CN105355827A - 一种智能锂电电瓶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能锂电电瓶，包括壳体、容置腔，容置腔内设置有主控电路板及电芯总成，上壳上依次设置有把手、负极桩头和正极桩头，所述的负极桩头和正极桩头分别与主控电路板连接，电芯总成由多块平行的转接电路板以及一层或多层锂电芯组成，锂离子电池由电池本体以及由电池本体同向引出的正负极引脚构成，正负极引脚与转接电路板之间设置有垫片或垫板，上壳上还设置有智能卡卡槽，智能卡卡槽外安装有卡槽盖；本电瓶电池的正负极引脚与转接电路板之间设置有垫片，避免了过大电流时产生的电池损坏，智能卡卡槽可用来插入智能卡，便于重置数据以及后续的智能升级，具备更好的发展空间及改造空间，以适合于新时代的智能要求。

Description

一种智能锂电电瓶

技术领域

本发明属于电源技术领域，特别涉及一种智能锂电电瓶。

背景技术

随着汽车的普及，越来越多的人使用汽车作为日常交通工具。汽车启动电池绝大部分是铅酸电池，这种电池主要由正/负极板、电池压板、电解液、槽壳、连接条和极桩等组成，存在比能量低、使用寿命短、硫酸腐蚀和铅污染等问题。

锂离子电池具有比能量高、使用寿命长、免维护、无污染等优点，已经成为电子产品的理想电源而广泛使用。但锂离子电池作为汽车启动电池使用存在一些困难，主要是成本高。因为铅酸电池可以过充电，不需要管理系统成本，但是锂离子电池通常不可以过充电，而且电芯一般是由多个单体锂电芯叠加串并联在一起，需要电池管理系统来保障锂离子电池的安全使用，因此电池管理系统成本比较高。

锂离子圆柱电池的大规模应用，基于锂离子电池的电池组的应用成本越来越低，使得锂离子电池组用于汽车启动电源成为可能。

发明内容

为了克服现有技术的缺点和不足，本发明提供了一种基于锂离子电池的汽车启动用锂电电瓶。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能锂电电瓶，包括由上壳与下壳相互盖合而成的壳体，上、下壳之间形成有容置腔，容置腔内设置有主控电路板及电芯总成，电芯总成和下壳之间设有减震垫板，所述的上壳上依次设置有把手、负极桩头和正极桩头，所述的负极桩头和正极桩头分别与主控电路板连接，所述的电芯总成由与主控电路板连接的多块平行的转接电路板以及叠加在转接电路板之间的一层或多层锂电芯组成，每层锂电芯由多个锂离子电池串并联而成，所述的锂离子电池由电池本体以及由电池本体同向引出的正负极引脚构成，所述的正负极引脚与转接电路板之间设置有垫片或垫板，所述的上壳上还设置有与主控电路板连接的智能卡卡槽，智能卡卡槽外安装有卡槽盖。

所述的一种智能锂电电瓶，其转接电路板竖向放置在壳体内，所述的下壳内壁设有对转接电路板限位的卡骨，转接电路板之间设有连接螺杆，所述的锂电芯上方设有水平的压条，转接电路板外竖立有导柱，所述导柱底端固定在下壳上，导柱顶端与压条之间安装有弹簧。

所述的一种智能锂电电瓶，其电芯总成和主控电路板之间还设有电池压板，所述的转接电路板水平放置在壳体内，转接电路板之间设有连接螺杆，所述的下壳侧壁设有固定转接电路板的支撑条。

所述的一种智能锂电电瓶，其上壳上还设置有型腔，型腔内横向安装有蜂鸣器，型腔侧壁开设有正对出声口的透音槽，型腔上方安装有蜂鸣器盖。

所述的一种智能锂电电瓶，其电池本体截面为圆形或者方形，所述的正负极引脚长度不同。

所述的一种智能锂电电瓶，其智能卡卡槽侧壁还开设有排水槽和天线出口。

所述的一种智能锂电电瓶，其上壳上还设置有插槽，插槽上镶嵌有铭牌。

所述的一种智能锂电电瓶，其下壳四个角底端部一体成型有多个导柱胶孔槽，导柱胶孔槽上通过螺纹旋接有导柱。

所述的一种智能锂电电瓶，其负极桩头和正极桩头底部设有带内螺纹的凹腔，所述的正极桩头外设置有桩头护盖。

所述的一种智能锂电电瓶，其负极桩头和正极桩头的底端设有螺丝杆，主控电路板背面固定有安装螺母，所述的正、负极桩头外设置有桩头护盖。

本发明的有益效果是：电池的正负极引脚与转接电路板之间设置有垫片或垫板，避免了过大电流时产生的电池损坏，同时如有短路等问题时直接熔断电池引脚而不会产生电池爆炸等问题，上壳上的智能卡卡槽可用来插入智能卡，便于重置数据以及后续的智能升级，具备更好的发展空间及改造空间，以适合于新时代的智能要求，而且设有防水槽结构有效的实现了防淋、浸水要求。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的立体分解示意图；

图3为本发明电芯总成竖放时的结构示意图；

图4为本发明电芯总成平放时的结构示意图；

图5为本发明下壳第一实施例的内部结构图；

图6为本发明下壳第二实施例的内部结构图；

图7为本发明垫片的结构示意图；

图8为本发明垫板的结构示意图；

图9为本发明桩头第一实施例的结构示意图；

图10为本发明桩头第二实施例的结构示意图；

图11为本发明卡槽部分的放大图。

各附图标记为：1—下壳，2—上壳，3—把手，4—负极桩头，5—卡槽盖，6—智能卡卡槽，7—桩头护盖，8—正极桩头，9—铭牌，10—插槽，11—蜂鸣器盖，12—蜂鸣器，13—转接电路板，14—锂离子电池，15—连接螺杆，16—压条，17—导柱，18—支撑条，19—电池压板，20—卡骨，21—排水槽，22—导柱固定孔，23—凹腔，24—主控电路板，25—缺槽，26—导柱胶孔槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1、图2所示，本发明公开了一种智能锂电电瓶，包括由上壳2与下壳1相互盖合而成的壳体，上、下壳之间形成有容置腔，容置腔内设置有主控电路板24及电芯总成，电芯总成和下壳1之间设有减震垫板，诸如EVA、海绵等，用于防火减震，所述的上壳2上依次设置有把手3、负极桩头4和正极桩头8，所述的负极桩头4和正极桩头8分别与主控电路板24连接，所述的电芯总成由与主控电路板24连接的多块平行的转接电路板13以及叠加在转接电路板13之间的一层或多层锂电芯组成，锂电芯采用卡装方式固定，一是固定可靠，二是可以随电池的变化而变化，电池可以使用多个型号，不同数量容量，节省成本。若是一层锂电芯需要加多一块转接电路板13更好的卡装定位，同时主芯下面可加弹簧结构更好的实现避震效果。

参照图3所示，作为一种实施例，电芯总成竖放，所述的转接电路板13竖向放置在壳体内，转接电路板13之间设有连接螺杆15，所述的锂电芯上方设有水平的压条16，转接电路板13外竖立有导柱17，所述导柱17底端固定在下壳1上，导柱17顶端与压条16之间可安装弹簧，更好的实现避震效果。

参照图4所示，作为另一种实施例，电芯总成平放，电芯总成和主控电路板24之间还设有电池压板19，所述的转接电路板13水平放置在壳体内，转接电路板13之间设有连接螺杆15，将电路板分别用螺丝固定在下壳侧壁的支撑条18上，上下两层的螺丝错开，转接电路板13边缘设置有缺槽25，所述的下壳侧壁的支撑条18从缺槽25穿过，也可以将电芯总成直接平放在下壳中，不打螺丝。同时在固定好电池的PCB电池组外侧或四周放置避震防火海绵或EVA，而且电池组上面设有电池压板19，这样电池固定更加牢固，装在车上任何避震、碰撞、颠簸电池都能很好的固定，不能影响性能。

参照图5所示，用于电芯总成竖放，所述的下壳1内壁设有对转接电路板13限位的卡骨20，同时有多组卡骨20来适应不同长度尺寸电池或不同宽度电芯总成的卡装定位。

参照图6所示，用于电芯总成平放，所述的下壳1侧壁设有固定转接电路板13的支撑条18，支撑条18可以设置成高矮不一的多组，这样可以对一层或多层转接电路板13进行定位。

下壳1底端部一体成型有多个导柱胶孔槽26，导柱胶孔槽26上通过螺纹旋接有导柱17，上壳2上设有导柱固定孔22，导柱17可以是铜柱或铝柱，优化简单了模具结构，这样胶件也不会缩水，更易脱模，减短了注塑时间，降低了成本，同时方便电瓶外壳的拆取，可从上壳表面或底壳底面拆取。位于中间的导柱17用于固定转接电路板13，位于四个角落的导柱17用于固定上壳2和下壳1。也可以直接用长螺杆配螺母来固定上、下壳，同时将螺母镶件在上壳中。

每层锂电芯由多个锂离子电池14串并联而成，以前是采用热塑膜加热来固定，现本产品电芯组周围则通过直接使用橡胶圈或弹性绑带等固定在一起。所述的锂离子电池14由电池本体以及由电池本体同向引出的正负极引脚构成，所述的正负极引脚与转接电路板13之间设置有垫片或垫板，垫片的结构如图7所示，垫板的结构如图8所示，从而锂离子电池14与转接电路板13之间留有一定的空间距离，市场上的电池都是贴PCB焊的，这样在电瓶大电流或短路时易损坏电池，不安全，易爆炸。本发明电池不贴PCB焊接，电池导针与电路板之间留有间隙，过大电流或短路时直接融掉电池导针，避免电池损坏或爆炸，这种直接熔断电池引脚而不会产生电池爆炸的避空结构极大解决了锂电池电瓶安全隐患，还能防火，这样使用更放心。

参照图11所示，所述的上壳2上还设置有与主控电路板24连接的智能卡卡槽6，可用来插入智能插卡，通过蓝牙与汽车的ECU或驾驶者的手机连接，用于实时获取电瓶的相关参数，还能够防盗和进行电池时间参数的重设，实现电瓶的云数据功能，便于重置数据以及后续的智能升级，智能卡卡槽6侧壁还开设有排水槽21和天线出口，智能卡卡槽6外安装有卡槽盖5，既简单美观又能防水。

所述的上壳2上还设置有型腔，型腔内横向安装有蜂鸣器12，用于缺电报警，蜂鸣器12不再是通过硅胶密封在上壳2内，型腔侧壁开设有正对出声口的透音槽，而不是完全密封，防止声音出不来，型腔上方安装有蜂鸣器盖11，用于防止蜂鸣器12浸水。

所述的电池本体截面为圆形或者方形，圆形截面的锂离子电池市面上比较常见，但是圆形截面的锂离子会造成空间的浪费，而同样为同向引出的方形电池充分利用了空间而且容量更大。电池若为圆形，则可使用1865或1855或1850或1450锂圆柱电池。

以往的电池的两脚一样长，很难装配，本产品采用将电池的两脚先剪短一支脚，这样电池的正负极引脚长度不同，装配时先将长脚插入PCB孔，另一支脚就更好对准插入，很好的解决了难已装配的问题，更好焊锡。

如图9所示，所述的负极桩头4和正极桩头8上还设置有带内螺纹的凹腔23，可通过与桩头紧固连接的螺母来实现，主控电路板24背面固定有安装螺丝，两桩头通过螺丝与主控电路板24连接为一体，这种正、负极桩头设置有内或外螺纹，在放好的主控电路板上通过对应旋好装上螺母或螺丝来连接固定的结构，实现了PCB与桩头直接导电，不用焊线，同时PCB板的另一端也采用例似打螺丝固定电池组端子的结构，而不用焊接铜导线，简化了装配工艺及难度，此外所述的正极桩头8外设置有桩头护盖7。

如图10所示，负极桩头4和正极桩头8可通过注塑一体成型，正、负桩头的底端设有螺丝杆，主控电路板背面固定有安装螺母，两桩头通过螺丝杆与安装螺母连接，桩头既可以采用镶件一体成型的模具结构，又可以不做镶嵌件而通过啤紧后加工固定的方式，利用底端加装的螺丝或螺母固定，既优化简单了模具结构，又降低了注塑费用。此外，正极桩头8外设置有桩头护盖7，为使用频率较低的正极提供保护。

此外，上壳2上还设置有插槽10，插槽10上镶嵌有铭牌9，相较市面上容易脱落的贴纸，不仅牢固而且在12V和24V之间更换相当方便，也比市面上直接注塑单一字符的方式更节省模具费用。

本产品采用锂电池作为电量存放，安全、环保、符合时代发展和政策潮流，并设有以上结构使电瓶装配简单、优化，便于智能升级，具备更好的发展空间及改造空间，更好的适合于新时代的智能要求，并保证功能的可能性。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能锂电电瓶，包括由上壳（2）与下壳（1）相互盖合而成的壳体，上、下壳之间形成有容置腔，容置腔内设置有主控电路板（24）及电芯总成，电芯总成和下壳（1）之间设有减震垫板，所述的上壳（2）上依次设置有把手（3）、负极桩头（4）和正极桩头（8），所述的负极桩头（4）和正极桩头（8）分别与主控电路板（24）连接，其特征在于：所述的电芯总成由与主控电路板（24）连接的多块平行的转接电路板（13）以及叠加在转接电路板（13）之间的一层或多层锂电芯组成，每层锂电芯由多个锂离子电池（14）串并联而成，所述的锂离子电池（14）由电池本体以及由电池本体同向引出的正负极引脚构成，所述的正负极引脚与转接电路板（13）之间设置有垫片或垫板，所述的上壳（2）上还设置有与主控电路板（24）连接的智能卡卡槽（6），智能卡卡槽（6）外安装有卡槽盖（5）。

2.根据权利要求书1所述的一种智能锂电电瓶，其特征在于，所述的转接电路板（13）竖向放置在壳体内，所述的下壳（1）内壁设有对转接电路板（13）限位的卡骨（20），转接电路板（13）之间设有连接螺杆（15），所述的锂电芯上方设有水平的压条（16），转接电路板（13）外竖立有导柱（17），所述导柱（17）底端固定在下壳（1）上，导柱（17）顶端与压条（16）之间安装有弹簧。

3.根据权利要求书1所述的一种智能锂电电瓶，其特征在于，所述的电芯总成和主控电路板（24）之间还设有电池压板（19），所述的转接电路板（13）水平放置在壳体内，转接电路板（13）之间设有连接螺杆（15），所述的下壳（1）侧壁设有固定转接电路板（13）的支撑条（18）。

4.根据权利要求书1或2或3所述的一种智能锂电电瓶，其特征在于，所述的上壳（2）上还设置有型腔，型腔内横向安装有蜂鸣器（12），型腔侧壁开设有正对出声口的透音槽，型腔上方安装有蜂鸣器盖（11）。

5.根据权利要求书4所述的一种智能锂电电瓶，其特征在于，所述的电池本体截面为圆形或者方形，所述的正负极引脚长度不同。

6.根据权利要求书5所述的一种智能锂电电瓶，其特征在于，所述的智能卡卡槽（6）侧壁还开设有排水槽（21）和天线出口。

7.根据权利要求书6所述的一种智能锂电电瓶，其特征在于，所述的上壳（2）上还设置有插槽（10），插槽（10）上镶嵌有铭牌（9）。

8.根据权利要求书7所述的一种智能锂电电瓶，其特征在于，所述的下壳（1）四个角底端部一体成型有多个导柱胶孔槽（26），导柱胶孔槽（26）上通过螺纹旋接有导柱（17）。

9.根据权利要求书8所述的一种智能锂电电瓶，其特征在于，所述的负极桩头（4）和正极桩头（8）底部设有带内螺纹的凹腔（23），所述的正极桩头（8）外设置有桩头护盖（7）。

10.根据权利要求书8所述的一种智能锂电电瓶，其特征在于，所述的负极桩头（4）和正极桩头（8）的底端设有螺丝杆，主控电路板（24）背面固定有安装螺母，所述的正、负极桩头外设置有桩头护盖（7）。