专利名称：能量平衡蓄电池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及二次电池，尤其是能量平衡蓄电池。
背景技术：
二次电池是蓄电池，是利用可逆的电化学反应来储蓄和供给电能的。主要有铅-酸蓄电池和碱蓄电池两大类。
自从1860年法国人普兰特(G.Plante)创制了世界上第一只铅酸蓄电池至今已有140多年的历史了，期间经过不同年代不同技术的改进，诞生了各种各样高性能蓄电池，如1898年瑞典人雍格涅尔(Jungner)实用新型了镉镍电池，还有镍氢电池(20世纪90年代)、锂碘电池(1972年问世)、锂铬酸银电池(1973年问世)、锂二氧化锰电池(1976年问世)、锂二硫化钼电池(1989年问世)、锂离子电池(1991年问世)等。现在的蓄电池制造技术已达鼎盛时期，电池的使用也越来越普及了，几乎每个人都离不开它，如启动用蓄电池、固定型蓄电池、助动车蓄电池、铁路客车蓄电池、内燃机车用蓄电池、摩托车用蓄电池和牵引用蓄电池、手机电板等等。单体蓄电池电压分别为1.2V和2V。它们在使用时都是由单体蓄电池串联而成的，有的已把它做成整体了。组合之后根据电压分为3.6V、4.8V、6V和12V等等。蓄电池的设计寿命大多在10年左右，而实际使用只有2年上下，有的甚至半年就不起作用了。
例如酸性蓄电池，据有关专家的分析原因之一是硫酸盐化蓄电池过度放电和长时间的开路闭置不用，都会使得蓄电池内部产生大量的硫酸铅，并吸附到蓄电池阴极上，形成所谓的阴极“硫酸盐化”，结果造成了电池内阻增大，蓄电池的可充放电性能受到影响。
原因之二是不可逆的硫化蓄电池长期过充过放及使用环境与温度所造成的“不可逆的硫化”现象，当这种现象积累到一定程度时，便会导致电池与电解活性液失去活性或脱落，无法再使用。
还有碱性蓄电池也因过充过放的问题，促使“记忆效应”失效而终止寿命。
如附图3和4所示，铅酸蓄电池由a、b、c三只单体蓄电池合而成，每只单体蓄电池包括电极、隔板、电解液、外壳、盖及引线端子等。
衰退原因一、a、b、c单体蓄电池容量的偏差；衰退原因二、a、b、c单体蓄电池电压的偏差；衰退原因三、a、b、c单体蓄电池内阻的偏差。
假设蓄电池a、b、c的单体容量偏差为5％，电压偏差为5％，内阻偏差为5％，总容量C为12Ah。那么设a饱和时，容量为12Ah，电压为2V；b饱和时，容量为12.6Ah，电压为2.1V；c饱和时，容量为11.4Ah，电压为1.9V。当第一次放电到1/2C时a剩余容量为6Ah，电压为1.66V；b剩余容量为6.3Ah，电压为1.74V；c剩余容量为5.7Ah，电压为1.58V。用2A恒流稳压充电，进入第一次充电，在充电时a开始功率为1.66V×2A＝3.32W，b开始功率为1.74V×2A＝3.48W，c开始功率为1.58V×2A＝3.16W。b因充电功率相对比较大，提早进入高阻区，所以很容易形成过充。而c功率相对比较小，再加上b提早进入高阻区，所以c很容易形成欠充。如此反复放充，它们的距离将越来越远，时间一长，这只铅酸蓄电池很快因硫酸盐化与不可逆的硫化而提早终止了寿命。
结论在于现有技术的单体蓄电池在组合时均没有采用蓄电池能量平衡法。蓄电池能量平衡法就是在单体蓄电池串联工作时，把每只单体蓄电池失去的能量，在充电时能均衡地拿回的法子。采用蓄电池能量平衡法能使蓄电池的使用寿命接近设计点。
发明内容
为了克服现有的蓄电池的上述弊病，本实用新型提供一种使用寿命长、结构简单、成本低等的能量平衡蓄电池。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是能量平衡蓄电池由两个或两个以上单体蓄电池成。每个单体蓄电池的极板之间都装有一个平衡棒，单体蓄电池的正极与平衡棒的正极联结，单体蓄电池的负极与平衡棒的负极联结。
本实用新型的有益效果是，具有使用寿命长、结构简单、成本低等优点。
以下结合附图和实施例，对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型实施例一的主视图。
图2是本实用新型实施例二的主视图。
图中，1、单体蓄电池，2、平衡棒，3、盖，4、隔板，5、极板，6、外壳。
具体实施方式
在附图1和2中，能量平衡蓄电池由两个或两个以上单体蓄电池1组成。每个单体蓄电池1的极板5之间都装有一个平衡棒2，单体蓄电池1的正极与平衡棒2的正极联结，单体蓄电池1的负极与平衡棒2的负极联结。
附图1所示的实施例一，能量平衡蓄电池是6V封闭式铅酸蓄电池，单体蓄电池1、平衡棒2、隔板4、极板5和电解液都装在外壳6及盖3内。
附图2所示的实施例二，能量平衡蓄电池是3.6V碱性手机电池板，单体蓄电池1和平衡棒2装在外壳6内。
平衡棒2实际就是稳压块(也叫限压电路)，电压比蓄电池自身电压高10％～25％(具体情况根据蓄电池本身性能要求而定)，最大电流为I＝C×15％/h(I为电流，单位为A；C为电池的容量，单位为Ah；h为时间，单位为小时。这里的15％是根据蓄电池本身性能要求而定的)，在蓄电池放电时不起作用，在充电时起到决定性作用。它并联在蓄电池上，将蓄电池高阻区控制在一定范围内。
假设这只蓄电池的a、b、c单体容量偏差为5％，电压偏差为5％，内阻偏差为5％，总容量为12Ah。那么设a饱和时，容量为12Ah，电压为2V；b饱和时，容量为12.6Ah，电压为2.1V；c饱和时，容量为11.4Ah，电压为1.9V。当第一次放电到1/2C时a剩余容量为6Ah，电压为1.66V；b剩余容量为6.3Ah，电压为1.74V；c剩余容量为5.7Ah，电压为1.58V。用2A恒流充电，进入第一次充电，在充电时a开始功率为1.66V×2A＝3.32W，b开始功率为1.74V×2A＝3.48W，c开始功率为1.58V×2A＝3.16W。b因充电功率相对比较大，提早进入高阻区，但因有平衡棒2在，对b过充形成保护，所以永远都不会进入过充状态。而c功率相对比较小，由于a、b的分流，a、b高阻对c无影响，只是在时间上慢了一点，还是能进入高阻区，所以c没有形成欠充。如此反复放充，它们的距离还是跟原来的一样，所以这只铅酸蓄电池不会因硫酸盐化与不可逆的硫化而提早终止了寿命。
碱性蓄电池基本上一样。
所以现有技术的蓄电池单体电压偏差、放电深度及单体间容量公差，将会直接影响它整体的寿命。而采用能量平衡法的蓄电池，利用平衡棒2的分流、稳压，每只单体蓄电池都能正常工作，单体蓄电池电压偏差、放电深度及单体间容量公差对整体来说影响是很小的，所以蓄电池的寿命将接近设计点。可以这么说，能量平衡蓄电池是二次电源的革命性的实用新型创造。
能量平衡蓄电池的平衡棒2的安装如附图1和附图2所示。但平衡棒2的外表要绝缘，安装时最好是安装在单体蓄电池的外表。如一定要安装在单体蓄电池内部的话，不能安装在电解液中，与电解液之间要加一张隔板。其他类型蓄电池的平衡棒2的安装方法基本上与图1和附图2一样。
权利要求1.一种能量平衡蓄电池，由两个或两个以上单体蓄电池(1)组成，其特征在于每个单体蓄电池(1)的极板(5)之间都装有一个平衡棒(2)，单体蓄电池(1)的正极与平衡棒(2)的正极联结，单体蓄电池(1)的负极与平衡棒(2)的负极联结。
专利摘要本实用新型涉及二次电池，尤其是能量平衡蓄电池组。能量平衡蓄电池由两个或两个以上单体蓄电池组成，其特征在于每个单体蓄电池的极板之间都装有一个平衡棒，单体蓄电池的正极与平衡棒的正极联结，单体蓄电池的负极与平衡棒的负极联结。具有使用寿命长、结构简单、成本低等优点。
文档编号H01M10/00GK2896539SQ200520128538
公开日2007年5月2日 申请日期2005年10月4日 优先权日2005年10月4日
发明者林子进 申请人:林子进