[發明專利]電池信息處理系統、二次電池的容量推定方法、電池組及其制造方法

在審

• 申請號: 201910669371.1
• 申請日: 2019-07-24
• 公開（公告）號: CN110780202A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 泉純太;三井正彥;八十島珠仁;澀谷康太郎
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367;G01R31/382;G01R31/387;G01R31/389;G06N3/02;H01M10/54
• 代理公司: 11247 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 劉航;王瀟悅

本公開涉及電池信息處理系統、二次電池的容量推定方法、電池組以及該電池組的制造方法。電池信息處理系統(200)對用于推定模塊(M)的滿充電容量的信息進行處理。電池信息處理系統(200)具備：存儲裝置(220)，其存儲已學習的神經網絡模型；和解析裝置(230)，其使用已學習的神經網絡模型，根據模塊(M)的交流阻抗測定結果推定二次電池的滿充電容量。已學習的神經網絡模型包括輸入層(x)，所述輸入層(x)被提供推定用圖像的各像素的數值的輸入層(x)，所述推定用圖像是在預先確定的像素數的區域描繪了表示模塊(M)的交流阻抗測定結果的奈奎斯特圖而得到的圖像。

技術領域

本公開涉及電池信息處理系統、二次電池的容量推定方法、電池組以及該電池組的制造方法，更特定而言，涉及用于推定二次電池的滿充電容量的信息處理技術。

背景技術

近年來，搭載有電池組的電動車輛(混合動力車、電動汽車等)正在不斷普及。伴隨著這些電動車輛的重新購買等，車載的電池組被回收。所回收的電池組的數量在今后預想會急速地增加。

一般而言，電池組可能隨著時間的經過、或者反復充放電而發生劣化，但劣化的發展程度會按所回收來的每個電池組而不同。因此，關于所回收來的各個電池組，要求對能反映劣化的發展程度的特性(滿充電容量等)進行評價，并根據該評價結果對電池組進行再利用。

作為評價二次電池的特性的方法，交流阻抗測定法是公知的。例如日本特開2003－317810號公報公開了如下方法：基于通過交流阻抗測定法取得的二次電池的反應電阻值，判定二次電池中有無微小短路。

發明內容

作為在反映二次電池的劣化的發展程度的特性中也特別重要的特性，可舉出二次電池的滿充電容量。這是因為，例如在車載用的電池組中，電池組的滿充電容量對電動車輛的能夠行駛距離有較大的影響。

一般而言，車載用的電池組包括多個(例如數個～十數個)模塊來構成，多個模塊各自包括多個(例如數十個)電池單元來構成。在這樣的電池組的滿充電容量的推定中，考慮采取如以下那樣的步驟。即，從所回收來的電池組取出多個模塊，按每個模塊測定交流阻抗。并且，基于各模塊的交流阻抗測定結果，推定該模塊的滿充電容量。在此基礎上，根據模塊的滿充電容量的推定結果，既可以判定該模塊可否再利用，也可以判定再利用的方式(用途)。

在交流阻抗測定法中，頻率包含在預定范圍內的交流信號被依次施加于二次電池，測定此時的二次電池的響應信號。根據所施加的交流信號(施加信號)和所測定的響應信號算出二次電池的阻抗的實數成分以及虛數成分，其算出結果被離散地標繪在復數平面上。該復數阻抗標繪也被稱為奈奎斯特圖。

通過對奈奎斯特圖進行解析，能夠推定二次電池的滿充電容量。詳細將在后面進行描述，但作為奈奎斯特圖的解析方法可考慮各種各樣的方法，優選采用能夠盡可能高精度地推定二次電池的滿充電容量的方法。

本公開是為了解決上述問題而完成的，目的在于在電池信息系統或者二次電池的容量推定方法中使二次電池的滿充電容量的推定精度提高。另外，本公開的其他目的在于提供包括高精度地推定了滿充電容量的電池而構成的電池組及其制造方法。

(1)本公開的某方式涉及的電池信息處理系統對用于推定二次電池的滿充電容量的信息進行處理。電池信息處理系統具備：存儲裝置，其存儲已學習的神經網絡模型；和推定裝置，其使用已學習的神經網絡模型，根據二次電池的交流阻抗測定結果推定二次電池的滿充電容量。已學習的神經網絡模型包括輸入層，該輸入層被提供圖像的各像素的數值，該圖像是在預先確定的像素數量的區域描繪了表示二次電池的交流阻抗測定結果的奈奎斯特圖而得到的圖像。

(2)上述區域的像素數量比表示二次電池的交流阻抗的測定結果的實數成分的個數和虛數成分的個數之和多。

(3)二次電池的交流阻抗測定結果包括所施加的交流信號的頻率為100mHz以上且1kHz以下的頻率范圍內的情況下的交流阻抗測定結果。