[发明专利]二次电池系统及二次电池的SOC推定方法

说明书

本发明提供一种二次电池系统及二次电池的SOC推定方法。二次电池系统包括：二次电池，具有包含活性物质的电极；及电子控制装置，执行推定所述二次电池的SOC的SOC推定处理，其中，所述电子控制装置构成为：i)根据所述二次电池的使用履历算出所述表面应力，ii)根据算出的所述表面应力来算出所述OCV变化量，iii)利用所述OCV变化量对根据所述二次电池的电压值及电流值推定的推定OCV进行修正，并且iv)将与修正后的推定OCV对应的SOC推定为所述二次电池的SOC。

技术领域

本公开涉及二次电池系统及二次电池的SOC推定方法。

背景技术

高精度地推定二次电池的SOC在适当保护二次电池或者充分利用二次电池的方面是重要的。作为二次电池的SOC推定的代表性的方法，存在使用二次电池的SOC-OCV曲线而根据OCV来推定SOC的方法。

在二次电池中，存在如下关系：在二次电池从满充电的状态起进行放电时得到的SOC-OCV曲线(或后述的曲线DCH上的放电OCV)与在二次电池从完全放电的状态起进行充电时得到的SOC-OCV曲线(后述的曲线CHG上的充电OCV)会显著地背离。将放电OCV与充电OCV这样背离也说成在SOC-OCV曲线上存在“迟滞”。例如，日本特开2015-166710公开了一种在考虑了迟滞的基础上根据OCV来推定SOC的技术。

发明内容

在二次电池的电极活性物质的表面及内部可能会产生应力。这些应力分别被称作表面应力及内部应力。本申请的发明人着眼于如下方面：因表面应力而在SOC与OCV的关系上产生迟滞，在表面应力与迟滞的大小之间存在对应关系。在日本特开2015-166710所公开的方法中，关于表面应力未做任何考虑，因此，SOC推定精度还有提高的余地。

需要说明的是，这里的OCV是指在使二次电池充分休止的状态(例如，在锂离子二次电池中是极化缓和并且活性物质内的锂浓度缓和了的状态)下测定出的电压。OCV有时也被称作“电动势”。

本公开提供一种二次电池系统，在使用二次电池的SOC与OCV之间的对应关系而根据OCV来推定SOC的二次电池系统中提高SOC的推定精度。

另外，本公开提供一种二次电池的SOC推定方法，在使用二次电池的SOC与OCV之间的对应关系而根据OCV来推定SOC的SOC推定方法中提高SOC的推定精度。

本公开的一个方案的二次电池系统具备：二次电池，具有包含活性物质的电极；及电子控制装置，执行使用第一及第二对应关系来推定二次电池的SOC的SOC推定处理。第一对应关系是活性物质的表面应力为基准应力的情况下的二次电池的OCV与SOC之间的对应关系。第二对应关系是表面应力与以表面应力为基准应力的情况下的OCV为基准的由表面应力引起的OCV变化量之间的对应关系。电子控制装置构成为，在SOC推定处理中，根据二次电池的使用履历来算出表面应力，通过参照第二对应关系，而根据算出的表面应力来算出OCV变化量，通过OCV变化量来对根据二次电池的电压值及电流值而推定的推定OCV进行修正，通过参照第一对应关系，而将与修正后的推定OCV对应的SOC推定为二次电池的SOC。

根据上述方案，通过使用第一及第二对应关系，而在考虑了由表面应力引起的OCV的迟滞的基础上推定SOC(详情后述)。由此，例如即使在电极中使用了伴随充放电的体积变化量大的活性物质的情况下，也能够高精度地推定SOC。

在上述方案中，电子控制装置可以构成为反复执行SOC推定处理。使用履历可以包括二次电池的温度、相对于二次电池输入输出的电流、所述二次电池的SOC变化量以及通过上次的SOC推定处理而推定出的二次电池的SOC。

在上述方案中，电子控制装置可以构成为反复执行SOC推定处理。使用履历可以构成为包括二次电池的温度、在二次电池的SOC与OCV的组合从二次电池的充电曲线及放电曲线中的任一方的曲线上脱离之后相对于二次电池充放电的电荷量以及通过上次的SOC推定处理而推定出的二次电池的SOC。