[發(fā)明專利]非水電解液二次電池系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510922972.0
• 申請日: 2015-12-14
• 公開（公告）號: CN105720312A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巖瀨康資
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/48
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 王瀟悅;段承恩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及非水電解液二次電池系統(tǒng)。更詳細(xì)地講，涉及能夠檢測電解液的凍結(jié)的非水電解液二次電池系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鋰離子二次電池所代表的非水電解液二次電池，是在電池殼體的內(nèi)部收納正極板、負(fù)極板、非水電解液而成的。并且，在鋰離子二次電池的充放電時(shí)，正極板與負(fù)極板之間的電荷的授受經(jīng)由非水電解液而進(jìn)行。在此，鋰離子二次電池被置于非水電解液的凝固點(diǎn)以下的環(huán)境溫度中的情況下，有時(shí)非水電解液會凍結(jié)。

并且，在非水電解液凍結(jié)的狀態(tài)下，優(yōu)選限制鋰離子二次電池的使用。這是由于，例如以非水電解液凍結(jié)的狀態(tài)進(jìn)行了充電的情況下，有可能在負(fù)極板發(fā)生鋰的析出，使鋰離子二次電池的電池性能降低。由此，在控制鋰離子二次電池的使用的系統(tǒng)中，優(yōu)選能夠適當(dāng)?shù)貦z測出非水電解液凍結(jié)的狀態(tài)。

例如，專利文獻(xiàn)1中公開了在電池溫度的降低中，電池的開路電壓上升時(shí)，檢測電解液處于凍結(jié)狀態(tài)的技術(shù)。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2006-155916號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

然而，上述的現(xiàn)有技術(shù)，是在發(fā)生了電解液的凍結(jié)時(shí)檢測出電解液處于凍結(jié)狀態(tài)的技術(shù)。即，上述的現(xiàn)有技術(shù)并不是檢測任意時(shí)刻的電解液的狀態(tài)是否處于凍結(jié)狀態(tài)的技術(shù)。但是，非水電解液的凍結(jié)具有在鋰離子二次電池的不進(jìn)行充放電的非使用期間容易發(fā)生的傾向。因此，優(yōu)選在非使用期間之后的、鋰離子二次電池的使用開始時(shí)，能夠適當(dāng)?shù)貦z測非水電解液是否處于凍結(jié)狀態(tài)。

因此，考慮例如在非水電解液成為凍結(jié)狀態(tài)時(shí)對其進(jìn)行檢測，根據(jù)從成為凍結(jié)狀態(tài)時(shí)開始的溫度推移、經(jīng)過時(shí)間等，來推定凍結(jié)狀態(tài)是否解除。但是，非水電解液中，直到凍結(jié)為止所需的時(shí)間、和從凍結(jié)開始直到融解為止所需的時(shí)間有時(shí)會不同。另外，發(fā)生凍結(jié)、融解的溫度等，有時(shí)也會根據(jù)剩余充電容量等而不同。由此，存在下述問題，即采用檢測非水電解液成為凍結(jié)狀態(tài)時(shí)的方法，難以準(zhǔn)確地檢測非水電解液的任意時(shí)刻的狀態(tài)是否為凍結(jié)狀態(tài)。

本發(fā)明是以解決上述的現(xiàn)有技術(shù)具有的問題而完成的。即其課題是提供能夠在非水電解液二次電池的非水電解液處于凍結(jié)狀態(tài)的情況下，準(zhǔn)確地檢測其凍結(jié)狀態(tài)的非水電解液二次電池系統(tǒng)。

以該課題的解決為目的而完成的本發(fā)明的非水電解液二次電池系統(tǒng)，具有：具備非水電解液的非水電解液二次電池；和實(shí)行充電控制和放電控制的充放電控制部，所述充電控制和所述放電控制分別控制非水電解液二次電池的充電和放電，所述非水電解液二次電池系統(tǒng)的特征在于，具有：檢測并輸出非水電解液二次電池的電壓值的電池電壓輸出部；和進(jìn)行凍結(jié)判斷的凍結(jié)判斷部，所述凍結(jié)判斷對非水電解液是否處于凍結(jié)狀態(tài)進(jìn)行判斷，凍結(jié)判斷部被構(gòu)建成，在凍結(jié)判斷中，實(shí)行凍結(jié)判斷電流控制，所述凍結(jié)判斷電流控制是將事先確定的電流值即凍結(jié)判斷電流值的電流，向所述非水電解液二次電池充電的方向僅流動事先確定的時(shí)間即凍結(jié)判斷時(shí)間，在凍結(jié)判斷電流控制的實(shí)行中，電池電壓輸出部輸出的電壓值表現(xiàn)出暫時(shí)上升并顯示峰值、然后隨著時(shí)間推移而降低的變化的情況下，判斷為非水電解液處于凍結(jié)狀態(tài)，在沒有判斷為處于凍結(jié)狀態(tài)的情況下，判斷為非水電解液不處于凍結(jié)狀態(tài)。

本發(fā)明涉及的非水電解液二次電池系統(tǒng)中，通過凍結(jié)判斷部實(shí)行凍結(jié)判斷電流控制。并且，在凍結(jié)判斷電流控制的實(shí)行中的電壓值的變化為暫時(shí)上升并顯示峰值、然后降低的變化時(shí)，判斷為非水電解液處于凍結(jié)狀態(tài)。即，在本發(fā)明中，通過來自進(jìn)行了凍結(jié)判斷的非水電解液二次電池的檢測值，能夠檢測處于凍結(jié)狀態(tài)。由此，能夠在非水電解液二次電池的非水電解液處于凍結(jié)狀態(tài)的情況下，準(zhǔn)確地檢測其凍結(jié)狀態(tài)。

另外，在上述記載的非水電解液二次電池系統(tǒng)中，優(yōu)選：具有溫度輸出部，所述溫度輸出部檢測并輸出將非水電解液的溫度指標(biāo)化的溫度指標(biāo)值，凍結(jié)判斷部被構(gòu)建成，在凍結(jié)判斷中，在凍結(jié)判斷電流控制開始前，溫度輸出部輸出的溫度指標(biāo)值為事先確定的溫度閾值以下的情況下，實(shí)行凍結(jié)判斷電流控制，在溫度輸出部輸出的溫度指標(biāo)值高于溫度閾值的情況下，判斷為非水電解液不處于凍結(jié)狀態(tài)。這是由于，在溫度指標(biāo)值高于溫度閾值的情況下，能夠推定非水電解液不處于凍結(jié)狀態(tài)。并且，在溫度指標(biāo)值高于溫度閾值的情況下，能夠不進(jìn)行凍結(jié)判斷電流控制，判斷為不處于凍結(jié)狀態(tài)。由此，在溫度指標(biāo)值高于溫度閾值的情況下，能夠以短時(shí)間完成凍結(jié)判斷。