[發(fā)明專利]鋰離子電池的壽命予測方法?放電容量維持率予測方法?壽命予測程序?放電容量維持率予測程序及信息處理裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202180070525.0
• 申請日: 2021-10-12
• 公開（公告）號: CN116529615A
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 倉內(nèi)裕史;南拓也;伊藤祐司;香野大輔;井上浩文;奧野好成
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社力森諾科
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 舒艷君

提供一種即使材料和設(shè)計發(fā)生了變化也無需重新準備用于機器學習的學習數(shù)據(jù)且循環(huán)壽命是以概率分布的形式表示的鋰離子電池的壽命予測方法。本發(fā)明的鋰離子電池的壽命予測方法為，由計算機執(zhí)行：步驟(a)，獲取包括電池的循環(huán)測量數(shù)據(jù)和壽命數(shù)據(jù)的學習數(shù)據(jù)；步驟(b)，針對一個以上的予測執(zhí)行循環(huán)次數(shù)，應用所述學習數(shù)據(jù)使壽命予測模型進行學習，獲取與各個予測執(zhí)行循環(huán)次數(shù)對應的已學習壽命予測模型的集合；步驟(c)，至所述予測執(zhí)行循環(huán)次數(shù)為止依次獲取作為予測對象的電池的予測用循環(huán)測量數(shù)據(jù)；及步驟(d)，將至予測執(zhí)行循環(huán)次數(shù)為止所獲取的予測用循環(huán)測量數(shù)據(jù)分別輸入對應的予測執(zhí)行循環(huán)次數(shù)的已學習壽命予測模型，獲取作為輸出的各個予測執(zhí)行循環(huán)次數(shù)的壽命的概率分布。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池的壽命予測方法、放電容量維持率予測方法、壽命予測程序、放電容量維持率予測程序及信息處理裝置。

背景技術(shù)

鋰離子電池的研發(fā)中，通過進行充放電循環(huán)測試(charge-discharge?cycletest)以測量電池電芯(battery?cell)的循環(huán)壽命，可評估(評價)構(gòu)成電池的材料和設(shè)計。圖1的1A是藉由充放電循環(huán)測試而獲得的循環(huán)壽命的示意圖，循環(huán)壽命是作為放電容量維持率低于閾值的循環(huán)次數(shù)而獲得的。電池的研發(fā)中所占的大部分時間都花費在循環(huán)壽命的測量上，為了加速電池的開發(fā)，需要一種可直接且可早期預測循環(huán)壽命或通過放電容量維持率來早期予測循環(huán)壽命的方法。

其中，作為可直接且可早期予測電池電芯的循環(huán)壽命的方法，公開了一種使用機器學習技術(shù)并根據(jù)充放電循環(huán)測試的初始結(jié)果來預測循環(huán)壽命的方法(專利文件1和2)。此外，還公開了一種不進行充放電循環(huán)測試而是藉由機器學習技術(shù)來預測循環(huán)壽命的方法，該機器學習技術(shù)將包含電池電芯的設(shè)計時所確定的設(shè)計因素、工藝因素及化成因素的數(shù)據(jù)作為學習數(shù)據(jù)(專利文件3)。

[引證文件]

[專利文件]

[專利文件1](日本)特表2010-539473號公報

[專利文件2](日本)特開2019-113524號公報

[專利文件3](日本)特開2013-217897號公報

發(fā)明內(nèi)容

[要解決的技術(shù)問題]

從提高開發(fā)效率的角度出發(fā)，作為鋰離子電池的研發(fā)中所使用的循環(huán)壽命的予測方法，需要滿足以下兩個要求。

第一，研發(fā)中頻繁發(fā)生材料和設(shè)計的變化。每次發(fā)生這樣的變化時都需要重新準備用于機器學習的學習數(shù)據(jù)，為了消除這種重新準備的工作，學習數(shù)據(jù)不應該依賴于構(gòu)成電池的材料和設(shè)計。

第二，目前的電池電芯的循環(huán)壽命可達數(shù)千次循環(huán)，由于這樣的長期間予測中的誤差的影響較大，所以希望被予測的循環(huán)壽命為概率分布的形式。

專利文件1和2公開的方法中，將在充放電循環(huán)測試的初始時所獲取的電壓、電流、充放電容量等的測量數(shù)據(jù)使用為學習數(shù)據(jù)，由于不包含構(gòu)成電池的材料和設(shè)計的信息，所以可滿足上述第一個要求。但是，專利文件1公開的方法中所采用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出是單一值，此外，專利文件2公開的方法中沒有提示以概率分布的形式來予測循環(huán)壽命的步驟。故而，這兩個方法都無法滿足上述第二個要求。

另外，就專利文件3公開的方法而言，由于將依賴于構(gòu)成電池的材料和設(shè)計的數(shù)據(jù)作為了學習數(shù)據(jù)，所以不滿足上述第一個要求。

因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種可提高鋰離子電池的開發(fā)效率的予測技術(shù)。

[技術(shù)方案]

本發(fā)明具備如下所述的構(gòu)成。

[1]一種鋰離子電池的壽命予測方法，其特征在于，由計算機執(zhí)行：

步驟(a)，獲取包括電池的循環(huán)測量數(shù)據(jù)和壽命數(shù)據(jù)的學習數(shù)據(jù)；