專利名稱：新型高能鋰電池組的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鋰電池組。特別是一種用于遠程射頻發(fā)射器的新型高能鋰電池組。
背景技術：
鋰電池具有高電壓(一般在3.0V以上，為常規(guī)堿性電池的2倍)、高比能量(一般高于300WH/kg 600WH/L)、高比功率、低自放電率(年自放電率低于1.5％以下)的特點，一般貯存壽命8-10年，具有寬廣的使用溫度范圍(一般在-30-+60℃)，這是其它堿性電池無法相比的。因此，鋰電池被廣泛應用于無線電路存貯電源、智能儀表電源(智能水表、電表、煤氣表、暖氣表、遠程抄表及各種流量計電源)、全自動照相機電源、數(shù)碼相機電源以及各類通訊電源。
在石油貯運中的液化石油罐、加油站使用的遠程射頻通訊發(fā)射器，由射頻接受、射頻發(fā)射和控制部分組成。其電源應當具備以下性能；即根據(jù)控制部分的信號，在平時處于休眠狀態(tài)，工作電壓為3.0V，支撐電流為0.00005mA；其中，3.0V抽頭每周一次處于準備接受信號、等待發(fā)射狀態(tài)，工作電流約75mA，持續(xù)時間720秒；其中，12V電壓抽頭每周一次處于發(fā)射狀態(tài)，發(fā)射功率17W(約1800mA)，持續(xù)時間1秒。電池組一次性安裝后，在環(huán)境工作溫度范圍為-30℃-+60℃的情況下，服務期為4年，即需要至少4年的貯存期。
目前使用的四節(jié)CR-123A鋰電池串聯(lián)的鋰電池組，可以得到12V的供電，但是，對于石油貯運中的液化石油罐、加油站遠程射頻通訊發(fā)射器的以上要求，該電池組提供的容量和最大脈沖電流不能滿足該條件。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型旨在提供一種新型高能鋰電池組。它根據(jù)輸入的信號，可以在平時處于休眠狀態(tài)，工作電壓為3.0V，支撐電流為0.00005mA；其3.0V電壓抽頭每周一次可以處于準備接受信號、以等待發(fā)射狀態(tài)，此時的工作電流約75mA，持續(xù)時間可達720秒；其12V抽頭每周一次可以處于發(fā)射狀態(tài)，發(fā)射功率17W(約1800mA)持續(xù)時間1秒；產(chǎn)品一次性安裝后，在環(huán)境工作溫度范圍-30℃-+60℃的情況下時，可以具有至少四年的貯存期。
本實用新型包括殼體，10只單體鋰電池，自恢復保險絲PTC，二極管，3V抽頭和12V抽頭；其中10只鋰電池的聯(lián)接方式為第一部分為兩組由2只單體鋰電池并聯(lián)的鋰電池組A相互并聯(lián)而成；第二部分為兩組由3只單體鋰電池和1支二極管串聯(lián)組成的鋰電池組B相互并聯(lián)而成；第一部分與第二部分串聯(lián)；在第二部分正極輸出端引出12V抽頭，在第一部分正極輸出端引出兩個并聯(lián)的3V抽頭；自恢復保險絲PTC設在第一部分負極輸出端的串聯(lián)電路上。如圖1，圖2所示。
本實用新型的單體鋰電池可以是1.3AH的含有安全設計的123A的單體鋰電池。
本實用新型的設計原理是(1)3.0V的鋰電池容量為；
1.1支撐鋰電池容量365天/年×4年×24小時/天×0.00005mA＝1.752mAH；1.2準備發(fā)射狀態(tài)容量365天/年×4年÷7天/周×720秒/(60×60)×75mA＝3128.57mAH；1.3發(fā)射狀態(tài)所須容量365天/年×4年÷7天×1/3600×1800mA＝104mAH；1.4自放電容量設1)3.0V鋰電池年自放電率為＜1.5％；2)若采用4只1.3AH的123A電池并聯(lián)，則四年自放電容量為1300mA×4×1.5％×4年＝312mAH；3.0V鋰電池總?cè)萘繛?.752mAH+3128.57mAH+104.28mAH+312mAH＝3650mAH；四年工作后總利用率3650÷5200×100％＝70％；(2)V鋰電池發(fā)射4年累計容量(包括3.0V電池)365×4÷7×1/3600小時×1800mA＝104.28mA；因考慮到低溫-30℃脈沖電流為1800mA，脈寬1秒，因此除3.0V外考慮由三串、二并與3.0V串聯(lián)而成12V鋰電池組抽頭。
(3)電池組工作電壓在9.0-13.8V，為此當鋰電池組處于發(fā)射狀態(tài)時，單體鋰電池即使在-30℃條件下，也應大于9.0V÷4＝2.24V；(4)鋰電池組組合形式如下由4只1.3AH-1.8AH單體鋰電池并聯(lián)組成3.0V電池，兩個抽頭分別提供0.00005mA，4年支持體系及每周一次待發(fā)狀態(tài)75mA電流，持續(xù)720秒，4年供電狀態(tài)。
3.0V電池組再與三串兩并電池串聯(lián)，組成12V抽頭，提供發(fā)射狀態(tài)，維持四年工作狀態(tài)。
因此，當本實用新型采用10只容量為1.3AH的含有安全設計的123A的單體鋰電池時，通過本實用新型串、并聯(lián)組合成為9.0-14.0V的鋰電池組。它具備3.0V和12V兩檔抽頭，平時處于休眠狀態(tài)，工作電壓為3.0V，基流為0.00005mA；每周一次準備接受狀態(tài)等待發(fā)射狀態(tài)，工作電壓為3.0V，電流為75mA，持續(xù)時間720秒；鋰電池組每周提供一次發(fā)射狀態(tài)，工作電壓為12V，發(fā)射電流1800mA，持續(xù)時間為1秒。鋰電池組在溫度為-30℃-60℃環(huán)境下，服務時間為四年。


圖1，本實用新型的總體示意圖。
圖2，本實用新型的單體鋰電池組合原理示意圖。
圖3，電池常溫模擬負載圖。
圖4，電池負載曲線。
圖5，電池負載曲線。
圖6，前10小時電池負載曲線。
圖7，-30度低溫特性。
圖中1-殼體，2-單體鋰電池，3-自恢復保險絲PTC，4-二極管，5-3V抽頭，6-12V抽頭，7-鋰電池組A，8-鋰電池組B。
具體實施方式
以實施例進一步說明本實用新型的結(jié)構(gòu)和性能。
按照圖2所示鋰電池組合原理制成本實用新型。其中，所包括的10只容量為1.3AH的含有安全設計的123A單體電池的連接方式為；第一部分采用兩組電池組A相互并聯(lián)，第二部分采用兩組鋰電池組B相互并聯(lián)，將第一部分與第二部分串聯(lián)，在第二部分正極輸出端引出12V抽頭，在第一部分正極輸出端引出兩個并聯(lián)的3V抽頭；自恢復保險絲PTC設在第一部分負極輸出端的串聯(lián)電路上。
其性能指標為其在常溫下的模擬負載如圖3所示。
其電池負載曲線如圖4，圖5所示。
其前10小時電池負載曲線如圖6所示。
其-30度低溫特性如圖7所示。
綜上所述，本實用新型與遠程射頻通訊發(fā)射器的控制部分連接時可以根據(jù)輸入的信號，平時處于休眠狀態(tài)，工作電壓為3.0V，支撐電流為0.00005mA；其3.0V電壓抽頭按照既定的時間，可以處于準備接受信號、以等待發(fā)射狀態(tài)，此時的工作電流約75mA，持續(xù)時間720秒；其12V電壓抽頭按照既定的時間，可以處于發(fā)射狀態(tài)，發(fā)射功率17W(約1800mA)持續(xù)時間1秒；在環(huán)境工作溫度范圍-30℃-+60℃時，產(chǎn)品一次性安裝，可以具有4年以上的貯存期。
權利要求1，一種新型高能鋰電池組，其特征在于它包括殼體，10只單體鋰電池，自恢復保險絲PTC，二極管，3V抽頭和12V抽頭；其中10只鋰電池的聯(lián)接方式為第一部分為兩組由2只單體鋰電池并聯(lián)的鋰電池組A相互并聯(lián)而成；第二部分為兩組由3只單體鋰電池和1支二極管串聯(lián)組成的鋰電池組B相互并聯(lián)而成；第一部分與第二部分串聯(lián)；在第二部分正極輸出端引出12V抽頭，在第一部分正極輸出端引出兩個并聯(lián)的3V抽頭；自恢復保險絲PTC設在第一部分負極輸出端的串聯(lián)電路上。
2，根據(jù)權利要求1所述新型高能鋰電池組，其特征在于單體鋰電池為1.3AH的含有安全設計的123A的單體鋰電池。
專利摘要一種新型高能鋰電池組，涉及一種鋰電池組。它根據(jù)輸入的信號，可以在平時處于休眠狀態(tài)，工作電壓為3.0V，支撐電流為0.00005mA；其3.0V電壓抽頭每周一次可以處于準備接受信號、以等待發(fā)射狀態(tài)，此時的工作電流約75mA，持續(xù)時間可達720秒；其12V抽頭每周一次可以處于發(fā)射狀態(tài)，發(fā)射功率17W(約1800mA)持續(xù)時間1秒；產(chǎn)品一次性安裝后，在環(huán)境工作溫度范圍－30℃～+60℃的情況下時，可以具有至少四年的貯存期。它包括殼體，10只并、串聯(lián)的單體鋰電池，自恢復保險絲PTC、二極管。具有3V抽頭和12V抽頭。本實用新型用于遠程射頻通訊發(fā)射器，按照控制部分的信號可以分別提供休眠狀態(tài)，等待發(fā)射狀態(tài)，發(fā)射狀態(tài)的功率。
文檔編號H01M10/36GK2631053SQ0325774
公開日2004年8月4日 申請日期2003年5月29日 優(yōu)先權日2003年5月29日
發(fā)明者李潤和, 劉培棠, 房漢華 申請人:天津和平海灣高能電池科技有限公司