DE19734144A1 - Electrochemical thermal battery operating method e.g. for supplying clock stepper motor - Google Patents

Abstract

The battery has a long-term storage capability and is used in the cold, non-activated state to deliver small currents in the nA and mu A ranges. The battery is connected to a capacitor so as to charge it up. The capacitor can be repeatedly charged up to a defined voltage.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verwendung einer elektrochemischen Thermalbatterie, die eine entsprechende Langzeit-Lagerfähigkeit aufweist.The invention relates to the use of an electrochemical Thermal battery that has an appropriate long-term shelf life having.

In Uhren o. dgl. kommen bspw. Lithium-Longlife-Batterien zum Einsatz. Die CH 652 239 A5 beschreibt eine solche Trockenprimärbatterie hoher Energiedichte in Form einer miniaturisierten Flach- bzw. Knopfzelle mit einer alkalischen Anode und mit einer mit einem organischen Transferkomplex beschichteten Kathode aus Jod oder Brom, wobei die Batteriewand aus einem an den Stirnflächen metallisierten isolierenden Material besteht und beidseitig mit leitenden Flächen verschweißt ist. Die Anode und die Kathode sind mit den anliegenden leitenden Flächen verbunden. Die leitenden Batterieflächen bestehen vorzugsweise aus rostfreiem Stahl, der mit Nickel belegt sein kann, oder aus Nickel. Nachdem hier chemisch sehr aggressive Substanzen zum Einsatz gelangen, ist die Herstellung derartiger Batterien entsprechend problematisch bzw. schwierig.Lithium long-life batteries, for example, are used in watches or the like Commitment. CH 652 239 A5 describes one of these Dry primary battery with high energy density in the form of a miniaturized flat or button cell with an alkaline Anode and one with an organic transfer complex coated cathode made of iodine or bromine, the battery wall made of an insulating material metallized on the end faces exists and is welded to conductive surfaces on both sides. The The anode and the cathode are with the adjacent conductive surfaces connected. The conductive battery areas preferably consist of stainless steel, which can be covered with nickel, or made of Nickel. After chemically very aggressive substances here Use is the manufacture of such batteries accordingly problematic or difficult.

Aus der EP 0 083 336 B1 ist ein elektronisches Gerät, insbes. tragbares Kleingerät, mit einer Lithium-Jod-Batterie und einer integrierten Schaltung bekannt, wobei die Stromversorgung der integrierten Schaltung über einen Vorwiderstand erfolgt, der die Batteriespannung auf die Betriebsspannung der integrierten Schaltung herabsetzt. Zur Erzielung einer gleichmäßigen Langzeit- Stromversorgung ist eine Langzeit-Lithium-Jod-Batterie mit einem Festkörperelektrolyt vorgesehen. Der Vorwiderstand beträgt ein Mehrfaches des höchsten zu erwartenden Innenwiderstandes der Batterie. Zur Abgabe von Stromspitzen an die aus einer Flüssigkristallanzeige, einer Leuchtdiodenanzeige oder einer motorgetriebenen Analoganzeige bestehenden Anzeigevorrichtung ist ein Kondensator mit einem Kapazitätswert von 5 bis 10 µF vorgesehen. Bezüglich der Herstellung der hier zur Anwendung gelangenden Langzeit-Lithium-Jod-Batterie gelten die obigen Ausführungen entsprechend.EP 0 083 336 B1 describes an electronic device, in particular. portable small device, with a lithium-iodine battery and one  integrated circuit known, the power supply of the integrated circuit via a series resistor that the Battery voltage to the operating voltage of the integrated Circuit reduced. To achieve an even long-term Power supply is a long-term lithium-iodine battery with a Solid electrolyte provided. The series resistance is one Multiple of the highest expected internal resistance Battery. For delivering current peaks to the from a Liquid crystal display, a light emitting diode display or one motor-driven analog display existing display device a capacitor with a capacitance value of 5 to 10 µF intended. Regarding the manufacture of the application here long-term lithium-iodine battery, the above apply Executions accordingly.

Elektrochemische Thermalbatterien sind an sich seit langem bekannt. Sie sind bislang insbes. für militärische Anwendungen vorgesehen und dazu geeignet, nach einer langfristigen Lagerung über eine kurze Zeitspanne eine relativ große Energiemenge abzugeben. Die Aktivierung solcher Thermalbatterien erfolgt durch thermische Energiezufuhr bspw. mittels eines pyrotechnischen Zündsystems.Electrochemical thermal batteries have long been in themselves known. So far, they are especially for military applications provided and suitable after long-term storage a relatively large amount of energy over a short period of time to deliver. Such thermal batteries are activated by thermal energy supply, for example by means of a pyrotechnic Ignition system.

Die DE 37 07 901 C1 beschreibt eine Energieversorgungseinrichtung für Überwachungsanlagen mit Signalgebern an Freileitungs- Hochspannungsmasten, die für einen wartungsarmen Dauerbetrieb bei hoher Beanspruchbarkeit im Alarmfalle ausgelegt ist. Zu diesem Zwecke wird die Versorgungseinrichtung als Verbundsystem mit einer Langzeitbatterie für leistungsarmen Dauerbetrieb einer Sensor- Überwachungsanlage und mit einer von der Anlage aktivierbaren Kurzzeit-Leistungsbatterie für die Energieversorgung im Alarmfalle ausgestattet. Vorzugsweise sind eine Vielzahl Leistungsbatterien in einem Stapel zusammengepackt, wobei jede Signalgeber- Aktivierung zur Weiterschaltung auf eine noch unverbrauchte Leistungsbatterie führt und der komplette Stapel im Zuge einer allfälligen örtlichen Inspektion am Mast komplett ausgetauscht wird.DE 37 07 901 C1 describes an energy supply device for monitoring systems with signal transmitters on overhead line High-voltage pylons, which ensure low-maintenance continuous operation high durability in the event of an alarm. To this The supply facility is used as a network system with a purpose Long-term battery for low-power continuous operation of a sensor Monitoring system and with one that can be activated by the system Short-term power battery for energy supply in the event of an alarm fitted. A plurality of power batteries are preferred packed in a stack, with each auto switch Activation to advance to an unused one  Power battery leads and the entire stack in the course of one any local inspection on the mast completely replaced becomes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Langzeitstromquelle für Niederlastanwendung zu schaffen.The invention has for its object a long-term power source to create for low load application.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1, d. h. durch die Verwendung einer elektrochemischen Thermalbatterie im kalten, nicht aktivierten Zustand zur Abgabe kleiner Ströme im nA- bzw. µA-Bereich, gelöst. Während derartige bekannte Thermalbatterien bislang also nach entsprechend langfristiger Lagerung mittels ihres pyrotechnischen Zündsystems aktiviert werden, um unmittelbar danach während einer kurzen Zeitspanne eine relativ große Energie abzugeben, wird erfindungsgemäß eine solche elektrochemische Thermalbatterie im kalten, nicht aktivierten Zustand benutzt, um langzeitig kleine Ströme im nA- bzw. im µA-Bereich abzugeben.This object is achieved by the features of Claim 1, d. H. through the use of an electrochemical Thermal battery in cold, not activated state for delivery small currents in the nA or µA range, solved. While such known thermal batteries so far accordingly long-term storage by means of their pyrotechnic ignition system to be activated immediately afterwards during a short Time to release a relatively large amount of energy such an electrochemical thermal battery according to the invention cold, non-activated condition used to keep long-term small Deliver currents in the nA or µA range.

Erfindungsgemäß kann die elektrochemische Thermalbatterie mit einem Kondensator zusammengeschaltet sein, um diesen geeignet aufzuladen. Der besagte Kondensator kann bspw. einen Kapazitätswert von 47 nF besitzen. Selbstverständlich sind auch Kondensatoren mit anderen Kapazitätswerten mit der elektrochemischen Thermalbatterie kombinierbar, um diese im kalten, nicht aktivierten Zustand zur langzeitigen Energieabgabe zu verwenden.According to the electrochemical thermal battery a capacitor can be connected to make it suitable charge. The said capacitor can be, for example Have a capacitance value of 47 nF. Of course, too Capacitors with different capacitance values with the electrochemical thermal battery combinable to this in cold, non-activated state for long-term energy delivery to use.

Zweckmäßig ist es hierbei, wenn der besagte Kondensator durch die Thermalbatterie wiederholt auf eine bestimmte Spannung aufgeladen wird. Erfindungsgemäß kann der Kondensator zur Energieversorgung eines Schrittmotors einer Uhr vorgesehen sein. Nachdem bspw. Computer bekannt sind, die ebenfalls nur einen Stromverbrauch im µA-Bereich besitzen, kann erfindungsgemäß eine elektrochemische Thermalbatterie im kalten, nicht aktivierten Zustand auch zur Energieversorgung eines derartigen Computers verwendet werden. Selbstverständlich sind auch andere Anwendungen denkbar. Desgleichen ist es möglich, mehrere derartige Thermalbatterien zusammenzuschalten, um sie gemeinsam im kalten, nicht aktivierten Zustand zu verwenden.It is useful here if the said capacitor by the Thermal battery repeatedly charged to a certain voltage becomes. According to the invention, the capacitor can be used for energy supply a stepper motor of a clock can be provided. After e.g. Computers are known, which also only have a power consumption in the According to the invention, the µA range can be an electrochemical one  Thermal battery when cold, not activated also for Power supply of such a computer can be used. Of course, other applications are also conceivable. Likewise, it is possible to use several such thermal batteries interconnect to collectively in the cold, not activated Condition to use.

Claims (4)

1. Verwendung einer elektrochemischen Thermalbatterie, die eine Langzeit-Lagerfähigkeit aufweist, im kalten, nicht aktivierten Zustand zur Abgabe kleiner Ströme im nA- bzw. µA-Bereich.1. Using an electrochemical thermal battery, the one Has long-term shelf life, in the cold, not activated state for delivering small currents in the nA or µA range. 2. Verwendung einer elektrochemischen Thermalbatterie im kalten, nicht aktivierten Zustand zur Abgabe kleiner Ströme im nA- bzw. µA-Bereich, die mit einem Kondensator zum Aufladen desselben zusammengeschaltet ist.2. Use of an electrochemical thermal battery in the cold, not activated state for delivering small currents in the nA or µA range with a capacitor for charging the same is interconnected. 3. Verwendung einer elektrochemischen Thermalbatterie im kalten, nicht aktivierten Zustand zur Abgabe kleiner Ströme im nA- bzw. µA-Bereich, die mit einem Kondensator zum Aufladen desselben zusammengeschaltet ist, der durch die Thermalbatterie wiederholt auf eine bestimmte Spannung aufgeladen wird. 3. Use of an electrochemical thermal battery in the cold, not activated state for delivering small currents in the nA or µA range with a capacitor for charging it is interconnected by the Thermal battery repeats to a certain voltage is charged.   4. Verwendung einer Thermalbatterie im kalten, nicht aktivierten Zustand zur Abgabe kleiner Ströme im nA- bzw. µA-Bereich, die mit einem Kondensator zum Aufladen desselben zusammengeschaltet ist, der durch die Thermalbatterie wiederholt auf eine bestimmte Spannung aufgeladen wird, wobei der Kondensator zur Energieversorgung eines Schrittmotors einer Uhr vorgesehen ist.4. Use of a thermal battery in the cold, not activated State for delivering small currents in the nA or µA range with a capacitor for charging the same interconnected by the thermal battery is repeatedly charged to a certain voltage, whereby the capacitor for powering a stepper motor a clock is provided.