一种复合电容电池装置的制作方法

1.本实用新型涉及ftu备用电源技术领域,尤其是一种复合电容电池装置。


背景技术：

2.目前，行业内智能采集终端的后备电源绝大多数采用普通的铅酸电池。当高压侧没电时，铅酸电池维持装置工作一段时间，期间内也需要保证开关的操作，另外有极少数行业采用磷酸铁锂电池，同等容量下，它具有更小的重量和体积。但是，无论是铅酸电池还是磷酸铁锂电池，低温放电特性都无法满足需求。低温-40度下电池的放电能力急剧下降，将会严重影响装置的续航时间，最严重的是开关操作无法保证，给线路运维人员造成很多困扰。
3.配电终端正常待机运行时功耗很小，当开关动作时需要电池能够瞬时输出大电流。常温情况下铅酸电池可以满足这种场景，但是低温下铅酸或磷酸铁锂电池放电能力会明显下降，电池无法输出大电流，会使开关动作失败。
4.因此，对于上述问题有必要提出一种复合电容电池装置。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供了一种复合电容电池装置，以解决上述问题。
6.一种复合电容电池装置，包括电池仓上盖、电池仓下盖、电池保护板和若干组电芯，所述若干组电芯安装在电池仓下盖内，所述电池仓上盖通过螺栓与电池仓下盖连接，所述电池保护板设置在电池仓上盖内，所述电池仓上盖的侧边设置有插接口，所述插接口的正极通过线缆连接电池保护板，所述电池保护板连接电芯，所述电芯通过电缆连接插接口的负极，所述电芯包括正集电极、负集电极和隔膜，所述隔膜设置于所述正集电极与负集电极之间，所述电池仓上盖设置有第一保温腔，所述电池仓下盖设置有第二保温腔。
7.优选地，所述电池仓上盖和电池仓下盖的内壁均填充有耐火保温层。
8.优选地，所述耐火保温层采用硅酸铝纤维棉。
9.优选地，相邻两个电芯之间设置有隔板。
10.优选地，所述正集电极与负集电极之间填充有电解液。
11.优选地，所述正集电极与负集电极均采用碳纳米管电极材料。
12.优选地，所述电池仓下盖的侧边连接有手提带。
13.与现有技术相比，本实用新型有益效果：本实用新型电芯采用双层电容电芯，具有宽温度范围，具有超级电容的大电流工作特性，另外在电池仓盖均设置有保温腔和耐火保温层，保温腔和耐火保温层起到保温作用，避免受外部环境温度影响电池的放电能力，解决常规铅酸电池和磷酸铁锂电池低温特性差的问题，提高了产品的可靠性，同时也可以使产品拓展到北方地区应用。
附图说明
14.图1为本实用新型的复合电容电池装置示意图；
15.图2为本实用新型的电池仓上盖结构图；
16.图3为本实用新型的电池仓下盖结构图；
17.图4为本实用新型的电芯结构图。
18.图中附图标记：1、电池仓上盖；2、电池仓下盖；3、电池保护板；4、电芯；5、插接口；6、正集电极；7、负集电极；8、隔膜；9、第一保温腔；10、第二保温腔；11、耐火保温层；12、隔板；13、手提带。
具体实施方式
19.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
20.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
21.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
22.以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
23.如图1并结合图2至图4所示，一种复合电容电池装置，包括电池仓上盖1、电池仓下盖2、电池保护板3和若干组电芯4，所述若干组电芯4安装在电池仓下盖2内，所述电池仓上盖1通过螺栓与电池仓下盖2连接，所述电池保护板3设置在电池仓上盖1内，所述电池仓上盖1的侧边设置有插接口5，所述插接口5的正极通过线缆连接电池保护板3，所述电池保护板3连接电芯4，所述电芯4通过电缆连接插接口5的负极，所述电芯4包括正集电极6、负集电极7和隔膜8，所述隔膜6设置于所述正集电极6与负集电极7之间，所述电池仓上盖1设置有第一保温腔9，所述电池仓下盖2设置有第二保温腔10。
24.其中第一保温腔9和第二保温腔10起到隔热保温作用，避免电池仓内的电芯受到外部环境温度而影响放电能力，同时避免外部高温环境而影响电芯，如电芯温度过高则会影响电芯的安全。
25.进一步的，所述电池仓上盖1和电池仓下盖2的内壁均填充有耐火保温层11。
26.采用进一步的技术方案有益效果：耐火保温层11一方面起到保温的作用，另一方
面起到防火作用。
27.进一步的，所述耐火保温层11采用硅酸铝纤维棉。
28.采用进一步的技术方案有益效果：硅酸铝纤维棉具有良好的耐火保温效果，可耐1000摄氏度以上高温。
29.进一步的，相邻两个电芯4之间设置有隔板12。
30.采用进一步的技术方案有益效果：隔板12使得相邻两个电芯有一定间隙距离，使得电芯有一定散热空间，避免电芯工作时温度过高。
31.进一步的，所述正集电极6与负集电极7之间填充有电解质。
32.采用进一步的技术方案有益效果：电解质采用teabf4或liclo4，其中电解质的容积采用pc、acn、gbl、thl。
33.进一步的，所述正集电极6与负集电极7均采用碳纳米管电极材料。
34.采用进一步的技术方案有益效果：碳纳米管电极材料具有良好的集电和放电效果，存储密度，能量密度。
35.进一步的，所述电池仓下盖2的侧边连接有手提带13。
36.采用进一步的技术方案有益效果：手提带13便于携带。
37.与现有技术相比，本实用新型有益效果：本实用新型电芯采用双层电容电芯，具有-40℃-85℃的宽温度范围，具有超级电容的大电流工作特性，另外在电池仓盖均设置有保温腔(第一保温腔9和第二保温腔10)和耐火保温层11，保温腔和耐火保温层1起到保温作用，避免受外部环境温度影响电池的放电能力，解决常规铅酸电池和磷酸铁锂电池低温特性差的问题，提高了产品的可靠性，同时也可以使产品拓展到北方地区应用。
38.工作原理：
39.将若干个电芯4安装在电池仓下盖1内，并在相邻的两个电芯4之间设置隔板12，电池仓上盖1的侧边设置有插接口5，插接口5的正极通过线缆连接电池保护板3，电池保护板3连接电芯4，电芯4通过电缆连接插接口5的负极，充电时插接口4外接电源，外部电源对电芯4进行充电，放电使用时通过插接口5连接外部负载设备，电芯4放电为外部负载设备(ftu：配电开关监控终端)提供电源。
40.电池保护板(电路板)3设置有电源管理电路、充电电路和放电电路，用于保护及控制电芯的电能正常放电充电作用。
41.复合电容电池也叫复合脉冲电容电池或者双电层电容，它兼具锂离子电池与超级电容的特点，其能量储存由锂离子在正负电极材料中的嵌入与脱出实现接近锂离子电池的能量密度；然而与锂离子电池不同，使得离子脱嵌深度较小而可达到接近超级电容的的放电能力，复合电容电池具有低温大电流放电能力，主要应用于物联网系统，集装箱智能系统，gps定位系统等领域。
42.本实用新型是将复合电容电池引入到智能配电终端中，配电终端正常待机运行时功耗很小，当开关动作时需要电池能够瞬时输出大电流，复合电容电池具有-40℃-85℃的宽温度范围，它具有超级电容的大电流工作特性，所以非常适合在智能配电终端中使用。
43.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。