[实用新型]一种电池组和大功率电池系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及储能电池组技术领域，特别是涉及一种电池组和大功率电池系统。

背景技术

大功率电池系统被广泛应用于电动汽车或工业设备中，所述大功率电池系统一般是由很多串联叠置的电池组和控制电路构成。

参照图1，为现有技术的大功率电池系统的电芯组的结构图。所述电芯组包括n个串联叠置的电芯1a，如图1所示，所述n个电芯1a排成p列，每列包括m个并联的电芯，然后p列电芯并联构成所述电芯组，其中，所述n=p×m，n、p、m均为正整数。每列m个电芯通过汇流带2a相连，相邻列的汇流带2a之间通过输出电极3a相连。在第1列汇流带的末端和第p列汇流带的末端分别接一电极4a和5a作为所述电芯组的两端。

现对于大功率电池系统，其电芯组在电芯并联时，会在输出电极上汇集电流。如图1所示，现有电芯组中，各输出电极分别设置在各汇流带的末端，则每个输出电极收集的电流为所有单颗电芯1a电流的总和∑Ii（其中，Ii为单颗电芯的电流，i为电芯的次序，i=1、2、···n），每颗电芯所在汇流带处汇集的电流为i×Ii，汇流带的热损耗为Ii²×R。由此可知，沿电流的汇流方向，汇流带上汇集的电流会呈锥形递增，使得汇流带上的电流极度不平衡，从而引发热损耗的不平衡。由于温度与热损耗呈线性关系，因此，在电芯组的输出电极处会产生热聚集，使得汇流带在汇流方向上温度呈几何级数增加，造成局部温度过高。

同时，所述大功率电池系统在充放电时，电芯组的电芯、控制电路的功率元件、以及电芯组和控制电路的连接电路都会散发大量热量。

对于现有大功率电池系统而言，其电芯组汇流方向电流和热损耗的不平衡造成的局部高温、以及大量热量的散发都很容易引发系统的安全性问题，例如引起电芯组失效甚至于爆炸。

现有技术中，通常采用增加风道或风扇等外加辅助手段来解决电芯组的散热问题。但是，当所述大功率电池系统应用在室外环境时，需要保证系统的防水防尘，此时采用外加辅助手段就存在一定的难度。

因此，如何实现大功率电池系统中电芯组的自然冷却，确保大功率电池系统的使用安全，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本实用新型实施例中提供了一种电池组和大功率电池系统，能够实现大功率电池系统中电池组的自然冷却，从而有效减低电池组的温升，确保大功率电池系统的使用安全。

本实用新型实施例提供一种电池组，所述电池组包括n个电芯构成的电芯组；所述n个电芯排成p列，每列包括m个并联的电芯，再由p列电芯串联构成所述电芯组，其中，所述n=p×m，n、p、m均为正整数；

所述电芯组的每列电芯通过一条汇流带相连；第1列汇流带和最后1列汇流带分别接第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极作为所述电芯组的两端；

所述电池组还包括：一金属支架；所述电芯组固定安装在所述支架内；所述支架六面通风。

优选的，所述支架包括：上边框、下边框、以及四个边角连接架；所述边角连接架用于连接所述上边框和下边框的四个边角，使得所述支架构成一六面镂空的立方体架构。

优选的，所述支架还包括：至少一个中间连接架；所述中间连接架连接在所述上边框和下边框相对的两条边之间。

优选的，所述支架的表面做阳极氧化黑色处理。

优选的，所述支架采用硬质全铝合金材料构成。

优选的，所述电芯组还包括：在相邻列的汇流带之间分别设置两条输出电极，且每条所述输出电极分别设置在距与之相连的汇流带最近一端一定距离处。

优选的，所述第一电极与所述第1列汇流带上两个位置相接，且每个位置分别距所述第1列汇流带最近一端一定距离;

所述第二电极与所述最后1列汇流带上两个位置相接，且每个位置分别距所述最后1列汇流带最近一端一定距离。

优选的，所述一定距离为L/3至L/5，其中L为每条汇流带的长度。

优选的，所述一定距离为L/4。

本实用新型实施例还提供一种大功率电池系统，所述系统包括所述的电池组、控制电路以及机箱；所述电池组固定安装在所述机箱内部；所述控制电路的功率元件贴装在所述机箱的表面上；所述机箱采用硬质全铝合金材料构成。

优选的，所述机箱的表面做阳极氧化黑色处理。

由此可见，本实用新型实施例中，通过为所述电池组设置硬质金属支架，将所述电芯组固定安装在所述支架内；所述支架六面通风，并具有很好的散热性，由此可以实现促进所述电池组的自然散热，在不需要增加外加辅助设备的基础上实现所述电池组的自然冷却，从而有效减低电池组的温升，确保大功率电池系统的使用安全。