[发明专利]电池充电管理设备和方法

说明书

公开的是一种能够通过管理电池的充电来改善电池的寿命的技术。电池充电管理装置包括：劣化率估计单元，其被配置为估计二次电池的劣化率；上限计算单元，其被配置为基于由劣化率估计单元估计的劣化率来计算充电上限电压；充电控制单元，其被配置为控制二次电池的充电从而二次电池仅被充电至由上限计算单元计算的充电上限电压；和存储单元，其被配置为存储操作劣化率估计单元、上限计算单元和充电控制单元中的至少一个所需的信息。

技术领域

本申请要求于2017年12月18日在大韩民国提交的韩国专利申请No.10-2017-0174361的优先权，其公开内容通过引用结合于此。

本公开涉及一种用于管理电池的技术，并且更具体地，涉及一种能够通过管理电池的充电来改善电池的寿命的技术。

背景技术

通常，与不可再次充电的一次电池不同，二次电池是能够充电和放电的电池，并且广泛用在电动车辆和诸如移动电话、笔记本计算机、无人机、机器人等的电子装置中。特别地，锂二次电池具有比镍镉电池或镍氢电池更高的容量，并且具有每单位重量的高能量密度。因此，锂二次电池被越来越多地利用。

锂二次电池主要分别地使用锂基氧化物和碳质材料作为正电极活性材料和负电极活性材料。锂二次电池包括：电极组件，在该电极组件中，在分隔件被置于其间的情况下，置放分别涂覆有正电极活性材料和负电极活性材料的正电极板和负电极板；和与电解质一起地用于密闭地容纳该电极组件的外部。

二次电池通过电化学氧化和还原反应产生电能。然而，在初始制造时二次电池的容量，即处于BOL(生命开始)状态中的容量没有得到维持，并且随着时间而降低。特别地，如果在某些条件下长时间使用二次电池，则二次电池的电力供应可能突然停止。在这种情况下，配备有二次电池的系统无法执行其功能，这可能会引起严重的问题。

二次电池的电力故障可能由于各种原因而发生，并且主要原因是由在电解质和电极之间的氧化或还原反应引起的溶剂和盐的还原。特别地，随着二次电池的劣化，在正电极和负电极之间发生平衡偏移，并且该平衡偏移加速了在电解质和电极之间的反应，从而使二次电池更快地劣化。

发明内容

技术问题

本公开被设计成解决相关技术的问题，并且因此，本公开旨在提供一种二次电池充电管理设备和方法，其可以通过减少在电解质和电极之间的反应来延迟二次电池的劣化。

本公开的这些和其他目的与优点可以从下面的详细描述而得到理解，并且从本公开的示例性实施例将变得更加显而易见。而且，将容易理解，本公开的目的和优点可以通过在所附权利要求及其组合中示出的装置来实现。

技术方案

在本公开的一个方面，提供了一种电池充电管理设备，包括：劣化率估计单元，其被配置为估计二次电池的劣化率；上限计算单元，其被配置为基于由劣化率估计单元估计的劣化率来计算充电上限电压；充电控制单元，其被配置为控制二次电池的充电从而二次电池仅被充电至由上限计算单元计算的充电上限电压；和存储单元，其被配置为存储操作劣化率估计单元、上限计算单元和充电控制单元中的至少一个所需的信息。

这里，上限计算单元可以计算充电上限电压，使得即使二次电池的劣化率增加，二次电池的正电极完全充电电势也被维持在预定范围内。

此外，上限计算单元可以计算充电上限电压，使得充电上限电压随着二次电池的劣化率增加而降低。

此外，上限计算单元可以将正电极完全充电初始电势与在当前劣化率下的正电极完全充电基准电势进行比较，并通过使用比较结果来计算充电上限电压。

此外，存储单元可以存储正电极完全充电初始电势和在每个劣化率下的正电极完全充电基准电势。