一种磷酸铁锂软包锂电池电源系统的制作方法

1.本发明涉及一种磷酸铁锂软包锂电池电源系统，属于锂离子电池技术领域。


背景技术：

2.目前，大多数电动轮椅使用三元锂离子电池作为电源。三元锂离子电池，具有能量密度高，低温性能优异等优点，但同时其高温性能差，安全性也相对差。相较于三元锂离子电池，磷酸铁锂电池能量密度低，安全性能高，但磷酸铁锂电池对温度敏感，导致其低温性能差，这一特性一直制约着磷酸铁锂电池在低温环境中的应用。
3.更重要的是，磷酸铁锂动力软包锂离子电池使用寿命高于铅酸电池和三元锂离子电池，能够节约使用成本，且磷酸铁锂动力软包锂离子电池能够支持大电流的充放电，能够提高电池的充电效率，安全性能高，高温性能优异。但是，软包动力锂离子电池频繁的充电、放电，或者是过充电、过放电、短路和过温等不良情况，也会大大降低软包锂电池的使用次数，并且存在一定的安全隐患。


技术实现要素：

4.本发明提供一种应用于电动轮椅的磷酸铁锂软包锂电池电源系统，以解决以上不足，其具体技术方案如下：一种磷酸铁锂软包锂电池电源系统，包括外壳，所述外壳内设置有锂电池组和电池管理系统bms，所述外壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体贯穿设置有充电接口，所述第二壳体贯穿设置有放电接口，所述锂电池组包括多个贴合排列的磷酸铁锂动力软包锂离子电池和组装板，所述磷酸铁锂动力软包锂离子电池的极耳通过组装板依次串联，位于最外一侧的磷酸铁锂动力软包锂离子电池的负极作为锂电池组的总负极与电池管理系统bms电连接，位于最外另一侧的磷酸铁锂动力软包锂离子电池的正极作为锂电池组的总正极与充电接口和放电接口线束的正极线电连接，所述充电接口和放电接口线束的负极线与电池管理系统bms上的过孔焊盘电连接。
5.进一步的，所述磷酸铁锂动力软包锂离子电池的电芯包括正极和负极，所述正极包括lpf（磷酸铁锂）、sp（导电炭黑）、pvdf（聚偏氟乙烯）和nmp（甲基吡咯烷酮），质量比依次为100、4.34、4.34和133，所述负极包括负极碳微球、sp（导电炭黑）、pvdf（聚偏氟乙烯）、草酸和nmp（甲基吡咯烷酮），质量比依次为100、2.14、4.81、0.16和131。
6.进一步的，所述第一壳体和第二壳体通过自攻螺丝连接固定。
7.进一步的，所述第二壳体和第一壳体内皆铺设有eva泡棉。
8.进一步的，所述第二壳体、第一壳体和eva泡棉均采用阻燃材料。
9.进一步的，所述锂电池组外包覆有防护套。
10.进一步的，所述防护套采用环氧树脂材料。
11.进一步的，所述第一壳体设置有提手，所述第二壳体设置有多个凸起。
12.进一步的，所述组装板采用pcb材料并在其表面电镀敷铜焊锡层，所述组装板开设
若干个极耳孔，所述磷酸铁锂动力软包锂离子电池的极耳穿过极耳孔并弯折焊接在敷铜焊锡层上。
13.本发明的有益效果是：本发明选用磷酸铁锂动力软包锂离子电池作为电源使用，其使用寿命远远高于三元锂离子电池，能够节约使用成本，更为重要的是磷酸铁锂动力软包锂离子电池安全性能够得到保证。
14.本发明改进了磷酸铁锂动力软包锂离子电池的电芯配方，解决了磷酸铁锂电池低温性能差的缺陷，使得本发明的电源系统能够耐低温。
15.本发明选用的电池管理系统bms的规格名称为xl 007-8s-3c3f-15a-v1.0，能够实现对锂电池的充电和放电实时保护，防止锂电池过充电、过放电、过电流、充放电过温和短路，同时具有低温禁止充电和均衡的功能，智能化程度高。
附图说明
16.图1是本发明的整体结构爆炸图，图2是本发明的锂电池组在0℃温度下静置24小时1c放电后的电压电流图，图3是本发明的锂电池组在-10℃温度下静置18小时2c启动1分钟1c持续放电后的电压电流图，图4是本发明的锂电池组在-20℃温度下静置24小时1c放电后的电压电流图，图中：1-提手，2-第二壳体，3-充电接口，4-磷酸铁锂动力软包锂离子电池，5-电池管理系统bms，6-防护套，7-组装板，8-第一壳体，9-放电接口，10-eva泡棉。
具体实施方式
17.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
18.如图1所示，本发明包括外壳，外壳内设置有锂电池组和电池管理系统bms5。外壳包括第一壳体8和第二壳体2，第一壳体8和第二壳体2通过自攻螺丝连接固定，方便外壳的开合。第一壳体8的一侧设置有提手1，方便本发明的提起、移动和携带等。第一壳体8贯穿设置有充电接口3。第二壳体2的两侧皆设置有多个凸起，凸起可对准电动轮椅中电池仓的卡槽，起到固定作用，避免电源在电池仓中移动。第二壳体2贯穿设置有放电接口9。第一壳体8和第二壳体2内皆铺设有3mm厚的eva泡棉10，第一壳体8、第二壳体2和eva泡棉10均采用阻燃材料。万一出现电池起火的情况，阻燃材料可在一定程度上避免火势的进一步扩大，提高电动轮椅的安全性。
19.锂电池组套设有防护套6，防护套6采用环氧树脂材料，起到绝缘作用。锂电池组包括8个贴合排列的磷酸铁锂动力软包锂离子电池4和组装板7，磷酸铁锂动力软包锂离子电池4的极耳通过组装板7依次串联。组装板7采用pcb材料并在其表面电镀敷铜焊锡层，组装板7开设若干个极耳孔，磷酸铁锂动力软包锂离子电池4的极耳穿过极耳孔并弯折焊接在敷铜焊锡层上。位于最外一侧的磷酸铁锂动力软包锂离子电池4的负极作为锂电池组的总负极电与电池管理系统bms5电连接，位于最外另一侧的磷酸铁锂动力软包锂离子电池4的正极作为锂电池组的总正极与充电接口3和放电接口9线束的正极线电连接，充电接口3和放
电接口9线束的负极线与电池管理系统bms5上的过孔焊盘电连接。
20.磷酸铁锂动力软包锂离子电池4的电芯包括正极和负极，所述正极包括lpf（磷酸铁锂）、sp（导电炭黑）、pvdf（聚偏氟乙烯）和nmp（甲基吡咯烷酮），质量比依次为100、4.34、4.34和133，所述负极包括负极碳微球、sp（导电炭黑）、pvdf（聚偏氟乙烯）、草酸和nmp（甲基吡咯烷酮），质量比依次为100、2.14、4.81、0.16和131。如图2、3、4所示，本发明改进了磷酸铁锂动力软包锂离子电池的电芯配方，解决了磷酸铁锂电池低温性能差的缺陷，使得本发明的电源系统能够耐低温。
21.电源系统充满电后，在-20℃温度下静置24小时，放电截至电压为20v，放电倍率为1c，放电容量≥额定容量的90%；在0℃温度下静置24小时，放电截至电压为20v，放电倍率为1c，放电容量≥额定容量的96%；在-10℃温度下静置18小时，放电截至电压为20v，2c倍率放电1分钟后，持续放电倍率为1c。
22.电池管理系统bms5的规格选用xl 007-8s-3c3f-15a-v1.0，能够实现对锂电池的充电和放电实时保护，防止锂电池过充电、过放电、过电流、充放电过温和短路，同时具有低温禁止充电和均衡的功能，智能化程度高。当环境温度低于-5℃时，电源系统禁止充电，当环境温度不低于0℃时，电源系统恢复充电。
23.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。