專利名稱：包含具有均衡電流特性的內(nèi)部電池的電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池組，具體而言，涉及包含在電池，例如智能電池中用于便攜式電子設(shè)備例如手提電腦的電池組。
背景技術(shù)：
圖1表示一個(gè)常規(guī)智能電池1中電池組11的配線結(jié)構(gòu)。圖2表示對應(yīng)于圖1所示配線結(jié)構(gòu)的等效電路。圖3表示對應(yīng)于圖1所示配線結(jié)構(gòu)地電阻等效電路。
參考圖1-3，常規(guī)智能電池1包括一個(gè)智能電路模塊10和電池組11。電池組11的負(fù)極輸出端子和智能電池1的負(fù)極端子(B-)相連。而且，電池組11的8V(電壓)正極輸出端子和智能電池1的8V正極端子(8B+)相連。電池組11的12V正極輸出端子和智能電池1的12V正極端子12B+相連。有一個(gè)與12V正極端子(12B+)相連的正極輸出端子(P+)、與負(fù)極端子(B-)相連的負(fù)極輸出端子(P-)、以及時(shí)鐘端子C、數(shù)據(jù)端子D、和溫度端子T作為智能電路模塊10的輸出端子。
在電池組11中，從第一到第七個(gè)蓄電池B1-B7從一個(gè)連接到智能電源模塊10的電源輸入端子B-，8B+和12B+的電池組的輸出端子的位置開始順序疊放。第一到第三個(gè)蓄電池的正極端子B1，B2，B3通過一個(gè)導(dǎo)體和智能電池1的12V正極端子12B+連接在一起。這里，因?yàn)榈谝坏降谌齻€(gè)蓄電池B1，B2，B3的正極端子的公告連接部分占了導(dǎo)體的絕大部分，導(dǎo)體的內(nèi)阻不大，在電流路徑中不用考慮。同樣，從第一到第三個(gè)蓄電池B1，B2，B3的負(fù)極端子和第四到第六個(gè)蓄電池B4，B5，B6的正極端子通過一個(gè)導(dǎo)體與智能電流模塊的8V正極端子8B+連接在一起。這里，因?yàn)榈谝坏降谌齻€(gè)蓄電池B1，B2，B3的負(fù)極端子和第四到第六個(gè)蓄電池B4，B5，B6的正極端子的共有連接部分占了導(dǎo)體的絕大部分，導(dǎo)體的內(nèi)阻不大，在電流路徑中不用考慮。
第九和第八個(gè)蓄電池B9和B8從電池組的輸出端子位置沿著和第一到第七個(gè)蓄電池B1-B7排列方向垂直的方向依次排成一行。第九和第八個(gè)蓄電池B9和B8的正極端子，第四到第六個(gè)蓄電池B4，B5，B6的負(fù)極端子以及第七個(gè)蓄電池B7的正極端子通過第二導(dǎo)體L2連接在一起。這里，由于第四到第六個(gè)蓄電池B4，B5，B6的負(fù)極端子以及第七個(gè)蓄電池B7的正極端子的共有連接部分占了第二導(dǎo)體L2垂直部分的絕大部分，垂直部分的內(nèi)阻不大，在電流路徑中不用考慮，但是，因?yàn)榈诙?dǎo)體L2的水平部分的并不如此，水平部分的內(nèi)阻對電流路徑有很大影響。同時(shí)，第七，第八，第九個(gè)蓄電池B7，B8，B9的負(fù)極端子通過第一導(dǎo)體L1連接在一起。這里，最長的第一導(dǎo)體L1的大部分位于第九塊蓄電池B9負(fù)極端子的連接部分和第八個(gè)蓄電池負(fù)極端子的連接部分之間。因此，第一導(dǎo)體L1的內(nèi)阻對電流路徑有很大影響。
參考圖3，電流從智能電路模塊10的12V正極端子12B+到負(fù)極端子B-流過的電路可以分出表1中列出的九條支路。
表1
在表1中，第一導(dǎo)體L1的內(nèi)阻比第二導(dǎo)體L2的大。因此，參考表1，第八個(gè)蓄電池B8的電流路徑的電阻是最大的，第七個(gè)蓄電池B7的電流路徑的電阻是第二大的，第九個(gè)蓄電池B9的電流路徑的電阻是第三大的，其余從第一到第六個(gè)蓄電池B1-B6的每一個(gè)的電流路徑的電阻都是最小的。
因此，在根據(jù)簡單內(nèi)部配線的常規(guī)電池組11中，第八個(gè)蓄電池B8的充/放電性能是最差的，因而壽命也是最短的。所以，包含電池組11的智能電池1的性能差，壽命也短。
發(fā)明概述
為了解決上述以及其他問題，本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種電池組，該電池組的內(nèi)部電池的電流特性是均衡的，從而電池的充/放電性能和壽命得以改善。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供制造起來容易又經(jīng)濟(jì)的電池組。
為達(dá)到以上以及其他目的，提供了一種電池組，在該電池組中第一到第n個(gè)蓄電池從電池組輸出端子開始順序疊放，其中n是等于或大于2的整數(shù)，第n+2和第n+1個(gè)蓄電池從電池組輸出端子的位置開始沿著和第一到第n個(gè)蓄電池排列的方向垂直的方向排成一行，第n+2和第n+1蓄電池的第一極性端子相互連接在一起，具有與第一極性相反的第二極性的電池組輸出端子和第n、第n+1和第n+2個(gè)電池的第二極性端子通過一個(gè)導(dǎo)體連接在一起，其中第n+2和第n+1個(gè)蓄電池的第二極性端子通過第一導(dǎo)體彼此連接，第二導(dǎo)體連接在具有連接在第一導(dǎo)體的第一分支節(jié)點(diǎn)的第二極性的電池組輸出端子，設(shè)置第一導(dǎo)體的第一分支節(jié)點(diǎn)的目的是使位于具有第一和第二極性的電池組輸出端子之間的第n+2和第n+1個(gè)蓄電池的電流路徑的電阻侄之差最小化。
根據(jù)本發(fā)明的電池組，位于電池組輸出端子之間的蓄電池的電流路徑的電阻值之差可以最小化。相應(yīng)地，由于蓄電池的電流特性被均衡了，其充/放電(充電或放電或者充放電一起)特性和壽命也就得以改善。
優(yōu)選地，本發(fā)明中將第三導(dǎo)體在第一導(dǎo)體的第二分支節(jié)點(diǎn)處和第n個(gè)蓄電池的第二極性端子連接起來，并設(shè)置第一導(dǎo)體的第二分支節(jié)點(diǎn)用來使位于具有第一和第二極性的電池組輸出端子之間的第n+1和第n個(gè)蓄電池電流路徑的電阻值之差最小化。這樣，位于具有第一和第二極性的電池組輸出端子之間的電流路徑的電阻值之差可以進(jìn)一步最小化。
附圖簡述
本發(fā)明更完整的說明和其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，將通過以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述變得顯而易見并更好地理解，附圖中相似的標(biāo)號代表相同或類似的部分，其中
圖1表示常規(guī)智能電池的電池組的配線結(jié)構(gòu)；
圖2表示對應(yīng)圖1的配線結(jié)構(gòu)的等效電路；
圖3表示對應(yīng)圖1的配線結(jié)構(gòu)的電阻等效電路；
圖4表示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的智能電池的電池組的配線結(jié)構(gòu)；
圖5表示對應(yīng)圖4的配線結(jié)構(gòu)的等效電路；
圖6表示對應(yīng)圖4的配線結(jié)構(gòu)的電阻等效電路；
優(yōu)選實(shí)施方案詳述
根據(jù)圖4，圖5和圖6，在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的電池組41中，從第一到第n個(gè)(這里例如n為7)蓄電池從連接到智能電路模塊10的電源輸入端子B-，8B+和12B+的電池組輸出端子位置開始順序疊放。同樣，第n+2(第九個(gè))和第n+1(第八個(gè))個(gè)蓄電池B9和B8從電池組輸出端子的位置開始沿著和第一到第n個(gè)(這里n為7)蓄電池排列的方向垂直的方向排成一行。第n+2(第九個(gè))和第n+1個(gè)(第八個(gè))蓄電池B9和B8的第一極性端子(正極端子)相互連接在一起。具有與第一極性(正極性)相反的第二極性(負(fù)極性)的電池組輸出端子，第n個(gè)(第七個(gè))，第n+1個(gè)(第八個(gè))和第n+2個(gè)(第九個(gè))電池(B7、B8和B9)的第二極性(負(fù)極性)端子通過導(dǎo)體L11，L12，L13連接在一起。這里，第n+2個(gè)(第九個(gè))B9和第n+1個(gè)(第八個(gè))B8蓄電池的第二極性(負(fù)極性)端子通過第一導(dǎo)體L11連接在一起。第二導(dǎo)體L12從第一導(dǎo)體L11的第一分支節(jié)點(diǎn)N1分支出來連接在具有第二極性(負(fù)極性)的電池組輸出端子上。設(shè)置第一導(dǎo)體L11的第一分支節(jié)點(diǎn)N1用來使位于具有第一和第二極性的電池組輸出端子之間(也就是位于輸入端子B一和輸入端子8B+之間，或者位于輸入端子B-和輸入端子12B+之間)的第n+2個(gè)(第九個(gè))和第n+1個(gè)(第八個(gè))蓄電池電流路徑的電阻值之差最小化。
根據(jù)本發(fā)明的電池組41，電池組輸出端子之間(也就是位于輸入端子B一和輸入端子8B+之間，或者位于輸入端子B一和輸入端子12B+之間)的蓄電池B1-B9的電流路徑的電阻值之差可以最小化。相應(yīng)地，由于蓄電池B1-B9的電流特性被均衡了，充/放電(充電和放電)特性和壽命得以改善。
同時(shí)，第三導(dǎo)體L13在第一導(dǎo)體L11的第二分支節(jié)點(diǎn)N2處和第n個(gè)(第七個(gè))電池的第二極性(負(fù)極性)端子連接在一起。這里，設(shè)置第一導(dǎo)體L11的第二分支節(jié)點(diǎn)N2用來使位于具有第一和第二極性的電池組輸出端子之間(也就是位于輸入端子B-和輸入端子8B+之間，或者位于輸入端子B-和輸入端子12B+之間)的第n+1個(gè)(第八個(gè))B8和第n個(gè)(第七個(gè))B7蓄電池的電流路徑的電阻值之差最小化。相應(yīng)地，位于具有第一和第二極性的電池組輸出端子之間的蓄電池B1-B9的電流路徑的電阻值之差可以進(jìn)一步最小化。
依照本發(fā)明的電池組41將根據(jù)圖4-6詳細(xì)描述。
包含依照本發(fā)明的電池組41的智能電池4包括一個(gè)智能的電路模塊10和電池組41。電池組41的負(fù)極輸出端子和智能電池4的負(fù)極端子B-相連。同樣，電池組41的8V正極輸出端子和智能電池4的8V正極端子8B+相連。電池組41的12V正極輸出端子和智能電池4的12V正極端子12B+相連。智能電路模塊10的輸出端子，包括一個(gè)和12V正極端子12B+相連的正極輸出端子P+，一個(gè)和負(fù)極端子B-相連的負(fù)極輸出端子P-，一個(gè)時(shí)鐘端子C，一個(gè)數(shù)據(jù)端子D，和一個(gè)溫度端子T。
在依據(jù)本發(fā)明的電池組41中，從第一到第七個(gè)蓄電池B1-B7從連接到智能電路模塊10的電源輸入端子B-，8B+和12B+的電池組輸出端子開始順序疊放。第一到第三個(gè)蓄電池B1，B2，B3的正極端子通過一個(gè)導(dǎo)體和智能電路模塊10的12V正極端子12B+連接在一起。這里，因?yàn)榈谝坏降谌齻€(gè)蓄電池B1，B2，B3的正極端子的共有連接部分占了導(dǎo)體的絕大部分，導(dǎo)體的內(nèi)阻不大，在電流路徑中不用考慮。同樣，第一到第三個(gè)蓄電池B1，B2，B3的負(fù)極端子和第四到第六個(gè)蓄電池B4，B5，B6的正極端子通過一個(gè)導(dǎo)體與智能電路模塊10的8V正極端子8B+連接在一起。這里，因?yàn)榈谝坏降谌齻€(gè)蓄電池B1，B2，B3的負(fù)極端子和第四到第六個(gè)蓄電池B4，B5，B6的正極端子的共有連接部分占了導(dǎo)體的絕大部分，導(dǎo)體的內(nèi)阻不大，在電流路徑中不用考慮。
第九個(gè)和第八個(gè)蓄電池B9和B8從電池組的輸出端子位置開始沿著和第一到第七個(gè)蓄電池B1-B7排列方向垂直的方向順序排成一行。第九和第八個(gè)蓄電池B9和B8的正極端子，第四到第六個(gè)蓄電池B4，B5，B6的負(fù)極端子以及第七個(gè)蓄電池B7的正極端子通過成直角的第二導(dǎo)體L2連接在一起。這里，由于第四到第六個(gè)蓄電池B4，B5，B6的負(fù)極端子以及第七個(gè)蓄電池B7的正極端子的共有連接部分占了成直角的第二導(dǎo)體L2垂直部分的絕大部分，垂直部分的內(nèi)阻不大，在電流路徑中不用考慮。但是，因?yàn)槌芍苯堑牡诙?dǎo)體L2的水平部分的并不如此，水平部分的內(nèi)阻對電流路徑有很大影響。
第九個(gè)和第八個(gè)蓄電池B9和B8的負(fù)極端子通過第一導(dǎo)體L11相互連接在一起。第二導(dǎo)體L12從第一導(dǎo)體L11的第一分支節(jié)點(diǎn)N1連接到智能電路模塊10的負(fù)極端子B-。這里，設(shè)置第一分支節(jié)點(diǎn)N1用來使位于智能電路模塊10的12V正極端子12B+和負(fù)極端子B-之間的第九個(gè)第八個(gè)電池的電流路徑的電阻值之差最小化。第三導(dǎo)體L13連接在第一導(dǎo)體L11的第二分支節(jié)點(diǎn)N2和第七個(gè)電池B7的負(fù)極端子之間。這里，設(shè)置第二分支節(jié)點(diǎn)N2用來使位于智能電路模塊10的12V正極端子12B+和負(fù)極端子B-之間的第八個(gè)第七個(gè)電池的電流路徑的電阻值之差最小化。
參考圖6，電流從智能電路模塊10的12V正極端子12B+到負(fù)極端子B-流過的電路可以分支為對應(yīng)于蓄電池B1-B9的九條路徑，如表2中所列。
表2
參考表2，第二導(dǎo)體L12連接在第一導(dǎo)體L11的第一分支節(jié)點(diǎn)N1和智能電路模塊10的負(fù)極端子B-之間。這樣，導(dǎo)體的內(nèi)部電阻R11a和R12就被加在了第一到第六個(gè)蓄電池B1-B6以及第九個(gè)蓄電池B9的電流路徑中。也就是說，第一到第六個(gè)蓄電池B1-B6以及第九個(gè)蓄電池B9中每個(gè)的電流路徑的電阻值明顯增加。然而，第八個(gè)蓄電池B8的電流路徑的電阻值增加很少。相應(yīng)地，第一到第六個(gè)蓄電池B1-B6以及第九個(gè)蓄電池B9中每個(gè)的電流路徑的電阻值與第八個(gè)蓄電池B8的電流路徑的電阻值之差就減少了。電阻值之差可以通過調(diào)節(jié)第一分支節(jié)點(diǎn)N1的位置來最小化。
由于第三導(dǎo)體L13連接在第一導(dǎo)體L11的第二分支節(jié)點(diǎn)N2和第七個(gè)蓄電池B7的負(fù)極端子之間，第七個(gè)蓄電池B7的電流路徑的電阻值明顯增加。然而，第八個(gè)蓄電池B8的電流路徑的電阻值增加很少。相應(yīng)地，第七個(gè)蓄電池B7的電流路徑的電阻值和第八個(gè)蓄電池B8的電流路徑的電阻值之差就減少了。電阻值之差可以通過調(diào)節(jié)第二分支節(jié)點(diǎn)N2的位置來最小化。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的電池組中，在電池組輸出端子之間的蓄電池的電流路徑的電阻值之差可以最小化。相應(yīng)地，由于蓄電池的電流特性被均衡，所以，充/放電(充電和放電)特性和壽命得以改善。
雖然具體地參考優(yōu)選實(shí)施方案對本發(fā)明進(jìn)行了展示和描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不偏離如附加權(quán)利要求中所述的思路和范圍內(nèi)，可以對其形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種改變。
權(quán)利要求
1、一種電池組，包含
第一到第n個(gè)蓄電池，從電池組輸出端子開始順序疊放，其中n是一個(gè)至少為2的整數(shù)；和
第n+2個(gè)和第n+1個(gè)蓄電池，從電池組輸出端子的位置開始沿著和所說的第一到第n個(gè)蓄電池排列的方向垂直的方向排成一行，所說的第n+2和第n+1個(gè)蓄電池的第一極性端子相互連接，具有與第一極性相反的第二極性的電池組輸出端子，所說的第n個(gè)、第n+1個(gè)、第n+2個(gè)蓄電池的第二極性端子通過一個(gè)導(dǎo)體連接在一起，該導(dǎo)體包含
第一導(dǎo)體，把所說的第n+2和第n+1個(gè)蓄電池的第二極性端子相互連接起來；
第二導(dǎo)體，連接在所說的第一導(dǎo)體的第一分支節(jié)點(diǎn)和包括第二極性的電池組輸出端子之間，設(shè)置所說的第一導(dǎo)體的第一分支節(jié)點(diǎn)用來使具有第一和第二極性的電池組輸出端子之間的第n+2和第n+1個(gè)蓄電池的電流路徑的電阻值之差最小化。
2、如權(quán)利要求1的電池組，還包含第三導(dǎo)體，連接在第一導(dǎo)體的第二分支節(jié)點(diǎn)和第n個(gè)蓄電池的第二極性端子之間，設(shè)置所說的第一導(dǎo)體的第二分支節(jié)點(diǎn)用來使電池組輸出端子，包括第一和第二極性，之間的第n+1個(gè)和第n個(gè)蓄電池的電流路徑的電阻值之差最小化。
3、如權(quán)利要求2的電池組，所說的第二分支節(jié)點(diǎn)通過調(diào)節(jié)第二分支節(jié)點(diǎn)在所說的第一導(dǎo)體上的位置來設(shè)置。
4、如權(quán)利要求1的電池組，所說的第一分支節(jié)點(diǎn)通過調(diào)節(jié)第一分支節(jié)點(diǎn)在所說的第一導(dǎo)體上的位置來設(shè)置。
5、一種電池組，包含
第一到第n個(gè)蓄電池，從多個(gè)電池組輸出端子中的至少一個(gè)開始順序疊放，n是至少為2的整數(shù)；
第n+2個(gè)和第n+1個(gè)蓄電池，從電池組輸出端子的位置開始沿著和所說的第一到第n個(gè)蓄電池排列的方向垂直的方向排成一行，所說的第n+2個(gè)和第n+1個(gè)蓄電池相互連接，具有與第一極性相反的第二極性的電池組輸出端于和第n個(gè)，第n+1個(gè)，第n+2個(gè)蓄電池的第二極性端子通過多個(gè)導(dǎo)體連接，所說的多個(gè)導(dǎo)體包含
第一導(dǎo)體，把所說的第n+2和第n+1個(gè)蓄電池的第二極性端子相互連接起來；
第二導(dǎo)體，連接在所說的第一導(dǎo)體的第一分支節(jié)點(diǎn)和電池組第二極性輸出端子之間。
6、如權(quán)利要求5的電池組，設(shè)置所說的第一導(dǎo)體的第一分支節(jié)點(diǎn)用來使電池組輸出端子第一和第二極性之間的第n+2和第n+1個(gè)蓄電池的電流路徑的電阻值之差最小化。
7、如權(quán)利要求6的電池組，所說的多個(gè)導(dǎo)體還包含第三導(dǎo)體，連接在第一導(dǎo)體的第二分支節(jié)點(diǎn)和第n個(gè)蓄電池的第二極性端子之間。
8、如權(quán)利要求7的電池組，所說的第一導(dǎo)體的第二分支節(jié)點(diǎn)用來使電池組輸出端子第一和第二極性之間的第n+1個(gè)和第n個(gè)蓄電池的電流路徑的電阻值之差最小化。
9、一種電池組，包含
第一和第二個(gè)蓄電池，從多個(gè)電池組輸出端子開始疊放；
第三和第四個(gè)蓄電池，從電池組輸出端子的位置開始和所說的第一和第二決蓄電池分開排成一行，所說的第三和第四個(gè)蓄電池的第一極性端子相互連接在一起，所說的具有與第一極性相反的第二極性的多個(gè)電池組輸出端子中的一個(gè)和所說的第二，第三和第四個(gè)蓄電池的第二極性端子通過多個(gè)導(dǎo)體連接在一起，所說的多個(gè)導(dǎo)體包含
第一導(dǎo)體，把所說的第三和第四個(gè)蓄電池的第二極性端子連接在一起；
第二導(dǎo)體，連接在所說的第一導(dǎo)體的第一分支節(jié)點(diǎn)和所說的多個(gè)電池組輸出端子中一個(gè)的第二極性之間，設(shè)置所說的第一導(dǎo)體的第一分支節(jié)點(diǎn)用來使位于所說的電池組輸出端子的第一和第二極性之間的第四個(gè)和第三個(gè)蓄電池的電流路徑的電阻值之差最小化。
10、如權(quán)利要求9的電池組，所說的多個(gè)導(dǎo)體還包含第三導(dǎo)體，連接在所說的第一導(dǎo)體的第二分支節(jié)點(diǎn)和第二個(gè)蓄電池的第二極性端子之間，設(shè)置所說的第一導(dǎo)體的第二分支節(jié)點(diǎn)用來使位于所說的多個(gè)電池組輸出端子第一和第二極性之間的第二個(gè)和第三個(gè)蓄電池的電流路徑的電阻值之差最小化。
全文摘要
在一種電池組中，第一到第n個(gè)蓄電池從電池組輸出端子開始順序疊放，n是至少為2的整數(shù)。第n+2和第n+1個(gè)蓄電池從電池組輸出端子的位置開始沿著和所說的第一到第n個(gè)蓄電池排列的方向垂直的方向排成一行。第n+2個(gè)和第n+1個(gè)蓄電池的第一極性端子相互連接。具有與第一極性相反的第二極性的電池組輸出端子和第n個(gè)、第n+1個(gè)、以及第n+2個(gè)蓄電池的第二極性端子通過一個(gè)導(dǎo)體連接。在上述電池組中，第n+2和第n+1個(gè)蓄電池的第二極性端子通過第一導(dǎo)體相互連接起來。第二導(dǎo)體連接在第一導(dǎo)體的第一分支節(jié)點(diǎn)和具有第二極性的輸出端子之間。設(shè)置第一導(dǎo)體的第一分支節(jié)點(diǎn)用來使位于具有第一和第二極性的電池組輸出端子之間的第n+2和第n+1個(gè)蓄電池的電流路徑的電阻值之差最小化。
文檔編號H01M10/42GK1391302SQ0212161
公開日2003年1月15日 申請日期2002年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月13日
發(fā)明者金鐘三 申請人:三星Sdi株式會(huì)社