CN109461859B - 一种电动助力车用锂电池包及其组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动助力车用锂电池包，包括外壳、置于外壳内的若干个锂电芯和BMS电池管理***，所述外壳包括底槽以及盖合在底槽顶端的上盖，所述上盖上设置有品字接头，其特征在于：所述底槽内设有多个用于安装锂电芯的插槽，所述上盖内设置有至少可容纳一个锂电芯的容腔Ⅰ和可容纳BMS电池管理***的容腔Ⅱ，所述锂电芯分别置于插槽和容腔内，各个所述锂电芯间通过汇流排串联在一起，各个所述锂电芯上均安装有信号采集线。本发明装配简单，尺寸兼容性高，其尺寸可完全与目前市场上流通的铅酸电动助力车通用；容量高、安全性好，各锂电芯间通过电芯隔板紧密固定设置，长时间振荡不受影响，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明属于蓄电池技术领域，具体涉及一种电动助力车用锂电池包及其组装方法。
背景技术
目前市场上电动自行车用电池还是以铅酸电池为主，随着技术的进步，锂电池成本不断下降，锂电池在电动自行车市场的占有率不断增加。目前市场上销售的电动自行车电池电芯基本都是采用电动汽车淘汰下来的B级电芯或者使用梯次利用的电芯，电芯的正极材料多数为三元材料，这种电池随着市场存量的不断增加，其问题也逐渐地显现出来，其中最突出的是安全性问题，因其使用B级电芯或淘汰下来筛选的梯次电池，产品一致性不能保证，易出现起火、***等安全问题。
此外，由于锂电池的充放电性能以及尺寸等均与铅酸电池的不同，因此在现有的电动助力车上利用锂电池来代替铅酸电池的同时还需要更换与之相配套的元器件，这样替换下来的元器件处理难度大，不仅浪费资源，而且增加更换成本。
发明内容
针对上述情况，本发明提供了一种电动助力车用锂电池包及其组装方法，为解决上述问题提供了较为有效的技术方案。
本发明是通过以下技术方案来解决上述问题的：一种电动助力车用锂电池包，包括外壳、置于外壳内的若干个锂电芯和BMS电池管理***，所述外壳包括底槽以及盖合在底槽顶端的上盖，所述上盖上设置有品字接头，所述底槽内设有多个用于安装锂电芯的插槽，所述上盖内设置有至少可容纳一个锂电芯的容腔Ⅰ和可容纳BMS电池管理***的容腔Ⅱ，所述锂电芯分别置于插槽和容腔内，各个所述锂电芯间通过汇流排串联在一起，各个所述锂电芯上均安装有信号采集线，所述信号采集线与BMS电池管理***相连，所述锂电芯、BMS电池管理***和品字接头三者之间通过总输出/入线相连接在一起。
进一步的，所述插槽内的锂电芯均垂直设置，所述容腔Ⅰ内的锂电芯水平设置，所述容腔Ⅰ内的锂电芯置于插槽内的锂电芯的上方，所述容腔Ⅰ内的锂电芯与插槽内的锂电芯间还设置有电芯隔垫，所述电芯隔垫的下方设置有电芯隔板。
进一步的，所述电芯隔板将插槽内的每个锂电芯相互隔开，所述电芯隔板上设置有用于固定锂电芯的卡槽，所述电芯隔板上设置有用与电芯隔垫限位固定的限位销，所述电芯隔垫上设置有与所述限位销相配合的限位孔，所述电芯隔垫上留有用于固定BMS电池管理***的固定槽Ⅰ和固定用于容腔Ⅰ内的锂电芯的固定槽Ⅱ。
进一步的，所述外壳外设置有提手。
所述锂电芯均为IFP2770131磷酸铁锂电芯。
所述汇流排为铝质或镍片汇流排。
根据上述技术方案所述，电动助力车用锂电池包的组装方法为：将若干个IFP2770131磷酸铁锂电芯按顺序依次垂直***底槽的插槽内，并打胶将锂电芯固定在插槽内；然后将电芯隔板安装在底槽内的锂电芯上，并打胶将锂电芯固定在电芯隔板上，将各电芯使用铝质或镍片汇流排进行串联连接，每个锂电芯上安装信号采集线，然后安装电芯隔垫，在电芯隔垫上依次安装水平设置的锂电芯和BMS电池管理***，通过总输出/入线将IFP2770131磷酸铁锂电芯与BMS电池管理***连接起来，最后与品字接头连接起来，将品字接头与上盖进行组装，最后将上盖与底槽通过环氧树脂或其他胶水进行密封，密封后可根据用户选择安装提手。
本发明的有益效果在于：1）装配简单，尺寸兼容性高，其尺寸可完全与目前市场上流通的铅酸电动助力车通用，且其性能稳定，能与原有元器件兼容，无需更换元器件；2）容量高、安全性好，各锂电芯间通过电芯隔板紧密固定设置，长时间振荡不受影响，使用寿命长；3）锂电池分两层设置，最上面一层至少有一块锂电芯，这样不仅能有效地保证各锂电芯间的兼容性能，而且还能从一定程度上缩小锂电池包的整体尺寸；4）设计快拆式品字接头，安装拆卸方便。
附图说明
图1为本发明的外壳的结构示意图。
图2为底槽的结构示意图。
图3为图1的内部结构示意图。
图4为电芯隔板结构示意图。
图5为电芯隔垫结构示意图。
其中：1、底槽，2、上盖，3、提手，4、品字接头，5、锂电芯，6、BMS电池管理***，7、汇流排，8、信号采集线，9、电芯隔垫，10、电芯隔板，11、总输出/入线，12、固定槽Ⅱ，13、固定槽Ⅰ，14、限位孔，15、插槽，16、容腔Ⅰ，17、容腔Ⅱ，18、卡槽，19，限位销。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面结合具体实施例和附图对本发明进行完整、清晰地描述，以下所描述的仅为本发明的部分实施例，在不超过本发明保护范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进。
参照图1-图5，锂电池包包括外壳，外壳又包括底槽1以及盖合在底槽1顶端的上盖2，上盖2上设置有品字接头4，外壳的外侧设置有提手3。外壳内设有BMS电池管理***6以及若干个锂电芯5。
底槽1内设有多个用于安装锂电芯的插槽15，上盖2内设置有至少可容纳一个锂电芯5的容腔Ⅰ16和可容纳BMS电池管理***6的容腔Ⅱ17，锂电芯5分别置于插槽15和容腔内，插槽15内的锂电芯均垂直设置，容腔Ⅰ16内的锂电芯水平设置，容腔Ⅰ16内的锂电芯置于插槽15内的锂电芯5的上方。容腔Ⅰ16内的锂电芯5与插槽15内的锂电芯5间设置有电芯隔垫9，电芯隔垫9的下方设置有电芯隔板10。电芯隔板10将插槽15内的每个锂电芯相互隔开，电芯隔板10上设置有用于固定锂电芯的卡槽18，电芯隔板上设置有用于与电芯隔垫9限位固定的限位销19，电芯隔垫9上设置有与所述限位销相配合的限位孔14，电芯隔垫9上留有用于固定BMS电池管理***6的固定槽Ⅰ13和用于固定容腔Ⅰ16内的锂电芯的固定槽Ⅱ12。
上述所述锂电芯均为IFP2770131磷酸铁锂电芯。各个锂电芯间通过汇流排7串联在一起，汇流排7为铝质或镍片汇流排。各个锂电芯上均安装有信号采集线8，信号采集线8与BMS电池管理***6相连，锂电芯5、BMS电池管理***6和品字接头4三者之间通过总输出/入线11相连接在一起。
以60V锂电池包为例：组装时，将18个IFP2770131磷酸铁锂电芯按顺序依次垂直***底槽1的插槽15内，并打胶将锂电芯5固定在插槽15内，然后将电芯隔板10安装在底槽1内的锂电芯5上，并打胶将锂电芯5固定在电芯隔板10上，将各电芯使用铝质或镍片汇流排7进行串联连接，每个锂电芯上安装信号采集线8，然后安装电芯隔垫9，在电芯隔垫9上依次安装一块锂电芯5和BMS电池管理***6，通过总输出/入线11将IFP2770131磷酸铁锂电芯5与BMS电池管理***6连接起来，最后与品字接头4连接起来，将品字接头4与上盖2进行组装，最后将上盖2与底槽1通过环氧树脂或其他胶水进行密封，密封后可根据用户选择安装提手3。组装成外形尺寸为长×宽×高=（225±10）×（180±5）×（175±5）mm。
以48V锂电包为例，在底槽的插槽内共安装15个锂电芯，组装成的锂电池包为外形尺寸为长×宽×高=（210±5）×（150±5）×（175±5）mm的48Vpack包。
BMS电池管理***通过对输出/输入电池、电压以及电池内部温度的检测，来对电池进行管理，控制电池最大持续放电电流为1C，30s最大瞬间放电电流为3C，最大充电电流为1C，控制充电温度范围为0—50℃，控制放电温度范围为-25—55℃，控制单体最高充电电压为3.65V，控制单体最低放电电压为2.6V，超出以上范围的情况下BMS将对***进行保护。
根据上述所述，48V锂电池包与60V锂电池包的性能参数如下表所示：
Claims (3)
1.一种电动助力车用锂电池包，包括外壳、置于外壳内的若干个锂电芯和BMS电池管理***，所述外壳包括底槽以及盖合在底槽顶端的上盖，所述上盖上设置有品字接头，其特征在于：所述底槽内设有多个用于安装锂电芯的插槽，所述上盖内设置有至少可容纳一个锂电芯的容腔Ⅰ和可容纳BMS电池管理***的容腔Ⅱ，所述锂电芯分别置于插槽和容腔内，各个所述锂电芯间通过汇流排串联在一起，各个所述锂电芯上均安装有信号采集线，所述信号采集线与BMS电池管理***相连，所述锂电芯、BMS电池管理***和品字接头三者之间通过总输出/入线相连接在一起，所述插槽内的锂电芯均垂直设置，所述容腔Ⅰ内的锂电芯水平设置，所述容腔Ⅰ内的锂电芯置于插槽内的锂电芯的上方，所述容腔Ⅰ内的锂电芯与插槽内的锂电芯间还设置有电芯隔垫，所述电芯隔垫的下方设置有电芯隔板，所述电芯隔板将插槽内的每个锂电芯相互隔开，所述电芯隔板上设置有用于固定锂电芯的卡槽，所述电芯隔板上设置有用与电芯隔垫限位固定的限位销，所述电芯隔垫上设置有与所述限位销相配合的限位孔，所述电芯隔垫上留有用于固定BMS电池管理***的固定槽Ⅰ和固定用于容腔Ⅰ内的锂电芯的固定槽Ⅱ，所述锂电芯为IFP2770131磷酸铁锂电芯；
所述电动助力车用锂电池包的组装方法如下：将若干个IFP2770131磷酸铁锂电芯按顺序依次垂直***底槽的插槽内，并打胶将锂电芯固定在插槽内；然后将电芯隔板安装在底槽内的锂电芯上，并打胶将锂电芯固定在电芯隔板上，将各电芯使用铝质或镍片汇流排进行串联连接，每个锂电芯上安装信号采集线，然后安装电芯隔垫，在电芯隔垫上依次安装水平设置的锂电芯和BMS电池管理***，通过总输出/入线将IFP2770131磷酸铁锂电芯与BMS电池管理***连接起来，最后与品字接头连接起来，将品字接头与上盖进行组装，最后将上盖与底槽通过环氧树脂或其他胶水进行密封。
2.根据权利要求1所述一种电动助力车用锂电池包，其特征在于：所述外壳外设置有提手。
3.根据权利要求1所述的一种电动助力车用锂电池包，其特征在于：所述汇流排为铝质或镍片汇流排。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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