SE444626B - Batterikonstruktion - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 l0 8000572-1 2 de i gruppen ingáende cellerna. Genom lämpligt val av de enstaka cellerna kan många önskade spänningar erhållas.

Vid dimensionering av högspänningsbatterier utgör emeller- tid det färdiga batteriets vikt och volym en begränsning. Ett gg V ba§teri,erfodrar fyrtio zink/kol-celler eller tjugo litium/svaveldioxidceller. Ett dylikt batteri blir nödvändigtvis stort och tungt till följd av det stora antalet i gruppen ingå- ende celler. Eftersom en del av utrymmet åtgår för vikt och inneslutning och inte för energialstring, kommer ett batteri med ett stort antal celler att ha lägre energitäthet än ett lika stort batteri med ett mindre antal stora celler. För att uppnå andra spänningar än de som kan erhållas från kända celler, har användaren hittills varit tvungen att modifiera sin utrustning till att passa de tillgängliga spänningarna eller alternativt att använda en spänningsomvandlare tillsammans med sin utrust- ning.

Flercelliga batterier är förknippade med andra problem. Om en cell strejkar, kan hela batteriet bli obrukbart eftersom cellerna är seriekopplade med varandra. Härigenom minskar batteriets tillförlitlighet. Problemet tilltager med antalet celler. Om en cell urladdas fullständigt innan batteriets övriga celler urladdats kan cellreversering uppkomma. Beroende på cel- lens kemiska sammansättning kan detta förorsaka skador på såväl batteriet som på den därav drivna anordningen. Detta kan utgöra ett allvarligt problem vid alla typer av celler men speciellt i samband med celler som innehåller litium, där cellreversering antages vara_orsaken till allvarliga problem. Ju färre celler som används i ett batteri, desto mindre blir uppenbarligen risken för cellreversering och således även för batterifel.

Ett med cellreversering relaterat problem, som dock ej är begränsat till flercellsbatterier, är batteriåteruppladdning.

Många elektriska anordningar kan under vissa betingelser alstra en spänning med en polaritet motsatt cellens polaritet. En dylik, till polariteten omkastad spänning strävar'efter att återuppladda cellen med en icke önskad verkan liknande cellreversering i ett 'batteri.' Föreliggande uppfinning har till ändamål att under använd- ning av en eller flera celler åstadkomma en batteríkonstruktion, som inom ett stort omrâde kan tillhandahålla önskade spänningar och som eliminerar det med cellåteruppladdning förknippade problemet. 10 15 20 25 30 35 10 V . " .- 'ru i lr? ket finns minst en elektrokemlsk cell, och en t11l cellen eller ° 9 cellerna ansluten líkspänníngsomvandlarkrets uppnås nyssnämnda äfildiailë _s aq@aa~¿ai,eiiktii, 3 8000572-1 id en batteríkonstruktíon innefattande ett hölje inom víln 3 iveniigt qqgíinnången däršgenom, att höljet även inrymmer anslutning tomvandlarkretsens utsígnal tíllßn belastning, och drgan som i allt väsentligt förhindrar ström från att fl ansluten till kretsens utgång, urladdas endast då belastningen är förbunden med omvandlarkret-lnn~ß 4 I yta genom omvandlarkretsen såvida inte en belastning är varigenom cellen eller cellerna sen, varjämte omvandlarkretsen är inrättad att avge en utspänning som väsentligt överstiger cellens eller cellernas nominella spän- finöng och/eller att förhindra återuppladdning av en eller flera Vfëlinkåpplingskänsliga celler.

Det han visat sig att önskade spänningar inom ett stort om- ¿?råde kan erhållas genom användning av en batterikonstruktion med Q en inom batterihöljet befintlig likspäningsomvandlare. en är batterihöljet. elektriskt ansluten'till cellen eller cellerna inuti Batterikonstruktionen kan använda sig av elektriska organ för belastningsswitchning, varvid dessa organ även k finnin blir h jämte ej kan larkre an innefatta en del av omvandlaren. Den i enlighet med upp- gen utförda batterikonstruktionen kan utformas så att den elt utbytbar mot de flesta tidigare kända batterier, var- den kan användas i många applikationer där kända batterier utnyttjas.

Alternativt - eller företrädesvis dessutom - kan omvand- tsen förhindra icke önskad, av yttre spänningar förorsakad âteruppladdning därigenom att den spärrar strömmar i omkastad riktni eller cellen med li ng. Detta särdrag, som kan uppnås genom införande av en flera lämpligt polvända dioder, är mycket värdefullt då eller ceflermaär känsliga för missbruk, exempelvis celler tiumanoder och med svaveldioxid som katoddepolarisator. företrädesvis är omvandlarkretsens utspänning en fix multipel av cellutspänningen. Omvandlarkretsen kan innefatta en yäxelriktartransformator med en uttagsförsedd primärlindning och en 'ningsv kan va lindni S00:1. med flera uttag försedd sekundärlindning med fler lind- arv än primärlindningen. Beroende på tillhörande kretsar rvtalsförhállandet mellan sekundärlindningen och primär- ngen ligga mellan cirka 2:1 och 50:1 eller cirka 20:! och Speciellt lämpliga omvandlarkretsar framgår dels av den Omvandlar-Ä 10 15 20 25 30 35 40 sooosvz-1 V4 speciella beskrivningsdelen, dels av patentkraven 6-9.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan i form av nâgra före- dragna, i den bifogade ritningen visade utföringsformer. Pig. 1 visar ett första exempel på en likspänningsomvandlare som kan användas vid föreliggande uppfinning och som är försedd med NPN- -transistorer och organ som förhindrar att ström flyter genom omvandlaren såvida en belastning inte är ansluten till omvand- larutgången. Fig. 2 visar ett andra exempel på en likspännings- omvandlare, i vilken Darlingtonkopplade transistorer eller Darlingtontransistorer används. Fig. 3 visar en tredje utförings- form av omvandlaren, där PNP-transistorer används» Fig. 4 är ett partiellt tvärsnitt genom en utföringsform av den enligt uppfin- ningen utförda batterikonstruktionen försedd med en enda cell.

En första i fig. 1 visad likspänningsomvandlare enligt föreliggande uppfinning innefattar en första och en andra NPN- -transistor med emitter-, kollektor- och baselektroder samt en mättningsbar växelriktartransformator 14, som är försedd med en primärlindning med mittuttag och en sekundärlinening 18 med ett flertal uttag. Transistorerna 10, 12 utgöres företrädesvis av kiseltransistorer med ringa läckström. Andra transistorer med större läckströmnar, såsom germaniumtransistorer, kan an- vändas i'de fall då läckning och den därav uppkomna elektro- kemiska cellurladdningen under lagring inte utgör något problem.

Den första transistorns 10 kollektorelektrod är ansluten till primärlindningens 16 ena ände, under det att den andra transistorns 12 kollektorelektrod är ansluten till prinärlind- ningens 16 andra ände 22. Vardera transistorns 10, 12 emitter- elektrod är ansluten till den negativa anslutningsklämnan hos en likspänningskälla, i detta fall en elektrokemisk cell 24. En säkring 25 kan vara inkopplad i serie mellan emitterelektroderna och cellens 24 negativa anslutningsklämma. Säkringen 25 är avsedd att bryta kretsen om cellen 24 urladdas med en ström som över- stiger en förutbestämd nivå. _ Den första transistorns 10 baselektrod är ansluten till _ett första uttag 26 hos sekundärlindningen 18. Den andra transis- torns 12 baselektrod är ansluten till ett andra uttag 28 hos sekundärlindningen 18. v Cellens 24 positiva anslutningsklämma är ansluten dels till primärlindningens 16 mittuttag 30, dels till en positiv ut- gàngsklämma 32 hos kretsen. Sekundärlindningens 18 ena ände 34_ s ., H HI .l-lnllllm [telíl s 8000572-1 är ansluten till en första diods 36 katod och dess andra ände 38 till en andra diods 40 katod. De båda diodernas 36, 40 anoder är anslutna till kretsens negativa utgångsklämma 42. De båda ut- gångsklämmorna 32, 42 används för anslutning av en belastning 5 (visas ej) till omvandlarutgàngen. Belastningsswitchning, dvs elektriska organ som förhindrar att ström flyter genom omvandlar- kretsen såvida en belastning inte är ansluten till omvandlarut- gången, uppnås vid de föredragna utföringsformerna av uppfinning- en genom att omvandlarkretsen är utförd så, att belastningen är 10 inkopplad i basdrivkretsen endast då kretsen är i drift. Vid den visade utföringsformen är belastningen ansluten till klämmorna 32, 42. När ingen lašt förefinnes, är basdrivkretsen öppen och endast läckström på några få nA flyter genom transistorerna 10, 12, När en belastning ansluts till kretsen, fullbordas basdriv- 15 kretsen. Härvid påtrycks transistorerna en förspänning, varvid ström flyter genom kretsen. .

De ledande transistorerna 10, 12 bringar kretsen till oscillering och alstrar en spänning över delar av sekundärlind- ningen 18. En spänning kommer att uppträda endast i den del av 20 den uttagsförsedda sekundärlindningen 18 som är ansluten till den transistor 10 eller 12 som leder, eftersom endast en transis- tor 10 eller 12 i taget leder under kretsens oscillering.

Dioderna 36, 40 möjliggör att utspänningen erhålles från vardera ledande delen av sekundärlindningen 18 och medför såle- 25 des helvågslikriktning. Utspänningen tillföres omväxlande från antingen det första uttaget 26 och änden 38 hos sekundärlind- ningen 18 eller från'det andra uttaget 28 och den andra änden 34 hos denna lindning. Kretsens utspänning beror på förhållandet mellan hälften av primärlindningen 16 och den del av sekundärlind- 30 ningen 18 som leder. Eftersom cellen 24 ligger i serie med ut- gångsklämmorna 32, 42 måste dess spänning adderas till den av sekundärlindningen 18 alstrade spänningen. Vid den föredragna utföringsformen kan förhållandet mellan primärlindningen 16 och sekundärlindningen 18 variera mellan 1:2 och 1:50. 35 Eftersom dioderna 36, 40 medger att utspänningen endast erhålles från den del av sekundärlindningen 18 som leder under respektive del av oscilleringen, blir polariteten hos utspänning- en konstant under kretsens oscillering. Ingen ytterligare lik- riktning erfordras således. Filtreringsanordningar, såsom kon- 40 densatorer (visas ej). kan anslutas över utgångsklämmorna 32, 10 15 20 25 30 35 40 8000572-1 6 42 för att reducera brumspänningen. Dioderna 36, 40 förhindrar dessutom uppladdning av cellen 24 därigenom att de blockerar varje celluppladdningspotential.

Den mellan respektive transistors 10, 12 bas och emitter påtryckta spänningen bestäms av förhållandet mellan varvtalet i hälften av primärlindningen 16 och varvtalet hos den del av sekundärlindningen 18 som ligger mellan de första och andra ut- tagen 26, 28. Antalet varv i denna del av sekundärlindningen 18 bestäms av uttagens 26, 28 läge och inte av det totala varvtalet i sekundärlindningen 18. Detta möjliggör att praktiskt taget god- tycklig spänning kan alstras över sekundärlindningen 18 samt- tidigt som spänningen mellan emitter och bas hálles under transis- torernas 10, 12 genombrottsspänning. Kretsens förmåga att upprätt- hålla låg spänning mellan emitter och bas hos transistorerna 1D, 12 gör det möjligt att använda lâgläckiga kiseltransistorer i kretsen i stället för högläckiga germaniumtransistorer, vilka har högre genombrottsspänning mellan emitter och bas.

Det har visat sig att kretsen under vissa förhållanden fort- sätter att svänga och dra ström efter det att belastningen bort- kopplats från kretsen. Genom anslutning av en kondensator 44 mel- lan ett mittuttag 46 hos sekundärlindningen 18 och cellens 24 negativa eller positiva klämma, upphör kretsen att dra ström med undantag av en läckström när belastningen bortkopplas. Vid den i fig. 1 visade kretsen är kondensatorn 44 ansluten till-cellens negativa klämma. En krets av det i fig. 1 visade slaget har be- funnits ha en verkningsgrad på mellan 75 och 902 eller ännu mer beroende på upptransformeringsförhâllandet, komponentval, frekvens etc.

Cellen eller cellerna och omvandlarkretsen innesluts i ett gemensamt hölje för bildande av ett batteri. ' Den i fig. 2 visade kretsen motsvarar den i fig. 1 med undantag av att den första transistorn 10 utbytts mot ett första transistorpar 50, 52 och den andra transistorn 12 mot ett andra transistorpar 54, 56. ' Vartdera transistorparet 50, 52 och 5', 56 kan vara anord- .nat i en gemensam halvledarbricka för bildande av en Darlington- transistor. Alternativt kan vartdera paret utgöras av två diskreta transistorer förbundna i Darlingtongkoppling på det i fig. 2 visade sättet. I bada fallen är transistorernas 52, 56 emittrar förbundna med varandra. 10 15 20 25 30 35 40 7 8000572-1 Transistorparets 50, S2 första transistor 50, som vanligen är en kiseltransistor av småsignaltyp med hög förstärkning och låg effekttålighet, har sin bas ansluten till primärlindningens 16 ena ände. Transistorns 50 emitter är ansluten till basen hos transistorparets S0, 52 andra transistor 52. Denna andra transis- tor 52 är vanligen en effekttranistor som handhar merparten av den genom transistorparet 50, 52 passerande strömmen. Den andra transistorns 52 emitter är ansluten till cellens 24 negativa klämma.

Det andra transistorparet 54, 56 är kopplat på samma sätt som det första paret 50, S2. Kombinationen av smâsignal- och effekttransistorer möjliggör en ökning av varvtalsförhållandet mellan transformatorns 14 sekundär- och primärlindningar 18 resp. 16 jämfört med det som används i den i fig. 1 visade kret- sen. Vid den i fig. 2 visade utföringsformen ligger det föredrag- na varvtalsförhâllandet mellan primärlindningen 16 och sekundär- lindningen 18 mellan 1:20 och l:500. Vid en given inspänning med- för detta i sin tur alstring av en mycket högre utspänning än vad som erhålles vid den i fig. 1 visade kretsen. De båda extra transistorerna reducerar verkningsgraden hos kretsen enligt fig. 2 till cira 65%.

I fig. 3 har PNP-transistorer 70, 72 ersatt NPN-transis- torerna 10, 12 i fig. 1. Ett dylikt utbyte erfordrar att transis- torernas 70, 72 emitterelektroder förbinds med cellens 24 posi- tiva klämma, under det att cellens negativa klämma nu är an- sluten till lindningen 16 och till den engativa utgångsklämman 42. Den positiva utgångsklämman 32 är nu ansluten till dioder- nas 36, 40 katoder. Diodernas 36, 40 anoder är anslutna till sekundärlindningsuttagen 34 resp. 38.

Användning av PNP-transistorer tillåter att cellens 24 negativa elektrod, som i många fall utgöres av en metallkâpa (se fig. 4), står i elektrisk kontakt med batterienhetens 80 kropp (visas i fig. 4). Användning av NPN-transistorer tillsam- mans med celler, vilkas kåpor utgör de negativa elektroderna, _skulle kräva en isolator (visas ej) mellan cellen 24 och batterienhetens hölje, vilket skulle öka konstruktionens vikt och volym.

Den belastning som erdordras för aktivering av den enligt uppfinningen utförda omvandlarkretsen kan variera inom ett mycket stort område. Den största belastningen bestäms såväl av 10 15 20 25 30 35 40 8000572-1 a ccllens 24 förmåga att alstra den erforderliga strömmen som av kretsens förmåga att hantera denna ström. Eftersom hela den av cellen alstrade strömmen passerar genom kretsen, måste transis- torerna 10, 12 eller 50, 52 och 54, 56 eller 70, 72 utan att skadas kunna leda denna ström.

Den minsta belastning som förmår aktivera omvandlaren kan bestämmas i förväg och inkorporereras i kretskonstruktionen genom val av transistorer, omvandlarens inspänning, varvtalsförhållan- den och uttagsställen. Kretsen kan dimensioneras så att den för- blir oledande när belastningen understiger en förutbestämd nivå.

Kretsen börjar arbeta och alstra en spänning vid den förutbe- stämda belastningsnivån. Detta är ett särdrag som ej återfinns vid batterier, eftersom dessa i icke urladdat tillstånd alltid har en spänning mellan sina utgångsklämmor. V Fig. 4 visar schematiskt en batterienhet 80 som inrymmer en enda cell 82 och en likspänningsomvandlare 84. Likspännings- omvandlaren 84 utgöres av den i fig. 3 visade kretsen eller någon annan med cellen 82 förenlig omvandlarkrets, såsom den i fig. 1 eller 2 visade kretsen. Cellen 82 kan vara en elektrokemisk cell av godtyckligt slag men utgöres företrädesvis av en litium/svavel- dioxidcell av känd konstruktion.

Vid den föredragna utföringsformen av föreliggande uppfin- ning är omvandlaren 84 belastningsswitchad. Tre omvandlarkretsar av detta slag visas i fig. 1, 2 och 3. Belastningsswitchning krävs inte för att batterienheten 80 skall fungera och behöver därför inte ingå i omvandlaren 84. Om belastningsswitchning förekommer, elimineras praktiskt taget all urladdning av cellen 82 under batterienhetens 80 lagring.

Cellen 82 och omvandlaren 84 är elektriskt förbundna med varandra medelst lämpliga ledande organ såsom flikar, remsor eller ledningar 86, 88, vilka utgår från omvandlaren och är svetsade eller lödda vid cellen 82. Cellen 82 är ansluten till omvandlarens84 ingång. Cellens 82 positiva del är via fliken 88 och den eventuella säkringen 90 ansluten till emittrarna hos _transistorerna 70, 72 i den i fig. 3 visade kretsen. Cellens negativa del är via fliken 86 ansluten till mittuttaget 30 hos transformatorns 14 (fig. 3) primärlindning 16 och även till' bägaren 92. ' Säkringen 90, som är inrättad att bryta kretsen när cel- lens 82 urladdningsström överstiger ett förutbestämt värde, kan 10 15 20 25 30 35 40 9 8000572-1 utgöras av en smälttråd eller ett förtunnat parti av fliken 88 mellan cellen 82 och omvandlaren 84. Säkringen 90 är inrättad att smälta och därigenom skydda systemet om cellens 82 urladd- ningsström skulle överstiga en förutbestämd nivå och därigenom ligga över den nivå kretsen dimensionerats för. En dylik nivå kan uppkomma om batterienheten 80 kortsluts.

Säkringen 90 smälter till följd av den för stora ström som uppkommer vid oönskat kraftig urladdning. Den genom säkringen flytande strömmen uppvärmer säkringen och bringar ett parti av densamma att smälta, varigenom kretsen mellan cellen 82 och om- vandlaren 84 öppnas. Säkringen är inte väsentlig för uppfinningen, men alltför kraftig urladdning kan allvarligt skada många typer av celler (innefattande litium/svaveldioxidceller).

Såsom framgår av figuren är omvandlarens 84 positiva ut- gång medelst någon lämplig ledare, såsom en remsa, en flik eller en ledning 94, elektriskt förbunden med ett yttre elektriskt an- slutningsorgan 96. Den negativa utspänningen från uttaget 30 är genom cellens 82 negativa del ansluten till bägaren 92, som ut- gör det andra elektriska anslutningsorganet. Vid enhetens använd- ning förbinder anslutningsorganen 92, 96 omvandlarens 84 utgång med en belastning. Vid den i fig. 4 visade utföringsformen tjänar det positiva anslutningsorganet 96 även som batterienhetens 80 övre täckorgan. Detta jämte bägaren 92 bildar batterienhetens 80 hölje.

Anslutningsorganen 92, 96 är elektriskt skilda från varand- ra medelst en isoleringsring 98. Cellen 82 och omvandlaren 84 är isolerade från batteriinneslutningen 80 och hålls på plats inom denna av en formmassa 100. Denna formmassa bringas pà plats via hål 102, 104. Formmassan kan utgöras av vax, epoxiharts eller andra lämpliga formmassor förenliga med de andra komponenterna i batteriinneslutningen 80.

I figuren visas en bricka 106 mellan cellens 82 botten ; och bägaren 92. Brickan tillförsäkrar god elektrisk kontakt mel- T Jan cellen 82 och bägaren 92. Dessutom åstadkommer brickan 106 ett fritt utrymme mellan cellen 82 och bägaren 92 för de gaser 'som alstras vid den osannolika händelsen av att cellen avger gaser.

Anslutningsorganen 92, 96 hos den i fig. 4 visade ut- föringsformen visas såsom delar av batterihöljet, men de skulle även kunna utgöras av självständiga_anslutningsklämmor av god- 10 15 'N 25. 30 35 40 8000572-1 10 tyckJigt slag, såsom snäppanslutningsdon av han- och hontyp. n Inneslutningen 80 kan ges praktiskt taget godtycklig stor- lek och form för att passa en speciell tillämpning. Det enda som erfordras är att det finns tillräckligt utrymme inom inneslutning- en 80 för omvandlaren 84 och en cell 82 med tillräcklig kapacitet för att försörja den anordning (visas ej) vid vilken batteri- konstruktionen skall användas. Möjligheten till användning av i närmaste varje slag av anslutningsorgan kombinerat med de många tänkbara storlekarna och formerna på batteriinneslutning- en gör det möjligt att tillverka en batterienhet som är direkt utbytbar mot kända batterier. ' Den i fig. 4 visade batterikonstruktionen 80 innehåller en enda cell 82. Detta möjliggör cellreversering, något som kan uppträda då flera celler är seriekopplade. .Återuppladdning av cellen från en utanför batterikonstruk- tionen belägen källa, vilket kan ge ett resultat liknande cell- reversering, kan elimineras genom användning av en omvandlarkrets 84 av det slag som visas i fig. 1, 2 och 3. I de i fig. 1 och 2 visade kretsarna förhindras återuppladdning genom användning av dioderna 36, 40, vars framriktning går från cellens 24 positiva klämma till transformatorn 14 och därefter till transistorernas 10} 12 eller 50, 52, 54, 56 baselektroder. Förhindrande av cell- reversering, liksom av âteruppladdnidg, är viktiga säkerhets- faktorer i många batterier, innefattande de som har en litium- anod.

Användning av en enda cell 82 ger en batterikonstruktion 80 med mycket högre tillförlitlighet än tidigare kända fler- cellbatterier. Detta beror på det faktum, att den belastnings- switchande omvandlaren 84, och de flesta andra likspännings- omvandlare, är vida mer tillförlitliga än kända elektrokemiska celler. Den enligt föreliggande uppfinning utförda batteri- konstruktionen 80 med en enda cell 82 och omvandlarnä 84 är tillförlitligare än ett tvåcellbatteri och avsevärt mer tillför- Jitlig än flercellbatterier med fem, tio eller hundra celler.

En batterikonstruktion 80 med en enda cell 82, såsom 'visas i fig. 4, utgör den föredragna utföringsformern av före- liggande uppfinning. Möjligheten till stora variationer av den i fig. 1, 2 och 3 visade omvandlarkretsen möjliggör att utspän- ningen från en enda cell 82 kan varieras inom vida gränser. Vid användning av en litium/svaveldioxidcell av känd konstruktion- 10 15 20 Zå 30 11 8000572~1 och med en utspänning av cirka 3 V, kan en utspänning mellan ungefär 6 och 1500 V erhållas frán en enligt föreliggande uppfin- ning utförd batterikonstruktion medelst användning enbart av föredragna kretsparametrar. " I vissa fall kan man önska använda en batterikonstruktion med ett flertal celler. Detta kan uppnås genom att enskilda celler serie- eller parallellkopplas i beroende av erforderlig inspänning och inström. En högre inspänning uppnâdd genom använd- ning av två eller flera parallellkopplade celler kan höja verk- ningsgraden hos de i fig. 1, 2 och 3 visade kretsarna.

Uppbyggnad och verkningsgrad hos den i fig. 1 visade kretsen illustreras av följande exempel.

Den i fig. 1 visade kretsen konstruerades genom användning av tvâ effekttransistorer 10, 12 av kisel. Dessa transistorer anslöts till den mättningsbara transformatorn 14. Transformatorn 14 hade en mittuttagsförsedd primärlindning 16 med 12 ïincnings- varv och en mittuttagsförsedd sekundärlindning 18 med 130 varv.

Sekundärlindningen 18 var även försedd med uttag 26, 28 belägna 6 varv på vardera sidan om mittuttaget 46. Primär- och sekundär- lindningarna 16, 18 var lindade pá en plastfolie med farritkärna.

Likspänningskällan 24 utgjordes av en elektrokemísk cell med en litiumanod och en svaveldioxidelektrolyt och deçolarisa- tor. Cellen 24 avgav 2,66 V till kretsingângen.

Två kondensatorer var Iarallellkopplade över krëfsenš wfï mån; 22, 442 får æaa ffiflarafa æíefipnæilefmf åaeeæ køwëameaaafæf 1%- gjordes av en elektrolytkondensator på 10 pF med märkspänningen 35 V och en keramisk kondensator pá 0,1 pF med märkspänningen 25 V.

Om kretsen var ansluten till en belastning på 392 ohm drog den 0,955 A vid den av cellen 24 alstrade spänningen på 2,56 V.

Detta ger en total ineffekt pà 2,54 W. Vid utgången erhölls med nämnda belastning spänningen 28,4 V och strömmen 0,070š A, svarande mot en effekt på 2,6 W. Detta ger en total verknings- grad för kretsen på 80%.

Claims (10)

1. 8000572-1 12 Patentkrav l. Batterikonstruktion omfattande ett hölje inom vilket finns en enda med en litiumanod försedd cell, vilken kan bli utsatt för skada genom cellreversering och/eller återuppladdning, varvid en DC-DC-omvandlarkrets (10, 12, lä) är ansluten till cellen (ZU), k ä n n e t e c k n a d av att omvandlarkretsen innefattar orßafl för att elektriskt ansluta utgången hos omvandlarkretsen (10, 12, lä) till en belastning, och att nämnda omvandlarkrets innefattar organ (26, 28) för att i allt väsentligt förhindra ström genom omvandlarkretsen såvida inte en belastning är ansluten till om- vandlarkretsens utgång (32, H2), varjämte omvandlarkretsen är an- ordnad att avge en utgångsspänning, som väsentligt överstiger cel- lens nominella spänning i konstruktionen, och varvid nämnda omvand- larkrets innefattar organ (36, H0) för att elektriskt förhindra återuppladdning av cellen (ZH).
2. 2. Batterikonstruktion enligt kravet l, k ä n n e t e c k- n a d av att omvandlarkretsens (10, 12, lä) utspänning är en fix multipel av cellutspänningen.
3. 3. Batterikonstruktion enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a d av att 1ikspänningsomvandlarkretsen (10, 12,lN) innefattar en växelriktartransformator (lä) med en uttagsförsedd primärlindning (16) och en med flera uttag försedd sekundärlindning (18) med fler lindningsvarv än primärlindningen (16). Å.
4. Batterikonstruktion enligt kravet 3, k ä n n e t e c k- n a d av att varvtalsförhållandet mellan sekundärlindningen (18) och primärlindningen (16) ligger mellan cirka 2:1 och cirka 50:1.
5. 5. Batterikonstruktion enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att omvandlarkretsen (10, 12, lü) inne- fattar minst en diod (36 eller NO), vars framriktning går från cellens (2ü) positiva elektrod till en positiv del av nämnda an- slutningsorgan, varigenom återuppladdning av cellen förhindras.
6. 6. Batterikonstruktion enligt kravet 3 eller N, k ä n n e- t e c k n a d av att primärlindningens (16) uttag är elektriskt förbundet med en positiv klämma hos den elektrokemiska cellen (ZN) och med en positiv del av nämnda anslutningsorgan, att batterikon- struktionen innefattar en oscillatorkrets med ett par transistorer (10, 12), vilka vardera har en emitter-, en bas- och en kollektor- elektrod, varvid kollektorelektroderna är anslttna till var sin ända (10, 22) av transformatorns primärlindning, baselektroderna till skilda uttag hos transformatorns (lü) sekundärlindning (18) 8000572-1 13 _och emitterclektroderna till en negativ klämma hos cellen; varjämte ett par dioder (36,N0) med sina anoder är anslutna till en negativ del av nämnda anslutninmsornan och med sina katoder till var sin ände av transformatorns sekundärlindninß (l8), varvid diodernas (36, fl0) framriktning är mot sekundär- lindningens ändar.
7. 7. Batterikonstruktion enligt kravet 3 eller N, k ä n n e- t e c k n a d av att primärlindningens (16) uttag är elektriskt förbundet med en negativ klämma hos den elektroniska cellen (ZU) och med en negativ del av nämnda anslutnínnsorgan; att batteri- konstruktionen innefattar en oscillatorkrets med ett par transis- torer (lO,l2), vilka vardera har en emitter-, en bas- och en kollektorelektrod, varvid kollektorelektroderna är anslutna till var sin ände av transformatorns primärlindning (16), baselek- troderna till skilda uttag nos transformatorns sekundärlingning (18) och emitterelektroderna till en positiv klämma hos cellen (2U); varjämte ett par dioder (36,ü0) är anslutna med sina ka- toder till en positiv del av nämnda anslutningsorgan och med sina anoder till var sin ände av transformatorns sekundärlindning (18), varvid diodernas Framniktning är mot den positiva delen av nämnda anslutníngsorgan.
8. 8. Batterikonstruktion enligt kravet 6 eller 7, k ä n n e- t e c k n a d av att varje transistor utmöres av två sammankopp- lade deltransistorer (50, 52 resp. SU, 56), vardera med emitter-, vas- och kollektorelektroder, varvid den första deltransistorns emitter (50,5U) är ansluten till den andra deltransistorns (52, 56) bas.
9. 9. Batterikonstruktion enligt något av kraven 6-8, k ä n n e- t e c k n a d av att varvtalsförhâllandet mellan primärlindningen (16) och den till baselektroden anslutna delen av sekundårlind- ningen är sådant, att den i denna sekundärlindningsdel alstrade spänningen är mindre än genombrottsspänningen mellan transistorns (10, l2) bas- och emitterelektroder.
10. 10. Batterikonstruktíon enligt kravet lO, k ä n n e t e_c k- n a d av att cellen (2U) har en katoddepolarisator innefattande svaveldioxid.