阅读说明：本技术 一种新型高能量密度长寿命动力电池系统 (Novel high energy density long-life power battery system ) 是由 陈哲敏 于 2019-10-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种新型高能量密度长寿命动力电池系统,属于锂离子电池技术领域。本系统包括机箱本体、内置于机箱本体的固定支架、多组锂离子电池组、高压电源；锂离子电池组与高压电源连接且均固定于固定支架上；还包括内置于机箱本体的电池管理系统、高压控制系统；电池管理系统、高压控制系统均固定于固定支架上；电池管理系统与锂离子电池组连接；高压控制系统与锂离子电池组连接；锂离子电池组的外侧设有电芯支架；锂离子电池组的上端两侧均设有软连接件；电芯支架、软连接件均内置于机箱本体且固定于固定支架上。本系统克服了传统动力电池系统的低寿命、质量重、体积大、污染严重等问题,从技术上实现高能量密度、长寿命。(The invention provides a novel power battery system with high energy density and long service life, and belongs to the technical field of lithium ion batteries. The system comprises a case body, a fixed support arranged in the case body, a plurality of groups of lithium ion battery packs and a high-voltage power supply; the lithium ion battery pack is connected with the high-voltage power supply and is fixed on the fixed bracket; the battery management system and the high-voltage control system are arranged in the case body; the battery management system and the high-voltage control system are fixed on the fixed bracket; the battery management system is connected with the lithium ion battery pack; the high-voltage control system is connected with the lithium ion battery pack; a cell bracket is arranged on the outer side of the lithium ion battery pack; soft connecting pieces are arranged on two sides of the upper end of the lithium ion battery pack; the battery cell support and the soft connecting piece are arranged in the case body and fixed on the fixed support. The system overcomes the problems of low service life, heavy mass, large volume, serious pollution and the like of the traditional power battery system, and technically realizes high energy density and long service life.)

一种新型高能量密度长寿命动力电池系统

技术领域

本发明涉及一种新型高能量密度长寿命动力电池系统，属于锂离子电池技术领域。

背景技术

近年来，随着能源局势日趋严重、全球环境的不断恶化，能源枯竭、环境安全已成为人们日益担心的问题，人们的生活水平的不断提高，高科技的不断发展，节能环保成了全球人类的共同话题，在能源转型、汽车产业弯道超车、减少化石能源依赖、治理环保的综合考虑下，我国开始大力发展动力电池和新能源汽车相关产业。电动汽车的发展存在电机及电池等许多需要解决和完善的问题，而作为电动汽车的核心能源，动力电池目前还存在能量密度低、循环寿命短等问题。同时，电动汽车动力电池的能量密度和寿命问题，也一直影响和制约着电动车的普及与应用。传统动力电池系统的低寿命、质量重、体积大、污染严重成为本领域人员急待解决的一个技术难题，新型高能量密度长寿命动力电池系统应用于电动汽车是必然趋势。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种能够解决动力电池的能量密度和寿命问题的新型高能量密度长寿命动力电池系统。

本发明是通过如下措施实现的：

一种新型高能量密度长寿命动力电池系统，包括机箱本体、内置于机箱本体的固定支架、多组锂离子电池组、高压电源；所述锂离子电池组与高压电源连接且均固定于固定支架上；还包括内置于机箱本体的电池管理系统、高压控制系统；所述电池管理系统、高压控制系统均固定于固定支架上；所述电池管理系统与锂离子电池组连接，用于对锂离子电池组进行监控管理；所述高压控制系统与锂离子电池组连接，用于控制锂离子电池组的高压电源；所述锂离子电池组的外侧设有电芯支架；所述电芯支架，用于固定锂离子电池组中的电池芯片；所述锂离子电池组的上端两侧均设有软连接件；所述软连接件，用于多组锂离子电池组之间的电气连接；所述电芯支架、软连接件均内置于机箱本体且固定于固定支架上。

作为本发明的进一步优化方案，所述多组锂离子电池组采用多组串联的锂离子电池标准模组。

作为本发明的进一步优化方案，所述锂离子电池标准模组为20只锂离子电池芯片串并联而成；所述锂离子电池芯片采用36Ah三元锂电池。

作为本发明的进一步优化方案，所述锂离子电池组中的电池芯片外侧设有铝片，进行散热。

作为本发明的进一步优化方案，所述软连接件采用汽车级元器件和连接器件，电气参数指标冗余在150%以上。

作为本发明的进一步优化方案，所述软连接件采用软铜排，进行电气连接。

作为本发明的进一步优化方案，所述机箱本体外侧设有市电输入端口；所述市电输入端口与机箱本体内的锂离子电池组连接，进行供电。

作为本发明的进一步优化方案，所述机箱本体外侧设有多组相对称的固定座。

本发明的有益效果为：

本发明技术方案通过电池管理系统对电池组的充放电性能进行保护，采用三元复合锂电池，寿命在5年以上；采用铝板导热Pack结构，内部温度保证了均一性和良好的散热效果；采用标准模块化设计思路，安装调试方便；采用软连接进行电池模块间电气连接，确保电气安全可靠；采用汽车级连接器进行电池组外部电气连接，同时具有互锁功能，确保电气连接安全可靠。

附图说明

图1为本发明的外形结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为本发明的侧面结构示意图；

图4为本发明的锂离子电池组标准模块示意图；

图5为本发明的电芯支架示意图；

附图中，1-锂离子电池组；2-电池管理系统；3-电芯支架；4-软连接件；5-高压控制系统；6-机箱本体；61-固定支架。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

参见图1至图5，一种新型高能量密度长寿命动力电池系统，包括机箱本体6、内置于机箱本体的固定支架61、多组锂离子电池组1、高压电源；锂离子电池组1与高压电源连接且均固定于固定支架61上；还包括内置于机箱本体6的电池管理系统2、高压控制系统5；电池管理系统2、高压控制系统5均固定于固定支架61上；电池管理系统2与锂离子电池组1连接，用于对锂离子电池组1进行监控管理；高压控制系统5与锂离子电池组1连接，用于控制锂离子电池组1的高压电源；锂离子电池组1的外侧设有电芯支架3；电芯支架3，用于固定锂离子电池组1中的电池芯片；锂离子电池组1的上端两侧均设有软连接件4；软连接件4，用于多组锂离子电池组1之间的电气连接；电芯支架3、软连接件4均内置于机箱本体6且固定于固定支架61上。

多组锂离子电池组1采用多组串联的锂离子电池标准模组。锂离子电池标准模组为20只锂离子电池芯片串并联而成；锂离子电池芯片采用36Ah三元锂电池。锂离子电池组1中的电池芯片外侧设有铝片，进行散热。软连接件4采用汽车级元器件和连接器件，电气参数指标冗余在150%以上。软连接件4采用软铜排，进行电气连接。机箱本体6外侧设有市电输入端口；市电输入端口与机箱本体6内的锂离子电池组1连接，进行供电。机箱本体6外侧设有多组相对称的固定座。

锂离子电池组1采用锂离子电池标准模组进行串联，可以根据需求设计电压平台，确保系统效率高。电池管理系统2（BMS）对电池组的充放电性能进行保护、对每个电池的电压、电流、充放电温度进行监视，从而对用电设备有效地保护。电芯支架3用于固定电池芯片，增强结构安全性。软连接件4释放震动应力，确保电气安全可靠。电气软连接用于电芯间串并联连接、模组间串联连接、高压控制系统间各器件连接、模组与高压器件连接。

使用时，对电池进行内阻、容量、电压分选，确保系统所用电池指标一致；将电池组进行4支并联，再进行5支串联成锂离子电池标准模块；在锂离子电池标准模块中的电池芯片的侧面部位增加导热铝片，将电池芯片间的热量进行传导以达均衡，同时通过机箱本体6的底部和外界空气进行热量传导；锂离子电池标准模块间通过软铜排进行电气软连接，分解震动应力，确保电气安全。可在机箱本体6的总负端加装继电器，确保断电后机箱本体6的外部不带电。可在机箱本体6中安装维修开关，在较低电压下检修电池，确保人员操作安全。

使用时，市电由市电输入端口给锂离子电池组1提供电源，电池管理系统2对锂离子电池组1进行充、放电管理，高压控制系统5管理高压电气设备。机箱本体6完成整个系统的组合以及便于挪动、还起到安全保护作用。可通过机箱本体6外侧的多组相对称的固定座与外部进行固定连接。

本发明的技术方案可以适用于物流车和乘用车以及所有24小时运营的移动工具上，包括码头拖车、轻型卡车等。该动力电池系统为140Wh/Kg高能量密度系统，克服了传统动力电池的能量密度低、循环寿命短等问题，将在新能源汽车领域实现广泛的应用。

本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。