本實(shí)用新型涉及電池制造領(lǐng)域，尤其是一種大容量電池。

背景技術(shù)：

隨著科技的進(jìn)步，鋰電池具有能量效率高、能源密度大、存儲(chǔ)性能優(yōu)秀等特點(diǎn)，受到用戶的歡迎，但是單體容量較小，越來(lái)越難以滿足各種行業(yè)儲(chǔ)能等方面的要求。在兆瓦級(jí)大規(guī)模電池儲(chǔ)能應(yīng)用中，為了達(dá)到一定的電壓、功率和能量等級(jí)，鋰電池需要大量串并聯(lián)成組使用。如何提高鋰電池輸出電壓，并使鋰電池組儲(chǔ)能性提高，成為嚴(yán)重制約大容量鋰電池的生產(chǎn)和普及的主要因素。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種大容量電池。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為：

一種大容量電池，包括若干鋰電池組、若干能量轉(zhuǎn)換模塊、直流母線和一輸出模塊，其中所述鋰電池組的數(shù)量與所述能量轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)量相同且呈一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；每一所述鋰電池組皆與其對(duì)應(yīng)的能量轉(zhuǎn)換模塊輸入端連接，該能量轉(zhuǎn)換模塊的輸出端經(jīng)所述直流母線與所述輸出模塊連接。

進(jìn)一步，所述每一所述鋰電池組皆包括多個(gè)電池單體、一正集流體、一負(fù)集流體、以及一輸出正極和輸出負(fù)極，每個(gè)所述電池單體的正極皆連接至所述正集流體，所述正集流體與所述輸出正極電連接，每個(gè)所述電池單體的負(fù)極皆連接至所述負(fù)集流體，所述負(fù)集流體與所述輸出負(fù)極電連接。

進(jìn)一步，每一所述電池單體均由正極材料、負(fù)極材料構(gòu)成，所述正極材料包括LiMn_0.5Fe_0.5PO₄/C、正極導(dǎo)電劑和正極粘結(jié)劑，所述負(fù)極材料包括多孔Si/C復(fù)合物、負(fù)極導(dǎo)電劑和負(fù)極粘結(jié)劑。

其中，所述正集流體、負(fù)集流體皆采用銅箔或鋁箔制成。

優(yōu)選的，所述正極導(dǎo)電劑和負(fù)極導(dǎo)電劑均采用導(dǎo)電炭黑。

優(yōu)選的，所述正極粘結(jié)劑采用聚四氟乙烯；所述負(fù)極粘結(jié)劑為羧甲基纖維素鈉和彈性體丁苯橡膠組合物。

優(yōu)選之一，所述能量轉(zhuǎn)換模塊采用DC/AC轉(zhuǎn)換模塊，所述輸出模塊采用變壓器。

進(jìn)一步，所述DC/AC轉(zhuǎn)換模塊包括第一電容和三個(gè)并聯(lián)的橋臂，每一橋臂均由兩個(gè)功率開關(guān)器件組成；所述鋰電池組的正負(fù)極連接所述第一電容的兩端，并且經(jīng)所述第一電容與所述三個(gè)并聯(lián)的橋臂連接，各橋臂的輸出端都串聯(lián)一電感后連接至所述直流母線。

優(yōu)選之二，所述能量轉(zhuǎn)換模塊采用DC/DC轉(zhuǎn)換模塊，所述輸出模塊采用DC/AC轉(zhuǎn)換模塊。

進(jìn)一步，所述DC/DC轉(zhuǎn)換模塊包括第二電容、一電感和一由兩個(gè)功率開關(guān)器件構(gòu)成的橋臂；所述鋰電池組的輸出正極經(jīng)所述電感連接至所述橋臂正向端，所述鋰電池組的輸出負(fù)極連接至所述橋臂負(fù)向端，所述鋰電池組的輸出正極與輸出負(fù)極之間并聯(lián)所述第二電容；所述橋臂兩端連接至所述直流母線。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型大容量電池具有以下有益效果：1、本實(shí)用新型采用多組電池組并聯(lián)至直流母線，可以減少電池成組時(shí)每組電池中的串并聯(lián)數(shù)目，并可以實(shí)現(xiàn)電池組單串接入，大大降低了電池組并聯(lián)時(shí)出現(xiàn)環(huán)流與均流問題。同時(shí)，提高了電池的可靠性和電能質(zhì)量。2、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)擴(kuò)展性較好，電池組故障時(shí)的降額運(yùn)行能力強(qiáng)，可靠性較高。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的說明。

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的DC/AC轉(zhuǎn)換模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的DC/DC轉(zhuǎn)換模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種大容量電池，包括若干鋰電池組、若干能量轉(zhuǎn)換模塊、直流母線和一輸出模塊，其中鋰電池組的數(shù)量與能量轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)量相同且呈一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；每一鋰電池組皆與其對(duì)應(yīng)的能量轉(zhuǎn)換模塊輸入端連接，該能量轉(zhuǎn)換模塊的輸出端經(jīng)直流母線與輸出模塊連接，經(jīng)輸出模塊處理后向本實(shí)用新型外部其他設(shè)備進(jìn)行供電。其中，鋰電池組的數(shù)量是根據(jù)所需容量進(jìn)行設(shè)置的。

上述實(shí)施例中，每一鋰電池組皆包括多個(gè)電池單體、一正集流體、一負(fù)集流體、以及一輸出正極和輸出負(fù)極，每個(gè)電池單體的正極皆連接至正集流體，正集流體與輸出正極電連接，每個(gè)電池單體的負(fù)極皆連接至負(fù)集流體，負(fù)集流體與輸出負(fù)極電連接。其中，每一電池單體均由正極材料、負(fù)極材料構(gòu)成，正極材料包括LiMn0.5Fe0.5PO4/C、正極導(dǎo)電劑和正極粘結(jié)劑，負(fù)極材料包括多孔Si/C復(fù)合物、負(fù)極導(dǎo)電劑和負(fù)極粘結(jié)劑。

其中，正集流體、負(fù)集流體可以采用銅箔或鋁箔制成。正極導(dǎo)電劑和負(fù)極導(dǎo)電劑均采用導(dǎo)電炭黑，正極粘結(jié)劑采用聚四氟乙烯；負(fù)極粘結(jié)劑為羧甲基纖維素鈉和彈性體丁苯橡膠組合物。

上述各實(shí)施例中，能量轉(zhuǎn)換模塊可以采用DC/AC轉(zhuǎn)換模塊，也可以采用DC/DC轉(zhuǎn)換模塊。當(dāng)能量轉(zhuǎn)換模塊采用DC/AC轉(zhuǎn)換模塊，則輸出模塊采用變壓器，即各DC/AC轉(zhuǎn)換模塊輸出端經(jīng)直流母線與變壓器連接。當(dāng)能量轉(zhuǎn)換模塊采用DC/DC轉(zhuǎn)換模塊，則輸出模塊采用DC/AC轉(zhuǎn)換模塊，即各DC/DC轉(zhuǎn)換模塊輸出端經(jīng)直流母線與DC/AC轉(zhuǎn)換模塊連接。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖2所示，DC/AC轉(zhuǎn)換模塊包括第一電容C1和三個(gè)并聯(lián)的橋臂，每一橋臂均由兩個(gè)功率開關(guān)器件組成。鋰電池組的正負(fù)極連接第一電容C1的兩端，經(jīng)第一電容C1與三個(gè)并聯(lián)的橋臂連接，各橋臂的輸出端都串聯(lián)一電感后連接至直流母線。

在另一優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖3所示，DC/DC轉(zhuǎn)換模塊包括第二電容C2、一電感L和一由兩個(gè)功率開關(guān)器件構(gòu)成的橋臂。鋰電池組輸出正極經(jīng)電感L連接至橋臂正向端，鋰電池組輸出負(fù)極連接至橋臂負(fù)向端，鋰電池組輸出正極與輸出負(fù)極之間并聯(lián)第二電容C2；橋臂兩端連接至直流母線。

綜上所述，本實(shí)用新型在使用時(shí)，充分考慮了大容量電池的基本特性以及對(duì)電力儲(chǔ)能的基本需求，對(duì)大規(guī)模電池組進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置實(shí)現(xiàn)了大容量鋰電池儲(chǔ)能的可能。本實(shí)用新型支持獨(dú)立多分組接入的單級(jí)式并聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以減少電池成組時(shí)每組電池中的串并聯(lián)數(shù)目，并可以實(shí)現(xiàn)電池組單串接入，大大降低了電池組并聯(lián)時(shí)出現(xiàn)環(huán)流與均流問題。同時(shí)，提高了電池的可靠性和電能質(zhì)量。

上述各實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型，各部件的結(jié)構(gòu)、尺寸、設(shè)置位置及形狀都是可以有所變化的，在本實(shí)用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本實(shí)用新型原理對(duì)個(gè)別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等同變換，均不應(yīng)排除在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。