二次电池及其寿命预测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种二次电池和二次电池的寿命预测装置。本发明专利技术中的寿命预测装置预测二次电池的寿命，二次电池包括电极组件、正电极片、负电极片、壳体和多个参考电极。特别地，寿命预测装置通过使用多个参考电极检测二次电池的不同区域的阻抗来预测二次电池的剩余寿命。

Secondary Battery and Its Life Prediction Device

The invention discloses a life prediction device for secondary batteries and secondary batteries. The life prediction device in the invention predicts the life of the secondary battery, which comprises an electrode assembly, a positive electrode sheet, a negative electrode sheet, a shell and a plurality of reference electrodes. In particular, the life prediction device predicts the residual life of secondary batteries by detecting the impedance of different areas of secondary batteries with multiple reference electrodes.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二次电池及其寿命预测装置
本公开内容涉及二次电池和二次电池的寿命预测装置，并且更特别地，涉及具有定位于距电极片的不同距离处的多个参考电极的二次电池和用于预测二次电池的寿命的装置。本申请要求于2016年10月25日在韩国提交的韩国专利申请第10-2016-0139389号的优先权，通过引用将上述专利申请的内容结合在此。
技术介绍
近年来，对诸如笔记本电脑、摄像机、便携式电话等便携式电子产品的需求急剧增加，并且积极地开发了电动车辆、用于储能的蓄电池、机器人、卫星等。因此，正积极地研究能够重复充放电的高性能二次电池。目前市售的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂二次电池。其中，锂二次电池备受关注，因为与镍基二次电池相比，锂二次电池几乎没有记忆效应，因此自由地进行充放电，具有非常低的自放电率并且具有高能量密度。为了长时间安全地使用二次电池，最重要的是准确地检测二次电池的充电状态(SOC)和健康状态(SOH)。特别地，二次电池的SOH是表示二次电池可使用的时期的指标，并且一般在二次电池被卸下时，通过显示为当前剩余寿命与寿命长度的比率而提供给用户。二次电池的阻抗随着二次电池劣化而逐渐增大。换句话说，二次电池的阻抗反映二次电池的内部欧姆电阻(下文中，称为“AC电阻”)，二次电池的内部欧姆电阻是影响SOH的主要参数之一。作为用于测量二次电池的阻抗的技术，已经公开了第一专利文献韩国专利公开第10-2014-0131079号(2014年11月12日公开)和第二专利文献韩国专利公开第10-2015-0025932号(2015年3月11日公开)。第一专利文献涉及减小二次电池的阻抗测量误差，第二专利文献涉及在充电过程期间估算电池的寿命。然而，在预测二次电池的寿命时(即，在计算SOH时)，包括第一专利文献和第二专利文献的现有技术没有考虑到当二次电池从初始使用到现在为止重复充放电时，由于从电极片产生的热量，二次电池的不同区域不均匀地劣化的事实。更具体地，随着二次电池重复充放电，由于电极片的接触电阻而产生的热量累积，对二次电池造成不可逆的损害。结果，与离电极片更远的区域相比，更靠近电极片的区域相对更快地劣化。因此，如果在不考虑从电极片产生的热量造成二次电池的区域的不同劣化率的情况下预测二次电池的寿命，预测的准确度可能降低。
技术实现思路
技术问题设计本公开内容以解决相关技术的问题，因此本公开内容涉及提供一种二次电池和包括所述二次电池的寿命预测装置，其经构造用以根据距二次电池的电极片的距离，通过考虑反映退化率变化的阻抗变化来预测寿命。本公开内容的这些和其他目的和优点通过以下详细的说明而可被理解并且将通过本公开内容的示例性实施方式而完全清楚。此外，容易理解，本公开内容的目标和优点可通过随附权利要求和它们的组合中示出的方式而实现。技术方案以下是本公开内容达成以上目标的各种实施方式。在本公开内容的一个方面，提供一种二次电池的寿命预测装置，所述二次电池包括电极组件、正电极片、负电极片、壳体和多个参考电极。寿命预测装置包括：电极选择单元，经构造用以响应于指定多个参考电极中的至少两个参考电极的电极选择信号，在每个预定循环至少一次地选择指定的参考电极；阻抗测量单元，经构造用以在多个参考电极中的任一个被电极选择单元选择的状态下，基于正电极片和负电极片中的任一个与选定的参考电极之间的相对于预定频带的AC电流的AC电压，测量与选定的参考电极相关的阻抗；和控制单元，经构造用以将电极选择信号传输至电极选择单元，并且当每个指定的参考电极的阻抗由阻抗测量单元完全地测量时，基于所测量的阻抗预测二次电池的剩余寿命。此外，多个参考电极可包括：第一参考电极，具有设置在壳体中并且连接至隔板的第一参考位置的一端和从壳体向外突出的另一端；和第二参考电极，具有设置在壳体中并且连接至隔板的与第一参考位置不同的第二参考位置的一端和从壳体向外突出的另一端。此外，当电极选择单元选择第一参考电极时，阻抗测量单元可测量与第一参考电极相关的第一阻抗，并且当电极选择单元选择第二参考电极时，阻抗测量单元可测量与第二参考电极相关的第二阻抗。在这种情况下，控制单元可基于第一阻抗和第二阻抗预测二次电池的剩余寿命。此外，从正电极片接触正电极板的第一连接位置到第一参考位置的距离可比从第一连接位置到第二参考位置的距离短。在这种情况下，控制单元可基于第一阻抗与第二阻抗的比率预测二次电池的剩余寿命。此外，多个参考电极可进一步包括第三参考电极，第三参考电极具有设置在壳体中并且连接至隔板的第三参考位置的一端和从壳体向外突出的另一端。优选地，从第一连接位置到第三参考位置的距离可比从第一连接位置到第一参考位置的距离长，并且比从第一连接位置到第二参考位置的距离短。在这种情况下，当第一阻抗与第二阻抗的比率等于或大于参考值时，控制单元可将指定选择第三参考电极的电极选择信号传输至电极选择单元。在本公开内容的另一方面中，还提供一种电池组，所述电池组包含寿命预测装置。在本公开内容的另一方面中，还提供一种二次电池，所述二次电池包含：电极组件，所述电极组件具有正电极板、负电极板和位于正电极板与负电极板之间的隔板；壳体，经构造以容纳电极组件；正电极片，经构造以具有在壳体内部连接至正电极板的一端和从壳体向外突出的另一端；负电极片，经构造以具有在壳体内部连接至负电极板的一端和从壳体向外突出的另一端；和多个参考电极，经构造以与正电极片和负电极片分隔开。每个参考电极包括在壳体内部连接至隔板的一端和从壳体向外突出的另一端。此外，壳体可包括：第一密封部，所述第一密封部形成在沿着第一方向延伸的壳体的外周边的区域中，并且至少具有垂直地接触正电极片或负电极片的一端和另一端之间的局部部分的局部区域；和第二密封部，所述第二密封部形成在沿着与第一方向不同的第二方向延伸的壳体的外周边的区域中，并且至少具有接触多个参考电极中的至少一个的一端和另一端之间的局部部分的局部区域。此外，多个参考电极可进一步包括：第一参考电极，所述第一参考电极具有设置在壳体中并且连接至隔板的第一参考位置的一端和从壳体向外突出的另一端；和第二参考电极，所述第二参考电极具有设置在壳体中并且连接至隔板的与第一参考位置不同的第二参考位置的一端和从壳体向外突出的另一端。此外，从正电极片接触正电极板的第一连接位置到第一参考位置的距离可与从第一连接位置到第二参考位置的距离不同。此外，多个参考电极可进一步包括第三参考电极，所述第三参考电极具有设置在壳体中并且连接至隔板的第三参考位置的一端和从壳体向外突出的另一端。在这种情况下，从第一连接位置到第三参考位置的距离可与从第一连接位置到第一参考位置和第二参考位置的距离不同。有益效果根据本公开内容的至少一个实施方式，可提供包括多个参考电极的二次电池，多个参考电极设置在距正电极片和负电极片中的至少一个的不同距离处，以便检测二次电池每个区域由于电极片产生的热量导致的阻抗变化。此外，根据本公开内容的至少一个实施方式，可提供寿命预测装置，寿命预测装置能够通过使用设置在距电极片的不同距离处的多个参考电极，检测二次电池不同区域的阻抗而更准确地预测二次电池的剩余寿命。本公开内容的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员可从随附的权利要求书清楚地理解本文没有提及的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二次电池的寿命预测装置，所述二次电池包括电极组件、正电极片、负电极片、壳体和多个参考电极，所述寿命预测装置包括：电极选择单元，经构造用以响应于电极选择信号在每个预定循环至少一次地选择指定的参考电极，所述电极选择信号指定多个参考电极中的至少两个参考电极；阻抗测量单元，经构造用以在多个参考电极中的任一个被所述电极选择单元选择的状态下，基于正电极片和负电极片中的任一个与选定的参考电极之间的相对于预定频带的AC电流的AC电压，测量与选定的参考电极相关的阻抗；和控制单元，经构造用以将所述电极选择信号传输至所述电极选择单元，并且当每个指定的参考电极的阻抗由所述阻抗测量单元完全地测量时，基于所测量的阻抗预测所述二次电池的剩余寿命。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.25 KR 10-2016-01393891.一种二次电池的寿命预测装置，所述二次电池包括电极组件、正电极片、负电极片、壳体和多个参考电极，所述寿命预测装置包括：电极选择单元，经构造用以响应于电极选择信号在每个预定循环至少一次地选择指定的参考电极，所述电极选择信号指定多个参考电极中的至少两个参考电极；阻抗测量单元，经构造用以在多个参考电极中的任一个被所述电极选择单元选择的状态下，基于正电极片和负电极片中的任一个与选定的参考电极之间的相对于预定频带的AC电流的AC电压，测量与选定的参考电极相关的阻抗；和控制单元，经构造用以将所述电极选择信号传输至所述电极选择单元，并且当每个指定的参考电极的阻抗由所述阻抗测量单元完全地测量时，基于所测量的阻抗预测所述二次电池的剩余寿命。2.如权利要求1所述的二次电池的寿命预测装置，其中所述多个参考电极包括：第一参考电极，具有设置在所述壳体中并且连接至所述隔板的第一参考位置的一端和从所述壳体向外突出的另一端；和第二参考电极，具有设置在所述壳体中并且连接至所述隔板的与所述第一参考位置不同的第二参考位置的一端和从所述壳体向外突出的另一端。3.如权利要求2所述的二次电池的寿命预测装置，其中当所述电极选择单元选择所述第一参考电极时，所述阻抗测量单元测量与所述第一参考电极相关的第一阻抗，其中当所述电极选择单元选择所述第二参考电极时，所述阻抗测量单元测量与所述第二参考电极相关的第二阻抗，并且其中所述控制单元基于所述第一阻抗和所述第二阻抗预测所述二次电池的剩余寿命。4.如权利要求3所述的二次电池的寿命预测装置，其中从所述正电极片接触正电极板的第一连接位置到所述第一参考位置的距离比从所述第一连接位置到所述第二参考位置的距离短，并且其中所述控制单元基于所述第一阻抗与所述第二阻抗的比率预测所述二次电池的剩余寿命。5.如权利要求4所述的二次电池的寿命预测装置，其中所述多个参考电极进一步包括：第三参考电极，具有设置在所述壳体中并且连接至所述隔板的第三参考位置的一端和从所述壳体向外突出的另一端，其中从所述第一连接位置到所述第三参考位置的距离比从所述第一连...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩颂伊，崔宁根，吴松泽，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR