[实用新型]船用大功率动力锂离子电池组

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种锂离子电池，尤其涉及一种船用大功率动力锂离子电池组。

背景技术

锂离子电池是目前比能量最高的二次电池，在单位重量内比能量可以达到最大。目前，锂离子电池广泛应用于家用数码电器、交通工具等领域，但在船用方面还没有大量普及，还需要对其性能进行进一步的优化。

船用电池具有与众不同的特点。首先，船用电池一般在电池舱内，温度较高。此时磷酸铁锂电池是比较合适的选择；其次，船上的环境是有振动的，特别是谐振会对电池有比较大的影响，需要电池具有比较大的牢固度；另外，船用的动力电池电流比较大，需要进行优化的电流通道设计工作，才能保证电池的使用性能。

过去船用电池大都是采用铅酸电池，通过电缆用螺钉压紧。这种方式在船上环境存在以下问题，首先是温度变化导致的热胀冷缩会使螺钉逐渐变松，从而造成虚连接，在大电流通过时发生事故；其次，电缆会在船体晃动的条件下产生摩擦，导致导线疲劳或发生磨损。在使用锂离子电池时，电池单体一般通过焊接连接在一起，有较大的刚度。但由于布局不合理，经常使一些单体电池发生过充电或过放电，影响电池的使用寿命。其原因是集流导体布局不合理，在大功率充放电时，电流的分布不均匀，造成电池充放电态的差异。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种电流分布均匀、使用效率高并且循环寿命长的船用大功率动力锂离子电池组。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种船用大功率动力锂离子电池组，包括单体锂离子电池，单体锂离子电池之间通过集流体点焊连接，单体锂离子电池的左上端的单体锂离子电池上点焊连接有总极耳，其特征是：所述的单体锂离子电池横向上通过横向集流体点焊连接，单体锂离子电池纵向上通过发散集流体点焊连接，发散集流体与横向集流体点焊连接。

此结构中，发散集流体为不同长度的集流体从总极耳位置开始进行发散性连接，越接近总极耳位置越密，越远离总极耳位置越稀疏。

本实用新型的优点效果在于：由于本实用新型的这种结构，船用大功率动力锂离子电池组通过点焊将单体锂离子电池固定，解决了电池组刚度的问题；该结构具有操作简单、不改变原有加工方式、价位低廉、集流效果优良、热量和电流分布均匀等效果，所以可以有效地保证使电流在向总极耳集中的过程中，保证集流平面内电流密度的相对稳定，从而使每个电池负荷接近均匀，保证电池具有同样的服役条件，提高电池的使用效率和循环寿命；在用于船用大功率动力电池系统时，具有更高的可靠性。

附图说明

图1为传统锂离子电池连接方式的结构示意图；

图2为本实用新型中锂离子电池连接方式的结构示意图。

附图中：1、总极耳；  2、单体锂离子电池；  3、横向集流体；  4、发散集流体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：

本实用新型如图1、2所示，一种船用大功率动力锂离子电池组，包括单体锂离子电池2，单体锂离子电池2之间通过集流体点焊连接，单体锂离子电池2的左上端的单体锂离子电池2上点焊连接有总极耳1，其特征是：所述的单体锂离子电池2横向上通过横向集流体3点焊连接，单体锂离子电池2纵向上通过发散集流体4点焊连接，发散集流体4与横向集流体3点焊连接；在本实施例中，发散集流体4为不同长度的集流体从总极耳位置开始进行发散性连接，越接近总极耳位置越密，越远离总极耳位置越稀疏。

设计一种具有发散效果的集流体结构，通过电流的优化，使电流密度分布均匀。其原理是，在接近电池组总极耳端口的地方，集流体分布密度大幅度提高，而在远离电池组总极耳端口的地方，集流体密度降低，从而有效地保证在锂离子电池的整个平面上，电流分布均匀。

制造时，将单体锂离子电池放在固定模具内，首先点焊横向集流体，此时的工作与传统步骤相同，然后，利用不同长度的集流体从总极耳位置开始进行发散性连接，越接近总极耳位置越密，越远离总极耳位置越稀疏，总体保证电流密度的均匀性，这样每个电池的充电和放电态基本一致，可以保证电池在同一状态工作，有效提高电池的一致性。

通过实际应用测试，证明本工艺没有增加操作工艺的复杂程度，但动力锂离子电池的一致性有了较大的提高。试验证明，经过改进集流体结构的动力锂离子电池组，经过500次循环后，单体锂离子电池的不均匀性容量下降5%计，由原来连接方法的3%降低到1%以下。本技术可以有效提高船用大功率动力锂离子的工作效能，降低电池成本。