JP7521907B2 - 二次電池の診断装置 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態を示す二次電池の診断装置の構成を説明する特性図である。本実施形態で適用する全固体電池は、リチウムイオン電池(以下、単に二次電池と呼ぶ)を例とする。本実施形態では、二次電池がリチウムイオンを輸送する電解質が固体で形成される全固体電池を例として説明する。
本実施形態において、劣化前の基準特性Aは、充電特性をデータ化して記憶部3Aに蓄積させておく。なお、電池容量等に応じて最適となるように充電特性は、複数記憶可能に構成されている。
本実施形態によれば、全固体電池で構成される二次電池の端子電圧の測定値から特定する充放電特性に基づく電圧変動特性と、初期値を基準とする二次電池の基準特性とを比較して、二次電池の劣化要因を二次電池の極の劣化によるものか、電解質の劣化によるものかを正しく診断できる。
上記実施形態では、二次電池の劣化要因が二次電池の極の劣化によるものか、電解質の劣化によるものかを識別診断する場合を説明したが、上記ST8で診断部3が二次電池10の劣化要因が二次電池の極の劣化によるものと特定した場合、当該二次電池10に対する充電モードを急速充電モードから通常充電モードへ切り替える制御を加えてもよい。
本実施形態によれば、二次電池の劣化が進んでしまうような急速充電を適正なタイミングで回避させ、電池寿命を延命しつつ通常速度の充電を継続させることができる。
なお、本実施形態では二次電池を充電させる環境として、二次電池自体が移動しない環境を想定しているが、全固体電池である二次電池を移動体上に積載するような環境において実施できるように構成してもよい。
本実施形態によれば、移動体、例えば車載されるように二次電池において、本発明を適用して、二次電池が劣化する充電を制限して、二次電池の交換時期を延命できるように構成してもよい。
なお、上記実施形態では、本実施形態では二次電池10を充電機器等に繋いで、放電電流を遮断したときにおいて、全固体電池である二次電池を診断する場合について説明したが、二次電池10を充電機器等に繋いで、充電電流を遮断したときにおいて、全固体電池である二次電池を診断するように構成してもよい。
本実施形態によれば、全固体電池である二次電池の端子電圧の測定値から特定する充放電特性に基づく電圧変動特性と、初期値を基準とする二次電池の基準特性とを比較して、二次電池の劣化要因を二次電池の極の劣化によるものか、電解質の劣化によるものかを正しく診断できる。
2 電圧計測部(計測手段)
3 診断部(診断手段)
10 二次電池
11 充電回路
12 放電回路
13 充電制御部
Claims (6)
- 二次電池の診断装置であって、
充電回路または放電回路に接続された二次電池の充電電流または放電電流を遮断する遮断手段と、
前記遮断手段によって充電電流または放電電流が遮断されてから前記二次電池の端子電圧の変動特性を時間経過とともに計測する計測手段と、
前記計測手段によって計測された前記二次電池の端子電圧の測定値から特定する充放電特性と、初期値を基準とする二次電池の基準特性との電圧の変化速度または変化量を比較して、前記二次電池の劣化要因を診断する診断手段と、を備え、
前記診断手段は、電流遮断直後から第1時刻までの間の電圧の変化量に基づいて前記二次電池の電解質の劣化を診断し、前記第1時刻から第2時刻までの間の電圧の変化速度に基づいて前記二次電池の極の劣化を診断することを特徴とする二次電池の診断装置。 - 前記二次電池はリチウムイオンを輸送する電解質が固体で形成される全固体電池であることを特徴とする請求項1に記載の二次電池の診断装置。
- 前記診断手段は、前記二次電池の端子電圧の測定値から特定する充放電特性と、初期値を基準とする二次電池の基準特性との電圧の変化速度を比較して、前記第1時刻から前記第2時刻までの間の電圧の変化速度が、前記基準特性が示す電圧の変化速度より緩やかであると判断した場合、診断中の前記二次電池の劣化の要因を前記二次電池の極の劣化によるものと診断することを特徴とする請求項1に記載の二次電池の診断装置。
- 前記診断手段は、前記二次電池の端子電圧の測定値から特定する充放電特性と、二次電池の基準特性と、電圧の電流遮断直後の0.1~600secにおける電圧変動の変化速度を比較して、電流遮断直後からの電圧の変化速度が、前記基準特性が示す電圧の変化速度より緩やかであると判断した場合、診断中の前記二次電池の劣化の要因を前記二次電池の極の劣化によるものと診断することを特徴とする請求項1に記載の二次電池の診断装置。
- 前記診断手段は、前記二次電池の端子電圧の測定値から特定する充放電特性と、初期値を基準とする二次電池の基準特性との電圧の電流遮断直後の電圧変動のうち、0~0.1secにおける変化量が、基準特性が示す変化量よりも大きいと判断した場合、診断中の二次電池の劣化要因を電解質の劣化によるものと診断することを特徴とする請求項1に記載の二次電池の診断装置。
- 前記診断手段が診断中の前記二次電池の劣化の要因を前記二次電池の極の劣化によるものと診断した場合、前記充電回路は前記二次電池に対して急速充電を実行しないことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の二次電池の診断装置。
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