CN105244533A - 蓄电池 - Google Patents

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刘新军
李利容
呙晓兵
何明前
段松华
蒋阳强
丁家祥
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SICHUAN CHANGHONG POWER SUPPLY CO Ltd
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SICHUAN CHANGHONG POWER SUPPLY CO Ltd
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Abstract

本发明涉及蓄电池。本发明针对现有技术中的蓄电池(组)在使用过程中通过各电芯的电流不一致引起的蓄电池(组)倍率、循环性能及使用寿命不佳的问题，提供一种蓄电池，所述蓄电池由至少两个并联电路组成，每个并联电路上至少串联有一个电芯，每个并联线路上的电芯至蓄电池输出正端及蓄电池输出负端的线路长度和一致。本发明中并联的各电芯到蓄电池输出正负端的距离之和相等，提高蓄电池(组)内部并联电芯工作时电流分布的一致性，使得各电芯发热量、老化程度一致，延长蓄电池(组)的使用寿命；降低了蓄电池(组)工作过程中的发热，提高电池安全性；结构简单。适用于蓄电池(组)电流场分布一致性设计方法。

Description

蓄电池
技术领域
本发明涉及蓄电池，特别涉及蓄电池(组)电流场分布一致性设计方法。
背景技术
目前，蓄电池(组)均是将多个小电芯串联或者并联、或者串并联组合来提高电池的高功率和高能量特性，甚至为了实现电连接的简便化，将多个电芯连接成模块电池。一般来说，为了保证蓄电池(组)的输出性能，在蓄电池(组)制造的时候均选择了容量、内阻等电性能十分接近的电芯进行组合。因此，很多蓄电池(组)在寿命初期均表现出良好的输出性能。但是，随着充放电循环的进行，特别是大电流充放电次数的增加，整个蓄电池(组)性能衰减很快，甚至出现安全事故。出现这种情况的其中一个重要的原因是由于电池设计缺陷导致在大电流充放电过程中各电芯通过的电流不一致。由于通过电流的不一致，导致各电芯相对工作倍率、发热量、老化程度等存在较大差异，造成大电流使用环境下整个蓄电池(组)的倍率、循环性能及使用寿命不佳。因此，需要对其设计进行改进，使得通过各并联电芯的电流均衡分布，提高蓄电池(组)寿命期内老化程度的一致性，延长蓄电池(组)的使用寿命及安全性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是提供一种蓄电池以实现各并联电芯的电流均衡分布，提高蓄电池(组)寿命期内老化程度的一致性，延长蓄电池(组)的使用寿命及安全性。
本发明解决所述技术问题，采用的技术方案是，蓄电池，所述蓄电池由至少两个并联电路组成，每个并联电路上至少串联有一个电芯，每个并联线路上的电芯至蓄电池输出正端及蓄电池输出负端的线路长度和一致。使并联的各电芯到蓄电池输出正负端的距离之和相等。通过提高蓄电池(组)内部并联各电芯工作时电流分布的一致性，使得各电芯发热量、老化程度一致，延长蓄电池(组)的使用寿命。
具体的，所述电芯容量差的范围为正负6％。
具体的，所述内阻差的范围为正负5％。
本发明的有益效果是：本发明中并联的各电芯到蓄电池输出正负端的距离之和相等，提高蓄电池(组)内部并联电芯工作时电流分布的一致性，使得各电芯发热量、老化程度一致，延长蓄电池(组)的使用寿命；降低了蓄电池(组)工作过程中的发热，提高电池安全性；结构简单，适用于铅酸蓄电池(组)、镉镍蓄电池(组)、氢镍蓄电池(组)、锌银蓄电池(组)、锂离子蓄电池(组)等的设计。
附图说明
图1为本发明蓄电池实施例中现有技术中的电芯的并联方式；
图2为本发明蓄电池实施例中的电芯的并联方式；
图3为图1中各电芯放电电流曲线
图4为图2中各电芯放电电流曲线；
图5为图1中各电芯放电时体表温度；
图6为图2中各电芯放电时体表温度。
以下结合实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。
具体实施方式
下面结合附图及实施例详细描述本发明的技术方案：
本发明针对现有技术中的蓄电池(组)在使用过程中通过各电芯的电流不一致引起的蓄电池(组)倍率、循环性能及使用寿命不佳的问题，提供一种蓄电池，所述蓄电池由至少两个并联电路组成，每个并联电路上至少串联有一个电芯，每个并联线路上的电芯至蓄电池输出正端及蓄电池输出负端的线路长度和一致。本发明中并联的各电芯到蓄电池输出正负端的距离之和相等，提高蓄电池(组)内部并联电芯工作时电流分布的一致性，使得各电芯发热量、老化程度一致，延长蓄电池(组)的使用寿命；降低了蓄电池(组)工作过程中的发热，提高电池安全性；结构简单，适用于铅酸蓄电池(组)、镉镍蓄电池(组)、氢镍蓄电池(组)、锌银蓄电池(组)、锂离子蓄电池(组)等的设计。
实施例
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体说明。
将容量、内阻差别很小的电芯分别按图1及图2的两种方式并联成组，具体误差范围为电芯容量差的范围为正负6％，内阻差的范围为正负5％。图1中并联的各电芯相对蓄电池输出正负端的距离和不同；其中并联方式2的结构中，并联的各电芯相对蓄电池输出正负端的距离大致相等。若每个并联线路中串联有多个电芯，则需要比较每个并联线路上所有电芯至蓄电池输出正负端距离之和是否一致。
以3ItA进行放电性能检测，在放电的同时，检测通过各电芯的电流并用红外热成像仪检测各电芯表面的温度。从图3可以看出，在放电过程中，放电初始阶段和稳定放电阶段，接近输出极端的电芯电流较大，随着放电的不断加深，初始电流大的电芯放电电流开始不断减小，且趋势递增，电流分布差距持续拉大，直至放电末期，电流最大差值达1.0A，各电芯放电电流分布的标准差δ达到0.51。从图4可以看出，在图2的并联方式放电过程中，电流最大差值仅为0.4A，δ最大达到0.18左右。对比图3和图4可以看出，并联的各电芯相对蓄电池输出端的距离大致相等的并联方式放电电流分布更一致。
对比图5和图6可以看出，图1的并联方式放电过程中，各电芯表面温差最大可达8℃，而图2并联方式中，各电芯的表面温度基本一致，说明并联的各电芯相对输出极端的距离之和大致相等的并联方式各电芯温升较一致，电池总的温升更小。
综上所述，本发明中并联的各电芯到蓄电池输出正负端的距离之和相等，提高蓄电池(组)内部并联电芯工作时电流分布的一致性，使得各电芯发热量、老化程度一致，延长蓄电池(组)的使用寿命；降低了蓄电池(组)工作过程中的发热，提高电池安全性；结构简单，适用于铅酸蓄电池(组)、镉镍蓄电池(组)、氢镍蓄电池(组)、锌银蓄电池(组)、锂离子蓄电池(组)等的设计。

Claims (3)

1.蓄电池，所述蓄电池由至少两个并联电路组成，每个并联电路上至少串联有一个电芯，其特征在于，每个并联线路上的电芯至蓄电池输出正端及蓄电池输出负端的线路长度和一致。
2.根据权利要求1所述的蓄电池，其特征在于，所述电芯容量差的范围为正负6％。
3.根据权利要求1所述的蓄电池，其特征在于，所述内阻差的范围为正负5％。
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