[发明专利]锂镀敷的检测方法、对二次电池充电的方法和设备以及使用其的二次电池系统

说明书

本发明提供了一种用于检测锂镀敷的非破坏性方法、一种通过使用该方法在不发生锂镀敷的条件下对二次电池充电的二次电池充电方法和设备、以及通过使用该方法对二次电池的状态进行检测的二次电池系统，通过所述方法能够在二次电池的实际使用环境中实时检测锂镀敷。根据本发明的用于检测锂镀敷的方法是一种通过在对二次电池充电期间对作为SOC的函数的电池电压的变化进行观察来实时检测负极中的锂镀敷，并且将所述电池电压的上升速度减慢的点确定为锂镀敷发生点的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于检测锂离子二次电池中的锂镀敷的方法，更特别地，本发明涉及一种通过非破坏性方法实时确定是否发生锂镀敷的方法。此外，本发明涉及一种充电方法和在通过使用该方法在不发生锂镀敷的条件下对二次电池充电的设备。另外，本发明涉及通过使用该方法来检测二次电池的状态的二次电池系统。本申请要求2015年8月24日向韩国提交的韩国专利申请10-2015-0118919号的优先权，通过参考将其内容并入本文中。

背景技术

近来，随着诸如膝上型计算机和移动电话的手持式电子产品的需求的急剧增长以及对电动推车(electric carts)、电动轮椅和电动自行车的需求的增长，对能够重复充电的高性能二次电池正在进行深入研究。此外，更近期地，随着碳能的逐渐用尽和对环境的日益关注，全球对混合动力电动车辆(HEV)和电动车辆(EV)的需求正在逐渐增加。因此，更深度的关注和更深入的研究集中在作为HEV或EV的关键部件的车辆用二次电池。

锂离子二次电池是高性能二次电池和车辆用二次电池的最现实的技术。锂离子二次电池通过在负极和正极处重复嵌入并脱嵌锂离子来工作。在电极之间存在其中锂离子移动但电子不移动的含锂盐的电解质。

在高容量和高密度方面，对二次电池进行了许多研究，但改善寿命和安全性也很重要。为此，需要抑制电极表面上与电解液的分解反应，并防止过充电/过放电。

特别地，需要防止在负极表面上锂的沉积，即所谓的锂镀敷(Li镀敷)。原因在于，锂镀敷不仅会引起与电解液的副反应并改变二次电池的动力学平衡，导致诸如容量损失的二次电池的劣化，而且会影响二次电池的寿命并造成过与充电控制功能失效相关的安全性问题。

然而，通常，实时检测二次电池中的锂镀敷是非常困难的。负极上的锂镀敷的早期非破坏性检测包括在低温下的放电、热容量分析和厚度增加分析。然而，它们不涉及在使用二次电池的环境中进行的测量。因此，需要在二次电池的实际使用环境中实时检测锂镀敷。

发明内容

技术问题

本发明涉及提供一种用于检测锂镀敷的非破坏性方法，通过所述方法能够在二次电池的实际使用环境中实时检测锂镀敷。

本发明还涉及提供一种二次电池充电方法和通过使用该方法在不发生锂镀敷的条件下对二次电池充电的设备。

本发明还涉及提供一种通过使用该方法检测二次电池状态的二次电池系统。

技术方案

为了实现上述目的，根据本发明的检测锂镀敷的方法是通过在对二次电池充电期间对作为SOC的函数的电池电压(全电池电势)的变化进行观察来实时检测负极中的锂镀敷的方法，并且将电池电压的上升速度减慢的点作为锂镀敷发生点。

在一个实施方案中，通过在对二次电池充电的同时测量作为SOC的函数的电池电压来得到SOC-V图。据此，得到SOC-dV/dQ图，所述SOC-dV/dQ图显示作为SOC的函数的电池电压的变化dV/dQ。将在SOC-dV/dQ图上斜坡增加减慢的点确定为锂镀敷发生点。