[发明专利]一种实现大电流放电的锂电池保护装置及方法

说明书

本发明属于锂电池技术领域，涉及一种实现大电流放电的锂电池保护装置及方法，锂电池本体的负极分别常开继电器和保护板的一端相连，常开继电器的另一端与总负极线相连，保护板的另一端与常闭继电器相连，常闭继电器与总负极线之间连接有保险装置；继电器控制线路设置在保护板和常闭继电器之间，继电器控制线路上设有的常开继电器控制线圈端和常闭继电器控制线圈段并联后与控制装置的一端连接，控制装置的另一端与总正极线相连，充电负极线设置在保护板和常闭继电器之间，并与继电器控制线路并联，所采用的装置结构简单，操作方便，使用安全，采用较小电流保护板实现锂电池的大电流放电保护，同时避免继电器触点打火，降低成本，延长电池使用寿命。

技术领域：

本发明属于锂电池技术领域，涉及一种实现大电流放电的锂电池保护装置及方法，通过小电流保护板加继电器实现锂电池的大电流放电，同时避免用电设备负载端有电容时继电器出现触点打火，继而引起触点粘连及短路。

背景技术：

锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N.Lewis提出并研究，20世纪70年代时，M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高，随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流。锂电池在充放电时，除了电压的限制，电流的限制也有其必要，电流过大时，锂离子来不及进入储存格，会聚集于材料表面，这些锂离子获得电子后，会在材料表面产生锂原子结晶，这与过充一样，会造成危险性。万一电池外壳破裂，就会爆炸，因此，对锂离子电池的保护，至少要包含充电电压上限、放电电压下限及电流上限三项，一般锂电池组内，除了锂电池芯外，都会有一片保护板，用于提供这三项保护。目前，锂电池进行大电流放电时主要采用大电流保护板实现，成本太高，且很难实现超大电流放电，也有部分锂电池采用保护板加继电器的方式，但是在这些现有技术中，在负载端有电容情况下存在继电器触点打火，长时间使用烧坏触点问题，降低了锂电池使用寿命，而且在一些特殊情况下还需要重新加载预充电阻，增加了使用成本。因此，亟需设计一种新型的能够实现大电流放电的锂电池保护装置及方法。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计提供一种实现大电流放电的锂电池保护装置及方法，在锂电池内增加两个继电器，通过控制继电器的开关实现大电流放电和保护锂电池的目的。

为了实现上述目的，本发明所述实现大电流放电的锂电池保护装置主体结构包括锂电池本体、保护板、常开继电器、常闭继电器、总正极线、总负极线、继电器控制线路、充电负极线、保险装置和控制装置；锂电池本体的正极与总正极线连接，负极分别常开继电器和保护板的一端相连，常开继电器的另一端与总负极线相连，保护板的另一端与常闭继电器相连，常闭继电器与总负极线之间连接有保险装置，防止通过保护板给负载端大电流供电；继电器控制线路设置在保护板和常闭继电器之间，继电器控制线路上设有常开继电器控制线圈端和常闭继电器控制线圈端，常开继电器控制线圈端和常闭继电器控制线圈段并联后与控制装置的一端连接，控制装置的另一端与总正极线相连，用于控制开继电器和常闭继电器的断开或闭合；充电负极线设置在保护板和常闭继电器之间，并与继电器控制线路并联，用于连接外部的充电口的负极。

本发明所述常开继电器和常闭继电器两个继电器可以用一个H型继电器代替。

本发明所述保险装置为保险丝或限流开关等。

本发明所述继电器控制线路、控制装置均为本领域通用控制线路和控制设备，未公开的具体电路连接方式均为本领域通用连接方式。

本发明实现锂电池大电流放电和保护的过程包括充电、静置和工作三种状态，具体为：