CN108110181A - 可监控的锂离子电池模块 - Google Patents

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缪书坤
吴飞
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Abstract

本发明公开了一种可监控的锂离子电池模块，它包括壳体、传感器、电芯、底板、散热板和PCB采集板，所述底板置放在层叠的电芯最下层，体为矩形镂空框架，前端面安置PCB采集板，两侧面安置与电芯侧面相靠的散热板，壳体罩套已层叠的电芯，壳体四角外折边支在底板上并用螺栓锁紧。所述传感器安置在最上层电芯上，然后由壳体相夹，由此构成壳体内的电芯工况可监控和夹紧力可调结构。通过上述结构设计，实现锂离子电池模块在稳定的夹紧条件下循环。在充放电过程中，锂离子能通过电解液、隔膜顺利脱嵌。结构中因夹紧力可调，始终保持极片紧密贴合，解决充电过程中析锂风险，有利于提高产品循环寿命及安全性能。

Description

可监控的锂离子电池模块
技术领域
本发明涉及一种电蓄能装置，具体地讲，本发明涉及一种蓄电池模块，特别是一种可监控的锂离子电池模块。
背景技术
锂离子电池属于一种新型蓄电池，它的重量比能量及循环寿命等主要性能指标均优于传统的铅酸蓄电池。因此，锂离子电池被广泛应用于数据中心，移动通信基站和家用电器等领域。由于数据中心移动通信基站配套的设备都是时刻靠电能维持运行的，所以对配套的锂离子电池可靠性及循环寿命有较高要求。现实中，数据中心和移动基站的电源由若干只锂离子电池组成模块，在电池模块中，相连接的电池容量及充放电能力均趋于最差的一只电池，此种状况极大降低锂离子电池模块的使用效益。当今，配套移动通信基站的锂离子电池外套均采用软质PVC材料制作，此种组装形式的锂离子电池模块，因内置电芯松紧程度控制不严，性能有些差异，必然导致锂离子电池模块使用效率降低。当今，工程中安装的锂离子电池模块，事前都得进行性能筛选，尽量缩小性能差距。可是，现有技术不能适时监控，运行时不能有效调控，锂离子电池模块应用效率仍不够高。
发明内容
本发明主要针对现有技术采用软质外壳封装的不足，提出一种采用硬质外壳，适时可监控的锂离子电池模块，该结构简单、组装容易、调节方便，定点监控准确。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
可监控的锂离子电池模块，它包括壳体、传感器、电芯、底板、散热板和PCB采集板。其改进之处在于：所述底板为矩形板块，板面中间镂空，底板置放在层叠的电芯最下层。所述壳体为矩形镂空框架，前端面镂空处安置PCB采集板，两侧面镂空处安置与电芯侧面相靠的散热板，壳体由上而下罩套已层叠在一起的电芯，壳体四角外折直角边支在底板上并用螺栓紧。所述传感器为薄膜状器件，它平置在最上层电芯上由罩套的壳体相夹，传感器的接线外露，由此构成壳体内腔中的电芯工况可监控和夹紧力可调结构。
作为进一步改进方案，所述壳体为具有刚性的金属板折弯构件。
作为进一步改进方案，所述传感器为压力传感器。
作为进一步改进方案，所述PCB采集板是一种集成电压、温度测量的板块。
本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：
1、锂离子电池模块采用硬质外壳封装，结构简单，封装容易且质量稳定；
2、锂离子电池模块采用硬质外壳封装，夹紧力可调，可便于改善电池极片与隔膜之间的贴合质量，有利于同一电池模块性能一致；
3、结构中配置PCB采集板和传感器，能及时监控电芯工况，有利于提高循环寿命。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明实施例常温循环曲线。
图3是对比例常温循环曲线。
具体实施方式
下面根据附图并结合实施例，对本发明进一步说明。
图1所示的可监控的锂离子电池模块，它包括壳体1、传感器2、电芯3、底板4、散热板5和PCB采集板6。所述底板4是一种金属板块，呈矩形。为了减轻重量，底板4板面中间镂空，安装时底板4置放在层叠的电芯3最下层。所述壳体1也是用金属板块制作的，它是一种矩形镂空框架，图1朝前的端面镂空处安置PCB采集板6，两侧面镂空处安置与电芯3侧面相靠的散热板5。本实施例中应用的PCB采集板6是一种集成电压、温度测量的板块。实际安装时，壳体1由上而下罩套已层叠在一起的电芯3，壳体1四角外折直角边支在底板4上并用螺栓锁紧，调节螺栓可调节壳体1对内置电芯3的夹紧力。所述传感器2是一种测量压力的传感器，本实施例应用的传感器2是一种薄膜状器件，安装时它平置在最上层的电芯3上，然后被罩套的壳体1相夹，安装时传感器2的接线外露，便于外连接压力测量终端设备。本发明将层叠的电芯3置于硬质的壳体1中，又配置了电压、温度测量板块和传感器2，由此构成壳体1内腔中的电芯3工况可监控和夹紧力可调结构。
通过上述结构设计，实现锂离子电池模块在稳定的夹紧条件下循环，确保电芯3中的极片和隔膜之间界面紧密贴合。在充放电过程程中，锂离子能通过电解液、隔膜顺利脱嵌。结构中因夹紧力可调，在循环过程中对电池极片有较好的整形作用，使得极片紧密贴合，解决充电过程中的析锂风险，有利于提高锂离子电池模块的循环寿命及安全性能。本实施例是配套移动通信基站的专用电池，规格为4850的锂离子电池模块，在常温条件下100%DOD、IC充电放电，对电芯3施加1000N压力，本实施例循环寿命达到3500次，具体试验数据见图2。对比例是现有技术同一规格产品，在相同条件下试验，其试验数据见图3，其循环寿命仅有1000次。

Claims (4)

1.一种可监控的锂离子电池模块，它包括壳体（1）、传感器（2）、电芯（3）、底板（4）、散热板（5）和PCB采集板（6）；其特征在于：所述底板（4）为矩形板块，板面中间镂空，底板（4）置放在层叠的电芯（3）最下层；所述壳体（1）为矩形镂空框架，前端面镂空处安置PCB采集板（6），两侧面镂空处安置与电芯（3）侧面相靠的散热板（5），壳体（1）由上而下罩套已层叠在一起的电芯（3），壳体（1）四角外折直角边支在底板（4）上并用螺栓紧；所述传感器（2）为薄膜状器件，它平置在最上层电芯（3）上由罩套的壳体（1）相夹，传感器（2）的接线外露，由此构成壳体（1）内腔中的电芯（3）工况可监控和夹紧力可调结构。
2.根据权利要求1所述的可监控的锂离子电池模块，其特征在于：所述壳体（1）为具有刚性的金属板折弯构件。
3.根据权利要求1所述的可监控的锂离子电池模块，其特征在于：所述传感器（2）为压力传感器。
4.根据权利要求1所述的可监控的锂离子电池模块，其特征在于：所述PCB采集板（6）是一种集成电压、温度测量的板块。
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