JPWO2011036760A1 - 二次電池システム - Google Patents
二次電池システム Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2011036760A1 JPWO2011036760A1 JP2010544105A JP2010544105A JPWO2011036760A1 JP WO2011036760 A1 JPWO2011036760 A1 JP WO2011036760A1 JP 2010544105 A JP2010544105 A JP 2010544105A JP 2010544105 A JP2010544105 A JP 2010544105A JP WO2011036760 A1 JPWO2011036760 A1 JP WO2011036760A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- secondary battery
- peak
- value
- battery
- difference value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
- H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
- B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
- H01M10/448—End of discharge regulating measures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
- H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/552—Terminals characterised by their shape
- H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
しかしながら、上述の二次電池システムでは、電池電圧Vの値とdQ/dVの値との関係を表すV−dQ/dV曲線上に現れるピークに基づいて、二次電池システムの状態を検知する。上述の二次電池システムにかかる二次電池では、SOC15%〜80%の範囲内(詳細には、SOC25%付近とSOC70%付近の2箇所)において、V−dQ/dV曲線上に、明確なピーク(第1ピークと第2ピーク)が現れる。このため、上述の二次電池システムでは、SOC15%〜80%の範囲内で当該二次電池を使用する場合でも、この明確なピークに基づいて、精度良く、二次電池システムの状態を検知することができる。
次に、本発明の実施例1について、図面を参照しつつ説明する。
ハイブリッド自動車1は、図1に示すように、車体2、エンジン3、フロントモータ4、リヤモータ5、ケーブル7及び二次電池システム6を有し、エンジン3、フロントモータ4及びリヤモータ5との併用で駆動するハイブリッド自動車である。具体的には、このハイブリッド自動車1は、二次電池システム6をフロントモータ4及びリヤモータ5の駆動用電源として、公知の手段によりエンジン3、フロントモータ4及びリヤモータ5を用いて走行できるように構成されている。
二次電池システム6の電池コントローラ30は、所定時間T毎に、電流検知手段50で検知された電流値Iを積算して、二次電池100の充電電気量または放電電気量を算出し、算出された充電電気量または放電電気量から二次電池100の蓄電量Qを推定する。さらに、推定された蓄電量Qと二次電池100の電池容量に基づいて、二次電池100のSOC(%)を推定する。さらに、電池コントローラ30は、電流積算と同期させて、所定時間T毎に、電圧検知手段40で検知された各二次電池100の電池電圧Vを取得する。
電池コントローラ30は、組電池10(二次電池100)の放電を開始させると、図7に示すように、ステップS1において、電圧検知手段40によって検知された各々の二次電池100の電池電圧値Vを取得すると共に、電流検知手段50により検知された二次電池100を流れる電流値Iを取得する。なお、本実施例1では、電池コントローラ30は、所定時間T(例えば1秒)毎に、電池電圧値Vと電流値Iを取得する。
以上のように、本実施例1では、電池コントローラ30によって、組電池10を構成する二次電池100のSOCが25%を下回らないように、且つ、SOCが75%を上回らないように、二次電池100のSOCの制御を行っている。このようにして、本実施例1では、制御中心をSOC50%として、SOC25%〜75%の範囲内で、二次電池100の充放電の制御を行っている。
まず、スピネル型の結晶構造を有するマンガン酸リチウム(正極活物質153)とアセチレンブラック(導電助剤)とポリフッ化ビニリデン(バインダ樹脂)とを、87:10:3(重量比)の割合で混合し、これにN−メチルピロリドン(分散溶媒)を混合して、正極スラリを作製した。次いで、この正極スラリを、アルミニウム箔151の表面に塗布し、乾燥させた後、プレス加工を施した。これにより、アルミニウム箔151の表面に正極合材152が塗工された正極板155を得た(図5参照)。
実施例2では、まず、二次電池100についてサイクル劣化試験を行った。
まず、槽内温度が、0℃、25℃、45℃、60℃と異なる4つの恒温槽を用意した。次いで、各恒温槽内に、二次電池100を1個ずつ配置し、各二次電池100について、サイクル充放電を行った。具体的には、充電上限電圧値を4.2V、放電下限電圧値を3.0Vとして、2Cの電流値で、500サイクルの充放電を行った。このようにして、4つの異なる環境温度下で、サイクル充放電を行い、二次電池100の劣化を促進させた。
なお、本実施例2では、電池コントローラ130等と二次電池100の正極端子120を接続するケーブル127を、次のようにして接続している。図12に示すように、正極端子120の貫通孔120c及び接続端子127bの貫通孔127cに、ボルト125のネジ部125bを挿通させた状態で、ボルト125のネジ部125bにナット126を螺合させて、正極端子120と接続端子127bとを締結する。これにより、正極端子120と接続端子127bと密着させて、両者を適切に接続することができる。従って、ここでは、ナット126を緩めて、正極端子120と接続端子127bとが密着しない状態とすることで、接続不良の状態とした。
本実施例2の二次電池システム26は、図11に示すように、組電池10と、電圧検知手段40と、電流検知手段50と、電池コントローラ130とを備えている。電池コントローラ130は、ROM131、CPU132、RAM133等を有している。
まず、電池コントローラ130は、組電池10(二次電池100)の充放電制御を開始すると、図14に示すように、ステップU1において、電圧検知手段40によって検知された各々の二次電池100の電池電圧値Vを取得すると共に、電流検知手段50により検知された二次電池100を流れる電流値Iを取得する。なお、本実施例2では、電池コントローラ130は、所定時間T(例えば1秒)毎に、電池電圧値Vと電流値Iを取得する。
一方、第1ピークAに対応する状態に至った(Yes)と判定されると、ステップU52に進み、第1ピークAに対応する状態に達したときに電圧検知手段40で検知された、各二次電池100の電池電圧値V1を記憶する。なお、電池コントローラ130は、二次電池100が第1ピークAに対応する状態に至った(Yes)と判定した後は、二次電池100がSOC50%に達するまで、充電過多の制御を行う(図7参照)。
一方、第2ピークBに対応する状態に至った(Yes)と判定されると、ステップU54に進み、第2ピークBに対応する状態に達したときに電圧検知手段40で検知された、各二次電池100の電池電圧値V2を記憶する。なお、電池コントローラ130は、二次電池100が第2ピークBに対応する状態に至った(Yes)と判定した後は、二次電池100がSOC50%に達するまで、放電過多の制御を行う(図8参照)。
その後、ステップU56に進み、算出された実測電圧差分値ΔVSと、ROM131に記憶されている基準電圧差分値ΔVKとを対比する。具体的には、実測電圧差分値ΔVSを基準電圧差分値ΔVKで除して、ΔVS/ΔVKの値を算出する。
一方、ΔVS/ΔVK>1を満たしている(Yes)と判定された場合は、ステップU58に進み、ΔVS/ΔVK>1.8を満たしているか否かを判定する。すなわち、実測電圧差分値ΔVSが、基準差分値ΔVKの1.8倍より大きいか否かを判定する。
なお、本実施例2では、電池コントローラ130が、dQ/dV算出手段、制御手段、判断手段、抵抗上昇検知手段、及び接続不良検知手段に相当する。
実施例2においてサイクル劣化試験を行った4つの二次電池100について、次のようにして電池容量(満充電容量)を測定した。まず、各二次電池100について、1/5Cの電流値で、電池電圧が4.2V(SOC100%)に達するまで充電を行った。その後、4.2Vの定電圧で充電を行い、電流値が初期の1/10にまで低下したところで充電を終了した。その後、各二次電池100について、1/5Cの電流値で、電池電圧が3.0V(SOC0%)に達するまで、放電を行った。このときの放電容量を、各二次電池100の電池容量(満充電容量)として測定した。
また、微小短絡が生じている二次電池100を用意し、これについても、上述のようにして、電池容量、蓄電量Q1、蓄電量Q2、及び差分値ΔQを取得した。
まず、電池コントローラ230は、組電池10(二次電池100)の充放電制御を開始すると、図18に示すように、ステップW1において、電圧検知手段40によって検知された各々の二次電池100の電池電圧値Vを取得すると共に、電流検知手段50により検知された二次電池100を流れる電流値Iを取得する。なお、本実施例3では、電池コントローラ230は、所定時間T(例えば1秒)毎に、電池電圧値Vと電流値Iを取得する。
一方、第1ピークAに対応する状態に至った(Yes)と判定されると、ステップW52に進み、第1ピークAに対応する状態に達したときに推定された、各二次電池100の蓄電量Q1を記憶する。なお、電池コントローラ230は、二次電池100が第1ピークAに対応する状態に至った(Yes)と判定した後は、二次電池100がSOC50%に達するまで、充電過多の制御を行う(図7参照)。
一方、第2ピークBに対応する状態に至った(Yes)と判定されると、ステップW54に進み、第2ピークBに対応する状態に達したときに推定された、各二次電池100の蓄電量Q2を記憶する。なお、電池コントローラ230は、二次電池100が第2ピークBに対応する状態に至った(Yes)と判定した後は、二次電池100がSOC50%に達するまで、放電過多の制御を行う(図8参照)。
その後、ステップW56に進み、算出された実測蓄電量差分値ΔQSと、ROM231に記憶されている基準蓄電量差分値ΔQKとを対比する。具体的には、実測蓄電量差分値ΔQSを基準蓄電量差分値ΔQKで除して、ΔQS/ΔQKの値を算出する。
一方、ΔQS/ΔQK<1を満たしている(Yes)と判定された場合は、ステップW58に進み、ΔQS/ΔQK>0.75を満たしているか否かを判定する。すなわち、実測蓄電量差分値ΔQSが、基準蓄電量差分値ΔQKの75%より大きいか否かを判定する。
なお、本実施例3では、電池コントローラ230が、dQ/dV算出手段、制御手段、判断手段、容量低下検知手段、及び微小短絡検知手段に相当する。
6,26,36 二次電池システム
10 組電池
30,130,230 電池コントローラ(dQ/dV算出手段、判断手段、抵抗上昇検知手段、接続不良検知手段、容量低下検知手段、微小短絡検知手段、制御手段)
40 電圧検知手段
50 電流検知手段
100 二次電池
153 正極活物質
154 負極活物質
155 正極板
156 負極板
157 セパレータ
A 第1ピーク
B 第2ピーク
また、本発明の他の態様は、二次電池を備える二次電池システムであって、上記二次電 池は、スピネル型の結晶構造を有するマンガン酸リチウムからなる正極活物質と、充放電 により相変化を伴う負極活物質と、を含み、上記二次電池システムは、上記二次電池の充 放電時に、上記二次電池の電池電圧Vの変化量dVに対する上記二次電池の蓄電量Qの変 化量dQの割合であるdQ/dVの値を算出するdQ/dV算出手段を備え、上記電池電 圧Vの値と上記dQ/dVの値との関係を表すV−dQ/dV曲線上に現れるピークに基 づいて、上記二次電池システムの状態を検知する二次電池システムであって、上記二次電 池システムは、上記電池電圧Vの値と上記dQ/dVの値に基づいて、上記二次電池が上 記V−dQ/dV曲線上に現れる第1ピークに対応する状態に至ったかどうか、及び、上 記二次電池が上記V−dQ/dV曲線上に現れる第2ピークであって上記第1ピークより も高い電池電圧値Vにかかる第2ピークに対応する状態に至ったかどうかを判断する判断 手段を備え、上記判断手段により上記二次電池が上記第1ピークに対応する状態に至った と判断されたときの上記二次電池の蓄電量Q1と上記第2ピークに対応する状態に至った と判断されたときの上記二次電池の蓄電量Q2との差分値である実測蓄電量差分値に基づ いて、上記二次電池の状態を検知する二次電池システムである。
また、本発明の他の態様は、二次電池を備える二次電池システムであって、上記二次電 池は、スピネル型の結晶構造を有するマンガン酸リチウムからなる正極活物質と、充放電 により相変化を伴う負極活物質と、を含み、上記二次電池システムは、上記二次電池の充 放電時に、上記二次電池の電池電圧Vの変化量dVに対する上記二次電池の蓄電量Qの変 化量dQの割合であるdQ/dVの値を算出するdQ/dV算出手段を備え、上記電池電 圧Vの値と上記dQ/dVの値との関係を表すV−dQ/dV曲線上に現れるピークに基 づいて、上記二次電池システムの状態を検知する二次電池システムであって、上記二次電 池システムは、上記二次電池の充放電を制御する制御手段を備え、上記制御手段は、上記 二次電池の上記電池電圧Vの値が、上記V−dQ/dV曲線上に現れる第1ピーク及び第 2ピークのうち上記第1ピークよりも高い電池電圧Vにかかる上記第2ピークにおける電 池電圧値V2を上回らないように、上記二次電池の充放電を制御する二次電池システムで ある。
Claims (9)
- 二次電池を備える二次電池システムであって、
上記二次電池は、
スピネル型の結晶構造を有するマンガン酸リチウムからなる正極活物質と、充放電により相変化を伴う負極活物質と、を含み、
上記二次電池システムは、
上記二次電池の充放電時に、上記二次電池の電池電圧Vの変化量dVに対する上記二次電池の蓄電量Qの変化量dQの割合であるdQ/dVの値を算出するdQ/dV算出手段を備え、
上記電池電圧Vの値と上記dQ/dVの値との関係を表すV−dQ/dV曲線上に現れるピークに基づいて、上記二次電池システムの状態を検知する
二次電池システム。 - 請求項1に記載の二次電池システムであって、
前記二次電池システムは、
前記電池電圧Vの値と前記dQ/dVの値に基づいて、前記二次電池が前記V−dQ/dV曲線上に現れる第1ピークに対応する状態に至ったかどうか、及び、上記二次電池が上記V−dQ/dV曲線上に現れる第2ピークであって上記第1ピークよりも高い電池電圧Vにかかる第2ピークに対応する状態に至ったかどうかを判断する判断手段を備え、
上記判断手段により上記二次電池が上記第1ピークに対応する状態に至ったと判断されたときの電池電圧値V1と上記第2ピークに対応する状態に至ったと判断されたときの電池電圧値V2との差分値である実測電圧差分値に基づいて、上記二次電池システムの状態を検知する
二次電池システム。 - 請求項2に記載の二次電池システムであって、
前記二次電池システムは、
前記二次電池の内部抵抗の上昇を検知する抵抗上昇検知手段を備え、
上記抵抗上昇検知手段は、
予め上記二次電池システムに記憶させておいた、前記第1ピークにかかる電池電圧値V1と前記第2ピークにかかる電池電圧値V2との差分値である基準電圧差分値であって、初期状態の上記二次電池にかかる基準電圧差分値と、前記実測電圧差分値とを対比して、上記実測電圧差分値が上記基準電圧差分値よりも大きい場合に、上記二次電池の内部抵抗が上昇していると判断する
二次電池システム。 - 請求項2または請求項3に記載の二次電池システムであって、
前記二次電池システムは、
前記二次電池の接続不良を検知する接続不良検知手段を備え、
上記接続不良検知手段は、
予め上記二次電池システムに記憶させておいた、前記第1ピークにかかる電池電圧値V1と前記第2ピークにかかる電池電圧値V2との差分値である基準電圧差分値であって、初期状態の上記二次電池にかかる基準電圧差分値と、前記実測電圧差分値とを対比して、上記実測電圧差分値が、上記基準電圧差分値よりも大きく且つ所定の閾値よりも大きい場合に、上記二次電池の接続不良が生じていると判断する
二次電池システム。 - 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の二次電池システムであって、
前記二次電池システムは、
前記電池電圧Vの値と前記dQ/dVの値に基づいて、前記二次電池が前記V−dQ/dV曲線上に現れる第1ピークに対応する状態に至ったかどうか、及び、上記二次電池が上記V−dQ/dV曲線上に現れる第2ピークであって上記第1ピークよりも高い電池電圧値Vにかかる第2ピークに対応する状態に至ったかどうかを判断する判断手段を備え、
上記判断手段により上記二次電池が上記第1ピークに対応する状態に至ったと判断されたときの上記二次電池の蓄電量Q1と上記第2ピークに対応する状態に至ったと判断されたときの上記二次電池の蓄電量Q2との差分値である実測蓄電量差分値に基づいて、上記二次電池の状態を検知する
二次電池システム。 - 請求項5に記載の二次電池システムであって、
前記二次電池システムは、
前記二次電池の電池容量の低下を検知する容量低下検知手段を備え、
上記容量低下検知手段は、
予め上記二次電池システムに記憶させておいた、前記第1ピークにかかる上記二次電池の蓄電量Q1と前記第2ピークにかかる上記二次電池の蓄電量Q2との差分値である基準蓄電量差分値であって、初期状態の上記二次電池にかかる基準蓄電量差分値と、前記実測蓄電量差分値とを対比して、上記実測蓄電量差分値が上記基準蓄電量差分値よりも小さい場合に、上記二次電池の電池容量が低下していると判断する
二次電池システム。 - 請求項5または請求項6に記載の二次電池システムであって、
前記二次電池システムは、
前記二次電池の内部微小短絡を検知する微小短絡検知手段を含み、
上記微小短絡検知手段は、
予め上記二次電池システムに記憶させておいた、前記第1ピークにかかる上記二次電池の蓄電量Q1と前記第2ピークにかかる上記二次電池の蓄電量Q2との差分値である基準蓄電量差分値であって、初期状態の上記二次電池にかかる基準蓄電量差分値と、前記実測蓄電量差分値とを対比して、上記実測電圧差分値が、上記基準電圧差分値よりも小さく且つ所定の閾値よりも小さい場合に、上記二次電池に内部微小短絡が生じていると判断する
二次電池システム。 - 請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の二次電池システムであって、
前記二次電池システムは、
前記二次電池の充放電を制御する制御手段を備え、
上記制御手段は、
前記二次電池の前記電池電圧Vの値が、前記V−dQ/dV曲線上に現れる第1ピーク及び第2ピークのうち上記第1ピークよりも高い電池電圧Vにかかる上記第2ピークにおける電池電圧値V2を上回らないように、上記二次電池の充放電を制御する
二次電池システム。 - 請求項8に記載の二次電池システムであって、
前記二次電池システムは、
前記電池電圧Vの値と前記dQ/dVの値に基づいて、上記二次電池が、前記V−dQ/dV曲線上の前記第2ピークに対応する状態に至ったかどうかを判断する判断手段を備え、
前記制御手段は、
上記二次電池の充電時に、上記判断手段によって上記二次電池が上記第2ピークに対応する状態に至ったと判断されると、上記二次電池の充電を停止させて、上記二次電池について放電過多の制御を行う
二次電池システム。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2009/066617 WO2011036760A1 (ja) | 2009-09-25 | 2009-09-25 | 二次電池システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2011036760A1 true JPWO2011036760A1 (ja) | 2013-02-14 |
JP5287872B2 JP5287872B2 (ja) | 2013-09-11 |
Family
ID=43795531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010544105A Active JP5287872B2 (ja) | 2009-09-25 | 2009-09-25 | 二次電池システム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8653793B2 (ja) |
JP (1) | JP5287872B2 (ja) |
CN (1) | CN102369627B (ja) |
WO (1) | WO2011036760A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11955828B2 (en) | 2019-04-19 | 2024-04-09 | Lg Energy Solution, Ltd. | Battery management apparatus and method using non-destructive resistance analysis |
Families Citing this family (69)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4561859B2 (ja) | 2008-04-01 | 2010-10-13 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池システム |
CN102695961B (zh) * | 2010-01-19 | 2015-12-02 | 株式会社杰士汤浅国际 | 二次电池的充电状态测定装置以及二次电池的充电状态测定方法 |
JP5682955B2 (ja) | 2010-08-04 | 2015-03-11 | Necエナジーデバイス株式会社 | リチウム二次電池の制御システム、およびリチウム二次電池の状態検出方法 |
JP5255086B2 (ja) * | 2011-04-08 | 2013-08-07 | 本田技研工業株式会社 | 電源装置及びその制御方法 |
FI123467B (fi) * | 2011-07-08 | 2013-05-31 | Europ Batteries Oy | Menetelmä ja järjestelmä litium-ioni-kennoston varaustilan hallinnoimiseksi |
WO2013035202A1 (ja) * | 2011-09-09 | 2013-03-14 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の検査方法 |
JP6032473B2 (ja) * | 2011-09-09 | 2016-11-30 | 株式会社Gsユアサ | 状態管理装置、蓄電素子の均等化方法 |
JP5741348B2 (ja) * | 2011-09-21 | 2015-07-01 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池システム及び車両 |
US9269994B2 (en) * | 2011-12-29 | 2016-02-23 | Blackberry Limited | Power pack remaining capacity level detection |
JP5779528B2 (ja) * | 2012-03-16 | 2015-09-16 | 株式会社日立製作所 | リチウムイオン二次電池システムおよびリチウムイオン二次電池システムの制御方法 |
JP5662968B2 (ja) * | 2012-06-19 | 2015-02-04 | 株式会社日立製作所 | 二次電池の検査システム、充放電機、及び検査方法 |
JP5846054B2 (ja) * | 2012-06-22 | 2016-01-20 | トヨタ自動車株式会社 | 診断装置および診断方法 |
JP6189318B2 (ja) * | 2012-10-29 | 2017-08-30 | 三洋電機株式会社 | 回生制動する車両の電源装置 |
JP6466635B2 (ja) * | 2013-06-14 | 2019-02-06 | 信越化学工業株式会社 | 非水電解質二次電池用負極の製造方法及び非水電解質二次電池の製造方法 |
US10063072B2 (en) * | 2013-11-29 | 2018-08-28 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Battery module and assembled battery |
FR3015046B1 (fr) * | 2013-12-12 | 2016-12-09 | Commissariat Energie Atomique | Procede d'estimation de l'etat de sante d'une batterie |
CN103698714B (zh) * | 2014-01-02 | 2016-06-29 | 清华大学 | 电池容量衰减机理辨识方法及*** |
FR3020614B1 (fr) * | 2014-04-30 | 2016-04-15 | Renault Sa | Procede et dispositif de surveillance d'une batterie electrique de vehicule |
JP6314043B2 (ja) * | 2014-06-26 | 2018-04-18 | プライムアースEvエナジー株式会社 | 蓄電池の検査方法及び蓄電池の検査装置 |
JP6405754B2 (ja) * | 2014-07-02 | 2018-10-17 | 日本電気株式会社 | 電池制御装置及び電池制御システム |
EP2990818B1 (en) * | 2014-09-01 | 2019-11-27 | Yokogawa Electric Corporation | Secondary battery capacity measurement system and secondary battery capacity measurement method |
JP6123844B2 (ja) * | 2014-09-01 | 2017-05-10 | 横河電機株式会社 | 二次電池容量測定システム及び二次電池容量測定方法 |
US10033213B2 (en) | 2014-09-30 | 2018-07-24 | Johnson Controls Technology Company | Short circuit wake-up system and method for automotive battery while in key-off position |
JP6488105B2 (ja) * | 2014-10-28 | 2019-03-20 | 株式会社東芝 | 蓄電池評価装置及び方法 |
CN105807226B (zh) * | 2014-12-31 | 2018-07-10 | 北京航天测控技术有限公司 | 基于等效电路模型的锂离子电池soc预测方法及装置 |
CN104617330B (zh) * | 2015-01-19 | 2017-01-25 | 清华大学 | 电池微短路的识别方法 |
CN104730468B (zh) * | 2015-04-07 | 2017-12-22 | 阳光电源股份有限公司 | 一种电池soc估算方法、装置以及电池管理*** |
JP6500789B2 (ja) * | 2016-01-19 | 2019-04-17 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の制御システム |
JP6380417B2 (ja) * | 2016-01-21 | 2018-08-29 | 横河電機株式会社 | 二次電池容量測定システム及び二次電池容量測定方法 |
JP6477610B2 (ja) * | 2016-06-22 | 2019-03-06 | 横河電機株式会社 | 二次電池容量測定システムおよび二次電池容量測定方法 |
JP6607167B2 (ja) * | 2016-11-03 | 2019-11-20 | トヨタ自動車株式会社 | リチウムイオン二次電池の検査方法 |
JP6350886B2 (ja) * | 2016-12-09 | 2018-07-04 | マツダ株式会社 | リチウムイオン電池の劣化判定方法 |
CN108241102A (zh) * | 2016-12-23 | 2018-07-03 | 华为技术有限公司 | 一种电池微短路的检测方法及装置 |
US11152602B2 (en) * | 2017-01-12 | 2021-10-19 | StoreDot Ltd. | Using formation parameters to extend the cycling lifetime of lithium ion batteries |
JP6614176B2 (ja) * | 2017-02-09 | 2019-12-04 | トヨタ自動車株式会社 | 電池状態推定装置 |
DE102017102877A1 (de) | 2017-02-14 | 2018-08-16 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines Batteriesystems |
JP6690584B2 (ja) * | 2017-03-10 | 2020-04-28 | トヨタ自動車株式会社 | 電池状態推定装置 |
DE102017208770B4 (de) * | 2017-05-23 | 2019-03-28 | Audi Ag | Verfahren zur Prüfung eines Batteriezustands und Prüfvorrichtung zur Prüfung eines Batteriezustands |
WO2019069435A1 (ja) * | 2017-10-05 | 2019-04-11 | 三菱電機株式会社 | 組電池の管理装置および組電池システム |
WO2019082846A1 (ja) * | 2017-10-24 | 2019-05-02 | 株式会社Gsユアサ | 推定装置、推定方法及びコンピュータプログラム |
DE112018006835T5 (de) * | 2018-01-11 | 2020-10-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Vorrichtung zur Anomalie-Erkennung einer Sekundärbatterie, Verfahren zur Anomalie-Erkennung und Programm |
JP6973213B2 (ja) * | 2018-03-16 | 2021-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池システム、及び二次電池制御方法 |
JP2021089140A (ja) * | 2018-03-19 | 2021-06-10 | 三菱自動車工業株式会社 | 二次電池の劣化度合測定装置 |
KR102349300B1 (ko) | 2018-04-10 | 2022-01-10 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리의 전극 정보를 결정하기 위한 장치, 방법, 배터리 팩 및 전기 시스템 |
CN108808140B (zh) * | 2018-04-26 | 2020-03-27 | 江西优特汽车技术有限公司 | 一种动力电池充电管理方法 |
US10895606B1 (en) * | 2018-05-25 | 2021-01-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Multi-short circuit mode electrochemical cell test method |
KR102238559B1 (ko) * | 2018-08-13 | 2021-04-09 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 제어 장치 및 배터리의 내부단락 검출 방법 |
EP3611817A1 (en) * | 2018-08-13 | 2020-02-19 | Samsung SDI Co., Ltd. | Appratus and method of controlling battery |
CN109143078A (zh) * | 2018-08-28 | 2019-01-04 | 中航锂电技术研究院有限公司 | 一种磷酸铁锂动力电池“跳水”故障的辨识预判方法 |
KR102537607B1 (ko) | 2019-05-14 | 2023-05-25 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리의 퇴화도를 결정하기 위한 장치, 방법 및 배터리 팩 |
US11577624B2 (en) * | 2019-06-05 | 2023-02-14 | GM Global Technology Operations LLC | Low voltage battery SOC confirmation and cell balancing |
CN114207457A (zh) | 2019-08-01 | 2022-03-18 | 株式会社电装 | 二次电池的劣化度判定装置及电池组 |
CN110531276B (zh) * | 2019-09-05 | 2022-04-26 | 江苏智蓝电源科技有限公司 | 电池状况检测方法及装置 |
KR20210031226A (ko) | 2019-09-11 | 2021-03-19 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 관리 장치 및 방법 |
KR20210033764A (ko) * | 2019-09-19 | 2021-03-29 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 관리 장치, 배터리 관리 방법, 배터리 팩 및 전기 차량 |
WO2021181650A1 (ja) * | 2020-03-13 | 2021-09-16 | Tdk株式会社 | 二次電池の制御装置、電池パックおよび二次電池の制御方法 |
WO2021181672A1 (ja) * | 2020-03-13 | 2021-09-16 | Tdk株式会社 | 二次電池の制御装置、電池パックおよび二次電池の制御方法 |
WO2021186511A1 (ja) * | 2020-03-16 | 2021-09-23 | Tdk株式会社 | 二次電池の制御装置、電池パックおよび二次電池の制御方法 |
WO2021186550A1 (ja) * | 2020-03-17 | 2021-09-23 | Tdk株式会社 | 二次電池の制御装置、電池パックおよび二次電池の制御方法 |
WO2021191993A1 (ja) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | Tdk株式会社 | 二次電池の制御装置、二次電池の制御システム、二次電池パック及び二次電池の制御方法 |
US11614489B2 (en) | 2020-04-13 | 2023-03-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Battery management system and method for determining active material content in electrode of battery |
WO2022029892A1 (ja) * | 2020-08-04 | 2022-02-10 | 三菱電機株式会社 | 蓄電池内部状態推定装置及び蓄電池内部状態推定方法 |
KR20220019564A (ko) * | 2020-08-10 | 2022-02-17 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 이상 진단 장치 및 방법 |
KR102652327B1 (ko) * | 2020-09-09 | 2024-03-27 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 관리 장치 및 방법 |
KR20220065604A (ko) * | 2020-11-13 | 2022-05-20 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 진단 장치 및 방법 |
CN112731173B (zh) * | 2020-12-22 | 2024-05-03 | 东软睿驰汽车技术(沈阳)有限公司 | 一种电池包的电芯内阻变化检测方法及装置 |
US20240170993A1 (en) * | 2021-03-05 | 2024-05-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for charging secondary battery |
US20230184844A1 (en) * | 2021-12-15 | 2023-06-15 | Element Energy, Inc. | Methods and systems for detecting variations in minor total-impedance contributors in electrochemical cells |
WO2024047499A1 (ja) * | 2022-09-02 | 2024-03-07 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 蓄電システム |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3188100B2 (ja) | 1994-04-27 | 2001-07-16 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | バッテリ状態検出方法 |
JPH0968561A (ja) * | 1995-09-01 | 1997-03-11 | Nissan Motor Co Ltd | 組電池の残容量計 |
JP3959815B2 (ja) * | 1997-12-09 | 2007-08-15 | トヨタ自動車株式会社 | 電池蓄電量検出装置 |
JPH11346444A (ja) | 1998-06-02 | 1999-12-14 | Toyota Motor Corp | 電池充電状態の推定方法 |
JP2001033532A (ja) | 1999-07-23 | 2001-02-09 | Toyota Motor Corp | 電池状態検出装置および充放電制御装置 |
JP2001086604A (ja) * | 1999-09-14 | 2001-03-30 | Honda Motor Co Ltd | 組電池及び残容量検出装置 |
JP4075451B2 (ja) | 2001-05-15 | 2008-04-16 | 株式会社豊田中央研究所 | リチウム二次電池 |
JP2004095400A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Nissan Motor Co Ltd | バイポーラ電池とその制御方法 |
JP5068660B2 (ja) * | 2004-10-29 | 2012-11-07 | メドトロニック,インコーポレイテッド | リチウムイオン電池を充電する方法 |
JP2008179284A (ja) | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Toyota Motor Corp | 二次電池の劣化判定装置 |
JP4884404B2 (ja) | 2007-09-07 | 2012-02-29 | 日立ビークルエナジー株式会社 | 二次電池の内部情報検知方法及び装置 |
JP4561859B2 (ja) | 2008-04-01 | 2010-10-13 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池システム |
JP5682955B2 (ja) * | 2010-08-04 | 2015-03-11 | Necエナジーデバイス株式会社 | リチウム二次電池の制御システム、およびリチウム二次電池の状態検出方法 |
-
2009
- 2009-09-25 US US13/145,118 patent/US8653793B2/en active Active
- 2009-09-25 JP JP2010544105A patent/JP5287872B2/ja active Active
- 2009-09-25 CN CN2009801585607A patent/CN102369627B/zh active Active
- 2009-09-25 WO PCT/JP2009/066617 patent/WO2011036760A1/ja active Application Filing
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11955828B2 (en) | 2019-04-19 | 2024-04-09 | Lg Energy Solution, Ltd. | Battery management apparatus and method using non-destructive resistance analysis |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20120169288A1 (en) | 2012-07-05 |
US8653793B2 (en) | 2014-02-18 |
WO2011036760A1 (ja) | 2011-03-31 |
CN102369627B (zh) | 2013-09-11 |
CN102369627A (zh) | 2012-03-07 |
JP5287872B2 (ja) | 2013-09-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5287872B2 (ja) | 二次電池システム | |
JP4561859B2 (ja) | 二次電池システム | |
US20200355749A1 (en) | Device detecting abnormality of secondary battery, abnormality detection method, and program | |
JP5332983B2 (ja) | 電池システム | |
KR101611116B1 (ko) | 2차 전지의 제어 장치, 충전 제어 방법 및 soc 검출 방법 | |
JP5741348B2 (ja) | 二次電池システム及び車両 | |
US20120158330A1 (en) | Monitoring system for lithium ion secondary battery and monitoring method thereof | |
EP2482375A1 (en) | Rechargeable battery system | |
JP2009129644A (ja) | リチウムイオン二次電池、組電池、ハイブリッド自動車、組電池システム、及び充放電制御方法 | |
KR101568110B1 (ko) | 2차 전지의 충전 제어 방법 및 충전 제어 장치 | |
JP2013019709A (ja) | 二次電池システム及び車両 | |
CN102403551A (zh) | 电池控制器和电压异常检测方法 | |
JP2019096552A (ja) | 電池劣化判定システム | |
EP2291669B1 (en) | Method of diagnosing a malfunction in an abnormal voltage detecting apparatus, secondary battery system, and hybrid vehicle | |
WO2014184861A1 (ja) | 電池システム、その電池システムを備える移動体および電力貯蔵システム、および電池システムの制御方法 | |
CN113809412A (zh) | 电池*** | |
JP7508346B2 (ja) | リチウムイオン二次電池の制御方法 | |
JP2022086165A (ja) | リチウムイオン二次電池の制御方法 | |
JP2021044151A (ja) | リチウムイオン電池モジュール及びリチウムイオン電池モジュールの充電方法 | |
JP2015041596A (ja) | 全固体電池の過充電検出方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101104 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120710 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120821 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130507 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130520 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5287872 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |