[发明专利]电池系统以及劣化判别方法

说明书

技术领域

本发明涉及能够检测因盐浓度分布引起的劣化的电池系统以及劣化判别方法。

背景技术

专利文献1记载了一种在二次电池中，对在大电流区域产生的电池电阻的上升程度进行推定的技术。具体而言，使用电池模型来根据电池电压推定电池电流，并基于推定出的电池电流与测定出的电池电流来推定电池电阻的上升程度。

专利文献1:日本特开2010－060406号公报

在专利文献1所记载的技术中，由于使用电池模型，所以导致用于对电池电阻的上升程度进行推定的处理变得复杂。这里，二次电池的劣化包括因二次电池的磨耗而产生的劣化、和如专利文献1所记载那样在大电流区域产生的劣化。本申请的发明人发现当二次电池处于特定的状态时，二次电池的内部电阻的变化在因磨耗引起的劣化与在大电流区域产生的劣化中存在不同。

发明内容

本发明的电池系统具有二次电池以及控制器。与负极电位相比，二次电池的电池电压易于受到正极电位的影响。控制器取得使充电状态降低后的二次电池中的电阻变化率与电流值的关系，基于所取得的关系来判别二次电池的劣化状态。

这里，控制器使用第一相关关系以及第二相关关系来判别二次电池的劣化状态。在第一相关关系中，当只发生二次电池的磨耗引起的劣化时，伴随着电流值的增加电阻变化率减少。在第二相关关系中，当只发生二次电池的内部中的盐浓度分布引起的劣化时，伴随着电流值的增加电阻变化率增加。

在与负极电位相比，电池电压易于受到正极电位的影响的二次电池中，电阻变化率与电流值的关系(第一相关关系以及第二相关关系)在因磨耗引起的劣化和因盐浓度分布引起的劣化中相互不同。因此，通过使用第一相关关系以及第二相关关系，能够判别因磨耗引起的劣化、因盐浓度分布引起的劣化的发生状态。

在取得电阻变化率与电流值的关系时，可以预先将二次电池的充电状态设为比50％低的状态。由此，可以使用第一相关关系以及第二相关关系来判别因磨耗引起的劣化、因盐浓度分布引起的劣化的发生状态。

在只发生因磨耗引起的劣化时，所取得的关系成为按照第一相关关系的关系。另一方面，在除了因磨耗引起的劣化之外还发生因盐浓度分布引起的劣化时，所取得的关系偏离根据第一相关关系确定的电阻变化率与电流值的关系。因此，通过确认该偏离，能够判别发生了因盐浓度分布引起的劣化这一情况。

在因盐浓度分布引起的劣化发展时，可以进行使盐浓度分布消除的处理。因盐浓度分布引起的劣化能够通过进行特定的处理来消除。另一方面，因磨耗引起的劣化即使进行特定的处理也无法消除。这里，在所取得的关系和根据第一相关关系确定的电阻变化率与电流值的关系偏离了规定量以上时，可判别为因盐浓度分布引起的劣化正在发展。

在使充电状态上升后的二次电池中，随着劣化发展，电阻变化率从1开始上升。因此，在使充电状态上升后的二次电池中，取得电阻变化率，在所取得的电阻变化率大于1时，可判别为二次电池发生劣化。在判别为二次电池发生劣化时，可如上述那样判别因磨耗引起的劣化、因盐浓度分布引起的劣化的发生状态。在使二次电池的充电状态上升时，可使二次电池的充电状态为50％以上的状态。

作为二次电池，可使用相对于第一比率，第二比率所占据的比例比第三比率所占据的比例高的二次电池。第一比率表示相对于容量的规定变化量的电池电压的变化量。第二比率表示相对于容量的规定变化量的正极电位的变化量。第三比率表示相对于容量的规定变化量的负极电位的变化量。

二次电池可搭载于车辆。由二次电池输出的电力可变换成使车辆行驶的动能。

本申请的第二发明是对与负极电位相比电池电压易于受到正极电位的影响的二次电池的劣化状态进行判别的劣化判别方法。首先，取得使充电状态降低后的二次电池中的电阻变化率与电流值的关系。然后，使用在本申请第一发明中说明的第一相关关系以及第二相关关系，根据所取得的关系判别二次电池的劣化状态。在本申请第二发明中，能够获得与本申请第一发明同样的效果。

附图说明

图1是二次电池的外观图。

图2是表示二次电池的内部构造的图。

图3是发电构件的展开图。

图4是发电构件的外观图。

图5是表示二次电池的电阻变化率与时间的平方根之间的关系的图。

图6是表示正极电位、负极电位以及电池电压的关系的图。

图7是对判别正极电位以及负极电位针对电池电压的影响的方法进行说明的图。

图8是表示材料不同的负极中的负极释放电位的图。