CN102193069B - 用于在锂离子二次电池中确定金属锂是否沉淀的确定***和确定方法、以及装备该确定***的车辆 - Google Patents
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Abstract
一种用于在锂离子二次电池(5)中确定金属锂是否沉淀的确定***(1)，其包括：放电单元(9)，其使得锂离子二次电池(5)进行恒定电流放电，直到锂离子二次电池(5)的电压成为对应于预定的低充电状态的电压为止；自然升高获取单元(2)，其在恒定电流放电终止后获取锂离子二次电池(5)的电压的自然升高；以及沉淀确定单元(4)，其比较所获取的自然升高与预定的阈值，当所述自然升高大于或者等于所述阈值时确定所述金属锂未沉淀，而当所述自然升高小于所述阈值时确定所述金属锂沉淀。
Description
技术领域
本发明涉及用于在锂离子二次电池中确定金属锂是否沉淀的确定***和确定方法，以及装备该确定***的车辆。
背景技术
通常要对锂离子二次电池的内部状态进行检查。作为锂离子二次电池的一种内部状态，期望通过检查确认金属锂是否沉淀。例如，在日本专利申请公开8-190934(JP-A-8-190934)中被称作“枝晶沉淀”的现象也是金属锂的沉淀。锂离子二次电池初始不含有金属锂；然而，根据用途，金属锂可沉淀在负电极的表面上。已达到这种状态的锂离子二次电池需要被更换，因为性能上的恶化非常显著。因此，必须在锂离子二次电池中确认金属锂是否沉淀。
例如在日本专利申请公开2003-59544(JP-A-2003-59544)中描述了一种检测锂离子二次电池的内部状态的方法。在JP-A-2003-59544中描述的方法中，锂离子二次电池首先接受恒定电流充电，接着接受恒定电压充电。于是获得充电的电池与标准电池之间的指数(诸如充电容量和内阻)上的差异。期望基于上述差异确认被检查的电池的内部状态。
然而，为了应用上述相关技术，用于给被检查的电池充电的电源既需要与恒定电流充电兼容，又需要与恒定电压充电兼容。因此需要复杂的电源***。具体而言，例如在车载应用中，难以通过车辆自身的电力***执行所需要的充电。通常情况下，车辆的电力***未被设计用于恒定电压控制。
另外，作为检查的结果可以获得有关容量下降或内阻增大的信息；然而，不能确定是什么因素给出所获得的信息。即，不仅在金属锂沉淀的情况下，而且在不与金属锂沉淀同时出现的正常使用退化(在下文中称做“循环退化”)的情况下，容量下降或内阻增大的趋势都被观察到。因此，难以确定金属锂是否沉淀。
发明内容
本发明提供用于在不使用恒定电压控制的情况下在锂离子二次电池中确定金属锂是否沉淀的确定***及确定方法，以及装备该确定***的车辆。
本发明的第一方面提供一种用于在锂离子二次电池中确定金属锂是否沉淀的确定***。该确定***包括：放电单元，其使得锂离子二次电池进行恒定电流放电，直到锂离子二次电池的电压成为对应于预定的低充电状态的电压为止；自然升高获取单元，其在恒定电流放电终止后获取锂离子二次电池的电压的自然升高；以及沉淀确定单元，其比较获取的自然升高与预定的阈值，当自然升高大于或者等于阈值时确定所述金属锂未沉淀，而当自然升高小于阈值时确定金属锂沉淀。
另外，根据第一方面的确定***还可以包括阈值确定单元，其当锂离子二次电池的温度下降时，增大在沉淀确定单元中使用的阈值，而当锂离子二次电池的温度升高时，减小在沉淀确定单元中使用的阈值。这是因为锂离子二次电池的内阻在低温下要比在高温下大。
另外，根据第一方面的确定***还可以包括温度校正单元，其当锂离子二次电池的温度下降时，将获取的自然升高校正为较小的值，而当锂离子二次电池的温度升高时，将获取的自然升高校正为较大的值，其中，沉淀确定单元可以将由温度校正单元校正的自然升高与阈值相比较。这是因为锂离子二次电池的内阻在低温下要比在高温下大。
另外，根据第一方面的确定***还可以包括：初始允许性确定单元，其在所述恒定电流放电之前确定所述锂离子二次电池的电压是否高于或者等于预定的确定初始允许电压；以及初步充电单元，其将所述锂离子二次电池充电至预定的目标充电电压，其中，当所述初始允许性确定单元确定所述锂离子二次电池的电压高于或者等于所述确定初始允许电压时，所述恒定电流放电可以立即开始；而当所述初始允许性确定单元确定所述锂离子二次电池的电压低于所述确定初始允许电压时，可以通过所述初步充电单元对所述锂离子二次电池充电，然后可以开始所述恒定电流放电。这是为了通过充分执行恒定电流放电确保确定精度。
另外，在根据第一方面的确定***中，所述确定初始允许电压可以对应所述锂离子二次电池的60％至70％的充电状态。
另外，在根据第一方面的确定***中，对应于所述预定的低充电状态的电压可以对应所述锂离子二次电池的10％至20％的充电状态。
本发明的第二方面提供了一种车辆，其包括：锂离子二次电池；和根据第一方面的确定***。
本发明的第三方面提供了一种用于在锂离子二次电池中确定金属锂是否沉淀的确定方法。该确定方法包括：使得所述锂离子二次电池进行恒定电流放电；当所述锂离子二次电池通过所述恒定电流放电具有预定的低充电状态时，终止所述恒定电流放电；在所述恒定电流放电终止后，获取所述锂离子二次电池的电压的自然升高；比较所述获取的自然升高与预定的阈值；以及当所述自然升高大于或者等于所述阈值时，确定所述金属锂未沉淀，而当所述自然升高小于所述阈值时，确定所述金属锂沉淀。
另外，根据第三方面的确定方法还可以包括当所述锂离子二次电池的温度下降时，增大用于与所述自然升高比较的所述阈值，而当所述锂离子二次电池的温度升高时，减小用于与所述自然升高比较的所述阈值。
另外，根据第三方面的确定方法还可以包括：当所述锂离子二次电池的温度下降时，将所述获取的自然升高校正为较小的值，而当所述锂离子二次电池的温度升高时，将所述获取的自然升高校正为较大的值；以及将所校正的自然升高与所述阈值相比较。
另外，该确定方法还可以包括：在所述恒定电流放电之前，确定所述锂离子二次电池的电压是否高于或者等于预定的确定初始允许电压；以及当确定所述锂离子二次电池的电压高于或者等于所述确定初始允许电压时，立即开始所述恒定电流放电；而当确定所述锂离子二次电池的电压低于所述确定初始允许电压时，将所述锂离子二次电池充电至预定的目标充电电压，然后开始所述恒定电流放电。
另外，在根据第三方面的确定方法中，所述确定初始允许电压可以对应所述锂离子二次电池的60％至70％的充电状态。
另外，在根据第三方面的确定方法中，所述预定的低充电状态可以为所述锂离子二次电池的10％至20％的充电状态。
在金属锂沉淀的电池中，当SOC低时，负电极的极化非常显著，因此负电极的极化变大，然而正电极的极化不那么大。因此，当SOC低时，只有负电极的极化对内阻的升高有贡献。因此，与金属锂未沉淀的电池相比，当SOC低时，内阻较小。在本发明的这些方面中，在电池进行恒定电流放电之后，根据电池电压上的自然升高确定这种情形。
根据本发明的这些方面，可以提供用于在不使用恒定电压控制的情况下在锂离子二次电池中确定金属锂是否沉淀的确定***及确定方法，以及装备该确定***的车辆。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的特征、优点和技术及工业意义，其中类似的数字指示类似的元件，并且在附图中：
图1是根据本发明的实施例的锂沉淀确定***的方框图；
图2是由根据本发明的实施例的锂沉淀确定***执行的确定程序的流程图；
图3为曲线图，其示出了在根据本发明的实施例的确定程序中电池两端的电压的变化；
图4为曲线图，其示出了在根据本发明的实施例的锂离子二次电池中，SOC(充电状态)与正、负电极的电势之间的关系；以及
图5是装备图1所示的锂沉淀确定***的混合动力车辆的透视图。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本发明的实施例。根据本实施例的用于锂离子二次电池的锂沉淀确定***1构造成图1中所示。图1所示的用于锂离子二次电池的锂沉淀确定***1在电池组5中确定金属锂是否沉淀。电池组5是其中多个锂离子二次电池串联的电池组。
锂沉淀确定***1包括电流表2、电压表3、处理单元4、负载7和温度计11。电流表2测量流过电池组5的电流大小。电压表3测量电池组5的两端之间的电压。处理单元4获取电压表3的测量结果等，然后基于测量结果进行上述确定或者执行所述确定所需要的处理。处理单元4还控制负载7。温度计11获取电池组5的温度。
负载7包括充电单元8、放电单元9和DC/DC变换器10。充电单元8用于向电池组5提供充电电流。例如，充电单元8是发电动机。放电单元9从电池组5接收放电电流以按照某种方式工作。例如，放电单元9是电动机。一个装置可以既用作充电单元8又用作放电单元9。DC/DC变换器10利用放电单元9以恒定电流放电方式放电，其中恒定电流放电将在下面描述。另外，在负载7和电池组5之间设置继电器6。继电器6也由处理单元4操作。
由图1中示出的锂沉淀确定***1按照在图2的流程图中示出的程序进行确定。首先，开始恒定电流放电(S1)。也就是说，继电器6被连接，通过来自电池组5的放电电流使放电单元9工作。此时，放电单元9的工作状态受到控制，同时监视电流表2以使得放电电流恒定。
恒定电流放电的电流值被设定成落在不使电池组5的电池退化的范围内。为使电池组5的电池在恒定电流放电中不发生退化，应当将电流值的安培值设定成低于或等于指示电池组5的电池容量的Ah(安培小时)值的3倍。例如，当电池组5的电池容量为5Ah时，恒定电流放电的电流值应低于或等于15A。具有上述电流值的电流几乎不对电池的使用寿命造成不利影响。另外，应当将该电流值设为高于或等于指示电池组5的电池容量的Ah(安培小时)值的1/10的值。这是因为过低的电流使得确定周期时间变大。
注意，当在步骤S1中开始恒定电流放电之前电池组5的两端之间的电压过低时，可以在恒定电流放电之前初步以一定程度对电池组5进行充电。在这种情况下，关于电池组两端的初步电压设定用于确定是否执行初步充电的阈值(初步充电确定阈值)。关于该阈值，例如，可以设想将对应于SOC(充电状态)的60-70％的电压用作确定初始允许电压。然后，当电池组5两端的初步电压高于或等于确定初始允许电压时，立即开始恒定电流放电；然而，当电池组5两端的初步电压低于确定初始允许电压时，进行充电。当初步充电确定阈值过低时，恒定电流放电不能充分执行，存在不能充分获得锂沉淀确定***1的确定精度的可能性。另一方面，当初步充电确定阈值过高时，会执行不必要的过程，需要额外的确定时间。
另外，希望将初步充电的目标充电电压值设定在与初步充电确定阈值(对应于SOC(充电状态)的60-70％的电压)相等的值和比初步充电确定阈值高出SOC的10％的值之间。这是因为，在目标充电电压过低时，恒定电流放电开始时的电池电压不足，因此测量精度恶化。另外一个原因是，当目标充电电压过高时，充电及稍后的恒定电流放电需要时间。充电当然是利用负载7的充电单元8来进行的。
当在步骤S1中开始的恒定电流放电正在进行时，始终监视电池组5的两端之间的电压。这是监视两端之间的电压是否已经降至预定放电终止电压VQ(S2)。此时的放电终止电压VQ期望是对应于低SOC的10-20％的电压。如果放电终止电压VQ过高，则不能实现正确的确定，这将在下面进行描述。另一方面，如果放电终止电压VQ过低，则使电池组5处于过度放电状态。也就是说，确定过程自身使电池组5退化。
当两端之间的电压已降至放电终止电压VQ(S2：是)时，恒定电流放电被终止，继电器6被打开(S3)。于是，此后，电池组5两端之间的电压自然升高至一定程度。然后获取电压升高量、即电压恢复量VR(S4)。这些细节将在下面来描述。然后，将获取的电压恢复量VR与为此预设的阈值(锂沉淀确定阈值)作比较(S5)。当获取的电压恢复量VR低于或等于该阈值时(S5：是)，确定在电池组5中金属锂发生沉淀(S6)。当获取的电压恢复量VR高于该阈值时(S5：否)，确定在电池组5中金属锂未沉淀(S7)。至此，根据本实施例的确定的基本程序得到了描述。
接着，将参照附图3进一步详细描述在图2的流程图中示出的过程。图3为曲线图，其示出了在图2所示过程的执行过程当中电池组5的电压变化。纵坐标轴代表电池电压(每个电池两端的电压)[V]，横坐标轴代表时间[s]。图3的曲线图示出了曲线X和曲线Y。曲线X是在电池组5中金属锂未沉淀时获得的电压变化的实例。曲线Y是在电池组5中金属锂发生沉淀时获得的电压变化的实例。在图3中，电压最低时的时间Z对应图2的步骤S3中恒定电流放电终止时的时间。在图3中，曲线X和曲线Y重叠示出，以便恒定电流放电终止时的时间相对于横坐标轴彼此重合。于是，为方便起见，将横坐标轴的零点设为曲线X中恒定电流放电开始(对应图2中的S1)时的时间。
在图3中，时间Z之前(左侧)的部分是恒定电流放电从图2中的步骤S1执行到步骤S3的时间。在图3中，恒定电流放电开始时的电池电压被设为3.6V，放电终止电压VQ被设为2.3V(电池电压)。在恒定电流放电期间，电池电压逐渐降低。曲线X和曲线Y在恒定电流放电期间在曲线的形状上略有不同；然而，这种不同落在个体差异范围内，不是显著差异。
当恒定电流放电在时间Z上终止时，电池电压从此陡峭升高。然而，电池电压并非无限制地升高，曲线X会聚于约3.3-3.4V，曲线Y会聚于约2.7-2.8V。会聚的电池电压和2.3V的放电终止时的电池电压VQ之间的差值是在图2的步骤S4中获取的电压恢复量VR。也就是说，曲线X的电压恢复量VR约为1.0-1.1V，曲线Y的电压恢复量VR约为0.4-0.5V。下面将描述确定图3中的电压恢复量VR的具体方式。
在此获得的电压恢复量VR与锂沉淀确定阈值进行比较。在图3中，该阈值被设为0.8V(电池电压为3.1V)；然而，这只是一个实例。在曲线X上，电压恢复量VR比该阈值大，因此可以确定在电池组5中金属锂未沉淀。在曲线Y上，电压恢复量VR小于或等于该阈值，因此可以确定在电池组5中金属锂发生沉淀。因此，可以确定在电池组5中金属锂是否沉淀。
注意，金属锂沉淀的这种确定并不意味着金属锂是因为上述恒定电流放电而沉淀；这种确定意味着在恒定电流放电(或先前的初步充电)开始之前金属锂已经发生了沉淀。另外，在图3中能够明显看到，本实施例中的有关金属锂是否沉淀的确定可以适当地在恒定电流放电开始约30分钟之后进行。
接着，将参考图4的曲线图描述能够通过上述程序确定金属锂是否沉淀的原因。图4为曲线图，其示出了在锂离子二次电池中，SOC(充电状态)与正、负电极的电势之间的关系。在图4的曲线图中，纵坐标轴代表电极电势，横坐标轴代表电池的SOC。图4的曲线图示出了曲线D、曲线E和曲线F。曲线D是关于正电极电势的曲线。曲线E是关于其中金属锂未沉淀的负电极上的负电极电势的曲线。曲线F是关于其中金属锂沉淀的负电极上的负电极电势的曲线。注意，正电极电势不因金属锂是否沉淀而不同。如上所述，这是因为金属锂沉淀在负电极上。
图4中的正电极电势的曲线D整体向上倾斜。具体在曲线D中，低SOC范围中的斜率陡峭。该斜率对应锂离子二次电池的正电极上的极化量。也就是说，锂离子二次电池的正电极上的极化在除低SOC范围之外的范围上基本恒定，并且在低SOC范围上要高于在其他范围上。
另一方面，负电极电势的曲线E(无金属锂沉淀)整体向下倾斜。具体地，与在曲线E中一样，低SOC范围中的斜率陡峭。斜率的绝对值对应锂离子二次电池的负电极上的极化量。也就是说，锂离子二次电池的负电极上的极化在除低SOC范围之外的范围上基本恒定，并且在低SOC范围上要高于在其他范围上。另外，在曲线D具有大极化的范围中，曲线E也具有大极化。也就是说，在金属锂未沉淀的锂离子二次电池中，随着正电极的极化加大，负电极的极化也加大。另外，图4中的曲线E整***于曲线D下方。也就是说，在SOC最低的图4的左端，曲线E位于曲线D下方。
在金属锂沉淀的情况下，曲线F可以被设想是通过大致将曲线E整体平行稍微向右移动获得的。因此，在曲线F具有大极化的范围中，曲线D具有小极化。另外，除了极化大的范围之外，曲线F基本与图4中的曲线E重叠。
当用于图4时，根据本实施例的参考图2和3描述的电压测量如下。首先，锂离子二次电池的电池电压对应图4中的相同SOC上的正电极电势和负电极电势之间的差。例如，G-G’为其实例。此时，假定G-G’是恒定电流放电开始时(图2中的S1)的电压(图3中的3.6V)。于是，在金属锂未沉淀时，H-H’对应恒定电流放电终止时(图2中的S3)的电压VQ(图3中的时间Z上的2.3V)；然而，在金属锂沉淀时，J-J’对应电压VQ。H-H’的长度等于J-J’的长度，G-G’的长度大于H-H’的长度或J-J’的长度。另外，G、G’和J这三个点落在相应曲线的小极化范围内；然而，H、H’和J’这三个点落在相应曲线的大极化范围内。
此时，关注金属锂未沉淀时恒定电流放电终止的时间，H和H’点都落在上述大极化范围内。也就是说，正电极和负电极均被大大极化。大极化意味着锂离子二次电池的内阻大。通过这种方式，放电在大内阻状态下终止，因此此后的电压恢复量VR大。这是因为电压恢复量VR大致与放电终止时的锂离子二次电池的内阻[Ω]和放电即将终止之前的电流值[A]的乘积成比例。
另一方面，当金属锂沉淀时，如上所述，点J’落在大极化范围内；然而，点J落在小极化范围内。也就是说，负电极被大大极化，但正电极未受到这么大的极化。因此，放电终止时的锂离子二次电池的内阻要比金属锂未沉淀时的小。因此，放电终止之后的电压恢复量VR也小这么多。这是可以基于电压恢复量VR确定金属锂是否沉淀的原因。
在此，在获取电压恢复量VR之前进行恒定电流放电的作用是使目标锂离子二次电池处于可测定的状态。也就是说，当锂离子二次电池的SOC高(在图4的点G和G’附近)时，根据金属锂是否沉淀，极化态几乎不存在差异。这是因为在这个范围中，图4中的曲线E和曲线F几乎相互重叠。因此，在这种状态下难以作出判断。
锂离子二次电池的SOC通过恒定电流放电下降至图4中的点H、H’、J和J’附近。通过这样做，根据金属锂是否沉淀，极化态存在差异。这是因为在这个范围上，图4中的曲线E和曲线F不相互重叠。在这种状态下获取电压恢复量VR，因此能够确定金属锂是否沉淀。换句话说，恒定电流放电的作用是使锂离子二次电池处于足以使极化态根据金属锂是否沉淀而表现出差异的低充电状态。
注意，锂离子二次电池的内阻具有温度依赖性。也就是说，低温下的内阻趋于比高温下的内阻大。这意味着与高温情况下相比，上述电压恢复量VR在低温下趋于变大。因此，用于与电压恢复量VR作比较的锂沉淀确定阈值期望地具有温度依赖性。也就是说，与高温情况相比，在低温下使用大阈值。相反地，与低温情况相比，在高温下使用小阈值。为了实现上述配置，只需在处理单元4中存储限定了用于电池组5的各个温度上的阈值的映射。当然，在该映射中，指定用于低温的阈值应当比指定用于高温的阈值大。然后，基于温度计11获取的温度，从映射中的阈值当中选择合适的阈值。
可选的是，所获取的电压恢复量VR本身可以基于电池组5的温度得到校正，以替代基于电池温度从映射中选择用于与电压恢复量VR做比较的阈值。也就是说，当电池温度下降时，将电压恢复量VR校正为更小的值；而当电池温度升高时，将电压恢复量VR校正为更大的值。此后，将经校正的电压恢复量VR与阈值做比较。同样通过上述方式，能够处理锂离子二次电池的内阻的温度依赖性。
接下来将描述图3中确定电压恢复量VR的方法。其中的一些确定方法可以想到；然而可以使用任何一种确定方法，只要每次都使用同一种方法。最简单的方法基于固定等待时间。也就是说，事先确定用于在时间Z之后采样电池组5两端的电压的等待时间，以获取电压恢复量VR。通过在经过等待时间之后从电池电压中减去每个电池的放电终止电压VQ，可以确定电压恢复量VR。在图3中，时间Z之后电压陡峭上升的时期略短于100秒，因此只需要将等待时间设为大于或等于100秒。
另一种确定方法关注电池电压的升高。也就是说，在时间Z之后，周期性地重复对电池组5两端之间的电压进行采样。于是，在每次采样时，电池组5两端之间的电压均升高；然而，由于图3中的曲线在时间Z之后变得更接近水平线，电压上的升高变得非常小。于是，关于按照恒定时间间隔采样的相邻电压值之间的升高设定阈值(电压恢复量确定阈值)。可以基于其中电压升高小于或等于阈值的电池电压确定电压恢复量VR。
另一种可以想到的方法例如是这样一种确定方法，其中时间Z之后电压值变化曲线近似收敛至有限值的函数，然后基于该有限值确定电压恢复量VR。这些公知方法中的任何一种均可使用。
用于配备在车辆上的锂离子二次电池可被视为是根据本实施例的在锂离子二次电池中确定金属锂是否沉淀的方法的主要应用。该车辆可以是任何一种全部或部分以来自锂离子二次电池的电能作为功率源的车辆。该车辆例如可以是电动车、混合动力车、插电式(plug-in)混合动力车、混合动力轨道车辆、叉车、电动轮椅、电力辅助自行车、电动小型摩托车或类似车辆。
也就是说，可以通过将图1示出的锂沉淀确定***1与车载锂离子二次电池外接的方式实施确定操作。可选的是，可以通过让车辆控制单元包含图1所示的锂沉淀确定***1的功能的方式由车辆本身实施确定操作。
在图5中示出了这种车辆的实例。车辆400是一种通过结合使用引擎440和电动机420来驱动的混合动力车。车辆400包括车体490、引擎440、装配在引擎440上的电动机420、电缆450、控制单元430和内部包括多个电池的电池组401。控制单元430不仅包括用于驱动电动机420的转换器或类似设备，还包括图1所示的锂沉淀确定***1的功能。然而，车辆400中的电动机420充当图1的元件当中的充电单元8和放电单元9。
对于车辆400，图3中的电压恢复量VR期望约为1[V]。这将可靠地启动引擎440。然而，当电池组5因为金属锂沉淀而发生退化时，可能出现电压恢复量VR变成只约为0.5[V]的情形。当通过根据本实施例的确定方法检测到这种状态时，可以提示用户采取合适的措施，例如更换电池。
在这里，在车辆400中通常不采取恒定电压控制的方式来驱动电动机420。因此，控制单元430几乎都不具有恒定电压控制功能。然而，并不会因此产生不便。这是因为在根据本实施例的方法中，使用恒定电流控制，但未使用恒定电压控制。当然，出于某些其他原因，控制单元430可以具有恒定电压控制功能。
另外，用于装备在除车辆之外的、将电池用作能源中的至少一种的设备上的锂离子二次电池可以被设为确定对象。这种设备例如可以是各种家具电器、办公仪器和工业仪器，诸如个人计算机、蜂窝式电话、电池驱动的电动工具和不可中断的功率源。另外，未形成为电池组的形式的电池也可以被设为确定对象。
如上面详细描述的那样，根据本实施例，锂离子二次电池执行恒定电流放电，直到电池电压已降至放电终止电压VQ，然后在放电终止之后获取电压恢复量VR。如上所述，电压恢复量VR取决于放电终止时的锂离子二次电池的内阻，并且内阻根据在锂离子电池中金属锂是否沉淀而发生变化。因而可以基于电压恢复量VR确定在锂离子电池中金属锂是否沉淀。因此，能够确定在锂离子二次电池中金属锂是否沉淀的***及方法和配备这种***的车辆得以实现。此时，能够根据电池温度进行确定。
已参照仅用于说明目的的示例性实施例对本发明进行了描述。应当理解，本说明书不应期望是详尽的或者是本发明的限制形式，并且本发明可适用于其他***和应用场合。本发明的范围包括本领域技术人员能够想到的各种修改和等同结构。
Claims (13)
1.一种用于在锂离子二次电池（5）中确定金属锂是否沉淀的确定***（1），其特征在于包括：
放电单元（9），其使得所述锂离子二次电池（5）进行恒定电流放电，直到所述锂离子二次电池（5）的电压成为对应于预定的低充电状态的电压为止；
自然升高获取单元（2），其在所述恒定电流放电终止后获取所述锂离子二次电池（5）的电压的自然升高；以及
沉淀确定单元（4），其比较所述获取的自然升高与预定的阈值，当所述获取的自然升高大于或者等于所述阈值时确定所述金属锂未沉淀，而当所述获取的自然升高小于所述阈值时确定所述金属锂沉淀。
2.根据权利要求1的确定***（1），还包括阈值确定单元，其当所述锂离子二次电池（5）的温度下降时，增大在所述沉淀确定单元（4）中使用的所述阈值，而当所述锂离子二次电池（5）的温度升高时，减小在所述沉淀确定单元（4）中使用的所述阈值。
3.根据权利要求1的确定***（1），还包括温度校正单元，其当所述锂离子二次电池（5）的温度下降时，将所述获取的自然升高校正为较小的值，而当所述锂离子二次电池（5）的温度升高时，将所述获取的自然升高校正为较大的值，其中
所述沉淀确定单元（4）将由所述温度校正单元校正的自然升高与所述阈值相比较。
4.根据权利要求1至3中任一项的确定***（1），还包括
初始允许性确定单元，其在所述恒定电流放电之前确定所述锂离子二次电池（5）的电压是否高于或者等于预定的确定初始允许电压；以及
初步充电单元，其将所述锂离子二次电池（5）充电至预定的目标充电电压，其中
当所述初始允许性确定单元确定所述锂离子二次电池（5）的电压高于或者等于所述确定初始允许电压时，所述恒定电流放电立即开始；而当所述初始允许性确定单元确定所述锂离子二次电池（5）的电压低于所述确定初始允许电压时，通过所述初步充电单元对所述锂离子二次电池（5）充电，然后开始所述恒定电流放电。
5.根据权利要求4的确定***（1），其中所述确定初始允许电压对应所述锂离子二次电池（5）的60％至70％的充电状态。
6.根据权利要求1至3中任一项的确定***（1），其中对应于所述预定的低充电状态的电压对应所述锂离子二次电池（5）的10％至20％的充电状态。
7.一种车辆（400），其特征在于包括：
锂离子二次电池（5）；以及
根据权利要求1至6中任一项的确定***（1）。
8.一种用于在锂离子二次电池（5）中确定金属锂是否沉淀的确定方法，其特征在于包括：
使得所述锂离子二次电池（5）进行恒定电流放电；
当所述锂离子二次电池（5）通过所述恒定电流放电具有预定的低充电状态时，终止所述恒定电流放电；
在所述恒定电流放电终止后，获取所述锂离子二次电池（5）的电压的自然升高；
比较所述获取的自然升高与预定的阈值；以及
当所述获取的自然升高大于或者等于所述阈值时，确定所述金属锂未沉淀，而当所述获取的自然升高小于所述阈值时，确定所述金属锂沉淀。
9.根据权利要求8的确定方法，其中所述比较所述获取的自然升高与预定的阈值的步骤包括当所述锂离子二次电池（5）的温度下降时，增大用于与所述获取的自然升高比较的所述阈值，而当所述锂离子二次电池（5）的温度升高时，减小用于与所述获取的自然升高比较的所述阈值。
10.根据权利要求8的确定方法，其中所述比较所述获取的自然升高与预定的阈值的步骤包括：
当所述锂离子二次电池（5）的温度下降时，将所述获取的自然升高校正为较小的值，而当所述锂离子二次电池（5）的温度升高时，将所述获取的自然升高校正为较大的值；以及
将所校正的自然升高与所述阈值相比较。
11.根据权利要求8至10中任一项的确定方法，还包括：
在所述恒定电流放电之前，确定所述锂离子二次电池（5）的电压是否高于或者等于预定的确定初始允许电压；以及
当确定所述锂离子二次电池（5）的电压高于或者等于所述确定初始允许电压时，立即开始所述恒定电流放电；而当确定所述锂离子二次电池（5）的电压低于所述确定初始允许电压时，将所述锂离子二次电池（5）充电至预定的目标充电电压，然后开始所述恒定电流放电。
12.根据权利要求11的确定方法，其中所述确定初始允许电压对应所述锂离子二次电池（5）的60％至70％的充电状态。
13.根据权利要求8至10中任一项的确定方法，其中所述预定的低充电状态为所述锂离子二次电池（5）的10％至20％的充电状态。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |