CN101355144B - 电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池组，包括若干由电池单元并联的并联支路，所述各组并联支路之间对应的电池单元串联连接成若干串联支路，所述每个串联支路分别通过独立导体与输出端子连接，或者每个串联支路与等电流密度的集流体连接。与现有技术相比，各串联支路上的电流不会在并联支路的汇流排上累加，输出部分电路各处电流密度相同，可以避免因汇流排在大电流条件下局部电流密度过大造成电路损坏而影响电池组性能。

Description

电池组
技术领域
本发明涉及一种电池组，尤其涉及一种通过采用小电池串并联应用可以提供大电流大功率的蓄电池。
背景技术
蓄电池可以用来作为机动车辆或其他装置的启动和牵引动力，根据负载所需电压和容量的要求，往往会采用多个单体电池进行串并联组合，通过串联提高电压，通过并联提高容量。一般的方法是首先将一定数量的单体电池采用一汇流排分别将所有正极连接在一起，再用另一汇流排将所有负极连接在一起，这样即构成一个并联分支。将多个并联分支中对应相同位置的单体电池按照正负极顺序进行连接即构成多个串联分支，这样就形成了多个单体电池的串并联组合。
对于串并联电池组的正负极输出，现有的技术一般都是直接从首尾两个并联分支的正极汇流排和负极汇流排引出接线，与输出端子连接，构成正负极的输出。专利200510007271采用在汇流排中间位置引出正负极接线，专利200720175854采用在汇流排相反方向引出正负极接线，使并联分支中各单体电池的电流流程相等。
上述采用汇流排的方案没有考虑到由于有汇流的存在，各个串联分支的电流都要沿汇流排输出到正负极输出端子。因此，在沿汇流排长度方向的各点的横截面上，电流是逐步累加的，距离汇流排引出线越近，电流越大。对于大电流放电的应用场合，如电动车、启动电源等，这种累加后产生的巨大的电流会将汇流排融化，造成断路，严重时还会损坏电池。一般的方法是将汇流排加厚，假设该电池组需要提供N安培的电流，则必须采用不低于N安培承载能力的厚汇流排。这将使电池组的整体重量增加，不利于应用。
发明内容
本发明目的是提供一种电池组，包含多个串联分支和多个并联分支，每个串联分支都通过独立的导体与输出端子连接，每个串联分支上的电流也都是通过独立的回路流到输出端子上。或者每个串联分支直接与厚度阶梯/线性变化的集流体连接，集流体厚的一端作为输出端子。与现有技术相比，电池组引出部分各点处的电流密度是相等的，可以避免因某些点电流密度过大引起损坏而影响电池组寿命和性能。
本发明的技术方案一是：一种电池组，包括由若干电池单元并联的并联支路，所述各组并联支路之间对应的电池单元串联连接成若干串联支路，所述每个串联支路分别通过独立导体与输出端子连接。
本发明的另一技术方案是：一种电池组，包括由若干电池单元并联的并联支路，所述各组并联支路之间对应的电池单元串联连接成若干串联支路，并联电池组上的每个串联支路与等电流密度的集流体连接.
本发明进一步的技术方案是：一种电池组，包括由若干电池单元并联的并联支路，还包括一块独立的汇流排，所述各组并联支路之间对应的电池单元串联连接成若干串联支路，所述的汇流排上设有与串联支路数目相等的相互绝缘的金属连接点，所述每个串联支路分别通过等电位板上的金属连接点通过独立导体与输出端子连接；所述每个串联支路与输出端子之间回路的电阻相近或相等；所述独立导体为导线，与同一输出端子相连的各个导线的电阻相近或相等。
本发明优点是：本发明与现有技术相比，各串联分支上的电流不会在汇流排上累加，可以避免因汇流排在大电流条件下损坏而造成电池组断路。
附图说明
图1为现有技术电池组的结构示意图；
图2为本发明第一实施例的结构示意图；
图3为本发明第二实施例的结构示意图；
图4为本发明第三实施例的结构示意图；
图5为第三实施例中集流体的结构示意图；
图6为第三实施例中集流体的又一结构示意图。
其中：1电池单元；2并联电池组；3串联支路；4独立导体；5汇流排；6输出端子；7导电连接点；8集流体；9第i只电池连接处；10集流体输出端；11第1只电池连接处；No1第一只电池；Noi第i只电池。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例：如图2至图3所示，一种电池组，包括由若干电池单元1并联的并联电池组2，所述各并联电池组2之间对应的电池单元1串联连接成若干串联支路3，并联电池组2的每个串联支路3分别通过独立导体4与输出端子6连接，或者所述输出端并联电池组2上的每个串联支路3与集流体8连接。所述每个串联支路3与输出端子6之间回路的电流相近或相等。
具体实施例一：
一种电池组，包括若干由电池单元1通过汇流排5并联的并联支路2，所述各组并联支路2之间对应的电池单元1串联连接成若干串联支路3，如图2和图3所示，每排电池单元1组成并联支路2，而每列电池单元1组成串联支路3，所述输出端并联电池组2上的每个串联支路3分别通过独立导体4与输出端子6连接。所述每个串联支路3与输出端子6之间独立导体上的电流相近或相等。
所述独立导体4为导线，与同一输出端子6相连的各个导线的电阻相近或相等。比如说采用电阻率×长度÷截面积都相同的导线；使得并联电池组2中每个单体电池的负载电流分布均匀，保证电池性能的一致性。
如图2所示，独立导体4分别与每个串联支路3末端相连。
具体实施例二：
一种电池组，包括若干由电池单元1通过汇流排5并联的并联支路2，所述各组并联支路2之间对应的电池单元1串联连接成若干串联支路3，如图2和图3所示，每排电池单元1组成并联支路2，而每列电池单元1组成串联支路3，所述输出端并联电池组2上的每个串联支路3分别通过独立导体4与输出端子6连接。所述每个串联支路3与输出端子6之间独立导体上的电流相近或相等。
所述独立导体4为导线，与同一输出端子6相连的各个导线的电阻相近或相等。比如说采用电阻率×长度÷截面积都相同的导线；使得并联电池组2中每个单体电池的负载电流分布均匀，保证电池性能的一致性。
所述每个独立导体4分别通过设在汇流排5上的相互分离的导电连接点7与输出端子6连接。如图3所示，每个串联支路3末端分别与汇流排5上的导电连接点7连接，再经由独立导体4分别与输出端子6连接。
具体实施例三：
一种电池组，包括若干由电池单元1并联的并联支路2，所述各组并联支路2之间对应的电池单元1串联连接成若干串联支路3，如图4所示，每排电池单元1组成并联支路2，而每列电池单元1组成串联支路3，所述输出端并联电池组2上的每个串联支路3与集流体8连接。
如图5所示，所述集流体8厚度方向上呈阶梯状增加或减小。
如图6所示，所述集流体8厚度方向上呈线性增加或减小。
电池组通过集流体输出端10与外部电路相连接。所述外部电路与集流体8厚度较大的一端连接。
所述正负两个集流体输出端10的方向是相反的。
所述集流体8与电池组连接处的厚度与电池所处的位置有关，即集流体8与离电流引出方向最远的第1只电池No1连接处11的厚度为d，集流体8与第i只电池Noi连接处9的厚度为i×d。
本发明与现有技术相比，各串联支路上的电流不会在并联支路的汇流排上累加，可以避免因汇流排在大电流条件下局部电流密度过大造成电路损坏而影响电池组性能。

Claims (6)

1.一种电池组，包括由若干电池单元(1)并联的并联电池组(2)，所述各并联电池组(2)之间对应的电池单元(1)串联连接成若干串联支路(3)，其特征在于：并联电池组(2)的每个串联支路(3)分别通过独立导体(4)与输出端子(6)连接。
2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于：与输出端子(6)连接的每个独立导体(4)上的电流相等或相近。
3.一种电池组，包括由若干电池单元(1)并联的并联电池组(2)，所述各并联电池组(2)之间对应的电池单元(1)串联连接成若干串联支路(3)，其特征在于：并联电池组(2)上的每个串联支路(3)与集流体(8)连接；
所述集流体(8)厚度方向上呈阶梯状增加或减小；或者所述集流体(8)厚度方向上呈线性增加或减小。
4.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于：所述外部电路与集流体(8)厚度较大的集流体输出端(10)连接。
5.根据权利要求4所述的电池组，其特征在于：正负两个集流体输出端(10)的方向是相反的。
6.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于：所述集流体(8)与电池组连接处的厚度与电池所处的位置有关，即集流体(8)与离电流引出方向最远的第1只电池连接处(11)的厚度为d，集流体(8)与第i只电池连接处(9)的厚度为i×d。
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