[发明专利]具有改进的寿命特性的电池系统和用于操作电池系统的方法

说明书

本发明涉及一种通过在二次电池单元的容量下降的时间点额外注入第二电解质而能够减轻二次电池单元的性能劣化并且延长使用期限的电池系统，以及用于操作该电池系统的方法。

技术领域

本申请要求于2016年6月14日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0073666号的优先权和权益，通过引用将该韩国专利申请的全部内容结合在此。

本发明涉及一种具有改进的循环寿命特性的电池系统和一种用于操作该电池系统的方法。

背景技术

在21世纪，随着信息技术(IT，Information Technology)的辉煌发展，各种便携式信息通信装置得到广泛应用，无论何时何地都能够提供高质量的信息服务的“泛在社会”在不断发展。

泛在社会的这一发展受到锂二次电池单元的重要的激励和支持。具体地说，可充电和可放电的锂二次电池单元不仅广泛用作无线移动设备或人体上的可佩戴电子设备的能源，还用作电动车辆、混合动力车辆等的能源，其被建议用于解决由诸如汽油车辆、柴油车辆等的传统的使用化石燃料的车辆所导致的诸如空气污染等的问题。

锂二次电池单元具有将电极组件和电解质溶液容纳在电池壳体中的结构，该电极组件包括锂基正极、可逆地嵌入和脱嵌锂离子的负极、和隔膜，该电解质溶液为电极组件提供离子传输通路。

锂二次电池单元由于重复的充放电循环而具有不可避免地缩短的循环寿命，因此在长期使用中很少实现期望的功率特性。

具体地说，由于电极表面与电解质溶液之间的副反应导致正极和负极的晶体结构坍塌并逐渐减少，并且在重复的充放电过程中，电解质溶液在这一过程中也被耗尽，因此锂二次电池单元可能具有减少的循环寿命。

特别地，当电解质溶液被耗尽时，锂离子的迁移率下降，因而内部电阻增加，因此，锂二次电池单元的性能急剧劣化。

这样，锂二次电池单元在长期使用过程中的性能劣化可能会对使用锂二次电池的设备有直接影响，例如，当由于重复的充放电导致多个锂二次电池单元的容量降低时，需要高功率的车辆可能会行驶较短的距离并且承受较低功率。这些问题可以通过更换锂二次电池单元或丢弃车辆来解决，这在经济上可能是不利的。

因此，实际上需要一种能够使得锂二次电池单元尽管长期使用但性能劣化最小化的二次电池单元的电力-驱动系统。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于解决传统技术的上述问题以及过去需要解决的技术问题。

具体地说，本发明的目的是提供一种通过在二次电池单元的容量下降的时间点额外注入第二电解质而能够减轻二次电池单元的性能劣化并且延长使用期限的电池系统，以及用于操作该电池系统的方法。

解决问题的手段

首先，用于实现本发明的目的的电池系统是包括一个或两个以上二次电池单元的电池系统，

其中所述电池系统包括：

第一状态，在所述第一状态下由具有其中第一电解质溶液和电极组件被容纳在电池壳体中并且所述电池壳体被密封的结构的二次电池单元产生电力；

第二状态，在所述第二状态下由具有相较于所述第一状态下降20％至60％的最大容量的二次电池单元产生电力；以及

第三状态，在所述第三状态下由其中在最大容量下降的所述第二状态下将具有与所述第一电解质溶液不同组成的第二电解质溶液额外地添加到所述电池壳体中的二次电池单元产生电力；

其中在添加了所述第二电解质溶液的所述第三状态下的所述二次电池单元具有比在所述第二状态下的所述二次电池单元低10％至60％的内阻。