RU62484U1

RU62484U1 - PRIMARY LITHIUM BATTERY

Info

Publication number: RU62484U1
Application number: RU2006144271/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Петрович Шаронов; Николай Павлович Ковынев; Евгений Иванович Дмитриев; Сергей Александрович Галкин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Литий-Элемент"
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2007-04-10

Abstract

Первичная литиевая батарея предназначена для основного и резервного обеспечения электроэнергией систем телемеханики и аварийной сигнализации, автономной диагностической аппаратуры внутритрубных инспекционных приборов нефтепроводов и газопроводов. Батарея содержит, по крайней мере, одну цепь последовательно включенных первичных литиевых источников тока (ИТ), соединенных с токовыводами, а также, по крайней мере, один дополнительный токовывод, соединенный с цепью последовательно соединенных ИТ. При этом каждая электрическая цепь между двумя любыми токовыводами, содержащая, по крайней мере, один ИТ, содержит последовательно включенные, по крайней мере, один предохранитель и, по крайней мере, один диод. 1 н.п. ф-лы, 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.The primary lithium battery is designed for primary and backup power supply of telemechanics and alarm systems, autonomous diagnostic equipment for in-pipe inspection devices for oil and gas pipelines. The battery contains at least one circuit of series-connected primary lithium current sources (IT) connected to current outputs, as well as at least one additional current output connected to a circuit of series-connected IT. Moreover, each electrical circuit between any two current outputs containing at least one IT contains at least one fuse and at least one diode in series. 1 n.p. f-ly, 1 z.p. crystals, 3 ill., 1 tab.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при производстве батарей из первичных химических источников тока (ИТ), предназначенных для основного и резервного обеспечения электроэнергией систем телемеханики и аварийной сигнализации, автономной диагностической аппаратуры внутри-трубных инспекционных приборов нефтепроводов и газопроводов, а также для применения в качестве автономных источников питания других различных электронных устройств и приборов.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used in the production of batteries from primary chemical current sources (IT), intended for primary and backup power supply of telemechanics and alarm systems, autonomous diagnostic equipment for in-pipe inspection devices for oil and gas pipelines, as well as for applications as autonomous power sources of various other electronic devices and devices.

Известна первичная литиевая батарея, содержащая, по крайней мере, две параллельных цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных первичных литиевых источников тока (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 батарея содержит литиевые ИТ одной электрохимической системы, а все цепи содержат одинаковое количество ИТ, при этом разность между значениями выходного напряжения батареи без внешней нагрузки и выходного напряжения батареи под нагрузкой не превышает четырехкратного значения выходного напряжения любого ИТ батареи, измеренного без нагрузки (см. патент на полезную модель №43106, МПК Н01М 10/48, опубл. 27.12.2004 г.).Known primary lithium battery containing at least two parallel circuits, each of which consists of series-connected primary lithium current sources (IT), combined in a single housing equipped with contact leads, while the battery is additionally equipped with an electronic controller, which contains diodes , each of which is 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 series-connected IT, and this battery contains lithium IT of one electrochemical system, and all circuits contain the same amount of IT, while the difference between the output voltage of the battery without external load and the output voltage of the battery under load does not exceed four times the output voltage of any IT battery measured without load (see Utility Model Patent No. 43106, IPC Н01М 10/48, published on December 27, 2004).

Однако батарея известной конструкции обладает недостаточной надежностью вследствие возможности внутрисхемных замыканий в процессе эксплуатации. Это приводит к перегреву ИТ, его последующему взрыву и выходу батареи из строя в целом. Вместе с тем, батареи присущи низкие потребительские свойства вследствие невозможности диагностирования состояния ИТ в отдельности и цепей из них, например, в процессе сборки для предотвращения внутрисхемных замыканий.However, the battery of known design has insufficient reliability due to the possibility of in-circuit short circuits during operation. This leads to overheating of the IT, its subsequent explosion and battery failure in general. At the same time, low consumer properties are inherent in batteries due to the impossibility of diagnosing the state of IT separately and their circuits, for example, during the assembly process to prevent in-circuit short circuits.

Известна также первичная литиевая батарея, содержащая, по крайней мере, две параллельных цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных первичных литиевых источников тока (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 A primary lithium battery is also known, containing at least two parallel circuits, each of which consists of series-connected primary lithium current sources (IT), combined in a single housing equipped with contact leads, while the battery is additionally equipped with an electronic controller, which contains diodes, each of which is connected in parallel with one IT, and at least two diodes connected in series after each

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. Вместе с тем, 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 на полезную модель №46388, МПК Н01М 10/48, опубл. 27.06.2005 г.).IT, which is the last in each series-connected IT circuit, each circuit of the series-connected primary lithium IT is additionally equipped with a fuse connected between the common wire of all parallel circuits and the first IT circuit. At the same time, 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 utility model patent No. 46388, IPC Н01М 10/48 published on June 27, 2005).

Батарея известной конструкции также обладает недостаточной надежностью и низкими потребительскими качествами. Это обусловлено тем, что в конструкции батареи также не предусмотрено штатное диагностирование ИТ и цепей из них, например, на предмет наличия внутрисхемных замыканий, что может впоследствии привести к выходу батареи из строя. Вместе с тем при попытке снятия данных для оценки состояния ИТ и диагностирования состояния батареи с имеющихся контактных выводов возможен заряд ИТ, в частности, неисправного, что приведет в его нагреву, взрыву и выходу из строя батареи в целом.The battery of known design also has insufficient reliability and low consumer qualities. This is due to the fact that the design of the battery also does not provide for regular diagnostics of IT and circuits from them, for example, for the presence of in-circuit circuits, which can subsequently lead to battery failure. At the same time, when trying to take data to assess the state of IT and diagnose the state of the battery from existing contact leads, it is possible to charge IT, in particular, faulty one, which will lead to its heating, explosion, and battery failure as a whole.

Наиболее близкой к предложенному техническому решению является известная первичная литиевая батарея, содержащая, по крайней мере, две параллельно соединенные с токовыводами через термопредохранитель электрические цепи, состоящие из первичных литиевых элементов, каждый из которых имеет параллельно соединенный с ним диод, при этом каждая электрическая цепь имеет защитное средство в виде последовательно включенного в нее диода, причем батарея имеет контрольные выводы, каждый из которых соединен с одной соответствующей цепью в точке, расположенной между последним первичным литиевым элементом цепи и последовательно включенным диодом. Каждый контрольный вывод батареи может быть соединен с соответствующей электрической цепью через высокоомный резистор. При этом батарея может быть снабжена дополнительными контрольными выводами по числу остальных первичных литиевых элементов, кроме последних, а каждый из дополнительных контрольных выводов соединен с положительным выводом соответствующего первичного литиевого элемента (см. патент РФ на полезную модель №45204, МПК Н01М 10/00, опубл. 27.04.2005 г.).Closest to the proposed technical solution is the well-known primary lithium battery, containing at least two electrical circuits consisting of primary lithium cells, each of which has a parallel diode connected in parallel with current leads through a thermal fuse, with each electrical circuit having a protective device in the form of a diode connected in series, the battery having test leads, each of which is connected to one corresponding circuit at a point position between the last primary lithium cell chain and sequentially switched diode. Each control terminal of the battery can be connected to the corresponding electric circuit through a high-resistance resistor. In this case, the battery can be equipped with additional test leads by the number of other primary lithium cells, except the last, and each of the additional test leads is connected to the positive terminal of the corresponding primary lithium cell (see RF patent for utility model No. 45204, IPC Н01М 10/00, published on April 27, 2005).

Известная конструкция батареи предусматривает проведение профилактических работ путем снятия контрольных значений напряжения, например, с дополнительных токовыводов, что дает некоторое представление о состоянии каждой цепи последовательно подключенных ИТ. При этом в конструкции батареи предусмотрена возможность The known design of the battery provides for preventive maintenance by removing the control voltage values, for example, from additional current outputs, which gives some idea of the state of each circuit in series with IT. At the same time, the design of the battery provides for

обнаружения внутрисхемных замыканий точек с разными потенциалами как в процессе ее изготовления, так и эксплуатации. Однако известная батарея имеет ряд существенных недостатков. Через предусмотренные конструкцией контрольные выводы возможен заряд ИТ, а также разряд токами, превышающими допустимые значения, в случае, если контрольный вывод соединен с цепью ИТ через низкоомный резистор. Это может приводить к саморазогреву ИТ и последующему взрыву, что недопустимо. В случае, если контрольные выводы соединены с цепью последовательно соединенных ИТ через высокоомный резистор, то разряд ИТ большими токами практически исключается, но возможность заряда ИТ сохраняется, что также является недопустимым. Кроме того, контрольные выводы в приведенной конструкции с высокоомным резистором не позволяют определять межсхемные замыкания, например, корпусов ИТ, имеющих одинаковый потенциал. В процессе эксплуатации батареи, например, после частичного ее разряда, между замкнутыми корпусами, например, после отключения батареи от нагрузки, могут протекать как разрядные, так и зарядные токи, которые могут привести к разогреву и взрыву отдельных ИТ и батареи в целом. Это указывает на недостаточную надежность батареи и ее низкие потребительские свойства, поскольку затруднено полное и однозначное диагностирование наличия внутрисхемных замыкания батареи как в процессе ее изготовления, так и при эксплуатации.detection of in-circuit closures of points with different potentials both in the process of its manufacture and operation. However, the known battery has a number of significant disadvantages. Through the test leads provided by the design, it is possible to charge IT, as well as discharge currents that exceed permissible values, if the test lead is connected to the IT circuit through a low-resistance resistor. This can lead to self-heating of the IT and subsequent explosion, which is unacceptable. If the control pins are connected to a circuit of series-connected IT through a high-resistance resistor, then the discharge of IT with high currents is practically eliminated, but the possibility of charging IT remains, which is also unacceptable. In addition, the test leads in the above design with a high-resistance resistor do not allow to determine inter-circuit short circuits, for example, IT cases with the same potential. During battery operation, for example, after its partial discharge, between closed cases, for example, after disconnecting the battery from the load, both discharge and charging currents can flow, which can lead to heating and explosion of individual IT and the battery as a whole. This indicates a lack of reliability of the battery and its low consumer properties, since it is difficult to fully and unambiguously diagnose the presence of in-circuit short circuits of the battery both during its manufacture and during operation.

Задачей настоящей полезной модели является создание конструкции батареи с повышенной надежностью и обладающей улучшенными потребительскими свойствами за счет возможности полного диагностирования батареи на предмет наличия внутрисхемных замыканий.The objective of this utility model is to create a battery design with increased reliability and improved consumer properties due to the ability to fully diagnose the battery for in-circuit short circuits.

Техническим результатом, достигаемым при использовании полезной модели, является предотвращение двухстороннего протекания тока через ИТ и обеспечение санкционированного одностороннего его протекания через ИТ со значением не превышающим допустимое.The technical result achieved by using the utility model is the prevention of two-sided current flow through IT and the provision of authorized one-way current flow through IT with a value not exceeding the permissible.

Указанный технический результат достигается тем, что в первичной литиевой батарее, содержащей, по крайней мере, одну цепь последовательно включенных первичных литиевых источников тока (ИТ), соединенных с токовыводами, а также, по крайней мере, один дополнительный токовывод, соединенный с цепью последовательно соединенных ИТ, согласно полезной модели, каждая электрическая цепь между двумя любыми токовыводами, содержащая, по крайней мере, один ИТ, содержит последовательно включенные, по крайней мере, один предохранитель и, по крайней мере, один диод.The specified technical result is achieved in that in a primary lithium battery containing at least one circuit of series-connected primary lithium current sources (IT) connected to current leads, as well as at least one additional current output connected to a circuit connected in series IT, according to a utility model, each electrical circuit between any two current outputs, containing at least one IT, contains at least one fuse and at least one fuse in series dynes diode.

Количество дополнительных токовыводов целесообразно выполнять не менее количества цепей последовательно соединенных первичных литиевых ИТ.The number of additional current outputs it is advisable to perform at least the number of circuits of series-connected primary lithium IT.

Наличие в любой электрической цепи первичной литиевой батареи между двумя любыми токовыводами, как дополнительными, так и основными, содержащей ИТ, последовательно включенных, по крайней мере, одного предохранителя и диода приводит к следующему.The presence in any electric circuit of a primary lithium battery between any two current outputs, both auxiliary and main, containing IT, connected at least one fuse and a diode in series leads to the following.

При превышении тока нагрузки выше допустимого предохранитель разрывает электрический контур между токовыводами, где содержится ИТ, и таким образом, предотвращает возможную разгерметизацию, саморазогрев и взрыв ИТ. В связи с этим целесообразно подбирать предохранитель из такого расчета, чтобы величина его тока срабатывания не превышала допустимый ток нагрузки ИТ. Кроме того, целесообразно, чтобы величина электрического сопротивления соединения от дополнительного токовывода до места его соединения с цепью последовательно соединенных ИТ не превышала величину отношения рабочего напряжения батареи к допустимому току нагрузки любого ИТ этой цепи, а величина тока срабатывания, по крайней мере, одного предохранителя, находящегося между любыми двумя токовыводами батареи, не превышала допустимый ток нагрузки ИТ.If the load current exceeds the permissible limit, the fuse breaks the electrical circuit between the current outputs where the IT is contained, and thus prevents possible depressurization, self-heating and explosion of the IT. In this regard, it is advisable to select a fuse from such a calculation that the value of its trip current does not exceed the permissible load current IT. In addition, it is advisable that the value of the electrical resistance of the connection from the additional current output to the point of its connection with the circuit of series-connected IT does not exceed the ratio of the operating voltage of the battery to the allowable load current of any IT of this circuit, and the value of the trip current of at least one fuse, located between any two battery currents, did not exceed the allowable load current IT.

Вместе с тем, при наличии дополнительного токовывода исключается несанкционированная зарядка через него ИТ вследствие последовательного включения в контур между токовыводами с ИТ диода, который не пропускает ток в обратном направлении.At the same time, in the presence of an additional current output, unauthorized charging of IT through it is excluded due to the series connection of a diode between the current outputs from the IT, which does not pass current in the opposite direction.

Целесообразно выполнение дополнительных токовыводов не менее количества цепей последовательно соединенных первичных литиевых ИТ, тем самым достигается возможность полной диагностики батареи на предмет наличия внутрисхемных замыканий. Вместе с тем, при количестве цепей равном двум, наличие только одного дополнительного токовывода позволяет определить наличие внутрисхемных замыканий, в том числе корпусов ИТ, имеющих одинаковый потенциал.It is advisable to perform additional current outputs of at least the number of circuits of series-connected primary lithium IT, thereby achieving the possibility of a complete diagnosis of the battery for the presence of in-circuit circuits. At the same time, with the number of circuits equal to two, the presence of only one additional current output allows you to determine the presence of in-circuit faults, including IT cases, with the same potential.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1-3 изображены примеры электрических принципиальных схем предложенной первичной литиевой батареи.The utility model is illustrated by drawings, where FIGS. 1-3 show examples of electrical circuit diagrams of the proposed primary lithium battery.

Буквенные обозначения на фиг.1-3 соответствуют следующему: UT_1.1-UT_N.M - первичные литиевые ИТ (где N - количество параллельных цепей; М - количество последовательных соединенных ИТ в каждой из параллельных цепей); R_1.1-R_N.M - предохранители, включенные последовательно с ИТ UT_1.1-UТ_N.M; D_1.1-D_N.M - диоды, включенные последовательно с ИТ UT_1.1-UT_N.M; T_1.1-T_N.M - дополнительные токовыводы, The letters in FIGS. 1-3 correspond to the following: UT _1.1 -UT _NM — primary lithium IT (where N is the number of parallel circuits; M is the number of consecutive IT connected in each of the parallel circuits); R _1.1 -R _NM - fuses connected in series with IT UT _1.1 -UT _NM ; D _1.1 -D _NM - diodes connected in series with IT UT _1.1 -UT _NM ; T _1.1 -T _NM - additional current outputs,

соединенные с цепью последовательно соединенных ИТ UT_1.1-UT_N.M; D_1.общ-D_N.общ - диоды, исключающие заряд отдельных цепей за счет энергии других цепей; R_общ - предохранители, включенные последовательно между плюсовым и минусовым токовыводом батареи.connected to a circuit of series-connected IT UT _1.1 -UT _NM ; D _1.total -D _N.total - diodes excluding the charge of individual circuits due to the energy of other circuits; R _common - fuses connected in series between the positive and negative battery current output.

Первичная литиевая батарея может содержать одну цепь последовательно соединенных первичных литиевых ИТ UT_1.1-UT_1.3, соединенных плюсовым и минусовым токовыводами батареи (фиг.1). Батарея содержит дополнительные токовыводы T_1.1-T_1.2, количество которых равно двум, соединенные с цепью последовательно соединенных ИТ UT_1.1-UT_1.3.The primary lithium battery may contain one circuit of series-connected primary lithium IT UT _1.1 -UT _1.3 connected by plus and minus battery current leads (Fig. 1). The battery contains additional current leads T _1.1 -T _1.2 , the number of which is two, connected to a circuit of series-connected IT UT _1.1 -UT _1.3 .

При этом каждая электрическая цепь между двумя любыми токовыводами, содержащая, по крайней мере, один ИТ, содержит последовательно включенные, по крайней мере, один предохранитель и, по крайней мере, один диод (таблица 1).Moreover, each electrical circuit between any two current outputs containing at least one IT contains at least one fuse and at least one diode in series (table 1).

Таблица 1Table 1 Токовыводы цепиCircuit outputs ИТIT Последовательно включенный предохранительFuse in series Последовательно включенный диодDiode in series Минусовой и плюсовойMinus and plus UT_1.1, UT_1.2 и UT_1.3 UT _1.1 , UT _1.2 and UT _1.3 R_общ R _total D_1.общ D _1.total Минусовой и Т_1.1 Negative and T _1.1 UT_1.1 Ut _1.1 R_1.1 R _1.1 D_1.1 D _1.1 Минусовой и T_1.2 Negative and T _1.2 UT_1.1 и UT_1.2 UT _1.1 and UT _1.2 R_1.2 R _1.2 D_1.2 D _1.2 Плюсовой и Т_1.1 Plus and T _1.1 UT_1.2 и UT_1.3 UT _1.2 and UT _1.3 R_1.1 и R_общ R _1.1 and R _total D_1.1 и D_1.общ D _1.1 and D _1.general Плюсовой и T_1.2 Positive and T _1.2 UT_1.3 Ut _1.3 R_1.2 И R_общ R _1.2 and R _total D_1.2 и D_1.общ D _1.2 and D _1.general T_1.1 и T_1.2 T _1.1 and T _1.2 UT_1.2 Ut _1.2 R_1.1 и R_1.2 R _1.1 and R _1.2 D_1.1 и D_1.2 D _1.1 and D _1.2

Целесообразно подбирать предохранители R_1.1, R_1.2 и R_общ из такого расчета, чтобы величина их тока срабатывания не превышала допустимый ток нагрузки любого из ИТ (UT_1.1, UT_1.2 и UT_1.3), при этом величина электрического сопротивления соединения от дополнительного токовывода до места его соединения с цепью последовательно соединенных ИТ не должна превышать величину отношения рабочего напряжения батареи к допустимому току нагрузки любого ИТ этой цепи. При таком условии при превышении тока нагрузки выше допустимого предохранители разрывают электрический контур между любыми двумя токовыводами, где содержится хотя бы один ИТ.It is advisable to select the fuses R _1.1 , R _1.2 and R _total from such a calculation that the value of their operating current does not exceed the permissible load current of any IT (UT _1.1 , UT _1.2 and UT _1.3 ), while the value of the electrical resistance of the connection from the additional current lead to the place its connection to a series-connected IT circuit should not exceed the value of the ratio of the operating voltage of the battery to the permissible load current of any IT of this circuit. Under this condition, when the load current exceeds the permissible limit, the fuses break the electrical circuit between any two current outputs containing at least one IT.

Вместе с тем, исключается несанкционированный заряд ИТ через любые два токовывода вследствие включения в контур между любыми двумя токовыводами диодов D_1.1, D_1.2 и D_1.общ, которые пропускают электрический ток только в прямом направлении.At the same time, an unauthorized charge of IT through any two current outputs is excluded due to the inclusion of diodes D _1.1 , D _1.2 and D _{1. total} , which pass electric current only in the forward direction, into the circuit between any two current outputs.

Для приведенного примера исполнения батареи величина электрического сопротивления соединения от дополнительного токовывода до места его соединения с цепью последовательно соединенных ИТ для разрядного тока практически равна нулю. Это позволяет при диагностировании батареи нагружать ИТ любыми токами в пределах допустимых значений.For the given example of the battery performance, the value of the electrical resistance of the connection from the additional current output to the place of its connection with the series-connected IT circuit for the discharge current is practically zero. This allows you to diagnose the battery load IT with any currents within acceptable values.

Первичная литиевая батарея может содержать N цепей последовательно включенных первичных литиевых ИТ. При этом каждая цепь содержит М ИТ: UT_1.1-UT_N.M, соединенных с токовыводами (плюсовым и минусовым) (фиг.2). Батарея содержит дополнительные токовыводы Т_1.1-T_N.1, каждый из которых подключен к одной из цепей последовательно включенных ИТ.A primary lithium battery may contain N circuits of series-connected primary lithium IT. Moreover, each circuit contains M IT: UT _1.1 -UT _NM connected to current outputs (positive and negative) (figure 2). The battery contains additional current terminals T _1.1 -T _N.1 , each of which is connected to one of the circuits of series-connected IT.

В этой схеме имеется 2·N электрических цепей между двумя любыми токовыводами, содержащих, по крайней мере, один ИТ. Это цепи между плюсовым и минусовым токовыводами батареи и, соответственно, между минусовым токовыводом батареи и токовыводами T_1.1-T_N.1. При этом каждая из цепей содержит последовательно включенные, по крайней мере, один предохранитель и, по крайней мере, один диод.In this circuit, there are 2 · N electrical circuits between any two current outputs containing at least one IT. These are the chains between the positive and negative battery current leads and, respectively, between the negative battery current lead and T _1.1 -T _N.1 current leads. Moreover, each of the circuits contains in series at least one fuse and at least one diode.

Так, например, первая цепь между минусовым и плюсовым токовыводами содержит два диода D_1.1 и D_1.общ и два предохранителя R_1.1 и R_1.общ, а цепь между минусовым токовыводом и токовыводом T_1.1 - один диод D_1.1 и один предохранитель R_1.1.So, for example, the first circuit between the negative and positive current leads contains two diodes D _1.1 and D _1.general and two fuses R _1.1 and R _1.general , and the circuit between the negative current lead and current output T _1.1 contains one diode D _1.1 and one fuse R _1.1 .

Ток в каждой цепи ограничивается током срабатывания предохранителя в этой цепи R_1.1-R_N.1, величина которого не превышает допустимые значения тока для любого ИТ цепи. При превышении допустимых значений разрядного тока цепь будет разорвана в связи со срабатыванием предохранителя.The current in each circuit is limited by the fuse trip current in this circuit R _1.1 -R _N.1 , the value of which does not exceed the permissible current values for any IT circuit. If the permissible values of the discharge current are exceeded, the circuit will be broken due to a fuse.

Заряд ИТ в приведенной схеме (фиг.2) исключен, так как в любой цепи между двумя любыми токовыводами включен, по крайней мере, один диод, который не пропускает ток в обратном (зарядном) направлении.The IT charge in the above diagram (Fig. 2) is excluded, since in any circuit between any two current outputs, at least one diode is turned on, which does not pass current in the reverse (charging) direction.

Величина электрического сопротивления соединения от каждого дополнительного токовывода до места соединения с соответствующей цепью последовательно соединенных ИТ для разрядного тока практически равна нулю. Это позволяет при диагностировании батареи нагружать цепи любыми токами в пределах допустимых значений.The value of the electrical resistance of the connection from each additional current output to the point of connection with the corresponding circuit of the series-connected IT for the discharge current is practically zero. This allows you to diagnose the battery to load the circuit with any current within the permissible values.

Конструкция батареи, выполненная по приведенной схеме (фиг.2), позволяет определить внутрисхемные замыкания корпусов ИТ, имеющие одинаковые потенциалы путем нагрузки (последовательной и поочередной) каждой цепи допустимым разрядным током и контролем напряжения (одновременным) всех цепей, что является существенным отличием от прототипа.The battery design, made according to the above diagram (figure 2), allows you to determine the internal circuits of IT cases having the same potentials by loading (sequential and alternating) of each circuit with permissible discharge current and voltage control (simultaneous) of all circuits, which is a significant difference from the prototype .

Первичная литиевая батарея также может содержать N цепей последовательно включенных первичных литиевых ИТ. При этом каждая цепь содержит М ИТ: UT_1.1-UT_N.M, соединенных с плюсовым и минусовым токовыводами батареи (фиг.3). Батарея содержит дополнительные токовыводы T_1.1-T_N.М, каждый из которых подключен к цепи последовательно включенных ИТ, при этом в каждой цепи после каждого ИТ имеется подключение дополнительного токовывода.A primary lithium battery may also contain N circuits of series-connected primary lithium IT. Moreover, each circuit contains M IT: UT _1.1 -UT _NM connected to the positive and negative battery current leads (figure 3). The battery contains additional current outputs T _1.1 -T _N.M , each of which is connected to a series-connected IT circuit, and in each circuit after each IT there is an additional current output connection.

Отличием данной батареи от батареи, приведенной на фиг.2, является то, что конструкция батареи по схеме, приведенной на фиг.3 предусматривает диагностирование не только отдельных последовательных цепей, но и каждого ИТ.The difference between this battery and the battery shown in figure 2, is that the design of the battery according to the circuit shown in figure 3 provides for the diagnosis of not only individual serial circuits, but also each IT.

Ток в каждой цепи ограничивается током срабатывания предохранителей в этой цепи, величина которых не превышает допустимые значения тока для любого ИТ цепи. При превышении допустимых значений разрядного тока цепь будет разорвана в связи со срабатыванием предохранителя.The current in each circuit is limited by the operating current of the fuses in this circuit, the value of which does not exceed the permissible current values for any IT circuit. If the permissible values of the discharge current are exceeded, the circuit will be broken due to a fuse.

Заряд ИТ в приведенной схеме также исключен, так как в любой цепи между двумя любыми токовыводами включен, по крайней мере, один диод, который не пропускает ток в обратном (зарядном) направлении. Например, между токовыводами T_1.1 и T_1.2 включен диод D_1.2 не допускающий заряда ИТ UT_1.2.The IT charge in the above circuit is also excluded, since in any circuit between any two current outputs, at least one diode is connected, which does not pass current in the reverse (charging) direction. For example, between the current outputs T _1.1 and T _{1.2, a} diode D _{1.2 is} connected that does not allow charging IT UT _1.2 .

В качестве диодов D_1.1...D_N.M могут быть использованы, например, отечественные кремниевые диоды типа 2Д213А, Б, ГОСТ В22468-77 и 3.362.008 ТУ или зарубежные диоды Шоттки серии 12CTQ040 производства «International Rektifier», (США).As D _1.1 ... D _NM diodes, for example, domestic silicon diodes of the type 2D213A, B, GOST B22468-77 and 3.362.008 TU or foreign Schottky diodes of the 12CTQ040 series manufactured by International Rektifier, (USA) can be used.

В качестве предохранителей R_1.1...R_N.M могут быть использованы самовосстанавливающиеся предохранители, например, типа RUE 160 производства Тyсо Electronics Corporation Raychem CIRCUIT PROTECTION.As fuses R _1.1 ... R _NM can be used self-resetting fuses, for example, type RUE 160 manufactured by Tyso Electronics Corporation Raychem CIRCUIT PROTECTION.

Первичная литиевая батарея используется следующим образом.The primary lithium battery is used as follows.

После сборки, хранения или транспортировки батарея подключается к нагрузке и в процессе эксплуатации первичная литиевая батарея характеризуется равномерным распределением токов по параллельным цепям и дальнейшим плавным снижением выходного напряжения батареи по сравнению с ее выходным напряжением без нагрузки.After assembly, storage or transportation, the battery is connected to the load and during operation, the primary lithium battery is characterized by a uniform distribution of currents in parallel circuits and a further smooth decrease in the output voltage of the battery compared to its output voltage without load.

К минусовым и плюсовым токовыводам батареи подключается нагрузка, питающаяся от батареи.The battery powered load is connected to the negative and positive current leads of the battery.

В процессе работы батареи, как правило, возникает необходимость проведение профилактических работ путем снятия контрольных значений тока и напряжения, например, с дополнительных токовыводов T_1.1- T_N.M. Это дает представление о состоянии ИТ, цепей ИТ в целом, а также позволяет обнаруживать наличие внутрисхемных замыканий. При этом через предусмотренные конструкцией контрольные выводы невозможен заряд ИТ, а также разряд токами, превышающими допустимые значения, что исключает разогрев и взрыв ИТ.In the process of battery operation, as a rule, it becomes necessary to carry out preventive maintenance by removing the control values of current and voltage, for example, from additional current outputs T _1.1 - T _NM . This gives an idea of the state of IT, IT circuits in general, and also allows you to detect the presence of in-circuit faults. At the same time, through the test leads provided by the design, it is impossible to charge IT, as well as discharging currents that exceed permissible values, which excludes heating and explosion of IT.

Это обусловлено наличием, по крайней мере, одного предохранителя и, по крайней мере, одного диода, последовательно включенных в каждую электрическую цепь между двумя любыми токовыводами, содержащую, по крайней мере, один ИТ.This is due to the presence of at least one fuse and at least one diode, connected in series in each electrical circuit between any two current outputs, containing at least one IT.

Таким образом, конструкция предложенной батареи обладает повышенной надежностью и улучшенными потребительскими свойствами за счет возможности полного диагностирования батареи на предмет наличия внутрисхемных замыканий при отсутствии двухстороннего протекания тока через ИТ и обеспечение санкционированного одностороннего протекания через ИТ тока допустимого значения.Thus, the design of the proposed battery has increased reliability and improved consumer properties due to the possibility of a complete diagnosis of the battery for the presence of in-circuit faults in the absence of two-sided current flow through the IT and the provision of the authorized unilateral current flow through the IT of an acceptable value.

Claims

1. A primary lithium battery containing at least one circuit of series-connected primary lithium current sources (IT) connected to current leads, and also at least one additional current output connected to a circuit of series-connected IT, characterized in that each electrical circuit between any two current outputs, containing at least one IT, contains at least one fuse and at least one diode in series.

2. The battery according to claim 1, characterized in that the number of additional current outputs is made not less than the number of circuits of series-connected primary lithium IT.