CN105122073B - 电池状态判定装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种电池状态判定装置，利用阻抗解析来判定发生微小短路的可能性高的状态或电池引起了微小短路的状态。判定微小短路倾向状态的电池状态判定装置(10)具备：阻抗测定部(11a)，将与对电池模块(M)施加使频率变化的交流电压或交流电流而得到的复阻抗曲线中的扩散电阻区域对应的频率设为测定频率，对判定对象的电池模块(M)施加该测定频率的交流电压或交流电流来测定复阻抗；判定装置(12)，检测所述复阻抗的虚轴分量的绝对值，该判定装置(12)存储基于虚轴分量的测定结果设定的下限阈值，将虚轴分量的绝对值与下限阈值比较，在虚轴分量的绝对值小于下限阈值的情况下，判定为判定对象的电池模块(M)处于微小短路倾向状态。

Description

电池状态判定装置
技术领域
本发明涉及针对二次电池判定发生了微小短路的状态或者发生微小短路的可能性高的状态的电池状态判定装置。
背景技术
以往已提出有如下技术：对二次电池解析复阻抗，由此评价电池的劣化状态、剩余寿命。根据该方法，能在不破坏电池的情况下评价电池状态，所以也能对判定为正常的电池进行再利用。
作为解析复阻抗的方法的一例，公开了用于判定二次电池的初始活性度和劣化度的方法(例如参照特开2000－299137号公报的第20－21页、图15)。在该方法中，针对二次电池，一边逐步地改变频率一边施加交流电压，由此可测定复阻抗。并且，由测定值求出阻抗的实轴分量和虚轴分量。将这些值绘制在二维平面上，由此可描绘由曲线和直线构成的复阻抗线。另外，用近似法求出复阻抗线中相当于所谓的电荷移动电阻区域的大致圆弧部分的直径，判断该直径是否小于规定的阈值。如果复阻抗的大致圆弧部分的直径小于规定的阈值，则判断为电池的初始活性度充分，如果该直径为规定的阈值以上，则初始活性度不充分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2000－299137号公报
发生微小短路的可能性高的状态的电池或者发生了微小短路的电池与正常的电池相比电池容量少。即使同样地放电，那样的电池的SOC(State of Charge：充电状态)也与正常的电池的SOC不同。因此有如下手法：由基于SOC不同的阻抗变化的不同，判断是否为发生了微小短路的状态或者发生微小短路的可能性高的状态。
但是，在根据电荷移动电阻区域的阻抗变化的不同进行与微小短路有关的判定的情况下，在即使SOC变化但是阻抗变化仍较小的电池中，难以判断是否处于发生微小短路的可能性高的状态或者发生了微小短路的状态，判定精度下降。因此，有时例如不是微小短路的合格品电池被判定为不合格品。作为这样的电池，例如可举出镍氢电池、用于车载且电阻值为10mΩ以下的锂电池。
发明内容
本发明的目的在于提高判定是否发生了微小短路的状态或者发生微小短路的可能性高的状态的电池状态判定装置的判定精度。
根据本公开的一个方面，涉及一种电池状态判定装置，针对二次电池判定发生了微小短路的状态或者作为发生微小短路的可能性高的状态的微小短路倾向状态，其中，所述电池状态判定装置具备：阻抗测定部，其对判定对象的二次电池施加测定频率的交流电压或者交流电流来测定复阻抗，所述测定频率是与扩散电阻区域对应的频率；检测部，其检测从所述阻抗测定部得到的所述复阻抗的虚轴分量的绝对值；存储部，其存储下限阈值，所述下限阈值根据处于所述微小短路倾向状态的二次电池的所述虚轴分量的绝对值的测定结果而设定；以及判定部，所述判定部对利用所述检测部检测到的所述虚轴分量的绝对值与所述下限阈值进行比较，在所述虚轴分量的绝对值小于所述下限阈值的情况下，判定为所述判定对象的二次电池处于所述微小短路倾向状态。
根据该方式，对判定对象的二次电池测定出扩散电阻区域的复阻抗，虚轴分量的绝对值设为用于判定微小短路倾向状态的参数。扩散电阻区域是复阻抗曲线中在低频率侧所表示的部分。在微小短路倾向状态的二次电池中，扩散电阻区域中的阻抗变化变得显著。因此，通过对检测到的虚轴分量的绝对值与预先设定的下限阈值进行比较，从而微小短路倾向状态的判定精度提高。特别是虚轴分量的绝对值是最良好地反映微小短路倾向的参数，测定误差比较小。因此，在若是其它的参数难以检测出微小短路倾向状态的电池的情况下，也能非破坏地检测这样的电池的微小短路倾向状态。
作为一方式，所述阻抗测定部测定充电状态为20％以下的所述二次电池的所述复阻抗。
即，二次电池的充电状态(SOC)越接近“0”，处于微小短路倾向的二次电池的复阻抗变化越大。上述电池状态判定装置测定充电状态为20％以下的二次电池的复阻抗，所以微小短路的检测精度也提高，不必为了进行判定而将二次电池充满电。
作为一方式，所述存储部将第2下限阈值与第1下限阈值一起存储，所述第1下限阈值与所述虚轴分量的绝对值对应，所述第2下限阈值根据处于所述微小短路倾向状态的二次电池的所述实轴分量的绝对值的测定结果而设定，所述判定部在判定对象的二次电池的所述虚轴分量的绝对值小于所述第1下限阈值、或者所述实轴分量的绝对值小于所述第2下限阈值的情况下，判定为所述判定对象的二次电池处于所述微小短路倾向状态。
根据该方式，除了复阻抗的虚轴分量的绝对值之外，实轴分量的绝对值也被设为用于判定微小短路倾向状态的参数。因此，通过对检测到的虚轴分量的绝对值和实轴分量的绝对值与和它们对应的各下限阈值比较，可提高微小短路倾向状态的判定精度。
根据本公开的其它的方面，涉及一种电池状态判定装置，其针对二次电池判定发生了微小短路的状态或者作为发生微小短路的可能性高的状态的微小短路倾向状态，其中，所述电池状态判定装置具备：阻抗测定部，其对判定对象的二次电池施加测定频率的交流电压或者交流电流来测定复阻抗，所述测定频率是与扩散电阻区域对应的频率；检测部，其检测从所述阻抗测定部得到的所述复阻抗的实轴分量的绝对值；存储部，其存储下限阈值，所述下限阈值根据处于所述微小短路倾向状态的二次电池的所述实轴分量的测定结果而设定；以及判定部，所述判定部对利用所述检测部检测到的所述实轴分量的绝对值与所述下限阈值进行比较，在所述实轴分量的绝对值小于所述下限阈值的情况下，判定为所述判定对象的二次电池处于所述微小短路倾向状态。
根据该方式，对判定对象的二次电池测定扩散电阻区域的复阻抗，实轴分量的绝对值被设为用于判定微小短路倾向状态的参数。扩散电阻区域是复阻抗曲线中在低频率侧所表示的部分。在微小短路倾向状态的二次电池中，扩散电阻区域中的阻抗变化变得显著。通过对这样检测到的实轴分量的绝对值与预先设定的下限阈值进行比较，可提高微小短路倾向状态的判定精度。因此，即使在若是其它的参数难以检测出微小短路倾向状态的情况下，也能非破坏地检测这样的电池的微小短路倾向状态。
根据本公开的其它的侧面，是电池状态判定装置，其针对二次电池判定发生了微小短路的状态或者作为发生微小短路的可能性高的状态的微小短路倾向状态，其中，所述电池状态判定装置具备：阻抗测定部，其对判定对象的二次电池施加测定频率的交流电压或者交流电流来测定复阻抗，所述测定频率是与扩散电阻区域对应的频率；检测部，其检测从所述阻抗测定部得到的所述复阻抗的虚轴分量的绝对值；存储部，其存储下限阈值，所述下限阈根据处于所述微小短路倾向状态的二次电池的所述虚轴分量的绝对值的测定结果而设定；以及判定部，所述判定部对利用所述检测部检测到的所述复阻抗的绝对值和所述下限阈值进行比较，在所述复阻抗的绝对值小于所述下限阈值的情况下，判定为所述判定对象的二次电池处于所述微小短路倾向状态。
根据该方式，对判定对象的二次电池测定出扩散电阻区域的复阻抗，该复阻抗的绝对值被设为用于判定微小短路倾向状态的参数。扩散电阻区域是复阻抗曲线中在低频率侧所表示的部分。在微小短路倾向状态的二次电池中，扩散电阻区域中的阻抗变化变得显著。因此，通过对检测到的阻抗的绝对值与预先设定的下限阈值进行比较，可提高微小短路倾向状态的判定精度。因此，即使在若是其它的参数难以检测出微小短路倾向状态的电池的情况下，也能非破坏地检测这样的电池的微小短路倾向状态。
作为一方式，所述阻抗测定部测定充电状态为20％以下的所述二次电池的所述复阻抗。
即，二次电池的充电状态(SOC)越接近“0”，微小短路倾向的二次电池的复阻抗变化越大。上述电池状态判定装置测定充电状态为20％以下的二次电池的复阻抗，所以微小短路的检测精度也提高，不必为了进行判定而将二次电池充满电。
本公开的其它的特征和优点通过以下的详细说明和用于说明本公开的特征而附带的附图可明了。
附图说明
本发明的认为是新颖的特征特别是在添附的权利要求书中变得明了。通过与附图一起参照以下所示的当前的优选实施方式的说明，可理解伴有目的和效果的本发明。
图1示出本发明的电池状态判定装置所涉及的第1实施方式的装置概略。
图2示出利用该装置的测定所得到的复阻抗的坐标图。
图3是示出在该实施方式中用于判定的合格品和不合格品的分布与复阻抗的关系的分布图。
图4示出说明该实施方式中的判定方法的复阻抗的坐标图。
图5示出该实施方式中的判定方法的流程图。
图6示出本发明的第2实施方式的判定方法的流程图。
图7示出本发明的第3实施方式的判定方法的流程图。
图8示出本发明的第4实施方式的判定方法的流程图。
具体实施方式
(第1实施方式)
以下说明电池状态判定装置的第1实施方式。该装置判定用于车载、电阻值为10mΩ以下的锂离子电池、镍氢电池等二次电池是否处于发生了微小短路的状态或者发生微小短路的可能性高的状态(微小短路倾向状态)。微小短路是由于电池内的一点点析出物、微小异物的混入等而产生的微小的短路。也有时即使发生微小短路，电池也不会立即成为不能使用的状态。也有时微小短路由于在短路部位流过微小电流而瞬间烧穿，但是除了可成为电池性能下降的原因之外，也有可能导致内部短路。
如图1所示，电池状态判定装置10具备测定装置11和判定装置12。测定装置11具有阻抗测定部11a和SOC调整部11b。阻抗测定部11a对作为判定对象的电池模块M施加交流电压或者交流电流，测定作为二次电池的电池模块M的复阻抗。SOC调整部11b调整电池模块M的充电状态(SOC)。电池模块M在本实施方式中由多个电池单元构成。通过组合多组该电池模块M而构成电池堆，该电池堆和ECU等构成搭载于车辆等的电池组。
判定装置12具有CPU12a、RAM12b以及ROM12c等。在ROM12c中存储有用于判定微小短路倾向状态的程序。判定装置12的判定结果输出到显示器、打印装置等输出装置13。该判定装置12构成检测部、存储部、判定部。
从测定装置11向判定装置12输入复阻抗测定值。在判定装置12的ROM12c中存储有通过实验等设定的测定频率Fdif和下限阈值，以用于成为判定对象的电池模块M。该测定频率Fdif和下限阈值Zjmin根据镍氢电池、锂电池这样的电池类别而变化。另外，即使是相同的电池类别，在单元数、容量等不同的情况下，该测定频率Fdif和下限阈值Zjmin也发生变化。因此，在成为判定对象的电池的类别、构成变化的情况下，测定频率Fdif和下限阈值Zjmin根据判定对象来设定。
电池模块M的复阻抗Z利用作为矢量分量的实轴分量Zreal和虚轴分量Zimg表示为如下。此外，“j”是虚轴单位。
Z＝Zreal+jZimg
图2所示的复阻抗曲线N示意性地示出将复阻抗的实轴分量和虚轴分量的大小绘制在二维平面上的曲线。该复阻抗曲线N是通过使施加于电池模块M的交流电压(或者交流电流)的频率变化而测定的。横轴是实轴分量Zreal的绝对值(|Zreal|)，纵轴是虚轴分量Zimg(|Zimg|)的绝对值。
复阻抗曲线N从高频率侧开始被划分为部件液体电阻区域A、圆弧状的电荷移动电阻区域B、大致直线状的扩散电阻区域C。部件液体电阻区域A是活性物质、集电体内的接触电阻、隔膜内的电解液内的离子移动时的电阻等所表示的区域。电荷移动电阻区域B是电荷移动等中的电阻的区域。扩散电阻区域C是干预物质扩散的阻抗所表示的区域。
测定频率Fdif是与该扩散电阻区域C对应的频率范围中的规定的频率。测定频率Fdif被设为与扩散电阻区域C对应的频率的理由是：对于微小短路倾向状态的电池模块M的阻抗变化，与其它的区域A、B相比，在扩散电阻区域C中显著。在判定是否为微小短路倾向状态时，测定频率Fdif的交流电压或者交流电流施加于电池模块M。
另外，下限阈值Zjmin示出复阻抗的虚轴分量的大小的下限。具有被测定出小于下限阈值Zjmin的虚轴分量的绝对值的电池模块M被判定为是微小短路倾向状态的不合格品。
下限阈值Zjmin的具体值设定为如下。例如数百个电池模块M被设为检查对象。对各电池模块M逐个地施加测定频率Fdif的交流电压，测定装置11等测定复阻抗的虚轴分量Zimg。在此，不是测定实轴分量Zreal而是测定虚轴分量Zimg的理由是：实轴分量Zreal不仅反映微小短路倾向而且也反映由于液体电阻/部件电阻的增加而导致的异常，虚轴分量Zimg可最好地反映微小短路倾向。
当测定出各电池模块M的虚轴分量Zimg时，利用分解解析等公知的方法判断有无各电池模块M的微小短路、是否有可能发生微小短路。
图3所示的分布图表示对各电池模块M施加测定频率Fdif的交流电压时的虚轴分量Zimg的分布。图3的横轴是虚轴分量Zimg的绝对值，纵轴是电池模块M的数量。在图3的分布图中，在虚轴分量Zimg的绝对值小于6.0mΩ的区域分布着不合格品，在虚轴分量Zimg的绝对值为6.0mΩ以上的区域分布着合格品。因此，作为该合格品和不合格品的界限的6.0mΩ被设为下限阈值Zjmin。此外，在分布图中看不出合格品和不合格品的明显界限、存在合格品和不合格品混合存在的区域的情况下，也可以将下限阈值Zjmin设定为该混合区域的最大值、或者混合区域中合格品个数多于不合格品个数的值。
图4示出合格品的复阻抗曲线N1和不合格品的复阻抗曲线N2。这些曲线N1、N2通过针对SOC较低的状态的合格品和不合格品电池模块M使频率变化地施加交流电压而测定。在没有微小短路倾向状态的合格品中，曲线N1中与测定频率Fdif对应的点P1的虚轴分量的绝对值|Zimg|超过下限阈值Zjmin。另一方面，在处于微小短路倾向状态的不合格品中，曲线N2中与测定频率Fdif对应的点P2的虚轴分量的绝对值|Zimg|小于下限阈值Zjmin。此外，在构成电池模块M的电池单元中哪怕只有一个为微小短路倾向状态的情况下，电池模块M的复阻抗的虚轴分量Zimg的绝对值小于下限阈值Zjmin。
(动作)
接着说明本实施方式的微小短路倾向状态的判定方法。在此，微小短路倾向状态的判定利用电池状态判定装置10自动地进行。
如图5所示，判定装置12通过控制测定装置11的SOC调整部11b而进行电池模块M的SOC调整(步骤S1)。SOC调整部11b进行电池模块M的放电(或者充电)，将SOC设为较低的状态。具体地，优选将电池模块M的SOC设为20％以下，特别优选设为5％以下。这样，当这样将SOC设为较低的状态时，如图4所示的阻抗曲线那样，与SOC较高的状态相比，阻抗变化变得显著，容易判定状态。另外，当SOC设为5％以下时，阻抗变化变得特别显著，判定精度更加提高。
当进行SOC调整时，判定装置12控制测定装置11，利用阻抗测定部11a测定出电池模块M的复阻抗(步骤S2)。此时，判定装置12控制测定装置11，以使得测定装置11将存储于ROM12c的测定频率Fdif的交流电压施加于电池模块M。或者也可以在测定装置11中预先设定有测定频率Fdif。通过将测定频率Fdif设定为规定值，从而与设定频率范围的情况相比，能缩短测定时间。
阻抗测定部11a测定到电池模块M的复阻抗时，将测定值输出到判定装置12。判定装置12基于测定值算出复阻抗的虚轴分量的绝对值(|Zimg|)(步骤S3)。另外，判定装置12从ROM12c读出下限阈值Zjmin(步骤S4)。判定装置12判断虚轴分量的绝对值|Zimg|是否小于下限阈值Zjmin(步骤S5)。
在虚轴分量的绝对值|Zimg|为下限阈值Zjmin以上的情况下，判定装置12设为判定对象的电池模块M未处于微小短路倾向状态，进行合格品判定(判定为判定对象的电池模块M是合格品)(步骤S6)。另一方面，在虚轴分量的绝对值|Zimg|小于下限阈值Zjmin的情况下，判定装置12判定为判定对象的电池模块M是处于微小短路倾向状态的不合格品(步骤S7)。
如以上说明的那样，根据第1实施方式，可得到以下列举的效果。
(1)根据第1实施方式，对判定对象的电池模块M测定出扩散电阻区域的复阻抗，复阻抗的虚轴分量的绝对值|Zimg|被检测为用于判定微小短路倾向状态的参数。扩散电阻区域是复阻抗曲线N中在低频率侧所表示的部分。在微小短路倾向状态的二次电池中，扩散电阻区域中的阻抗变化变得显著。因此，通过将检测出的虚轴分量的绝对值|Zimg|与预先设定的下限阈值Zjmin比较，从而与以往相比，可精度比较良好地检测出微小短路倾向状态的电池模块M。另外，特别是虚轴分量的绝对值|Zimg|是最好地反映微小短路倾向的参数，测定误差比较小。因此，在发生了微小短路倾向状态时，在具有变化较小的其它参数的电池中，也可非破坏地检测出微小短路倾向状态。
(2)在第1实施方式中，电池模块M的充电状态(SOC)越接近“0”，处于微小短路倾向的电池模块M的复阻抗变化越大。电池状态判定装置10在二次电池的充电状态为20％以下时测定复阻抗。因此，微小短路的判定精度也提高，不必为了判定而将二次电池充满电。在SOC设为5％以下的情况下，阻抗变化变得特别显著，判定精度更加提高。
(第2实施方式)
接着，按照图6说明将本发明具体化的第2实施方式。第2实施方式是仅仅变更了第1实施方式的判定方法的顺序的构成，因此对与第1实施方式同样的部分标注相同的附图标记并省略其详细说明。
本实施方式在微小短路倾向状态的判定中使用复阻抗的实轴分量。如上所述，实轴分量Zreal不仅反映出微小短路倾向，而且反映出液体电阻/部件电阻等的增加。例如在判定出包含液体电阻/部件电阻等的增加在内的异常的情况下，优选将实轴分量Zreal用作判定用的参数。
在该情况下，与第1实施方式中的决定虚轴分量Zimg的下限阈值Zjmin的顺序同样地决定出实轴分量Zreal的下限阈值Zrmin。即，数百个电池模块M被设为检查对象，被施加测定频率Fdif的交流电压，测定装置11测定复阻抗的实轴分量Zreal。并且，利用公知的方法判定出有无各电池模块M的微小短路、是否有可能发生微小短路。并且，可制作如图3所示的分布图，由该分布图设定成为合格品和不合格品的界限的下限阈值Zrmin。
接着说明本实施方式中的电池状态判定装置10的动作。对本实施方式的动作和第1实施方式的动作的共同部分标注相同的步骤编号并省略说明。如图6所示，判定装置12与第1实施方式同样，控制测定装置11的SOC调整部11b，进行电池模块M的SOC调整(步骤S1)。SOC调整部11b进行电池模块M的放电(或者充电)，将SOC设为较低的状态。具体地，优选将电池模块M的SOC设为20％以下，特别优选设为5％以下。当这样将SOC设为较低的状态时，与SOC较高的状态相比，阻抗变化变得显著，容易判定出状态。另外，当SOC设为5％以下时，阻抗变化变得特别显著，能更加提高判定精度。
判定装置12控制测定装置11，利用阻抗测定部11a测定出电池模块M的复阻抗(步骤S2)。
阻抗测定部11a测定到电池模块M的复阻抗时，将测定值输出到判定装置12。判定装置12基于测定值算出复阻抗的实轴分量的绝对值(|Zreal|)(步骤S10)。判定装置12从ROM12c读出实轴分量的绝对值的下限阈值Zrmin(步骤S11)。判定装置12判断实轴分量的绝对值|Zreal|是否小于下限阈值Zrmin(步骤S12)。
在实轴分量的绝对值|Zreal|为下限阈值Zrmin以上的情况下，判定装置12设为判定对象的电池模块M不是微小短路倾向状态，进行合格品判定(判定为判定对象的电池模块M是合格品)(步骤S6)。即，在步骤S6中判定为合格品的电池模块M不是微小短路倾向状态、也没有由于液体电阻/部件电阻的增加而导致的异常的可能性较高。
另一方面，在实轴分量的绝对值|Zreal|小于下限阈值Zrmin的情况下，判定装置12判定为判定对象的电池模块M处于微小短路倾向状态(步骤S7)。
如以上说明的那样，根据第2实施方式，除了第1实施方式的(2)记载的效果之外，还可得到以下列举的效果。
(3)在第2实施方式中，对电池模块M测定出扩散电阻区域的复阻抗，复阻抗的实轴分量的绝对值|Zreal|被检测为用于判定微小短路倾向状态的参数。扩散电阻区域是复阻抗曲线N中在低频率侧所表示的部分。在微小短路倾向状态的电池模块M中，扩散电阻区域中的阻抗变化变得显著。因此，通过将检测到的实轴分量的绝对值|Zreal|与预先设定的下限阈值Zrmin比较，从而与以往相比，可提高微小短路倾向状态的判定精度。因此，在发生了微小短路倾向状态时，在具有变化较小的其它参数的电池中，也可非破坏地检测出微小短路倾向状态。
(第3实施方式)
接着按照图7说明将本发明具体化的第3实施方式。第3实施方式是仅仅变更了第1实施方式的判定方法的顺序的构成。
本实施方式在微小短路倾向状态的判定中使用复阻抗的绝对值(|Z|)。|Z|表示为如下。
|Z|＝{(Zimg)2+(Zreal)2}1/2
因此，复阻抗的绝对值|Z|包含实轴分量Zreal。在判定出包含液体电阻/部件电阻等的增加在内的状态的情况等下，优选将实轴分量Zreal用作判定用的参数，通过用包含有虚轴分量Zimg的复阻抗的绝对值|Z|判定，也可提高微小短路倾向状态下的判定精度。
本实施方式的下限阈值Zmin的设定方法与第1实施方式同样。即、只有成为上述的分布图的横轴的参数仅仅是复阻抗的绝对值|Z|这一点与第1实施方式不同。
接着说明本实施方式中的电池状态判定装置10的动作。对本实施方式的动作和第1实施方式的动作的共同部分标注相同的步骤编号并省略说明。如图7所示，判定装置12与第1以及第2实施方式同样地进行电池模块M的SOC调整(步骤S1)。此时，SOC调整部11b进行电池模块M的放电(或者充电)，将SOC设为较低的状态。具体地，优选将电池模块M的SOC设为20％以下，特别优选设为5％以下。当这样将SOC设为较低的状态时，与SOC较高的状态相比，阻抗变化变得显著，容易判定出状态。另外，当SOC设为5％以下时，阻抗变化变得特别显著，能更加提高判定精度。
另外，判定装置12利用阻抗测定部11a测定电池模块M的复阻抗(步骤S2)。
判定装置12基于阻抗测定部11a的测定值算出复阻抗的绝对值(|Z|)(步骤S20)。判定装置12从ROM12c读出复阻抗的绝对值的下限阈值Zmin(步骤S21)。判定装置12判断复阻抗的绝对值|Z|是否小于下限阈值Zmin(步骤S22)。
在复阻抗的绝对值|Z|为下限阈值Zmin以上的情况下，判定装置12设为判定对象的电池模块M不是微小短路倾向状态，进行合格品判定(判定为判定对象的电池模块M是合格品)(步骤S6)。另一方面，在复阻抗的绝对值|Z|小于下限阈值Zmin的情况下，判定装置12判定为判定对象的电池模块M处于微小短路倾向状态(步骤S7)。
如以上说明的那样，根据第3实施方式，除了第1实施方式的(2)记载的效果之外，还可得到以下列举的效果。
(4)在第3实施方式中，对电池模块M测定出扩散电阻区域的复阻抗，复阻抗的绝对值|Z|被检测为用于判定微小短路倾向状态的参数。扩散电阻区域是复阻抗曲线N中在低频率侧所表示的部分。在微小短路倾向状态的电池模块M中，扩散电阻区域中的阻抗变化变得显著。因此，通过将检测到的复阻抗的绝对值|Z|与预先设定的下限阈值Zmin比较，从而与以往相比，可提高微小短路倾向状态的判定精度。因此，在发生了微小短路倾向状态时，在具有变化较小的其它参数的电池中，也可非破坏地检测出微小短路倾向状态。
(第4实施方式)
接着按照图8说明将本发明具体化的第4实施方式。第4实施方式是仅仅变更了第1实施方式的判定方法的顺序的构成。
说明电池状态判定装置10的动作。对本实施方式的动作和第1实施方式的动作的共同部分标注相同的步骤编号并省略说明。本实施方式在微小短路倾向状态的判定中使用复阻抗的虚轴分量Zimg和实轴分量Zreal。这些分量两者在为分别设定的下限阈值Zjmin、Zrmin以上的情况下进行合格品判定(判定为判定对象的电池模块M是合格品)。虚轴分量Zimg的下限阈值Zjmin与第1实施方式同样，实轴分量Zreal的下限阈值Zrmin与第2实施方式同样。通过仅将满足了虚轴分量Zimg和实轴分量Zreal的条件的电池模块M判定为合格品，可提高微小短路倾向状态的判定精度，并且可进行关于有无由于液体电阻/部件电阻等的增加导致的异常的评价。
如图8所示，判定装置12通过控制测定装置11而进行电池模块M的SOC调整(步骤S1)。SOC调整部11b进行电池模块M的放电(或者充电)，将SOC设为较低的状态。具体地，优选将电池模块M的SOC设为20％以下，特别优选设为5％以下。当这样将SOC设为较低的状态时，与SOC较高的状态相比，阻抗变化变得显著，容易判定出状态。另外，当SOC设为5％以下时，阻抗变化变得特别显著，判定精度更加提高。
判定装置12测定电池模块M的复阻抗(步骤S2)，基于测定值(测定到的复阻抗)算出复阻抗的虚轴分量的绝对值|Zimg|和实轴分量的绝对值|Zreal|(步骤S30)。此时，虚轴分量的绝对值|Zimg|和实轴分量的绝对值|Zreal|通过一次测定可得到，所以判定所需的时间不会极其变长。
判定装置12从ROM12c读出虚轴分量的绝对值的下限阈值Zjmin和实轴分量的绝对值的下限阈值Zrmin(步骤S31)。判定装置12判断虚轴分量的绝对值|Zimg|是否小于下限阈值Zjmin、或者实轴分量的绝对值|Zreal|是否小于下限阈值Zrmin(步骤S32)。
当判定装置12判断为虚轴分量的绝对值|Zimg|为下限阈值Zjmin以上、且实轴分量的绝对值|Zreal|为下限阈值Zrmin以上时(在步骤S32中为“是”)，设为判定对象的电池模块M不是微小短路倾向状态，进行合格品判定(判定为判定对象的电池模块M是合格品)(步骤S6)。
另一方面，在虚轴分量的绝对值|Zimg|小于下限阈值Zjmin、或者实轴分量的绝对值|Zreal|小于下限阈值Zrmin的情况下(在步骤S32中为“否”)，判定装置12判定为电池模块M处于微小短路倾向状态(步骤S7)。即，仅将虚轴分量的绝对值|Zimg|和实轴分量的绝对值|Zreal|两者为下限阈值Zjmin、Zrmin以上的电池模块M进行合格品判定。因此，能够抑制尽管电池模块M处于微小短路倾向状态，却错误地将这样的电池模块M判定为合格品的情况发生。
如以上说明的那样，根据第4实施方式，除了第1实施方式的(1)、(2)记载的效果之外，还可得到以下列举的效果。
(5)在第4实施方式中，电池状态判定装置10除了复阻抗的虚轴分量的绝对值|Zimg|之外，还将实轴分量的绝对值|Zreal|检测为用于判定微小短路倾向状态的参数。并且，在绝对值|Zimg|小于虚轴分量的下限阈值Zjmin、或者绝对值|Zreal|小于实轴分量的下限阈值Zrmin的情况下，电池状态判定装置10判定为微小短路倾向。电池状态判定装置10仅在各绝对值|Zimg|、|Zreal|为各下限阈值Zjmin、Zrmin以上的情况下判定为合格品(判定为判定对象的电池模块M是合格品)。因此，能够抑制尽管电池模块M处于微小短路倾向状态，却错误地将这样的电池模块M判定为合格品的情况发生。
上述实施方式也能按如下适当变更后实施。
·在上述各实施方式中，测定出SOC设为20％以下的电池模块M的复阻抗，但是在即使SOC超过20％也能检测出微小短路倾向状态的电池的情况下，也可以在电池模块M的SOC超过20％的状态下测定出复阻抗。
·在上述各实施方式中，电池模块M被设为判定对象，电池模块M由多个电池单元构成，但是单个电池单元也可以设为判定对象。判定对象也可以是由多个电池模块M构成的电池堆。
·在上述各实施方式中，使用测定装置11和判定装置12判定出电池模块M的微小短路倾向状态，但是本发明的电池状态判定装置不限定于该构成。例如，测定装置11的SOC调整部11b和阻抗测定部11a也可以是相互不同的装置。
·在上述各实施方式中，作为测定SOC的方法使用了算出充电电流的累计值的方法，但是测定SOC的方法不限定于算出充电电流的累计值的方法。例如，也可以使用基于电压值、温度等其它的参数算出的方法、或者将包含电流值在内的这些参数组合来算出的方法。
附图标记说明
10…电池状态判定装置、11…测定装置、11a…阻抗测定部、12…构成检测部、存储部、判定部的判定装置、C…扩散电阻区域、Fdif…测定频率、M…作为二次电池的电池模块、N…复阻抗曲线、Z…复阻抗、Zimg…虚轴分量、Zreal…实轴分量、Zjmin、Zrmin、Zmin…下限阈值。

Claims (7)

1.一种电池状态判定装置，其针对二次电池判定发生了微小短路的状态或者作为发生微小短路的可能性高的状态的微小短路倾向状态，其中，所述电池状态判定装置具备：
阻抗测定部，其对判定对象的二次电池施加测定频率的交流电压或者交流电流来测定复阻抗，所述测定频率是与扩散电阻区域对应的频率；
检测部，其检测从所述阻抗测定部得到的所述复阻抗的虚轴分量的绝对值；
存储部，其存储下限阈值，所述下限阈值根据处于所述微小短路倾向状态的二次电池的所述虚轴分量的绝对值的测定结果而设定；以及
判定部，所述判定部对利用所述检测部检测到的所述虚轴分量的绝对值与所述下限阈值进行比较，在所述虚轴分量的绝对值小于所述下限阈值的情况下，判定为所述判定对象的二次电池处于所述微小短路倾向状态。
2.根据权利要求1所述的电池状态判定装置，其中，
所述阻抗测定部测定充电状态为20％以下的所述二次电池的所述复阻抗。
3.根据权利要求1或2所述的电池状态判定装置，其中，
所述检测部将所述复阻抗的实轴分量的绝对值与所述虚轴分量的绝对值一起算出，
所述存储部将第2下限阈值与第1下限阈值一起存储，所述第1下限阈值与所述虚轴分量的绝对值对应，所述第2下限阈值根据处于所述微小短路倾向状态的二次电池的所述实轴分量的绝对值的测定结果而设定，
所述判定部在判定对象的二次电池的所述虚轴分量的绝对值小于所述第1下限阈值、或者所述实轴分量的绝对值小于所述第2下限阈值的情况下，判定为所述判定对象的二次电池处于所述微小短路倾向状态。
4.一种电池状态判定装置，其针对二次电池判定发生了微小短路的状态或者作为发生微小短路的可能性高的状态的微小短路倾向状态，其中，所述电池状态判定装置具备：
阻抗测定部，其对判定对象的二次电池施加测定频率的交流电压或者交流电流来测定复阻抗，所述测定频率是与扩散电阻区域对应的频率；
检测部，其检测从所述阻抗测定部得到的所述复阻抗的实轴分量的绝对值；
存储部，其存储下限阈值，所述下限阈值根据处于所述微小短路倾向状态的二次电池的所述实轴分量的测定结果而设定；以及
判定部，所述判定部对利用所述检测部检测到的所述实轴分量的绝对值与所述下限阈值进行比较，在所述实轴分量的绝对值小于所述下限阈值的情况下，判定为所述判定对象的二次电池处于所述微小短路倾向状态。
5.根据权利要求4所述的电池状态判定装置，其中，
所述阻抗测定部测定充电状态为20％以下的所述二次电池的所述复阻抗。
6.一种电池状态判定装置，其针对二次电池判定发生了微小短路的状态或者作为发生微小短路的可能性高的状态的微小短路倾向状态，其中，所述电池状态判定装置具备：
阻抗测定部，其对判定对象的二次电池施加测定频率的交流电压或者交流电流来测定复阻抗，所述测定频率是与扩散电阻区域对应的频率；
检测部，其检测从所述阻抗测定部得到的所述复阻抗的绝对值；
存储部，其存储下限阈值，所述下限阈值根据处于所述微小短路倾向状态的二次电池的所述复阻抗的测定结果而设定；以及
判定部，所述判定部对利用所述检测部检测到的所述复阻抗的绝对值与所述下限阈值进行比较，在所述复阻抗的绝对值小于所述下限阈值的情况下，判定为所述判定对象的二次电池处于所述微小短路倾向状态。
7.根据权利要求6所述的电池状态判定装置，其中，
所述阻抗测定部测定充电状态为20％以下的所述二次电池的所述复阻抗。
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