专利名称：减小可充电蓄电池的内阻的方法
技术领域：
本发明涉及一种减小可充电蓄电池，尤其是镍镉蓄电池的内阻的方法，本发明还涉及到将该方法用于其它种类的蓄电池(镍金属氢化物蓄电池、锂离子蓄电池等)，本发明还涉及可利用本发明的方法获得的蓄电池。
在现有技术中，有不同的提高可充电蓄电池的容量的方法。大多数方法的原理是在蓄电池的充电过程中，从时间上和量上控制充电电流或充电电压。此外借助于专用的放电器可以保证在对蓄电池重新充电前，使之完全放电。
然而，上述为蓄电池再充电的方法和方式的共同点是，即蓄电池都是以比较低的电压和电流来充电。
本发明的目的在于，提高蓄电器自身的容量。
为此，本发明利用了惊人的发现，即，可以降低蓄电池的内电阻。
根据本发明，将蓄电池的电极与一个电源连接，该电源输出的电能至少为一个未经处理的蓄电池的短路电流值与其额定电压值的乘积的40倍。根据本发明的一优选实施形式，该电源为一直流电源，其正极与蓄电池的阳极相连，而其负极与蓄电池的阴极相连。也可以将两极反转，使电源的正极与蓄电池的阴极连接，而其负极与蓄电池的阳极连接。此外，该电源也可为一交流电源。
根据本发明，该电源至少与蓄电池连接1毫秒。
也可以反复接通及切断所述电源，以多次对蓄电池馈以电能。
所述电源的电流最好为蓄电池短路电流的1.5倍，其电压最好为蓄电池额定电压的30倍。为改善本发明的效果，使该电源能输出蓄电池的短路电流的1.5倍电流和蓄电池额定电压的40倍电压。根据目前最佳的实施形式，该电源具有六个单独的电池，其电流为蓄电池短路电流的60倍，其电压为蓄电池额定电压的40倍。对于一种额定电压为7.2V和短路电流约为150A的镍镉蓄电池而言，该直流电源的电压为300V，其电流为10KA。
上述电源最好与蓄电池连接1微秒。
为增强所需的减少内阻的效果，可以提高电源的电压或电流，如出现蓄电池在处理过程中发热的问题，可以相应地对其进行冷却。
上述冷却方式最好是将蓄电池浸入一种液体中(油、氟立昂、液氮或类似物)。
上述电源最好与蓄电池至少连接2毫秒。为避免蓄电池出现不希望的或不良的发热。除了采用前述的冷却方法外，还可以重复交替通断电源，以便将对蓄电池的处理划分为多个连续的时间区段。对蓄电池分别在1微秒至2.5毫秒内采用2至200个脉冲进行脉冲处理也能达到本发明所需的结果。
根据本发明可以按照上述方法(也许要在多个单独的蓄电池组合成一蓄电池组前)对蓄电池的每个单独的电池单元进行处理，也可以在多个单独的蓄电池单元组合成一蓄电池组后再对其进行处理。在后一种情况下，电流和/或电压要视由各蓄电池单元组成的蓄电池是并联还是串联，根据这些电池单元的数量作相应提高。
如果按照本发明的方法对新出厂的蓄电池进行处理，或对那些充电和放电次数在10次以下，最好是2至3次的蓄电池进行处理，可得到非常好的效果。
本发明还涉及到一种蓄电池，尤其是一种镍镉蓄电池，采用上述方法或其变型可以获得这种内阻降低了的蓄电池。
最后，本发明还涉及一种适于实施本发明的方法的电源。为了在所需的时间区间提供必要的高电流和高电压，该电源宜具有电容装置，这样选择其电容和耐压性，使其能为蓄电池提供电能(在较短的时间区段)。由于电容装置C通过一个电阻R(这里为蓄电池的内阻)确定地放电，可以简单地且时间确切地确定输入到蓄电池的能量(时间常数τ＝RC)。此外，还可以借助适当的半导体开关和一个适当的控制电路直接从电网中获取电能。
以下将借助附图所示目前的优选实施例进一步说明本发明的其它特点，优点和特征，附图中
图1为蓄电池与一电源连接的电路原理图；图2为用于实施本发明方法的本发明的电源的线路原理图。
如图1所示，一额定电压为1.2V的镍镉蓄电池单元与一电源相连，该电源可输出的电压值至少为42V。其电流值至少为蓄电池短路电流Ik的1.5倍。实验表明，在直流电压为60V，直流电流为225A时，当将该电能(13.5KW)施加到镍镉电池单元上约2毫秒时，本发明的减少电池内阻的效果就体现出来了。根据一个目前优选的另一实施形式，将300V直流电源和10KA直流电流施加在镍镉电池单元上2毫秒。
图2示出用于实施本发明方法的一种可能的电路。为产生处理蓄电池所需的电流及所需的高压，图中的电容装置的电容约为80μF至约250mF(最好约为7mF)，其耐压约为500V。连接镍镉蓄电池与电容装置C的开关S可作成可手动的功率开关或作成可电子控制的半导体功率开关，可通过一个整流器由电网对电容C进行充电(此处不再详述)。
根据本发明，为一镍镉蓄电池施加300V直流电压及10KA直流电流并持续0.2至5毫秒后，在其后的使用中，当该蓄电池的放电电流为20A时，其输出电压能升高20mV(每个单独的电池单元)。这相当于蓄电池的内阻Ri减小了1mΩ。
以上述方式可以改变本发明的方法(以更高的电流、更高的电压，更长的时间或以脉冲方式对蓄电池施加电能)。这些改变均包含在本发明的构思内。也可用其它电源代替本发明的电路(图2)，只要该电源以本发明描述的形式提供电能，这并不脱离本发明的构思。
权利要求
1.一种用于减小可充电蓄电池、尤其是镍镉蓄电池的内阻(Ri)的方法，其中在蓄电池的两极(+/-)连接一电源，该电源输出的电能至少为未经处理的蓄电池的短路电流值(Ik)与其额定电压值的乘积的40倍，并以一预定的持续时间将该电能施加在所述蓄电池上。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述电源为一直流电源，其正极(+)与蓄电池的阳极连接，其负极(-)与蓄电池的阴极连接。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述电源为一直流电压源，其正极与蓄电池的阴极相连，其负极与蓄电池的阳极相连。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述电源为具有两个输出端接口的交流电源，其一端与蓄电池的正极相连，其另一端与蓄电池的阴极相连。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述电源连接到蓄电池上至少一微秒，用于为蓄电池充电。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述电源反复地交替地接通与切断。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述电源输出的电流至少是所述蓄电池的短路电流(Ik)的1.5倍，其输出电压约为蓄电池额定电压的30至40倍。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述电源输出的电流至少是所述蓄电池短路电流(Ik)的1.5倍，其输出电压约为所述蓄电池额定电压的40倍。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述电源输出的电流为所述蓄电池短路电流的60倍，其输出电压为蓄电池额定电压的300倍。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中所述电源至少与所述蓄电池连接1微秒，以便为蓄电池充电。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述电源重复地、交替地被接通和切断。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中对由多个电池单元组成的蓄电池中的每个单元单独进行处理。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中并联处理多个电池单元，其中所述电源的电流随电池单元的数量相应提高。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中以串联形式处理多个电池单元，根据电池单元的数量相应提高所述电源的电压。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中采用新出厂的蓄电池作为所述蓄电池。
16.一种可根据权利要求1至15之一或多个所述的方法获得的蓄电池，尤其是一种镍镉蓄电池。
17.一种用于实施如权利要求1至15中任一项所述方法的电源，包括一个电容装置，其电容和耐压性可以为各自的蓄电池提供所需的电能。
全文摘要
一种用于减小可充电蓄电池,尤其是镍镉蓄电池的内阻(Ri)的方法,其中在蓄电池的两极(+/－)连接一电源,该电源输出的电能至少为未经处理的蓄电池的短路电流值(I
文档编号H02J7/00GK1189248SQ96195100
公开日1998年7月29日 申请日期1996年4月24日 优先权日1996年4月24日
发明者拉尔夫·赫尔宾, 曼纽尔·埃格拉 申请人:通用模型赛车销售有限公司