CN111226343A - 用于测试二次电池的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于测试二次电池的设备和方法。该设备包括:测试路径;测试端子,其设置在测试路径的两端并且被配置为分别电连接至二次电池的负极端子和正极端子;传感器单元,其设置在测试路径上并且被配置为测量二次电池的放电电流;恒压生成单元,其设置在测试路径上并且被配置为在二次电池与传感器单元之间保持恒压;以及控制单元,其被配置为通过从传感器单元接收放电电流的数据来测量放电电流的轮廓上的拐点,基于拐点测量放电电流的幅值,并且基于放电电流的幅值测试自放电的幅值。
Description
技术领域
本申请要求于2018年4月30日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0050119的权益,其全部公开内容通过引用合并于此。
本公开涉及一种用于测试二次电池的装置和方法,并且更具体地,涉及在二次电池的自放电期间有效地确定二次电池的低压电池可能性的测试二次电池的装置和方法。
背景技术
近年来,对便携式电子产品(诸如,膝上型计算机、摄像机和移动电话)的需求急剧增长,并且随着电动汽车、用于能量存储的蓄能器、机器人和卫星的广泛发展,对可以重复再充电的高性能二次电池进行了许多研究。
目前,商业上可用的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等,并且在这些电池中,锂二次电池几乎没有或没有记忆效应,因此与镍基二次电池相比,锂二次电池由于其自由充电和放电、非常低的自放电和高能量密度的优点而受到越来越多的关注。
锂二次电池主要分别使用锂基氧化物和碳材料用于正极活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括电极组件和封装材料(即,密封的电池壳体),该电极组件包括分别涂覆有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板且隔膜插置在正极板和负极板之间,电极组件与电解液一起被容纳在封装材料中。
通常,根据封装材料的形状,锂二次电池可以被分类为罐型二次电池和袋型二次电池,在罐型二次电池中,电极组件被嵌入金属罐中,在袋型二次电池中,电极组件被嵌入铝层压片的袋中。通常通过将电极组件容纳在封装材料中,注入电解质溶液并密封封装材料来制造这些二次电池。
近年来,随着袋型二次电池的应用范围扩大,袋型二次电池不仅广泛用于诸如智能手机的小型移动设备,而且广泛用于诸如包括混合动力汽车或电力存储系统的中型和大型设备。
根据制造或使用二次电池的环境,二次电池表现出对于每个二次电池的不同程度的自放电。另外,在包括多个二次电池的电池模块的情况下,当由于自放电而在二次电池之间发生电压偏差时,电池模块的寿命和性能可能降低。因此,需要根据二次电池的自放电程度来准确地预测低压电池可能性。
发明内容
技术问题
本公开是在上述现有技术的背景下设计的,并且涉及一种用于测试二次电池的改进装置和方法,该装置和方法在二次电池的自放电期间有效地确定二次电池的低压电池可能性。
本公开的这些和其它目的和优点通过以下描述将被理解,并且从本公开的实施方式变得显而易见。另外,将容易理解,本公开的目的和优点是通过所附权利要求及其组合中阐述的手段来实现的。
技术方案
为了实现上述目的,根据本公开的实施方式的用于测试二次电池的装置包括:测试路径;测试端子,其设置在测试路径的两端并且分别电连接到二次电池的正极端子和负极端子;传感器单元,其设置在测试路径上并且被配置为测量二次电池的放电电流;恒压生成单元,其设置在测试路径上并且被配置为在二次电池与传感器单元之间保持恒压;以及控制单元,其被配置为从传感器单元接收指示放电电流的数据,测量放电电流的轮廓上的拐点,基于该拐点测量放电电流的强度,并且基于放电电流的强度测试二次电池的自放电水平。
另外,传感器单元还可以被配置为测量二次电池两端的电压。
另外,控制单元可以被配置为从传感器单元接收二次电池两端的电压,并且基于二次电池两端的电压来控制恒压生成单元的恒压的幅值。
另外,控制单元可以被配置成从恒压的幅值小于二次电池两端的电压时间点到恒压的幅值等于二次电池两端的电压的时间点,一致地保持恒压的幅值。
另外,控制单元可以被配置为测量轮廓上的第一拐点。当二次电池两端的电压的幅值和恒压的幅值相等时,出现第一拐点。
另外,控制单元可以被配置为基于指示放电电流的数据以库仑-时间为单位绘制累积容量曲线。
另外,控制单元可以被配置为使用累积容量曲线上的拐点之后的曲线的斜率来测量放电电流的强度。
另外,测试端子可以分别连接到多个二次电池的两个端子中的每个。传感器单元可以被配置为测量多个二次电池中的每个的放电电流,并且控制单元可以被配置为基于每个二次电池之间的放电电流的强度的偏差来确定多个二次电池中的故障电池。
另外,控制单元可以被配置为通过使用累积容量曲线上的累积容量值来测量放电电流的总量。
另外,根据本公开的实施方式的用于测试二次电池的装置还可以包括:存储单元,其被配置为存储与放电电流的强度相关联的参考值。
另外,控制单元可以被配置为从存储单元接收与放电电流的强度相关联的参考值,并且基于该参考值来确定二次电池是否有故障。
为了实现上述目的,根据本公开的实施方式的用于测试二次电池的方法包括:保持二次电池两端的恒压;测量二次电池的放电电流;测量放电电流的轮廓上的拐点;基于拐点测量放电电流的强度;并基于放电电流的强度测试二次电池的自放电水平。
有益效果
根据本公开的一方面,在二次电池中,可以通过使用二次电池的自放电电流的强度来预测二次电池的低压可能性。
特别地,根据本公开的实施方式,在电池模块的情况下,提供了一种用于测试二次电池的改进装置,以通过测量多个二次电池中的每个的自放电电流精确地测量由自放电电流的强度的偏差引起的电池不均匀性。
本公开可以具有多种其它效果,并且本公开的这些和其它效果将通过以下描述被理解并且将从本公开的实施方式变得显而易见。
附图说明
附图示出了本公开的优选实施方式,并且与本公开的以下详细描述一起用于提供对本公开的技术方面的进一步理解,因此本公开不应被解释为限于附图。
图1是示出根据本公开的实施方式的连接至二次电池的用于测试二次电池的装置的示意图。
图2是示出根据本公开的实施方式的用于测试二次电池的装置的功能构造的示意图。
图3示出了根据本公开的实施方式的由用于测试二次电池的装置参考的二次电池的放电电流轮廓。
图4示出了根据本公开的实施方式的由用于测试二次电池的装置参考的二次电池的累积容量曲线。
图5是示出根据本公开的实施方式的用于测试二次电池的方法的示意性流程图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图详细描述本公开的优选实施方式。在描述之前,应该理解的是,说明书和所附权利要求中使用的术语或词语不应被解释为限于一般含义和词典含义,而是根据允许发明人适当定义术语以进行最佳解释的原理,基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。
因此,本文描述的实施方式和附图中示出的图示仅是本公开的最优选实施方式,而不旨在全面描述本公开的技术方面,因此应理解,各种其它等同物和修改可以在提交申请时作出。
另外,在描述本公开时,当认为相关的已知元件或功能的某些详细描述使本公开的关键主题模糊时,在此省略其详细描述。
除非上下文另外明确指出,否则应理解,术语“包括”或“包含”在本说明书中被使用时是指存在所述元件,但不排除一个或多个其它元件的存在或添加。另外,本文所使用的术语“控制单元”是指至少一个功能或操作的处理单元,并且这可以单独地或组合地通过硬件或软件来实现。
另外,在整个说明书中,将进一步理解,当一个元件被称为“连接到”另一个元件时,该元件可以直接连接到另一个元件,或者可以存在中间元件。
在说明书中,二次电池是指具有负极端子和正极端子的可物理分离的独立电池。例如,袋型锂聚合物电池可以被认为是二次电池。
根据本公开的用于测试二次电池的装置是测试二次电池的装置。例如,根据本公开的实施方式的用于测试二次电池的装置可以测试二次电池是否有故障。具体地,根据本公开的用于测试二次电池的装置可以测试二次电池的低电压电池可能性。另外,根据本公开的实施方式的用于测试二次电池的装置可以连接到包括多个二次电池的电池模块,并且可以测试多个二次电池当中的故障电池。在此,电池模块可以包括串联和/或并联连接的多个二次电池。
图1是示出根据本公开的实施方式的连接到二次电池的用于测试二次电池的装置的示意图,图2是示出根据本公开的实施方式的用于测试二次电池的装置的功能构造的示意图。
参照图1和图2,根据本公开的实施方式的用于测试二次电池的装置1包括测试路径100、测试端子110、传感器单元200、恒压生成单元300和控制单元400。
可以在根据本公开的实施方式的用于测试二次电池的装置1中提供测试路径100。例如,如图1和图2的构造所示,测试路径100可以设置在用于测试二次电池10的装置1的内部或外部。例如,测试路径100可以被实现为由导电材料制成的导线,以允许电流流动。
测试端子110可以分别设置在测试路径100的两端。例如,如图1和图2的构造所示,测试端子110可以设置在测试路径100的两端中的每端处。另外,测试端子110可以分别电连接至二次电池10的正极端子12和负极端子11中的每个。例如,测试端子110可以被实现为连接器,该连接器被配置为与二次电池10的端子或电池模块的端子具有电接触。
传感器单元200可以设置在测试路径100上。例如,如图2的构造中所示,传感器单元200可以被设置在测试路径100上并且电连接到二次电池10的两个端子。另外,传感器单元200可以被配置为测量二次电池10的放电电流。例如,传感器单元200可以包括电流传感器,以使用电流传感器来测量流过测试路径100的电流。
恒压生成单元300可以设置在测试路径100上。例如,如图2的构造所示,恒压生成单元300可以设置在测试路径100上并且电连接在二次电池10和传感器单元200之间。另外,恒压生成单元300可以被配置为在二次电池10与传感器单元200之间保持恒压。例如,恒压生成单元300可以被实现为提供恒压的电压源。另外,恒压生成单元300可以生成并提供恒压,以在二次电池10与传感器单元200之间保持恒压。
控制单元400可以从传感器单元200接收指示放电电流的数据。例如,控制单元400可以电连接到传感器单元200以发送和接收电信号。另外,控制单元400可以从传感器单元200接收测量的数据。
另外,控制单元400可以测量放电电流的轮廓上的拐点。更详细地,控制单元400可以基于指示从传感器单元200接收到的放电电流的数据来测量放电电流的轮廓。这里,放电电流的轮廓指示放电电流随时间的变化量。另外,控制单元400可以以曲线的形式表示放电电流的轮廓,并且测量放电电流的轮廓上的拐点。这里,拐点可以是放电电流的变化模式随时间变化的点。
另外,控制单元400可以基于拐点测量放电电流的强度。例如,放电电流的强度可以指示每单位时间的累积容量值的幅值。累积容量值将在下面详细描述。
另外,控制单元400可以被配置为基于放电电流的强度来测试二次电池10的自放电水平。在此,具有高强度的放电电流的二次电池10可以是具有高自放电水平的二次电池10。更详细地,当二次电池10具有高强度的放电电流时,控制单元400可以确定二次电池10具有高的自放电水平。另外,当二次电池10具有高的自放电水平时,控制单元400可以确定二次电池10具有高的低压可能性(例如,故障电池)。
例如,控制单元400可以被选择性地实现为包括在本领域中众所周知的处理器、专用集成电路(ASIC)、芯片组、逻辑电路、寄存器、通信调制解调器和/或数据处理设备,以执行上述操作。
优选地,传感器单元200还可以被配置为测量二次电池10两端的电压。更详细地,根据本公开的实施方式的传感器单元200可以包括电连接到二次电池10的两个端子的电压测量设备,以测量二次电池10的两个端子两端的电压。
更优选地,控制单元400可以被配置为从传感器单元200接收二次电池10两端的电压,并且基于二次电池10两端的电压来控制由恒压生成单元300生成的恒压的幅值。更详细地,控制单元400可以电连接到恒压生成单元300以发送和接收电信号。另外,控制单元400可以控制恒压生成单元300的操作。例如,控制单元400可以控制由恒压生成单元300生成的恒压的幅值。另外,控制单元400可以控制恒压生成单元300的恒压的幅值,使得恒压生成单元300的恒压的幅值小于从传感器单元200接收的二次电池10两端的电压的幅值。
更优选地,控制单元400可以控制恒压生成单元300一致地保持恒压的幅值。另外,控制单元400可以从二次电池10两端的电压小于恒压的幅值的时间点到二次电池10两端的电压等于恒压的幅值的时间点,一致地保持恒压的幅值。
优选地,如图2的构造中所示,根据本公开的实施方式的用于测试二次电池的装置1还可以包括存储单元500。
存储单元500可以电连接到控制单元400以发送和接收电信号。另外,存储单元500不限于特定类型,并且包括能够记录和擦除信息的任何存储介质。例如,存储单元500可以是RAM、ROM、寄存器、硬盘、光学记录介质或磁记录介质。另外,存储单元500可以例如通过数据总线电连接到控制单元400,以允许控制单元400访问。另外,存储单元500可以存储和/或更新和/或擦除和/或发送包括由控制单元400执行的各种类型的控制逻辑的程序和/或在执行控制逻辑时创建的数据。
更优选地,控制单元400可以被配置为从存储单元500接收与放电电流的强度相关联的参考值,并且基于接收到的参考值来确定二次电池10是否有故障。例如,存储单元500可以存储作为用于确定故障电池的标准的参考值,控制单元400可以从存储单元500接收参考值,并且基于接收到的参考值确定二次电池10是否有故障。
图3示出了根据本公开的实施方式的用于测试二次电池的装置参考的二次电池的放电电流轮廓。
参照图3,根据本公开的实施方式的控制单元400可以基于指示二次电池的放电电流随着时间流逝的数据来绘制放电电流轮廓。更详细地,控制单元400可以基于指示从传感器单元200接收到的放电电流的数据来测量放电电流的轮廓。这里,放电电流的轮廓指示放电电流随时间的变化量。另外,控制单元400可以以曲线的形式表示放电电流的轮廓,并且测量放电电流的轮廓上的拐点。这里,拐点可以是电流的改变模式随时间变化的点。
优选地,控制单元400可以测量当二次电池两端的电压的幅值和恒压的幅值相等时出现的放电电流轮廓上的第一拐点。例如,在图3的曲线中,放电电流的幅值为0的点可以是二次电池两端的电压的幅值与恒压的幅值相等的点。在此,放电电流的幅值为0的点可以是第一拐点。
例如,在图3的曲线中,放电电流的幅值为负的区域可以是恒压生成单元300生成的恒压的幅值小于二次电池两端的电压的幅值的区域。另外,放电电流的幅值等于或大于0的区域可以是恒压生成单元300生成的恒压的幅值等于二次电池两端的电压的幅值的区域。
另外,例如,如图3所示,根据本公开的实施方式的用于测试二次电池的装置可以测量多个二次电池中的每个的放电电流的轮廓。另外,用于测试二次电池的装置可以测量用于多个二次电池中的每个的拐点。
通过该构造,根据本公开的用于测试二次电池的装置可以通过测量多个二次电池中的每个的自放电轮廓上的自放电电流交叉点(例如,拐点)来测量每个二次电池的自放电水平。
图4示出了根据本公开的实施方式的用于测试二次电池的装置参考的二次电池的累积容量曲线。
参照图4,根据本公开的实施方式的控制单元400可以基于指示二次电池10的放电电流的数据以库仑-时间为单位绘制累积容量曲线。这里,累积容量曲线指示累积容量值随时间的变化量。
另外,控制单元400可以基于放电电流的轮廓上的拐点来测量累积容量曲线上的拐点。另外,控制单元400可以基于拐点测量放电电流的强度。
更详细地,在图4的曲线中,控制单元400可以使用累积容量曲线上的拐点之后的曲线的斜率来测量放电电流的强度。在此,累积容量曲线的斜率表示每单位时间的累积容量值的变化量。例如,在图4的曲线中,在电池#1、电池#2和电池#3的累积容量曲线上的拐点之后的曲线按电池#1>电池#2>电池#3的顺序具有更高的斜率。即,电池#1、电池#2和电池#3的放电电流的强度按电池#1>电池#2>电池#3的顺序更高。
另外,优选地,控制单元400可以被配置为使用累积容量曲线上的累积容量值来测量放电电流的总量。更详细地,控制单元400可以基于累积容量曲线的区域来测量放电电流的总量。例如,在图4的曲线中,每条曲线的阴影区域表示每个二次电池的单位时间内的自放电电流的总量。电池#1、电池#2和电池#3的曲线的区域按电池#1>电池#2>电池#3的顺序更宽。即,电池#1、电池#2和电池#3的放电电流的强度按电池#1>电池#2>电池#3的顺序具有更大的放电电流总量。
更优选地,根据本公开的实施方式的用于测试二次电池的装置可以测试多个二次电池。更详细地,测试端子可以被配置为连接到多个二次电池的两个端子中的每个。另外,传感器单元200可以测量多个二次电池中的每个的放电电流。另外,控制单元400可以被配置为基于每个二次电池之间的放电电流的强度的偏差来确定多个二次电池中的故障电池。更详细地,当在多个二次电池之间发生放电电流的强度的偏差时,电池模块的寿命和性能可能由于不均匀而劣化。因此,根据本公开的实施方式的用于测试二次电池的设备可以通过测量放电电流的强度的偏差来确定故障电池。
图5是示出根据本公开的实施方式的用于测试二次电池的方法的示意性流程图。在图5中,执行每个步骤的对象可以是如前所述的根据本公开的用于测试二次电池的装置的每个组件。
如图5所示,在恒压保持步骤S100中,恒压生成单元可以保持二次电池10两端的恒压。
随后,在放电电流测量步骤S110中,传感器单元可以测量二次电池10的放电电流。
随后,在测试步骤S120中,控制单元可以测量放电电流的轮廓上的拐点,基于该拐点测量放电电流的强度,并且基于放电电流的强度测试二次电池的自放电水平。
优选地,在恒压保持步骤S100中,传感器单元可以测量二次电池两端的电压。另外,控制单元可以从传感器单元接收二次电池的两个端子两端的电压,并且基于二次电池的两个端子两端的电压来控制恒压生成单元的恒压的幅值。
更优选地,在恒压保持步骤S100中,控制单元可以从恒压的幅值小于二次电池两端的电压的时间点到恒压的幅值等于二次电池两端的电压的时间点,一致地保持恒压的幅值。
另外,优选地,在放电电流测量步骤S110中,传感器单元可以测量多个二次电池中的每个的放电电流。
另外,优选地,在测试步骤S120中,控制单元可以测量当二次电池10的两个端子两端的电压的幅值与恒压的幅值相等时出现的轮廓上的第一拐点。另外,控制单元可以基于指示放电电流的数据以库仑-时间为单位绘制累积容量曲线。另外,控制单元可以使用累积容量曲线上的拐点之后的曲线的斜率来测量放电电流的强度。另外,控制单元可以使用累积容量曲线上的累积容量值来测量放电电流的总量。另外,控制单元基于每个二次电池之间的放电电流的强度的偏差来确定多个二次电池中的故障电池。
另外,当控制逻辑以软件实现时,控制单元可以被实现为一组程序模块。在这种情况下,程序模块可以存储在存储设备中并由处理器执行。
另外,如果可以组合控制逻辑中的至少一个并且可以将组合的控制逻辑写入计算机可读编码系统中以允许计算机访问和读取,则对控制单元的控制逻辑的类型没有特别限制。例如,记录介质包括选自由ROM、RAM、寄存器、CD-ROM、磁带、硬盘、软盘和光学数据记录设备组成的组中的至少一个。另外,可以在经由网络以分布式方式连接的计算机中存储和执行编码系统。另外,本公开所属技术领域中的程序员可以容易地推断出用于实现组合的控制逻辑的功能程序、代码和代码段。
尽管以上已经关于有限数量的实施方式和附图描述了本公开,但是本公开不限于此,并且本领域技术人员可以在本公开的多个技术方面和所附权利要求的等同范围内进行各种修改和改变。
尽管本文使用了术语“单元”,诸如“存储器单元”和“控制单元”,但是它是指逻辑组件单元,并且对于本领域技术人员来说显而易见的是,该术语不必须指示可以或应该在物理上分开的组件。
Claims (12)
1.一种测试二次电池的装置,所述装置包括:
测试路径;
测试端子,所述测试端子设置在所述测试路径的两端,其中,所述测试端子分别电连接至所述二次电池的正极端子和负极端子;
传感器单元,所述传感器单元设置在所述测试路径上,其中,所述传感器单元被配置为测量所述二次电池的放电电流;
恒压生成单元,所述恒压生成单元设置在所述测试路径上,其中,所述恒压生成单元被配置为在所述二次电池和所述传感器单元之间保持恒压;以及
控制单元,所述控制单元被配置为:
从所述传感器单元接收指示所述放电电流的数据,
测量所述放电电流的轮廓上的拐点,
基于所述拐点测量所述放电电流的强度,以及
基于所述放电电流的所述强度测试所述二次电池的自放电水平。
2.根据权利要求1所述的测试二次电池的装置,其中,所述传感器单元还被配置为测量所述二次电池两端的电压。
3.根据权利要求2所述的测试二次电池的装置,其中,所述控制单元被配置为:
从所述传感器单元接收所述二次电池两端的电压,以及
基于所述二次电池两端的电压,控制所述恒压生成单元的恒压的幅值。
4.根据权利要求3所述的测试二次电池的装置,其中,所述控制单元被配置为从所述恒压的幅值小于所述二次电池两端的电压的时间点到所述恒压的幅值等于所述二次电池两端的电压的时间点,一致地保持所述恒压的幅值。
5.根据权利要求4所述的测试二次电池的装置,其中,所述控制单元被配置为测量所述轮廓上的第一拐点,其中,当所述二次电池两端的电压的幅值和所述恒压的幅值相等时,出现所述第一拐点。
6.根据权利要求5所述的测试二次电池的装置,其中,所述控制单元被配置为基于指示所述放电电流的数据以库仑-时间为单位绘制累积容量曲线。
7.根据权利要求6所述的测试二次电池的装置,其中,所述控制单元被配置为使用所述累积容量曲线上的所述拐点之后的曲线的斜率来测量所述放电电流的强度。
8.根据权利要求7所述的测试二次电池的装置,其中,所述测试端子分别连接到多个二次电池的两个端子中的每个,
所述传感器单元被配置为测量多个二次电池中的每个的放电电流,并且
所述控制单元被配置为基于每个二次电池之间的放电电流的强度的偏差来确定多个二次电池中的故障电池。
9.根据权利要求6所述的测试二次电池的装置,其中,所述控制单元被配置为通过使用所述累积容量曲线上的累积容量值来测量所述放电电流的总量。
10.根据权利要求1所述的测试二次电池的装置,所述装置还包括:
存储单元,所述存储单元被配置为存储与所述放电电流的强度相关联的参考值。
11.根据权利要求10所述的测试二次电池的装置,其中,所述控制单元被配置为:
从所述存储单元接收与所述放电电流的强度相关联的参考值,并且
基于所述参考值确定所述二次电池是否有故障。
12.一种测试二次电池的方法,所述方法包括:
保持所述二次电池两端的恒压;
测量所述二次电池的放电电流;
测量所述放电电流的轮廓上的拐点;
基于所述拐点测量所述放电电流的强度;以及
基于所述放电电流的强度测试所述二次电池的自放电水平。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113611935A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-11-05 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂电池自放电测试装置 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102253781B1 (ko) * | 2017-04-28 | 2021-05-20 | 주식회사 엘지화학 | 방전 제어 장치 및 방법 |
KR20210053747A (ko) * | 2019-11-04 | 2021-05-12 | 주식회사 엘지화학 | 탄소계 기반 하이브리드 음극의 정량적 분석 방법 |
CN112462274B (zh) * | 2020-11-23 | 2024-07-19 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于电池自放电效应的成组电池内短路故障诊断方法 |
JP7209450B2 (ja) | 2021-02-15 | 2023-01-20 | プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 | 蓄電デバイスの自己放電検査方法及び蓄電デバイスの製造方法 |
KR20230055201A (ko) * | 2021-10-18 | 2023-04-25 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 자기 방전 전류 측정 장치 및 그것의 동작 방법 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060164042A1 (en) * | 2005-01-25 | 2006-07-27 | Sim Se S | Apparatus and method for monitoring charging/discharging capacity of battery packs |
US20150226809A1 (en) * | 2012-12-04 | 2015-08-13 | Lg Chem, Ltd. | Apparatus for estimating depth of discharge (dod) of secondary battery |
US20170153290A1 (en) * | 2015-11-30 | 2017-06-01 | Battelle Energy Alliance, Llc. | Systems and related methods for determining self-discharge currents and internal shorts in energy storage cells |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1221416A (fr) | 1985-06-25 | 1987-05-05 | Hydro-Quebec | Ohmmetre pour la mesure de tres faibles resistances electriques |
US5049803A (en) * | 1989-05-10 | 1991-09-17 | Allied-Signal Inc. | Method and apparatus for charging and testing batteries |
JP2951196B2 (ja) | 1994-03-23 | 1999-09-20 | 三洋電機株式会社 | バッテリ残量検出用電流検出装置 |
TW535308B (en) | 2000-05-23 | 2003-06-01 | Canon Kk | Detecting method for detecting internal state of a rechargeable battery, detecting device for practicing said detecting method, and instrument provided with said |
JP2004045375A (ja) | 2002-05-13 | 2004-02-12 | Yazaki Corp | バッテリ状態監視装置、飽和分極検出方法及び放電可能容量検出方法 |
JP2007064871A (ja) | 2005-09-01 | 2007-03-15 | Yazaki Corp | 近似式算出装置及びその方法、並びに、放電可能容量推定装置 |
JP4014112B1 (ja) | 2006-09-20 | 2007-11-28 | 株式会社パワーシステム | キャパシタモジュール特性検査装置 |
US7928735B2 (en) * | 2007-07-23 | 2011-04-19 | Yung-Sheng Huang | Battery performance monitor |
JP4475331B2 (ja) * | 2008-01-10 | 2010-06-09 | 株式会社デンソー | 燃料噴射装置 |
JP5221468B2 (ja) | 2009-02-27 | 2013-06-26 | 株式会社日立製作所 | 電池監視装置 |
JP5191502B2 (ja) * | 2010-02-09 | 2013-05-08 | 日立ビークルエナジー株式会社 | リチウムイオン二次電池システムおよびリチウムイオン二次電池 |
FR2970785B1 (fr) * | 2011-01-20 | 2013-11-15 | Commissariat Energie Atomique | Procede d'evaluation de l'autodecharge d'un accumulateur au lithium |
JP5992186B2 (ja) | 2012-03-16 | 2016-09-14 | 株式会社東芝 | 二次電池装置および二次電池装置の異常検出方法 |
KR101454833B1 (ko) | 2012-12-03 | 2014-10-28 | 주식회사 엘지화학 | 이차 전지의 파라미터 추정 장치 및 방법 |
EP2899795B1 (en) | 2013-03-04 | 2018-01-03 | LG Chem, Ltd. | Apparatus and method for estimating output of secondary battery including blended anode material |
KR101372157B1 (ko) | 2013-06-26 | 2014-03-07 | 권동채 | 다직렬 배터리의 기능검사장치 |
JP6374193B2 (ja) | 2014-03-26 | 2018-08-15 | オートモーティブエナジーサプライ株式会社 | 非水電解質二次電池の自己放電検査方法 |
JP2017009422A (ja) | 2015-06-22 | 2017-01-12 | オリジン電気株式会社 | 蓄電池診断用測定装置及び蓄電池診断用測定方法 |
KR101798201B1 (ko) * | 2014-10-01 | 2017-11-15 | 주식회사 엘지화학 | 이차 전지의 방전 출력 추정 방법 및 장치 |
JP6491965B2 (ja) * | 2015-06-23 | 2019-03-27 | 株式会社Gsユアサ | 電池監視ユニットの検査方法および検査装置 |
KR101989491B1 (ko) | 2015-11-30 | 2019-06-14 | 주식회사 엘지화학 | 언노운 방전 전류에 의한 배터리 셀의 불량 검출 장치 및 방법 |
US9921272B2 (en) | 2016-05-23 | 2018-03-20 | Lg Chem, Ltd. | System for determining a discharge power limit value and a charge power limit value of a battery cell |
KR101954334B1 (ko) | 2016-11-04 | 2019-03-05 | 주식회사 제이에이치와이조형 | 반사부재를 이용한 천장조형 |
-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060164042A1 (en) * | 2005-01-25 | 2006-07-27 | Sim Se S | Apparatus and method for monitoring charging/discharging capacity of battery packs |
US20150226809A1 (en) * | 2012-12-04 | 2015-08-13 | Lg Chem, Ltd. | Apparatus for estimating depth of discharge (dod) of secondary battery |
US20170153290A1 (en) * | 2015-11-30 | 2017-06-01 | Battelle Energy Alliance, Llc. | Systems and related methods for determining self-discharge currents and internal shorts in energy storage cells |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113611935A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-11-05 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂电池自放电测试装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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