[发明专利]确保电池的运行就绪状态的方法

说明书

技术领域

本发明涉及如权利要求1的前序部分所述的用于确保电池运行就绪状态的处理步骤，根据权利要求17的前序部分所述的测试多个电池的运行就绪状态的处理步骤，以及用于执行确保至少一个电池的运行就绪状态的装置。此外，本发明涉及，带有清洗设备的填注水平检测装置，以及具有至少一个电池向其供电的现场设备，所述现场设备具有用于执行确保电池可靠性的处理步骤的装置。

背景技术

标准的市售电池或化学原电池现已能够在常规工业条件下对现场设备供电达数年之久。锂基电池因其较长的使用寿命且某种程度因其具有非常高的能量密度而广受欢迎。以消费部门为例，比较多的是使用多氟化碳聚合物锂电池(Li/CFX)和二氧化锰锂电池(LiMnO₂)，特别是用于照相机，钟表，和口袋式计算器。在工业和医疗部门中，通常使用碘化锂电池(LiI₂)或锂亚硫酰氯电池(Li/SOCl₂)。

在所有的市售锂电池类型中，电压为3～3.9伏的锂亚硫酰氯电池的能量密度最高并且寿命为15～25年。这些电池对于要求在长时间内提供非常低的连续电流及/或中高脉冲电流的应用是非常理想的。因其较长的寿命，这些电池非常适合在较长时间内的任何时间总是准备就绪可供使用的产品中的应用。

根据机械构造的不同，锂亚硫酰氯电池可采用两种形式。线轴型电池中，锂部分与小的表面积一体形成。螺旋型电池中，锂电池以薄箔形式包裹并且提供明显较大的表面积。线轴型电池的额定容量大于螺旋型电池，而线轴型电池的额定电流小于螺旋型电池。线轴型锂亚硫酰氯电池因器高能量密度、非常低的自放电率、及15～20年的寿命而特别适用于低电流应用。线轴型锂亚硫酰氯电池可在-55℃～125℃的温度范围提供能量。高容量，小尺寸，及基本上压力和温度无关使得这些电池具有多种用途。

螺旋型电池的不同之处在于，螺旋型电池能够非常快地提供持续几秒～20分钟的高达几安培的脉冲电流。

锂电池的缺点在于，在较长的存放期间，锂电池会在阳极或阴极的周围形成称为内部钝化层，当电池承受负载时，因自由阳极表面或阴极表面不足以以额定电压提供足够大的电流，所述内部钝化层会导致电压击穿。例如，亚硫酰氯锂电池在存放期间会生成内部氧化层。螺旋形电池特别容易出现这种情况。由此，可使得电池的电流负载能量为最小。

当将负载加载至电池是，这一钝化层首先必须被击穿，这会在电池电压温度之前造成电池电压的下降。在不利的存储条件下(例如，温度长时间超过20℃)，会形成所述钝化层并且达到当开启现场设备时电池初始就无法供给足够的能量这样的程度。这体现在，电源电压明显击穿。仅以某一最小电流承受某一负载之后，电池中的钝化层击穿并且电源电压返回至初始值。

电源电压的初始击穿可导致这样的情况，即，即使电池中有足够的能量，现场设备也无法工作。

发明内容

因此，本发明旨在提供这样的方法，即，可即时可靠地检测锂电池(尤其是螺旋型亚硫酰氯锂电池)的钝化并且在不引出电池内太多可用能量的情况下消除钝化，从而在长时间存储后也能够保证电池的即时可靠性。通过权利1所述的方法可解决这一问题。附属权利要求2～16描述了优选实施例。

如非另行说明，本文所述的步骤依次执行。

为了确立电池的运行就绪状态，本发明的创造性方法提出了，将所述电池电连接至测试装置，并且随后使用所述测试装置测试所述电池是否钝化。例如，可在一定的时间段内从电池引出某一量的电流，并且观察电池中抽头的电压。若测试过程中发现所述电池钝化，则对所述电池进行去钝化处理。例如，可通过在某一时间段内在电池上施加电负载而进行去钝化。若发现所述电池未钝化，则安排对所述电池进行下一次测试的时间点。一旦到达所述时间点，则立即再次检测电池。这意味着，一旦达到这一时间点，则再次将电池电连接至测试装置，或者若电池一直连接至测试装置，则在这一时间点测试电池是否钝化。

这一方法的优点在于，仅对之前发生钝化的电池进行去钝化。由此，可避免无谓地消耗电池中可用的能量。另一方面，这一方法可保证电池即使在较长间隔之后都随时可运行。本方法中两次电池检测之间的时间可为几日，几周，几月，或几年。由此，可安排是否以周，月，季度，或半年甚至年为间隔检查电池。另一方面，可通过测量电流引出期间的电池电压来确定两次检查之间的间隔并且根据测得或计算得的电压值安排下次检查的时间。

若确定电池已经钝化，并且已经执行了去钝化处理，在较佳实施例中则可再次检查或明确现在的电池是否去钝化或电池的去钝化是否成功。