CN108627769A - 电池安全性评价装置以及电池安全性评价方法 - Google Patents

电池安全性评价装置以及电池安全性评价方法 Download PDF

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Abstract

本发明的实施方式涉及电池安全性评价装置以及电池安全性评价方法。本发明的一个实施方式通过非破坏方式评价二次电池的安全性。本实施方式的电池安全性评价装置具备电池特性推断部、发热量推断部、电池单元到达温度推断部。电池特性推断部基于在评价对象的作为二次电池的第1电池的充电或者放电时计测出的第1电池的电压以及电流的数据，推断第1电池的内部状态参数的推断值。发热量推断部基于至少表示二次电池的发热量与外部温度的关系的参照数据、并且是基于推断值被设为与第1电池对应的第1参照数据，来推断外部温度变动时的第1电池的发热量。安全指标计算部基于第1电池的发热量，计算外部温度变动时的第1电池的温度涉及的安全指标。

Description

电池安全性评价装置以及电池安全性评价方法
本申请以日本专利申请2017-050332(申请日：2017年3月15日)为基础，根据该申请主张优先权。本申请通过参照该申请而包括该申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及电池安全性评价装置、电池安全性评价方法。
背景技术
公知锂离子电池等非水电解质二次电池的能量密度高，作为电池组(batterypack)的构成电池(单位电池或者电池单元)而被广泛使用。例如，若是笔记本PC则利用由数个左右的电池单元构成的电池组，若是电动汽车则利用由数十～数百个左右的电池单元构成的电池组，若是电力***则利用由1万个以上电池单元构成的电池组。
另一方面，还公知非水电解质二次电池具有会达到冒烟、起火等事态的危险性。鉴于此，为了确保安全性，一般对具备电池组的装置准备了使用停止手段等多个安保手段。但是，无法通过非破坏方式来调查电池单元的安全性，难以完全防止电池单元的起火。
因此，近年来将重点放在在电池组内一个电池单元起火了的情况下、防止向周围的电池单元延烧，为此进行了热连锁试验、耐延烧性试验等试验。电池单元如果暴露于高温，则会引起急剧发热的热失控(thermal runaway)。因此，要考虑引起热失控的温度(热失控温度)和热失控时的发热量等来设计电池组。但是，伴随着电池单元的劣化，这些值也会变动。因此，从耐延烧性的观点出发，为了评价以及确保蓄电池***的当前时刻的安全性，需要通过非破坏方式确认当前时刻的蓄电池中的热失控温度等。
发明内容
作为本发明的一个方式的电池安全性评价装置具备电池特性推断部、发热量推断部、以及电池单元到达温度推断部。电池特性推断部基于在评价对象的作为二次电池的第1电池的充电或者放电时计测出的第1电池的电压以及电流的数据，推断第1电池的内部状态参数的推断值。发热量推断部基于至少表示二次电池的发热量与外部温度的关系的参照数据、并且是基于推断值被设为与第1电池对应的第1参照数据，来推断外部温度变动时的第1电池的发热量。安全指标计算部基于第1电池的发热量，计算外部温度变动时的第1电池的温度涉及的安全指标。
根据上述构成的电池安全性评价装置，能够通过非破坏方式评价二次电池的安全性。
附图说明
图1是表示具备第1实施方式涉及的电池安全性评价装置的蓄电***的概略结构的一个例子的框图。
图2是表示第1实施方式的电池安全性评价装置的概略处理的流程图的一个例子的图。
图3是表示与充电时的电流以及电压有关的数据的一个例子的图。
图4是表示内部状态参数计算部的处理的流程图的一个例子的图。
图5是表示对电池特性计算部的处理的流程加以表示的流程图的一个例子的图。
图6是表示对充电量与开路电压的关系加以表示的图表(充电量―OCV曲线)的一个例子的图。
图7是表示对SOC与开路电压的关系加以表示的图表(SOC‐OCV曲线)的一个例子的图。
图8是表示各温度下的SOC与反应电阻Rct的关系的一个例子的图。
图9是对各电阻成分进行说明的图。
图10是表示热稳定性数据的一个例子的图。
图11是表示电池安全性评价处理的流程图的一个例子的图。
图12是表示第2实施方式涉及的蓄电***的概略结构的一个例子的框图。
图13是表示第2实施方式的电池安全性评价装置的概略处理的流程图的一个例子的图。
图14是表示第3实施方式涉及的蓄电***的概略结构的一个例子的框图。
图15是表示热稳定性数据取得处理的流程图的一个例子的图。
图16是表示本发明的一个实施方式中的硬件结构的一个例子的框图。
附图标记说明
1-蓄电池；2-电池安全性评价装置；21-充放电控制部；22-计测部；23-SOC推断部；24-存储部；25-电池特性推断部；251-充放电历史记录记录部；252-内部状态参数计算部；253-电池特性计算部；26-内部电阻校正部；27-电池安全性评价部；271-热稳定性数据存储部；272-热稳定性数据取得部(参照数据取得部)；273-发热量推断部；274-安全指标计算部(电池单元到达温度推断部)；275-安全性判定部；28-输出部；29-使用条件计算部；3-外部数据库；4-热稳定性数据提供服务器；5-通信网络；6-计算机装置；61-处理器；62-主存储装置；63-辅助存储装置；64-网络接口；65-设备接口；66-总线；7-外部存储介质。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行说明。
(第1实施方式)
图1是表示具备第1实施方式涉及的电池安全性评价装置的蓄电***的概略结构的一个例子的框图。本蓄电***具备蓄电池1(第1电池)和电池安全性评价装置2。电池安全性评价装置2具备充放电控制部21、计测部22、SOC(充电状态：State of Charge)推断部23、存储部24、电池特性推断部25、内部电阻校正部26、电池安全性评价部27、以及输出部28。电池特性推断部25具备充放电历史记录记录部251、内部状态参数计算部252、以及电池特性计算部253。电池安全性评价部27具备热稳定性数据存储部271、热稳定性数据取得部(参照数据取得部)272、发热量推断部273、安全指标计算部(电池单元到达温度推断部)274、以及安全性判定部275。
此外，也可以通过由CPU、控制电路等实现电池安全性评价装置2，并将其附带于蓄电池1，来将电池安全性评价装置2实现为一个蓄电池1。
蓄电池1是通过电池安全性评价装置2来进行安全性的评价的对象电池。该安全性的评价是表示即便蓄电池1被暴露于高温，蓄电池1是否也安全的评价。由于假定为从电池组(battery pack)的耐延烧性的观点出发来进行该评价，所以假定蓄电池1是锂离子二次电池等非水电解质二次电池以及由非水电解质二次电池构成的电池组。但是，蓄电池1并非限定于这些，只要是能够充放电的二次电池即可。
此外，充放电可以指充电以及放电的任意一方，也可以指两方。另外，在以下的说明中，如果没有特别强调，则蓄电池这一词语包括电池组、电池模块、单位电池。
蓄电池1例如可以是移动电话、笔记本型个人计算机、电动自行车、电动汽车、使用电和汽油这双方的混合动力汽车、无人机(drone)等搭载了蓄电池的机器等的蓄电池。另外，也可以是例如按个人住宅、大厦、工厂等建筑物设置的固定安放用蓄电池。还可以是与发电***协作的蓄电池、或者与***关联的蓄电池。
电池安全性评价装置2对蓄电池1的安全性进行评价。具体而言，电池安全性评价装置2推断已被使用的蓄电池1的当前时刻的状态。接下来，推断在所推断出的状态下，被暴露于高温的情况的蓄电池1的温度等。这是因为从耐延烧性的观点出发，假定为在电池组内的其他单位电池发生了异常发热、起火等的情况下，蓄电池1的外部环境变为高温。然后，将蓄电池1的温度等作为指标，对蓄电池1的安全性进行评价。
如上所述，电池安全性评价装置2还进行所连接的蓄电池1的状态的推断。具体而言，基于通过对蓄电池1进行的充放电而计测出的蓄电池1的电压以及电流的数据，推断与蓄电池1的状态有关的信息即内部状态参数以及电池特性。对于内部状态参数以及电池特性将在后面叙述。即，电池安全性评价装置2既是状态推断装置，也是电池控制装置。
此外，也有基于使用频率或者使用次数来推断蓄电池1的状态的方法，但即便使用频率或者使用次数相同，蓄电池的状态也会根据使用环境或者负荷等而不同。因此，为了高精度推断蓄电池1的状态，电池安全性评价装置2根据充放电等的计测值来推断蓄电池1的状态或者性能。
此外，电池安全性评价装置2为了评价安全性而使用热稳定性数据(参照数据)。关于热稳定性数据将后述。另外，关于电池安全性评价装置2的动作的详细将后述。
此外，上述说明的***构成只是一个例子，并不限定于上述的构成。例如，在图1中，电池安全性评价装置2具备存储部24和热稳定性数据存储部271，但也可以作为将存储部24和热稳定性数据存储部271汇总的一个存储部24。另外，内部电阻校正部26也可以包含于电池特性推断部25。
另外，如果能够通过通信或者电信号，从电池安全性评价装置2获取处理所必要的信息，并将处理结果传递给电池安全性评价装置2，则电池安全性评价装置2的各构成要素也可以存在于电池安全性评价装置2的外部。例如，也可以划分为具备充放电控制部21的电池控制装置；具备计测部22、SOC推断部23、存储部24、电池特性推断部25、以及内部电阻校正部26的电池特性推断装置；以及具备电池安全性评价部27的电池安全性评价装置。
接下来，对电池安全性评价装置2的处理的概要进行说明。图2是表示电池安全性评价装置2的概略处理的流程图的一个例子的图。该处理每经过一定期间便进行。或者，也可以经由未图示的输入部接受到来自用户、其他***等的指示后进行该处理。
充放电控制部21对蓄电池1进行规定条件下的充电(或者放电)的指示(S101)。计测部22通过计测来取得充电(放电)数据(S102)。电池特性推断部25进行充电(放电)数据的解析(S103)。充电结果的解析是基于充电结果，来计算各单位电池的内部状态参数以及电池特性(电池单元特性)的处理。具体而言，基于在充电时或者放电时计测出的电流以及电压的数据，推断内部状态参数。另外，基于内部状态参数，进行电池特性的推断。
内部状态参数用于表示单位电池的状态。假定为内部状态参数中包括正极容量(正极的质量)、负极容量(负极的质量)、SOC偏移、以及内部电阻。SOC偏移是指正极的初始充电量与负极的初始充电量之差。
能够根据内部状态参数计算电池特性，电池特性表示蓄电池1的电压等特性。假定为电池特性中包括电池容量、开路电压(OCV：Open Circuit Voltage)、OCV曲线等。另外，内部电阻可以也包含于电池特性。OCV曲线是指表示与蓄电池有关的某一指标与开路电压的关系的图表(函数)。电池容量是正极容量的范围与负极容量的范围重叠的范围。在SOC为100％时正极与负极的电位差成为电池的充电终止电压，在SOC为0％时正极与负极的电位差成为电池的放电终止电压。这样，能够基于充电量计算电池容量。
电池安全性评价部27基于从热稳定性数据存储部271取得的热稳定性数据，根据内部状态参数或者电池特性(电池单元特性)，来计算用于判定安全性的指标(S104)。将该指标记载为安全指标。然后，电池安全性评价部27基于安全指标，对安全性进行评价(S105)。将该评价记载为安全性评价。输出部28通过用户等能够认知那样的方法输出安全性评价(S106)。例如可以显示于显示器等。这样，能够识别蓄电池1的安全性。
此外，安全指标与安全性评价也可以相同。即，可以不进行安全性评价而输出安全指标。例如，在安全指标是数值的情况下，如果用户等能够根据该数值判断安全性，则可以不进行安全性评价的处理(S105)，输出部28输出安全指标。
接下来，对电池安全性评价装置2所具备的构成要素进行说明。
充放电控制部21为了计测蓄电池1的内部状态参数而对蓄电池1进行充放电的指示。充放电可以每隔一定期间或者时刻进行。或者，也可以在电池安全性评价装置2经由未图示的输入部接受到来自使用者、其他***等的指示的情况下进行。
计测部22计测与蓄电池1有关的信息。被计测的信息有单位电池的正极端子与负极端子之间的电压、单位电池中流过的电流、以及单位电池的温度等。计测部22的计测数据中包括在蓄电池1的充电或者放电时计测出的蓄电池1的电压、电流、温度等数据。
SOC推断部23基于计测部22的计测数据，推断蓄电池1在当前时刻下的SOC(充电状态)。此外，也可以使用电池特性推断部25基于蓄电池1的当前的状态而计算出的SOC－OCV曲线，来推断SOC。
存储部24存储为了进行电池特性推断部25所涉及的处理而使用的数据。例如，保存表示单位电池的正极或者负极的充电量与电位的关系的函数等。也可以存储其他的数据。
电池特性推断部25基于计测部22的计测数据，来计算蓄电池1在当前时刻下的内部状态参数和电池特性。在不需要电池特性的情况下，也可以不计算电池特性。如前所述，电池特性中包括电池容量、内部电阻、开路电压(OCV)、OCV曲线。OCV曲线(函数)例如可以是表示二次电池的开路电压(OCV)与二次电池的充电状态或者被充电了的电荷量的关系的函数。也可以是表示SOC与OCV的关系的SOC－OCV图表。还可以是表示充电量与OCV的关系的充电量－OCV图表。所计算的OCV曲线的种类只要预先决定即可。
在电池特性的计算中能够使用各种电池特性测定方法。具体而言，有实际流过电流来进行电池容量的测定的充放电试验、主要进行内部电阻值的测定的电流休止法、交流阻抗测定等电化学的测定等。另外，也可以将这些测定方法组合来进行测定。另外，还可以使用对充放电曲线进行解析来简易地推断电池特性的方法。
对电池特性推断部25的内部构成进行说明。
充放电历史记录记录部251记录在蓄电池1的充电时或者放电时由计测部22计测出的电压、电流以及温度等数据(历史记录)。该记录在从蓄电池1的充放电开始到结束为止的期间，每隔一定时间间隔便反复进行。该时间间隔只要根据使用该记录的处理，任意设定即可。例如，可考虑设定为0.1秒至1秒间隔左右。所记录的时刻可以是绝对时刻，也可以是从开始充放电起的相对时刻。另外，在充放电历史记录记录部251的处理以一定时间间隔重复进行的情况下，也可以省略时刻的记录。
图3是表示与充电时的电流以及电压有关的数据的一个例子的图。图3所示的数据是作为二次电池的充电方法而一般使用的恒流恒压充电的一个例子。图3的虚线表示电流历史记录，实线表示电压历史记录。
在后述的内部状态参数计算部252的处理中，例如可以仅使用恒流恒压充电整体的充电历史记录、或者恒流充电区间(图3的从t0至t1的期间)的充电历史记录。此外，充电并不一定从SOC为0％时开始，也可以从SOC为20％等时开始。
内部状态参数计算部252基于充放电历史记录记录部251所记录的历史记录，分别计算作为内部状态参数的、构成单位电池的正极或者负极的活性物质的量、初始充电量、单位电池的内部电阻。
内部状态参数计算部252利用基于活性物质量以及内部电阻来计算蓄电池电压的函数。基于蓄电池1的充放电时的电流数据以及电压数据和该函数，来计算蓄电池1的电压。然后，通过回归计算来求取将计算出的蓄电池1的电压与测定出的电压之差减少的活性物质量以及内部电阻。此外，正极也可以由多个活性物质构成，但在本实施方式中，以正极、负极分别由1种活性物质构成的二次电池为例来进行说明。
在对正极、负极分别由1种活性物质构成的二次电池进行充电的情况下，时刻t下的电压(端子电压)Vt可由下式表示。
【式1】
It表示时刻t下的电流值，qt表示时刻t下的二次电池的充电量。fc表示对正极的充电量与电位的关系加以表示的函数，fa表示对负极的充电量与电位的关系加以表示的函数。qo c表示正极的初始充电量，Mc表示正极的质量。qo a表示负极的初始充电量，Ma表示负极的质量。R是内部电阻。
电流值It使用由充放电历史记录记录部251记录的电流数据。充电量qt通过对电流值It进行时间积分来计算。函数fc以及函数fa作为函数信息被记录在存储部24。
其他的正极的初始充电量qo c、正极的质量Mc、负极的初始充电量qo a、负极的质量Ma、以及内部电阻R这5个值(参数集)通过回归计算来推断。此外，各极的活性物质量也可以视为各极的质量的规定的比例而计算。
图4是表示内部状态参数计算部252的处理的流程图的一个例子的图。内部状态参数计算部252的处理在蓄电池1的充电结束后开始。
内部状态参数计算部252进行初始化，对前述的参数集设定初始值，
将回归计算的反复次数设定为0(S201)。初始值例如可以是在进行上次的活性物质量计算处理时计算出的值，也可以使用能够假设的值等。
内部状态参数计算部252计算由下式表示的残差E(S202)。
【式2】
Vbat＿t表示时刻t下的端子电压，tend表示充电结束时刻。
内部状态参数计算部252计算参数集的更新步长(S203)。参数集的更新步长例如可使用高斯-牛顿(Gauss－Newton)法、Levenberg－marquardt法等来计算。
内部状态参数计算部252判定更新步长的大小是否小于预先决定的大小(S204)。在更新步长的大小小于预先决定的大小的情况下(S204的否)，内部状态参数计算部252判定为计算结束，输出当前的参数集(S207)。在更新步长的大小为预先决定的阈值以上的情况下(S204的是)，确认回归计算的反复次数是否超过预先决定的值(S205)。
在回归计算的反复次数超过预先决定的值的情况下(S205的是)，输出当前的参数集(S207)。在回归计算的反复次数为预先决定的次数以下的情况下(S205的否)，对参数集加上在S203中计算出的更新步长，将回归计算的反复次数加一(S206)。然后，再次返回到残差的计算(S202)。以上是表示内部状态参数计算部252的处理的流程的流程图。
在本实施方式中，使用了充电历史记录作为内部状态参数计算部252的输入，但使用放电历史记录，也同样能够计算活性物质量。此外，在使用放电历史记录的情况下，内部状态参数计算部252的处理的流程以及所使用的参数也能够采用与使用充电历史记录计算活性物质量的情况相同的流程以及参数。
电池特性计算部253计算作为蓄电池1的电池特性的开路电压。另外，电池特性计算部253利用由内部状态参数计算部252计算出的正极的初始充电量qo c、正极的质量Mc、负极的初始充电量qo a、负极的质量Ma，来计算蓄电池1的充电量与开路电压的关系。
图5是表示对电池特性计算部253的处理的流程加以表示的流程图的一个例子的图。该流程图在内部状态参数计算部252的处理结束后开始。在该流程图中，将充电量qn以一定的值△qn增减，发现了开路电压从小于下限值变为下限值以上的充电量qn0，在此基础上，将qn0作为初始值，使qn每次增加△qn，直至开路电压超过上限值，在每次增加时，记录此时的充电量和开路电压。由此，能够计算出开路电压从下限值到上限值为止的范围中的充电量与开路电压的关系。充电量qn0与开路电压为上限值时的充电量qn之差成为电池容量。
电池特性计算部253设定充电量qn的初始值(S301)。qn的初始值只要设为0或者比0小蓄电池1的公称容量的几％左右的值即可。具体而言，如果蓄电池1的公称容量为1000mAh，则只要设定为－50mAh至0mAh左右的范围即可。
电池特性计算部253计算开路电压(S302)。开路电压的计算可使用下式。
【式3】
接下来，电池特性计算部253将计算出的开路电压与预先决定的蓄电池下限电压比较(S303)。蓄电池下限电压是根据蓄电池1所使用的正极活性物质与负极活性物质的组合而决定的值。具体而言，针对正极活性物质、负极活性物质分别从安全性、寿命、电阻等的观点出发，决定各观点各自的适当的使用范围的电压，通过它们的组合来决定作为蓄电池的使用范围的下限以及上限电压。
在开路电压不小于预先决定的下限电压的情况下(S303的否)，从充电量qn减去Δqn(S304)，再次计算开路电压(S302)。在开路电压小于预先决定的下限电压的情况下(S303的是)，电池特性计算部253对充电量qn加上Δqn(S305)。通过这些步骤，充电量qn接近下限值。Δqn能够设定为任意的值。例如，可考虑设为蓄电池1的公称容量的1/1000至1/100左右。具体而言，如果蓄电池1的公称容量为1000mAh，则可考虑设定为1mAh至10mAh左右的范围。
电池特性计算部253使用相加得到的充电量qn+Δqn来计算开路电压(S306)。然后，电池特性计算部253将计算出的开路电压与前述的下限电压比较(S307)。在开路电压小于下限电压的情况下(S307的否)，返回到S305，再次对充电量qn加上Δqn(S305)。在开路电压为下限电压以上的情况下(S307的是)，由于开路电压从小于下限值变为下限值以上，所以将此时的充电量qn设为qn0，将充电量qn0与开路电压En一并记录(S308)。此外，也可以将该充电量qn0的值作为基准值而表示为0。该情况下，在以后的记录时从充电量qn的值减去了qn0的值而得到的值。
电池特性计算部253对充电量qn加上Δqn(S309)，计算开路电压(S310)，并记录从充电量qn减去qn0而得到的值、和计算出的开路电压En(S311)。
电池特性计算部253将计算出的开路电压与预先决定的蓄电池1的上限电压比较(S312)。蓄电池1的上限电压是根据蓄电池1所使用的正极活性物质与负极活性物质的组合而决定的值。在开路电压小于预先决定的上限电压的情况下(S312的否)，再次返回到对充电量qn加上Δqn的处理(S309)。在开路电压变为预先决定的上限电压以上的情况下(S312的是)，结束处理。以上是表示电池特性计算部253的处理的流程的流程图。
图6是表示对充电量与开路电压的关系加以表示的图表(充电量―OCV曲线)的一个例子的图。图6(A)是由电池特性计算部253求出的当前的状态下的充电量―OCV曲线。图6(B)是将图6(A)所示的图表的纵轴设为从下限电压到上限电压的图。
图7是表示对SOC与开路电压的关系加以表示的图表(SOC‐OCV曲线)的一个例子的图。横轴不是充电量而是SOC这一点与图6不同。图7是将图6(B)所示的图表转换为SOC－OCV曲线后的图表(实线)与初始状态的蓄电池的SOC－OCV曲线(虚线)重合显示的图。图7的虚线表示初始状态的蓄电池的开路电压，实线表示因蓄电池的劣化等引起的变化后(当前)的蓄电池的开路电压。SOC表示当前充电的电荷量相对于满充电容量的比例，以0至1或者0至100％之间的值表示。
从充电量向SOC的变换只要使用根据充电量―OCV曲线计算的电池容量和充电量进行即可。此外，在这里的说明中，单称充电状态的情况除了SOC以外，还包括充电量等。
变化后的曲线伴随着容量的减少，曲线的长度变短，但根据图7可知，除了曲线的长度以外，形状本身也变化。例如，在基于开路电压推断充电状态(SOC)的情况下，当计测出的开路电压为A时，正确的充电状态(当前的充电状态)成为B1。但是，在视为开路电压的曲线不变形的情况下、即如果通过初始状态下的SOC－OCV曲线求取开路电压，则电压A下的充电状态被求作B2，充电状态的推断精度变低。因此，通过如该第1实施方式那样利用当前的状态下的SOC－OCV曲线，能够高精度地测定充电状态
由电池特性推断部25计算出的SOC－OCV曲线被SOC推断部23取得，SOC推断部23可以基于SOC－OCV曲线来推断蓄电池1的SOC。
因此，根据第1实施方式，能够不进行特别的充放电等，就准确地掌握伴随使用而变化的充电量与开路电压的关系(充电量―OCV曲线或者SOC－OCV曲线)，能够高精度地推断充电状态。
此外，这里对二次电池的正极、负极分别由1种活性物质构成的情况进行了说明，但对于二次电池的正极、负极的任意一个由多个活性物质构成的二次电池也同样能够应用。另外，在预先准备了存储蓄电池1的活性物质量的其他存储部24的情况下，电池特性计算部253能够使用该其他存储部24中存储的活性物质量，计算对预先决定的蓄电池1的电压范围中的二次电池的充电量与开路电压的关系进行表示的图表。
电池特性计算部253可以还计算其他的电池特性。例如，可以使用计算出的开路电压等，来计算蓄电池1的电压、电力或者电力量。计算方法只要使用下述所示的计算式等即可。下述的计算式的c表示规定的常量。
(电压)
电压＝开路电压－c×内部电阻×电流
(电力)
电力＝电流×开路电压－c×内部电阻×(电流)2
(电力量)
电力量＝电池容量×平均电压
此外，内部电阻可以使用内部状态参数计算部252计算出的推断值，也可以使用后述的内部电阻校正部26校正了的推断值。另外，电池特性计算部253也可以使用内部电阻校正部26对暂时计算出的电池特性进行了校正后的推断值来重新计算。内部电阻校正部26计算出的推断值能够使精度提高。电流只要从计测部22的计测数据取得即可。此外，电池特性计算部253也可以经由存储部24等接受计算所必要的公式、常量的值等。
内部电阻校正部26基于由电池特性推断部25计算出的内部电阻R和由计测部22计测出的温度T，向当前的蓄电池1在温度T下的内部电阻校正。将校正后的内部电阻设为Rcr。此外，在不校正内部电阻时，可以没有内部电阻校正部26。
对内部电阻校正部26执行的内部电阻的温度校正进行说明。内部电阻的温度校正是例如针对蓄电池性能诊断方法提供对温度的影响进行校正的手段，来扩大能够良好应用蓄电池性能诊断的温度范围的校正。在蓄电池性能诊断方法中，如在电池特性推断部25的处理中说明那样，根据充放电曲线，参照各活性物质的充电量－OCV数据，推断电池容量、内部电阻、以及正负极的各活性物质的劣化的程度。
对其原理和方法进行说明。锂离子二次电池具有对置的正极和负极、以及包括正负极间的Li盐的电解质。另外，在正极以及负极，活性物质被涂覆在集电箔上。集电箔与蓄电池外装的正极以及负极端子分别连接。在蓄电池1的充放电时，Li离子通过电解质在正极活性物质与负极活性物质间移动，电子从活性物质流向外部端子。
各活性物质具有能够可逆地***或者脱离的Li量和电位。在一定的充放电电压的范围中，蓄电池1能够储藏的能量由蓄电池1内的正极活性物质与负极活性物质的量以及其组合来决定。
另外，在充放电时会产生Li离子传导、电解质中的Li离子侵入活性物质内部时的电荷移动电阻、因在电解质与活性物质的界面形成的被膜引起的电阻、电子在活性物质、集电箔中流过的电阻。蓄电池1的内部电阻成为这些Li离子的移动、电子的移动、电荷移动电阻、被膜的电阻、以及正极和负极内的扩散电阻等的总和。
一般，在锂离子二次电池内部的蓄电池控制***中，从安全性的观点出发，计测各单位电池的电压、电池组内的温度等。如果能够基于这些计测数据计算电池性能，则能够抑制计算涉及的费用以及时间。
然而，对充电放电条件细微随机地变动的实际使用时的蓄电池举动进行解析是非常难的。这是因为取决于时间的电阻、扩散电阻、以及缓和过程等成为复杂地复合的现象，难以实现计算模型化。另一方面，例如若仅以在一定条件下进行的电动汽车的充电那样的单纯的举动为对象，则能够通过简化模型来进行解析。
鉴于此，在本实施方式涉及的蓄电池性能推断方法中，基于根据一定条件下的充电或者放电的数据(充放电曲线)而求出的、各活性物质的相对于Li***脱离反应的“电位－充电量”的曲线(curve)，将各活性物质的量、因与充电电流的施加相伴的内部电阻引起的电池电压的上升(过电压)作为变量，通过拟合计算来决定变量的值。由此，能够推断容量减少(各活性物质的减少)以及内部电阻的增加。
但是，在实际的蓄电池的使用状况下，温度条件根据外部环境、充电时的蓄电池的状态等而变动。如果蓄电池的温度变化则蓄电池性能也变化。特别是内部电阻因温度的降低会大幅增加。图8是表示各温度下的SOC与反应电阻Rct的关系的一个例子的图。反应电阻Rct是内部电阻的成分之一。如图8所示，可知因温度的不同，反应电阻会大幅不同。因此，即使将温度不同的测定数据的解析结果进行比较，因温度引起的解析结果的变动也会很大地造成影响，难以评价因劣化引起的内部电阻的增加。
因此，在基于实际使用下的蓄电池的测定数据推断电池特性的情况下，通过进行内部电阻的温度校正，使得电池特性的精度提高。
蓄电池的内部电阻复合有多个种类的电阻成分。各电阻成分因温度依存性以及劣化引起的增加速度不同。因此，由于劣化的发展，电阻所占的比例将变化，与此相伴，内部电阻整体的温度依存性也变化。着眼于该情况，本实施方式的蓄电池性能推断方法中的内部电阻的温度校正将内部电阻分为反应电阻Rct、扩散电阻Rd、以及欧姆电阻Rohm这3个成分，并在按分别固有的温度依存性，向与基准温度T0对应的值校正之后，进行相加。
具体而言，通过以下的数式，来进行从测定时的蓄电池温度向基准温度的校正。其中，下述的式中的Rgas表示气体常量。T0表示基准温度，T表示测定时的蓄电池温度。R1表示常量。Ea、Eb、Ec是决定各个电阻成分的温度依存性的常量。
(反应电阻)
Rct(T0)＝Rct(T)×Exp(－Ea/(Rgas·T))/Exp(－Ea/(Rgas·T0))
(扩散电阻)
Rd(T0)＝Rd(T)×Exp(－Eb/(Rgas·T))/Exp(－Eb/(Rgas·T0))
(欧姆电阻)
Rohm(T0)＝(Rohm(T)－R1)×Exp(－Ec/(Rgas·T))/Exp(－Ec/(Rgas·T0))+R1
图9是对各电阻成分进行说明的图。欧姆电阻包括电解液的离子传导电阻和蓄电池内的电子传导电阻。温度依存性相对小的电子传导电阻为常量。反应电阻包括电荷移动电阻和表面被膜的电阻。扩散电阻包括伴随着活性物质内部、电极内的锂离子扩散的电阻。
欧姆电阻的Ec表示与Li离子在电解液中的移动相伴的活化能。反应电阻的Ea表示在电解液中溶合(solvation)了的Li离子在活性物质表面退溶(desolvation)时的能量。扩散电阻的Eb被研究为与活性物质内部中的Li离子格位(ion site)间移动相伴的活化能。因此，可认为在劣化过程中这些值恒定不变化。
这些Ea、Eb、Ec的值可通过单位电池的交流阻抗测定、电流脉冲测定等来计算。与作为解析对象的蓄电池有关的Ea、Eb、Ec的值预先根据测定值计算，并存储于存储部24。而且，只要在内部电阻的温度校正运算时进行参照即可。
接下来，针对在根据充放电曲线推算电池特性的过程中，将内部电阻分为3个成分加以计算的方法进行说明。
在蓄电池的劣化过程中，内部电阻的3个成分都上升，但因劣化引起的增加的速度根据各成分而不同。因此，通过限定所评价的蓄电池寿命的范围，也可能有不劣化这一假定成立的情况。例如，在是电动汽车用的蓄电池、并将评价的下限假定为到剩余容量90～70％左右的情况下，对使用条件、蓄电池的构成等也造成影响，但也可能有能够通过蓄电池寿命，将一部分的电阻成分近似为恒定值的情况。
(第一方法)
根据计算出的蓄电池的内部电阻值来进行3个成分的计算的第一方法是将欧姆电阻成分以及扩散电阻成分视为恒定，而将残差视为反应电阻的方法。在该方法中，对于欧姆电阻成分以及扩散电阻成分，假定为不发生因劣化引起的增加，仅考虑取决于电池单元温度的温度变化。在充放电曲线的解析中，从针对某个温度T推断出的内部电阻值减去温度T下的欧姆电阻成分以及扩散电阻成分，将余值作为反应电阻成分。而且，在将各个成分向基准温度T0进行了温度校正后相加，来计算基准温度T0下的内部电阻值。第一方法适用于在正负极的活性物质稳定的SOC的范围内，采取温度为室温附近以下、蓄电池的电流比较小这一缓慢的用法的情况。(第二方法)
第二方法是针对欧姆电阻成分以及扩散电阻成分，通过这2个电阻成分各自与累积时间或者累积电力量的关系所涉及的函数来进行推算，并将残差作为反应电阻的方法。在该方法中，假定为关于欧姆电阻成分以及扩散电阻成分的劣化与时间或者充放电周期量相关，来计算欧姆电阻成分以及扩散电阻成分。在充放电曲线的解析中，从针对某个温度T推断出的内部电阻值减去计算出的欧姆电阻成分以及扩散电阻成分，将余值作为反应电阻成分。而且，在将各个成分向基准温度T0进行了温度校正后相加，来计算基准温度T0下的内部电阻值。第二方法适用于欧姆电阻成分以及扩散电阻成分的劣化虽然比较小但确实发展的情况。
另外，只要根据使用环境等来决定使用累积时间和累积电力量中的哪一个即可。例如，在储藏时产生气体等蓄电池的劣化发展的情况下，基于累积时间进行的劣化量推断是适合的。另一方面，在活性物质的体积变化等因充放电等处理的周期的反复引起的蓄电池的劣化显著的情况下，基于累积电力量进行的劣化量推断是适合的。
此外，累积时间或者累积电力量的数据被预先保持。累积电力量也可以由机器的运转量，例如如果是车辆则可以由行驶距离代替。
(第三方法)
第三方法是根据预先保持的各活性物质的扩散电阻和充电量的数据、或者反应电阻和充电量的数据来推算反应电阻成分以及扩散电阻成分，并将残差作为欧姆电阻成分的方法。第三方法与第一以及第二方法不同，是通过在充放电曲线的解析中，参照活性物质的反应电阻－充电量曲线、扩散电阻－充电量曲线、或者蓄电池的内部电阻－充电量曲线来进行回归计算，由此推断反应电阻以及扩散电阻的值的方法。活性物质的电阻成分对充电量、即SOC具有依存性，利用即使劣化其依存性的趋势也不变化的性质，根据蓄电池的内部电阻－充电量的趋势来进行内部电阻的组成的推断。
活性物质的反应电阻－充电量曲线以及扩散电阻－充电量曲线需要预先测定。另外，由于因劣化引起的变化的样态也基于蓄电池的构成，所以需要预先测定。例如，在形成有电阻性的表面被膜的情况下，当内部电阻均匀地逐个恒定值地增加、活性物质减少时，可考虑采取均匀地成为n倍那样的举动。
第三方法适用于反应电阻－充电量有显著的变化、结果在作为蓄电池的反应电阻中明确出现了充电量的依存性的情况。
(第四方法)
第四方法是通过使用预先保持的各活性物质的扩散电阻－充电量、反应电阻－充电量、以及欧姆电阻－充电量数据来进行回归计算，由此推断反应电阻成分、欧姆电阻成分、以及扩散电阻成分的方法。在第三方法中，仅使用了扩散电阻－充电量、反应电阻－充电量，但在第四方法中，特征在于还使用欧姆电阻－充电量数据。活性物质的欧姆电阻－充电量的依存性具有特征的情况例如在活性物质的电子导电性因充放电而大幅变化的情况下是有效的。
电池特性计算部253可以使用被校正后的内部电阻，计算实际能够输出的电力量等作为电池特性。实际能够输出的电力量可基于充电量－OCV曲线、能够放电的电气量、以及被校正后的内部电阻来计算。
电池安全性评价部27根据由电池特性推断部25推断出的当前的内部状态参数或者电池特性，推断蓄电池1发热时的发热量，并推断伴随该发热量的蓄电池1的温度。而且，基于蓄电池1的温度，评价蓄电池1的安全性。与电池安全性评价部27的构成要素一起对详细情况进行说明。
通过使用当前的内部状态参数或者电池特性，能够评价与当前的蓄电池1的内部状态(劣化状态)相应的安全性。其中，即便是相同的劣化状态，安全性也因蓄电池1的SOC而不同。具体而言，SOC越高，则起火的危险度越高。因此，电池安全性评价部27评价特定的SOC的值下的蓄电池1的安全性。例如，可以评价由SOC推断部23推断出的当前的SOC下的安全性。例如，也可以评价蓄电池1的SOC为100％(充满电)时的安全性。另外，在蓄电池1中决定了SOC的范围作为使用条件的情况下，可以评价是该SOC的范围的上限的状态时的安全性。从安全性的观点出发，优选在起火的危险性较高的状态、即SOC大的情况下评价安全性。
热稳定性数据存储部271存储在计算蓄电池1的安全性时所必要的热稳定性数据。此外，也可以存储热稳定性数据以外的数据。例如，可以存储用于进行安全指标计算部274涉及的处理的、蓄电池1的比热、从蓄电池1向外部环境释放热量时的导热系数等。除此以外，也可以存储电池安全性评价部27的各处理所使用的制约条件等。例如，作为使用条件而对蓄电池1要求的SOC的范围可以被存储在热稳定性数据存储部271。也可以存储计算出的安全指标等。
热稳定性数据是二次电池被暴露于高温的情况下的、与该二次电池的发热有关的数据。热稳定性数据至少表示二次电池的发热量与外部温度的关系。例如，热稳定性数据可以是由差示扫描量热计(DSC，Diffrencial scanning calorimetry)计测出的DSC曲线。此外，外部温度是指二次电池的外部环境的温度，可以是邻接电池单元的温度，也可以是周边空间的温度。
此外，热稳定性数据按每个SOC的值而划分。例如，在对SOC为100％的状态时的蓄电池1的安全性进行评价的情况下，可使用SOC为100％时的热稳定性数据。这是因为二次电池的发热举动根据SOC的值而不同。
另外，也可以包括与SOC以外的二次电池的状态相应的热稳定性数据。例如，可以包括未使用的二次电池涉及的热稳定性数据。另外，也可以包括针对因劣化而析出了金属(如果是锂离子二次电池则为锂)的状态的二次电池的热稳定性数据。
热稳定性数据可以由图表或者函数等表示。例如，热稳定性数据可以是表示二次电池的外部温度与二次电池的发热量的关系的图表。另外，该图表的近似函数可以被用作热稳定性数据。
假定为热稳定性数据按二次电池的每个极划分。即，可以在热稳定性数据中包括二次电池的正极涉及的热稳定性数据、和二次电池的负极涉及的热稳定性数据。
图10是表示热稳定性数据的一个例子的图。在图10中示出描绘了热稳定性数据的图表。将图10所示那样的热稳定性数据涉及的图表记载为发热量计算图表。纵轴表示单位质量的发热量。横轴表示外部温度。图10的发热量计算图表时DSC曲线。如图10所示，热稳定性数据中包括单位质量的发热量、发热开始温度等。此外，单位质量的发热量下的质量是指正极或者负极的质量与电解液的质量的合计。另外，图10的数据是基于二次电池的正极的SOC为100％时计测出的数据的图表。这样，按每个极以及按每个SOC的值存在热稳定性数据。
在DSC曲线的峰值下的外部温度中，二次电池的发热量多、容易起火。即，该峰值下的外部温度是热失控温度。此外，对图10的四个图表而言，外部温度的升温速度不同。A的图表表示每1分钟使外部温度上升10℃的情况，B的图表表示每1分钟使外部温度上升5℃的情况，C的图表表示每1分钟使外部温度上升2℃的情况，D的图表表示每1分钟使外部温度上升1℃的情况。这样，因升温速度，发热量、热失控的时机等也不同。外部温度的升温速度只要根据被要求的安全性、蓄电池1的构成、周围的环境等指定即可。
基于多个二次电池的计测数据创建热稳定性数据。为了创建热稳定性数据而使用的多个二次电池为满足某一前提条件的二次电池。而且，热稳定性数据在满足该前提条件的其他二次电池中被通用使用。
前提条件并不特别限定，有各种前提条件。例如，可以将二次电池的极所使用的材料、极的活性物质量是规定的范围内等作为前提条件。而且，对满足该前提条件的多个二次电池进行检查，基于检查结果来计算热稳定性数据。此外，热稳定性数据的创建方法没有特别限定，可任意决定。
除此之外，也可以将未使用、金属析出等的状态作为前提条件。或者，也可以将与二次电池的保管或者使用时的环境有关的事项作为前提条件。作为与环境有关的前提条件，可考虑温度、湿度等事项。另外，例如可以将与二次电池的使用历史记录有关的事项作为前提条件。作为与使用历史记录有关的前提条件，可考虑充电或者放电的次数、被使用的总时间等。
作为二次电池的劣化的原因，可设想与电解液的反应性、因活性物质的膨胀收缩引起的破损等，但不容易确定二次电池的劣化的原因。另外，劣化的状况还因二次电池的保管状况、使用历史记录等而不同。因此，预先按各种前提条件计算热稳定性数据，并使用与蓄电池1的状态符合的热稳定性数据。即，可使用基于与蓄电池1的状态是相同程度的状态的二次电池的检查结果而计算出的热稳定性数据。由此，能够高精度地推断蓄电池1的发热量。
热稳定性数据取得部272从电池特性推断部25取得内部状态参数以及电池特性的至少任意一个涉及的推断值。而且，热稳定性数据取得部272至少基于所取得的推断值，从热稳定性数据存储部271取得与蓄电池1对应的热稳定性数据(第1参照数据)。即，热稳定性数据取得部272提取二次电池的热稳定性数据中的与蓄电池1对应的热稳定性数据。
此外，与蓄电池1对应的热稳定性数据中包括：与蓄电池1的正极对应的热稳定性数据、和与蓄电池1的负极对应的热稳定性数据。即，热稳定性数据取得部272可以基于正极涉及的推断值取得与正极对应的热稳定性数据。也可以基于负极涉及的推断值取得与负极对应的热稳定性数据。例如，可基于作为内部状态参数而计算出的正极或者负极的初始充电量取得热稳定性数据。例如，也可以基于作为内部状态参数而计算出的正极或者负极的质量取得热稳定性数据。例如，还可以基于作为电池特性而计算出的开路电压取得热稳定性数据。
在蓄电池1的推断值满足预先创建热稳定性数据时的二次电池的前提条件的情况下，可以说该热稳定性数据与蓄电池1对应。例如，在基于满足了正极的活性物质量是规定的范围内这一前提条件的多个二次电池创建了热稳定性数据的情况下，当蓄电池1的正极的活性物质量的推断值是该规定的范围内时，可以说该热稳定性数据与蓄电池1对应。另外，与蓄电池1对应的热稳定性数据也可以说成适于推断蓄电池1的发热量的热稳定性数据。
此外，如前述那样，热稳定性数据按SOC的每个值划分。因此，热稳定性数据取得部272取得与蓄电池1对应的热稳定性数据中的与被指定的SOC的值符合的热稳定性数据。
此外，热稳定性数据取得部272也可以基于多个推断值，取得热稳定性数据。与多个推断值符合的热稳定性数据相比于与一个推断值符合的热稳定性数据，是与蓄电池1符合的热稳定性数据的可能性较高。因此，可认为使用了与多个推断值符合的热稳定性数据的情况相比于使用了与一个推断值符合的热稳定性数据的情况，计算出的安全指标、安全性评价的精度提高。
发热量推断部273基于由热稳定性数据取得部272取得的、被设为与蓄电池1对应的热稳定性数据(第1参照数据)，来计算蓄电池1的发热量。
此外，发热量推断部273也可以基于被设为与蓄电池1的正极对应的热稳定性数据，来计算蓄电池1的正极的发热量。还可以基于被设为与蓄电池1的负极对应的热稳定性数据，来计算蓄电池1的负极的发热量。而且，可以将蓄电池1的正极以及负极各自中的发热量之和作为蓄电池1的发热量。或者，可以仅将正极或者负极的发热量作为蓄电池1的发热量。
例如，对使用图10所示的发热量计算图表推断发热量的情况进行说明。发热量推断部273求取外部温度的规定的范围所包含的峰值部分的面积。在DSC曲线中，发热量由于被表示为峰值部分的面积，所以作为峰值的时间范围(从发热开始温度到发热结束温度)中的发热量计算图表的积分值而被求出。发热开始温度、即峰值的起点也可以为DSC曲线的斜率超过阈值时的温度(峰值的上升沿的温度)。或者，也可以作为峰值的切线与基准线的交点的温度。峰值的终点、即发热结束温度只要与发热开始温度相同即可。这样，根据热稳定性数据求出发热量。
外部温度的规定的范围只要任意决定即可。其中，在对邻接电池单元起火的情况下的电池单元的安全性进行评价时，优选将外部温度设在假定为电池单元被暴露于邻接电池单元起火的情况的温度附近是为了进行有效的评价。这样一来，求出外部温度在规定的范围内变动时的蓄电池1的发热量。
此外，发热量推断部可以预先决定用于判定是否发生热失控的阈值(热失控判定阈值)，在单位质量的发热量超过热失控判定阈值的情况下，判定为发生热失控。
此外，若如上述那样每次根据发热量计算图表求取发热量，则增加负荷且花费时间。因此，也可以使用使内部状态参数或者电池特性与发热量等对应的数据。即，热稳定性数据也可以是表示内部状态参数或者电池特性与热稳定性数据的各项目的对应的数据(对应表)。该表可以由外部装置创建，也可以基于过去的处理历史记录由电池安全性评价部27创建。
在热稳定性数据是对应表时，发热量推断部273只要在取得了内部状态参数等时，参照该表，提取与所取得的内部状态参数对应的发热量等即可。
安全指标计算部274基于推断出的蓄电池1的发热量，计算外部温度在规定的范围内变动时的蓄电池1的温度。将计算出的蓄电池1的温度记载为电池单元到达温度。
如果将从蓄电池1的发热量减去了从蓄电池1向外部环境释放的热量(放热量)而得到的差值除以蓄电池1的比热，则可求出蓄电池1的温度变动。放热量通过从蓄电池1的温度减去外部温度而得到的差值与导热系数之积来求取。导热系数由电池单元以及电池组的构造、材质等决定。这样，基于蓄电池1的发热量、蓄电池1的比热、与外部的导热系数、以及外部温度，来计算外部温度在规定的范围内变动时的上述第1电池的温度。
此外，电池单元到达温度可以由绝对值表示，也可以由相对值表示。即，电池单元到达温度可以是实际的电池单元的温度，也可以是开始暴露于假定的高温的时刻下的与电池单元的温度(初始温度)的差值。
而且，安全指标计算部274计算电池单元到达温度或者电池单元到达温度涉及的运算值作为安全指标。例如，可以将从发热开始温度到电池单元到达温度为止的温度的变化量作为安全指标。也可以将从发热开始温度到电池单元到达温度为止花费的时间作为安全指标。还可以将从发热开始温度到电池单元到达温度为止的发热速度作为安全指标。发热速度可以是将温度变化量除以该温度变化所要的时间而得到的值。
安全性判定部275基于计算出的安全指标，判定蓄电池1的安全性。例如，可以将安全指标与安全指标用的阈值比较。将安全指标用的阈值记载为安全阈值。安全阈值只要预先决定即可。
此外，安全性评价以安全阈值为基准，可以是安全和不安全(危险)这2个。或者，也可以有多个安全阈值，安全性评价例如被分为安全、要注意、警告、停止等多个种类。例如，可以在作为安全指标的电池单元到达温度低于第1安全阈值时判定为“安全”，在电池单元到达温度为第1安全阈值以上并且低于第2安全阈值时判定为“注意”，在电池单元到达温度为第2安全阈值以上时判定为危险。这样，通过将安全性评价分为多个种类，可提高用户的便利性。
此外，也可以将由安全指标计算部274计算出的安全指标用作安全性评价。该情况下，安全性判定部275可以被省略。
此外，在通过发热量计算部判定为未发生热失控的情况下，安全指标计算部274可以不计算安全指标。而且，由于蓄电池1未发生热失控，所以安全性判定部275可以将蓄电池1判定为“安全”。
此外，如前述那样，电池特性推断部25能够高精度地计算内部状态参数以及电池特性的推断值。并且，通过基于考虑电解液、温度等而校正后的内部电阻，再次计算内部状态参数或者电池特性的推断值，由此推断值的精度进一步提高。由于基于根据精度高的推断值提取出的热稳定性数据来推断发热量、电池单元到达温度等，所以基于这些的安全指标所涉及的安全性判定的精度也变高。
图11是表示电池安全性评价处理的流程图的一个例子的图。电池安全性评价处理在由电池特性推断部25或者内部电阻校正部26计算出蓄电池1的电池特性等的推断值之后进行。
热稳定性数据取得部272基于从电池特性推断部25或者内部电阻校正部26取得的内部状态参数或者电池特性的推断值，从热稳定性数据存储部271取得与蓄电池1对应的热稳定性数据(S401)。
此外，在热稳定性数据存储部271由数据库等实现的情况下，如果电池特性等作为属性与热稳定性数据对应记录，则通过使用RDBMS等管理功能，能够基于电池特性等的推断值提取热稳定性数据。此外，对推断值和与热稳定性数据对应的电池特性等的值而言，即使不完全一致但如果在规定的允许范围内，则也可以提取。
发热量推断部273基于由热稳定性数据取得部272取得的热稳定性数据，对正极以及负极推断发热量等(S402)。安全指标计算部274基于发热量、比热、导热系数、外部温度来推断电池单元到达温度，计算与电池单元到达温度有关的安全指标(S403)。安全性判定部275基于安全指标对安全性评价进行判定(S404)。以上是电池安全性评价处理的流程图。此外，假定为安全性评价被送至输出部28，但也可以被送至其他的构成要素，例如热稳定性数据存储部271。
此外，电池安全性评价部27在判断为蓄电池1的状态有变化的情况下，可以进行电池安全性评价处理。判断为蓄电池1的状态有变化的可以是电池特性推断部25，也可以是电池安全性评价部27。或者，也可以经由输出部28输出蓄电池1的状态、与该状态对应的热稳定性数据等，看到该输出的蓄电池1的用户、电池安全性评价装置2的管理者等经由未图示的输入部进行指示。
输出部28输出计算出的电池安全性评价等。例如，输出部28可以在蓄电池1被判断为发生热失控的情况下，从发热量推断部273接受蓄电池1发生热失控时的外部温度、即热失控温度并进行输出。输出方法没有特别限定。可以是文件、邮件、图像、声音、光。例如，可以经由输出部28，电池安全性评价装置2与显示器、扬声器等连接，向其他的装置输出各构成要素的处理结果。例如，在安全性评价是“危险”的情况下，为了使用户认识到危险，可以在显示器显示表示警告的图像或者光，也可以从扬声器输出警告音。此外，输出部28输出的信息没有特别限定。例如，可以输出内部状态参数、电池特性、热稳定性数据等在电池安全性评价中使用的信息。
综上所述，根据第1实施方式，基于蓄电池1的电压以及电流，推断蓄电池1的内部状态参数以及电池特性。而且，基于内部状态参数或者电池特性来计算安全指标。而且，能够通过基于安全指标的安全性评价，对蓄电池1的当前时刻的安全性进行评价。另外，通过使用与蓄电池1的SOC的上限值相符的稳定性数据，安全性的评价变得更严格。
另外，由于能够基于电压等评价蓄电池1的安全性，所以不需要直接测定内部状态参数的功能，能够实现对安全性评价装置的制造涉及的成本的抑制。
(第2实施方式)
第2实施方式的电池安全性评价装置2不仅将判定出的安全性评价向外部装置等输出，还根据判定出的安全性评价来变更与蓄电池1的充放电有关的控制。
图12是表示第2实施方式涉及的蓄电***的概略结构的一个例子的框图。在第2实施方式中，与第1实施方式的不同点在于电池安全性评价装置2还具备使用条件计算部29。对与第1实施方式相同的点省略说明。
充放电控制部21不仅为了评价蓄电池1的安全性，还为了使用蓄电池1而进行充放电的控制。另外，充放电控制部21根据电池安全性评价部27作出的安全性评价，变更充放电的控制。例如，在是应该停止使用的安全性评价的情况下，充放电控制部21进行控制以便停止充放电。在是可以继续使用的安全性评价的情况下，充放电控制部21进行充放电。此时，按照满足由使用条件计算部29计算出的使用条件的方式进行充放电。
在是虽然可继续使用但应该加以限制的安全性评价的情况下，使用条件计算部29计算(更新)使用条件。例如，在安全性评价是前述的“注意”的情况下，如果继续现状的使用条件，则可认为安全性评价会立即变为前述的“危险”。鉴于此，在安全性评价是“注意”的情况下，对使用条件进行变更。
使用条件预先与安全性评价的种类对应，使用条件计算部29可以选择与安全性评价的种类相应的使用条件。或者，也可以降低蓄电池1能够使用的SOC的范围的上限值。如前所述，由于SOC越大，则安全性越低，所以使该上限值小到安全性评价变得安全的值。由于按SOC的每个值存在与蓄电池1对应的热稳定性数据，所以存在虽然在SOC为100％时评价为危险，但如果SOC为70％则评价为安全的可能性。因此，只要将与蓄电池1对应的热稳定性数据中的被评价为安全的热稳定性数据的SOC的值设为SOC上限值即可。
此外，在不需要更新使用条件的情况下，例如在只有继续使用的情况、和停止使用的情况这两种的情况下，可以没有使用条件计算部29。另一方面，基于由使用条件计算部29创建的使用条件进行充放电的也可以不是充放电控制部21。例如，也可以是输出部28将创建出的使用条件输出至外部的装置，外部的装置对蓄电池进行满足使用条件的充放电。
图13是表示第2实施方式的电池安全性评价装置2的概略处理的流程图的一个例子的图。在图13中，表示了图2所示的概略处理的流程图的S105以后的处理。由于到S105为止的处理相同，所以省略。此外，也可以与S105的处理独立地进行本流程。
在安全性评价是“停止”的情况下(S501的停止)，充放电控制部21停止充放电(S502)。在安全性评价是“危险”的情况下(S501的危险)，使用条件计算部29计算新的使用条件(S503)。然后，充放电控制部21基于新的使用条件实施充放电(S504)。在安全性评价是“安全”的情况下(S501的安全)，充放电控制部21继续现状的充放电(S505)。以上是第2实施方式的电池安全性评价装置2的概略处理的流程。
综上所述，根据第2实施方式，基于判定出的安全性评价来控制针对蓄电池1的充放电。通过将蓄电池1改变为与现状相符的充放电，能够确保蓄电池1的安全性，并且延长寿命。
(第3实施方式)
在此前的实施方式中，热稳定性数据取得部272从热稳定性数据存储部271中存储的热稳定性数据，取得与蓄电池1对应的热稳定性数据。但是，由于蓄电池1的状态涉及多方面，所以如果将热稳定性数据全部储存到热稳定性数据存储部271，则热稳定性数据存储部271的容量庞大。另外，也可能存在与该蓄电池1对应的热稳定性数据在热稳定性数据存储部271中没有的情况。因此，在第3实施方式中，从外部进行热稳定性数据的取得以及更新。由此，能够减少热稳定性数据存储部271中存储的热稳定性数据的量，可实现电池安全性评价部27的小型化、以及电池安全性评价部27的制造涉及的成本的降低。另外，能够增加所应对的蓄电池1的种类。
图14是表示第3实施方式涉及的蓄电***的概略结构的一个例子的框图。在第3实施方式中，与此前的实施方式的不同点在于，热稳定性数据取得部272与外部连接。对与此前的实施方式相同的点省略说明。
热稳定性数据取得部272与提供热稳定性数据的装置等通过有线或者无线通信、或电信号进行连接，能够进行数据的收授。提供热稳定性数据的装置等没有特别限定，可以是储存有热稳定性数据的外部数据库3，也可以是生成热稳定性数据并进行提供的热稳定性数据提供服务器4。以下，将提供热稳定性数据的装置等记载为热稳定性数据提供装置。热稳定性数据取得部272可经由通信网络5与热稳定性数据提供装置连接。或者，也可以通过设备接口与外部数据库3直接或者间接连接。
对通过热稳定性数据取得部272进行热稳定性数据的取得的时机而言，假设在没有与蓄电池1对应的热稳定性数据的情况下进行，但没有特别限定。例如，可以在热稳定性数据提供装置生成了新的热稳定性数据的情况下进行，也可以定期进行。在热稳定性数据存储部271中没有必要的热稳定性数据的情况下，基于蓄电池1的规格、电池特性、内部状态参数等，取得与这些对应的热稳定性数据。此外，也可以不指定条件等地从热稳定性数据提供装置取得热稳定性数据。另外，所取得的热稳定性数据中的不要的热稳定性数据可以不存储到热稳定性数据存储部271。
此外，热稳定性数据存储部271也可以将存储在内部的热稳定性数据删除。例如，为了节省容量，使用次数少的热稳定性数据、过了使用期限的热稳定性数据等满足规定的删除条件的热稳定性数据可以不被存储在热稳定性数据存储部271。
图15是表示热稳定性数据取得处理的流程图的一个例子的图。该流程图表示在电池安全性评价处理之前进行热稳定性数据的取得的情况的流程。
热稳定性数据取得部272从电池特性推断部25或者内部电阻校正部26取得蓄电池1的电池特性等的推断值(S601)。热稳定性数据取得部272基于所取得的推断值，确认在热稳定性数据存储部271中是否存储有与蓄电池1对应的热稳定性数据(S602)。
在热稳定性数据存储部271中存储有与蓄电池1对应的热稳定性数据的情况下(S603的是)，流程结束。在热稳定性数据存储部271中没有存储与蓄电池1对应的热稳定性数据的情况下(S603的否)，热稳定性数据取得部272向热稳定性数据提供装置进行询问(S604)。该询问中包括已取得的推断值。
热稳定性数据提供装置基于接收到的电池特性等的推断值，发送与蓄电池1对应的热稳定性数据(S605)。然后，热稳定性数据取得部272取得被送来的热稳定性数据，移至电池安全性评价处理(S606)。电池安全性评价处理如上所述。以上是热稳定性数据取得处理的流程。
如上所述，根据第3实施方式，即使热稳定性数据存储部271中没有存储电池安全性评价处理所需要的热稳定性数据，也能够基于蓄电池1的电池特性等，取得必要的热稳定性数据。由此，能够减少预先在热稳定性数据存储部271存储的热稳定性数据的量，能够实现电池安全性评价部27的小型化、或者电池安全性评价部27的制造涉及的成本的降低。另外，能够增加所应对的蓄电池1的种类。
另外，上述说明的实施方式中的各处理可以通过专用的电路实现，也可以使用软件(程序)实现。在使用软件(程序)的情况下，例如能够通过使用通用的计算机装置作为基本硬件，使安装于计算机装置的中央处理装置(CPU：Central Processing Unit)等的处理器执行程序，来实现上述说明的实施方式。
图16是表示本发明的一个实施方式中的硬件结构的一个例子的框图。电池安全性评价装置2具备处理器61、主存储装置62、辅助存储装置63、网络接口64、设备接口65，能够作为这些部件经由总线66连接的计算机装置6而实现。
处理器61从辅助存储装置63读出程序，并在主存储装置62展开、执行，由此能够实现充放电控制部21、计测部22、SOC推断部23、电池特性推断部25、内部电阻校正部26、电池安全性评价部27的功能。
处理器61是包括计算机的控制装置以及运算装置的电子电路。处理器61例如能够使用通用目的处理器、中央处理装置(CPU)、微处理器、数字信号处理器(DSP)、控制器、微控制器、状态机、特定用途的集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑电路(PLD)、以及这些的组合。
本实施方式中的电池安全性评价装置2可以通过将由各装置执行的程序预先安装于计算机装置6来实现，也可以通过将程序存储于CD－ROM等存储介质，或者经由网络发布，并适当地安装于计算机装置6来实现。
主存储装置62是暂时存储处理器61执行的命令、以及各种数据等的存储器装置，可以是DRAM等易失性存储器，也可以是MRAM等非易失性存储器。辅助存储装置63是持续存储程序、数据等的存储装置，例如有闪存等。
网络接口64是用于通过无线或者有线与通信网络连接的接口。在热稳定性数据取得部272与热稳定性数据提供装置进行通信的情况下，热稳定性数据取得部272的通信处理的功能能够由网络接口64实现。这里，仅表示了一个网络接口64，但也可以安装多个网络接口64。
设备接口65是与记录输出结果等的外部存储介质7连接的USB等接口。在热稳定性数据提供装置是外部存储介质7的情况下，热稳定性数据取得部272与外部存储介质7的数据收授的功能能够由设备接口65实现。外部存储介质7可以是HDD、CD－R、CD－RW、DVD－RAM、DVD－R、SAN(Storage area network：存储区域网络)等任意的记录介质。另外，也可以经由设备接口65与蓄电池1连接。
计算机装置6可以由安装有处理器61等的半导体集成电路等专用的硬件构成。专用的硬件可以由与RAM、ROM等存储装置的组合构成。计算机装置6可以被组装在蓄电池1的内部。
上述对本发明的一个实施方式进行了说明，但这些实施方式只是例示，不意图限定发明的范围。这些新的实施方式也能够通过其他的各种方式加以实施，在不脱离发明主旨的范围，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围、主旨，并且包含在技术方案所记载的发明及其等同的范围。
(技术方案1)
一种电池安全性评价装置，具备电池安全性评价部，该电池安全性评价部基于安全指标来对评价对象的作为二次电池的第1电池的安全性进行评价，上述安全指标根据至少表示二次电池的发热量与外部温度的关系的参照数据、和根据上述第1电池的电压以及电流的数据推断出的上述第1电池的内部状态参数来计算。
(技术方案2)
一种电池安全性评价装置，具备：
电池特性推断部，基于在评价对象的作为二次电池的第1电池的充电或者放电时计测出的上述第1电池的电压以及电流的数据，推断上述第1电池的内部状态参数的推断值；
发热量推断部，基于至少表示二次电池的发热量与外部温度的关系的参照数据、并且是根据上述推断值被设为与上述第1电池对应的第1参照数据，推断上述外部温度变动时的上述第1电池的发热量；以及
安全指标计算部，基于上述第1电池的发热量，计算上述外部温度变动时的上述第1电池的温度涉及的安全指标。
(技术方案3)
根据技术方案2所述的电池安全性评价装置，其中，
上述安全指标计算部基于由上述发热量推断部推断出的上述第1电池的发热量、上述第1电池的比热、上述第1电池与上述第1电池的外部的导热系数、以及上述外部温度，来计算上述外部温度下的上述第1电池的温度，
并基于计算出的上述第1电池的温度来计算上述安全指标。
(技术方案4)
根据技术方案2或3所述的电池安全性评价装置，其中，
还具备基于上述安全指标来判定上述第1电池或者包括上述第1电池的电池组的安全性的安全性判定部。
(技术方案5)
根据技术方案4所述的电池安全性评价装置，其中，
上述安全性判定部基于上述安全指标和上述安全指标用的阈值，从多个评价分类中选择与上述第1电池相符的评价分类。
(技术方案6)
根据技术方案2至5中任意一项所述的电池安全性评价装置，其中，
上述发热量推断部基于上述第1参照数据，计算上述第1电池发生热失控时的外部温度作为热失控温度。
(技术方案7)
根据技术方案2至6中任意一项所述的电池安全性评价装置，其中，
还具备输出上述安全指标或者基于上述安全指标的评价的输出部。
(技术方案8)
根据技术方案2所述的电池安全性评价装置，其中，
还具备输出上述安全指标或者基于上述安全指标的评价的输出部，
上述输出部输出上述热失控温度。
(技术方案9)
根据技术方案7或8所述的电池安全性评价装置，其中，
上述输出部将输出内容作为图像显示。
(技术方案10)
根据技术方案7或8所述的电池安全性评价装置，其中，
上述输出部将输出内容作为文件输出。
(技术方案11)
根据技术方案7或8所述的电池安全性评价装置，其中，
上述输出部基于上述安全指标，输出表示警告的图像、光或者声音。
(技术方案12)
根据技术方案2至11中任意一项所述的电池安全性评价装置，其中，
上述电池特性推断部基于上述内部状态参数推断电池特性的推断值，
上述第1参照数据是基于上述电池特性的推断值被设为与上述第1电池对应的数据。
(技术方案13)
根据技术方案2至12中任意一项所述的电池安全性评价装置，其中，
还具备基于上述推断值取得上述第1参照数据的参照数据取得部。
(技术方案14)
一种电池控制装置，其中，具备：
技术方案2至13中任意一项所述的电池安全性评价装置；以及
充放电控制部，基于上述安全指标进行控制，以便停止针对上述第1电池的充电或者放电。
(技术方案15)
根据技术方案14所述的电池控制装置，其中，
还具备使用条件计算部，该使用条件计算部基于上述安全指标计算在进行针对上述第1电池的充电或者放电时使用的使用条件。
(技术方案16)
一种电池安全性评价方法，具备：
电池特性推断步骤，基于在评价对象的作为二次电池的第1电池的充电或者放电时计测出的上述第1电池的电压以及电流的数据，推断上述第1电池的内部状态参数的推断值；
发热量推断步骤，基于至少表示二次电池的发热量与外部温度的关系的参照数据、并且是根据上述推断值被设为与上述第1电池对应的第1参照数据，推断上述外部温度变动时的上述第1电池的发热量；以及
安全指标计算步骤，基于上述第1电池的发热量，计算上述外部温度变动时的上述第1电池的温度涉及的安全指标。
(技术方案17)
一种控制电路，其中，具备：
电池特性推断部，基于在评价对象的作为二次电池的第1电池的充电或者放电时计测出的上述第1电池的电压以及电流的数据，推断上述第1电池的内部状态参数的推断值；
发热量推断部，基于至少表示二次电池的发热量与外部温度的关系的参照数据、并且是根据上述推断值被设为与上述第1电池对应的第1参照数据，推断上述外部温度变动时的上述第1电池的发热量；以及
安全指标计算部，基于上述第1电池的发热量，计算上述外部温度变动时的上述第1电池的温度涉及的安全指标。
(技术方案18)
一种蓄电***，具备评价对象的作为二次电池的第1电池、和对上述第1电池的安全性进行评价的电池安全性评价装置，其中，上述蓄电***显示上述第1电池的安全指标。
(技术方案19)
根据技术方案18所述的蓄电***，其中，
上述电池安全性评价装置具备：
电池特性推断部，基于在上述第1电池的充电或者放电时计测出的上述第1电池的电压以及电流的数据，推断上述第1电池的内部状态参数的推断值；
发热量推断部，基于至少表示二次电池的发热量与外部温度的关系的参照数据、并且是根据上述推断值被设为与上述第1电池对应的第1参照数据，推断上述外部温度变动时的上述第1电池的发热量；以及
安全指标计算部，基于上述第1电池的发热量，计算上述外部温度变动时的上述第1电池的温度涉及的安全指标。

Claims (14)

1.一种电池安全性评价装置，其中，
具备电池安全性评价部，该电池安全性评价部基于安全指标来对评价对象的作为二次电池的第1电池的安全性进行评价，上述安全指标根据至少表示二次电池的发热量与外部温度的关系的参照数据、和根据上述第1电池的电压以及电流的数据推断出的上述第1电池的内部状态参数来计算。
2.一种电池安全性评价装置，其中，具备：
电池特性推断部，基于在评价对象的作为二次电池的第1电池的充电或者放电时计测出的上述第1电池的电压以及电流的数据，推断上述第1电池的内部状态参数的推断值；
发热量推断部，基于至少表示二次电池的发热量与外部温度的关系的参照数据、并且是根据上述推断值被设为与上述第1电池对应的第1参照数据，推断上述外部温度变动时的上述第1电池的发热量；以及
安全指标计算部，基于上述第1电池的发热量，计算上述外部温度变动时的上述第1电池的温度所涉及的安全指标。
3.根据权利要求2所述的电池安全性评价装置，其中，
上述安全指标计算部基于由上述发热量推断部推断出的上述第1电池的发热量、上述第1电池的比热、上述第1电池与上述第1电池的外部的导热系数、以及上述外部温度，来计算上述外部温度下的上述第1电池的温度，
并基于计算出的上述第1电池的温度来计算上述安全指标。
4.根据权利要求2或3所述的电池安全性评价装置，其中，
还具备基于上述安全指标来判定上述第1电池或者包括上述第1电池的电池组的安全性的安全性判定部。
5.根据权利要求4所述的电池安全性评价装置，其中，
上述安全性判定部基于上述安全指标和上述安全指标所用的阈值，从多个评价分类中选择与上述第1电池相符的评价分类。
6.根据权利要求2至5中任意一项所述的电池安全性评价装置，其中，
上述发热量推断部基于上述第1参照数据，计算上述第1电池发生热失控时的外部温度作为热失控温度。
7.根据权利要求2至6中任意一项所述的电池安全性评价装置，其中，
还具备输出上述安全指标或者基于上述安全指标的评价的输出部。
8.根据权利要求6所述的电池安全性评价装置，其中，
还具备输出上述安全指标或者基于上述安全指标的评价的输出部，
上述输出部输出上述热失控温度。
9.根据权利要求7或8所述的电池安全性评价装置，其中，
上述输出部将输出内容作为图像显示。
10.根据权利要求7或8所述的电池安全性评价装置，其中，
上述输出部将输出内容作为文件输出。
11.根据权利要求7或8所述的电池安全性评价装置，其中，
上述输出部基于上述安全指标，输出表示警告的图像、光或者声音。
12.根据权利要求2至11中任意一项所述的电池安全性评价装置，其中，
上述电池特性推断部基于上述内部状态参数推断电池特性的推断值，
上述第1参照数据是基于上述电池特性的推断值被设为与上述第1电池对应的数据。
13.根据权利要求2至12中任意一项所述的电池安全性评价装置，其中，
还具备基于上述推断值取得上述第1参照数据的参照数据取得部。
14.一种电池安全性评价方法，其中，具备：
基于在评价对象的作为二次电池的第1电池的充电或者放电时计测出的上述第1电池的电压以及电流的数据，推断上述第1电池的内部状态参数的推断值的步骤；
基于至少表示二次电池的发热量与外部温度的关系的参照数据、并且是根据上述推断值被设为与上述第1电池对应的第1参照数据，推断上述外部温度变动时的上述第1电池的发热量的步骤；以及
基于上述第1电池的发热量，计算上述外部温度变动时的上述第1电池的温度涉及的安全指标的步骤。
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