CN111725470B - 用于电动轮椅的串联组装式软包锂电池系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于电动轮椅的串联组装式软包锂电池系统，包括一个电池管理系统BMS、一组由3个锂电池模块串联而成的锂电池模组，和一组由4个锂电池模块串联而成的锂电池模组，每个锂电池模块均由多个单体电芯并联形成，电池管理系统BMS并排设置于3个锂电池模块组成的锂电子模组中，两组锂电池模组串联形成锂电池组，电池管理系统BMS上的B‑接线柱通过导线与锂电池组的总负极电连接，电池管理系统BMS上的P‑接线柱通过导线与放电接口的负极电连接，锂电池组的总正极通过导线与放电接口的正极电连接；锂电池组的四周表面均铺设有高阻燃的环氧树脂板。本发明对锂电池的充电和放电实现实时保护，且在紧凑的空间体积中增加容量，空间利用率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电动轮椅的串联组装式软包锂电池系统，属于电池技术领域。
背景技术
随着锂离子电池的普遍应用于电动轮椅上，整车对重量和锂离子电池的空间结构要求越来越高，能在紧凑的空间体积中满足电压、高容量的同时，还要能够满足重量轻、高安全性和可靠性，以前电动轮椅上使用的胶体铅酸电池和三元圆柱锂离子电池已满足不了其要求。胶体电池体积大、重量重，对轮椅的性能影响很大，且对环境不友好；三元圆柱锂电池，由于单只设计容量有限，在轮椅上使用，需要多串多并才能达到电压和容量的要求，使用电芯数量多，一致性和电芯质量难以得到保证，体积和重量相对较大，更重要的是，圆柱电芯封装多为钢壳，致使安全性存在较大隐患。相较于前两种电池，动力软包锂离子电池都很好的解决了其不足之处，更重要的是，动力软包锂离子电池使用寿命高于铅酸电池和三元圆柱锂离子电池，能够节约使用成本，且能够在紧凑的空间体积中做到高容量，其空间利用率高，同时动力软包锂离子电池能够支持大电流的充放电，能够提高电池的充电效率，安全性和可靠性也能够得到保证。
但是，随着软包动力锂离子电池频繁的充电、放电，或者是过充电、过放电、短路和过温等不良情况的出现，也会大大降低软包锂电池的使用次数，并且存在一定的安全隐患。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于电动轮椅的串联组装式软包锂电池，其具体技术方案如下：
用于电动轮椅的串联组装式软包锂电池系统，包括两组锂电池模组和一个电池管理系统BMS，一组锂电池模组由3个锂电池模块串联而成，另一组锂电池模组由4个锂电池模块串联而成，每个锂电池模块均由多个单体电芯并联形成，所述电池管理系统BMS并排设置于3个锂电池模块组成的锂电子模组中，两组锂电池模组串联形成锂电池组，所述电池管理系统BMS上的B-接线柱通过导线与锂电池组的总负极电连接，电池管理系统BMS上的P-接线柱通过导线与放电接口的负极电连接，锂电池组的总正极通过导线与放电接口的正极电连接；
两组所述锂电池模组中的锂电池模块的外形尺寸规格均一致，且电池管理系统BMS的外形尺寸规格与锂电池模块的外形尺寸规格一致，两组锂电池模组的外形尺寸规格一致；外形尺寸规格具体指BMS和各个锂电池模块的长宽高分别依次对应一致。
所述锂电池组的四周表面均铺设有高阻燃的环氧树脂板。
进一步的，两组锂电池模组相对串联的一面均设置有PCB组装板，每组锂电池模组内的锂电池模块的极耳均穿过各自的PCB组装板上对应的极耳孔，极耳折弯焊接在PCB组装板敷铜焊锡层上。
进一步的，所述PCB组装板呈矩形形状，其中3个拐角位置均开设有定位孔，位于同一侧边的定位孔沿改边的中垂线对称，一个拐角位置开设定位通孔焊盘，两个锂电池模组的PCB组装板上开设的定位孔相互贯通对齐；
两个相对的PCB组装板之间设置有3个双通螺柱，每个所述双通螺柱的两端分别对着对应在定位孔，从PCB组装板的另一面朝向定位孔中拧紧螺钉，螺钉拧进到双通螺柱中，
两个相对的PCB组装板之间还设置有1个双头隔离柱，双头隔离柱的两头分别与两个PCB组装板上的定位通孔焊盘焊接。
进一步的，所述双通螺柱选用双通尼龙螺柱，螺钉选用尼龙螺钉，所述双头隔离柱选用双头六角铜隔离柱。
本发明的有益效果是：
本发明使用的软包锂电池模组组装工艺代替传统的铅酸电池和圆柱锂离子电池应用在电动轮椅上，能够减轻重量，更大程度上缩小体积，在紧凑的空间体积中增加容量，空间利用率高，使用方便，更重要的是动力软包锂离子电池能够支持大电流的充放电，能够提高电池的充电效率，同时温升小，一致性，安全性和可靠性得到保证。
本发明以动力软包锂离子电池为电源使用，不仅使用循环次数高、低温性能优异，充电效率高的特点，还具有高倍率性能优异、温升小，动力强劲，安全性能更高的优点，由于锂电池模组内部设置有智能电池管理系统BMS，对锂电池的充电和放电实现实时保护，防止锂电池过度充电、过度放电、过温和短路等问题，智能化程度高。此锂电池的组装工艺，适用于空间紧凑型的壳体结构，能够减轻重量，更大程度上缩小体积，在紧凑的空间体积中增加容量，空间利用率高，使用方便，更重要的是动力软包锂离子电池能够支持大电流的充放电，能够提高电池的充电效率，同时温升小，一致性，安全性和可靠性得到保证。
附图说明
图1为本发明的结构组装示意图，
图2为本发明的PCB组装板组装固定示意图，
其中，1—上下面环氧树脂板，2—左右面环氧树脂板，3—前后面环氧树脂板，4—PCB组装板，5—双头六角铜隔离柱，6—双通尼龙螺柱，7—尼龙螺钉，8—电池管理系统BMS，9—锂电池模组A，10—锂电池模组B。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，两个锂电池模组串联，其中一个锂电池模组内有4个锂电池模块，另一个锂电池模组内有3个锂电池模块和一个电池管理系统BMS，电池管理系统BMS与一个锂电池模块的厚度一致，两个锂电池模组的厚度一致，保持外部结构整齐，规整。
如图1和2所示，两个锂电池模组相对的一端均设置有PCB组装板，每个PCB组装板开设有4排2列极耳孔，锂电池模块的极耳依次穿过对应的极耳孔，弯折并与PCB组装板表面的敷铜焊锡层焊接。PCB组装板开设有三个定位孔和一个定位通孔焊盘，两个PCB组装板之间设置有3个双通尼龙螺柱，每个双通尼龙螺柱的两端分别对着两个PCB组装板上的对应位置的定位孔，并从PCB组装板的另一面拧上尼龙螺钉，尼龙螺钉拧到双通尼龙螺柱中，依次完成3个双通尼龙螺柱的安装，将两个PCB组装板固定住。双头六角铜隔离柱的两端插入到两个PCB组装板上的定位通孔焊盘中，并焊接固定，实现串联导通。
电池管理系统BMS位于其中一个锂电池模组中，其中电池管理系统BMS上的B-接线柱通过导线与锂电池组的总负极电连接，电池管理系统BMS上的P-接线柱通过导线与放电接口的负极电连接，锂电池组的总正极通过导线与放电接口的正极电连接。
如图1所示，在组装完毕后的锂离子电池组外表面各面均包覆上环氧树脂板，起到保护和绝缘作用，参见图1，包括上下面环氧树脂板1，左右面环氧树脂板2，前后面环氧树脂板3，分别包住锂离子电池组的上下左右和前后面。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (2)
1.用于电动轮椅的串联组装式软包锂电池系统，其特征在于：包括两组锂电池模组和一个电池管理系统BMS，一组锂电池模组由3个锂电池模块串联而成，另一组锂电池模组由4个锂电池模块串联而成，每个锂电池模块均由多个单体电芯并联形成，所述电池管理系统BMS并排设置于3个锂电池模块组成的锂电池模组中，两组锂电池模组串联形成锂电池组，所述电池管理系统BMS上的B-接线柱通过导线与锂电池组的总负极电连接，电池管理系统BMS上的P-接线柱通过导线与放电接口的负极电连接，锂电池组的总正极通过导线与放电接口的正极电连接；
两组所述锂电池模组中的锂电池模块的外形尺寸规格均一致，且电池管理系统BMS的外形尺寸规格与锂电池模块的外形尺寸规格一致，两组锂电池模组的外形尺寸规格一致；
所述锂电池组的四周表面均铺设有高阻燃的环氧树脂板；
两组锂电池模组相对串联的一面均设置有PCB组装板，每组锂电池模组内的锂电池模块的极耳均穿过各自的PCB组装板上对应的极耳孔，极耳折弯焊接在PCB组装板敷铜焊锡层上；
所述PCB组装板呈矩形形状，其中3个拐角位置均开设有定位孔，位于同一侧边的定位孔沿该边的中垂线对称，一个拐角位置开设定位通孔焊盘，两个锂电池模组的PCB组装板上开设的定位孔相互贯通对齐；
两个相对的PCB组装板之间设置有3个双通螺柱，每个所述双通螺柱的两端分别对着定位孔，从PCB组装板的另一面朝向定位孔中拧紧螺钉，螺钉拧进到双通螺柱中，
两个相对的PCB组装板之间还设置有1个双头隔离柱，双头隔离柱的两头分别与两个PCB组装板上的定位通孔焊盘焊接。
2.根据权利要求1所述的用于电动轮椅的串联组装式软包锂电池系统，其特征在于：所述双通螺柱选用双通尼龙螺柱，螺钉选用尼龙螺钉，所述双头隔离柱选用双头六角铜隔离柱。
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