CN110350122A - 一种磷酸铁锂电池 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种磷酸铁锂电池，所述磷酸铁锂电池包括：电池模组、电池管理模块、通信装置和通讯接口，所述电池模组安装在底壳内，底壳顶部安装上盖，上盖上设置有正极接线柱和负极接线柱，正极接线柱和负极接线柱与电池模组连接，所述通信装置和通讯接口设置在上盖的中央，所述电池管理模块检测电池模组的工作状态，通信装置和通讯接口与电池管理模块连接，将电池模组的工作状态传送至监测终端。本发明解决了现有旅行车辆、游艇电力***续航能力差、使用寿命短的问题。

Description

一种磷酸铁锂电池
技术领域
本发明实施例涉及电池管理领域，具体涉及一种磷酸铁锂电池。
背景技术
目前应用于休闲旅行车辆、游艇上的电力存储***使用的是铅酸蓄电池。铅酸蓄电池具有重量重，能量密度低，使用寿命短，不支持深度放电，不支持快速充电，并且在制造、使用、回收环节容易污染环境的缺点。
锂电池具有工作电压高、比能量大、体积小、质量轻、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应、无污染等众多优点。随着不可再生资源的不断消耗和环境问题的日益凸显，磷酸铁锂电池在近年来发展十分迅速。磷酸铁锂电池的主要结构为电芯、封装电芯的壳体及封装的盖帽，电芯有负极片、正极片及隔膜叠加后卷绕形成，且负极片与壳体电连接以将壳体作为电池的负极，正极片与盖帽电连接以将盖帽作为电池的正极。磷酸铁锂电池安全性高，电池的循环次数能大于2000次，放电稳定，可快速充电且不含重金属无毒环保.因此磷酸铁锂电池是目前应用前景十分广阔的锂离子电池，尤其是动力电池和储能电池领域。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种磷酸铁锂电池，以解决现有旅行车辆、游艇电力***续航能力差、使用寿命短的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本发明的实施例，公开了一种磷酸铁锂电池，所述磷酸铁锂电池包括：电池模组、电池管理模块、通信装置和通讯接口，所述电池模组安装在底壳内，底壳顶部安装上盖，上盖上设置有正极接线柱和负极接线柱，正极接线柱和负极接线柱与电池模组连接，所述通信装置和通讯接口设置在上盖的中央，所述电池管理模块检测电池模组的工作状态，通信装置和通讯接口与电池管理模块连接，将电池模组的工作状态传送至监测终端。
进一步地，所述电池模组包括多个单体电池和电池支架，所述多个单体电池相互串联套设在电池支架内，所述电池支架内设置有多层隔板，单体电池堆叠摆放***隔板并通过隔板相互隔离。
进一步地，所述电池支架包括第一电池支架、第二电池支架和第三电池支架，所述第一电池支架和第三电池支架安装在电池模组的两端，单体电池穿过第二电池支架的隔板使第二电池支架位于电池模组的中部，所述第一电池支架和第三电池支架外侧壁上设置有导线固定槽，电池模组与电池管理模块和正极接线柱、负极接线柱的连接线穿过导线固定槽进行固定。
进一步地，所述第一电池支架、第二电池支架和第三电池支架的外侧壁上均设置有卡扣，卡扣与底壳进行卡接限位。
进一步地，所述底壳的底部外侧边设置有U型卡槽，安装磷酸铁锂电池时，利用U型卡槽进行限位固定，所述底壳内部设置有多个加强筋，加强筋对电池模组进行限位，所述底壳内侧壁上设置有多个卡座，卡座与第一电池支架、第二电池支架和第三电池支架的外侧壁上的卡扣相对应，卡座与卡扣相互卡接对电池模组进行固定。
进一步地，所述电池模组与上盖之间安装电池管理模块，电池管理模块与电池模组相连接，所述电池管理模块包括：基本保护功能单元和电池平衡功能单元，所述基本保护功能单元监测电池模组的电压、电量和温度，防止电池模组出现过度充电、过度放电或温度异常，所述电池平衡功能单元控制单体电池均衡充电，使电池模组内的各单体电池达到均衡一致的状态。
进一步地，所述上盖安装有可旋转收纳的手柄，上盖上设置有凸起的安装块，手柄通过转轴与安装块连接，绕安装块的侧边旋转，所述通信装置嵌入在安装块的中央，通信装置与电池管理模块连接。
进一步地，所述安装块相邻设置有通讯接口，所述通讯接口与电池管理模块连接，将电池管理模块检测的电池模组状态信息传送至监测终端。
进一步地，所述正极接线柱和负极接线柱与电池模组连接，正极接线柱和负极接线柱上均设置有螺丝，实现导线接口与接线柱的稳固连接。
进一步地，所述通信装置包括蓝牙模块，通过蓝牙模块将电池模组状态信息传送至监测终端。
本发明实施例具有如下优点：
本发明实施例公开了一种磷酸铁锂电池，通过电池支架将多个单体电池堆叠摆放形成电池模组，电池模组串联后输出端连接正极接线柱和负极接线柱，磷酸铁锂电池模组提高电池的能量密度，降低电池重量，延长电池的使用寿命，支持快速充电，提升充电效率，通过电池管理模块监测电池的状态，防止出现过度充电和过度放电，使电池均衡工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的一种磷酸铁锂电池的整体结构图；
图2为本发明实施例提供的一种磷酸铁锂电池的***结构图；
图3为本发明实施例提供的一种磷酸铁锂电池的底壳俯视图；
图4为本发明实施例提供的一种磷酸铁锂电池的电池模组结构图；
图5为本发明实施例提供的一种磷酸铁锂电池的通讯接口电路图；
图6为本发明实施例提供的一种磷酸铁锂电池的通信装置电路图；
图7为本发明实施例提供的一种磷酸铁锂电池的电池平衡功能单元电路图；
图8为本发明实施例提供的一种磷酸铁锂电池的基本保护功能单元电路图
图中：1-电池模组、2-电池管理模块、3-通信装置、4-通讯接口、5-底壳、6-上盖、7-正极接线柱、8-负极接线柱、9-单体电池、10-隔板、11-第一电池支架、12-第二电池支架、13-第三电池支架、14-导线固定槽、15-卡扣、16-卡槽、17-加强筋、18-卡座、19-手柄、20-安装块。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
本实施例公开了一种磷酸铁锂电池，包括：电池模组1、电池管理模块2、通信装置3和通讯接口4，所述电池模组1安装在底壳5内，底壳5顶部安装上盖6，上盖6上设置有正极接线柱7和负极接线柱8，正极接线柱7和负极接线柱8与电池模组1连接，所述通信装置3和通讯接口4设置在上盖6的中央，所述电池管理模块2检测电池模组1的工作状态，通信装置3和通讯接口4与电池管理模块2连接，将电池模组1的工作状态传送至监测终端。
电池模组1包括多个单体电池9和电池支架，所述多个单体电池9相互串联套设在电池支架内，所述电池支架内设置有多层隔板10，单体电池9堆叠摆放***隔板10并通过隔板10相互隔离，便于每个单体电池9之间散热，所述电池支架包括第一电池支架11、第二电池支架12和第三电池支架13，所述第一电池支架11和第三电池支架13安装在电池模组1的两端，单体电池9穿过第二电池支架12的隔板10使第二电池支架12位于电池模组1的中部，所述第一电池支架11和第三电池支架13外侧壁上设置有导线固定槽14，电池模组1与电池管理模块2和正极接线柱7、负极接线柱8的连接线穿过导线固定槽14进行固定。
第一电池支架11、第二电池支架12和第三电池支架13对单体电池9进行固定，保证单体电池9不会晃动，单体电池9之间通过电线串联连接，电池模组1的输出端连接正极接线柱7和负极接线柱8，通过正极接线柱7和负极接线柱8进行充电或放电，正极接线柱7和负极接线柱8采用紫铜材质，表面镀银亮面，能够防止铜氧化，光滑面减少接触面之间的内阻，增强过电流能力。
底壳5的底部外侧边设置有U型卡槽16，安装磷酸铁锂电池时，利用U型卡槽16进行限位固定，所述底壳5内部设置有多个加强筋17，加强筋17对电池模组1进行限位，所述底壳5内侧壁上设置有多个卡座18，卡座18与第一电池支架11、第二电池支架12和第三电池支架13的外侧壁上的卡扣15相对应，卡座18与卡扣15相互卡接对电池模组1进行固定，保证电池模组1在底壳5内不会晃动，实现电池模组1连接线的稳固连接。
上盖6与底壳5之间使用高强度粘合密封胶密封，具有防水、防拆的作用。上盖6安装有可旋转收纳的手柄19，上盖6上设置有凸起的安装块20，手柄19通过转轴与安装块20连接，绕安装块20的侧边旋转，手柄19采用手型握力结构设计，在双手提起产品时，有效分散产品对手的垂直压力，保持良好的舒适度，在双手提起产品行走时，产品会随着行走姿态前后晃动，手柄19重力防脱点可以防止手柄19退出旋转轴，避免脱落。
电池模组1与上盖6之间安装电池管理模块2，电池管理模块2与电池模组1相连接，所述电池管理模块2包括：基本保护功能单元和电池平衡功能单元，所述基本保护功能单元监测电池模组1的电压、电量和温度，防止电池模组1出现过度充电、过度放电或温度异常，所述电池平衡功能单元控制单体电池9均衡充电，使电池模组1内的各单体电池9达到均衡一致的状态。
基本保护功能单元能够准确估测电池组的荷电状态(State of Charge，SOC)，即电池剩余电量，保证SOC维持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池造成损伤，并随时显示电池组的剩余能量，即储能电池的荷电状态；
进行动态监测，在电池充放电过程中，实时采集电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池模组1总电压，防止电池发生过充电或过放电现象。同时能够及时给出电池状况，识别出有问题的电池，保持整组电池运行的可靠性和高效性，使剩余电量估计模型的实现成为可能。除此以外，还要建立每块电池的使用历史档案，为进一步优化和开发新型电池组提供资料，为离线分析***故障提供依据；
电池平衡功能单元即为单体电池9均衡充电，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。
通信装置3嵌入在安装块20的中央，通信装置3与电池管理模块2连接，安装块20相邻设置有通讯接口4，所述通讯接口4与电池管理模块2连接，将电池管理模块2检测的电池模组1状态信息传送至监测终端，通信装置3包括蓝牙模块，通过蓝牙模块将电池模组1状态信息传送至监测终端，在监测终端能够及时掌握电池的工作状态，避免电池出现过度充电和过度放电，延长电池的使用寿命。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种磷酸铁锂电池，其特征在于，所述磷酸铁锂电池包括：电池模组、电池管理模块、通信装置和通讯接口，所述电池模组安装在底壳内，底壳顶部安装上盖，上盖上设置有正极接线柱和负极接线柱，正极接线柱和负极接线柱与电池模组连接，所述通信装置和通讯接口设置在上盖的中央，所述电池管理模块检测电池模组的工作状态，通信装置和通讯接口与电池管理模块连接，将电池模组的工作状态传送至监测终端。
2.如权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池，其特征在于，所述电池模组包括多个单体电池和电池支架，所述多个单体电池相互串联套设在电池支架内，所述电池支架内设置有多层隔板，单体电池堆叠摆放***隔板并通过隔板相互隔离。
3.如权利要求2所述的一种磷酸铁锂电池，其特征在于，所述电池支架包括第一电池支架、第二电池支架和第三电池支架，所述第一电池支架和第三电池支架安装在电池模组的两端，单体电池穿过第二电池支架的隔板使第二电池支架位于电池模组的中部，所述第一电池支架和第三电池支架外侧壁上设置有导线固定槽，电池模组与电池管理模块和正极接线柱、负极接线柱的连接线穿过导线固定槽进行固定。
4.如权利要求3所述的一种磷酸铁锂电池，其特征在于，所述第一电池支架、第二电池支架和第三电池支架的外侧壁上均设置有卡扣，卡扣与底壳进行卡接限位。
5.如权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池，其特征在于，所述底壳的底部外侧边设置有U型卡槽，安装磷酸铁锂电池时，利用U型卡槽进行限位固定，所述底壳内部设置有多个加强筋，加强筋对电池模组进行限位，所述底壳内侧壁上设置有多个卡座，卡座与第一电池支架、第二电池支架和第三电池支架的外侧壁上的卡扣相对应，卡座与卡扣相互卡接对电池模组进行固定。
6.如权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池，其特征在于，所述电池模组与上盖之间安装电池管理模块，电池管理模块与电池模组相连接，所述电池管理模块包括：基本保护功能单元和电池平衡功能单元，所述基本保护功能单元监测电池模组的电压、电量和温度，防止电池模组出现过度充电、过度放电或温度异常，所述电池平衡功能单元控制单体电池均衡充电，使电池模组内的各单体电池达到均衡一致的状态。
7.如权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池，其特征在于，所述上盖安装有可旋转收纳的手柄，上盖上设置有凸起的安装块，手柄通过转轴与安装块连接，绕安装块的侧边旋转，所述通信装置嵌入在安装块的中央，通信装置与电池管理模块连接。
8.如权利要求7所述的一种磷酸铁锂电池，其特征在于，所述安装块相邻设置有通讯接口，所述通讯接口与电池管理模块连接，将电池管理模块检测的电池模组状态信息传送至监测终端。
9.如权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池，其特征在于，所述正极接线柱和负极接线柱与电池模组连接，正极接线柱和负极接线柱上均设置有螺丝，实现导线接口与接线柱的稳固连接。
10.如权利要求7所述的一种磷酸铁锂电池，其特征在于，所述通信装置包括蓝牙模块，通过蓝牙模块将电池模组状态信息传送至监测终端。
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