二次电池的异常检测器件及二次电池器件制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种二次电池的异常检测器件，其能够可靠度佳且确实地检测二次电池的内部短路异常。本发明专利技术的二次电池的异常检测器件具备：内部短路检测手段（２０ｂ），监视二次电池的充放电停止时的电池电压的变化，求取预先设定的时间中的所述电池电压的降低电压，当降低电压超过预设的阈值电压时，将其检测为所述二次电池的内部短路异常；劣化检测手段（２０ｄ），评价所述二次电池的劣化程度；及阈值电压控制手段（２０ｃ），依据该劣化检测手段所评价的劣化度逐渐将所述阈值电压提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用以检测电池单元(battery cell)的内部短路异常的二次电池 的异常检测器件及具备该异常检测器件的二次电池器件。
技术介绍
使用锂离子电池等二次电池作为各种电子机器的电源是依据该电池规格而串联/ 并联连接多个电池单元。使用时，依据二次电池的电池电压或充电容量/放电剩余容量来 控制其充放电，或者检测二次电池的异常而禁止其使用，也有依据二次电池的特性劣化的 程度来将该二次电池所具有的特性充分引导出来的作法。就二次电池的异常检测处理的一例而言，例如本专利技术的专利技术人等早前已在日本 特愿2007-243079中提出检测因电池单元内部的缺陷所导致的内部短路(所谓的微短路 (micro-short))以禁止使用产生内部短路的二次电池。此外，就依据二次电池的特性劣化 的程度进行控制的控制技术的一例而言，有人提出在二次电池的性能(充电容量)劣化时， 通过降低其充电电流而充电得更多的技术(参照例如专利文献1)。专利文献1 美国专利申请公开2007/0139008号
技术实现思路
(专利技术所欲解决的问题)此外，所述的二次电池的内部短路是指二次电池内部性且非故意的短路状态，且 为仅管未将二次电池充电或放电仍有内部电流(自放电电流)流通致使电池容量降低的现 象。附带一提，此种内部短路在例如额定4. 2V的二次电池中，能够由未有充放电电流流通 时的电池电压以30分钟左右下降20mV以上的现象而得知。此内部短路所引起的电池电压 的降低是较一般性的自然放电所引起的电池电压的降低还要显著。然而，因二次电池的内部短路所引起的电池电压的降低的程度并不是一定相同。 于是，本专利技术的专利技术人们针对所述内部短路所引起的电池电压的降低的现象试行了验证， 结果例如图4所示，是依新品的二次电池(特性A)与经长时间使用的二次电池(特性B、C) 而有莫大的差异。另外，在图4中，就与微短路、短路(内部短路)等效的试验而言，是从电 池放电(例如0. 5C至0. 05C的电流，在图4中是0. 5C的电流的放电)至外部，藉此产生与 微短路、短路(内部短路)发生时同等的现象而观察此时的电压的降低。具体而言，通过所述试验，发现比起新品的二次电池，经长时间使用的二次电池因 内部短路所引起的电池电压的降低的比率较大，并发现在经长时间使用致使电池性能劣化 的二次电池中，内部短路所引起的电池电压降低的变异会变大。尽管如此，以往中一般仍不过是着眼于新品的二次电池中的内部短路所引起的电 池电压的降低现象(特性A)来检测其内部短路异常。是故，即便经长时间使用致使电池性 能劣化的二次电池的电池电压不过是因其自然放电而缓缓降低时，仍会有将其误检测为二 次电池的内部短路异常之虞。本专利技术乃根据所述见解而研创，其目的在于提供一种不会将特性已劣化的二次电 池的自然放电所引起的电压降低误检测为内部短路异常，换言之能够确实地检测电池单元 的内部短路异常的二次电池的异常检测器件及具备该异常检测器件的二次电池器件。(用于解决问题的手段)为了达成所述目的，本专利技术的二次电池的异常检测器件具备内部短路检测手段，监视二次电池的充放电停止时的电池电压的变化，当预先设定的时间中的所述电池电压的降低电压超过预设的阈值电压时，将所述二次电池的内部短 路检测为异常；劣化检测手段，评价所述二次电池的劣化程度；及阈值电压控制手段，依据该劣化检测手段所评价的劣化度逐渐将所述阈值电压提尚ο附带一提，所述劣化检测手段例如构成为根据所述二次电池的满充电容量的变 化、所述二次电池的充放电循环次数、及所述二次电池的内部电阻值的变化之中的至少1 种来评价所述二次电池的劣化度。此外，所述阈值电压控制手段例如构成为以依据所述二 次电池的满充电容量的变化而渐增的阈值电压、依据所述二次电池的充放电循环次数而渐 增的阈值电压、及依据所述二次电池的内部电阻值的变化而渐增的阈值电压之中的最高的 阈值电压来更新之前求出的阈值电压。此外，还具备有电压降低检测手段，经依据所述二次 电池的电池电压而预设的时间而求取所述二次电池的电池电压在该时间内的降低电压。此外，本专利技术的二次电池器件，具备有二次电池及具有所述构成的异常检测器件， 且进一步具备有禁止手段，在所述异常检测器件检测出所述二次电池的内部短路时禁止该 二次电池的使用。(专利技术效果)依据本专利技术的异常检测器件，由于依据二次电池的劣化程度将用以判定二次电池 的内部短路的阈值予以更新，因此即便二次电池的特性劣化导致自然放电所引起的电压降 低的比率增加，也不会有将该状况误检测为内部短路异常之虞。是以，能够达到防止虽仍有 作为二次电池的能力却因被当作发生有内部短路异常而予以丢弃处分的不当情形于未然 等的效果。附图说明图1是显示本专利技术一实施例的二次电池器件的概略构成的图。图2是显示二次电池器件的二次电池的内部短路检测处理步骤的一例的图。图3是显示本专利技术一实施例的依据二次电池的劣化度更新阈值电压的更新处理 步骤的图。图4是新品的二次电池与特性已劣化的二次电池中因内部短路所引起的电池电 压的降低特性的比较图。主要组件符号说明1 二次电池2 电池单元3 连接片4 温度感测器5 电流检测部6、7控制开关(充放电禁止手段)8温度检测部10 电池组20控制/运算部20a充放电检测部(充放电检测手段)20b 内部短路检测部(内部短路检测手段)20c判定阈值控制部(判定阈值控制手段)20d劣化度判定部(劣化度判定手段)21多工器22、23A/D 转换器24通信处理部30 电子机器31控制/电源部32负载VO 至V3、Vbat、Vt 电压具体实施例方式以下，参照图式说明本专利技术一实施例的二次电池的异常检测器件及二次电池器 件。该二次电池器件具备二次电池及该二次电池的充放电控制器件与异常检测器件 等，且以装配于例如手提电话终端器件与笔记本个人电脑等电子机器而使用的所谓电池组 (battery pack)的形式实现。图1是本专利技术的二次电池器件(电池组)10的主要部概略构 成图。基本上该电池组10是装配在电子机器30，且具备有连接至该电子机器30所内建的 控制/电源部(充电器)31而被充电的二次电池1。另外，对电子机器30的控制/电源部(充电器)31供给商用电源，所述二次电池1 被以从商用电源获得的能量充电。并且，当所述电子机器30不使用商用电源时，则使用电 池组10作为该电子机器30的电源。S卩，电池组10是构成为经由所述控制/电源部31对 属于所述电子机器30的主体部的CPU (Central Processing Unit;中央处理器)与存储器 等负载32供给通过充电而蓄积在所述二次电池1的电能。附带一提，所述二次电池1是由锂电池或镍氢电池等所构成，且以例如串联/并联 连接多个电池单元2而以确保有既定的电池电压与电池容量的电池群的形式来实现。具体 而言，例如在使用诸如锂电池于满充电状态为4. 2V的电池单元2时，通过将电池单元2予 以3段串联连接，从而实现二次电池1为整体具有额定12. 6V的电池电压的二次电池。此 夕卜，通过将各段的电池单元2采用分别并联连接有多个电池单元，即可确保必要的电性容 量(电流量)。 该等多个电池单元2的并联连接及串联连接，例如可使用由金属板与导线所构成 的连接片3来进行，从而实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次电池的异常检测器件，其特征在于，具备：内部短路检测手段，监视二次电池的充放电停止时的电池电压的变化，当预先设定的时间中的所述电池电压的降低电压超过预设的阈值电压时，将所述二次电池的内部短路检测为异常；劣化检测手段，评价所述二次电池的劣化程度；及阈值电压控制手段，依据该劣化检测手段所评价的劣化度逐渐将所述阈值电压提高。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：川角笃史，西川透，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]