專利名稱：一種三合一混合式儲能電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種儲能電池。
背景技術(shù)：
儲能電池主要是指使用于太陽能發(fā)電設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、可再生能源、交通工具、備用電源等領(lǐng)域儲蓄能源用的蓄電池，常見的儲能電池為鉛酸電池，其具有非常廣闊的應(yīng)用范圍。鉛酸電池的優(yōu)點是便宜，而且生產(chǎn)工藝簡單，要求很低；但其缺點也是很明顯的， 如循環(huán)壽命短、自放電大、比能量小、重量大，而且鉛和硫酸都污染環(huán)境。因此，采用單純的鉛酸電池做為儲能電池的缺點是顯而易見的。而另一方面，鋰電池具有循環(huán)壽命長、放電平臺平緩、單個電池的電壓高、能量密度高也就是電池比較輕，目前同樣不適合單獨應(yīng)用。再者，近年來發(fā)展起來的超級電容(超電容)具有充電時間短、使用壽命長、溫度特性好、節(jié)約能源和綠色環(huán)保等特點。但是，超電容并不等同于電池，在某些應(yīng)用領(lǐng)域，它可能優(yōu)于電池， 因此如果能相互結(jié)合應(yīng)用，將超電容的功率特性和電池的高能量存儲特點結(jié)合起來，應(yīng)會達到更優(yōu)良的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種功率高、電池續(xù)航能力強、充電時間短、壽命長的三合一混合式儲能電池。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種三合一混合式儲能電池，其特征在于包括控制部分、鋰電池部分、鉛酸電池部分及超電容部分，鋰電池部分與超電容部分并聯(lián)且均與控制部分連接，鉛酸電池部分與鋰電池部分及超電容部分連接；控制部分包括主控板和MOS板，主控板電連接MOS板；鋰電池部分為鋰電池組，其包括若干鋰電池， 鋰電池組與主控板連接；超電容部分為一超電容(即超級電容)，超電容與鋰電池組并聯(lián)連接，其正極連接鋰電池組的正極，負極通過MOS板連接鋰電池組的負極；鉛酸電池部分為一鉛酸電池，鉛酸電池的正極連接鋰電池組的正極，鉛酸電池的負極連接超電容的負極。該處三合一混合式即為指集鋰電池組、鉛酸電池及超電容于一體。進一步地，鋰電池組與超電容、鋰電池組與鉛酸電池以及鉛酸電池與超電容之間的連接線為比鋰電池組與主控板之間的連接線更粗的粗線。MOS板是一種保護性開關(guān)，由主控板控制其開和關(guān)，當(dāng)鉛酸電池的溫度升高到一定溫度時，主控板通過控制鉛酸電池的電壓和電流使MOS板打開，從而切斷鉛酸電池的電壓和電流，當(dāng)鉛酸電池的電壓降低到一定值后，主控板通過控制鉛酸電池的電壓和電流使MOS 板閉合，鋰電池就會給鉛酸電池充電，主控板的主要作用在于實現(xiàn)控制鉛酸電池的溫度， 控制鉛酸電池和鋰電池之間電壓和電流的平衡作用。稀金屬超電容最主要的應(yīng)用是用來穩(wěn)定直流總線電壓。超電容已在汽車領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，用于保護各種引擎控制組件和微控制器免受瞬間負載突變導(dǎo)致電壓降的干擾。電池的特性系以長時間恒定的化學(xué)反應(yīng)來提供電能，充電時間相對較長。相反，電容的充電是通過加載在其兩端的電壓來完成的，充電速度多取決外部電阻。電池能夠在較長一段時間內(nèi)以基本恒定的電壓輸出電能，而電容的放電速度快，輸出電壓呈指數(shù)規(guī)律衰減，超電容具有快速吸收和釋放能量的能力，比電池更適合于實現(xiàn)再生制動機制，因此電池和超電容之間構(gòu)成了互補關(guān)系。由于鉛酸電池安全性高、低溫放電特性較佳、具可過放電及高效率放電等特性、不僅使鉛酸電池不再孤單，更可與鋰鐵電池、超電容成為三合一電池，在成本價格、功能效率上更能互補調(diào)合至最佳狀態(tài)，且毋需修改原系統(tǒng)，因而是近來電池發(fā)展設(shè)計最經(jīng)濟有效的方式。本發(fā)明通過將鋰電池、鉛酸電池及超電容集于一體，并采用統(tǒng)一的控制部分控制， 如此將鋰電池的循環(huán)壽命長及能量密度高、鉛酸電池的低成本易生產(chǎn)、超電容的快速充電壽命長等特性結(jié)合在一起，達到取長補短的效果，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，可用于交通工具 (汽車)、備用電源、太陽能或風(fēng)力發(fā)電的儲能電池等領(lǐng)域；鋰電池及超電容可對鉛酸電池起到保護作用，使鉛酸電池按需充放電，避免其溫度過高，能延長鉛酸電池的壽命，具有瞬間充放電能力，能完全滿足快速供電設(shè)備需求；同時也更為節(jié)能環(huán)保，符合低碳生活的趨勢，因此具有非常大的經(jīng)濟和社會效益。


圖1為本發(fā)明線路結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1為鋰電池組，2為鉛酸電池，3為超電容，4為主控板，5為MOS板。
具體實施例方式本實施例中，參照圖1，所述三合一混合式儲能電池，包括控制部分、鋰電池部分、 鉛酸電池部分及超電容部分，鋰電池部分與超電容部分并聯(lián)且均與控制部分連接，鉛酸電池部分與鋰電池部分及超電容部分連接；控制部分包括主控板4和MOS板5，主控板4電連接MOS板5 ；鋰電池部分為鋰電池組1，其包括若干鋰電池，鋰電池組1與主控板4連接；超電容部分為一超電容3 (即超級電容)，超電容3與鋰電池組1并聯(lián)連接，其正極連接鋰電池組1的正極，負極通過MOS板5連接鋰電池組1的負極；鉛酸電池部分為一鉛酸電池2，鉛酸電池2的正極連接鋰電池組1的正極，鉛酸電池2的負極連接超電容3的負極。該處三合一混合式即為指集鋰電池組1、鉛酸電池2及超電容3于一體。鋰電池組1與超電容3、鋰電池組1與鉛酸電池2以及鉛酸電池2與超電容3之間的連接線為比鋰電池組1與主控板4之間的連接線更粗的粗線。由于超電容3的充放電速度快、效率高，且可大量儲存電能，正好可以與鋰電池組 1和鉛酸電池2形成優(yōu)勢互補，利用鋰電池組1的高能量密度特性和超電容3的快速充放電及大量儲存電能特性，可控制并補充鉛酸電池2的充放電過程，降低鉛酸電池3的溫度，減緩氧化還原反應(yīng)的速度，延長鉛酸電池2的壽命，從而使得整個電池在具備優(yōu)良性能的同時具有更長的壽命。以上已將本發(fā)明做一詳細說明，以上所述，僅為本發(fā)明之較佳實施例而已，并不限制本發(fā)明實施范圍，即凡依本申請范圍所作均等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種三合一混合式儲能電池，其特征在于包括控制部分、鋰電池部分、鉛酸電池部分及超電容部分，鋰電池部分與超電容部分并聯(lián)且均與控制部分連接，鉛酸電池部分與鋰電池部分及超電容部分連接；控制部分包括主控板和MOS板，主控板電連接MOS板；鋰電池部分為鋰電池組，其包括若干鋰電池，鋰電池組與主控板連接；超電容部分為一超電容，超電容與鋰電池組并聯(lián)連接，其正極連接鋰電池組的正極，負極通過MOS板連接鋰電池組的負極；鉛酸電池部分為一鉛酸電池，鉛酸電池的正極連接鋰電池組的正極，鉛酸電池的負極連接超電容的負極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三合一混合式儲能電池，其特征在于鋰電池組與超電容、鋰電池組與鉛酸電池以及鉛酸電池與超電容之間的連接線為比鋰電池組與主控板之間的連接線更粗的粗線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三合一混合式儲能電池，包括主控板、MOS板、鋰電池組、超電容和鉛酸電池，主控板連接MOS板，鋰電池組與超電容并聯(lián)并連接主控板，鉛酸電池連接鋰電池組和超電容。本發(fā)明通過將鋰電池、鉛酸電池及超電容集于一體，達到取長補短的效果，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，可用于交通工具(汽車)、備用電源、太陽能或風(fēng)力發(fā)電的儲能電池等領(lǐng)域；鋰電池及超電容可對鉛酸電池起到保護作用，使鉛酸電池按需充放電，避免其溫度過高，能延長鉛酸電池的壽命，具有瞬間充放電能力，能完全滿足快速供電設(shè)備需求，具有非常大的經(jīng)濟和社會效益。
文檔編號H01M16/00GK102420345SQ201110344269
公開日2012年4月18日 申請日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者張正慶 申請人:昆山高點綠能電容有限公司