專利名稱：橢圓環(huán)形組合電池及橢圓環(huán)形組合電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于化學(xué)池技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種橢圓環(huán)形組合電池及橢圓環(huán)形組合電池組。
背景技術(shù)：
眾所周知，卷繞式橢圓柱電池/電容(大致呈橢圓柱形的圓角電池/電容)，例如常見的鋰離子手機(jī)電池，由于其相關(guān)技術(shù)成熟且透明化，及所需機(jī)器設(shè)備、原材料都已產(chǎn)業(yè)化(性能穩(wěn)定、價(jià)格實(shí)惠)，因此，制造出的橢圓柱電池厚度比較容易控制，生產(chǎn)效率高，安全性能好，成本較低，并且因其空間的利用率高使其體積能量密度高于其它同類產(chǎn)品。但其同時(shí)也有缺陷，特別是大容量卷繞式橢圓柱電池，因其所需的相應(yīng)正負(fù)極板/片較長，加上其正負(fù)極板/片是從圓心附近開始卷繞，因此，卷繞式橢圓柱電池對(duì)正負(fù)極板/片厚度及韌性的要求很高，其所需機(jī)器設(shè)備及制造工藝(比如多極耳結(jié)構(gòu))要求同樣很高，制造成本增加不少，比如具有高低溫性能卓越、安全性能好、自放電小、使用壽命超長且抗震性能好等眾多優(yōu)點(diǎn)的卷繞式鉛酸蓄電池，因其所采用的板柵很薄，且材料為特制純鉛或鉛錫合金，國內(nèi)僅有幾家公司能生產(chǎn)，而且現(xiàn)還都不能量產(chǎn)。另夕卜，兩種不同二次電池/電容組合時(shí)，不但會(huì)遇到二次電池/電容的空間排列問題，而且會(huì)存在二次電池/電容之間的連線壓降大，不利于散熱等問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種橢圓環(huán)形組合電池，旨在解決上述所提到的問題，通過組合連接將兩類不同電池/電容的優(yōu)點(diǎn)加以綜合利用，實(shí)現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)適時(shí)互補(bǔ)的效果。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的采用的技術(shù)方案是提供一種橢圓環(huán)形組合電池，由一橢圓環(huán)形電池和一橢圓柱形電池/電容組成，所述橢圓環(huán)形電池設(shè)有一豎向貫穿的橢圓孔，所述橢圓柱形電池/電容嵌設(shè)于所述橢圓孔中。進(jìn)一步地，所述橢圓環(huán)形電池設(shè)有一電池蓋，所述電池蓋上設(shè)有一第一正極端子和一第一負(fù)極端子，且所述第一正極端子和所述第一負(fù)極端子分布于所述電池蓋的橫向中間線上。進(jìn)一步地，所述橢圓柱形電池/電容具有一第二正極端子和一第二負(fù)極端子，所述第二正極端子和所述第二負(fù)極端子設(shè)于所述橢圓柱形電池/電容的同一端面。進(jìn)一步地，所述第二正極端子和第二負(fù)極端子位于所述橢圓環(huán)形電池的電池蓋所
在的一端。進(jìn)一步地，在所述橢圓環(huán)形電池于所述電池蓋所在的一端上還設(shè)有一注液口。進(jìn)一步地，在所述電池蓋上還設(shè)有一擋板，所述擋板上設(shè)有一與所述橢圓孔相對(duì)應(yīng)的橢圓形的通孔。 進(jìn)一步地，在所述電池蓋上設(shè)有一側(cè)向插槽，所述擋板插設(shè)于所述插槽內(nèi)。 本實(shí)用新型提供的橢圓環(huán)形組合電池的有益效果在于通過向中空狀橢圓環(huán)形電池嵌入與之結(jié)構(gòu)相匹配的高性能功率型橢圓柱電池/電容，成為一種能讓兩種電池/電容性能適時(shí)互補(bǔ)的組合電池，不但解決前述提到的卷繞式橢圓柱電池對(duì)技術(shù)設(shè)備要求很高及成本較高的問題，而且同時(shí)解決了電池/電容散熱差、組合空間等問題；具體為(1)生產(chǎn)本橢圓環(huán)形組合電池所需設(shè)備儀器都已產(chǎn)業(yè)化，且制作工藝簡單易行，其制造成本大幅度地降低；(2)本橢圓環(huán)形組合電池因其外表面積大，電池厚度薄而有利于散熱，加上卷繞圈數(shù)較少，一致性更好控制，同時(shí)也使得其安全性能更高；(3)本橢圓環(huán)形組合電池因橢圓環(huán)形電池與橢圓柱電池/電容在外形尺寸上形成完美組合，不但具有結(jié)構(gòu)緊湊體積小比能量高的優(yōu)點(diǎn)，而且能使其綜合性能更加突出；(4)本橢圓環(huán)形組合電池容易組裝及拆解，也就是說維護(hù)起來非常方便。本實(shí)用新型還提供一種橢圓環(huán)形組合電池組。該橢圓環(huán)形組合電池組由多個(gè)單體電池通過導(dǎo)線連接組合而成，所述單體電池為上述所述橢圓環(huán)形組合電池。進(jìn)一步地，所述導(dǎo)線為鎳帶或者鋁帶。進(jìn)一步地，所述各橢圓環(huán)形組合電池由強(qiáng)力打包鋼帶外圍緊固。本實(shí)用新型提供的橢圓環(huán)形組合電池組的有益效果在于(1)本橢圓環(huán)形組合電池所需設(shè)備儀器都已產(chǎn)業(yè)化，且制作工藝簡單易行，其制造成本可大幅度的降低；(2)本橢圓環(huán)形組合電池因其外表面積大，電池厚度薄，從而有利于散熱，加上卷繞圈數(shù)較少，一致性更好控制，同時(shí)也使得其安全性能更高，相互間連線壓降??；(3)本橢圓環(huán)形組合電池為橢圓環(huán)形電池與橢圓柱電池/電容在外形尺寸上形成完美組合，不但具有結(jié)構(gòu)緊湊體積小比能量高的優(yōu)點(diǎn)，而且能使其綜合性能更加突出；(4)本橢圓環(huán)形組合電池容易組裝及拆解，也就是說維護(hù)起來非常方便，只需維修或替換相應(yīng)有問題的單體電池即可繼續(xù)使用，實(shí)際使用壽命大大增長。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的橢圓環(huán)形組合電池的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的橢圓環(huán)形組合電池中橢圓環(huán)形電池的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的橢圓環(huán)形組合電池中橢圓柱形電池/電容的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的橢圓環(huán)形組合電池未放置擋板時(shí)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的橢圓環(huán)形組合電池組的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。請(qǐng)參見圖1至圖3，現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行說明。所述橢圓環(huán)形組合電池，由一橢圓環(huán)形電池1和一橢圓柱形電池/電容2組成，所述橢圓環(huán)形電池1設(shè)有一豎向貫穿的橢圓孔10，所述橢圓柱形電池/電容2嵌設(shè)于所述橢圓孔10中。本實(shí)施例中，橢圓環(huán)形電池1既可以為鉛酸電池，也可以為鋰離子或者鎳氫電池；橢圓柱電池/電容2可以為鉛酸蓄電池，也可以為鋰離子電池或者鎳氫電池，還可以為超級(jí)電容器。首先，對(duì)于橢圓環(huán)電池1的設(shè)計(jì)，該橢圓環(huán)電池1既可內(nèi)外壁形狀都為大致呈橢圓形的圓角形結(jié)構(gòu)，也可外壁為橢圓形結(jié)構(gòu)，而內(nèi)壁為圓角形結(jié)構(gòu)，因其正負(fù)極板/片一開始就沿半徑較大的圓弧卷繞，對(duì)正負(fù)極板/片厚度及韌性要求較低，只要使用普通工藝制作出來的正負(fù)極板/片即可完全達(dá)到要求，不需要做特殊的加工及處理，加上正負(fù)極板/片是從橢圓的半中間處開始卷繞，甚至可根據(jù)實(shí)際需要采用沿更大的半徑圓弧開始卷繞，因此電芯卷繞的圈數(shù)較之前提到的卷繞式橢圓柱電池少很多，同時(shí)也省去許多精細(xì)的技術(shù)工藝及制造工序，比如正負(fù)極上的多極耳結(jié)構(gòu)，而且最重要的是其性能仍然是卷繞式橢圓柱電池的優(yōu)點(diǎn)，比如生產(chǎn)效率高，安全性能好，比能量高等等。另外，卷繞式橢圓柱電池因需要會(huì)產(chǎn)生大量熱量的持續(xù)大電流放電能力，因此不能把容量做得太大而不利于散熱，并且加上當(dāng)橢圓柱電池太大時(shí)，卷繞的圈數(shù)就太多，最終導(dǎo)致卷芯松緊及其直徑難以控制，從而使電池性能的一致性、安全性都難以控制。這是現(xiàn)在全球大容量橢圓柱電池都難以投產(chǎn)的主要原因之一。而橢圓環(huán)形電池2的容量就可不受此條件的限制，只要體積允許，就可以做成任意容量的電池，因?yàn)闄E圓環(huán)形電池2可根據(jù)放電電流、容量等要求，而隨意改變其開始卷繞的圓弧半徑來實(shí)現(xiàn)卷繞圈數(shù)少，同樣相應(yīng)電池的厚度也很薄，達(dá)到快速散熱等目的。二次電池的一致性問題已經(jīng)成為電池行業(yè)內(nèi)最難解決的問題之一，例如現(xiàn)在廣泛使用在電動(dòng)自行車的12V鉛酸蓄電池，因大多數(shù)12V鉛酸蓄電池出現(xiàn)問題的原因都是出現(xiàn)有一兩個(gè)單格落后現(xiàn)象，在維修和更換時(shí)，成本巨大，而如使用2V 鉛酸單體電池后，其維修和更換成本可以降到最低，因此我們提出一種新的組合電池結(jié)構(gòu)方式。此結(jié)構(gòu)不但擁有結(jié)構(gòu)緊湊體積小的優(yōu)點(diǎn)，而且最重要的是易于裝配和拆卸，較好地解決了不同二次電池組合過程遇到的尺寸偏大，不好組裝，更換維修難及維修費(fèi)用高的缺點(diǎn)。 主要設(shè)想是把設(shè)備性能穩(wěn)定與制造工藝成熟的橢圓柱電池/電容恰好嵌入到上述橢圓環(huán)形電池中心孔洞內(nèi)，從而形成緊密配合結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型提供的橢圓環(huán)形組合電池，通過向中空狀橢圓環(huán)形電池嵌入與之結(jié)構(gòu)相匹配的高性能功率型橢圓柱電池/電容，成為一種能讓兩種電池/電容性能適時(shí)互補(bǔ)的組合電池，不但解決了卷繞式橢圓柱電池/電容對(duì)技術(shù)設(shè)備要求很高及成本較高的問題， 而且同時(shí)解決了電池/電容散熱差、組合空間等問題。首先，生產(chǎn)本橢圓環(huán)形組合電池所需設(shè)備儀器都已產(chǎn)業(yè)化，且制作工藝簡單易行，其制造成本大幅度地降低；其次，本橢圓環(huán)形組合電池結(jié)構(gòu)因其外表面積大，厚度薄而有利于散熱，加上卷繞圈數(shù)較少，一致性更好控制，同時(shí)也使得其安全性能更高；再者，本橢圓環(huán)形組合電池為橢圓環(huán)形電池與橢圓柱電池 /電容在外形尺寸上形成完美組合，不但具有結(jié)構(gòu)緊湊體積小比能量高的優(yōu)點(diǎn)，而且能使其綜合性能更加突出；最后，本橢圓環(huán)形組合電池容易組裝及拆解，維護(hù)起來非常方便。進(jìn)一步地，請(qǐng)參見圖1及圖2，作為本實(shí)用新型提供的橢圓環(huán)形組合電池的一種具體實(shí)施方式
，所述橢圓環(huán)形電池1設(shè)有一電池蓋100，所述電池蓋100上設(shè)有一第一正極端子11和一第一負(fù)極端子12，且所述第一正極端子11和所述第一負(fù)極端子12分布于所述電池蓋100的橫向中間線上。本實(shí)施例中，橢圓環(huán)形電池1的第一正極端子11、第一負(fù)極端子12的位置都在電池的同一端上，即都設(shè)在電池蓋100上，且均勻分布在電池蓋100的中
5間線上，這樣有利于電池制作及組合使用時(shí)的連接。進(jìn)一步地，請(qǐng)參見圖3，作為本實(shí)用新型提供的橢圓環(huán)形組合電池的一種具體實(shí)施方式
，所述橢圓柱形電池/電容2具有一第二正極端子21和一第二負(fù)極端子22，所述第二正極端子21和所述第二負(fù)極端子22設(shè)于所述橢圓柱形電池/電容2的同一端面。本實(shí)施例中，橢圓柱電池/電容2的正負(fù)極端子的位置設(shè)在在同一端面上，方便于組合使用時(shí)連接，也方便利用現(xiàn)成的技術(shù)、設(shè)備及制造工藝，大大降低電池/電容制造成本及提高其生產(chǎn)效率。進(jìn)一步地，再請(qǐng)參見圖1，作為本實(shí)用新型提供的橢圓環(huán)形組合電池的一種具體實(shí)施方式
，所述第二正極端子21和第二負(fù)極端子22位于所述橢圓環(huán)形電池1的電池蓋100所在的一端。本實(shí)施例中，通過調(diào)節(jié)組合電池正負(fù)極端子的位置來方便環(huán)形組合電池組合使用時(shí)的最小搭配連接及散熱，所有電極端子朝向同一端面方向，利于電池/電容組合連接。進(jìn)一步地，參見圖2及圖4，作為本實(shí)用新型提供的橢圓環(huán)形組合電池的一種具體實(shí)施方式
，在所述橢圓環(huán)形電池1于所述電池蓋100所在的一端上還設(shè)有一注液口 13。設(shè)置注液口 13后，對(duì)于橢圓環(huán)形電池來說，在后期的維護(hù)中，就可以隨時(shí)根據(jù)情況通過注液口 13向電池內(nèi)補(bǔ)加合適的電解液，實(shí)現(xiàn)簡單化操作，降低維護(hù)難度，延長電池的使用壽命， 節(jié)約維護(hù)和更換電池的成本。進(jìn)一步地，請(qǐng)參見圖1，作為本實(shí)用新型提供的橢圓環(huán)形組合電池的一種具體實(shí)施方式
，在所述電池蓋100上還設(shè)有一擋板14，所述擋板14上設(shè)有一與所述橢圓孔10相對(duì)應(yīng)的橢圓形的通孔。本實(shí)施例中，將橢圓柱電池/電容2嵌入到四周及底部都無空洞的橢圓環(huán)形電池1的中心圓孔10內(nèi)，形成最緊密配合結(jié)構(gòu)，蓋好擋板14以防止橢圓柱電池/電容 2滑出，而且同時(shí)可以把橢圓環(huán)形電池1的注液口 13蓋住。相反，若打開擋板14即可拆開此組合電池。因此，采用此結(jié)構(gòu)不但實(shí)現(xiàn)每個(gè)組合電池基本單元都為最緊密配合結(jié)構(gòu)，達(dá)到節(jié)省空間及外形美觀的目的，而且易于組裝及拆解維修。進(jìn)一步地，請(qǐng)參見圖1、圖2及圖4，作為本實(shí)用新型提供的橢圓環(huán)形組合電池的一種具體實(shí)施方式
，在所述電池蓋100上設(shè)有一側(cè)向插槽140，所述擋板14插設(shè)于所述插槽 140內(nèi)。只需抽動(dòng)擋板14便可實(shí)現(xiàn)蓋合，這樣免去了采用螺絲等固定件，實(shí)現(xiàn)拆卸的簡便化。本實(shí)用新型還提供了一種橢圓環(huán)形組合電池組。請(qǐng)參見圖5，該橢圓環(huán)形組合電池組由多個(gè)單體電池123通過導(dǎo)線111連接組合而成，所述單體電池123為上述所述橢圓環(huán)形組合電池。本實(shí)施例中，橢圓環(huán)形組合電池可以是由橢圓柱電池/電容2使用導(dǎo)線111并采用串聯(lián)、并聯(lián)或串并混聯(lián)的任一方式連接成的小橢圓柱電池/電容組與橢圓環(huán)形電池1 同樣使用導(dǎo)線111并采用串聯(lián)、并聯(lián)或串并混聯(lián)的任一方式連接成的相應(yīng)小電池組組合而成，具體地連接方式要綜合考慮兩不同二次電池/電容額定電壓情況、異種二次電池/電容個(gè)數(shù)及其容量比等要求，例如圖4中的組合連接就是采用橢圓柱電池/電容2三并兩串， 而橢圓環(huán)形電池1則采用三串兩并的方式來實(shí)現(xiàn)不同類電池/電容正好兩兩組合。此兩小組電池/電容最終采用何種方式連接成較大的橢圓環(huán)形組合電池組同樣也要根據(jù)實(shí)際情況及要求來決定，因?yàn)槲覀兛梢圆捎貌煌?并聯(lián)連接、不同種類二次電池/電容及其容量比等方式來滿足不同市場(chǎng)/客戶需求。本實(shí)用新型提供的橢圓環(huán)形組合電池組，(1)本橢圓環(huán)形組合電池所需設(shè)備儀器都已產(chǎn)業(yè)化，且制作工藝簡單易行，其制造成本可大幅度的降低；( 本橢圓環(huán)形組合電池因其外表面積大，電池厚度薄，從而有利于散熱，加上卷繞圈數(shù)較少，一致性更好控制，同時(shí)也使得其安全性能更高，相互間連線壓降??；(3)本橢圓環(huán)形組合電池因橢圓環(huán)形電池與橢圓柱電池/電容在外形尺寸上形成完美組合，不但具有結(jié)構(gòu)緊湊體積小比能量高的優(yōu)點(diǎn)，而且能使其綜合性能更加突出；(4)本橢圓環(huán)形組合電池容易組裝及拆解，也就是說維護(hù)起來非常方便，只需維修或替換相應(yīng)有問題的單體電池/電容即可繼續(xù)使用，實(shí)際使用壽命大大增長。進(jìn)一步地，再請(qǐng)參見圖5，作為本實(shí)用新型提供的橢圓環(huán)形組合電池組的一種具體實(shí)施方式
，所述導(dǎo)線111為鎳帶或者鋁帶。鎳帶與鎳帶之間或者鋁帶與鋁帶之間結(jié)合性好， 連接簡單，可以采用機(jī)械的方式對(duì)其進(jìn)行連接，方便且可靠。具體地，在實(shí)際生產(chǎn)中，選用的鎳帶或者鋁帶的寬度一般為5mm左右，厚度一般為Imm左右，以保證連接的可靠性。當(dāng)然， 也可以使用其它合適的連接導(dǎo)線。進(jìn)一步地，還請(qǐng)參見圖5，作為本實(shí)用新型提供的橢圓環(huán)形組合電池組的一種具體實(shí)施方式
，所述各橢圓環(huán)形組合電池由強(qiáng)力打包鋼帶101外圍緊固。有了強(qiáng)力打包鋼帶101 在整組電池的外圍進(jìn)行打包，不但可以有效防止電池/電容鼓肚變形；而且利于電池組的物料管理及導(dǎo)線連接組合。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種橢圓環(huán)形組合電池，其特征在于由一橢圓環(huán)形電池和一橢圓柱形電池/電容組成，所述橢圓環(huán)形電池設(shè)有一豎向貫穿的橢圓孔，所述橢圓柱形電池/電容嵌設(shè)于所述橢圓孔中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橢圓環(huán)形組合電池，其特征在于所述橢圓環(huán)形電池設(shè)有一電池蓋，所述電池蓋上設(shè)有一第一正極端子和一第一負(fù)極端子，且所述第一正極端子和所述第一負(fù)極端子分布于所述電池蓋的橫向中間線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的橢圓環(huán)形組合電池，其特征在于所述橢圓柱形電池/電容具有一第二正極端子和一第二負(fù)極端子，所述第二正極端子和所述第二負(fù)極端子設(shè)于所述橢圓柱形電池/電容的同一端面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橢圓環(huán)形組合電池，其特征在于所述第二正極端子和第二負(fù)極端子位于所述橢圓環(huán)形電池的電池蓋所在的一端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的橢圓環(huán)形組合電池，其特征在于在所述橢圓環(huán)形電池于所述電池蓋所在的一端上還設(shè)有一注液口。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一項(xiàng)所述的橢圓環(huán)形組合電池，其特征在于在所述電池蓋上還設(shè)有一擋板，所述擋板上設(shè)有一與所述橢圓孔相對(duì)應(yīng)的橢圓形的通孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的橢圓環(huán)形組合電池，其特征在于在所述電池蓋上設(shè)有一側(cè)向插槽，所述擋板插設(shè)于所述插槽內(nèi)。
8.一種橢圓環(huán)形組合電池組，由多個(gè)單體電池通過導(dǎo)線連接組合而成，其特征在于 所述單體電池為權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述橢圓環(huán)形組合電池。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的橢圓環(huán)形組合電池組，其特征在于所述導(dǎo)線為鎳帶或者鋁市ο
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的橢圓環(huán)形組合電池組，其特征在于所述各橢圓環(huán)形組合電池由強(qiáng)力打包鋼帶外圍緊固。
專利摘要本實(shí)用新型適用于化學(xué)電池技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種橢圓環(huán)形組合電池，由一橢圓環(huán)形電池和一橢圓柱形電池/電容組成，所述橢圓環(huán)形電池設(shè)有一豎向貫穿的橢圓孔，所述橢圓柱形電池/電容嵌設(shè)于所述橢圓孔中。本實(shí)用新型還提供了一種橢圓環(huán)形組合電池組，由多個(gè)上述所述橢圓環(huán)形組合電池通過導(dǎo)線連接組合而成。本實(shí)用新型提供的橢圓環(huán)形組合電池及橢圓環(huán)形組合電池組，其生產(chǎn)成本低、比能量高、使用壽命長、一致性好、散熱性能優(yōu)異、維護(hù)方便。
文檔編號(hào)H01M2/30GK202050036SQ201120125958
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者張華農(nóng), 衣守忠, 裴祖奎 申請(qǐng)人:深圳市雄韜電源科技股份有限公司