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電池劣化診断方法および電池劣化診断装置 新技術説明会

国内特許コード P180015006
整理番号 (S2015-0318-N0)
掲載日 2018年5月23日
出願番号 特願2017-502416
出願日 平成28年2月24日(2016.2.24)
国際出願番号 JP2016055374
国際公開番号 WO2016136788
国際出願日 平成28年2月24日(2016.2.24)
国際公開日 平成28年9月1日(2016.9.1)
優先権データ
  • 特願2015-033944 (2015.2.24) JP
発明者
  • 長岡 直人
  • 吉岡 直之
  • 成田 直哉
出願人
  • 学校法人同志社
発明の名称 電池劣化診断方法および電池劣化診断装置 新技術説明会
発明の概要 比較的安価で実用性のある電池劣化診断方法および電池劣化診断装置を提供する。
過渡特性を有する二次電池の電池劣化を診断する電池劣化診断方法であって、二次電池に対して充電を行う充電ステップと、充電の終了後、二次電池の電池端子間電圧が二次電池の電池内部電圧Vに収束する過程において、電池端子間電圧から電池内部電圧Vを差し引いた電位差を積分し、電位差の積分値を算出する演算ステップと、積分値に基づいて二次電池の電池劣化を診断する診断ステップと、を含むことを特徴とする。
従来技術、競合技術の概要


二次電池、特にリチウムイオン二次電池は、内部インピーダンスが小であるため、短絡事故時に大電流が生じ火災を引き起こす危険性を有する。このため、リチウムイオン二次電池は、充放電時の電圧範囲が厳格に定められ、電圧・電流・表面温度等の監視を行う保護装置により充放電制御が行われ、異常動作が抑制されている。



ところで、リチウムイオン二次電池の特性は、電池劣化にも依存する。しかしながら、保護装置はリチウムイオン二次電池の電池劣化を診断することができないため、保護装置が機能せずリチウムイオン二次電池が発火する等の事故が相次いでいる。そこで、電池劣化による事故を抑制するためには、電池劣化を診断し、適切な時期にリチウムイオン二次電池を交換する必要がある。



リチウムイオン二次電池の電池劣化を診断する方法としては、交流重畳法による専用機器を用いた電池劣化診断方法が知られている。しかしながら、この電池劣化診断方法は、専用機器が高価であり、しかもリチウムイオン二次電池を使用機器から取り外して専用機器に接続する必要があるため、汎用性が低い。



また、リチウムイオン二次電池の電池劣化を診断する別の方法としては、リチウムイオン二次電池の稼働中の電圧・電流波形から内部インピーダンスを導出し、内部インピーダンスに基づいて電池劣化を診断する電池劣化診断方法が知られている(例えば、非特許文献1参照)。しかしながら、この電池劣化診断方法は、充電率(SOC)の依存性が大で、精度等に問題があるため、実用化には至っていない。

産業上の利用分野


本発明は、二次電池の電池劣化を診断するための電池劣化診断方法および電池劣化診断装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
過渡特性を有する二次電池の電池劣化を診断する電池劣化診断方法であって、
前記二次電池に対して充電を行う充電ステップと、
前記充電の終了後、前記二次電池の電池端子間電圧が前記二次電池の電池内部電圧に収束する過程において、前記電池端子間電圧から前記電池内部電圧を差し引いた電位差を積分し、前記電位差の積分値を算出する演算ステップと、
前記積分値に基づいて前記二次電池の電池劣化を診断する診断ステップと、を含む
ことを特徴とする電池劣化診断方法。

【請求項2】
前記演算ステップでは、前記二次電池の周囲温度の上昇に伴い指数関数的に大きくなる補正関数により、前記積分値の補正を行い、
前記診断ステップでは、補正後の前記積分値に基づいて前記二次電池の電池劣化を診断する
ことを特徴とする請求項1に記載の電池劣化診断方法。

【請求項3】
過渡特性を有する二次電池の電池劣化を診断する電池劣化診断装置であって、
前記二次電池の充電の終了後、前記二次電池の電池端子間電圧が前記二次電池の電池内部電圧に収束する過程において、前記電池端子間電圧から前記電池内部電圧を差し引いた電位差を積分し、前記電位差の積分値を算出する演算部と、
前記積分値の電池劣化特性に関する第1データが格納された記憶部と、
前記演算部で算出された前記積分値と、前記記憶部に格納された前記第1データとに基づいて、前記二次電池の電池劣化を診断する診断部と、を含む
ことを特徴とする電池劣化診断装置。

【請求項4】
前記記憶部には、前記二次電池の周囲温度の上昇に伴い指数関数的に大きくなる補正関数と、前記補正関数により補正された前記積分値の電池劣化特性に関する第2データとが格納されており、
前記演算部は、前記補正関数により前記積分値の補正を行い、
前記診断部は、補正後の前記積分値と前記第2データとに基づいて前記二次電池の電池劣化を診断する
ことを特徴とする請求項3に記載の電池劣化診断装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2017502416thum.jpg
出願権利状態 公開
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