二次电池的状态判断方法及状态判断装置制造方法及图纸

技术编号:30633217 阅读:16 留言:0更新日期:2021-11-04 00:08
本发明专利技术涉及二次电池的状态判断方法及状态判断装置。在现有的状态判断方法中,存在电池模块的剩余容量差判断的判断精度不够的问题。本发明专利技术的状态判断方法包括:放电工序(S2),使电池模块放电至满足下述条件的判断充电率范围:电池电压相对于平均充电率的变化斜率,大于电池电压相对于平均充电率被估计为45%~55%范围内的平均充电率的斜率的平均充电率、并且平均充电率不为0%的平均充电率;缓和速度计算工序(S3),针对放电工序结束后的电池模块,计算将电池模块的电极设为开路状态时的所述电池电压的上升速度即缓和速度;以及判断工序(S4),在缓和速度计算工序中测量出的缓和速度小于预先设定的判断阈值时,判断为多个单体电池中的某一个存在不良。体电池中的某一个存在不良。体电池中的某一个存在不良。

【技术实现步骤摘要】
二次电池的状态判断方法及状态判断装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年4月30日提交日本专利局的申请号为2020

079980、专利技术名称为“二次电池的状态判断方法及状态判断装置”的日本专利申请的优先权和权益。


[0003]本专利技术提供一种用于电池组的二次电池的状态判断方法及状态判断装置,所述电池组包括例如连接了多个二次电池的电池模块。

技术介绍

[0004]在将串联连接有多个二次电池单元的电池模块进一步层叠串联连接的车辆用电池组中,由于温度偏差,会在组内或模块内的单元间产生正极容量的偏差。当产生这样的电池间偏差时,在行驶中一部分电池过放电,导致模块输出的电池电压降低。产生这种缺陷的电池组虽然会从市场上被回收,但是这种电池组只是一部分单元存在缺陷,且其大部分可以再利用。特开2018

156759号公报中,就提出了一种从发生过单元间偏差的电池组中筛选发生过缺陷的电池模块的方法。
[0005]特开2018

156759号公报所记载的二次电池的劣化判断装置,判断多个单体电池串联连接而构成的电池模块的状态。特开2018

156759号公报的劣化判断装置包括:放电电路,其使电池模块放电至预定容量;缓和速度计算部,其针对具有预定容量的电池模块,在使端子间开路后,取得端子间的电压上升的速度即缓和速度;以及判断部,其从所取得的缓和速度中确定与扩散电阻部分对应的缓和速度,并基于该确定出的缓和速度小于预先设定的判断用阈值的情况,判断为,作为电池模块的劣化状态而在多个单体电池之间剩余容量产生了偏差。

技术实现思路

[0006]在特开2018

156759号公报所记载的劣化判断装置中,使电池模块放电至预定电池容量,基于放电后的电池的缓和速度来判断多个单体电池间的剩余容量是否产生了偏差。但是,电池具有因放电条件的不同而在缓和速度上产生不同的特征,在特开2018

156759号公报中,并没有阐明放电条件。由于这种放电条件的不同,在特开2018

156759号公报所记载的劣化判断装置中,存在将被判断为良品的单元间的剩余容量偏差的电池模块、判断为不良品的误判产生范围变大的问题。
[0007]本专利技术是鉴于上述情况而完成的,其目的在于,提高以串联连接多个二次电池的方式构成的电池模块的剩余容量差异判断的判断精度。
[0008]本专利技术的二次电池的状态判断方法的一个方面,为一种对串联连接多个单体电池而构成的电池模块的状态进行判断的二次电池的状态判断方法,其包括:放电工序,在表示被判断为良品的所述电池模块的平均充电率与电池电压的关系的曲线图中,使所述电池模块放电至满足下述条件的判断充电率范围:所述电池电压相对于所述平均充电率的变化的
斜率,大于电池电压相对于平均充电率被估计为45%~55%范围内的所述平均充电率的斜率的平均充电率、并且所述平均充电率不为0%的平均充电率;缓和速度计算工序,其针对所述放电工序结束后的所述电池模块,计算将所述电池模块的电极设为开路状态时的所述电池电压的上升速度即缓和速度;以及判断工序,在所述缓和速度计算工序中测量出的所述缓和速度小于预先设定的判断阈值时,判断为所述多个单体电池中的某一个存在缺陷。
[0009]此外,本专利技术的二次电池的状态判断方法的一个方面,为提供一种对串联连接多个单体电池而构成的电池组的状态进行判断的二次电池的状态判断方法,其包括:放电工序,在所述电池模块的平均充电率为所述多个单体电池的剩余容量偏差在良品范围内的所述电池模块中,使所述电池模块放电至放电停止后的电池电压的缓和现象中的预先设定的判断期间内的电池电压的恢复速度即缓和速度、成为预先设定的缓和速度阈值以上的判断充电率范围;缓和速度计算工序,其针对所述放电工序结束后的所述电池模块,使所述电池模块的电极作为开路状态来测量所述缓和速度;以及判断工序,其在所述缓和速度计算工序中测量出的所述缓和速度小于预先设定的判断阈值时,判断为所述多个单体电池中的某一个存在不良。
[0010]此外,本专利技术的二次电池的状态判断装置的一个方面,为一种对串联连接多个单体电池而构成的电池模块的状态进行判断的二次电池的状态判断装置,其包括:放电控制部,其在表示被判断为良品的所述电池模块的平均充电率与电池电压的关系的曲线图中,使所述电池模块放电至成为下述条件的判断充电率范围:所述电池电压相对于所述平均充电率的变化的斜率,大于电池电压相对于平均充电率被估计为45%~55%范围内的所述平均充电率的斜率的平均充电率、并且所述平均充电率不为0%的平均充电率;缓和速度计算部,其针对所述放电控制部放电结束后的所述电池模块,计算将所述电池模块的电极设为开路状态时的所述电池电压的上升速度即缓和速度;以及判断部,在所述缓和速度计算部中测量出的所述缓和速度小于预先设定的判断阈值时,判断为所述多个单体电池中的某一个存在不良。
[0011]在本专利技术的二次电池的状态判断方法以及状态判断装置中,通过更严密地设定放电条件来提高多个单体电池的单体电池间的剩余容量偏差的检测精度。
[0012]根据本专利技术的二次电池的状态判断方法以及状态判断装置,能够提高电池模块的缺陷判断精度。
[0013]通过下文给出的详细描述和仅以举例说明的方式给出的附图,将更加充分地理解本公开的上述和其他目的、特征和优点,因此不应视为限制本公开内容。
附图说明
[0014]图1是实施方式1提供的状态判断系统的框图。
[0015]图2是说明电池模块中的剩余容量偏差的图。
[0016]图3是说明实施方式1提供的状态判断方法的流程的流程图。
[0017]图4是说明电池模块的电池容量与电池电压之间关系的曲线图。
[0018]图5是说明电池模块中的电压缓和现象中的电压变化的曲线图。
[0019]图6是说明电池模块中的极化缓和时电压的曲线图。
[0020]图7是说明实施方式1提供的状态判断方法中的缓和速度常数的图。
[0021]图8是说明模块内充电率差与缓和速度常数之间关系的曲线图。
[0022]图9是说明参考例提供的状态判断方法与实施方式1提供的状态判断方法中的误判范围差异的图。
[0023]图10是说明实施方式1提供的状态判断方法中的判断充电率范围的图。
[0024]图11是说明由于相对于电池模块的放电率的差异而引起的放电停止时的平均剩余容量差异的图。
[0025]图12是说明实施方式2提供的状态判断方法的放电工序的流程的图。
具体实施方式
[0026]为了使说明清楚,以下的记载和附图适当进行了省略和简化。此外,附图中作为执行各种处理的功能块而记载的各元件,硬件方面可以由CPU、存储器和其它电路构成,而软件方面由加载到存储器中的程序等实现。因此,本领域的技术人员应当理解,这些功能块可以仅由硬件、仅由软件、或者由本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次电池的状态判断方法,其对串联连接多个单体电池而构成的电池模块的状态进行判断,所述二次电池的状态判断方法包括:放电工序,在表示被判断为良品的所述电池模块的平均充电率与电池电压的关系的曲线图中,使所述电池模块放电至满足下述条件的判断充电率范围:所述电池电压相对于所述平均充电率的变化斜率,大于电池电压相对于平均充电率被估计为45%~55%范围内的所述平均充电率的斜率的平均充电率、并且所述平均充电率不为0%;缓和速度计算工序,针对所述放电工序结束后的所述电池模块,计算将所述电池模块的电极设为开路状态时的所述电池电压的上升速度即缓和速度;以及判断工序,在所述缓和速度计算工序中测量出的所述缓和速度小于预先设定的判断阈值时,判断所述多个单体电池中的某一个存在不良。2.根据权利要求1所述的二次电池的状态判断方法,其中,在所述缓和速度计算工序中,基于所述缓和速度,在将所述缓和速度的测量时间的平方根分之一作为横轴、将所述测量时间中的电池电压作为纵轴的曲线图中,计算在所述测量时间中预先确定的第一时间与第二时间之间的所述电池电压的斜率即缓和速度常数,在所述判断工序中,使用所述缓和速度常数进行所述多个单体电池的好坏判断。3.根据权利要求2所述的二次电池的状态判断方法,其中,所述第一时间和所述第二时间被设定在,从对所述电池模块进行放电处理后到所述放电处理后产生的极化缓和现象收敛为止的时间之间。4.根据权利要求1~3中任一项所述的二次电池的状态判断方法,其中,所述放电工序在被判断为良品的所述电池模块的平均充电率为1%~3%之间的状态下进行。5.根据权利要求1~4中任一项所述的二次电池的状态判断方法,其中,所述放电工序具有:第一放电工序,以预先确定的急速放电电流量使所述电池模块放电至比所述判断充电率范围更高的平均充电率;电压缓和工程,在所述第一放电工序停止后停止对所述电池模块的放电,并缓和所述电池模块的...

【专利技术属性】
技术研发人员:石野直室田洋辅须藤良介铃木均
申请(专利权)人:朴力美电动车辆活力株式会社
类型:发明
国别省市:

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