專利名稱：鋰離子動(dòng)力電池及電池管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車的鋰離子動(dòng)力電池，及其在電動(dòng)汽車上做儲(chǔ)能應(yīng)用時(shí)的電池管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，各國(guó)爭(zhēng)相發(fā)展的電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車都需要電池來(lái)提供動(dòng)力，作為純電動(dòng)汽車的配套電源，鋰離子電池以其突出的性能正在成為純電動(dòng)車的首選電源。電動(dòng)汽車的主要好處是它既節(jié)能，又能達(dá)到高度的環(huán)保效應(yīng)。鋰電池是電動(dòng)汽車使用的各類電池中性能最好的一種。與鎳氫電池、鉛酸電池相比，新一代鋰電池重量將減輕三分之二，體積減小一半，一次充電后行駛里程將達(dá)到180公里以上。隨著鋰電池在電動(dòng)汽車上應(yīng)用的不斷增多，鋰電池在電動(dòng)汽車應(yīng)用方面也暴露出一些問(wèn)題。由于電動(dòng)汽車需要的運(yùn)行功率較大，其儲(chǔ)能量也較大，這就使得電池組的組電壓高，車輛運(yùn)行過(guò)程中電流大。電池組電壓高需要串聯(lián)單體數(shù)量變多，復(fù)雜的運(yùn)行工況，使得電流變化很大。如圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)中的鋰電池，在正極片1上設(shè)置一個(gè)公用正極耳51，在負(fù)極片2上設(shè)置一個(gè)公用負(fù)極耳52，所有的正極片1的公用正極耳51和電池殼6上的公用正極 B+相連接，所有的負(fù)極片2的公用負(fù)極耳52和電池殼6上的公用負(fù)極B-相連接，正極片、 負(fù)極片間用隔膜隔離，組成單體電池。如圖4和圖6所示，若干個(gè)電池單體通過(guò)電池的公用正極B+和公用負(fù)極B-串聯(lián)成電池組，針對(duì)該電池組的電池管理系統(tǒng)中，電池單體又通過(guò)公用正、負(fù)極與數(shù)據(jù)采樣模塊的輸入端連接，因?yàn)?，公用正、?fù)極既做功率輸出使用又做狀態(tài)檢測(cè)使用，因此，數(shù)據(jù)采樣模塊是測(cè)量電池兩端(包含電池內(nèi)阻rl和電池間連接阻抗等效電阻r2)的電壓信號(hào)。當(dāng)電池輸出電流變化較大時(shí)，它兩端的電壓信號(hào)也變化很大，在處理這種信號(hào)時(shí)，必須同步采樣電路上的電流信號(hào)，然后在測(cè)得電壓信號(hào)基礎(chǔ)上，通過(guò)電流信號(hào)和估算電阻去修正電池的實(shí)測(cè)電壓信號(hào)，用修正過(guò)的電壓信號(hào)再去估算電池的荷電狀態(tài)等 fn息ο因此，對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的電池管理系統(tǒng)來(lái)講，同步檢測(cè)電壓信號(hào)和電流信號(hào)是十分困難的，要實(shí)現(xiàn)每個(gè)電池狀態(tài)的分析判斷的準(zhǔn)確性、同步及時(shí)性，是相當(dāng)困難的。為了準(zhǔn)確判斷，取樣分析判斷系統(tǒng)復(fù)雜龐大，這就容易造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，判斷電池狀態(tài)不準(zhǔn)確、不及時(shí)同步等情況的發(fā)生。基于這種情況就容易造成電池使用過(guò)程的不當(dāng)管理，或容易造成電池壽命的縮短，或造成電池性能也不能充分的發(fā)揮，甚至?xí)绊戨妱?dòng)汽車的安全使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鋰離子動(dòng)力電池及電池管理系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有鋰離子動(dòng)力電池在生產(chǎn)、應(yīng)用方面，尤其是在電動(dòng)汽車車載儲(chǔ)能管理方面，存在的電池狀態(tài)判斷不準(zhǔn)確、不同步、判斷狀態(tài)延后等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池使用過(guò)程的良好管理，使電池性能可以充分發(fā)揮，延長(zhǎng)了電池使用壽命。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是鋰離子動(dòng)力電池，包括電池殼和安裝于所述電池殼內(nèi)的電池芯，所述電池芯包括涂敷有正極活性物質(zhì)的正極片和涂敷有負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極片，所述正極片與所述負(fù)極片之間設(shè)有隔膜，其中，在所述正極片上分別設(shè)有功率輸出正極耳和狀態(tài)檢測(cè)正極耳，在所述負(fù)極片上分別設(shè)有功率輸出負(fù)極耳和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極耳；
所述電池殼上分別設(shè)有兩個(gè)功率輸出極和兩個(gè)狀態(tài)檢測(cè)極，所述兩個(gè)功率輸出極包括功率輸出正極和功率輸出負(fù)極，所述兩個(gè)狀態(tài)檢測(cè)極包括狀態(tài)檢測(cè)正極和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極， 所述功率輸出正極耳、功率輸出負(fù)極耳、狀態(tài)檢測(cè)正極耳和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極耳分別與所述功率輸出正極、功率輸出負(fù)極、狀態(tài)檢測(cè)正極和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極一一對(duì)應(yīng)焊接在一起。作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述狀態(tài)檢測(cè)正極的截面積小于所述功率輸出正極的截面積，所述狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極的截面積小于所述功率輸出負(fù)極的截面積。作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述功率輸出正極、功率輸出負(fù)極、狀態(tài)檢測(cè)正極和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極設(shè)于所述電池殼的同側(cè)；相對(duì)應(yīng)的所述功率輸出正極耳、功率輸出負(fù)極耳、狀態(tài)檢測(cè)正極耳和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極耳設(shè)于所述電池芯的同側(cè)。電池管理系統(tǒng)，包括
由若干節(jié)上述鋰離子動(dòng)力電池構(gòu)成的電池組，所述若干節(jié)鋰離子動(dòng)力電池通過(guò)所述功率輸出正極和所述功率輸出負(fù)極依次串接； 與所述電池組串接的電流傳感器；
數(shù)據(jù)采樣模塊，每節(jié)鋰離子動(dòng)力電池的狀態(tài)檢測(cè)正極和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極分別與所述數(shù)據(jù)采樣模塊的輸入端連接，所述電流傳感器的信號(hào)輸出端也與所述數(shù)據(jù)采樣模塊的輸入端連接；
數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)采樣模塊的輸出端與所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端連接。作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述數(shù)據(jù)采樣模塊包括
用于采集每節(jié)鋰離子動(dòng)力電池兩個(gè)狀態(tài)檢測(cè)極之間的電壓信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的單體電池電壓采集模塊；
用于采集相鄰兩節(jié)鋰離子動(dòng)力電池的相鄰兩個(gè)狀態(tài)檢測(cè)極之間的電壓信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的單體電池間電壓采集模塊；
用于采集電流信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的電流采集模塊； 所述數(shù)據(jù)處理模塊包括 控制中心；
分別與控制中心的輸入端連接的
根據(jù)單體電池電壓采集模塊采集到的信號(hào)進(jìn)行電池荷電狀態(tài)判斷并向控制中心發(fā)出信息的單體電池荷電狀態(tài)判斷模塊；
根據(jù)單體電池間電壓采集模塊采集到的信號(hào)的波動(dòng)判斷相鄰兩節(jié)鋰離子動(dòng)力電池連接狀況并向控制中心發(fā)出信息的單體電池間連接狀態(tài)判斷模塊；
根據(jù)電流采集模塊采集到的信號(hào)的變化判斷電流正常或異常并向控制中心發(fā)出信息的電流狀態(tài)判斷模塊；
分別與控制中心的輸出端連接的
根據(jù)控制中心接收到的單體電池荷電狀態(tài)判斷模塊發(fā)出的信息對(duì)荷電量低的鋰離子動(dòng)力電池進(jìn)行充電和對(duì)荷電量高的鋰離子動(dòng)力電池進(jìn)行放電的均衡電路模塊；
根據(jù)控制中心接收到的單體電池間連接狀態(tài)判斷模塊發(fā)出的信息發(fā)出電池組故障報(bào)警信號(hào)的電池組故障報(bào)警模塊；
根據(jù)控制中心接收到的電流狀態(tài)判斷模塊發(fā)出的信息發(fā)出電流報(bào)警信號(hào)的電流報(bào)警模塊。采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明鋰離子動(dòng)力電池，在正極片上分別設(shè)有功率輸出正極耳和狀態(tài)檢測(cè)正極耳，在負(fù)極片上分別設(shè)有功率輸出負(fù)極耳和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極耳，且在電池殼上分別設(shè)有兩個(gè)功率輸出極(功率輸出正極和功率輸出負(fù)極)和兩個(gè)狀態(tài)檢測(cè)極(狀態(tài)檢測(cè)正極和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極)， 功率輸出正極耳、功率輸出負(fù)極耳、狀態(tài)檢測(cè)正極耳和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極耳分別與功率輸出正極、功率輸出負(fù)極、狀態(tài)檢測(cè)正極和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極一一對(duì)應(yīng)焊接在一起。采用上述的結(jié)構(gòu)， 鋰離子動(dòng)力電池將功率輸出極和狀態(tài)檢測(cè)極分開設(shè)置。本發(fā)明電池管理系統(tǒng)中，若干節(jié)上述鋰離子動(dòng)力電池通過(guò)功率輸出正、負(fù)極依次串接成電池組，而將鋰離子動(dòng)力電池的狀態(tài)檢測(cè)正、負(fù)極分別與數(shù)據(jù)采樣模塊的輸入端連接，因此，兩個(gè)狀態(tài)檢測(cè)極僅作狀態(tài)檢測(cè)使用不參與功率輸出，數(shù)據(jù)采樣模塊測(cè)量的是電池兩端(不包含電池內(nèi)阻和電池間連接阻抗的等效電阻)的電壓信號(hào)，電池輸出的功率的變化不會(huì)影響到狀態(tài)檢測(cè)極狀態(tài)的變化，狀態(tài)檢測(cè)極輸出的信號(hào)同步且較穩(wěn)定的體現(xiàn)了電池的荷電狀態(tài)，從狀態(tài)檢測(cè)極檢測(cè)到的信號(hào)，是一個(gè)穩(wěn)定變化信號(hào)，體現(xiàn)了電池荷電狀態(tài)的變化。綜上所述，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)電池狀態(tài)的同步檢測(cè)，可以對(duì)電池狀態(tài)進(jìn)行同步、準(zhǔn)確地判斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池使用過(guò)程的良好管理，使電池性能可以充分發(fā)揮，延長(zhǎng)了電池使用壽命。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明實(shí)施例中鋰離子動(dòng)力電池的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)中鋰離子動(dòng)力電池的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例中鋰離子動(dòng)力電池的等效電路。圖4是現(xiàn)有技術(shù)中鋰離子動(dòng)力電池的等效電路。圖5是本發(fā)明實(shí)施例中電池管理系統(tǒng)的電路原理圖。圖6是現(xiàn)有技術(shù)中電池管理系統(tǒng)的電路原理圖。圖7是本發(fā)明實(shí)施例中電池管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采樣模塊和數(shù)據(jù)處理模塊的原理框圖。圖中1.正極片，2.負(fù)極片，31.功率輸出正極耳，32.功率輸出負(fù)極耳，41.狀態(tài)檢測(cè)正極耳，42.狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極耳，P+.功率輸出正極，P-.功率輸出負(fù)極，S+.狀態(tài)檢測(cè)正極，S-.狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極，51.共用正極耳，52.共用負(fù)極耳，B+.共用正極，B-.共用負(fù)極，6.外殼，7.電流傳感器，rl.電池內(nèi)阻，r2.電池間連接阻抗等效電阻，EB+.電池組正極，EB-.電池組負(fù)極。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種鋰離子動(dòng)力電池，包括電池殼6和安裝于電池殼6內(nèi)的電池芯。電池芯包括涂敷有正極活性物質(zhì)的正極片1和涂敷有負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極片2， 且電池芯由η片正極片1和η+1片負(fù)極片2相間隔疊放，中間用隔膜隔開，最外層是負(fù)極片 2。其中，在正極片1上分別設(shè)有功率輸出正極耳31和狀態(tài)檢測(cè)正極耳41，狀態(tài)檢測(cè)正極耳 41的截面積小于功率輸出正極耳31的截面積；在負(fù)極片2上分別設(shè)有功率輸出負(fù)極耳32 和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極耳42，狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極耳42的截面積小于功率輸出負(fù)極耳32的截面積。在電池殼6上分別設(shè)有兩個(gè)功率輸出極功率輸出正極P+和功率輸出負(fù)極Ρ-，以及兩個(gè)狀態(tài)檢測(cè)極狀態(tài)檢測(cè)正極S+和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極S-。電池芯上的功率輸出正極耳31、 功率輸出負(fù)極耳32、狀態(tài)檢測(cè)正極耳41和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極耳42分別與電池殼6上的功率輸出正極P+、功率輸出負(fù)極P-、狀態(tài)檢測(cè)正極S+和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極S- —一對(duì)應(yīng)焊接在一起。且狀態(tài)檢測(cè)正極S+的截面積小于功率輸出正極P+的截面積，狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極S-的截面積小于功率輸出負(fù)極P-的截面積。本實(shí)施過(guò)程中，功率輸出正極P+、功率輸出負(fù)極P-、狀態(tài)檢測(cè)正極S+和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極S-設(shè)于電池殼6的同側(cè)；相對(duì)應(yīng)的功率輸出正極耳31、功率輸出負(fù)極耳32、狀態(tài)檢測(cè)正極耳41和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極耳42設(shè)于電池芯的同側(cè)。也可以根據(jù)電池組結(jié)構(gòu)的需要將功率輸出正極P+和功率輸出負(fù)極P-與狀態(tài)檢測(cè)正極S+和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極S-分別設(shè)于電池殼6 的相對(duì)側(cè)；相對(duì)應(yīng)的將功率輸出正極耳31和功率輸出負(fù)極耳32與狀態(tài)檢測(cè)正極耳41和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極耳42也分別設(shè)于電池芯的相對(duì)側(cè)。上述結(jié)構(gòu)的電池芯密封在電池殼6內(nèi)，電池殼6可以采用鋼殼、鋁殼、塑殼或者是鋁塑復(fù)合膜軟殼等，通過(guò)注液通道注入電解液，充電后完成電池的制作。本發(fā)明鋰離子動(dòng)力電池的等效電路如圖3所示，因?yàn)楣β瘦敵鰳O與狀態(tài)檢測(cè)極分開設(shè)置，狀態(tài)檢測(cè)正、負(fù)極s+、s-測(cè)量鋰離子動(dòng)力電池的電壓信號(hào)時(shí)，不包含電池內(nèi)阻rl及電池間連接阻抗的等效電阻r2上的電壓值，因此，電池輸出功率的劇烈變化不會(huì)引起狀態(tài)檢測(cè)極狀態(tài)的劇烈變化，狀態(tài)檢測(cè)極輸出的信號(hào)同步且較穩(wěn)定的體現(xiàn)了電池的荷電狀態(tài)， 從狀態(tài)檢測(cè)極檢測(cè)到的信號(hào)，是一個(gè)穩(wěn)定變化信號(hào)，體現(xiàn)了電池荷電狀態(tài)的變化。本發(fā)明的鋰離子動(dòng)力電池與現(xiàn)有技術(shù)中的鋰離子動(dòng)力電池相比，它同步及時(shí)且精確地檢測(cè)出電池的荷電量等狀態(tài)信號(hào)提供給電池管理系統(tǒng)進(jìn)行判斷管理，防止電池的過(guò)充、過(guò)放等現(xiàn)象的發(fā)生。如圖5所示，一種電池管理系統(tǒng)。其包括由若干節(jié)上述結(jié)構(gòu)的鋰離子動(dòng)力電池構(gòu)成的電池組、與電池組串接的電流傳感器7、對(duì)鋰離子動(dòng)力電池的電壓值和電流傳感器7的輸出信號(hào)進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)采樣模塊，以及對(duì)數(shù)據(jù)采樣模塊采集的信息進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理模塊。其中，電池組中的若干節(jié)鋰離子動(dòng)力電池通過(guò)功率輸出正極P+和功率輸出負(fù)極 P-依次串接在一起，每節(jié)鋰離子動(dòng)力電池的狀態(tài)檢測(cè)正極S+和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極S-分別與數(shù)據(jù)采樣模塊的輸入端連接，電流傳感器的信號(hào)輸出端也與數(shù)據(jù)采樣模塊的輸入端連接，數(shù)據(jù)采樣模塊的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端連接。如圖7所示，具體的，所述數(shù)據(jù)采樣模塊包括單體電池電壓采集模塊、單體電池間電壓采集模塊和電流采集模塊。所述數(shù)據(jù)處理模塊包括控制中心、分別與控制中心的輸入端連接的單體電池荷電狀態(tài)判斷模塊、單體電池間連接狀態(tài)判斷模塊和電流狀態(tài)判斷模塊，以及分別與控制中心的輸出端連接的均衡電路模塊、電池組故障報(bào)警模塊和電流報(bào)警模塊。電池組在充電或者放電(電動(dòng)汽車運(yùn)行時(shí))時(shí)，數(shù)據(jù)采樣模塊中的單體電池電壓采集模塊采集每節(jié)鋰離子動(dòng)力電池兩個(gè)狀態(tài)檢測(cè)極S+、S-之間的電壓信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；單體電池間電壓采集模塊采集相鄰兩節(jié)鋰離子動(dòng)力電池的相鄰兩個(gè)狀態(tài)檢測(cè)極之間的電壓信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；電流采集模塊采集整個(gè)電池組的電流信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。然后，數(shù)據(jù)采樣模塊將采集到的信號(hào)傳送給數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)處理模塊中，單體電池荷電狀態(tài)判斷模塊根據(jù)單體電池電壓采集模塊采集到的信號(hào)進(jìn)行電池荷電狀態(tài)判斷并向控制中心發(fā)出信息，具體是根據(jù)預(yù)先植入的電池狀態(tài)檢測(cè)極電壓和電池荷電量對(duì)應(yīng)關(guān)系表(此數(shù)據(jù)表為電池的特性數(shù)據(jù)關(guān)系對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表)進(jìn)行電池SOC狀態(tài)的判斷，根據(jù)查表估算出的每個(gè)電池的荷電量，然后傳送至控制中心。然后均衡電路模塊根據(jù)控制中心接收到的單體電池荷電狀態(tài)判斷模塊發(fā)出的信息對(duì)荷電量低的鋰離子動(dòng)力電池進(jìn)行充電和對(duì)荷電量高的鋰離子動(dòng)力電池進(jìn)行放電，并由控制中心控制充電啟停或放電功率的大小調(diào)整，并給駕駛?cè)颂峁╇娏啃畔ⅰ误w電池間連接狀態(tài)判斷模塊根據(jù)單體電池間電壓采集模塊采集到的信號(hào)的波動(dòng)判斷相鄰兩節(jié)鋰離子動(dòng)力電池連接狀況并向控制中心發(fā)出信息，當(dāng)電池間(兩個(gè)電池的狀態(tài)檢測(cè)極間)的電壓信號(hào)出現(xiàn)異常變大，說(shuō)明電池組單體電池間的連接出現(xiàn)故障，能及時(shí)向控制中心發(fā)出信息。電池組故障報(bào)警模塊根據(jù)控制中心接收到的單體電池間連接狀態(tài)判斷模塊發(fā)出的信息發(fā)出電池組故障報(bào)警信號(hào)，且控制中心根據(jù)狀態(tài)信息作出相關(guān)應(yīng)急處理，并顯示相關(guān)故障通知駕駛?cè)?。電流狀態(tài)判斷模塊根據(jù)電流采集模塊采集到的信號(hào)的變化判斷電流正?；虍惓２⑾蚩刂浦行陌l(fā)出信息，當(dāng)電流信號(hào)超過(guò)報(bào)警值，向控制中心發(fā)出信息，電流報(bào)警模塊根據(jù)控制中心接收到的電流狀態(tài)判斷模塊發(fā)出的信息發(fā)出電流報(bào)警信號(hào)，防止電池組不安全事故的發(fā)生。綜上所述，本發(fā)明的電池管理系統(tǒng)中，鋰離子動(dòng)力電池將功率輸出極和狀態(tài)檢測(cè)極分開設(shè)置，若干節(jié)上述鋰離子動(dòng)力電池通過(guò)功率輸出正、負(fù)極P+、P-依次串接成電池組， 而將鋰離子動(dòng)力電池的狀態(tài)檢測(cè)正、負(fù)極S+、S-分別與數(shù)據(jù)采樣模塊的輸入端連接。數(shù)據(jù)采樣模塊測(cè)量的是電池兩端(不包含電池內(nèi)阻rl和電池間連接阻抗的等效電阻r2)的電壓信號(hào)，電池輸出的功率的劇烈變化不會(huì)引起狀態(tài)檢測(cè)極狀態(tài)的劇烈變化，狀態(tài)檢測(cè)極輸出的信號(hào)較穩(wěn)定的體現(xiàn)了電池的荷電狀態(tài)，從狀態(tài)檢測(cè)極檢測(cè)到的信號(hào)，是一個(gè)穩(wěn)定變化信號(hào)，體現(xiàn)了電池荷電狀態(tài)的變化。綜上所述，本發(fā)明的電池管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電池狀態(tài)的同步檢測(cè)，可以對(duì)電池狀態(tài)進(jìn)行同步、準(zhǔn)確地判斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池使用過(guò)程的良好管理，使電池性能可以充分發(fā)揮，延長(zhǎng)了電池使用壽命。
權(quán)利要求
1.鋰離子動(dòng)力電池，包括電池殼和安裝于所述電池殼內(nèi)的電池芯，所述電池芯包括涂敷有正極活性物質(zhì)的正極片和涂敷有負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極片，所述正極片與所述負(fù)極片之間設(shè)有隔膜，其特征在于在所述正極片上分別設(shè)有功率輸出正極耳和狀態(tài)檢測(cè)正極耳，在所述負(fù)極片上分別設(shè)有功率輸出負(fù)極耳和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極耳；所述電池殼上分別設(shè)有兩個(gè)功率輸出極和兩個(gè)狀態(tài)檢測(cè)極，所述兩個(gè)功率輸出極包括功率輸出正極和功率輸出負(fù)極，所述兩個(gè)狀態(tài)檢測(cè)極包括狀態(tài)檢測(cè)正極和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極，所述功率輸出正極耳、功率輸出負(fù)極耳、狀態(tài)檢測(cè)正極耳和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極耳分別與所述功率輸出正極、功率輸出負(fù)極、狀態(tài)檢測(cè)正極和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極一一對(duì)應(yīng)焊接在一起。
2.如權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池，其特征在于所述狀態(tài)檢測(cè)正極的截面積小于所述功率輸出正極的截面積，所述狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極的截面積小于所述功率輸出負(fù)極的截面積。
3.如權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池，其特征在于所述功率輸出正極、功率輸出負(fù)極、狀態(tài)檢測(cè)正極和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極設(shè)于所述電池殼的同側(cè)；相對(duì)應(yīng)的所述功率輸出正極耳、 功率輸出負(fù)極耳、狀態(tài)檢測(cè)正極耳和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極耳設(shè)于所述電池芯的同側(cè)。
4.如權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池，其特征在于所述功率輸出正極和功率輸出負(fù)極與所述狀態(tài)檢測(cè)正極和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極分別設(shè)于所述電池殼的相對(duì)側(cè)；相對(duì)應(yīng)的所述功率輸出正極耳和功率輸出負(fù)極耳與所述狀態(tài)檢測(cè)正極耳和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極耳分別設(shè)于所述電池芯的相對(duì)側(cè)。
5.電池管理系統(tǒng)，其特征在于，包括由若干節(jié)權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述鋰離子動(dòng)力電池構(gòu)成的電池組，所述若干節(jié)鋰離子動(dòng)力電池通過(guò)所述功率輸出正極和所述功率輸出負(fù)極依次串接； 與所述電池組串接的電流傳感器；數(shù)據(jù)采樣模塊，每節(jié)鋰離子動(dòng)力電池的狀態(tài)檢測(cè)正極和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極分別與所述數(shù)據(jù)采樣模塊的輸入端連接，所述電流傳感器的信號(hào)輸出端也與所述數(shù)據(jù)采樣模塊的輸入端連接；數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)采樣模塊的輸出端與所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端連接。
6.如權(quán)利要求5所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于 所述數(shù)據(jù)采樣模塊包括用于采集每節(jié)鋰離子動(dòng)力電池兩個(gè)狀態(tài)檢測(cè)極之間的電壓信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的單體電池電壓采集模塊；用于采集相鄰兩節(jié)鋰離子動(dòng)力電池的相鄰兩個(gè)狀態(tài)檢測(cè)極之間的電壓信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的單體電池間電壓采集模塊；用于采集電流信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的電流采集模塊； 所述數(shù)據(jù)處理模塊包括 控制中心；分別與控制中心的輸入端連接的根據(jù)單體電池電壓采集模塊采集到的信號(hào)進(jìn)行電池荷電狀態(tài)判斷并向控制中心發(fā)出信息的單體電池荷電狀態(tài)判斷模塊；根據(jù)單體電池間電壓采集模塊采集到的信號(hào)的波動(dòng)判斷相鄰兩節(jié)鋰離子動(dòng)力電池連接狀況并向控制中心發(fā)出信息的單體電池間連接狀態(tài)判斷模塊；根據(jù)電流采集模塊采集到的信號(hào)的變化判斷電流正?；虍惓２⑾蚩刂浦行陌l(fā)出信息的電流狀態(tài)判斷模塊；分別與控制中心的輸出端連接的根據(jù)控制中心接收到的單體電池荷電狀態(tài)判斷模塊發(fā)出的信息對(duì)荷電量低的鋰離子動(dòng)力電池進(jìn)行充電和對(duì)荷電量高的鋰離子動(dòng)力電池進(jìn)行放電的均衡電路模塊；根據(jù)控制中心接收到的單體電池間連接狀態(tài)判斷模塊發(fā)出的信息發(fā)出電池組故障報(bào)警信號(hào)的電池組故障報(bào)警模塊；根據(jù)控制中心接收到的電流狀態(tài)判斷模塊發(fā)出的信息發(fā)出電流報(bào)警信號(hào)的電流報(bào)警模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋰離子動(dòng)力電池，電池芯包括正極片和負(fù)極片，所述正極片與所述負(fù)極片之間設(shè)有隔膜，在所述正極片上分別設(shè)有功率輸出正極耳和狀態(tài)檢測(cè)正極耳，在所述負(fù)極片上分別設(shè)有功率輸出負(fù)極耳和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極耳。本發(fā)明還公開了一種電池管理系統(tǒng)，包括由若干節(jié)上述鋰離子動(dòng)力電池構(gòu)成的電池組，所述若干節(jié)鋰離子動(dòng)力電池通過(guò)功率輸出正極和功率輸出負(fù)極依次串接；數(shù)據(jù)采樣模塊，每節(jié)鋰離子動(dòng)力電池的狀態(tài)檢測(cè)正極和狀態(tài)檢測(cè)負(fù)極分別與所述數(shù)據(jù)采樣模塊的輸入端連接。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)電池狀態(tài)的同步檢測(cè)，可以對(duì)電池狀態(tài)進(jìn)行同步、準(zhǔn)確地判斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池使用過(guò)程的良好管理，使電池性能可以充分發(fā)揮，延長(zhǎng)了電池使用壽命。
文檔編號(hào)H01M10/42GK102263304SQ20111018329
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者劉春彬, 張國(guó)華, 徐建華, 楊愛民, 紀(jì)士洲 申請(qǐng)人:山東上存能源股份有限公司