RU152522U1 - LITHIUM BATTERY - Google Patents

LITHIUM BATTERY Download PDF

Info

Publication number
RU152522U1
RU152522U1 RU2014152597/07U RU2014152597U RU152522U1 RU 152522 U1 RU152522 U1 RU 152522U1 RU 2014152597/07 U RU2014152597/07 U RU 2014152597/07U RU 2014152597 U RU2014152597 U RU 2014152597U RU 152522 U1 RU152522 U1 RU 152522U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
effect transistor
field effect
battery
thermal fuse
thermal
Prior art date
Application number
RU2014152597/07U
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU152522U8 (en
Inventor
Вячеслав Виталиевич Волынский
Сергей Александрович Галкин
Вячеслав Николаевич Тюгаев
Игорь Викторович Чипига
Юрий Борисович Радкевич
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научный центр "Автономные источники тока"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научный центр "Автономные источники тока" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научный центр "Автономные источники тока"
Priority to RU2014152597/07U priority Critical patent/RU152522U8/en
Application granted granted Critical
Publication of RU152522U1 publication Critical patent/RU152522U1/en
Publication of RU152522U8 publication Critical patent/RU152522U8/en

Links

Images

Landscapes

  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Fuses (AREA)

Abstract

Лб с пкм олхит(И спиот д ппИ пт пккспсИ рит прэпмзптриотИсп ккппкпт атпмзтидтИппирвзптэопт от чтровзптэоптивзптэоИ пэтстнвиомдртдИдмдртдптLb with pcm olkhit (And spiot d ppi pt pkkspsi rit pppmsptriotsp kpppppt atmptidt

Description

Полезная модель относится к области электротехники, в частности, электрическому оборудованию, а именно к литиевой батарее для непосредственного преобразования химической энергии в электрическую, и может быть использована при производстве батарей из литиевых химических источников тока (ИТ), предназначенных для основного и резервного обеспечения электроэнергией систем телемеханики и сигнализации, автономной диагностической аппаратуры внутритрубных инспекционных приборов нефтепроводов и газопроводов, а также для применения в качестве автономных источников тока других различных электронных устройств.The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular, electrical equipment, namely, a lithium battery for direct conversion of chemical energy into electrical energy, and can be used in the manufacture of batteries from lithium chemical current sources (IT), intended for primary and backup power supply systems telemechanics and signaling, autonomous diagnostic equipment for in-line inspection devices for oil and gas pipelines, as well as for use as ie autonomous power sources, various other electronic devices.

Известна первичная литиевая батарея, содержащая, по крайней мере, две параллельные цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных первичных литиевых ИТ, объединенных в едином корпусе, оборудованном контактными выводами, при этом батарея дополнительно снабжена электронным регулятором, который содержит диоды, каждый из которых соединен параллельно с одним ИТ, и, по крайней мере, два диода, подключенных последовательно после каждого ИТ, являющегося последним в каждой цепи последовательно соединенных ИТ, при этом каждая цепь последовательно соединенных первичных литиевых ИТ дополнительно снабжена предохранителем, включенным между общим проводом всех параллельных цепей и первым ИТ цепи. По крайней мере, одна цепь последовательно соединенных первичных литиевых ИТ может быть дополнительно снабжена предохранителями, включенными между каждым ИТ цепи и его соединением с диодом, включенным параллельно ИТ (см. патент РФ на полезную модель №46388, МПК H01M 10/48, опубл. 27.06.2005 г.).Known primary lithium battery containing at least two parallel circuits, each of which consists of series-connected primary lithium IT, combined in a single housing equipped with contact leads, while the battery is additionally equipped with an electronic controller that contains diodes, each of which connected in parallel with one IT, and at least two diodes connected in series after each IT, which is the last in each chain of IT connected in series, with each circuit serially connected primary lithium IT is further provided with a fuse connected between a common wire of parallel chains and the first IT chain. At least one circuit of series-connected primary lithium ITs can be additionally equipped with fuses connected between each IT circuit and its connection with a diode connected in parallel with IT (see RF patent for utility model No. 46388, IPC H01M 10/48, publ. June 27, 2005).

В известной конструкции используется диодная защита первичных литиевых ИТ от их переполюсовки более, чем 0,5-1,0 В, при которой параллельно ИТ подключается диод. Однако, такая защита, ограничивает напряжение переполюсовки ИТ при его переразряде, но не защищает ИТ от чрезмерного глубокого разряда, который может приводить к разгерметизации (взрыву) ИТ и выходу из строя батареи.In a known design, diode protection of primary lithium IT from their polarity reversal of more than 0.5-1.0 V is used, in which a diode is connected in parallel with IT. However, such protection limits the IT polarity reversal voltage during its overdischarge, but does not protect IT from excessive deep discharge, which can lead to IT depressurization (explosion) and battery failure.

Кроме того, при разряде батареи при температуре окружающей среды близкой к максимальной рабочей температуре за счет дополнительного выделения тепла на внутреннем сопротивлении источников тока, составляющих батарею, может произойти их перегрев, то есть нагрев выше предельно допустимых температур. Защиты от перегрева источников тока в данной конструкции батареи не предусмотрено. Это может привести к нарушению герметичности источников тока и вытеканию химически опасного и агрессивного электролита, что при эксплуатации является недопустимым.In addition, when the battery is discharged at an ambient temperature close to the maximum operating temperature due to the additional heat generation on the internal resistance of the current sources that make up the battery, they may overheat, that is, heat above the maximum allowable temperatures. Protection against overheating of current sources in this battery design is not provided. This can lead to a violation of the tightness of current sources and leakage of a chemically hazardous and aggressive electrolyte, which is unacceptable during operation.

Известна первичная литиевая батарея, содержащая, по крайней мере, одну цепь из последовательно соединенных положительными и отрицательными токовыводами первичных литиевых химических источников тока (ИТ), диоды, каждый из которых соединен параллельно с одним ИТ, полевые транзисторы, проводящий канал каждого из которых соединен последовательно с соответствующим ИТ, предохранительные элементы, каждый из которых включен между ИТ и его соединением с диодом со стороны положительного токовывода ИТ, и размещен в зоне потока тепловой энергии от полевого транзистора этого же ИТ, полевые транзисторы выполнены с проводящим Р-каналом, причем проводящий канал каждого из транзисторов включен между ИТ и его соединением с диодом со стороны положительного токовывода ИТ, а затвор соединен с отрицательным токовыводом этого же ИТ. Предохранительные элементы могут быть выполнены в виде термопредохранителя либо в виде самовосстанавливающегося предохранителя (см. патент РФ на полезную модель №106499, МПК H01M 10/48, опубл. 21.03.2011 г.).Known primary lithium battery containing at least one circuit of successively connected positive and negative currents of primary lithium chemical current sources (IT), diodes, each of which is connected in parallel with one IT, field-effect transistors, a conducting channel of each of which is connected in series with appropriate IT, safety elements, each of which is connected between IT and its connection to the diode from the side of the positive IT current output, and is placed in the zone of heat energy flow about field effect transistor of the same IT FETs formed with a conductive P-channel, wherein the conductive channel of each of the transistors included between IT and its connection to the diode from the positive cold end IT, and the gate is connected to the cold end of the same negative IT. Safety elements can be made in the form of a thermal fuse or in the form of a self-healing fuse (see RF patent for utility model No. 106499, IPC H01M 10/48, published on March 21, 2011).

Данная конструкция батареи имеет защиту от переразряда элементов. Но, так как элементы защиты (термопредохранители, самовосстанавливающиеся предохранители) установлены в силовых токовых цепях (последовательно с ИТ), то они достаточно массивны и инерционны по времени срабатывания. Из-за задержки срабатывания термопредохранителя (или самовосстанавливающегося предохранителя) за счет инерции может происходить перегрев полевого транзистора и короткое замыкание (тепловой пробой) проводящего канала. После короткого замыкания проводящего канала его электрическое сопротивления будет резко снижено, что приведет к остыванию (снижению температуры) корпуса полевого транзистора. При таких условиях срабатывание термопредохранителя (или самовосстанавливающегося предохранителя) становится невозможным. Следовательно возможен глубокий разряд элементов. Как уже отмечалось, при глубоком разряде возможна разгерметизация (взрыв) отдельных ИТ и батареи в целом, что является недопустимым в эксплуатации.This battery design has protection against overdischarge of cells. But, since the protection elements (thermal fuses, resettable fuses) are installed in power current circuits (in series with IT), they are quite massive and inertial in response time. Due to the delay of the thermal fuse (or self-healing fuse) due to inertia, overheating of the field effect transistor and short circuit (thermal breakdown) of the conductive channel can occur. After a short circuit of the conductive channel, its electrical resistance will be sharply reduced, which will lead to cooling (lowering temperature) of the field-effect transistor housing. Under these conditions, a thermal fuse (or self-resetting fuse) will not be possible. Consequently, a deep discharge of elements is possible. As already noted, with a deep discharge, depressurization (explosion) of individual IT and the battery as a whole is possible, which is unacceptable in operation.

Защиты от перегрева источников тока в данной конструкции батареи также не предусмотрено. Это может привести к нарушению герметичности источников тока и вытеканию химически опасного и агрессивного электролита, что при эксплуатации является недопустимым.Protection against overheating of current sources in this battery design is also not provided. This can lead to a violation of the tightness of current sources and leakage of a chemically hazardous and aggressive electrolyte, which is unacceptable during operation.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является известная первичная литиевая батарея, содержащая, по крайней мере, одну цепь из последовательно соединенных положительными и отрицательными токовыводами первичных литиевых химических источников тока (ИТ), диоды, каждый из которых соединен параллельно с одним ИТ, полевые транзисторы, проводящий канал каждого из которых соединен последовательно с соответствующим ИТ, термопредохранители, каждый из которых размещен в зоне потока тепловой энергии от полевого транзистора этого же ИТ. Батарея также снабжена резисторами, каждый из которых подключен к затвору полевого транзистора и токовыводу ИТ, к которому подключен проводящий канал этого же полевого транзистора, а каждый термопредохранитель электрически включен между затвором соответствующего полевого транзистора, в зоне потока тепловой энергии которого он размещен, и другим токовыводом противоположной полярности этого же ИТ (Заявка №2014128009/07 (045366) от 08.07.2014 г.).Closest to the proposed technical solution is a well-known primary lithium battery containing at least one circuit of positive and negative current leads connected to primary lithium chemical current sources (IT), diodes, each of which is connected in parallel with one IT, field effect transistors, the conductive channel of each of which is connected in series with the corresponding IT, thermal fuses, each of which is located in the zone of the flow of thermal energy from the field effect transistor as IT. The battery is also equipped with resistors, each of which is connected to the gate of the field-effect transistor and the IT current output, to which the conductive channel of the same field-effect transistor is connected, and each thermal fuse is electrically connected between the gate of the corresponding field-effect transistor, in the zone of the flow of thermal energy of which it is located, and another current output the opposite polarity of the same IT (Application No. 2014128009/07 (045366) from 08/08/2014).

Данная батарея имеет надежную защиту от переразряда элементов, но не имеет защиты от их перегрева, который возможен при разряде батареи при температуре окружающей среды близкой к максимальной рабочей температуре за счет дополнительного выделения тепла на внутреннем сопротивлении источников тока. Как отмечалось выше, это может привести к нарушению герметичности источников тока и вытеканию химически опасного и агрессивного электролита, что при эксплуатации является недопустимым.This battery has reliable protection against overdischarge of elements, but does not have protection against overheating, which is possible when the battery is discharged at an ambient temperature close to the maximum working temperature due to additional heat generation on the internal resistance of current sources. As noted above, this can lead to a violation of the tightness of current sources and leakage of a chemically hazardous and aggressive electrolyte, which is unacceptable during operation.

Задачей настоящей полезной модели является создание конструкции батареи с повышенной безопасностью, обусловленной исключением перегрева ИТ батареи при больших значениях разрядного тока и при температуре окружающей среды, близкой к максимально допустимой рабочей температуре.The objective of this utility model is to create a battery design with increased safety, due to the exclusion of overheating of the IT battery at high discharge currents and at an ambient temperature close to the maximum allowable working temperature.

Техническим результатом, достигаемым при решении поставленной задачи, является отключение нагрузки от ИТ батареи при их перегреве за счет срабатывания термопредохранителя, размещенного одновременно в зоне потока тепловой от ИТ и в зоне потока тепловой энергии от полевого транзистора.The technical result achieved in solving the problem is to disconnect the load from the IT battery when they overheat due to the operation of a thermal fuse located simultaneously in the heat flow from the IT and in the heat flow from the field effect transistor.

Указанный технический результат достигается тем, что литиевая батарея, содержащая, по крайней мере, один литиевый химический источник тока (ИТ) с положительным и отрицательным токовыводами, диод, подключенный параллельно ИТ, полевой транзистор, проводящий канал которого соединен последовательно с ИТ, резистор и термопредохранитель, причем резистор электрически подключен между затвором полевого транзистора и одним токовыводом ИТ с полярностью, к которому присоединен проводящий канал полевого транзистора, а термопредохранитель подключен между затвором транзистора и другим токовыводом ИТ противоположной полярности и размещен в зоне потока тепловой энергии от полевого транзистора, согласно полезной модели термопредохранитель размещен одновременно в зоне потока тепловой энергии от полевого транзистора и в зоне потока тепловой энергии от ИТ, при этом температура срабатывания термопредохранителя находится в интервале от максимально допустимой рабочей температуры для ИТ до максимально допустимой рабочей температуры для полевого транзистора.The specified technical result is achieved in that a lithium battery containing at least one lithium chemical current source (IT) with positive and negative current leads, a diode connected in parallel to IT, a field effect transistor whose conductive channel is connected in series with IT, a resistor and a thermal fuse moreover, the resistor is electrically connected between the gate of the field effect transistor and one IT current output with polarity, to which the conductive channel of the field effect transistor is connected, and the thermal fuse is connected is between the gate of the transistor and another IT current output of opposite polarity and is located in the heat energy flow zone from the field effect transistor, according to a utility model, the thermal fuse is located simultaneously in the heat energy flow zone from the field effect transistor and in the heat energy flow zone from IT, while the thermal fuse operating temperature is in the range from the maximum permissible operating temperature for IT to the maximum permissible operating temperature for the field effect transistor.

Указанный технический результат достигается за счет следующего.The specified technical result is achieved due to the following.

В предложенной полезной модели используется техническое решение защиты от переразряда ИТ, заимствованное у прототипа. Но, в отличие от прототипа термопредохранитель размещен одновременно в зоне потока тепловой энергии от полевого транзистора и в зоне потока тепловой энергии от ИТ, а температура срабатывания термопредохранителя находится в интервале от максимально допустимой рабочей температуры для ИТ до максимально допустимой рабочей температуры для полевого транзистора.The proposed utility model uses the technical solution of protection against overdischarge of IT, borrowed from the prototype. But, unlike the prototype, the thermal fuse is located simultaneously in the zone of thermal energy flow from the field effect transistor and in the zone of thermal energy flow from IT, and the temperature of the thermal fuse is in the range from the maximum permissible operating temperature for IT to the maximum permissible operating temperature for the field effect transistor.

Это обусловлено следующим.This is due to the following.

Используемый в прототипе термопредохранитель при его нагреве от полевого транзистора в процессе закрытия проводящего канала (при глубоком разряде) срабатывает и, тем самым, обеспечивает отключение ИТ от дальнейшего разряда. Эту же функцию отключения от разряда ИТ в предлагаемой полезной модели термопредохранитель осуществляет и при его нагреве от ИТ. Так как температура срабатывания термопредохранителя находится в интервале от максимально допустимой рабочей температуры для ИТ до максимально допустимой рабочей температуры для полевого транзистора, то и отключение от разряда происходит только в случаях переразряда или перегрева ИТ, но в рабочем диапазоне температур для полевого транзистора. При этом исключается перегрев полевого транзистора (тепловой пробой) при работе устройства защиты в целом, что особенно актуально при больших токовых нагрузках и температуре окружающей среды, близкой к максимально допустимой для ИТ. Это в конечном итоге повышает безопасность в эксплуатации предлагаемой конструкции батареи в сравнении с прототипом.The thermal fuse used in the prototype when it is heated from the field effect transistor during the closure of the conductive channel (with a deep discharge) is triggered and, thereby, disconnects the IT from the further discharge. The same function of disconnecting from the IT discharge in the proposed utility model is also carried out by the thermal fuse when it is heated from IT. Since the tripping temperature of the thermal fuse is in the range from the maximum permissible operating temperature for IT to the maximum permissible operating temperature for the field effect transistor, disconnection from the discharge occurs only in cases of overdischarge or overheating of the IT, but in the operating temperature range for the field effect transistor. This eliminates the overheating of the field-effect transistor (thermal breakdown) during operation of the protection device as a whole, which is especially important at high current loads and an ambient temperature close to the maximum allowable for IT. This ultimately increases the safety in operation of the proposed battery design in comparison with the prototype.

Полезная модель иллюстрируется чертежами - фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3. На фиг. 1 приведен пример принципиальной электрической схемы с использованием полевых транзисторов с проводящим P-каналом, а на фиг. 2-е проводящим N-каналом. На фиг. 3 показано размещение термопредохранителя.The utility model is illustrated by drawings. FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3. In FIG. 1 shows an example of a circuit diagram using field-effect transistors with a conductive P-channel, and in FIG. 2nd conductive N-channel. In FIG. 3 shows the placement of the thermal fuse.

Цифрами на чертежах обозначены: 1 - литиевые ИТ; 2 - диоды; 3 - полевые транзисторы; 4 - термопредохранители, размещенные одновременно в зоне теплового потока от полевого транзистора 3 и ИТ 1; 5 - резисторы.The numbers in the drawings indicate: 1 - lithium IT; 2 - diodes; 3 - field effect transistors; 4 - thermal fuses located simultaneously in the heat flow zone from the field effect transistor 3 and IT 1; 5 - resistors.

Литиевая батарея содержит один литиевый химический источник тока (ИТ) с положительным и отрицательным токовыводами, выполненном в виде блока, оборудованным контактными выводами для подключения внешней нагрузки, например, электрическим разъемом или клеммами.A lithium battery contains one lithium chemical current source (IT) with positive and negative current leads, made in the form of a unit, equipped with contact terminals for connecting an external load, for example, an electrical connector or terminals.

Параллельно ИТ 1 подключен диод 2, обеспечивающий шунтирование ИТ 1 при его полном разряде.In parallel, IT 1 is connected to a diode 2, which provides shunting of IT 1 when it is fully discharged.

Батарея снабжена полевым транзистором 3, проводящий канал которого включен последовательно с ИТ 1. Причем проводящий канал транзистора 3 включен между соответствующим токовыводом ИТ 1 и его соединением с диодом 2, а затвор соединен с токовыводом противоположной полярности ИТ 1 через термопредохранитель 4. Затвор также соединен через резистор 5 с токопроводящим каналом со стороны его соединения с токовыводом ИТ 1. Как показано на фиг. 3, термопредохранитель конструктивно размещен одновременно в зоне потока тепловой энергии от полевого транзистора 3 и в зоне потока тепловой энергии от ИТ1, так как все элементы электрической схемы, включая термопредохранитель, размещены непосредственно на торцевой крышке ИТ1 (в зоне потока тепловой энергии от ИТ), а термопредохранитель, в свою очередь, размещен в непосредственном контакте с корпусом полевого транзистора (в зоне потока тепловой энергии от полевого транзистора). При этом температура срабатывания термопредохранителя находится в интервале от максимально допустимой рабочей температуры для источника тока до максимально допустимой рабочей температуры для полевого транзистора. Все элементы электрической схемы для исключения попадания каких-либо электропроводных загрязнений защищены (залиты) электроизоляционным компаундом.The battery is equipped with a field effect transistor 3, the conductive channel of which is connected in series with IT 1. Moreover, the conductive channel of the transistor 3 is connected between the corresponding current output of IT 1 and its connection to the diode 2, and the gate is connected to the current output of opposite polarity IT 1 through a thermal fuse 4. The gate is also connected through resistor 5 with a conductive channel on the side of its connection with current output IT 1. As shown in FIG. 3, the thermal fuse is structurally placed simultaneously in the zone of heat energy flow from the field effect transistor 3 and in the zone of heat energy flow from IT1, since all elements of the electrical circuit, including the thermal fuse, are located directly on the end cap IT1 (in the zone of heat energy flow from IT), and the thermal fuse, in turn, is placed in direct contact with the body of the field effect transistor (in the area of the flow of thermal energy from the field effect transistor). In this case, the temperature of the thermal fuse is in the range from the maximum permissible operating temperature for the current source to the maximum permissible operating temperature for the field effect transistor. All elements of the electrical circuit to prevent the ingress of any conductive contamination are protected (flooded) with an electrical insulating compound.

В качестве полевого транзистора 3 (см. чертеж - фиг. 1) могут быть использованы, например, полевые транзисторы с проводящим P-каналом - IRF7210, IRF7220, IRF7225, IRF7240 производства InternationalRectifier (IR).As the field effect transistor 3 (see the drawing - Fig. 1), for example, field effect transistors with a conductive P-channel - IRF7210, IRF7220, IRF7225, IRF7240 manufactured by InternationalRectifier (IR) can be used.

На чертеже - фиг.2 представлена аналогичная схема батареи с полевыми транзисторами с проводящим N-каналом, например, IRLR2905, IRL 2505, IRL 2705, IRF7401 производства InternationalRectifier (IR).In the drawing - figure 2 presents a similar circuit of a battery with field effect transistors with a conductive N-channel, for example, IRLR2905, IRL 2505, IRL 2705, IRF7401 manufactured by InternationalRectifier (IR).

В качестве термопредохранителя 4 могут быть использованы, например, малогабаритные термопредохранители серии TZK-10, TZK-11, TZK-12, TZK-13, TZK-14 производства Bourns, Inc (США) с температурой срабатывания в пределах 100÷150°C.As a thermal fuse 4, for example, small-sized thermal fuses of the TZK-10, TZK-11, TZK-12, TZK-13, TZK-14 series manufactured by Bourns, Inc (USA) with a response temperature in the range of 100 ÷ 150 ° C can be used.

В качестве резистора 5 могут быть использованы, например, резисторы для поверхностного монтажа 0,1-10,0 Мом типа SMD различных производителей.As the resistor 5 can be used, for example, surface mount resistors of 0.1-10.0 MΩ type SMD from various manufacturers.

В качестве источника тока ИТ1 может быть использован, например, источник тока SPL-16S, производства Sehoon (Ю. Корея).As a current source IT1, for example, a current source SPL-16S manufactured by Sehoon (South Korea) can be used.

Литиевая батарея работает следующим образом.The lithium battery operates as follows.

В процессе разряда батареи рабочее напряжение ИТ 1 уменьшается. В начальной стадии глубокого разряда ИТ 1 полевой транзистор 3 отключает его от разряда, исключая, тем самым, переразряд ИТ 1 и переполюсовку. Это осуществляется следующим образом. При снижении разрядного напряжения ИТ 1 менее конечного напряжения (конечное напряжение, как правило, составляет 2,0 В) проводящий канал полевого транзистора 3 закрывается. Сопротивление проводящего канала полевого транзистора 3 при этом резко возрастает (в миллионы раз) и, например, уже при 1,5 В достигает 1,0-5,0 МОм. Таким образом, при закрытии проводящего канала происходит отключение ИТ 1 от разрядной цепи. Если при разряде используется несколько однотипных батарей соединенных последовательно, то разряд остальных батарей продолжается, причем ток протекает через шунтирующий диод 2, который соединен параллельно ИТ 1.During battery discharge, the operating voltage of IT 1 decreases. In the initial stage of a deep discharge of IT 1, the field effect transistor 3 disconnects it from the discharge, thereby eliminating the overdischarge of IT 1 and the polarity reversal. This is as follows. When the discharge voltage IT 1 decreases below the final voltage (the final voltage, as a rule, is 2.0 V), the conducting channel of the field-effect transistor 3 closes. The resistance of the conductive channel of the field-effect transistor 3 increases sharply (in millions of times) and, for example, reaches 1.5–5.0 MΩ even at 1.5 V. Thus, when the conductive channel is closed, IT 1 is disconnected from the discharge circuit. If a discharge uses several batteries of the same type connected in series, the discharge of the remaining batteries continues, and the current flows through a shunt diode 2, which is connected in parallel with IT 1.

В процессе закрытия полевого транзистора, за счет роста сопротивления проводящего канала, происходит его разогрев. В зоне потока тепловой энергии от полевого транзистора 3 для исключения его теплового пробоя размещен термопредохранитель 4, который, нагревается от полевого транзистора 3, и при достижении определенной температуры (в пределах допустимой рабочей температуры полевого транзистора 3) срабатывает и разрывает цепь управления. При этом, учитывая, что затвор полевого транзистора 3 соединен через резистор 5 с проводящим каналом, при срабатывании термопредохранителя 4 потенциал затвора становиться равным потенциалу проводящего канала. При таких условиях транзистор 3 мгновенно закрывается и прекращается протекание электрического тока через ИТ 1. Для осуществления отключения и сохранения полевого транзистора в исправном состоянии необходимо, чтобы температура срабатывания термопредохранителя не превышала максимально допустимую рабочую температуру полевого транзистора.In the process of closing the field effect transistor, due to an increase in the resistance of the conductive channel, it heats up. In the zone of thermal energy flow from the field effect transistor 3, to prevent its thermal breakdown, a thermal fuse 4 is placed, which is heated by the field effect transistor 3, and when a certain temperature is reached (within the permissible operating temperature of the field effect transistor 3), it trips and breaks the control circuit. Moreover, given that the gate of the field-effect transistor 3 is connected through a resistor 5 to the conductive channel, when the thermal fuse 4 is activated, the gate potential becomes equal to the potential of the conductive channel. Under these conditions, the transistor 3 instantly closes and the flow of electric current through IT 1 stops. In order to turn off and keep the field effect transistor in good condition, it is necessary that the temperature of the thermal fuse does not exceed the maximum allowable operating temperature of the field effect transistor.

Если разряд батареи происходит при температуре окружающей среды близкой к максимально допустимой, то за счет дополнительного выделения тепловой энергии на внутреннем сопротивлении ИТ1 возможен его разогрев выше допустимой температуры. В предложенной полезной модели термопредохранитель размещен на крышке ИТ1. При разогреве ИТ1 до температуры срабатывания термопредохранителя происходит отключение ИТ1 от разряда по тому же механизму, как и при переразряде, и дальнейший разогрев ИТ1 прекращается, что повышает безопасность в эксплуатации предлагаемой конструкции батареи в сравнении с прототипом.If the battery discharges at an ambient temperature close to the maximum permissible, then due to the additional release of thermal energy on the internal resistance of IT1, it can be heated above the permissible temperature. In the proposed utility model, a thermal fuse is located on the cover of IT1. When IT1 is heated to the thermal fuse tripping temperature, IT1 is disconnected from the discharge by the same mechanism as during overdischarge, and IT1 is further heated up, which increases the safety in operation of the proposed battery design in comparison with the prototype.

Таким образом, в предлагаемой полезной модели исключается не только потенциально опасный глубокий разряд и переполюсовка ИТ, а также перегрев ИТ, который может приводить к взрыву ИТ, что значительно повышает пожаровзрывобезопасность батареи в эксплуатации и надежность батареи в целом.Thus, the proposed utility model excludes not only potentially dangerous deep discharge and IT polarity reversal, but also IT overheating, which can lead to IT explosion, which significantly increases the fire and explosion safety of the battery in operation and the reliability of the battery as a whole.

Claims (1)

Лб с пкм олхит(И спиот д ппИ пт пккспсИ рит прэпмзптриотИсп ккппкпт атпмзтидтИппирвзптэопт от чтровзптэоптивзптэоИ пэтстнвиомдртдИдмдртдпт
Figure 00000001
Lb with pcm olkhit (And spiot d ppi pt pkkspsi rit pppmsptriotsp kpppppt atmptidt
Figure 00000001
RU2014152597/07U 2014-12-24 2014-12-24 LITHIUM BATTERY RU152522U8 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014152597/07U RU152522U8 (en) 2014-12-24 2014-12-24 LITHIUM BATTERY

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014152597/07U RU152522U8 (en) 2014-12-24 2014-12-24 LITHIUM BATTERY

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU152522U1 true RU152522U1 (en) 2015-06-10
RU152522U8 RU152522U8 (en) 2015-11-10

Family

ID=53297879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014152597/07U RU152522U8 (en) 2014-12-24 2014-12-24 LITHIUM BATTERY

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU152522U8 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU194176U1 (en) * 2019-10-02 2019-12-02 Закрытое акционерное общество "Опытный завод НИИХИТ" Lithium battery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU194176U1 (en) * 2019-10-02 2019-12-02 Закрытое акционерное общество "Опытный завод НИИХИТ" Lithium battery

Also Published As

Publication number Publication date
RU152522U8 (en) 2015-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10637261B2 (en) Protection circuit and battery pack of lithium-ion secondary battery
US9923362B2 (en) Protective device
CN104935026B (en) Battery cell arrangement with battery cells and current limiting circuit and corresponding method
JPWO2015190020A1 (en) Cable and power supply
US20150200537A1 (en) Secondary battery protection with permanent disable
US20190259530A1 (en) Power electronic tap changer module for transformer
CN105322606B (en) For the device and method and battery of battery discharge, battery system and vehicle
KR101729730B1 (en) Apparatus for protecting battery from overcurrent
KR20170031063A (en) Battery system with an overcharge protection and/or deep discharge protection
RU94383U1 (en) PRIMARY LITHIUM BATTERY
US10388802B2 (en) System and method for synchronized rapid shutdown of electrical devices
HUE027284T2 (en) Overload protection of a voltage reduction device
RU152522U1 (en) LITHIUM BATTERY
RU164335U1 (en) LITHIUM BATTERY
KR20170031062A (en) Battery system with an overcharge protection and/or deep discharge protection
US9917450B2 (en) Electronic circuit of a battery, battery, blower filter device as well as a method for charging a battery of a blower filter device
RU71819U1 (en) PRIMARY LITHIUM BATTERY
JP5094129B2 (en) Battery pack
RU150741U1 (en) PRIMARY LITHIUM BATTERY
RU106449U1 (en) PRIMARY LITHIUM BATTERY
KR102038727B1 (en) Battery cell protection circuit
RU194176U1 (en) Lithium battery
RU94059U1 (en) PRIMARY LITHIUM BATTERY
RU173458U1 (en) LITHIUM BATTERY
RU46388U1 (en) PRIMARY LITHIUM BATTERY (OPTIONS)