二次电池的异常判断装置制造方法及图纸

技术编号:25764344 阅读:3 留言:0更新日期:2020-09-25 21:11
二次电池(2)的异常判断装置(1)包括内部电阻计算部(71)、阈值存储部(61)、容量平衡比较部(72)以及异常判断部(73)。内部电阻计算部(71)对在二次电池(2)的充放电反应中负极(21)的电阻起支配作用的负极反应电阻支配区域中的内部电阻(R)进行检测。阈值存储部(61)存储有容量平衡阈值,上述容量平衡阈值是用于对二次电池(2)中的正极(22)的容量与负极(21)的容量之间的平衡的异常进行判断的基准值。容量平衡比较部(72)对由内部电阻计算部(71)计算出的内部电阻(R)与存储在阈值存储部(61)中的容量平衡阈值进行比较。异常判断部(73)基于容量平衡比较部(72)的比较结果,对二次电池(2)的容量平衡的异常进行判断。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二次电池的异常判断装置相关申请的援引本申请以2018年2月14日申请的日本专利申请2018-24388号的申请为基础,在此援引其记载内容。
本公开涉及二次电池的异常判断装置。
技术介绍
以往,要求高精度地对二次电池的异常进行判断。例如,专利文献1公开了对镍氢电池的异常进行判断的装置,上述装置对频率不同的两个以上的复阻抗的直线或近似直线的倾斜角度进行检测,并且根据上述倾斜来对该电池的异常进行判断。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特许第5873113号公报
技术实现思路
在专利文献1所公开的装置中,存在需要用于对二次电池的复阻抗进行检测的相对昂贵的特别装置,成本较高,并且对复阻抗进行检测需要相对长的时间的问题。因此,在以简单的结构低成本且短时间实现高精度的异常判断方面存在改善的余地。本公开提供一种能够以简单的结构低成本且短时间对异常进行判断的二次电池的异常判断装置。本公开的一个方面是二次电池的异常判断装置,包括:内部电阻计算部,上述内部电阻计算部对在上述二次电池的充放电反应中负极的反应电阻起支配作用的负极反应电阻支配区域中的内部电阻进行计算;阈值存储部,上述阈值存储部存储有容量平衡阈值,上述容量平衡阈值是用于对上述二次电池中的正极的容量与负极的容量之间的平衡是否异常进行判断的基准;容量平衡比较部,上述容量平衡比较部对由上述内部电阻计算部检测出的内部电阻与存储在上述阈值存储部中的容量平衡阈值进行比较;以及r>异常判断部,上述异常判断部基于上述容量平衡比较部的比较结果,对上述二次电池中的容量平衡的异常进行判断。作为二次电池中的容量平衡的异常的主要原因中的一个,可以列举设置于负极活性物质的能放电的预备容量的消失。而且,在该预备容量消失时,负极反应电阻支配区域中的内部电阻发生变化。在上述二次电池的异常判断装置中构成为,在容量平衡比较部中,将由内部电阻计算部计算出的负极反应电阻支配区域中的内部电阻与存储在阈值存储部中的容量平衡阈值进行比较,并且异常判断部基于该比较结果,对二次电池中的容量平衡的异常进行判断。由此,由于在该异常判断装置中能够对负极反应电阻支配区域中的内部电阻进行检测来对容量平衡的异常进行判断,因此,与对复阻抗进行检测的情况相比,能够在短时间内高精度地对异常进行判断。而且,由于该异常判断装置不需要用于对复阻抗进行检测的昂贵装置,从而能够形成比较简单的结构,因此,可以实现低成本化。如上所述,根据本公开,提供能够以简单的结构低成本且短时间对异常进行判断的二次电池的异常判断装置。另外,权利要求书中记载的括号内的符号表示与后述实施方式中记载的具体元件的对应关系,并不对本公开的技术范围进行限定。附图说明参照附图和以下详细的记述,可以更明确本公开的上述目的、其它目的、特征和优点。附图如下所述。图1是表示实施方式1中的二次电池的异常判断装置的结构的框图。图2的(a)是表示实施方式1中的容量平衡为正常的状态的概念图,图2的(b)是表示容量平衡为异常的状态的概念图,图2的(c)是表示记忆效应发生的状态的概念图。图3是表示实施方式1中的负极SOC与负极电阻的关系的概念图。图4是表示实施方式1中的施加电流与施加电压的关系的概念图。图5是表示实施方式1中对二次电池的异常进行推定的工序的流程图。图6是表示实施方式2中的二次电池的异常判断装置的结构的框图。图7的(a)是表示实施方式2中的负极SOC与负极电阻的关系的概念图,图7的(b)是图7的(a)的局部放大图(b)。图8是表示实施方式2中的对二次电池的异常进行推定的工序的流程图。图9是表示变形方式1中的对二次电池的异常进行推定的工序的流程图。图10是表示实施方式3中的二次电池的异常判断装置的结构的框图。图11是表示实施方式3中的温度与反应电阻的关系的概念图。图12是表示实施方式3的对二次电池的异常进行判断的工序的流程图。具体实施方式(实施方式1)使用图1~图5,对上述二次电池的异常判断装置的实施方式进行说明。本实施方式的异常判断装置1是二次电池2的异常判断装置1,包括内部电阻计算部71、阈值存储部61、容量平衡比较部72以及异常判断部73。内部电阻计算部71对在二次电池2的充放电反应中负极21的反应电阻起支配作用的负极反应电阻支配区域中的内部电阻R进行检测。阈值存储部61存储有容量平衡阈值,上述容量平衡阈值是用于对二次电池2中的正极22的容量与负极21的容量之间的平衡的异常进行判断的基准值。容量平衡比较部72对由内部电阻计算部71计算出的内部电阻R与存储在阈值存储部61中的容量平衡阈值进行比较。异常判断部73基于容量平衡比较部72的比较结果,对二次电池2中的容量平衡的异常进行判断。以下,对本实施方式的异常判断装置1进行详述。图1所示的二次电池2是镍氢电池。在本实施方式中,二次电池2通过将贮氢合金构成的负极21和氧化氢氧化镍(NiO(OH))构成的正极22设置于电槽内来构成电池单元。如图1所示,异常判断装置1包括检测部4、保存部5、存储部6、运算部7以及控制部8。检测部4与二次电池2连接。如图1所示,检测部4包括电流值检测部41和电压值检测部42。电流值检测部41由规定的电流计构成,获取施加到二次电池2的电流值。电压值检测部42由规定的电压计构成,并且对施加到二次电池2的电压值进行检测。图1所示的保存部5由能改写的非易失性存储器构成,包括电流值保存部51、电压值保存部52。在电流值保存部51保存有由电流值检测部41检测出的电流值,而在电压值保存部52保存有由电压值检测部42检测出的电压值。图1所示的存储部6由非易失性存储器构成,包括阈值存储部61。阈值存储部61存储容量平衡阈值,上述容量平衡阈值是用于对二次电池中的正极的容量与负极的容量之间的平衡是否异常进行判断的基准。此处,如图2的(a)所示,二次电池2的电池容量能够表示为正极的容量即正极SOC与负极的容量即负极SOC重叠的区域。而且,如图2的(b)所示,在由于设置于负极21中的负极活性物质的能放电的预备容量的消失而产生负极SOC相对于正极SOC的偏差时,两者重叠的范围变窄。这样,在产生正极SOC和负极SOC的相对偏差即容量平衡的异常时,电池容量减小。在镍氢电池中,由于负极21的负极活性物质中所包含的氢释放到电槽外部等并产生从反应体系中消失的脱氢,设置于负极活性物质的能放电的预备容量消失,如图2的(b)所示,产生负极SOC的偏差,从而产生容量平衡的异常。存储在阈值存储部61中的容量平衡阈值能够根据负极21的结构来适当地确定,在本实施方式中,设定有表示作为上述基准的负极21的电阻的信息。另外,容量平衡阈值的形式没有特别地限定,例如能够是计算式、映射、图表、表等形式。容量平衡阈值能够通过使用测量用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二次电池(2)的异常判断装置(1),包括:/n内部电阻计算部(71),所述内部电阻计算部对在所述二次电池的充放电反应中负极(21)的反应电阻起支配作用的负极反应电阻支配区域中的内部电阻(R)进行计算;/n阈值存储部(61),所述阈值存储部存储有容量平衡阈值(R1),所述容量平衡阈值是用于对所述二次电池中的正极的容量与负极的容量之间的平衡是否异常进行判断的基准;/n容量平衡比较部(72),所述容量平衡比较部对由所述内部电阻计算部检测出的内部电阻与存储在所述阈值存储部中的容量平衡阈值进行比较;以及/n异常判断部(73),所述异常判断部基于所述容量平衡比较部的比较结果,对所述二次电池中的容量平衡的异常进行判断。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180214 JP 2018-0243881.一种二次电池(2)的异常判断装置(1),包括:
内部电阻计算部(71),所述内部电阻计算部对在所述二次电池的充放电反应中负极(21)的反应电阻起支配作用的负极反应电阻支配区域中的内部电阻(R)进行计算;
阈值存储部(61),所述阈值存储部存储有容量平衡阈值(R1),所述容量平衡阈值是用于对所述二次电池中的正极的容量与负极的容量之间的平衡是否异常进行判断的基准;
容量平衡比较部(72),所述容量平衡比较部对由所述内部电阻计算部检测出的内部电阻与存储在所述阈值存储部中的容量平衡阈值进行比较;以及
异常判断部(73),所述异常判断部基于所述容量平衡比较部的比较结果,对所述二次电池中的容量平衡的异常进行判断。


2.如权利要求1所述的二次电池的异常判断装置,其特征在于,
所述异常判断部在所述容量平衡比较部的比较结果表示为由所述内部电阻计算部计算出的内部电阻比存储在所述阈值存储部中的容量平衡阈值大时,判断为所述容量平衡是异常的。


3.如权利要求1或2所述的二次电池的异常判断装置,其特征在于,包括:
恒定电流施加部(82),所述恒定电流施加部对所述二次电池施加脉冲电流,从而使所述二次电池充放电;
电流值检测部(41),所述电流值检测部对所述二次电池中的电流值进行检测;以及
电压值检测部(42),所述电压值检测部对所述二次电池中的电压值进行检测,
所述内部电阻计算部基于由所述电流值检测部检测出的电流值和由所述电压值检测部检测出的电压值,对所述负极反应电阻支配区域中的内部电阻进行计算。


4.如权利要求1至3中任一项所述的二次电池的异常判断装置,其特征在于,具有:
要否基准值存储部(62),所述要否基准值存储部存储有要否基准值,该...

【专利技术属性】
技术研发人员:山本信雄山田一郎吉田周平中村雅也山木武彦铃木広康林克树
申请(专利权)人:株式会社电装
类型:发明
国别省市:日本;JP

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