[发明专利]电池系统及锂离子电池的劣化评价方法在审

专利信息
申请号: 202110118191.1 申请日: 2021-01-28
公开(公告)号: CN113193241A 公开(公告)日: 2021-07-30
发明(设计)人: 永井裕喜;田代广规;内田义宏;葛叶光洋;菅生雄基 申请(专利权)人: 丰田自动车株式会社
主分类号: H01M10/42 分类号: H01M10/42;H01M10/48;H01M10/0525
代理公司: 北京市中咨律师事务所 11247 代理人: 刘航;王潇悦
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 电池 系统 锂离子电池 评价 方法
【权利要求书】:

1.一种电池系统,其特征在于,具备:

锂离子电池,包括含浸于电解液并层叠各个面状的正极和负极得到的电极体;

电流传感器,检测所述锂离子电池充放电的电流;及

运算装置,使用第1评价值及第2评价值来评价伴随于所述电极体内的锂离子浓度分布的不均匀的产生而所述锂离子电池的内部电阻上升的所述锂离子电池的劣化,

所述第1评价值是用于评价所述正极及所述负极的层叠方向的锂离子浓度分布的不均匀的指标,

所述第2评价值是用于评价所述正极及所述负极的面内方向的锂离子浓度分布的不均匀的指标,

所述运算装置,

按每个运算周期,基于所述电流传感器的检测值算出当前的所述第1评价值,并且基于所述锂离子电池的SOC算出当前的所述第2评价值,

在将所述第2评价值累计得到的第2累计值的绝对值超过基准值的情况下,基于将超过预定的范围的过去的所述第1评价值累计得到的第1累计值、当前的所述第1评价值及当前的所述第2评价值来评价所述锂离子电池的劣化,

另一方面,在所述绝对值低于所述基准值的情况下,基于所述第1累计值来评价所述锂离子电池的劣化。

2.根据权利要求1所述的电池系统,其特征在于,

所述运算装置,

在所述绝对值超过所述基准值的情况下,通过对由修正系数修正后的所述第1累计值加上当前的所述第1评价值与当前的所述第2评价值之积来评价所述锂离子电池的劣化,所述修正系数表示伴随于时间经过的所述锂离子浓度分布的不均匀的缓和,

另一方面,在所述绝对值低于所述基准值的情况下,基于由所述修正系数修正后的所述第1累计值来评价所述锂离子电池的劣化。

3.根据权利要求1或2所述的电池系统,其特征在于,

所述运算装置,在向处于放电过多的状态的所述锂离子电池的充电电荷量超过第1判定值的情况下、或在从处于充电过多的状态的所述锂离子电池的放电电荷量超过第2判定值的情况下,将所述第2累计值复位。

4.根据权利要求1或2所述的电池系统,其特征在于,

所述运算装置,在向处于放电过多的状态的所述锂离子电池的充电时、或在从处于充电过多的状态的所述锂离子电池的放电时,按每个所述运算周期,从所述第2累计值减去当前的所述第2评价值。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的电池系统,其特征在于,

还具备检测所述锂离子电池的温度的温度传感器,

所述运算装置基于所述锂离子电池的SOC及温度算出所述第2评价值。

6.一种锂离子电池的劣化评价方法,评价包括含浸于电解液并将各个面状的正极和负极层叠得到的电极体的锂离子电池的劣化,其特征在于,

所述锂离子电池的劣化是伴随于所述电极体内的锂离子浓度分布的不均匀的产生而所述锂离子电池的内部电阻上升的劣化,并使用第1评价值及第2评价值来评价,

所述第1评价值是用于评价所述正极及所述负极的层叠方向的锂离子浓度分布的不均匀的指标,

所述第2评价值是用于评价所述正极及所述负极的面内方向的锂离子浓度分布的不均匀的指标,

所述劣化评价方法包括:

按每个运算周期基于所述锂离子电池充放电的电流算出当前的所述第1评价值并且基于所述锂离子电池的SOC算出当前的所述第2评价值的步骤;

在将所述第2评价值累计得到的第2累计值的绝对值超过基准值的情况下基于将超过预定的范围的过去的所述第1评价值累计得到的第1累计值、当前的所述第1评价值及当前的所述第2评价值来评价所述锂离子电池的劣化的步骤;及

在所述绝对值低于所述基准值的情况下基于所述第1累计值来评价所述锂离子电池的劣化的步骤。

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