一种镍锌电池辅助充电装置的制作方法
专利名称：一种镍锌电池辅助充电装置的制造方法
技术领域：
本实用新型属于电工电子技术领域，涉及一种镍锌电池辅助充电装置。
背景技术：
镍镉电池和镍氢电池都是标称电压为1.2V的充电电池。根据它们的充放电曲线，放电开始时电压略高于1.2V。经过短暂的放电后，进入工作状态时电压为1.2V，随后电压继续下降。很多带有电子电路的电器的截止电压都在1.4V以上，有的甚至工作压差不到1.2V。
0.IV.由于很多电器都是设计使用1.5V干电池，所以直接用1.2V的充电电池代替干电池，就造成很多不便——1.2V充电电池所储存的电量很难用完。长期维持这种浅放电状态，会加速此类电池的衰退，降低其容量；即使充满电，也难以带动电器。例如，很多数码相机使用的镍氢电池，在使用30%的电量后，就进入低压关机状态。即使充满电，数码相机显示电量满，但只要打开镜头准备拍摄，就会显示电量低并退出。电池的负极用的是锌，放电时，锌溶解并漂移在电解液中，但充电时，它并不会回到原位，而且容易形成枝晶，很快导致电池报废。 近年来，镍锌电池（也称锌镍电池）解决了锌迁移问题，镍锌电池标称电压为1.6V，与干电池电压十分接近，可大电流大功率放电，可充电，比能量密度高，是替代干电池的较好二次电源，优于
1.2V的镍氢电池比较适合传统使用1.5V电池的电器，并可使手电筒恢复得更快，因而有潜力取代镍氢电池和镍镉电池等二次电池及一次性干电池。一般的镍镉电池或镍氢电池充满电时，电动势达1.4-1.45V；市售的很多镍氢电池充电器或镍镉电池充电器都是采用两节串联充电电池，一般选择2.8-2.9V的充电电压。而充电状态下的NiZn电池电压达1.9-1.95V(每节电池)，不能直接用镍镉电池充电器或镍氢电池充电器充电。现有的充电电路主要分为恒流充电和恒压充电两大类，恒流充电又可分为快速充电和慢速充电。 当接近充满时，电池所能接受的电流变小，电池温度升高，容易过充，严重影响充电电池的寿命。恒压充电时采用单一限流电阻，很难兼顾电池在较低电动势和正常充电区时的电流。限流电阻虽然大，但可以防止在电池电动势较低时，过大的充电电流对电池的冲击。一旦进入正常充电区，充电电流就变小，影响电池充满电的时间。另外，脉动充电的效果比直流电要好。
发明内容本实用新型针对现有技术的不足，提供一种镍锌电池辅助充电装置。消费者手中的双节串联镍氢电池充电器空载输出电压为2.8V 2.9V，镍锌电池充电电压为1.9 1.95V/节。该充电器对两节镍氢电池充电的空载输出电压比对一节镍锌电池充电时的电压高1.0 0.9V，比对两节串联镍锌电池充电所需的电压低1.0 0.9V。本实用新型采用普通双槽恒压充电镍氢电池充电器/镍镉电池充电器，只对一节镍锌电池充电。 另一电池的槽口放置于具有恒定压降、外形与对应槽内电池相同的镍锌电池辅助充电装置中，代替了原来物理上需要充电的电池，起到接通电流、承受充电器提供的充电压降的作用，使其经过辅助充电装置后输出的充电电压为镍锌电池的1.9～1.95V的恒定充电电压。镍锌电池辅助充电装置的压降Ua+需要充电的镍锌电池上的压降Ub=双槽恒压充电镍氢电池/镍镉电池充电器的输出电压Uc。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种镍锌电池辅助充电装置，包括充电装置外壳、正极、负极及能产生0.9～1.0V恒定压降的部件组； 充电装置外壳的一端设置有正极，另一端设置有负极，组件组的高压端连接正极，组件组的低压端连接负极。该装置还可以具有自动限流功能，具体为，在上述技术方案中所述的组件组的低压端与负极之间串联有正温度系数热敏电阻限流电阻，热敏电阻限流电阻紧贴充电装置外壳内壁设置；在充电装置外壳外壁上对应热敏电阻限流电阻设置有定位装置，定位装置用于定位热敏电阻限流电阻与待充电的镍锌电池之间的位置。进一步地，组件组的实现形式为多个二极管串联连接。进一步地，组件组由硅二极管和硅肖特基二极管组成，硅二极管和硅肖特基二极管串联连接。 本实用新型的有益效果是：采用具有恒压功能的二极管D，利用其正向压降Uf，以及具有自动调节阻值的正温度系数热敏电阻，热敏电阻维持充电电流的平衡，限制过放电电池的初始充电电流，降低涓流充电的电流；采用对应于镍锌电池的恒压充电，充电电流强度会随镍锌电池的电动势而变化，接近充电电池的充电接受电流曲线，使充满电后的涓流充电电流很小，减少电池电解液的分解，延长充电电池的寿命。
图1为本实用新型主视图；图2为本实用新型电路图；图3为本实用新型改进后主视图；图4为本实用新型改进后电路图；图5为本实用新型改进后左视图；图6为本实用新型改进后在双电池充电器中使用示意图；图7为压降稳定元件组W实施例电路；图8为7号电池(AAA)形状的5号电池(AA)转换接口图。
详细方法
下面结合附图对本实用新型进行详细描述。图1、图2显示本实用新型由圆柱形壳体C、正极P+、负极P-组成，与最常用的充电电池的形状和正负极一致。一般选用5号电池（AA）、7号电池（AAA）的外型尺寸，也可以选用其他类型的电池外型尺寸，如方形外型尺寸。充电装置壳体C的一端设置正极P+，充电装置壳体C的另一端设置负极P-。组件组W的高压端与正极连接，组件组W的低压端与负极连接。组件组W产生0.9-1.0V的稳压压降。
[0025] 如图3、图4、图5所示，为了使该装置具备自动调节限流的功能，在组件组W的低压端与负极之间串联有正温度系数热敏电阻限流电阻RT1，即组件组W产生0.9～1.0V的稳态压降，正极P+连接组件组W的高压端，组件组W的低压端连接正温度系数热敏电阻限流电阻RT1-端，正温度系数热敏电阻限流电阻RT1的另一端连接负极P-，镍锌电池辅助充电装置整体稳态压降仍为0.9～1.0V。 如图6所示，热敏电阻限流电阻RT1贴在圆柱壳C的内壁上，圆柱壳C外壁上的凸出的定位装置O用于环抱待充电的镍锌电池B，并指示和定位热敏电阻限流电阻RT1的位置，使得热敏电阻限流电阻RT1能够透过圆柱壳C靠近已充电的镍锌电池B。如图7所示，作为压降稳定器元件组W的实施例电路，正极P+连接第一二极管D1的正极(元件组W的高压端)，第一二极管D1的负极连接第二二极管D2的正极，第二二极管D2的负极连接下一个二极管D…的正极，下一个二极管D…的负极连接…，直至第i个二极管Di的正极与第i个二极管Di的负极(元件组W的低压端)元件组W)连接；要求由第一二极管D1、第二二极管D2、……、第i个二极管Di串联组成的元件组W的总正向压降Uf满足1.0～0.9V；第i个二极管Di的负极(元件组W的低压端)连接具有正温度系数的热敏电阻限流电阻RT1的一端，热敏电阻限流电阻RT1的另一端连接负极P-。
作为图7中的优选实施方式，压降稳定器组件组W可以由硅二极管和硅肖特基二极管组成，硅二极管的正极作为组件组W的高压端，硅二极管的负极与硅肖特基二极管的正极连接，硅肖特基二极管的负极作为组件组W的低压端；硅二极管和硅肖特基二极管串联组成的组件组W的总正向压降Uf要求满足1.0～0.9V。如图8所示，转换插座S由可将7号电池(AAA)镍锌电池辅助充电装置外径尺寸加厚为5号电池(AA)外径尺寸的中空圆柱套管C'组成，底部结构由金属导电基座SP-(对应电池负极P-接触点)组成。 转换插座S的外径与5号电池（AA）的外径一致，内径与7号电池（AAA）的外径相配，连接后转换插座S连同7号电池（AAA）的总长度与5号电池（AA）的总长度一致，外径与5号电池（AA）的总长度一致。 使用时，将外形尺寸为7号电池（AAA）的镍锌电池辅助充电装置放入配套转换插座S的空心柱C'内，镍锌电池辅助充电装置负极P-压住配套转换插座S空心柱底部内侧的金属导电基座SP-的一端，转换插座S空心柱底部外侧的金属导电基座SP-的另一端插入电池槽内与电池盒负极接触，成为镍锌电池辅助充电装置负极P-的输出端。
镍锌电池辅助充电装置的正极P+保持裸露并与配套的转换插座S组合成相当于一节5号电池(AA)的整体插入双槽充电器的一个5号电池(AA)槽内，另一个槽内放置需要充电的普通镍锌电池。本实用新型各电路元件参考参数为：镍锌电池最高充电电压为1.9～1.95V，替代充电电池的镍锌电池辅助充电装置稳定压降为0.9～1.0V；正极P+(接触帽)选用5号电池通用接触帽形状，硅二极管额定电流为1A，硅肖特基二极管额定电流为IA；或选用两个以上其它类型二极管D串联使用，元件组稳定压降为0.9～1.0￥； 热敏电阻限流电阻1选用1/8～1/41、1 510 PTC热敏电阻，安装时贴于镍锌电池辅助充电装置两个凸出的定位装置0(用于定位已充电的镍锌电池)之间的内壁上，负极P-(接触帽)选用5号电池底部大小的金属平面触点或微凹触点；镍锌电池辅助充电装置圆柱壳体C为表面绝缘。
权利要求1.一种镍锌电池辅助充电装置，其特征在于，包括充电装置外壳、正极、负极及能产生0.9-1.0V稳定压降的组件组；所述正极设置在充电装置外壳的一端，所述负极设置在充电装置外壳的另一端，所述组件组的高压端与正极连接，所述组件组的低压端与负极连接。
2.根据权利要求1所述的一种镍锌电池辅助充电装置，其特征在于：所述元件组的低压端与负极之间还串联有具有正温度系数的热敏电阻，所述热敏电阻紧贴充电装置壳体内壁设置；所述充电装置壳体外壁上对应所述热敏电阻设置有定位装置，所述定位装置用于定位所述热敏电阻与待充电的镍锌电池之间的位置。
3.根据权利要求1或2所述的镍锌电池辅助充电装置，其特征在于：所述元件组为多个串联的二极管。
4.根据权利要求3所述的镍锌电池辅助充电装置，其特征在于：所述元件组由两个二极管组成，其中一个为硅二极管，另一个为硅肖特基二极管。
专利摘要本实用新型涉及一种镍锌电池辅助充电装置。现有的充电器由于电压降不一致，导致电池寿命短。本实用新型包括充电装置外壳、正极、负极、能产生0.9-1.0V稳定电压降的组件组；充电装置外壳的一端设置有正极，充电装置外壳的另一端设置有负极，组件组的高压端连接正极，低压端连接负极。本实用新型采用与镍锌电池相对应的恒压充电，充电电流强度会随着镍锌电池的电动势而变化，接近充电电池的充电接受电流曲线，使充满电后的涓流充电电流很小，减少电池电解液的分解，延长充电电池的寿命。
文件编号H02J7/
公开日期 2011 年 9 月 7 日 申请日期 2011 年 3 月 4 日 优先权日期 2011 年 3 月 4 日
发明人：胡建仁申请人：杭州电子科技大学