[发明专利]混合电池模组的电芯组合方法及混合电池模组

说明书

本发明涉及动力电池领域，提供一种混合电池模组的电芯组合方法以及混合电池模组。所述混合电池模组包括磷酸铁锂电芯和镍钴锰电芯，所述混合电池模组的电芯组合方法包括：将磷酸铁锂电芯和镍钴锰电芯以先串联后并联的方式组合；或者将磷酸铁锂电芯和镍钴锰电芯以先并联后串联的方式组合。本发明的混合电池模组的电芯组合方法，通过将磷酸铁锂电芯与镍钴锰电芯串并联，提升电池模组整体的能量密度，提升电池模组的低温性能，可以有效阻隔镍钴锰电芯热失控后的热蔓延，提升整个模组的安全性能，同时降低了热管理设计的难度。

技术领域

本发明涉及动力电池领域，具体地涉及一种混合电池模组的电芯组合方法以及一种混合电池模组。

背景技术

现有的动力电池模组通常由磷酸铁锂(Lithium Iron Phosphate，简称LFP，又称磷酸锂铁、锂铁磷)电芯组合而成(即纯LFP模组)，这种电池模组的缺点是：能量密度低，无法满足用户高续航的需求，且SOC、SOH等估算不准确，致使电池管理系统无法有效起到管理作用，安全性较低。还有一种电池模组由镍钴锰酸锂电芯(包括镍(Ni)、钴(Co)、锰(Mn)三种材料，简称NMC电芯)组合而成，这种电池模组的缺点是：需要引入复杂的防热扩散设计，一方面增加模组和电池包的质量，降低了电池包的质量能量密度，另一方面也增加了模组和电池包的成本。目前，亟需一种安全性更高，且不需要增加复杂的防热失控设计的电池模组。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合电池模组的电芯组合方法及混合电池模组，以解决上述的问题。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种混合电池模组的电芯组合方法，所述混合电池模组包括磷酸铁锂电芯和镍钴锰电芯，所述方法包括：

将磷酸铁锂电芯和镍钴锰电芯以先串联后并联的方式组合；或者

将磷酸铁锂电芯和镍钴锰电芯以先并联后串联的方式组合。

进一步地，所述将磷酸铁锂电芯和镍钴锰电芯以先串联后并联的方式组合，包括：将磷酸铁锂电芯和镍钴锰电芯组成多个串联单元，其中每个串联单元包括至少一个由磷酸铁锂电芯串联连接组成的第一子单元和至少一个由镍钴锰电芯串联连接组成的第二子单元；将多个串联单元以并联连接的方式组合。

进一步地，所述第一子单元包括至少一个磷酸铁锂电芯，所述第二子单元包括至少一个镍钴锰电芯，所述第一子单元的磷酸铁锂电芯与所述第二子单元的镍钴锰电芯间隔排布。

进一步地，所述第一子单元中的磷酸铁锂电芯的数量与所述第二子单元中的镍钴锰电芯的数量满足以下关系：

或者

其中，n_LFP表示所述第一子单元中的磷酸铁锂电芯的数量，n_NMC表示所述第二子单元中的镍钴锰电芯的数量，n_NMx表示所述第二子单元中的无钴电芯的数量。

进一步地，各个串联单元中磷酸铁锂电芯的数量相同，各个串联单元中镍钴锰电芯的数量相同。

进一步地，所述将磷酸铁锂电芯和镍钴锰电芯以先并联后串联的方式组合，包括：将磷酸铁锂电芯和镍钴锰电芯组成多个并联单元，所述多个并联单元中至少有一个并联单元由磷酸铁锂电芯并联连接组成，且至少有一个并联单元由镍钴锰电芯并联连接组成；将所述多个并联单元以串联连接的方式组合。

进一步地，所述多个并联单元呈阵列排布。

进一步地，呈阵列排布的每一排电芯中磷酸铁锂电芯的数量相同，每一排电芯中镍钴锰电芯的数量相同。

进一步地，呈阵列排布的每一排电芯中包括至少一个磷酸铁锂电芯，或者每一排电芯中包括至少一个镍钴锰电芯。