本實用新型涉及電池制造領域，尤其是一種大容量電池。

背景技術：

隨著科技的進步，鋰電池具有能量效率高、能源密度大、存儲性能優(yōu)秀等特點，受到用戶的歡迎，但是單體容量較小，越來越難以滿足各種行業(yè)儲能等方面的要求。在兆瓦級大規(guī)模電池儲能應用中，為了達到一定的電壓、功率和能量等級，鋰電池需要大量串并聯(lián)成組使用。如何提高鋰電池輸出電壓，并使鋰電池組儲能性提高，成為嚴重制約大容量鋰電池的生產和普及的主要因素。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，本實用新型的目的是提供一種大容量電池。

本實用新型所采用的技術方案為：

一種大容量電池，包括若干鋰電池組、若干能量轉換模塊、直流母線和一輸出模塊，其中所述鋰電池組的數(shù)量與所述能量轉換模塊的數(shù)量相同且呈一一對應設置；每一所述鋰電池組皆與其對應的能量轉換模塊輸入端連接，該能量轉換模塊的輸出端經(jīng)所述直流母線與所述輸出模塊連接。

進一步，所述每一所述鋰電池組皆包括多個電池單體、一正集流體、一負集流體、以及一輸出正極和輸出負極，每個所述電池單體的正極皆連接至所述正集流體，所述正集流體與所述輸出正極電連接，每個所述電池單體的負極皆連接至所述負集流體，所述負集流體與所述輸出負極電連接。

進一步，每一所述電池單體均由正極材料、負極材料構成，所述正極材料包括LiMn_0.5Fe_0.5PO₄/C、正極導電劑和正極粘結劑，所述負極材料包括多孔Si/C復合物、負極導電劑和負極粘結劑。

其中，所述正集流體、負集流體皆采用銅箔或鋁箔制成。

優(yōu)選的，所述正極導電劑和負極導電劑均采用導電炭黑。

優(yōu)選的，所述正極粘結劑采用聚四氟乙烯；所述負極粘結劑為羧甲基纖維素鈉和彈性體丁苯橡膠組合物。

優(yōu)選之一，所述能量轉換模塊采用DC/AC轉換模塊，所述輸出模塊采用變壓器。

進一步，所述DC/AC轉換模塊包括第一電容和三個并聯(lián)的橋臂，每一橋臂均由兩個功率開關器件組成；所述鋰電池組的正負極連接所述第一電容的兩端，并且經(jīng)所述第一電容與所述三個并聯(lián)的橋臂連接，各橋臂的輸出端都串聯(lián)一電感后連接至所述直流母線。

優(yōu)選之二，所述能量轉換模塊采用DC/DC轉換模塊，所述輸出模塊采用DC/AC轉換模塊。

進一步，所述DC/DC轉換模塊包括第二電容、一電感和一由兩個功率開關器件構成的橋臂；所述鋰電池組的輸出正極經(jīng)所述電感連接至所述橋臂正向端，所述鋰電池組的輸出負極連接至所述橋臂負向端，所述鋰電池組的輸出正極與輸出負極之間并聯(lián)所述第二電容；所述橋臂兩端連接至所述直流母線。

與現(xiàn)有技術相比較，本實用新型大容量電池具有以下有益效果：1、本實用新型采用多組電池組并聯(lián)至直流母線，可以減少電池成組時每組電池中的串并聯(lián)數(shù)目，并可以實現(xiàn)電池組單串接入，大大降低了電池組并聯(lián)時出現(xiàn)環(huán)流與均流問題。同時，提高了電池的可靠性和電能質量。2、本實用新型結構簡單，系統(tǒng)擴展性較好，電池組故障時的降額運行能力強，可靠性較高。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式做進一步的說明。

圖1是本實用新型的整體結構示意圖；

圖2是本實用新型的DC/AC轉換模塊結構示意圖；

圖3是本實用新型的DC/DC轉換模塊結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型提供一種大容量電池，包括若干鋰電池組、若干能量轉換模塊、直流母線和一輸出模塊，其中鋰電池組的數(shù)量與能量轉換模塊的數(shù)量相同且呈一一對應設置；每一鋰電池組皆與其對應的能量轉換模塊輸入端連接，該能量轉換模塊的輸出端經(jīng)直流母線與輸出模塊連接，經(jīng)輸出模塊處理后向本實用新型外部其他設備進行供電。其中，鋰電池組的數(shù)量是根據(jù)所需容量進行設置的。

上述實施例中，每一鋰電池組皆包括多個電池單體、一正集流體、一負集流體、以及一輸出正極和輸出負極，每個電池單體的正極皆連接至正集流體，正集流體與輸出正極電連接，每個電池單體的負極皆連接至負集流體，負集流體與輸出負極電連接。其中，每一電池單體均由正極材料、負極材料構成，正極材料包括LiMn0.5Fe0.5PO4/C、正極導電劑和正極粘結劑，負極材料包括多孔Si/C復合物、負極導電劑和負極粘結劑。

其中，正集流體、負集流體可以采用銅箔或鋁箔制成。正極導電劑和負極導電劑均采用導電炭黑，正極粘結劑采用聚四氟乙烯；負極粘結劑為羧甲基纖維素鈉和彈性體丁苯橡膠組合物。

上述各實施例中，能量轉換模塊可以采用DC/AC轉換模塊，也可以采用DC/DC轉換模塊。當能量轉換模塊采用DC/AC轉換模塊，則輸出模塊采用變壓器，即各DC/AC轉換模塊輸出端經(jīng)直流母線與變壓器連接。當能量轉換模塊采用DC/DC轉換模塊，則輸出模塊采用DC/AC轉換模塊，即各DC/DC轉換模塊輸出端經(jīng)直流母線與DC/AC轉換模塊連接。

在一個優(yōu)選的實施例中，如圖2所示，DC/AC轉換模塊包括第一電容C1和三個并聯(lián)的橋臂，每一橋臂均由兩個功率開關器件組成。鋰電池組的正負極連接第一電容C1的兩端，經(jīng)第一電容C1與三個并聯(lián)的橋臂連接，各橋臂的輸出端都串聯(lián)一電感后連接至直流母線。

在另一優(yōu)選的實施例中，如圖3所示，DC/DC轉換模塊包括第二電容C2、一電感L和一由兩個功率開關器件構成的橋臂。鋰電池組輸出正極經(jīng)電感L連接至橋臂正向端，鋰電池組輸出負極連接至橋臂負向端，鋰電池組輸出正極與輸出負極之間并聯(lián)第二電容C2；橋臂兩端連接至直流母線。

綜上所述，本實用新型在使用時，充分考慮了大容量電池的基本特性以及對電力儲能的基本需求，對大規(guī)模電池組進行優(yōu)化設置實現(xiàn)了大容量鋰電池儲能的可能。本實用新型支持獨立多分組接入的單級式并聯(lián)拓撲結構，可以減少電池成組時每組電池中的串并聯(lián)數(shù)目，并可以實現(xiàn)電池組單串接入，大大降低了電池組并聯(lián)時出現(xiàn)環(huán)流與均流問題。同時，提高了電池的可靠性和電能質量。

上述各實施例僅用于說明本實用新型，各部件的結構、尺寸、設置位置及形狀都是可以有所變化的，在本實用新型技術方案的基礎上，凡根據(jù)本實用新型原理對個別部件進行的改進和等同變換，均不應排除在本實用新型的保護范圍之外。