二次电池、二次电池的检查装置和检查方法以及电池检查系统制造方法及图纸

与串联连接的多个电池单元（BC（1）～BC（n））分别并联连接有多个检测单元（DU（1）～DU（n））。各检测单元（DU）包括串联连接的电感器（42）和齐纳二极管（45）。电池检验器50包括形成闭合电路的多个检测电感器（52（1）～52（n））和单个电压计（55）。多个检测电感器（52（1）～52（n））被配置成分别与多个检测单元的电感器（42（1）～42（n））磁耦合。各齐纳二极管（45）以通过电池单元（BC）的输出电压而反向偏置的极性连接。齐纳二极管（45）的击穿电压（（Vz（1）～Vz（n））比通常使用时的各电池单元（BC）的输出电压高且被设定为阶段性地不同的电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及二次电池、二次电池的检查装置和检查方法以及电池检查系统，更具体地说，涉及在串联连接有多个电池单元的组合电池中，检测电池单元单位的内部电阻异常的技术。
技术介绍
—般根据二次电池的输出电压来判定二次电池的劣化状态。例如，在特公平1-33787号公报(专利文献I)中，记载了基于发动机启动时的电池电压来检测电池系统的异常状态。具体地说，记载了在发动机低温时的发动机启动中，在电池电压降低时检测电池的性能劣化。这样，电池的检查一般基于输出电压来执行。 现有技术文献专利文献I :特公平1-33787号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题近年来，为了确保输出电压和积蓄电力，使用二次电池作为连接有多个电池单元的组合电池的情况增加。例如，作为电动汽车、混合动力汽车等电动车辆的马达驱动用电源，使用串联连接有多个电池单元的二次电池。由于组合电池整体的价格较高，所以优选实现通过仅更换构成组合电池的多个电池单元中已劣化的一部分来抑制成本的电池更换。为了使这样的电池更换确立，需要进行电池单元单位的劣化判定。尤其需要更换因劣化而导致内部电阻上升的电池单元。如专利文献I中示出那样，在劣化判定中也需要评价充放电时的电池单元的输出电压。因此，当简单地考虑时，需要测定电池单元单位的输出电压。然而，在组合电池的结构中，如果对每个电池单元设置电压传感器则会使成本上升。因此,优选对每个由多个电池单元构成的电池块(block)或者电池模块(module)配置电压传感器，然后通过电池检查专用的服务工具等来测定每个电池单元的输出电压。此时，如果服务工具也需要相当于电池单元数量的电压传感器，则服务工具变得高价。另外，针对输出电压比较高的组合电池，需要进行与服务工具的接线作业等，这在安全上并不优选。本专利技术是为了解决这样的问题而提出的，其目的在于，针对由串联连接有多个电池单元的组合电池构成的二次电池，通过廉价结构的检测装置来安全地检查电池单元单位的劣化(尤其是内部电阻上升)。用于解决问题的手段本专利技术的一种方式，是一种二次电池，具有串联连接的多个电池单元；和与多个电池单元分别并联连接的多个检测单元。多个检测单元各自包括串联连接的电抗器和齐纳二极管。各齐纳二极管的击穿电压比各电池单元使用时的输出电压高，多个检测单元各自的齐纳二极管的击穿电压被设计成阶段性地不同的值。优选，多个电池单元具有按顺序连接的从第I个到第η个电池单元，其中η为2以上的整数。多个检测单元具有与从第I个电池单元到第η个电池单元分别并联连接的从第I个到第η个检测单元。第i个检测单元中的齐纳二极管的击穿电压比第(i+Ι)个检测单元中的齐纳二极管的击穿电压低，其中i为I (η-I)的整数。另外优选，在二次电池的检查时，向二次电池供给比二次电池使用时的二次电池的充电电压高的充电电压。进而优选，二次电池搭载于混合动力汽车，混合动力汽车还搭载有用于产生二次·电池的充电电力的发电机构和控制发电机构的控制单元。控制单元控制发电机构，以在二次电池的检查时向二次电池供给比混合动力汽车行驶时的二次电池的充电电流上限值大的恒定电流。本专利技术的另一方式，是一种二次电池的检查装置，二次电池具有串联连接的多个电池单元和与多个电池单元分别并联连接的多个检测单元。多个检测单元各自包括串联连接的电抗器和具有比各电池单元使用时的输出电压高的击穿电压的齐纳二极管。检查装置具有串联连接的多个检测电抗器；和与多个检测电抗器串联连接而构成闭合电路的电压检测器。多个检测电抗器被配置成在对二次电池安装上检查装置的二次电池的检查时，与齐纳二极管的击穿电压被设定成阶段性地不同的值的多个检测单元中的电抗器--对应地磁耦合。优选，在二次电池的检查时，向二次电池供给比二次电池使用时的二次电池的充电电压高的充电电压。进而优选，二次电池搭载于混合动力汽车，混合动力汽车还搭载有用于产生二次电池的充电电力的发电机构和控制发电机构的控制单元。控制单元控制发电机构，以在二次电池的检查时向二次电池供给比混合动力汽车行驶时的二次电池的充电电流上限值大的恒定电流。本专利技术的另一方式，是一种电池检查系统，具有二次电池和二次电池的检查装置。二次电池包括串联连接的多个电池单元；和与多个电池单元分别并联连接的多个检测单元。多个检测单元各自具有串联连接的电抗器和齐纳二极管。各齐纳二极管的击穿电压比各电池单元使用时的输出电压高，在多个检测单元各自中，齐纳二极管的击穿电压被设计成阶段性地不同的值。检查装置包括串联连接的多个检测电抗器；和与多个检测电抗器串联连接而构成闭合电路的电压检测器。多个检测电抗器被配置成在对二次电池安装上检查装置的二次电池的检查时,与多个检测单元中的电抗器--对应地磁耦合。优选，在二次电池的检查时，向二次电池供给比二次电池使用时的二次电池的充电电压高的充电电压。另外优选，二次电池容纳于形成有凹部的第I壳体。检查装置容纳于形成有与凹部嵌合的形状的凸部的第2壳体。并且，各电抗器和各检测电抗器与凹部和凸部分别对应地配置，以在凹部与凸部嵌合的状态下，多个检测电抗器与多个检测单元中的电抗器一一对应地磁耦合。另外优选，二次电池搭载于混合动力汽车。混合动力汽车还搭载有用于产生二次电池的充电电力的发电机构和控制发电机构的控制单元。控制单元控制发电机构，以在二次电池的检查时向二次电池供给比混合动力汽车行驶时的二次电池的充电电流上限值大的恒定电流。本专利技术的另一方式，是一种二次电池的检查方法，所述二次电池具有串联连接的多个电池单元，所述检查方法包括如下的安装步骤将检查装置安装于二次电池，所述检查装置具有由串联连接的多个检测电抗器和电压检测器构成的闭合电路，所述二次电池具有与多个电池单元分别并联连接的多个检测单元。多个检测单元各自包括串联连接的电抗器和齐纳二极管。各齐纳二极管的击穿电压比各电池单元使用时的输出电压高，且多个检测单元各自的齐纳二极管的击穿电压被设计成阶段性地不同的值。并且，在检查装置被安装于二次电池的状态下，多个检测电抗器被配置成与多个检测单兀中的电抗器对应地磁耦合。检查方法还包括供给步骤，将比二次电池使用时的二次电池的充电电压高的充电电压向安装上检查装置的二次电池供给；测定步骤，测定用于基于向二次电池供给测试电流起的电压检测器的电压波形判断各多个电池单元的劣化的参数；判断步骤，基于所测定 的参数判断在多个电池单元中是否存在内部电阻上升的异常单元；和确定步骤，在判断为存在异常单元时，基于参数从多个电池单元中确定异常单元。优选，参数包括在电压波形中电压呈台阶状变化的阶段数。判断步骤中，基于阶段数来判断是否存在异常单元。另外优选，参数包括在电压波形中电压呈台阶状变化时的各电压台阶的时间宽度。确定步骤中，基于时间宽度从多个电池单元中确定异常单元。进而优选，检查方法还包括在二次电池开始使用时或新品时，通过检查装置测定参数的步骤；和将所测定的参数作为基准数据进行存储的步骤。并且，判断步骤中，基于基准数据与检查时所测定的参数的比较，判断是否存在异常单元。确定步骤中，基于基准数据与检查时所测定的参数的比较，从多个电池单元中确定异常单元。另外优选，二次电池搭载于混合动力汽车，混合动力汽车还搭载有用于产生二次电池的充电电力的发电机构。并且，供给步骤中，控制发电机构，以向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：田边千济，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：