專利名稱：一種電池組和大功率電池系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及儲(chǔ)能電池組技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電池組和大功率電池系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，大功率電池系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車或工業(yè)設(shè)備中，所述大功率電池系統(tǒng)一般是由很多串聯(lián)疊置的電池組和控制電路構(gòu)成。參照?qǐng)D1，為現(xiàn)有技術(shù)的大功率電池系統(tǒng)的電池組的結(jié)構(gòu)圖。所述電池組包括η個(gè)串聯(lián)疊置的電芯la，如圖1所示，所述η個(gè)電芯Ia排成P列，每列包括m個(gè)并聯(lián)的電芯，然后P列電芯并聯(lián)構(gòu)成所述電池組，其中，所述n=pXm, n、p、m均為正整數(shù)。每列m個(gè)電芯通過匯流帶2a相連,相鄰列的匯流帶2a之間通過輸出電極3a相連。在第I列匯流帶的末端和第P列匯流帶的末端分別接一電極4a和5a作為所述電池組的兩端。對(duì)于大功率電池系統(tǒng)，其電池組在電芯并聯(lián)時(shí)，會(huì)在輸出電極上匯集電流。如圖1所示，現(xiàn)有電池組中，各輸出電極分別設(shè)置在各匯流帶的末端，則每個(gè)輸出電極收集的電流為所有單顆電芯Ia電流的總和Σ Ii (其中，Ii為單顆電芯的電流，i為電芯的次序，i=l、
2、...η),每顆電芯所在匯流帶處匯集的電流為iXIi,匯流帶的熱損耗為Ii2XR。由此可知，沿電流的匯流方向，匯流帶上匯集的電流會(huì)呈錐形遞增，使得匯流帶上的電流極度不平衡，從而引發(fā)熱損耗的不平衡。由于溫度與熱損耗呈線性關(guān)系，因此，在電池組的輸出電極處會(huì)產(chǎn)生熱聚集，使得匯流帶在匯流方向上溫度呈幾何級(jí)數(shù)增加，造成局部溫度過高。對(duì)于現(xiàn)有大功率電池系統(tǒng)的電池組而言，其匯流方向電流和熱損耗的不平衡造成的局部高溫很容易引發(fā)安全性問題。例如，溫度劇烈變化產(chǎn)生熱應(yīng)力，造成匯流帶與電芯、匯流帶與輸出電極之間虛焊或脫焊，造成電池組失效；某顆電芯溫度過高導(dǎo)致電芯發(fā)生爆炸等。因此，如何解決現(xiàn)有電池組在匯流方向上電流和熱損耗的不平衡，確保大功率電池系統(tǒng)的使用安全，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例中提供了一種電池組和大功率電池系統(tǒng)，能夠有效降低匯流帶上的最大電流，從而減低電池組在匯流方向上電流和熱損耗的不平衡，減低電池組的溫升，確保大功率電池系統(tǒng)的使用安全。本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種電池組，所述電池組包括η個(gè)電芯；所述η個(gè)電芯排成P列，每列包括m個(gè)并聯(lián)的電芯,再由P列電芯串聯(lián)構(gòu)成所述電池組,其中，所述n=pXm, η、P、m均為正整數(shù)；每列電芯通過一條匯流帶相連；第I列匯流帶和最后I列匯流帶分別接第一電極和第二電極，所述第一電極和所述第二電極作為所述電池組的兩端；所述電池組還包括:[0011]在相鄰列的匯流帶之間分別設(shè)置兩條輸出電極，且每條所述輸出電極分別設(shè)置在距與之相連的匯流帶最近一端一定距離處。優(yōu)選的，所述第一電極與所述第I列匯流帶上兩個(gè)位置相接，且每個(gè)位置分別距所述第I列匯流帶最近一端一定距離。優(yōu)選的，所述第二電極與所述最后I列匯流帶上兩個(gè)位置相接，且每個(gè)位置分別距所述最后I列匯流帶最近一端一定距離。優(yōu)選的，所述一定距離為L(zhǎng)/5至L/3，其中L為每條匯流帶的長(zhǎng)度。優(yōu)選的，所述一定距離為L(zhǎng)/4。本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種大功率電池系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括所述的電池組和控制電路。本實(shí)用新型實(shí)施例所述電池組，通過在相鄰列的匯流帶之間設(shè)置兩條輸出電極，且每條所述輸出電極分別設(shè)置在距與之相連的匯流帶最近一端一定距離。由于輸出電極設(shè)置在匯流帶的中間位置，而電流會(huì)選擇電阻最小的路徑向前傳播，即為電流會(huì)沿著所述匯流帶向著與所述輸出電極最近的一端傳播，電流僅流經(jīng)所述匯流帶上較短的一段。由此使得，電流不再沿所述匯流帶的整個(gè)長(zhǎng)度方向逐條累加，使得沿電流的匯流方向，匯流帶上的匯集的電流不再呈錐形遞增，大大降低了匯流帶上的最大匯集電流，使得匯流帶上沿匯流方向電流相對(duì)比較平衡，熱損耗也趨于平衡，能夠有效避免電池組局部溫度過高，確保電池組的使用安全。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)的大功率電池系統(tǒng)的電池組的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電池組的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。本實(shí)用新型實(shí)施例中提供了一種電池組和大功率電池系統(tǒng)，能夠有效降低匯流帶上的最大電流，從而減低電池組在匯流方向上電流和熱損耗的不平衡，減低電池組的溫升，確保大功率電池系統(tǒng)的使用安全。參照?qǐng)D2，為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電池組的結(jié)構(gòu)圖。所述電池組包括η個(gè)串聯(lián)疊置的電芯10，如圖2所示，所述η個(gè)電芯10排成P列，每列包括m個(gè)并聯(lián)的電芯，然后P列電芯串聯(lián)構(gòu)成所述電池組，其中，所述n=p Xm, η、P、m均為正整數(shù)。每列m個(gè)電芯通過匯流帶20相連，相鄰列的匯流帶20之間通過輸出電極30相連。第I列匯流帶接第一電極40，最后I列匯流帶接第二電極50 ;所述第一電極40和所述第二電極50作為所述電池組的兩端。需要說明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的電池組，在相鄰兩列匯流帶20之間、距各匯流帶兩端一定距離處分別設(shè)置一條輸出電極。即為，本實(shí)用新型實(shí)施例中，在相鄰列的匯流帶20之間分別設(shè)置兩條輸出電極30，且每條所述輸出電極30分別設(shè)置在距與之相連的匯流帶20最近一端一定距離處。如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中，任意相鄰的兩列電芯10對(duì)應(yīng)的匯流帶20之間均通過兩條輸出電極30相連。與現(xiàn)有技術(shù)不同，每條輸出電極30均不設(shè)置在所述匯流帶20的末端，而是設(shè)置在距所述匯流帶20的最近一個(gè)末端一定距離處，即為每條輸出電極30與匯流帶20相接的位置分別距所述匯流帶20最近的一個(gè)末端一定距離。具體的，可以將第i列電芯對(duì)應(yīng)的匯流帶稱為第i列匯流帶，i=l、2、...p，i為正整數(shù)。例如，第I列匯流帶201和第2列匯流帶202之間通過兩條輸出電極相連(第I列和第2列之間的輸出電極設(shè)置在圖2所示電池組的背面，圖2中未示出);第2列匯流帶202和第3列匯流帶203之間通過兩條輸出電極301和302相連；以此類推。如圖2所示，以設(shè)置在第2列匯流帶202和第3列匯流帶203之間的第一輸出電極301和第二輸出電極302為例進(jìn)行說明。所述第2列匯流帶202和第3列匯流帶203既通過所述第一輸出電極301相連，又通過所述第二輸出電極302相連。其中，設(shè)定所述第一輸出電極301與所述第2列匯流帶202相接的位置為Cl，由圖可見，所述匯流帶202的末端Al為所述相接的位置Cl最近的一個(gè)末端，則所述相接的位置Cl距所述匯流帶202的末端Al 一定距離。同理，所述第一輸出電極301與所述第3列匯流帶203相接的位置Dl距所述匯流帶203的末端BI —定距離。所述第二輸出電極302與所述第2列匯流帶202相接的位置C2距所述匯流帶202的末端A2 —定距離。所述第二輸出電極303與所述第3列匯流帶203相接的位置D2距所述匯流帶203的末端B2 —定距離。本實(shí)用新型實(shí)施例所述電池組，通過在相鄰列的匯流帶20之間設(shè)置兩條輸出電極30，且每條所述輸出電極30分別設(shè)置在距與之相連的匯流帶20最近一端一定距離。由于輸出電極30設(shè)置在匯流帶20的中間位置，而電流會(huì)選擇電阻最小的路徑向前傳播，即為電流會(huì)沿著所述匯流帶20向著與所述輸出電極30最近的一端傳播，電流僅流經(jīng)所述匯流帶20上較短的一段。由此使得，電流不再沿所述匯流帶20的整個(gè)長(zhǎng)度方向逐條累加，使得沿電流的匯流方向，匯流帶20上的匯集的電流不再呈錐形遞增，大大降低了匯流帶20上的最大匯集電流，使得匯流帶20上沿匯流方向電流相對(duì)比較平衡，熱損耗也趨于平衡，能夠有效避免電池組局部溫度過高，確保電池組的使用安全。優(yōu)選的，結(jié)合圖2可知，所述第一電極40與所述第I列匯流帶201上兩個(gè)位置相接，且每個(gè)位置分別距所述第I列匯流帶201最近一端一定距離。所述第二電極50與所述最后I列匯流帶(圖2中未示出)上兩個(gè)位置相接，且每個(gè)位置分別距所述最后I列匯流帶最近一端一定距離。優(yōu)選的，所述一定距離可以為L(zhǎng)/5至L/3，其中L為每列匯流帶的長(zhǎng)度。[0038]在本實(shí)用新型最佳實(shí)施例中，所述一定距離可以為L(zhǎng)/4。即為:本實(shí)用新型實(shí)施例所述的電池組，相鄰列的匯流帶之間分別設(shè)置兩條輸出電極，且每條所述輸出電極分別設(shè)置在距與之相連的匯流帶最近一端L/4處，其中L為每列匯流帶的長(zhǎng)度。通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定可知，當(dāng)輸出電極分別設(shè)置在距所述匯流帶兩端L/4處時(shí)，所述電流傳播的最長(zhǎng)路徑為L(zhǎng)/4。此時(shí)，匯流帶上沿匯流方向匯集的最大電流僅為(nXI)/4，其中I為單顆電芯的電流，而輸出的總電流不變。由此可見，大大降低了匯流帶上的最大匯集電流，匯流方向上的熱損耗減少94%，最高溫升也僅有原來的6%左右，使得匯流帶上沿匯流方向電流相對(duì)比較平衡，熱損耗也趨于平衡，有效避免了電池組局部溫度過高，確保電池組的使用安全。對(duì)應(yīng)于本實(shí)用新型實(shí)施例所述的電池組，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種大功率電池系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括前述各實(shí)施例所述的電池組和控制電路。所述控制電路用于控制所述電池組的溫升和效率。本實(shí)用新型實(shí)施例所述大功率電池系統(tǒng)中，所述電池組通過在相鄰列的匯流帶之間設(shè)置兩條輸出電極，且每條所述輸出電極分別設(shè)置在距與之相連的匯流帶最近一端一定距離。由于電池組中輸出電極設(shè)置在匯流帶的中間位置，而電流會(huì)選擇電阻最小的路徑向前傳播，即為電流會(huì)沿著所述匯流帶向著與所述輸出電極最近的一端傳播，電流僅流經(jīng)所述匯流帶上較短的一段。由此使得，所述大功率電池系統(tǒng)中，所述電流不再沿所述匯流帶的整個(gè)長(zhǎng)度方向逐條累加，使得沿電流的匯流方向，匯流帶上的匯集的電流不再呈錐形遞增，大大降低了匯流帶上的最大匯集電流，使得匯流帶上沿匯流方向電流相對(duì)比較平衡，熱損耗也趨于平衡，能夠有效避免電池組局部溫度過高，確保大功率電池系統(tǒng)的使用安全。以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的一種電池組和大功率電池系統(tǒng)，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種電池組，其特征在于，所述電池組包括η個(gè)電芯；所述η個(gè)電芯排成P列，每列包括m個(gè)并聯(lián)的電芯,再由P列電芯串聯(lián)構(gòu)成所述電池組,其中，所述n=pXm, n、p、m均為正整數(shù)； 每列電芯通過一條匯流帶相連；第I列匯流帶和最后I列匯流帶分別接第一電極和第二電極，所述第一電極和所述第二電極作為所述電池組的兩端； 所述電池組還包括: 在相鄰列的匯流帶之間分別設(shè)置兩條輸出電極，且每條所述輸出電極分別設(shè)置在距與之相連的匯流帶最近一端一定距離處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其特征在于，所述第一電極與所述第I列匯流帶上兩個(gè)位置相接，且每個(gè)位置分別距所述第I列匯流帶最近一端一定距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其特征在于，所述第二電極與所述最后I列匯流帶上兩個(gè)位置相接，且每個(gè)位置分別距所述最后I列匯流帶最近一端一定距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的電池組，其特征在于，所述一定距離為L(zhǎng)/5至L/3，其中L為每條匯流帶的長(zhǎng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池組，其特征在于，所述一定距離為L(zhǎng)/4。
6.一種大功率電池系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的電池組和控制電路。
專利摘要本實(shí)用新型實(shí)施例公開一種電池組，所述電池組包括n個(gè)電芯；所述n個(gè)電芯排成p列，每列包括m個(gè)并聯(lián)的電芯，再由p列電芯串聯(lián)構(gòu)成所述電池組；每列電芯通過一條匯流帶相連；第1列匯流帶和最后1列匯流帶分別接第一電極和第二電極，所述第一電極和第二電極作為所述電池組的兩端；在相鄰列的匯流帶之間分別設(shè)置兩條輸出電極，且每條所述輸出電極分別設(shè)置在距與之相連的匯流帶最近一端一定距離處。本實(shí)用新型實(shí)施例還公開一種大功率電池系統(tǒng)。采用本實(shí)用新型實(shí)施例，能夠有效降低匯流帶上的最大電流，從而減低電池組在匯流方向上電流和熱損耗的不平衡，減低電池組的溫升，確保大功率電池系統(tǒng)的使用安全。
文檔編號(hào)H01M2/20GK202977572SQ201220563130
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者陸衛(wèi)平, 馮漢春, 戴翔 申請(qǐng)人:恩力能源科技(南通)有限公司