[發明專利]一種雙電池

無效

• 申請號: 90104905.0
• 申請日: 1990-06-11
• 公開（公告）號: CN1029653C
• 公開（公告）日: 1995-08-30
• 發明（設計）人: 阿倫·J·克萊賓瑙;托馬斯·J·多爾蒂;愛德華·N·穆羅特克;戴維·A·圖爾克;莫里斯·G·米肖
• 申請（專利權）人: 地球聯合有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/00;H01M2/02;H01M2/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曹濟洪,吳秉芬

本發明涉及可再充電的電池系統，特別是用于車輛，它包括主體電池和備份電池。

歐洲專利0023280公開了一種機動車輛用的蓄電池，該蓄電池包括七個由連接裝置相互連接的獨立的電池單元，它們中間的兩個電池單元通到兩對接線柱，通過開關可將這兩對接線柱作串聯連接或并聯連接，且這些接線柱對可將該電池分為主體電池和備份電池。在美國專利3，758，345中公開的雙電池包括一種開關，可選擇地切斷電連接裝置之一。

眾所周知，具有主體單元和備份單元的車輛電池系統是通過二極管分開的，以保持備份單元在不使用時處于充電狀態，參見美國專利4239839。二極管允許電流從車輛發動機流入備份電池，但防止了備份電池通過包含二極管的電流通路放電。然而，二極管限制了載流量，如果過量電流通過時，具有相對低載流量的二極管可能會熔化。而具有較高額電流的二極管明顯會散發相當大量的熱，從而引起了電池環境方面的問題。

由澳大利亞Pacific????Dunlop提供的可轉換的雙電池是由一疊薄平的平行電極板組成的，極板的第一部分是由主體電池組成的。而與第一部分平行相鄰的第二部分是由備份電池組成的。兩電池是并聯構成的，在兩電池之間放置一單向二極管，用來防止在不使用期間備份單元的放電。可手動操作開關插入到兩電池之間，而與二極管并聯，用來在需要使備份單元放電時旁路二極管。如果開關保持閉合狀態，備份單元將與主體單元一起放電，這會使起輔助電池作用的備份單元的性能下降。另一方面，當開關斷開時，如果電流在備份電池充電期間引入時，二極管可能會被熔斷。

具有名稱為DELCO????POSIPOWER的電力備份電池系統已用于某些1985年的汽車，電池外殼有三個由蓋伸出的外部接線柱：主體電池正極接線柱;備份（起動）電池正極接線柱;和共同的負極（接地）接線柱。這樣車輛需要三根電纜來供給POSIPOWER系統。將備份電池正極接線柱的電纜連接到螺線管上，其中螺線管可以在起動過程中啟動。螺線管和起動電路可設置在遠離電池外殼的控制箱中，每次點火鑰匙轉到“起動”位置時，主體電池閉鎖螺線管，使備份電池實現與主體電池的并聯。當起動過程完成時，螺線管解鎖，使備份電池再次隔離。結果，主體電池不能將足夠的電力用來激勵閉鎖的螺線管，位于控制箱內的旁路系統可用手啟動來自備份電池的電力。

這些電池系統的性能還不夠令人滿意，改型的車輛要適應不同尺寸電池外殼，不同的接線柱構形，或遠控電路，這通常的花費是很高的。如果采用具有不足載流量的二極管，系統的可靠性可能會被削弱，而在應用高載流量二極管時，由于會產生過熱因而要兼顧安全和性能。另外，現公知的雙電池結構不允許兩電池的配置，其中每個電池可以提供足夠的電力以起動車輛，它們容納在由通常車輛電池外殼所限定的殼體內，并具有設計用來適應通常車輛電纜構型的接線柱位置。

本發明的可轉換雙電池系統提供一主體電池，它可選擇地與備份電池進行電接觸，該系統可設置在一外殼內，該外殼具有通常的外部尺寸，并且其中所設置的接線柱可適應通常車輛電纜構型，該外殼具有一系列內壁，用以限定主體和備份電池，和一個分隔壁以使主體和備份電池之間互相隔開。在最佳實施例中，主體電池的各個單元垂直于部分或所有備份電池單元。

按照發明的另一方面，還可在蓋內設置一開關，并且開關可包括一可用手操作的致動器，用以選擇地建立主體和備份電池的接觸。與開關并聯的單通二極管防止了在開關打開時備份電池的放電，但允許電流通過二極管以保持備份電池處于充電狀態。將一可變電阻與二極管串聯設置，用以限制電流的流過量，以及由二極管產生的熱量。

在附圖中，同樣的數碼表示同樣元件，并且：

圖1是本發明的雙電池透視圖，所示的是已除去了開關機構的情況;

圖2是圖1所示的電池容器的透視圖;

圖3是圖2容器的頂視圖，它示出了兩組剛性導線連在一起的典型電池單元;

圖4是圖1所示排氣帽的放大截面圖;

圖5A是按照本發明的跨接片透視圖;

圖5B是圖5A跨接片的頂視圖，它示出了電池蓋上的開關空腔;

圖6是依照本發明開關機構的頂視圖;

圖7是圖6所示開關機構的頂視平面圖;

圖8A是沿圖7中ⅧA-ⅧA線獲得的開關機構的截面圖;

圖8B是沿圖7中ⅧB-ⅧB線獲得的開關機構端視圖;

圖9是圖1中安裝有開關機構的電池頂視平面圖;

圖10是沿圖9中Ⅹ-Ⅹ線獲得的除去了排氣帽的蓋的截面圖;

圖11是沿圖9中Ⅺ-Ⅺ線獲得的截面圖;

圖12A-12C是按照本發明可能的接線柱和電池結構的原理圖;