电池系统诊断装置及方法制造方法及图纸

公开了一种能够早期有效地诊断电池系统中包括的多个电池单体当中的有缺陷电池单体的电池诊断技术。电池系统诊断装置诊断包括其中具有电极接线片的多个电池单体的电池系统，并且包括电压测量单元，其被配置为针对多个电池单体中的每一个测量每次充电或放电的结束电压；以及处理器，其被配置为随时间累积由电压测量单元测量的每个电池单体的结束电压，并且基于所累积的结束电压趋势检测多个电池单体当中的、在电极接线片中具有缺陷的电池单体。体。体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池系统诊断装置及方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年1月19日在韩国提交的韩国专利申请No.10
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2021
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0007559的优先权，其公开内容通过引用并入本文。


[0003]本公开涉及电池诊断技术，并且更具体地，涉及能够在包括多个电池单体的电池系统的状态下诊断有缺陷的电池单体的电池诊断技术。

技术介绍

[0004]目前商业化的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等。其中，因为锂二次电池由于与镍基二次电池相比基本上没有记忆效应而确保自由充电和放电，以及极低的放电率和高能量密度，因此锂二次电池备受瞩目。
[0005]锂二次电池主要使用锂基氧化物和碳材料分别作为正极活性材料和负极活性材料。此外，锂二次电池包括电极组件，其中布置了分别涂覆有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板，其之间插入分隔件；以及外部，即电池外壳，其用于密封地容纳电极组件连同电解液。
[0006]通常，根据外部的形状，锂二次电池可以被分类为其中电极组件被置于金属罐中的罐型二次电池和其中电极组件被置于铝层压片材的袋中的袋型二次电池。特别地，袋型二次电池由于其诸如易于堆叠和重量轻的优点而趋向于更广泛地使用。
[0007]袋型二次电池可以通过在电极组件被容纳在袋外部中的状态下注入电解质然后密封袋外部来制造。
[0008]图1是示出一般袋型二次电池的分解立体图，并且图2是示出图1的袋型二次电池的立体图。
[0009]如图1和图2所示，袋型二次电池1可以包括电极组件20和用于容纳电极组件20的袋外部30。
[0010]这里，电极组件20具有包括正极板、负极板和介于它们之间的分隔件的基本结构，并且可以被容纳在形成于袋外部30内部的内部空间I中。此时，袋外部30可以被形成有上袋31和下袋32，并且密封部S被设置在上袋31和下袋32的外周表面上，使得密封部S彼此粘附以密封其中电极组件20被容纳的内部空间I。
[0011]这里，至少一个正极接线片11和至少一个负极接线片12可以分别从正极板和负极板延伸。另外，正极接线片11和负极接线片12可以分别与板状电极引线——即，板状正极引线41和板状负极引线42——耦合。另外，正极引线41的一部分和负极引线42的一部分可以被暴露在袋外部30之外，以提供与二次电池的外部配置——例如另一二次电池或外部设备——电连接的电极端子。
[0012]随着二次电池应用领域的扩大，近年来，二次电池正不仅在诸如便携式电子设备的小型设备中而且在诸如车辆和能量存储系统(ESS)的中型和大型设备中被广泛用于驱动
或能量存储。在这种中大型设备的情况下，为了增加输出或容量，可以将大量二次电池串联和/或并联电连接。特别地，在能量存储系统的情况下，可以包括非常大量的二次电池。例如，能量存储系统可以包括多个电池架，并且每个电池架可以被配置为在架框架中容纳多个电池模块。另外，每个电池模块可以包括数个二次电池，并且每个二次电池可以被称为电池单体。因此，能量存储系统可以包括非常大量的电池单体，例如数千到数万个电池单体。
[0013]在这种电池系统的情况下，诊断每个电池单体的状态非常重要。然而，随着其中包括的电池单体的数量增加，诊断特定电池单体的状态并检测具有缺陷的电池单体并不容易。此外，电池单体可能存在许多不同类型的故障。例如，电池单体中可能发生各种问题，诸如外部损坏、分隔件损坏、金属异物形成、电解液泄漏和接线片缺陷。其中，接线片缺陷可以是当设置在电池单体内部的至少一个正极接线片11或负极接线片12——即，电极接线片10——断开或导致接触错误时发生的缺陷类型。如果发生这样的接线片缺陷，则对应电池单体的性能可能劣化或发生故障，并且因此电池系统的性能和可靠性可能整体劣化。另外，如果特定电池单体中发生诸如接线片缺陷的问题，则该电池单体可能会点火并导致整个电池系统着火。
[0014]因此，识别电池系统中包括的大量电池单体当中的哪个电池单体存在问题以及发生了什么类型的缺陷非常重要。特别地，当有缺陷单体发生时，早期诊断这种有缺陷单体是非常重要的。然而，尚未提出用于诊断这种有缺陷电池单体以及甚至早期诊断特定缺陷类型的有效方法。

技术实现思路

[0015]技术问题
[0016]本公开被设计以解决相关技术的问题，因此，本公开旨在提供电池系统诊断装置和方法，其可以在早期有效地诊断电池系统中包括的多个电池单体当中的有缺陷电池单体；以及包括该电池系统诊断装置的电池系统。
[0017]本公开的这些和其他目的和优点可以从以下详细描述中理解，并且从本公开的示例性实施例中将变得更加明显。此外，将容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求及其组合中所示的方式来实现。
[0018]技术方案
[0019]在本公开的一个方面，提供了一种电池系统诊断装置，其诊断包括其中具有电极接线片的多个电池单体的电池系统，该装置包括：电压测量单元，其被配置为针对多个电池单体中的每一个测量每次充电或放电的结束电压；以及处理器，其被配置为随时间累积由电压测量单元测量的每个电池单体的结束电压，并且基于所累积的结束电压趋势检测多个电池单体当中的、在电极接线片中具有缺陷的电池单体。
[0020]这里，处理器可以被配置为分开检测断开缺陷和不完全接触缺陷作为电极接线片的缺陷。
[0021]另外，处理器可以被配置为获得结束电压趋势与参考趋势之间的偏差趋势，并且基于所获得的偏差趋势检测每个电池单体在电极接线片中是否具有缺陷。
[0022]另外，处理器可以被配置为获得针对电池系统中包括的多个电池单体的结束电压的平均趋势作为参考趋势，并且将该参考趋势与结束电压趋势进行比较。
[0023]另外，当偏差趋势等于或大于标准偏差时，处理器可以被配置为检测对应电池单体具有断开缺陷。
[0024]另外，当偏差趋势等于或大于标准偏差的情况和偏差趋势等于或小于标准偏差的情况重复时，处理器可以被配置为检测对应电池单体具有不完全接触缺陷。
[0025]另外，标准偏差可以包括第一标准偏差和第二标准偏差。
[0026]另外，处理器可以被配置为通过区分针对每个电池单体的充电过程和放电过程来检测有缺陷电池单体。
[0027]在本专利技术的另一方面，还提供一种包括根据本公开的电池系统诊断装置的电池系统。
[0028]在本公开的又一方面，还提供了一种电池系统诊断方法，该方法诊断包括其中具有电极接线片的多个电池单体的电池系统，该方法包括：针对多个电池单体中的每一个测量每次充电或放电的结束电压；随时间累积测量步骤中测量的每个电池单体的结束电压，以形成结束电压趋势；以及基于形成步骤中形成的结束电压趋势，检测多个电池单体当中的、电极接线片中具有缺陷的电池单体。
[0029]有利效果
[0030]根据本公开，在包括多个电池单体的电池系统中，可以有效地诊断有缺陷电池单体。
[0031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】1.一种电池系统诊断装置，所述电池系统诊断装置诊断包括其中具有电极接线片的多个电池单体的电池系统，所述装置包括：电压测量单元，所述电压测量单元被配置为针对多个电池单体中的每一个测量每次充电或放电的结束电压；以及处理器，所述处理器被配置为随时间累积由所述电压测量单元测量的每个电池单体的结束电压，并且基于所累积的结束电压趋势检测所述多个电池单体当中的、在电极接线片中具有缺陷的电池单体。2.根据权利要求1所述的电池系统诊断装置，其中，所述处理器被配置为分开检测断开缺陷和不完全接触缺陷作为所述电极接线片的缺陷。3.根据权利要求1所述的电池系统诊断装置，其中，所述处理器被配置为获得所述结束电压趋势与参考趋势之间的偏差趋势，并且基于所获得的偏差趋势检测每个电池单体在所述电极接线片中是否具有缺陷。4.根据权利要求3所述的电池系统诊断装置，其中，所述处理器被配置为获得针对所述电池系统中包括的所述多个电池单体的结束电压的平均趋势作为所述参考趋势，并且将所述参考趋势与所述结束电压趋势进行比较。5.根据权利要求3所述的电池系统诊断装置，其中，当所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡秀炫，李范镇，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：