[发明专利]电池系统及锂离子电池的劣化评价方法

说明书

本发明涉及电池系统及锂离子电池的劣化评价方法。ECU使用评价值及面内评价值评价锂离子电池的高速率劣化。评价值是用于评价电极体的层叠方向的盐浓度不均匀的指标。面内评价值是用于评价电极体的面内方向的盐浓度不均匀的指标。ECU按每个运算周期算出当前的评价值并且基于锂离子电池的SOC算出当前的面内评价值。ECU在将面内评价值累计得到的面内累计评价值的绝对值超过基准值的情况下基于将超过死区的过去的评价值累计得到的劣化评价值、当前的评价值及当前的面内评价值评价高速率劣化，另一方面，在上述绝对值低于基准值的情况下基于劣化评价值评价高速率劣化。

技术领域

本公开涉及电池系统及锂离子电池的劣化评价方法，更特定而言，涉及锂离子电池的高速率劣化的进展程度的评价技术。

背景技术

锂离子电池具有与镍氢电池等其他二次电池相比能量密度高这样的特征。因而，近年，采用锂离子电池作为车辆行驶用的二次电池的情况增加。

若在锂离子电池中持续大电流的充放电，则可能会因电极体的内部的锂离子的浓度分布不均匀而锂离子电池的内部电阻暂时地(可逆地)上升。若持续这样的状态，则会招致锂离子电池的劣化。该劣化也称为“高速率劣化”。

日本特开2017-103080号公报公开以算出评价值D(N)的方式构成的电池系统。评价值D(N)为了定量地评价锂离子电池的电解液中的离子浓度的不均匀而算出。

发明内容

总是存在对于高精度地评价锂离子电池的高速率劣化的进展程度的技术的要求。因此，与日本特开2017-103080号公报所公开的电池系统相比，希望使高速率劣化的进展程度的评价精度进一步提高。

本公开是为了解决该课题而完成的，本公开的目的是在包括锂离子电池的电池系统中使高速率劣化的进展程度的评价精度提高。

(1)按照本公开的某一局面的电池系统具备锂离子电池、电流传感器及运算装置。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。电流传感器检测锂离子电池充放电的电流。运算装置使用第1及第2评价值来评价伴随于电极体内的锂离子浓度分布的不均匀的产生而锂离子电池的内部电阻上升的锂离子电池的劣化。第1评价值(后述的D)是用于评价正极及负极的层叠方向的锂离子浓度分布的不均匀的指标。第2评价值(后述的η)是用于评价正极及负极的面内方向的锂离子浓度分布的不均匀的指标。运算装置，按每个运算周期，基于电流传感器的检测值算出当前的第1评价值，并且基于锂离子电池的SOC(State Of Charge：荷电状态)算出当前的第2评价值。运算装置，在将第2评价值累计得到的第2累计值(Ση)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第1评价值累计得到的第1累计值(ΣD)、当前的第1评价值(D)及当前的第2评价值(η)来评价锂离子电池的劣化，另一方面，在上述绝对值低于基准值(缺乏是本数的情况？)的情况下，基于第1累计值(ΣD)来评价锂离子电池的劣化。

(2)运算装置，在绝对值超过基准值的情况下，通过对由表示伴随于时间经过的锂离子浓度分布的不均匀的缓和的修正系数修正后的第1累计值加上当前的第1评价值与当前的第2评价值之积来评价锂离子电池的劣化，另一方面，在绝对值低于基准值的情况下，基于由修正系数修正后的第1累计值来评价锂离子电池的劣化。

根据上述(1)、(2)的构成，除了第1评价值以外还算出第2评价值。详细后述，但通过导入第2评价值，考虑层叠方向的锂离子浓度分布的不均匀与面内方向的锂离子浓度分布的不均匀的产生顺序、及面内方向的锂离子浓度分布的不均匀的产生容易度的SOC依存性，从而能够将电极体的内部的锂离子浓度分布的不均匀的进展程度更准确地定量化。因而，能够使锂离子电池的高速率劣化的进展程度的评价精度提高。

(3)运算装置，在向处于放电过多的状态的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锂离子电池的放电电荷量超过第2判定值的情况下，将第2累计值复位。