一种一次锂电池与二次锂电池的组合系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种一次锂电池与二次锂电池的组合系统，包括并联连接的一次锂电池组和二次锂电池组，所述一次锂电池组由多个一次锂电池通过串联、并联或者混联形成，所述二次锂电池组由多个二次锂电池通过串联形成。本实用新型专利技术在恒功率放电、大功率脉冲放电以及使用寿命等电性能特征有显著的提升，以适用于比能量密度要求高且脉冲大功率放电的用电设备上。

【技术实现步骤摘要】
一种一次锂电池与二次锂电池的组合系统
本技术涉及一种不同电化学体系电池组合系统，具体涉及一种一次锂电池与二次锂电池的组合系统，它主要应用于智能卡表等比能量密度要求高且脉冲大功率放电的用电军民领域。
技术介绍
一次锂电池(即锂原电池)由于其比能量密度高(最高可达600Wh/kg)，放电电压平稳，开路电压高(3.67V)，在20℃±2℃的储存条件下，年均自放电率小于1％，在适宜的贮存环境下贮存寿命可达10年，已经广泛的应用在智能卡表(水、电、气表)、计算机支撑电源、医疗器械、无线通讯、石油钻探、手提通讯器材、科研仪器和军事装备上。二次锂电池(即锂离子电池)由于放电倍率大(最高可达30C放电)、工作电压高、充电速度快、使用温度范围宽和自放电小等优点，越来越多地被使用在军民用装备上。但是，随着用电装备战术技术指标的不断提高，现役一次锂电池放电倍率(小于0.05C)和锂离子电池比能量密度(170Wh/kg)等方面很难满足要求，严重制约了装备技术指标的进一步提高。因此，提出一种具有比能量密度要求高且能脉冲大功率放电的组合电池是很有必要的。
技术实现思路
为了克服现有技术中一次锂电池和二次锂电池存在的不足，本技术要解决的技术问题在于提供一种一次锂电池与二次锂电池的组合系统，相比于纯一次锂电池或二次锂电池，它在恒功率放电、大功率脉冲放电以及使用寿命等电性能特征方面有显著的提升。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种一次锂电池与二次锂电池的组合系统，包括并联连接的一次锂电池组和二次锂电池组，所述一次锂电池组由多个一次锂电池通过串联、并联或者混联形成，所述二次锂电池组由多个二次锂电池通过串联形成。按上述技术方案，所述一次锂电池和二次锂电池之间设置有限流电阻。按上述技术方案，所述二次锂电池的标称容量为一次锂电池标称容量的1％～40％。按上述技术方案，所述二次锂电池的标称容量为一次锂电池标称容量的2％～15％。按上述技术方案，所述一次锂电池为锂-亚硫酰氯电池。按上述技术方案，所述一次锂电池的标称电压为3.6V。按上述技术方案，所述二次锂电池为以钴酸锂或镍钴锰酸锂为正极的锂离子电池。按上述技术方案，所述二次锂电池10％SOC～60％SOC充/放电态直流内阻大于一次锂电池10％SOC～100％SOC放电态内阻。本技术，具有以下有益效果：本技术将一次锂电池和二次锂电池组合在一起使用，一次锂电池组对二次锂电池组进行恒流或恒压方式充电，使该组合系统在大电流脉冲放电测试中，大电流脉冲放电的平均功率比纯一次锂电池组的大电流脉冲放电的平均功率高出很多，比能量密度比纯二次锂电池组的高出很多。由于一次锂电池最高电压为3.67V，因此二次锂电池充电完成后的最高电压为3.67V，该电压对应的容量为二次锂电池额定容量的10％SOC—60％SOC，二次锂电池在此容量下进行充放，其循环寿命可达10,000次以上。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：图1为本技术第一实施例的结构示意图；图2为本技术第二实施例的结构示意图；图3为本技术第三实施例的结构示意图图4为本技术实施例中一次锂电池在10mA持续放电情况下放电容量与工作电压曲线图；图5为本技术实施例中二次锂电池280mA放电情况下放电时间与工作电压曲线图；图6为本技术实施例中二次锂电池在不同SOC状态下交流内阻变化图；图7为本技术实施例中二次锂电池在一次锂电池持续充电情况下充电电流的变化情况曲线图；图8为本技术与纯二次锂电池模块在相同电流(80mA)的放电曲线对比图；图9为本技术与纯一次锂电池模块的280mA大电流脉冲放电曲线对比图。图中：1-一次锂电池，2-二次锂电池，3-限流电阻。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。在本技术的较佳实施例中，如图1、图2所示，一种一次锂电池与二次锂电池的组合系统，包括并联连接的一次锂电池组和二次锂电池组，一次锂电池组由多个一次锂电池1通过串联、并联或者混联形成，二次锂电池组由多个二次锂电池2通过串联形成。如图3所示，根据一次锂电池的放电性能和内阻情况，一次锂电池和二次锂电池之间设置有限流电阻3。在本技术的优选实施例中，二次锂电池的标称容量为一次锂电池标称容量的1％～40％。在本技术的优选实施例中，二次锂电池的标称容量为一次锂电池标称容量的2％～15％时，效果最佳。本技术在大电流脉冲放电测试中，当锂离子电池标称容量占锂原电池标称容量的7％时，其大电流脉冲放电的平均功率比纯一次锂电池组的大电流脉冲放电的平均功率高出250％以上，比能量密度比纯二次锂电池组的高出50％以上，其二次锂电池循环寿命可达10,000次以上。在本技术的优选实施例中，一次锂电池为锂-亚硫酰氯电池其它锂原电池。在本技术的优选实施例中，一次锂电池的标称电压为3.6V。在本技术的优选实施例中，二次锂电池为以钴酸锂或镍钴锰酸锂为正极的锂离子电池，或其它不同正极材料的锂离子电池。在本技术的优选实施例中，二次锂电池在不同SOC状态下的直流内阻包括充电态直流内阻和放电态直流内阻，一次锂电池与二次锂电池的充放电直流内阻满足：二次锂电池10％SOC～60％SOC充/放电态直流内阻大于一次锂电池10％SOC～100％SOC放电态内阻。如图1所示，本技术的第一实施例包括二次锂电池ICR1520[生产厂商：武汉中原长江科技发展有限公司，容量为85mAh(充电至4.2V)，重量为8g]和一次锂电池ER14250(生产厂商：武汉中原长江科技发展有限公司，标称容量为1200mAh，重量为10g)，二次锂电池与一次锂电池并联连接。由图4-图9提供的数据可知，在相同的测试方案、测试设备、测试环境条件下，本技术恒功率放电时间比纯二次锂电池恒功率放电时间多出100％；本技术能量密度比纯二次锂电池比能量密度高出572％；本技术的放电平均功率比纯一次锂电池组增加250％；在100％DOD状态的循环测试中，本技术中的二次锂电池循环寿命可达10,000次以上，测试数据见表1。表1应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本技术所附权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一次锂电池与二次锂电池的组合系统，其特征在于，包括并联连接的一次锂电池组和二次锂电池组，所述一次锂电池组由多个一次锂电池通过串联、并联或者混联形成，所述二次锂电池组由多个二次锂电池通过串联形成。

【技术特征摘要】
1.一种一次锂电池与二次锂电池的组合系统，其特征在于，包括并联连接的一次锂电池组和二次锂电池组，所述一次锂电池组由多个一次锂电池通过串联、并联或者混联形成，所述二次锂电池组由多个二次锂电池通过串联形成。2.根据权利要求1所述的一次锂电池与二次锂电池的组合系统，其特征在于，所述一次锂电池和二次锂电池之间设置有限流电阻。3.根据权利要求1所述的一次锂电池与二次锂电池的组合系统，其特征在于，所述二次锂电池的标称容量为一次锂电池标称容量的1％～40％。4.根据权利要求3所述的一次锂电池与二次锂电池的组合系统，其特征在于，所述二次锂电池的标称容量为一次...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴际良，李惠，王文欢，杨垠，余克清，
申请(专利权)人：武汉中原长江科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42