一種鋰離子電池組復(fù)合導(dǎo)流板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種鋰離子電池，具體涉及一種鋰離子電池組復(fù)合導(dǎo)流板。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池組逐漸應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)和儲(chǔ)能等系統(tǒng)，用作電動(dòng)汽車(chē)和儲(chǔ)能等系統(tǒng)的鋰離子電池組必須高電壓和大容量，電壓甚至高達(dá)幾百伏，容量甚至高達(dá)幾十兆瓦時(shí)，需要多電池串、并聯(lián)，且具有高達(dá)1000A的大電流充、放電能力。這些鋰離子電池組系統(tǒng)是先把鋰離子電池單體并聯(lián)成電池塊，而后把電池塊串聯(lián)而成。鋰離子電池單體并聯(lián)成電池塊需要允許大電流導(dǎo)通的導(dǎo)流板匯流，鋰離子電池塊串聯(lián)成電池組需要允許大電流導(dǎo)通的電流導(dǎo)流板連接。導(dǎo)流面積大的導(dǎo)流板可以滿(mǎn)足電池組的大電流導(dǎo)通要求。大容量鋰離子電池的正、負(fù)極極柱基本上在電池同側(cè)，電池組合時(shí)單導(dǎo)流板，只有一極連接，不能固定，且正極、負(fù)極導(dǎo)流板容易短接，因而單導(dǎo)流板不能滿(mǎn)足正、負(fù)極極柱在同側(cè)的電池組合要求。
[0003]電池組管理系統(tǒng)只能采集并聯(lián)塊某個(gè)點(diǎn)的電壓。采用片狀或帶狀導(dǎo)流條的電池塊，由于電流和電阻引起的壓降，致使采集的電池塊電壓值與每個(gè)電池的實(shí)際電壓存在差值。離電壓采集點(diǎn)距離越遠(yuǎn)的電池，差值越大。電池塊的各個(gè)電池電壓不一致，影響電池組的使用效果。
[0004]為防止極端情況發(fā)生，鋰離子電池常常設(shè)有泄壓裝置，一旦鋰離子電池泄壓，必須讓氣體盡快排掉，避免氣體聚集，燃燒。通常的導(dǎo)流板沒(méi)有排氣口，鋰離子電池泄氣通道被阻擋，存在安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)正、負(fù)極極柱在電池同側(cè)的電池組無(wú)法采用導(dǎo)流板、充放電時(shí)片或帶狀導(dǎo)流條使電池塊各電池電壓不一致和導(dǎo)流板阻擋電池泄氣通道等問(wèn)題，在本發(fā)明的技術(shù)方案，希望提供一種帶排氣孔、正和負(fù)極導(dǎo)流路集成一起的復(fù)合導(dǎo)流板，解決上述正、負(fù)極極柱在電池同側(cè)的鋰離子電池組合、電池塊各個(gè)電池電壓不一致和安全問(wèn)題。
[0006]根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的實(shí)施方案，設(shè)有排氣孔和連接孔的、正和負(fù)極導(dǎo)流路集成一體的復(fù)合導(dǎo)流板。所述排氣孔是用于鋰離子電池單體泄氣通道，其特征是:排氣口為圓形或多邊形通孔，通孔的截面積之和大于電池泄壓口面積。所述連接孔用于電池極柱與導(dǎo)流板連接。所述正和負(fù)極導(dǎo)流路集成是正、負(fù)極導(dǎo)流板在同一導(dǎo)流板，同時(shí)可以傳導(dǎo)正、負(fù)極電流，其特征是:正極導(dǎo)流路與負(fù)極導(dǎo)流路由絕緣材料復(fù)合成單塊導(dǎo)流板，正極金屬導(dǎo)流路與負(fù)極金屬導(dǎo)流路可以是中間為絕緣材料的搭接復(fù)合，也可以是中間為絕緣層的對(duì)接復(fù)合。所述的復(fù)合導(dǎo)流板，其特征是:設(shè)有排氣孔，連接孔，導(dǎo)電材料與絕緣材料復(fù)合成一體，呈板狀。這種復(fù)合導(dǎo)流板也適用于鎳氫電池，超級(jí)電容器和鉛酸電池等。
[0007]作為改進(jìn)，所述排氣孔位于鋰離子電池排氣泄壓口上方，可以一孔或多空。
[0008]作為改進(jìn)，所述的導(dǎo)流板材料厚度T可以是0.l_20mm，最好是0.5_10mm。
[0009]作為改進(jìn)，所述的用作正極導(dǎo)流路與負(fù)極導(dǎo)流路2塊材料厚度相同，也可以不同。
[0010]作為改進(jìn)，所述絕緣材料采用熱固性樹(shù)脂，如酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂、三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和樹(shù)脂、聚氨酯、聚酰亞胺等及其云母和玻璃纖維等復(fù)合材料。
[0011]作為改進(jìn)，所述復(fù)合導(dǎo)流板的導(dǎo)電材料為高導(dǎo)電材料，如銅及其合金，鋁及其合金，鎳，銅招復(fù)合金屬，銅鎳復(fù)合金屬，招鎳復(fù)合材料和鍍鎳鋼等材料。
[0012]作為改進(jìn)，所述的復(fù)合導(dǎo)流板導(dǎo)電材料可以同種導(dǎo)電材料，也可以采用異種導(dǎo)電材料。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所帶來(lái)效果是。
[0014]正、負(fù)極極柱在電池同側(cè)的鋰離子電池可以方便安裝導(dǎo)流板，改善了鋰離子電池組的導(dǎo)電性，充放電時(shí)并聯(lián)電池塊各電池電壓一致性，電池組安全性，從而有利于鋰離子電池組及其系統(tǒng)大型化應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]圖1正、負(fù)極極柱在電池同側(cè)的鋰離子電池。鋰離子電池101在頂側(cè)設(shè)置正極極柱102、泄壓裝置103和負(fù)極極柱104。
[0017]圖2復(fù)合導(dǎo)流板的示意圖。復(fù)合導(dǎo)流板201由正極導(dǎo)流板203、負(fù)極導(dǎo)流板205及絕緣材料204對(duì)接復(fù)合而成。復(fù)合導(dǎo)流板201設(shè)有正極極柱與導(dǎo)流板連接的連接孔202，負(fù)極極柱與導(dǎo)流板連接的連接孔206和排氣孔207。復(fù)合導(dǎo)流板厚度為T(mén)。
[0018]圖3搭接復(fù)合的復(fù)合導(dǎo)流板的示意圖。復(fù)合導(dǎo)流板201由正極導(dǎo)流板203、負(fù)極導(dǎo)流板205及絕緣材料204搭接復(fù)合而成。復(fù)合導(dǎo)流板201設(shè)有正極極柱與導(dǎo)流板連接的連接孔202，負(fù)極極柱與導(dǎo)流板連接的連接孔206和排氣孔207。
[0019]圖4鋰離子電池塊結(jié)構(gòu)。鋰離子電池塊401由鋰離子電池101與復(fù)合導(dǎo)流板201，通過(guò)連接帶402連接而成。
[0020]實(shí)施例1
[0021]用兩塊厚1.5mm,長(zhǎng)300mm，寬40mm招板分別用作正、負(fù)極導(dǎo)流板，分別按照設(shè)計(jì)尺寸加工好排氣孔和連接孔，制成正極導(dǎo)流板203和負(fù)極導(dǎo)流板205，然后固定在模具上，在正極導(dǎo)流板203和負(fù)極導(dǎo)流板205中間，注入酚醛樹(shù)脂204，經(jīng)過(guò)固化，制成設(shè)有排氣孔和連接孔的復(fù)合導(dǎo)流板201，如圖2。
[0022]實(shí)施例2
[0023]用厚1.5mm，長(zhǎng)300mm，寬70mm鋁板作為正極導(dǎo)流板203，用厚0.8mm，長(zhǎng)300mm，寬40mm銅板作為負(fù)極導(dǎo)流板205，按照設(shè)計(jì)尺寸在鋁板和銅板上加工好排氣口和連接孔，然后把鋁板固定在模具上，在鋁板203上面涂上環(huán)氧樹(shù)脂204，而后把銅板205壓在樹(shù)脂上，經(jīng)過(guò)固化，制成設(shè)有排氣孔和連接孔的復(fù)合導(dǎo)流板201，如圖3。
[0024]實(shí)施例3
[0025]依照?qǐng)D4組成電池塊方式組成8只并聯(lián)電池塊401。用8只80Ah方形29135220磷酸鐵鋰電池作為電池組電池104。根據(jù)電池極柱大小、距離及泄壓口位置，按照實(shí)施例1方法制成復(fù)合導(dǎo)流板，分別在正、負(fù)極導(dǎo)流板的一端設(shè)置總電流接口，在第4與第5只電池之間設(shè)置電壓采集線(xiàn)接口。把8只電池排列好，然后放置復(fù)合導(dǎo)流板，用連接件402把極柱與導(dǎo)流板201連接好，組成8只電池并聯(lián)的3.2V640Ah電池塊402。連接充電測(cè)試儀的電流線(xiàn)和電壓采集線(xiàn)。電池塊401以300A電流充電至3.65V，恒壓充電0.5h，而后以1000A放電，同時(shí)測(cè)量每個(gè)電池電壓。結(jié)果:電池單體電壓與采集電壓最大差值為2mV。
[0026]對(duì)比例1
[0027]除了用厚1.5mm,長(zhǎng)300mm，寬15mm的招條代替復(fù)合導(dǎo)流板外，其他與實(shí)施例3相同，組成3.2V640Ah電池塊。總電流接口和電壓采集線(xiàn)接口位置也與實(shí)施例3相同。電池塊402以300A電流充電至3.65V，恒壓充電0.5h，而后以1000A放電，同時(shí)測(cè)量每個(gè)電池電壓。結(jié)果:電池單體電壓與采集到的電壓最大差值為15mV。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋰離子電池組復(fù)合導(dǎo)流板，其特征是:設(shè)有排氣孔，連接孔，由2塊導(dǎo)電材料與絕緣材料復(fù)合成一體，呈板狀。2.根據(jù)權(quán)利要求1的鋰離子電池組復(fù)合導(dǎo)流板，其特征在于:所述排氣孔的截面積之和大于電池泄壓口面積。3.根據(jù)權(quán)利要求1的鋰離子電池組復(fù)合導(dǎo)流板，其特征在于:所述的2塊導(dǎo)電材料與絕緣材料復(fù)合可以是2塊導(dǎo)電材料中間為絕緣材料的搭接復(fù)合，也可以是2塊導(dǎo)電材料中間為絕緣層的對(duì)接復(fù)合。4.根據(jù)權(quán)利要求1的鋰離子電池組復(fù)合導(dǎo)流板，其特征在于:所述絕緣材料采用熱固性樹(shù)脂，如酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂、三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和樹(shù)脂、聚氨酯、聚酰亞胺等及其云母和玻璃纖維等復(fù)合材料。5.根據(jù)權(quán)利要求1的鋰離子電池組復(fù)合導(dǎo)流板，其特征在于:所述的2塊導(dǎo)電件材料厚度T可以是0.l_20mm,最好是0.5_10_。6.根據(jù)權(quán)利要求5的鋰離子電池組復(fù)合導(dǎo)流板，其特征在于:所述的導(dǎo)電材料厚度相同，也可以不同。7.根據(jù)權(quán)利要求1的鋰離子電池組復(fù)合導(dǎo)流板，其特征在于:所述復(fù)合導(dǎo)流板的導(dǎo)電材料采用高導(dǎo)電材料，如銅及其合金，鋁及其合金，鎳、銅鋁復(fù)合金屬、銅鎳復(fù)合金屬、鋁鎳復(fù)合材料和鍍鎳鋼材料。8.根據(jù)權(quán)利要求1的鋰離子電池組復(fù)合導(dǎo)流板，其特征在于:所述的2塊導(dǎo)電材料是同種導(dǎo)電材料，也可以是異種導(dǎo)電材料。9.根據(jù)權(quán)利要求1的鋰離子電池組復(fù)合導(dǎo)流板，其特征在于:所述的復(fù)合導(dǎo)流板應(yīng)用于鋰離子電池組，鎳氫電池組，超級(jí)電容器組和鉛酸電池組等。
【專(zhuān)利摘要】一種鋰離子電池組復(fù)合導(dǎo)流板，設(shè)有排氣孔，連接孔，由2塊導(dǎo)電材料與絕緣材料復(fù)合成一體，呈板狀。采用本發(fā)明的復(fù)合導(dǎo)流板使正、負(fù)極極柱在電池同側(cè)的鋰離子電池組合方便，充放電時(shí)并聯(lián)電池塊各電池電壓一致，電池組更安全。
【IPC分類(lèi)】H01M2/30, H01M2/20, H01M10/0525
【公開(kāi)號(hào)】CN105355828
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510915976
【發(fā)明人】莊新國(guó)
【申請(qǐng)人】莊新國(guó)
【公開(kāi)日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年12月11日