本實(shí)用新型涉及一種啟動電池，具體用于汽車的應(yīng)急啟動。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的啟動電池使用多為鉛酸電池組，高低溫啟動性能差，體積大、安全性較差、對環(huán)境有著極大的污染；與此同時(shí)，目前的啟動電池缺乏對于溫度的監(jiān)控，容易造成高溫的出線，尤其是大電流放電和充電過程中，溫度過高后導(dǎo)致電池早早損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，公開了一種新型啟動電池，其結(jié)構(gòu)合理，能夠?qū)崿F(xiàn)低溫啟動，能夠監(jiān)控溫度，避免高溫?fù)p壞，延長使用壽命。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種新型啟動電池，包括上蓋、正負(fù)極銅柱、電路板、外殼、密封圈、密封板、復(fù)合相變材料填充件、超級電容模組及寬溫高功率聚合物鋰離子電池模組；所述復(fù)合相變材料填充件包含用于包裹超級電容模組的超級電容填充件和用于鑲嵌鋰離子電池模組的鋰離子電池填充件；所述電路板包括智能充放電控制電路；和用于檢測超級電容模組和鋰離子電池模組溫度的溫度檢測模塊，所述溫度檢測模塊與所述智能充放電控制電路電連接；所述正負(fù)極銅柱與所述智能充放電控制電路電連接；所述超級電容模組和鋰離子電池模組與所述充放電控制電路電連接；

超級電容模組和寬溫高功率聚合物鋰離子電池模組使用復(fù)合相變材料填充件固定在采用復(fù)合相變材料的外殼腔體內(nèi)，使用導(dǎo)線分別接入電路板；外殼內(nèi)的密封板將外殼區(qū)分為上下兩個部分，鋰離子電池模組和超級電容模組固定于下半部分，上半部分安裝及固定電路板；所述密封板邊緣開設(shè)有走線孔，導(dǎo)線由下半部分經(jīng)由走線孔進(jìn)入上半部分；外殼和上蓋之間使用密封圈密封，并使用環(huán)氧樹脂AB膠粘合固定。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式：所述超級電容填充件包含用于嵌入超級電容模組的圓形通孔；所述鋰離子電池填充件包含用于嵌入鋰離子電池模組的縫隙的填充片，所有填充片通過垂直于填充片表面的連接片固定。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式：所述外殼的兩個側(cè)面和一個底面上均設(shè)置有縱橫交錯的散熱凸條。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式：所述正負(fù)極銅柱延伸至上蓋上方，所述上蓋上對于正負(fù)極銅柱的位置設(shè)置有正負(fù)極標(biāo)識。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式：所述上蓋上開設(shè)有用于組裝把手的把手組裝槽，把手為U型結(jié)構(gòu)，兩個自由端轉(zhuǎn)動安裝在所述把手組裝槽的槽壁上；所述把手組裝槽的形狀與把手形狀一直，把手轉(zhuǎn)動至水平位置時(shí)完全嵌入所述把手組裝槽內(nèi)。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式：把手轉(zhuǎn)動至水平位置時(shí)，把手的中間位置對應(yīng)的把手組裝槽的槽壁上開設(shè)有用于使用者手部插入的讓位斜槽。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式：所述復(fù)合相變材料為具有2個或2個以上相變點(diǎn)的復(fù)合相變材料。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型公開的一種新型啟動電池，包括上蓋、正負(fù)極銅柱、電路板、外殼、密封圈、密封板、復(fù)合相變材料填充件、超級電容模組及寬溫高功率聚合物鋰離子電池模組；密封板用于隔絕超級電容模組、鋰離子電池模組與上部的電路板；保證電路板有一個相對可靠的工作環(huán)境，互不影響，提升電池可靠性，延長使用壽命；超級電容模組和鋰離子電池模組并聯(lián)后實(shí)現(xiàn)啟動的基本電能供給，相比傳統(tǒng)鉛酸電池，能夠適應(yīng)更低的氣溫，更加可靠耐用；

本實(shí)用新型的復(fù)合相變材料填充件能夠充分包裹發(fā)熱元件鋰離子電池和超級電容模組，通過復(fù)合相變材料外殼的包裹，最終可以將鋰離子電池模組及整個電池維持相對穩(wěn)定的工作溫度內(nèi)，并在電池?zé)崾Э貢r(shí)有效的吸收熱量；防止電池由于熱失控造成的設(shè)備損壞，保證設(shè)備及人身安全。

本實(shí)用新型的溫度檢測模塊能夠監(jiān)控溫度，即時(shí)發(fā)現(xiàn)高溫，有助于避免高溫?fù)p壞。

本實(shí)用新型的外殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理，密封結(jié)構(gòu)可靠，整體結(jié)構(gòu)緊湊穩(wěn)定。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施方式的外觀結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施方式的爆炸圖；

圖3為圖1所述具體實(shí)施方式移除外殼后的效果圖；

圖4為本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)原理框圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-正負(fù)極銅柱，2-上蓋，3-把手，4-超級電容填充件，5-鋰離子電池填充件，6-超級電容模組，7-鋰離子電池模組，8-外殼，9-密封圈，10-電路板，11-密封板，12-把手組裝槽，13-正負(fù)極標(biāo)識，14-讓位斜槽，15-散熱凸條，16-走線孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例描述本實(shí)用新型具體實(shí)施方式：

需要說明的是，本說明書所附圖中示意的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。

同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。

如圖1～4所示，其示出了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式；如圖所示，本實(shí)用新型公開的一種新型啟動電池，主要由寬溫高功率聚合物鋰離子電池模組、超級電容模組及具有相變特性的外殼及內(nèi)部填充件組成，并在內(nèi)部采用高精度的智能充放電控制電路及溫度檢測模塊。

本實(shí)用新型具有安全性高、體積小、功率密度大、能量密度高、結(jié)構(gòu)簡單、無污染、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型整體上包括上蓋2、正負(fù)極銅柱1、電路板10、外殼8、密封圈9、密封板11、復(fù)合相變材料填充件(包含超級電容填充件和鋰離子電池填充件)、超級電容模組6及寬溫高功率聚合物鋰離子電池模組7；其中電路板包括了智能充放電控制電路及溫度檢測模塊，

超級電容模組和寬溫高功率聚合物鋰離子電池模組7使用復(fù)合相變材料填充件固定在采用復(fù)合相變材料的外殼8腔體內(nèi)，使用導(dǎo)線分別接入電路板，并使用密封板11將外殼區(qū)分為上下兩個部分，鋰離子電池模組7固定于下半部分，上半部分用于安裝及固定電路板；外殼和上蓋之間使用密封圈9密封，并使用環(huán)氧樹脂AB膠粘合固定。

上述具體實(shí)施例中，關(guān)于寬溫高功率聚合物鋰離子電池模組可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的寬溫區(qū)鋰離子電池單元，其中，現(xiàn)有技術(shù)包含但不限于如下鋰電池電極配方；該配方包含活性物質(zhì)、粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑三類。

1.1.1活性物質(zhì)

鋰離子電池的性能主要取決于電極材料以及電解質(zhì)，尤其是活性材料對鋰離子電池的影響很大。

目前，鋰離子電池常用的正極活性材料有鈷酸鋰、三元、錳酸鋰以及磷酸鐵鋰。鈷酸鋰由于具有高的電壓平臺及電子電導(dǎo)而成為寬溫型鋰電池的首選材料。為了提高電池在寬溫環(huán)境下放電的容量保持率，我們選取了具有高電壓特征的鈷酸鋰。

鋰離子電池的負(fù)極活性物質(zhì)目前主要還是石墨，石墨包含有天然石墨、人造石墨、中間相。中間相材料由于制作工藝特殊，結(jié)構(gòu)上很適合寬溫放電，所以在寬溫的要求下我們采用中間相作為負(fù)極活性物質(zhì)，同時(shí)適當(dāng)添加石墨烯粉來提高產(chǎn)品性能。

1.1.2粘結(jié)劑

粘結(jié)劑的主要作用是將活性物質(zhì)及導(dǎo)電劑粘結(jié)在集流體上。粘結(jié)劑不具備電子導(dǎo)電的能力，添加粘結(jié)劑后顯然會增加電極的歐姆阻抗，所以粘結(jié)劑的量需要合理優(yōu)化。至于粘結(jié)劑的種類，根據(jù)官能團(tuán)的不同以及分子量的大小會有多種牌號，目前，鋰電行業(yè)常用的粘結(jié)劑主要由日本、美國以及意大利三個國家，其特性也不一樣，選擇合適牌號的粘結(jié)劑也是本項(xiàng)目研究的一個重點(diǎn)，正負(fù)極粘接劑的含量也需要進(jìn)一步的優(yōu)化，使電芯的能量密度達(dá)到最大。

1.1.3導(dǎo)電劑

導(dǎo)電劑顧名思義，其主要功能是導(dǎo)電，而且是電子導(dǎo)電；另外，導(dǎo)電劑還有其他一些附屬功能，譬如：吸儲電解液、改善極片的柔韌性等。按照物質(zhì)分類可以將導(dǎo)電劑分為：金屬導(dǎo)電劑、碳材導(dǎo)電劑、金屬氧化物導(dǎo)電劑等；按照形態(tài)可以將導(dǎo)電劑分為：粉末狀導(dǎo)電劑、纖維狀導(dǎo)電劑、復(fù)合導(dǎo)電劑、碳納米管等。不同的導(dǎo)電劑添加到鋰電池中其功效是不一樣的。碳納米管一般直徑在5納米左右，長度達(dá)到10～20微米，它不僅能夠在導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)中充當(dāng)“導(dǎo)線”的作用，同時(shí)它還具有雙電層效應(yīng)，發(fā)揮超級電容器的高倍率特性，其良好的導(dǎo)熱性能還有利于電池充放電時(shí)的散熱，減少電池的極化，提高電池的高低溫性能，延長電池的壽命，采用碳納米管作為此項(xiàng)目導(dǎo)電劑將作為重點(diǎn)研究方向，正負(fù)極導(dǎo)電劑的選用及含量也需要做優(yōu)化，使電芯的能量密度達(dá)到最大。

1.1.4電解液

電解液配方是各具有自主技術(shù)的鋰電廠家的核心機(jī)密，我司與電解液廠家針對此寬溫型號電池共同開發(fā)一款完全用于寬溫放電的電解液。

1.1.5隔膜

隔膜是鋰離子電池的又一大核心部件，隔膜是一種具有微孔結(jié)構(gòu)的薄膜，主要成分為PE、PP，在鋰離子電池中的主要功能是電子絕緣和離子導(dǎo)通，另外還能夠吸納電解液。用于高輸出功率，鋰離子電池的隔膜需具有較高的孔隙率和機(jī)械強(qiáng)度。但是，較高孔隙率的隔膜電子絕緣能力較差，這樣就會使得制程短路風(fēng)險(xiǎn)提高，降低電池的收成率，另增加隔離膜的厚度可以提高其機(jī)械性能，但同時(shí)也影響其離子導(dǎo)電率。所以，選擇一款合適的隔膜也是本項(xiàng)目的研究重點(diǎn)。

本實(shí)用新型公開的一種新型啟動電池工作時(shí)：

當(dāng)外部設(shè)備需要大電流啟動時(shí)，由超級電容模組輸出電能，啟動后超級電容模組停止工作，由寬溫電池模組提供小電流輸出，并對超級電容模組進(jìn)行充電。溫度檢測模組進(jìn)行溫度檢測，并將溫度數(shù)據(jù)會回饋至智能充放電控制電路，智能充放電控制電路通過輸出電流大小分析并控制超級電容模組及寬溫高功率鋰離子電池模組工作。

使用復(fù)合相變材料的外殼及內(nèi)部填充件，可以有效的平衡電池組內(nèi)部溫度，抑制電池模組由于熱失效而產(chǎn)生的故障。

本實(shí)用新型采用超級電容模組和寬溫高功率聚合物鋰離子電池并聯(lián)使用，外殼及內(nèi)部填充件采用復(fù)合相變材料，并通過電路板進(jìn)行充放電控制及溫度檢測。

本實(shí)用新型的超級電容模組的瞬間大電流放電功能用于汽車啟動時(shí)給發(fā)動機(jī)提供充足的電能，并支持-40℃～+70℃環(huán)境中啟動，可以有效解決汽車及設(shè)備的超低溫啟動問題。

本實(shí)用新型的寬溫高功率聚合物鋰離子電池模組主要是為超級電容模組充電及電能儲存。寬溫高功率聚合物鋰離子電池模組具體材料體系請參考復(fù)件《配方工藝優(yōu)化方向》。

本實(shí)用新型采用復(fù)合相變材料的外殼及內(nèi)部填充件具有2個或多個相變點(diǎn)，可以將鋰離子電池模組及整個電池維持在理想的工作溫度內(nèi)，并在電池?zé)崾Э貢r(shí)有效的吸收熱量；防止電池由于熱失控造成的設(shè)備損壞，保證設(shè)備及人身安全。

上述具體實(shí)施例中所述的“復(fù)合相變材料”采用現(xiàn)有“復(fù)合相變材料”中的一直結(jié)構(gòu)，只要具有2個或多個相變點(diǎn)即可達(dá)到本實(shí)用新型的目的；屬于公知材料。且相變過程中盡量的體積變化小甚至無變化的優(yōu)先材料；比如可以采用“有機(jī)固-固相變儲能材料”有機(jī)固-固相變儲能材料是通過材料晶型的轉(zhuǎn)換來儲能與釋能，在其相變過程中具有體積變化小、無泄漏、無腐蝕和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)開發(fā)出的具有經(jīng)濟(jì)潛力的固-固相變材料主要有3類：多元醇類、高分子類和層狀鈣鈦礦。

上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下做出各種變化。

不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型不限于特定的實(shí)施方式，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求限定。