[發明專利]鋰二次電池的異常充電狀態檢測裝置以及檢查方法

有效

• 申請號: 201210037883.4
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN102655245A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 熊代祥晃;山本恒典;久保田修
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H01M10/48
• 分類號: H01M10/48
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張寶榮

1.一種鋰二次電池的異常充電狀態檢測裝置，該鋰二次電池由可進行充放電的正極、負極、以及包括鋰離子的電解液構成，該鋰二次電池的異常充電狀態檢測裝置的特征在于，具備：

電壓檢測單元，其檢測上述鋰二次電池的電壓V；

電流檢測單元，其檢測在上述鋰二次電池中流動的電流；

運算單元，其根據由上述電流檢測單元所測量的電流值計算出上述鋰二次電池的蓄電量Q，根據上述鋰二次電池的蓄電量Q與上述鋰二次電池的電壓V計算出每個規定時間t的電壓值V的變化dV與電量Q的變化dQ的比例即dV/dQ；

測量數據存儲單元，其對由上述電流檢測單元檢測的電流值、由上述電壓檢測單元檢測的電壓V、由上述運算單元計算出的蓄電量Q以及dV/dQ的信息進行存儲；

電池數據存儲單元，其對正常時的Q-dV/dQ曲線進行存儲；以及

控制部，其在基于上述測量數據存儲單元的信息而得到的Q-dV/dQ曲線中，存在與在上述電池數據存儲單元中存儲的正常時的Q-dV/dQ曲線中出現的波峰不同的波峰的情況下，判斷為異常充電狀態。

2.根據權利要求1所述的鋰二次電池的異常充電狀態檢測裝置，其特征在于，

上述鋰二次電池的負極含有石墨，

上述正常時的Q-dV/dQ曲線中，從上述石墨中包藏的鋰離子的量多的區域至量少的區域依次出現第1波峰、第2波峰、第3波峰。

3.根據權利要求2所述的鋰二次電池的異常充電狀態檢測裝置，其特征在于，

上述控制部，在從充電狀態起進行放電的情況下，在上述第1波峰出現前的放電電量Q小的區域中檢測到表示波峰高度的dV/dQ的值是比上述第1波峰大的波峰時，判斷為異常充電狀態。

4.根據權利要求2所述的鋰二次電池的異常充電狀態檢測裝置，其特征在于，

上述控制部，在從放電狀態起進行了充電的情況下，在上述第1波峰出現后的充電完成前的充電電量Q大的區域中，檢測到表示波峰高度的dV/dQ的值是比上述第1波峰大的波峰時，判斷為異常充電狀態。

5.根據權利要求1～4中任一項所述的鋰二次電池的異常充電狀態檢測裝置，其特征在于，

上述異常充電狀態是在負極析出了金屬鋰的狀態。

6.根據權利要求1～4中任一項所述的鋰二次電池的異常充電狀態檢測裝置，其特征在于，

上述鋰二次電池的負極由負極活性物質構成，該負極活性物質含有通過X線衍射法求出的(002)面的面間隔為d002＝0.335～0.349nm的石墨。

7.根據權利要求1～4中任一項所述的鋰二次電池的異常充電狀態檢測裝置，其特征在于，

上述鋰二次電池的正極由至少包括具有橄欖石結晶構造的含鋰過渡金屬復合氧化物的正極活性物質構成。

8.根據權利要求7所述的鋰二次電池的異常充電狀態檢測裝置，其特征在于，

上述正極活性物質包括具有橄欖石結晶構造的含鋰過渡金屬復合氧化物由化學式Li_1+xM_1-xPO₄來表示的物質，其中M為從Mn、Co、Ni、Cr、Al、Mg、Fe中選擇的一種以上的過渡金屬元素。

9.根據權利要求1～4中任一項所述的鋰二次電池的異常充電狀態檢測裝置，其特征在于，

上述電池數據存儲單元，按每多個電流值來預先存儲正常時的Q-dV/dQ曲線，

上述控制部，從在上述電池數據存儲單元中存儲的多個正常時的Q-dV/dQ曲線中，選擇與通過上述電流檢測單元測量的在上述鋰二次電池中流動的電流值對應的正常時的Q-dV/dQ曲線來執行異常充電狀態。

10.根據權利要求1～4中任一項所述的鋰二次電池的異常充電狀態檢測裝置，其特征在于，

具有對上述鋰二次電池的周圍溫度進行測量的溫度測量部，

上述電池數據存儲單元，每次按多個鋰二次電池的周圍溫度來預先存儲正常時的Q-dV/dQ曲線，

上述控制部，從在上述電池數據存儲單元中存儲的多個正常時的Q-dV/dQ曲線中，選擇與通過上述溫度測量部測量的上述鋰二次電池的周圍溫度對應的正常時的Q-dV/dQ曲線來執行異常充電狀態。