能量平衡蓄電池平衡棒的製作方法
2023-06-29 22:11:41
專利名稱：能量平衡蓄電池平衡棒的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及二次電池，尤其是能量平衡蓄電池的平衡棒。
背景技術：
二次電池是利用可逆的電化學反應來儲蓄和供給電能的，主要有鉛-酸蓄電池和鹼蓄電池兩大類。
自從1860年法國人普朗特創製了世界上第一隻鉛酸蓄電池至今已有一百四十多年的歷史了，而中間經過不同年代不同技術的改進，誕生各種各樣高性能蓄電池。如1868年法國勒克朗謝發明的鋅錳溼電池；1888年蓋斯納把勒克朗謝溼電池改為現在的乾電池形式；1881～1883年福爾等人創立了塗膏式極板，代替了普朗特式極板，使鉛酸蓄電池獲得了迅速的發展；1898年由瑞典人雍格涅爾發明了鎘鎳電池，還有鎳氫電池、鋰碘電池、鋰鉻酸銀電池、鋰二氧化錳電池、鋰二硫化鉬電池、鋰離子電池等。現在的蓄電池製造技術已達鼎盛時期。
對於鉛酸蓄電池製造企業來說，其發展方向無非有兩個方面一方面是行業實力的增強和相互聯合提高生產效率，並且在一定程度上主要集團之間能達到相對的穩定性；另一個方面是技術的發展，應用於各種負載上的鉛酸蓄電池可以獲得改進，特別是12V和36V的汽車用閥控式密封鉛酸蓄電池。用於各種型號的電動車和混合型電動車的蓄電池要求更多的能源動力，在未來的幾年中將會開闢新市場，鉛酸蓄電池將會成為重要的選擇對象。
在生產工藝和工裝上，採用能量平衡法具有極其重要的地位和意義。根據能量平衡法，一使鉛酸蓄電池在充電時減少水份損失，二使鉛酸蓄電池在長期使用能保證單體與單體之間的能量平衡。試驗證明，這樣可以使鉛酸蓄電池壽命在原有的基礎上提高2倍以上。該項技術解決了傳統蓄電池普遍存在的過充或欠充導致蓄電池過早老化等問題。並且，生產工藝簡單，可以大幅度提高蓄電池的能量、功率和壽命。
正如本申請人申請的200510106137.6《能量平衡蓄電池組》所公開的那樣，能量平衡蓄電池的結構是由單體蓄電池、平衡棒、蓋、隔板、極板和外殼組成。平衡棒由一小塊晶片組成，並聯在單體蓄電池上。
能量平衡蓄電池單體充電性能變化當鉛酸蓄電池充電時，蓄電池處於低容量時，蓄電池的內阻將成低阻狀態，如是穩壓充電，充電的電流將很大；到了飽和時，蓄電池的內阻將成高阻狀態時，此時平衡棒將充電的電流分流，蓄電池充電的電流將變得很小，避免了因過充而使蓄電池電極板鹽化。
能量平衡蓄電池單體放電性能變化因為平衡棒的正向壓降電壓大於蓄電池單體飽和壓降，所以放電時根本不影響蓄電池單體原有放電性能。
能量平衡蓄電池充、放電性能變化能量平衡蓄電池的結構是由幾隻帶有平衡棒的單體蓄電池串聯而成，在充電前，蓄電池內部各單體有時存在著不同的飽和程度，在充電後，因蓄電池中有平衡棒的限壓與分流，使得充電後的蓄電池與原先一樣。所以單體與單體之間存在著物理性能與化學性能上的差異，還有放電程度深淺，只要有了平衡棒，不管經過多少次的充放電，單體與單體飽和程度的差異將不會越拉越遠，保持原先距離；有了平衡棒的限壓，使單體蓄電池不會過充，也不會因電解水分形成H2、O2，導致硫酸濃度的升高，促使電極板鹽化。有了平衡棒的分流，使單體蓄電池不會產生欠充，就不會導致電極活性的衰退。能量平衡蓄電池的壽命遠遠長於普通蓄電池。所以能量平衡蓄電池將替代普通蓄電池，這是必然的走勢。
發明內容
為了克服現有的蓄電池的弊病，本實用新型提供一種使用壽命長、結構簡單、成本低等的能量平衡蓄電池的平衡棒。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是能量平衡蓄電池平衡棒安裝在由兩個或兩個以上單體蓄電池組成的蓄電池組的每個單體蓄電池的極板之間，單體蓄電池的正極與平衡棒的正極聯結，單體蓄電池的負極與平衡棒的負極聯結。平衡棒包括一個或一個以上二極體；或者包括一個或一個以上二極體和一個或一個以上電阻；或者包括一個或一個以上三極體，一個或一個以上二極體和一個或一個以上電阻；或者包括一個或一個以上三極體，一個或一個以上二極體，一個或一個以上電阻和一個或一個以上電容。
本實用新型的有益效果是，具有使用壽命長、結構簡單、成本低等優點。
以下結合附圖和實施例，對本實用新型進一步說明。
圖1是本實用新型平衡棒安裝方式一的主視圖。
圖2是本實用新型平衡棒安裝方式二的主視圖。
圖3是本實用新型實施例一的電原理圖。
圖4是本實用新型實施例二的電原理圖。
圖5是本實用新型實施例三的電原理圖。
圖6是本實用新型實施例四的電原理圖。
圖7是本實用新型實施例五的電原理圖。
圖8是本實用新型實施例六的電原理圖。
圖9是本實用新型實施例七的電原理圖。
圖10是本實用新型實施例八的電原理圖。
圖11是本實用新型實施例九的電原理圖。
圖中，1、單體蓄電池，2、平衡棒，3、蓋，4、隔板，5、極板，6、外殼。
具體實施方式
在圖1至11中，能量平衡蓄電池平衡棒2安裝在由兩個或兩個以上單體蓄電池1組成的蓄電池組的每個單體蓄電池1的極板之間。單體蓄電池1的正極與平衡棒2的正極聯結，單體蓄電池1的負極與平衡棒2的負極聯結。平衡棒2包括一個或一個以上二極體，或者包括一個或一個以上二極體和一個或一個以上電阻，或者包括一個或一個以上三極體、一個或一個以上二極體和一個或一個以上電阻，或者包括一個或一個以上三極體、一個或一個以上二極體、一個或一個以上電阻和一個或一個以上電容。
如附圖1所示，能量平衡蓄電池是6V封閉式鉛酸蓄電池，單體蓄電池1、平衡棒2、隔板4、極板5和電解液都裝在外殼6及蓋3內。
如附圖2所示，能量平衡蓄電池是3.6V鹼性手機電池板，單體蓄電池1和平衡棒2裝在外殼6內。
平衡棒2是能量平衡蓄電池的主要零配件之一，它主要功能是在蓄電池充電時起能量平衡補充作用，在蓄電池放電時不起負載作用。它的特點是穩壓、分流、限流。
在附圖3～11中，平衡棒2電路並聯在單體蓄電池1上，電路中的+V接單體蓄電池1的正極上，-V接單體蓄電池1的負極上。
附圖3所示的實施例一，是一隻二極體VD1。它必須具備(1)正向壓降大於單體蓄電池1的實際最高電壓，小於單體蓄電池1的充電電壓；(2)最大容許電流I≥充電電流。
附圖4所示的實施例二，是一隻二極體VD1與一隻電阻R1串聯組成。(1)對二極體VD1的要求正向壓降大於單體蓄電池1的實際最高電壓，小於單體蓄電池1的充電電壓；(2)電阻R1在此主要起限流作用。
附圖5所示的實施例三，是二隻二極體VD1、VD2串聯而成的。它必須具備(1)二隻二極體串聯的正向壓降大於單體蓄電池1的實際最高電壓，小於單體蓄電池1的的充電電壓；(2)最大容許電流I≥充電電流。
附圖6所示的實施例四，是二隻二極體VD1、VD2與一隻電阻R1串聯組成。(1)對二極體的要求二隻二極體串聯的正向壓降大於單體蓄電池1的實際最高電壓，小於單體蓄電池1的充電電壓；(2)電阻在此主要起限流作用。
附圖7所示的實施例五，是由三極體、電阻及穩壓電路構成的。它必須具備(1)正向壓降大於單體蓄電池1的實際最高電壓，小於單體蓄電池1的充電電壓；(2)電流的大小與充電有關。
附圖8所示的實施例六，是一隻穩壓二極體VD1與一隻電阻串聯組成。(1)對二極體VD1的要求最小穩壓電壓大於單體蓄電池1的實際最高電壓，最大穩壓電壓小於單體蓄電池1的充電電壓；(2)電阻R1在此主要起限流作用。
附圖9所示的實施例七，是一隻穩壓二極體VD1。它必須具備(1)最小穩壓電壓大於單體蓄電池1的實際最高電壓，最大穩壓電壓小於單體蓄電池1的充電電壓；(2)最大容許電流I≥充電電流。
附圖10所示的實施例八，是由一隻三極體VT1、二隻二極體VD1、VD2及三隻電阻R1～R3組成的。它必須具備(1)正向壓降大於單體蓄電池1的實際最高電壓，小於單體蓄電池1的充電電壓；(2)電流的大小與充電有關。
附圖11所示的實施例九，是由一隻三極體VT1、一隻穩壓二極體VD1及三隻電阻R1～R3組成的。它必須具備(1)正向壓降大於單體蓄電池1的實際最高電壓，小於單體蓄電池1的充電電壓；(2)電流的大小與充電有關。
像以上的電路能達到平衡棒2的要求的實際上很多，在此就不一一列出，只要能起到穩壓、分流、限流等作用的電路，就能作為平衡棒2。
權利要求1.一種能量平衡蓄電池平衡棒，安裝在由兩個或兩個以上單體蓄電池(1)組成的蓄電池組的每個單體蓄電池(1)的極板(5)之間，單體蓄電池(1)的正極與平衡棒(2)的正極聯結，單體蓄電池(1)的負極與平衡棒(2)的負極聯結，其特徵在於平衡棒(2)包括一個或一個以上二極體，或者包括一個或一個以上二極體和一個或一個以上電阻，或者包括一個或一個以上三極體、一個或一個以上二極體和一個或一個以上電阻，或者包括一個或一個以上三極體、一個或一個以上二極體、一個或一個以上電阻和一個或一個以上電容。
專利摘要本實用新型涉及二次電池，尤其是能量平衡蓄電池的平衡棒。能量平衡蓄電池平衡棒安裝在由兩個或兩個以上單體蓄電池組成的蓄電池組的每個單體蓄電池的極板之間，單體蓄電池的正極與平衡棒的正極聯結，單體蓄電池的負極與平衡棒的負極聯結。平衡棒包括一個或一個以上二極體；或者包括一個或一個以上二極體和一個或一個以上電阻；或者包括一個或一個以上三極體，一個或一個以上二極體和一個或一個以上電阻；或者包括一個或一個以上三極體，一個或一個以上二極體，一個或一個以上電阻和一個或一個以上電容。這種蓄電池具有使用壽命長、結構簡單、成本低等優點。
文檔編號H01M2/34GK2929977SQ20062012999
公開日2007年8月1日 申請日期2006年7月24日 優先權日2006年7月24日
發明者林子進 申請人:林子進