电池诊断设备和方法技术

根据本发明专利技术的一个实施方式的一种电池诊断设备包括：测量单元，其用于测量电池的放电容量和温度；欧姆电阻确定单元，其用于基于相对于所述电池生成的阻抗曲线确定所述电池的欧姆电阻；以及控制单元，其通过比较由所述测量单元测得的所述电池的放电容量与参考容量来计算容量变化率，通过比较由所述欧姆电阻确定单元确定的所述欧姆电阻与参考电阻来计算电阻变化率，通过比较所计算的电阻变化率与标准电阻变化率来确定所述电池的内部气体产生量，并且通过比较所计算的容量变化率与标准容量变化率来确定所述电池的内部气体产生原因。量变化率来确定所述电池的内部气体产生原因。量变化率来确定所述电池的内部气体产生原因。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池诊断设备和方法


[0001]本申请要求2020年10月12日在韩国提交的韩国专利申请10
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2020
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0131451的优先权，该申请的公开内容通过引用纳入本文中。
[0002]本公开涉及电池诊断设备和方法，更具体而言，涉及能够诊断电池的内部气体产生水平和内部气体产生原因的电池诊断设备和方法。

技术介绍

[0003]近来，对诸如笔记本电脑、摄像机以及便携式电话之类的便携式电子产品的需求急剧增加，并且电动车辆、储能电池、机器人、卫星等也得到了大力发展。因此，正在积极研究允许反复充放电的高性能电池。
[0004]当前可商购的电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等。其中，锂电池由于与镍基电池相比几乎没有记忆效应，而且自放电率也很低，能量密度高，因此备受关注。
[0005]随着电池的退化，伴随着内部气体的产生而发生各种副反应。如果副反应继续进行，并且内部气体的量超过了允许值，则电池的接合部分就会打开，电池就会达到EOL(寿命终止)状态。
[0006]因此，为了诊断电池的状态，需要测量内部气体量，但在现有技术中，难以按照非破坏性的方式测量电池的内部气体量。

技术实现思路

[0007]技术问题
[0008]本公开旨在解决现有技术的问题，因此本公开旨在提供一种电池诊断设备和方法，其用于基于电池的阻抗曲线以非破坏性的方式诊断电池的内部气体产生水平和内部气体产生原因。
[0009]本公开的这些和其它目的和优点可以根据下面的详细描述进行理解，并且将根据本公开的示例性实施方式变得更加显而易见。另外，将很容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求中所示的手段及其组合来实现。
[0010]技术方案
[0011]根据本公开的一个方面的一种电池诊断设备可以包括：测量单元，其配置成测量电池的放电容量和温度；欧姆电阻确定单元，其配置成基于针对所述电池生成的阻抗曲线确定所述电池的欧姆电阻；以及控制单元，其配置成通过比较由所述测量单元测得的所述电池的所述放电容量与参考容量来计算容量变化率，通过比较由所述欧姆电阻确定单元确定的所述欧姆电阻与参考电阻来计算电阻变化率，通过比较所计算的电阻变化率的大小与标准电阻变化率的大小来判断所述电池的内部气体产生水平，并且通过比较所计算的容量变化率的大小与标准容量变化率的大小来判断所述电池的内部气体产生原因。
[0012]所述欧姆电阻确定单元可以配置成，当由所述测量单元测得的所述电池的温度在预定时段期间等于或大于标准温度时，基于针对所述电池生成的所述阻抗曲线确定所述欧
姆电阻。
[0013]所述电池可以配置成在所述预定时段期间维持在所述标准温度或更高温度，然后在第一时间点完全充电，然后在第二时间点完全放电。
[0014]所述测量单元可以配置成测量在所述第一时间点完全充电的电池直到所述第二时间点完全放电时所述电池的放电容量。
[0015]所述控制单元可以配置成，当所计算的电阻变化率等于或大于所述标准电阻变化率时，判断产生了等于或大于标准量的所述电池的内部气体。
[0016]所述控制单元可以配置成，当所计算的电阻变化率小于所述标准电阻变化率时，判断产生了小于所述标准量的所述电池的内部气体。
[0017]所述控制单元可以配置成，当所计算的容量变化率等于或大于所述标准容量变化率时，判断所述内部气体产生原因是所述电池的负极的副反应。
[0018]所述控制单元可以配置成，当所计算的容量变化率小于所述标准容量变化率时，判断所述内部气体产生原因是除所述负极的副反应以外的其它原因。
[0019]所述控制单元可以配置成基于所述内部气体产生水平和所述内部气体产生原因来诊断所述电池的状态。
[0020]所述控制单元可以配置成，当判断产生了小于所述标准量的内部气体时，诊断所述电池的状态为正常状态。
[0021]当判断由于所述其它原因产生了等于或大于所述标准量的内部气体时，所述控制单元可以配置成，诊断所述电池的状态为第一警告状态并减小所述电池的上限温度。
[0022]当判断出由于所述负极的副反应产生了等于或大于所述标准量的内部气体时，所述控制单元可以配置成诊断所述电池的状态为第二警告状态，并减小所述电池的上限温度和上限C率中的至少一者。
[0023]根据本公开的另一方面的一种电池诊断系统可以包括：根据本公开的一方面所述的电池诊断设备；以及EIS单元，其配置成向所述电池输出交流电流，根据所述交流电流的输出结果产生代表所述电池的阻抗的阻抗曲线作为实部和虚部的对应关系，并将所生成的阻抗曲线输出到所述电池诊断设。
[0024]根据本公开的另一方面的所述电池诊断系统可以进一步包括：加热单元，其配置成升高所述电池的温度，使得所述电池的温度变得等于或大于标准温度；以及充放电单元，其配置成对所述电池进行充电和放电。
[0025]根据本公开的又一方面的一种电池组可以包括根据本公开的一方面所述的电池诊断设备。
[0026]根据本公开的再一方面的一种电池诊断方法可以包括：温度测量步骤，其用于测量电池的温度；欧姆电阻确定步骤，其用于基于针对所述电池生成的阻抗曲线确定所述电池的欧姆电阻；放电容量测量步骤，其用于测量所述电池的放电容量；容量变化率计算步骤，其用于通过比较所述测量步骤中测得的所述电池的所述放电容量与参考容量来计算容量变化率；电阻变化率计算步骤，其用于通过比较在所述欧姆电阻测定步骤中确定的所述欧姆电阻与参考电阻来计算电阻变化率；内部气体产生水平判断步骤，其用于通过比较所计算的电阻变化率的大小与标准电阻变化率的大小来判断所述电池的内部气体产生水平；以及内部气体产生原因判断步骤，其用于通过比较所计算的容量变化率的大小与标准容量
变化率的大小来判断所述电池的内部气体产生原因。
[0027]有利效果
[0028]根据本公开的一个方面，可以以非破坏性的方式诊断电池的内部气体产生水平和内部气体产生原因。
[0029]本公开的效果不限于上述效果，其它未提及的效果将由本领域的技术人员根据权利要求的描述清楚地理解。
附图说明
[0030]附图示出了本公开的优选实施方式，并与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不被解释为仅限于图示。
[0031]图1是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的电池诊断设备的图。
[0032]图2是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的阻抗曲线的图。
[0033]图3是示出由根据本公开的一个实施方式的电池诊断设备计算的容量变化率的一个实施例的图。
[0034]图4是示出由根据本公开的一个实施方式的电池诊断设备计算的电阻变化率的一个实施例的图。
[0035]图5是示意性地示出由根据本公开的一个实施方式的电池诊断设备诊断的电池的状态的图。
[0036]图6是示意性地示出根据本公开的另一实施方式的电池诊断系统的图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池诊断设备，该电池诊断设备包括：测量单元，其配置成测量电池的放电容量和温度；欧姆电阻确定单元，其配置成基于针对所述电池生成的阻抗曲线确定所述电池的欧姆电阻；以及控制单元，其配置成通过比较由所述测量单元测得的所述电池的所述放电容量与参考容量来计算容量变化率，通过比较由所述欧姆电阻确定单元确定的所述欧姆电阻与参考电阻来计算电阻变化率，通过比较所计算的电阻变化率的大小与标准电阻变化率的大小来判断所述电池的内部气体产生水平，并且通过比较所计算的容量变化率的大小与标准容量变化率的大小来判断所述电池的内部气体产生原因。2.根据权利要求1所述的电池诊断设备，其中，所述欧姆电阻确定单元配置成，当由所述测量单元测得的所述电池的温度在预定时段期间等于或大于标准温度时，基于针对所述电池生成的所述阻抗曲线确定所述欧姆电阻。3.根据权利要求2所述的电池诊断设备，其中，所述电池配置成在所述预定时段期间维持在所述标准温度或更高温度，然后在第一时间点完全充电，然后在第二时间点完全放电，并且其中，所述测量单元配置成测量在所述第一时间点完全充电的电池直到在所述第二时间点完全放电时所述电池的放电容量。4.根据权利要求1所述的电池诊断设备，其中，所述控制单元配置成，当所计算的电阻变化率等于或大于所述标准电阻变化率时，判断所述电池产生了等于或大于标准量的内部气体，并且其中，所述控制单元配置成，当所计算的电阻变化率小于所述标准电阻变化率时，判断所述电池产生了小于所述标准量的内部气体。5.根据权利要求4所述的电池诊断设备，其中，所述控制单元配置成，当所计算的容量变化率等于或大于所述标准容量变化率时，判断所述内部气体产生原因是所述电池的负极的副反应，并且其中，所述控制单元配置成，当所计算的容量变化率小于所述标准容量变化率时，判断所述内部气体产生原因是除所述负极的副反应以外的其它原因。6.根据权利要求5所述的电池诊断设备，其中，所述控制单元配置成基于所述内部气体产生水平和所述内部气体产生原因来诊断所述电池的状态。7.根据权利要求6所述的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹庚火，裵允玎，车阿明，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：