高效能启动电池制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高效能启动电池，包含有一盒体及设置于盒体内并电连接的一电池组与一电池管理系统，该盒体上设有一救援按钮与两个导电端子，该电池组包含串联的数个磷酸锂铁电池，该救援按钮与两个导电端子电连接电池管理系统，该电池管理系统可避免该电池组过放电、过充、过热及平衡各磷酸锂铁电池的电压；以此，当该电池组过放电时，该电池管理系统可促使电池组停止输出电力，按压该救援按钮则可还原电池组输出电力的状态。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及车辆/船舶使用的启动电池，更具体的说是一种高效能的启动电池。
技术介绍
磷酸锂铁(LiMP04， LFP)电池是指锂电池的正极材料采用磷酸锂铁。磷酸锂铁 (LFP)可以确保锂电池的大电流输出输入的安全性。磷酸锂铁电池和一般锂电池同为绿色 环保电池，但两者最大不同点是，磷酸锂铁电池完全没有过热或爆炸等安全性顾虑，再加上 电池循环寿命约是锂电池的4 5倍，高于锂电池8 10倍高放电功率(可瞬间产生大电 流)，加上同样能量密度下整体重量约较锂电池减少30 50%，因此，甚具发展价值。 而锂电池目前主要应用在可携式的消费性电子产品部份，以手机、NB、DSC等为主， 锂电池依正极材料的不同又可以区分成锂钴、锂锰、锂镍钴、磷酸锂铁电池等。其中以锂钴 电池为主流，占比重达九成以上(一般所称的锂电池即是指锂钴电池)。但锂钴电池因为具 有安全性问题及缺货问题，近来各电池大厂已开始寻找新替代性的正极材料，如锂锰电池， 但锂锰、锂镍钴电池相较于磷酸锂铁电池仍具有安全性问题，故未来锂电池将逐渐朝完全 没有安全性问题的磷酸锂铁电池发展。 其次，磷酸锂铁电池因为具有以下优势，未来将取代铅酸、镍氢电池应用于大功率 电池首先，磷酸锂铁电池的循环寿命高达2000次以上，为铅酸的5倍、镍氢的4倍以上。其 次，磷酸锂铁电池的放电功率分别为铅酸、镍氢电池的6. 6、2. 5倍，极适用在需要高功率的 大型动力电池，特别是车用电池部份。再有，磷酸锂铁电池的充电时间不到2小时，仅需铅 酸电池的1/4、镍氢的1/2。另外，磷酸锂铁电池的体积重量仅为铅酸的50%，镍氢的70%。 再有，就铅酸电池而言，其长久以来一直作为汽车与机车等车辆的启动电池，乃是 因为其具有电动势大、结构简单、操作温度广、技术成熟及价格低廉等优点。不过，其仍有环 保问题、重量重及使用寿命不长等需克服缺点。例如，铅酸电池所分解出的重金属与有毒废 液对于环保及人体健康均具有威胁，亦产生回收的麻烦。而电容量约65安培小时(Ah)的 铅酸电池约重15 20公斤，重量不轻，对于车辆的油耗有一定影响，其使用约1至2年即 需更换，显得使用寿命不长。 为解决前述铅酸电池的缺点，有专利采用磷酸锂铁电池取代铅酸电池作为车辆的 启动、储能电池。不过，其并无电池管理系统的设计，万一发生过放电、过充、过热等情形并 无法自动调整、解决，使用寿命不见得较铅酸电池长，显然仍有需改善之处。
技术实现思路
本技术的主要目在于提供一种可解决现有技术问题的高效能启动电池，其电 池组采用磷酸锂铁电池，不仅可解决现有铅酸电池使用于车辆上的缺点，使驾驶者可轻易、 快速启动车辆，更可使车辆的行驶里程变长而更省油。而且，其内建的电池管理系统可避免 电池组过放电、过充、过热及平衡各磷酸锂铁电池的电压，使用功效甚佳，甚具经济价值。 本技术的目的是通过下述技术方案予以实现的 —种高效能启动电池，其特征在于包含 —盒体，包含相对盖合的一上盖与一下盖；一救援按钮与两个导电端子，设置于该 上盖； —电池组，设置于该盒体内，包含串联的数个磷酸锂铁电池； —电池管理系统，设置于该盒体内并电连接电池组、救援按钮，用以可避免该电池 组过放电、过充、过热及平衡各磷酸锂铁电池的电压。 所述电池管理系统包含电连接的一侦测单元与一电流开关单元；该侦测单元用以 侦测电池组放电、充电状态、运作温度及平衡各磷酸锂铁电池的电压；该电流开关单元用以 控制电池组的电力是否可输出。 所述侦测单元包含感测器元件、电路的微电脑晶片电路板；该电流开关单元包含开关控制器元件、电路的微电脑晶片电路板。 所述电流开关单元的开关控制器为M0S电源开关晶片。 所述电池组的电压低于11. 525伏特时，该电流开关单元可动作使电池组停止输 出电力、避免电池组过度放电。 还包含有一资料输出埠，设置于该上盖并电连接电池管理系统，用以读取该电池 组内部资料。 所述资料输出埠为RS232连接埠。 所述电池组的各磷酸锂铁电池相邻并排，通过数个连接件电性连接成串联关系。 所述电池组为采最密堆积强化的设计。 还包含有一重新启动按钮，设置于该上盖并电连接电池管理系统，用以当该救援 按钮失效时重新启动电池管理系统。 本技术的有益效果是该高效能启动电池，其电池组为磷酸锂铁电池，不仅可 解决现有铅酸电池使用于车辆上的缺点，使驾驶者可轻易、快速启动车辆，更可使车辆的行 驶里程变长而更省油。而且，其内建的电池管理系统可避免电池组过放电、过充、过热及平 衡各磷酸锂铁电池的电压，使用功效甚佳，甚具经济价值。附图说明图1为本技术一较佳实施例的立体组合图。 图2为本技术一较佳实施例的立体分解图。 图3为本技术一较佳实施例的电路配置示意图。 图4为本技术一较佳实施例使用于2001年份老车上所量测到的启动电流波 形图。 图5为本技术一较佳实施例与铅酸电池、车辆发电机的电压波形示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。 首先，参见图1至图3所示，本技术一较佳实施例的高效能启动电池IO，包含 有一盒体12、一电池组14、两个导电端子16、17与一电池管理系统18。 该盒体12，由一上盖22与一下盖24相对盖合组成。该上盖22 —侧设有一救援按 钮26、一资料输出埠28及一重新启动按钮30。各该救援按钮26、资料输出埠28及重新启 动按钮30电连接电池管理系统18。该救援按钮26用以还原电力输出(详述如后)。该资 料输出埠28是RS232连接埠，用以读取该电池组14内部资料。该重新启动按钮30用以当 救援按钮26失效时重新启动电池管理系统18。为便于使用者区别，该救援按钮26设为黄 色按钮，该重新启动按钮30设为红色按钮。 该电池组14，设置于该盒体12内，采最密堆积强化的设计由数个相邻并排的磷酸 锂铁电池利用数个连接件32串联而成，各该连接件32为可导电的金属薄片(如铜、铝片)。 该两个导电端子16、17，分别为阳极螺丝(铜)与阴极螺丝(铝)，设置于上盖22 的两端并电连接电池组14，用以供输出该电池组14的电力。 该电池管理系统18，设置于该盒体12内并电连接电池组14、救援按钮26、资料输 出埠28及重新启动按钮30，包含一承载板34及设置于承载板34上的一侦测单元36与一 电流开关单元38。该承载板34为塑胶板。该侦测单元36包含感测器元件及电压、时间延 迟、短路检测电路的微电脑晶片电路板，用以侦测该电池组14的放电、充电状态、运作温度 及平衡各磷酸锂铁电池的电压。该电流开关单元38包含开关控制器(如MOS电源开关晶 片)元件、电路的微电脑晶片电路板，用以控制该电池组14的电力是否可输出。 通过上述各该构件的配合，该高效能启动电池10的工作电压最高可达14. 2伏特， 内电阻极低，约3 6mQ ，输出峰值电流500安培，可轻易输出200-400安培的电流。而且，其 自放电甚低，每月低于8%，整体重量约4. 2公斤。其次，当该高效能启动电池10的电压低 于11. 525伏特时，该侦测单元36可输出控制讯号至电流开关单元38，使该电流开关单元 38动作(开关控制器OFF)而自动停止电池组14电力的输出、避免过度放电，从而保存该电 池组14的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效能启动电池，其特征在于：该高效能启动电池包含：一盒体，包含相对盖合的一上盖与一下盖；一救援按钮与两个导电端子，设置于该上盖；一电池组，设置于该盒体内，包含串联的数个磷酸锂铁电池；一电池管理系统，设置于该盒体内并电连接电池组、救援按钮，用以可避免该电池组过放电、过充、过热及平衡各磷酸锂铁电池的电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林文彬，姚庆意，黄栋樑，
申请(专利权)人：瑞能科技股份有限公司，林文彬，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]