CN111293370A

CN111293370A - 复合电池和车辆

Info

Publication number: CN111293370A
Application number: CN201811488127.7A
Authority: CN
Inventors: 章毅青; 吴涛
Original assignee: SAIC General Motors Corp Ltd; Pan Asia Technical Automotive Center Co Ltd
Current assignee: SAIC General Motors Corp Ltd; Pan Asia Technical Automotive Center Co Ltd
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2020-06-16

Abstract

本发明提供了复合电池和车辆。所述复合电池具有超级电容、铅酸电池和配线盒，所述超级电容和所述铅酸电池布置在所述配线盒处，其中，所述超级电容具有超级电容正极端柱和超级电容负极端柱，所述铅酸电池具有铅酸电池正极端柱和铅酸电池负极端柱，在所述配线盒中，所述超级电容正极端柱与所述铅酸电池正极端柱通过正极线缆连接，所述超级电容负极端柱与所述铅酸电池负极端柱通过负极线缆连接，并且所述超级电容正极端柱作为所述复合电池的复合电池正极端柱从所述配线盒中引出，所述超级电容负极端柱作为所述复合电池的复合电池负极端柱从所述配线盒中引出。

Description

复合电池和车辆

技术领域

本发明涉及汽车低压电源领域，特别涉及一种汽车12V复合电池具体而言，涉及一种复合电池和装设有所述复合电池的车辆。

背景技术

汽车12V蓄电池主要是车辆起动时给起动机提供起动电流，车辆熄火时给整车电器负载提供静态电流以及作为发电机电源输出的补充以及起到电源稳压作用。

目前汽车12V蓄电池主要是由一个铅酸蓄电池组成，用于满足上述整车的起动电流、静态电流和电源补充及稳压的功能。

汽车12V铅酸蓄电池的重量为20kg左右，使用寿命在2到3年。

发明内容

本发明的目的在于根据以上背景，现提出一种复合电池、特别是汽车12V复合电池产品，其相较于现有的12V铅酸蓄电池重量更轻且寿命更长。

此外，本发明还旨在解决或者缓解现有技术中存在的其它技术问题。

本发明通过提供一种复合电池和装设有所述复合电池的车辆来解决上述问题，具体而言，根据本发明的一方面，提供了：

一种复合电池，其中，所述复合电池具有超级电容、铅酸电池和配线盒，所述超级电容和所述铅酸电池布置在所述配线盒处，其中，所述超级电容具有超级电容正极端柱和超级电容负极端柱，所述铅酸电池具有铅酸电池正极端柱和铅酸电池负极端柱，在所述配线盒中，所述超级电容正极端柱与所述铅酸电池正极端柱通过正极线缆连接，所述超级电容负极端柱与所述铅酸电池负极端柱通过负极线缆连接，并且所述超级电容正极端柱作为所述复合电池的复合电池正极端柱从所述配线盒中引出，所述超级电容负极端柱作为所述复合电池的复合电池负极端柱从所述配线盒中引出。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述正极线缆与所述负极线缆为同一规格的线缆。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述复合电池为12V复合电池。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述超级电容的内阻小于所述铅酸电池的内阻。

可选地，根据本发明的一种实施方式，在所述配线盒中，所述超级电容的线束回路内阻小于所述铅酸电池的线束回路内阻。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述超级电容和所述铅酸电池彼此并排地布置。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述复合电池构造成矩形形状。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述复合电池正极端柱和所述复合电池负极端柱在所述复合电池的同一侧从所述配线盒中引出。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述超级电容和所述铅酸电池在所述复合电池的同一侧布置在所述配线盒处。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种车辆，其中，所述车辆包括上述任一种复合电池。

所提供的复合电池和装设有所述复合电池的车辆的有益之处包括：重量更轻且寿命更长。

附图说明

参考附图，本发明的上述以及其它的特征将变得显而易见，其中，

图1和图2分别示出了根据本发明的复合电池的一种实施方式的示意图；

图3示出了根据本发明的复合电池在铅酸电池和超级电容方面的电路图。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等或类似表述仅用于描述与区分目的，而不能理解为指示或暗示相应的构件的相对重要性。

参考图1和图2，它们分别示出了根据本发明的复合电池100的一种实施方式的示意图。所述复合电池100具有超级电容10、铅酸电池20和配线盒30，所述超级电容10和所述铅酸电池20布置在所述配线盒30处，其中，所述超级电容10具有超级电容正极端柱1和超级电容负极端柱2，所述铅酸电池20具有铅酸电池正极端柱3和铅酸电池负极端柱4，在所述配线盒30中，所述超级电容正极端柱1与所述铅酸电池正极端柱3通过正极线缆7连接，所述超级电容负极端柱2与所述铅酸电池负极端柱4通过负极线缆8连接，并且所述超级电容正极端柱1作为所述复合电池100的复合电池正极端柱5从所述配线盒30中引出，所述超级电容负极端柱2作为所述复合电池100的复合电池负极端柱6从所述配线盒30中引出。

应当理解的是，超级电容，又名电化学电容、双电层电容器、黄金电容、法拉电容，是从上世纪七、八十年代发展起来的通过极化电解质来储能的一种电化学元件。它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原赝电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。其突出优点是功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽。而铅酸电池（VRLA）是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。主要特性是密封安全；良好的泄气系统；维护简单；使用寿命长；质量稳定，可靠性高。

由此，能够看出的是，所述配线盒30用于容纳各端柱以及相应的线缆，而没有将整个超级电容10和铅酸电池20容纳进去，以便能够较好地对线缆进行集中排布。当然，将整个超级电容10和铅酸电池20全部进行容纳的盒体也是可行的。

可选的是，所述正极线缆7与所述负极线缆8为同一规格的线缆。其中规格包括了大小、形状、电阻等各种性质。另外，所述复合电池100在此为12V复合电池，以便用于汽车。

参考图3，其示出了根据本发明的复合电池100在铅酸电池20和超级电容10方面的电路图。在一种实施方式中，所述超级电容10的内阻小于所述铅酸电池20的内阻。此外，在所述配线盒30中，所述超级电容10的线束回路内阻小于所述铅酸电池20的线束回路内阻。其中，线束回路通俗地讲就是从电源正极接出又回到电源负极的一组线（当然中间可能会有连接电器或者是电阻）。

在图3中分别用虚线框绘出了铅酸电池20和超级电容10的回路内阻。其中，超级电容回路内阻R1包括超级电容内阻及其线束回路内阻），铅酸电池回路内阻R2包括铅酸电池内阻及其线束回路内阻。由于超级电容的内阻小于铅酸电池的内阻，且在配线盒中超级电容的线束回路内阻小于铅酸电池的线束回路内阻，所以超级电容回路内阻R1小于铅酸电池回路内阻R2。此外，超级电容回路和铅酸电池回路属于并联，故两个回路电压均为U，即复合电池电压U，而超级电容回路电流为I1=U/R1，铅酸电池回路电流为I2=U/R2；由于R1<R2，所以I1>I2，即复合电池的输出电流主要由超级电容提供，并且超级电容回路内阻越小，其回路承担提供的电流就越大。通过超级电容和铅酸电池回路内阻的差异，使得复合电池需要输出电流时，由超级电容提供主要电流。

关于各部件的布置方案和形状，示例性地并且在图中示出的是，所述超级电容10和所述铅酸电池20彼此并排地布置，由此便于在这两个零件之间进行端柱连接和由此整个复合电池100的放置。而所述超级电容10和所述铅酸电池20在所述复合电池100的同一侧布置在所述配线盒30处，以便对它们的端柱的连接和进而整个复合电池100的端柱的引出的排布。

此外，所述复合电池100构造成矩形形状，由此有利于所述复合电池100较为稳定的安装。应当理解，所述超级电容10、所述铅酸电池20和所述配线盒30能够分别构造成矩形形状，从而由此使整个复合电池100也为矩形形状。在一些特殊的实施方式中，所述超级电容10、所述铅酸电池20和所述配线盒30也能够个别或全部地为非矩形形状，但能够拼出一个矩形的复合电池100。应当理解，各部件的布置方案和形状能够根据实际应用情况进行改型。

另外，所述复合电池正极端柱5和所述复合电池负极端柱6在所述复合电池100的同一侧从所述配线盒30中引出，以便有利于对所述复合电池100的端柱连接，当然这也是要根据实际情况进行改型，也有可能在不同侧的端柱引出更加有利于实际应用场合。

需要说明的是，上述零件的数量也是没有受到限制的。也就是说，例如所述复合电池100能够具有多个超级电容10和所述铅酸电池20，并且相应地具有多个连接线缆与端柱。而所述配线盒30能够为一个（这足以容纳全部的端柱和连接线缆）或多个。

下面简述本复合电池100的示例性的应用场景：

场景一：车辆起动时，主要由复合电池中的超级电容提供起动电流，而铅酸电池基本不提供起动电流。相对于铅酸电池，超级电容为高功率密度，充放电时间短，电流大；且充放电次数可以达到数十万次，完全满足车辆起动次数的要求。

场景二：车辆熄火时，整车电器的静态电流仍由复合电池中的铅酸电池提供。相比于超级电容，铅酸电池为高能量密度，可以提供较长时间的电流，可以满足停车阶段整车电器的静态电流需求。而由于只提供静态电流，所以复合电池的铅酸电池可以选择更小的容量。

应当理解的是，本发明的复合电池100可装设在由于各种车辆上，包括传统内燃机车、电动汽车、混合动力车辆等等。因此，本发明的主题还旨在保护装设有本发明的复合电池100的各种车辆。

综上所述，所提供的复合电池和装设有所述复合电池的车辆的有益之处包括：重量更轻且寿命更长。

应当理解的是，所有以上的优选实施例都是示例性而非限制性的，本领域技术人员在本发明的构思下对以上描述的具体实施例做出的各种改型或变形都应在本发明的法律保护范围内。

Claims

1.一种复合电池（100），其特征在于，所述复合电池（100）具有超级电容（10）、铅酸电池（20）和配线盒（30），所述超级电容（10）和所述铅酸电池（20）布置在所述配线盒（30）处，其中，所述超级电容（10）具有超级电容正极端柱（1）和超级电容负极端柱（2），所述铅酸电池（20）具有铅酸电池正极端柱（3）和铅酸电池负极端柱（4），在所述配线盒（30）中，所述超级电容正极端柱（1）与所述铅酸电池正极端柱（3）通过正极线缆（7）连接，所述超级电容负极端柱（2）与所述铅酸电池负极端柱（4）通过负极线缆（8）连接，并且所述超级电容正极端柱（1）作为所述复合电池（100）的复合电池正极端柱（5）从所述配线盒（30）中引出，所述超级电容负极端柱（2）作为所述复合电池（100）的复合电池负极端柱（6）从所述配线盒（30）中引出。

2.根据权利要求1所述的复合电池（100），其特征在于，所述正极线缆（7）与所述负极线缆（8）为同一规格的线缆。

3.根据权利要求1所述的复合电池（100），其特征在于，所述复合电池（100）为12V复合电池。

4.根据权利要求1所述的复合电池（100），其特征在于，所述超级电容（10）的内阻小于所述铅酸电池（20）的内阻。

5.根据权利要求1所述的复合电池（100），其特征在于，在所述配线盒（30）中，所述超级电容（10）的线束回路内阻小于所述铅酸电池（20）的线束回路内阻。

6.根据权利要求1所述的复合电池（100），其特征在于，所述超级电容（10）和所述铅酸电池（20）彼此并排地布置。

7.根据权利要求1所述的复合电池（100），其特征在于，所述复合电池（100）构造成矩形形状。

8.根据权利要求1所述的复合电池（100），其特征在于，所述复合电池正极端柱（5）和所述复合电池负极端柱（6）在所述复合电池（100）的同一侧从所述配线盒（30）中引出。

9.根据权利要求1所述的复合电池（100），其特征在于，所述超级电容（10）和所述铅酸电池（20）在所述复合电池（100）的同一侧布置在所述配线盒（30）处。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求1-9中任一项所述的复合电池（100）。