[发明专利]一种便于梯次利用的汽车动力锂电池包

说明书

本发明公布了一种便于梯次利用的汽车动力锂电池包。本发明将汽车动力锂电池包内部的小模块设计为可直接用于第二梯次产品应用领域的标准模块，这些标准模块既满足汽车动力锂电池包对模块的技术要求，也满足下一梯次利用产品的技术要求。这些标准模块可以根据电动汽车电池包的要求进行串并联得到需要的电压和容量；当整包电池组电量衰减不能支撑汽车使用时，可将包内标准模块梯次利用到四轮低速电动车、电动摩托车、电动自行车等领域。本发明的优点是有利于锂电池的梯次利用，标准模块可批量自动化制造利于控制质量和成本，整车电池包由模块堆垛而成新品开发周期短成本低，电池包故障维修更换模块方便，商业应用前景广阔。

技术领域

本发明属于蓄电池技术领域，特别涉及一种汽车动力锂电池包。

背景技术

目前电动汽车退役的动力电池包有两种可行的处理方法，一种是直接作为工业废品，进行报废和拆解，提炼其中的原材料，实现原材料的循环利用，这方面已经有一些国内的企业进行商业化运作；另一种方式，则考虑退役的动力电池包，虽然已经不满足汽车的使用条件，但仍然拥有约80%的余能，完全可以用在其他领域作为电能的载体使用，从而充分发挥其剩余价值，国家也出台相关政策鼓励锂电池的梯次利用，实现节能环保。

然而，汽车动力锂电池的梯次利用目前还存在许多技术难题，严重阻碍了梯次利用产业的发展壮大，制约锂电梯次利用产业存在的主要技术难点有：1、汽车动力电池包拆解困难，原因是产品制造过程中为了实现产品满足国家标准要求采用了焊接、灌封等工艺，拆解过程容易导致电芯损坏、安全性降低从而失去梯次利用价值；2、拆解后的电芯由于一致性差导致分组另行组包困难；3、梯次利用再次成组的电池组BMS管理情况复杂，安全性、可靠性无法保障；4、拆解再次成组的成本太高，商业价值不大。

发明内容

为了克服汽车动力电池梯次利用目前存在的这些问题，响应国家锂电梯次利用产业政策，做强做大我国锂电池梯次利用产业，本发明提供了一种便于梯次利用的汽车动力锂电池包，具体是在设计汽车动力电池包时，提前规划梯次利用路线，将组合成为汽车动力电池包的锂电模块设计成为既满足汽车动力电池的技术要求，同时也满足梯次利用产品对电池组的技术要求，组成电池包的锂电池标准模块可作为独立商品用作后续梯次利用产品的电池组，汽车动力电池包退役后拆解下来的锂电池标准模块可通过简单的电连接直接应用于第二梯次产品上。

这一产品技术方案具体实施步骤如下：

步骤1）、在设计汽车动力电池包之前，确定下一梯次利用产品范围及其技术要求；第一梯次的汽车动力电池包在退役后，下一梯次的应用领域有电动自行车、电动摩托车、电动三轮车、低速四轮电动车，其主要技术要求中电压一般为12V、24V、36V、48V、60V、72V，通过模组串联实现；容量范围一般在10Ah~200Ah，通过模组并联实现；

步骤2）、根据汽车动力电池包的电压、容量要求结合下一梯次利用的产品电池组的电压、容量，确定标准模块的电压和容量、电芯的串联数量和并联数量；

步骤3）、根据汽车动力电池包技术要求和第二梯次产品电池组的技术要求设计模组BMS，BMS的功能包括过充保护、过放保护、过流或短路保护、温度保护、CAN通讯；

步骤4）、将串并联电芯模组和BMS装入密封盒子形成标准电池模块，标准模块外部有正极、负极和CAN通讯接口；

步骤5）、将标准模块装入汽车动力电池PACK箱，进行电连接形成汽车动力电池包，这些标准模块可以根据电池包的电压和和容量要求自由堆垛，电压通过串联实现，容量通过并联实现；

步骤6）、汽车动力电池包若出现故障，可以采取更换标准模块的方式消除故障；

步骤7）、汽车动力电池包退役，拆解下来的标准模块可直接应用于电动自行车、电动摩托车、电动三轮车、低速四轮电动车等下一梯次利用产品。