一種動力電池模組及其制作方法技術

本發明專利技術提供了一種動力電池模組，包括數個串聯或并聯的單體電池，所述數個單體電池中位于外側的單體電池的直流內阻大于位于內側的單體電池的直流內阻。本發明專利技術還提供了一種上述動力電池模組的制作方法，所述制作方法包括下述步驟：測試出數個單體電池的直流內阻，再根據所述數個單體電池的內阻對單體電池進行排列，使得位于外側的單體電池的直流內阻大于位于內側的單體電池的直流內阻。本發明專利技術的制作方法提高了動力電池模組中單體電池的一致性，延長了動力電池模組的使用壽命。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于動力電池領域，尤其涉及一種動力電池模組及其制作方法。
技術介紹
隨著人類社會對環保要求的提高及人們低碳生活的需求，電動汽車或混合動力車即將取代現行的燃油車；大型的儲能電站將被建立起來用于輔助主電網及利用各種新能源，這都是未來的發展方向。作為電動汽車和儲能電站的核心能源一動力電池組，其重要性顯得尤為突出。無論是車載鋰離子電池模組還是儲能模組都要求電池有長達若干年的壽命以滿足實際使用，并要求保證在允諾的壽命內各項性能指標良好，但實際生產的動力電池雖然 在單體電池生產時通過控制環境溫度、濕度、生產流程等因素來嚴格控制單體電池的品質提高一致性，但實際動力電池出貨使用時很少會以單體電池出貨，通常需要由幾只或十幾只單體電池組成的電池模組，再由電池模組組成由上百只甚至上千只單體電池串、并聯而成的電池模塊。動力電池模組由于設計條件所限，在排列方式上無法保證動力電池模組中單體電池所處的環境條件相同，這種差異在實際使用中逐漸擴大，而動力電池模組的失效往往正是由其中的一兩只劣化最快的單體電池引起的，最終導致動力電池模組、甚至整個電池模塊使用壽命的降低。
技術實現思路
本專利技術旨在解決現有的動力電池模組在排列方式上無法保證動力電池模組中單體電池所處的環境條件相同，使得其中的一兩只單體電池最快劣化，導致動力電池模組整體失效的技術問題。為了解決上述技術問題，本專利技術提供一種動力電池模組，包括數個串聯或并聯的單體電池，其中，所述數個單體電池中位于外側的單體電池的直流內阻大于位于內側的單體電池的直流內阻。在所述的動力電池模組中，相鄰的單體電池之間設有導熱鋁板。在所述的動力電池模組中，位于最外側的單體電池上包覆有隔熱棉。在所述的動力電池模組中，所述單體電池包括兩大面和兩小面,其中，大面的面積設，小面的面積設為s7>，所述數個單體電池單層排列，相鄰的兩個單體電池中位于外側的單體電池的直流內阻設為R1，位于內側的單體電池的直流內阻設為R2，Rl=a R2土 Λ δ，a = η X (1+S大 / 2 S小)，其中，Λ δ 為 O- O. 05mΩ ; η 為 O. 35-0. 55，η的取值與放電電流成正比。在所述的動力電池模組中，所述單體電池包括兩大面和兩小面，其中，大面的面積設為s±，小面的面積設為S +，所述數個單體電池至少兩層排列，相鄰的兩個單體電池中位于外側的單體電池的直流內阻設為R Γ，位于內側的單體電池的直流內阻設為R2'，Rl' =β R2' 土 Λ δ '，β = η X (1+S大 / S小)，其中，Δ δ '為 0_0· 075mΩ ； η 為0.35-0.55，η的取值與放電電流成正比。本專利技術還提供了一種如上所述的動力電池模組的制作方法，所述制作方法包括下述步驟測試出數個單體電池的直流內阻，再根據所述數個單體電池的內阻對單體電池進行排列，使得位于外側的單體電池的直流內阻大于位于內側的單體電池的直流內阻。在所述的動力電池模組的制作方法中，所述制作方法還包括在相鄰的單體電池之間設置導熱鋁板。在所述的動力電池模組的制作方法中，所述制作方法還包括在最外側的單體電池上包覆隔熱棉。在所述的動力電池模組的制作方法中，當數個單體電池需要進行單層排列時，測量單體電池的大面面積s±和小面面積S +，并將測得的兩個單體電池的直流內阻中較大的直流內阻設為Rl，較小的直流內阻設為R2，選擇滿足Rl= aR2 土 Λ δ , α = η X (1+S大/ 2S小)，其中，A δ為O- O. 05m Ω, η為O. 35_0. 55的數個單體電池進行單層排列，將相鄰的兩個單體電池中具有Rl直流內阻的單體電池設置于外側，將具有R2直流內阻的單體電池 設置于內側。在所述的動力電池模組的制作方法中，當數個單體電池需要進行至少兩層排列時，測量單體電池的大面面積S±和小面面積S +，將測得的兩個單體電池的直流內阻中較大的直流內阻設為Rl'，較小的直流內阻設為R2'，選擇滿足Rl' =i3R2' 土Λδ'，β = η X (1+S大/ S小)，其中，Λ δ丨為0-0. 075mΩ，η為O. 35-0. 55的數個單體電池進行至少兩層排列，將相鄰的兩個單體電池中具有RU直流內阻的單體電池設置于外側，將具有R2'直流內阻的單體電池設置于內側。本專利技術提供的動力電池模組根據單體電池的直流內阻大小，通過改變單體電池的組合方式，并且控制動力電池模組的散熱模式，控制不同位置的單體電池的熱量釋放，并在結構上針對動力電池模組中單體電池的排列方式采取相應的散熱結構設計；該組合形式和結構設計克服了現有的動力電池模組內部溫度分布不均衡，熱擴散雜亂的現象，從而大幅度提高了動力電池模組中單體電池的一致性，大大的延長了動力電池模組的使用壽命。附圖說明圖I是本專利技術第一實施例的動力電池模組的示意圖。圖2是本專利技術第一實施例的動力電池模組的立體示意圖。圖3是本專利技術第二實施例的動力電池模組的示意圖。具體實施例方式為了使本專利技術所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。本領域的技術人員知道，在動力電池模組中，位于外側的單體電池相較于位于內側的單體電池，其熱量更容易散發，而位于內側的單體電池，熱量則容易集中，使得動力電池模組中不同單體電池的溫度分布不均衡，由于位置因素導致的溫度環境因素造成的各單體電池的劣化系數不同，從而導致其中的部分單體電池最先劣化，降低整個動力電池模組的壽命。本領域的技術人員知道對于電池的一般的分選方法通常包括對中值電壓、直流電壓及容量的分選，將中值電壓、直流內阻及容量在一定范圍內(上下限值內)的電池組成動力電池模組。而在本專利技術中，專利技術人對單體電池進行分選，通過評估電池內部發生的熱反應，在電池分選階段除去與一般的電池分選方法相似的中值電壓、容量的分選方法之外，不采用現有的直流內阻的分選方法，而是采用本專利技術的直流內阻的分選方法，并經過長期的研究得出對單體電池進行單層和兩層以上排布的分選公式，從而將符合本專利技術的要求的電池組裝成本專利技術的動力電池模組，克服了動力電池模組中的各個單體電池的溫度不均一的技術問題，提供了一種解決動力電池模組在使用過程中的單體電池環境溫度一致性的方案。 如圖I及圖2所示，本專利技術第一實施例提供了一種動力電池模組，包括四個串聯的單體電池I，所述四個單體電池中位于外側的兩個單體電池的直流內阻大于位于內側的兩個單體電池的直流內阻。在本實施中，所述的單體電池I為方形電池，包括兩大面11和兩小面12，其中，大面11的面積設為S大，小面12的面積設為S小，大面11的面積即方形電池的長度X寬度，小面12的面積即方形電池的長度X厚度。一般意義上內阻測試分為交流內阻和直流內阻，但實際生產中直流內阻的數據可信度要高，因而采用DCIR (直流內阻)實際意義更大。將上述單體電池排布成動力電池模組時，以直流內阻為依據進行排布，符合分選規則的單體電池組成動力電池模組。以直流內阻為依據排布的分選規則如下相鄰兩個單體電池中位于外側的單體電池的直流內阻設為Rl，位于內側的單體電池的直流內阻設為R2，所述Rl=a R2 土 Λ δ，相鄰的兩個單體電池DCIR 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種動力電池模組，包括數個串聯或并聯的單體電池，其特征在于，所述數個單體電池中位于外側的單體電池的直流內阻大于位于內側的單體電池的直流內阻。

【技術特征摘要】
1.一種動力電池模組，包括數個串聯或并聯的單體電池，其特征在于，所述數個單體電池中位于外側的單體電池的直流內阻大于位于內側的單體電池的直流內阻。2.如權利要求I所述的動力電池模組，其特征在于，相鄰的單體電池之間設有導熱鋁板。3.如權利要求I所述的動力電池模組，其特征在于，位于最外側的單體電池上包覆有隔熱棉。4.如權利要求1-3任意一項所述的動力電池模組，其特征在于，所述單體電池包括兩大面和兩小面，其中，大面的面積設為S±，小面的面積設為S +，所述數個單體電池單層排列，相鄰的兩個單體電池中位于外側的單體電池的直流內阻設為Rl，位于內側的單體電池的直流內阻設為 R2，Rl=aR2土 Λ δ，α = ηχ( +5大 / 2 S小)，其中，Λ δ 為 O- 0·05ι Ω ；η為0.35-0.55，η的取值與放電電流成正比。5.如權利要求1-3任意一項所述的動力電池模組，其特征在于，所述單體電池包括兩大面和兩小面，其中，大面的面積設為S±，小面的面積設為S +，所述數個單體電池至少兩層排列，相鄰的兩個單體電池中位于外側的單體電池的直流內阻設為Rp，位于內側的單體電池的直流內阻設為R2'，Rl' =β! 2' 土Λδ'，β = ηΧ (1+S大/ S小)，其中，Λ δ '為0-0. 075m Ω ; η為O. 35-0. 55，n的取值與放電電流成正比。6.—種如權利要求1-5所述的動力電池模組的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括下述步驟測試出數個單體電池的直流內阻，再根據...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馮智勇，程聰，
申請(專利權)人：比亞迪股份有限公司，
類型：發明
國別省市：