JP6352944B2 - バッテリを試験する方法およびバッテリを試験するように構成された装置 - Google Patents
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Description
プロットを示す。
プロットを示す。
プロットを示す。
プロットを示す。
プロットを示す。
プロットを示す。
ここで、「x」は、電極および/または電池の反応進行率(0≦x≦1)である。
ここで、nは、移送されたイオンの数(ここでLi+であればn=1)であり、Fは、ファラデー定数である。
での電池電位は、次式により与えられる。
ここで、
は、陰極電位および陽極電位をそれぞれ示す。
ここで、Tは温度であってもよく、pは圧であってもよい。
ここで、kはボルツマン定数である。
過電圧
、および
抵抗降下
に起因するE0から外れる。
ここで、±符号は、充電中の+および放電中の−である。
不可逆のエネルギー
の一部は、電池の自己放電およびエージングの原因となる、陽極および陰極劣化のそれぞれの活性化エネルギー、および電解質陽極酸化および陰極還元反応の活性化エネルギーを克服するために用いられてもよい。
およびEdは、放電容量、放電容量損失、平均放電電圧、および放電エネルギーをそれぞれ表す。
と、容量損失
と、平均放電電位
と、放電エネルギー出力
とを含む。
における大規模な低下が4.9VのCOVにて生じる。
プロットである。
プロットである。実際、容量損失
は、表1および式9に示されるようなCOVにより増加する。
トレースの2D投影である。予想通りに、すべてのCOV依存
データは、定数OCPにおいて、∂ΔH/∂ΔSが図12の直線の勾配であるTに等しいので、同一の直線に収まる。
プロットを示す。
は、放電容量、放電容量損失、平均放電電圧および放電エネルギーをそれぞれ表す。
は、放電容量、放電容量損失、平均放電電圧および放電エネルギーをそれぞれ表す。
をそれぞれ概説する。
は、エージング温度による影響をあまり受けない。この表現法は、非活性/活性電極材料モデルをサポートし、その後、陽極および陰極の放電容量、および軽度の放電率下の電位は、電極組成物内にまだ存在する活性部分により制御される。活性部分は、エージングされた電池よりは活性が低い状態に段階的に移行する。
プロットを示す。
プロットを示す。
プロットを示す。
プロットを示す。
プロファイルは、図21Aと図21B(3.87V)、および図23Aと図23B(3.94V)にそれぞれ示され、(ΔS,ΔH)平面における対応する投影は、図22Aと図22B(3.87V)、および図24Aと図24B(3.94V)にそれぞれ示される。4つの投影されたプロットは高度に分解されたエージング時間の依存性を示しており、1つは、判定期間の間60℃および70℃でエージングされた電池を明らかに区別することを可能にする。ここで、また、図24Aおよび図24Bに見てとれるように、我々は、3.87V(陽極)および3.94V(陰極)における曲線に十分なデータの線形性を見出した。
は、放電容量、放電容量損失、平均放電電圧および放電エネルギーをそれぞれ表す。
に結びつく条件を選択した。対応するエージング条件は、表5に示される。
(Ei<E*であれば充電、Ei>E*であれば放電)
Claims (8)
- バッテリを試験する方法であって、
前記バッテリを、前記バッテリの陽極または前記バッテリの陰極のうちの少なくとも1つにおける相転移または材料変化のうちの少なくとも1つに関連付けられた所定の電圧にするステップと、
前記バッテリの温度を所定値だけ変化させるステップと、
前記所定の電圧、および前記所定値だけ変化された前記バッテリの温度において、前記バッテリのエントロピまたは前記バッテリのエンタルピのうちの少なくとも1つを備える前記バッテリのパラメータを判定するステップと、
前記判定されたパラメータに基づいて前記バッテリのエージングモードを遡って評価するステップと、を備え、
前記バッテリのエージングモードは、高電圧エージング、高温エージング、または長サイクルエージングのうちの少なくとも1つに関する情報を含む、方法。 - 所定の時間の間、前記バッテリに対して前記所定の電圧を印加するステップと、
前記所定の時間の間、前記所定の電圧を印加した後に、前記パラメータを判定するステップと
をさらに備える請求項1に記載の方法。 - 前記エージングモードを遡って評価するステップは、前記判定されたパラメータを参照パラメータと比較するステップを備える
請求項1または2に記載の方法。 - 前記参照パラメータは、所定のエージングモードを受けたバッテリのパラメータである
請求項3に記載の方法。 - バッテリを試験するように構成された装置であって、
前記バッテリを、前記バッテリの陽極または前記バッテリの陰極のうちの少なくとも1つにおける相転移または材料変化のうちの少なくとも1つに関連付けられた所定の電圧にするように構成された電圧設定回路と、
前記バッテリの温度を所定値だけ変化させて、前記所定の電圧、および前記所定値だけ変化された前記バッテリの温度において、前記バッテリのエントロピまたは前記バッテリのエンタルピのうちの少なくとも1つを備える前記バッテリのパラメータを判定するように構成されたパラメータ判定回路と、
前記判定されたパラメータに基づいて前記バッテリのエージングモードを遡って評価するように構成された履歴判定回路と、を備え、
前記バッテリのエージングモードは、高電圧エージング、高温エージング、または長サイクルエージングのうちの少なくとも1つに関する情報を含む、装置。 - 前記電圧設定回路は、所定の時間の間、前記バッテリに対して前記所定の電圧を印加するように構成され、
前記パラメータ判定回路は、前記所定の時間の間、前記所定の電圧を印加した後に、前記パラメータを判定するように構成される
請求項5に記載の装置。 - 前記履歴判定回路は、前記判定されたパラメータを参照パラメータと比較することに基づいて前記エージングモードを遡って評価するように構成される
請求項5または6に記載の装置。 - 前記参照パラメータは、所定のエージングモードを受けたバッテリのパラメータである
請求項7に記載の装置。
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