MX2010010037A - Bateria acumuladora de arranque sin plomo, metodo de procesamiento y su uso, particularmente para motores de combustion y vehiculos de motor. - Google Patents

Bateria acumuladora de arranque sin plomo, metodo de procesamiento y su uso, particularmente para motores de combustion y vehiculos de motor.

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MX2010010037A
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Soren Wendel
Vladimir Biza
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Abstract

Una batería acumuladora, método de procesamiento y su uso, en especial para motores de combustión y vehículos de motor, consiste de la conexión serie-paralelo de al menos una o más celdas de NiMH - Níquel-hidruro de metal, y/o celdas de Li-Ion Litio-ion, y/o celdas de Li-Pol - Litio-polímero, y ultracapacitores.

Description

BATERÍA ACUMULADORA DE ARRANQUE SIN PLOMO, MÉTODO DE PROCESAMIENTO Y SU USO, PARTICULARMENTE PARA MOTORES DE COMBUSTIÓN Y VEHÍCULOS DE MOTOR CAMPO TÉCNICO Esta invención se refiere al nuevo tipo de baterías acumuladoras con uso para el arranque de motores de combustión de ignición por compresión y de ignición por chispa y baterías para todos los tipos de vehículos de motor.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Todos los tipos conocidos de baterías de arranque para motores de combustión y vehículos de motor (llamadas de aquí en adelante "baterías de auto") se basan en la reacción electroquímica de celdas de plomo-ácido (llamadas de aquí en adelante "baterías de plomo") . Todos los tipos de baterías de auto de plomo contienen plomo como electrodos y una solución de ácido sulfúrico H2S04 como electrolito y durante la descarga y la carga está ocurriendo un proceso químico conocido. Estos diferentes tipos de baterías de auto de plomo varían solo en la construcción de las celdas (la forma y el método de fabricación de los electrodos, la forma de la celda, los canales de desgasificación y las válvulas, etc.), material de pasta de plomo que reduce el consumo del plomo durante la fabricación, separadores, aditivos electrolíticos, etc. Ninguno de los tipos conocidos actualmente está cerrado herméticamente en su totalidad, la liberación parcial de las sustancias contenidas en la batería al ambiente circundante siempre está ocurriendo durante la operación. Con la mayoría de los tipos modernos, llamados baterías AGM y de plomo-ácido con gel, este efecto puede ocurrir solo cuando se sobrecarga la batería. Todos los tipos conocidos actualmente contienen sustancias toxicas (plomo Pb) y peligrosas (ácido sulfúrico H2SO4) de acuerdo con el significado de la Directiva 2002/95/EC. Los tipos conocidos actualmente de baterías de auto con plomo han garantizado que la temperatura de operación varía entre -18°C a 40°C.
Actualmente, las celdas de NiMH, ión de Li y LiPol no son capaces de suministrar o recibir corrientes suficientemente altas y no son capaces de suministrar o recibir de manera efectiva la energía a temperaturas por debajo de -20°C.
Acvunuladores de Níquel-Cadmio (NiCd) El níquel es el electrodo positivo, el cadmio es el negativo y el hidróxido de potasio fijado en el separador y los electrodos es el electrolito. Estos son tanques populares por sus características favorables tales como peso - relación de capacidad, son convenientes aun para alta carga de corriente - tienen menor resistencia interna más, proporcionan una mayor corriente, pueden ser cargadas rápidamente y son más resistentes al uso inapropiado (sobrecarga o descarga profunda o completa), trabajan aun bajo condiciones climáticas extremas (a -40°C) . Estas pueden ser almacenadas con carga sin pérdidas en las propiedades eléctricas, prácticamente durante cualquier tiempo. La desventaja es que estos contienen cadmio, el cual es un metal pesado venenoso con la habilidad de acumularse en el organismo y que puede provocar enfermedades fatales. Estos tienen menor capacidad (hasta de - 1100 mAh) y mayor auto-descarga (la resistencia interna se eleva) .
Acumuladores de Níquel- hidruro de metal (NiMH) Estos se parecen a los acumuladores de níquel-cadmio, pero se diseñan para tener mayor capacidad aunque tienen el mismo volumen, y para ser menos peligrosas para el ambiente. El electrodo positivo es níquel otra vez, pero el negativo es hidruro de un compuesto metálico, por ejemplo, hidróxido de óxido de níquel Ni (OH) 2 y el electrolito es otra vez hidróxido de potasio. Estos tienen un voltaje nominal (1.2 - 1.25 V) y un régimen de carga idéntico al NiCd, su capacidad es 40% mayor y estos tienen características de descarga planas, por consiguiente auto-descarga pequeña, pero su uso bajo condiciones climáticas extremas es problemático - por debajo de -10°C (algunos puede resistir -20°C) y la posibilidad de corrientes altas de descarga se limita actualmente a una décima parte de la capacidad. Estos pueden ser almacenados cargados y descargados, pero es vital cargarlos y descargarlos unas cuantas veces al menos vez al año, o, debido a las reacciones químicas, los electrodos del acumulador se dañan y ocurrirá una pérdida irreversible de su capacidad.
Acumuladores de Litio-Ión (Li-Ión) Estos vienen principalmente de celdas de litio. El electrodo positivo se compone de compuestos de óxidos de litio y otro metal (usualmente óxido de litio y cobalto (III) +LÍ20. Co203 ) , el negativo es carbón mezclado con otros químicos, y un compuesto de ésteres es el electrolito (la composición exacta está protegida por los productores particulares, el usado comúnmente es tetrafluroborato de litio LÍBF4) . Estos tienen un voltaje nominal de 3.6 V. Estos no puede ser cargados y descargados con corriente excesiva y la desventaja es la demanda de protección de energía de las celdas individuales durante la carga y descarga. El voltaje final durante la carga no puede ser excedida y la descarga bajo cierto límite debe ser contenida o restringida, lo cual está a cargo de circuitos de protección de cada celda individual. Las condiciones de operación de los acumuladores de Li-Ion son similares a aquellas con NiMH, y cuando se almacenan por tiempos largos, se requiere que sean cargados al menos una vez al año para evitar la descargador debajo de cierto límite ya que la batería se está auto-descargando. La densidad de energía varía desde 120 a 130 h/kg o desde 200 a 250 h/dm2.
Acumuladores de Litio-Polímero (Li-Pol) Estas celdas vienen de celdas de Li-Ion; estas tienen características similares, incluyendo voltaje nominal, capacidad y corriente. Al contrario de los de Li-Ion, estos son más ligeros con construcción prismática, pero son mecánicamente durables. Muy parecido a los acumuladores de Li-Ion, la desventaja es la necesidad de protección de energía de las celdas individuales cuando se cargan y descargan, y corrientes de descarga bajas.
Ultracapacitores En principio, los ultracapacitores son condenadores electrolíticos fabricados con tecnología especial, con el objetivo de alcanzar alta capacidad de miles de faradios mientras que se mantienen las características de un condensador, en particular, la habilidad de carga y descarga rápidas. La capacidad de los condensadores es directamente proporcionar a la superficie de los electrodos e indirectamente proporcional a la distancia de los electrodos (cargas). Los electrodos de los ultracapacitores se componen de carbón en polvo, depositado sobre una película delgada de aluminio. Los granos de polvo de carbón tienen superficies de hasta 2000 m2 por 1 gramo de polvo. Dos electrodos están separados por láminas de separación fabricadas de polipropileno; el espacio entre los electrodos se rellena con electrolito líquido. La gran superficie de los eléctrodos y una distancia muy pequeña de los granos de carbono particulares (10~10m de serie) crea la capacidad de series de faradios. La distancia entre los granos de carbono también reduce el voltaje de operación del condensador a la cantidad de aproximadamente 2.5 V. El resultado es un condensador polarizado con muy alta capacidad y muy baja resistencia en serie, conveniente para el suministro rápido y carga de energía eléctrica. Los parámetros eléctricos de los ultracapacitores son comparables con los parámetros de las fuentes electroquímicas (baterías, acumuladores) . LA energía almacenada en los ultracapacitores es, en serie, 10 veces mayor que la energía almacenada en los condensadores comunes. La baja resistencia interna permite la descarga rápida; el suministro eléctrico excelente suministrado por los ultracapacitores alcanza los valores de series de kilovatios por lkg de peso del ultracapacitor . Los parámetros eléctricos de los ultracapacitores se preservan aun a temperaturas por debajo de -40°C.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención prenotada se refiere al nuevo tipo de baterías acumuladoras, el cual se basa en la conexión serie-paralelo de celdas secundarias sin plomo de los tipos NiMH, Li-Ion, Li-Pol y ultracapacitores con posible uso ventajoso de unidades de control electrónicas. Las baterías acumuladores de acuerdo con esta invención también tienen las mismas características cualitativas sin el uso de unidades de control electrónico. Esta invención consiste en descubrir una alternativa conveniente de - y la mejoría de las baterías con plomo existentes. Las baterías de acuerdo con esta invención son un nuevo tipo de conexión de componentes conocidos, con lo cual se alcanzan mejores características cualitativas y cuantitativas que las de las baterías con plomo existentes.
El principio de las nuevas baterías acumuladores yace en la conexión serie-paralelo de celdas de NiMH, Li-Ion, Li-Pol y ultracapacitores , con el propósito de eliminar los acumuladores de plomo existentes. Mediante la conexión permanente de esos componentes en un complejo sólido, se garantiza lo siguiente: la conservación de características conseguidas (tamaño o resistencia interna de las terminales de conexión, uniones y su resistencia de conexión, la conducción térmica y la eliminación de calor de los conductores, la conductividad eléctrica de los conductores eléctricos y las terminales, el aislamiento eléctrico de y la solidez mecánica, y la estabilidad de posicionamiento de los componentes individuales) durante el tiempo completo de operación en cualquier condición, resistencia química y mecánica en ambientes perniciosos de otra manera (humedad excesiva elementos de corrosión en la atmósfera, oxidación de las conexiones, etc.), ambiente de temperatura correspondiente durante la operación (uso de diferentes agentes de relleno en recipientes epóxicos, proporcionar - de acuerdo con las necesidades actuales - conductividad térmica o, respectivamente, aislamiento térmico) , eventualmente sui combinación para varios componentes las baterías de auto de nuevo tipo para la utilización máxima de las características ventajosas de los componentes particulares tales como la alta capacidad de las celdas de NiMH, Li-Ion o Li-Pol, habilidad de cargarse rápidamente, la habilidad de proporcionar corriente aun si se descargan profundamente o en su totalidad, su resistencia interna relativamente pequeña y posiblemente proporcionar corrientes en tamaños que sean mínimamente el triple que su capacidad nominal y durante el tiempo completo de operación, sin degradación de las conexiones afectadas por el ambiente; los utracapacitores se usan por su habilidad para proporcionar, por un corto tiempo, altas corrientes de series de mieles de faradios sin daños provocados por pérdidas térmicas, tener resistencia interna pequeña gracias a lo cual estos proporcionan alta salida de energía, pueden ser cargados desde celdas usadas o eventualmente desde fuentes de alimentación conectadas - en un tiempo muy corto. Sus desventajas, lo cual no es posible con conexiones comunes, también pueden ser eliminadas, es decir, su durabilidad mecánica corta (significativamente para las celdas de Li-Pol) , etc. El número de celdas está dado por la capacidad requerida y el voltaje final del nuevo tipo de baterías acumuladoras.
Cuando se requiere alta corriente de descarga, esta se proporciona principalmente por ultracapacitores . Las celdas de NiMH (Li-Ion, Li-Pol) debido a los valores de resistencia interna y a los conductores de conexión y terminales de ramificaciones individuales, eventualmente debido a la unidad electrónica de control, si se usa tal, no se sobrecargan. Las ramificaciones y conexiones particulares tienen resistencia selectiva especificada con relación al tipo de las celdas (principalmente debido a su corriente de descarga máxima) .
Para las ramificaciones de NiMH, las celdas de Li-Ion o Li-Pol, la resistencia es 3-10 veces mayor que para la ramificación de los ultracapacitores . La relación de resistencias y el tamaño absoluto de esas resistencias depende del tipo y las características de los componentes particulares .
Este nuevo tipo de batería acumuladora puede ser descargado durante un tiempo corto cuando la corriente alcanza el valor de su capacidad nominal multiplicada 20-30 veces.
Durante la reducción de la corriente de descarga bajo el nivel de la corriente de descarga permanente de las celdas de NiMH (Li-Ion, Li-Pol) , los ultracapacitores se encienden de los aparatos eléctricos y procede su descarga. La corriente mediante la cual se cargan los ultracapacitores depende del nivel de carga de las celdas de NiMH (Li-Ion, Li-Pol), la temperatura circundante y la cantidad total de energía demandada, y se reduce exponencialmente . Aquí, el sistema descrito permite el uso de celdas de NiMH (Li-Ion, Li-Pol) en instalaciones que demandan la energía permanentemente, hasta una décima parte (cuando se usan celdas de NiMH) o el triple (cuando se usan celdas de Li-Ion o Li-Pol) de la capacidad de los acumuladores usados, y junto con eso, estas demandan a rachas, corrientes que duran unos cuantos segundos de tamaños hasta 30 veces la capacidad nominal del acumulador usado, lo cual no era posible hasta ahora. A temperaturas por debajo de -20°C, donde la corriente de descarga máxima de las celdas de NiMH (Li-Ion, Li-Pol) se reduce a aproximadamente 30% del valor alcanzado a 20°C, los ultracapacitores son capaces de suministrar la cantidad suficiente de corriente y así, la funcionalidad del acumulador se garantiza a temperaturas por debajo de -40°C. Con respecto a las características de descarga plana de las celdas de NiMH (Li-Ion, Li-Pol) y de construcción del acumulador, este tipo de acumulador es capaz de suministrar corrientes hasta 209 veces el valor de la capacidad nominal, aun si se descargan profundamente o completamente por debajo del 10% de la capacidad nominal.
Las ventajas principales de la presente invención son: El nuevo tipo de batería acumuladora no contiene plomo, solución de ácido sulfúrico o cualquier otra sustancia peligrosa o toxica en el significado de la Directiva 2002/95/EC RoHS en forma no enlazada, y por lo tanto es ecológicamente inofensiva (las substancias toxicas y peligrosas en forma no enlazada durante el almacenamiento y la operación que se separan completamente y herméticamente del ambiente circundante) .
- El nuevo tipo de batería acumuladora se puede utilizar en un rango más amplio (-40°C a 60°C) de temperaturas de operación .
Debido al uso de ultracapacitores y las características de descarga plana de las celdas de NiMH (Li-Ion, Li-Pol) , es posible arrancar motores de combustión aun con baterías acumuladoras que se descargan 90% de su capacidad nominal. En comparación con la capacidad de las baterías de plomo, se pueden usar batearías acumuladoras con solo la mitad de la capacidad de las primeras mencionadas.
- El tipo descrito de baterías acumuladoras, debido a su composición y la combinación de celdas de NiMH (Li-Ion, Li-Pol) y ultracapacitores, son más ligeras y de tamaño más pequeño que las baterías de plomo. La densidad de la energía almacenada, de acuerdo con el modo de construcción y la elección de celdas de NiMH (Li-Ion, Li-Pol) , arranca a 150 h/dm3 (los acumuladores de plomo típicamente a 50Wh/dm3) .
- Debido a la construcción de las celdas de NiMH (Li-Ion, Li-Pol) , ultracapacitores y la construcción monolítica de las baterías acumuladoras en si, estas son mucho más resistentes al daño y las vibraciones. En virtud del hecho de que los ultracapacitores toman parte de la invención, es posible proporcionar en serie corrientes de arranque más altas en el rango completo de temperaturas de operación.
Por el lado de las desventajas y en comparación con las baterías de plomo, se puede considerar la sensibilidad a la inversión de los polos de las baterías acumuladoras (en electrónicas de compensación convenientes no se aplica) y por lo general la descarga más alta de las celdas de NiMH (Li-Ion, Li-Pol) a temperaturas sobre 40°C, lo cual, por otro lado, puede ser eliminado usando celdas de NiMH (Li-Ion, Li-Pol) , peso solo al precio de limitar el nivel de temperatura de operación más bajo que varía entre -25°C y -30°C. Cuando se seleccionan celdas de Li-Pol (Li-Ion) como las celdas de NiMH (Li-Ion, Li-Pol, es necesario considerar el uso de protección electrónica para el control de las corrientes de carga y descarga .
El nuevo tipo de baterías acumuladoras consiste en la conexión serie-paralelo de celdas secundarias de NiMH, Li-Pol y eventualmente Li-Ion o bloques de celdas (en los esquemas marcados como "B") y ultracapacitores (en los esquemas marcados como "C"), colocados en bloques con o sin unidades electrónicas de control (en los esquemas marcados como "E"). Las características requeridas de los bloques individuales se pueden ajustar mediante la combinación adecuada de los diferentes tipos de celdas de NiMH (Li-Ion, Li-Pol) , los ultracapacitores y por la configuración de la unidad electrónica de control. Mediante dicho procedimiento, se pueden tomar las ventajas de las celdas de NiMH (Li-Ion, Li-Pol) , es decir, su alta capacidad en comparación con su relación de volumen a peso y, al mismo tiempo, la corriente de descarga desventajosamente más baja puede ser eliminada. Para continuar, las ventajas de los ultracapacitores son, en particular, que las altas corrientes de descarga (aproximadamente 1000A) y la baja resistencia interna (aproximadamente lmQ) , y su capacidad desventajosamente baja pueden ser eliminadas. Estos bloques, de acuerdo con las necesidades de voltaje nominal, capacidad requerida, o eventualmente otras demandas, por separado o conectados y con conexión a la unidad electrónica de control, se insertan consecuentemente en materiales convenientes consiguiendo productos monolíticos provistos con terminales, y después del endurecimiento se preparan para el uso como un sustituto directo de las baterías de plomo existentes y las baterías de auto.
El método de producción de las baterías de acuerdo con esta invención se caracteriza en que, se realiza la conexión serie-paralelo de celdas de NiMH, Li-Pol, y eventualmente Li-Ion, o bloques de celdas y ultracapacitores en bloques. En consecuencia, se logran mejores características cualitativas, y con relación a la capacidad, también cuantitativas de un nuevo tipo de baterías.
El beneficio primario de esta invención es la posibilidad de usar celdas de NiMH, Li-Pol, y eventualmente de celdas secundarias de Li-Ion o bloques de celdas y ultracapacitores en bloques, para el arranque de motores de combustión de ignición por compresión y de ignición por chispa y de todos los tipos de vehículos de motor, mediante la conexión en serie-paralelo de aquellos componentes identificados arriba.
Las baterías de acuerdo con esta invención consisten de al menos un acumulador de NiMH o Li-Pol, y eventualmente de celdas secundarias de Li-Ion, y eventualmente de bloques de celdas y ultracapacitores, usando conexiones en serie o paralelas, o serie-paralelo.
En las muestras presentadas a continuación, se muestran los parámetros técnicos del aparato, dependiendo de la selección de los componentes, materiales y el tipo de construcción usados.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Esquema 1 - La batería creada mediante la conexión serie-paralelo de 10 celdas B de NiMH con capacidad nominal de 22Ah, voltaje nominal de 1.2V, y corriente de descarga máxima de 2C, y 5 ultracapacitores C con capacidad de 400F, voltaje nominal de 2.7V, y corriente máxima de 500A.
Fig. 1 - Especificación de la carga y descarga de la batería acumuladora, de acuerdo con la Muestra 1.
Esquema 2 - La batería creada por conexión serie-paralelo de 110 celdas B de NiMH con capacidad nominal de 4.5Ah, voltaje nominal de 1.2V y corriente de descarga máxima de 10C, y 10 ultracapacitores C con capacidad de 400F, voltaje nominal de 2.7V y corriente máxima de 500A.
Fig. 2 - Especificación de la descarga de la batería acumuladora, de acuerdo con la Muestra 2.
El aparato mostrado en la Fig. 3 consiste de un fusible de seguridad P con corriente nominal de 40mA, un diodo Zener D con voltaje de trabajo de 15V, y conductores de conexión con tamaño de sección transversal suficiente.
El Aparato mostrado en la Fig. 4 además de la instalación previa, tiene un estabilizador S de voltaje con voltaje de trabajo de 8V, y un módulo de voltímetro M que puede medir y desplegar el voltaje eléctrico entre 0 y 20V.
Descripción de las funciones de las muestras elegidas de las unidades E electrónicas de control: La unidad E mostrada en la Fig. 3 se compone de un diodo D Zener para 15V y un fusible P de seguridad con corriente nominal de 40mA, conectados en serie. Cuando se invierte la polaridad de la batería, el diodo D Zener se abre y la corriente fluye a través del fusible P de seguridad, lo cual provoca su interrupción. Cuando la conexión a la fuente de energía cuyo voltaje es mayor que 15V el diodo D Zener es canalizado en la dirección inversa de modo tal que el voltaje se estabiliza. Si el voltaje de la fuente de energía se eleva sobre aproximadamente 17V, la corriente que fluye a través del fusible P de seguridad excede los 40mA y el fusible se interrumpe en consecuencias. La condición del fusible P de seguridad, o eventualmente del diodo D Zener, está indicando si ha ocurrido un cambio de polaridad de la batería acumuladora, o si esta ha sido conectada a la fuente de energía con un voltaje más alto que el especificado en la documentación .
La unidad E mostrada en la Fig. 4 consiste del bloque descrito arriba mostrado en la Fig. 3 y el módulo de voltímetro M, suministrado con energía a través del estabilizador S de voltaje configurado para medir un rango de 20V, se conecta en derivación a esta unidad. Excepto por la información sobre si ha ocurrido el cambio de polaridad en el pasado o si esta fue conectada a una fuente de energía con un voltaje mayor que el especificado en la documentación, esta unidad también muestra el estado de voltaje actual de la batería .
En las Figuras y los esquemas anexos, se presentan las características y las conexiones electrónicas para las muestras particulares de la invención.
UTILIZACIÓN INDUSTRIAL Este tipo de batería acumuladora se diseña principalmente para el arranque de motores de combustión de ignición por compresión y de ignición por chispa y baterías para todos tipos; sobre todo, estas son una substitución ecológica, moderna, y libre de mantenimiento de las baterías de plomo existentes usadas en los vehículos de motor.
Además, estas se pueden usar como una "batería de accionamiento" en electro móviles, scúteres, sillas de ruedas, etc. Además, es posible su utilización en sistemas de suministro de energía de respaldo y los similares.
EJEMPLO DE LA MODALIDAD DE LA SOLUCIÓN TÉCNICA Muestra 1 De acuerdo con el esquema 1, la batería se crea por la conexión serie-paralelo de 10 celdas B de NiMH con capacidad nominal de 22Ah, voltaje nominal de 1.2V y corriente máxima de descarga e 2C, y 5 ultracapacitores C con capacidad de 400F, voltaje nominal de 2.7V y corriente máxima de 500A. Este paquete de baterías y celdas, después de la terminación de las conexiones, se encapsula con resina epóxica en una unidad monolítica. Las características técnicas de este aparato se muestran en la Tab . 1. el proceso de carga, descarga a largo plazo y descarga de arranque a corto plazo prior alta corriente se muestran en la Fig. 1, Esta batería se diseña principalmente para el arranque de motores de ignición por chispa de hasta lOOkN y puede reemplazar las baterías de auto de plomo ordinarias con capacidad que varía entre 36 y 45 Ah. Esta batería no contiene ningún control electrónico o unidades maestro) .
Las secciones transversales de los conductores en todas las conexiones internas tienen una supercine respectiva de 10mm se construyen de cobre y los componentes particulares se conectan con soldadura de SnAg3.
La implementacion mecánica final, el tamaño, el tipo de resina epóxica, el agente de llenado, la forma, la distribución de la salida y las secciones transversales de los conductores se someten a la utilización deseada.
Para usarse en vehículos de motor, el tamaño elegido es de 207x175x175 mm (LxAxA) , los polos de salida del tipo 1 y la polaridad de la batería es 0. La resina epóxica contiene un agente e llenado con conductividad térmica basado en aluminio.
Muestra 2 De acuerdo con el esquema 2, la batería se crea por la conexión serie-paralelo de 110 celdas B de NiMH con capacidad nominal de 4500mAh, voltaje nominal de 1.2V y corriente de descarga máxima de 40C, y 10 ultracapacitores C con capacidad de 400F, voltaje nominal de 2.7V y corriente máxima de 500A. Este paquete de baterías y celdas, después de la terminación de las conexiones, se encapsula con resina epóxica en una unidad monolítica. Las características técnicas de este aparato se muestran en la Tab. 2. El proceso de carga, descarga a largo plazo y descarga por arranque a corto plazo se muestran en la Fig. 2. Esta batería se diseña principalmente para el arranque de motores de ignición por chispa y de ignición por compresión de hasta 200kW y puede reemplazar las baterías de auto de plomo ordinarias con capacidad de hasta lOOAh. Esta batería contiene unidad E electrónica de control (Fig. 3, véase la descripción a continuación) que indica si un cambio en la polaridad ha ocurrido en el pasado o si esta ha sido conectada a una fuente de energía con un voltaje más alto que 15V.
Las secciones transversales de los conductores que conectan las celdas B en serie tienen una superficie respetiva de lOmm2, las secciones transversales de los conductores que conectan los ultracapacitores C en serie tienen una superficie de 20mm2 y las terminales de conexión que conectan en derivación todas las ramificaciones tienen una superficie de 25mm2. Todos los conductores y terminales de fabrican de cobre y las partes particulares se conectan con soldadura de SnAg3.
La implementación mecánica final, el tamaño, tipo de resina epóxica, agente de llenado, forma, distribución de la salida, y secciones transversales de los conductores están sometidas a la utilización deseada. Para usarse en vehículos de motor, el tamaño elegido es de 207x175x175 mm (LxAxA) , los polos de salida son del tipo O y la polaridad de la batería es 0. La resina epóxica contiene agente de relleno con conductividad térmica basado en aluminio.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Batería automotriz, caracterizada en que, esta no tienen plomo y consiste de al menos una o más celdas de NiMH -níquel e hidruro de metal y ultracapacitores conectados en una conexión serie-paralelo.
2. La batería automotriz de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada en que consiste de al menos una o más celdas de NiMH - Níquel e hidruro de metal y/o celdas de Li-Ion - Litio-ion o celdas de Li-Pol - Litio-polímero y ultracapacitores conectados en una conexión serie-paralelo .
3. La batería automotriz de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada en que la conexión serie-paralelo de las celdas de NiMH, Li-Pol, y/o las celdas secundarias de Li-Ion y/o el bloque de celdas y ultracapacitores se conecta en bloques.
4. La batería automotriz de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada en que la conexión serie-paralelo de las celdas de NiMH, Li-Pol, y/o las celdas secundarias de Li-Ion y/o el bloque de celdas y ultracapacitores se conecta en bloques que tienen una unidad electrónica de control.
5. La batería automotriz de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada en que, la unidad electrónica de control consiste de un diodo Zener y/o un estabilizador de voltaje y/o un módulo de voltímetro.
6. La batería automotriz de acuerdo con la reivindicación 1 a 5, caracterizada en que, la conexión serie-paralelo de celdas de NiMH, Li-Pol, y/o celdas secundarias de Li-Ion y/o del bloque de celdas y ultracapacitores se conecta en bloques y todas las baterías se construyen como un bloque monolítico sólido.
7. La batería automotriz de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada en que el bloque monolítico sólido consiste de baterías y celdas encapsuladas con resina epóxica .
8. El método de conexión de la batería automotriz, caracterizado en que, este consiste en la conexión serie-paralelo de al menos una o más celdas de NiMH - Níquel e hidruro metálico y/o celdas de Li-Ion - Litio-Ion y/o celdas de Li-Pol - Litio-polímero y ultracapacitores conectados permanentemente en una unidad monolítica con un cableado construido para consumo de corriente por arriba de 25C.
9. El uso del acumulador de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 8, que consiste de al menos una o más celdas de NiMH - Níquel e hidruro metálico y celdas de Li-Ion Litio-Ion y/o celdas de Li-Pol - Litio-polímero y ultracapacitores conectados en conexión serie-paralelo permanente, creando una unidad monolítica con un cableado construido para consumo de corriente por arriba de 25C, como batería automotriz de arranque, sin plomo, para motores de combustión de ignición por compresión y de ignición por chispa o como equipo de baterías para todos los tipos de vehículos de motor y como substituto ecológico directo sin plomo para las baterías automotrices contemporáneas de plomo-ácido.
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