ES3061159T3 - Battery management apparatus and method - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de gestión de baterías según una realización de la presente invención comprende: una unidad de determinación de reacciones secundarias que determina un pico objetivo en un perfil diferencial que indica una relación correspondiente entre el voltaje y la capacidad diferencial de una batería, y que compara un pico de referencia de un perfil de referencia preestablecido con el pico objetivo para determinar si se ha producido una reacción secundaria en la batería; y una unidad de determinación de la causa de la reacción secundaria que determina un patrón de resistencia de la batería con respecto a una sección de voltaje de referencia en un perfil de resistencia que indica la relación correspondiente entre el voltaje y la resistencia de la batería, y que determina la causa de la aparición de la reacción secundaria sobre la base del patrón de resistencia determinado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Aparato y método de gestión de batería

[0003] Campo técnico

[0004] La presente solicitud reivindica el beneficio de prioridad basándose en la solicitud de patente coreana n.º 10-2022-0085324, presentada el 11 de julio de 2022 en la República de Corea, y en la solicitud de patente coreana n.º 10-2023-0089416, presentada el 10 de julio de 2023 en la República de Corea.

[0005] La presente exposición se refiere a un aparato y método de gestión de batería, y más particularmente, a un aparato y método de gestión de batería capaces de diagnosticar el estado de la batería.

[0006] Antecedentes de la técnica

[0007] Recientemente, la demanda de productos electrónicos portátiles, tales como ordenadores portátiles, videocámaras y teléfonos portátiles se ha incrementado drásticamente, y se han desarrollado intensamente vehículos eléctricos, baterías de almacenamiento de energía, robots, satélites y similares. De acuerdo con lo anterior, se están estudiando activamente baterías de alto rendimiento que permitan la carga y descarga repetida.

[0008] Actualmente, entre las baterías disponibles comercialmente se incluyen las baterías de níquel-cadmio, las baterías de níquel-hidrógeno, las baterías de níquel-zinc, las baterías secundarias de litio y similares. Entre ellos, las baterías de litio están en el centro de atención ya que prácticamente no presentan efecto de memoria en comparación con las baterías de níquel y además presentan una tasa de autodescarga muy baja y una densidad de energía elevada. Se está realizando mucha investigación sobre estas baterías en términos de incrementar la capacidad y la densidad, pero también es importante mejorar la vida útil y la seguridad. Para conseguir lo anterior, es necesario suprimir la reacción de descomposición con el electrolito en la superficie del electrodo y evitar la sobrecarga y la sobredescarga. En particular, es necesario evitar la precipitación de litio sobre la superficie del electrodo negativo (deposición de litio, en inglés «Li-plating»). Cuando precipita litio sobre la superficie del electrodo negativo, provoca una reacción secundaria con el electrolito y cambios en el equilibrio cinético de la batería, lo que se convierte en una causa de deterioro de la batería. Además, a medida que precipita metal de litio sobre la superficie del electrodo negativo, puede producirse un cortocircuito interno de la batería, por lo que existe el riesgo de ignición o explosión debido a un cortocircuito interno. Por lo tanto, existe la necesidad de desarrollar una tecnología que pueda detectar si ha precipitado metal de litio sobre la superficie del electrodo negativo.

[0009] El documento WO 2022/103213 A1 describe un aparato de gestión de batería, que comprende una unidad de determinación de reacciones secundarias configurada para determinar un pico objetivo en un perfil diferencial que representa la relación correspondiente entre la tensión y la capacidad diferencial de una batería, y para determinar si se produce una reacción secundaria en la batería mediante la comparación de un pico de criterio de un perfil de criterio preestablecido con el pico objetivo.

[0010] Exposición

[0011] Problema técnico

[0012] La presente exposición está diseñada para resolver los problemas de la técnica anterior y, por lo tanto, está destinada a proporcionar un aparato y un método de gestión de batería capaces de diagnosticar específicamente si se produce una reacción secundaria en una batería y la causa de aparición de la reacción secundaria.

[0013] Estos y otros objetivos y ventajas de la presente exposición pueden entenderse a partir de la siguiente descripción detallada y resultarán más evidentes a partir de las realizaciones de ejemplo de la presente exposición. Además, se entenderá fácilmente que los objetos y ventajas de la presente exposición pueden realizarse mediante los medios proporcionados en las reivindicaciones adjuntas y combinaciones de los mismos.

[0014] Solución técnica

[0015] Un aparato de gestión de batería según la presente invención comprende: una unidad de determinación de reacciones secundarias configurada para determinar un pico objetivo en un perfil diferencial que representa la relación correspondiente entre la tensión y la capacidad diferencial de una batería, y determinar si se produce una reacción secundaria en la batería mediante la comparación de un pico criterio de un perfil criterio preestablecido con el pico objetivo, y una unidad de determinación de causas de reacciones secundarias configurada para determinar un patrón de resistencia de la batería con respecto a una zona de tensión de criterio en un perfil de resistencia que representa la relación correspondiente entre la tensión y la resistencia de la batería, y determinar una causa de ocurrencia de la reacción secundaria basándose en el patrón de resistencia determinado.

[0016] La unidad de determinación de causa de reacción secundaria puede estar configurada para determinar la causa de la ocurrencia de la reacción secundaria como por lo menos una de entre la precipitación de litio y una reacción secundaria del electrolito, basándose en el patrón de resistencia determinado.

[0017] La unidad determinante de la causa de reacción secundaria puede estar configurada para determinar el caso en el que la resistencia disminuye a medida que se incrementa la tensión en la zona de tensión de criterio del perfil de resistencia como un primer patrón de resistencia.

[0018] La unidad de determinación de causas de reacciones secundarias puede estar configurada para determinar la causa de ocurrencia de la reacción secundaria como precipitación de litio cuando el patrón de resistencia determinado es el primer patrón de resistencia.

[0019] La unidad de determinación de causa de reacción secundaria puede estar configurada para determinar el caso en el que la resistencia del perfil de resistencia sea mayor o igual a la resistencia de un perfil de resistencia de criterio preestablecido en la zona de tensión de criterio del perfil de resistencia como un segundo patrón de resistencia. La unidad de determinación de causas de reacciones secundarias puede estar configurada para determinar la causa de ocurrencia de la reacción secundaria como reacción secundaria del electrolito cuando el patrón de resistencia determinado es el segundo patrón de resistencia.

[0020] El aparato de gestión de batería según otro aspecto de la presente exposición puede comprender, además, una unidad de control configurada para establecer una condición de uso para la batería basándose en la causa de ocurrencia determinada de la reacción secundaria.

[0021] La unidad de control puede estar configurada para reducir el límite superior de una tasa C de carga y descarga para la batería cuando se determina que la causa de la reacción secundaria es la precipitación de litio.

[0022] La unidad de control puede estar configurada para reducir la temperatura y el límite superior de estado de carga (EdC) para la batería cuando se determina que la causa de la reacción secundaria es la reacción secundaria del electrolito. La unidad de determinación de reacciones secundarias puede estar configurada para determinar si ocurre una reacción secundaria en la batería mediante la comparación de las magnitudes entre la tensión del pico objetivo y la tensión del pico de criterio.

[0023] La unidad de determinación de reacciones secundarias puede estar configurada para determinar que la reacción secundaria ocurre cuando la tensión del pico objetivo excede la tensión del pico de criterio.

[0024] La zona de tensión de criterio puede estar configurada como una zona de tensión que contenga resistencias iguales o inferiores a una resistencia umbral predeterminada a partir de la resistencia mínima en el perfil de resistencia de criterio preestablecido.

[0025] Un paquete de batería según otro aspecto de la presente exposición puede comprender el aparato de gestión de batería según un aspecto de la presente exposición.

[0026] Un método de gestión de batería según la presente invención comprende: una etapa de determinación de pico objetivo para determinar un pico objetivo en un perfil diferencial que representa la relación correspondiente entre la tensión y la capacidad diferencial de una batería; una etapa de determinación de reacción secundaria para determinar si ocurre una reacción secundaria en la batería mediante la comparación de un pico criterio de un perfil de criterio preestablecido con el pico objetivo; una etapa de determinación de patrón de resistencia para determinar un patrón de resistencia de la batería con respecto a una zona de tensión de criterio en un perfil de resistencia que representa la relación correspondiente entre la tensión y la resistencia de la batería; y una etapa de determinación de causa de reacción secundaria para determinar una causa de ocurrencia de la reacción secundaria basándose en el patrón de resistencia determinado.

[0027] El método de gestión de batería, según con otro aspecto de la presente exposición, puede comprender, además, una etapa de establecimiento de condiciones de uso para la batería basándose en la causa de ocurrencia determinada de la reacción secundaria, después de la etapa de determinación de causa de la reacción secundaria.

[0028] Efectos ventajosos

[0029] Según un aspecto de la presente exposición, hay una ventaja en que se puede diagnosticar específicamente si ocurre una reacción secundaria en la batería y la causa de la ocurrencia de la reacción secundaria.

[0030] Además, según un aspecto de la presente exposición, hay una ventaja en que la condición de uso de la batería se puede establecer para corresponder a la causa de ocurrencia de la reacción secundaria de la batería.

[0031] Los efectos de la presente exposición no se encuentran limitados a los efectos mencionados anteriormente, y otros efectos no mencionados serán claramente entendidos por el experto en la materia a partir de la descripción de las reivindicaciones.

[0032] Descripción de los dibujos

[0033] Los dibujos adjuntos ilustran una realización preferente de la presente exposición y, junto con la exposición anterior, sirven para proporcionar una comprensión adicional de las características técnicas de la presente exposición, y, de esta manera, la presente exposición no se interpreta como limitada a los dibujos.

[0034] La FIG.1 es un diagrama que muestra esquemáticamente un aparato de gestión de batería según una realización de la presente exposición.

[0035] La FIG. 2 es un diagrama que muestra esquemáticamente un perfil diferencial de la primera batería según una realización de la presente exposición.

[0036] La FIG.3 es una vista ampliada que muestra una zona parcial de la FIG.2.

[0037] La FIG.4 es un diagrama que muestra esquemáticamente un perfil de resistencia de la primera batería según una realización de la presente exposición.

[0038] La FIG. 5 es un diagrama que muestra esquemáticamente un perfil diferencial de la segunda batería según una realización de la presente exposición.

[0039] La FIG.6 es una vista ampliada que muestra una zona parcial de la FIG.5.

[0040] La FIG. 7 es un diagrama que muestra esquemáticamente un perfil de resistencia de la segunda batería según una realización de la presente exposición.

[0041] La FIG.8 es un diagrama que muestra esquemáticamente una configuración de ejemplo de un paquete de baterías según otra realización de la presente exposición.

[0042] Las FIGS.9 y 10 son diagramas que muestran esquemáticamente un método de gestión de batería según todavía otra realización de la presente exposición.

[0043] Mejor modo

[0044] Los términos, incluyendo los números ordinales, tales como «primer», «segundo» y similares, se utilizan para distinguir un elemento de otro de entre diversos elementos, aunque no pretenden ser limitativos de los elementos.

[0045] A lo largo de la especificación, en donde se hace referencia a que una parte «comprende» o «incluye» algún elemento, se refiere a que la parte puede incluir además elementos adicionales, sin excluir otros elementos, salvo que se indique expresamente lo contrario.

[0046] Además, a lo largo de la especificación, en donde se hace referencia a que una parte está «conectada» a otra parte, no se encuentra limitado al caso de que estén «conectadas directamente», sino que también incluye el caso en que están «conectadas indirectamente», con otro elemento interpuesto entre ellas.

[0047] A continuación en el presente documento se describirán en detalle realizaciones preferentes de la presente exposición en referencia a los dibujos adjuntos.

[0048] La FIG.1 es un diagrama que muestra esquemáticamente un aparato de gestión de batería 100 según una realización de la presente exposición.

[0049] En este caso, la batería se refiere a una celda independiente físicamente separable que incluye un terminal de electrodo negativo y un terminal de electrodo positivo. Por ejemplo, se puede considerar que la batería es una batería de ion litio o una batería de polímero de litio. Además, la batería puede referirse a un módulo de batería en el que está conectada en serie y/o en paralelo una pluralidad de celdas. En lo sucesivo en el presente documento, por conveniencia de la explicación, la batería se explicará como referida a una sola celda independiente.

[0050] En referencia a la FIG. 1, el aparato de gestión de batería 100 incluye una unidad de determinación de reacciones secundarias 110 y una unidad de determinación de causas de reacciones secundarias 120.

[0051] La unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede estar configurada para determinar un pico objetivo en un perfil diferencial D, que representa la relación correspondiente entre tensión y capacidad diferencial de una batería.

[0052] Por ejemplo, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede obtener información sobre la batería, incluyendo la tensión y la corriente de la batería. La unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede recibir directamente la información de la batería o extraerla mediante acceso a información de batería prealmacenada. La unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede generar un perfil de tensión que representa la relación correspondiente entre tensión y capacidad de la batería, basándose en la información de batería obtenida. Además, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede generar un perfil diferencial D que representa la relación correspondiente entre la tensión y la capacidad diferencial basándose en el perfil de tensión. En este caso, la capacidad diferencial es un valor obtenido al derivar la capacidad respecto a la tensión, y se puede expresar como dQ/dV.

[0053] A modo de otro ejemplo, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede medir directamente la información de la batería y generar un perfil de tensión basándose en la información de batería medida. Además, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede generar el perfil diferencial D a partir del perfil de tensión.

[0054] Por ejemplo, el perfil de tensión puede expresarse como un gráfico X-Y cuando X se establece como tensión e Y se establece como capacidad. Además, el perfil diferencial D se puede expresar como un gráfico X-Y cuando X se establece como tensión e Y se establece como capacidad diferencial.

[0055] Específicamente, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede determinar una pluralidad de picos en el perfil diferencial D. En este caso, el pico puede ser un punto que es convexo hacia arriba y presenta una pendiente de 0. Preferentemente, el pico del perfil diferencial D puede corresponder a un punto de inflexión del perfil de tensión. Adicionalmente, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede determinar el pico con la tensión correspondiente más baja entre la pluralidad de picos determinados, como el pico objetivo. Por ejemplo, el pico objetivo puede ser un pico comprendido en el intervalo de 3,4 V a 3,5 V y generalmente se expresa como Ea (1).

[0056] La FIG. 2 es un diagrama que muestra esquemáticamente un perfil diferencial D de la primera batería según una realización de la presente exposición. La FIG. 3 es una vista ampliada que muestra una zona parcial de la FIG. 2. Específicamente, la FIG.3 es una vista ampliada que muestra la zona A en la FIG.2.

[0057] Específicamente, en referencia a las FIGS.2 y 3, pueden confirmarse el primer perfil de criterio P1, el segundo perfil de criterio P2, el primer perfil diferencial D1, y el segundo perfil diferencial D2. En este caso, el primer perfil diferencial D1 es un perfil diferencial D generado de acuerdo con la información de la batería medida durante el proceso de carga de la primera batería. El segundo perfil diferencial D2 es un perfil diferencial D generado de acuerdo con la información de la batería medida durante el proceso de descarga de la primera batería.

[0058] Por ejemplo, en la realización de la FIG. 3, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede determinar un primer pico objetivo tp1 en el primer perfil diferencial D1 y un segundo pico objetivo tp2 en el segundo perfil diferencial D2.

[0059] La unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede estar configurada para determinar si ocurre una reacción secundaria en la batería mediante la comparación de un pico de criterio de un perfil de criterio preestablecido P y el pico objetivo.

[0060] En este caso, el perfil de criterio P puede ser un perfil para una batería de criterio (p. ej., batería en estado BOL (por sus siglas en inglés, inicio de vida útil)) correspondiente a la batería. Específicamente, el perfil de criterio P puede ser un perfil que representa la relación correspondiente entre la tensión y la capacidad diferencial de la batería de criterio. Además, el pico de criterio puede ser un pico con la tensión más baja en el perfil de criterio P. Por ejemplo, el método de determinación de un pico objetivo en el perfil diferencial D se puede aplicar sin modificación a fin de determinar un pico de criterio en el perfil de criterio P.

[0061] Por ejemplo, en la realización de las FIGs. 2 y 3, el primer perfil de criterio P1 puede corresponder al primer perfil diferencial D1, y el segundo perfil de criterio P2 puede corresponder al segundo perfil diferencial D2. El primer perfil de criterio P1 puede incluir un primer pico de criterio rp1, y el segundo perfil de criterio P2 puede incluir un segundo pico de criterio rp2.

[0062] La unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede determinar si ocurre una reacción secundaria en la batería mediante la comparación del primer pico objetivo tp1 y el primer pico de criterio rp1. Además, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede determinar si ocurre una reacción secundaria mediante la comparación del segundo pico objetivo tp2 y el segundo pico de criterio rp2. Es decir, aunque tanto el perfil diferencial D como el perfil de criterio P correspondiente a la carga y descarga de la batería se muestran en las FIGS.2 y 3, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede determinar si ocurre una reacción secundaria en por lo menos uno de los estados de carga y descarga de la batería.

[0063] La unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede estar configurada para determinar si ocurre una reacción secundaria en la batería mediante la comparación de las magnitudes entre la tensión del pico objetivo y la tensión del pico de criterio.

[0064] Por ejemplo, en la realización de la FIG.3, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede comparar las tensiones del primer pico objetivo tp1 y el primer pico de criterio rp1. La unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede determinar que la tensión del primer pico objetivo tp1 es mayor que la tensión del primer pico de criterio rp1.

[0065] A modo de otro ejemplo, en la realización de la FIG. 3, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede comparar las tensiones del segundo pico objetivo tp2 y el segundo pico de criterio rp2. La unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede determinar que la tensión del segundo pico objetivo tp2 es mayor que la tensión del segundo pico de criterio rp2.

[0066] La unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede estar configurada para determinar que ha ocurrido una reacción secundaria cuando la tensión del pico objetivo excede la tensión del pico de criterio. A la inversa, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede determinar que no ha ocurrido ninguna reacción secundaria si la tensión del pico objetivo es menor o igual que la tensión del pico de criterio.

[0067] Inicialmente, el pico objetivo y el pico de criterio de la batería pueden ser iguales. Sin embargo, si ocurre una reacción secundaria en la batería, el pico objetivo (pico Ea (1)) que aparece en el perfil diferencial D de la batería puede desplazarse a un potencial alto. Específicamente, cuando se pierde el litio disponible de la batería, el pico objetivo puede desplazarse a un potencial más alto. Por ejemplo, si el metal de litio precipita sobre la superficie del electrodo negativo de la batería o se produce una reacción secundaria del electrolito, el litio disponible en la batería podría perderse. Además, debido a lo anterior, el pico objetivo que aparece en el perfil diferencial D de la batería puede desplazarse a un potencial más alto que el pico de criterio. Por lo tanto, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede determinar si ha ocurrido una reacción secundaria en la batería mediante la comparación de la tensión del pico objetivo y la tensión del pico de criterio.

[0068] Por ejemplo, en la realización de la FIG.3, debido a que la tensión del primer pico objetivo tp1 excede la tensión del primer pico de criterio rp1, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede determinar que ha ocurrido una reacción secundaria en la primera batería.

[0069] A modo de otro ejemplo, en la realización de la FIG.3, debido a que la tensión del segundo pico objetivo tp2 excede la tensión del segundo pico de criterio rp1, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede determinar que ha ocurrido una reacción secundaria en la primera batería.

[0070] A modo de todavía otro ejemplo, en la realización de la FIG. 3, debido a que la tensión del primer pico objetivo tp1 supera la tensión del primer pico de criterio rp1 y la tensión del segundo pico objetivo tp2 supera la tensión del segundo pico de criterio rp2, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede determinar que ha ocurrido una reacción secundaria en la primera batería.

[0071] La unidad de determinación de la causa de una reacción secundaria 120 puede estar configurada para determinar un patrón de resistencia de la batería con respecto a una zona de tensión de criterio RR en el perfil de resistencia que representa la relación correspondiente entre tensión y resistencia de la batería.

[0072] La FIG. 4 es un diagrama que muestra esquemáticamente un perfil de resistencia de la primera batería según una realización de la presente exposición.

[0073] Por ejemplo, el perfil de tensión puede expresarse como un gráfico X-Y cuando X se establece como tensión e Y se establece como resistencia. Específicamente, la FIG.4 es un diagrama que muestra el primer perfil de resistencia R1 y el primer perfil de resistencia de criterio RP1 para la batería.

[0074] La unidad de determinación de causa de reacción secundaria 120 puede seleccionar la resistencia correspondiente a la zona de tensión de criterio RR en el perfil de resistencia con el fin de determinar el patrón de resistencia de la batería. Además, la unidad de determinación de causa de reacción secundaria 120 puede determinar el patrón entre la pluralidad seleccionada de resistencias.

[0075] Por ejemplo, la zona de tensión de criterio puede ser una zona de tensión preestablecida de acuerdo con la tasa de cambio de resistencia según la tensión en el perfil de resistencia de criterio. En la realización de la FIG.4, se puede observar que la tasa de cambio de resistencia con respecto a la tensión cambia rápidamente según la tensión K. Por ejemplo, al calcular la diferencia entre las tasas de cambio de resistencia inmediatamente antes e inmediatamente después de cada tensión incluido en el perfil de resistencia de criterio, la diferencia en la tasa de cambio de resistencia correspondiente a la tensión K (la diferencia en la tasa de cambio de resistencia inmediatamente antes e inmediatamente después de la tensión K) puede ser máxima. Por lo tanto, la zona de tensión de criterio RR puede establecerse en una zona de tensión correspondiente a 4,2 [V] desde la tensión K. En otras palabras, la zona de tensión de criterio RR puede ser una zona en el perfil de resistencia de criterio en la que el cambio en la resistencia según la tensión es pequeño. En otras palabras, la zona de tensión de criterio RR puede ser una zona de resistencia plana incluida en el perfil de resistencia de criterio.

[0076] A modo de otro ejemplo, la zona de tensión de criterio RR puede ser configurada como una zona de tensión que incluye resistencias iguales o menores que una resistencia umbral predeterminada TH desde la resistencia mínima en el perfil de resistencia de criterio preestablecido. En la realización de la FIG.4, la resistencia mínima en el primer perfil de resistencia de criterio RP1 puede ser LR correspondiente al punto L. Además, LR2 puede ser un valor obtenido mediante la adición de la resistencia de umbral TH a la resistencia mínima LR. Por ejemplo, la resistencia umbral TH puede ser preestablecida en un valor de 0,1 (Ω) o menor. Por ejemplo, la resistencia umbral TH puede ser preestablecida en un valor de 0,05 (Ω) o menor.

[0077] La zona de tensión de criterio RR puede definirse como una zona de tensión mayor o igual al valor de tensión correspondiente a la resistencia LR2 entre todas las zonas de tensión. En este caso, cuando una pluralidad de valores de tensión corresponde a la resistencia LR2, la zona de tensión de criterio RR puede establecerse basándose en el valor de tensión más bajo de entre la pluralidad de valores de tensión.

[0078] En la realización de la FIG.4, la resistencia correspondiente a la tensión de K [V] a 4,2 [V] puede incluirse dentro de la resistencia umbral TH desde la resistencia mínima LR. Por lo tanto, la zona de tensión de criterio RR puede preestablecerse en K [V] a 4,2 [V]. Además, la unidad de determinación de causa de reacción secundaria 120 puede determinar el patrón de resistencia entre la pluralidad de resistencias que corresponde a la zona de tensión de criterio del perfil de resistencia.

[0079] La unidad de determinación de causa de reacción secundaria 120 puede estar configurada para determinar el caso en el que la resistencia disminuye a medida que se incrementa la tensión en la zona de tensión de criterio RR del perfil de resistencia como un primer patrón de resistencia. Además, la unidad de determinación de causa de reacción secundaria 120 puede estar configurada para determinar el caso en el que la resistencia del perfil de resistencia sea mayor o igual a la resistencia del perfil de resistencia de criterio preestablecido en la zona de tensión de criterio RR del perfil de resistencia como un segundo patrón de resistencia.

[0080] En este caso, debe señalarse que el primer patrón de resistencia y el segundo patrón de resistencia no son patrones de resistencia opuestos. En otras palabras, el patrón de resistencia de la batería puede determinarse como el primer patrón de resistencia y el segundo patrón de resistencia. Por ejemplo, si se satisfacen tanto la primera condición de que la resistencia disminuye a medida que se incrementa la tensión en la zona de tensión de criterio RR del perfil de resistencia como la segunda condición de que la resistencia de la zona de tensión de criterio RR del perfil de resistencia es mayor o igual a la resistencia de la zona de tensión de criterio RR en el perfil de resistencia de criterio, puede determinarse el patrón de resistencia de la batería como el primer patrón de resistencia y el segundo patrón de resistencia.

[0081] En la realización de la FIG.4, al observar la zona de tensión de criterio RR del primer perfil de resistencia R1, debido a que la resistencia disminuye a medida que se incrementa la tensión, la unidad de determinación de causa de reacción secundaria 120 puede determinar el patrón de resistencia para la primera batería como el primer patrón de resistencia. La unidad de determinación de causa de reacción secundaria 120 puede estar configurada para determinar la causa de ocurrencia de la reacción secundaria basándose en el patrón de resistencia determinado.

[0082] Específicamente, la unidad de determinación de causa de reacción secundaria 120 puede estar configurada para determinar la causa de la ocurrencia de la reacción secundaria como por lo menos una de entre la precipitación de litio y una reacción secundaria del electrolito, basándose en el patrón de resistencia determinado.

[0083] En este caso, la precipitación de litio significa que los iones de litio contenidos en la batería precipitan como litio metálico sobre la superficie del electrodo negativo.

[0084] Además, la reacción secundaria del electrolito significa que ocurre una reacción secundaria en el electrolito (solución electrolítica) que deteriora el rendimiento de la batería. Por ejemplo, la reacción secundaria del electrolito se refiere a una reacción secundaria que ocurre en el electrolito debido a la reducción del electrodo negativo.

[0085] La unidad de determinación de causa de reacción secundaria 120 puede determinar específicamente la causa de la ocurrencia de la reacción secundaria para la batería en la que se ha determinado que ha ocurrido la reacción secundaria. En otras palabras, la causa de la pérdida de litio disponible en la batería puede determinarse como por lo menos una de entre la precipitación de litio y la reacción secundaria del electrolito.

[0086] Por ejemplo, la unidad de determinación de causa de reacción secundaria 120 puede estar configurada para determinar la causa de ocurrencia de la reacción secundaria como precipitación de litio cuando el patrón de resistencia determinado es el primer patrón de resistencia. A la inversa, la unidad de determinación de causa de reacción secundaria 120 puede estar configurada para determinar la causa de ocurrencia de la reacción secundaria como reacción secundaria del electrolito cuando el patrón de resistencia determinado es el segundo patrón de resistencia. En la realización de la FIG. 4, el patrón de resistencia para la primera batería puede determinarse como el primer patrón de resistencia. Por lo tanto, la unidad de determinación de causa de reacción secundaria 120 puede determinar la causa de la ocurrencia de la reacción secundaria de la primera batería como precipitación de litio. En otras palabras, la primera batería puede ser una batería en la que se ha perdido litio disponible debido a la deposición de litio (en inglés,Li-plating), en la que el metal de litio precipita sobre la superficie del electrodo negativo.

[0087] El aparato de gestión de batería 100 según una realización de la presente exposición presenta la ventaja de diagnosticar específicamente no solo si ocurre una reacción secundaria en la batería, sino también la causa de la ocurrencia de la reacción secundaria. Por lo tanto, si se utiliza el aparato de gestión de batería 100, se puede detectar rápidamente una batería anormal (en particular, una batería en la que ha ocurrido una reacción secundaria), y también se puede detectar la causa de la ocurrencia de la reacción secundaria.

[0088] A continuación, se describe una realización de la segunda batería.

[0089] La FIG. 5 es un diagrama que muestra esquemáticamente un perfil diferencial D de la segunda batería según una realización de la presente exposición. La FIG. 6 es una vista ampliada que muestra una zona parcial de la FIG. 5. Específicamente, la FIG.6 es una vista ampliada que muestra la zona A en la FIG.5.

[0090] Específicamente, las FIGS.5 y 6 muestran un tercer perfil diferencial D3, un cuarto perfil diferencial D4, un tercer perfil de criterio P3, y un cuarto perfil de criterio P4 para la segunda batería. En este caso, el tercer perfil de criterio P3 puede corresponder al tercer perfil diferencial D3, y el cuarto perfil de criterio P4 puede corresponder al cuarto perfil diferencial D4. Además, el tercer perfil diferencial D3 es un perfil diferencial D generado de acuerdo con la información de la batería medida durante el proceso de carga de la segunda batería. El cuarto perfil diferencial D4 es un perfil diferencial D generado de acuerdo con la información de la batería medida durante el proceso de descarga de la segunda batería.

[0091] Por ejemplo, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede determinar el tercer pico objetivo tp3 en el tercer perfil diferencial D3. Además, debido a que la tensión del tercer pico objetivo tp3 es mayor que la tensión del tercer pico de criterio rp3, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede determinar que ha ocurrido una reacción secundaria en la segunda batería.

[0092] A modo de otro ejemplo, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede determinar el cuarto pico objetivo tp4 en el cuarto perfil diferencial D4. Además, debido a que la tensión del cuarto pico objetivo tp4 es mayor que la tensión del cuarto pico de criterio rp4, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede determinar que ha ocurrido una reacción secundaria en la segunda batería.

[0093] A modo de todavía otro ejemplo, debido a que la tensión del tercer pico objetivo tp3 es mayor que la tensión del tercer pico de criterio rp3 y la tensión del cuarto pico objetivo tp4 es mayor que la tensión del cuarto pico de criterio rp4, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede determinar que ha ocurrido una reacción secundaria en la segunda batería.

[0094] La FIG. 7 es un diagrama que muestra esquemáticamente un perfil de resistencia de la segunda batería según una realización de la presente exposición. Específicamente, la FIG. 7 es un diagrama que muestra el segundo perfil de resistencia R2 y el segundo perfil de resistencia de criterio rp2 para la segunda batería.

[0095] En la realización de la FIG.7, mirando la zona de tensión de criterio RR del segundo perfil de resistencia R2, debido a que la resistencia se mantiene en un determinado intervalo incluso si la tensión se incrementa, la unidad de determinación de causa de reacción secundaria 120 puede determinar el patrón de resistencia para la segunda batería como el segundo patrón de resistencia. En otras palabras, debido a que la resistencia no disminuye aunque la tensión se incremente en la zona de tensión de criterio RR del segundo perfil de resistencia R2, la unidad de determinación de causa de reacción secundaria 120 puede determinar el patrón de resistencia para la segunda batería como el segundo patrón de resistencia. Por lo tanto, la unidad de determinación de causa de reacción secundaria 120 puede determinar la causa de la ocurrencia de la reacción secundaria de la segunda batería como reacción secundaria del electrolito.

[0096] En referencia a la FIG.1, el aparato de gestión de batería 100 según una realización de la presente exposición puede incluir, además, una unidad de control 130.

[0097] La unidad de control 130 puede estar configurada para establecer una condición de uso para la batería basándose en la causa de ocurrencia determinada de la reacción secundaria.

[0098] Específicamente, la condición de uso para la batería puede establecerse de antemano para la tasa C de carga y descarga (tasa de corriente), intervalo de temperaturas e intervalo de EdC (estado de carga) disponible. Por ejemplo, las condiciones de uso para la tasa C de carga según el tipo de carga (carga lenta y carga rápida) de la batería, la tasa C de descarga para la potencia requerida por la carga, la temperatura de límite superior, la temperatura de límite inferior, el EdC de límite superior, el EdC de límite inferior, y similares pueden establecerse de antemano. Estas condiciones de uso de la batería pueden establecerse previamente teniendo en cuenta el tipo de batería, el lugar en donde se utiliza la batería y similares.

[0099] Preferentemente, la unidad de control 130 puede cambiar y establecer la condición de uso de la batería de acuerdo con la causa de ocurrencia de la reacción secundaria. Específicamente, la unidad de control 130 puede cambiar y establecer la condición de uso de la batería dependiendo de la causa de la pérdida de litio disponible.

[0100] Específicamente, cuando se determina que la causa de ocurrencia de la reacción secundaria es la precipitación de litio, la unidad de control 130 puede establecer la condición de uso de la batería para que pueda suprimirse la reacción de precipitación del litio. Por ejemplo, la unidad de control 130 puede estar configurada para reducir el límite superior de la tasa C de carga y descarga para la batería, cuando se determina que la causa de la reacción secundaria es la precipitación de litio.

[0101] Además, cuando se determina que la causa de la ocurrencia de la reacción secundaria es una reacción secundaria del electrolito, la unidad de control 130 puede establecer la condición de uso de la batería de modo que pueda suprimirse la reacción de descomposición del electrolito. Por ejemplo, la unidad de control 130 puede estar configurada para reducir la temperatura y el EdC de límite superior para la batería cuando se determina que la causa de ocurrencia de la reacción secundaria es la reacción secundaria del electrolito.

[0102] Además, cuando se determina que la causa de ocurrencia de la reacción secundaria es la precipitación de litio y la reacción secundaria del electrolito, la unidad de control 130 puede establecer las condiciones de uso de la batería de manera que pueda suprimirse la reacción de precipitación de litio y pueda suprimirse la descomposición del electrolito sobre la superficie de metal de litio precipitado. Por ejemplo, la unidad de control 130 puede estar configurada para reducir el límite superior de la tasa C de carga y descarga, la temperatura y el límite superior de EdC para la batería cuando se determina que la causa de la reacción secundaria es la precipitación de litio y la reacción secundaria del electrolito.

[0103] En otras palabras, el aparato de gestión de batería 100 según una realización de la presente exposición presenta la ventaja de evitar que ocurran reacciones secundarias adicionales en la batería y de hacer que la reacción secundaria pierda su actividad, mediante el establecimiento de la condición de uso de la batería para que se corresponda con la causa de ocurrencia de la reacción secundaria. Por lo tanto, hay una ventaja en incrementar finalmente la vida útil de la batería. Además, hay una ventaja en que se pueden prevenir accidentes inesperados, tales como incendios y explosiones.

[0104] Por otro lado, la batería puede cargarse a una tasa baja o descargarse a una tasa baja. Específicamente, la batería puede cargarse o descargarse bajo condiciones de tasa C baja, inferior a una tasa C de criterio preestablecida. Por ejemplo, la batería puede cargarse o descargarse a una tasa C igual o inferior a una tasa predeterminada en la tasa C de criterio. En este punto, asumiendo que la tasa C de criterio es 1 C y la tasa predeterminada es 0,2, la batería puede cargarse o descargarse a una tasa C de 0,2 C o inferior.

[0105] La tasa C de criterio puede establecerse inicialmente considerando el estado BOL (inicio de vida útil) de la batería. Además, la tasa C de criterio puede cambiarse en el proceso en que la unidad de control 130 modifica el límite superior de la tasa C de carga y descarga.

[0106] De esta manera, una batería que ha sido cargada a una tasa baja o descargada a una baja tasa puede ser un objetivo diagnóstico en el que es fácil determinar si ha ocurrido una reacción secundaria solo a partir del comportamiento del pico objetivo. Por lo tanto, la unidad de determinación de reacción secundaria 110 puede determinar que ha ocurrido una reacción secundaria, cuando la tensión del pico objetivo supera la tensión del pico de criterio para una batería cargada a tasa baja o descargada a tasa baja.

[0107] Por otro lado, la unidad de determinación de reacciones secundarias 100, la unidad de determinación de causa de reacción secundaria 120 y la unidad de control 130 proporcionadas en el aparato de gestión de batería 100 pueden incluir selectivamente procesadores conocidos de la técnica, circuitos integrados específicos de aplicación (los ASIC, por sus siglas en inglés), otros conjuntos de chips (en inglés, chipsets), circuitos lógicos, registros, módems de comunicación, dispositivos de procesamiento de datos y similares para ejecutar diversas lógicas de control realizadas en la presente exposición. Además, cuando la lógica de control se implementa en software, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110, la unidad de determinación de causas de reacciones secundarias 120 y la unidad de control 130 pueden implementarse como un conjunto de módulos de programa. En este momento, el módulo del programa puede almacenarse en una memoria y ejecutarse en la unidad de determinación de reacciones secundarias 110, la unidad de determinación de causas de reacciones secundarias 120 y la unidad de control 130. La memoria puede estar situada dentro o fuera de la unidad de determinación de reacciones secundarias 110, la unidad de determinación de causas de reacciones secundarias 120 y la unidad de control 130, y puede estar conectada a la unidad de determinación de reacciones secundarias 110, la unidad de determinación de causas de reacciones secundarias 120 y la unidad de control 130 por diversos medios bien conocidos.

[0108] Además, el aparato de gestión de batería 100 puede incluir, además, una unidad de almacenamiento 140. La unidad de almacenamiento 140 puede almacenar datos necesarios para el funcionamiento y la función de cada componente del aparato de gestión de batería 100, datos generados en el proceso de realizar la operación o función, o similar. La unidad de almacenamiento 140 no se encuentra particularmente limitada en su tipo siempre que sea un medio de almacenamiento de información conocido que pueda grabar, borrar, actualizar y leer datos. A modo de un ejemplo, los medios de almacenamiento de información pueden incluir RAM, memoria rápida, ROM, EEPROM, registros, y similares. Además, la unidad de almacenamiento 140 puede almacenar códigos informáticos en los que se definen procesos ejecutables por cada componente del aparato de gestión de batería 100.

[0109] Por ejemplo, la unidad de almacenamiento 140 puede almacenar el perfil de criterio P, el perfil diferencial D, el perfil de resistencia de criterio y el perfil de resistencia. Además, la unidad de almacenamiento 140 puede almacenar la condición de uso preestablecida para la batería y la condición de uso cambiada por la unidad de control 130.

[0110] El aparato de gestión de batería 100 según la presente exposición puede aplicarse a un BMS (sistema de gestión de batería, por sus siglas en inglés). Es decir, el BMS según la presente exposición puede incluir el aparato de gestión de batería 100 descrito anteriormente. En la presente configuración, por lo menos algunos componentes del aparato de gestión de batería 100 pueden implementarse mediante la suplementación o la adición de funciones de la configuración incluida en el BMS convencional. Por ejemplo, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110, la unidad de determinación de causa de reacción secundaria 120, la unidad de control 130 y la unidad de almacenamiento 140 pueden implementarse como componentes del BMS.

[0111] El aparato de gestión de batería 100 según la presente exposición puede proporcionarse en un paquete de batería. Es decir, el paquete de batería según la presente exposición puede incluir el aparato de gestión de batería 100 descrito anteriormente y una o más celdas de batería. Además, el paquete de batería puede incluir, además, equipo eléctrico (relés, fusibles, etc.) y una carcasa.

[0112] La FIG.8 es un diagrama que muestra esquemáticamente una configuración de ejemplo de un paquete de baterías 1 según otra realización de la presente exposición.

[0113] El terminal del electrodo positivo de la batería 10 puede estar conectado al terminal del electrodo positivo P+ del paquete de batería 1, y el terminal del electrodo negativo de la batería 10 puede estar conectado al terminal del electrodo negativo P- del paquete de batería 1.

[0114] Una unidad de medición 20 puede estar conectada a una primera línea de detección SL1, a una segunda línea de detección SL2 y a una tercera línea de detección SL3. Específicamente, la unidad de medición 20 puede estar conectada a un terminal de electrodo positivo de la batería 10 a través de la primera línea de detección SL1, y puede estar conectada a un terminal de electrodo negativo de la batería 10 a través de la segunda línea de detección SL2. La unidad de medida 20 puede medir la tensión de la batería 10 basándose en la tensión medida en cada una de la primera línea de detección SL1 y la segunda línea de detección SL2.

[0115] Además, la unidad de medición 20 puede conectarse a un amperímetro A mediante la tercera línea de detección SL3. Por ejemplo, el amperímetro A puede ser un amperímetro o una resistencia en derivación capaz de medir la corriente de carga y la corriente de descarga de la batería 10. La unidad de medida 20 puede calcular la cantidad de carga mediante la medición de la corriente de carga de la batería 10 a través de la tercera línea de detección SL3. Además, la unidad de medida 20 puede calcular la cantidad de descarga mediante la medición de la corriente de descarga de la batería 10 a través de la tercera línea de detección SL3.

[0116] Un extremo del dispositivo externo puede estar conectado al terminal del electrodo positivo P+ del paquete de baterías 1, y el otro extremo puede estar conectado al terminal del electrodo negativo P- del paquete de batería 1. Por lo tanto, el terminal del electrodo positivo de la batería 10, el terminal del electrodo positivo P+ del paquete de batería 1, el dispositivo externo, el terminal del electrodo negativo P- del paquete de batería 1 y el terminal del electrodo negativo de la batería 10 pueden estar conectados eléctricamente. Por ejemplo, el dispositivo externo puede ser un dispositivo de carga y descarga, o un motor de un vehículo eléctrico que recibe energía de la batería 10.

[0117] Las FIGS. 9 y 10 son diagramas que muestran esquemáticamente un método de gestión de batería según todavía otra realización de la presente exposición.

[0118] En referencia a la FIG.9, el método de gestión de batería puede incluir una etapa de determinación del pico objetivo (S100), una etapa de determinación de reacciones secundarias (S200), una etapa de determinación del patrón de resistencia (S300) y una etapa de determinación de causas de reacciones secundarias (S400).

[0119] Preferentemente, cada etapa del método de gestión de batería puede ser llevada a cabo por el aparato de gestión de batería 100. En lo sucesivo en el presente documento, para facilitar la explicación, se omitirá o describirá brevemente contenido que se superponga con el contenido descrito anteriormente.

[0120] La etapa de determinación del pico objetivo (S100) es una etapa para determinar un pico objetivo en un perfil diferencial D, que representa la relación correspondiente entre la tensión y la capacidad diferencial de la batería, y puede llevarse a cabo por la unidad de determinación de reacciones secundarias 110.

[0121] Específicamente, la unidad determinante de reacciones secundarias 110 puede determinar un pico correspondiente a la tensión más baja de entre la pluralidad de picos incluidos en el perfil diferencial D como el pico objetivo.

[0122] En referencia al primer perfil diferencial D1 de las FIGs.2 y 3, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede determinar que el primer pico objetivo tp1 de entre la pluralidad de picos incluidos en el primer perfil diferencial D1.

[0123] La etapa de determinación de reacciones secundarias (S200) es una etapa para determinar si ocurre una reacción secundaria en la batería mediante la comparación de un pico de criterio de un perfil de criterio preestablecido P y el pico objetivo, y puede ser llevada a cabo por la unidad de determinación de reacciones secundarias 110.

[0124] Específicamente, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede comparar las tensiones entre el pico objetivo del perfil diferencial D y el pico de criterio del perfil de criterio P. Además, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede determinar que ha ocurrido una reacción secundaria en la batería cuando la tensión del pico objetivo supera la tensión del pico de criterio.

[0125] En referencia al primer perfil diferencial D1 de las FIGs.2 y 3, la tensión del primer pico objetivo tp1 puede exceder la tensión del primer pico de criterio rp1. Por lo tanto, la unidad de determinación de reacciones secundarias 110 puede determinar que ha ocurrido una reacción secundaria en la primera batería.

[0126] La etapa de determinación del patrón de resistencia (S300) es una etapa de determinación de un patrón de resistencia de la batería con respecto a la zona de tensión de criterio RR en el perfil de resistencia que representa la relación correspondiente entre tensión y resistencia de la batería, y puede ser llevada a cabo por la unidad de determinación de causas de reacciones secundarias 120.

[0127] Específicamente, la unidad de determinación de reacciones secundarias 120 puede determinar el patrón de resistencia de la batería como un primer patrón de resistencia y/o un segundo patrón de resistencia basándose en el cambio en la resistencia de acuerdo con la tensión en la zona de tensión de criterio RR del perfil de resistencia.

[0128] En este caso, el primer patrón de resistencia es un patrón en el que la resistencia disminuye a medida que se incrementa la tensión, y el segundo patrón de resistencia es un patrón en el cual la resistencia del perfil de resistencia es mayor o igual a la resistencia del perfil de resistencia de criterio en la zona de tensión de criterio RR.

[0129] En referencia al primer perfil de resistencia R1 en la FIG. 4, debido a que la resistencia disminuye a medida que se incrementa la tensión en la zona de tensión de criterio RR, la unidad de determinación de causas de reacciones secundarias 120 puede determinar el patrón de resistencia de la primera batería como el primer patrón de resistencia. La etapa de determinación de causas de reacciones secundarias (S400) es una etapa para determinar la causa de la ocurrencia de la reacción secundaria basándose en el patrón de resistencia determinado, y puede ser llevada a cabo por la unidad de determinación de causas de reacciones secundarias 120.

[0130] Específicamente, la unidad de determinación de causas de reacciones secundarias 120 puede determinar las causas de ocurrencia de reacciones secundarias como la precipitación de litio y/o reacción secundaria del electrolito de acuerdo con el patrón de resistencia de la batería.

[0131] Por ejemplo, la unidad de determinación de causas de reacciones secundarias 120 puede determinar las causas de ocurrencia de reacciones secundarias como precipitación de litio si el patrón de resistencia de la batería es el primer patrón de resistencia.

[0132] A modo de otro ejemplo, la unidad de determinación de causas de reacciones secundarias 120 puede determinar las causas de ocurrencia de reacciones secundarias como reacción secundaria del electrolito si el patrón de resistencia de la batería es el segundo patrón de resistencia.

[0133] A modo de todavía otro ejemplo, la unidad de determinación de causas de reacciones secundarias 120 puede determinar la causa de ocurrencia de la reacción secundaria como la precipitación de litio y la reacción secundaria del electrolito si el patrón de resistencia de la batería es el primer patrón de resistencia y el segundo patrón de resistencia. En referencia a la FIG. 10, el método de gestión de batería puede incluir, además, una etapa de configuración de condiciones de uso (S500) después de la etapa de determinación de causas de reacciones secundarias (S400). La etapa de configuración de condiciones de uso (S500) es una etapa de establecimiento de la condición de uso de la batería basándose en la causa de ocurrencia determinada de la reacción secundaria, y puede ser llevada a cabo por la unidad de control 130.

[0134] Específicamente, la unidad de control 130 puede establecer la condición de uso de la batería de manera diferente dependiendo de la causa de ocurrencia de la reacción secundaria.

[0135] Por ejemplo, la unidad de control 130 puede estar configurada para reducir el límite superior de la tasa C de carga y descarga para la batería, cuando se determina que la causa de ocurrencia de la reacción secundaria es la precipitación de litio.

[0136] A modo de otro ejemplo, la unidad de control 130 puede estar configurada para reducir la temperatura y el EdC de límite superior para la batería cuando se determina que la causa de ocurrencia de la reacción secundaria es la reacción secundaria del electrolito.

[0137] A modo de todavía otro ejemplo, la unidad de control 130 puede estar configurada para reducir el límite superior de la tasa C de carga y descarga, la temperatura y el límite superior del EdC para la batería cuando se determina que la causa de la reacción secundaria es la precipitación de litio y la reacción secundaria del electrolito.

[0138] Las realizaciones de la presente exposición descritas anteriormente no se pueden implementar solo a través de un aparato y un método, sino que pueden implementarse a través de un programa que realiza una función correspondiente a la configuración de las realizaciones de la presente exposición o un medio de grabación en el que está grabado el programa. El programa o medio de grabación puede ser fácilmente implementado por el experto en la materia a partir de la descripción anterior de las realizaciones.

[0139] La presente exposición ha sido descrita en detalle. Sin embargo, debe entenderse que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican realizaciones preferentes de la exposición, se proporcionan únicamente a modo de ilustración, ya que diversos cambios y modificaciones comprendidos dentro del alcance de la exposición resultarán evidentes para el experto en la materia a partir de la presente descripción detallada.

[0140] Además, muchas sustituciones, modificaciones y cambios pueden realizarse en la presente exposición descrita anteriormente en el presente documento por el experto en la materia sin apartarse del alcance de la invención, que se define en las reivindicaciones adjuntas.

[0141] Explicación de números de referencia

[0142] 1: paquete de baterías

[0143] 100: aparato de gestión de batería

[0144] 110: unidad de determinación de reacciones secundarias

[0145] 120: unidad de determinación de causas de reacciones secundarias

[0146] 130: unidad de control

[0147] 140: unidad de almacenamiento

[0148] 200: unidad de medición

Claims (14)

1. REIVINDICACIONES

1. Aparato de gestión de batería, que comprende:

una unidad de determinación de reacciones secundarias configurada para determinar un pico objetivo en un perfil diferencial que representa la relación correspondiente entre tensión y capacidad diferencial de una batería, y determinar si ocurre una reacción secundaria en la batería comparando un pico de criterio de un perfil de criterio preestablecido, con el pico objetivo,

caracterizado porque el aparato comprende, además:

una unidad de determinación de causas de reacciones secundarias configurada para determinar un patrón de resistencia de la batería con respecto a una zona de tensión de criterio en un perfil de resistencia que representa la relación correspondiente entre tensión y resistencia de la batería, y determinar una causa de ocurrencia de la reacción secundaria basándose en el patrón de resistencia determinado.

2. Aparato de gestión de batería según la reivindicación 1, en el que la unidad de determinación de causas de reacciones secundarias está configurada para determinar la causa de la ocurrencia de la reacción secundaria como por lo menos una de entre precipitación de litio y reacción secundaria del electrolito, basándose en el patrón de resistencia determinado.

3. Aparato de gestión de batería según la reivindicación 2, en el que la unidad de determinación de causas de reacciones secundarias está configurada para determinar el caso en el que la resistencia disminuye a medida que se incrementa la tensión en la zona de tensión de criterio del perfil de resistencia como un primer patrón de resistencia.

4. Aparato de gestión de batería según la reivindicación 3, en el que la unidad de determinación de causas de reacciones secundarias está configurada para determinar la causa de ocurrencia de la reacción secundaria como precipitación de litio cuando el patrón de resistencia determinado es el primer patrón de resistencia.

5. Aparato de gestión de batería según la reivindicación 2, en el que la unidad de determinación de causas de reacciones secundarias está configurada para determinar el caso en el que la resistencia del perfil de resistencia es mayor o igual a la resistencia de un perfil de resistencia de criterio preestablecido en la zona de tensión de criterio del perfil de resistencia como un segundo patrón de resistencia.

6. Aparato de gestión de batería según la reivindicación 5, en el que la unidad de determinación de causas de reacciones secundarias está configurada para determinar la causa de ocurrencia de la reacción secundaria como reacción secundaria del electrolito cuando el patrón de resistencia determinado es el segundo patrón de resistencia.

7. Aparato de gestión de batería según la reivindicación 2, que comprende, además:

una unidad de control configurada para establecer una condición de uso para la batería basándose en la causa de ocurrencia determinada de la reacción secundaria.

8. Aparato de gestión de batería según la reivindicación 7,

en el que la unidad de control está configurada para reducir el límite superior de la tasa C de carga y descarga para la batería cuando se determina que la causa de ocurrencia de la reacción secundaria es la precipitación de litio, y

en el que la unidad de control está configurada para reducir la temperatura y el límite superior de EdC para la batería cuando se determina que la causa de ocurrencia de la reacción secundaria es la reacción secundaria del electrolito.

9. Aparato de gestión de batería según la reivindicación 1, en el que la unidad de determinación de reacciones secundarias puede estar configurada para determinar si ocurre una reacción secundaria en la batería mediante la comparación de las magnitudes entre la tensión del pico objetivo y la tensión del pico de criterio.

10. Aparato de gestión de batería según la reivindicación 9, en el que la unidad de determinación de reacciones secundarias puede estar configurada para determinar que la reacción secundaria ocurre cuando la tensión del pico objetivo excede la tensión del pico de criterio.

11. Aparato de gestión de batería según la reivindicación 1,en el que la zona de tensión de criterio está configurada como una zona de tensión que contenga resistencias iguales o inferiores a una resistencia umbral predeterminada a partir de la resistencia mínima en el perfil de resistencia de criterio preestablecido.

12. Paquete de batería, que comprende el aparato de gestión de batería según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.

13. Método de gestión de batería, que comprende:

una etapa de determinación de un pico objetivo en un perfil diferencial que representa la relación correspondiente entre la tensión y la capacidad diferencial de una batería,

una etapa de determinación de reacciones secundarias que determina si ocurre una reacción secundaria en la batería mediante la comparación de un pico de criterio de un perfil de criterio preestablecido con el pico objetivo,

en donde el método se caracteriza porque comprende, además:

una etapa de determinación del patrón de resistencia, que determina un patrón de resistencia de la batería con respecto a una zona de tensión de criterio en un perfil de resistencia que representa la relación correspondiente entre tensión y resistencia de la batería, y

una etapa de determinación de causas de reacciones secundarias, de determinación de una causa de ocurrencia de la reacción secundaria basándose en el patrón de resistencia determinado.

14. Método de gestión de batería según la reivindicación 13, que comprende, además:

una etapa de establecimiento de condiciones de uso para establecer una condición de uso para la batería basándose en la causa de ocurrencia determinada de la reacción secundaria, después de la etapa de determinación de causas de reacciones secundarias.