[發明專利]電池組裝置

無效

• 申請號: 201010193393.4
• 申請日: 2010-05-27
• 公開（公告）號: CN102263424A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 方正強
• 申請（專利權）人: 方正強
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;B60R16/033
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術領域

本發明是有關一種電池組裝置，利用不同類型的二次電池相互串聯，來組成最適當的工作電壓區間給需要具穩壓性的機具使用，如汽車、機車、緊急發電機、不斷電系統UPS或類似結構者。

背景技術

隨著科技產業的快速發展，各種便攜式的電子產品與用電設備已經日趨普及，然而，這些電子產品的主要能源大多數來自于電池，故使得電池的使用量與日俱增。

而關于電池的分類可以通過電池本身的充放電特性與工作性質大致區分如下：

1、一次電池(primary?cell)是指僅能被使用一次的電池，無法通過充電的方式再補充已被轉化掉的化學能，故稱為一次電池。此類常見的有干電池、水銀電池與堿性電池等。一次電池的應用最早也最廣泛，市面上販售的不可充電電池幾乎皆屬此類，如鈕扣型水銀電池、1號～3號電池等等。

2、二次電池(secondary?battery)所指的就是可以被重復使用的電池。通過充電的過程，可以使得電池內的活性物質再度回復到原來的狀態，因而能再度的提供電力。這類的電池有鉛酸電池(lead?acid?battery)、鎳鎘電池(nickelcadmium?battery)、鎳氫電池(nickel?hydrogen?battery)、二次鋰電池(secondarylithium?battery)，含鋰離子電池(lithium?ion?battery)和高分子鋰電池(polymerlithium?battery)等。

3、燃料電池(fuel?cell)與前述兩者有相當大的不同，又被稱為連續電池。陰陽兩極并無活性物質的存在，而是通過外部的系統提供，所以只要持續的提供活性物質，電池就可以持續的放電。在陽極部份，真正進行氧化反應的是空氣或是氧氣；而陰極部份則是以氫或者煤氣為主。此類電池如氫氧燃料電池(hydrogen?oxygen?fuel?cell)等。

一次電池因具有價格便宜、制造容易、自放電率低、高重量能量比(50～80Wh/Kg)及攜帶方便的優勢，故其仍是產最高、用途最廣的一種。但其存有功率過小的問題，使得該種電流并不適用于大電流的放電。而燃料電池尚在發展中，且受限于其較大體積，主要用于發電機組上或是為備用能源。故，使用于較大電流放電，并可重復使用的電池以二次電池為主。

以作用在汽車的二次電池為例，汽車的發電機是交流發電機經全波整流后形成如圖1的電壓波形，波峰就是發電機的最高電壓，一般是14.2V，而最低電壓就是鉛酸電池的電壓，一般是12.4～12.8V間看鉛酸電池的蓄電狀況，因此火花塞的一次點火電壓就會在12.4～14.2V間飄移，取決于汽缸點火時發電機當時的發電機電壓來決定，這樣一來會導致每缸點火的電壓不穩定，火花大小也不一樣當然動力的輸出也不穩定，也就會較費油。

由于車輛最少有4缸這種不穩定的動力輸出，一般駕駛人是感覺不到的。此種動力的不穩定輸出不是原廠引擎設計上的失誤，而是來自鉛酸電池的充放電特性，鉛酸電池的充電電壓是13～15V，放電電壓是9～13V，因此車廠選用14.2V的發電機，車輛的所有電子零件的耐壓也須符合14.2V的電壓。

而為改善鉛酸電池電壓不穩定的缺失，可使用較小容量的鋰電池與鉛酸電池并聯使用，或用大容量的鋰電池來取代鉛酸電池的使用，但采用大容量鋰電池時因價格昂貴并不合經濟效率；如選用鋰電池與鉛酸電池并聯使用時其所需的工作電壓區間為12.4～15V，此時如僅使用單一種類的鋰電池其工作電壓無法調整至所需的區間，例如以四顆鋰錳電池串聯后的工作電壓區間為12～16.8V其低電壓12V非常接近鉛酸電池的低電壓12.4V，很容易導致電池過放而損壞，倘改為三顆鋰錳電池其工作電壓區間為9～12.6V，電池又會被發電機的高電壓過充而損壞；如改為四顆鋰鐵電池串聯使用其工作電壓區間為8～13.6V，其高壓段又無法滿足要求的15V，如用5顆鋰鐵電池串聯使用其工作電壓為10～17V，其低壓段與鉛酸電池的12.4V又很接近(12.4/5＝2.48V)當汽車啟動需要大電流時電池也容易過放而損壞，殊不理想。

發明內容

本發明的主要目的，在于提供一種電池組裝置，利用至少兩種不同工作電壓的電池，以搭配出最理想的工作電壓區間。

本發明的另一目的，在于提供一種計算簡單、混搭容易，使電池組的輸出電壓達到理想狀態的電池組的結構改良。

為達成上述目的，本發明一種電池組裝置，由至少兩種不同類型的多個二次電池相互串聯；或將所述二次電池串聯一電容，令電池組裝置的總電壓區間及容量更符合機具使用。