[实用新型]低温聚合物锂蓄电池组

说明书

技术领域

本实用新型属于电能存储系统电路装置技术领域，涉及一种低温聚合物锂蓄电池组。

背景技术

锂离子电池由于体积小、比能高、无记忆效益、无污染等特点，已越来越广泛地应用于流动通信，室外测量、仪表等行业领域，成为其它电池不可代替的新型能源。然而目前国内外厂家生产的锂电池仍存在三大缺陷，具体表现为：1、低温放电性能差，国内锂电池的放电温度范围为-25～+55℃，在高寒地区无法放电；2、存在潜在的爆炸危险，即使手机电池也存有发生爆炸之虞，威胁持机者的生命安全；3、多串电池组成的蓄电池组由于电池一致差异，多个充放循环后，常常发生几组电池组充不满电，从而降低蓄电池组的放电容量，缩短蓄电池组的使用寿命。近两年来，国内已有为数不多的电池生产厂开始研制-40℃环境下也能放电的锂离子电池，但放电倍率小，无法满足设备低温工作时需要的大电流；如此同时，与锂电池配套的不可缺少的微电子保护装置(简称保护板)同样出现-40℃环境下不能工作的弊病。此外，国内现在使用的保护板，设定的单体电池过放电压值为2.3～2.7V，但低温条件下大电流放电时，单体电池放电初始阶段电压会从4.2V大幅度下降到2.1～2.4V，若采用常温电池保护板，其控制芯片会在几个微秒内关断输出，使电池组无法正常工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于现有技术存在的上述三大缺陷，进而提供一种结构合理、性能可靠、可实现电池容量自动均衡并可使电池组在-40℃环境温度下初始放电电流>0.5C₅的聚合物锂蓄电池组。

为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的：所提供的低温聚合物锂蓄电池组由电介质中加入了碳酸乙烯脂、丙烯碳酸酯、碳酸甲乙脂、碳酸二乙酯、乙烯醋酸脂、VC六种活性溶剂的锂蓄电池组和与该锂蓄电池组相配套的微电子控制和保护装置组成，其中所说的微电子控制和保护装置由电池组电压采样电路、电池组电压均衡电路、单片机、充电控制电路和放电控制电路组成，电压采样电路的输入端和输出端分别接至锂蓄电池组中各单体电池的正电极和单片机的采样信号输入端，均衡电路输入端和输出端分别接至单片机的电压均衡控制输出端和电池组中各单体电池的正电极上，充电控制电路的输入端和输出端分别与单片机的充电控制输出端和电池组正电极连接，放电控制电路的输入端和输出端分别与单片机的放电控制输出端和电池组正电极连接。该装置的工作过程是这样的：锂蓄电池组内各单体电池的电压由采样电路采样，采样电压被加到单片机的采样信号输入端，单片机每隔一定时间(可调)检测一次电池组中各单体电池的电压，若各单体电池上的电压均在2.8～4.2V内，则充电控制电路和放电控制电路均导通，电池正常充放电；若电池组中某只或某几只单体电池与其它单体电池间的电压之差大于0.13V，则单片机将使电压均衡电路中相应并联在电压较高电池两端的MOSFET管导通，使这些电池的电压上升速度相应于电压最低及较低电池的电压上升速度减慢，进而使锂蓄电池组中各单体电池间的电压差逐渐缩小。在电池充电过程中若某只或某几只电压已达到4.2V，单片机将关断充电控制电路，使电锂蓄池组暂时停止充电并使已达到4.2V电压的单体电池小电流放电，经一定时间间隔后，单片机重新检测各单体电池的电压，如均未超过4.2V，则再使充电控制电路开通，锂蓄电池组继续充电，此后锂蓄电池组进入脉冲充电状态，充电时间逐渐缩短，停止充电时间保持不变，直至全部电池电压均达到4.2V。而在锂蓄电池组放电过程中，若当某只电池的电压已下降到2V时，单片机将关断放电控制电路，使锂蓄电池组停止放电。