专利名称：监控可再充电锂电池运行可靠性的方法
技术领域：
本发明的对象是用于通过测量和检查电池电压和电池温度来监控可再充电锂的电池运行可靠性的一种方法。
背景技术：
可再充电锂/离子电池要求一种专门的充电技术，尤其是必须准确保持规定的关断电压，并且如果充电设备失效的话，保护电路必须禁止和阻断进一步的充电。甚至在这样的电池放电时不准低于某些电压下限，以便避免电池的不可逆的损伤。因此用专门的电子保护开关配备锂/离子电池，在充电器或设备的故障行为时，在规定的充电和放电结束电压下这些保护开关应关断，并且与专门的保护装置一起应防护电池免受不允许的电平或电流的损坏，并且应该防止可能有不可逆的电解液分解和电池损伤后果的危险状态。例如在WO96/15563中说明了具有这样监控功能的充电设备。
发明内容
本发明基于这种任务，说明通过其进一步改善可再充电锂电池的运行可靠性的一种方法。
按本发明在开始时所述方法上通过权利要求1的特征来解决此任务。在从属权利要求中说明了本方法的其它的构成，以及实施本方法的一种合适的电路装置。
通过按本发明的方法在高温和临界充电状态下防护锂电池免受电化学分解，采用的办法是将电池如此放电，使得还有足够的容量供支配，而电池不再位于临界的充电状态下，或在临界的温度下。
附图描述以下借助于图详述本发明的对象。
图1在此展示用于实施本方法的一种合适电路装置的原理电路图。图2展示在用C/2电流所进行的充/放电循环时，取决于充电CL时和放电CEL时的电池电压的电池容量曲线。
优选实施形式在电路模块A中，从蓄电池电压UB中生成用于保障阈值开关的具体功能方式的，和总电路逻辑门所需的辅助电压UH。稳定的辅助电压UH尤其显著地小于最小的蓄电池电压。在这里所观察的锂电池上，蓄电池电压位于2.7和4.2伏之间，以至于稳定的辅助电压例如可以位于约2.5伏上。
温度传感器B生成与环境温度成比例的，输送给阈值开关C的电压信号。在超过规定的上极限温度TG时阈值开关C转换到接通状态。此阈值开关配置了滞后。在低于明显位于极限温度TG之下的新温度时，它才返回转换到关断状态。当蓄电池电压达到规定的上极限值UG时，将一个其它的阈值开关D连接到接通状态。运个阈值开关也配置了滞后，以至于当在以前达到的极限电压UG和在此之后出现的电压之间达到一个明显的间距时，阈值开关才随后返回转换到关断状态。将两个阈值开关C和D的输出信号输送给一个逻辑门，当不仅温度而且电压达到规定的极限值时，则借助于开关F将负载电阻G经此逻辑门接通到蓄电池上。当要么电池电压明显地下降到阈值开关D的极限电压UG之下，要么环境温度下降到阈值开关C的下开关阈时，则中断此放电过程。尤其选择约4伏的电压作为上极限电压。这相当于电池的90％的充电状态，并且用80°来确定上极限温度TG。应将电池的在超过两个极限值时所进行的放电进行到约3.82伏电压时为止，即进行到70％的充电状态时为止。但是让放电仅下降到约3.9伏电压时为止，和选择70℃或60℃作为温度的下极限值也可以是足够的。
应该专门对每个系统决定和确定电压和温度极限值。对于低电压值的确定，值得如此来选择下极限电压，使得在放电结束时电压不重新恢复到超过上极限值，并且因而可能会使电路处于振荡中。
由于配置了具有滞后的阈值开关，在很大程度上阻止振荡倾向。所说明原理电路的功能可以合并到用于监控可再充电锂电池运行的已知的IC电路中。
按本发明的措施使得防护可再充电锂电池，尤其是甚至锂-聚合物电池免受在通过一些充电状态的高温时的机械和电化学的损伤，在这些充电状态下由于电池电压的高度和环境温度的高度，可能出现表现在内电阻提高和容量损失上的电化学的侧面反应。
权利要求
1.用于通过测量电池电压和电池温度来监控可再充电锂电池的运行可靠性的方法，其特征在于，在同时超过规定的电池极限电压(UG)和规定的环境极限温度(TG)时进行电池的放电，直到达到了规定的低电平或规定的低环境温度时为止。
2.按权利要求1的方法，其特征在于，极限电压(UG)位于4.0伏上，而极限温度(TG)约位于80℃上。
3.按权利要求1和2的方法，其特征在于，低电平低于3.9伏，而环境温度的下极限位于70℃上。
4.按权利要求1和2的方法，其特征在于，下极限电压位于3.82伏上，而下极限温度位于60℃上。
5.用于实施按权利要求1至4之一的方法的电路装置，其特征在于，它拥有在超过电池的规定上极限电压(UG)时响应的一个第一阈值开关(D)，和在超过环境温度的规定极限(TG)时响应的一个第二阈值开关(C)，以及在第一和第二阈值开关同时响应时将电池连接到负载(G)上的一个逻辑电路(E)，并且如此配置两个阈值开关(C，D)，使得当达到了最低电池电压或最低环境温度时，两个阈值开关(C，D)释放。
全文摘要
在用于通过测量电池电压和电池温度监控可再充电锂电池运行可靠性的一种方法上,在同时超过规定的电池极限电压(U
文档编号G01R31/36GK1379499SQ0210334
公开日2002年11月13日 申请日期2002年1月31日 优先权日2001年2月3日
发明者R·哈尔德, P·比尔克, K·霍尔, D·伊利克 申请人:微电池股份有限公司