用于双极电池的电池监控系统的制作方法

本公开涉及电池监控系统，并且更具体地涉及用于双极电池的电池监控系统。

背景技术：

1、本节中提供的信息是为了总体上呈现本公开的背景的目的。当前署名的发明人的工作，就其在本节中所描述的程度而言，以及在提交时可不另外构成现有技术的该描述的各方面，既不明确地也不隐含地被认作针对本公开的现有技术。

2、诸如12v电池系统之类的低压汽车电池系统可用于起动车辆、支持停止/起动功能和/或为车辆附件负载或其他车辆系统供电。低压汽车电池系统还可用于支持电动汽车(ev)(例如纯电动汽车、混合动力汽车和/或燃料电池汽车)中的车辆附件负载。

3、在冷起动或停止/起动事件期间，电池系统向起动器提供电流以起动发动机。当车辆冷起动时，电池需要提供足够的起动功率。在一些应用中，电池系统可以在发动机起动后继续为车辆的各个电气系统供电。交流发电机或再生为电池系统再充电。

4、与其他应用中使用的电池系统相比，最先进的低压汽车电池系统具有相对较低的能量密度。双极电池单元包括布置在同一集电器的相对两侧上的阴极电极和阳极电极，以提高低压电池系统的能量密度。由于电子传输距离缩短，功率响应得到改善。然而，电池单元一致性是双极电池单元结构中的一个问题。

技术实现思路

1、双极电池系统包括n个电池单元，其中n是大于一的整数。n个电池单元中的每一个包括m个芯，每个芯包括第一集电器、阴极活性材料、隔膜、阳极活性材料和第二集电器，其中m是大于一的整数。m个芯通过将n个电池单元中的每一个中的m个芯的第一集电器连接在一起并且通过将n个电池单元中的每一个中的m个芯的第二集电器连接在一起而并联连接。n-1个包层板包括由第一材料制成的第一侧和由第二材料制成的第二侧。n-1个包层板布置在n个电池单元中的相邻电池单元之间，并且n个电池单元通过n-1个包层板串联连接。n个电池单元和n-1个包层板布置在电池外壳内。第一端子延伸穿过电池外壳并与n个电池单元中的第一个的第一集电器接触。第二端子延伸穿过电池外壳并与n个电池单元中的最后一个的第二集电器接触。n-1接头延伸穿过电池外壳并分别连接到n-1包层板。电压感测系统连接到n-1个接头、第一端子和第二端子，并被配置为分别确定跨n个电池单元两端的n个电压。

2、在其他特征中，第一端子和第二端子布置在电池外壳的相对两侧。第一端子和第二端子布置在电池外壳的同一侧。电压感测系统包括n个电压传感器。

3、在其他特征中，n个电压传感器中的第一个连接在第一端子和n-1个接头中的第一个之间，n个电压传感器中的第二个到第(n-1)个电压传感器分别连接在n-1个接头之间，并且，n个电压传感器中的第n个连接在第二端子与n-1个接头之一之间。

4、在其他特征中，n个电压传感器中的第一个连接在第一端子和第二端子之间，并且n个电压传感器中的第二个至第n个电压传感器连接在n-1个接头和第二端子之间。

5、在其他特征中，控制器被配置为响应于由n个电压传感器输出的电压来计算跨n个电池单元两端的n个电压。控制器被配置为基于由n个电压传感器中的第一个感测到的第一电压来计算跨n个电池单元中的第一个电池单元两端的第一电压，基于由n个电压传感器中的第二个感测到的电压与第一电压之间的差值计算跨n个电池单元中的第二个电池单元两端的第二电压，并基于由n个电压传感器中的第m个感测到的电压和第(m-1)个电压之间的差值计算跨n个电池单元中的第m个电池单元两端的第m个电压。

6、在其他特征中，控制器被配置成响应于n个电池单元中的一个或多个相对于n个电池单元中的一个或多个其他电池单元的测量电压之间的差来调整双极电池系统的充电或放电阈值。控制器被配置为响应于n个电池单元中的一个或多个电池单元相对于n个电池单元中的一个或多个其他电池单元的测量电压之间的差而断开第一端子和第二端子中的至少一个。

7、双极电池系统包括n个电池单元，其中n是大于一的整数。n个电池单元中的每一个包括m个芯，每个芯包括第一集电器、阴极活性材料、隔膜、阳极活性材料和第二集电器，其中m是大于一的整数。m个芯通过将n个电池单元中的每一个中的m个芯的第一集电器连接在一起并且通过将n个电池单元中的每一个中的m个芯的第二集电器连接在一起而并联连接。n-1个包层板包括由第一材料制成的第一侧和由第二材料制成的第二侧。n-1个包层板布置在n个电池单元中的相邻电池单元之间，并且n个电池单元通过n-1个包层板串联连接。n个电池单元和n-1个包层板布置在电池外壳内。第一端子延伸穿过电池外壳并与n个电池单元中的第一个电池单元的第一集电器接触。第二端子延伸穿过电池外壳并与n个电池单元中的最后一个电池单元的第二集电器接触。n-1个接头延伸穿过电池外壳并分别连接到n-1个包层板。电压感测系统连接到n-1个接头、第一端子和第二端子，并被配置为分别确定跨n个电池单元两端的n个电压。电压感测系统包括n个电压传感器。n个电压传感器中的第一个连接在第一端子和n-1个接头中的第一个之间，n个电压传感器中的第二个到第(n-1)个电压传感器分别连接在n-1个接头之间，并且n个电压传感器中的第n个电压传感器连接在第二端子和n-1个接头之一之间。

8、在其他特征中，第一端子和第二端子布置在电池外壳的相对两侧。第一端子和第二端子布置在电池外壳的同一侧。控制器被配置为响应于n个电池单元中的一个或多个电池单元相对于n个电池单元中的一个或多个其他电池单元的测量电压之间的差来调整双极电池系统的充电或放电阈值中的至少一个，以及响应于n个电池单元中的一个或多个电池单元相对于n个电池单元中的一个或多个其他电池单元的测量电压之间的差而断开第一端子和第二端子中的至少一个。

9、双极电池系统包括n个电池单元，其中n是大于1的整数。n个电池单元中的每一个包括m个芯，每个芯包括第一集电器、阴极活性材料、隔膜、阳极活性材料和第二集电器，其中m是大于一的整数。m个芯通过将n个电池单元中的每一个中的m个芯的第一集电器连接在一起并且通过将n个电池单元中的每一个中的m个芯的第二集电器连接在一起来并联连接。n-1个包层板包括由第一材料制成的第一侧和由第二材料制成的第二侧。n-1个包层板布置在n个电池单元中的相邻电池单元之间，并且n个电池单元通过n-1个包层板串联连接。n个电池单元和n-1个包层板布置在电池外壳内。第一端子延伸穿过电池外壳并与n个电池单元中的第一个的第一集电器接触。第二端子延伸穿过电池外壳并与n个电池单元中的最后一个的第二集电器接触。n-1个接头延伸穿过电池外壳并分别连接到n-1个包层板。电压感测系统包括连接到n-1个接头、第一端子和第二端子的n个电压传感器，并且被配置为分别确定跨n个电池单元两端的n个电压。n个电压传感器中的第一个连接在第一端子和第二端子之间，n个电压传感器中的第二个至第n个电压传感器连接在n-1个接头和第二端子之间。

10、在其他特征中，第一端子和第二端子布置在电池外壳的相对两侧。第一端子和第二端子布置在电池外壳的同一侧。控制器被配置为基于由n个电压传感器中的第一个感测到的第一电压来计算跨n个电池单元中的第一个电池单元两端的第一电压，并基于由n个电压传感器中的第二个感测到的电压与第一电压之间的差值计算跨n个电池单元中的第二个电池单元两端的第二电压，并基于由n个电压传感器中的第m个感测到的电压和第(m-1)个电压之间的差值计算跨n个电池单元中的第m个电池单元两端的第m个电压。

11、在其他特征中，控制器还被配置成响应于n个电池单元中的一个或多个相对于n个电池单元中的一个或多个其他电池单元的测量电压之间的差来调整双极电池系统的充电或放电阈值。控制器还被配置成响应于n个电池单元中的一个或多个电池单元相对于n个电池单元中的一个或多个其他电池单元的测量电压之间的差而断开第一端子和第二端子中的至少一个。

12、本发明提供以下技术方案：

13、1.一种双极电池系统，包括：

14、n个电池单元，其中n是大于一的整数，

15、其中，n个电池单元中的每一个包括：

16、m个芯，每个芯包含第一集电器、阴极活性材料、隔膜、阳极活性材料和第二集电器，其中m是大于一的整数，

17、其中，所述m个芯通过将所述n个电池单元中的每个中的m个芯的第一集电器连接在一起并通过将所述n个电池单元中的每个中的m个芯的第二集电器连接在一起而并联连接；和

18、n-1个包层板，所述包层板包括由第一材料制成的第一侧和由第二材料制成的第二侧，

19、其中，n-1个包层板布置在n个电池单元中的相邻电池单元之间，n个电池单元通过n-1个包层板串联连接，

20、电池外壳，其中所述n个电池单元和n-1个包层板布置在电池外壳内；

21、第一端子，所述第一端子延伸穿过电池外壳并与n个电池单元中的第一个电池单元的第一集电器接触；

22、第二端子，所述第二端子延伸穿过电池外壳并与n个电池单元中的最后一个电池单元的第二集电器接触；

23、n-1个接头，所述接头延伸穿过电池外壳并分别连接到n-1个包层板；和

24、电压感测系统，所述电压感测系统连接到n-1个接头、第一端子和第二端子，并被配置为分别确定跨n个电池单元两端的n个电压。

25、2.根据方案1所述的双极电池系统，其中，所述第一端子和所述第二端子布置在所述电池外壳的相对两侧。

26、3.根据方案1所述的双极电池系统，其中，所述第一端子和所述第二端子布置在所述电池外壳的同一侧。

27、4.根据方案1所述的双极电池系统，其中，所述电压感测系统包括n个电压传感器。

28、5.根据方案4所述的双极电池系统，其中：

29、n个电压传感器中的第一个连接在第一端子和n-1个接头中的第一个之间，

30、n个电压传感器中的第二个到第(n-1)个电压传感器分别连接在n-1个接头之间，并且

31、n个电压传感器中的第n个连接在第二端子和n-1个接头之一之间。

32、6.根据方案4所述的双极电池系统，其中：

33、n个电压传感器中的第一个连接在第一端子和第二端子之间，并且

34、n个电压传感器中的第二个至第n个电压传感器连接在n-1个接头和第二端子之间。

35、7.根据方案6所述的双极电池系统，还包括控制器，其被配置为响应于由n个电压传感器输出的电压来计算跨n个电池单元两端的n个电压。

36、8.根据方案7所述的双极电池系统，其中所述控制器被配置为：

37、基于由所述n个电压传感器中的第一个感测到的第一电压来计算跨所述n个电池单元中的第一个两端的第一电压，

38、基于由n个电压传感器中的第二个感测到的电压与第一电压之间的差来计算跨n个电池单元中的第二个两端的第二电压，并且

39、基于由n个电压传感器中的第m个感测到的电压与第(m-1)个电压之间的差来计算跨n个电池单元中的第m个两端的第m个电压。

40、9.根据方案7所述的双极电池系统，其中，所述控制器被配置为响应于所述n个电池单元中的一个或多个电池单元相对于n个电池单元中的一个或多个其他电池单元的测量电压之间的差来调整所述双极电池系统的充电或放电阈值。

41、10.根据方案7所述的双极电池系统，其中所述控制器被配置为响应于n个电池单元中的一个或多个电池单元相对于n个电池单元中的一个或多个其他电池单元的测量电压之间的差而断开第一端子和第二端子中的至少一个。

42、11.一种双极电池系统，包括：

43、n个电池单元，其中n是大于一的整数，

44、其中，n个电池单元中的每一个包括：

45、m个芯，每个芯包含第一集电器、阴极活性材料、隔膜、阳极活性材料和第二集电器，其中m是大于一的整数，

46、其中，所述m个芯通过将所述n个电池单元中的每个中的m个芯的第一集电器连接在一起并通过将所述n个电池单元中的每个中的m个芯的第二集电器连接在一起而并联连接；和

47、n-1个包层板，所述包层板包括由第一材料制成的第一侧和由第二材料制成的第二侧，

48、其中，n-1个包层板布置在n个电池单元中相邻的电池单元之间，n个电池单元通过n-1个包层板串联连接，

49、电池外壳，其中所述n个电池单元和n-1个包层板布置在电池外壳内；

50、第一端子，所述第一端子延伸穿过电池外壳并与n个电池单元中的第一个电池单元的第一集电器接触；

51、第二端子，所述第二端子延伸穿过电池外壳并与n个电池单元中的最后一个电池单元的第二集电器接触；

52、n-1个接头，所述接头延伸穿过电池外壳并分别连接到n-1个包层板；和

53、电压感测系统，所述电压感测系统连接到n-1个接头、第一端子和第二端子并被配置为分别确定跨n个电池单元两端的n个电压，

54、其中，电压感测系统包括n个电压传感器，

55、其中n个电压传感器中的第一个连接在第一端子和n-1个接头中的第一个之间，n个电压传感器中的第二个到第(n-1)个电压传感器分别连接在n-1个接头之间，并且n个电压传感器中的第n个连接在第二端子和n-1个接头之一之间。

56、12.根据方案11所述的双极电池系统，其中，所述第一端子和所述第二端子布置在所述电池外壳的相对两侧。

57、13.根据方案11所述的双极电池系统，其中，所述第一端子和所述第二端子布置在所述电池外壳的同一侧。

58、14.根据方案11所述的双极电池系统，还包括控制器，其被配置为以下至少一项：

59、响应于n个电池单元中的一个或多个相对于n个电池单元中的一个或多个其他电池单元的测量电压之间的差来调整双极电池系统的充电或放电阈值，并且

60、响应于n个电池单元中的一个或多个电池单元相对于n个电池单元中的一个或多个其他电池单元的测量电压之间的差而断开第一端子和第二端子中的至少一个。

61、15.一种双极电池系统，包括：

62、n个电池单元，其中n是大于一的整数，

63、其中，n个电池单元中的每一个包括：

64、m个芯，每个芯包含第一集电器、阴极活性材料、隔膜、阳极活性材料和第二集电器，其中m是大于一的整数，

65、其中，所述m个芯通过将所述n个电池单元中的每个中的m个芯的第一集电器连接在一起并通过将所述n个电池单元中的每个中的m个芯的第二集电器连接在一起来并联连接；和

66、n-1个包层板，所述包层板包括由第一材料制成的第一侧和由第二材料制成的第二侧，

67、其中，n-1个包层板布置在n个电池单元中相邻的电池单元之间，n个电池单元通过n-1个包层板串联连接，

68、电池外壳，其中所述n个电池单元和n-1个包层板布置在电池外壳内；

69、第一端子，所述第一端子延伸穿过电池外壳并与n个电池单元中的第一个电池单元的第一集电器接触；

70、第二端子，所述第二端子延伸穿过电池外壳并与n个电池单元中的最后一个电池单元的第二集电器接触；

71、n-1个接头，所述接头延伸穿过电池外壳并分别连接到n-1个包层板；和

72、电压感测系统，所述电压感测系统包括连接到n-1个接头、第一端子和第二端子的n个电压传感器，并被配置为分别确定跨n个电池单元两端的n个电压，

73、其中，n个电压传感器中的第一个连接在第一端子和第二端子之间，n个电压传感器中的第二个至第n个电压传感器连接在n-1个接头和第二端子之间。

74、16.根据方案15所述的双极电池系统，其中，所述第一端子和所述第二端子布置在所述电池外壳的相对两侧。

75、17.根据方案15所述的双极电池系统，其中，所述第一端子和所述第二端子布置在所述电池外壳的同一侧。

76、18.根据方案15所述的双极电池系统，还包括控制器，所述控制器被配置为：

77、基于由n个电压传感器中的第一个感测到的第一电压来计算跨n个电池单元中的第一个两端的第一电压，并且

78、基于由n个电压传感器中的第二个感测到的电压与第一电压之间的差来计算跨n个电池单元中的第二个两端的第二电压，并且

79、基于由n个电压传感器中的第m个感测到的电压与第(m-1)个电压之间的差来计算跨n个电池单元中的第m个两端的第m个电压。

80、19.根据方案18所述的双极电池系统，其中所述控制器还被配置为响应于所述n个电池单元中的一个或多个电池单元相对于n个电池单元中的一个或多个其他电池单元的测量电压之间的差来调整所述双极电池系统的充电或放电阈值。

81、20.根据方案18所述的双极电池系统，其中，所述控制器还被配置为响应于n个电池单元中的一个或多个电池单元相对于n个电池单元的一个或多个其他电池单元的测量电压之间的差而断开第一端子和第二端子中的至少一个。

82、从详细描述、权利要求和附图，本公开的更多应用领域将变得显而易见。详细描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，而不旨在限制本公开的范围。