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电动汽车技术圈子 - 动力电池

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    对汽车动力电池组进行温度均衡、大倍率充放电的结构改进 

    3kefuhmjx 2011-05-20 19:18
        目前公知的电池组,没有适应快速充电的结构,如10C或更高;能够快速充电的单体电池倒是有了(如钒酸锂电池);可还没有相应的成组技术;现有的无非是铜排加螺钉连接罢了。
        戴尔唯公司的水冷电池组,温控结构比较复杂;电连接方法也应如上。
        我的想法涉及电池的结构,成组应用;统筹电连接、温度控制、从电池结构本身进行改造,进而成组。

    思路如下:
        电池芯(定义为极板、正负极材料、电解质、隔膜的组合体;不包括极耳、壳体、各种盖帽等)各向导电、导热能力差异较大,(导电好理解,垂直于极板方向导电能力为零,平行于极板方向导电能力极强,导热能力差异大是我的推测,根据一些先行者做的论文结论,锂电的各向导热能力差异不明显,我对此存有异议;但没有数据支持)
        在电池芯的结构体系内,导热能力强和导电能力强的方向是一致的,应该非常的一致。    
        我跟一些电池厂做过电池箱和成组;发现:电连接多数采用螺栓压接铜排,这样很难保证连接点的一致性,经过一段时间运行后,可能会出现更大的差异,如震动所致紧固力矩变化、温度变化导致的连接件表面接触应力变化、以及接触斑点面积变化等。同时还发现:所有电池主要散热面都与传热能力强的方向所指面不同(这在小倍率放电、空气-电池壳体换热能力弱时影响不明显),为了改善电芯安全性,还有电池采用塑壳,电池散热能力会更差。同时还发现:我做过的所有电池箱,均没有实施并行通风,这样电池组中间温度积累会比较严重。同时还发现,除了珠海银通的一项专利在考虑电芯内部热量导出问题外,再没人关注这个问题,现在中南大学的郭华军教授在向前推进,可搜索专利;
        我的思路:
        电池极板卷绕成型,但未必是圆形,椭圆形、腰圆形亦可,不一而足;但电池芯要呈薄饼状。正负极板分别在两个端面凸出一些,正负极端子覆盖在电池芯端面上,直接与极板凸出部接触,形成电池单体,端子外露的表面加工出沟槽、凸起、翅片等;然后将多个电池单体首尾相接、连接在一起,通过正负极端子间的沟槽进行散热或加热。端子外表面的凸起相互接触,形成电连接。
        做出这样的改进后,电池芯的热交换能力将会极大地改善;同时电连接的过流能力也会增加很多,电流线、热流线在电芯内部分布也会比较均匀,不会像目前的电池那样出现收缩线。
        我所指的成组,不限制使用空冷还是液冷,热交换介质不重要,甚至可以使用相变材料。
        希望与各位大侠讨论。
        具体细节可看专利:201010535874.9,动力电池组。寻合作哦


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