本發明涉及一種基于高頻脈沖焊接的電池組及啟動電源。

背景技術：

電池出廠后，端部設有極耳，使用電池時，需要將極耳與外部導線連接，或者將多片電池進行串并聯形成電池組后再與外部導線焊接，這就涉及到電池極耳的焊接問題。

現有常用的電池組，是采用電烙鐵和焊錫進行人工焊接，這種焊接方法存在的最大的問題是焊接時間較長，在操作過程中，電池本體必需承受烙鐵焊接時的高溫傳導，極容易使電池受到內部傷害，從而影響產品整體(如移動電源，啟動電源等)的壽命。

另外，這種采用焊錫焊接的方式，效率較低，且容易造成虛焊，從而影響產品質量。

傳統焊錫工藝操作時難控制，需要由熟煉的操作員工才能操作，操作不當，會對電池造成高溫傷害(高溫由焊接的烙鐵經極耳傳導而進)。

另外，現有技術中還存在一種基于鉚釘連接極耳的方式，參見中國專利公開號為cn204204977u的一種鋰離子電池組(申請號201420736383.4)；該專利中，極耳之間通過鉚釘連接，極耳與引出導線也通過鉚釘連接，這種方法雖然解決了電芯耐受高溫的問題，但是工藝較為復雜，需要開設通孔，需要使用鉚釘部件，因而實施成本高，效率低。不適合推廣使用。

因此，有必要設計一種新的電池組及啟動電源。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于高頻脈沖焊接的電池組及啟動電源，該基于高頻脈沖焊接的電池組及啟動電源易于實施，質量穩定。

發明的技術解決方案如下：

一種基于高頻脈沖焊接的電池組，所述電池組包括多個電池單體，每一個電池單體具有兩個極耳；

電池組整體的正極耳和負極耳分別通過2個連接片接2條引出導線；

相鄰電池單體的極耳基于高頻脈沖方式焊接。具體為采用hantech-ii型高頻焊接設備焊接，該設備又稱為碰焊機。

引出導線上焊接或壓接有連接片，連接片與正極耳以及連接片與負極耳均通過高頻脈沖方式焊接。

連接片為合金片或鎳片。

連接片與引出導線之間通過焊錫焊接。

相鄰電池單體之間設有用于隔開極耳的絕緣片。

絕緣片為軟質的絕緣片，具體可以采用耐高溫的橡膠或耐高溫的海綿，

絕緣片粘接在相鄰的電池單體之間。

多個電池單體串聯。電池為鋰離子電池或鉛酸電池，或其他可充電電池。

電池組還連接有恒流充電電路。

所述的電池組由多塊電池單體串聯而成。一般是2-10塊電池串聯。

一種啟動電源，包括所述的電池組。

這種電池組的連接方法如下：

(1)電池的連接方法如下；將引出導線與連接片焊接或壓接后再將連接片與電池的極耳焊接；

(2)電池組的連接方法

包括極耳之間的焊接以及極耳與引出導線與極耳之間的焊接；

引出導線與極耳之間的焊接是指將引出導線與連接片焊接或壓接后再與電池的極耳焊接。

所述的連接片與極耳之間的焊接是采用高頻脈沖焊接，采用高頻焊接設備實施焊接。

所述的極耳與極耳之間的焊接是采用高頻脈沖焊接。

所述的連接片為合金片，優選為鎳片。

連接片與引出導線之間的焊接采用焊錫焊接。

組成電池組的電池單體之間設有用于隔開極耳的絕緣片。

絕緣片為軟質的絕緣片，絕緣片粘接在相鄰的電池單體之間。

所述的電池組由多塊電池單體串聯而成。一般是3-5塊電池串聯。

所述的電池單體為鋰離子電池或鉛酸電池。

電池組還連接有恒流充電電路。

如圖2，絕緣片為l型，豎向伸出的那一部分擋住極耳，防止極耳短路，橫向的部分設有粘膠，粘結相鄰的電池單體之間，起固定作用。

有益效果：

本發明的基于高頻脈沖焊接的電池組及啟動電源，具有以下優點：

(1)焊接時間短，先將引出導線與鎳片用焊錫焊接后再將鎳片與極耳采用高頻脈沖焊接，由于高頻碰焊時間短，一般1-2秒內解決問題，且不會產生高溫，避免電池耐受高溫，保障電池受到損傷，提高產品的良品率。

(2)采用高頻焊接可靠性高，能有效避免虛焊，保障焊接質量，焊接部內阻小，穩定性好。有利于電池組穩定工作。

(3)本發明的電池組的連接端子的連接效率高，相比人工電烙鐵焊接以及鉚接的方式，效率有極大的提升。

總而言之，這種電池組及啟動電源易于實施，可靠性高，能避免電池受到傷害，效率高，適合推廣實施。

附圖說明

圖1為電池組焊接示意圖；

圖2為絕緣片結構示意圖；

圖3為引出導線與極耳焊接前時的示意圖；

圖4為引出導線與極耳焊接后的示意圖；

圖5為恒流電路示意圖；

圖6位恒流電路原理圖。

標號說明：1-電池單體，2-極耳，3-連接片，4-焊錫點，5-導線金屬端，6-引出導線，7-絕緣片。

具體實施方式

以下將結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明：

實施例1：如圖1～4，一種基于高頻脈沖焊接的電池組，所述電池組包括多個電池單體，每一個電池單體具有兩個極耳；

電池組整體的正極耳和負極耳分別通過2個連接片接2條引出導線；

相鄰電池單體的極耳基于高頻脈沖方式焊接。

引出導線上焊接或壓接有連接片，連接片與正極耳以及連接片與負極耳均通過高頻脈沖方式焊接。

連接片為合金片或鎳片。

連接片與引出導線之間通過焊錫焊接。

相鄰電池單體之間設有用于隔開極耳的絕緣片。

絕緣片為軟質的絕緣片。

絕緣片粘接在相鄰的電池單體之間。

電池組還連接有恒流充電電路。

一種啟動電源，包括所述的電池組。

所述的電池組由多塊電池單體串聯而成。一般是3-5塊電池串聯。

如圖2，絕緣片為l型，豎向伸出的那一部分擋住極耳，防止極耳短路，橫向的部分設有粘膠，粘結相鄰的電池單體之間，起固定作用。

如圖3-4，焊接步驟如下：

1.先將電線剝出約2mm-20mm的金屬端

2.將連接片(如鎳片或合金片)與金屬端對接并使用電烙鐵和焊錫焊接

3.將連接片的另一端與極耳重疊；

3.用脈沖金屬點焊治具(高頻脈沖焊接機)將極耳與連接片焊接在一起。步驟2中，也可以是電線端部直接壓接一個作為金屬端子的連接片；再將連接片通過高頻脈沖焊接到極耳上。

如圖5-6，恒流充電電路中，各元件或標號說明：

vin+-----輸入電源正極。

vin------輸入電源負極。

vout+-----輸出電源正極。

vout-----輸出電源負極。

vref+-----參考電源的正極

c1為輸入濾波電容。

c2為輸出濾波電容。

c3為電流采樣反饋濾波。

r1，r2，r5，c3組成電流采樣反饋線路。

r3，r4，為電壓采樣反饋電路。

d1為隔離二級管。

工作原理說明：

采用穩定參考電源作為基準電壓，采用r1，r2，r5分壓得到與fb相等的電壓，從而通過fb去調整dcdcic的內部pwm而控制輸出電流的大小。例如，當輸出電流變大，在取樣電阻r5上的電壓就會升高，由于vrfe+是固定的值，從而是fb電壓變大，fb變大，占空比就會減少，從而是輸出電流減少，而完成一個完整的反饋，達到穩定電流輸出的目的。

恒流計算：

設r5上流過電流產生的電壓為vio，輸出電流為io

參考電壓為vref+＝2.5v，

fb電壓為vfb＝0.6v，

r5＝0.1ω，r1＝40kω，r2＝10kω

則：

vio＝io*r5

vfb＝vio+((vref+-vio)*r2/(r1+r2))

計算得：

io＝(vfb*(r1+r2)-r2*vref+)/ri*r5

如果取k＝(vfb*(r1+r2)-r2*vref+)/r1則等式

io＝k/r5

從計算公式看，io輸出電流與輸出電壓和輸入電壓沒有任何關系，只與vfb.r1，r2，vref有關，而這些參數在具體的設計中，它們都是固定的(vfb在穩態時是固定的，對于芯片fp7192恒壓芯片，其穩態值為0.6v)，所以k必然為一個固定的值，所以算式：

io＝k/r5具有極好的線性度，及具有優良的可控性。

把上面的參數賦予上面設定的具體值可得：

io＝(vfb*(r1+r2)-r2*vref+)/r1*r5

＝(0.6*(40+10)-10*2.5)/40*0.1

＝1.25a

從以上的等式中可以看到，此方案引入固定的vref+，從而使io變成一個只與r5取樣電阻成線性關系的等式，使io變成恒定，從而達到恒流的目的。

本方案中的恒流電路的特點如下：

1.使用穩定固定vref+電壓，便于精度的控制和穩定性控制。

2.使用將電流采樣變成電阻分壓反饋，更簡單可靠。

3.適用性廣，任何需要恒流的線路都可以使用。

成本大幅降低，成本為使用ic恒流方案的1/3。