[發明專利]確定二次電池中的內部氣體的產生加速的階段的方法

有效

• 申請號: 201980009964.3
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN111656207B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 樸智慧;金秀賢;黃東國
• 申請（專利權）人: 株式會社LG新能源
• 主分類號: G01R31/3835
• 分類號: G01R31/3835;G01R31/396;H01M10/44
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 穆森;戚傳江

本發明涉及一種用于確定其中二次電池中內部氣體的產生加速的階段的方法，該方法包括下述步驟：在對二次電池進行充電的同時測量根據二次電池的充電狀態(SOC)的閉路電壓(CCV)和開路電壓(OCV)；導出根據充電狀態的閉路電壓(SOC?CCV)曲線和根據充電狀態的開路電壓(SOC?OCV)曲線；以及根據所導出的SOC?CCV曲線和SOC?OCV曲線確定其中二次電池中產生的內部氣體的量快速地增加的階段。根據本發明，盡管未實際地測量由于二次電池的過充電而產生的內部氣體的量，也可以根據SOC?CCV曲線和SOC?OCV曲線識別其中二次電池中產生的內部氣體的量快速地增加的階段。

技術領域

本申請要求基于2018年10月25日提交的韓國專利申請No.10-2018-0128396的優先權的權益，并且該韓國專利申請的全部內容通過引用合并于此。

本發明涉及一種用于確定其中由于二次電池的過充電而著火或爆炸時內部產生的氣體的量快速地增加的階段的方法。

背景技術

近來，能夠充電和放電的二次電池已被廣泛用作無線移動設備的能源。另外，二次電池作為電動汽車、混合動力電動汽車等的能源已經備受關注，被提議作為解決使用化石燃料的現有的汽油車和柴油車的空氣污染的解決方案。

諸如手機和相機的小型設備使用封裝有一個二次電池單體的小型電池組，而諸如筆記本電腦和電動汽車的中型和大型設備使用其中兩個或多個二次電池單體被并聯和/或串聯連接的中型或大型電池組。

取決于電極和電解質的構成，這種二次電池可以被分類成鋰離子電池、鋰離子聚合物電池、鋰聚合物電池等，并且其中，不太可能泄露電解液并易于制造的鋰離子聚合物電池的使用量正在增加。

另一方面，鋰二次電池在具有優異電氣性能的同時具有安全性低的問題。例如，在諸如過充電、過放電、暴露于高溫、和短路的異常操作條件下，由于作為電池部件的活性材料和電解質的分解反應，鋰二次電池產生熱量和氣體，并且電池的電阻增加且氣體產生加速，這可能導致著火或者爆炸。

此外，在多單體結構的中-大型單體模塊中，二次電池的安全性問題更加嚴重。這是因為在具有多單體結構的單體模塊中使用大量的電池單體，使得一些電池單體中的異常操作可能引起對與其他電池單體的鏈式反應，并且由于此的著火和爆炸可能導致大型事故。

因此，由于二次電池的過充電、高溫暴露等導致的安全性評估的必要性正在增加。特別地，存在對于測量二次電池內部產生的氣體的突然增加的時間的需求。然而，中型和大型單體模塊的爆炸不僅是由如上所述的鏈式反應引起的大型事故可能引起的風險，而且還由于測量裝置的結構變形，難以測量氣體突然增加的時間等。

正因如此，需要一種用于在評估二次電池的安全性時測量由于過充電而在其中產生的氣體的產生的加速時間點的方法。

發明內容

技術問題

本發明的目的是提供一種在不實際地分析二次電池內部產生的氣體的情況下確定氣體產生加速階段——即，其中氣體的量快速地增加的階段——的方法。

技術解決方案

根據本發明的實施例的用于確定二次電池的內部氣體產生加速階段的方法包括：在對二次電池進行充電的同時測量根據二次電池的充電狀態(SOC)的閉路電壓(CCV)和開路電壓(OCV)；導出根據充電狀態的閉路電壓(SOC-CCV)曲線和根據充電狀態的開路電壓(SOC-OCV)曲線；以及根據所導出的SOC-CCV曲線和SOC-OCV曲線確定其中二次電池的內部氣體產生量快速地增加的階段。

在此，在SOC-CCV曲線中，其中閉路電壓連續地增加并且SOC-OCV曲線的斜率減小的階段可以被確定為其中氣體產生量快速地增加的階段。

在本發明的實施例中，其中氣體產生量快速地增加的階段可以是其中與先前階段相比SOC-CCV曲線的斜率相同或增加的充電狀態階段，并且在后續階段中斜率可以減小。