專利名稱：具有單格保護功能的蓄電池及其連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蓄電池，特別涉及動力、牽引型鉛酸蓄電池。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外普遍使用的各類蓄電池，特別是鉛酸蓄電池本身結(jié)構(gòu)原因與不合理的充電方法，不同程度的都存在著易失水、易硫化、易過充電、欠充電等缺陷，因而造成蓄電池的使用壽命一般都達不到設(shè)計要求。究其原因；是人們對蓄電池的設(shè)計、制造及相關(guān)的充電方式的理念，仍停留在傳統(tǒng)思維中，仍在沿用100多年以來傳統(tǒng)的蓄電池沒有自我保護方式的充電與放電。例12v電 動車的蓄電池，內(nèi)部采用6個單格為2v的單格相串聯(lián)，外部留有正、負ニ極，凡是該電池的充電與放電都必須通過此正、負ニ極，而蓄電池內(nèi)部的6個單格無法進行有效的平衡和保護；又例36v的電動車蓄電池組，采用3只12v的蓄電池相串聯(lián)，其實質(zhì)就是18個單格為2v的單格相串聯(lián)。同樣該電池組內(nèi)部的18個單格也無法進行有效的平衡和保護。此結(jié)構(gòu)的電池注定了蓄電池單格之間在充電時的相互影響較大，由于蓄電池的制造要求較高，エ藝較為復(fù)雜，很難保證電池的每個單格的容量、內(nèi)阻都完全一致，即單格之間的均衡，在電池的充電過程中，就會產(chǎn)生某一個或幾個單格的容量、內(nèi)阻不一致、電壓或高或低，造成過充電或欠充電，加速失水和硫化，容量降低，經(jīng)一段時間的使用很快就會影響相鄰的單格，同樣出現(xiàn)發(fā)熱失水、容量下降，循環(huán)往復(fù)，導(dǎo)致整個蓄電池或蓄電池組提前報廢，造成極大的浪費。雖然以往也出現(xiàn)過以蓄電池組(48v、36v)或單個蓄電池(6v、12v)的電壓或電流的保護和均衡技術(shù)，但是收效不大。究其原因是無法從蓄電池特別是鉛酸蓄電池的每ー個最小単元2v著手保護。隨著具有單格保護功能的蓄電池及其連接方法的成功發(fā)明，使傳統(tǒng)蓄電池的結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變革，為實現(xiàn)對蓄電池充電的多祥化，即2v單格的并聯(lián)充電或傳統(tǒng)的串聯(lián)充電加上單格的保護電路創(chuàng)造了必要的條件，為實現(xiàn)從蓄電池的最小単元——單格2v著手進行充電和放電的監(jiān)視與平衡和保護，從結(jié)構(gòu)上確保了延長蓄電池特別是鉛酸蓄電池的使用壽命打下了堅實的基礎(chǔ)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明具有單格保護功能的蓄電池及其連接結(jié)構(gòu)的主要目的是為了 ；A，提供ー種蓄電池各單格具有“+、-” ニ極，并在A的基礎(chǔ)上加有電子電路保護的電路板。使蓄電池不易過充或欠充，在傳統(tǒng)蓄電池基礎(chǔ)上增加自我保護功能，使每ー個蓄電池中的此單格的電壓、電流與彼單格的電壓、電流相對獨立，各自充滿后各自自動進行旁路并分流，摒棄原串聯(lián)充電方式中蓄電池各單格之間在充電時某些單格過充發(fā)熱，某些單格充不足等相互影響；使蓄電池的每ー個單格電壓更均衡，更充足；提供一種蓄電池在整個工作過程始終帶有自我保護的智能型、長壽命蓄電池。為實現(xiàn)上述目的，具有單格保護功能的蓄電池及其連接結(jié)構(gòu)采取了以下技術(shù)方案在ー種具有單格保護功能蓄電池的基礎(chǔ)上，通過螺釘連接具有各個單格相對獨立的多路并聯(lián)旁路分流穩(wěn)壓電路。具有單格保護功能蓄電池包括外殼、正極板、負極板、隔板、正極匯流條、負極匯流條、過橋、極耳、上蓋、電解液等，其エ藝方法(I)用一種嵌有螺母的新型過橋替代原蓄電池結(jié)構(gòu)中各單格之間的過橋，使新型過橋上端具有連接螺釘功能，(2)蓄電池上蓋的過橋位置預(yù)留有可通過螺釘?shù)倪B接孔。由于采用了新型過橋，使蓄電池各2v的單格具有了相對獨立的“+、_，，扱，為蓄電池各單格的保護提供了前提條件。本發(fā)明具有單格保護功能的蓄電池及其連接方法制造エ藝未涉及的部分與原蓄電池制造エ藝相同。具有各個單格相對獨立的多路并聯(lián)旁路分流穩(wěn)壓電路包括僅用螺釘不用導(dǎo)線就可與蓄電池各單格進行連接的電路板；與蓄電池單格數(shù)量相同的并聯(lián)旁路分流穩(wěn)壓電路；電路板擰螺釘處留有導(dǎo)電銅箔；銅箔的一端與電子元件連接，銅箔的另一端通過螺釘與相·應(yīng)的單格連接。連接螺釘具有(I)固定電路板與蓄電池的相對位置，(2)代替導(dǎo)線連通多路并聯(lián)旁路分流穩(wěn)壓電路與蓄電池各單格之間的電路。以12v20ah電動車鉛酸蓄電池為例，該蓄電池共有6個2v20ah的單格與7個極柱，其中1、7為相對獨立的“+、-”扱，2 6極是相対的共用極，多路并聯(lián)旁路分流穩(wěn)壓電路的7個極通過螺釘分別連接蓄電池I 7相對應(yīng)的極柱。具有單格保護功能的蓄電池及其連接結(jié)構(gòu)與普通蓄電池相比較它ー改過去在蓄電池的制造中不采用與電路板相結(jié)合的傳統(tǒng)觀念，使蓄電池在電子電路合理有效的參與下使用壽命得到極大提尚，基本可實現(xiàn)其設(shè)計壽命。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有單格保護功能的蓄電池及其連接結(jié)構(gòu)具有以下積極效果1，由于蓄電池增加了較為簡單、廉價的電子電路實現(xiàn)蓄電池的自我保護功能，使過多的電流可以實現(xiàn)旁路分流，實現(xiàn)了蓄電池真正無損傷充電；2，蓄電池在被充電的過程中單格之間基本無相互不利影響，使蓄電池不易過、欠充電，不易失水硫化，改變了普通蓄電池在充電時的各個單格的相互不利影響，大大延長了蓄電池的使用壽命。本方案同樣適用各類單體蓄電池(鉛酸型2v、鎳鎘型I. 2v、鋰電池3. 6v、磷酸鐵鋰電池3.2v等)與蓄電池單格保護電路板的連接。僅根據(jù)需要改變ー下各類單體蓄電池保護的電壓與電流即可。

圖I是單格可保護蓄電池示意圖圖2是蓄電池單格保護電路板示意圖圖3是單格保護電路板連接單格保護蓄電池示意圖圖4是留有連接孔的蓄電池上蓋示意圖圖5是蓄電池原單格過橋圖6是新型嵌有螺母的單格過橋圖7是ー種6個單格蓄電池保護電路板原理圖圖8是蓄電池單格保護電路板與各類單體蓄電池的連接示意圖[0024]圖9是圖3的另ー加蓋實施例圖I中，12v具有單格保護功能蓄電池I，12v蓄電池“ + ”極1-1、同時是第一單格“ + ”扱，12v蓄電池第二單格“ + ”扱1-2、同時是第一單格“-”扱，12v蓄電池第三單格“ + ”扱
1-3、同時是第二單格“-”扱，12v蓄電池第四單格“ + ”極1-4、同時是第三單格“-”扱，12v蓄電池第五單格“ + ”扱1-5、同時是第四單格“-”扱，12v蓄電池第六單格“ + ”極1-6、同時是第五單格扱，12v蓄電池極1-7、同時是第六單格極；圖2中，12v蓄電池電路板2，12v蓄電池第一單格分路穩(wěn)壓器2-1，12v蓄電池第二單格分路穩(wěn)壓器2-2，12v蓄電池第三單格分路穩(wěn)壓器2-3，12v蓄電池第四單格分路穩(wěn)壓器2-4，12v蓄電池第五單格分路穩(wěn)壓器2-5，12v蓄電池第六單格分路穩(wěn)壓器2_6 ;12v蓄電池電路板2與螺釘接觸處留有導(dǎo)電銅箔2-7，銅箔的一端與電子電路連接，銅箔的另一端通 過螺釘3與相應(yīng)的蓄電池單格或單體蓄電池連接。圖3中連接螺釘3，固定電路板與蓄電池的相對位置；代替導(dǎo)線連通多路并聯(lián)旁路分流穩(wěn)壓電路與蓄電池各單格之間的電路。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進ー步詳細描述具有單格保護功能的蓄電池及其連接方法包括外殼、正極板、負極板、隔板、正極匯流條、負極匯流條、過橋、極耳、上蓋、電解液等，其エ藝方法:A、用一種嵌有螺母的新型過橋(6)替代原蓄電池結(jié)構(gòu)中各單格之間的過橋(5)，使新型過橋(6)上端嵌有螺母￠-1)，使新型過橋具有連接螺釘功能；B、蓄電池上蓋的過橋位置預(yù)留有可通過螺釘連接孔(4)。由于蓄電池采用了新型過橋(6)，使蓄電池的各單格具有了相對獨立的“+、-”扱，如圖I所示，12v蓄電池“ + ”極(ト1)、同時是第一單格“ + ”扱，12v蓄電池第二單格“ + ”極(1-2)、同時是第一單格“-”扱，12v蓄電池第三單格“ + ”扱(1-3)、同時是第二單格“-”扱，12v蓄電池第四單格“ + ”極(1-4)、同時是第三單格“-”扱，12v蓄電池第五單格“ + ”扱(1-5)、同時是第四單格“-”扱，12v蓄電池第六單格“ + ”極(ト6)、同時是第五單格“-”扱，12v蓄電池“-”極(1-7)、同時是第六單格“-”極；從圖I得知該12v蓄電池共有6個2v的單格與7個極柱，其中(1、7)為相對獨立的“+、-”扱，(2 6)極是相対的共用扱，這就為該12v蓄電池各單格的保護提供了前提條件。本發(fā)明具有單格保護功能的蓄電池及其連接方法制造エ藝未涉及的部分與原蓄電池制造エ藝相同。具有各個單格相對獨立的多路并聯(lián)旁路分流穩(wěn)壓電路的電路板包括制作有電子電路的電路板(2)與蓄電池單格數(shù)量相同的并聯(lián)旁路分流穩(wěn)壓電路，如圖2所示，12v蓄電池電路板(2)由蓄電池第一單格分流穩(wěn)壓電路(2-1)、蓄電池第二單格分流穩(wěn)壓電路(2-2)、蓄電池第三單格分流穩(wěn)壓電路(2-3)、蓄電池第四單格分流穩(wěn)壓電路(2-4)、蓄電池第五單格分流穩(wěn)壓電路(2-5)、蓄電池第六單格分流穩(wěn)壓電路(2-6)并聯(lián)組成；12v蓄電池電路板(2)與螺釘接觸處留有導(dǎo)電銅箔(2-7)，銅箔的一端與電子電路連接，銅箔的另ー端通過螺釘(3)與相應(yīng)的蓄電池單格或單體蓄電池連接。連接螺釘(3)，如圖3所示，具有A、固定電路板⑵與蓄電池⑴的相對位置，B、代替導(dǎo)線連通多路并聯(lián)旁路分流穩(wěn)壓電路(2-1 2-6)與蓄電池各單格(1-1 1-6)之間的電路。如圖8所示，蓄電池單格保護電路板與各類相串聯(lián)單體蓄電池(8)、(鉛酸型2v、鎳鎘型I. 2V、鋰電池3. 6v、磷酸鐵鋰電池3. 2v、超級電容電池2. 5v等)的連接。僅根據(jù)需要改變ー下各類單體蓄電池保護的電壓與電流，同樣可以達到延長使用壽命的目的。綜上所述并聯(lián)旁路分流穩(wěn)壓電路的數(shù)量與蓄電池單格數(shù)量或串聯(lián)單體蓄電池的數(shù)量相同。各分流穩(wěn)壓電路在蓄電池的充電過程中始終對相對應(yīng)的單格進行檢測與保護，如圖4所示，其工作原理是根據(jù)蓄電池的種類，設(shè)有不同的單格保護電壓與電流，例12v20ah鉛酸蓄電池，其單格保護為在2. 42v左右時，分路穩(wěn)壓電路分流400mA左右電流，使已達到
2.42v左右的單格停止充電，以防其過充，而讓其余未達到2. 42v左右的單格繼續(xù)充電 ，以防其欠充，直至各單格充電滿停止。本發(fā)明具有單格保護功能的蓄電池及其連接方法使蓄電池在充電時電壓更充足、更均衡、徹底否定“電池是被充壞”的共識，基本能達到蓄電池的設(shè)計使用壽命；為電動助力車蓄電池，電動汽車等蓄電池特別是鉛酸蓄電池的無損傷充電提供了理想的蓄電池及相應(yīng)的充電方法。雖然，本發(fā)明已以較簡單、基礎(chǔ)的實施例公開上述，目的只是說明具有單格保護功能的蓄電池及其連接方法的相互關(guān)系及實施方法，并非限定本發(fā)明是唯一的實施例，凡是未擺脫蓄電池單格充電保護的理念、方式，或簡單的變化和修飾；均屬本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求1.具有單格保護功能的蓄電池及其連接結(jié)構(gòu)，其特征是由蓄電池單格(8)及蓄電池單格(8)的保護電路板(2)通過螺釘(3)連接，構(gòu)成具有單格保護功能的蓄電池(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述具有單格保護功能的蓄電池及其連接結(jié)構(gòu)，其特征是所述具有單格保護功能的蓄電池(I)包括外殼、正極板、負極板、隔板、正極匯流條、負極匯流條、過橋出)、極耳、上蓋以及電解液組裝構(gòu)成，其中過橋(6)上端嵌有螺母￠-1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述具有單格保護功能的蓄電池及其連接結(jié)構(gòu)，其特征是所述具有單格保護功能的蓄電池(I)的上蓋上預(yù)留螺釘連接孔(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述具有單格保護功能的蓄電池及其連接結(jié)構(gòu)，其特征是所述蓄電池單格(8)的保護電路板(2)為分流穩(wěn)壓電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述具有單格保護功能的蓄電池及其連接結(jié)構(gòu)，其特征是所述保護電路板⑵與螺釘⑶接觸處留有導(dǎo)電銅箔(2-7)，導(dǎo)電銅箔(2-7)與電子電路連接，銅箔并通過螺釘(3)與相應(yīng)的蓄電池單格(8)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種具有單格保護功能的蓄電池及其連接結(jié)構(gòu)，主要目的是為了提供一種蓄電池各單格具有“+、-”二極；并在此基礎(chǔ)上加有電子電路保護的電路板。使蓄電池不易過充或欠充，在傳統(tǒng)蓄電池基礎(chǔ)上增加自我保護功能，使每一個蓄電池中的此單格的電壓、電流與彼單格的電壓、電流相對獨立，各自充滿后各自自動進行旁路并分流，摒棄原串聯(lián)充電方式中蓄電池各單格之間在充電時某些單格過充發(fā)熱，某些單格充不足等相互影響；使蓄電池的每一個單格電壓更均衡，更充足。所述的保護功能的蓄電池與保護的電路板是通過螺釘連接。本實用新型提供一種在整個工作過程始終帶有自我保護的智能型、長壽命蓄電池。
文檔編號H01M2/20GK202633420SQ20122005098
公開日2012年12月26日 申請日期2012年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月10日
發(fā)明者羅征南 申請人:羅征南