专利名称：一种12v磷酸铁锂锂离子启动电池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种启动电池，尤其是涉及一种12V磷酸铁锂锂离子启动电 池，主要安装在摩托车、滑板车、多功能车、水上摩托艇、雪地摩托艇、割草机等中， 在设备启动时用于对设备进行供电，属于一种启动电池。
背景技术：
摩托车、滑板车、多功能车、水上摩托艇、雪地摩托艇、割草机等在启动时需 要用到启动电池，目前常用的启动电池多为铅酸蓄电池，铅酸蓄电池中的硫酸具有较强 的腐蚀性，导致接线端子的安装较为麻烦，这就使得该类启动电池的结构复杂。更为 重要的是，铅酸蓄电池存在较多的缺陷一方面，铅酸蓄电池的性能较差，比如它的重 量大、比能量低、循环寿命短等，其功率也较小，启动电流为IOC左右；另一方面， 铅酸蓄电池中含有重金属铅与硫酸等严重染污环境的组分，随着人类生存环境的不断恶 化和人们环保意识的不断增强，将铅酸蓄电池作为一种启动电池已经越来越面临环境的 压力，许多国家对含铅产品的制造和使用进行了限制，国际上正在逐步推广和实行禁铅 令，最终将导致用于设备启动的铅酸蓄电池被淘汰。由于不同种设备对启动电池的性能及安装尺寸的要求多种多样，甚至同一种设 备的型号繁多，导致要求与设备相配套的启动电池的型号和规格也极其繁多。启动电池 的生产厂家针对市场的各种需求，设计生产出来的启动电池型号繁多，这就导致启动电 池生产厂家的生产管理与销售管理都十分困难，同时也大大影响了启动电池的使用，因 为在待启动的设备中有特定大小的结构专门用于安装铅酸启动电池，且一种型号的设备 只能与一种规格的铅酸启动电池相匹配，适用面较窄，用于其它设备上的其它铅酸启动 电池难以安装到该设备中进行使用。也就是说，一旦设备中用于启动的铅酸启动电池损 坏，只能更换相同型号的铅酸启动电池，这不仅阻碍了启动电池行业的发展，而且不利 于环境保护。综上所述，在设备的启动电池中，目前还没有一种新型环保、高能、长寿命、 适用面广和无障碍替换能力强的电池，而寻找一种新型环保、高能、长寿命、适用面广 和无障碍替换能力强的启动电池来替代目前大量使用的铅酸启动电池是一种产业趋势， 具有非常广阔的市场前景。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计 合理，节能环保，使用寿命长，放电性能好的12V磷酸铁锂锂离子启动电池。本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是该12V磷酸铁锂锂离子启动电 池包括正极端子，负极端子，敞口的长方体状的盒体，与盒体相匹配的盖体；所述正极 端子和负极端子均固定在盖体上，所述盖体固定在盒体上；其特点在于所述锂离子蓄 电池还包括电池组合体、正引线、负引线、电池支架和至少三个支撑垫，所述电池组合体由四块锂离子电池串联而成，该电池组合体安装在电池支架上，且两块相邻的锂离子 电池之间均垫有支撑垫，所述电池组合体中设置有正极和负极；所述正引线的一端固定 在正极端子上，该正引线的另一端固定在电池组合体的正极上；所述负引线的一端固定 在负极端子上，该负引线的另一端固定在电池组合体的负极上；所述电池支架安装在盒 体中。由此使得本实用新型能够用于摩托车、滑板车、多功能车、水上摩托艇、雪地摩 托艇、割草机等的启动中，它的重量轻，防水效果好，使用寿命长，能够与设备中现有 使用的启动电池进行无障碍替换。本实用新型所述电池组合体中的四块锂离子电池的形状均为扁平的长方体，该 四块锂离子电池重叠排列。由此使得本实用新型的制造更加容易，四块锂离子电池的安 装更加方便。本实用新型所述电池支架包括四个架体，所述每个架体均设置有四层直三棱柱 形的空腔，该空腔的底面形状为直角三角形，所述每个架体中的四层空腔相互重叠，所 述每个空腔中均设置有一个进口，该进口与空腔的底面直角三角形中的直角相对，所述 每块锂离子电池的四个角分别安装在四个架体的相同层高的空腔中。由此使得本实用新 型的结构设计更为合理，电池支架能够更加有效的安装四块锂离子电池。本实用新型安装在所述电池支架上的四块锂离子电池均呈水平状。由此使得本 实用新型的结构更为牢固。本实用新型所述盒体的底部设置有井字型的固定架，所述电池支架安装在固定 架中。由此使得本实用新型的盒体能够更加方便的安装电池支架，将盒体中的井字型固 定架设置为可调节的固定架时，能够安装不同型号的电池组合体，扩大了本实用新型的 适用面。本实用新型所述支撑垫的数量为九个，该支撑垫的结构为长方体的条状结构， 所述两块相邻的锂离子电池之间均垫有三个支撑垫，所述九个支撑垫均相互平行。由 此使得本实用新型中安装在电池支架上的四块锂离子电池具有更好的抗振性能和散热性 能，尤其是当四块锂离子电池呈水平状安装在电池支架上时，支撑垫能够更好的支撑锂 离子电池，防止锂离子电池发生形变，从而提高了本实用新型的性能，延长了本实用新 型的使用寿命。本实用新型所述电池组合体中的四块锂离子电池通过转接板串联。本实用新型所述架体的形状为直三棱柱形，所述四个架体中两相邻架体之间通 过加强筋相连接。本实用新型所述架体的形状为直三棱柱形，所述四个架体通过胶带相连接。本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果1、盒体和盖体的外部尺寸采用现有的启动电池标准，可与设备中现有使用的铅 酸启动电池进行无障碍替换；2、电池组合体的装配方便，构件结构简单，生产成本低内部结构装配灵活可 调，适用性强，结构稳定可靠；3、重量轻，小于常规铅酸启动电池重量的三分之一；4、绿色环保，无铅、镉和汞等重金属污染问题；5、超高功率，启动电流大于40C;[0021]6、超长的循环使用寿命，充放电可大于2000次；7、高安全性，无爆炸与起火等安全问题。锂离子电池，特别是磷酸铁锂锂离子电池，如高倍率磷酸铁锂聚合物锂离子电 池，具能高的能量密度，不含铅、镉和汞等重金属污染元素，又比铅酸电池具有更高的 功率密度，安全性高，是一种较好的用于替代铅酸电池的启动电池产品。在现有的锂离 子电池中，有两大类，一类为金属外壳，另一类为铝塑复合膜外壳。由于软性的铝塑膜 具有更好的安全性，更适用于启动电池，但由于铝塑膜自身强度不足，本实用新型使用 电池支架来更好的安装锂离子电池，以实现电池内部结构的坚固与可靠。本实用新型中的四块锂离子电池单节的电压均为3.2V，将四块锂离子电池串联 后得到的电压为12.8V，能够满足摩托车、滑板车、多功能车、水上摩托艇、雪地摩托 艇、割草机等设备启动时所需的电压，使得本实用新型能够很好地用于设备的启动。本 实用新型中盒体的外部尺寸与现有的用于摩托车、滑板车、多功能车、水上摩托艇、雪 地摩托艇、割草机等设备中的铅酸启动电池的盒体外部尺寸相同，当设备中已经在使用 的启动电池需要更换时，本实用新型中的盒体能够与设备中用于安装启动电池的部位相 吻合，无需对设备进行改装，实现了与现有启动电池产品的等同无障碍替换，便于本实 用新型的推广和应用。本实用新型中使用了锂离子电池，有利于环境保护，它在使用过程中不会产生 铅污染，市场前景非常广阔。本实用新型的使用寿命长、放电性能好，有利于提升摩托 车、滑板车、多功能车、水上摩托艇、雪地摩托艇、割草机等设备的整体性能。
图1是本实用新型实施例的主视结构示意图；图2是图1的左视结构示意图；图3是图1中的盖体和盒体分离后的结构示意图；图4是本实用新型实施例中的电池组合体安装在电池支架上并放大后的结构示 意图；图5是图4的俯视结构示意图；图6是图4中去掉电池支架后的结构示意图；图7是本实用新型实施例电池支架中的架体放大后的结构示意图；图8是图7的左视结构示意图；图9是图7的俯视结构示意图；图10是图7中A-A面的剖视结构示意图；图11是图9顺时针旋转45°后的结构示意图；图12是图11的仰视结构示意图；图13是本实用新型实施例中盖体的主视结构示意图；图14是图13的俯视结构示意图；图15是本实用新型实施例中电池组合体和电池支架安装在盒体内后的结构示意 图。
具体实施方式
以下结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是 对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。实施例参见图1至图15，本实施例中12V磷酸铁锂锂离子启动电池由盒体1、盖体2、 正极端子31、负极端子32、电池组合体、转接板4、正引线71、负引线72、支撑垫8和 电池支架组成，其中盒体1的结构为敞口的长方体状，在盒体1的底部设置有井字型的固 定架11，可以将电池支架固定在井字型的固定架11中，本实用新型的井字型固定架11中 用于安装电池支架的结构也可以为可调节型的，即可以根据不同尺寸的电池支架而进行 调节，用于安装不同大小的电池支架，能够扩大本实用新型的适用面。本实施例中的盖体2与盒体1相匹配，盖体2通过胶接固定在盒体1上，通过 盖体2将盒体1上的敞口封闭，本实用新型中的盖体2也可以通过其他方式固定在盒体1 上，如热合、螺钉连接等。本实施例中的正极端子31和负极端子32均固定在盖体2上， 本实用新型中的正极端子31和负极端子32固定在盖体2上与现有技术相同或者相近似。本实施例中的电池组合体由四块锂离子电池5通过转接板4串联而成，在电池组 合体中设置有正极61和负极62，每块锂离子电池5的电压均为3.2V，四块锂离子电池5 串联后的电压为12.8V。本实施例中锂离子电池5的形状均为扁平的长方体状结构，该锂 离子电池5是铝塑复合膜外壳的。本实用新型中的四块锂离子电池5也可以直接通过线 缆相串联。本实施例中的电池支架由四个架体9组成，架体9的形状为三棱柱形，在每个架 体9中均设置有四层空腔91，这四层空腔91分别为一号空腔911、二号空腔912、三号 空腔913和四号空腔914，该四层空腔91相互重叠。本实施例中空腔91的结构为直三 棱柱形，空腔91的底面为等腰直角三角形，即空腔91的底面中存在一个直角92，本实 用新型中空腔91的底面也可以根据实际情况而设置为其他类型的直角三角形，并非必须 为等腰直角三角形。在空腔91中设置有一个进口 93，该进口 93与空腔91的底面的直 角三角形中的直角92相对，即进口 93位于直角92的对面。本实施例中的架体9可以做 成标准件，最主要按照空腔91的高度不同而设计成4-6种不同的规格，这几种规格的架 体9就能够适用于几百种型号尺寸各异的启动电池中了，不仅节省了材料，减少了模具 数量，降低了模具费用和开模所需的费用，而且扩大了架体9的适用面，提高了架体9的 通用性。本实施例中的四块锂离子电池5安装在电池支架上，该四块锂离子电池5相互重 叠，每块锂离子电池5的四个角分别安装在四个架体9的相同层高的空腔91中，比如第 一块锂离子电池5的四个角分别安装在四个架体9的一号空腔911中，第二块锂离子电池 5的四个角分别安装在四个架体9的二号空腔912中，第三块锂离子电池5的四个角分别 安装在四个架体9的三号空腔913中，第四块锂离子电池5的四个角分别安装在四个架体 9的四号空腔914中。将锂离子电池5中的角从空腔91的进口 93伸入空腔91内，并将 锂离子电池5中的每个角均与空腔91中的直角92相重叠，使得锂离子电池5能够更加牢 固的安装到电池支架中。本实施例中的四块锂离子电池5相互平行，锂离子电池5中四 个角的下表面与空腔91的底面之间可以通过胶水加固，使得锂离子电池5能够更加牢固的安装电池支架上；本实施例中锂离子电池5中四个角的上表面与空腔91的顶面之间通 常留有一定的空隙，只要将锂离子电池5中四个角的下表面与空腔91的底面之间固定就 能够实现电池支架安装锂离子电池5的功能了，故本实用新型中的架体9能够制造成标准 件来使用，用于降低生产成本。本实用新型中两相邻架体9之间也可以使用加强筋进行 加固，如在架体9中加上延伸片，把两相邻架体9上的延伸片采用热合或胶接的方式相连 就能够形成加强筋，由此使得电池支架能够更加牢固的固定锂离子电池5;在本实施例 中的四个架体9之间也可以通过胶带进行加固。本实施例中设置有十五个支撑垫8，该支撑垫8的结构为长方体的条状结构，在 两相邻的锂离子电池5之间均垫有三个支撑垫8，在电池组合体的顶面和底面也分别设置 有三个支撑垫8，十五个支撑垫8之间相互平行，有利于更好的散热。本实施例中的支撑 垫8为弹性胶块，用于支撑锂离子电池5，能够有效防止锂离子电池5变形，提高了产品 的质量。本实用新型中也可以仅在两块相邻的锂离子电池5之间垫有支撑垫8，本实用新 型中支撑垫8的个数至少为三个，通常在6-20个之间；支撑垫8的形状也可以根据实际 需要进行设置。本实施例中的电池支架安装在盒体1中井字型的固定架11上，通过井字型的固 定架11将四个架体9定位在盒体1中，从而实现将电池组合体安装到盒体1中的功能， 本实施例中位于盒体1内的四块锂离子电池5呈水平状结构。本实用新型中井字型的固 定架11也可以设计成可调节型的，用于安装不同尺寸的电池支架。本实施例中正引线71 的一端通过焊接固定在电池组合体的正极61上，该正引线71的另一端通过焊接固定在正 极端子31上；本实施例中负引线72的一端通过焊接固定在电池组合体的负极62上，该 负引线72的另一端通过焊接固定在负极端子32上。本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。本实 用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或 采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范 围，均应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种12V磷酸铁锂锂离子启动电池，包括正极端子，负极端子，敞口的长方体状 的盒体，与盒体相匹配的盖体；所述正极端子和负极端子均固定在盖体上，所述盖体固 定在盒体上；其特征在于所述锂离子蓄电池还包括电池组合体、正引线、负引线、电 池支架和至少三个支撑垫，所述电池组合体由四块锂离子电池串联而成，该电池组合体 安装在电池支架上，且两块相邻的锂离子电池之间均垫有支撑垫，所述电池组合体中设 置有正极和负极；所述正引线的一端固定在正极端子上，该正引线的另一端固定在电池 组合体的正极上；所述负引线的一端固定在负极端子上，该负引线的另一端固定在电池 组合体的负极上；所述电池支架安装在盒体中。
2.根据权利要求1所述的12V磷酸铁锂锂离子启动电池，其特征在于所述电池组 合体中的四块锂离子电池的形状均为扁平的长方体，该四块锂离子电池重叠排列。
3.根据权利要求2所述的12V磷酸铁锂锂离子启动电池，其特征在于所述电池支架 包括四个架体，所述每个架体均设置有四层直三棱柱形的空腔，该空腔的底面形状为直 角三角形，所述每个架体中的四层空腔相互重叠，所述每个空腔中均设置有一个进口， 该进口与空腔的底面直角三角形中的直角相对，所述每块锂离子电池的四个角分别安装 在四个架体的相同层高的空腔中。
4.根据权利要求3所述的12V磷酸铁锂锂离子启动电池，其特征在于安装在所述 电池支架上的四块锂离子电池均呈水平状。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的12V磷酸铁锂锂离子启动电池，其特征在于 所述盒体的底部设置有井字型的固定架，所述电池支架安装在固定架中。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的12V磷酸铁锂锂离子启动电池，其特征在于 所述支撑垫的数量为九个，该支撑垫的结构为长方体的条状结构，所述两块相邻的锂离 子电池之间均垫有三个支撑垫，所述九个支撑垫均相互平行。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的12V磷酸铁锂锂离子启动电池，其特征在于 所述电池组合体中的四块锂离子电池通过转接板串联。
8.根据权利要求3或4所述的12V磷酸铁锂锂离子启动电池，其特征在于所述架 体的形状为直三棱柱形，所述四个架体中两相邻架体之间通过加强筋相连接。
9.根据权利要求3或4所述的12V磷酸铁锂锂离子启动电池，其特征在于所述架 体的形状为直三棱柱形，所述四个架体通过胶带相连接。
专利摘要本实用新型涉及一种12V磷酸铁锂锂离子启动电池，属于一种启动电池。目前没有新型环保、高能、长寿命、无障碍替换能力强的启动电池。本实用新型包括盒体，固定在盒体上的盖体，固定在盖体上的正极端子和负极端子；其特征是还包括设有正极和负极的电池组合体，一端固定在正极端子上、另一端固定在正极上的正引线，一端固定在负极端子上、另一端固定在电池组合体的负极上的负引线，安装在盒体中的电池支架，至少三个支撑垫；电池组合体由四块锂离子电池串联而成，电池组合体安装在电池支架上，相邻两块锂离子电池之间均垫有支撑垫。本实用新型结构设计合理，节能环保，使用寿命长，放电性能好，能够与设备中现有使用的启动电池无障碍替换。
文档编号H01M2/10GK201796972SQ20102029104
公开日2011年4月13日 申请日期2010年8月6日 优先权日2009年12月31日
发明者陈刚 申请人:杭州万马高能量电池有限公司