[发明专利]二次电池系统和二次电池的劣化状态估计方法

说明书

本发明涉及二次电池系统和二次电池的劣化状态估计方法。所述二次电池系统包括控制装置，所述控制装置基于第一阻抗和第二阻抗之间的差值来估计反应电阻。当所述二次电池的电流值随着对应周期而变化时，基于第一变化量、第二变化量和第三变化量来计算所述第一阻抗和所述第二阻抗中的每一个阻抗。所述第一变化量是所述电流值的相位从初始相位反转到相反相位的时段中的所述电压传感器的检测值的变化量，所述第二变化量是所述电流值的相位从所述相反相位返回到所述初始相位的时段中的所述电压传感器的检测值的变化量，并且所述第三变化量是所述初始相位与所述相反相位之间的电流值的差值。

技术领域

本公开涉及一种用于二次电池系统和二次电池的劣化状态估计方法，并且更具体地，涉及一种用于估计二次电池的反应电阻的技术。

背景技术

近年来，配备有用于行驶的二次电池系统的电动车辆(混合动力车辆、电动车辆等)已经越来越流行。在二次电池系统中包括的每个二次电池能够随着二次电池的使用和时间的流逝而劣化。因此，需要估计二次电池的劣化状态。因此，已经提出了一种基于二次电池的阻抗(内阻)来估计二次电池的劣化状态的方法(例如，日本专利申请公开No.2011-185619)。

专利文献1

日本专利申请公开No.2011-185619

专利文献2

日本专利申请公开No.2015-161631

专利文献3

日本专利申请公开No.2014-238948

发明内容

通常，二次电池的阻抗大致分类成直流电阻、反应电阻和扩散电阻。二次电池的反应电阻与因二次电池的活性材料表面上形成膜引起的劣化模式对应。作为具体示例，对于锂离子二次电池，已知存在其中在负电极表面上沉积金属锂的劣化(所谓的锂沉积)。通过以高精度估计锂离子二次电池的反应电阻，能够精确地预测锂沉积的程度(或二次电池对锂沉积的耐受度的变化程度)。

将描述用于反应电阻的估计方法的概述(细节将在稍后描述)。二次电池的电流值随着不同周期(长周期和短周期)而变化，并且由电压传感器检测针对这些周期的二次电池的电压值。此外，根据二次电池用于长周期的电流值与电压值之间的关系来计算长周期的阻抗，并且根据二次电池用于短周期的电流值与电压值之间的关系来计算短周期的阻抗。然后，评估长周期的阻抗与短周期的阻抗之间的差值。该差值与二次电池的反应电阻对应。通过这种在电流值随着不同周期而变化时的阻抗差值的技术，能够将反应电阻与其他阻抗分量(直流电阻和扩散电阻)分离。

通过与二次电池的充电和放电有关的电动势和电压降低量来确定二次电池的电压值。根据二次电池的状态或使用方式，二次电池的电动势(＝开路电压+极化电压)能够在二次电池的电流值正在变化的时间期间(在比一个周期更短的时间期间)变化。例如，当在二次电池的电流值正随长周期而变化的时间期间二次电池的电动势变化时，不能够精确地计算长周期的阻抗，因此，能够降低反应电阻的估计精度。当反应电阻的估计精度降低时，还不能够以高精度估计与反应电阻对应的劣化模式(锂沉积的程度等)。也就是说，二次电池的劣化状态的估计精度有可能降低。

本公开是为了解决以上问题而做出的，并且本公开的目的是在用于二次电池的二次电池系统或劣化状态估计方法中提高二次电池的劣化状态的估计精度。