CN101887991A - 应用磷酸铁锂动力电池的汽车启动电源 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种应用磷酸铁锂动力电池的汽车启动电源，与汽车电控系统相接，为其提供电能，所述的汽车启动电源包括电池组、位于电池组与汽车电控系统之间起保护作用的保护板，其中，电池组为磷酸铁锂动力电池。磷酸铁锂动力电池不存在对环境的污染问题，有良好的循环寿命，电池组的自放电较小，高温性能表现良好，有更好的环境适应性，可以快速充电，并且可用电容量较大，使得电池组的工作时间和使用寿命大大提高，有较长平稳的工作平台，使得电池在工作时电压平稳，瞬间放电电流大，可以满足低温冷启动要求，具有保护电路设计，当车子在因电能不足不能启动点火时，按一下设置恢复，就可以启动发动机，特别是在寒冷的冬天效果更好。

Description

应用磷酸铁锂动力电池的汽车启动电源
技术领域
本发明涉及一种汽车启动电源，特别是涉及一种采用磷酸铁锂作为动力电池的汽车启动电源。
背景技术
现有市场上均采用铅酸蓄电池为汽车启动电源的实现方案，但是目前采用铅酸电池存在明显的缺点：1.铅酸电池对环境污染严重2.铅酸电池的寿命较短，两年左右需要更换电池3.铅酸电池的自放电较大，经常车子停开几天，电池就没有电，不能启动发电机4.高温情况下，自放电大，失水率高，蓄电池寿命缩短5.充电时间慢，蓄电池充满电需要6小时左右；可用电容量小，可用容量为额定容量的50-60％，常表现为汽车电能不足，不能驱动汽车其他用电器的正常工作6.工作时电压波动，不平稳，从而使得燃料燃烧不充分，用油量大，且尾气碳排放量高。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种以磷酸铁锂动力电池组作为汽车启动电源。
本发明的技术方案为：一种应用磷酸铁锂动力电池的汽车启动电源，与汽车电控系统相接，为其提供电能，所述的汽车启动电源包括电池组、位于电池组与汽车电控系统之间起保护作用的保护板，其中，电池组为磷酸铁锂动力电池。
优选的是：所述的磷酸铁锂动力电池包括正极、负极、隔膜纸、电解液以及外壳，所述的正极材料为磷酸铁锂，负极材料为石墨C，电解液为六氟磷酸锂，并且磷酸铁锂与石墨C的重量比例为：1.7-2.6∶1。
优选的是：所述的磷酸铁锂与石墨C的比例为2.0-2.35∶1。
优选的是：所述的保护板的进出两条端线之间设置有恢复按钮。。
本发明的有益效果为：1.采用绿色环保的材料，不存在对环境的污染问题2.电池表现出良好的循环寿命，2000循环后仍有80％以上的容量保持率3.电池组的自放电较小，不必担心停开几天后车子不起火的问题4.电池的高温性能表现良好，有更好的环境适应性5.可以快速充电，并且可用电容量较大，使得电池组的工作时间和使用寿命大大提高6.有较长平稳的工作平台，使得电池在工作时电压平稳7.瞬间放电电流大，可以满足低温冷启动要求8.具有保护电路设计，当车子在因电能不足不能启动点火时，按一下设置恢复，就可以启动发动机，特别是在寒冷的冬天效果更好。
附图说明
图1为本发明铅酸电池放电的曲线示意图
图2为本发明磷酸铁锂动力电池的放电曲线示意图
图3为本发明启动电源的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式：
一种应用磷酸铁锂动力电池的汽车启动电源，与汽车电控系统相接，为其提供电能，所述的汽车启动电源包括电池组、位于电池组与汽车电控系统之间起保护作用的保护板，其中，电池组为磷酸铁锂动力电池。所述的磷酸铁锂动力电池包括正极、负极、隔膜纸、电解液以及外壳，所述的正极材料为磷酸铁锂，负极材料为石墨C，电解液为六氟磷酸锂，并且磷酸铁锂与石墨C的重量比例为：1.7-2.6∶1。优选为2.0-2.35∶1。所述的保护板上设置有恢复按钮。
由图1与图2对比可以看出磷酸铁锂动力电池能够提供稳定的工作的电压平台。
下面以40AH磷酸铁锂动力电池为例，描述本发明的实施方式。
电池组采用4块单体电池组串联而成，组成总电压为12V的磷酸铁锂动力电池组，用于替代现有车辆上的12V60Ah的铅酸电池组。
电池组为磷酸铁锂动力电池，包含所述的正极、负极、隔膜纸、电解液以及外壳组件，正极材料为磷酸铁锂，负极材料为石墨，隔膜纸为PP或者PP/PE复合隔膜，外壳采用掺入玻璃纤维的PP材质的塑料壳。
保护板具有对电池组的过流过放保护功能，可以有效的保护电池的安全性能，避免滥用和极端情况下的意外发生。
设置恢复按钮安装在保护板的进出两条端线之间，当电池在欠压保护时，保护板将电路切断，从而有效的保护电池，此时若要启动车辆，只需按下回复按钮，激活保护板，就可以使车辆顺利启动。
通过上述各部件，磷酸铁锂动力电池组(4块)、保护电路板、连接件、外壳，实施组装后即组成了用于汽车启动电源的磷酸铁锂动力车辆启动电源。
以下为两种电池不同状态下电压和内阻比较：
可以看出，磷酸铁锂动力电池的内阻不仅比铅酸电池的小，而且在不同SOC状态下的内阻变化要比铅酸小，铅酸电池在低的SOC下内阻增加较大，影响了电池的大电流启动性能，尤其是低温下的冷启动电流，而磷酸铁锂动力电池在不同环境温度下不同SOC下均表现出比铅酸电池更好的启动性能。
通过上述的实施方式，将本实施例的电池组装车进行实车测试，测量燃油的消耗和尾气的排放，最终数据见下，可以看出，采用本实施例的电池组用于汽车的启动电源后，燃油效率更高，尾气排放量更低。
  测试项目   市内运行   高速路上运行   平均燃油消耗
  本实施例   8.91升/百公里   5.89升/百公里   7.5升/百公里
  铅酸蓄电池   9.12升/百公里   6.13升/百公里   7.76升/百公里
  测试项目   CO   NMHC   Nox
  本实施例   0.988g/km   0.1086g/km   0.217g/km
  铅酸蓄电池   1.075g/km   0.1107g/km   0.283g/km
综上所述，本发明所采用的材料为对环境友好的磷酸铁锂材料，没有重金属的污染问题；电池表现出良好的循环寿命，1C充放电2000次后仍然可以维持80％以上的容量保持率，寿命是铅酸电池的4-7倍，用于车辆上维护成本更低；可以实现快速充电，并且在放电过程中电压平稳，能够有效的节省车辆汽油的消耗，实现碳排放更小的要求；电池组的自放电较小，每月不大于3％，而铅酸电池为30％左右，这样就会存在采用铅酸电池的车子在停放一段时间后，由于电池组的自放电，蓄电池的电能不足，不能启动发电机的情况，而采用本发明的磷酸铁锂动力电池则可以大大降低这种情况的发生；磷酸铁锂电池组的高温性能表现良好，高温下的自放电要比铅酸低得多，这样车辆可以更好的适应环境，满足极端环境下的使用；铅酸电池的可用电容量为额定容量的50-60％，而由于放电电压平稳，磷酸铁锂动力电池可以实现99％的可用电容量，相同容量的情况下，大大增加了电池组的有效使用寿命；磷酸铁锂动力电池的内阻不仅比铅酸电池的小，而且在不同SOC状态下的内阻变化要比铅酸小，铅酸电池在低的SOC下内阻增加较大，影响了电池的大电流启动性能，尤其是低温下的冷启动电流，而磷酸铁锂动力电池在不同环境温度下不同SOC下均表现出比铅酸电池更好的启动性能；磷酸铁锂动力电池的放电时压降更小，电压更平稳，从而使得电池在工作时提供更稳定的电压，燃油更加充分，气体排放量更低；电池组还有恢复设置按钮，当电池在欠压保护时，保护板将电路切断，从而有效的保护电池，此时若要启动车辆，只需按下回复按钮，激活保护板，就可以使车辆顺利启动。

Claims (4)

1.一种应用磷酸铁锂动力电池的汽车启动电源，与汽车电控系统相接，为其提供电能，其特征在于：所述的汽车启动电源包括电池组、位于电池组与汽车电控系统之间起保护作用的保护板，其中，电池组为磷酸铁锂动力电池。
2.如权利要求1所述的应用磷酸铁锂动力电池的汽车启动电源，其特征在于：所述的磷酸铁锂动力电池包括正极、负极、隔膜纸、电解液以及外壳，所述的正极材料为磷酸铁锂，负极材料为石墨C，电解液为六氟磷酸锂，并且磷酸铁锂与石墨C的重量比例为：1.7-2.6∶1。
3.如权利要求2所述的应用磷酸铁锂动力电池的汽车启动电源，其特征在于：所述的磷酸铁锂与石墨C的比例为2.0-2.35∶1。
4.如权利要求1所述的应用磷酸铁锂动力电池的汽车启动电源，其特征在于：所述的保护板的进出两条端线之间设置有恢复按钮。
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