[发明专利]电场型二次电池组快速充电智能均衡管理装置

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车的充电电池领域，具体涉及一种电场型二次电池与 电场型二次电池组快速充电智能均衡管理装置。

背景技术

目前电动汽车采用的动力二次电池主要有锂电池和高铁电池。而相对应 的二次电池组智能管理系统是解决锂电池或高铁电池组均衡充电管理的装 置。传统的锂电池和高铁电池存在缺点主要是：电池内部导电性差、离子扩 散速度慢，高倍率充放电时，实际比容量低。而锂电池和高铁电池都存在低 温性能差，一般情况下，对于单只电芯而言，其0℃时的容量保持率约60～ 70％，-10℃时为40～55％，-20℃时为20～40％，这样的低温性能显然不 能满足动力电源的使用要求。所以传统的锂电池和高铁电池组智能管理系统 是一种低速的二次电池组充电管理装置。由于传统的锂电池和高铁电池组无 法实现有效的快速充电均衡管理的技术瓶颈，使得电动汽车动力电池组一次 充电时间在8小时左右，影响了电动汽车市场推广与使用。

为了克服现有锂电池与高铁电池内部导电性差、低温性能差，并且无法 提高快速充放电特性。专利号为200910032914.5的中国发明专利提出一种内 置可控电场的二次电池及其快速充放电装置，该装置的技术方案是：电场型 二次电池内，在离子交换隔膜的两侧分别设置有正极材料与负极材料，该正 极材料与负极材料均设置在电解质中，所述正极材料与负极材料分别与电池 的正极、负极连接，在该电场型二次电池中设置有一个内置电隔离的电场极 板对，该电场极板对中的A极板设置在所述正极材料板的外侧，并与该正极 材料板绝缘；该电场极板对中的B极板设置在所述负极材料板的外侧，并与 该负极材料板绝缘；电场极板对中的A极板与电场极板对中的B极板分别 与电场A极与电场B极端子相连。

电场型二次电池是指一种可控电场的二次电池，电场型二次电池与传统 的二次电池最大不同在于，电场型二次电池本身有正、负输出电极端子外， 还有一对输入电场电源电压的电场A极与电场B极端子，所以电场型二次 电池本身有4个接线端子。电场型二次电池通过电场电源电压控制，能够有 效提高电池内部导电性及低温特性，从而使电池的放电能较长时间地维持在 较高电位水平，并在充电时明显缩短充电时间。电场型二次电池可以采用锂 电池或高铁电池，也可以采用镍氢(Ni-HM)电池。二次电池是指在电池放 电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。二次电池系列中 锂电池正极材料可以采用LiCoO₂、LiMn2O₄、LiNiO₂、LiFePO₄、LiFeMnPO₄、 LiFeYPO₄等系列，而负极材料主要是石墨或钛酸盐。高铁电池正极采用高 铁酸盐K2FeO₄、BaFeO₄等系列、负极材料可以是锌、铝、铁、镉或镁。镍 氢(Ni-HM)电池正极采用氢氧化镍，负极采用由贮氢材料作为活性物质的 氢化物电极。

发明内容

本发明的目的是，针对电场型二次电池提供一种电动汽车电场型二次电 池组快速充电智能均衡管理装置。