JP5574115B2 - リチウムイオン電池の状態管理方法 - Google Patents
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Description
リチウムイオンを放出するリチウムイオン補充用電極をさらに備え、前記劣化原因をリチウムイオンの減少と判定した場合には、前記リチウムイオン補充用電極と前記正極又は前記負極とを接続して、該リチウムイオン補充用電極から、前記減少量に相当するリチウムイオンを放出させてリチウムイオン電池にリチウムイオンを補充して電池容量を回復させることが好ましい。このように構成することで、チウムデンドライトの形成を抑制した適切なリチウムイオン量をリチウムイオン電池に補充することが可能である。
リチウムイオン電池1は、電池ケース2を備える。電池ケース2内は、電解質液3により満たされている。電池ケース2内には、発電要素4が収納されている。発電要素4は、正極板と負極板とがセパレータを介して積層されて巻回してなるものである。本発明では、この正極板を正極といい、負極板を負極という。また、これらの正極及び負極を併せて電極と称する。
2 電池ケース
3 電解質液
4 発電要素
5 正極電極端子
6 負極電極端子
7 ケース蓋
11 第3電極
12 スイッチ素子
13 制御部
Claims (7)
- 第1活物質及び該第1活物質よりも電極電位が卑である第2活物質を含む正極と、負極と、電解質液と、を備えたリチウムイオン電池の状態管理方法であって、
前記リチウムイオン電池の初期の充・放電状態と判定時の充・放電状態とを比較して前記リチウムイオン電池の劣化原因を判定するにあたり、
該リチウムイオン電池の充・放電時の第1活物質の膨張・収縮開始から膨張・収縮終了までに変化した充・放電容量である、初期の充・放電容量と判定時の充・放電容量とが同等であり、
該リチウムイオン電池の充・放電時の第2活物質の膨張・収縮開始から膨張・収縮終了までに変化した充・放電容量である、判定時の充・放電容量が初期の充・放電容量よりも減少している場合には、前記劣化原因をリチウムイオンの減少と判定し、
充・放電時の電圧が前記第2活物質に対応する電極電位を保持する領域での判定時と初期との充・放電容量との差からリチウムイオンの減少量を算出することを特徴とするリチウムイオン電池の状態管理方法。 - リチウムイオンを放出するリチウムイオン補充用電極をさらに備え、
前記劣化原因をリチウムイオンの減少と判定した場合には、
前記リチウムイオン補充用電極と前記正極又は前記負極とを接続して、
該リチウムイオン補充用電極から、前記減少量に相当するリチウムイオンを放出させてリチウムイオン電池にリチウムイオンを補充して電池容量を回復させることを特徴とする請求項1記載のリチウムイオン電池の状態管理方法。 - 前記減少量に対応するリチウムイオンを放出するための電子量を算出し、
該電子量に対応する電流が前記リチウムイオン補充用電極へ前記正極又は前記負極から流入したかどうか検出し、該電子量に対応する電流が流入すれば前記リチウムイオン補充用電極と前記正極又は前記負極との接続を解除することを特徴とする請求項2に記載のリチウムイオン電池の状態管理方法。 - 前記第1活物質がスピネル型のリチウム含有金属酸化物であり、第2活物質が三元系のリチウム含有金属系酸化物であり、
前記負極の活物質が炭素系活物質であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池の状態管理方法。 - 前記第1活物質の膨張・収縮開始から膨張・収縮終了までか、前記第2活物質の膨張・収縮開始から膨張・収縮終了までかは、前記正極及び前記負極の膨張・収縮量で判断し、前記膨張・収縮量を、前記リチウムイオン電池の内部圧力により推定することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池の状態管理方法。
- 前記第1活物質の膨張・収縮開始から膨張・収縮終了までか、前記第2活物質の膨張・収縮開始から膨張・収縮終了までかは、前記正極及び前記負極の膨張・収縮量で判断し、前記膨張・収縮量を、前記リチウムイオン電池の電池ケースの変形量により推定することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池の状態管理方法。
- 該リチウムイオン電池の充・放電時の第1活物質の膨張・収縮開始から膨張・収縮終了までに変化した充・放電容量である、初期での充・放電容量が、判定時の充・放電容量より多い場合には、
前記リチウムイオンの減少量を算出せず前記リチウムイオン補充用電極と前記正極又は前記負極とは接続しないことを特徴とする請求項2〜6のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池の状態管理方法。
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