[实用新型]一种大容量电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及电池制造领域，尤其是一种大容量电池。

背景技术

随着科技的进步，锂电池具有能量效率高、能源密度大、存储性能优秀等特点，受到用户的欢迎，但是单体容量较小，越来越难以满足各种行业储能等方面的要求。在兆瓦级大规模电池储能应用中，为了达到一定的电压、功率和能量等级，锂电池需要大量串并联成组使用。如何提高锂电池输出电压，并使锂电池组储能性提高，成为严重制约大容量锂电池的生产和普及的主要因素。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种大容量电池。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种大容量电池，包括若干锂电池组、若干能量转换模块、直流母线和一输出模块，其中所述锂电池组的数量与所述能量转换模块的数量相同且呈一一对应设置；每一所述锂电池组皆与其对应的能量转换模块输入端连接，该能量转换模块的输出端经所述直流母线与所述输出模块连接。

进一步，所述每一所述锂电池组皆包括多个电池单体、一正集流体、一负集流体、以及一输出正极和输出负极，每个所述电池单体的正极皆连接至所述正集流体，所述正集流体与所述输出正极电连接，每个所述电池单体的负极皆连接至所述负集流体，所述负集流体与所述输出负极电连接。

进一步，每一所述电池单体均由正极材料、负极材料构成，所述正极材料包括LiMn_0.5Fe_0.5PO₄/C、正极导电剂和正极粘结剂，所述负极材料包括多孔Si/C复合物、负极导电剂和负极粘结剂。

其中，所述正集流体、负集流体皆采用铜箔或铝箔制成。

优选的，所述正极导电剂和负极导电剂均采用导电炭黑。

优选的，所述正极粘结剂采用聚四氟乙烯；所述负极粘结剂为羧甲基纤维素钠和弹性体丁苯橡胶组合物。

优选之一，所述能量转换模块采用DC/AC转换模块，所述输出模块采用变压器。

进一步，所述DC/AC转换模块包括第一电容和三个并联的桥臂，每一桥臂均由两个功率开关器件组成；所述锂电池组的正负极连接所述第一电容的两端，并且经所述第一电容与所述三个并联的桥臂连接，各桥臂的输出端都串联一电感后连接至所述直流母线。

优选之二，所述能量转换模块采用DC/DC转换模块，所述输出模块采用DC/AC转换模块。

进一步，所述DC/DC转换模块包括第二电容、一电感和一由两个功率开关器件构成的桥臂；所述锂电池组的输出正极经所述电感连接至所述桥臂正向端，所述锂电池组的输出负极连接至所述桥臂负向端，所述锂电池组的输出正极与输出负极之间并联所述第二电容；所述桥臂两端连接至所述直流母线。

与现有技术相比较，本实用新型大容量电池具有以下有益效果：1、本实用新型采用多组电池组并联至直流母线，可以减少电池成组时每组电池中的串并联数目，并可以实现电池组单串接入，大大降低了电池组并联时出现环流与均流问题。同时，提高了电池的可靠性和电能质量。2、本实用新型结构简单，系统扩展性较好，电池组故障时的降额运行能力强，可靠性较高。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的DC/AC转换模块结构示意图；

图3是本实用新型的DC/DC转换模块结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供一种大容量电池，包括若干锂电池组、若干能量转换模块、直流母线和一输出模块，其中锂电池组的数量与能量转换模块的数量相同且呈一一对应设置；每一锂电池组皆与其对应的能量转换模块输入端连接，该能量转换模块的输出端经直流母线与输出模块连接，经输出模块处理后向本实用新型外部其他设备进行供电。其中，锂电池组的数量是根据所需容量进行设置的。

上述实施例中，每一锂电池组皆包括多个电池单体、一正集流体、一负集流体、以及一输出正极和输出负极，每个电池单体的正极皆连接至正集流体，正集流体与输出正极电连接，每个电池单体的负极皆连接至负集流体，负集流体与输出负极电连接。其中，每一电池单体均由正极材料、负极材料构成，正极材料包括LiMn0.5Fe0.5PO4/C、正极导电剂和正极粘结剂，负极材料包括多孔Si/C复合物、负极导电剂和负极粘结剂。