JP6342612B2 - Secondary battery diagnostic device and secondary battery diagnostic method - Google Patents

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Description

本発明は、二次電池診断装置及び二次電池診断方法に関し、より詳細には、例えば、リチウムイオン二次電池などの二次電池(以下、「二次電池」という)の劣化要因や容量といった電池状態を判定する二次電池診断装置及び二次電池診断方法に関する。   The present invention relates to a secondary battery diagnostic device and a secondary battery diagnostic method, and more specifically, for example, deterioration factors and capacities of secondary batteries such as lithium ion secondary batteries (hereinafter referred to as “secondary batteries”). The present invention relates to a secondary battery diagnostic device and a secondary battery diagnostic method for determining a battery state.

現在、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話、ビデオカメラ等の電子機器の電源としてリチウムイオン二次電池などの高容量密度の二次電池が既に広く用いられている。更に、今後は、ハイブリッド自動車、電気自動車、家庭設置蓄電装置などの用途で従来の電子機器用途に比べより大容量の高容量密度の二次電池が一層普及していく趨勢にある。
これら大容量の高容量密度の二次電池では、従来の一般的な二次電池に比べ、容量が大きいだけではなく、自動車内、屋外など温度環境が格段に厳しい条件下で長期間にわたって既定の仕様を満足する状態を維持することが要求されている。
Currently, high-capacity secondary batteries such as lithium-ion secondary batteries are already widely used as power sources for electronic devices such as notebook personal computers, mobile phones, and video cameras. Furthermore, in the future, secondary batteries having a higher capacity and higher capacity density will be more widely used in applications such as hybrid vehicles, electric vehicles, and home-installed power storage devices as compared to conventional electronic devices.
These high-capacity, high-capacity secondary batteries not only have a larger capacity than conventional secondary batteries, but also have a predetermined capacity over a long period of time under conditions where the temperature environment is extremely severe, such as in a car or outdoors. It is required to maintain a state that satisfies the specifications.

ところが、二次電池は、高い充電状態(満充電状態ないしこれに近い状態)で高温環境下に長時間置かれたり、過度な充放電サイクルを繰り返す状態で用いられたりすると、電池特性の劣化が生じる場合がある。
このような劣化を起こした電池では、正規の方法で充電を行っても仕様のように電池容量を回復することができなかったり、或いは、仕様のように電力が引き出せないなどの現象を呈する場合がある。
However, when a secondary battery is left in a high charge state (fully charged state or near this state) in a high temperature environment for a long time or is used in a state in which excessive charge / discharge cycles are repeated, the battery characteristics deteriorate. May occur.
When such a battery has deteriorated, it may not be possible to recover the battery capacity as in the specification even if it is charged by a regular method, or the battery may not be able to extract power as in the specification. There is.

二次電池がこのような劣化を起こした場合は、その劣化の程度に応じた使用方法で用いるようにしたり、新しいものに交換するなどの処置が必要となる。従って、温度環境が厳しい状態で長期間にわたって二次電池を使用する上では、その二次電池の劣化の程度を実用上十分な精度で推定する方法の確立が求められている。
しかしながら、現在のところ、実際の二次電池の使用の場において劣化の程度を十分な精度で推定する方法は未だ確立しておらず、一般的には、電池特性の劣化の程度を大まかに推定しているに過ぎない。
When the secondary battery deteriorates in this way, it is necessary to take measures such as using it in accordance with the usage method according to the degree of deterioration or replacing it with a new one. Therefore, in order to use a secondary battery over a long period of time in a severe temperature environment, establishment of a method for estimating the degree of deterioration of the secondary battery with practically sufficient accuracy is required.
However, at present, a method for estimating the degree of deterioration with sufficient accuracy in the actual use of a secondary battery has not yet been established. In general, the degree of deterioration of battery characteristics is roughly estimated. I'm just doing it.

また、ある程度高い精度で劣化の程度が算出できる方法が提案されているが、実際の二次電池の使用の場で応用するには、装置が複雑すぎる、長時間の測定が必要である、十分な精度がないなどの問題があり利用が難しい。
これまでに提案されている二次電池の劣化の程度を推定する方法のうち主なものは、以下のようなものがある。
In addition, a method has been proposed that can calculate the degree of deterioration with a certain degree of accuracy, but the device is too complex to be applied in the actual use of a secondary battery, and it requires a long time measurement. It is difficult to use due to problems such as lack of accuracy.
The main methods for estimating the degree of deterioration of the secondary battery proposed so far include the following.

(1)二次電池の内部抵抗を計測する方法。例えば、所定の方法により二次電池の内部抵抗に関連する内部抵抗関連値を、事前に把握しておいた内部抵抗関連値と電池状態との対応関係に照らし合わせて二次電池の電池状態を判定する。
(2)放電、放電休止、充電、充電休止の充放電サイクルを与えて放電中止時と充電中止時の電圧を計測する方法。例えば、二次電池に対して電流の放電、放電中止後の休止、電流の充電、充電中止後の休止を所定時間行う単位充放電サイクルを1回又は連続して複数回繰り返し、最後の単位充放電サイクルにおける放電の中止時の電圧と充電の中止時の電圧との電圧差を求め、予め設定した所定の設定値とこの電圧差とを比較して二次電池の劣化状態を判定する。
(1) A method of measuring the internal resistance of the secondary battery. For example, the internal resistance related value related to the internal resistance of the secondary battery by a predetermined method is compared with the correspondence relation between the internal resistance related value and the battery state that has been grasped in advance. judge.
(2) A method of measuring the voltage at the time of discharging stop and at the time of stopping charging by giving a charge / discharge cycle of discharging, discharging stop, charging, and charging stop. For example, a unit charge / discharge cycle in which the secondary battery is discharged for a predetermined time, paused after stopping the discharge, charged with current, paused after stopping the charging for a predetermined time is repeated once or continuously several times, and the last unit charge is repeated. A voltage difference between the voltage at the time of stopping the discharge and the voltage at the time of stopping the charging in the discharge cycle is obtained, and a predetermined set value set in advance is compared with this voltage difference to determine the deterioration state of the secondary battery.

(3)複数の周波数の異なる交流を順次印加して交流インピーダンスを計測する交流インピーダンス方法。例えば、バッテリの内部インピーダンスに基づきバッテリの劣化状態を判定する。この交流インピーダンス法は、バッテリの内部抵抗を測定する方法の一つで、バッテリに交流を印加し得られた複素インピーダンスに基づき等価回路を生成し内部抵抗を算出する。   (3) An alternating current impedance method for measuring alternating current impedance by sequentially applying a plurality of alternating currents having different frequencies. For example, the deterioration state of the battery is determined based on the internal impedance of the battery. This AC impedance method is one of the methods for measuring the internal resistance of a battery, and generates an equivalent circuit based on a complex impedance obtained by applying AC to the battery to calculate the internal resistance.

(4)定電流定電圧充電法において定電圧充電に切り替わった後の電流挙動を測定する方法。例えば、定電流充電によりリチウムイオン二次電池の閉路電圧が第2規定電圧値に到達し、充電方法が定電圧充電に切り替わった後のリチウムイオン二次電池に流れる電流挙動を測定し、リチウムイオン二次電池の劣化度合いを推定する。   (4) A method of measuring current behavior after switching to constant voltage charging in the constant current constant voltage charging method. For example, the behavior of the current flowing in the lithium ion secondary battery after the closed circuit voltage of the lithium ion secondary battery reaches the second specified voltage value by constant current charging and the charging method is switched to constant voltage charging is measured. Estimate the degree of deterioration of the secondary battery.

また、複数の二次電池を直列接続した電池パックを含むエネルギー蓄積装置は、例えば、HEV(Hybrid Electric Vehicle)やUPS(Uninterruptible Power Systems)の電源装置として用いられる。HEVの電源装置には、100V以上の高電圧が要求される。この電源装置に使用される二次電池としては、ニッケル水素(Ni−MH)電池、またはリチウムイオン(Li−ion)電池を用いたものが実用化されている。しかしながら、これらの蓄電素子の1セルあたりの平均電圧は、ニッケル水素電池で約1.2V、リチウムイオン電池では約3.6Vであるにすぎない。そのため、100Vの電源装置を構成するには、ニッケル水素電池で83セル、リチウムイオン電池では28セルを直列に接続する必要がある。   An energy storage device including a battery pack in which a plurality of secondary batteries are connected in series is used, for example, as a power supply device for HEV (Hybrid Electric Vehicle) or UPS (Uninterruptable Power Systems). The HEV power supply device is required to have a high voltage of 100 V or higher. As a secondary battery used for this power supply device, a battery using a nickel metal hydride (Ni-MH) battery or a lithium ion (Li-ion) battery has been put into practical use. However, the average voltage per cell of these electricity storage elements is only about 1.2 V for nickel metal hydride batteries and about 3.6 V for lithium ion batteries. Therefore, in order to configure a 100 V power supply device, it is necessary to connect 83 cells in a nickel metal hydride battery and 28 cells in a lithium ion battery in series.

このように多数のセルを直列接続したエネルギー蓄積装置で充放電を繰り返すと、各セルの電圧にばらつきが生じる。ばらつきを生じる原因としては、セル間容量や内部抵抗のばらつき、セルの配置による動作温度の差などが挙げられる。一般に、セルの直列接続数が多いほどセル間の電圧差は大きくなる。
セルがリチウムイオン電池である場合は、過充電及び/又は過放電保護回路によって、充電時には最大電圧、放電時には最小電圧が制限される。このために、多数直列接続されたセル間の電圧がばらつくと以下の問題が生じる。
When charging / discharging is repeated in such an energy storage device in which a large number of cells are connected in series, the voltage of each cell varies. Causes of variations include variations in inter-cell capacitance and internal resistance, differences in operating temperature due to cell placement, and the like. Generally, the greater the number of cells connected in series, the greater the voltage difference between the cells.
When the cell is a lithium ion battery, the overcharge and / or overdischarge protection circuit limits the maximum voltage during charging and the minimum voltage during discharging. For this reason, when the voltage between cells connected in series is varied, the following problems occur.

すなわち、充電の際には、一つのセルが最大電圧に達した時点で充電停止することになるため、その他のセルの電圧が低いままで充電が終了してしまい、装置全体での最大容量に達する前に充電が停止してしまう。一方、放電の際には逆の現象が起こる。放電の際には、一つのセルが最小電圧に達した時点で放電停止することになるため、その他のセルの電圧が高いままで放電が終了してしまい、セルにエネルギーを残したまま放電が停止してしまう。   That is, when charging, when one cell reaches the maximum voltage, the charging is stopped, so the charging is terminated while the voltage of the other cell is low, and the maximum capacity of the entire device is reached. Charging stops before reaching. On the other hand, the reverse phenomenon occurs during discharge. At the time of discharge, the discharge is stopped when one cell reaches the minimum voltage. Therefore, the discharge ends with the voltage of the other cell being high, and the discharge is performed while leaving energy in the cell. It will stop.

セルがリチウムイオン二次電池以外の場合でも、必要に応じて保護回路によって充電停止・放電停止をさせることもあるが、そうでない場合であっても、多数直列接続されたセル間の電圧がばらつくことは同様であるため、耐電圧の近傍まで充電して繰返し使用する間にセル電圧が耐電圧以上に上昇することによって寿命劣化するセルが発生する。多数のセルを直列接続したエネルギー蓄積装置の寿命は、最も寿命の短いセルによって制限されるために、充放電によって他のセルより電圧が高くなるセルの発生は好ましくない。   Even if the cell is not a lithium ion secondary battery, the protection circuit may stop charging / discharging if necessary, but even if this is not the case, the voltage between cells connected in series varies. Since this is the same, when the cell voltage rises above the withstand voltage during repeated use after charging to near the withstand voltage, a cell whose life is deteriorated occurs. Since the life of an energy storage device in which a large number of cells are connected in series is limited by the cell having the shortest life, the generation of a cell whose voltage is higher than other cells due to charge / discharge is not preferable.

例えば、特許文献1では、ニッケル系二次電池において交流インピーダンスの虚数部の値から電池容量を推定している。
また、特許文献2では、交流インピーダンスの絶対値又は実数部の値から電池容量を推定している。
また、特許文献3では、交流インピーダンスの虚数部の値が0に近い周波数での絶対値または実数部の値から電池容量を推定している。
For example, in Patent Document 1, the battery capacity is estimated from the value of the imaginary part of the AC impedance in a nickel-based secondary battery.
In Patent Document 2, the battery capacity is estimated from the absolute value of the AC impedance or the value of the real part.
Moreover, in patent document 3, the battery capacity is estimated from the absolute value or the real part value at a frequency at which the value of the imaginary part of the AC impedance is close to zero.

また、特許文献4では、主にNiH電池に関して、内部抵抗関連値又は交流インピーダンス関連電気量で電池を正常領域と3つの劣化領域の4つに分類している。それとは別に交流インピーダンスの値から最大出力密度を求める方法を開示している。
また、特許文献5では、交流インピーダンス法によるインピーダンス測定データを基に、サイクル劣化により劣化した二次電池においてのみ、現在の劣化状態を推定し、放電容量を推定している。
Moreover, in patent document 4, regarding NiH batteries, the batteries are classified into four areas of a normal area and three deterioration areas based on an internal resistance-related value or an AC impedance-related electric quantity. In addition, a method for obtaining the maximum output density from the value of AC impedance is disclosed.
Moreover, in patent document 5, the present deterioration state is estimated only in the secondary battery degraded by cycle degradation based on the impedance measurement data by the alternating current impedance method, and the discharge capacity is estimated.

特開平8−250159号公報JP-A-8-250159 特開平8−43507号公報JP-A-8-43507 特開平8−43506号公報JP-A-8-43506 特開2007−85772号公報JP 2007-87772 A 特開2011−133443号公報JP 2011-133443 A

しかしながら、特許文献1,2及び3では、二次電池の劣化は保存劣化、サイクル劣化及びそれぞれの劣化の温度環境によって異なる劣化状態を呈する。すなわち正確な現在の劣化状態を推定するためにはそれら劣化要因を正しく推定する必要がある。
また、特許文献4では、放電容量の推定の仕方については開示していない。また、劣化領域と領域ごとの交流インピーダンスの値と最大出力密度の関係についても開示していない。
However, in Patent Documents 1, 2, and 3, the deterioration of the secondary battery exhibits different deterioration states depending on storage deterioration, cycle deterioration, and temperature environment of each deterioration. That is, in order to accurately estimate the current deterioration state, it is necessary to correctly estimate the deterioration factors.
Patent Document 4 does not disclose how to estimate the discharge capacity. Moreover, it does not disclose the relationship between the degradation area, the AC impedance value for each area, and the maximum output density.

特許文献5では、二次電池の劣化は、サイクル劣化であってもその劣化が進む温度環境により劣化状態が異なる。さらに保存劣化に起因する劣化は、サイクル劣化とは異なる劣化状態を呈する。すなわち、正確な現在の劣化状態を推定するためにはそれら劣化要因を正しく推定する必要がある。上述した特許文献では、劣化要因を推定した上で現在の劣化状態を推定し放電容量を推定する方法を開示していない。   In Patent Document 5, the deterioration state of the secondary battery varies depending on the temperature environment where the deterioration proceeds even if it is cycle deterioration. Furthermore, the deterioration caused by the storage deterioration exhibits a deterioration state different from the cycle deterioration. That is, in order to accurately estimate the current deterioration state, it is necessary to correctly estimate the deterioration factors. The above-described patent document does not disclose a method for estimating the current degradation state and estimating the discharge capacity after estimating the degradation factor.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、交流インピーダンス法による複素インピーダンス測定データを基に劣化要因や容量といった電池状態を判定する二次電池診断装置及び二次電池診断方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a secondary battery diagnostic apparatus that determines a battery state such as a deterioration factor and a capacity based on complex impedance measurement data by an AC impedance method, and It is to provide a secondary battery diagnostic method.

本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、二次電池の電池状態を判定する二次電池診断装置において、データ収集測定二次電池の劣化要因に関する情報と、前記データ収集測定二次電池の複素インピーダンスの値そのものの情報とが関連付けられた参照用データが記憶される参照用データ保持部(2)と、電池状態を判定する対象である被測定二次電池(1)の複素インピーダンスを算出するインピーダンス算出部(3)と、前記参照用データ保持部(2)に記憶された前記参照用データと、前記インピーダンス算出部(3)により算出された複素インピーダンスの値そのものの情報とにより、前記被測定二次電池(1)の劣化要因を推定する劣化要因推定部(4)と、前記劣化要因推定部(4)の推定結果に基づいて診断判定を行い、その診断結果を出力する診断判定部(5)とを備えていることを特徴とする。 The present invention has been made to achieve such an object, and the invention according to claim 1 is directed to a secondary battery diagnostic apparatus for determining a battery state of a secondary battery, in a data collection measurement secondary battery. A reference data holding unit (2) for storing reference data in which information on deterioration factors and information on complex impedance values of the data collection measurement secondary battery are associated with each other, and a target for determining a battery state An impedance calculation unit (3) that calculates complex impedance of a measured secondary battery (1), the reference data stored in the reference data holding unit (2), and the impedance calculation unit (3) the information of the value itself of the calculated complex impedance, the deterioration factor estimating unit that estimates a deterioration factor of the measured secondary battery (1) and (4), the deterioration factor estimating unit (4 To diagnose determined based on the estimation result, characterized in that it comprises a diagnosis determination unit (5) for outputting a result of the diagnosis.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記複素インピーダンスが、少なくとも2種類の複素インピーダンスであることを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記複素インピーダンスが、異なる周波数を用いて算出される複素インピーダンスであることを特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記複素インピーダンスが、特定の周波数で測定した時の複素インピーダンスの実部又は虚部と、前記特定の周波数とは異なる周波数で測定した時の複素インピーダンスの実部又は虚部であることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the complex impedance is at least two types of complex impedances.
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 2, wherein the complex impedance is a complex impedance calculated using different frequencies.
The invention according to claim 4 is the invention according to claim 3, wherein the complex impedance is different from a real part or an imaginary part of the complex impedance when measured at a specific frequency and the specific frequency. It is a real part or an imaginary part of a complex impedance when measured at a frequency.

また、請求項5に記載の発明は、二次電池の電池状態を判定する二次電池診断方法において、データ収集測定二次電池の劣化要因に関する情報と、前記データ収集測定二次電池の複素インピーダンスの値そのものの情報とが関連付けられた参照用データを参照用データ保持部(2)に記憶するステップと、電池状態を判定する対象である被測定二次電池(1)の複素インピーダンスをインピーダンス算出部(3)で算出するステップと、前記参照用データ保持部(2)に記憶された前記参照用データと、前記インピーダンス算出部(3)により算出された複素インピーダンスの値そのものの情報とにより、劣化要因推定部(4)で前記被測定二次電池(1)の劣化要因を推定するステップと、前記劣化要因推定部(4)の推定結果に基づいて、診断判定部(5)により診断判定を行い、その診断結果を出力するステップとを有していることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a secondary battery diagnostic method for determining a battery state of a secondary battery, wherein information on deterioration factors of the data collection measurement secondary battery, and complex impedance of the data collection measurement secondary battery. Storing the reference data associated with the information of the value itself in the reference data holding unit (2), and calculating the impedance of the complex impedance of the secondary battery (1) to be measured, which is a target for determining the battery state The step of calculating by the unit (3), the reference data stored in the reference data holding unit (2), and the information of the complex impedance value itself calculated by the impedance calculation unit (3), Based on the step of estimating the deterioration factor of the secondary battery (1) to be measured by the deterioration factor estimating unit (4) and the estimation result of the deterioration factor estimating unit (4) To diagnose determination by the diagnostic determination unit (5), characterized in that it has a step of outputting the result of the diagnosis.

また、請求項に記載の発明は、請求項に記載の発明において、前記複素インピーダンスが、少なくとも2種類の複素インピーダンスであることを特徴とする。
また、請求項に記載の発明は、請求項に記載の発明において、前記複素インピーダンスが、異なる周波数を用いて算出される複素インピーダンスであることを特徴とする。
また、請求項に記載の発明は、請求項5,6又は7に記載の発明において、前記複素インピーダンスが、特定の周波数で測定した時の複素インピーダンスの実部又は虚部と、前記特定の周波数とは異なる周波数で測定した時の複素インピーダンスの実部又は虚部であることを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the invention according to claim 5 , wherein the complex impedance is at least two types of complex impedances.
The invention according to claim 7 is the invention according to claim 6 , wherein the complex impedance is a complex impedance calculated using different frequencies.
The invention according to claim 8 is the invention according to claim 5, 6 or 7 , wherein the complex impedance is a real part or an imaginary part of a complex impedance when measured at a specific frequency, and the specific impedance. It is a real part or an imaginary part of complex impedance when measured at a frequency different from the frequency.

本発明によれば、交流インピーダンス法による複素インピーダンス測定データを基に劣化要因や容量といった電池状態を判定する二次電池診断装置及び二次電池診断方法を実現することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the secondary battery diagnostic apparatus and secondary battery diagnostic method which determine battery states, such as a deterioration factor and a capacity | capacitance, based on the complex impedance measurement data by an alternating current impedance method are realizable.

本発明に係る二次電池診断装置の実施例1を説明するためのブロック構成図である。It is a block block diagram for demonstrating Example 1 of the secondary battery diagnostic apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る二次電池診断装置の実施例2を説明するためのブロック構成図である。It is a block block diagram for demonstrating Example 2 of the secondary battery diagnostic apparatus which concerns on this invention. 本発明の二次電池診断方法を説明するためのフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart for demonstrating the secondary battery diagnostic method of this invention. データ収集測定二次電池のデータ収集を説明するためのフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart for demonstrating the data collection of a data collection measurement secondary battery. すべての劣化要因の100Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と0.1Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between 100 Hz complex impedance imaginary part ((omega | ohm)) and 0.1Hz complex impedance real part ((omega | ohm)) of all the degradation factors. 45℃サイクルと60℃サイクルの0.1Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of 0.1 Hz complex impedance imaginary part ((omega | ohm)) of 45 degreeC cycle and 60 degreeC cycle, and 4 Hz complex impedance imaginary part ((omega | ohm)). 45℃サイクルと60℃サイクルを除いた25℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の100Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と1,000Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図である。Relation between 100Hz complex impedance imaginary part (Ω) and 1,000Hz complex impedance real part (Ω) of 25 ° C cycle excluding 45 ° C cycle and 60 ° C cycle, 25 ° C storage, 45 ° C storage and 60 ° C storage FIG. さらに25℃保存を除いた25℃サイクル、45℃保存と60℃保存の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と1,000Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)の関係を示す図である。Furthermore, it is a figure which shows the relationship of the complex impedance imaginary part ((omega | ohm)) of 4Hz of a 25Hz cycle except 45 degreeC preservation | save, 45 degreeC preservation | save, and 60 degreeC preservation | save, and the complex impedance real part ((ohm)) of 1,000 Hz. さらに60℃保存を除いた25℃サイクルと45℃保存の0.1Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と0.1Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図である。Furthermore, it is a figure which shows the relationship between the 25-degree C cycle except the 60 degreeC preservation | save, the complex impedance imaginary part ((omega | ohm)) of 0.1 Hz of 45 degreeC preservation | save, and the complex impedance real part ((ohm)) of 0.1 Hz. 図5乃至図9の内容を説明するためのフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart for demonstrating the content of FIG. 5 thru | or FIG. 8次元特徴量データの劣化要因推定精度を調べるフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart which investigates the degradation factor estimation precision of 8-dimensional feature-value data. すべての劣化要因の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と100Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the complex impedance imaginary part ((omega | ohm)) of 4Hz and the complex impedance real part ((omega | ohm)) of 100 Hz of all the degradation factors. 60℃サイクルと60℃保存の100Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と0.1Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the complex impedance imaginary part ((ohm)) of 100 Hz of 60 degreeC cycle and 60 degreeC preservation | save, and the complex impedance real part ((ohm)) of 0.1 Hz. 60℃サイクルと60℃保存を除いた25℃サイクル、45℃サイクル、25℃保存と45℃保存の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と1,000Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図である。Relationship between the complex impedance imaginary part (Ω) of 4 Hz and the real part of complex impedance (Ω) of 1,000 Hz for the 25 ° C cycle, 45 ° C cycle, 25 ° C storage and 45 ° C storage excluding the 60 ° C cycle and 60 ° C storage FIG. さらに25℃保存を除いた25℃サイクル、45℃サイクルと45℃保存の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と100Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図である。Furthermore, it is a figure which shows the relationship between the complex impedance imaginary part ((omega | ohm)) of 4Hz complex impedance of 100 Hz, and a 25 Hz cycle except a 25 degreeC cycle, a 45 degreeC cycle, and 45 degreeC preservation | save. さらに45℃サイクルを除いた25℃サイクルと45℃保存の0.1Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図である。Furthermore, it is a figure which shows the relationship between the 25-degree cycle except a 45 degreeC cycle, the complex impedance imaginary part ((ohm)) of 0.1 Hz of 45 degreeC preservation | save, and the complex impedance imaginary part ((ohm)) of 4 Hz. 劣化要因推定精度を調べるフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart which investigates deterioration factor estimation precision. すべての劣化要因の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と10Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the complex impedance imaginary part (Ω) of 4 Hz and the complex impedance imaginary part (Ω) of 10 Hz of all deterioration factors. 60℃サイクルと60℃保存の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と100Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the complex impedance imaginary part ((omega | ohm)) of 4Hz of complex impedance of 4 Hz of a 60 degreeC cycle and 60 degreeC preservation | save. 60℃サイクルと60℃保存を除いた25℃サイクル、45℃サイクル、25℃保存と45℃保存の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と10Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図である。The relationship between the complex impedance imaginary part (Ω) of 4 Hz and the complex impedance imaginary part (Ω) of 10 Hz for 25 ° C cycle, 45 ° C cycle, 25 ° C storage and 45 ° C storage excluding 60 ° C storage and 60 ° C storage is shown. FIG. さらに25℃サイクルを除いた45℃サイクル、25℃保存と45℃保存の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と100Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図である。Furthermore, it is a figure which shows the relationship between the 45-degree C cycle except a 25 degree-C cycle, 25 degreeC preservation | save, and the 4Hz complex-impedance imaginary part ((omega | ohm)) and the complex impedance real part ((ohm)) of 100 Hz. さらに25℃保存を除いた45℃サイクルと45℃保存の10Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と100Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図である。Furthermore, it is a figure which shows the relationship between the 45-degree C cycle except 25 degreeC preservation | save, the 10-Hz complex impedance imaginary part ((omega | ohm)) of 45 degreeC preservation | save, and the 100-Hz complex impedance imaginary part ((ohm)). 劣化要因推定精度を調べるフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart which investigates deterioration factor estimation precision. すべての劣化要因の0.1Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と0.1Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the complex-impedance imaginary part (Ω) of 0.1 Hz and the complex-impedance real part (Ω) of 0.1 Hz of all deterioration factors. 25℃サイクルを除いた45℃サイクル、60℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の100Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と100Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図である。45 ° C cycle excluding 25 ° C cycle, 60 ° C cycle, 25 ° C storage, 45 ° C storage and 60 ° C storage 100Hz complex impedance imaginary part (Ω) and 100Hz complex impedance real part (Ω) FIG. 45℃保存と60℃保存の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と4Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the complex impedance imaginary part ((ohm)) of 4 Hz of 45 degreeC preservation | save and 60 degreeC preservation | save, and the complex impedance real part ((ohm)) of 4 Hz. さらに45℃保存と60℃保存を除いた45℃サイクル、60℃サイクルと25℃保存の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と4Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図である。Furthermore, it is a figure which shows the relationship between the complex impedance imaginary part (Ω) of 4 Hz and the complex impedance real part (Ω) of 4 Hz of 45 ° C cycle excluding 45 ° C storage and 60 ° C storage, 60 ° C cycle and 25 ° C storage. . さらに25℃保存を除いた45℃サイクルと60℃サイクルの0.1Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と0.1Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図である。Furthermore, it is a figure which shows the relationship between the complex impedance imaginary part (Ω) of 0.1 Hz and the complex impedance real part (Ω) of 0.1 Hz of 45 ° C. cycle and 60 ° C. cycle excluding storage at 25 ° C. 4Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その1)である。It is FIG. (1) which shows the relationship between 4Hz complex impedance real part ((omega | ohm)) and a capacity | capacitance maintenance factor (%). 4Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その2)である。It is a figure (the 2) which shows the relationship between 4Hz complex impedance real part ((omega | ohm)) and a capacity | capacitance maintenance factor (%). 4Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その3)である。FIG. 6 is a diagram (part 3) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 4 Hz and a capacity retention rate (%). 4Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その4)である。It is FIG. (The 4) which shows the relationship between 4Hz complex-impedance real part ((omega | ohm)) and a capacity | capacitance maintenance factor (%). 4Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その5)である。It is FIG. (5) which shows the relationship between 4Hz complex-impedance real part ((omega | ohm)) and a capacity | capacitance maintenance factor (%). 4Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その6)である。It is FIG. (6) which shows the relationship between 4Hz complex-impedance real part ((omega | ohm)) and a capacity | capacitance maintenance factor (%). 4Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その7)である。It is FIG. (7) which shows the relationship between 4Hz complex-impedance real part ((omega | ohm)) and a capacity | capacitance maintenance factor (%). 4Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その8)である。It is FIG. (The 8) which shows the relationship between 4Hz complex impedance real part ((omega | ohm)) and a capacity | capacitance maintenance factor (%). 4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その1)である。It is a figure (the 1) which shows the relationship between 4Hz complex impedance imaginary part ((omega | ohm)) and a capacity | capacitance maintenance factor (%). 4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その2)である。It is a figure (the 2) which shows the relationship between 4Hz complex impedance imaginary part ((omega | ohm)) and a capacity | capacitance maintenance factor (%). すべての劣化要因の4.10V休止後の0.1Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と100Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the complex impedance imaginary part ((ohm)) of 0.1Hz and the complex impedance imaginary part ((ohm)) of 100Hz after 4.10V rest of all the deterioration factors. すべての劣化要因の3.20V休止後の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と50.2Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the complex impedance imaginary part ((omega | ohm)) of 4 Hz after 3.20V rest of all the degradation factors, and the complex impedance imaginary part ((omega | ohm)) of 50.2 Hz. 劣化要因の分離を説明するためのフローチャートを示す図(その1)である。It is FIG. (1) which shows the flowchart for demonstrating isolation | separation of a deterioration factor. 劣化要因の分離を説明するためのフローチャートを示す図(その2)である。FIG. 6 is a (second) diagram illustrating a flowchart for explaining separation of deterioration factors. すべての劣化要因の4.10V休止後の1Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と1,000Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the complex impedance imaginary part ((omega | ohm)) of 1 Hz after the rest of 4.10V of all degradation factors, and the complex impedance real part ((omega | ohm)) of 1,000 Hz. 25℃サイクルを除いた50℃サイクルと50℃保存の4.10V休止後の0.1Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と100Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the complex impedance imaginary part (Ω) of 0.1 Hz and the complex impedance imaginary part (Ω) of 100 Hz after 4.10V rest of 50 ° C cycle excluding the 25 ° C cycle and 50 ° C storage. すべての劣化要因の3.20V休止後の1Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と1,000Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the complex impedance imaginary part ((omega | ohm)) of 1Hz and the complex impedance real part ((omega | ohm)) of 1000 Hz after 3.20V rest of all the degradation factors. 25℃サイクルを除いた50℃サイクルと50℃保存の3.20V休止後の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と50.2Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the complex impedance imaginary part ((ohm)) of 4Hz complex impedance of 4Hz after 3.20V rest of 50 degreeC cycle and 50 degreeC preservation | save except 25 degreeC cycle, and 50.2Hz. 劣化要因の分離を説明するためのフローチャートを示す図(その3)である。FIG. 11 is a third diagram illustrating a flowchart for explaining separation of deterioration factors; 劣化要因の分離を説明するためのフローチャートを示す図(その4)である。FIG. 6 is a (fourth) diagram illustrating a flowchart for explaining separation of deterioration factors; 1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その1)である。FIG. 6 is a diagram (part 1) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a capacity retention rate (%). 1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その2)である。FIG. 5 is a diagram (part 2) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a capacity maintenance ratio (%). 1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その3)である。FIG. 6 is a diagram (part 3) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a capacity retention rate (%). 1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その4)である。It is FIG. (4) which shows the relationship between the real part ((omega | ohm)) of 1000 Hz complex impedance, and a capacity | capacitance maintenance factor (%). 1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その5)である。It is FIG. (5) which shows the relationship between the real part ((omega | ohm)) of 1000 Hz complex impedance, and a capacity | capacitance maintenance factor (%). 1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と電力容量維持率(%)との関係を示す図(その1)である。It is FIG. (1) which shows the relationship between the real part ((omega | ohm)) of 1000 Hz complex impedance, and a power capacity maintenance factor (%). 1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と電力容量維持率(%)との関係を示す図(その2)であるIt is the figure (the 2) which shows the relationship between the real part ((ohm)) of 1000 Hz complex impedance, and a power capacity maintenance factor (%). 1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と電力容量維持率(%)との関係を示す図(その3)である。FIG. 6 is a diagram (No. 3) showing a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a power capacity retention rate (%). 1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と電力容量維持率(%)との関係を示す図(その4)である。FIG. 6 is a diagram (part 4) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a power capacity retention rate (%). 1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と電力容量維持率(%)との関係を示す図(その5)である。It is FIG. (5) which shows the relationship between the real part ((omega | ohm)) of 1000 Hz complex impedance, and a power capacity maintenance factor (%). 1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と4.0Vでの残存電流容量(Ah)との関係を示す図(その1)である。FIG. 6 is a diagram (part 1) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a residual current capacity (Ah) at 4.0V. 1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と4.0Vでの残存電流容量(Ah)との関係を示す図(その2)である。FIG. 9 is a diagram (part 2) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a residual current capacity (Ah) at 4.0 V; 1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と4.0Vでの残存電流容量(Ah)との関係を示す図(その3)である。FIG. 6 is a diagram (part 3) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a residual current capacity (Ah) at 4.0 V; 1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と4.0Vでの残存電流容量(Ah)との関係を示す図(その4)である。FIG. 6 is a diagram (part 4) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a residual current capacity (Ah) at 4.0 V; 1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と4.0Vでの残存電流容量(Ah)との関係を示す図(その5)である。FIG. 10 is a diagram (No. 5) showing a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a remaining current capacity (Ah) at 4.0 V;

以下、図面を参照して本発明の各実施例について説明する。
なお、本発明では、複数の二次電池を各種条件で劣化させ、劣化要因ごとに複素インピーダンスや容量といったデータを収集し、それらのデータに関する情報を関連付けることによって参照用データを作成する。このようなデータ収集を行うための二次電池をデータ収集測定二次電池と称する。また、実際の使用に供され、劣化要因や容量に関する情報を診断する対象となる二次電池を被測定二次電池と称する。当然のことながら、データ収集測定二次電池と被測定二次電池は、同一材料、同一設計、同一製造プロセスで作られた同じ製品の二次電池である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the present invention, reference data is created by degrading a plurality of secondary batteries under various conditions, collecting data such as complex impedance and capacity for each degradation factor, and associating information related to the data. A secondary battery for performing such data collection is referred to as a data collection measurement secondary battery. In addition, a secondary battery that is used for actual use and diagnoses information on deterioration factors and capacity is referred to as a measured secondary battery. As a matter of course, the secondary battery for data collection and measurement and the secondary battery to be measured are secondary batteries of the same product made by the same material, the same design and the same manufacturing process.

本発明における容量に関する情報とは、充電または放電時の電流容量、電力容量、あるいは容量維持率といった、二次電池の容量を把握する指標の総称である。
また、「電流容量」とは、充電電流容量と放電電流容量の総称をいう。また、「充電電流容量」とは、電池が完全放電状態から満充電状態になる間に蓄えられた電気量を示す。また、「満充電状態」とは、仕様の充電電圧に達した状態をいう。また、「完全放電状態」とは、仕様の放電電圧に達した状態をいう。
The information on the capacity in the present invention is a general term for an index for grasping the capacity of the secondary battery, such as a current capacity, a power capacity, or a capacity maintenance rate during charging or discharging.
The “current capacity” is a general term for a charging current capacity and a discharging current capacity. The “charging current capacity” indicates the amount of electricity stored while the battery is changed from a fully discharged state to a fully charged state. In addition, the “fully charged state” means a state where a specified charging voltage is reached. The “completely discharged state” means a state where a specified discharge voltage is reached.

また、「放電電流容量」とは、電池が、満充電状態から完全放電状態になる間に放出される電気量をいう。また、「電力容量」とは、充電電力容量と放電電力容量の総称をいう。また、「充電電力容量」とは、電池が、完全放電状態から満充電状態になる間に蓄えられた電力量をいう。また、「放電電力容量」とは、電池が、満充電状態から完全放電状態になる間に放出される電力量をいう。   “Discharge current capacity” refers to the amount of electricity released while the battery is in a fully discharged state. The “power capacity” is a general term for a charge power capacity and a discharge power capacity. “Charge power capacity” refers to the amount of power stored while the battery is in a fully charged state to a fully charged state. “Discharge power capacity” refers to the amount of power released while the battery is in a fully discharged state.

図1は、本発明に係る二次電池診断装置の実施例1を説明するためのブロック構成図である。図中符号1は被測定二次電池、2は参照用データ保持部、3はインピーダンス算出部、4は劣化要因推定部、5は診断判定部を示している。
本実施例1の二次電池診断装置は、充電又は放電の際に二次電池の電池状態を判定する二次電池診断装置である。
FIG. 1 is a block diagram for explaining a first embodiment of a secondary battery diagnostic apparatus according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a secondary battery to be measured, 2 denotes a reference data holding unit, 3 denotes an impedance calculation unit, 4 denotes a deterioration factor estimation unit, and 5 denotes a diagnosis determination unit.
The secondary battery diagnostic device according to the first embodiment is a secondary battery diagnostic device that determines a battery state of a secondary battery during charging or discharging.

参照用データ保持部2は、データ収集測定二次電池の劣化要因に関する情報と、データ収集測定二次電池の複素インピーダンスに関する情報とが関連付けられた参照用データが記憶されるものである。また、インピーダンス算出部3は、被測定二次電池1の複素インピーダンスを算出するものである。
また、劣化要因推定部4は、参照用データ保持部2に記憶された参照用データと、インピーダンス算出部3により算出された複素インピーダンスの出力情報とにより、被測定二次電池1の劣化要因を推定するものである。また、診断判定部5は、劣化要因推定部4の推定結果に基づいて診断判定を行い、その診断結果を出力するものである。
The reference data holding unit 2 stores reference data in which information on deterioration factors of the data collection measurement secondary battery and information on the complex impedance of the data collection measurement secondary battery are associated with each other. The impedance calculation unit 3 calculates the complex impedance of the secondary battery 1 to be measured.
Further, the deterioration factor estimation unit 4 determines the deterioration factor of the secondary battery 1 to be measured based on the reference data stored in the reference data holding unit 2 and the output information of the complex impedance calculated by the impedance calculation unit 3. To be estimated. The diagnosis determination unit 5 performs diagnosis determination based on the estimation result of the deterioration factor estimation unit 4 and outputs the diagnosis result.

本発明における複素インピーダンスは、少なくとも2種類の複素インピーダンスであることが好ましい。ここで、少なくとも2種類の複素インピーダンスとは、例えば、異なる周波数を用いて算出される複素インピーダンスや、異なる電圧で算出される複素インピーダンス、複素インピーダンスの実部又は虚部の組み合わせ、等が挙げられる。なお、少なくとも2種類の複素インピーダンスの定義に合致するものであれば特に制限はないが、異なる周波数を用いて算出される複素インピーダンスであることが好ましい。
また、複素インピーダンスは、特定の周波数で測定した時の複素インピーダンスの実部又は虚部と、特定の周波数とは異なる周波数で測定した時の複素インピーダンスの実部又は虚部であることがより好ましい。
The complex impedance in the present invention is preferably at least two types of complex impedance. Here, the at least two types of complex impedances include, for example, complex impedances calculated using different frequencies, complex impedances calculated using different voltages, and combinations of real or imaginary parts of complex impedances. . There is no particular limitation as long as it matches the definition of at least two types of complex impedances, but complex impedances calculated using different frequencies are preferable.
The complex impedance is more preferably a real part or an imaginary part of the complex impedance when measured at a specific frequency and a real part or an imaginary part of the complex impedance when measured at a frequency different from the specific frequency. .

図2は、本発明に係る二次電池診断装置の実施例2を説明するためのブロック構成図である。図中符号6は容量推定部を示している。なお、図1と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。
本実施例2の二次電池診断装置における参照用データ保持部2には、データ収集測定二次電池の劣化要因に関する情報と、データ収集測定二次電池の複素インピーダンスに関する情報と、さらにデータ収集測定二次電池の容量に関する情報とが関連付けられた参照用データが記憶されている。
また、容量推定部6は、参照用データと、劣化要因推定部4からの出力情報と、インピーダンス算出部3により算出された複素インピーダンスの出力情報とにより、被測定二次電池1の容量に関する情報を推定するものである。
FIG. 2 is a block diagram for explaining a second embodiment of the secondary battery diagnostic apparatus according to the present invention. Reference numeral 6 in the figure denotes a capacity estimation unit. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which has the same function as FIG.
The reference data holding unit 2 in the secondary battery diagnostic device of the second embodiment includes information on the deterioration factor of the data collection measurement secondary battery, information on the complex impedance of the data collection measurement secondary battery, and further data collection measurement. Reference data associated with information on the capacity of the secondary battery is stored.
Further, the capacity estimation unit 6 uses the reference data, the output information from the deterioration factor estimation unit 4, and the output information of the complex impedance calculated by the impedance calculation unit 3 to provide information on the capacity of the secondary battery 1 to be measured. Is estimated.

図3は、本発明の二次電池診断方法を説明するためのフローチャートを示す図である。
まず、所定の条件(劣化要因)で劣化させたデータ収集測定二次電池の充放電データと、EIS(Electrochemical Impedance Spectrocopy:電気化学インピーダンス分光法)測定による複素インピーダンスデータを取得し、これら測定データを保存することによるデータ収集を実施する(ステップS1)。次に、データ収集により取集された複素インピーダンスより特徴量を決定し、特徴量データを作成する(ステップS2)。次に、特徴量データから学習用データと評価用データを作成し、学習用データから評価用劣化要因モデルを作成する(ステップS3)。次に、評価用データを用いて評価用劣化要因モデルの推定精度の評価を実施する(ステップS4)。次に、推定精度は所定の精度以上かどうかを判断する(ステップS5)。次に、精度以下であれば、ステップS2に戻り、精度以上であれば、各評価用劣化要因モデルを劣化要因モデル(識別関数)として採用する(ステップS6)。次に、電池状態を判定する対象の被測定二次電池において特徴量を測定する(ステップS7)。次に、劣化要因モデルと被測定二次電池の特徴量を比較する(ステップS8)。次に、比較結果により被測定二次電池の劣化要因を推定する(ステップS9)。上述したステップS2において特徴量データを作成した後に、特徴量データと、データ収集測定二次電池の容量に関する情報との関係データを劣化要因別に作成する(ステップS10)。次に、被測定二次電池の推定された劣化要因と劣化要因別に作成されたデータ収集測定二次電池の容量に関する情報との関係データから被測定二次電池の容量を推定する(ステップS11)。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the secondary battery diagnosis method of the present invention.
First, charge / discharge data of a secondary battery for data collection and measurement deteriorated under a predetermined condition (deterioration factor) and complex impedance data by EIS (Electrochemical Impedance Spectrocopy) measurement are obtained, and these measurement data are obtained. Data collection by saving is performed (step S1). Next, a feature amount is determined from the complex impedance collected by data collection, and feature amount data is created (step S2). Next, learning data and evaluation data are created from the feature data, and an evaluation deterioration factor model is created from the learning data (step S3). Next, the estimation accuracy of the evaluation deterioration factor model is evaluated using the evaluation data (step S4). Next, it is determined whether the estimated accuracy is equal to or higher than a predetermined accuracy (step S5). Next, if it is below accuracy, it returns to step S2, and if it is above accuracy, each evaluation degradation factor model is adopted as a degradation factor model (discriminant function) (step S6). Next, the characteristic amount is measured in the secondary battery to be measured whose battery state is to be determined (step S7). Next, the deterioration factor model and the feature quantity of the secondary battery to be measured are compared (step S8). Next, the deterioration factor of the secondary battery to be measured is estimated from the comparison result (step S9). After the feature amount data is created in step S2, the relationship data between the feature amount data and the information related to the capacity of the data collection and measurement secondary battery is created for each deterioration factor (step S10). Next, the capacity of the secondary battery to be measured is estimated from the relationship data between the estimated deterioration factor of the secondary battery to be measured and the information on the capacity of the data collection and measurement secondary battery created for each deterioration factor (step S11). .

以下、本発明の二次電池診断装置の具体的な機能について、順次図面に沿って説明する。   Hereinafter, specific functions of the secondary battery diagnostic device of the present invention will be described sequentially with reference to the drawings.

<被測定二次電池のデータ収集>
正極材にコバルト酸リチウム(LiCoO)、負極材に炭素系材料を使った市販のノートPCバッテリ用高電流容量(2.5Ah)18650円筒電池(以下、「A電池」という)でのデータ収集を実施する。標準環境を室温(25℃)とし、劣化を進める条件(劣化要因)は、次の6種類とした。
1)25℃環境下でのサイクル劣化(25℃サイクル劣化)
2)45℃環境下でのサイクル劣化(45℃サイクル劣化)
3)60℃環境下でのサイクル劣化(60℃サイクル劣化)
4)25℃環境下での満充電保存劣化(25℃保存劣化)
5)45℃環境下での満充電保存劣化(45℃保存劣化)
6)60℃環境下での満充電保存劣化(60℃保存劣化)
<Data collection of the secondary battery to be measured>
Data collection with a high current capacity (2.5 Ah) 18650 cylindrical battery (hereinafter referred to as “A battery”) for a commercially available notebook PC battery using lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) as a positive electrode material and a carbon-based material as a negative electrode material To implement. The standard environment was room temperature (25 ° C.), and the conditions (deterioration factors) for promoting deterioration were the following six types.
1) Cycle degradation under 25 ° C environment (25 ° C cycle degradation)
2) Cycle degradation in a 45 ° C environment (45 ° C cycle degradation)
3) Cycle degradation under 60 ℃ environment (60 ℃ cycle degradation)
4) Fully charged storage deterioration at 25 ° C (25 ° C storage deterioration)
5) Fully charged storage deterioration at 45 ° C (45 ° C storage deterioration)
6) Full charge storage deterioration under 60 ° C environment (60 ° C storage deterioration)

サイクル劣化とは、所定の温度環境下で充放電を繰り返す劣化条件である。充電は、1CでCC(定電流)充電し電池電圧が4.2Vに達したならば、電池電圧が4.2Vに保たれるよう電流をコントロールするCV(定電圧充電)に切り替え、電流が50mAに達した時点で充電を打ち切るCC−CV充電とした(以下、CC−CV充電を「1CCC−4.2V50mA打ち切りCV充電」という)。   Cycle deterioration is a deterioration condition that repeats charging and discharging under a predetermined temperature environment. Charging is CC (constant current) charging at 1C, and if the battery voltage reaches 4.2V, switch to CV (constant voltage charging) to control the current so that the battery voltage is maintained at 4.2V. CC-CV charging was terminated when the current reached 50 mA (hereinafter, CC-CV charging is referred to as “1 CCC-4.2 V 50 mA aborted CV charging”).

放電は、0.5Cで放電を行い、電池電圧が3.0Vに達した時点で充電を打ち切る、CC放電とした(以下、CC放電を「0.5C3.0V打ち切りCC放電」という)。
サイクル劣化の充放電プロファイルは、この「1CCC−4.2V50mA打ち切りCV充電」と「0.5C3.0V打ち切りCC放電」を所定の時間の休止(充電も放電も行わない状態)を挟んで繰り返すものとした。
The discharge was performed at 0.5 C, and the discharge was terminated when the battery voltage reached 3.0 V (hereinafter, CC discharge was referred to as “0.5 C 3.0 V aborted CC discharge”).
The charge / discharge profile for cycle deterioration repeats “1CCC-4.2V50mA censored CV charge” and “0.5C3.0V censored CC discharge” with a predetermined period of rest (a state in which neither charging nor discharging is performed). It was.

具体的には、最初に3時間の休止(被検電池が所定の温度環境と同一温度になるのを待つ時間)を行い、その後に「1CCC−4.2V50mA打ち切りCV充電」を行い、10分間の休止の後に「0.5C3.0V打ち切りCC放電」を行い10分間の休止という「充電−休止−放電−休止」を25回繰り返す充放電プロファイルである。ここで、本発明における被検電池とは、データ収集測定二次電池と被測定二次電池の総称である。   Specifically, first, a pause of 3 hours (waiting for the test battery to reach the same temperature as the predetermined temperature environment) is performed, and then “1CCC-4.2V50 mA censored CV charge” is performed for 10 minutes. This is a charge / discharge profile that repeats “charge-pause-discharge-pause” 25 times of “0.5 C 3.0 V censored CC discharge” after 10 pauses. Here, the test battery in the present invention is a general term for a data collection measurement secondary battery and a measurement secondary battery.

サイクル劣化の被検電池は、所定の温度環境下でのサイクル劣化の充放電プロファイルを1回実施するごとに標準環境に移し、所定の容量測定充放電プロファイルにより容量と、所定のEISプロファイルによるEIS測定により各周波数の複素インピーダンスを測定した。
サイクル劣化の容量測定の充放電プロファイルは、最初に3時間の休止(被検電池が標準環境と同一温度になるのを待つ時間)を行い、その後に「1CCC−4.2V50mA打ち切りCV充電」を行い、10分間の休止の後に「0.5C3.0V打ち切りCC放電」を行い、10分間の休止の後に「1CCC−4.2V50mA打ち切りCV充電」を行い、10分間の休止という「3時間休止−充電−休止−放電−休止−充電−休止」を1回行う充放電プロファイルである。
The cycle-degraded test battery is transferred to the standard environment every time the cycle deterioration charge / discharge profile under a predetermined temperature environment is performed once, and the EIS based on the predetermined capacity measurement charge / discharge profile and the predetermined EIS profile. The complex impedance at each frequency was measured.
The charge / discharge profile for the capacity measurement of cycle deterioration is a pause of 3 hours (waiting for the test battery to reach the same temperature as the standard environment), and then “1CCC-4.2V50mA censored CV charge”. After 10 minutes of rest, “0.5C3.0V censored CC discharge” is performed, after 10 minutes of rest, “1CCC-4.2V50mA censored CV charge” is performed, and 10 minutes of rest, “3 hours rest− It is a charge / discharge profile which performs "charge-pause-discharge-pause-charge-pause" once.

満充電保存劣化とは、標準環境下で満充電状態にした被検電池を所定の温度環境下に移して一定日数放置する劣化である。
A電池の満充電状態は、標準環境下での「1CCC−4.2V50mA打ち切りCV充電」による充電直後の状態とする。同様に、完全放電状態は、標準環境下での「0.5C3.0V打ち切りCC放電」による放電直後の状態とする。
The fully charged storage deterioration is deterioration in which a test battery that is fully charged under a standard environment is moved to a predetermined temperature environment and left for a certain number of days.
The fully charged state of the A battery is a state immediately after charging by “1CCC-4.2V50 mA censored CV charging” under the standard environment. Similarly, the complete discharge state is a state immediately after the discharge by the “0.5 C3.0 V censored CC discharge” in the standard environment.

満充電劣化の被検電池は、満充電状態で所定の温度環境下に5日間放置するごとに標準環境に移し、所定の容量測定充放電プロファイルにより容量と、所定のEISプロファイルによるEIS測定により各周波数の複素インピーダンスを測定した。
満充電劣化の容量測定の充放電プロファイルは、最初に3時間の休止(被検電池が標準環境と同一温度になるのを待つ時間)を行い、その後に「0.5C3.0V打ち切りCC放電」を行い、10分間の休止の後に「1CCC−4.2V50mA打ち切りCV充電」を行い、10分間の休止の後に「0.5C3.0V打ち切りCC放電」を行い、10分間の休止の後に「1CCC−4.2V50mA打ち切りCV充電」を行い、10分間の休止という「3時間休止−放電−休止−充電−休止−放電−休止−充電−休止」を1回行う充放電プロファイルである。
A fully charged battery that has been fully charged is transferred to the standard environment every time it is left in a predetermined temperature environment for 5 days, and each capacity is measured by a predetermined capacity measurement charge / discharge profile and each EIS measurement by a predetermined EIS profile. The complex impedance of frequency was measured.
The charge / discharge profile for measuring the capacity of the fully charged battery is initially suspended for 3 hours (waiting for the test battery to reach the same temperature as the standard environment), and then "0.5C3.0V censored CC discharge" After 10 minutes of rest, “1CCC-4.2V50mA censored CV charge” is performed. After 10 minutes of rest, “0.5C3.0V censored CC discharge” is performed. After 10 minutes of rest, “1CCC- This is a charge / discharge profile in which “4.2 V 50 mA censored CV charge” is performed, and “3 hour pause-discharge-pause-charge-pause-discharge-pause-charge-pause”, which is a 10-minute pause, is performed once.

容量測定のプロファイルでの充電時、放電時には、それぞれ充電電流容量と電圧、放電電流容量と電圧を測定している。従って、劣化による充電電流容量、放電電流容量、充電電力容量、放電電力容量が測定できる。これらの容量は劣化が進むにつれ減少していく。
なお、劣化要因下の影響を排除するため、使用する容量の測定値は、各容量測定プロファイルの後半の放電と充電を採用した。
During charging and discharging in the capacity measurement profile, charging current capacity and voltage and discharging current capacity and voltage are measured, respectively. Accordingly, the charge current capacity, discharge current capacity, charge power capacity, and discharge power capacity due to deterioration can be measured. These capacities decrease as the deterioration progresses.
In addition, in order to eliminate the influence of the deterioration factor, the measured value of the capacity used was the discharge and charging in the latter half of each capacity measurement profile.

所定のEISプロファイルとは、満充電状態の被検電池を0.5C放電し、被検電池の電圧が所定の電圧に達した時点で15分間の休止の後にEIS測定を行い、EIS測定の後に再度0.5C放電し、被検電池の電圧が次の所定の電圧に達した時点で15分間の休止の後にEIS測定を行うということを繰り返し、被検電池電圧が3.0Vに達したならば放電を打ち切り、15分間の休止を行った後に終了するというEISプロファイルである。   The predetermined EIS profile means that the fully charged test battery is discharged by 0.5C, and when the voltage of the test battery reaches the predetermined voltage, the EIS measurement is performed after a pause of 15 minutes. When 0.5C is discharged again and the EIS measurement is repeated after a pause of 15 minutes when the voltage of the test battery reaches the next predetermined voltage, and the test battery voltage reaches 3.0V For example, the EIS profile is such that the discharge is terminated and the operation is terminated after a pause of 15 minutes.

EISを行うために放電を休止する被検電池の電圧は、4.0V、3.8V、3.6V、3.4V、3.2Vの5つとした。なお、EIS測定条件を特定するため、それぞれの被検電池の電圧に達した後の15分の休止後のEIS測定を、「4.0V休止後EIS」「3.8V休止後EIS」「3.6V休止後EIS」「3.4V休止後EIS」「3.2V休止後EIS」という。なお、特定の電圧に達した後に放電を休止すると、被検電池の内部抵抗とその変化により被検電池の電圧は、急激に上昇した後、さらに徐々に上昇し、15分程度で概ね安定する。従って、各電圧で休止後、EISを測定する際の被検電池の電圧は休止時の電圧と異なる。   The voltage of the test battery that stopped discharging for performing EIS was set to five voltages of 4.0V, 3.8V, 3.6V, 3.4V, and 3.2V. In addition, in order to specify the EIS measurement conditions, EIS measurement after a 15-minute pause after reaching the voltage of each test battery is referred to as “4.0 V EIS after pause”, “3.8 V EIS after pause”, “3 . EIS after 6V pause, "3.4V EIS after pause," "3.2V EIS after pause." Note that when the discharge is stopped after reaching a specific voltage, the voltage of the test battery increases rapidly due to the internal resistance of the test battery and its change, and then gradually increases, and is generally stabilized in about 15 minutes. . Therefore, the voltage of the test battery when measuring the EIS after resting at each voltage is different from the resting voltage.

なお、放電レートはデータ収集において一定に定めておく必要があるが、0.5C放電に限られるものではない。休止する被検電池の電圧は、データ収集において一定に定めておく必要があるが、4.0V、3.8V、3.6V、3.4V、3.2V以外の値としてもよいし、5つに限る必要もない。また被検電池の電圧に達した後からEIS測定までの休止も被検電池の電圧がおおむね安定する時間であればよく、15分に限られるものではない。さらに、放電ではなく、充電により被検電池が一定の電圧に達したのち休止して測定するプロファイルであってもよい。   The discharge rate needs to be fixed in data collection, but is not limited to 0.5C discharge. The voltage of the test battery to be stopped needs to be fixed in data collection, but may be a value other than 4.0V, 3.8V, 3.6V, 3.4V, and 3.2V. There is no need to limit it to one. Also, the pause from the time when the voltage of the test battery is reached until the EIS measurement is sufficient as long as the voltage of the test battery is generally stable, and is not limited to 15 minutes. Furthermore, it may be a profile in which measurement is performed after the test battery reaches a certain voltage by charging instead of discharging.

EISの測定周波数範囲は、0.1Hz〜1,000Hzとし、各一桁の間が10を底とした対数値で10等分となる周波数で測定している。具体的には、1.00×10Hz、1.26×10Hz、1.59×10Hz、2.00×10Hz、2.52×10Hz、3.17×10Hz、3.99×10Hz、5.02×10Hz、6.32×10Hz、7.96×10Hz(n=−1、0、1、2、3)である。 The measurement frequency range of the EIS is 0.1 Hz to 1,000 Hz, and the measurement is performed at a frequency that is 10 equal parts in a logarithmic value with 10 as the base between each digit. Specifically, 1.00 × 10 n Hz, 1.26 × 10 n Hz, 1.59 × 10 n Hz, 2.00 × 10 n Hz, 2.52 × 10 n Hz, 3.17 × 10 n Hz, 3.99 × 10 n Hz, 5.02 × 10 n Hz, 6.32 × 10 n Hz, 7.96 × 10 n Hz (n = −1, 0, 1, 2, 3). .

EIS測定後、サイクル劣化の被検電池はそれぞれのサイクル劣化を再開し、満充電劣化の被検電池は満充電にした後、それぞれの満充電劣化を再開する。上述したような劣化と測定を繰り返し、電流容量が劣化前の初期の値の概ね70%(電流容量維持率70%)になった時点でデータの収集を終了した。
但し、60℃サイクル劣化の被検電池は、70%に達する前に故障が起こったため、故障発生時でデータ収集を終了した。また、25℃保存劣化は劣化速度が遅いため、概ね80%になった時点までのデータの収集である。さらに、25℃保存劣化の測定間隔は、途中から1ヶ月から2ヶ月程度の間隔としている。
After the EIS measurement, the cycle-deteriorated test batteries resume their respective cycle degradations, and the fully-charged degraded test batteries are fully charged and then resume their respective full-charge degradations. The above-described deterioration and measurement were repeated, and data collection was completed when the current capacity reached approximately 70% of the initial value before the deterioration (current capacity maintenance ratio 70%).
However, the test battery with 60 ° C. cycle deterioration failed before it reached 70%, so data collection was terminated when the failure occurred. Further, since the deterioration at 25 ° C. is slow, the data collection is until the point when the rate reaches approximately 80%. Furthermore, the measurement interval of storage deterioration at 25 ° C. is set to an interval of about one month to two months from the middle.

なお、1C充電の0.5C放電などのCとは、電池の電流容量に対する相対的な電流値である。1Cはその電池が満充電状態から定電流放電で完全放電状態までに1時間放電できる電流値と定義される。従って、0.5Cは同じ電池であれば1Cの半分であり、放電に2時間かかる電流値である。A電池の定格電流容量は2.5Ahであるので、1Cは、2.5A、0.5Cは1.25Aとした。   In addition, C, such as 0.5C discharge of 1C charge, is a relative current value with respect to the current capacity of the battery. 1C is defined as a current value at which the battery can be discharged for one hour from a fully charged state to a fully discharged state by constant current discharge. Therefore, 0.5C is half of 1C in the case of the same battery, and is a current value that takes 2 hours to discharge. Since the rated current capacity of the A battery is 2.5 Ah, 1C is 2.5 A and 0.5 C is 1.25 A.

劣化が進めば、電流容量は減少するが、1Cの値は、定格電流容量(劣化前の初期状態)に対して定め、変更はしない。
1Cは、定格電流容量で決定したが、各被検電池に対しては、劣化前の初期状態で充電電流容量、放電電流容量、充電電力容量、放電電力容量を標準環境下にて満充電劣化の容量測定の充放電プロファイルを使って測定している。電流容量低下の割合である電流容量維持率は、この初期値を基に算出している。各周波数の複素インピーダンスに関しても各被検電池に対しては、劣化前の初期状態でEISプロファイルで測定している。また、本発明における実施例では、特に断りがある場合を除き、容量は放電容量を用い、電流容量は放電電流容量を用い、容量維持率は放電電流容量維持率を用いる。
As the deterioration progresses, the current capacity decreases, but the value of 1C is determined with respect to the rated current capacity (initial state before deterioration) and is not changed.
1C was determined based on the rated current capacity, but for each test battery, the charge current capacity, discharge current capacity, charge power capacity, and discharge power capacity were fully charged under standard conditions in the initial state before deterioration. It is measured using the charge / discharge profile of capacity measurement. The current capacity maintenance rate, which is the rate of current capacity reduction, is calculated based on this initial value. The complex impedance at each frequency is also measured for each test battery using an EIS profile in the initial state before deterioration. In the embodiments of the present invention, unless otherwise specified, the discharge capacity is used as the capacity, the discharge current capacity is used as the current capacity, and the discharge current capacity maintenance ratio is used as the capacity maintenance ratio.

図4は、データ収集測定二次電池のデータ収集を説明するためのフローチャートを示す図であり、図3のS1の詳細な説明である。
まず、標準環境で劣化前新品のデータ収集測定二次電池の初期容量を測定する(ステップS21)。次に、複数の所定の条件(劣化要因)でデータ収集測定二次電池を劣化させる(ステップS22)。次に、定期的にデータ収集測定二次電池を標準環境に移し、所定の充放電プロファイルにより容量と、所定のEISプロファイルによるEIS測定により各周波数の複素インピーダンスを測定する(ステップS23)。次に、測定値した容量と初期容量から劣化度(容量維持率=(容量/初期容量)×100)を算出する(ステップS24)。次に、容量、劣化度及び測定した各周波数の複素インピーダンスを保存する(ステップS25)。次に、劣化度は所定の閾値以上かどうかを判断する(ステップS26)。次に、閾値以上であれば、ステップS22に戻り、閾値以下であれば、データ収集を完了する(ステップS27)。
FIG. 4 is a flowchart for explaining data collection of the secondary battery for data collection and measurement, and is a detailed explanation of S1 of FIG.
First, the initial capacity of a new data collection / measurement secondary battery before deterioration is measured in a standard environment (step S21). Next, the data collection and measurement secondary battery is deteriorated under a plurality of predetermined conditions (deterioration factors) (step S22). Next, the secondary battery for data collection and measurement is periodically transferred to a standard environment, and the capacity and the complex impedance of each frequency are measured by EIS measurement using a predetermined EIS profile (step S23). Next, the degree of deterioration (capacity maintenance rate = (capacity / initial capacity) × 100) is calculated from the measured capacity and initial capacity (step S24). Next, the capacity, the degree of deterioration, and the measured complex impedance of each frequency are stored (step S25). Next, it is determined whether or not the degree of deterioration is equal to or greater than a predetermined threshold (step S26). Next, if it is equal to or greater than the threshold value, the process returns to step S22, and if it is equal to or less than the threshold value, the data collection is completed (step S27).

<2次元特徴量データ作成>
A電池で収集した複素インピーダンスの値の中で容量維持率93%から70%のデータに対して、4.0V休止後に、次に示す周波数のデータを抽出した。
0.1Hz、4Hz(3.99Hz)、10Hz、50.2Hz、100Hz、1,000Hz
上記のデータに関して、分離する劣化要因を分離するための特徴量となる複素インピーダンスの「異なる周波数の実数部の値と実数部の値」、「異なる周波数の虚数部の値と虚数部の値」、「異なる周波数の実数部の値と虚数部の値」又は「同じ周波数の実数部の値と虚数部の値」の組を選択するために、X軸をインピーダンスの虚数部、Y軸をインピーダンスの実数部としたグラフ36種類(各周波数の虚数部と実数部の異なる組み合わせ全て)、X軸をインピーダンスの実数部、Y軸をインピーダンスの実数部としたグラフ15種類(各周波数の実数部と実数部の異なる組み合わせ全て)、X軸をインピーダンスの虚数部、Y軸をインピーダンスの虚数部としたグラフ15種類(各周波数の虚数部と虚数部の異なる組み合わせ全て)を観察し特徴量を決定した。
<Create two-dimensional feature data>
The data of the following frequency was extracted after 4.0V rest with respect to the data of the capacity maintenance ratio of 93% to 70% among the values of the complex impedance collected by the A battery.
0.1 Hz, 4 Hz (3.99 Hz), 10 Hz, 50.2 Hz, 100 Hz, 1,000 Hz
Regarding the above data, "the real part value and the real part value of different frequencies", "the imaginary part value and the imaginary part value of different frequencies" of the complex impedance, which is a characteristic amount for separating the degradation factors to be separated , In order to select a set of “value of real part and imaginary part of different frequencies” or “value of real part and imaginary part of same frequency”, X axis is imaginary part of impedance and Y axis is impedance 15 types of graphs (all different combinations of the imaginary part and the real part of each frequency), 15 types of graphs with the X axis as the real part of impedance and the Y axis as the real part of impedance (with the real part of each frequency) 15 types of graphs (all combinations of imaginary part and imaginary part of each frequency) with X axis as imaginary part of impedance and Y axis as imaginary part of impedance To determine the feature quantity.

但し、慣習上、測定した複素インピーダンスの虚数部の値にマイナス1を掛けた値で虚数部を扱うため、今後グラフなどで示す虚数部の値は実際の値と正負が逆になっている。
なお、ここで、容量維持率93%から70%のデータと言っている各劣化要因での実際の測定データのサンプル数と容量維持率の範囲は以下の通りで、合計133サンプルである。
25℃サイクル:19サンプル(容量維持率:91.9%〜71.1%)
45℃サイクル:25サンプル(容量維持率: 90.4%〜71.0%)
60℃サイクル:18サンプル(容量維持率: 92.9%〜73.2%)
25℃保存:32サンプル(容量維持率: 93.0%〜81.1%)
45℃保存:28サンプル(容量維持率: 92.1%〜69.1%)
60℃保存:11サンプル(容量維持率: 92.8%〜70.2%)
However, since the imaginary part is treated with a value obtained by multiplying the value of the imaginary part of the measured complex impedance by minus 1, conventionally, the value of the imaginary part shown in a graph or the like is opposite to the actual value.
Here, the range of the number of actual measurement data samples and the capacity maintenance rate for each deterioration factor, which is data of the capacity maintenance rate of 93% to 70%, is as follows, which is a total of 133 samples.
25 ° C. cycle: 19 samples (capacity maintenance ratio: 91.9% to 71.1%)
45 ° C. cycle: 25 samples (capacity retention: 90.4% to 71.0%)
60 ° C. cycle: 18 samples (capacity maintenance rate: 92.9% to 73.2%)
Storage at 25 ° C .: 32 samples (capacity maintenance rate: 93.0% to 81.1%)
Storage at 45 ° C .: 28 samples (capacity maintenance rate: 92.1% to 69.1%)
Storage at 60 ° C .: 11 samples (capacity maintenance rate: 92.8% to 70.2%)

図5は、すべての劣化要因の100Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と0.1Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図で、図6は、45℃サイクルと60℃サイクルの0.1Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the 100 Hz complex impedance imaginary part (Ω) and the 0.1 Hz complex impedance real part (Ω) of all degradation factors, and FIG. 6 shows the 45 ° C. cycle and the 60 ° C. cycle. It is a figure which shows the relationship between the complex impedance imaginary part ((ohm)) of 0.1 Hz, and the complex impedance imaginary part ((omega | ohm)) of 4 Hz.

観察の結果、100Hzの複素インピーダンス虚数部と0.1Hzの複素インピーダンス実数部から「45℃サイクルと60℃サイクルの組」と他の「25℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の組」が区別(分離)できることが示唆される(図5の破線)。すなわち、100Hzの複素インピーダンス虚数部と0.1Hzの複素インピーダンス実数部は「45℃サイクルと60℃サイクルの組」と他の「25℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の組」を分離するための特徴量となることがわかる。   As a result of the observation, from the imaginary part of complex impedance of 100 Hz and the real part of complex impedance of 0.1 Hz, “a set of 45 ° C. cycle and 60 ° C. cycle” and other “25 ° C. cycle, 25 ° C. storage, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage” It is suggested that the “set” can be distinguished (separated) (broken line in FIG. 5). In other words, the imaginary part of complex impedance of 100 Hz and the real part of complex impedance of 0.1 Hz are “groups of 45 ° C. cycle and 60 ° C. cycle” and other “groups of 25 ° C. cycle, 25 ° C. storage, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage”. It can be seen that this is a feature amount for separating "."

分離後の「45℃サイクルと60℃サイクルの組」だけを取り出して0.1Hzの複素インピーダンス虚数部と4Hzの複素インピーダンス虚数部の関係を見ると、「45℃サイクル」と「60℃サイクル」が分離できることが示唆される(図6の破線)。すなわち、0.1Hzの複素インピーダンス虚数部と4Hzの複素インピーダンス虚数部は、「45℃サイクル」と「60℃サイクル」を分離するための特徴量となることがわかる。   Taking out only the “45 ° C. cycle and 60 ° C. cycle set” after separation and seeing the relationship between the complex impedance imaginary part of 0.1 Hz and the complex impedance imaginary part of 4 Hz, “45 ° C. cycle” and “60 ° C. cycle” Can be separated (broken line in FIG. 6). That is, it can be seen that the complex impedance imaginary part of 0.1 Hz and the complex impedance imaginary part of 4 Hz are feature quantities for separating the “45 ° C. cycle” from the “60 ° C. cycle”.

図7は、45℃サイクルと60℃サイクルを除いた25℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の100Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と1,000Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図である。
「45℃サイクルと60℃サイクルの組」分離後の「25℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の組」だけを取り出して100Hzの複素インピーダンス虚数部と1,000Hzの複素インピーダンス実数部の関係を見ると、「25℃保存」が他の「25℃サイクル、45℃保存と60℃保存の組」から分離できることが示唆される(図7の破線)。すなわち、100Hzの複素インピーダンス虚数部と1,000Hzの複素インピーダンス実数部は「25℃保存」と他の「25℃サイクル、45℃保存と60℃保存の組」を分離するための特徴量となることがわかる。
FIG. 7 shows the complex impedance imaginary part (Ω) of 100 Hz and the complex impedance real part of 1,000 Hz (Ω) of 25 ° C. cycle except 45 ° C. cycle and 60 ° C. cycle, 25 ° C. storage, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage. FIG.
Only the "25 ° C cycle, 25 ° C storage, 45 ° C storage and 60 ° C storage set" after the separation of "45 ° C cycle and 60 ° C cycle" is taken out, and 100Hz complex impedance imaginary part and 1,000Hz complex impedance Looking at the relationship of the real part, it is suggested that “25 ° C. storage” can be separated from other “sets of 25 ° C. cycle, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage” (broken line in FIG. 7). In other words, the complex impedance imaginary part of 100 Hz and the complex impedance real part of 1,000 Hz are characteristic quantities for separating “25 ° C. storage” and other “sets of 25 ° C. cycle, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage”. I understand that.

図8は、さらに25℃保存を除いた25℃サイクル、45℃保存と60℃保存の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と1,000Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)の関係を示す図である。
「25℃保存」分離後の「25℃サイクル、45℃保存と60℃保存の組」だけを取り出して4Hzの複素インピーダンス虚数部と1,000Hzの複素インピーダンス実数部の関係を見ると、「60℃保存」が他の「25℃サイクルと45℃保存の組」から分離できることが示唆される(図8の破線)。すなわち、4Hzの複素インピーダンス虚数部と1,000Hzの複素インピーダンス実数部は「60℃保存」と他の「25℃サイクルと45℃保存の組」を分離するための特徴量となることがわかる。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between a complex impedance imaginary part (Ω) of 4 Hz and a complex impedance real part (Ω) of 1,000 Hz of 25 ° C. cycle excluding storage at 25 ° C., 45 ° C. storage and 60 ° C. storage. is there.
Taking out only the “25 ° C. cycle, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage pair” after separation at “25 ° C.” separation, and looking at the relationship between the complex impedance imaginary part of 4 Hz and the complex impedance real part of 1,000 Hz, “60 It is suggested that “° C. storage” can be separated from other “sets of 25 ° C. cycle and 45 ° C. storage” (dashed line in FIG. 8). That is, it can be seen that the complex impedance imaginary part of 4 Hz and the complex impedance real part of 1,000 Hz are characteristic quantities for separating “60 ° C. storage” from other “groups of 25 ° C. cycle and 45 ° C. storage”.

図9は、さらに60℃保存を除いた25℃サイクルと45℃保存の0.1Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と0.1Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図である。
「60℃保存」分離後の「25℃サイクルと45℃保存の組」だけを取り出して0.1Hzの複素インピーダンス虚数部と0.1Hzの複素インピーダンス実数部の関係を見ると、「25℃サイクル」と「45℃保存」から分離できることが示唆される(図9の破線)。すなわち、0.1Hzの複素インピーダンス虚数部と0.1Hzの複素インピーダンス実数部は、「25℃サイクル」と「45℃保存」を分離するための特徴量となることがわかる。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the 25-degree C cycle excluding storage at 60 ° C., the complex impedance imaginary part (Ω) of 0.1 Hz and the real impedance part (Ω) of 0.1 Hz stored at 45 ° C. .
Taking out only the “set of 25 ° C. cycle and 45 ° C. storage” after separation at “60 ° C. storage” and looking at the relationship between the imaginary part of 0.1 Hz complex impedance and the real part of 0.1 Hz complex impedance, “25 ° C. cycle” ”And“ 45 ° C. storage ”are suggested (broken line in FIG. 9). That is, it can be seen that the complex impedance imaginary part of 0.1 Hz and the complex impedance real part of 0.1 Hz are feature quantities for separating “25 ° C. cycle” and “45 ° C. storage”.

図10は、図5乃至図9の内容を説明するためのフローチャートを示す図である。2次元の特徴量で図10に示したように、ステップS31からステップS35の5ステップでA電池の6種類の劣化要因を分離できることがわかる。すなわち、ステップS31で「100Hzの複素インピーダンス虚数部と0.1Hzの複素インピーダンス実数」を特徴量として「45℃サイクルと60℃サイクルの組」と他の「25℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の組」を分離する。   FIG. 10 is a flowchart for explaining the contents of FIGS. 5 to 9. As shown in FIG. 10 with the two-dimensional feature amount, it can be seen that the six types of deterioration factors of the A battery can be separated in five steps from step S31 to step S35. That is, in step S31, “100 Hz complex impedance imaginary part and 0.1 Hz complex impedance real number” are used as feature quantities, “45 ° C. cycle and 60 ° C. cycle pair” and other “25 ° C. cycle, 25 ° C. storage, 45 ° C. Separate the storage and 60 ° C storage set.

ステップS32で「0.1Hzの複素インピーダンス虚数部と4Hzの複素インピーダンス虚数部」を特徴量として「45℃サイクル」と「60℃サイクル」を分離する。
ステップS33で「100Hzの複素インピーダンス虚数部と1,000Hzの複素インピーダンス実数部」を特徴量として「25℃保存」と他の「25℃サイクル、45℃保存と60℃保存の組」を分離する。
In step S32, “45 ° C. cycle” and “60 ° C. cycle” are separated using “0.1 Hz complex impedance imaginary part and 4 Hz complex impedance imaginary part” as a feature quantity.
In step S33, “100 ° complex impedance imaginary part and 1,000 Hz complex impedance real part” are separated into “25 ° C. storage” and other “25 ° C. cycle, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage” as feature quantities. .

ステップS34で「4Hzの複素インピーダンス虚数部と1,000Hzの複素インピーダンス実数部」を特徴量として「60℃保存」と他の「25℃サイクルと45℃保存の組」を分離する。ステップS35で「0.1Hzの複素インピーダンス虚数部と0.1Hzの複素インピーダンス実数部」を特徴量として「25℃サイクル」と「45℃保存」を分離する。   In step S 34, “60 ° C. storage” and other “sets of 25 ° C. cycle and 45 ° C. storage” are separated using “4 Hz complex impedance imaginary part and 1,000 Hz complex impedance real part” as feature quantities. In step S35, “25 ° C. cycle” and “45 ° C. storage” are separated using “0.1 Hz complex impedance imaginary part and 0.1 Hz complex impedance real part” as the feature quantity.

以上のように、「100Hzの複素インピーダンス虚数部と0.1Hzの複素インピーダンス実数部」、「0.1Hzの複素インピーダンス虚数部と4Hzの複素インピーダンス虚数部」、「100Hzの複素インピーダンス虚数部と1,000Hzの複素インピーダンス実数部」、「4Hzの複素インピーダンス虚数部と1,000Hzの複素インピーダンス実数部」、「0.1Hzの複素インピーダンス虚数部と0.1Hzの複素インピーダンス実数部」をA電池の4.0V休止後の2次元特徴量データとして作成した。   As described above, “100 Hz complex impedance imaginary part and 0.1 Hz complex impedance real part”, “0.1 Hz complex impedance imaginary part and 4 Hz complex impedance imaginary part”, “100 Hz complex impedance imaginary part and 1” , 000 Hz complex impedance real part "," 4 Hz complex impedance imaginary part and 1,000 Hz complex impedance real part "," 0.1 Hz complex impedance imaginary part and 0.1 Hz complex impedance real part " It was created as two-dimensional feature data after 4.0V pause.

<2次元特徴量データ評価用劣化要因モデルの作成と推定精度の評価>
A電池の4.0V休止後の2次元特徴量での劣化要因推定精度を評価するために、評価用劣化要因モデル作成のための学習用データと、学習用データで作成した評価用劣化モデルの劣化要因推定精度を評価するための評価用データを作成した。その上で、学習用データでSVM(Support Vector Machine;サポートベクターマシン)による評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成した。SVM(サポートベクターマシン)は、教師あり学習を用いる識別手法の一つであり、パターン認識や回帰分析へ適用できる。また、このサポートベクターマシンは、現在知られている多くの手法の中で一番認識性能が優れた学習モデルの一つである。評価用データを、作成した劣化要因モデルを使って劣化要因の推定(分離)し、どの程度正しく推定できたかの割合により劣化要因推定精度を評価した。以下にステップごとに詳細を説明する。なお、学習用データは次の3点を考慮して選ぶ。
<Creation of degradation factor model for evaluation of 2D feature data and evaluation of estimation accuracy>
In order to evaluate the degradation factor estimation accuracy in the two-dimensional feature amount after the 4.0 A pause of the A battery, the learning data for creating the degradation factor model for evaluation and the degradation model for evaluation created by the learning data Evaluation data for evaluating the degradation factor estimation accuracy was created. Then, a deterioration factor model (discriminant function) for evaluation by SVM (Support Vector Machine; support vector machine) was created from the learning data. SVM (support vector machine) is one of identification methods using supervised learning, and can be applied to pattern recognition and regression analysis. This support vector machine is one of the learning models with the best recognition performance among many currently known methods. Degradation factors were estimated (separated) from the evaluation data using the created degradation factor model, and the degradation factor estimation accuracy was evaluated based on the degree of accuracy. Details will be described below for each step. The learning data is selected in consideration of the following three points.

1)分離する二つの劣化要因の組で学習データの特徴量の個数を概ね同じにする。
2)複数の劣化要因を含む劣化要因の組の場合、各劣化要因の特徴量の個数が各劣化要因のデータ数に概ね比例するようにする。
3)各劣化要因の学習用データに含まれる特徴量に対応する劣化度(容量維持率)が偏らないように選ぶ。
1) The number of feature values of learning data is made substantially the same for the set of two degradation factors to be separated.
2) In the case of a set of deterioration factors including a plurality of deterioration factors, the number of feature amounts of each deterioration factor is set to be approximately proportional to the number of data of each deterioration factor.
3) Select so that the degree of deterioration (capacity maintenance rate) corresponding to the feature amount included in the learning data for each deterioration factor is not biased.

学習用データに選ばなかったデータは全て評価用データとした。また、累積の劣化要因分離精度ではなく、各ステップのステップごとの劣化要因分離精度を見たため、前のステップで誤分離されたサンプルを次のステップで考慮することはせず、各ステップで独立に評価した。この後に示す劣化要因分離精度はすべてこの方針で評価する。
ステップS31;「45℃サイクルと60℃サイクルの組」と「25℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の組」を分離、特徴量は「100Hzの複素インピーダンス虚数部と0.1Hzの複素インピーダンス実数」での学習データと評価データと評価用劣化要因モデルの作成は次のように行った。
「45℃サイクル」の特徴量のデータは25サンプル、「60℃サイクル」の特徴量は18サンプルで合計43サンプルであった。一方「25℃サイクル」の特徴量のデータは19サンプル、「25℃保存」の特徴量は32サンプル、「45℃保存」の特徴量のデータは28サンプル、「60℃保存」の特徴量のデータは11サンプルで合計90サンプルであった。
All data not selected as learning data were used as evaluation data. In addition, because we looked at the degradation factor separation accuracy for each step of each step, not the cumulative degradation factor separation accuracy, samples that were erroneously separated in the previous step are not considered in the next step, and are independent in each step. Evaluated. All subsequent degradation factor separation accuracy is evaluated by this policy.
Step S31: “A set of 45 ° C. cycle and 60 ° C. cycle” and “A set of 25 ° C. cycle, 25 ° C. storage, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage” are separated, and the characteristic amount is “100 Hz complex impedance imaginary part and 0. The learning data, evaluation data, and evaluation deterioration factor model at “1 Hz complex impedance real number” were created as follows.
The characteristic amount data of “45 ° C. cycle” was 25 samples, and the characteristic amount data of “60 ° C. cycle” was 18 samples, for a total of 43 samples. On the other hand, the feature value data for “25 ° C. cycle” is 19 samples, the feature value for “25 ° C. storage” is 32 samples, the feature value data for “45 ° C. storage” is 28 samples, and the feature value data for “60 ° C. storage” is The data was 11 samples with a total of 90 samples.

容量維持率の値で並べた「45℃サイクル」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうから一つ置きに全部で13サンプル選び、これを学習用データとした。同様に容量維持率の値で並べた「60℃サイクル」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうから一つ置きに全部で9サンプル選び、これを学習用データとした。これら合計22サンプルを「45℃サイクルと60℃サイクルの組」の学習用データとし、残り21サンプルを評価用データとした。   The data of the characteristic amount of the “45 ° C. cycle” arranged by the capacity retention rate values were selected in total from 13 samples having the larger capacity retention rate, and used as learning data. Similarly, the data of “60 ° C. cycle” feature values arranged in accordance with the capacity retention rate values were selected in total for 9 samples from every other capacity retention rate, and used as learning data. A total of 22 samples were used as learning data for “a set of 45 ° C. cycle and 60 ° C. cycle”, and the remaining 21 samples were used as evaluation data.

容量維持率の値で並べた「25℃サイクル」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうからなるべく等間隔になるように抜き出して全部で5サンプル選び、これを学習用データとした。同様に容量維持率の値で並べた「25℃保存」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうからなるべく等間隔になるように抜き出して全部で9サンプル選び、これを学習用データとした。同様にして「45℃保存」の特徴量を全部で8サンプル選び、これを学習用データとした。同様に「60℃保存」の特徴量を全部で3サンプル選び、これを学習用データとした。これら合計25サンプルを「25℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の組」の学習用データとし、残り65サンプルを評価用データとした。   The feature value data of the “25 ° C. cycle” arranged by the capacity retention rate values were extracted at equal intervals from the larger capacity retention rate, and a total of 5 samples were selected and used as learning data. Similarly, the data of “25 ° C. storage” feature values arranged by the capacity maintenance ratio values are extracted at equal intervals as much as possible from the larger capacity maintenance ratio, and a total of nine samples are selected. did. Similarly, a total of 8 samples of “45 ° C. storage” feature values were selected and used as learning data. Similarly, a total of three samples of “60 ° C. storage” feature values were selected and used as learning data. A total of 25 samples were used as learning data for a “25 ° C. cycle, 25 ° C. storage, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage set”, and the remaining 65 samples were used as evaluation data.

「45℃サイクルと60℃サイクルの組」の学習用データ22サンプルと「25℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の組」の学習用データ25サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成した。次に、「45℃サイクルと60℃サイクルの組」の評価用データ21サンプルと「25℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の組」の評価用データ65サンプル合計86サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち1サンプルが誤推定され劣化要因推定精度は98.8%であった。   Deterioration factors for evaluation by SVM with 22 samples of learning data for "45 ° C cycle and 60 ° C cycle set" and 25 samples of learning data for "25 ° C cycle, 25 ° C storage, 45 ° C storage and 60 ° C storage set" A model (discriminant function) was created. Next, 21 samples for evaluation of “a set of 45 ° C. cycle and 60 ° C. cycle” and evaluation data of “a set of 25 ° C. cycle, 25 ° C. storage, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage” 65 samples, a total of 86 samples Degradation factors were estimated using the degradation factor model created for them. As a result, one sample of the evaluation data was erroneously estimated, and the degradation factor estimation accuracy was 98.8%.

ステップS32;「45℃サイクル」と「60℃サイクル」を分離、特徴量は「0.1Hzの複素インピーダンス虚数部と4Hzの複素インピーダンス虚数部」での学習データと評価データと評価用劣化要因モデルの作成は次のように行った。ステップS31で選んだ「45℃サイクル」の学習用データ13サンプルを学習用データとし、残り12サンプルを評価用データとした。同様にステップS51で選んだ「60℃サイクル」の学習用データ9サンプルを学習用データとし、残り9サンプルを評価用データとした。   Step S32: The “45 ° C. cycle” and the “60 ° C. cycle” are separated, and the feature data is learning data, evaluation data, and evaluation deterioration factor model for “0.1 Hz complex impedance imaginary part and 4 Hz complex impedance imaginary part”. Was made as follows. 13 samples of learning data of “45 ° C. cycle” selected in step S31 were used as learning data, and the remaining 12 samples were used as evaluation data. Similarly, 9 learning data samples of “60 ° C. cycle” selected in step S51 were used as learning data, and the remaining 9 samples were used as evaluation data.

「45℃サイクル」の学習用データ13サンプルと「60℃サイクル」の学習用データ9サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成した。次に、「45℃サイクル」の評価用データ12サンプルと「60℃サイクル」の評価用データ9サンプル合計21サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち2サンプルが誤推定され劣化要因推定精度は90.5%であった。   A deterioration factor model (discriminant function) for evaluation by SVM was created with 13 samples of learning data for “45 ° C. cycle” and 9 samples of learning data for “60 ° C. cycle”. Next, degradation factors were estimated using degradation factor models created for a total of 21 samples of 12 samples for evaluation of “45 ° C. cycle” and 9 samples of evaluation data for “60 ° C. cycle”. As a result, two samples of the evaluation data were erroneously estimated, and the deterioration factor estimation accuracy was 90.5%.

ステップS33;「25℃保存」と他の「25℃サイクル、45℃保存と60℃保存の組」を分離、特徴量は「100Hzの複素インピーダンス虚数部と1,000Hzの複素インピーダンス実数部」での学習データと評価データと評価用劣化要因モデルの作成は次のように行った。
「25℃保存」の特徴量は32サンプルである、一方「25℃サイクル」の特徴量のデータは19サンプル、「45℃保存」の特徴量のデータは28サンプル、「60℃保存」の特徴量のデータは11サンプルで合計58サンプルである。
Step S33: “25 ° C. storage” and other “25 ° C. cycle, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage set” are separated, and the feature quantity is “100 Hz complex impedance imaginary part and 1,000 Hz complex impedance real part” The learning data, evaluation data, and deterioration factor model for evaluation were prepared as follows.
“25 ° C. storage” features 32 samples, while “25 ° C. cycle” feature data is 19 samples, “45 ° C. storage” feature values data is 28 samples, “60 ° C. storage” features The quantity data is 11 samples with a total of 58 samples.

容量維持率の値で並べた「25℃保存」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうから一つ置きに全部で16サンプル選び、これを学習用データとし、残り16サンプルを評価用データとした。
容量維持率の値で並べた「25℃サイクル」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうからなるべく等間隔になるように抜き出して全部で5サンプル選び、これを学習用データとした。同様に容量維持率の値で並べた「45℃保存」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうからなるべく等間隔になるように抜き出して全部で8サンプル選び、これを学習用データとした。同様に「60℃保存」の特徴量を全部で3サンプル選び、これを学習用データとした。これら合計16サンプルを「25℃サイクル、45℃保存と60℃保存の組」の学習用データとし、残り42サンプルを評価用データとした。
Select the data of the feature value of “Storage at 25 ° C.” arranged by the capacity maintenance rate value, and select 16 samples in total from the one with the larger capacity maintenance rate, and use this as learning data, and the remaining 16 samples for evaluation Data.
The feature value data of the “25 ° C. cycle” arranged by the capacity retention rate values were extracted at equal intervals from the larger capacity retention rate, and a total of 5 samples were selected and used as learning data. Similarly, the feature value data of “stored at 45 ° C.” arranged by the capacity maintenance rate values are extracted at equal intervals from the larger capacity maintenance rate, and a total of 8 samples are selected. did. Similarly, a total of three samples of “60 ° C. storage” feature values were selected and used as learning data. A total of 16 samples were used as learning data for “a set of 25 ° C. cycle, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage”, and the remaining 42 samples were used as evaluation data.

「25℃保存」の学習用データ16サンプルと「25℃サイクル45℃保存と60℃保存の組」の学習用データ16サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成した。次に、「25℃保存」の評価用データ16サンプルと「25℃サイクル、45℃保存と60℃保存の組」の評価用データ42サンプル合計58サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち4サンプルが誤推定され劣化要因推定精度は93.1%であった。   A degradation factor model (discriminant function) for evaluation by SVM was created with 16 learning data samples of “25 ° C. storage” and 16 learning data samples of “25 ° C. cycle 45 ° C. storage and 60 ° C. storage set”. Next, degradation was performed using degradation factor models created for a total of 58 samples of 16 samples for evaluation of “25 ° C. storage” and 42 samples of evaluation data for “25 ° C. cycle, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage” set. The factors were estimated. As a result, 4 samples of the evaluation data were erroneously estimated, and the deterioration factor estimation accuracy was 93.1%.

ステップS34;「60℃保存」と他の「25℃サイクルと45℃保存の組」を分離、特徴量は「4Hzの複素インピーダンス虚数部と1,000Hzの複素インピーダンス実数部」での学習データと評価データと評価用劣化要因モデルの作成は次のように行った。
「60℃保存」の特徴量は11サンプルである、一方「25℃サイクル」の特徴量のデータは19サンプル、「45℃保存」の特徴量のデータは28サンプルで合計47サンプルである。
Step S34: The “store at 60 ° C.” and the other “set of 25 ° C. cycle and 45 ° C. storage” are separated, and the feature value is the learning data in “the complex impedance imaginary part of 4 Hz and the complex impedance real part of 1,000 Hz” The evaluation data and the deterioration factor model for evaluation were created as follows.
The feature quantity of “storage at 60 ° C.” is 11 samples, while the data of feature quantity of “25 ° C. cycle” is 19 samples, and the data of feature quantity of “storage at 45 ° C.” is 28 samples, for a total of 47 samples.

容量維持率の値で並べた「60℃保存」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうから一つ置きに全部で6サンプル選び、これを学習用データとし、残り5サンプルを評価用データとした。
容量維持率の値で並べた「25℃サイクル」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうからなるべく等間隔になるように抜き出して全部で5サンプル選び、これを学習用データとした。同様に容量維持率の値で並べた「45℃保存」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうからなるべく等間隔になるように抜き出して全部で8サンプル選び、これを学習用データとした。これら合計13サンプルを「25℃サイクルと45℃保存の組」の学習用データとし、残り34サンプルを評価用データとした。
Select all 6 samples of “60 ° C storage” feature values arranged by capacity retention rate, from the one with the largest capacity retention rate, and use this as learning data, and the remaining 5 samples for evaluation Data.
The feature value data of the “25 ° C. cycle” arranged by the capacity retention rate values were extracted at equal intervals from the larger capacity retention rate, and a total of 5 samples were selected and used as learning data. Similarly, the feature value data of “stored at 45 ° C.” arranged by the capacity maintenance rate values are extracted at equal intervals from the larger capacity maintenance rate, and a total of 8 samples are selected. did. A total of 13 samples were used as learning data for the “25 ° C. cycle and 45 ° C. storage set”, and the remaining 34 samples were used as evaluation data.

「60℃保存」の学習用データ6サンプルと「25℃サイクルと45℃保存の組」の学習用データ16サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成した。次に、「60℃保存」の評価用データ6サンプルと「25℃サイクルと45℃保存の組」の評価用データ34サンプル合計40サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち誤推定されたサンプルは無く、劣化要因推定精度は100%であった。   A degradation factor model (discriminant function) for evaluation by SVM was created with 6 samples of learning data of “60 ° C. storage” and 16 samples of learning data of “a set of 25 ° C. cycle and 45 ° C. storage”. Next, degradation factors were estimated using degradation factor models created for a total of 40 samples of 6 samples for evaluation of “storage at 60 ° C.” and 34 samples of evaluation data for “25 ° C. cycle and 45 ° C. storage”. . As a result, no sample was erroneously estimated in the evaluation data, and the degradation factor estimation accuracy was 100%.

ステップS35;「25℃サイクル」と「45℃保存」を分離、特徴量は「0.1Hzの複素インピーダンス虚数部と0.1Hzの複素インピーダンス実数部」での学習データと評価データと評価用劣化要因モデルの作成は次のように行った。
ステップS34で選んだ「25℃サイクル」の学習用データ5サンプルを学習用データとし、残り14サンプルを評価用データとした。同様にステップS34で選んだ「45℃保存」の学習用データ8サンプルを学習用データとし、残り20サンプルを評価用データとした。
Step S35: “25 ° C. cycle” and “45 ° C. storage” are separated, and the feature value is learning data, evaluation data, and evaluation deterioration in “0.1 Hz complex impedance imaginary part and 0.1 Hz complex impedance real part”. The factor model was created as follows.
The learning data 5 samples of the “25 ° C. cycle” selected in step S34 were used as learning data, and the remaining 14 samples were used as evaluation data. Similarly, 8 samples of learning data “stored at 45 ° C.” selected in step S34 were used as learning data, and the remaining 20 samples were used as evaluation data.

「25℃サイクル」の学習用データ5サンプルと「45℃保存」の学習用データ8サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成した。次に、「25℃サイクル」の評価用データ14サンプルと「45℃保存」の評価用データ20サンプル合計34サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち誤推定されたサンプルは無く、劣化要因推定精度は100%であった。   A deterioration factor model (discriminant function) for evaluation by SVM was created with 5 samples of learning data for “25 ° C. cycle” and 8 samples of learning data for “45 ° C. storage”. Next, deterioration factors were estimated using deterioration factor models created for a total of 34 samples of 14 samples for evaluation of “25 ° C. cycle” and 20 samples of evaluation data for “45 ° C. storage”. As a result, no sample was erroneously estimated in the evaluation data, and the degradation factor estimation accuracy was 100%.

<8次元特徴量データの作成及び8次元特徴量データ評価用劣化要因モデルの作成と推定精度の評価>
A電池で決定した2次元特徴量は、「100Hzの複素インピーダンス虚数部と0.1Hzの複素インピーダンス実数」「0.1Hzの複素インピーダンス虚数部と4Hzの複素インピーダンス虚数部」「100Hzの複素インピーダンス虚数部と1,000Hzの複素インピーダンス実数部」「4Hzの複素インピーダンス虚数部と1,000Hzの複素インピーダンス実数部」「0.1Hzの複素インピーダンス虚数部と0.1Hzの複素インピーダンス実数部」であった。
<Creation of 8-dimensional feature data, creation of deterioration factor model for evaluation of 8-dimensional feature data, and evaluation of estimation accuracy>
The two-dimensional feature amount determined by the A battery is “100 Hz complex impedance imaginary part and 0.1 Hz complex impedance real part” “0.1 Hz complex impedance imaginary part and 4 Hz complex impedance imaginary part” “100 Hz complex impedance imaginary part” Part and 1,000 Hz complex impedance real part "" 4 Hz complex impedance imaginary part and 1,000 Hz complex impedance real part "" 0.1 Hz complex impedance imaginary part and 0.1 Hz complex impedance real part " .

すなわち、0.1Hzの複素インピーダンス、4Hzの複素インピーダンス、100Hzの複素インピーダンス、1,000Hzの複素インピーダンス、すなわち0.1Hz、4Hz、100Hz、1,000Hzの4周波数の複素インピーダンスで各劣化要因のEIS特性が分離できることを示している。従って、これら4周波数の複素インピーダンスの虚数部、実数部からなる8次元のデータは劣化要因分離(推定)の特徴量として使えることがわかる。   That is, 0.1 Hz complex impedance, 4 Hz complex impedance, 100 Hz complex impedance, 1,000 Hz complex impedance, ie, 0.1 Hz, 4 Hz, 100 Hz, and 1,000 Hz complex impedance, and EIS of each deterioration factor. It shows that the characteristics can be separated. Therefore, it can be seen that 8-dimensional data including the imaginary part and the real part of the complex impedance of these four frequencies can be used as a feature quantity for the degradation factor separation (estimation).

図11は、8次元特徴量データの劣化要因推定精度を調べるフローチャートを示す図である。SVMによる評価用劣化モデルを作成して、図11に示すステップで劣化要因推定精度を調べる。
ステップS71;「45℃サイクルと60℃サイクルの組」と「25℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の組」を分離、特徴量は「0.1Hz、4Hz、100Hz、1,000Hzの4周波数の複素インピーダンスからなる8次元データ」である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a flowchart for examining the degradation factor estimation accuracy of the 8-dimensional feature data. A degradation model for evaluation by SVM is created, and the degradation factor estimation accuracy is examined in the steps shown in FIG.
Step S71: “A set of 45 ° C. cycle and 60 ° C. cycle” and “A set of 25 ° C. cycle, 25 ° C. storage, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage” are separated, and feature amounts are “0.1 Hz, 4 Hz, 100 Hz, 1 ”8-dimensional data consisting of complex impedance of 4 frequencies of 1,000 Hz”.

学習用データと評価用データの作成方法(選び方)は、2次元特徴量でのステップ31と同様の方法で行った。
「45℃サイクルと60℃サイクルの組」の学習用データ22サンプルと「25℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の組」の学習用データ25サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成した。次に、「45℃サイクルと60℃サイクルの組」の評価用データ21サンプルと「25℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の組」の評価用データ65サンプル合計86サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち1サンプルが誤推定され劣化要因推定精度は98.8%であった。
The creation method (selection method) of the learning data and the evaluation data was performed in the same manner as in step 31 for the two-dimensional feature amount.
Deterioration factors for evaluation by SVM with 22 samples of learning data for "45 ° C cycle and 60 ° C cycle set" and 25 samples of learning data for "25 ° C cycle, 25 ° C storage, 45 ° C storage and 60 ° C storage set" A model (discriminant function) was created. Next, 21 samples for evaluation of “a set of 45 ° C. cycle and 60 ° C. cycle” and evaluation data of “a set of 25 ° C. cycle, 25 ° C. storage, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage” 65 samples, a total of 86 samples Degradation factors were estimated using the degradation factor model created for them. As a result, one sample of the evaluation data was erroneously estimated, and the degradation factor estimation accuracy was 98.8%.

ステップS72;「45℃サイクル」と「60℃サイクル」を分離、特徴量は「0.1Hz、4Hz、100Hz、1,000Hzの4周波数の複素インピーダンスからなる8次元データ」である。
学習用データと評価用データの作成方法(選び方)は2次元特徴量でのステップ32と同様の方法で行った。
Step S72: “45 ° C. cycle” and “60 ° C. cycle” are separated, and the feature quantity is “8-dimensional data consisting of complex impedances of four frequencies of 0.1 Hz, 4 Hz, 100 Hz, and 1,000 Hz”.
The creation method (selection method) of the learning data and the evaluation data was performed in the same manner as in step 32 for the two-dimensional feature amount.

「45℃サイクル」の学習用データ13サンプルと「60℃サイクル」の学習用データ9サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成した。次に、「45℃サイクル」の評価用データ12サンプルと「60℃サイクル」の評価用データ9サンプル合計21サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち誤推定されたサンプルは無く、劣化要因推定精度は100%であった。   A deterioration factor model (discriminant function) for evaluation by SVM was created with 13 samples of learning data for “45 ° C. cycle” and 9 samples of learning data for “60 ° C. cycle”. Next, degradation factors were estimated using degradation factor models created for a total of 21 samples of 12 samples for evaluation of “45 ° C. cycle” and 9 samples of evaluation data for “60 ° C. cycle”. As a result, no sample was erroneously estimated in the evaluation data, and the degradation factor estimation accuracy was 100%.

ステップS73;「25℃保存」と他の「25℃サイクル、45℃保存と60℃保存の組」を分離、特徴量は「0.1Hz、4Hz、100Hz、1,000Hzの4周波数の複素インピーダンスからなる8次元データ」である。
学習用データと評価用データの作成方法(選び方)は、2次元特徴量でのステップ33と同様の方法で行った。
Step S73: “25 ° C. storage” and other “25 ° C. cycle, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage set” are separated, and feature amounts are “4 Hz complex impedance of 0.1 Hz, 4 Hz, 100 Hz, and 1,000 Hz” It is “8-dimensional data consisting of”.
The creation method (selection method) of the learning data and the evaluation data was performed in the same manner as in step 33 for the two-dimensional feature amount.

「25℃保存」の学習用データ16サンプルと「25℃サイクル45℃保存と60℃保存の組」の学習用データ16サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成した。次に、「25℃保存」の評価用データ16サンプルと「25℃サイクル、45℃保存と60℃保存の組」の評価用データ42サンプル合計58サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として、評価用データのうち5サンプルが誤推定され劣化要因推定精度は91.8%であった。   A degradation factor model (discriminant function) for evaluation by SVM was created with 16 learning data samples of “25 ° C. storage” and 16 learning data samples of “25 ° C. cycle 45 ° C. storage and 60 ° C. storage set”. Next, degradation was performed using degradation factor models created for a total of 58 samples of 16 samples for evaluation of “25 ° C. storage” and 42 samples of evaluation data for “25 ° C. cycle, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage” set. The factors were estimated. As a result, 5 samples of the evaluation data were erroneously estimated, and the deterioration factor estimation accuracy was 91.8%.

ステップS74;「60℃保存」と他の「25℃サイクルと45℃保存の組」を分離、特徴量は「0.1Hz、4Hz、100Hz、1,000Hzの4周波数の複素インピーダンスからなる8次元データ」である。
学習用データと評価用データの作成方法(選び方)は2次元特徴量でのステップS34と同様の方法で行った。
Step S74: “60 ° C. storage” and other “25 ° C. cycle and 45 ° C. storage set” are separated, and the feature quantity is “8 dimensions consisting of complex impedances of four frequencies of 0.1 Hz, 4 Hz, 100 Hz, and 1,000 Hz”. Data ".
The creation method (selection method) of the learning data and the evaluation data was performed in the same manner as in step S34 for the two-dimensional feature amount.

「60℃保存」の学習用データ6サンプルと「25℃サイクルと45℃保存の組」の学習用データ16サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成した。次に、「60℃保存」の評価用データ6サンプルと「25℃サイクルと45℃保存の組」の評価用データ34サンプル合計40サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち誤推定されたサンプルは無く、劣化要因推定精度は100%であった。   A degradation factor model (discriminant function) for evaluation by SVM was created with 6 samples of learning data of “60 ° C. storage” and 16 samples of learning data of “a set of 25 ° C. cycle and 45 ° C. storage”. Next, degradation factors were estimated using degradation factor models created for a total of 40 samples of 6 samples for evaluation of “storage at 60 ° C.” and 34 samples of evaluation data for “25 ° C. cycle and 45 ° C. storage”. . As a result, no sample was erroneously estimated in the evaluation data, and the degradation factor estimation accuracy was 100%.

ステップS75;「25℃サイクル」と45℃保存」を分離、特徴量は「0.1Hz、4Hz、100Hz、1,000Hzの4周波数の複素インピーダンスからなる8次元データ」である。
学習用データと評価用データの作成方法(選び方)は、2次元特徴量でのステップS35と同様の方法で行った。
Step S75: “25 ° C. cycle” and “45 ° C. storage” are separated, and the feature quantity is “8-dimensional data consisting of complex impedances of four frequencies of 0.1 Hz, 4 Hz, 100 Hz, and 1,000 Hz”.
The creation method (how to select) of the learning data and the evaluation data was performed in the same manner as in step S35 with the two-dimensional feature amount.

「25℃サイクル」の学習用データ5サンプルと「45℃保存」の学習用データ8サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成した。次に、「25℃サイクル」の評価用データ14サンプルと「45℃保存」の評価用データ20サンプル合計34サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として、評価用データのうち誤推定されたサンプルは無く、劣化要因推定精度は100%であった。   A deterioration factor model (discriminant function) for evaluation by SVM was created with 5 samples of learning data for “25 ° C. cycle” and 8 samples of learning data for “45 ° C. storage”. Next, deterioration factors were estimated using deterioration factor models created for a total of 34 samples of 14 samples for evaluation of “25 ° C. cycle” and 20 samples of evaluation data for “45 ° C. storage”. As a result, no sample was erroneously estimated in the evaluation data, and the degradation factor estimation accuracy was 100%.

以上の結果から、2次元特徴量で選んだ特徴量を全て含むn種類の周波数の複素インピーダンスからなる(n×2)次元のデータは劣化要因推定のための特徴量となることが確認された。
なお、SVMはサンプルを二つに分けるモデル(評価関数)しか作ることができないため、m種類の劣化要因のどれに当たるかを推定(分離)する場合、m−1ステップを準備する必要があり、その推定(分離)順番を適切に選ぶことが、推定精度を上げる上で必要である。その順番はn種類の周波数の複素インピーダンスを選ぶ際に検討した2次元特徴量から決定すのが適切である。
From the above results, it was confirmed that (n × 2) -dimensional data composed of complex impedances of n types of frequencies including all the feature quantities selected from the two-dimensional feature quantities is a feature quantity for estimating the deterioration factor. .
Since SVM can only create a model (evaluation function) that divides a sample into two, when estimating (separating) which of m types of deterioration factors, it is necessary to prepare m-1 steps. Appropriate selection of the estimation (separation) order is necessary to improve the estimation accuracy. It is appropriate to determine the order from the two-dimensional feature value studied when selecting the complex impedance of n types of frequencies.

また、SVMはサンプルを二つに分けるモデル(評価関数)しか作ることができないため、m種類の劣化要因のどれに当たるかを推定(分離)する場合、m−1ステップを準備する必要があるが、同時にm種類の劣化要因のどれに当たるかを推定するようなモデルを実現する手法であれば、1ステップでの劣化要因推定が可能である。   In addition, since SVM can only create a model (evaluation function) that divides a sample into two, when estimating (separating) which of m types of deterioration factors, it is necessary to prepare m-1 steps. At the same time, the deterioration factor can be estimated in one step as long as the method realizes a model that estimates which of m types of deterioration factors.

<A電池3.2V休止後8次元特徴量>
A電池で収集した複素インピーダンスの値の中で容量維持率93%から70%のデータで3.2V休止後に対して、次に示す4.0V休止後と同じ周波数のデータを抽出した。
0.1Hz、4Hz(3.99Hz)、10Hz、50.2Hz、100Hz、1,000Hz
3.2V休止後でも、4.0V休止後と同様に上記のデータに関して、X軸をインピーダンスの虚数部、Y軸をインピーダンスの実数部としたグラフ36種類(各周波数の虚数部と実数部の異なる組み合わせ全て)、X軸をインピーダンスの実数部、Y軸をインピーダンスの実数部としたグラフ15種類(各周波数の実数部と実数部の異なる組み合わせ全て)、X軸をインピーダンスの虚数部、Y軸をインピーダンスの虚数部としたグラフ15種類(各周波数の虚数部と虚数部の異なる組み合わせ全て)を観察した。
<8-dimensional feature value after A battery 3.2V rest>
Among the values of the complex impedance collected by the A battery, data having the same frequency as that after 4.0 V pause as shown below was extracted from data having a capacity maintenance ratio of 93% to 70% after 3.2 V pause.
0.1 Hz, 4 Hz (3.99 Hz), 10 Hz, 50.2 Hz, 100 Hz, 1,000 Hz
Even after 3.2 V pause, as with 4.0 V pause, regarding the above data, 36 types of graphs with the X axis as the imaginary part of impedance and the Y axis as the real part of impedance (of the imaginary part and real part of each frequency) 15 different graphs (all different combinations of real part and real part of each frequency), X axis is imaginary part of impedance, Y axis 15 types (all combinations of different imaginary part and imaginary part of each frequency) were observed.

まず、4.0V休止後で特徴量とした8次元特徴量の周波数0.1Hz、4Hz、100Hz、1,000Hzの4周波数の複素インピーダンスで各劣化要因のEIS特性が分離できるかを2次元特徴量で調べた所、以下の様に分離可能であることがわかった。
まず、2次元の特徴量で次に示すステップS91からステップS95の5ステップでA電池の6種類の劣化要因を分離できることがわかった。
First, it is a two-dimensional feature whether the EIS characteristic of each deterioration factor can be separated by the complex impedance of four frequencies of 0.1 Hz, 4 Hz, 100 Hz, and 1,000 Hz of the eight-dimensional feature amount that is the feature amount after 4.0V pause. When the amount was examined, it was found that separation was possible as follows.
First, it was found that six types of deterioration factors of the A battery can be separated by two-dimensional feature amounts in five steps from step S91 to step S95 shown below.

図12は、すべての劣化要因の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と100Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図である。
ステップS91で図12に示すように「4Hzの複素インピーダンス虚数部と100Hzの複素インピーダンス実数」を特徴量として「60℃サイクルと60℃保存の組」と他の「25℃サイクル、45℃サイクル、25℃保存と45℃保存の組」の分離が可能であることが示唆される。
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the complex impedance imaginary part (Ω) of 4 Hz and the complex impedance real part (Ω) of 100 Hz, which are all deterioration factors.
In step S91, as shown in FIG. 12, “a complex impedance imaginary part of 4 Hz and a complex impedance real number of 100 Hz” are used as feature quantities, “a pair of 60 ° C. cycle and 60 ° C. storage” and other “25 ° C. cycle, 45 ° C. cycle, It is suggested that separation of “25 ° C. storage and 45 ° C. storage” is possible.

図13は、60℃サイクルと60℃保存の100Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と0.1Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図である。
ステップS92で図13に示すように「100Hzの複素インピーダンス虚数部と0.1Hzの複素インピーダンス実数部」を特徴量として「60℃サイクル」と「60℃保存」の分離が可能であることが示唆される。
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between a 100 Hz complex impedance imaginary part (Ω) and a 0.1 Hz complex impedance real part (Ω) stored at 60 ° C. and 60 ° C. FIG.
In step S92, as shown in FIG. 13, “60 ° C. cycle” and “60 ° C. storage” can be separated using “100 Hz complex impedance imaginary part and 0.1 Hz complex impedance real part” as feature quantities. Is done.

図14は、60℃サイクルと60℃保存を除いた25℃サイクル、45℃サイクル、25℃保存と45℃保存の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と1,000Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図である。
ステップS93で図14に示すように「4Hzの複素インピーダンス虚数部と1,000Hzの複素インピーダンス実数部」を特徴量として「25℃保存」と他の「25℃サイクル、45℃サイクルと45℃保存の組」の分離が可能であることが示唆される。
FIG. 14 shows a complex impedance imaginary part (Ω) of 4 Hz and a complex impedance real part of 1,000 Hz (Ω) of 25 ° C. cycle, 45 ° C. cycle, 25 ° C. storage and 45 ° C. storage excluding 60 ° C. and 60 ° C. storage. FIG.
In step S93, as shown in FIG. 14, “4 Hz complex impedance imaginary part and 1,000 Hz complex impedance real part” are stored as “25 ° C.” and other “25 ° C. cycle, 45 ° C. cycle and 45 ° C. storage”. It is suggested that separation of the “set” is possible.

図15は、さらに25℃保存を除いた25℃サイクル、45℃サイクルと45℃保存の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と100Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図である。
ステップS94で図15に示すように「4Hzの複素インピーダンス虚数部と100Hzの複素インピーダンス虚数部」を特徴量として「45℃サイクル」と他の「25℃サイクルと45℃保存の組」の分離が可能であることが示唆される。
FIG. 15 is a diagram showing a relationship between a complex impedance imaginary part (Ω) of 4 Hz and a complex impedance imaginary part (Ω) of 100 Hz of 25 ° C. cycle, 45 ° C. cycle, and 45 ° C. storage excluding 25 ° C. storage. .
In step S94, as shown in FIG. 15, “45 ° C. cycle” and other “25 ° C. cycle and 45 ° C. storage group” are separated using “4 Hz complex impedance imaginary part and 100 Hz complex impedance imaginary part” as feature quantities. It is suggested that it is possible.

図16は、さらに45℃サイクルを除いた25℃サイクルと45℃保存の0.1Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図である。
ステップS95で図16に示すように「0.1Hzの複素インピーダンス虚数部と4Hzの複素インピーダンス虚数部」を特徴量として「25℃サイクル」と「45℃保存」の分離が可能であることが示唆される。
FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the 25 ° C. cycle excluding the 45 ° C. cycle, the complex impedance imaginary part (Ω) of 0.1 Hz stored at 45 ° C., and the complex impedance imaginary part (Ω) of 4 Hz.
In step S95, as shown in FIG. 16, it is suggested that “25 ° C. cycle” and “45 ° C. storage” can be separated using “0.1 Hz complex impedance imaginary part and 4 Hz complex impedance imaginary part” as a feature quantity. Is done.

以上で確認できた2次元特徴量は、「4Hzの複素インピーダンス虚数部と100Hzの複素インピーダンス実数」「100Hzの複素インピーダンス虚数部と0.1Hzの複素インピーダンス実数部」「4Hzの複素インピーダンス虚数部と1,000Hzの複素インピーダンス実数部」「4Hzの複素インピーダンス虚数部と100Hzの複素インピーダンス虚数部」「0.1Hzの複素インピーダンス虚数部と4Hzの複素インピーダンス虚数部」であり、4.0V休止後と同様の0.1Hz、4Hz、100Hz、1,000Hzの4周波数の複素インピーダンスの虚数部、実数部からなる8次元のデータは劣化要因分離(推定)の特徴量として使えることがわかる。   The two-dimensional feature quantities confirmed above are “4 Hz complex impedance imaginary part and 100 Hz complex impedance real part”, “100 Hz complex impedance imaginary part and 0.1 Hz complex impedance real part”, “4 Hz complex impedance imaginary part and “1,000 Hz complex impedance real part” “4 Hz complex impedance imaginary part and 100 Hz complex impedance imaginary part” “0.1 Hz complex impedance imaginary part and 4 Hz complex impedance imaginary part”, after 4.0 V pause It can be seen that the same eight-dimensional data consisting of the imaginary part and the real part of the complex impedance of four frequencies of 0.1 Hz, 4 Hz, 100 Hz, and 1,000 Hz can be used as the characteristic amount for the degradation factor separation (estimation).

図17は、劣化要因推定精度を調べるフローチャートを示す図である。この特徴量の劣化要因推定精度をSVMによる評価用劣化モデルを作成して、図17に示すステップで調べた結果を以下に示す。
ステップS91;「60℃サイクル」の特徴量のデータは18サンプル、「60℃保存」の特徴量は11サンプルで合計29サンプルであった。一方「25℃サイクル」の特徴量のデータは19サンプル、「45℃サイクル」の特徴量のデータは25サンプル、「25℃保存」の特徴量は32サンプル、「45℃保存」の特徴量のデータは28サンプル、で合計104サンプルであった。
FIG. 17 is a diagram illustrating a flowchart for checking the degradation factor estimation accuracy. The result of examining the degradation factor estimation accuracy of the feature quantity by creating a degradation model for evaluation by SVM and examining it in the steps shown in FIG. 17 is shown below.
Step S91: The characteristic amount data of “60 ° C. cycle” was 18 samples, and the characteristic amount of “60 ° C. storage” was 11 samples, for a total of 29 samples. On the other hand, the feature value data of “25 ° C. cycle” is 19 samples, the feature value data of “45 ° C. cycle” is 25 samples, the feature value of “25 ° C. storage” is 32 samples, and the feature value of “45 ° C. storage” is The data was 28 samples, for a total of 104 samples.

容量維持率の値で並べた「60℃サイクル」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうから一つ置きに全部で9サンプル選び、これを学習用データとした。同様に容量維持率の値で並べた「60℃保存」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうから一つ置きに全部で5サンプル選び、これを学習用データとした。これら合計14サンプルを「60℃サイクルと60℃保存の組」の学習用データとし、残り15サンプルを評価用データとした。   The data of the feature amount of the “60 ° C. cycle” arranged by the capacity retention rate value was selected in total from 9 samples every other one from the larger capacity retention rate, and used as learning data. Similarly, the data of “60 ° C. storage” feature values arranged in accordance with the capacity retention rate values were selected in total for every other sample from the larger capacity retention rates, and used as learning data. A total of 14 samples were used as learning data for a “set of 60 ° C. cycle and 60 ° C. storage”, and the remaining 15 samples were used as evaluation data.

容量維持率の値で並べた「25℃サイクル」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうからなるべく等間隔になるように抜き出して全部で5サンプル選び、これを学習用データとした。同様に容量維持率の値で並べた「45℃サイクル」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうからなるべく等間隔になるように抜き出して全部で5サンプル選び、これを学習用データとした。同様にして「25℃保存」の特徴量を全部で5サンプル選び、これを学習用データとした。同様に「45℃保存」の特徴量を全部で6サンプル選び、これを学習用データとした。これら合計21サンプルを「25℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の組」の学習用データとし、残り83サンプルを評価用データとした。   The feature value data of the “25 ° C. cycle” arranged by the capacity retention rate values were extracted at equal intervals from the larger capacity retention rate, and a total of 5 samples were selected and used as learning data. Similarly, the feature value data of the “45 ° C. cycle” arranged with the capacity maintenance rate values are extracted at equal intervals from the one with the larger capacity maintenance rate, and a total of 5 samples are selected. did. Similarly, a total of 5 samples of “25 ° C. storage” feature values were selected and used as learning data. Similarly, a total of 6 samples of “45 ° C. storage” feature values were selected and used as learning data. A total of 21 samples were used as learning data for “a set of 25 ° C. cycle, 25 ° C. storage, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage”, and the remaining 83 samples were used as evaluation data.

「60℃サイクルと60℃保存の組」の学習用データ14サンプルと「25℃サイクル、45℃サイクル、25℃保存と45℃保存の組」の学習用データ21サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成した。次に、「45℃サイクルと60℃サイクルの組」の評価用データ15サンプルと「25℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の組」の評価用データ83サンプル合計98サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち誤推定されたサンプルは無く、劣化要因推定精度は100%であった。   Deterioration factors for evaluation by SVM with 14 samples of learning data for “60 ° C cycle and 60 ° C storage” and 21 samples of learning data for “25 ° C cycle, 45 ° C cycle, 25 ° C storage and 45 ° C storage” A model (discriminant function) was created. Next, 15 samples for evaluation of “a set of 45 ° C. cycle and 60 ° C. cycle” and 83 samples for evaluation of “a set of 25 ° C. cycle, 25 ° C. storage, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage” total 98 samples. Degradation factors were estimated using the degradation factor model created for them. As a result, no sample was erroneously estimated in the evaluation data, and the degradation factor estimation accuracy was 100%.

ステップS92;ステップS91で選んだ「60℃サイクル」の学習用データ9サンプルを学習用データとし、残り9サンプルを評価用データとした。同様にステップS91で選んだ「60℃保存」の学習用データ5サンプルを学習用データとし、残り6サンプルを評価用データとした。
「60℃サイクル」の学習用データ9サンプルと「60℃保存」の学習用データ6サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成した。次に、「60℃サイクル」の評価用データ9サンプルと「60℃保存」の評価用データ6サンプル合計15サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち誤推定されたサンプルは無く、劣化要因推定精度は100%であった。
Step S92: Nine samples of learning data for the “60 ° C. cycle” selected in step S91 were used as learning data, and the remaining nine samples were used as evaluation data. Similarly, 5 samples of learning data “stored at 60 ° C.” selected in step S91 were used as learning data, and the remaining 6 samples were used as evaluation data.
A degradation factor model (discriminant function) for evaluation by SVM was created with 9 samples for learning of “60 ° C. cycle” and 6 samples of learning data for “60 ° C. storage”. Next, degradation factors were estimated using degradation factor models created for a total of 15 samples of 9 samples for evaluation of “60 ° C. cycle” and 6 samples of evaluation data for “60 ° C. storage”. As a result, no sample was erroneously estimated in the evaluation data, and the degradation factor estimation accuracy was 100%.

ステップS93;「25℃保存」の特徴量は32サンプルである、一方「25℃サイクル」の特徴量のデータは19サンプル、「45℃サイクル」の特徴量のデータは25サンプル、「45℃保存」の特徴量のデータは28サンプルである。
容量維持率の値で並べた「25℃保存」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうから一つ置きに全部で16サンプル選び、これを学習用データとし、残り16サンプルを評価用データとした。
Step S93: The feature quantity of “25 ° C. storage” is 32 samples, while the feature quantity data of “25 ° C. cycle” is 19 samples, and the feature quantity data of “45 ° C. cycle” is 25 samples, “45 ° C. storage” The feature amount data is 28 samples.
Select the data of the feature value of “Storage at 25 ° C.” arranged by the capacity maintenance rate value, and select 16 samples in total from the one with the larger capacity maintenance rate, and use this as learning data, and the remaining 16 samples for evaluation Data.

「25℃サイクル」の特徴量のデータからステップ1と同じ5サンプルを選び、これを学習用データとした。同様に「45℃サイクル」の特徴量のデータからステップ1と同じ5サンプルを選び、これを学習用データとした。同様にして「45℃保存」の特徴量のデータからステップ1と同じ6サンプルを選び、これを学習用データとした。これら合計16サンプルを「25℃サイクル、45℃サイクルと45℃保存の組」の学習用データとし、残り56サンプルを評価用データとした。   The same five samples as in Step 1 were selected from the feature value data of the “25 ° C. cycle” and used as learning data. Similarly, the same 5 samples as in Step 1 were selected from the feature value data of “45 ° C. cycle” and used as learning data. Similarly, the same 6 samples as in Step 1 were selected from the feature value data of “45 ° C. storage” and used as learning data. A total of 16 samples were used as learning data for “a set of 25 ° C. cycle, 45 ° C. cycle and 45 ° C. storage”, and the remaining 56 samples were used as evaluation data.

「25℃保存」の学習用データ16サンプルと「25℃サイクル45℃保存と60℃保存の組」の学習用データ16サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成した。次に、「25℃保存」の評価用データ16サンプルと「25℃サイクル、45℃保存と60℃保存の組」の評価用データ56サンプル合計72サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として、評価用データのうち誤推定されたサンプルは無く、劣化要因推定精度は100%であった。   A degradation factor model (discriminant function) for evaluation by SVM was created with 16 learning data samples of “25 ° C. storage” and 16 learning data samples of “25 ° C. cycle 45 ° C. storage and 60 ° C. storage set”. Next, degradation was performed using the degradation factor model created for a total of 72 samples of 16 samples for evaluation of “25 ° C. storage” and 56 samples of evaluation data for “25 ° C. cycle, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage” set. The factors were estimated. As a result, no sample was erroneously estimated in the evaluation data, and the degradation factor estimation accuracy was 100%.

ステップS94;「45℃サイクル」の特徴量は25サンプルである、一方「25℃サイクル」の特徴量のデータは19サンプル、「45℃保存」の特徴量のデータは28サンプルで合計47サンプルである。
容量維持率の値で並べた「45℃サイクル」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうから一つ置きに全部で13サンプル選び、これを学習用データとし、残り12サンプルを評価用データとした。
Step S94: “45 ° C. cycle” feature value is 25 samples, while “25 ° C. cycle” feature value data is 19 samples, “45 ° C. storage” feature value data is 28 samples, 47 samples in total. is there.
Select all 13 samples of “45 ° C cycle” feature values arranged by capacity retention rate, from the one with the largest capacity retention rate, and use it as learning data. The remaining 12 samples are for evaluation. Data.

容量維持率の値で並べた「25℃サイクル」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうからなるべく等間隔になるように抜き出して全部で5サンプル選び、これを学習用データとした。同様に容量維持率の値で並べた「45℃保存」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうからなるべく等間隔になるように抜き出して全部で8サンプル選び、これを学習用データとした。これら合計13サンプルを「25℃サイクルと45℃保存の組」の学習用データとし、残り34サンプルを評価用データとした。   The feature value data of the “25 ° C. cycle” arranged by the capacity retention rate values were extracted at equal intervals from the larger capacity retention rate, and a total of 5 samples were selected and used as learning data. Similarly, the feature value data of “stored at 45 ° C.” arranged by the capacity maintenance rate values are extracted at equal intervals from the larger capacity maintenance rate, and a total of 8 samples are selected. did. A total of 13 samples were used as learning data for the “25 ° C. cycle and 45 ° C. storage set”, and the remaining 34 samples were used as evaluation data.

「45℃サイクル」の学習用データ13サンプルと「25℃サイクルと45℃保存の組」の学習用データ13サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成した。次に、「45℃サイクル」の評価用データ12サンプルと「25℃サイクルと45℃保存の組」の評価用データ34サンプル合計46サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち誤推定されたサンプルは無く、劣化要因推定精度は100%であった。   A degradation factor model (discriminant function) for evaluation by SVM was created using 13 samples for learning of “45 ° C. cycle” and 13 samples of learning for “set of 25 ° C. cycle and 45 ° C. storage”. Next, degradation factors were estimated using degradation factor models created for a total of 46 samples of 12 samples for evaluation of “45 ° C. cycle” and 34 samples of evaluation data for “25 ° C. cycle and 45 ° C. storage set”. . As a result, no sample was erroneously estimated in the evaluation data, and the degradation factor estimation accuracy was 100%.

ステップS95;ステップS94で選んだ「25℃サイクル」の学習用データ5サンプルを学習用データとし、残り14サンプルを評価用データとした。同様にステップS94で選んだ「45℃保存」の学習用データ8サンプルを学習用データとし、残り20サンプルを評価用データとした。
「25℃サイクル」の学習用データ5サンプルと「45℃保存」の学習用データ8サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成した。次に、「25℃サイクル」の評価用データ14サンプルと「45℃保存」の評価用データ20サンプル合計34サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち誤推定されたサンプルは無く、劣化要因推定精度は100%であった。
Step S95: 5 samples of learning data of “25 ° C. cycle” selected in step S94 were used as learning data, and the remaining 14 samples were used as evaluation data. Similarly, 8 samples of learning data “stored at 45 ° C.” selected in step S94 were used as learning data, and the remaining 20 samples were used as evaluation data.
A deterioration factor model (discriminant function) for evaluation by SVM was created with 5 samples of learning data for “25 ° C. cycle” and 8 samples of learning data for “45 ° C. storage”. Next, deterioration factors were estimated using deterioration factor models created for a total of 34 samples of 14 samples for evaluation of “25 ° C. cycle” and 20 samples of evaluation data for “45 ° C. storage”. As a result, no sample was erroneously estimated in the evaluation data, and the degradation factor estimation accuracy was 100%.

<A電池3.2V休止後6次元特徴量>
A電池で収集した複素インピーダンスの値の中で容量維持率93%から70%のデータで3.2V休止後に対して、抽出した周波数0.1Hz、4Hz(3.99Hz)、10Hz、50.2Hz、100Hz、1,000Hzのデータを観察すると、4.0V休止後と同様の0.1Hz、4Hz、100Hz、1,000Hzの4種類だけではなく、4Hz,10Hz,100Hzの3種類の周波数のデータであってもA電池の6種類の劣化要因を分離できることがわかった。
<A battery 3.2V after 6V rest>
The extracted frequencies of 0.1 Hz, 4 Hz (3.99 Hz), 10 Hz, and 50.2 Hz with respect to the value of the complex impedance collected by the A battery after 3.2 V pause with the capacity maintenance rate of 93% to 70%. When observing 100 Hz and 1,000 Hz data, not only four types of 0.1 Hz, 4 Hz, 100 Hz, and 1,000 Hz, which are the same as after 4.0 V pause, but also three types of data of 4 Hz, 10 Hz, and 100 Hz. Even so, it was found that the six types of deterioration factors of the A battery can be separated.

まず、2次元の特徴量を観察することにより、次に示すステップS101からステップS105の5ステップで4Hz(3.99Hz)、10Hz、100Hzの3種類、すなわち6次元の特徴量を用いてA電池の6種類の劣化要因を分離できることがわかった。
図18は、すべての劣化要因の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と10Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図である。
First, by observing a two-dimensional feature amount, A battery is used by using three types of 4 Hz (3.99 Hz), 10 Hz, and 100 Hz, that is, a six-dimensional feature amount in five steps from step S101 to step S105 shown below. It was found that 6 types of deterioration factors can be separated.
FIG. 18 is a diagram illustrating the relationship between the complex impedance imaginary part (Ω) of 4 Hz and the complex impedance imaginary part (Ω) of 10 Hz, which are all deterioration factors.

すなわち、ステップS101で図18に示すように「4Hzの複素インピーダンス虚数部と10Hzの複素インピーダンス虚数部」を特徴量として「60℃サイクルと60℃保存の組」と他の「25℃サイクル、45℃サイクル、25℃保存と45℃保存の組」を分離する。
図19は、60℃サイクルと60℃保存の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と100Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図である。
That is, in step S101, as shown in FIG. 18, “4 Hz complex impedance imaginary part and 10 Hz complex impedance imaginary part” is used as a feature amount, “60 ° C. cycle and 60 ° C. storage pair” and other “25 ° C. cycle, 45 ° Separate the "Circulation cycle, 25 ° C storage and 45 ° C storage set".
FIG. 19 is a diagram illustrating a relationship between a complex impedance imaginary part (Ω) of 4 Hz and a complex impedance imaginary part (Ω) of 100 Hz stored at 60 ° C. and stored at 60 ° C. FIG.

ステップS102で図19に示すように「4Hzの複素インピーダンス虚数部と100Hzの複素インピーダンス虚数部」を特徴量として「60℃サイクル」と「60℃保存」を分離する。
図20は、60℃サイクルと60℃保存を除いた25℃サイクル、45℃サイクル、25℃保存と45℃保存の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と10Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図である。
In step S102, as shown in FIG. 19, “60 ° C. cycle” and “60 ° C. storage” are separated using “4 Hz complex impedance imaginary part and 100 Hz complex impedance imaginary part” as a feature quantity.
FIG. 20 shows a complex impedance imaginary part (Ω) of 4 Hz and a complex impedance imaginary part (Ω) of 10 Hz of 25 ° C. cycle, 45 ° C. cycle, 25 ° C. storage and 45 ° C. storage excluding 60 ° C. and 60 ° C. storage. It is a figure which shows the relationship.

ステップS103で図20に示すように「4Hzの複素インピーダンス虚数部と10Hzの複素インピーダンス虚数部」を特徴量として「25℃サイクル」と他の「45℃サイクル、25℃保存と45℃保存の組」を分離する。
図21は、さらに25℃サイクルを除いた45℃サイクル、25℃保存と45℃保存の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と100Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図である。
In step S103, as shown in FIG. 20, “4 Hz complex impedance imaginary part and 10 Hz complex impedance imaginary part” are used as feature quantities, and “25 ° C. cycle” and other “45 ° C. cycle, 25 ° C. storage and 45 ° C. storage” set. Is separated.
FIG. 21 is a diagram showing the relationship between the complex impedance imaginary part (Ω) of 4 Hz and the complex impedance real part (Ω) of 100 Hz of 45 ° C. cycle excluding the 25 ° C. cycle, 25 ° C. storage and 45 ° C. storage. .

ステップS104で図21に示すように「4Hzの複素インピーダンス虚数部と100Hzの複素インピーダンス実数部」を特徴量として「25℃保存」と他の「45℃サイクルと45℃保存の組」を分離する。
図22は、さらに25℃保存を除いた45℃サイクルと45℃保存の10Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と100Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図である。
In step S104, as shown in FIG. 21, “4 Hz complex impedance imaginary part and 100 Hz complex impedance real part” are separated into “25 ° C. storage” and other “45 ° C. cycle and 45 ° C. storage” as feature quantities. .
FIG. 22 is a diagram showing a relationship between a 45 ° C. cycle excluding storage at 25 ° C., a 10 Hz complex impedance imaginary part (Ω) and a 100 Hz complex impedance imaginary part (Ω) after 45 ° C. storage.

ステップS105で図22に示すように「10Hzの複素インピーダンス虚数部と100Hzの複素インピーダンス虚数部」を特徴量として「45℃サイクル」と「45℃保存」を分離する。
以上で確認できた2次元特徴量は、「4Hzの複素インピーダンス虚数部と10Hzの複素インピーダンス虚数部」「4Hzの複素インピーダンス虚数部と100Hzの複素インピーダンス虚数部」「4Hzの複素インピーダンス虚数部と10Hzの複素インピーダンス虚数部」「4Hzの複素インピーダンス虚数部と100Hzの複素インピーダンス実数部」「10Hzの複素インピーダンス虚数部と100Hzの複素インピーダンス虚数部」であり、4Hz、10Hz、100Hzの3周波数の複素インピーダンスの虚数部、実数部からなる6次元のデータは劣化要因分離(推定)の特徴量として使えることがわかる。
In step S105, as shown in FIG. 22, “45 ° C. cycle” and “45 ° C. storage” are separated using “10 Hz complex impedance imaginary part and 100 Hz complex impedance imaginary part” as the feature quantity.
The two-dimensional feature amount confirmed above is “4 Hz complex impedance imaginary part and 10 Hz complex impedance imaginary part” “4 Hz complex impedance imaginary part and 100 Hz complex impedance imaginary part” “4 Hz complex impedance imaginary part and 10 Hz. Complex impedance imaginary part ”,“ 4 Hz complex impedance imaginary part and 100 Hz complex impedance real part ”,“ 10 Hz complex impedance imaginary part and 100 Hz complex impedance imaginary part ”, 3 Hz complex impedance of 4 Hz, 10 Hz, and 100 Hz It can be seen that the 6-dimensional data composed of the imaginary part and the real part of can be used as a feature quantity for separation factor estimation (estimation).

図23は、劣化要因推定精度を調べるフローチャートを示す図である。この特徴量の劣化要因推定精度をSVMによる評価用劣化モデルを作成して、図23に示すステップで調べた結果を以下に示す。
ステップS101;学習用データと評価用データの作成方法(選び方)は、8次元特徴量でのステップ1と同様の方法で行った。
FIG. 23 is a diagram illustrating a flowchart for checking the degradation factor estimation accuracy. The result of examining the degradation factor estimation accuracy of the feature quantity by creating a degradation model for evaluation by SVM and examining it in the steps shown in FIG. 23 is shown below.
Step S101: The learning data and evaluation data creation method (how to select) was performed in the same manner as in Step 1 with 8-dimensional feature values.

「60℃サイクルと60℃保存の組」の学習用データ14サンプルと「25℃サイクル、45℃サイクル、25℃保存と45℃保存の組」の学習用データ21サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成した。次に、「45℃サイクルと60℃サイクルの組」の評価用データ15サンプルと「25℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の組」の評価用データ83サンプル合計98サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち誤推定されたサンプルは無く、劣化要因推定精度は100%であった。   Deterioration factors for evaluation by SVM with 14 samples of learning data for “60 ° C cycle and 60 ° C storage” and 21 samples of learning data for “25 ° C cycle, 45 ° C cycle, 25 ° C storage and 45 ° C storage” A model (discriminant function) was created. Next, 15 samples for evaluation of “a set of 45 ° C. cycle and 60 ° C. cycle” and 83 samples for evaluation of “a set of 25 ° C. cycle, 25 ° C. storage, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage” total 98 samples. Degradation factors were estimated using the degradation factor model created for them. As a result, no sample was erroneously estimated in the evaluation data, and the degradation factor estimation accuracy was 100%.

ステップS102;学習用データと評価用データの作成方法(選び方)は、8次元特徴量でのステップ2と同様の方法で行った。
「60℃サイクル」の学習用データ9サンプルと「60℃保存」の学習用データ6サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成した。次に、「60℃サイクル」の評価用データ9サンプルと「60℃保存」の評価用データ6サンプル合計15サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち誤推定されたサンプルは無く、劣化要因推定精度は100%であった。
Step S102: The method for creating (selecting) the learning data and the evaluation data was performed in the same manner as in Step 2 with the 8-dimensional feature amount.
A degradation factor model (discriminant function) for evaluation by SVM was created with 9 samples for learning of “60 ° C. cycle” and 6 samples of learning data for “60 ° C. storage”. Next, degradation factors were estimated using degradation factor models created for a total of 15 samples of 9 samples for evaluation of “60 ° C. cycle” and 6 samples of evaluation data for “60 ° C. storage”. As a result, no sample was erroneously estimated in the evaluation data, and the degradation factor estimation accuracy was 100%.

ステップS103;「25℃サイクル」の特徴量は19サンプルである、一方「45℃サイクル」の特徴量のデータは25サンプル、「25℃保存」の特徴量のデータは32サンプル、「45℃保存」の特徴量のデータは28サンプルである。
容量維持率の値で並べた「25℃サイクル」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうから一つ置きに全部で9サンプル選び、これを学習用データとし、残り10サンプルを評価用データとした。
Step S103: The characteristic amount of “25 ° C. cycle” is 19 samples, while the characteristic amount data of “45 ° C. cycle” is 25 samples, the characteristic amount data of “25 ° C. storage” is 32 samples, and “45 ° C. storage” The feature amount data is 28 samples.
Select 9 samples of “25 ° C cycle” feature values arranged by capacity maintenance rate every other one from the largest capacity maintenance rate, and use it as learning data. The remaining 10 samples are used for evaluation. Data.

「25℃保存」の特徴量のデータからステップ1と同じ5サンプルを選び、これを学習用データとした。同様に「45℃サイクル」の特徴量のデータからステップS101と同じ5サンプルを選び、これを学習用データとした。同様にして「45℃保存」の特徴量のデータからステップS101と同じ6サンプルを選び、これを学習用データとした。これら合計16サンプルを「45℃サイクル、25℃保存と45℃保存の組」の学習用データとし、残り69サンプルを評価用データとした。   The same 5 samples as in Step 1 were selected from the feature value data of “stored at 25 ° C.” and used as learning data. Similarly, the same five samples as those in step S101 were selected from the feature value data of “45 ° C. cycle” and used as learning data. Similarly, the same 6 samples as in step S101 were selected from the feature value data of “stored at 45 ° C.” and used as learning data. A total of 16 samples were used as learning data for “a set of 45 ° C. cycle, 25 ° C. storage and 45 ° C. storage”, and the remaining 69 samples were used as evaluation data.

「25℃サイクル」の学習用データ9サンプルと「25℃サイクル45℃保存と60℃保存の組」の学習用データ16サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成した。次に、「25℃保存」の評価用データ10サンプルと「25℃サイクル、45℃保存と60℃保存の組」の評価用データ69サンプル合計79サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち誤推定されたサンプルは無く、劣化要因推定精度は100%であった。   A deterioration factor model (discriminant function) for evaluation by SVM was created with 9 samples of learning data for “25 ° C. cycle” and 16 samples of learning data for “25 ° C. cycle 45 ° C. storage and 60 ° C. storage set”. Next, degradation was performed using the degradation factor model created for a total of 79 samples of 10 samples for evaluation of “storage at 25 ° C.” and 69 samples of evaluation data for “25 ° C. cycle, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage”. The factors were estimated. As a result, no sample was erroneously estimated in the evaluation data, and the degradation factor estimation accuracy was 100%.

ステップS104;「25℃保存」の特徴量は32サンプルである、一方「45℃サイクル」の特徴量のデータは25サンプル、「45℃保存」の特徴量のデータは28サンプルで合計47サンプルである。
容量維持率の値で並べた「25℃保存」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうから一つ置きに全部で16サンプル選び、これを学習用データとし、残り16サンプルを評価用データとした。
Step S104: “25 ° C. storage” feature values are 32 samples, while “45 ° C. cycle” feature value data is 25 samples, and “45 ° C. storage” feature values data is 28 samples, for a total of 47 samples. is there.
Select the data of the feature value of “Storage at 25 ° C.” arranged by the capacity maintenance rate value, and select 16 samples in total from the one with the larger capacity maintenance rate, and use this as learning data, and the remaining 16 samples for evaluation Data.

容量維持率の値で並べた「45℃サイクル」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうからなるべく等間隔になるように抜き出して全部で8サンプル選び、これを学習用データとした。同様に容量維持率の値で並べた「45℃保存」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうからなるべく等間隔になるように抜き出して全部で8サンプル選び、これを学習用データとした。これら合計16サンプルを「45℃サイクルと45℃保存の組」の学習用データとし、残り37サンプルを評価用データとした。   The characteristic amount data of the “45 ° C. cycle” arranged by the capacity retention rate values were extracted at equal intervals as much as possible from the larger capacity retention rate, and a total of 8 samples were selected and used as learning data. Similarly, the feature value data of “stored at 45 ° C.” arranged by the capacity maintenance rate values are extracted at equal intervals from the larger capacity maintenance rate, and a total of 8 samples are selected. did. A total of 16 samples were used as learning data for “45 ° C. cycle and 45 ° C. storage set”, and the remaining 37 samples were used as evaluation data.

「25℃保存」の学習用データ16サンプルと「45℃サイクルと45℃保存の組」の学習用データ16サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成した。次に、「25℃保存」の評価用データ16サンプルと「45℃サイクルと45℃保存の組」の評価用データ37サンプル合計53サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち誤推定されたサンプルは無く、劣化要因推定精度は100%であった。   A degradation factor model (discriminant function) for evaluation by SVM was created with 16 learning data samples of “25 ° C. storage” and 16 learning data samples of “45 ° C. cycle and 45 ° C. storage set”. Next, degradation factors were estimated using degradation factor models created for a total of 53 samples of 16 samples for evaluation of “25 ° C. storage” and 37 samples of evaluation data for “45 ° C. cycle and 45 ° C. storage set”. . As a result, no sample was erroneously estimated in the evaluation data, and the degradation factor estimation accuracy was 100%.

ステップS105;「45℃サイクル」の特徴量のデータは25サンプルである。一方、「45℃保存」の特徴量のデータは28サンプルである。
容量維持率の値で並べた「45℃サイクル」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうから一つ置きに全部で12サンプル選び、これを学習用データとし、残り13サンプルを評価用データとした。
Step S105: The data of the feature value of “45 ° C. cycle” is 25 samples. On the other hand, the feature amount data of “45 ° C. storage” is 28 samples.
Select all 12 samples of the feature value of the “45 ° C cycle” arranged by capacity retention rate, from the one with the largest capacity retention rate, and use it as learning data. The remaining 13 samples are for evaluation. Data.

容量維持率の値で並べた「45℃保存」の特徴量のデータを、容量維持率の大きいほうから一つ置きに全部で14サンプル選び、これを学習用データとし、残り14サンプルを評価用データとした。
「45℃サイクル」の学習用データ12サンプルと「45℃保存」の学習用データ14サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成した。次に、「45℃サイクル」の評価用データ13サンプルと「45℃保存」の評価用データ14サンプル合計27サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち誤推定されたサンプルは無く、劣化要因推定精度は100%であった。
Select 14 samples in total from the one with the larger capacity retention rate, and select 14 samples for the feature value data stored at 45 ° C, arranged by capacity retention rate, and use the remaining 14 samples for evaluation. Data.
A deterioration factor model (discriminant function) for evaluation by SVM was created with 12 samples of learning data for “45 ° C. cycle” and 14 samples of learning data for “45 ° C. storage”. Next, degradation factors were estimated using degradation factor models created for a total of 27 samples of 13 samples for evaluation of “45 ° C. cycle” and 14 samples of evaluation data for “45 ° C. storage”. As a result, no sample was erroneously estimated in the evaluation data, and the degradation factor estimation accuracy was 100%.

<1周波数での複素インピーダンス>
A電池4.0V休止後において2次元特徴量データを作成する際に、異なる周波数の虚数部と実数部、または異なる周波数の虚数部と虚数部を使用した。しかし、同一周波数の実数部と虚数部を使って2次元特徴量データを作成することで劣化要因の分離することも可能である。具体的にA電池4.0V休止後の0.1Hz、4Hz、100Hzの複素インピーダンスデータで見てみる。
<Complex impedance at one frequency>
When creating the two-dimensional feature value data after A battery 4.0V rest, the imaginary part and real part of different frequencies, or the imaginary part and imaginary part of different frequencies were used. However, it is also possible to separate degradation factors by creating two-dimensional feature data using the real part and imaginary part of the same frequency. Specifically, let us look at complex impedance data of 0.1 Hz, 4 Hz, and 100 Hz after A battery 4.0 V pause.

図24は、すべての劣化要因の0.1Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と0.1Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図で、図25は、25℃サイクルを除いた45℃サイクル、60℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の100Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と100Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図で、図26は、45℃保存と60℃保存の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と4Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図で、図27は、さらに45℃保存と60℃保存を除いた45℃サイクル、60℃サイクルと25℃保存の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と4Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図で、図28は、さらに25℃保存を除いた45℃サイクルと60℃サイクルの0.1Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と0.1Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図である。   FIG. 24 is a diagram showing the relationship between the complex impedance imaginary part (Ω) of 0.1 Hz and the real part of complex impedance (Ω) of 0.1 Hz, and FIG. 25 excludes the 25 ° C. cycle. FIG. 26 shows the relationship between the 100 Hz complex impedance imaginary part (Ω) and the 100 Hz complex impedance real part (Ω) of 45 ° C. cycle, 60 ° C. cycle, 25 ° C. storage, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage. FIG. 27 is a diagram showing the relationship between the complex impedance imaginary part (Ω) of 4 Hz stored at 45 ° C. and 60 ° C. and the real part (Ω) of 4 Hz complex impedance. FIG. 27 further excludes 45 ° C. storage and 60 ° C. storage. FIG. 28 is a diagram showing the relationship between the 4 Hz complex impedance imaginary part (Ω) and the 4 Hz complex impedance real part (Ω) stored at 45 ° C., 60 ° C. and 25 ° C. Furthermore, it is a figure which shows the relationship between the 45-degree C cycle except a 25 degreeC preservation | save, the complex impedance imaginary part ((omega | ohm)) of 0.1 Hz of a 45-degree cycle, and the complex impedance real part ((ohm)) of 0.1 Hz.

図24に示すように1Hzの複素インピーダンスのデータからは「25℃サイクル」と「45℃サイクル、60℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の組」が分離できる。「25℃サイクル」の分離後、図25に示すように「45℃サイクル、60℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の組」は100Hz複素インピーダンスにより「45℃サイクル、60℃サイクルと25℃保存の組」と他の「45℃保存と60℃保存の組」が分離できる。図26に示すように「45℃保存と60℃保存の組」の4Hzの複素インピーダンスを使うことにより「45℃保存」と「60℃保存」が分離できる。同様に図27に示すように「45℃サイクル、60℃サイクルと25℃保存の組」の4Hzの複素インピーダンスを使うことにより「25℃保存」と「45℃サイクルと60℃サイクルの組」が分離できる。次に、図28に示すように「45℃サイクルと60℃サイクルの組」を再び0.1Hzの複素インピーダンスを使うことにより「45℃サイクル」と「60℃サイクル」に分離できる。   As shown in FIG. 24, “25 ° C. cycle” and “45 ° C. cycle, 60 ° C. cycle, 25 ° C. storage, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage set” can be separated from 1 Hz complex impedance data. After separation of “25 ° C. cycle”, as shown in FIG. 25, “45 ° C. cycle, 60 ° C. cycle, 25 ° C. storage, 45 ° C. storage and 60 ° C. set” is “45 ° C. cycle, 60 ° C. according to 100 Hz complex impedance”. The “cycle and 25 ° C. storage set” and other “45 ° C. storage and 60 ° C. storage set” can be separated. As shown in FIG. 26, “45 ° C. storage” and “60 ° C. storage” can be separated by using the complex impedance of 4 Hz of “a set of 45 ° C. storage and 60 ° C. storage”. Similarly, as shown in FIG. 27, by using the complex impedance of 4 Hz of “45 ° C. cycle, 60 ° C. cycle and 25 ° C. storage”, “25 ° C. storage” and “45 ° C. cycle and 60 ° C. cycle set” can be obtained. Can be separated. Next, as shown in FIG. 28, the “set of 45 ° C. cycle and 60 ° C. cycle” can be separated into “45 ° C. cycle” and “60 ° C. cycle” by using the complex impedance of 0.1 Hz again.

<A電池複素インピーダンス測定による容量維持率推定>
図29は、4Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その1)である。A電池において、容量維持率93%から70%のデータで、4.0V休止後の8次元特徴量に含まれる4Hzの複素インピーダンスの実数部をX軸、4Hzの複素インピーダンスの実数部のデータに対応する容量維持率をY軸にとったグラフを図29に示す。容量維持率97%から80%の各劣化要因での実際の測定データのサンプル数と容量維持率の範囲は以下の通りで、合計133サンプルである。
<Capacity maintenance rate estimation by A battery complex impedance measurement>
FIG. 29 is a diagram (part 1) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 4 Hz and a capacity maintenance ratio (%). In the A battery, the real part of the complex impedance of 4 Hz included in the eight-dimensional feature amount after the 4.0 V pause is changed to the data of the real part of the complex impedance of 4 Hz in the data of the capacity maintenance ratio 93% to 70%. FIG. 29 shows a graph in which the corresponding capacity retention rate is taken on the Y axis. The number of samples of actual measurement data and the range of the capacity maintenance ratio for each deterioration factor of the capacity maintenance ratio from 97% to 80% are as follows, and a total of 133 samples.

25℃サイクル:19サンプル(容量維持率:91.9%〜71.1%)
45℃サイクル:25サンプル(容量維持率: 90.4%〜71.0%)
60℃サイクル:18サンプル(容量維持率: 92.9%〜73.2%)
25℃保存:32サンプル(容量維持率: 93.0%〜81.1%)
45℃保存:28サンプル(容量維持率: 92.1%〜69.1%)
60℃保存:11サンプル(容量維持率: 92.8%〜70.2%)
これらのデータで4.0V放電休止後の4Hz複素インピーダンス実数値から容量維持率を推定する場合の推定精度を検証する。
25 ° C. cycle: 19 samples (capacity maintenance ratio: 91.9% to 71.1%)
45 ° C. cycle: 25 samples (capacity retention: 90.4% to 71.0%)
60 ° C. cycle: 18 samples (capacity maintenance rate: 92.9% to 73.2%)
Storage at 25 ° C .: 32 samples (capacity maintenance rate: 93.0% to 81.1%)
Storage at 45 ° C .: 28 samples (capacity maintenance rate: 92.1% to 69.1%)
Storage at 60 ° C .: 11 samples (capacity maintenance rate: 92.8% to 70.2%)
With these data, the estimation accuracy in the case of estimating the capacity maintenance rate from the real value of 4 Hz complex impedance after 4.0 V discharge suspension is verified.

劣化要因を問わず、全データをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線で近似したグラフを図29に示す。この3次近似曲線を用いることにより4.0V放電休止後の4Hzインピーダンスの測定から、その電池の容量維持率をある精度で推定できる。
この精度(近似曲線の容量維持率推定精度)を実測されたサンプルの容量維持率と、そのサンプルの4.0V放電休止後の4Hz複素インピーダンス実数値を近似曲線に代入し得られた容量維持率との誤差をΔCとしたとき、ΔCの標準偏差の2倍(2σΔC)、すなわち、ΔCが正規分布すると仮定した場合、推定値から±何パーセントの幅を想定すれば95%の実測値がその誤差の間に入るか、で評価する。2σΔCが0%に近いほど、推定精度が高いことになる。
FIG. 29 shows a graph in which all data are plotted regardless of the deterioration factor and approximated by a cubic curve that minimizes the square error. By using this cubic approximate curve, the capacity maintenance rate of the battery can be estimated with a certain accuracy from the measurement of the 4 Hz impedance after the 4.0 V discharge is stopped.
The capacity retention ratio obtained by substituting the actual capacity value of the sample for which the accuracy (capacity retention ratio estimation accuracy of the approximate curve) was actually measured and the real value of 4 Hz complex impedance after the 4.0 V discharge suspension of the sample into the approximate curve. Is assumed to be twice the standard deviation of ΔC (2σΔC), that is, assuming that ΔC is normally distributed, an estimated value of 95% is obtained by assuming a range of ± percent from the estimated value. Evaluate whether it falls between the errors. The closer 2σΔC is to 0%, the higher the estimation accuracy.

評価の結果は、次の通りである。
全データ:133サンプル(2σΔC=5.83%)
25℃サイクル:19サンプル(2σΔC=7.98%)
45℃サイクル:25サンプル(2σΔC=4.02%)
60℃サイクル:18サンプル(2σΔC=3.06%)
25℃保存:32サンプル(2σΔC=2.93%)
45℃保存:28サンプル(2σΔC=3.92%)
60℃保存:11サンプル(2σΔC=4.04%)
各劣化要因ごとの精度評価値は、各劣化要因のデータだけで近似曲線に対する2σΔCを計算した結果である。
The results of the evaluation are as follows.
All data: 133 samples (2σΔC = 5.83%)
25 ° C. cycle: 19 samples (2σΔC = 7.98%)
45 ° C cycle: 25 samples (2σΔC = 4.02%)
60 ° C. cycle: 18 samples (2σΔC = 3.06%)
Storage at 25 ° C .: 32 samples (2σΔC = 2.93%)
Storage at 45 ° C .: 28 samples (2σΔC = 3.92%)
Storage at 60 ° C .: 11 samples (2σΔC = 4.04%)
The accuracy evaluation value for each degradation factor is the result of calculating 2σΔC for the approximate curve using only the data for each degradation factor.

図30は、4Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その2)である。図30は、図29と同じグラフで、各点がどの劣化要因で劣化した電池かを分類して表示したものを示す。図30から明らかなように、劣化要因が異なると4Hz複素数インピーダンス実数部と容量維持率の変化の関係は異なる。従って、劣化要因ごとに別々に4Hz複素数インピーダンス実数部と容量維持率の関係の二乗誤差が最小となる3次曲線を求めることにより、4Hz複素数インピーダンス実数部の測定から推定した容量維持率推定の推定精度が高くなる。以下にその精度を具体的に示す。   FIG. 30 is a diagram (part 2) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 4 Hz and a capacity maintenance ratio (%). FIG. 30 is a graph that is the same graph as FIG. 29, and shows a classification and display of the deterioration factor of each point. As is clear from FIG. 30, when the deterioration factors are different, the relationship between the real part of the 4 Hz complex impedance and the change in the capacity maintenance rate is different. Therefore, the capacity maintenance rate estimation estimated from the measurement of the 4 Hz complex impedance real part is obtained by obtaining a cubic curve that minimizes the square error of the relationship between the real part of the 4 Hz complex impedance and the capacity maintenance rate separately for each deterioration factor. Increases accuracy. The accuracy is specifically shown below.

図31は、4Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その3)である。
25℃サイクルのサンプルのみをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線で近似したグラフを図31に示す。このときの2σΔCは5.95%である。この精度は全データでの推定精度5.83%より少し悪く、全データを使った近似曲線で25℃サイクルの推定精度7.98%よりは精度が高くなっている。
FIG. 31 is a diagram (part 3) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 4 Hz and a capacity retention rate (%).
FIG. 31 shows a graph obtained by plotting only the sample of the 25 ° C. cycle and approximating it with a cubic curve that minimizes the square error. At this time, 2σΔC is 5.95%. This accuracy is a little worse than the estimated accuracy of 5.83% in all data, and the accuracy is higher than the estimated accuracy of 7.98% in the 25 ° C. cycle in the approximate curve using all data.

図32は、4Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その4)である。
45℃サイクルのサンプルのみをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線で近似したグラフを図32に示す。このときの2σΔCは3.30%である。この精度は全データでの推定精度5.83%、全データを使った近似曲線で45℃サイクルの推定精度4.02%より精度が高くなっている。
FIG. 32 is a diagram (No. 4) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 4 Hz and a capacity retention rate (%).
FIG. 32 shows a graph obtained by plotting only a sample at a 45 ° C. cycle and approximating with a cubic curve that minimizes the square error. At this time, 2σΔC is 3.30%. This accuracy is higher than the estimated accuracy of 5.83% for all data, and the approximated curve using all data is higher than the estimated accuracy of 4.02% for 45 ° C. cycle.

図33は、4Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その5)である。
60℃サイクルのサンプルのみをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線で近似したグラフを図33に示す。このときの2σΔCは2.59%である。この精度は全データでの推定精度5.83%、全データを使った近似曲線で60℃サイクルの推定精度3.06%より精度が高くなっている。
FIG. 33 is a diagram (No. 5) showing a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 4 Hz and a capacity retention rate (%).
FIG. 33 shows a graph obtained by plotting only the sample of the 60 ° C. cycle and approximating it with a cubic curve that minimizes the square error. At this time, 2σΔC is 2.59%. This accuracy is higher than the estimated accuracy of 5.83% for all data, and the estimated accuracy of 3.06% for the 60 ° C. cycle in the approximate curve using all data.

図34は、4Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その6)である。
25℃保存のサンプルのみをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線で近似したグラフを図34に示す。このときの2σΔCは1.88%である。この精度は全データでの推定精度5.83%、全データを使った近似曲線で25℃保存の推定精度2.93%より精度が高くなっている。
FIG. 34 is a diagram (part 6) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 4 Hz and a capacity retention rate (%).
FIG. 34 shows a graph in which only a sample stored at 25 ° C. is plotted and approximated by a cubic curve that minimizes the square error. At this time, 2σΔC is 1.88%. This accuracy is higher than the estimated accuracy of 5.83% for all data, and the estimated accuracy of 2.93% stored at 25 ° C. for the approximate curve using all data.

図35は、4Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その7)である。
45℃保存のサンプルのみをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線で近似したグラフを図35に示す。このときの2σΔCは2.98%である。この精度は全データでの推定精度5.83%、全データを使った近似曲線で45℃保存の推定精度3.92%より精度が高くなっている。
FIG. 35 is a diagram (No. 7) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 4 Hz and a capacity retention rate (%).
FIG. 35 shows a graph in which only samples stored at 45 ° C. are plotted and approximated by a cubic curve that minimizes the square error. At this time, 2σΔC is 2.98%. This accuracy is higher than the estimated accuracy of 5.83% for all data, and the estimated accuracy of 3.92% stored at 45 ° C. for the approximate curve using all data.

図36は、4Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その8)である。
60℃保存のサンプルのみをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線で近似したグラフを図36に示す。このときの2σΔCは1.46%である。この精度は全データでの推定精度5.83%、全データを使った近似曲線で60℃保存の推定精度4.04%より精度が高くなっている。
FIG. 36 is a diagram (No. 8) illustrating the relationship between the real part (Ω) of the complex impedance of 4 Hz and the capacity retention rate (%).
FIG. 36 shows a graph in which only a sample stored at 60 ° C. is plotted and approximated by a cubic curve that minimizes the square error. At this time, 2σΔC is 1.46%. This accuracy is higher than the estimated accuracy of 5.83% for all data, and the estimated curve stored at 60 ° C. is 4.04% for the approximate curve using all data.

以上の結果より、劣化要因を推定識別することにより容量維持率の推定精度が向上することが判る。
複素インピーダンスは、実数部に限らず虚数値を用いても同様である。
図37は、4Hzの複素インピーダンスの虚数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その1)である。A電池において、容量維持率93%から70%のデータで、4.0V休止後の8次元特徴量に含まれる4Hzの複素インピーダンスの虚数部をX軸、4Hzの複素インピーダンスの虚数部のデータに対応する容量維持率をY軸にとったグラフを図37に示す。4.0V放電休止後の4Hz複素インピーダンス実数値の場合と同じ容量維持率97%から80%の各劣化要因での実際の測定データ、合計133サンプルにおいて、4.0V放電休止後の4Hz複素インピーダンス虚数値から容量維持率を推定する場合の推定精度を検証する。
From the above results, it can be seen that the estimation accuracy of the capacity maintenance rate is improved by estimating and identifying the deterioration factor.
The complex impedance is not limited to the real part, and the same applies even if an imaginary value is used.
FIG. 37 is a diagram (part 1) illustrating a relationship between an imaginary part (Ω) of a complex impedance of 4 Hz and a capacity retention rate (%). In the A battery, the imaginary part of the complex impedance of 4 Hz included in the 8-dimensional feature amount after the 4.0 V pause is changed to the data of the imaginary part of the complex impedance of 4 Hz, with the capacity maintenance rate of 93% to 70%. FIG. 37 shows a graph in which the corresponding capacity retention rate is taken on the Y axis. 4Hz complex impedance after 4.0V discharge rest in the actual measurement data for each degradation factor of 97% to 80% capacity maintenance rate same as the case of 4Hz complex impedance real value after 4.0V discharge rest, in total 133 samples The estimation accuracy when estimating the capacity maintenance rate from the imaginary value is verified.

劣化要因を問わず、全データをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線で近似したグラフを図37に示す。この3次近似曲線を用いることにより4.0V放電休止後の4Hzインピーダンスの測定から、その電池の容量維持率をある精度で推定できる。
この精度(近似曲線の容量維持率推定精度)を実測されたサンプルの容量維持率と、そのサンプルの4.0V放電休止後の4Hz複素インピーダンス虚数値を近似曲線に代入し得られた容量維持率との誤差をΔCとしたとき、ΔCの標準偏差の2倍(2σΔC)、すなわち、ΔCが正規分布すると仮定した場合、推定値から±何パーセントの幅を想定すれば95%の実測値がその誤差の間に入るか、で評価する。2σΔCが0%に近いほど、推定精度が高いことになる。
FIG. 37 shows a graph obtained by plotting all the data regardless of the deterioration factor and approximating with a cubic curve that minimizes the square error. By using this cubic approximate curve, the capacity maintenance rate of the battery can be estimated with a certain accuracy from the measurement of the 4 Hz impedance after the 4.0 V discharge is stopped.
The capacity maintenance ratio obtained by substituting the capacity maintenance ratio of the sample for which this accuracy (capacity maintenance ratio estimation precision of the approximate curve) was actually measured and the imaginary value of the 4 Hz complex impedance after the 4.0 V discharge suspension of the sample into the approximate curve Is assumed to be twice the standard deviation of ΔC (2σΔC), that is, assuming that ΔC is normally distributed, an estimated value of 95% is obtained by assuming a range of ± percent from the estimated value. Evaluate whether it falls between the errors. The closer 2σΔC is to 0%, the higher the estimation accuracy.

評価の結果は、次の通りである。
全データ:133サンプル(2σΔC=8.42%)
25℃サイクル:19サンプル(2σΔC=8.89%)
45℃サイクル:25サンプル(2σΔC=6.05%)
60℃サイクル:18サンプル(2σΔC=4.69%)
25℃保存:32サンプル(2σΔC=3.58%)
45℃保存:28サンプル(2σΔC=7.40%)
60℃保存:11サンプル(2σΔC=9.73%)
各劣化要因ごとの精度評価値は、各劣化要因のデータだけで近似曲線に対する2σΔCを計算した結果である。
The results of the evaluation are as follows.
All data: 133 samples (2σΔC = 8.42%)
25 ° C. cycle: 19 samples (2σΔC = 8.89%)
45 ° C cycle: 25 samples (2σΔC = 6.05%)
60 ° C. cycle: 18 samples (2σΔC = 4.69%)
Storage at 25 ° C: 32 samples (2σΔC = 3.58%)
Storage at 45 ° C .: 28 samples (2σΔC = 7.40%)
Storage at 60 ° C .: 11 samples (2σΔC = 9.73%)
The accuracy evaluation value for each degradation factor is the result of calculating 2σΔC for the approximate curve using only the data for each degradation factor.

図38は、4Hzの複素インピーダンスの虚数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その2)である。図38は、図37と同じグラフで、各点がどの劣化要因で劣化した電池かを分類して表示したものを示す。図38から明らかなように、劣化要因が異なると4Hz複素数インピーダンス虚数部と容量維持率の変化の関係は異なる。従って、劣化要因ごとに別々に4Hz複素数インピーダンス虚数部と容量維持率の関係の二乗誤差が最小となる3次曲線を求めることにより、4Hz複素数インピーダンス虚数部の測定から推定した容量維持率推定の推定精度が高くなる。以下にその精度を具体的に示す。   FIG. 38 is a diagram (part 2) illustrating a relationship between an imaginary part (Ω) of a complex impedance of 4 Hz and a capacity retention rate (%). FIG. 38 is a graph that is the same as FIG. 37 and shows a classification display indicating which deterioration factor causes each point to deteriorate. As is clear from FIG. 38, when the deterioration factors are different, the relationship between the 4 Hz complex impedance imaginary part and the change in the capacity retention rate is different. Therefore, the capacity maintenance rate estimation estimated from the measurement of the 4 Hz complex impedance imaginary part is obtained by obtaining a cubic curve that minimizes the square error of the relationship between the 4 Hz complex impedance imaginary part and the capacity maintenance rate separately for each deterioration factor. Increases accuracy. The accuracy is specifically shown below.

25℃サイクルのサンプルのみをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線での近似曲線では2σΔCは3.09%である。この精度は全データでの推定精度8.42%、全データを使った近似曲線で25℃サイクルの推定精度8.89%より精度が高くなっている。
45℃サイクルのサンプルのみをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線の近似曲線では2σΔCは3.17%である。この精度は全データでの推定精度8.42%、全データを使った近似曲線で45℃サイクルの推定精度6.05%より精度が高くなっている。
Only a sample at 25 ° C. is plotted, and 2σΔC is 3.09% in an approximate curve with a cubic curve that minimizes the square error. This accuracy is higher than the estimated accuracy of 8.42% in all data, and the estimated accuracy of 8.25% in the 25 ° C cycle in the approximate curve using all data.
In the approximate curve of the cubic curve in which only the sample of the 45 ° C. cycle is plotted and the square error is the minimum, 2σΔC is 3.17%. This accuracy is higher than the estimated accuracy of 8.42% in all data, and the estimated accuracy of 45 ° C cycle in the approximate curve using all data is higher than 6.05%.

60℃サイクルのサンプルのみをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線の近似曲線では2σΔCは2.69%である。この精度は全データでの推定精度8.42%、全データを使った近似曲線で60℃サイクルの推定精度4.69%より精度が高くなっている。
25℃保存のサンプルのみをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線での近似曲線では2σΔCは2.48%である。この精度は全データでの推定精度8.42%、全データを使った近似曲線で25℃保存の推定精度3.58%より精度が高くなっている。
In the approximated curve of the cubic curve in which only the sample of the 60 ° C. cycle is plotted and the square error is minimized, 2σΔC is 2.69%. This accuracy is higher than the estimation accuracy of 8.42% in all data, and the estimation accuracy of 4.69% in the 60 ° C. cycle in the approximate curve using all data.
Only a sample stored at 25 ° C. is plotted, and 2σΔC is 2.48% in an approximate curve with a cubic curve that minimizes the square error. This accuracy is higher than the estimated accuracy of 8.42% for all data, and the estimated accuracy of 3.58% stored at 25 ° C. for the approximate curve using all data.

45℃保存のサンプルのみをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線での近似曲線では2σΔCは5.60%である。この精度は全データでの推定精度8.42%、全データを使った近似曲線で45℃保存の推定精度7.40%より精度が高くなっている。
60℃保存のサンプルのみをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線での近似曲線では2σΔCは2.29%である。この精度は全データでの推定精度8.42%、全データを使った近似曲線で60℃保存の推定精度9.74%より精度が高くなっている。
以上の結果より、劣化要因を推定識別することにより容量維持率の推定精度が向上することが判る。
Only a sample stored at 45 ° C. is plotted, and 2σΔC is 5.60% in an approximate curve with a cubic curve that minimizes the square error. This accuracy is higher than the estimated accuracy of 8.42% for all data, and the estimated accuracy of 7.40% stored at 45 ° C. for the approximate curve using all data.
Only a sample stored at 60 ° C. is plotted, and 2σΔC is 2.29% in an approximate curve with a cubic curve that minimizes the square error. This accuracy is higher than the estimated accuracy of 8.42% for all data, and the estimated accuracy of 9.74% stored at 60 ° C. for the approximate curve using all data.
From the above results, it can be seen that the estimation accuracy of the capacity maintenance rate is improved by estimating and identifying the deterioration factor.

<実際の応用>
これらの結果から、今回のA電池で測定した4.0V休止後の8次元特徴量をSVNを劣化要因モデルとして使い、データ収集測定二次電池とは別に劣化させた被測定二次電池の容量維持率を推定する場合について述べる。
<Actual application>
From these results, the capacity of the secondary battery to be measured deteriorated separately from the data collection and measurement secondary battery, using the SVN as the deterioration factor model, using the 8-dimensional feature amount measured after the 4.0 V pause measured with the A battery of this time. The case of estimating the maintenance rate will be described.

特徴量がどの程度の劣化要因推定の精度があるかを見るために、学習用データと評価用データに分け学習用データから評価用劣化要因モデルを作成し、評価用データで推定精度をみる。推定精度が所定の精度(例えば、90%以上)を満たしていた場合は、これを劣化推定の特徴量とする。満たしていない場合は、他の周波数の複素インピーダンスの組み合わせを調べたり、特徴量の次元を上げるなどの手法で所定の推定精度を得られる特徴量を探す。   In order to see how accurate the degradation factor estimation is for the feature amount, an evaluation degradation factor model is created from the learning data divided into the learning data and the evaluation data, and the estimation accuracy is checked with the evaluation data. If the estimation accuracy satisfies a predetermined accuracy (for example, 90% or more), this is used as a feature amount for deterioration estimation. If not satisfied, a feature amount that can obtain a predetermined estimation accuracy is searched by a method such as examining combinations of complex impedances of other frequencies or increasing the dimension of the feature amount.

今回「0.1Hz、4Hz、100Hz、1,000Hzの4周波数の複素インピーダンスからなる8次元データ」は推定精度が90%を超えていたので、これを劣化要因推定の特徴量として採用し、このときに用いた評価用劣化要因モデルを劣化要因モデル(識別関数)として採用する。SVMはサンプルを二つに分けるモデル(評価関数)しか作ることができないため、m種類の劣化要因のどれに当たるかを推定(分離)する場合、m−1ステップを準備する必要があり、m−1個の劣化要因モデルを作成する必要がある。   This time, “8-dimensional data consisting of complex impedances of four frequencies of 0.1 Hz, 4 Hz, 100 Hz, and 1,000 Hz” had an estimation accuracy of over 90%, so this was adopted as a feature value for degradation factor estimation. The evaluation deterioration factor model used sometimes is adopted as a deterioration factor model (discriminant function). Since SVM can only create a model (evaluation function) that divides a sample into two, in order to estimate (separate) which of m types of deterioration factors, it is necessary to prepare m-1 steps. One deterioration factor model needs to be created.

このように作成され、採用されたm−1個の劣化要因モデルが図1および図2の参照用データ保持部2のデータ収集測定二次電池の劣化要因に関する情報と、データ収集測定二次電池の複素インピーダンスに関する情報とが関連付けられた参照用データの具体例である。
被測定二次電池の特徴量(0.1Hz、4Hz、100Hz、1,000Hzの4周波数の複素インピーダンス)を測定する。図1及び図2ではこれらの測定が3インピーダンス算出部で行われる。
The m−1 deterioration factor models created and adopted in this way are the information about the deterioration factor of the data collection measurement secondary battery of the reference data holding unit 2 in FIGS. 1 and 2, and the data collection measurement secondary battery. This is a specific example of reference data associated with information related to complex impedance.
The characteristic amount (complex impedance of four frequencies of 0.1 Hz, 4 Hz, 100 Hz, and 1,000 Hz) of the secondary battery to be measured is measured. In FIG. 1 and FIG. 2, these measurements are performed by a three impedance calculator.

測定した被測定二次電池の特徴量を、まず、ステップS111(図示せず)の劣化要因モデルで劣化要因が「45℃サイクルと60℃サイクルの組」なのか「25℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の組」なのかを推定する。次に、推定の結果「45℃サイクルと60℃サイクルの組」と推定された場合は特徴量をステップS112の劣化要因推定モデルで劣化要因が「45℃サイクル」なのか「60℃サイクル」なのかを推定する。次に、推定の結果「45℃サイクル」か「60℃サイクル」のどちらかに推定され、劣化要因推定は終了する。   First, the measured characteristic amount of the secondary battery to be measured is stored in the degradation factor model in step S111 (not shown), whether the degradation factor is “a set of 45 ° C. cycle and 60 ° C. cycle”, “25 ° C. cycle, 25 ° C. , 45 ° C. storage and 60 ° C. storage ”. Next, when the estimation result is “a set of 45 ° C. cycle and 60 ° C. cycle”, whether the deterioration factor is “45 ° C. cycle” in the deterioration factor estimation model in step S112 is “60 ° C. cycle”. Estimate. Next, the estimation result is estimated to be either “45 ° C. cycle” or “60 ° C. cycle”, and the deterioration factor estimation ends.

ステップS111で作成した劣化要因モデルで劣化要因を推定した結果「25℃サイクル、25℃保存、45℃保存と60℃保存の組」と推定された場合は、特徴量をステップS113の劣化要因モデルで劣化要因が「25℃保存」なのか「25℃サイクル、45℃保存と60℃保存の組」なのかを推定する。推定の結果「25℃保存」と推定されたならば、劣化要因推定は終了する。   When the deterioration factor is estimated by the deterioration factor model created in step S111, and it is estimated that “a set of 25 ° C. cycle, 25 ° C. storage, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage” is used, the feature amount is determined as the deterioration factor model in step S113. Thus, it is estimated whether the deterioration factor is “25 ° C. storage” or “25 ° C. cycle, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage”. If the estimation result is “25 ° C. storage”, the deterioration factor estimation ends.

ステップS113で作成した劣化要因モデルで劣化要因を推定した結果「25℃サイクル、45℃保存と60℃保存の組」と推定された場合は、特徴量をステップS114の劣化要因モデルで劣化要因が「60℃保存」なのか「25℃サイクルと45℃保存の組」なのかを推定する。推定の結果「60℃保存」と推定されたならば、劣化要因推定は終了する。   When the degradation factor is estimated by the degradation factor model created in step S113, and it is estimated that “a set of 25 ° C. cycle, 45 ° C. storage and 60 ° C. storage”, the characteristic amount is represented by the degradation factor model in step S114. It is estimated whether it is “60 ° C. storage” or “25 ° C. cycle and 45 ° C. set”. If the estimation result is “60 ° C. storage”, the degradation factor estimation ends.

ステップS114の推定の結果「25℃サイクルと45℃保存の組」と推定された場合は特徴量をステップ5の劣化要因モデルで劣化要因が「25℃サイクル」なのか「45℃保存」なのかを推定する。推定の結果「25℃サイクル」か「45℃保存」のどちらかに推定され、劣化要因推定は終了する。
図1及び図2ではこれらの劣化要因推定が劣化要因推定部4で行われる。
If the result of the estimation in step S114 is “a set of 25 ° C. cycle and 45 ° C. storage”, whether the deterioration factor is “25 ° C. cycle” or “45 ° C. storage” in the deterioration factor model of step 5 Is estimated. As a result of the estimation, it is estimated to be either “25 ° C. cycle” or “45 ° C. storage”, and the deterioration factor estimation ends.
In FIG. 1 and FIG. 2, these deterioration factor estimations are performed by the deterioration factor estimation unit 4.

実施例1では劣化要因推定部4の推定結果に基づいて診断判定を行い、その診断結果をたとえば人間にわかるようなテキストなどの表示として、また、たとえば他の装置への電気信号に変換された出力として診断判定部5から出力する。
実施例2では、図2の参照用データ保持部2には、データ収集測定二次電池の劣化要因に関する情報と、データ収集測定二次電池の複素インピーダンスに関する情報と、さらにデータ収集測定二次電池の容量に関する情報とが関連付けられた参照用データが記憶されているが、たとえば、データ収集測定二次電池の容量に関する情報とが関連付けられた参照用データとして、各劣化要因ごとの4Hz複素インピーダンスの実数部の値と容量維持率の近似曲線を保持している。
In the first embodiment, diagnosis determination is performed based on the estimation result of the degradation factor estimation unit 4, and the diagnosis result is converted into, for example, a text or the like that can be understood by humans, or converted into an electrical signal to another device, for example. Output from the diagnosis determination unit 5 as an output.
In the second embodiment, the reference data holding unit 2 in FIG. 2 includes information on the deterioration factor of the data collection measurement secondary battery, information on the complex impedance of the data collection measurement secondary battery, and data collection measurement secondary battery. The reference data associated with the information on the capacity of the battery is stored. For example, as the reference data associated with the information on the capacity of the secondary battery for data collection and measurement, the 4 Hz complex impedance for each deterioration factor is stored. It holds an approximate curve of the real part value and capacity retention rate.

図2の容量推定部6は、参照用データと、劣化要因推定部4からの出力情報と、インピーダンス算出部3により算出された複素インピーダンスの出力情報とにより、被測定二次電池1の容量を推定する。具体的には被測定二次電池の劣化要因が推定されたならば、4Hz複素インピーダンスの実数部の値を、推定された劣化要因のデータから近似された容量維持率の近似曲線に代入して被測定二次電池の容量維持率を推定する。   The capacity estimation unit 6 in FIG. 2 calculates the capacity of the secondary battery 1 to be measured based on the reference data, the output information from the deterioration factor estimation unit 4, and the complex impedance output information calculated by the impedance calculation unit 3. presume. Specifically, if the degradation factor of the secondary battery to be measured is estimated, the value of the real part of the 4 Hz complex impedance is substituted into the approximate curve of the capacity maintenance rate approximated from the estimated degradation factor data. Estimate the capacity maintenance rate of the secondary battery to be measured.

例えば、被測定二次電池の劣化要因が「45℃サイクル」と推定されたならば、図32に示した3次近似曲線に4Hz複素インピーダンスの実数部の値を代入することにより、容量維持率の推定値を求めることができる。
実施例2では、容量推定部6の推定結果に基づいて診断判定を行い、その診断結果をたとえば人間にわかるようなテキストなどの表示として、また、たとえば他の装置への電気信号に変換された出力として診断判定部5から出力する。出力は推定された容量維持率や、劣化要因と容量維持率の組み合わせから判定される被測定二次電池を使用し続けてもよいか、交換の時期かの判定結果などである。
For example, if the degradation factor of the secondary battery to be measured is estimated to be “45 ° C. cycle”, the capacity maintenance ratio is calculated by substituting the value of the real part of the 4 Hz complex impedance into the cubic approximation curve shown in FIG. Can be obtained.
In the second embodiment, diagnosis determination is performed based on the estimation result of the capacity estimation unit 6, and the diagnosis result is converted into, for example, a text or the like that can be understood by humans, or converted into an electrical signal to another device, for example. Output from the diagnosis determination unit 5 as an output. The output includes an estimated capacity maintenance rate, a judgment result of whether or not to use the secondary battery to be measured, which is judged based on a combination of the deterioration factor and the capacity maintenance rate, or a replacement timing.

<B電池4次元特徴量>
A電池とは異なる、三元系の正極材(Li(NiCoMn)O)、負極材に炭素系材料を使った市販のパワーツール用高出力低電流容量(1.6Ah)18650円筒電池(以下、「B電池」という)でのデータ収集を実施する。標準環境を室温(25℃)とし、劣化を進める条件(劣化要因)は、次の3種類とした。
1)25℃環境下でのサイクル劣化(25℃サイクル劣化)
2)50℃環境下でのサイクル劣化(50℃サイクル劣化)
3)50℃環境下での満充電保存劣化(50℃保存劣化)
<B battery four-dimensional feature>
Different from the A battery, a ternary positive electrode material (Li (NiCoMn) O 2 ), a high power low current capacity (1.6 Ah) 18650 cylindrical battery for a commercially available power tool using a carbon-based material for the negative electrode material (hereinafter referred to as “a” battery) , “B battery”). The standard environment was room temperature (25 ° C.), and the conditions (deterioration factors) for promoting the deterioration were the following three types.
1) Cycle degradation under 25 ° C environment (25 ° C cycle degradation)
2) Cycle degradation under 50 ° C environment (50 ° C cycle degradation)
3) Fully charged storage deterioration in a 50 ° C environment (50 ° C storage deterioration)

サイクル劣化とは、所定の温度環境下で充放電を繰り返す劣化条件である。充電は、1CでCC(定電流)充電し電池電圧が4.2Vに達したならば、電池電圧が4.2Vに保たれるよう電流をコントロールするCV(定電圧充電)に切り替え、電流が50mAに達した時点で充電を打ち切るCC−CV充電とした(以下、CC−CV充電を「1CCC−4.2V50mA打ち切りCV充電」という)。   Cycle deterioration is a deterioration condition that repeats charging and discharging under a predetermined temperature environment. Charging is CC (constant current) charging at 1C, and if the battery voltage reaches 4.2V, switch to CV (constant voltage charging) to control the current so that the battery voltage is maintained at 4.2V. CC-CV charging was terminated when the current reached 50 mA (hereinafter, CC-CV charging is referred to as “1 CCC-4.2 V 50 mA aborted CV charging”).

放電は、0.5Cで放電を行い、電池電圧が3.0Vに達した時点で充電を打ち切る、CC放電とした(以下、CC放電を「0.5C3.0V打ち切りCC放電」という)。
サイクル劣化の充放電プロファイルは、この「1CCC−4.2V50mA打ち切りCV充電」と「0.5C3.0V打ち切りCC放電」を所定の時間の休止(充電も放電も行わない状態)を挟んで繰り返すものとした。
The discharge was performed at 0.5 C, and the discharge was terminated when the battery voltage reached 3.0 V (hereinafter, CC discharge was referred to as “0.5 C 3.0 V aborted CC discharge”).
The charge / discharge profile for cycle deterioration repeats “1CCC-4.2V50mA censored CV charge” and “0.5C3.0V censored CC discharge” with a predetermined period of rest (a state in which neither charging nor discharging is performed). It was.

具体的には、最初に3時間の休止(被検電池が所定の温度環境と同一温度になるのを待つ時間)を行い、その後に「1CCC−4.2V50mA打ち切りCV充電」を行い、10分間の休止の後に「0.5C3.0V打ち切りCC放電」を行い10分間の休止という「充電−休止−放電−休止」を25回繰り返す充放電プロファイルである。ここで、本発明における被検電池とは、データ収集測定二次電池と被測定二次電池の総称である。   Specifically, first, a pause of 3 hours (waiting for the test battery to reach the same temperature as the predetermined temperature environment) is performed, and then “1CCC-4.2V50 mA censored CV charge” is performed for 10 minutes. This is a charge / discharge profile that repeats “charge-pause-discharge-pause” 25 times of “0.5 C 3.0 V censored CC discharge” after 10 pauses. Here, the test battery in the present invention is a general term for a data collection measurement secondary battery and a measurement secondary battery.

サイクル劣化の被検電池は、所定の温度環境下でのサイクル劣化の充放電プロファイルを1回実施するごとに標準環境に移し、所定の容量測定充放電プロファイルにより容量と、所定のEISプロファイルによるEIS測定により各周波数の複素インピーダンスを測定した。
サイクル劣化の容量測定の充放電プロファイルは、最初に3時間の休止(被検電池が標準環境と同一温度になるのを待つ時間)を行い、その後に「1CCC−4.2V50mA打ち切りCV充電」を行い、10分間の休止の後に「0.5C3.0V打ち切りCC放電」を行い、10分間の休止の後に「1CCC−4.2V50mA打ち切りCV充電」を行い、10分間の休止という「3時間休止−充電−休止−放電−休止−充電−休止」を1回行う充放電プロファイルである。
The cycle-degraded test battery is transferred to the standard environment every time the cycle deterioration charge / discharge profile under a predetermined temperature environment is performed once, and the EIS based on the predetermined capacity measurement charge / discharge profile and the predetermined EIS profile. The complex impedance at each frequency was measured.
The charge / discharge profile for the capacity measurement of cycle deterioration is a pause of 3 hours (waiting for the test battery to reach the same temperature as the standard environment), and then “1CCC-4.2V50mA censored CV charge”. After 10 minutes of rest, “0.5C3.0V censored CC discharge” is performed, after 10 minutes of rest, “1CCC-4.2V50mA censored CV charge” is performed, and 10 minutes of rest, “3 hours rest− It is a charge / discharge profile which performs "charge-pause-discharge-pause-charge-pause" once.

満充電保存劣化とは、標準環境下で満充電状態にした被検電池を所定の温度環境下に移して一定日数放置する劣化である。
B電池の満充電状態は、標準環境下での「1CCC−4.2V50mA打ち切りCV充電」による充電直後の状態とする。同様に、完全放電状態は、標準環境下での「0.5C3.0V打ち切りCC放電」による放電直後の状態とする。B電池の定格電流容量は1.6Ahであるので、1Cは、1.6A、0.5Cは0.8Aとした。
The fully charged storage deterioration is deterioration in which a test battery that is fully charged under a standard environment is moved to a predetermined temperature environment and left for a certain number of days.
The fully charged state of the B battery is a state immediately after charging by “1CCC-4.2V50 mA censored CV charging” in a standard environment. Similarly, the complete discharge state is a state immediately after the discharge by the “0.5 C3.0 V censored CC discharge” in the standard environment. Since the rated current capacity of the B battery is 1.6 Ah, 1C is 1.6 A, and 0.5 C is 0.8 A.

EISプロファイルはA電池と同様に、満充電状態の被検電池を0.5C放電し、被検電池の電圧が所定の電圧に達した時点で15分間の休止の後にEIS測定を行い、EIS測定の後に再度0.5C放電し、被検電池の電圧が次の所定の電圧に達した時点で15分間の休止の後にEIS測定を行うということを繰り返し、被検電池電圧が3.0Vに達したならば放電を打ち切り、15分間の休止を行った後に終了する。   The EIS profile is the same as the A battery, in which a fully charged test battery is discharged by 0.5C, and when the voltage of the test battery reaches a predetermined voltage, EIS measurement is performed after a pause of 15 minutes. After that, discharge 0.5C again, and repeat the EIS measurement after a pause of 15 minutes when the voltage of the test battery reaches the next predetermined voltage, and the test battery voltage reaches 3.0V If so, the discharge is stopped, and after a 15-minute pause, the process ends.

B電池ではEISを行うために放電を休止する被検電池の電圧は、4.10V、3.80V、3.60V、3.45V、3.20Vの5つとした。なお、EIS測定条件を特定するため、それぞれの被検電池の電圧に達した後の15分の休止後のEIS測定を、「4.10V休止後EIS」「3.80V休止後EIS」「3.60V休止後EIS」「3.45V休止後EIS」「3.2V0休止後EIS」という。B電池で収集した複素インピーダンスの値の中で容量維持率93%から70%のデータに対して、4.10V休止後と3.20V休止後の次に示す周波数のデータを抽出した。   In the B battery, the voltage of the test battery that stopped discharging in order to perform EIS was set to five of 4.10V, 3.80V, 3.60V, 3.45V, and 3.20V. In addition, in order to specify the EIS measurement conditions, the EIS measurement after a 15-minute pause after reaching the voltage of each test battery is referred to as “4.10 V EIS after pause”, “3.80 V EIS after pause”, “3 .EIS after 60 V pause, “3.45 V EIS after pause” and “3.2 V0 EIS after pause”. The data of the following frequencies after 4.10V pause and 3.20V pause were extracted for the data of the capacity maintenance ratio of 93% to 70% among the values of complex impedance collected by B battery.

0.1Hz、1Hz、4Hz(3.99Hz)、10Hz、50.2Hz、100Hz、502Hz、1,000Hz
4.10V休止後と3.20V休止後で、上記のデータに関して、X軸をインピーダンスの虚数部、Y軸をインピーダンスの実数部としたグラフ64種類(各周波数の虚数部と実数部の異なる組み合わせ全て)、X軸をインピーダンスの実数部、Y軸をインピーダンスの実数部としたグラフ28種類(各周波数の実数部と実数部の異なる組み合わせ全て)、X軸をインピーダンスの虚数部、Y軸をインピーダンスの虚数部としたグラフ28種類(各周波数の虚数部と虚数部の異なる組み合わせ全て)を観察した。
0.1 Hz, 1 Hz, 4 Hz (3.99 Hz), 10 Hz, 50.2 Hz, 100 Hz, 502 Hz, 1,000 Hz
4. After the 10V and 3.20V pauses, 64 types of graphs with the X axis as the imaginary part of the impedance and the Y axis as the real part of the impedance for the above data (different combinations of the imaginary part and the real part of each frequency) All), 28 types of graphs with X axis as real part of impedance and Y axis as real part of impedance (all different combinations of real part and real part of each frequency), X axis as imaginary part of impedance, Y axis as impedance 28 types of imaginary parts (all combinations of different imaginary parts and imaginary parts of each frequency) were observed.

なお、ここで、容量維持率93%から70%のデータと言っている各劣化要因での実際の測定データのサンプル数と容量維持率の範囲は以下の通りで、合計37サンプルである。
25℃サイクル:8サンプル(容量維持率:93.5%〜84.2%)
50℃サイクル:14サンプル(容量維持率: 93.8%〜70.5%)
50℃保存:15サンプル(容量維持率: 93.0%〜81.1%)
Here, the range of the number of actual measurement data samples and the capacity maintenance rate for each deterioration factor, which is the data of the capacity maintenance rate of 93% to 70%, is as follows, and is 37 samples in total.
25 ° C. cycle: 8 samples (capacity retention: 93.5% to 84.2%)
50 ° C. cycle: 14 samples (capacity maintenance ratio: 93.8% to 70.5%)
Storage at 50 ° C .: 15 samples (capacity maintenance rate: 93.0% to 81.1%)

図39は、すべての劣化要因の4.10V休止後の0.1Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と100Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図で、図40は、すべての劣化要因の3.20V休止後の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と50.2Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図である。   FIG. 39 is a diagram showing the relationship between the complex impedance imaginary part (Ω) of 0.1 Hz and the complex impedance imaginary part (Ω) of 100 Hz after 4.10V rest of all degradation factors, and FIG. It is a figure which shows the relationship between the complex impedance imaginary part ((omega | ohm)) of 4Hz after a 3.20V rest of a degradation factor, and the complex impedance imaginary part ((omega | ohm)) of 50.2Hz.

観察の結果、4.10V休止後は、図39に示すとおり「0.1Hzの複素インピーダンス虚数部と100Hzの複素インピーダンス虚数部」で、3.20V休止後は、図40に示すとおり「4Hzの複素インピーダンス虚数部と50.2Hzの複素インピーダンス虚数部」でそれぞれ劣化要因が分離できることがわかり、従って、それぞれ4.10V休止後は、0.1Hz、100Hzの2周波数の複素インピーダンスの虚数部、実数部からなる4次元との、3.20V休止後は、4Hz、50.2Hzの2周波数の複素インピーダンスの虚数部、実数部からなる4次元とのデータが劣化要因分離(推定)の特徴量となることがわかった。これらの特徴量での劣化要因推定精度をA電池と同様にSVMを用いて確認した。   As a result of observation, after the 4.10V pause, as shown in FIG. 39, “0.1 Hz complex impedance imaginary part and 100 Hz complex impedance imaginary part”, and after 3.20V pause, as shown in FIG. It can be seen that the degradation factors can be separated by the complex impedance imaginary part and the complex impedance imaginary part of 50.2 Hz, and therefore, after each 4.10V pause, the imaginary part and real number of the complex impedance of 0.1 Hz and 100 Hz, respectively. After the 3.20V pause with 4 dimensions consisting of parts, the data of the imaginary part of the complex impedance of 2 Hz of 4 Hz and 50.2 Hz, and the data of the 4 dimensions consisting of the real part are feature quantities of degradation factor separation (estimation) I found out that The degradation factor estimation accuracy with these feature amounts was confirmed using SVM in the same manner as the A battery.

B電池でも学習用データは、A電池と同様に以下を考慮して選んだ。
1)分離する二つの劣化要因の組で学習データの特徴量の個数を概ね同じにする。
2)複数の劣化要因を含む劣化要因の組の場合各劣化要因の特徴量の個数が各劣化要因のデータ数に概ね比例するようにする。
3)各劣化要因の学習用データに含まれる特徴量に対応する劣化度(容量維持率)が偏らないように選ぶ。
The learning data for the B battery was selected in consideration of the following as with the A battery.
1) The number of feature values of learning data is made substantially the same for the set of two degradation factors to be separated.
2) In the case of a set of deterioration factors including a plurality of deterioration factors, the number of feature amounts of each deterioration factor is made approximately proportional to the number of data of each deterioration factor.
3) Select so that the degree of deterioration (capacity maintenance rate) corresponding to the feature amount included in the learning data for each deterioration factor is not biased.

学習用データに選ばなかったデータは全て評価用データとするのもA電池の場合と同様である。
図41は、劣化要因の分離を説明するためのフローチャートを示す図(その1)である。
4.10V休止後の場合は、図41に示したとおりのステップで劣化要因を分離した。
It is the same as in the case of the A battery that all data not selected as learning data is used as evaluation data.
FIG. 41 is a diagram (part 1) illustrating a flowchart for explaining separation of deterioration factors.
In the case of 4.10V rest, the degradation factors were separated by the steps as shown in FIG.

ステップ121;「25℃サイクル」と他の「50℃サイクルと50℃保存の組」を分離、特徴量は「0.1Hz、100Hzの2周波数の複素インピーダンスからなる4次元データ」である。
「25℃サイクル」の学習データ4サンプルと「50℃サイクルと50℃保存の組」の学習用データ9サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成し、「25℃サイクル」の評価用データ4サンプルと「50℃サイクルと50℃保存の組」の評価用データ20サンプル合計24サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち誤推定されたサンプルは無く、劣化要因推定精度は100%であった。
Step 121: “25 ° C. cycle” and other “50 ° C. cycle and 50 ° C. storage set” are separated, and the feature quantity is “four-dimensional data consisting of complex impedances of two frequencies of 0.1 Hz and 100 Hz”.
A degradation factor model (discriminant function) for evaluation by SVM is created with 4 samples of learning data of “25 ° C. cycle” and 9 samples of learning data of “set of 50 ° C. cycle and 50 ° C. storage”. Degradation factors were estimated using degradation factor models created for a total of 24 samples of 4 samples of evaluation data and 20 samples of evaluation data of “50 ° C. cycle and 50 ° C. storage set”. As a result, no sample was erroneously estimated in the evaluation data, and the degradation factor estimation accuracy was 100%.

ステップ122;「50℃サイクル」と「50℃保存」を分離、特徴量は「0.1Hz、100Hzの2周波数の複素インピーダンスからなる4次元データ」である。
「50℃サイクル」の学習データ6サンプルと「50℃保存」の学習用データ7サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成し、「50℃サイクル」の評価用データ8サンプルと「50℃保存」の評価用データ8サンプル合計16サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち誤推定されたサンプルは無く、劣化要因推定精度は100%であった。
Step 122: “50 ° C. cycle” and “50 ° C. storage” are separated, and the feature quantity is “four-dimensional data consisting of complex impedances of two frequencies of 0.1 Hz and 100 Hz”.
A deterioration factor model (discriminant function) for evaluation by SVM is created with 6 samples of learning data of “50 ° C. cycle” and 7 samples of learning data of “50 ° C. storage”, and 8 samples of evaluation data of “50 ° C. cycle” Degradation factors were estimated using degradation factor models created for a total of 16 samples of 8 samples for evaluation of “50 ° C. storage”. As a result, no sample was erroneously estimated in the evaluation data, and the degradation factor estimation accuracy was 100%.

図42は、劣化要因の分離を説明するためのフローチャートを示す図(その2)である。
3.20V休止後の場合は、図42に示したとおりのステップで劣化要因を分離した。
ステップ131;「25℃サイクル」と他の「50℃サイクルと50℃保存の組」を分離、特徴量は「4Hz、50.2Hzの2周波数の複素インピーダンスからなる4次元データ」である。
FIG. 42 is a diagram (part 2) illustrating the flowchart for explaining the separation of the deterioration factors.
3. After 20V rest, degradation factors were separated in steps as shown in FIG.
Step 131: “25 ° C. cycle” and other “sets of 50 ° C. cycle and 50 ° C. storage” are separated, and the feature quantity is “four-dimensional data consisting of complex impedances of two frequencies of 4 Hz and 50.2 Hz”.

「25℃サイクル」の学習データ4サンプルと「50℃サイクルと50℃保存の組」の学習用データ9サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成し、「25℃サイクル」の評価用データ4サンプルと「50℃サイクルと50℃保存の組」の評価用データ20サンプル合計24サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち誤推定されたサンプルは無く、劣化要因推定精度は100%であった。   A degradation factor model (discriminant function) for evaluation by SVM is created with 4 samples of learning data of “25 ° C. cycle” and 9 samples of learning data of “set of 50 ° C. cycle and 50 ° C. storage”. Degradation factors were estimated using degradation factor models created for a total of 24 samples of 4 samples of evaluation data and 20 samples of evaluation data of “50 ° C. cycle and 50 ° C. storage set”. As a result, no sample was erroneously estimated in the evaluation data, and the degradation factor estimation accuracy was 100%.

ステップ132;「50℃サイクル」と「50℃保存」を分離、特徴量は「4Hz、50.2Hzの2周波数の複素インピーダンスからなる4次元データ」である。
「50℃サイクル」の学習データ6サンプルと「50℃保存」の学習用データ7サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成し、「50℃サイクル」の評価用データ8サンプルと「50℃保存」の評価用データ8サンプル合計16サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち誤推定されたサンプルは無く、劣化要因推定精度は100%であった。
Step 132: “50 ° C. cycle” and “50 ° C. storage” are separated, and the feature quantity is “four-dimensional data consisting of complex impedances of two frequencies of 4 Hz and 50.2 Hz”.
A deterioration factor model (discriminant function) for evaluation by SVM is created with 6 samples of learning data of “50 ° C. cycle” and 7 samples of learning data of “50 ° C. storage”, and 8 samples of evaluation data of “50 ° C. cycle” Degradation factors were estimated using degradation factor models created for a total of 16 samples of 8 samples for evaluation of “50 ° C. storage”. As a result, no sample was erroneously estimated in the evaluation data, and the degradation factor estimation accuracy was 100%.

<B電池8次元特徴量>
B電池の4.10V休止後と3.20V休止後で収集した複素インピーダンスの値の中で容量維持率97%から70%のデータに対して、93%から70%のデータと同じ周波数のデータを抽出した。
0.1Hz、1Hz、4Hz(3.99Hz)、10Hz、50.2Hz、100Hz、502Hz、1,000Hz
4.10V休止後と3.20V休止後で、上記のデータに関して、X軸をインピーダンスの虚数部、Y軸をインピーダンスの実数部としたグラフ64種類(各周波数の虚数部と実数部の異なる組み合わせ全て)、X軸をインピーダンスの実数部、Y軸をインピーダンスの実数部としたグラフ28種類(各周波数の実数部と実数部の異なる組み合わせ全て)、X軸をインピーダンスの虚数部、Y軸をインピーダンスの虚数部としたグラフ28種類(各周波数の虚数部と虚数部の異なる組み合わせ全て)を観察した。
<8-dimensional feature amount of B battery>
Data of the same frequency as 93% to 70% of data for the capacity maintenance rate of 97% to 70% among the complex impedance values collected after 4.10V and 3.20V of B battery Extracted.
0.1 Hz, 1 Hz, 4 Hz (3.99 Hz), 10 Hz, 50.2 Hz, 100 Hz, 502 Hz, 1,000 Hz
4. After the 10V and 3.20V pauses, 64 types of graphs with the X axis as the imaginary part of the impedance and the Y axis as the real part of the impedance for the above data (different combinations of the imaginary part and the real part of each frequency) All), 28 types of graphs with X axis as real part of impedance and Y axis as real part of impedance (all different combinations of real part and real part of each frequency), X axis as imaginary part of impedance, Y axis as impedance 28 types of imaginary parts (all combinations of different imaginary parts and imaginary parts of each frequency) were observed.

なお、ここで、容量維持率97%から70%のデータと言っている各劣化要因での実際の測定データのサンプル数と容量維持率の範囲は以下の通りで、合計46サンプルである。
25℃サイクル:10サンプル(容量維持率:97.2%〜84.2%)
50℃サイクル:17サンプル(容量維持率: 97.1%〜70.5%)
50℃保存:19サンプル(容量維持率: 97.2%〜81.1%)
Here, the range of the actual measurement data sample number and the capacity maintenance rate for each deterioration factor, which is the data of the capacity maintenance rate of 97% to 70%, is as follows, which is a total of 46 samples.
25 ° C. cycle: 10 samples (capacity retention: 97.2% to 84.2%)
50 ° C. cycle: 17 samples (capacity maintenance rate: 97.1% to 70.5%)
Storage at 50 ° C .: 19 samples (capacity maintenance rate: 97.2% to 81.1%)

図43は、すべての劣化要因の4.10V休止後の1Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と1,000Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図で、図44は、25℃サイクルを除いた50℃サイクルと50℃保存の4.10V休止後の0.1Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と100Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図である。   FIG. 43 is a diagram showing the relationship between the complex impedance imaginary part (Ω) of 1 Hz and the real part of complex impedance (Ω) of 1,000 Hz after 4.10V rest of all degradation factors, and FIG. It is a figure which shows the relationship between the complex impedance imaginary part ((ohm)) of 0.1 Hz complex impedance of 0.1 Hz after a 50 degreeC cycle except a cycle, and 4.10V rest of 50 degreeC preservation | save.

観察の結果、4.10V休止後は、図43から「1Hzの複素インピーダンス虚数部と1,000Hzの複素インピーダンス実数部」で、「25℃サイクル」とその他の「50℃サイクルと50℃保存の組」が、図44から「0.1Hzの複素インピーダンス虚数部と100Hzの複素インピーダンス虚数部」で、「50℃サイクル」と「50℃保存」が分離できることがわかった。   As a result of the observation, after the rest of 4.10V, from “43 Hz complex impedance imaginary part and 1,000 Hz complex impedance real part”, “25 ° C. cycle” and other “50 ° C. cycle and 50 ° C. storage” 44. From FIG. 44, it was found that “50 ° C. cycle” and “50 ° C. storage” can be separated by “complex impedance imaginary part of 0.1 Hz and complex impedance imaginary part of 100 Hz” from FIG.

図45は、すべての劣化要因の3.20V休止後の1Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と1,000Hzの複素インピーダンス実数部(Ω)との関係を示す図で、図46は、25℃サイクルを除いた50℃サイクルと50℃保存の3.20V休止後の4Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)と50.2Hzの複素インピーダンス虚数部(Ω)との関係を示す図である。   FIG. 45 is a diagram illustrating the relationship between the complex impedance imaginary part (Ω) of 1 Hz and the complex impedance real part (Ω) of 1,000 Hz after 3.20 V rest of all deterioration factors, and FIG. It is a figure which shows the relationship between the complex impedance imaginary part ((ohm)) of 4Hz and the complex impedance imaginary part ((omega | ohm)) of 50.2Hz after 3.20V rest of 50 degreeC cycle except 50 cycles, and 50 degreeC preservation | save.

3.20V休止後は、図45から「1Hzの複素インピーダンス虚数部と1,000Hzの複素インピーダンス実数部」で、「25℃サイクル」とその他の「50℃サイクルと50℃保存の組」が、図46から「4Hzの複素インピーダンス虚数部と50.2Hzの複素インピーダンス虚数部」で、「50℃サイクル」と「50℃保存」が分離できることがわかった。   3. After the 20V pause, from FIG. 45, “1 Hz complex impedance imaginary part and 1,000 Hz complex impedance real part”, “25 ° C. cycle” and other “50 ° C. cycle and 50 ° C. storage pair” 46 that “50 ° C. cycle” and “50 ° C. storage” can be separated by “4 Hz complex impedance imaginary part and 50.2 Hz complex impedance imaginary part”.

従って、4.10V休止後は、0.1Hz、1Hz、100Hz、1,000Hzの4周波数の複素インピーダンスの虚数部、実数部からなる8次元のデータが劣化要因分離(推定)の特徴量となることがわかった。また、3.20V休止後は、1Hz、4Hz、50.2Hz、1,000Hzの4周波数の複素インピーダンスの虚数部、実数部からなる8次元とのデータが劣化要因分離(推定)の特徴量となることがわかった。   Therefore, after a pause of 4.10 V, 8-dimensional data consisting of the imaginary part and real part of the complex impedance of four frequencies of 0.1 Hz, 1 Hz, 100 Hz, and 1,000 Hz becomes the characteristic amount for the degradation factor separation (estimation). I understood it. In addition, after the 3.20V pause, 8 dimensional data consisting of the imaginary part and the real part of the complex impedance of 4 frequencies of 1 Hz, 4 Hz, 50.2 Hz, and 1,000 Hz is the characteristic amount of degradation factor separation (estimation). I found out that

図47は、劣化要因の分離を説明するためのフローチャートを示す図(その3)である。
4.10V休止後の場合は、図47に示したとおりのステップで劣化要因を分離した。
ステップ141;「25℃サイクル」と他の「50℃サイクルと50℃保存の組」を分離、特徴量は「0.1Hz、1Hz、100Hz、1,000Hzの4周波数の複素インピーダンスからなる8次元データ」である。
FIG. 47 is a diagram (No. 3) illustrating the flowchart for explaining the separation of the deterioration factors.
In the case of after 4.10V rest, the degradation factors were separated by the steps as shown in FIG.
Step 141: “25 ° C. cycle” and other “50 ° C. cycle and 50 ° C. storage set” are separated, and feature quantity is 8 dimensions consisting of complex impedances of four frequencies of 0.1 Hz, 1 Hz, 100 Hz, and 1,000 Hz. Data ".

「25℃サイクル」の学習データ5サンプルと「50℃サイクルと50℃保存の組」の学習用データ12サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成し、「25℃サイクル」の評価用データ5サンプルと「50℃サイクルと50℃保存の組」の評価用データ24サンプル合計29サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち1サンプルが誤推定され劣化要因推定精度は96.6%であった。   A degradation factor model (discriminant function) for evaluation by SVM is created with 5 samples of learning data of “25 ° C. cycle” and 12 samples of learning data of “50 ° C. cycle and 50 ° C. storage pair”. Deterioration factors were estimated using a degradation factor model created for a total of 29 samples of evaluation data 5 samples and a total of 24 samples of evaluation data of “50 ° C. cycle and 50 ° C. storage set”. As a result, one sample of the evaluation data was erroneously estimated, and the degradation factor estimation accuracy was 96.6%.

ステップ142;「50℃サイクル」と「50℃保存」を分離、特徴量は「0.1Hz、1HZ、100Hz、1,000Hzの4周波数の複素インピーダンスからなる8次元データ」である。
「50℃サイクル」の学習データ8サンプルと「50℃保存」の学習用データ9サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成し、「50℃サイクル」の評価用データ9サンプルと「50℃保存」の評価用データ10サンプル合計19サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち誤推定されたサンプルは無く、劣化要因推定精度は100%であった。
Step 142: “50 ° C. cycle” and “50 ° C. storage” are separated, and the feature quantity is “8-dimensional data consisting of complex impedances of four frequencies of 0.1 Hz, 1 Hz, 100 Hz, and 1,000 Hz”.
A deterioration factor model (discriminant function) for evaluation by SVM is created with 8 samples of learning data of “50 ° C. cycle” and 9 samples of learning data of “50 ° C. storage”, and 9 samples of evaluation data of “50 ° C. cycle” Deterioration factors were estimated using the degradation factor model created for a total of 19 samples of 10 samples for evaluation of “50 ° C. storage”. As a result, no sample was erroneously estimated in the evaluation data, and the degradation factor estimation accuracy was 100%.

図48は、劣化要因の分離を説明するためのフローチャートを示す図(その4)である。3.20V休止後の場合は、図48に示したとおりのステップで劣化要因を分離した。
ステップ151;「25℃サイクル」と他の「50℃サイクルと50℃保存の組」を分離、特徴量は「1Hz、4Hz、50.2Hz、1,000Hzの4周波数の複素インピーダンスからなる8次元データ」である。
FIG. 48 is a diagram (No. 4) illustrating the flowchart for explaining the separation of the deterioration factors. 3. After 20V rest, degradation factors were separated by steps as shown in FIG.
Step 151: “25 ° C. cycle” and other “50 ° C. cycle and 50 ° C. storage set” are separated, and feature quantity is 8 dimensions consisting of complex impedances of 4 frequencies of 1 Hz, 4 Hz, 50.2 Hz, and 1,000 Hz. Data ".

「25℃サイクル」の学習データ5サンプルと「50℃サイクルと50℃保存の組」の学習用データ12サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成し、「25℃サイクル」の評価用データ5サンプルと「50℃サイクルと50℃保存の組」の評価用データ24サンプル合計29サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち1サンプルが誤推定され劣化要因推定精度は96.6%であった。   A degradation factor model (discriminant function) for evaluation by SVM is created with 5 samples of learning data of “25 ° C. cycle” and 12 samples of learning data of “50 ° C. cycle and 50 ° C. storage pair”. Deterioration factors were estimated using a degradation factor model created for a total of 29 samples of evaluation data 5 samples and a total of 24 samples of evaluation data of “50 ° C. cycle and 50 ° C. storage set”. As a result, one sample of the evaluation data was erroneously estimated, and the degradation factor estimation accuracy was 96.6%.

ステップ152;「50℃サイクル」と「50℃保存」を分離、特徴量は「1Hz、4Hz、50.2Hz、1,000Hzの4周波数の複素インピーダンスからなる8次元データ」である。
「50℃サイクル」の学習データ8サンプルと「50℃保存」の学習用データ9サンプルでSVMによる評価用劣化要因モデル(識別関数)を作成し、「50℃サイクル」の評価用データ9サンプルと「50℃保存」の評価用データ10サンプル合計19サンプルに対して作成した劣化要因モデルを用い劣化要因を推定した。結果として評価用データのうち誤推定されたサンプルは無く、劣化要因推定精度は100%であった。
Step 152: “50 ° C. cycle” and “50 ° C. storage” are separated, and the feature quantity is “8-dimensional data consisting of complex impedances of four frequencies of 1 Hz, 4 Hz, 50.2 Hz, and 1,000 Hz”.
A deterioration factor model (discriminant function) for evaluation by SVM is created with 8 samples of learning data of “50 ° C. cycle” and 9 samples of learning data of “50 ° C. storage”, and 9 samples of evaluation data of “50 ° C. cycle” Deterioration factors were estimated using the degradation factor model created for a total of 19 samples of 10 samples for evaluation of “50 ° C. storage”. As a result, no sample was erroneously estimated in the evaluation data, and the degradation factor estimation accuracy was 100%.

<B電池複素インピーダンス測定による容量維持率推定>
図49は、1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その1)である。B電池において、容量維持率97%から80%のデータ(50℃保存以外は容量維持率80%程度までのデータしかないため)で、4.10V休止後の8次元特徴量に含まれる1,000Hzの複素インピーダンスの実数部をX軸、1,000Hzの複素インピーダンスの実数部のデータに対応する容量維持率をY軸にとったグラフを図49に示す。容量維持率97%から80%の各劣化要因での実際の測定データのサンプル数と容量維持率の範囲は以下の通りで、合計38サンプルである。
<Capacity maintenance rate estimation by B battery complex impedance measurement>
FIG. 49 is a diagram (part 1) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a capacity retention ratio (%). In the B battery, the capacity maintenance rate is 97% to 80% data (because there is only data up to about 80% capacity maintenance rate except for storage at 50 ° C). FIG. 49 shows a graph in which the real part of the complex impedance of 000 Hz is taken on the X axis and the capacity maintenance rate corresponding to the data of the real part of the complex impedance of 1,000 Hz is taken on the Y axis. The number of samples of actual measurement data and the range of the capacity maintenance ratio for each deterioration factor of the capacity maintenance ratio of 97% to 80% are as follows, and a total of 38 samples.

25℃サイクル:10サンプル(容量維持率:97.2%〜84.2%)
50℃サイクル:9サンプル(容量維持率: 97.1%〜81.0%)
50℃保存:19サンプル(容量維持率: 97.2%〜81.1%)
これらのデータで4.10V放電休止後の1,000Hz複素インピーダンス実数値から容量維持率を推定する場合の推定精度を検証する。
25 ° C. cycle: 10 samples (capacity retention: 97.2% to 84.2%)
50 ° C. cycle: 9 samples (capacity maintenance ratio: 97.1% to 81.0%)
Storage at 50 ° C .: 19 samples (capacity maintenance rate: 97.2% to 81.1%)
With these data, the estimation accuracy in the case of estimating the capacity maintenance rate from the real value of 1,000 Hz complex impedance after the discharge of 4.10V discharge is verified.

劣化要因を問わず、全データをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線で近似したグラフを図49に示す。この3次近似曲線を用いることにより4.10V放電休止後の1,000Hzインピーダンスの測定から、その電池の容量維持率をある精度で推定できる。
この精度(近似曲線の容量維持率推定精度)をA電池の場合と同様に実測されたサンプルの容量維持率と、そのサンプルの4.10V放電休止後の1,000Hz複素インピーダンス実数値を近似曲線に代入し得られた容量維持率との誤差をΔCとしたとき、ΔCの標準偏差の2倍(2σΔC)、すなわち、ΔCが正規分布すると仮定した場合、推定値から±何パーセントの幅を想定すれば95%の実測値がその誤差の間に入るか、で評価する。2σΔCが0%に近いほど、推定精度が高いことになる。
FIG. 49 shows a graph in which all data are plotted regardless of the deterioration factor and approximated by a cubic curve that minimizes the square error. By using this cubic approximate curve, the capacity maintenance rate of the battery can be estimated with a certain accuracy from the measurement of the 1,000 Hz impedance after the 4.10 V discharge is stopped.
This accuracy (accuracy retention capacity estimation accuracy of the approximate curve) is obtained by approximating the capacity maintenance rate of the sample measured in the same manner as in the case of the battery A and the real value of 1,000 Hz complex impedance after the 4.10V discharge stop of the sample. When the error from the capacity maintenance ratio obtained by substituting for is assumed to be ΔC, when assuming that ΔC is twice the standard deviation (2σΔC), that is, ΔC is normally distributed, a range of ± several percent from the estimated value is assumed In this case, it is evaluated whether or not the measured value of 95% falls within the error. The closer 2σΔC is to 0%, the higher the estimation accuracy.

評価の結果は、次の通りである。
全データ:38サンプル(2σΔC=6.79%)
25℃サイクル:10サンプル(2σΔC=4.35%)
50℃サイクル:9サンプル(2σΔC=8.05%)
50℃保存:19サンプル(2σΔC=4.09%)
各劣化要因ごとの精度評価値は、各劣化要因のデータだけで近似曲線に対する2σΔCを計算した結果である。
The results of the evaluation are as follows.
All data: 38 samples (2σΔC = 6.79%)
25 ° C. cycle: 10 samples (2σΔC = 4.35%)
50 ° C. cycle: 9 samples (2σΔC = 8.05%)
Storage at 50 ° C .: 19 samples (2σΔC = 4.09%)
The accuracy evaluation value for each degradation factor is the result of calculating 2σΔC for the approximate curve using only the data for each degradation factor.

図50は、1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その2)である。図50は、図49と同じグラフで、各点がどの劣化要因で劣化した電池かを分類して表示したものを示す。図50から明らかなように、劣化要因が異なると1,000Hz複素数インピーダンス実数部と容量維持率の変化の関係は異なる。特に25℃、50℃サイクル劣化と50℃保存劣化では全く異なる曲線状に乗っている。従って、劣化要因ごとに別々に1,000Hz複素数インピーダンス実数部と容量維持率の関係の二乗誤差が最小となる3次曲線を求めることにより、1,000Hz複素数インピーダンス実数部の測定から推定した容量維持率推定の推定精度が高くなる。以下にその精度を具体的に示す。   FIG. 50 is a diagram (part 2) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a capacity retention ratio (%). FIG. 50 is a graph that is the same graph as FIG. 49, and shows a classification display indicating which deterioration factor causes each point to deteriorate. As is apparent from FIG. 50, when the deterioration factors are different, the relationship between the 1,000 Hz complex impedance real part and the change in the capacity retention rate is different. In particular, the cycle deterioration at 25 ° C. and 50 ° C. and the storage deterioration at 50 ° C. are on completely different curves. Therefore, the capacity maintenance estimated from the measurement of the 1000 Hz complex impedance real part is obtained by obtaining a cubic curve that minimizes the square error of the relationship between the 1,000 Hz complex impedance real part and the capacity maintenance rate separately for each deterioration factor. The estimation accuracy of rate estimation is increased. The accuracy is specifically shown below.

図51は、1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その3)である。
25℃サイクルのサンプルのみをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線で近似したグラフを図51に示す。このときの2σΔCは2.46%である。この精度は全データでの推定精度6.79%、全データを使った近似曲線で25℃サイクルの推定精度4.35%より精度が高くなっている。
FIG. 51 is a diagram (part 3) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a capacity retention ratio (%).
FIG. 51 shows a graph obtained by plotting only a sample with a cycle of 25 ° C. and approximating with a cubic curve that minimizes the square error. At this time, 2σΔC is 2.46%. This accuracy is higher than the estimated accuracy of 6.79% for all data, and the approximate accuracy using all data is higher than the estimated accuracy of 4.35% for the 25 ° C. cycle.

図52は、1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その4)である。
50℃サイクルのサンプルのみをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線で近似したグラフを図52に示す。このときの2σΔCは1.36%である。この精度は全データでの推定精度6.79%、全データを使った近似曲線で50℃サイクルの推定精度8.05%より精度が高くなっている。
FIG. 52 is a diagram (part 4) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a capacity retention ratio (%).
FIG. 52 shows a graph in which only a sample at 50 ° C. is plotted and approximated by a cubic curve that minimizes the square error. At this time, 2σΔC is 1.36%. This accuracy is higher than the estimated accuracy of 6.79% for all data, and the approximated curve using all data is higher than the estimated accuracy of 8.05% for the 50 ° C. cycle.

図53は、1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と容量維持率(%)との関係を示す図(その5)である。
50℃保存のサンプルのみをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線で近似したグラフを図53に示す。このときの2σΔCは1.54%である。この精度は全データでの推定精度6.79%、全データを使った近似曲線で50℃保存の推定精度4.09%より精度が高くなっている。
以上の結果より、劣化要因を推定識別することにより容量維持率の推定精度が向上することが判る。
FIG. 53 is a diagram (No. 5) showing a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a capacity retention ratio (%).
FIG. 53 shows a graph in which only a sample stored at 50 ° C. is plotted and approximated by a cubic curve that minimizes the square error. At this time, 2σΔC is 1.54%. This accuracy is higher than the estimated accuracy of 6.79% for all data, and the approximate accuracy using all data is higher than the estimated accuracy of 4.09% stored at 50 ° C.
From the above results, it can be seen that the estimation accuracy of the capacity maintenance rate is improved by estimating and identifying the deterioration factor.

<B電池複素インピーダンス測定による電力容量維持率推定>
図54は、1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と電力容量維持率(%)との関係を示す図(その1)である。B電池において、電力容量維持率97%から80%のデータ(50℃保存以外は電力容量維持率80%程度までのデータしかないため)で、4.10V休止後の8次元特徴量に含まれる1,000Hzの複素インピーダンスの実数部をX軸、1,000Hzの複素インピーダンスの実数部のデータに対応する電力容量維持率をY軸にとったグラフを図54に示す。各劣化要因での実際の測定データのサンプル数と電力容量維持率の範囲は以下の通りで、合計38サンプルである。
<Estimation of power capacity maintenance rate by B battery complex impedance measurement>
FIG. 54 is a diagram (part 1) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a power capacity retention rate (%). In battery B, data with a power capacity maintenance rate of 97% to 80% (because there is only data up to about 80% of the power capacity maintenance rate except for storage at 50 ° C.), it is included in the 8-dimensional feature amount after 4.10V pause FIG. 54 shows a graph in which the real part of the complex impedance of 1,000 Hz is taken on the X axis and the power capacity maintenance rate corresponding to the data of the real part of the complex impedance of 1,000 Hz is taken on the Y axis. The actual number of measurement data samples and the range of the power capacity maintenance rate for each deterioration factor are as follows, which is a total of 38 samples.

25℃サイクル:10サンプル(電力容量維持率:96.7%〜83.1%)
50℃サイクル:9サンプル(電力容量維持率:97.0%〜80.6%)
50℃保存:19サンプル(電力容量維持率:97.1%〜81.2%)
これらのデータで4.10V放電休止後の1,000Hz複素インピーダンス実数値から電力容量維持率を推定する場合の推定精度を検証する。劣化要因を問わず、全データをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線で近似したグラフを図54に示す。この3次近似曲線を用いることにより4.10V放電休止後の1,000Hzインピーダンスの測定から、その電池の電力容量維持率をある精度で推定できる。
25 ° C. cycle: 10 samples (power capacity retention rate: 96.7% to 83.1%)
50 ° C. cycle: 9 samples (power capacity retention rate: 97.0% to 80.6%)
Storage at 50 ° C .: 19 samples (power capacity maintenance rate: 97.1% to 81.2%)
With these data, the estimation accuracy in the case of estimating the power capacity maintenance rate from the real value of 1,000 Hz complex impedance after the 4.10 V discharge pause is verified. FIG. 54 shows a graph in which all data are plotted regardless of deterioration factors and approximated by a cubic curve that minimizes the square error. By using this cubic approximate curve, it is possible to estimate the power capacity maintenance rate of the battery with a certain accuracy from the measurement of the 1,000 Hz impedance after the 4.10 V discharge is stopped.

この精度(近似曲線の電力容量維持率推定精度)を容量維持率の場合と同様に実測されたサンプルの電力容量維持率と、そのサンプルの4.10V放電休止後の1,000Hz複素インピーダンス実数値を近似曲線に代入し得られた電力容量維持率との誤差をΔCとしたときの、ΔCの標準偏差の2倍(2σΔC)、すなわち、ΔCが正規分布すると仮定した場合、推定値から±何パーセントの幅を想定すれば95%の実測値がその誤差の間に入るか、で評価する。2σΔCが0%に近いほど、推定精度が高いことになる。   This accuracy (estimated curve power capacity maintenance rate estimation accuracy) was measured in the same manner as the capacity maintenance rate, and the sample power capacity maintenance rate and the real value of 1,000 Hz complex impedance after the 4.10V discharge pause of the sample. Is assumed to be twice the standard deviation of ΔC (2σΔC), that is, assuming that ΔC is normally distributed, ±± If a percent width is assumed, it is evaluated whether the measured value of 95% falls within the error. The closer 2σΔC is to 0%, the higher the estimation accuracy.

評価の結果は、次の通りである。
全データ:38サンプル(2σΔC=7.19%)
25℃サイクル:10サンプル(2σΔC=4.79%)
50℃サイクル:9サンプル(2σΔC=8.36%)
50℃保存:19サンプル(2σΔC=4.92%)
各劣化要因ごとの精度評価値は、各劣化要因のデータだけで近似曲線に対する2σΔCを計算した結果である。
The results of the evaluation are as follows.
All data: 38 samples (2σΔC = 7.19%)
25 ° C. cycle: 10 samples (2σΔC = 4.79%)
50 ° C. cycle: 9 samples (2σΔC = 8.36%)
Storage at 50 ° C .: 19 samples (2σΔC = 4.92%)
The accuracy evaluation value for each degradation factor is the result of calculating 2σΔC for the approximate curve using only the data for each degradation factor.

図55は、1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と電力容量維持率(%)との関係を示す図(その2)である。図55は、図54と同じグラフで、各点がどの劣化要因で劣化した電池かを分類して表示したものを示す。図55から明らかなように、劣化要因が異なると1,000Hz複素インピーダンス実数部と電力容量維持率の変化の関係は異なる。特に25℃、50℃サイクル劣化と50℃保存劣化では全く異なる曲線状に乗っている。従って、劣化要因ごとに別々に1,000Hz複素インピーダンス実数部と電力容量維持率の関係の二乗誤差が最小となる3次曲線を求めることにより、1,000Hz複素インピーダンス実数部の測定から推定した電力容量維持率推定の推定精度が高くなる。以下にその精度を具体的に示す。   FIG. 55 is a diagram (part 2) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a power capacity retention rate (%). FIG. 55 is a graph that is the same as FIG. 54 and shows a classification display indicating which deterioration factor causes each point to deteriorate. As is clear from FIG. 55, when the deterioration factors are different, the relationship between the 1,000 Hz complex impedance real part and the change in the power capacity maintenance rate is different. In particular, the cycle deterioration at 25 ° C. and 50 ° C. and the storage deterioration at 50 ° C. are on completely different curves. Therefore, the power estimated from the measurement of the 1000 Hz complex impedance real part is obtained separately by obtaining a cubic curve that minimizes the square error of the relationship between the real part of the 1,000 Hz complex impedance and the power capacity maintenance ratio for each degradation factor. The estimation accuracy of capacity maintenance rate estimation increases. The accuracy is specifically shown below.

図56は、1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と電力容量維持率(%)との関係を示す図(その3)である。25℃サイクルのサンプルのみをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線で近似したグラフを図56に示す。このときの2σΔCは2.60%である。この精度は全データでの推定精度7.19%、全データを使った近似曲線で25℃サイクルの推定精度4.79%より精度が高くなっている。   FIG. 56 is a diagram (part 3) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a power capacity retention rate (%). FIG. 56 shows a graph obtained by plotting only the sample of the 25 ° C. cycle and approximating with a cubic curve that minimizes the square error. At this time, 2σΔC is 2.60%. This accuracy is higher than the estimated accuracy of 7.19% for all data, and the approximated curve using all data is higher than the estimated accuracy of 4.79% for the 25 ° C. cycle.

図57は、1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と電力容量維持率(%)との関係を示す図(その4)である。50℃サイクルのサンプルのみをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線で近似したグラフを図57に示す。このときの2σΔCは1.39%である。この精度は全データでの推定精度7.19%、全データを使った近似曲線で50℃サイクルの推定精度8.36%より精度が高くなっている。   FIG. 57 is a diagram (part 4) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a power capacity retention rate (%). FIG. 57 shows a graph obtained by plotting only the sample of the 50 ° C. cycle and approximating with a cubic curve that minimizes the square error. At this time, 2σΔC is 1.39%. This accuracy is higher than the estimated accuracy of 7.19% for all data, and the estimated accuracy of 8.36% for the 50 ° C. cycle in the approximate curve using all data.

図58は、1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と電力容量維持率(%)との関係を示す図(その5)である。50℃保存のサンプルのみをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線で近似したグラフを図58に示す。このときの2σΔCは1.51%である。この精度は全データでの推定精度7.19%、全データを使った近似曲線で50℃保存の推定精度4.92%より精度が高くなっている。
以上の結果より、劣化要因を推定識別することにより電力容量維持率の推定精度が向上することが判る。
FIG. 58 is a diagram (No. 5) showing a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a power capacity retention rate (%). FIG. 58 shows a graph in which only a sample stored at 50 ° C. is plotted and approximated by a cubic curve that minimizes the square error. At this time, 2σΔC is 1.51%. This accuracy is higher than the estimated accuracy of 7.19% for all data, and the estimated accuracy of 4.92% stored at 50 ° C. for the approximate curve using all data.
From the above results, it can be seen that the estimation accuracy of the power capacity maintenance rate is improved by estimating and identifying the deterioration factor.

<B電池複素インピーダンス測定による残存電流容量推定>
図59は、1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と4.0Vでの残存電流容量(Ah)との関係を示す図(その1)である。なお、「4.0Vでの残存電流容量」とは、4.0Vの状態から完全放電状態まで0.5Cで放電させた際の放電電流容量をいうものとする。
<Residual current capacity estimation by B battery complex impedance measurement>
FIG. 59 is a diagram (part 1) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a remaining current capacity (Ah) at 4.0V. The “residual current capacity at 4.0 V” refers to the discharge current capacity when discharged at 0.5 C from the 4.0 V state to the fully discharged state.

B電池において、容量維持率97%から80%のデータ(50℃保存以外は電力容量維持率80%程度までのデータしかないため)で、4.10V休止後の8次元特徴量に含まれる1,000Hzの複素インピーダンスの実数部をX軸、1,000Hzの複素インピーダンスの実数部のデータに対応する放電時の4.0Vでの残存電流容量をY軸にとったグラフを図59に示す。各劣化要因での実際の測定データのサンプル数と容量維持率の範囲は以下の通りで、合計38サンプルである。   In B battery, it is data of capacity maintenance rate 97% to 80% (because there is only data up to about 80% of power capacity maintenance rate except for storage at 50 ° C). FIG. 59 is a graph in which the real part of the complex impedance of 1,000 Hz is taken as the X axis, and the residual current capacity at 4.0 V corresponding to the data of the real part of the complex impedance of 1,000 Hz is taken as the Y axis. The range of the number of actual measurement data samples and the capacity maintenance ratio for each deterioration factor is as follows, which is a total of 38 samples.

25℃サイクル:11サンプル(電力容量維持率:96.9%〜83.2%)
50℃サイクル:9サンプル(電力容量維持率:96.0%〜80.2%)
50℃保存:18サンプル(電力容量維持率:96.7%〜81.3%)
これらのデータで4.10V放電休止後の1,000Hz複素インピーダンス実数値から4.0V残存電流容量を推定する場合の推定精度を検証する。劣化要因を問わず、全データをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線で近似したグラフを図59に示す。この3次近似曲線を用いることにより4.10V放電休止後の1,000Hzインピーダンスの測定から、その電池の4.0V残存電流容量をある精度で推定できる。なお、電池の電圧は容易に測定できるので、電池電圧から残存電流容量を正確に推定することは実用上重要である。
25 ° C. cycle: 11 samples (power capacity maintenance rate: 96.9% to 83.2%)
50 ° C. cycle: 9 samples (power capacity maintenance rate: 96.0% to 80.2%)
Storage at 50 ° C .: 18 samples (power capacity maintenance rate: 96.7% to 81.3%)
With these data, the estimation accuracy in the case of estimating the 4.0 V residual current capacity from the real value of 1,000 Hz complex impedance after the pause of the 4.10 V discharge is verified. FIG. 59 shows a graph in which all data are plotted regardless of deterioration factors and approximated by a cubic curve that minimizes the square error. By using this cubic approximation curve, the 4.0 V residual current capacity of the battery can be estimated with certain accuracy from the measurement of the 1,000 Hz impedance after the 4.10 V discharge is stopped. Since the battery voltage can be easily measured, it is practically important to accurately estimate the remaining current capacity from the battery voltage.

この精度(近似曲線の4.0V残存電流容量推定精度)を容量維持率の場合と同様に実測されたサンプルの4.0V残存電流容量と、そのサンプルの4.0V放電休止後の1,000Hz複素インピーダンス実数値を近似曲線に代入し得られた4.0V残存電流容量との誤差をΔCとしたときの、ΔCの標準偏差の2倍(2σΔC)、すなわち、ΔCが正規分布すると仮定した場合、推定値から±何パーセントの幅を想定すれば95%の実測値がその誤差の間に入るか、で評価する。2σΔCが0%に近いほど、推定精度が高いことになる。   This accuracy (4.0V residual current capacity estimation accuracy of the approximate curve) was measured in the same manner as in the case of the capacity maintenance rate, and the sample's 4.0V residual current capacity and the sample's 1,000 Hz after 4.0V discharge pause. When the difference from the 4.0V residual current capacity obtained by substituting the real value of complex impedance into the approximate curve is ΔC, it is twice the standard deviation of ΔC (2σΔC), that is, when ΔC is normally distributed Then, it is evaluated whether 95% of the actually measured value falls between the errors if a range of ±% from the estimated value is assumed. The closer 2σΔC is to 0%, the higher the estimation accuracy.

評価の結果は、次の通りである。
全データ:38サンプル(2σΔC=8.15%)
25℃サイクル:11サンプル(2σΔC=5.14%)
50℃サイクル:9サンプル(2σΔC=8.01%)
50℃保存:18サンプル(2σΔC=5.57%)
各劣化要因ごとの精度評価値は、各劣化要因のデータだけで近似曲線に対する2σΔCを計算した結果である。
The results of the evaluation are as follows.
All data: 38 samples (2σΔC = 8.15%)
25 ° C. cycle: 11 samples (2σΔC = 5.14%)
50 ° C. cycle: 9 samples (2σΔC = 8.01%)
Storage at 50 ° C .: 18 samples (2σΔC = 5.57%)
The accuracy evaluation value for each degradation factor is the result of calculating 2σΔC for the approximate curve using only the data for each degradation factor.

図60は、1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と4.0Vでの残存電流容量(Ah)との関係を示す図(その2)である。図60は、図59と同じグラフで、各点がどの劣化要因で劣化した電池かを分類して表示したものを示す。図60から明らかなように、各劣化要因が異なると1,000Hz複素数インピーダンス実数部と4.0V残存電流容量の変化の関係は異なる。特に25℃、50℃サイクル劣化と50℃保存劣化では全く異なる曲線状に乗っている。従って、劣化要因ごとに別々に1,000Hz複素数インピーダンス実数部と4.0V残存電流容量の関係の二乗誤差が最小となる3次曲線を求めることにより、1,000Hz複素数インピーダンス実数部の測定から推定した4.0V残存電流容量の推定精度が高くなる。以下にその精度を具体的に示す。   FIG. 60 is a diagram (part 2) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a remaining current capacity (Ah) at 4.0 V. FIG. 60 is a graph that is the same graph as FIG. 59 and shows a classification of the deterioration factor for each point. As is clear from FIG. 60, when each deterioration factor is different, the relationship between the 1,000 Hz complex impedance real part and the change in the 4.0 V residual current capacity is different. In particular, the cycle deterioration at 25 ° C. and 50 ° C. and the storage deterioration at 50 ° C. are on completely different curves. Therefore, it is estimated from the measurement of the 1,000 Hz complex impedance real part by obtaining a cubic curve that minimizes the square error of the relationship between the 1,000 Hz complex impedance real part and the 4.0 V residual current capacity separately for each deterioration factor. The estimated accuracy of the 4.0V residual current capacity is increased. The accuracy is specifically shown below.

図61は、1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と4.0Vでの残存電流容量(Ah)との関係を示す図(その3)である。
25℃サイクルのサンプルのみをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線で近似したグラフを図61に示す。このときの2σΔCは3.71%である。この精度は全データでの推定精度8.15%、全データを使った近似曲線で25℃サイクルの推定精度5.14%より精度が高くなっている。
FIG. 61 is a diagram (part 3) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a remaining current capacity (Ah) at 4.0 V.
FIG. 61 shows a graph in which only a sample at 25 ° C. is plotted and approximated by a cubic curve that minimizes the square error. At this time, 2σΔC is 3.71%. This accuracy is higher than the estimation accuracy of 8.15% for all data, and the approximation accuracy using all data is higher than the estimation accuracy of 5.14% for the 25 ° C. cycle.

図62は、1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と4.0Vでの残存電流容量(Ah)との関係を示す図(その4)である。
50℃サイクルのサンプルのみをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線で近似したグラフを図62に示す。このときの2σΔCは1.83%である。この精度は全データでの推定精度8.15%、全データを使った近似曲線で50℃サイクルの推定精度8.01%より精度が高くなっている。
FIG. 62 is a diagram (part 4) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a residual current capacity (Ah) at 4.0 V.
FIG. 62 shows a graph obtained by plotting only the sample of the 50 ° C. cycle and approximating it with a cubic curve that minimizes the square error. At this time, 2σΔC is 1.83%. This accuracy is higher than the estimation accuracy of 8.15% for all data, and the approximation accuracy using all data is higher than the estimation accuracy of 8.01% for the 50 ° C. cycle.

図63は、1,000Hzの複素インピーダンスの実数部(Ω)と4.0Vでの残存電流容量(Ah)との関係を示す図(その5)である。
50℃保存のサンプルのみをプロットし、二乗誤差が最小となる3次曲線で近似したグラフを図63に示す。このときの2σΔCは0.88%である。この精度は全データでの推定精度8.15%、全データを使った近似曲線で50℃保存の推定精度5.57%より精度が高くなっている。
FIG. 63 is a diagram (No. 5) illustrating a relationship between a real part (Ω) of a complex impedance of 1,000 Hz and a remaining current capacity (Ah) at 4.0 V.
FIG. 63 shows a graph in which only a sample stored at 50 ° C. is plotted and approximated by a cubic curve that minimizes the square error. At this time, 2σΔC is 0.88%. This accuracy is higher than the estimated accuracy of 8.15% for all data, and the estimated accuracy stored at 50 ° C. is 5.57% for the approximate curve using all data.

以上の結果より、劣化要因を推定識別することにより4.0V残存電流容量の推定精度が向上することが判る。ここでは具体的に電池電圧4.0Vの場合を見たが、他の電圧においても劣化要因を推定識別することによりその電池電圧での残存電流容量の推定精度を向上させることが可能である。   From the above results, it is understood that the estimation accuracy of the 4.0 V residual current capacity is improved by estimating and identifying the deterioration factor. Here, the case where the battery voltage is 4.0 V is specifically seen, but it is possible to improve the estimation accuracy of the remaining current capacity at the battery voltage by estimating and identifying the deterioration factor also at other voltages.

本発明によって、交流インピーダンス法による複素インピーダンス測定データを基に劣化要因や容量といった電池状態を判定する二次電池診断装置及び二次電池診断方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a secondary battery diagnostic device and a secondary battery diagnostic method for determining a battery state such as a deterioration factor and a capacity based on complex impedance measurement data obtained by an AC impedance method.

1 被測定二次電池
2 参照用データ保持部
3 インピーダンス算出部
4 劣化要因推定部
5 診断判定部
6 容量推定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Secondary battery 2 to be measured 2 Reference data holding unit 3 Impedance calculation unit 4 Degradation factor estimation unit 5 Diagnosis determination unit 6 Capacity estimation unit

Claims (8)

二次電池の電池状態を判定する二次電池診断装置において、
データ収集測定二次電池の劣化要因に関する情報と、前記データ収集測定二次電池の複素インピーダンスの値そのものの情報とが関連付けられた参照用データが記憶される参照用データ保持部と、
電池状態を判定する対象である被測定二次電池の複素インピーダンスを算出するインピーダンス算出部と、
前記参照用データ保持部に記憶された前記参照用データと、前記インピーダンス算出部により算出された複素インピーダンスの値そのものの情報とにより、前記被測定二次電池の劣化要因を推定する劣化要因推定部と、
前記劣化要因推定部の推定結果に基づいて診断判定を行い、その診断結果を出力する診断判定部と
を備えていることを特徴とする二次電池診断装置。
In the secondary battery diagnostic device for determining the battery state of the secondary battery,
A reference data holding unit for storing reference data associated with information on deterioration factors of the data collection measurement secondary battery and information on the value of the complex impedance of the data collection measurement secondary battery itself ;
An impedance calculation unit for calculating a complex impedance of the secondary battery to be measured which is a target for determining a battery state;
A deterioration factor estimation unit that estimates a deterioration factor of the secondary battery to be measured based on the reference data stored in the reference data holding unit and information on the complex impedance value itself calculated by the impedance calculation unit. When,
A secondary battery diagnosis apparatus comprising: a diagnosis determination unit that performs diagnosis determination based on an estimation result of the deterioration factor estimation unit and outputs the diagnosis result.
前記複素インピーダンスが、少なくとも2種類の複素インピーダンスであることを特徴とする請求項1に記載の二次電池診断装置。   The secondary battery diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the complex impedance is at least two types of complex impedances. 前記複素インピーダンスが、異なる周波数を用いて算出される複素インピーダンスであることを特徴とする請求項2に記載の二次電池診断装置。   The secondary battery diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the complex impedance is a complex impedance calculated using different frequencies. 前記複素インピーダンスが、特定の周波数で測定した時の複素インピーダンスの実部又は虚部と、前記特定の周波数とは異なる周波数で測定した時の複素インピーダンスの実部又は虚部であることを特徴とする請求項3に記載の二次電池診断装置。   The complex impedance is a real part or an imaginary part of the complex impedance when measured at a specific frequency, and a real part or an imaginary part of the complex impedance when measured at a frequency different from the specific frequency, The secondary battery diagnostic device according to claim 3. 二次電池の電池状態を判定する二次電池診断方法において、
データ収集測定二次電池の劣化要因に関する情報と、前記データ収集測定二次電池の複素インピーダンスの値そのものの情報とが関連付けられた参照用データを参照用データ保持部に記憶するステップと、
電池状態を判定する対象である被測定二次電池の複素インピーダンスをインピーダンス算出部で算出するステップと、
前記参照用データ保持部に記憶された前記参照用データと、前記インピーダンス算出部により算出された複素インピーダンスの値そのものの情報とにより、劣化要因推定部で前記被測定二次電池の劣化要因を推定するステップと、
前記劣化要因推定部の推定結果に基づいて、診断判定部により診断判定を行い、その診断結果を出力するステップと
を有していることを特徴とする二次電池診断方法。
In the secondary battery diagnostic method for determining the battery state of the secondary battery,
Storing the reference data associated with the information on the deterioration factor of the data collection measurement secondary battery and the information of the complex impedance value itself of the data collection measurement secondary battery in the reference data holding unit;
A step of calculating a complex impedance of a measured secondary battery, which is a target for determining a battery state, by an impedance calculation unit;
Based on the reference data stored in the reference data holding unit and information on the complex impedance value itself calculated by the impedance calculation unit, the deterioration factor estimation unit estimates the deterioration factor of the secondary battery to be measured. And steps to
And a step of performing a diagnostic determination by a diagnosis determination unit based on an estimation result of the deterioration factor estimation unit and outputting the diagnosis result.
前記複素インピーダンスが、少なくとも2種類の複素インピーダンスであることを特徴とする請求項5に記載の二次電池診断方法。   The secondary battery diagnosis method according to claim 5, wherein the complex impedance is at least two types of complex impedances. 前記複素インピーダンスが、異なる周波数を用いて算出される複素インピーダンスであることを特徴とする請求項6に記載の二次電池診断方法。   The secondary battery diagnosis method according to claim 6, wherein the complex impedance is a complex impedance calculated using different frequencies. 前記複素インピーダンスが、特定の周波数で測定した時の複素インピーダンスの実部又は虚部と、前記特定の周波数とは異なる周波数で測定した時の複素インピーダンスの実部又は虚部であることを特徴とする請求項5,6又は7に記載の二次電池診断方法。   The complex impedance is a real part or an imaginary part of the complex impedance when measured at a specific frequency, and a real part or an imaginary part of the complex impedance when measured at a frequency different from the specific frequency, The secondary battery diagnostic method according to claim 5, 6 or 7.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6245692B2 (en) * 2013-11-13 2017-12-13 学校法人東海大学 Battery state determination device and battery state determination method
KR101882113B1 (en) * 2015-07-31 2018-08-24 가부시끼가이샤 도시바 Storage-battery evaluation device, energy storage system, and storage-battery evaluation method
CN111801586B (en) * 2018-03-07 2023-08-01 松下知识产权经营株式会社 Method for evaluating remaining performance of rechargeable battery, program for evaluating remaining performance of rechargeable battery, computing device, and system for evaluating remaining performance
JP6988728B2 (en) * 2018-07-31 2022-01-05 トヨタ自動車株式会社 Battery information processing system, secondary battery capacity estimation method, and assembly battery manufacturing method
KR20200117794A (en) * 2019-04-05 2020-10-14 주식회사 엘지화학 Apparatus and method for managing battery
JP7396244B2 (en) * 2020-10-13 2023-12-12 株式会社豊田中央研究所 Deterioration determination device, deterioration determination system, deterioration determination method and its program
WO2022230104A1 (en) * 2021-04-28 2022-11-03 株式会社日立ハイテク Battery management device and battery management method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3598873B2 (en) * 1998-08-10 2004-12-08 トヨタ自動車株式会社 Secondary battery state determination method and state determination device, and secondary battery regeneration method
US6838883B2 (en) * 2002-11-05 2005-01-04 The Furukawa Battery Co., Ltd. Method and system for monitoring state of lead acid battery
JP4645382B2 (en) * 2005-09-20 2011-03-09 トヨタ自動車株式会社 Battery state detection device and battery state detection method
JP5343465B2 (en) * 2008-09-11 2013-11-13 マツダ株式会社 Power storage device
JP2012122817A (en) * 2010-12-07 2012-06-28 Gs Yuasa Corp Reversible capacity estimation method of nonaqueous electrolyte secondary battery, life prediction method, reversible capacity estimation method, life prediction device and power storage system
JP5875037B2 (en) * 2011-07-08 2016-03-02 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation Battery state prediction system, method and program
JP6148879B2 (en) * 2013-02-28 2017-06-14 旭化成株式会社 Battery state estimation device for secondary battery, battery pack manufacturing method, and cell balance confirmation method

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