專利名稱：電池管理電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
以下內(nèi)容一般涉及位于電池殼體之內(nèi)或之中的電池管理電路，并且發(fā)現(xiàn)特別適用 于不可再充電(一次)硫化鐵鋰(Li-FeS2)電池。
背景技術(shù)：
術(shù)語“電池”指代具有一個或多個向負(fù)載供應(yīng)電流的電化學(xué)單元的設(shè)備。一般來 說，電池分成兩類一次電池和二次電池。一次電池通過不可逆反應(yīng)供應(yīng)能量，并且無法再 充電。另一方面，二次電池通過可逆反應(yīng)供應(yīng)能量，并且可以再充電，例如沿著與放電電流 相反的方向向電池供應(yīng)充電電流。一次電池和二次電池兩者都制造地具有各種不同的尺 寸、化學(xué)成分、電壓和成形因素，并且用來給各種電池供電的設(shè)備提供電力。一直期望自動地、選擇性地阻止由一次電池供應(yīng)給電池供電的設(shè)備的電流。例如， 對于閃光燈或其他電氣設(shè)備而言，可能希望在電池溫度和/或設(shè)備溫度超過預(yù)設(shè)溫度閾值 時，阻止電流從一次電池流向所述設(shè)備。所述溫度可以指示電池和/或設(shè)備內(nèi)發(fā)生了短路、 負(fù)載過度抽取電流、環(huán)境溫度條件，和/或其他基于溫度的故障狀況。為了便于實(shí)現(xiàn)，正溫 度系數(shù)(PTC)設(shè)備已經(jīng)包括在電池中，位于電流路徑上。一般來說，PTC設(shè)備的阻抗是其溫 度的函數(shù)，并且在其溫度超過跳閘閾值時，阻抗陡然增大，這樣減小了從其流經(jīng)的電流。更具體地說，PTC設(shè)備包括夾在金屬箔片之間的聚合物/石墨基體。在PTC設(shè) 備的溫度超過大約85攝氏度(°C)的跳閘溫度時，聚合物/石墨膨脹，從而增大阻抗并減 小電流。在一種情況下，PTC設(shè)備的阻抗在20°C時大約為35毫歐姆(πιΩ)，并且以大約 0.4m Ω/°C增大，直到跳閘溫度閾值，在跳閘溫度時，阻抗迅速增大到大約100 Ω。在PTC設(shè) 備冷卻到跳閘溫度以下時，其阻抗趨向于重置回到跳閘前的阻抗?fàn)顟B(tài)。不幸的是，PTC設(shè)備具有若干缺陷。例如，PTC設(shè)備單純基于其溫度跳閘，然而還 可能存在希望能觸發(fā)電流阻止作用的其他特征。此外，PTC設(shè)備在跳閘時，僅僅限制或減小 電流(經(jīng)由100Ω的阻抗)，但是并不阻止流經(jīng)PTC的電流。因此，即使在基于溫度的故障 狀況過程中，電流也會由電池繼續(xù)供應(yīng)并且電流繼續(xù)加熱PTC設(shè)備。此外，PTC設(shè)備在故 障狀況之后，經(jīng)歷跳閘/重置延遲，原因是需要時間來相對于跳閘閾值加熱/冷卻。此外， PTC設(shè)備是無源設(shè)備，并且如果PTC設(shè)備的溫度在閾值溫度周圍振蕩，則最終可能在高低阻 抗?fàn)顟B(tài)之間發(fā)生振蕩。如果可能重置的話，則重置之后，PTC設(shè)備的阻抗通常高于初始跳閘 前的阻抗，這樣將削弱高速性能。此外，PTC設(shè)備對于壓力敏感，壓力延遲或阻礙PTC激活。 對壓力的敏感性還可能限制單元設(shè)計選擇，特別是針對大批量生產(chǎn)設(shè)置中所用的閉合和密 封方法而言。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的若干方面解決上述問題以及其他問題。在一個方面，不可再充電的電池包括帶有開口的殼體和閉合該殼體中的開口的端 蓋。所述殼體和所述端蓋限定所述電池內(nèi)的容積區(qū)域。所述電池還包括至少一個電化學(xué)單元和管理部件，兩者都位于該容積區(qū)域內(nèi)。所述管理部件包括可編程電路，該電路基于電池 的主動監(jiān)控狀態(tài)選擇性地中斷從所述單元輸出到該電池外的電流。所述電池的化學(xué)成分為 Li-FeS2或者其他不可再充電的化學(xué)成分。在另一方面，控制一次電池電流輸出的方法包括確定該一次電池的電氣操作特 征；和執(zhí)行可執(zhí)行的指令，使得基于所述電氣特征中斷所述一次電池輸出的電流。在另一方面，一次電池包括儲能單元；輸出端子；位于所述單元和所述輸出端子 之間且位于所述一次電池內(nèi)的開關(guān)，其中所述開關(guān)包括由所述單元供電的有源電氣部件和 微處理器，所述微處理器控制所述開關(guān)，從而在預(yù)設(shè)條件下阻止電流從所述單元通過所述 開關(guān)流向所述輸出端子，其中所述微處理器位于所述一次電池內(nèi)。在另一方面，所述一次電池進(jìn)一步包括電流電平傳感器，該電流電平傳感器判斷 從所述單元流出的電流的電平，并且所述微處理器控制所述開關(guān)，從而在所述電平超過預(yù) 設(shè)的可編程電流電平閾值時，阻止電流流過所述開關(guān)。在另一方面，所述一次電池進(jìn)一步包括電流方向傳感器，該電流方向傳感器判斷 所述單元的電流的流動的方向，并且所述微處理器控制所述開關(guān)，從而在所述方向不滿足 預(yù)設(shè)的可編程電流方向時，阻止電流流過所述開關(guān)。在另一方面，所述一次電池進(jìn)一步包括溫度傳感器，所述溫度傳感器判斷所述電 池的溫度，并且所述微處理器控制所述開關(guān)，從而在所述溫度超過預(yù)設(shè)的可編程溫度閾值 時，阻止電流流過所述開關(guān)。在另一方面，所述一次電池進(jìn)一步包括電量狀態(tài)判斷器，所述電量狀態(tài)判斷器判 斷所述電池的電量狀態(tài)，其中所述微處理器通過所述端子輸出所述電量狀態(tài)。在另一方面，所述一次電池進(jìn)一步包括電源，所述電源為所述開關(guān)的至少有源部 件以及所述微處理器供電，其中所述電源使用來自所述單元的電力為所述開關(guān)的所述至少 有源部件以及所述微處理器供電。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀并理解附帶的描述之后，將明白本申請的其他方面。


本申請通過示例進(jìn)行說明，并且不限制于附圖中的圖形所示內(nèi)容，在附圖中相同 的附圖標(biāo)記指代相同的元件，并且其中圖1示出了示例電池；圖2結(jié)合電池供電的設(shè)備示出了示例電池；圖3示出了示例電池管理電路；圖4示出了電池管理電路的第一示例開關(guān)；圖5示出了電池管理電路的第二示例開關(guān)；圖6示出了電池管理電路的第三示例開關(guān)；圖7示出了流程圖。
具體實(shí)施例方式以下內(nèi)容涉及管理一次電池的電力輸出的一次電池的電池管理電路。本文中，電 池管理電路參照二硫化鋰鐵(Li-FeS2) —次性電池進(jìn)行描述。但是，該電池操作管理電路
5也可以用于不同的不可再充電的電池化學(xué)成分。包括電池管理電路的一次電池可以用于各 種電池供電的用電器，諸如但不限于照明裝置(例如，閃光燈、臺燈等)和非照明電氣裝置 (例如，游戲機(jī)、蜂窩電話、使用一次電池為分立設(shè)備上的一個或多個二次電池再充電的電 池壽命延長器、數(shù)碼相機(jī)、計算機(jī)等)。首先參照圖1，示出了示例電池100。如上所述，在該示例中，電池100是Li-FeS2 一次電池。如圖所示，電池100包括殼體102，該殼體包括第一部分或罐體104和第二部分 或端蓋106 ；至少一個單元108和電池管理電路(mgmt)llO。電池100例如可以是FR6型柱 狀電池，其中罐體104包括閉合底部、閉合的柱狀側(cè)壁；和被端蓋106閉合的開放頂部。也 可以具有其他成形因素。如文中所限定，電池100包括罐體104和端蓋106并被罐體104 和端蓋106包封。設(shè)定Li-FeS2單元需要的有機(jī)電解質(zhì)傾向于溶解或降解許多材料(尤其是塑料)， 則電池管理電路110必須置于單元108的化學(xué)區(qū)域(即，單元的電化學(xué)活性部分一陽極、 陰極和電解質(zhì))外側(cè)，位于罐體104內(nèi)或者作為閉合端蓋106的一個集成部分。在圖示例子 中，電池管理電路110處于罐體104內(nèi)，位于單元108和端蓋106之間。在另一種情況下， 電池管理電路110可以至少部分位于罐體104內(nèi)部或外側(cè)。在又一種情況下，電池管理電 路110可以位于端蓋106內(nèi)。此外，在另一種情況下，電池管理電路110或者額外的電池管 理電路110可以處于單元108和罐體104之間。但是，鑒于許多消費(fèi)電池具有標(biāo)準(zhǔn)化尺寸， 所以重要的是讓電池管理電路仍舊占據(jù)盡可能小的容積，而不考慮其是否承載于容器內(nèi)或 與容器相連。應(yīng)該理解，電池管理電路110可以包括一個或多個有源和/或無源部件。此外，電 路110可以實(shí)施在集成芯片(IC)、專用集成芯片(ASIC)中，或者以其他方式實(shí)施。在各種 情況下，電路110不需要無源激活方法(S卩，經(jīng)歷設(shè)定溫度)，相反，它可以主動監(jiān)控條件，然 后針對該條件實(shí)施預(yù)先編程的響應(yīng)。因此，所述電路不會經(jīng)歷任何化學(xué)相變(如PTC)，也不 需要任何移動部件(如一些記憶金屬彈簧)。還可以包括電池管理電路110，以作為一個或多個其他電池100設(shè)備(諸如正溫度 系數(shù)(PTC)設(shè)備)的附加物或替代品。在一種情況下，電池管理電路110占據(jù)的面積大約 等于或小于電池所用的PTC設(shè)備所占據(jù)的面積。在這種情況下，電池管理電路110可以處 于為PTC設(shè)備分配的區(qū)域中或者另一區(qū)域中。在另一種情況下，罐體104和/或單元108 的尺寸配置成讓單元108和電池管理電路110兩者都配裝在罐體104中。在圖示例子中，單元108的陽極與罐體104電連通，而單元108的陰極通過電池管 理電路110與端蓋106電連通。在另一種實(shí)施方式中，端子可以切換，以便單元108的陽極 通過電池操作管理電路110與端蓋106電連通，而單元108的陰極與罐體104電連通。雖然 電池100的端子在圖中示為處于電池100的不同側(cè)，但是應(yīng)該理解，在另一種實(shí)施方式中， 端子可以位于電池100的同一側(cè)。電池100還可以包括壓力釋放孔(未示出)，該壓力釋放孔包括可以被孔珠(未示 出)之類選擇性地密封的開口(未示出)。在單元108的內(nèi)壓超過預(yù)定水平時，孔珠強(qiáng)制移 出所述開口，從單元108釋放加壓流體。其他流通設(shè)備也是可行的，包括但不限于箔片通道 或者其他類似的可破裂構(gòu)件。在每一種情況下，電池管理電路110必須配置成容納流通設(shè) 備，即具有足夠的間隙以允許氣體流出和/或滾珠/層片構(gòu)件移位。
如上所述，電池管理電路110還可以用于除了 Li-FeS2電池之外的其他電池。合適 的一次電池的非限制性示例包括堿性電池(例如，Ζη/Μη02)或者碳化鋅電池(CZn)等。也 可以考慮電池組。重要的是，所有這些一次系統(tǒng)都設(shè)計成低成本且一次性使用，這樣在此類 一次系統(tǒng)中就不必如現(xiàn)有技術(shù)那般必須或需要使用昂貴且復(fù)雜的電流中斷設(shè)備。轉(zhuǎn)到圖2，一次電池100結(jié)合電池供電的設(shè)備200示出。該設(shè)備200可以包括配置 成接收一個或多個電池100的電池接收區(qū)域。在該示例中，電池100為負(fù)載202提供電力。電池管理電路110可以包括執(zhí)行可編程的可執(zhí)行指令和/或提供各種電池管理功 能的微處理器之類。例如，電池管理電路110選擇性地中斷由電池輸出的電流。如文中所 用，與目前采用的預(yù)定溫度時發(fā)生物理變形的PTC設(shè)備和/或記憶金屬彈簧相比，中斷指的 是完全或者基本上停止電流流動。雖然如此，仍然存在通過電阻器等的輕微漏電流。電池管理電路110基于電池100的各種信息和/或狀態(tài)選擇性地中斷由電池輸出 的電流。例如，電池管理電路110可以基于電流幅值和/或電流方向而中斷電流流動。在另 一種示例中，電池管理電路110另外地或者替代地基于電池100的溫度中斷電流流動。在 另一種情況下，電池管理電路110提供各種信息。這些信息包括但不限于電池100的電量 狀態(tài)。也可以考慮其他管理功能。所述管理允許電池100在發(fā)生故障和/或誤用條件(諸如但不限于強(qiáng)制放電、強(qiáng) 制充電等)下，電池自身保持安全。此外，電池管理電路110適用于以下情況在正常操作 過程中阻抗較低；在不希望的狀態(tài)下保持高阻抗以中斷電流；防止電流反向(充電)；感測 電流；計量燃料；和/或其他能力。圖3結(jié)合單元108和負(fù)載202示出了示例電池管理電路110。來自單元108的電 流經(jīng)由開關(guān)304供應(yīng)給負(fù)載202?？刂撇考?CTRL) 306基于各種輸入(諸如電流、電流流動 方向和電池100的溫度)來控制開關(guān)304。開關(guān)304在這種情況下可以是限流開關(guān)。電力部件302為電池管理電路110的有源部件供應(yīng)電力。在圖示例子中，電力部 件302從單元108接收電力并將適當(dāng)電力供應(yīng)給所述有源部件。在一種情況下，電力部件 302包括升壓電路(未示出)以提升接收的電力。例如，在一種實(shí)施方式中，單元108向電 力部件302供應(yīng)大約0. 5伏特直流電(VDC)到大約1. 7VDC。電力部件302的升壓電路將 接收的電壓升高，以產(chǎn)生大于1. 7VDC的輸出電壓，諸如大約5或9VDC。在另一種實(shí)施方式 中，升壓電路配置用于另一種操作電壓范圍。電流方向傳感器308感測從單元108經(jīng)過開關(guān)304流向負(fù)載202的電流流動方 向，并產(chǎn)生指示該電流方向的信號。該信號提供給控制部件306，控制部件306基于該信號 促動開關(guān)304。在一種情況下，在開關(guān)304允許電流通往負(fù)載302時，該信號指示電流正沿 著正確的方向流動。在另一種情況下，在電流正試圖向著相反方向流動時，該信號指示控制 部件306斷開所述開關(guān)。在這種情況下，流經(jīng)開關(guān)304的電流被中斷或停止。因此，開關(guān) 304可以表現(xiàn)得類似于理想二極管，允許電流向著一個方向自由流動，而基本上阻止向著相 反方向流動。電流電平傳感器310感知從單元108通過開關(guān)304流向負(fù)載202的電流電平，并 產(chǎn)生指示該電流電平的信號。該信號提供給控制部件306，控制部件306基于該信號來促動 開關(guān)304。在一種情況下，所述信號指示電流電平低于預(yù)設(shè)閾值電流電平，并且開關(guān)304允 許電流通往負(fù)載202。在另一種情況下，該信號指示電流電平高于預(yù)設(shè)閾值。在這種情況下，該信號指示控制部件306斷開開關(guān)304，由此中斷電流流動。溫度傳感器312感測電池100的溫度并產(chǎn)生指示該溫度的信號。適當(dāng)?shù)臏囟葌鞲?器的示例包括熱電偶。替代地，溫度感測可以通過監(jiān)控壓模電路本身的溫度敏感部分而在 電路板上由半導(dǎo)體或ASIC來實(shí)現(xiàn)。該信號提供給控制部件306，控制部件306基于該信號 促動開關(guān)304。在一種情況下，該信號指示溫度低于預(yù)設(shè)閾值溫度，該預(yù)設(shè)閾值溫度例如可 以表示電池溫度處于操作條件內(nèi)。在另一種情況下，該信號指示溫度高于所述預(yù)設(shè)閾值。在 這種情況下，該信號促動控制部件306斷開開關(guān)304，以中斷從其流過的電流。溫度傳感器 312可以配置成連續(xù)地、周期性地、非周期性地感測溫度，或者以其他方式感測溫度。電池管理電路110還可以包括庫倫計數(shù)器314和電量狀態(tài)(SOC)判斷器316。庫 倫計數(shù)器314基于電流確定放電過程中帶走的容量，并且產(chǎn)生指示所述容量的信號。SOC判 斷器136基于來自庫倫計數(shù)器314的信號產(chǎn)生指示電量狀態(tài)或電池100剩余壽命的信號。 在圖示例子中，SOC判斷器316的輸出通過端蓋106提供。應(yīng)該理解，該信號可以設(shè)置不同 精度，諸如四分位(quartile)分辨率或者粗分辨率或精分辨率。也可以省略SOC判斷器 316。應(yīng)該理解，電池管理電路110還可包括存儲器。各種算法和/或指令可以存儲在 存儲器中，并由控制部件306和/或另一處理器執(zhí)行。此外，各種信息，諸如歷史信息、有關(guān) 制造過程的信息、日期、電流方向、電流幅值、溫度、SOC和/或其他信息，可以存儲在存儲器 中，并例如通過端蓋106和/或其他部件從中調(diào)取。圖4、5和6示出了示例開關(guān)304。圖4和圖5示出的示例包括兩個η型MOSFET (金 屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)，而圖6的示例包括單一的η型M0SFET。也可以替代地使 用ρ型M0SFET。也可以考慮共用漏極、共用源極和/或漏極-源極相連的MOSFET。MOSFET 受到控制在激活和無效狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，從而允許和中斷電流流動。如下更為詳細(xì)地描述，在 激活時，MOSFET具有相對較低的阻抗，而在無效時具有相對較高的阻抗，基本上阻止電流流 動，除了 MOSFET的漏電流之外。在無效狀態(tài)時，MOSFET也不會散發(fā)任何明顯的熱量。首先參照圖4，示出了共用源極配置。在一種情況下，兩個MOSFET—起具有大 約17πιΩ的阻抗，這大約是PTC設(shè)備阻抗的50%。漏電流處于大約IyA(微安)到大約 350mA (毫安)量級。在強(qiáng)制放電模式中，這兩個MOSFET在截止(Vgate = OV)時保護(hù)電池一 直到19V，且漏電流小于ΙμΑ。在相反模式中，二極管在大約4. 5V時橋接。轉(zhuǎn)向圖5，示出了另一種共用源極示例。如上所述，這兩個MOSFET阻抗大約為 17mΩ。采用強(qiáng)制放電和反向模式兩者，這兩個MOSFET在截止(Vgate = 0V)時保護(hù)電池一直 到大約19V，且漏電流小于大約1 μ A。在ρ型MOSFET示例中，所述兩個MOSFET再一次具有大約17πιΩ的阻抗。采用強(qiáng) 制放電和反向模式兩者，這兩個MOSFET在截止(Vgate = 0V)時保護(hù)電池一直到19V，且漏電 流大約為ι μ A。應(yīng)該理解，MOSFET可以替代地配置成并聯(lián)配置，將它們的總阻抗減小到大約 IOm Ω。圖6示出了單一 MOSFET開關(guān)304的示例。在該示例中，MOSFET具有大約9m Ω的 阻抗。在該開關(guān)截止(Vgate = 9V)時，漏電流小于1mA。也可以考慮其他類型的FET和/或有源部件。
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針對圖7示出了操作。應(yīng)該理解，以下動作的順序并不用于限制，并且所述動作可 以以不同的順序?qū)嵤?。此外，可以省略一個或多個動作和/或可以增加一個或多個額外動作。在702處，感測電流流動方向。在704處，如果電流方向指示充電狀態(tài)，則在706 處中斷電流。否則，電流仍然可以流動。在708處，感測電流。在710處，如果電流大于電流閾值，則在706處中斷、減小或 脈動電流，例如以使時間平均電流小于預(yù)先確定的臨界值，從而允許電池冷卻。否則，電流 仍然可以流動。在712處，感測電池溫度。在714處，如果溫度大于溫度閾值，則在706處中斷電 流。否則，電流仍然可以流動。在716處，判斷電池的電量狀態(tài)，并且在718處，通過電池端子輸出該電量狀態(tài)。電 池輸出電壓可以將在主電池電壓上疊加的信息信號與相關(guān)電力攜載傳送到設(shè)備。借助FET 將電池輸出電壓從某一標(biāo)準(zhǔn)電平(1.5V)改變到另一種電平1.0V并持續(xù)一定時間周期，通 過這種方式實(shí)施，上述信息可以表現(xiàn)為脈寬調(diào)制(PWM)或脈沖頻率調(diào)制(PFM)信號或者其 他二進(jìn)制編碼信號，以使有關(guān)電池的信息(諸如S0C)可以傳輸而不會導(dǎo)致下游設(shè)備發(fā)生電 力中斷。這種效果可以通過各種方式實(shí)現(xiàn)，包括但不限于在下游設(shè)備上使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器或 者比較器，以感測引入的電壓(疊加信息)的變化。本申請已經(jīng)參照各種實(shí)施方式描述清楚。在閱讀本申請之后，其他人可以進(jìn)行改 造和替代。本發(fā)明旨在被理解為包括全部這些改型方案和替代方案，包括落入附帶的權(quán)利 要求書及其等同文件的范圍內(nèi)的那些方案。
權(quán)利要求
一種不可再充電的電池，包括帶有開口的殼體；閉合該殼體中的所述開口的端蓋，其中，所述殼體和所述端蓋限定所述電池內(nèi)的容積區(qū)域；位于該容積區(qū)域內(nèi)的至少一個電化學(xué)單元；和位于該容積區(qū)域內(nèi)的管理部件，其中，所述管理部件包括可編程電路，該電路基于電池的主動監(jiān)控狀態(tài)選擇性地中斷從所述單元輸出到該電池外的電流。
2.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述電池的化學(xué)成分為Li-FeS2。
3.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述管理部件是集成芯片。
4.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述管理部件包括有源電氣部件。
5.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述管理部件位于所述端蓋內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述管理部件位于所述至少一個單元和所 述端蓋之間，并且所述至少一個單元通過所述管理部件與所述端蓋的端子電連通。
7.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述管理部件位于所述至少一個單元和所 述殼體之間，并且所述至少一個單元通過所述管理部件與所述殼體電連通。
8.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述管理部件進(jìn)一步包括選擇性地控制電流流經(jīng)所述電池的微處理器。
9.如權(quán)利要求8所述的電池，其特征在于，所述管理部件進(jìn)一步包括電流傳感器，所 述電流傳感器感測所述至少一個單元的電流，其中所述微處理器基于感測到的電流選擇性 地斷開和閉合開關(guān)。
10.如權(quán)利要求8所述的電池，其特征在于，所述管理部件進(jìn)一步包括電流方向傳感 器，所述電流方向傳感器感測所述至少一個單元內(nèi)的電流的方向，其中，所述微處理器基于 感測到的電流的方向選擇性地斷開和閉合開關(guān)。
11.如權(quán)利要求8所述的電池，其特征在于，所述管理部件進(jìn)一步包括溫度傳感器，所 述溫度傳感器感測所述電池的溫度，其中，所述微處理器基于感測到的溫度選擇性地斷開 和閉合開關(guān)。
12.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述管理部件進(jìn)一步包括電量狀態(tài)判斷 器，所述電量狀態(tài)判斷器判斷所述至少一個單元的電量狀態(tài)。
13.如權(quán)利要求12所述的電池，其特征在于，所述電量狀態(tài)判斷器通過所述電池的數(shù) 據(jù)輸出端子提供判斷得到的電量狀態(tài)。
14.一種控制一次電池電流輸出的方法，包括確定該一次電池的電氣操作特征；和執(zhí)行包含在電池內(nèi)的可執(zhí)行的指令，使得基于所述電氣特征中斷所述一次電池的電流 輸出。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述電氣操作特征是所述電流的幅值。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述電氣操作特征是所述電流的方向。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括判斷所述電池的溫度；和在所述溫度超過可配置的溫度閾值時，中斷所述電池的電流輸出。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括判斷所述電池的電量狀態(tài)；和通過所述電池端子輸出該電量狀態(tài)。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述電池是Li-FeS2電池。
20.—種一次電池，包括包含在殼體內(nèi)的電化學(xué)單元；形成在所述殼體上或殼體內(nèi)的輸出端子；位于所述單元和所述輸出端子之間的開關(guān)，其中所述開關(guān)包括由所述單元供電的有源 電氣部件；微處理器，所述微處理器控制所述開關(guān)，從而在預(yù)設(shè)條件下阻止電流從所述單元通過 所述開關(guān)流向所述輸出端子，其中所述微處理器也包含在所述殼體內(nèi)。
21.如權(quán)利要求20所述的一次電池，進(jìn)一步包括電流電平傳感器，該電流電平傳感器 判斷從所述單元流出的電流的電平，并且所述微處理器控制所述開關(guān)，從而在所述電平超 過預(yù)設(shè)的可編程電流電平閾值時，阻止電流流過所述開關(guān)。
22.如權(quán)利要求21所述的一次電池，進(jìn)一步包括電流方向傳感器，該電流方向傳感器 判斷所述單元的電流流動的方向，并且所述微處理器控制所述開關(guān)，從而在所述方向不滿 足預(yù)設(shè)的可編程電流方向時，阻止電流流過所述開關(guān)。
23.如權(quán)利要求22所述的一次電池，進(jìn)一步包括溫度傳感器，所述溫度傳感器判斷所 述電池的溫度，并且所述微處理器控制所述開關(guān)，從而在所述溫度超過預(yù)設(shè)的可編程溫度 閾值時，阻止電流流過所述開關(guān)。
24.如權(quán)利要求23所述的一次電池，進(jìn)一步包括電量狀態(tài)判斷器，所述電量狀態(tài)判斷 器判斷所述電池的電量狀態(tài)，其中所述微處理器通過所述端子輸出所述電量狀態(tài)。
25.如權(quán)利要求24所述的一次電池，其特征在于，所述開關(guān)包括一個或多個場效應(yīng)晶 體管。
26.如權(quán)利要求25所述的一次電池，進(jìn)一步包括將所述單元的電壓升高到適合為所 述開關(guān)供電的電壓的升壓電路。
27.如權(quán)利要求20所述的一次電池，其特征在于，所述開關(guān)包括至少一個場效應(yīng)晶體管。
28.如權(quán)利要求27所述的一次電池，其特征在于，存在串聯(lián)設(shè)置的至少兩個晶體管。
29.如權(quán)利要求27所述的一次電池，進(jìn)一步包括將所述單元的電壓升高到適合為所 述開關(guān)供電的電壓的升壓電路。
30.如權(quán)利要求20所述的一次電池，其特征在于，存在兩個開關(guān)，每個開關(guān)位于所述單 元和所述輸出端子之間。
31.如權(quán)利要求20所述的一次電池，進(jìn)一步包括位于所述單元和所述輸出端子之間 的正溫度系數(shù)設(shè)備。
32.如權(quán)利要求20所述的一次電池，其特征在于，所述單元是Li-FeS2單元。
33.如權(quán)利要求20所述的一次電池，其特征在于，所述開關(guān)和所述微處理器是單一的 專用集成電路的一部分。
全文摘要
一種不可再充電的電池，包括帶有開口的殼體和閉合該殼體上的開口的端蓋。所述殼體和所述端蓋限定所述電池內(nèi)的容積區(qū)域。所述電池還包括至少一個電化學(xué)單元和管理部件，兩者都位于該容積區(qū)域內(nèi)。所述管理部件包括可編程電路，該電路根據(jù)電池的主動監(jiān)控狀態(tài)有選擇地中斷從所述單元輸出到該電池外的電流。所述電池的化學(xué)成分是Li-FeS2或者其他不可再充電的化學(xué)成分。
文檔編號H01M6/50GK101971395SQ200980108915
公開日2011年2月9日 申請日期2009年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月14日
發(fā)明者彼得·F·霍夫曼, 戴維·A·卡普林, 邁克爾·J·布蘭登二世 申請人:永備電池有限公司