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用于鋰離子電池的控制電子元件的制作方法

文檔序號:7427945閱讀:333來源:國知局

專利名稱::用于鋰離子電池的控制電子元件的制作方法用于鋰離子電池的控制電子元件相關申請案本申請案主張2005年7月14日申"i貪的第60/699,088號美國臨時申謫-案的優(yōu)先權,該臨時申請案的全部教示被合并于本文中作為參考。
背景技術
:便攜式電子裝置中的鋰離子電池通常基于其用戶而經(jīng)歷不同的充電、放電和儲存常規(guī)程序。雖然該電池具有相對較長的使用(或儲存)壽命和/或循環(huán)壽命是有利的,但通常該電池具有有限的使用壽命和循環(huán)壽命,部分是因為電池的化學衰減和由電極的呼吸性質(zhì)造成的機械衰減,根據(jù)鋰嵌入和移除改變其厚度。舉例來說,雖然與采用基于LiCo02(鋰鈷氧化物)的陰極材料的鋰離子電池相比,采用基于尖晶石《孟酸鹽(manganate-spinel)的陰極材料的鋰離子電池通常具有較高安全性、較高功率能力和較低制造成本,但其具有相對較短的循環(huán)壽命和使用壽命。而且,在相同類型的電池間,其使用壽命和循環(huán)壽命可彼此不同,取決于其基于用戶而經(jīng)歷的充電、放電和^f諸存常^見程序。針對電池的使用壽命通常考慮兩個特性。第一特性涉及在儲存期間經(jīng)由自身放電而損失的電池容量。在電池工業(yè)中眾所周知,在沒有充電能力的情況下儲存的電池可部分損失其電荷。電荷損失水平通常取決于例如化學穩(wěn)定性、溫度和儲存時間等......因素。鋰離子電池是此通常在儲存期間經(jīng)由自身放電損失容量的電池實例。鋰離子電池的損失容量可作為電池在儲存期間經(jīng)歷的相對充電狀態(tài)變化(或電壓變化)來測量。第二特性涉及電池的可恢復容量和不可恢復的永久衰減??赏ㄟ^將整個充電/^L電循環(huán)期間的初始容量與已經(jīng)儲存電池的整個充電/放電循環(huán)的容量相關聯(lián)來測量該可恢復容量。電池的損失容量被認為與電池在儲存期間的化學衰咸有關,該化學衰減不同于由電池循環(huán)所造成的衰減。由電;也循環(huán)造成的衰減祐:i人為包括由電極呼吸性質(zhì)造成的衰減。無論如何,因長期使用引起的電池衰減對于許多電子裝置來說是普遍的問題,尤其是對于那些采用鋰離子電池的電子裝置來說。因此,需要開發(fā)用以增加例如鋰離予電池等電池的使用壽命和/或循環(huán)壽命的方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明大體上涉及控制電池或電池組的儲存電壓的方法和電子裝置,其用以調(diào)整其儲存電壓以避免有害電壓范圍或有害電壓,進而將電池或電池組花費在有害電壓范圍或有害電壓上的時間減到最小。申請人現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)對于鋰離子電池且尤其是對于含有鈷酸鋰與尖晶石錳酸鹽的混合物的鋰離子電池來說,給定電池(或電池單元)的^f諸存電壓電平是電池使用壽命的決定性因素。申請人現(xiàn)還已發(fā)現(xiàn),鋰離子電池衰減較快的特定儲存電壓范圍?;谶@些發(fā)現(xiàn),本文揭示用控制電子元件控制電池組的儲存電壓的方法;包含電子裝置、電池組以及耦合到電子裝置和電池組的控制電子元件的系統(tǒng);包含組外殼、組外殼中的至少一個電池單元以及組外殼中的控制電子元件的電池組;以及包含控制電子元件的控制電子裝置。在一個實施例中,本發(fā)明針對用控制電子元件控制電池組的儲存電壓的方法。該此方法包括以下步驟感測電池組的儲存電壓;以及如果儲存電壓處于預定電壓范圍內(nèi),則觸發(fā)放電機制進而將電池組的儲存電壓調(diào)整為低于預定電壓范圍,或者如果儲存電壓處于或高于預定電壓,則觸發(fā)放電機制進而將電池組的儲存電壓調(diào)整為低于預定電壓。優(yōu)選地,控制電子元件和電池組耦合到電子裝置。在另一實施例中,本發(fā)明針對于包含電子裝置、電池組以及耦合到電子裝置和電池組的控制電子元件的系統(tǒng)??刂齐娮釉袦y電池組的儲存電壓,且如果儲存電壓處于預定電壓范圍內(nèi),則觸發(fā)放電機制進而將電池組的儲存電壓調(diào)整為低于預定電壓范圍,或者如果儲存電壓處于或高于預定電壓,則觸發(fā)放電機制進而將電池組的儲存電壓調(diào)整為低于預定電壓。在又一實施例中,本發(fā)明針對于包含組外殼、組外殼中的至少一個電池單元以及組外殼中的控制電子元件的電池組,該以感測電池組的儲存電壓,且如果儲存電壓處于預定電壓范圍內(nèi),則觸發(fā)放電才幾制進而將電池組的儲存電壓調(diào)整為低于預定電壓范圍,或者如果儲存電壓處于或高于預定電壓,則觸發(fā)放電機制進而將電池組的儲存電壓調(diào)整為低于預定電壓。本發(fā)明還包括控制電子裝置,其包括裝置外殼和裝置外殼中的控制電子元件,該以感測電池組的儲存電壓,且如果儲存電壓處于預定電壓范圍內(nèi),則觸發(fā)放電機制進而將電池組的儲存電壓調(diào)整為低于預定電壓范圍,或者如果儲存電壓處于或高于預定電壓,則觸發(fā)放電機制進而將電池組的儲存電壓調(diào)整為低于預定電壓。本發(fā)明可有效增強電池的使用壽命和/或循環(huán)壽命。通常,便攜式電子裝置中的鋰離子電池基于其用戶經(jīng)歷不同的充電、放電和儲存常規(guī)程序。舉例來說,一些用戶每天使用其裝置的方式,早上以充滿電的電池開始且在晚上將其裝置插入充電器中以再次將電池充滿電。其他用戶可將其充滿電的裝置保持插到外部電源(其中電池處于滿充電狀態(tài)),且接著可偶爾拔去裝置,從而消耗電池。電力消耗也可在用戶之間大有不同。另外,電池可經(jīng)歷在任何給定充電狀態(tài)下儲存幾小時到幾天,或者在一些情況下甚至儲存幾星期或幾個月。通過本發(fā)明,可控制此電池在不被有效使用時的電壓(即,電池的儲存電壓),以避免可對電池的使用壽命有害的預定電壓范圍,且進而增強電池的使用壽命。本發(fā)明對于具有較長使用壽命的要求的HEV(HybridElectricVehicle,混合電動汽車)應用以及使用期較長的便攜式裝置來說特別有用。圖1是本發(fā)明實施例的示意性表示,其展示本發(fā)明包括電子裝置、電池組以及耦合到電子裝置的控制電子元件的系統(tǒng),其中控制電子元件實施在電池組中。圖2是本發(fā)明的電池組的示意性表示,其包括控制電池組的儲存電壓的控制電子元件。圖3是本發(fā)明實施例的示意性表示,其展示本發(fā)明包括電子裝置、電池組以及耦合到電子裝置的控制電子元件的系統(tǒng),其中控制電子元件實施實施在電子裝置中。圖4是本發(fā)明實施例的示意性表示,其展示本發(fā)明包括電子裝置、電池組以及耦合到電子裝置的控制電子元件的系統(tǒng),其中控制電子元件的組件包括在電池組中且控制電子元件的組件實施在電子裝置中。圖5是本發(fā)明另一實施例的示意性表示,其展示本發(fā)明包括電子裝置、電池組以及耦合到電子裝置的控制電子元件的系統(tǒng),其中控制電子元件的組件包括在電池組中且控制電子元件的組件實施在電子裝置中。圖6是本發(fā)明實施例的示意性表示,其展示本發(fā)明包括電子裝置、電池組以及耦合到電子裝置的控制電子元件的系統(tǒng),其中控制電子元件實施在與電池組和電子裝置分離的控制電子裝置中。圖7A和圖7B是本發(fā)明的控制電子元件的方法步驟的一個實施例的示意性表示。圖7C和圖7D是本發(fā)明的控制電子元件的方法步驟的另一實施例的示意性表示。圖8A是來自TexasInstruments(德州儀器)的支持電池單元平衡的電池充電芯片組的實例的示意性表示,該芯片組可用于在本發(fā)明中控制電池組的儲存電壓的電子電路。圖8B是來自TexasInstruments的支持電池單元平衡的電池充電芯片組的另一實例的示意性表示,該芯片組可用于在本發(fā)明中控制電池組的儲存電壓的電子電路(外部放電電阻器被圈出)。圖8C是具有固件的電池單元平衡電路的方框圖,該電池單元平衡電路具體實施方式通過在附圖中所說明的本發(fā)明實例性實施例的更具體描述將容易了解前述內(nèi)容,在不同附圖中相同參考標號指代相同部分。該圖式未必按比例繪制,而是著重于說明本發(fā)明的實施例。如本文中使用的,術語"儲存電壓"意指電池組或電池的基本恒定電壓,其中每天隨時間的電壓變化等于或小于約0.05V。因此,儲存電壓任何隨時間的電壓變化是由自身放電造成的,而不是由于運行電子裝置引起的消耗所造成的。舉例來說,當電池組或電池不被有效使用達相當長的時段(例如至少約30分鐘、至少約1小時或至少約2小時)時,電池組或電池處于儲存電壓。在以下情況下可發(fā)現(xiàn)此情況關斷耦合到電池組或電池的電子裝置;或者耦合到電池組的電子裝置不與用戶互動達相當長的時段(例如,至少約30分鐘、至少約1小時或至少約2小時);或者將外部電源用于電子裝置,造成電池組或電池的電壓保持在基本恒定電壓(例如,滿充電狀態(tài)(例如,4.2V))下達相當長的時4殳(例如,至少約30分鐘、至少約1小時或至少約2小時)。如本文所使用的,術語"電池組或電池處于滿充電狀態(tài)"意指電池組或電池處于其最大電壓,例如串聯(lián)電池單元的每個區(qū)塊4.2V,—個區(qū)塊是并聯(lián)的一個或一個以上電池單元。圖l展示本發(fā)明的系統(tǒng)10,其包括電子裝置12、電池組(或電池)14以及耦合到電子裝置12和電池組14的控制電子元件16。在此實施例中,控制電子元件16實施或并入到電池組14中??刂齐娮釉?6通常感測電池組14的儲存電壓,且如果儲存電壓處于預定電壓范圍內(nèi)(例如,介于約3.85V與約3.95V之間和/或介于約4.15V與約4.20V之間),則觸發(fā)放電機制,進而將儲存電壓調(diào)整為低于預定電壓范圍,或者如果儲存電壓處于或高于預定電壓(例如滿充電狀態(tài)(例如,4.2V)),則觸發(fā)放電機制,進而將儲存電壓調(diào)整為低于預定電壓。優(yōu)選地,在已經(jīng)過去預定時間量時,發(fā)生此觸發(fā)的》文電機制。在本發(fā)明中,可采用一個以上預定范圍和/或一個以上預定電壓。在一個實施例中,有一個以上預定電壓范圍的每一者觸發(fā)放電機制。在另一實施例中,有一個以上預定電壓范圍的每一者觸發(fā)放電機制,且存在一個或一個以上預定電壓的每一者觸發(fā)放電4幾制??赏ㄟ^此項技術中已知的4壬何合適方法(例如,通過電阻性負載)來完成放電,直到儲存電壓變得低于預定電壓范圍或預定電壓為止。可通過在放電期間感測電池組14的電壓來完成放電終止,且當電壓達到低于預定電壓范圍或預定電壓的電壓值時放電終止。優(yōu)選地,放電終止時的電壓值不低于約每電池單元3.0V。更優(yōu)選地,每一個別電池單元或并耳關電池單元區(qū)塊在;^文電終止時的電壓值介于約3.75V與約3.85V之間的范圍內(nèi)(例如約3.8V)或介于約3.95V與約4.15V之間(例如約4.1V)。一般來說,合適的放電率介于約10mA與約50mA之間的范圍內(nèi)。如圖1所示,在優(yōu)選實施例中,控制電子元件16包括用以感測電池組14的電壓和隨時間的電壓變化的檢測器電路18以及用以控制電池組14的電壓的控制器電路20。檢測器電路18優(yōu)選地包括電壓傳感器和時間傳感器,或者電壓與時間組合傳感器。通過此類傳感器,控制電子元件16可周期性感測時間(ti)和電池組14的電池單元j在時間tj的電壓(Vij)。控制電路20優(yōu)選地包括電壓傳感器和電流傳感器,或者電壓與電流組合傳感器。通過此類傳感器,控制電路20可對電池組14進行放電進而將電池組14的電池單元j的電壓(Vg)調(diào)整為低于預定電壓范圍或預定電壓。當放電機制被觸發(fā)時,電子裝置可以是接通或關斷的。另外,在放電機制被觸發(fā)時,可利用外部電源有效使用電子裝置?;蛘?,電子裝置可為接通或激活的,但為閑置的(即,在放電機制被觸發(fā)時,不被有效使用)。類似地,不管裝置是否連接到外部電源,當電子裝置被關閉時可觸發(fā)放電機制。在具體實施例中,檢測器電路18感測電子裝置12不與用戶互動的時段,且確定該時段是否長于預定值,且如果在該時段期間的任何時間儲存電壓處于預定電壓范圍內(nèi)或者處于或高于預定電壓,那么檢測器電S各18觸發(fā)控制電路20以起始放電機制。優(yōu)選地,預定時間值為約30分鐘,優(yōu)選地1小時,更優(yōu)選地約2小時。在另一具體實施例中,;險測器電路18感測電池《且14是否處于充電模式,且感測用于充電的時段。在更具體實施例中,檢測器電路18還感測電池組14的電壓是否處于或高于預定值。如果充電時段長于預定^直,且如杲電池組14的電壓處于或高于預定值,那么檢測器電路18觸發(fā)控制電路20來起始放電機制,進而將電壓調(diào)整為低于預定電壓??赏ㄟ^關斷充電且起始放電來操作放電機制。優(yōu)選地,預定時間值為約30分鐘,優(yōu)選地1小時,更優(yōu)選地約2小時。在又一具體實施例中,4全測器電路18確定電池組14的儲存電壓在滿充電狀態(tài)下是否保持長于預定時間值,例如長于約30分鐘,優(yōu)選地長于1小時,更優(yōu)選地長于約2小時。這指示正通過外部電源操作電子裝置12,使得不使用電池組14并將電池組14保持在其滿充電狀態(tài)。由于長期將電10池保持在其滿充電狀態(tài)下可降^^電池的循環(huán)壽命和安全性,因而避免此情形是有利的。如果確定電池組14的儲存電壓被保持在滿充電狀態(tài)長于預定時間值,那么檢測器電路18觸發(fā)控制電路20來起始放電機制。優(yōu)選地,預定時間值為約30分鐘,優(yōu)選地約l小時,更優(yōu)選地約2小時。返回參看圖1,在圖1的實施例中,控制電子元件16被實施或并入到電池組14中。圖2展示本發(fā)明的此類電池組的具體實例。如圖2所示,電池組14包括組外殼22和組外殼22的一個或一個以上電池單元24。一個或一個以上控制電子元件16與電池單元24連通。電池組14可另外包括充電器26,對電池單元24進行充電/重新充電。優(yōu)選地,充電器26與控制電子元件16耦合?;蛘撸刂齐娮釉?6可被實施或并入到電子裝置12中,如圖3所示。圖4和圖5展示其它實施例,其中控制電子元件16的組件-陂實施或并入到電池組14中且控制電子元件16的組件被實施或并入到電子裝置12中。具體地說,圖4展示本發(fā)明的系統(tǒng)40,其中檢測器電路18被實施或并入到電池組14中,且控制器電路20被實施或并入到電子裝置12中。圖5展示本發(fā)明的系統(tǒng)50,其中檢測器電路18被實施或并入到電子裝置12中,且控制器電^各20被實施或并入到電池組14中。在又其他實施例中,如圖6所示,控制電子元件16被實施或并入到單獨的控制電子裝置70中,該控制電子裝置70包括裝置外殼72和裝置外殼72的控制電子元件16。當控制電子元件16被實施或并入到電子裝置12或電池組14時,控制電子元件16可視情況在位于電子裝置12或電池組14內(nèi)部的微處理器中執(zhí)行。如圖6所示,當控制電子元件16被實施或并入到單獨的控制電子裝置70中時,控制電子元件16可通過此項技術中已知的串4亍通信端口74(例如,串行通信端口SMBC(SystemManagementBusclock,系統(tǒng)管理匯流排時鐘)/SMBD(SystemManagementBusdata,系統(tǒng)管理匯流排資料))來與電子裝置12(例如膝上型計算機)和電池組14通信。圖7A和圖7B展示本發(fā)明用于耦合到電池組14和電子裝置12的控制電子元件16來控制電池組14的儲存電壓的一個實施例流程圖。圖7C和圖7D展示本發(fā)明用于耦合到電池組14和電子裝置12的控制電子元件16來控制電池組14的儲存電壓的另一實施例流程圖。如圖7A和圖7C所示,在步驟102或步驟202中,控制電子元件16讀取時間ti、電池組14的各個電池單元或電池單元區(qū)塊(電池單元j)在時間tj的電壓Vi,j以及視情況讀取電池組14的充電模式狀態(tài)(在圖7A和圖7C中稱為"充電旗標,,)。舉例來說,當電池組14處于充電模式時,充電旗標為接通,且當電池組正用作電子裝置12的電源時,充電旗標為關斷。ii如果充電旗標不是接通,那么控制電子元件16(例如,控制電子元件16的檢測器電路18)讀取電池組14的任一電池單元或電池單元區(qū)塊(電池單元j)的Vi,j。在一個實施例中,如圖7A的步驟106中所示,控制電子元件16確定iVi,i是否處于預定范圍內(nèi),即介于約3.85V與約3.95V之間,而且還確定ii)Vij處于預定范圍內(nèi)的總時間tt。t(即,t2-tl)是否大于預定時間值tset,該預定時間值tw可設置為(例如)介于約1小時與2小時之間。或者,如圖7C的步驟206中所示,控制電子元件16確定i)Vjj是否處于預定范圍內(nèi),即介于約3.85V與約3.95V之間,而且還確定ii)任何隨時間的電壓變化(KVH2-V^)il/t2-tl)是否小于或等于約0.05V/天,優(yōu)選地小于或等于約0.03V/天,更優(yōu)選地小于或等于約0.01V/天。如果滿足步驟106或步驟206的條件i)和ii)兩者,那么控制電子元件16的才全測器電路18觸發(fā)控制電子元件的控制電路20來起始只于電池單元j放電,直到Vjj變?yōu)?例如)3.85V為止(圖7A的步驟108、圖7C的步驟208)。在步驟206的又一替代實施例(未圖示)中,當確定隨時間的電壓變化(I(Vi=t2-Vi==tl)j|/t2-tl)小于或等于約0.05V/天,優(yōu)選地小于或等于約0.03V/天,更優(yōu)選地小于或等于約0.01V/天時,^5L在一旦Vi,j處于預定范圍內(nèi)的總時間tt。t(即,t2-tl)也大于預定時間值Ut可觸發(fā)放電。在步驟106中,如果Vj不處于預定范圍內(nèi),即不介于約3.85V與約3.95V之間,或即使Vi處于預定范圍內(nèi),但Vj處于預定范圍內(nèi)的總時間W未大于預定時間值W,那么控制電子元件16移到步驟110。類似地,在步驟206中,即使Vjj處于預定范圍內(nèi),^f旦如果任何隨時間的電壓變化(I(V—t2-Vi-u)il/t2-tl)不小于或等于約0.05V/天,例如不小于或等于約0.03V/天,或不小于或等于約0.01V/天,那么控制電予元件16移到步驟110。如圖7A的步驟110中所示,控制電子元件16(例如,控制電子元件16的檢測器電路18)確定i)Vi,j是否處于第二預定范圍內(nèi),即介于約4.15V與約4.20V之間,而且還確定ii)Vi,j處于預定范圍內(nèi)的總時間tt。t是否大于預定時間值tset。或者,如圖7C的步驟210中所示,控制電子元件16(例如,控制電子元件16的檢測器電路18)確定i)Vi,j是否處于第二預定范圍內(nèi),即介于約4.15V與約4.20V之間,而且還確定ii)任何隨時間的電壓變化(I(Vi-trV^)jl/t2-tl)是否小于或等于約0.05V/天,優(yōu)選地小于或等于約0.03V/天,更優(yōu)選地小于或等于約O.01V/天。在步驟110或210中,當滿足這些i)和ii)條件時,控制電子元件16的檢測器電路18觸發(fā)控制電子元件的控制電路20來起始對電池單元j放電,直到Vi,j低于4.15V(例如,4.10V)為止(圖7A的步驟110和112、圖7C的步驟210和212)。在步驟210的又一替代實施例(未圖示)中,當確定隨時間的電壓變化(I(Vi=t2-Vi=tl)」|/t2-tl)小于或等于約0.O5V/天,優(yōu)選地小于或等于約0.03V/天,更優(yōu)選地小于或等于約0.01V/天時,僅在一旦Vi,j處于預定范圍內(nèi)的總時間tt。t(即,t2-tl)也大于預定時間值Ut時可觸發(fā)放電。當未滿足步驟110的條件i)和ii)時,控制電子元件16移到步驟102。類似地,當未滿足步驟210的條件i)和ii)時,控制電子元件16移到步驟202。在圖7A的步驟104和圖7C的步驟204的每一者中,如果充電旗標為接通,那么控制電子元件遵循圖7B或圖7D中所示的方案B。在方案B下,控制電子元件16的4全測器電3各18讀取時間tj和電池組14的各個電池單元或電池單元區(qū)塊(電池單元j)在充電模式下的電壓Vi,j,并且確定總充電時間ft。t是否大于預定充電時間值tet(圖7B的步驟U6、圖7D的步驟216)。如果總充電時間ft。t大于預定充電時間值tet,那么控制電子元件16的才僉測器電路18觸發(fā)控制電子元件16的控制電路20來起始對電池單元j放電,直到Vi,j變?yōu)?.10V為止(圖7B的步驟118、圖7D的步驟218)。替代地,控制電子元件16的檢測器電路18觸發(fā)耦合到控制電子元件16的充電器(例如,圖2中的充電器26)對電池單元j充電,直到Vu變?yōu)?.10V為止。如果總充電時間ft。t不大于預定充電時間值fset,那么繼續(xù)對電池單元j充電,直到Vi,j變?yōu)樽畲箅妷?例如,4.20V)為止(圖7B的步驟120、圖7D的步驟220)。一旦將Vi,j充滿電(圖7B的步驟120、圖7D的步驟220)或充電到V「4.10V(圖7B的步驟118、圖7D的步驟218),控制電子元件16重新開始圖7A或圖7C所示的方案A??赏ㄟ^此項技術中已知的任何合適方法(例如,通過圖2所示的充電器26)來完成對電池單元j充電。電池的典型充電電流介于約0.7C與約1C之間的范圍內(nèi)。允許此充電電流,直到達到最大電壓(Vmax)(例如,4.2V)為止。一旦已經(jīng)達到Vmax,那么通過控制充電電3各來降4氐充電電流,以不允許電池組14的任何電池單元達到高于4.2V的電壓電平。管理此類功能性的電子電路在此項技術中是已知的,例如在2006年6月28日在代理人案號為3853.1008-000下申請的題為"SpecialFunctionBatteryPackB(特殊功能電池組B),,的美國臨時申請案,該臨時申請案的全部教示被合并于本文中作為參考。視情況,可在電池組的充電器26中實施如題為"SpecialFunctionBatteryPackB"的美國臨時申請案中描述的采用相對較高的充電電流的快速充電過程。步驟106和110中的預定時間值W和步驟116中的fset每一者可獨立不同或相同。tset和teset的實例包括約30分鐘與約2小時之間范圍內(nèi)的任何時間值,例如約40分鐘與約2小時之間,或約1小時與約2小時之間。此項技術中可用于本發(fā)明的已知的任何合適電子電路,且可用適合于本發(fā)明的控制電子元件16所期望的應用參數(shù)來對該電子電路進行恰當編程,例如在本發(fā)明的系統(tǒng)10、30、40、50和60中所實施。所制造的每個電池通常具有唯一的化學性質(zhì)和如何可在最佳模式下使用電池以提供長循環(huán)壽命、長儲存壽命、高容量和高安全性的解釋。可通過電路控制的參數(shù)之一是預定電壓范圍??赏ㄟ^電路控制的其它參數(shù)包括由于自身放電的隨時間的電壓變化、用于充電的預定時間值、電池組14的儲存電壓被保持在滿充電狀態(tài)的預定時間值、滿充電狀態(tài)的電壓、電子裝置12不與用戶互動的預定時間值、;故電率以及用于終止;^電的電壓電平。這些參數(shù)通常取決于電池組14的電池單元的具體類型。圖8A到8C中展示適合連同本發(fā)明使用的電子電路圖的實例。圖8A展示來自Texasinstruments的合適電池充電/放電控制芯片組(bq29312)的實例,其中具有由微處理器控制的交互充電/放電FET(fieldeffecttransistor,場效應晶體管X可從ti.com得到)。在Texasinstruments的芯片組中,bq29312(圖8A中圈出)是2、3或4電池單元鋰離子電池組^f呆護才莫擬前端(analogfrontend,AFE)IC(integratedcircuit),其合并3.3-V、25-mA低壓差穩(wěn)壓器(dropout,DO)。bq29312還集成I2C(Inter-IntegratedCircuit,內(nèi)部集成電路)兼容接口以提取電池參數(shù)(例如,電池單元電壓和控制輸出狀態(tài))。還可將電流保護閾值和延遲編程到bq29312中。電3各具有兼容的用戶接口,其也允許存取電池信息。將本發(fā)明所選擇的預定水平的電壓和時間參數(shù)編程到微處理器中,微處理器將依次依據(jù)每一個別電池單元或電池單元區(qū)塊的電壓和時間響應來控制關斷和4妾通FET。圖8B展示來自Texasinstruments的支持電池單元平衡的芯片組的參考設計(可從ti.com得到)。在圖8B中圈出放電電阻器。在本發(fā)明下,將把的電池單元》丈電。圖8C展示此項技術中已知的芯片組的簡化功能方框圖。固件控制程序?qū)⒏鶕?jù)本發(fā)明讀取和控制時間和電壓電平。將通過負載電阻器對符合條件的電池單元進行放電。在圖8A到8C的設計中,F(xiàn)ET處于芯片內(nèi)部。為了啟動較高的放電電流,可視情況將FET移動到芯片組外部。這提供在高電流造成發(fā)熱時較容易的管理熱量的方式。在一個實施例中,電池組14包括至少一個鋰離子電池單元。在此實施例中,優(yōu)選地,用于觸發(fā)放電機制的預定電壓范圍介于約3.85V與約3.95V之間或介于約4.15V與約4.20V之間,且預定電壓為約4.20V。在具體實施例中,采用各用于觸發(fā)放電機制的兩個預定電壓范圍,即介于約3.85V與約3.95V之間和介于約4.15V與約4.20V之間的范圍。在更具體實施例中,除了該兩個預定范圍外,還采用各用于觸發(fā)放電機制的預定電壓。14包括至少一個具有4.2V滿充電狀態(tài)的鋰離子電池單元。用于電池組14的電池單元或電池可以是圓柱形的或棱形的(堆疊的或巻繞的),優(yōu)選地是棱形的,且更優(yōu)選地是長方形的方形形狀。雖然本發(fā)明可使用所有類型的方形電池單元或電池,但長方形形狀是優(yōu)選的。返回參看圖2,在本發(fā)明的一些實施例中,電池組14包括多個^皮jt匕串聯(lián)連接的鋰離子電池(或電池單元)(例如,2到5個電池單元)?;蛘撸姵亟M14可包括多個彼此并聯(lián)或串并聯(lián)連接的鋰離子電池(或電池單元)。本發(fā)明還包4舌電池組,該電池組包括控制電子元件16,例如上文描述的電池組14。本發(fā)明還包舍控制電子裝置,該控制電子裝置包括裝置外殼和控制電子元件16,如上丈描述的,例如控制電子裝置70。用于鋰離子電池(或電池單元)的正電極的合適正極活性材料包括此項技術中已知的任何材料,例如鎳酸鋰(例如,LiNiM'02)、鈷酸鋰(例如,LiCo02)、橄欖石型化合物(例如,LiFeP04)、尖晶石錳酸鹽(例如,Lil+xMn2.x04或Li1+xl(Mni—ylA'y2)2.x2Ozl)和其組合物。合適正極活性材泮+的各種實例可見于國際申^"案第PCT/US2005/047383號和2006年6月23曰在代理人案號3853.1001-006下申請的題為"Lithium-ionSecondaryBattery(鋰離子二次電池)"的美國專利申請案,該申請案的全部教示被合并于本文中作為參考。在一個實施例中,電池組14所包4舌的每一鋰離子電池單元包括活性陰極混合物,該活性陰極混合物包含尖晶石錳酸鹽。在優(yōu)選實施例中,尖晶石錳酸鹽由經(jīng)驗公式Li(,+xD(MnmA'y2)2_x2Ozl表示,其中xl和x2每一者獨立地等于或大于0.01且等于或小于0.3;yl和y2每一者獨立地等于或大于0.0且等于或小于0.3;zl等于或大于3.9且等于或小于4.1;且A'是由鎂、紹、鈷、鎳和鉻組成的群組中的至少一員。在一個特別優(yōu)選的實施例中,尖晶石錳酸鹽由化學經(jīng)驗公式Li(,+xD(Mru-y,A'y2)2—x20z,表示,其中A'包括M3+離子,例如Al3+、Co3+、Ni3+和&3+,更優(yōu)選地A產(chǎn)。在另一具體實施例中,尖晶石錳酸鹽由化學經(jīng)-險公式Li(,+xD(Mn,—y,A'y2)2-x20z,表示,其中y2是零。更優(yōu)選地,用于本發(fā)明的尖晶石錳酸鹽包括由化學經(jīng)驗公式Li(1+xl)Mn2Ozl表示的化合物,其中xl和zl每一者獨立地與上文描述的相同?;蛘撸糜诒景l(fā)明的尖晶石錳酸鹽包括由化學經(jīng)驗公式Li(1+xl)Mn2.x2Ozl表示的化合物,其中xl、x2和zl每一者獨立地與上文描述的相同??捎糜诒景l(fā)明的尖晶石4孟酸鹽的具體實例包括LiMnL9Aloj04、Li1+xlMn204、Li1+xlMn2—x204和其具有鋁和鎂改性劑的變化。具有Li(,+x,)(Mn,—y,A'y2)2-x20z,類型的尖晶石錳酸鹽化合物的其它各種實例可見于第4,366,215號、第5,196,270號和第5,316,877號美國專利(其全部教示被合并引用于本文中作為參考)。在另一實施例中,電池組14所包括的每一鋰離子電池單元包括活性陰極混合物,該活性陰極混合物包含尖晶石錳酸鹽和鈷酸鋰。尖晶石錳酸鹽的合適實例如上文所描述。可用于本發(fā)明的鈷酸鋰的合適實例包括由鋰和鈷原子改性劑中的至少一者改性的LiCo02。鋰改性劑的實例包括鋇(Ba)、鎂(Mg)和4丐(Ca)。鈷改性劑的實例包括用于鋰改性劑以及鋁(Al)、錳(Mn)和硼(B)。其它實例包括鎳(Ni)和鈦(Ti)。具體地說,本發(fā)明中可使用由經(jīng)驗公式Lix6MVy6)Con-z6)M"z602表示的鈷酸鋰,其中x6大于0.05且小于1.2,y6等于或大于O且小于O.l,z6等于或大于0且小于0.5,M'是鎂(Mg)和鈉(Na)中的至少一員,且M"是由錳(Mn)、鋁(A1)、硼(B)、鈦(Ti)、鎂(Mg)、4丐(Ca)和鍶(Sr)組成的群組的至少一員。本發(fā)明中可使用鈷酸鋰的另一實例包括LiCo02。在具體實施例中,用于本發(fā)明的鈷酸鋰和尖晶石錳酸鹽,鈷酸鋰:尖晶石錳酸鹽的重量比介于約0.95:0.05到約0.55:0.45之間,優(yōu)選地介于約0.9:0.1到約0.6:0.4之間,更優(yōu)選地介于約0.8:0.2到約0.6:0.4之間,甚至更優(yōu)選地介于0.75:0.25到約0.65:0.45之間,例如約0.7:0.3。在更具體實施例中,鈷酸鋰是用鎂摻雜和/或用折射性氧化物或磷酸鹽(例如,Zr02或A12(P04)3)涂覆的LiCo02。在另一更具體實施例中,鈷酸鋰是沒有改性劑的LiCo02。在更為具體的實施例中,電池組14所包4舌的每一鋰離子電池單元包括活性陰極混合物,該活性陰極混合物包含Li(1+xl)Mn2Ozl(優(yōu)選地,Li1+xlMn204)和LiCo02的。在另一更為具體的實施例中,電池組14所包括的每一鋰離子電池單元包括活性陰極混合物,該活性陰極混合物包含Li(1+xl)Mn2.x2Ozl(優(yōu)選i也,Li(l+xl)Mn2.x204)和LiCo02。用于本發(fā)明的電子裝置12的合適實例包括(但不限于)便攜式電動裝置,例如便攜式計算機、電動工具、玩具、^^攜式電話、可攜式攝像^UPDA(personaldigitalassistant,個人凄丈字助理)和HEV(混合電動車輛)。優(yōu)選地,在采用HEV的一個實施例中,4十對電池組14選擇的中點電壓避開上文描述的預定電壓范圍,例如介于約3.85V與約3.95V之間。基于用以傳遞高放電功率的電池ia能力以及用以在再生切斷期間采取高充電功率的能力兩者來選擇HEV應用中的中點電壓。通常將該中點選擇為約50-60%的充電狀態(tài)。于是,此充電狀態(tài)設定對應于特定電壓,其取決于電池的化學性質(zhì)。在具體實施例中,針對中點操作電壓選擇低于約3.85V的電壓。在另一具體實施例中,針對中點操作電壓選擇高于約3.95V的電壓。用于本發(fā)明的鋰離子電池單元(或電池)可通過此項技術中已知的合適方法來制備。通常,鋰離子電池單元(或電池)包括正電極、負電極和電池單元套殼中的電解質(zhì)??赏ㄟ^此項技術中已知的合適方法來形成此類正電極和負電極以及電解質(zhì)。舉例來說,可以特定比率混合上文所述的活性正極材料(例如,Lil+xlMn20^pLiCo02)來產(chǎn)生正電極。接著將90重量%的此摻合物與作為導電劑的5重量%的乙炔黑和作為粘合劑的5重量%的PVDF(PolyvinylideneDifluoride,聚偏氟乙烯)混合在一起。將該混合物分散在作為溶劑的N-曱基-2-p比咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone,NMP)中,以制備漿液。接著將此漿液施加到鋁集電器箔(通常具有約20pm的厚度)的兩表面上,且在約100-150。C下進行干燥。接著通過輥式壓制機對干燥電極作用,以獲得扁平的正電^L例如,可通過混合作為負極活性材料的93重量%的石墨、3重量%的乙炔黑和作為粘合劑的4重量%的PVDF來制備負電極。也將該負混合物分散在作為溶劑的N-曱基-2-p比咯烷酮中,以制備漿液。將該負混合物漿液均勻地施加在似條狀銅負集電器箔(通常具有約10jim的厚度)的兩表面上。接著通過輥式壓制機對干燥電極作用,以獲4尋密實的負電才及。通常將該負電極和正電極以及厚度為25pm的由具有微孔的聚乙烯膜形成的隔離物進行疊層和螺旋巻繞以產(chǎn)生螺^走型電極元件。摻雜在其中的材料的任何材料。此類材料的實例包括含碳材料,例如非石墨碳、人造碳、人造石墨、天然石墨、熱解碳、例如瀝青焦炭、針狀焦碳、石油焦碳等焦碳、石墨、玻璃狀碳或通過碳化酚醛樹脂、呋喃樹脂......等獲得的熱處理有機聚合化合物、碳化纖維和活性碳。另外,金屬鋰、鋰合金和其合金或化合物可用作負極活性材料。明確地i兌,允許與鋰形成合金或化合物的金屬元素或半導體元素可以是IV族金屬元素或半導體元素,例如但不限于硅或錫。明確地說,用過渡金屬(例如鈷或鐵/鎳)摻雜的非晶錫是高度期望用作這些類型電池中的陽極材料的金屬。允許以相對基本可能性將鋰摻雜在其中或不4參雜在其中的氣化物以及氮化物可類似地用作負極活性材料,該氧化物例如為氧化鐵、氧化釕、氧化鉬、氧化鎢、氧化鈦和氧化錫。備的非水電解溶液、固態(tài)電解質(zhì)(無機電解質(zhì)或含有電解質(zhì)鹽的聚合電解質(zhì))和通過將電解質(zhì)混合或溶解在聚合化合物......等制備的固體或似凝膠狀電解質(zhì)。非水電解溶液通常是通過將鹽溶解在有機溶劑中來制備的。有機溶劑可包括通常已經(jīng)用于此類型電池的任何合適類型。此類有機溶劑的實例包括碳酸丙烯、碳酸乙烯、碳酸二乙酯、碳酸二曱酯、1,2-二曱氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、丁內(nèi)酯、四氫呋喃、2-曱基四氫呋喃、1,3-二惡茂烷、4-曱基-l,3-二惡茂烷、二乙醚、環(huán)丁砜、曱基環(huán)丁石風、乙腈、丙腈、苯曱醚、乙酸酯、丁酸酯、丙酸酯......等。優(yōu)選的是使用例如碳酸丙雄等環(huán)狀^f友酸酯,或例如碳酸二曱酯和碳酸二乙酯等鏈狀碳酸酯。這些有機溶劑可單獨使用或以兩種或兩種以上的組合來使用。電解質(zhì)中還可存在添加劑或穩(wěn)定劑,例如VC(碳酸乙烯酯)、VEC(碳酸乙烯亞乙酯)、EA(乙酸乙烯酯)、TPP(磷酸三苯酯)、磷腈、耳關苯(BP)、雙草酸硼酸鋰(LiBoB)、碌u酸乙烯酯(ES)和石克酸丙烯酯。這些添加劑用作陽極和陰極穩(wěn)定劑或阻燃劑,其可使得電池在形成、循環(huán)效率、安全性和壽命方面具有較高性能。固體電解質(zhì)可包括無機電解質(zhì)、聚合電解質(zhì)......等在具有鋰離子導電性范圍內(nèi)的材料。無機電解質(zhì)可包括(例如)氮化鋰、碘化鋰......等。聚合電解質(zhì)由電解質(zhì)鹽和將電解質(zhì)鹽溶解于其中的聚合化合物組成。用于聚合電解質(zhì)的聚合化合物的實例包括基于醚的聚合物(例如聚環(huán)氧乙烷和交聯(lián)的聚環(huán)氧乙烷)、基于聚曱基丙烯酸酯的聚合物、基于丙烯酸酯的聚合的形式^使用。Z。,^,^、、,、「在通過吸收上述非水電解溶液來凝膠化的聚合物范圍內(nèi),凝膠電解質(zhì)的基質(zhì)可以是任何聚合物。用于凝膠電解質(zhì)的聚合物的實例包括碳氟化合物聚合物,例如聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯-共-六氟丙烯(PVDF-HFP)......等。,B…、z—、"、,、z、、、z用于共聚作用的單體(以乙蜂基為基底的單體)的實例包括醋酸乙烯酯、酯甲基丙烯酸甲酯、曱基丙烯酸丁酯、丙烯酸酯、丙烯酸丁酯、衣康酸、氫化丙烯酸酯曱酯、氫化丙蜂酸乙酯、丙烯酰胺、氯乙烯、偏二氟乙烯和偏氯乙蹄。用于凝膠電解質(zhì)的聚合物的實例進一步包括丙烯腈-丁二烯共聚物橡膠、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物樹脂、丙烯腈-氯化聚乙烯-丙二烯-苯乙烯共聚物樹脂、丙烯腈-氯乙烯共聚物樹脂、丙烯腈-甲基丙烯酸酯樹脂和丙烯腈-丙烯酸酯共聚物樹脂。用于凝膠電解質(zhì)的共聚物的實例包括基于醚的聚合物(例如聚環(huán)氧乙烷)、聚環(huán)氧乙烷的共聚物和交聯(lián)的聚環(huán)氧乙烷。用于共聚作用的單體的實例包括聚環(huán)氧丙烷、甲基丙烯酸曱酯、曱基丙烯酸丁酯、丙烯酸酯、丙烯酸丁酯。明確地說,從氧化-還原穩(wěn)定性觀點,可優(yōu)選地使用碳氟化合物聚合物用于凝膠電解質(zhì)的基質(zhì)。電解質(zhì)中所使用的電解質(zhì)鹽可以是任何適用于此類型電池的電解質(zhì)鹽。該電解質(zhì)鹽的實例包括LiC104、LiAsF6、LiPF6、IJBF4、LiB(C6H5)4、LiB(C204)2、CH3S03Li、CF3S03Li、LiCl、LiBr......等。一般來說,隔離物將電池的正電極與負電極隔離。隔離物可包括通常已經(jīng)用于形成非水電解質(zhì)二次電池此類型的隔離物的任何似膜狀材料,例如由聚丙烯、聚乙烯或該兩者的分層組合制成的微孔性聚合物膜。另外,如果固體電解質(zhì)或凝膠電解質(zhì)用作該電池的電解質(zhì),那么未必需要提供隔離物。在某些情況下還可使用由玻璃纖維或纖維素材料制成的微孔性隔離物。隔離物厚度通常介于9與25|am之間。接著將電解質(zhì)真空填充在鋰離子電池的電池單元套殼中,其中電池單元套殼具有螺旋巻繞的"膠質(zhì)巻,,。一個或一個以上由例如鋁制成的正引線條帶附接到正電流電極,且接著電連接到電池的正端子。由例如鎳金屬制成的負引線連接負電極,且接著例如經(jīng)由此項技術中已知的饋通裝置而附接到負端子。例證實例以各種電壓儲存的鋰離子電池單元的穩(wěn)定性和容量在此實例中,展示鋰離子電池,尤其是對于含有鈷酸鋰和尖晶石錳酸鹽的混合物的鋰離子電池來說,給定電池單元的電壓電平是電池單元的使用壽命的決定性因素。此實例展示有鋰離子電池單元衰減較快的特定電壓范圍。因此,為了增強電池的使用壽命,希望盡可能地在使用或儲存具有這些特征的電池期間避免此電壓范圍。明確地說,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),對于在陰極和石墨陽極中含有具尖晶石混合物的電池來說,介于約3.85V與3.95V之間的儲存電壓范圍對于使用壽命是有害的。另外,還發(fā)現(xiàn)介于4.15V與4.20V之間的電壓范圍使衰減增加。相信是由于從陰極結(jié)構(gòu)溶解金屬離子的非常低速化學反應,尤其是對于含有尖晶石結(jié)構(gòu)的氧化錳的陰極來說。通過此溶解,電極的結(jié)構(gòu)完整性逐漸受到破壞且容量衰減。測試禾呈序通過此項:技術中已知的方法來制備電池單元,例如通過PCT/US2005/047383和6月23日在代理人案號3853.1001-006下申請的題為"Lithium-ionSecondaryBattery"的美國專利申請案中所揭示的方法,該方法的全部教示被合并于本文中作為參考。LiCo02(70重量%)和Li1+xlMn04(30重量%)的混合物用作這些電池單元的活性陰極材料。將電池單元在60。C下以各種電壓儲存兩周,表現(xiàn)電池單元中充電狀態(tài)的選擇。選擇60。C是因為與室溫測量相比,較高溫度將4交快地促進衰減。接著將電池單元完19全放電以測試電池單元中的剩余容量。為了4全驗可恢復容量,^接著將電池單元重新充電到滿充電狀態(tài)(4.2V),且再次將其放電以測試電池單元的可恢復容量。除了電池單元的容量外,還在電池單元中測量厚度增加的相對變4匕,因為相信由于來自陰極電極的不可恢復的鋰損失的產(chǎn)氣量的基準且將與電壓穩(wěn)定性有關。表l.在60°C下儲存兩周的電池單元的厚度增力口、剩余容量和恢復容量<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>表1概述這些測量的觀測值。如以上表1所示,發(fā)現(xiàn)剩余容量在約3.95V與4.15V之間處于最大值。在高于4.1V的電壓處,剩余容量降低,且在低于3.9V的電壓處,容量顯著降低。電池單元的相對厚度增加遵循可恢復容量的趨勢,在高于4.1V的電壓和低于3.9V的電壓處厚度增加較高。這可能至少部分歸因于產(chǎn)氣型反應以及當鋰移動進入和離開晶體結(jié)構(gòu)時由于活性材料的變化晶格參數(shù)的電極規(guī)則擴展/收縮。此擴展/收縮反應造成電極厚度的永久增加,導致電池單元厚度的凈擴展。因此,假定在約4.15-4.2V和約3.85-3.95V的兩個范圍之間發(fā)生有限的產(chǎn)氣增加是合理的??赡艿氖牵姌O材料與電解質(zhì)之間的接面處的化學和物理特征允許增強的反應性,且因此還允許在所規(guī)定的電壓范圍內(nèi)降低剩余容量和可恢復容量。剩余容量量損失起因于自身放電機制,其不產(chǎn)生活性材料中的鋰凈損失。:面處針對某些電壓范圍增加反應性的另一結(jié)果是產(chǎn)氣增強,這逐漸在電池單元內(nèi)部積累壓力。對于在3.9V的測量來說,恢復容量降低,導出約3.85V到約3.95V的電壓范圍對于使用壽命特別不利的結(jié)論。等效物盡管已經(jīng)參看本發(fā)明的優(yōu)選實施例,明確展示并描述本發(fā)明,但所屬領域的技術人員將了解在不脫離所附權利要求書所涵蓋的本發(fā)明范圍的情況下可在形式和細節(jié)上作各種變化。權利要求1、一種用控制電子元件控制電池組的儲存電壓的方法,其包含以下步驟a)感測該電池組的儲存電壓;以及b)如果該儲存電壓處于預定電壓范圍內(nèi),則觸發(fā)放電機制進而將該電池組的該儲存電壓調(diào)整為低于該預定電壓范圍,或者如果該儲存電壓處于或高于預定電壓,則觸發(fā)該放電機制進而將該電池組的該儲存電壓調(diào)整為低于該預定電壓。2、根據(jù)權利要求1所述的方法,其中該電池組和該控制電子元件耦合到電子裝置。3、根據(jù)權利要求1所述的方法,其中通過電阻性負載對該電池組的該儲存電壓放電。4、根據(jù)權利要求1所述的方法,其進一步包括以下步驟a)感測該電子裝置未與用戶互動的時段;以及b)確定該時^殳是否長于預定時間值,且確定在該時段期間的任何時間該儲存電壓是否處于該預定電壓范圍內(nèi),或者在該時段期間的任何時間該儲存電壓是否處于或高于該預定電壓;c)只有一旦滿足步驟b)的該條件,觸發(fā)該放電機制。5、根據(jù)權利要求4所述的方法,其中該預定時間值是約1小時。6、根據(jù)權利要求5所迷的方法,其中該預定時間值是約2小時。7、根據(jù)權利要求1所迷的方法,其進一步包括以下步驟確定該電池組的該儲存電壓是否被保持在滿充電狀態(tài)超過預定時間值。8、根據(jù)權利要求6所迷的方法,其中該預定時間值是約1小時。9、根據(jù)權利要求7所述的方法,其中該預定時間值是約2小時。10、才艮據(jù)權利要求1所述的方法,其中該電池組包括至少一個鋰離子電池單元。11、根據(jù)權利要求10所述的方法,其中該預定電壓范圍選自介于約3.85V與約3.95V之間和介于約4.15V與約4.20V之間組成的群組,且其中該預定電壓是約4.20V。12、一種系統(tǒng),其包含a)電子裝置;b)電;也ia;以及c)耦合到該電予裝置和該電池組的控制電子元件,該控制電子元件感測該電池組的儲存電壓,且如果該儲存電壓處于預定電壓范圍內(nèi),則觸發(fā)放電機制,進而將該電池組的該儲存電壓調(diào)整為低于該預定電壓范圍,或者如果該儲存電壓處于或高于預定電壓,則觸發(fā)該方丈電機制,進而將該電池組的該儲存電壓調(diào)整為^f氐于該預定電壓。13、根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng),其中該控制電子元件包括a)4企測器電,其用以感測該電池《且的電壓和時間;以及b)控制器電路,其用以控制該電池組的電壓和電流。14、根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng),其中該控制電子元件被實施到該電池組中。15、根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng),其中該控制電子元件被實施到該電子裝置中。16、根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng),其中該檢測器電路和該控制器電路中的一者被實施到該電池組中,且該檢測器電路和該控制器電路中的一者被實施到該電子裝置中。17、根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng),其中該電池組包括電阻性負載,通過該電阻性負載對該電池ia的該4諸存電壓放電。18、根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng),其中該控制電子元件進一步起作用以a)感測該電子裝置未與用戶互動的時段;以及b)確定該時段是否長于預定時間值,且確定在該時段期間的任何時間該儲存電壓是否處于該預定電壓范圍內(nèi),或者在該時段期間的任何時間該儲存電壓是否處于或高于該預定電壓,藉此觸發(fā)該放電機制。19、根據(jù)權利要求18所述的系統(tǒng),其中該預定時間值為約1小時。20、根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng),其中該控制電子元件進一步起作用以確定該電池組的該儲存電壓是否被保持在滿充電狀態(tài)超過預定時間值。21、根據(jù)權利要求20所述的系統(tǒng),其中該預定時間值為約1小時。22、根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng),其進一步包括充電電路,該充電電路用以從外部電源對該電池組充電,其中該充電電路耦合到該控制電子元件。23、根據(jù)權利要求22所述的系統(tǒng),其中該充電電路處于該電池組中。24、根據(jù)權利要求11所述的系統(tǒng),其中該電池組包括至少一個鋰離子電池單元。25、根據(jù)權利要求24所逸的系統(tǒng),其中該預定電壓范圍選自介于約3.85V與約3.95V之間和介于約4.15V與約4.20V之間組成的群組,且其中該預定電壓是約4.20V。26、根據(jù)權利要求25所述的系統(tǒng),其中每一鋰離子電池單元包括活性陰極混合物,該活性陰極混合物包含由以下經(jīng)驗公式表示的尖晶石錳酸鹽,Li(1+XI)(Mni.yiA'y2)2_x2Ozi,其中xl和x2每一者獨立地等于或大于0.01且等于或小于0.3;yl和y2每一者獨立地等于或大于0.0且等于或小于0.3;zl等于或大于3.9且等于或小于4.1;且A'是由鎂、紹、鈷、鎳和鉻組成的群組中的至少一員。27、才艮據(jù)權利要求26所述的系統(tǒng),其中該陰極混合物進一步包括鈷酸鋰。28、根據(jù)權利要求27所述的系統(tǒng),其中該鈷酸鋰與該尖晶石錳酸鹽按介于約0.95:0.05與約0.55:0.45之間的鈷酸鋰:尖晶石錳酸鹽重量比率。29、一種電^i且,其包含a)組外殼;b)該組外殼中的至少一個電池單元;以及c)該組外殼中的控制電子元件,其用以感測該電池組的儲存電壓,且如果該儲存電壓處于預定電壓范圍內(nèi)或處于預定電壓,則觸發(fā)放電機制進而將該電池組的該儲存電壓調(diào)整為低于該預定電壓范圍或該預定電壓。30、根據(jù)權利要求29所述的電池組,其中該控制電子元件包括a);險測器電路,其用以感測該電池組的電壓和時間;以及b)控制器電路,其用以控制該電池組的電壓和電流。31、才艮據(jù)權利要求29所述的電池ia,其進一步包括充電電^各,該充電電路用以/人外部電源對該電池組充電,其中該充電電路耦合到該控制電子元件。32、才艮據(jù)權利要求29所述的電池組,其中該電池組包括至少一個鋰離子電池單元。33、+艮據(jù)權利要求32所述的電池組,其中該預定電壓范圍選自介于約3.85V與約3.95V之間和介于約4.15V與約4.20V之間組成的群組,且其中該預定電壓是約4.20V。34、才艮據(jù)權利要求33所述的電池組,其中每一鋰離子電池單元包4舌活性陰極混合物,該活性陰極混合物包含由以下經(jīng)驗公式表示的尖晶石錳酸鹽Li(,+x,)(Mn,.y,A'y2)2.x2Ozl,其中xl和x2每一者獨立地等于或大于0.01且等于或小于0.3;yl和y2每一者獨立地等于或大于0.0且等于或小于0.3;zl等于或大于3.9且等于或小于4.1;且A'是由鎂、紹、鈷、鎳和鉻組成的群組中的至少一員。35、才艮據(jù)權利要求34所述的電池組,其中該陰極混合物進一步包括鈷酸鋰。36、根據(jù)權利要求35所述的電池組,其中該鈷酸鋰與該尖晶石錳酸鹽按介于約0.95:0.05與約0.55:0.45之間的鈷酸鋰:尖晶石錳酸鹽重量比率。37、一種控制電子裝置,其包含a)裝置外殼;以及b)該裝置外殼中的控制電子元件,其用以感測電池組的儲存電壓,且如果該儲存電壓處于預定電壓范圍內(nèi),則觸發(fā)放電機制進而將該電池組的該儲存電壓調(diào)整為低于該預定電壓范圍,或者如果該儲存電壓處于或高于預定電壓,則觸發(fā)該放電機制進而將該電池組的該儲存電壓調(diào)整為低于該預定電壓。全文摘要用控制電子元件控制電池組的儲存電壓。感測該電池組的儲存電壓,以及如果該儲存電壓處于預定電壓范圍內(nèi),則觸發(fā)放電機制進而將該電池組的該儲存電壓調(diào)整為低于該預定電壓范圍,或者如果該儲存電壓處于或高于預定電壓,則觸發(fā)該放電機制進而將該電池組的該儲存電壓調(diào)整為低于該預定電壓??刂齐娮釉袦y該電池組的儲存電壓,以及如果該儲存電壓處于預定電壓范圍內(nèi),則觸發(fā)放電機制進而將該電池組的該儲存電壓調(diào)整為低于該預定電壓范圍,或者如果該儲存電壓處于或高于預定電壓,則觸發(fā)該放電機制進而將該電池組的該儲存電壓調(diào)整為低于該預定電壓。該控制電子元件耦合到電子裝置和電池組。該控制電子元件被實施到該電子裝置中或該電池組中或單獨的控制電子裝置中。文檔編號H02J7/00GK101263396SQ200680033769公開日2008年9月10日申請日期2006年7月14日優(yōu)先權日2005年7月14日發(fā)明者克麗斯緹娜·M·郎普歐娜魯?shù)?宋彥寧,普爾·歐娜魯?shù)?里查·V·香柏蘭二世申請人:波士頓電力公司
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