以及|BC|~|〇C|-|〇B|的近似。在第二實施例中，代替內(nèi)部復阻抗 之間的距離|ab|和距離|bc|，使用作為距離|ab|和距離|bc|的近似值的差值|ob|-|oa| 和差值|〇c|-|ob|來檢測soh。
[0118] 在第二實施例中，以下列方法進行檢測二次電池B的內(nèi)部復阻抗的處理（圖5中 的步驟T140)。
[0119] 在之前的處理中（步驟T130)，CPU檢測通過如下而導出的值的一半值作為放大電 壓Vm的交流分量va的幅值β:以時間序列測量的放大電壓Vm的值的最大值減去最小值 而導出的值。隨后，CPU用放大電壓Vm的交流分量va的幅值β除以放大器11的增益G， 用該解除以第二充電電流12的交流分量ia的振幅α，并且將該解檢測為二次電池Β的內(nèi) 阻抗Ζ(ζ= (β/G) /α)。
[0120] 結果，測得二次電池Β的對應于檢測頻率Π、f2和f3的內(nèi)阻抗Zl、Ζ2和Ζ3。
[0121] 并且，在第二實施例中，以下列方式進行二次電池B的S0H的檢測處理（圖4中的 步驟S170)。
[0122] 前述內(nèi)阻抗Z1、Z2和Z3示出在復平面上從原點（0)到前述點A、B和C的距離。 艮P，內(nèi)阻抗Zl、Z2和Z3分別示出距離|0A|、距離|0B|和距離|oc|。代替代入到第一實施 例中的計算公式中的距離|AB|和距離|BC|，使用距離|0B|減去距離|0A| (|0Β|-|0Α|)導 出的值和距離|〇C|減去距離|0B| (|〇C|-|〇B|)導出的值來計算二次電池B的S0H。
[0123] 將描述在該配置中的S0H的計算中使用的計算公式的實例（實例2)。
[0124] 在與上述實例1中類似的方法中，發(fā)明人在相同批次的多個商用二次電池中 (18650系列鋰離子電池，各具有三元的正電極和石墨負電極）選擇一個二次電池B。在該 二次電池B的初始狀態(tài)中，通過向二次電池B施加預定頻率范圍內(nèi)的交流信號，發(fā)明人獲得 了頻率范圍內(nèi)的內(nèi)部復阻抗，將這些內(nèi)部復阻抗繪制在復平面上，并且獲得了圖6所示的 曲線圖（二次電池B的柯爾一柯爾圖）。此時，二次電池B的充電狀態(tài)是50%，并且大氣溫 度是20°C。隨后，發(fā)明人視覺上從該曲線圖檢測特征點A(與實軸的交點）、B和C(具有大 曲率的點），并且將對應于這些特征點A、B、C的頻率設定為檢測頻率fl(500Hz)、f2 (30Hz) 和f3(0· 08Hz)。
[0125] 如圖6所示，特征點A、B和C在復平面上按順序在實軸方向上布置在實軸周 圍。此處，考慮特征點A、B和C位于實軸上的情況。在該情況下，距離|0B|減去距離 0A| (|〇B|-|〇A|)導出的值等同于距離|AB|，并且距離|0C|減去距離|0B| (|0C|-|0B|) 導出的值等同于距離|BC|。從而，如圖6所示，在特征點A、B和C在復平面上按順序在 實軸的方向上布置在實軸周圍的結構中（即，ΛΑ0Β和AB0C是角0ΑΒ和角0BC是鈍角 的鈍角三角形），距離|〇B|減去距離|0A| (|〇B|-|〇A|)導出的值和距離|0C|減去距離 0B| (|〇C|-|〇B|)導出的值能夠被用作距離|AB|和距離|BC|的近似值。
[0126] 隨后，多個二次電池的狀態(tài)通過重復充電放電（循環(huán)劣化）、在充滿電的狀態(tài)下置 入高溫下（高溫放置劣化）等而劣化。對于多個劣化的二次電池B的每個二次電池B，（1) 通過從完全放電狀態(tài)充電到完全充電狀態(tài)來測量當前可充電容量，并且基于實際測量用當 前可充電容量除以初始可充電容量以計算S0H;以及（2)檢測對于前述檢測頻率fl、f2和 f3的內(nèi)部復阻抗zl、z2和z3,以計算距離|0A|、距離|0B|和距離|0C|，以及這些距離的差 值|〇B|-|〇A|和|〇C|-|〇B| (單位：πιΩ)。結果在表3中示出。
[0127][表3]
[0128]
[0129] 隨后，對于表3中的各個值進行多元回歸分析，并且獲得了下面示出的作為S0H的 計算公式的公式（2)，其代表S0H與距離I0AI、差值I0BI-1 0AI和差值I0CI-1 0BI之間的相 互關系。
[0130] S0H= 110. 46-0. 99X| 0A
[0131] +0X(| 0B| -1 0A|)
[0132] -0. 25X(| 0C| -1 0B|) ... (2)
[0133] 在公式⑵中，距離| 0A|、差值| 0B| -1 0A|和差值| 0C| -1 0B|的系數(shù)也就是加權系 數(shù)。通過將表3所示的距離|0A|、差值|〇B|-|〇A|和差值|〇C|-|〇B|帶入公式⑵中而計 算得到的S0H在表4中示出。
[0134] [表 4]
[0135]
[0136] 如表4所示，通過使用公式（2)計算S0H，能夠計算依據(jù)測量的S0H的差具有±4% 以下精度的S0H。這顯示出，在本發(fā)明中，能夠相對精確地檢測S0H，并且能夠通過加權各個 值而更加精確地檢測S0H。
[0137] 以該方式，在僅使用二次電池B的內(nèi)阻抗代替內(nèi)部復阻抗的第二實施例中，能夠 獲得與前述第一實施例相似的效果，并且由于與內(nèi)部復阻抗相比僅檢測內(nèi)阻抗是較容易 的，所以能夠更加容易地檢測二次電池B的S0H。
[0138] 雖然以上已經(jīng)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是根據(jù)本發(fā)明的電池狀態(tài)檢測裝置不 限于這些實施例的構造。
[0139] 例如，雖然在前述實施例中電池狀態(tài)檢測裝置配置成檢測一個二次電池B的S0H， 但是本發(fā)明不限于此。例如，前述電池狀態(tài)檢測裝置可以在其末端處設置有復接器，并且通 過轉(zhuǎn)換復接器，電池狀態(tài)檢測裝置可以連接到多個二次電池B并且檢測多個二次電池B的 各自的S0H。
[0140] 注意，前述實施例僅是說明性的，并且本發(fā)明不限于實施例。即，本領域技術人員 能夠在不脫離本發(fā)明的精神的情況下根據(jù)傳統(tǒng)已知的發(fā)現(xiàn)通過以各種方式修改本發(fā)明而 實現(xiàn)本發(fā)明。這樣的修改例仍應包括在本發(fā)明的范圍中，只要修改例具有根據(jù)本發(fā)明的電 池狀態(tài)檢測裝置的配置。
【主權項】
1. 一種檢測二次電池的狀態(tài)的電池狀態(tài)檢測裝置，包括： 阻抗檢測單元，該阻抗檢測單元檢測所述二次電池中的對應于多個離散頻率的多個內(nèi) 部阻抗；以及 電池狀態(tài)檢測單元，該電池狀態(tài)檢測單元基于由所述阻抗檢測單元檢測的所述多個內(nèi) 部阻抗來檢測所述二次電池的狀態(tài)， 其中，所述多個頻率分配到多個局部頻率范圍中的至少兩個以上，所述多個局部頻率 范圍分別與曲線圖中示出所述二次電池的多個組件的狀態(tài)的多個局部曲線圖相對應，在該 曲線圖中，所述二次電池在預定的頻率范圍內(nèi)的內(nèi)部復阻抗被繪制在復平面上。2. 根據(jù)權利要求1所述的電池狀態(tài)檢測裝置，其中， 所述電池狀態(tài)檢測單元被配置為：關于所述多個內(nèi)部阻抗，使用所述內(nèi)部阻抗的值或 者所述多個內(nèi)部阻抗的差值，來檢測所述二次電池的狀態(tài)。3. 根據(jù)權利要求2所述的電池狀態(tài)檢測裝置，其中， 所述電池狀態(tài)檢測單元對用于檢測所述二次電池的狀態(tài)的所述內(nèi)部阻抗的值和/或 所述多個內(nèi)部阻抗之間的所述差值加權。4. 根據(jù)權利要求1至3的任意一項所述的電池狀態(tài)檢測裝置，其中， 所述阻抗檢測單元被配置為將與所述二次電池中的多個離散頻率相對應的多個內(nèi)部 復阻抗檢測為所述多個內(nèi)部阻抗。
【專利摘要】提供一種電池狀態(tài)檢測裝置，能夠相對容易地和精確地檢測二次電池的狀態(tài)。在該電池狀態(tài)檢測裝置(1)中，μCOM(40)檢測二次電池(B)中對應于多個離散檢測頻率(f1、f2和f3)的多個內(nèi)部復阻抗(z1、z2和z3)，并且基于檢測到的多個內(nèi)部復阻抗(z1、z2和z3)檢測二次電池(B)的SOH。此外，由μCOM(40)檢測到的對應于多個內(nèi)部復阻抗(z1、z2、z3)的多個頻率(f1、f2和f3)被分配到兩個局部頻率范圍中，該兩個局部頻率范圍分別與在曲線圖(K)中示出二次電池(B)的多個組件的狀態(tài)的多個局部曲線圖(K1和K2)相對應，在該曲線圖中，在預定的頻率范圍中的二次電池(B)的內(nèi)部復阻抗繪制在復平面上。
【IPC分類】G01R31/36, H01M10/48, H02J7/00
【公開號】CN105393129
【申請?zhí)枴緾N201480040474
【發(fā)明人】高橋信之
【申請人】矢崎總業(yè)株式會社
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2014年7月14日
【公告號】US20160131719, WO2015008728A1