锂电池安全储存装置及储存方法

摘要

本发明公开了一种锂电池安全储存装置及储存方法，包括主控单元，所述主控单元通过电导体连接有温湿度检测单元、电池容量检测单元、充电放电控制单元、阻抗谱单元、调试单元、第一晶振单元和第二晶振单元，所述温湿度检测单元、电池容量检测单元、充电放电控制单元和阻抗谱单元均通过电导体连接有锂电池存放单元。本发明结构简单，设计巧妙，使用方便，可以实时监测被储存锂电池的温湿度和电量，并且监测被储存锂电池的阻抗范围，并且使用合理的储存方法，可以提高被储存锂电池寿命，并且可以有效的避免因储存不当造成的失火或爆炸等事故。

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池安全储存装置技术领域，具体为一种锂电池安全储存装置及储存方法。

背景技术

锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的一次电池，与可充电电池锂离子电池跟锂离子聚合物电池是不一样的。锂电池的发明者是爱迪生。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。随着二十世纪末微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段，人们往往思考如何提高锂电池的性能，但是人们往往忽略了在不使用锂电池如何安全储存的问题，不合理的储存方式会导致锂电池破损，有毒有害物质泄露，严重时会引发电池热失控，导致起火，甚至爆炸，针对上述问题，特提出一种锂电池安全储存装置及储存方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂电池安全储存装置及储存方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，为本发明提供如下技术方案：一种锂电池安全储存装置，包括主控单元，所述主控单元通过电导体连接有温湿度检测单元、电池容量检测单元、充电放电控制单元、阻抗谱单元、调试单元、第一晶振单元和第二晶振单元，所述温湿度检测单元、电池容量检测单元、充电放电控制单元和阻抗谱单元均通过电导体连接有锂电池存放单元；

所述主控单元，为本锂电池安全储存装置的核心处理单元，实现对整个锂电池安全储存装置的控制和数据的存储；

所述温湿度检测单元，用于对本锂电池安全储存装置所处的环境中的温度和湿度进行检测；

所述电池容量检测单元，用于对本锂电池安全储存装置中所剩的含电量进行检测；

所述充电放电控制单元，可以对本锂电池安全储存装置的充电和放电进行控制；

所述阻抗谱单元，用于测量本锂电池安全储存装置的微小阻抗；

所述调试单元，用于调整对本锂电池安全储存装置的设置；

所述第一晶振单元和所述第二晶振单元，通过第一晶振单元和第二晶振单元的配合来控制所述充电放电控制单元对实施充电和放电时的时间间隔。

一种锂电池安全储存方法，包括：

第一步：将需要储存的锂电池从仪器中取出，并放入锂电池存放单元内；

第二步：将锂电池存放单元放置在0度至20度的干燥环境下，并且令锂电池存放单元远离容易被敲击、踩踏和日晒的地方；

第三步：通过充电放电控制单元给需要储存的锂电池充入百分之五十至百分之八十的电量；

第四步：通过调试单元和主控单元来进行定时，将充电时间间隔调至三个月；

第五步：通过第一晶振单元和第二晶振单元来控制充电放电控制单元，每三个月给储存的锂电池进行一次充电，将电能充至百分之八十。

优选的，所述阻抗谱单元包括依次电连接的第一控制模块、内部时钟模块、第一信号发生模块、第一待测阻抗模块、第一采样电路模块和第一DSP模块，且第一控制模块通过电导体与第一DSP模块连接；

所述第一控制模块，为所述阻抗谱单元的控制核心，可以直接激励外阻抗；

所述内部时钟模块，用于产生所述第一控制模块的时钟信号；

所述第一信号发生模块，用于输出激励信号；

所述第一待测阻抗模块，用于被测量阻抗值；

所述第一采样电路模块，对电流和激励电压进行采样，以便测得微小阻抗值；

所述第一DSP模块，用于对所述阻抗谱单元中的数字信号进行处理。

优选的，所述阻抗谱单元包括依次电连接的第二控制模块、第二信号发生模块、信号调理模块、第二待测阻抗模块、恒压调理模块、去耦模块、第二采样电路模块和第二DSP模块，且第二控制模块通过电导体与第二DSP模块连接，所述恒压调理模块通过电导体连接有恒压源模块；

所述第二控制模块，为所述阻抗谱单元的控制核心，可以直接激励外阻抗；

所述第二信号发生模块，用于输出激励信号；

所述信号调理模块，将输出的激励信号经过转换成为电流信号，使输出电流可以独立于负载的绝对阻抗而只与输入电压有关；

所述第二待测阻抗模块，用于被测量阻抗值；

所述恒压调理模块，用于保证所述信号调理模块在进行电流转换时保持恒压；

所述去耦模块，用于对转换后的电流信号进行去耦，可以消除自激回授引起的阻塞振荡；

所述第二采样电路模块，对电流和激励电压进行采样，以便测得微小阻抗值；

所述第二DSP模块，用于对所述阻抗谱单元中的数字信号进行处理；

所述恒压源模块，可以为所述阻抗谱单元在工作时提供恒定的电压。

优选的，所述调试单元包括RESET引脚接口、CLK引脚接口、DATA引脚接口、GND引脚接口和VCC引脚接口。

优选的，所述主控单元通过电导体连接有通讯单元，且主控单元与通讯单元间的电连接方式为双向电连接。

优选的，所述调试单元、第一晶振单元和第二晶振单元与主控单元间的电连接方式均为双向电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种锂电池安全储存装置及储存方法，结构简单，设计巧妙，使用方便，可以实时监测被储存锂电池的温湿度和电量，并且监测被储存锂电池的阻抗范围，并且使用合理的储存方法，可以提高被储存锂电池寿命，并且可以有效的避免因储存不当造成的失火或爆炸等事故。

附图说明

图1为本发明第一种实施例的结构示意图；

图2为本发明第二种实施例的结构示意图。

图中：1、主控单元，2、温湿度检测单元，3、电池容量检测单元，4、充电放电控制单元，5、阻抗谱单元，51、第一控制模块，52、内部时钟模块，53、第一信号发生模块，54、第一待测阻抗模块，55、第一采样电路模块，56、第一DSP模块，57、第二控制模块，58、第二信号发生模块，59、信号调理模块，510、第二待测阻抗模块，511、恒压调理模块，512、去耦模块，513、第二采样电路模块，514、第二DSP模块，515、恒压源模块，6、调试单元，61、RESET引脚接口，62、CLK引脚接口，63、DATA引脚接口，64、GND引脚接口，65、VCC引脚接口，7、第一晶振单元，8、第二晶振单元，9、锂电池存放单元，10、通讯单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供的第一种技术方案：一种锂电池安全储存装置，包括主控单元1，所述主控单元1通过电导体连接有温湿度检测单元2、电池容量检测单元3、充电放电控制单元4、阻抗谱单元5、调试单元6、第一晶振单元7和第二晶振单元8，所述温湿度检测单元2、电池容量检测单元3、充电放电控制单元4和阻抗谱单元5均通过电导体连接有锂电池存放单元9；

所述主控单元1，为本锂电池安全储存装置的核心处理单元，实现对整个锂电池安全储存装置的控制和数据的存储；

所述温湿度检测单元2，用于对本锂电池安全储存装置所处的环境中的温度和湿度进行检测；

所述电池容量检测单元3，用于对本锂电池安全储存装置中所剩的含电量进行检测；

所述充电放电控制单元4，可以对本锂电池安全储存装置的充电和放电进行控制；

所述阻抗谱单元5，用于测量本锂电池安全储存装置的微小阻抗；

所述调试单元6，用于调整对本锂电池安全储存装置的设置；

所述第一晶振单元7和所述第二晶振单元8，通过第一晶振单元7和第二晶振单元8的配合来控制所述充电放电控制单元4对实施充电和放电时的时间间隔。

一种锂电池安全储存方法，包括：

第一步：将需要储存的锂电池从仪器中取出，并放入锂电池存放单元9内；

第二步：将锂电池存放单元9放置在0度至20度的干燥环境下，并且令锂电池存放单元9远离容易被敲击、踩踏和日晒的地方；

第三步：通过充电放电控制单元4给需要储存的锂电池充入百分之五十至百分之八十的电量；

第四步：通过调试单元6和主控单元1来进行定时，将充电时间间隔调至三个月；

第五步：通过第一晶振单元7和第二晶振单元8来控制充电放电控制单元4，每三个月给储存的锂电池进行一次充电，将电能充至百分之八十。

所述阻抗谱单元5包括依次电连接的第一控制模块51、内部时钟模块52、第一信号发生模块53、第一待测阻抗模块54、第一采样电路模块55和第一DSP模块56，且第一控制模块51通过电导体与第一DSP模块56连接，所述第一控制模块51，为所述阻抗谱单元5的控制核心，可以直接激励外阻抗，所述内部时钟模块52，用于产生所述第一控制模块51的时钟信号，所述第一信号发生模块53，用于输出激励信号，所述第一待测阻抗模块54，用于被测量阻抗值，所述第一采样电路模块55，对电流和激励电压进行采样，以便测得微小阻抗值，所述第一DSP模块56，用于对所述阻抗谱单元5中的数字信号进行处理，结构简单，设计巧妙，使用方便，可以实时监测被储存锂电池的温湿度和电量，并且监测被储存锂电池的阻抗范围，并且使用合理的储存方法，可以提高被储存锂电池寿命，并且可以有效的避免因储存不当造成的失火或爆炸等事故，所述调试单元6包括RESET引脚接口61、CLK引脚接口62、DATA引脚接口63、GND引脚接口64和VCC引脚接口65，所述主控单元1通过电导体连接有通讯单元10，且主控单元1与通讯单元10间的电连接方式为双向电连接，通过安装的通讯单元10可以与用户的移动端进行通讯，所述调试单元6、第一晶振单元7和第二晶振单元8与主控单元1间的电连接方式均为双向电连接，可以实现数据间的双向传输。

本发明第一种实施例的工作原理：在使用时，将需要储存的锂电池从仪器中取出，并放入锂电池存放单元9内，将锂电池存放单元9放置在0度至20度的干燥环境下，并且通过温湿度检测单元2来对锂电池存放单元9的周围环境进行实时的检测，通过充电放电控制单元4给需要储存的锂电池充入百分之五十至百分之八十的电量，通过调试单元6和主控单元1来进行定时，将充电时间间隔调至三个月，其中RESET引脚接口61控制设置和重置，CLK引脚接口62为外围串行接口时钟，DATA引脚接口63进行数据的储存，GND引脚接口64和VCC引脚接口65分别接地和电源，通过第一晶振单元7和第二晶振单元8来控制充电放电控制单元4，每三个月给储存的锂电池进行一次充电，将电能充至百分之八十，在充电放电过程中使用阻抗谱单元5中的第一控制模块51作为控制核心，可以直接激励外阻抗，再通过内部时钟模块52，产生第一控制模块51中的时钟信号，使用第一信号发生模块53输出激励信号，并使用第一采样电路模块55，对电流和激励电压进行采样，以便测得第一待测阻抗模块54的微小阻抗值，测得信号之后通过第一DSP模块56对所述阻抗谱单元5中的数字信号进行处理，有助于阐明锂离子电池的容量衰减机制，能够帮助改善锂离子电池的充放电循环性能，提高充放电倍率性能，并且通过通讯单元10可以在需要时将信息发送给用户的移动终端。

请参阅图2，为本发明提供的第二种技术方案：一种锂电池安全储存装置，包括主控单元1，所述主控单元1通过电导体连接有温湿度检测单元2、电池容量检测单元3、充电放电控制单元4、阻抗谱单元5、调试单元6、第一晶振单元7和第二晶振单元8，所述温湿度检测单元2、电池容量检测单元3、充电放电控制单元4和阻抗谱单元5均通过电导体连接有锂电池存放单元9；

所述主控单元1，为本锂电池安全储存装置的核心处理单元，实现对整个锂电池安全储存装置的控制和数据的存储；

所述温湿度检测单元2，用于对本锂电池安全储存装置所处的环境中的温度和湿度进行检测；

所述电池容量检测单元3，用于对本锂电池安全储存装置中所剩的含电量进行检测；

所述充电放电控制单元4，可以对本锂电池安全储存装置的充电和放电进行控制；

所述阻抗谱单元5，用于测量本锂电池安全储存装置的微小阻抗；

所述调试单元6，用于调整对本锂电池安全储存装置的设置；

所述第一晶振单元7和所述第二晶振单元8，通过第一晶振单元7和第二晶振单元8的配合来控制所述充电放电控制单元4对实施充电和放电时的时间间隔。

一种锂电池安全储存方法，包括：

第一步：将需要储存的锂电池从仪器中取出，并放入锂电池存放单元9内；

第二步：将锂电池存放单元9放置在0度至20度的干燥环境下，并且令锂电池存放单元9远离容易被敲击、踩踏和日晒的地方；

第三步：通过充电放电控制单元4给需要储存的锂电池充入百分之五十至百分之八十的电量；

第四步：通过调试单元6和主控单元1来进行定时，将充电时间间隔调至三个月；

第五步：通过第一晶振单元7和第二晶振单元8来控制充电放电控制单元4，每三个月给储存的锂电池进行一次充电，将电能充至百分之八十。

所述阻抗谱单元5包括依次电连接的第二控制模块57、第二信号发生模块58、信号调理模块59、第二待测阻抗模块510、恒压调理模块511、去耦模块512、第二采样电路模块513和第二DSP模块514，且第二控制模块57通过电导体与第二DSP模块连接514，所述恒压调理模块511通过电导体连接有恒压源模块515，所述第二控制模块57，为所述阻抗谱单元5的控制核心，可以直接激励外阻抗，所述第二信号发生模块58，用于输出激励信号，所述信号调理模块59，将输出的激励信号经过转换成为电流信号，使输出电流可以独立于负载的绝对阻抗而只与输入电压有关，所述第二待测阻抗模块510，用于被测量阻抗值，所述恒压调理模块511，用于保证所述信号调理模块59在进行电流转换时保持恒压，所述去耦模块512，用于对转换后的电流信号进行去耦，可以消除自激回授引起的阻塞振荡，所述第二采样电路模块513，对电流和激励电压进行采样，以便测得微小阻抗值，所述第二DSP模块514，所述恒压源模块515，可以为所述阻抗谱单元5在工作时提供恒定的电压，结构简单，设计巧妙，使用方便，可以实时监测被储存锂电池的温湿度和电量，并且监测被储存锂电池的阻抗范围，并且使用合理的储存方法，可以提高被储存锂电池寿命，并且可以有效的避免因储存不当造成的失火或爆炸等事故，所述调试单元6包括RESET引脚接口61、CLK引脚接口62、DATA引脚接口63、GND引脚接口64和VCC引脚接口65，所述主控单元1通过电导体连接有通讯单元10，且主控单元1与通讯单元10间的电连接方式为双向电连接，通过安装的通讯单元10可以与用户的移动端进行通讯，所述调试单元6、第一晶振单元7和第二晶振单元8与主控单元1间的电连接方式均为双向电连接，可以实现数据间的双向传输。

本发明第二种实施例的工作原理：在使用时，将需要储存的锂电池从仪器中取出，并放入锂电池存放单元9内，将锂电池存放单元9放置在0度至20度的干燥环境下，并且通过温湿度检测单元2来对锂电池存放单元9的周围环境进行实时的检测，通过充电放电控制单元4给需要储存的锂电池充入百分之五十至百分之八十的电量，通过调试单元6和主控单元1来进行定时，其中RESET引脚接口61控制设置和重置，CLK引脚接口62为外围串行接口时钟，DATA引脚接口63进行数据的储存，GND引脚接口64和VCC引脚接口65分别接地和电源，将充电时间间隔调至三个月，通过第一晶振单元7和第二晶振单元8来控制充电放电控制单元4，每三个月给储存的锂电池进行一次充电，将电能充至百分之八十，使用第二控制模块57作为控制核心，可以直接激励外阻抗，使第二信号发生模块58输出激励信号，再通过信号调理模块59将输出的激励信号转换成为电流信号，使输出电流可以独立于负载的绝对阻抗而只与输入电压有关，通过恒压调理模块511来保证信号调理模块59在进行电流转换时保持恒压，再通过去耦模块512对转换后的电流信号进行去耦，可以消除自激回授引起的阻塞振荡，利用第二采样电路模块513，对电流和激励电压进行采样，以便测得微小阻抗值，利用第二DSP模块514对所述阻抗谱单元5中的数字信号进行处理，通过恒压处理并且对电流信号进行去耦，可以更精确的来控制电池的阻抗，，有助于阐明锂离子电池的容量衰减机制，能够帮助改善锂离子电池的充放电循环性能，提高充放电倍率性能，并且通过通讯单元10可以在需要时将信息发送给用户的移动终端。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。