一種鋰離子電池組復合導流板的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種鋰離子電池，具體涉及一種鋰離子電池組復合導流板。
【背景技術】
[0002]鋰離子電池組逐漸應用于電動汽車和儲能等系統，用作電動汽車和儲能等系統的鋰離子電池組必須高電壓和大容量，電壓甚至高達幾百伏，容量甚至高達幾十兆瓦時，需要多電池串、并聯，且具有高達1000A的大電流充、放電能力。這些鋰離子電池組系統是先把鋰離子電池單體并聯成電池塊，而后把電池塊串聯而成。鋰離子電池單體并聯成電池塊需要允許大電流導通的導流板匯流，鋰離子電池塊串聯成電池組需要允許大電流導通的電流導流板連接。導流面積大的導流板可以滿足電池組的大電流導通要求。大容量鋰離子電池的正、負極極柱基本上在電池同側，電池組合時單導流板，只有一極連接，不能固定，且正極、負極導流板容易短接，因而單導流板不能滿足正、負極極柱在同側的電池組合要求。
[0003]電池組管理系統只能采集并聯塊某個點的電壓。采用片狀或帶狀導流條的電池塊，由于電流和電阻引起的壓降，致使采集的電池塊電壓值與每個電池的實際電壓存在差值。離電壓采集點距離越遠的電池，差值越大。電池塊的各個電池電壓不一致，影響電池組的使用效果。
[0004]為防止極端情況發生，鋰離子電池常常設有泄壓裝置，一旦鋰離子電池泄壓，必須讓氣體盡快排掉，避免氣體聚集，燃燒。通常的導流板沒有排氣口，鋰離子電池泄氣通道被阻擋，存在安全隱患。

【發明內容】

[0005]針對正、負極極柱在電池同側的電池組無法采用導流板、充放電時片或帶狀導流條使電池塊各電池電壓不一致和導流板阻擋電池泄氣通道等問題，在本發明的技術方案，希望提供一種帶排氣孔、正和負極導流路集成一起的復合導流板，解決上述正、負極極柱在電池同側的鋰離子電池組合、電池塊各個電池電壓不一致和安全問題。
[0006]根據本發明技術的實施方案，設有排氣孔和連接孔的、正和負極導流路集成一體的復合導流板。所述排氣孔是用于鋰離子電池單體泄氣通道，其特征是:排氣口為圓形或多邊形通孔，通孔的截面積之和大于電池泄壓口面積。所述連接孔用于電池極柱與導流板連接。所述正和負極導流路集成是正、負極導流板在同一導流板，同時可以傳導正、負極電流，其特征是:正極導流路與負極導流路由絕緣材料復合成單塊導流板，正極金屬導流路與負極金屬導流路可以是中間為絕緣材料的搭接復合，也可以是中間為絕緣層的對接復合。所述的復合導流板，其特征是:設有排氣孔，連接孔，導電材料與絕緣材料復合成一體，呈板狀。這種復合導流板也適用于鎳氫電池，超級電容器和鉛酸電池等。
[0007]作為改進，所述排氣孔位于鋰離子電池排氣泄壓口上方，可以一孔或多空。
[0008]作為改進，所述的導流板材料厚度T可以是0.l_20mm，最好是0.5_10mm。
[0009]作為改進，所述的用作正極導流路與負極導流路2塊材料厚度相同，也可以不同。
[0010]作為改進，所述絕緣材料采用熱固性樹脂，如酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、環氧樹脂、不飽和樹脂、聚氨酯、聚酰亞胺等及其云母和玻璃纖維等復合材料。
[0011]作為改進，所述復合導流板的導電材料為高導電材料，如銅及其合金，鋁及其合金，鎳，銅招復合金屬，銅鎳復合金屬，招鎳復合材料和鍍鎳鋼等材料。
[0012]作為改進，所述的復合導流板導電材料可以同種導電材料，也可以采用異種導電材料。
[0013]本發明與現有技術相比所帶來效果是。
[0014]正、負極極柱在電池同側的鋰離子電池可以方便安裝導流板，改善了鋰離子電池組的導電性，充放電時并聯電池塊各電池電壓一致性，電池組安全性，從而有利于鋰離子電池組及其系統大型化應用。
【具體實施方式】
[0015]下面結合說明書附圖對本發明作進一步說明。
[0016]圖1正、負極極柱在電池同側的鋰離子電池。鋰離子電池101在頂側設置正極極柱102、泄壓裝置103和負極極柱104。
[0017]圖2復合導流板的示意圖。復合導流板201由正極導流板203、負極導流板205及絕緣材料204對接復合而成。復合導流板201設有正極極柱與導流板連接的連接孔202，負極極柱與導流板連接的連接孔206和排氣孔207。復合導流板厚度為T。
[0018]圖3搭接復合的復合導流板的示意圖。復合導流板201由正極導流板203、負極導流板205及絕緣材料204搭接復合而成。復合導流板201設有正極極柱與導流板連接的連接孔202，負極極柱與導流板連接的連接孔206和排氣孔207。
[0019]圖4鋰離子電池塊結構。鋰離子電池塊401由鋰離子電池101與復合導流板201，通過連接帶402連接而成。
[0020]實施例1
[0021]用兩塊厚1.5mm,長300mm，寬40mm招板分別用作正、負極導流板，分別按照設計尺寸加工好排氣孔和連接孔，制成正極導流板203和負極導流板205，然后固定在模具上，在正極導流板203和負極導流板205中間，注入酚醛樹脂204，經過固化，制成設有排氣孔和連接孔的復合導流板201，如圖2。
[0022]實施例2
[0023]用厚1.5mm，長300mm，寬70mm鋁板作為正極導流板203，用厚0.8mm，長300mm，寬40mm銅板作為負極導流板205，按照設計尺寸在鋁板和銅板上加工好排氣口和連接孔，然后把鋁板固定在模具上，在鋁板203上面涂上環氧樹脂204，而后把銅板205壓在樹脂上，經過固化，制成設有排氣孔和連接孔的復合導流板201，如圖3。
[0024]實施例3
[0025]依照圖4組成電池塊方式組成8只并聯電池塊401。用8只80Ah方形29135220磷酸鐵鋰電池作為電池組電池104。根據電池極柱大小、距離及泄壓口位置，按照實施例1方法制成復合導流板，分別在正、負極導流板的一端設置總電流接口，在第4與第5只電池之間設置電壓采集線接口。把8只電池排列好，然后放置復合導流板，用連接件402把極柱與導流板201連接好，組成8只電池并聯的3.2V640Ah電池塊402。連接充電測試儀的電流線和電壓采集線。電池塊401以300A電流充電至3.65V，恒壓充電0.5h，而后以1000A放電，同時測量每個電池電壓。結果:電池單體電壓與采集電壓最大差值為2mV。
[0026]對比例1
[0027]除了用厚1.5mm,長300mm，寬15mm的招條代替復合導流板外，其他與實施例3相同，組成3.2V640Ah電池塊。總電流接口和電壓采集線接口位置也與實施例3相同。電池塊402以300A電流充電至3.65V，恒壓充電0.5h，而后以1000A放電，同時測量每個電池電壓。結果:電池單體電壓與采集到的電壓最大差值為15mV。
【主權項】
1.一種鋰離子電池組復合導流板，其特征是:設有排氣孔，連接孔，由2塊導電材料與絕緣材料復合成一體，呈板狀。2.根據權利要求1的鋰離子電池組復合導流板，其特征在于:所述排氣孔的截面積之和大于電池泄壓口面積。3.根據權利要求1的鋰離子電池組復合導流板，其特征在于:所述的2塊導電材料與絕緣材料復合可以是2塊導電材料中間為絕緣材料的搭接復合，也可以是2塊導電材料中間為絕緣層的對接復合。4.根據權利要求1的鋰離子電池組復合導流板，其特征在于:所述絕緣材料采用熱固性樹脂，如酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、環氧樹脂、不飽和樹脂、聚氨酯、聚酰亞胺等及其云母和玻璃纖維等復合材料。5.根據權利要求1的鋰離子電池組復合導流板，其特征在于:所述的2塊導電件材料厚度T可以是0.l_20mm,最好是0.5_10_。6.根據權利要求5的鋰離子電池組復合導流板，其特征在于:所述的導電材料厚度相同，也可以不同。7.根據權利要求1的鋰離子電池組復合導流板，其特征在于:所述復合導流板的導電材料采用高導電材料，如銅及其合金，鋁及其合金，鎳、銅鋁復合金屬、銅鎳復合金屬、鋁鎳復合材料和鍍鎳鋼材料。8.根據權利要求1的鋰離子電池組復合導流板，其特征在于:所述的2塊導電材料是同種導電材料，也可以是異種導電材料。9.根據權利要求1的鋰離子電池組復合導流板，其特征在于:所述的復合導流板應用于鋰離子電池組，鎳氫電池組，超級電容器組和鉛酸電池組等。
【專利摘要】一種鋰離子電池組復合導流板，設有排氣孔，連接孔，由2塊導電材料與絕緣材料復合成一體，呈板狀。采用本發明的復合導流板使正、負極極柱在電池同側的鋰離子電池組合方便，充放電時并聯電池塊各電池電壓一致，電池組更安全。
【IPC分類】H01M2/30, H01M2/20, H01M10/0525
【公開號】CN105355828
【申請號】CN201510915976
【發明人】莊新國
【申請人】莊新國
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年12月11日