複合式動力電池模組的製作方法
2023-05-16 19:15:21
專利名稱：複合式動力電池模組的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電池模組，特別是一種用於引擎的複合式動力電池模組。
背景技術：
鉛酸電池長久以來都是汽車與機車等車輛的動力電池的標準配備，其具有電動勢大、操溫度廣、結構簡單、技術成熟與價格低廉等優點，但也同時具備有體積大、重量較重不適合移動、壓降大、不環保(含鉛)等缺點。因此，有業者以具有較大的放電倍率、體積小、重量輕、高電容量的優點的磷酸鋰 鐵電池來取代鉛酸電池作為車輛的電池模組，而且磷酸鋰鐵電池是目前安全性最高的電池。但是，磷酸鋰鐵電池難以製作，其燒結的成品率低，令其製作成本過高，使得磷酸鋰鐵電池的價格昂貴，令一般消費者望之卻步。鑑此，有業者採用鋰錳電池取代磷酸鋰鐵電池，由於錳金屬資源豐富且價格便宜，同時鋰錳電池也較磷酸鋰鐵電池容易製備，因此鋰錳電池價格較磷酸鋰鐵便宜許多，且鋰錳電池的充電速度較磷酸鋰鐵電池快,此外鋰錳電池具有與磷酸鋰鐵電池相同的放電倍率優異、高電容量、體積小、重量輕等特性。然而，鋰錳電池在深度充放電的過程中，材料容易發生晶格崎變(特別是在較高溫度下)，錳與氧之間的鍵結有可能斷裂釋放出氧而產生爆炸，同時還存在較高工作溫度下鋰錳晶體緩慢溶解入電解液的問題，鋰錳電池因此也需要採用各種安全手段來提高安全性。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種價格實惠、放電倍率優異、體積小和安全性佳的複合式動力電池模組。為達成上述目的，本發明採用以下技術方案本發明的複合式動力電池模組包括一鋰鐵電池組和一鋰錳電池組，該鋰鐵電池組包括至少一鋰鐵電池以串聯形式電性連接，且該鋰鐵電池包含一正極及一負極，該鋰錳電池組包括至少一鋰錳電池以串聯形式電性連接，該鋰錳電池包含一正極及一負極，該鋰鐵電池組與該鋰錳電池組以並聯形式電性連接。所述鋰錳電池組的負極材料為鈦酸鋰或石墨，其中，以鈦酸鋰為佳，而所述的石墨可以是天然石墨，也可以是人工石墨。所述鋰鐵電池的正極材料為磷酸鋰鐵。本發明的優點在於本發明的複合式動力電池模組以鋰鐵電池組並聯鋰錳電池組的組合來取代鉛酸電池組、單一鋰鐵電池組或單一鋰錳電池組，令本發明的複合式動力電池模組不僅可保有放電倍率優異、高電容量、體積小及重量輕等優點，且同時擁有製作成本低於單一鋰鐵電池組以及安全性高於單一鋰錳電池組等各項特色。
圖I是本發明的複合式動力電池模組的電路示意圖。附圖標記10鋰鐵電池20鋰錳電池
具體實施例方式以下將以較佳實施例說明本發明的結構特徵及其預期達成的功效，然並非用以限制本發明所欲保護的範疇，先予敘明。本發明提供一種複合式動力電池模組，用以供傳統車輛發電機的引擎、一般大型備用發電機的引擎或不斷電系統(UPS)等搭配使用或是作為新一代的電動車的引擎。請參考圖1，該複合式動力電池模組包含一鋰鐵電池組和一鋰錳電池組，該鋰鐵電池組包括至少一鋰鐵電池10以串聯形式電性連接，且該鋰鐵電池10包含一正極及一負極，該鋰錳電池組 包括至少一鋰錳電池20以串聯形式電性連接，該鋰錳電池20包含一正極及一負極，該鋰鐵電池組與該鋰錳電池組以並聯形式電性連接。本發明所提供的圖I中的鋰鐵電池的數量以及鋰錳電池的數量僅為示意用途，非用以限制本發明所欲保護的範疇，先予敘明。更明確地說，該鋰鐵電池組的正極材料為鋰鐵化合物，較佳者，該鋰鐵化合物為磷酸鋰鐵。該鋰錳電池組的正極材料為鋰錳化合物，該鋰錳電池組的負極材料為鈦酸鋰或石墨，其中，以鈦酸鋰為佳，而上述的石墨可以是天然石墨，也可以是人工石墨。更詳細地說，本發明的複合式動力電池模組通過鋰鐵電池組並聯鋰錳電池組共同取代鉛酸電池組，使得本發明的複合式動力電池組具有放電倍率優異、高電容量、體積小及重量輕等優點，令本發明的複合式動力電池模組效能明顯較鉛酸電池組優異許多。再者，雖然以單一鋰鐵電池組取代鉛酸電池組可以獲得最佳的安全性，然而鋰鐵電池的製作相當不易，造成其相對成本高的驚人，而若以單一鋰錳電池組取代鉛酸電池組，雖其製作成本相較鋰鐵電池更為低廉，且保有鋰鐵電池的各項特性以及優於鋰鐵電池的快速充電特性，但其安全性卻遠低於鋰鐵電池，有鑑於此，本發明的複合式動力電池模組則採取折衷的方式，以鋰鐵電池組並聯鋰錳電池組的組合來取代鉛酸電池組、單一鋰鐵電池組或單一鋰錳電池組，令本發明的複合式動力電池模組不僅可保有放電倍率優異、高電容量、體積小及重量輕等單一鋰鐵電池組和單一鋰錳電池組的共通優點，且同時擁有製作成本低於單一鋰鐵電池組以及安全性高於單一鋰錳電池組等各項特色。此外，一般消費者在購買動力電池模組時，大多會希望能夠買到同時具有高性能、安全性佳以及價格實惠的產品，而本發明的複合式動力電池模組確實具有上述的各項優點，令本發明的複合式動力電池模組於市場上極具競爭力。又，一般與動力電池模組所結合的電器皆具有一定的電壓，然而鉛酸電池組因其壓降大，往往容易產生動力電池模組提供該電器的電壓不足的問題，因此，本發明的複合式動力電池模組當中的鋰錳電池組，當其負極材料選用鈦酸鋰時，該鋰錳電池組的壓降幅度小，因此較不會發生提供該電器的電壓不足的問題，令本發明的複合式動力電池模組可改善鉛酸電池組壓降大的缺失。
權利要求
1.一種複合式動力電池模組，其特徵在於，包括一鋰鐵電池組和一鋰錳電池組，該鋰鐵電池組包括至少一鋰鐵電池以串聯形式電性連接，且該鋰鐵電池包含一正極及一負極，該鋰錳電池組包括至少一鋰錳電池以串聯形式電性連接，該鋰錳電池包含一正極及一負極，該鋰鐵電池組與該鋰錳電池組以並聯形式電性連接。
2.如權利要求I所述的複合式動力電池模組，其特徵在於，所述鋰錳電池的負極材料為鈦酸鋰。
3.如權利要求I所述的複合式動力電池模組，其特徵在於，所述鋰錳電池的負極材料 為石墨。
4.如權利要求3所述的複合式動力電池模組，其特徵在於，所述負極材料的石墨為天然石墨。
5.如權利要求3所述的複合式動力電池模組，其特徵在於，所述負極材料的石墨為人工石墨。
6.如權利要求I至5中任一項所述的複合式動力電池模組，其特徵在於，所述鋰鐵電池的正極材料為磷酸鋰鐵。
全文摘要
本發明提供一種複合式動力電池模組，其包括一鋰鐵電池組和一鋰錳電池組，該鋰鐵電池組包括至少一鋰鐵電池以串聯形式電性連接，且該鋰鐵電池包含一正極及一負極，該鋰錳電池組包括至少一鋰錳電池以串聯形式電性連接，該鋰錳電池包含一正極及一負極，該鋰鐵電池組與該鋰錳電池組以並聯形式電性連接。藉此，本發明的複合式動力電池模組不僅具有放電倍率優異、高電容量、體積小及重量輕等優點，且同時擁有製作成本低於單一鋰鐵電池組以及安全性高於單一鋰錳電池組等各項特色。
文檔編號H01M10/04GK102738497SQ20111009520
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月15日 優先權日2011年4月15日
發明者何綸桀, 趙芳輝, 陳漢楨 申請人:動能科技股份有限公司