[实用新型]锰酸锂单体圆柱电池组成的纯电动汽车动力电池组

说明书

技术领域

本实用新型涉及纯电动汽车动力电池组，具体涉及一种利用锰酸锂单体圆柱电池组成的纯电动汽车动力电池组。 

背景技术

许多设计人员在遇到纯电动汽车的动力电池组选型设计时，首先考虑到电池的安全性能和大电流放电特性，这也是无可非议的。但是，如果我们要深入追溯下去，影响电池组安全性的内在因素又是什么呢？人们立刻联想到发热、燃烧、爆炸。可见单体电池发热是影响电池组安全性的根源。通过热电转换公式Q热＝0.24I2Rt(式中：Q热-电池发热量；I-电池放电电流；R-电池工作内阻；t-连续放电时间)。可以明显看出，每个单体电池产生的热，应小于或等于电池外壳释放的热(释放形式主要靠辐射与传导)。如果放电电流I过大，或电池内阻R变大，产生的放热大于释放热，单体电池的体温就会不断上升，这时就必须增加对外传导和利用媒介对流方式增大散热降温。可见，只要能有效地控制住单体电池工作时的放热量，不使单体电池体温逐渐上升到临界，电池的非安全状态就不会出现。改性锰酸锂LiMn204电池的最大特点就在于它的比能量大160W.h/Kg，重量轻1Kw.h/6.2Kg，比磷酸铁锂电池轻27％。正是它的这两个特征， 使得能在一定质量的限制下，尽量多的装在纯电动汽车上。通过电池生产厂公布的数据和我们实践中的验证，各类型锂电池都有一个共有特征：放电倍率越大，电池发热量越大，电池寿命越短。以我们使用过的18650和26650两款锰酸锂圆柱电池在环境温度30℃时，以1C倍率(放电电流分别是2A和3.6A)放电30分钟，其表面温升(不做特殊散热处理)44℃；若以0.3C倍率放电(放电电流分别是0.7A和1.2A)其表面温升只有39℃。可见，装入尽量多的电池，降低单体电池的放电倍率，是在总体功率相同情况下，延缓电池寿命，提升电池安全性的另一种有效方法。改性锰酸锂LiMn204电池价格的低廉也是增加它适用性的一个经济指标。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用锰酸锂单体圆柱电池组成的纯电动汽车动力电池组。既满足电动汽车转矩变化要求，又能最大限度延缓电池使用寿命，降低电池内阻，防止单体电池温升超标，提升电动汽车使用安全性。 

本实用新型采用了这样的技术方案：所述锰酸锂单体圆柱电池组成的纯电动汽车动力电池组，由一号电池箱、二号电池箱、控制器组成；其特征在于，一号电池箱内并联有第一电能输出支路、第二电能输出支路、第三电能输出支路；至少三条电能输出支路并联后，形成一号电池箱的总功率输出能力，并通过一号电池箱电流分离器接 通一号电池箱的输出接口；二号电池箱内并联有第四电能输出支路、第五电能输出支路、第六电能输出支路、第七电能输出支路、第八电能输出支路；至少四条电能输出支路并联后，形成二号电池箱的总功率输出能力，并通过二号电池箱电流分离器接通二号电池箱的输出接口；一号电池箱的总功率输出能力和二号电池箱的总功率输出能力并联，并接通控制器的直流输入端；电能输出支路由若干个相同型号的单体电池包和支路分流器串联组成；单体电池包之间分别连接有电压信号采集点。 

单体电池包选用容量型18650或26650圆柱钢壳锰酸锂单体电池组成合理的并串网络形成纯电动汽车的动力电池组。使电池组常规放电倍率控制在0.3-0.5C之间，对短时间大倍率放电(2C以上)利用控制系统加以警示和限制。对每个单体电池的工作状态(工作端电压、电流、体温)实施连续监控、记录、存储。对超过规定均衡率的单体实施更换。从而保持电池组整体一致性、均衡性。 

在统筹考虑电池种类(如磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、三元材料等)、单体容量、比能量、放电特性、放电倍率、串并结构等综合因素后，使用锰酸锂圆柱电池组成纯电动汽车动力电池组。经过一年的运行实践，电池箱内温升正常，单体电池内阻偏差在允许范围内，电池组放电特性满足电动汽车负载变化的要求，在运行4万公里时电池组容量下降率不到1％。 

采用小规格18650和26650容量型改性锰酸锂圆柱型单体电池组成纯电动汽车车载动力电池组，对于汽车绝大多数的运行状态，容量型电池都比功率型电池有更大的适用性。采购成本较低，可以增加单体电池的通风和散热，保持电池内阻的最佳工作状态、提高电池组的均衡性。对于超出均衡域值的单体，可以方便地进行更换，使维护成本尽可能降低；使汽车20万公里的行驶范围内，总费用有10％的节省。这对电动汽车的进一步推广应用，有现实的经济价值。 

附图说明

附图所示是本实用新型具体结构的示意图。 

具体实施方式