CN111048826A - 一种汽车启动电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车启动电池，包括：电池盒、若干电芯、压接板、串接板、若干分流片以及电极；电极固定安装于电极接脚；串接板固定安装于压接板，第一串接片和第二串接片将极耳抵压于压块；电芯插装于插槽，分流片装于盒体的两侧部；分流片一一与充电保护电路电性连接；电极的上端从装于盒体的盒盖露出。本发明一种汽车启动电池采用锂离子电芯或钠离子电芯进行储能，能够对电芯进行良好的保护，使电芯充电、放电的过程保持平衡，有利于延长电池的使用寿命；在电芯过压时将电能转化成热能释放掉，避免电路过热；该汽车启动电池装配方便，具有稳定的放电、充电能力，能够满足车辆启动电池的要求，适于市场推广应用。

Description

一种汽车启动电池

技术领域

本发明涉及储能电池领域，更具体地，涉及一种汽车启动电池。

背景技术

随着现在人们生活水平的提高，汽车的拥有量也越来越大，目前汽车多以燃油车为主，在车辆点火时需要车辆的启动电池提供电能以实现发动机点火。目前车辆的启动电池多为铅酸蓄电池，铅酸蓄电池一般深充深放电400次以内，有记忆，寿命在两年左右，使用寿命较短；随着铅酸蓄电池的使用储电能力逐渐降低甚至会失去储电能力，导致车辆无法启动，给车主带来极大的麻烦。此外汽车启动电池在充电过程由于充电电流过大且内阻小，使铅酸电池电解液产生较高的热量，电池盒很容易泄露电解液而造成重金属铅污染，对人的生命健康构成威胁；另外铅酸蓄电池的体积和重量较大，给运输和电池更换带来麻烦。

目前锂离子电池和钠离子电池逐渐得到大量应用，市面上也出现有锂离子启动电池，但是该种汽车启动电池通常为应急用的汽车启动电池，并没有一直安装在汽车内进行充电使用，因为目前的该种应急启动电池都是采用导线实现电芯与电芯之间的串并联，导线跟电芯极耳之间都是通过激光焊接或者锡焊等方式连接在一起，这种连接关系不但会增加阻抗，同时会因为汽车发电机在给启动电池充电过程中因电流过大产生大量的热量造成导线连接处熔化，使得电池短路或者断路而无法正常使用，甚至会烧坏电池。另外，当该种启动电池在受剧烈震动时也会容易使得导线连接松动，给电池的稳定性带来了极大隐患。此外，锂离子电池和钠离子电池作为汽车启动电池在充电过程及相应的保护方面相对于铅酸蓄电池有着更多优化的空间。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供一种用于汽车启动电池，通过整体结构设计及充电保护设计，使该汽车启动电池具有优异的使用效能，为了达到上述目的，本发明采用如下方案。

一种汽车启动电池，包括：

电池盒，所述电池盒包括盒体和盒盖，所述盒体内设有容置所述电芯的插槽；相邻的所述插槽由中部镂空的挡板间隔，所述挡板从所述盒体的底部和侧部向内延伸而成；

若干电芯，所述电芯分为若干电芯组；

压接板，所述压接板设有多个相间隔的支撑部，相邻的所述支撑部间形成供所述电芯的极耳穿过的导引槽和容置所述电芯上部的容置槽，所述容置槽与所述导引槽相通，所述支撑部上设有与所述支撑部表面相平齐的压块，所述极耳弯折后贴于所述压块；

串接板，所述串接板包括设于一侧两第一串接片、多个第二串接片和设于另一侧的线路板，所述第一串接片包括电极接脚，一所述第一串接片和一所述第二串接片分别与所述电芯组的正极对应的极耳和负极对应的极耳电性连接，另一所述第一串接片和另一所述第二串接片分别与所述电芯组的负极对应的极耳和正极对应的极耳电性连接；其余所述第二串接片交错的相对设置，分别与所述电芯组的正极对应的极耳或负极对应的极耳电性连接；使所述电芯组串联后由所述电极接脚输出；所述线路板包括对应于所述电芯组的充电保护电路，所述充电保护电路与所述第一串接片和/或所述第二串接片电性连接；

若干分流片，所述分流片包括一非金属基板和分别位于所述非金属基板两侧的金属导热板和片状图案电阻，所述图案电阻由一片状金属条弯折而成，所述图案电阻包括用以将所述图案电阻接入电路的第一接触端和第二接触端；

以及电极；

所述电极固定安装于所述电极接脚；所述串接板固定安装于所述压接板，所述第一串接片和所述第二串接片将所述极耳抵压于所述压块；所述电芯插装于所述插槽，所述分流片装于所述盒体的两侧部；所述分流片一一与所述充电保护电路电性连接；所述电极的上端从装于所述盒体的所述盒盖露出。

根据本发明的一个实施例，所述充电保护电路包括过压检测电路、过压保护驱动电路、晶体管开关电路、稳压电路、过压保护提示电路及反接保护提示电路，所述过压检测电路用于与所述电芯组的电芯连接，以检测所述电芯电压的大小；所述过压保护驱动电路与所述过压检测电路连接，用于在所述过压检测电路检测到所述电芯的电压大于预设值时发出驱动信号；

所述晶体管开关电路用于与负载、所述过压保护提示电路及所述过压保护驱动电路的信号输出端连接，以根据所述驱动信号将对所述电芯充电的电能放出；所述稳压电路用于与所述电芯正极、所述过压保护提示电路及反接保护提示电路连接，所述过压保护提示电路用于与所述电芯的正极及所述晶体管开关电路电连接，所述反接保护提示电路的信号输入端接地，所述反接保护提示电路的信号输出端与所述稳压电路电连接；

所述图案电阻与所述晶体管开关电路连接，以在所述电芯的电压达到所述预设值时，通过所述图案电阻对充入该电芯组的电流进行分流。

根据本发明的一个实施例，所述过压检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻，所述第一电阻的第一端用于与所述电池的正极连接，所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第二端及所述过压保护驱动电路连接，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端连接，所述第四电阻的第二端接地。

根据本发明的一个实施例，所述过压保护驱动电路包括比较器、第五电阻及第一电容，所述比较器的正相输入端与过压检测电路连接，所述比较器的反相输入端与所述第一电容的第一端连接，所述比较器的输出端与所述晶体管开关电路电连接，所述第一电容的第二端接地；所述第五电阻的第一端用于与电池的正极连接，所述第五电阻的第二端与所述比较器的反相输入端连接。

根据本发明的一个实施例，所述过压保护驱动电路还包括晶闸管，所述晶闸管的控制极与所述第二电容的第一端相连，所述晶闸管的阳极接地，所述晶闸管的阴极与所述比较器的反相输入端电连接。

根据本发明的一个实施例，所述过压保护驱动电路还包括第六电阻及第七电阻，所述第六电阻的第一端与所述比较器的正相输入端连接，所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端电连接，所述第七电阻的第二端与所述比较器的输出端连接。

根据本发明的一个实施例，所述稳压电路包括第一稳压二极管，所述第一稳压二极管的阳极与所述比较器的电源负极连接端连接，所述第一稳压二极管的阴极接地。

根据本发明的一个实施例，所述稳压电路还包括第二稳压二极管、第二电容及第八电阻，所述第二稳压二极管的阳极与所述反接保护提示电路的信号输出端连接，所述第二稳压二极管的阴极用于与所述电池的正极相连；所述第二电容与所述第二稳压二极管并联，所述第八电阻的第一端与所述反接保护提示电路的信号输出端连接，所述第八电阻的第二端接地。

根据本发明的一个实施例，所述具有充电保护的汽车启动电池还包括升压电路及锁定电路，所述升压电路与所述过压保护驱动电路连接，用于对所述过压保护驱动电路输出的电压信号升高到预设值；所述锁定电路与所述升压电路及所述晶体管开关电路连接，用于锁定所述晶体管开关电路的开关状态。

根据本发明的一个实施例，所述升压电路包括升压芯片、电感、第三电容、第四电容、第三稳压二极管、第十一电阻及第十二电阻，所述电感的第一端与稳压电路及升压芯片的第五脚电连接，所述电感的第二端与所述第三稳压二极管的阳极及升压芯片的第一脚连接，所述第三电容的第一端与所述升压芯片的第四脚及所述稳压电路电连接，所述第三电容的第二端接地；所述第四电容的第一端与所述第三稳压二极管的阴极连接，所述第四电容的第二端接地；所述第十一电阻的第一端与所述第三稳压二极管的阴极连接，所述第十一电阻的第二端与所述第十二电阻的第一端连接，所述第十二电阻的第一端与所述升压芯片的第三脚连接，所述第十二电阻的第二端接地；

所述锁定电路包括第一三极管、第二三极管、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻及第十七电阻，所述第一三极管的基极与所述第十三电阻的第一端及所述第十四电阻的第一端相连，所述第一三极管的集电极与所述第十五电阻的第一端相连，所述第一三极管的发射极接地；所述第十三电阻的第二端与所述过压保护驱动电路的信号输出端连接，所述第十四电阻的第二端接地；

所述第二三极管的基极与所述第十六电阻的第一端及所述第十五电阻的第二端相连，所述第二三极管的集电极与所述第十七电阻的第一端及所述晶体管开关电路相连，所述第二三极管的发射极与所述第十六电阻的第二端及所述第三稳压二极管的阴极相连，所述第十七电阻的第二端接地。

本发明一种汽车启动电池采用锂离子电芯或钠离子电芯进行储能，能够对电芯进行良好的保护，减少电池内部连接的连接线，使电芯电连接时具有较为一致的接触电阻，使电芯充电、放电的过程保持平衡，有利于延长电池的使用寿命；能够在电芯过压时较好的将电能转化成热能释放掉，避免电路过热，同时提升电芯工作环境的温度，使电芯因锂离子电芯或钠离子活性提升而增强使用效能，且能在反接时，通过反接保护提示电路进行反接保护和提示而避免装错；该汽车启动电池装配方便，具有多重防呆措施，同时具有稳定的放电、充电能力，能够满足车辆启动电池的要求，适于市场推广应用。

附图说明

图1是本发明一种汽车启动电池的结构示意图；

图2是图1所示汽车启动电池的分解示意图；

图3是图2中压接板另一视角的放大图；

图4是图2中压接板、串接板的放大图；

图5是图2中串接板及盒盖另一视角的放大图；

图6是图2中分流片的一实施方式的放大图；

图7是图2中串接片与极耳的位置关系图；

图8是本发明一种汽车启动电池与充电装置连接时的一种实施方式的原理框图；

图9是本发明一种汽车启动电池的充电保护电路一实施方式的原理框图；

图10是本发明一种汽车启动电池的充电保护电路另一实施方式的原理框图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但发明的实施方式不限于此。

如图1-7所示，为包含本发明一种汽车启动电池的结构示意图，该汽车启动电池包括电池盒1、电芯2、压接板3、串接板4、分流片5和电极6。

电池盒1包括盒体11、盒盖12和底座13。其中，盒体11内设有若干插槽111，插槽111并排设置，插槽111内用于固定放置电芯2；相邻的插槽111 由中部镂空的挡板112间隔，挡板112由盒体11的底部和侧部向内延伸而成，也即是相邻的挡板112间形成插槽111，具体地，通过中部镂空的挡板112将相邻的电芯2间隔开，且相邻电芯2之间还有挡板112中部镂空而形成的空间，不会出现因电芯发热膨胀没有空间而造成电芯或者电池盒鼓包现象。挡块 113位于盒体11的上部，该挡块113对称的设置于盒体11的左右两侧部，用于支撑并放置压接板3。该挡块113与挡板112在盒体11内的设置方向相同。限位柱114设置于盒体11内的四角，为了使限位柱114能够具有判断安装方向的功能，即判断压接板3和串接板4放置或者安装方向，以免放置或者安装方向错误，实际过程中，正确的装配方向能够将压接板3和串接板4放置或者安装在盒体11内，错误的装配方向无法将压接板3和串接板4放置或者安装在盒体11内。在盒体11相对的两角上的限位柱114不同，优选地，两两相邻的限位柱114相异，而与另两个限位柱114不同；在实施时，可通过设置限位柱114的形状和/或大小来实现相对的限位柱114不同。插装槽115 位于盒体11的前后两侧部，该插装槽115的一侧壁的外部延伸出挡板113，该插装槽115用于容置散热装置。

盒盖12设有提手121、电极透孔122和通孔123，提手121装于盒盖 12的外部，用以提拉移动该启动电池；电极透孔122为阶梯圆柱形孔，左右各分布一个，用于启动电池外接正极和外接负极穿透，电极透孔122在盒盖12的下部形成一圆柱形容置空间(图中未标出)；通孔123供螺钉或者螺柱穿过，在本实施例中，在盒盖12上的四角处设置有四个。该盒盖12装于盒体 11的上端，螺钉或者螺柱穿过通孔123螺入盒体11限位柱114上的螺纹孔(图中未标出)，以将盒盖12固定在盒体11上。

底座13设有定位柱131和通孔132，定位柱131用以将盒体11装于底座13时确定盒体11的安装位置，通孔132供螺钉或者螺柱穿过以将底座13 与盒体11固定安装。在本实施方式中，定位柱131设有四个，呈对称分布；通孔132设有四个，分别位于底座13的四角处。在盒体11装于底座13后，底座13边沿延伸出的凸沿包覆盒体11的下端部。

电芯2的上端设有片状极耳21，其中，每一电芯2均有两个极耳21，分别是正极耳和负极耳。电芯2有多个，可以根据实施时电池需要输出的电压及串并联方式进行选择，本实施方式中，电芯2设有8个，且该电芯2分成四组相互串联的电芯组，每一电芯组均由相互并联2个电芯2组成。

压接板3设有若干相间隔的支撑部31，支撑部31由绝缘材料制成，相邻的支撑部31间形成导引槽32。该导引槽32的槽口321贯穿压接板3、形成相邻支撑部31的间隔间隙，在导引槽32内设有若干呈梯形或三角形的导引条322，该导引条322的底部与导引槽32的槽口321接触，即导引条322 的外侧部与该导引条322的底部的交汇在槽口321处；在实施时，优选地，导引条322对称的分布于导引槽32的两侧。容置槽33位于压接板3的下端，该容置槽33由相邻支撑部31的下端形成，该容置槽33与导引槽32相通。缺口34设置于压接板3的四角，相对的缺口34不同，以使压接板3在安装时具有特定的方向，具体地，缺口34与盒体11内的限位柱114对应。压块 35由金属材料制成，通过压铸的方式设于支撑部31上，该压块35的上表面与支撑部31的上表面平齐，其中，每一支撑部31上设有两个相间隔的压块 35；压块35上设有固定孔351，固定孔351有四个，分别位于压块35的四角处。在本实施方式中，从压接板3的一侧起，设有压块35的两相邻支撑部 31间隔一未设有压块35的支撑部31，形成二一二一二一二的结构，其中，“二”是指设有压块35的支撑部31，“一”是指未设有压块35的支撑部31。

串接板4设有第一串接片41、第二串接片41’、固定支脚42、线路板 43、固定座44、缺口45和通孔46。本实施例中，第一串接片41有两个，第二串接片41’有三个，第一串接片41和第二串接片41’均由金属材料制成，优选铝。在第一串接片41上设有第一电连接脚411、第一固定通孔412和电极接脚413；第一电连接脚411有两个，电极接脚413有一个，第一电连接脚411和电极接脚413分别位于第一串接片41的两侧；第一固定通孔412 成组的设置，如附图4中a矩形框内所示，两两纵向相邻分布地四个第一固定通孔412称为一组，在每一第一串接片41上均设有两组第一固定通孔412。第二串接片41’包括第二电连接脚411’和第二固定通孔412’，第二电连接脚411’设有四个，分别位于第二串接片41’的四角；第二固定通孔412’成组的设置，其设置方式与第一固定通孔412相同；每一第二串接片41’上设置有四组第二固定通孔412’。本实施方式中，第一串接片41和第二串接片41’均压铸于串接板4上，第一串接片41的外表面和第二串接片41’的外表面与所在的串接板4表面平齐。在实施时，两第一串接片41分别位于一第二串接片41’的两侧，其与另两个相邻设置的第二串接片41’相对，两第一串接片41的电极接脚413均位于外侧，通过这样的位置设置实现四个电芯组相互串联，第一串接片41的外表面和第二串接片41’的外表面均与串接板 4的底面平齐，第一电连接脚411和第二电连接脚411’处于串接板4内。

固定支脚42分别位于一矩形的四角，用以形成一矩形框状固定区域，固定支脚42上设有螺钉孔，以用螺钉进行固定；本实施方式中，共有八个固定支脚42，能够形成两个矩形框状固定区域。

线路板43的四角装于固定支脚42，该线路板43上有通孔431，供螺钉穿过将线路板43固定安装于固定支脚42。固定座44用以固定电极。串接板上的缺口45设置于串接板4的四角，相对的缺口45不同，以使串接板4在安装时具有特定的方向，本实施例中，该串接板上的缺口45和压接板3上的缺口34是一样的，且均与盒体11内的限位柱114对应。实施时，该线路板 43有两个，每一线路板43上均设置有两个相同的充电保护电路，每一充电保护电路均并联接入一电芯组，用于对该电芯组进行充电保护。

通孔46贯穿串接板4，通孔46的位置与数量对应第一固定通孔412和第二固定通孔412’，在第一串接片41和第二串接片41’装于串接板4后，使螺钉或固定柱能够穿过通孔46及其下方的第一固定通孔412或第二固定通孔412’。

分流片5用以实现分流，分流片5包括一非金属基板和位于该非金属基板一侧的金属导热板及另一侧的片状图案电阻51，该图案电阻51由片状的金属条弯折形成，在该图案电阻51上包括第一接触端511和第二接触端512，流经图案电阻51的电流由第一接触端511流入、第二接触端512流出，或者由第二接触端512流入、第一接触端511流出。为了方便第一接触端511的电连接，在第一接触端511设置了两个第一接触点5111；为了方便第二接触端512的电连接，在第二接触端512设置了两个第二接触点5121。该分流片 5装于散热板52的开口槽522内，金属导热板与开口槽522贴合。在电流流经分流片5的图案电阻51时，图案电阻51产生的热量经非金属基板、金属导热板传递给散热板52，经散热板52及其上的散热片521散发出去。在实施时，在图案电阻51的一侧，除第一接触点5111和第二接触点5121外，其余部分均涂布有黑色绝缘层。

电极6呈阶梯柱状，电极6的阶梯处套装有胶套61，该胶套61具有弹性，可产生一定的形变。电极6的底部设有连接孔62，通过该连接孔62固定及电连接电极6。

电池盒1内的插槽111、支撑部31、导引槽32、容置槽33的数量均相同，插槽111与容置槽33相对设置；缺口34、缺口45和限位柱114配合设置。电芯2置于插槽111，从盒体11的一侧起，相邻的两插槽111插装电芯 2，空出一插槽111，再在相邻的两插槽111内插装电芯2，形成二一二一二一二的分布结构。其中，“二”是指两相邻的插装有电芯2的插槽111，“一”是指未插装有电芯2的插槽111。在盒体11上装入压接板3，由缺口34与限位柱114配合确定压接板3的安装方向，挡块113支撑压接板3的边缘，电芯2的极耳21经导引槽32内的导引条322导引由槽口321穿出；电芯2的下端及侧端均处于插槽111中，电芯2的上端处于容置槽33中，极耳21弯折后贴于支撑部31上的压块35。在应用时，电芯2因通电产生热量而膨胀，膨胀的部分位于挡板112的镂空部分及空出的插槽111对应的空间，防止电芯2之间产生挤压。

在盒体11内装入串接板4，由缺口45与限位柱114配合确定串接板4 的安装方向，串接板4的第一串接片41和第二串接片41’抵于极耳21的表面，使用螺钉或其他固定柱穿过串接板4的通孔46、通孔46对应的第一固定通孔412或第二固定通孔412’螺入或插装于压块35的固定孔351，第一串接片41和第二串接片41’将极耳21抵压于压块35上，实现电芯2、压接板 3和串接板4的固定连接；极耳21位于螺钉或其他固定柱之间，与螺钉或其他固定柱均无接触，使极耳21与第一串接片41和第二串接片41’的接触电阻具有良好的一致性。散热板52插装于盒体11侧部的插装槽115内，散热片521朝向盒体11的外部。

电极6固定装于第一串接片41的电极接脚413，具体的，将电极6穿过固定座44置于第一串接片41的电极接脚413的顶面，使电极6底部的连接孔62与电极接脚413上的通孔4131对齐，使用螺钉或者其他固定柱从电极接脚413的底面穿过通孔4131螺入或固定于连接孔62。将胶套61套装于电极6，在盒体11上盖装盒盖12，电极6的上端从电极透孔122露出，胶套 61卡于电极透孔与电极6之间，能够使盒盖12与电极6之间密封以及避免电极6与盒盖12之间硬接触。

在实施时，再次参照图7，该图7示出了第一串接片41、第二串接片41’和极耳21的位置关系，电芯2划分为ABCD(图中未标出)四个电芯组，每一电芯组均包括两个并联的电芯，分别是电芯A1和电芯A2、电芯B1和电芯 B2、电芯C1和电芯C2、电芯D1和电芯D2(A1和A2、B1和B2、C1和 C2、D1和D2图中均未标出)。第一串接片41包括第一串接片E+和第一串接片E-，第二串接片41’包括第二串接片F1、第二串接片F2和第二串接片 F3。电芯A1正极对应的极耳A1+和电芯A2正极对应的极耳A2+均与第一串接片E+接触，通过第一串接片E+实现极耳A1+和极耳A2+电性连接。电芯 A1负极对应的极耳A1-和电芯A2负极对应的极耳A2-均与第二串接片F1接触，通过第二串接片F1实现极耳A1-和极耳A2-电性连接；电芯B1正极对应的极耳B1+和电芯B2正极对应的极耳B2+均与第二串接片F1接触，通过第二串接片F1实现极耳B1+和极耳B2+电性连接；并通过第二串接片F1将极耳A1-和极耳A2-、与极耳B1+和极耳B2+、电性连接。电芯B1负极对应的极耳B1-和电芯B2负极对应的极耳B2-均与第二串接片F2接触，通过第二串接片F2实现极耳B1-和极耳B2-电性连接；电芯C1正极对应的极耳C1+和电芯C2正极对应的极耳C2+均与第二串接片F2接触，通过第二串接片F2 实现极耳C1+和极耳C2+电性连接；并通过第二串接片F2将极耳B1-和极耳 B2-、与极耳C1+和极耳C2+、电性连接。电芯C1负极对应的极耳C1-和电芯C2负极对应的极耳C2-均与第二串接片F3接触，通过第二串接片F3实现极耳C1-和极耳C2-电性连接；电芯D1正极对应的极耳D1+和电芯D2正极对应的极耳D2+均与第二串接片F3接触，通过第二串接片F3实现极耳D1+ 和极耳D2+电性连接；并通过第二串接片F3将极耳C1-和极耳C2-、与极耳 D1+和极耳D2+、电性连接。电芯D1负极对应的极耳D1-和电芯D2负极对应的极耳D2-均与第一串接片E-接触，通过第一串接片E-实现极耳D1-和极耳D2-电性连接。通过以上方式，电芯A1和电芯A2并联、电芯B1和电芯 B2并联、电芯C1和电芯C2并联、电芯D1和电芯D2并联，电芯组A、电芯组B、电芯组C和电芯组D串联，第一连接片E+和第一连接片E-分别作为串联后的电芯的正极和负极。

两个线路板43上的四个充电保护电路分别通过第一电连接脚411和/或第二电连接脚411’与一电芯组电性连接，分流片5对应有四个，分别通过第一接触点5111和第二接触点5121与一充电保护电路电性连接。在充电时，一电芯组充电完成后，充电保护电路使该电芯组对应的分流片5电连接入充电形成的电路中，避免该电芯组过度充电。

安装时，将底座13装于盒体11；将电芯2按照前述方式设置，将极耳 21经压接板2的导引槽32引导由槽口321穿出，将极耳21弯折贴于支撑部 31上的压块35；电极6穿过固定座44固定安装于串接板4的第一串接片41；将串接板4抵于压接板2，使压接板3的缺口34与串接板4的缺口45一致，采用螺钉或其他固定柱穿过通孔46、第一固定通孔412或第二固定通孔412’螺入或固定于固定孔351，以将串接板4固定安装于压接板3，极耳21处于第一串接片41或第二串接片41’与压块35之间，实现极耳21与第一串接片41和第二串接片41’电性连接。通过以上，电芯2、压接板3、串接板4 和电极6固定连接在一起，将分流片5与线路板43电性连接后插装入插装槽 115；将电芯2装入盒体11的插槽111内，压接板3的缺口34和串接板4的缺口45与限位柱114配合确定安装方向，挡块113支撑压接板3的边缘。将盒盖12盖于盒体11上，电极6从电极透孔122露出，使用螺钉或者螺柱穿过通孔123锁入盒体11限位柱114上的螺纹孔(图中未标出)，将盒盖12固定于盒体11，完成汽车启动电池的安装。

如图8及图9所示，为本发明一种汽车启动电池中充电保护电路一实施方式的原理框图，包括相互串联的电芯组ABCD以及与各电芯组并联的充电保护电路10。每个所述电池组的电芯数量可以为一个或者多个，当电芯组的电芯的数量为多个时，每个电芯组的电池可以为并联或者串联。在本实施例中，每个电芯组的电芯的数量为2个，且该两个电芯相互并联。其中，首端的电芯组A和尾端的电芯D组在充电时与充电装置100连接。

电池保护电路包括过压检测电路101、过压保护驱动电路102、晶体管开关电路103、稳压电路104、过压保护提示电路105及反接保护提示电路106，所述过压检测电路101用于与电池连接，以检测对应的所述电芯组的电芯电压的大小。所述过压保护驱动电路102与所述过压检测电路101连接，用于在所述过压检测电路101检测到所述电芯的电压大于预设值时发出驱动信号。

所述晶体管开关电路103用于与负载、所述过压保护提示电路105及所述过压保护驱动电路102的信号输出端连接，以根据所述驱动信号将对所述电芯充电的电能放出。所述稳压电路104用于与所述电芯正极、所述过压保护提示电路105及反接保护提示电路106连接，所述过压保护提示电路105 用于与所述电芯的正极及所述晶体管开关电路103电连接，所述反接保护提示电路106的信号输入端接地，所述反接保护提示电路106的信号输出端与所述稳压电路104电连接。在本实施例中，通过正极连接端VBAT与电芯的正极相连，通过负载连接端LOAD可连接负载。

所述过压检测电路101包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3 及第四电阻R4，所述第一电阻R1的第一端用于与所述电池的正极连接，所述第二电阻R2的第一端与所述第一电阻R1的第二端连接，所述第三电阻R3 的第一端与所述第二电阻R2的第二端及所述过压保护驱动电路102连接，所述第四电阻R4的第一端与所述第三电阻R3的第二端连接，所述第四电阻R4 的第二端接地。通过多个电阻的配合，因而较便于设计生产。

所述过压保护驱动电路102包括比较器U、第五电阻R5及第一电容C1，所述比较器U的正相输入端与过压检测电路1中的第三电阻R3的第一端连接。所述比较器U的反相输入端与所述第一电容C1的第一端连接，所述比较器U的输出端与所述晶体管开关电路3电连接，所述第一电容C1的第二端接地。所述第五电阻R5的第一端用于与电池的正极连接，所述第五电阻R5的第二端与所述比较器U的反相输入端连接。

所述过压保护驱动电路102还包括晶闸管T，所述晶闸管T的控制极与所述第二电容C2的第一端相连，所述晶闸管T的阳极接地，所述晶闸管T的阴极与所述比较器U的反相输入端电连接。通过所述晶闸管T与所述第一电容C1的配合，因而过压保护驱动电路102的输出信号不容易受到电池电压的影响，提高了稳定性。

所述过压保护驱动电路102还包括第六电阻R6及第七电阻R7，所述第六电阻R6的第一端与所述比较器U的正相输入端连接，所述第六电阻R6的第二端与所述第七电阻R7的第一端电连接，所述第七电阻R7的第二端与所述比较器U的输出端连接。所述第六电阻R6及第七电阻R7具有电压反馈的作用。

所述稳压电路104包括第一稳压二极管D1、第二稳压二极管D2、第二电容C2及第八电阻R8，所述第一稳压二极管D1的阳极与所述比较器U的电源负极连接端连接，所述第一稳压二极管D1的阴极接地。当电池的电压为正常状态，且连接正确时，则所述第一稳压二极管D1导通。所述第二稳压二极管D2的阳极与所述反接保护提示电路106的信号输出端连接，所述第二稳压二极管D2的阴极用于与所述电池的正极相连。所述第二电容C2与所述第二稳压二极管D2并联，所述第八电阻R8的第一端与所述反接保护提示电路 106的信号输出端连接，所述第八电阻R8的第二端接地。

所述过压保护提示电路105包括第一发光二极管D3及第九电阻R9，所述第一发光二极管D3的阳极与所述第九电阻R9的第一端连接，所述第一发光二极管D3的阴极与所述晶体管开关电路103连接，所述第九电阻R9的第二端用于与所述电源的正极电连接。

所述反接保护提示电路106包括第二发光二极管D4及第十电阻R10，所述第二发光二极管D4的阳极与所述第十电阻R10的第一端连接，所述第二发光二极管D4的阴极与所述第二稳压二极管D2的阳极相连，所述第十电阻 R10的第二端接地。当在组装过程中，若电池反接时，则所述第二发光二极管 D4发光，第二稳压二极管D2导通，将电流导出，因而较好地保护元器件不受损坏。该电路设计较巧妙，不仅结构简单，成本低，而且较好地提示了用户，用户体验高。

所述晶体管开关电路103包括场效应管，所述场效应管的漏极用于与所述负载相连，所述场效应管的源极接地，所述场效应管的栅极电连接至所述比较器U的输出端。在本实施例中，所述场效应管包括第一场效应管Q1、第二场效应管Q2及第三场效应管Q3。所述晶体管开关电路103与分流片5的图案电阻51连接，以在所述电芯的电压达到所述预设值时，通过所述图案电阻 51对充入该电芯组的电流进行泄流。

当过压检测电路101检测到电池的电压大于预设值时，所述比较器U输出高电平信号，则所述第一发光二极管D3发光，所述第一场效应管Q1、第二场效应管Q2及第三场效应管Q3导通，电流流经图案电阻51，图案电阻 51发热，从而可把过多的电能释放。通过所述第一发光二极管D3发光提示用户，从而可提高了安全性。此外，电池充电过程中能够维持在50到60摄氏度之间，因而充电效果好。

如图10所示，为发明一种汽车启动电池中充电保护电路另一实施方式的原理图，该本实施方式与图9所示实施方式的结构相似，其主要不同之处在于：本实施方式还包括升压电路107及锁定电路108，所述升压电路107与所述过压保护驱动电路102连接，用于对所述过压保护驱动电路102输出的电压信号升高到预设值。所述锁定电路108与所述升压电路107及所述晶体管开关电路103连接，用于锁定所述晶体管开关电路103的开关状态，也就是说，当每组电芯组充电满后，就保持不再对该组电芯组进行充电，从而更好地保护电芯，其不受充电过程中充电装置端的电压大小的影响。

所述升压电路107包括升压芯片M、电感L、第三电容C3、第四电容 C4、第三稳压二极管D5、第十一电阻R11及第十二电阻R12，所述电感L 的第一端与稳压电路104及升压芯片M的第五脚电连接，所述电感L的第二端与所述第三稳压二极管D5的阳极及升压芯片M的第一脚连接，所述第三电容C3的第一端与所述升压芯片M的第四脚及所述稳压电路104电连接，所述第三电容C3的第二端接地。所述第四电容C4的第一端与所述第三稳压二极管D5的阴极连接，所述第四电容C4的第二端接地；所述第十一电阻R11 的第一端与所述第三稳压二极管D5的阴极连接，所述第十一电阻R11的第二端与所述第十二电阻R12的第一端连接，所述第十二电阻R12的第一端与所述升压芯片M的第三脚连接，所述第十二电阻R12的第二端接地。在本实施例中，可将电压升高到12伏，该电路具有输出电压稳定可靠的优点。可以理解的是，所述升压芯片的型号可根据需要进行选择，在此不做具体限定。

所述锁定电路108包括第一三极管Q4、第二三极管Q5、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16及第十七电阻R17，所述第一三极管Q4的基极与所述第十三电阻R13的第一端及所述第十四电阻 R14的第一端相连，所述第一三极管Q4的集电极与所述第十五电阻R15的第一端相连，所述第一三极管Q4的发射极接地。所述第十三电阻R13的第二端与所述过压保护驱动电路2的信号输出端连接，所述第十四电阻R14的第二端接地。

所述第二三极管Q5的基极与所述第十六电阻R16的第一端及所述第十五电阻R15的第二端相连，所述第二三极管Q5的集电极与所述第十七电阻 R17的第一端及所述晶体管开关电路103相连，所述第二三极管Q5的发射极与所述第十六电阻R16的第二端及所述第三稳压二极管D5的阴极相连。所述第十七电阻R17的第二端接地。通过该锁定电路108进行锁定，因而可稳定地控制所述晶体管开关电路103的状态，以更好地保护电池。

通过所述过压检测电路101、过压保护驱动电路102、晶体管开关电路 103、稳压电路104、过压保护提示电路105及反接保护提示电路106之间的配合，当所述过压检测电路101监测到电池的充电电压过大时，所述过压保护驱动电路102驱动所述晶体管开关电路103开启，使至少部分充电电流从所述晶体管开关电路103释放掉，并进行提示，从而保证了充电安全，以及较人性化。通过设置分流片，以在过压时可较好地将电能转化成热能通过所述分流片释放掉，避免电路过热；在装配过程中，当电芯反接时，通过所述反接保护提示电路106进行反接保护和提示，因而避免装错，提高了安装效率。

以上对本发明所提供的汽车启动电池进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内，不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种汽车启动电池，其特征在于，包括：

电池盒，所述电池盒包括盒体和盒盖，所述盒体内设有容置所述电芯的插槽；相邻的所述插槽由中部镂空的挡板间隔，所述挡板从所述盒体的底部和侧部向内延伸而成；

若干电芯，所述电芯分为若干电芯组；

压接板，所述压接板设有多个相间隔的支撑部，相邻的所述支撑部间形成供所述电芯的极耳穿过的导引槽和容置所述电芯上部的容置槽，所述容置槽与所述导引槽相通，所述支撑部上设有与所述支撑部表面相平齐的压块，所述极耳弯折后贴于所述压块；

串接板，所述串接板包括设于一侧两第一串接片、多个第二串接片和设于另一侧的线路板，所述第一串接片包括电极接脚，一所述第一串接片和一所述第二串接片分别与所述电芯组的正极对应的极耳和负极对应的极耳电性连接，另一所述第一串接片和另一所述第二串接片分别与所述电芯组的负极对应的极耳和正极对应的极耳电性连接；其余所述第二串接片交错的相对设置，分别与所述电芯组的正极对应的极耳或负极对应的极耳电性连接；使所述电芯组串联后由所述电极接脚输出；所述线路板包括对应于所述电芯组的充电保护电路，所述充电保护电路与所述第一串接片和/或所述第二串接片电性连接；

若干分流片，所述分流片包括一非金属基板和分别位于所述非金属基板两侧的金属导热板和片状图案电阻，所述图案电阻由一片状金属条弯折而成，所述图案电阻包括用以将所述图案电阻接入电路的第一接触端和第二接触端；

以及电极；

所述电极固定安装于所述电极接脚；所述串接板固定安装于所述压接板，所述第一串接片和所述第二串接片将所述极耳抵压于所述压块；所述电芯插装于所述插槽，所述分流片装于所述盒体的两侧部；所述分流片一一与所述充电保护电路电性连接；所述电极的上端从装于所述盒体的所述盒盖露出。

2.根据权利要求1所述的汽车启动电池，其特征在于，所述充电保护电路包括过压检测电路、过压保护驱动电路、晶体管开关电路、稳压电路、过压保护提示电路及反接保护提示电路，所述过压检测电路用于与所述电芯组的电芯连接，以检测所述电芯电压的大小；所述过压保护驱动电路与所述过压检测电路连接，用于在所述过压检测电路检测到所述电芯的电压大于预设值时发出驱动信号；

所述晶体管开关电路用于与负载、所述过压保护提示电路及所述过压保护驱动电路的信号输出端连接，以根据所述驱动信号将对所述电芯充电的电能放出；所述稳压电路用于与所述电芯正极、所述过压保护提示电路及反接保护提示电路连接，所述过压保护提示电路用于与所述电芯的正极及所述晶体管开关电路电连接，所述反接保护提示电路的信号输入端接地，所述反接保护提示电路的信号输出端与所述稳压电路电连接；

所述图案电阻与所述晶体管开关电路连接，以在所述电芯的电压达到所述预设值时，通过所述图案电阻对充入该电芯组的电流进行分流。

3.根据权利要求2所述的汽车启动电池，其特征在于，所述过压检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻，所述第一电阻的第一端用于与所述电池的正极连接，所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第二端及所述过压保护驱动电路连接，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端连接，所述第四电阻的第二端接地。

4.根据权利要求2或3所述的汽车启动电池，其特征在于，所述过压保护驱动电路包括比较器、第五电阻及第一电容，所述比较器的正相输入端与过压检测电路连接，所述比较器的反相输入端与所述第一电容的第一端连接，所述比较器的输出端与所述晶体管开关电路电连接，所述第一电容的第二端接地；所述第五电阻的第一端用于与电池的正极连接，所述第五电阻的第二端与所述比较器的反相输入端连接。

5.根据权利要求4所述的汽车启动电池，其特征在于，所述过压保护驱动电路还包括晶闸管，所述晶闸管的控制极与所述第二电容的第一端相连，所述晶闸管的阳极接地，所述晶闸管的阴极与所述比较器的反相输入端电连接。

6.根据权利要求4所述的汽车启动电池，其特征在于，所述过压保护驱动电路还包括第六电阻及第七电阻，所述第六电阻的第一端与所述比较器的正相输入端连接，所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端电连接，所述第七电阻的第二端与所述比较器的输出端连接。

7.根据权利要求4所述的汽车启动电池，其特征在于，所述稳压电路包括第一稳压二极管，所述第一稳压二极管的阳极与所述比较器的电源负极连接端连接，所述第一稳压二极管的阴极接地。

8.根据权利要求7所述的汽车启动电池，其特征在于，所述稳压电路还包括第二稳压二极管、第二电容及第八电阻，所述第二稳压二极管的阳极与所述反接保护提示电路的信号输出端连接，所述第二稳压二极管的阴极用于与所述电池的正极相连；所述第二电容与所述第二稳压二极管并联，所述第八电阻的第一端与所述反接保护提示电路的信号输出端连接，所述第八电阻的第二端接地。

9.根据权利要求2所述的汽车启动电池，其特征在于，所述具有充电保护的汽车启动电池还包括升压电路及锁定电路，所述升压电路与所述过压保护驱动电路连接，用于对所述过压保护驱动电路输出的电压信号升高到预设值；所述锁定电路与所述升压电路及所述晶体管开关电路连接，用于锁定所述晶体管开关电路的开关状态。

10.根据权利要求9所述的汽车启动电池，其特征在于，所述升压电路包括升压芯片、电感、第三电容、第四电容、第三稳压二极管、第十一电阻及第十二电阻，所述电感的第一端与稳压电路及升压芯片的第五脚电连接，所述电感的第二端与所述第三稳压二极管的阳极及升压芯片的第一脚连接，所述第三电容的第一端与所述升压芯片的第四脚及所述稳压电路电连接，所述第三电容的第二端接地；所述第四电容的第一端与所述第三稳压二极管的阴极连接，所述第四电容的第二端接地；所述第十一电阻的第一端与所述第三稳压二极管的阴极连接，所述第十一电阻的第二端与所述第十二电阻的第一端连接，所述第十二电阻的第一端与所述升压芯片的第三脚连接，所述第十二电阻的第二端接地；

所述锁定电路包括第一三极管、第二三极管、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻及第十七电阻，所述第一三极管的基极与所述第十三电阻的第一端及所述第十四电阻的第一端相连，所述第一三极管的集电极与所述第十五电阻的第一端相连，所述第一三极管的发射极接地；所述第十三电阻的第二端与所述过压保护驱动电路的信号输出端连接，所述第十四电阻的第二端接地；

所述第二三极管的基极与所述第十六电阻的第一端及所述第十五电阻的第二端相连，所述第二三极管的集电极与所述第十七电阻的第一端及所述晶体管开关电路相连，所述第二三极管的发射极与所述第十六电阻的第二端及所述第三稳压二极管的阴极相连，所述第十七电阻的第二端接地。

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