CN101529617B - 含不对称充电单元的高功率二次电池系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种包含具有不同充电和放电特性的两类或多类单元组的电池系统，其中每个单元组包含一个或多个相互串联的电池单元。本发明电池系统，至少一个单元组的电池单元具有高速充电特性，而至少另一个单元组的电池单元具有高速放电特性。结果，电池系统的充放电特性得到提高，同时维持了充电和放电特性间的平衡，由此本发明电池系统可用做高功率动力来源。

Description

含不对称充电单元的高功率二次电池系统
发明领域
本发明涉及含不对称充电单元的高功率二次电池系统，更具体地，涉及含两种或多种具有不同充放电特性的单元组的电池系统，其中每个单元组(cell line)包含一个或多个相互串联的电池单元(batterycell)，至少一个单元组中的电池单元具有高速充电特性，同时至少另一个单元组中的电池单元具有高速放电特性，由此提供高功率。
发明背景
近年来，随着移动设备的逐渐发展，对移动设备的需求也增加，对作为移动设备能源的二次电池的需求也急剧增加。其中具有高能量密度和高放电电压的锂二次电池，人们对其进行了大量研究并在商业上广泛使用。
同时，随着人们对环境问题的关注增加，人们对电动车辆和混合电动车辆展开了大量研究，其可取代现有汽车，如使用化石燃料成为环境污染主要来源的汽油车和柴油车。镍氢二次电池主要作为电动车辆和混合电动车辆的能源来使用。然而近年来，随着锂二次电池的使用，其具有高能量密度和高放电电压，已被尝试作为电动车辆和混合电动车辆的能源使用。一些锂二次电池现已进入商业化阶段。
锂二次电池的构造为，其中的电极组件被含锂盐的无水电解液浸渍，该电极组件具有阴极、阳极和多孔隔板，每个阴极具有应用于其阴极集流体的活性材料，每个阳极具有应用于其阳极集流体的活性材料，多孔隔板分别置于阳极和阴极之间。锂钴氧化物、锂锰氧化物或锂镍氧化物，或锂复合氧化物被用作阴极活性材料。碳材料被用作阳极活性材料。
为了使镍氢二次电池用于电动车辆和混合电动车辆的能源，需要高功率大容量电池系统。这种高功率大容量电池系统要求高速充放电特性。
对混合电动车辆，电池系统和车辆发动机的运作依据车辆运行状况而改变，使燃油用量最小化同时提高车辆的运行效率。例如，当车辆以通常速度行驶或下坡时，发动机不运转，电池系统运行，由此需要高速放电特性。当车辆加速行驶或上坡时，主要是发动机运转。在这种情况下，动能转化为电能，从而电池系统充电，由此需要高速充电特性。所以，最理想的是电池系统的充电和放电特性都优越。
然而，充电特性和放电特性是互补的。因此，当电极活性材料具有较优越的充电特性时，电极活性材料的放电特性就较差。另一方面，当电极活性材料具有较优越的放电特性时，电极活性材料的充电特性就较差。因此，对于具有这种电极活性材料的二次电池，很难具有优越的充电特性和放电特性。例如，锂铁磷氧化物(一种橄榄石复合物)显示出充电特性优于放电特性。相应地，以锂铁磷氧化物做阴极活性材料的锂二次电池显示出充电特性优于放电特性。另一方面，锂钛氧化物(一种尖晶石晶体结构)显示出放电特性优于充电特性。相应地，以锂钛氧化物做阴极活性材料的锂二次电池也显示出放电特性优于充电特性。
总之，目前开发的电池系统不能同时拥有优越的充电特性和优越的放电特性。就此而论，具有不同充电和放电特性的锂二次电池可简单组合构造一个电池系统。不过，已证明这种锂二次电池组合具有预期的效应。
发明概述
因此，本发明致力解决上述问题和其它有待解决的技术问题。
具体而言，本发明旨在提供一种高功率大容量电池系统，其同时具有高速充电和高速放电特性。
本发明还旨在提供一种电池系统，其构造为具有高充电水平的电池单元和具有低充电水平的电池单元以特定组合来使用，且各单元组充电至不同充电水平，由此电池系统的日历寿命增加了。
本发明另外旨在提供一种中等型号或大型号的电池系统，其构造为其中的电池单元以单元体使用，且电池系统通过电池单元的组合提供所需的功率和容量。
根据本发明，上述及其它目标可通过本发明提供的电池系统实现，该电池系统包含两种或多种具有不同充电和放电特性的单元组，每个单元组包含相互串联的一个或多个电池单元，当电池系统操作时，至少一个单元组具有高速充电特性，同时至少另一个单元组具有高速放电特性。
具体来说，本发明电池系统的构造为，其中包含在各单元组中的电池单元具有不同的充放电特性，因此以对称形式为每个单元组中的电池单元充放电。所以，电池系统的充放电特性改进了，同时电池系统中各单元组间保持平衡，由此电池系统的日历寿命增加了。
例如，当电池系统消耗功率时，具有高速充电特性的单元组与具有高速放电特性的单元组互补。明确地说，具有高速放电特性单元组中的电池单元放电，然后具有高速放电特性的单元组中的电池单元部分充电以维持高速放电特性的单元组中的电池单元与高速充电特性单元组中的电池单元之间的平衡。当电池系统中的电池单元充电时，过程就以相反的顺序进行。因此，各单元组的充电和放电特性互补。
通常，电池系统，其用作反复充放电设备的能源，平稳工作在30％至70％的充电水平。所以，当电池系统的整个运行条件建立在充电水平为30％至70％时，至少一个单元组(以下称为‘第一单元组’)的电池单元充电至高于电池系统的整体充电水平，而至少另一个单元组(以下称为‘第二单元组’)充电至低于电池系统的整体充电水平，由此单元组的充电和放电特性互补，因此电池系统的充电和放电特性得到改进。
特别对于混合电动车辆，在车辆运行过程中，电池单元的充电和放电重复进行。因此，电池系统最好维持在大约50％的充电水平，电池单元的充放电频率依车辆运行状态而定。
所以，当电池系统的整个运行条件建立在充电水平为50％时，至少一个单元组的电池单元充电至高于55％的充电水平，至少另一个单元组充电至低于45％的充电水平，单元组的充放电特性互补，因此电池系统的日历寿命增加。特别地，第一单元组的电池单元可能充电至超过60％的充电水平，第二单元组的单元可能充电至低于40％的充电水平。
在一个优选实施方案中，电池系统构造为，第二单元组的电池单元具有的开路电压比第一单元组的电池单元的开路电压至少高2.5％。此情况下，具有不同充放电特性的电池单元用于各单元组，因此，第一单元组的充放电特性不同于第二单元组的充放电特性，由此单元组具有不同的开路电压。
例如，当一个电池单元包含在每个单元组中时，第一单元组中的电池单元使用Li4Ti5O12作为阳极活性材料，锂锰尖晶石晶体结构作为阴极活性材料，电池单元具有潜在的2.5V的差别。另一方面，当第二单元组中的电池单元使用硬碳作为阳极活性材料，LiFePO4作为阴极活性材料，电池单元具有潜在的3.5V的差别。此情况下，当电池系统以3.0V充电，第一单元组中的电池单元充电完全，而第二单元组中的电池单元放电完全。特定地，当开路电压差增大，各单元组之间的充放电特性的差别也增大，由此电池系统的充放电特性改进。尤其，为了最佳地改进充放电特性，最好第二单元组的电池单元具有的开路电压比第一单元组的电池单元的开路电压至少高2.5％。
在一个优选实施方案中，电池系统包含两种单元组，第一单元组中的电池单元比第二单元组的电池单元具有相对多孔的阳极结构，而第二单元组中的电池单元比第一单元组的电池单元具有相对多孔的阴极结构。
由于一个单元组中的电池单元比另一单元组中的电池单元具有相对多孔的阴极或阳极结构，具有多孔结构的电池单元的表面增大了，其与电解液发生反应，因此，电池单元的充放电特性进一步改进。具体地，第一单元组的电池单元具有相对多孔的阳极结构，因此从阴极活性材料释放的锂离子在电池单元充电过程中被吸收到阳极活性材料的吸收速度增加了，由此电池单元的充电特性进一步改善。另一方面，第二单元组的电池单元具有相对多孔的阴极结构，因此在电池单元放电过程中，锂离子被吸收到阴极活性材料的吸收速度增加了，由此电池单元的放电特性进一步改善。
在另一个优选实施方案中，电池系统包含两种单元组，电池系统的整个运行条件建立在充电水平为50％，在上述规定的运行条件下，第一单元组中的电池单元比第二单元组的电池单元具有更强的充电脉冲功率，而第二单元组中的电池单元比第一单元组的电池单元具有更强的放电脉冲功率。
由于第一单元组的电池单元比第二单元组的电池具有更强的充电脉冲功率，第一单元组的电池单元的充电速度增加。即对具有优越高速放电特性的第一单元组的电池单元，通过增加其充电脉冲功率，使其充电特性进一步改善，这使两个单元组间的可选择性充电成为可能。另一方面，第二单元组的电池单元比第一单元组的电池单元具有更强的放电脉冲功率，因此选择性地控制两个单元组间的放电顺序成为可能。
本发明电池系统最好使用下列阴极和阳极活性材料。
第一单元组的每个电池单元包含以具有尖晶石晶体结构的掺杂或不掺杂的锂锰氧化物，具有层状晶体结构的掺杂或不掺杂的锂过渡金属氧化物，或锂锰氧化物与锂过渡金属氧化物的混合物作为阴极活性材料的主要成分，和具有尖晶石晶体结构的锂钛氧化物作为阳极活性材料的主要成分。第二单元组的每个电池单元包含以锂铁磷氧化物(一种橄榄石复合物)为阴极活性材料的主要成分，和石墨、硬碳、或其混合物作为阳极活性材料的主要成分。
当使用上述指定阴极和阳极活性材料时，第一单元组具有高速充电特性，而第二单元组具有相对高速的放电特性。
此外，第一单元组的电池单元在使用上述指定的阴极和阳极活性材料时在高充电水平下具有较长的日历寿命。另一方面，第二单元组的电池单元在使用上述指定的阴极和阳极活性材料时在低充电水平下基本具有较长的日历寿命。所以，电池系统的日历寿命增加了。
通常，二次电池系统的日历寿命减小是出于其重复充放电过程中电解液的分解。所以，通过建立电池系统使具有较低工作势能的电池单元首先充电，有可能抑制电解液分解，从而增加电池系统的日历寿命。第一单元组中的电池单元因低工作势能首先充电，因此使电池系统的日历寿命增加。
“日历寿命”是指当电池充电时维持一段长时间的二次电池的生命周期，以及二次电池的使用寿命。所以，日历寿命是一个广义术语。
本发明电池系统根据所需的功率和容量可通过组合电池单元或单元组来制造。最好是，此电池系统用于电动车辆、混合电动车辆、电动摩托车、或电动自行车，其具有有限的安装空间并要求高功率大容量电池系统。尤其，当电池系统根据其工作条件频繁充放电，电池系统工作在30％至70％充电水平，最好是50％，电池系统能有效地用于设备中，例如混合电动车辆。
优选方案的详细说明
现在，本发明针对以下示例进行具体描述。这些示例仅提供作为本发明的示意，而不应当认作是本发明的范围和精神的限制。
[示例1]
一种包含两个单元组的电池系统被制得。
对于其第一单元组，锂电池单元以Li4Ti5O12作为阳极活性材料的主要成分和具有尖晶石晶体结构的锂锰氧化物作为阴极活性材料的主要成分而制得。并且，锂电池单元被构造为阳极活性材料的电荷容量小于阴极活性材料的电荷容量。另一方面，对于第二单元组，锂电池单元以锂铁磷氧化物(一种橄榄石复合物)作为阴极活性材料的主要成分和硬碳作为阳极活性材料的主要成分而制得。
两类电池单元的可用容量被构建为互相几乎相等。两个单元组相互并联构成整个二次电池系统。
因此，电池系统的工作电压为2.6V。在电池系统的工作电压下，充电水平为50％时，第一单元组的电池单元充电完全，而第二单元组的电池单元放电完全。
[示例2]
一种包含两个单元组的电池系统被制得。第一单元组使用5个相互串联的电池单元构成，而第二单元组使用4个相互串联的电池单元构成。
对于其第一单元组，电池单元(锂电池单元)以Li4Ti5O12作为阳极活性材料的主要成分和具有尖晶石晶体结构的锂锰氧化物作为阴极活性材料的主要成分而制得。另一方面，对于第二单元组，电池单元(锂电池单元)以锂铁磷氧化物(一种橄榄石复合物)作为阴极活性材料的主要成分，和碳(石墨和硬碳的混合物)作为阳极活性材料的主要成分而制得。
两类电池单元的可用容量被构建为互相几乎相等。两个单元组相互并联构成整个二次电池系统。
因此，电池系统的工作电压为12.7V。在电池系统的工作电压下，充电水平为50％时，第一单元组的电池单元充电为至少70％的充电水平，而第二单元组的电池单元充电为低于30％的充电水平。
[示例3]
一种包含两个单元组的电池系统被制得。第一单元组使用10个相互串联的电池单元构成，而第二单元组使用11个相互串联的电池单元构成。
第一单元组中的电池单元构造为具有高速放电特性，从而在高充电水平下日历寿命长。具体地，第一单元组的电池单元以石墨作为阳极活性材料，和具有尖晶石晶体结构的锂过渡氧化物作为阴极活性材料而制得。
第二单元组中的电池单元构造为具有高速充电特性，从而在低充电水平下日历寿命长。具体地，第二单元组的电池单元以硬碳作为阳极活性材料，和LiNiO2作为阴极活性材料而制得。
因此，电池系统的工作电压为40V。在电池系统的工作电压下，充电水平为50％时，第一单元组的电池单元充电为至少60％的充电水平，而第二单元组的电池单元充电为低于40％的充电水平。
[示例4]
一种包含两个单元组的电池系统被制得。第一单元组使用众多相互串联的电池单元构成，而第二单元组使用与第一单元组中相同数量的电池单元相互串联构成。第一和第二单元组的电池单元都使用相同的阴极活性材料和相同的阳极活性材料制得。具体地，具有尖晶石晶体结构的LiMO2(M＝Mn-Ni-Co)作为阴极活性材料，石墨与硬碳的混合物作为阳极活性材料。
然而，为了使两个单元组具有不同的充电和放电特性，第一单元组的电池单元构建为使其可能快速放电，而第二单元组的电池单元构建为使其可能快速充电。尤其，阴极和阳极活性材料的孔隙(充满电解液)设计为不对称形式以降低电解液的减少效果。因此，对于第一单元组的电池单元，阴极活性材料比阳极活性材料的孔隙率大，由此第一单元组具有更快的放电特性。另一方面，对于第二单元组的电池单元，阳极活性材料比阴极活性材料的孔隙率大，由此第二单元组具有更快的充电特性。
因此，当电池系统充电水平为50％时，第一单元组的电池单元充电为高于55％的充电水平，而第二单元组的电池单元充电为低于45％的充电水平。这一结果揭示，电池单元的充电或放电特性可以通过电解液容量的变化以及各电池单元阳极和阴极材料成分的变化而改变。
[对比例1]
一种包含两个单元组的电池系统被制得。第一单元组用5个相互串联的电池单元构成。第二单元组也用5个相互串联的电池单元构成。
第一和第二单元组中的电池单元构造为具有相同的充电和放电特性。具体地，第一和第二单元组的电池单元使用相同的阴极活性材料和相同的阳极活性材料制得。第一和第二单元组中的电池单元构造为相同的结构。
因此，电池系统的工作电压为40V。在电池系统的工作电压下，充电水平为50％时，第一和第二单元组的所有电池单元充电为50％的充电水平。
[实验示例1]
当根据示例1至4和对比例1制造的电池系统在50％的充电水平时，电池系统以预定电流充电和放电10秒来测量各电池系统的功率。
<表1>
  [示例1]   [示例2]   [示例3]   [示例4]   [对比例1]
  充电功率(％)   130％   126％   120％   110％   100％
  放电功率(％)   120％   120％   115％   108％   100％
由上面表1可见，证实了根据示例1至4制造的电池系统，与根据对比例1制造的电池系统对比，其充电和放电特性都提高了。具体地，当电池系统构造为使其单元组具有不同的充电和放电特性时，对每个单元组的电池单元以对称形式充电和放电，从而各单元组互补。因此，电池系统中的单元组间的平衡得到维持，同时电池系统的充电和放电特性得到提高。
工业适用性
由以上描述显而易见，二次电池系统构造为各单元组具有不同的充电和放电特性。所以，本发明对整个电池系统的充电和放电特性间起维持平衡的作用，并且同时提高了充电和放电特性，增加了二次电池的日历寿命。此外，电池单元组合作为单元体，使电池系统有所需的功率和容量。
虽然本发明为示意之用已公开优选实施方案，但是本领域技术人员可以领会的是，在不背离后面的权利要求书所涵盖的本发明范围和精神的情况下，其中可能作各种修改、增补和替换。

Claims (9)

1.一种包含具有不同充电和放电特性的两类以上单元组的电池系统，其中
每个单元组包含一个或多个相互串联的电池单元，
其中当电池系统工作时，至少一个单元组具有高速充电特性，而至少另一个单元组具有高速放电特性，
其中电池系统包含两类单元组，和
其中第一单元组中的电池单元比第二单元组的电池单元具有相对多孔的阳极结构，而第二单元组中的电池单元比第一单元组的电池单元具有相对多孔的阴极结构。
2.如权利要求1的电池系统，其中电池系统包含两类单元组，
电池系统的整体工作条件建立在充电水平为30％至70％，和
第一单元组的电池单元充电为高于电池系统的整体充电水平，而第二单元组的电池单元充电为低于电池系统的整体充电水平。
3.如权利要求2的电池系统，其中电池系统包含两类单元组，
电池系统的整体工作条件建立在充电水平为50％，和
第一单元组的电池单元充电为高于55％的充电水平，第二单元组的电池单元充电为低于45％的充电水平。
4.如权利要求3的电池系统，其中
第一单元组中的电池单元充电为高于60％的充电水平，和
第二单元组中的电池单元充电为低于40％的充电水平。
5.如权利要求1的电池系统，其中电池系统包含两类单元组，
电池系统的整体工作条件建立在充电水平为50％，和
在充电水平50％时，第二单元组的电池单元具有的开路电压比第一单元组的电池单元的开路电压至少高5％。
6.如权利要求1的电池系统，其中
电池系统包含两类单元组，
电池系统的整体工作条件建立在充电水平为50％，和
在上述指定工作条件下，第一单元组的电池单元比第二单元组的电池单元具有更强的充电脉冲功率，而第二单元组的电池单元比第一单元组的电池单元具有更强的放电脉冲功率。
7.如权利要求1的电池系统，其中电池系统包含两类单元组，
第一单元组的每个电池单元包含以具有尖晶石晶体结构的掺杂或不掺杂的锂锰氧化物、具有层状晶体结构的掺杂或不掺杂的锂过渡金属氧化物，或锂锰氧化物与锂过渡金属氧化物的混合物作为阴极活性材料的主要成分，和具有尖晶石晶体结构的锂钛氧化物作为阳极活性材料的主要成分，和
第二单元组的每个电池单元包含以锂铁磷氧化物作为阴极活性材料的主要成分，和石墨、硬碳、或其混合物作为阳极活性材料的主要成分。
8.如权利要求1-7之一的电池系统，其中电池系统用作电动车辆或混合电动车辆的能源。
9.如权利要求1的电池系统，其中电池系统依据其工作条件频繁充电和放电，由此电池系统工作在充电水平为30％至70％。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100998301B1 (ko) 2007-11-08 2010-12-03 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이를 구비하는 전자기기
JP5189607B2 (ja) * 2010-02-04 2013-04-24 トヨタ自動車株式会社 車両用電源装置
CN101826607A (zh) * 2010-04-18 2010-09-08 王卫平 单芯电池连接条
KR20140066050A (ko) 2012-11-22 2014-05-30 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
FR3022400A1 (fr) * 2014-06-17 2015-12-18 St Microelectronics Tours Sas Protection d'une batterie contre une absence de charge prolongee
JP2019003803A (ja) * 2017-06-14 2019-01-10 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5903131A (en) * 1993-08-09 1999-05-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Battery set structure and charge/discharge control apparatus for lithium-ion battery
CN1217832A (zh) * 1997-02-25 1999-05-26 松下电器产业株式会社 电源装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3349321B2 (ja) * 1995-12-27 2002-11-25 三洋電機株式会社 組電池
JP3617183B2 (ja) * 1996-05-08 2005-02-02 トヨタ自動車株式会社 電気自動車の電源装置
JP3363738B2 (ja) * 1997-03-11 2003-01-08 三洋電機株式会社 電気自動車用組電池
KR100273872B1 (ko) * 1998-03-25 2000-12-15 김진경 방전사이트와 충전사이트가 분리된 전지장치
JPH11332023A (ja) * 1998-05-14 1999-11-30 Nissan Motor Co Ltd 電気自動車用バッテリー
JP4567109B2 (ja) 1998-11-24 2010-10-20 パナソニック株式会社 二次電池の充放電制御方法
WO2000054359A1 (en) * 1999-03-11 2000-09-14 Bolder Technologies Corporation Dual battery systems and methods for maintaining the charge state of high power batteries
KR100581200B1 (ko) * 1999-06-26 2006-05-17 도요시스템 가부시키가이샤 이차전지 충방전 장치용 전원장치
JP4615771B2 (ja) 2001-07-05 2011-01-19 パナソニック株式会社 組電池
US6586909B1 (en) * 2001-12-21 2003-07-01 Ron Trepka Parallel battery charging device
JP2003308817A (ja) * 2002-04-17 2003-10-31 Nissan Motor Co Ltd 組電池
JP2005293977A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Enerstruct Kk 複合電池
US7811707B2 (en) * 2004-12-28 2010-10-12 Boston-Power, Inc. Lithium-ion secondary battery
US7985495B2 (en) * 2006-01-18 2011-07-26 Panasonic Corporation Assembled battery, power-supply system and production method of assembled battery
JP4413888B2 (ja) * 2006-06-13 2010-02-10 株式会社東芝 蓄電池システム、車載電源システム、車両、および蓄電池システムの充電方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5903131A (en) * 1993-08-09 1999-05-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Battery set structure and charge/discharge control apparatus for lithium-ion battery
CN1217832A (zh) * 1997-02-25 1999-05-26 松下电器产业株式会社 电源装置

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