一種電動車用鋰離子電池包的成組方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電動車動力電源領域。具體涉及一種電動車用鋰離子電池包的成組方法。
【背景技術】
[0002]目前，多種型式的電動車成為減少空氣污染，節能減排的重要交通工具。各國政府和相關企業投入巨資和力量，推動電動車事業的發展。但是，因為電池包的成組技術和方法不科學，影響了電動車推廣和應用。
[0003]我們知道，目前鋰離子電池是比較理想的動力電源。但是鋰離子電池充放電特性受溫度影響很大。比如，環境測試溫度23°C _25°C時充放電效能最好，試驗室測試充放電循環周期可達800-2000次；當溫度升到攝氏60度時，放電能力則嚴重下降；溫度在攝氏10度以下的時候就難以完成充電。由于它對溫度的局限性，還造成了一種奇怪的想象:單體電池在試驗室測試，充放電循環周期可達800-2000次，當把這些優良的單體電池，通過串、并聯組成一個電池包的時候，電池包的性能則遠遠低于單體電池的優良性能。而且電池包中的個別單體電池會經常損壞或充放電能力嚴重下降，造成整個電池包不能正常使用，需要經常檢修更換。這成為困擾電動車行業和電池行業的難題。
[0004]現有技術一般采用單純的堆疊方式，一片(塊)緊貼一片(塊)，碼放在一個密閉的箱體內，或留有一定的風道，采用強制風冷或液冷方式，給電池組散熱。兩種方式被實踐證明有不可克服的缺點。
[0005]a、風冷方式:首先散熱效率太低。其次，電池包內溫度不均衡，進風口附近溫度低，出風口附近溫度高；單體電池的中心部位溫度高，邊緣部位溫度較低。這種溫度的不均一性，直接影響到電池包內單體電池性能的一致性，不斷地需要檢測更換電池包內某一塊單體電池，進而影響整個電池包的使用性能和方便性。另外，因為散熱效率低，如果車輛連續加速、高速運行，會導致電池溫度快速上升，放電能力下降，車輛的行駛性能大大降低。
[0006]b、液冷方式:雖然散熱效果較好，但是電池包內部結構復雜，管路密布，附加設備裝置增多。導致電池包重量和成本大幅度增加，維修維護難度增加。同時還增加了漏液浸泡電池的安全風險。并且不能實現被大家一致看好的快速更換電池的商業運行模式。
[0007]另外，因為電池材料本身不是熱的優良導體，單純的一片(塊)緊貼一片(塊)碼放在密閉箱體內的成組方式，使單體電池內部的熱量很難及時有效的散發到外環境。這也就造成了電池包內，相鄰的單體電池間內部熱量的相互積聚效應，使得它們的溫度急劇上升，影響了電池包的放電能力，進而使搭載了該電池包的車輛行駛性能下降。
[0008]還有一個冬天充電的問題，這種單純的方式不利于給電池包加熱，加熱效率低，消耗電能較多，加熱的方式也很難選擇。
[0009]因此，解決鋰離子電池包科學成組的方式方法是一個重要的課題。
[0010]本
【發明內容】
[0011]本發明的目的在于徹底改變現有風冷或液冷式電池包的不足之處和不科學的成組方法。
[0012]技術方案:改變現有技術單純的把單體電池一片(塊)緊貼一片(塊)的成組方法，而在單體電池片(塊)與片(塊)之間夾放幾何尺寸大于單體電池的高效散熱片，這樣，相當于每一塊單體電池都有了自己的，和其他相鄰的單體電池一樣的散熱裝置，讓電池在工作過程中內部產生的熱量，可以快速均勻地通過散熱片直接引導到外環境，為電池單體營造較為一致的工作環境。如此，當電池包成組完成后，就自然形成了一個帶有高效散熱器的電池包。將它們之間形成的縫隙底部和上部及側面采取適當的措施加以密封即可。
[0013]進一步的方案是，在相鄰的散熱片之間再夾放一片電加熱膜，面積大小根據電池包的工作性能要求確定。一、冬季低溫時，通過它可以快速均勻地同時給每一個電池單體加熱，不造成受熱不均，傳遞不快，影響電池性能一致性的惡果。二、防止相鄰的電池單體間熱量互換積聚，三、起絕緣隔離的作用。
[0014]最后，將按照上述方式成組好的電池組加以固定，自然就形成了一個密閉的、防塵防水的、能夠高效均勻的散熱的電池包。這樣，也就不需要那個影響電池組高效散熱的外殼箱體及其附屬裝置。可根據需要做成不同參數和性能規格的電池包。
[0015]本發明所能取得的有益效果
[0016]1、采用本發明的電池包內的電池單體在工作過程中產生的熱量，能夠通過均勻密布，緊貼單體電池的散熱片，迅速高效的導出外環境，不會產生中間內部熱量積聚效應。保證了電池內部溫度的均一性，穩定性，提高了單體電池的使用壽命和安全性，從而提高了電池包的使用壽命和安全性，使電池包的使用性能更加接近單體電池試驗室測試時的優良性能。
[0017]2、組成的電池包可以去掉笨重的外箱體，復雜的排風裝置，減少了能量消耗，結構變得簡單高效可靠，成組快速方便，有利于大規模應用，自動化生產。大大降低了成本和重量，可以做到快速更換電池包的商業運行模式。
[0018]3、電池包可以做到真正的全密封，防塵防水，有效保護電池包內的電池和電子元器件。(現有技術要留進出風口)。
[0019]4、一次成組，解決了冬夏兩個極溫環境下對電池包的溫度影響。冬天，通過電加熱膜快速均勻地提高電池的溫度，使其能夠完成充電；夏天，通過高效散熱片，將電池工作產生的熱量快速均勻地釋放到外環境，使其放電能力更好，壽命更長。
[0020]本發明適用范圍
[0021]本發明適用于用片狀或塊狀單體電池組成各種應用的電池包。不適用于柱狀電池成組，但可以作為參考方法。
【主權項】
1.一種電動車用鋰離子電池包的成組方法，其特征是，在參加成組的相鄰的單體電池之間夾放高效散熱片和電加熱隔膜，組成電池包。2.散熱片幾何尺寸大于單體電池尺寸。3.把散熱片外端做成翅片式或加裝風扇。4.只要是按照權利要求1、2、3的方法原理組成的電池包，不論材料和規格。
【專利摘要】本發明屬于電動車動力電源技術領域，現有成組技術，風冷散熱不均衡，電池性能異化嚴重，需經常檢查更換；液冷散熱結構復雜，重量、成本大幅增加。氣溫低于10℃，需給電池包加熱充電，現有技術無法提供均勻快速的加熱，保持包內電池性能的一致性。本發明涉及一種電動車用鋰離子電池包的成組方法，在參加成組的相鄰電池中間，夾放幾何尺寸大于單體電池的散熱片和電加熱膜，讓電池工作時產生的熱量，快速均勻的由散熱片直接散發到外環境，相鄰的電池之間無熱積聚效應，保證了電池性能一致性。冬天，均勻密布的電加熱膜為每一塊電池提供快速均勻一致的加熱，以便完成充電，防止電池因受熱不均而出現性能異化。
【IPC分類】H01M10/04, H01M10/617, H01M10/635
【公開號】CN105280946
【申請號】CN201410227447
【發明人】申世星
【申請人】申世星
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2014年5月28日