[發明專利]二次電池的充電狀態測定裝置以及二次電池的充電狀態測定方法

有效

• 申請號: 201180005535.2
• 申請日: 2011-01-18
• 公開（公告）號: CN102695961A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 中村將司;長谷川英史
• 申請（專利權）人: 株式會社杰士湯淺國際
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;H01M4/36;H01M10/42;H01M10/48
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳秋明

技術領域

本發明涉及基于預先求取的開路電壓-充電狀態特性來測定二次電池的充電狀態的二次電池的充電狀態測定裝置以及二次電池的充電狀態測定方法。

背景技術

相關的二次電池的充電狀態測定裝置以及充電狀態測定方法是用于測定二次電池充放電控制等所需要的充電狀態(下面也標記為“SOC”，SOC是State?of?Charge的縮寫)的值的裝置以及方法。

在此，SOC被稱作是各時間點的二次電池的剩余電量相對于滿充電時的二次電池的剩余電量(所謂的電池容量)的比率。

作為用于測定二次電池的SOC的手法，一般如下述專利文獻1所記載那樣存在下述的手法，即，利用開路電壓-充電狀態特性，根據開路電壓(下面也記為“OCV”，OCV是Open?circuit?voltage的縮寫)的測定值來求取SOC的手法；和對二次電池的充放電電流進行累計，求取作為該累計值的相對于二次電池的總容量的比率的手法。

在后者的對二次電池的充放電電流進行累計的手法中，由于作為成為求取SOC時的分母的二次電池的總容量，通常使用二次電池的初始的總容量，因此若二次電池劣化而電池容量降低，則所求取的SOC中就會包含誤差。

關于這一點，在前者的利用開路電壓-充電狀態特性(下面也記為“OCV-SOC特性”的手法中，認為即使二次電池劣化而二次電池的總容量變化，OCV-SOC特性自身也不變化，因此被經常利用。

先行技術文獻

專利文獻

專利文獻1：JP特開2003-68369號公報

發明的概要

發明要解決的課題

但是，已知在利用上述的OCV-SOC特性，根據OCV的測定值來單純地求取SOC的方法中，也會有不一定能正確地測定SOC的情況。

發明內容

本發明鑒于上述狀況而提出，其目的在于，能精度良好地測定二次電池的SOC。

本發明的二次電池的充電狀態測定裝置的第1特征構成在于由如下單元構成的點，即具備開路電壓測定單元，其測定二次電池的開路電壓；電流累計單元，其對所述二次電池的充電電流或放電電流進行累計；存儲單元，其存儲從基準時間點起的所述二次電池的電池容量的降低程度和開路電壓-充電狀態特性的對應關系、以及在所述基準時間點的電池容量的值或與在所述基準時間點的電池容量的值對應的值；和充電狀態運算單元，其在視作即使從基準時間點起二次電池發生劣化而開路電壓和充電狀態的關系也不發生變化的容量降低估計用開路電壓區域中，在多個開路電壓值間使所述電流累計單元測定充電狀態發生變化的過程中的充電電流或放電電流的累計電流值，使用所述累計電流值和在所述基準時間點的電池容量的值或與在所述基準時間點的電池容量的值對應的值來估計電池容量的降低程度，并基于估計出的電池容量的降低程度和所述對應關系來確定開路電壓-充電狀態特性，應用所確定的開路電壓-充電狀態特性，根據所述開路電壓測定單元測定的開路電壓的測定結果來求取充電狀態。

通常，已知即使二次電池劣化也認為不發生變化的OCV-SOV特性有時也因二次電池而發生變化。而且，已知在該變化的形態中存在一定的特征。

即，OCV-SOV特性不是在全部區域中都因二次電池的劣化而散亂地變化，而是在某一區域中，OCV-SOV特性因二次電池的劣化而變化，在以外的區域，如過去理解那樣，OCV-SOV特性不因二次電池的劣化而變化。該傾向在作為活性物質而混合了2種以上的含鋰金屬氧化物而形成的二次電池中尤為顯著。

即使二次電池的OCV-SOV特性因二次電池的劣化而變化，若能預先掌握OCV-SOV特性如何與二次電池的劣化狀態相應而變化，則通過檢測二次電池的劣化狀態，能進行利用了OCV-SOV特性的SOC的測定。

在該二次電池的劣化狀態的檢測中，利用即使二次電池劣化而OCV-SOV特性也不發生變化的區域。

具體地，在即使二次電池劣化而OCV-SOV特性也不發生變化的開路電壓區域中，在多個開路電壓值間，對充電狀態發生變化的過程中的充電電流或放電電流進行累計，來測定累計電流。

在該開路電壓區域中，由于不管二次電池的劣化狀態如何都能唯一地決定開路電壓和充電狀態的關系，因此，上述累計電流相當于充電狀態的變化部分，實質上求出了該測定時間點的電池容量。

通過將該電池容量與基準時間點電池容量進行比較，能估計從基準時間點起的電池容量的降低程度。

另外，作為該基準時間點，雖然設為制造二次電池時的初始是合適的，但也能將在用戶側開始使用二次電池的時間點等適當地設定為基準時間點。