[发明专利]一种高效能锂电池组

说明书

技术领域

本发明属于电池领域。

背景技术

目前长寿命的大容量锂电池组主要是以圆柱型电池为单体，通过串并联组合，实现大容量、高电压等性能。然而由圆柱式锂电池组成的大容量锂电池/锂电池组，在室外和恶劣应用条件下，电池组的安全性和可靠性大幅下降，而且集成工艺复杂、性价比偏低，很难兼顾高比能量和高脉冲功率特性，另外也无法利用外部能源如太阳能。在“三无”（无人值守、无电供应、无线传输）环境下，数据采集、GPRS/GPS数据传输平台、无线传感器节点、远程测控平台等应用，要求电池在室外和恶劣应用条件下具有兼顾高比能量、高脉冲电流、高安全性、长寿命以及高可靠性的性能，有效利用外部能源如太阳能，而现有的电池技术难以满足应用要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种高效能锂电池组，可提供稳定可调的工作电压，兼顾高比能量和高脉冲功率特性，能够有效利用外部能源，具有长寿命、高安全性和高性价比的优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一组高效能锂电池组，包括锂锰一次电池和锂离子电池，单个锂锰一次电池与锂离子电池并联，或者若干个锂锰一次电池串连后与锂离子电池并联。

本发明还包括DC-DC转换器，单个锂锰一次电池或者若干个锂锰一次电池串联后接入DC-DC转换器的输入端，DC-DC转换器的输出端与锂离子电池并联。

本发明还包括太阳能电池或发电装置，所述的太阳能电池或发电装置与上述的锂离子电池并联。

本发明还包括热敏电阻，串接在锂离子电池的输出端。

本发明还包括止逆二极管，串接在DC-DC转换器、太阳能电池或发电装置的输出端。

所述的锂锰一次电池采用高安全性软包装锂锰一次电池，电池容量20Ah以上。

所述的锂离子电池采用高倍率低自放电率锂离子电池，最高可10C放电，年自放电率≦5%。

所述的DC-DC转换器采用高效能DC-DC转换器，转换效率≧95%、静态功耗≦15微安。

本发明的有益效果是：利用锂锰一次电池的高比能量特性、锂离子电池的高脉冲功率特性、太阳能电池的光电转换（或其他发电装置）、DC-DC模块输出稳定电压特性、PTC/NTC（热敏电阻）的阻断特性及其他电子元器件的特性，集成制备的锂电池组兼顾高比能量、高脉冲电流、高安全性、可有效利用外部能源、长寿命及高可靠性性能。

附图说明

图1为高安全性软包装大容量锂锰一次电池结构的主视图；

图2为高安全性软包装大容量锂锰一次电池结构的侧视解剖图；

图3为锂锰一次电池与锂离子电池并联制得的高效能锂电池组结构示意图；

图4为接入DC-DC转换器的锂锰一次电池与锂离子电池并联制得的高效能锂电池组结构示意图；

图5为锂锰一次电池、锂离子电池与太阳能电池并联形式制得的高效能锂电池组结构示意图；

图6为接入DC-DC转换器的锂锰一次电池、锂离子电池与太阳能电池并联制得的高效能锂电池组结构示意图；

图7为高效能锂电池组放电曲线，其中，图7-1为信号端测试电压曲线，图7-2为高效能锂电池组的放电曲线，图7-3为高效能锂电池组的低温高脉冲放电曲线；

图中，1-正极极耳，2-负极极耳，3-正极极片，4-负极极片-锂带，5-隔膜，6-铝塑膜包装壳。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明涉及高性能软包装大容量锂锰电池的设计、高倍率低自放电率锂离子电池的设计、太阳能电池、高效能DC-DC转换的设计、高效能锂电池组的集成技术和制备方法。