[发明专利]具有电压调节设备的电池

说明书

本发明涉及一种通过调节电源(112)以提供合适的电压输出来工作的电池(100)，使得使用该电池的用户设备/产品除若干其他优点之外还将具有高性能。电池(100)包括正端子(102)、负端子(112)、电源(114)以及电压调节设备(110)。电压调节设备(110)可操作地连接至正端子(102)、负端子(112)以及电源(114)。电压调节设备(110)包括电子部件，所述电子部件可操作地彼此连接以便以编程可变的水平调节输出电压。

技术领域

本发明涉及一种电池，优选为可再充电电池，该电池包括适于提供至少经调节输出电压的电压调节设备。

背景技术

全世界几乎每个家庭都需要使用电池。据信，每天每秒钟都卖出总共 350个AA电池和150个AAA电池。可购买的家用电池的主要类型是碱性电池、锂电池、镍氢(NiMH)电池和镍镉(NiCD)电池。存在不可再充电的一次电池和能够使用不同形式的电源进行再充电的二次电池。

碱性一次电池(不可再充电)

碱性电池是一种取决于锌和二氧化锰(Zn/MnO₂)之间的反应的“一次电池”。

碱性电池成本相对较低，并且贮藏寿命长。此外，它们在低功率设备诸如挂钟和电视遥控器中表现出色。然而，这些类型的电池是需要更频繁地处理的不可再充电/单次使用电池，并且因此在污染方面可能对环境有害。另外，这些类型的电池在高功率设备中不是非常有效。所有不可再充电/单次使用的碱性电池在负载过轻时会降低其输出电压，并且因此产品/设备诸如闪光灯/手电筒和照相机很快失去性能。

锂一次电池(不可再充电)

锂电池是以锂金属或锂化合物作为阳极的不可重复使用的(一次)电池。

这些类型的电池对于高电流设备特别有用。但是，与碱性电池类似，这些电池也是需要更频繁地处理的不可再充电/单次使用的电池，并且因此在污染方面可能对环境有害。此外，在成本方面，这些类型的电池对于不可再充电/单次使用的电池相对昂贵。

NiMH/NiCd二次电池(可再充电)

缩写为NiMH或Ni-MH的镍氢电池是一种使用氢作为吸氢负电极(阳极)处的活性元素的可再充电电池。类似地，镍镉电池(NiCd电池或NiCad 电池)是一种使用氧化镍的氢氧化物和金属镉作为电极的可再充电电池。

这些类型的电池是可再充电的，并因此可以一次又一次地使用，从而在多次使用后节约资金。但是，这些类型的电池具有比不可再充电/单次使用的电池低的输出电压(1.2V)，且因此不适合于所有类型的产品/设备。此外，一些已知的电池具有自放电率。这些类型的普通可再充电电池在负载过轻时也会降低其输出电压。尽管不同品牌的电池具有不同的输出电压降低，但无论使用何种类型或品牌的电池，总体上设备/产品诸如电筒和照相机相对快地失去性能。

市场上存在可以购买到的每一种均具有内置电压调节器的一些可再充电电池，这些可再充电电池中不允许输出电压在负载过轻时下降并允许恒定的1.5V输出。虽然这可能看起来有利，但它可能会烧坏许多LED和白炽电筒，因为灯泡通常是在假定电压在电流负载过轻时将会下降的情况下制造的。此外，这些种类的可再充电电池需要特殊/定制的充电器。

利用普通电池(1.5V的一次性碱性电池、1.5V的一次锂电池以及1.2 V的可再充电NiMH电池)，在负载过轻时，即使电池是新的并且充满电时，电压也会略微下降。一些电子器件的设计考虑到了这一点，诸如许多闪光灯，在这些闪光灯中灯泡的额定电压不在1.5V，而是在略微低些的电压，例如1.4V。

固定的1.5V输出在某些情况下将损坏电子器件。一些电子设备是在假定将使用普通1.5V一次性(一次)电池或1.2V可再充电(二次)电池的情况下构建的。这些电池在负载过轻时非常快地降低输出电压。