[发明专利]锂二次电池的异常充电状态检测装置以及检查方法

说明书

技术领域

本发明涉及具备锂二次电池，且对负载供电的电力供给系统中的锂二次电池的异常充电状态检测装置。

背景技术

锂二次电池由于具有高能量密度，故而被用于电动汽车用或备份用的电源中。其中，负极活性物质中使用石墨的锂二次电池，由于能够提高电池的平均电压，且能够高密度地填充负极活性物质，因此适于需要高能量密度的用途。但是，在负极活性物质中使用石墨的锂二次电池，通过充放电容易成为在负极析出锂金属的异常充电状态，其结果，引起伴随充放电循环的容量减少，最坏的情况下，存在导致破裂·燃烧等危险性。

作为检测二次电池的状态的方法，例如专利文献1中提出了使用根据二次电池的蓄电量Q、二次电池的电压V、规定时间内的Q、V的变化量dQ、dV所得到的Q-V曲线、Q-dV/dQ曲线的方法。该方法中，针对初始状态的二次电池和劣化的二次电池，对Q-dV/dQ曲线上特征点A的蓄电量QA、和特征点C的蓄电量QC之间的差分值ΔQ进行比较，从而检测二次电池的劣化状态。

专利文献1：日本特开2009-252381号公报

然而，专利文献1中，对锂二次电池的Q-dV/dQ曲线上除了异常充电状态以外的特征点的差分值进行比较，对于仅在锂二次电池的异常充电状态下出现的特征点没有作考虑。因此，尽管能够诊断锂二次电池的劣化状态，但无法检测锂二次电池的异常充电状态。

发明内容

本发明在于解决上述这样的课题，提供一种用于提高锂二次电池的安全性的锂二次电池的异常充电状态检测装置。

对于由可进行充放电的正极、负极、包括锂离子的电解液构成的锂二次电池，根据由电流检测单元测量的电流值计算上述锂二次电池的蓄电量Q，根据上述锂二次电池的蓄电量Q、和由电压检测单元测量的上述锂二次电池的电压V计算每个规定时间t的电压值V的变化dV与电量Q的变化dQ的比例即dV/dQ。在所计算出的Q-dV/dQ曲线中，当存在与在电池数据存储单元中预先存储的正常时的Q-dV/dQ曲线中出现的波峰不同的波峰的情况下，判断为异常充电状态。

通过本发明的锂二次电池的异常充电状态检测装置，能够高精度地检测异常充电状态，可提高锂二次电池的安全性。

附图说明

图1是本发明的一实施方式涉及的锂二次电池的异常充电状态检测装置的框图。

图2是表示从将由石墨材料构成的负极进行了充电直到金属锂析出为止的状态起通过恒定的放电电流进行了放电时的负极放电电量Q与电池电压V之间的关系的放电曲线的图。

图3是表示根据图2的放电曲线制作的Q-dV/dQ曲线的图。

图4是表示将非异常充电状态的正常锂二次电池从完全充电状态起通过恒定的放电电流进行了放电时的放电电量Q与电池电压V之间的关系的放电曲线的图。

图5是表示将图4的放电曲线的横轴从Q变更为DOD的放电曲线的图。

图6是表示根据图4的放电曲线制作的Q-dV/dQ曲线的图。

图7是表示根据图4的放电曲线制作的DOD-dV/dQ曲线的图。

图8是表示将异常充电状态的锂二次电池从完全充电状态起通过恒定的放电电流进行了放电时的放电电量Q与电池电压V之间的关系的放电曲线的图。

图9是表示根据图8的放电曲线制作的Q-dV/dQ曲线的图。

图10是表示根据图8的放电曲线制作的DOD-dV/dQ曲线的图。

图11是表示本发明的一实施方式涉及的锂二次电池的异常充电状态检测装置的运算单元的动作的流程图。

符号的说明

100异常充电状态检测装置

110电压检测单元

120电流检测单元

130运算单元

131CPU

132测量数据存储单元

133电池数据存储单元

134接口

140电流控制单元

150显示单元

160温度检测单元

170条件输入单元

180辅助存储单元

200锂二次电池

300负载

400充电设备

具体实施方式

以下，根据附图针对本发明的一实施方式的锂二次电池的异常充电状态检测装置的结构以及动作进行说明。另外，本发明并非限定于以下所述的形式。