CN117063327A - 特性均衡化方法以及特性均衡化装置 - Google Patents

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Abstract

参数测量部(12)测量多个二手二次电池(901‑906)的固有参数。劣化度计算部(13)根据固有参数来计算多个二手二次电池(901‑906)的劣化度。目标劣化度确定部(14)从多个二手二次电池(901‑906)的劣化度中确定目标劣化度(DL)。老化条件确定部(15)使用多个二手二次电池(901‑906)的劣化度、目标劣化度(DL)，确定多个二手二次电池(901‑906)的老化条件。老化处理部(16)在多个二手二次电池(901‑906)中的每个二手二次电池的老化条件下对多个二手二次电池(901‑906)进行老化处理。

Description

特性均衡化方法以及特性均衡化装置
技术领域
本发明涉及使多个二手二次电池的特性均衡化的技术。
背景技术
在专利文献1中记载了判定二手二次电池是否能够应用于电池组的重构的技术以及使用该技术的电池组的重构方法。
在专利文献1所记载的技术中，获取二手二次电池的交流内阻值，并与阈值进行比较，来判定到重构品中的应用。
在专利文献1所记载的技术中，如果能够应用于重构品，则将该二手二次电池用于电池组重构品。在专利文献1所记载的技术中，如果不能应用于重构品，则不将该二手二次电池用于电池组重构品。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-222195号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
然而，在专利文献1所记载的技术中，即使利用被判定为能够应用的多个二手二次电池来重构电池组，在构成该电池组的多个二手二次电池间，劣化状态也存在偏差。在该情况下，在重构的电池组中，电池组的性能受限于劣化状态最严重的二手二次电池。
具体而言，劣化状态最严重的二手二次电池比其他二手二次电池使用得更为厉害。为此，在重构的电池组中，产生劣化状态最严重的二手二次电池的劣化更加恶化的问题。
因此，本发明的目的在于，提供使用劣化状态被统一为大致相同的多个二手二次电池来重构电池组的技术。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的特性均衡化方法具有以下步骤：对多个二手二次电池分别赋予识别信息；测量多个二手二次电池的固有参数；根据多个二手二次电池的固有参数和二手二次电池在全新时的参数，计算多个二手二次电池的劣化度；确定与多个二手二次电池的劣化度相适应的目标劣化度；确定使多个二手二次电池的劣化度成为目标劣化度的多个二手二次电池中的每个二手二次电池的老化条件；以及根据多个二手二次电池中的每个二手二次电池的老化条件，对多个二手二次电池进行老化。
在该方法中，多个二手二次电池的劣化度被统一为目标劣化度。
发明效果
根据本发明，能够使用劣化状态被统一为大致相同的多个二手二次电池来重构电池组。
附图说明
图1是示出第一实施方式所涉及的特性均衡化装置的构成的框图。
图2的(A)、图2的(B)、图2的(C)、图2的(D)是示出第一实施方式所涉及的特性均衡化的概念的图。
图3是示出二手二次电池的劣化曲线的一例的图表。
图4是示出第一实施方式所涉及的特性均衡化方法的流程图。
图5是示出第二实施方式所涉及的特性均衡化装置的构成的框图。
图6的(A)、图6的(B)、图6的(C)是示出第二实施方式所涉及的特性均衡化的概念的图。
图7是示出第二实施方式所涉及的特性均衡化的概念的图。
图8是示出第二实施方式所涉及的特性均衡化的概念的图。
图9是示出第二实施方式所涉及的特性均衡化的概念的图。
图10是示出第二实施方式所涉及的特性均衡化方法的流程图。
具体实施方式
[第一实施方式]
参照附图对本发明的第一实施方式所涉及的二手二次电池的特性均衡化技术进行说明。
(特性均衡化装置10的构成)
图1是示出第一实施方式所涉及的特性均衡化装置的构成的框图。图2的(A)、图2的(B)、图2的(C)、图2的(D)是示出第一实施方式所涉及的特性均衡化的概念的图。图3是示出二手二次电池的劣化曲线的一例的图表。
需要说明的是，在第一实施方式中，示出了插入6根二手二次电池并统一劣化度来重构由6根二手二次电池构成的电池组的方式。插入的二手二次电池的根数以及构成电池组的二手二次电池的根数不限于此。只要插入的二手二次电池的根数与构成电池组的二手二次电池的根数相同，也可以是其他根数。
如图1所示，特性均衡化装置10具备ID赋予部11、参数测量部12、劣化度计算部13、目标劣化度确定部14、老化条件确定部15以及老化处理部16。
ID赋予部11对所插入的多个二手二次电池901-906(二手二次电池901、二手二次电池902、二手二次电池903、二手二次电池904、二手二次电池905、二手二次电池906)赋予作为固体识别信息的ID。
例如，如图2的(A)所示，ID赋予部11对二手二次电池901赋予ID1，对二手二次电池902赋予ID2，对二手二次电池903赋予ID3。ID赋予部11对二手二次电池904赋予ID4，对二手二次电池905赋予ID5，对二手二次电池906赋予ID6。
例如，多个二手二次电池901-906排列在容器中进行输送。此外，在容器中的多个二手二次电池901-906的容纳部分别对应地设置有IC标签等能够存储ID的元件。由此，特性均衡化装置10在之后的各功能部的处理中，能够以将多个二手二次电池901-906和ID1-ID6相关联的状态进行输送。
ID赋予部11将分别被赋予了ID1-ID6的多个二手二次电池901-906送出到参数测量部12。ID赋予部11与本发明的“识别编号赋予部”对应。
参数测量部12测量多个二手二次电池901-906的固有参数。固有参数例如是记载了有效电容值、内阻值、以恒流放电或充电时的电压变化的充放电曲线等。
这样的固有参数例如能够通过在多个二手二次电池901-906的容纳部中配置电极来进行测量。需要说明的是，固有参数也可以通过另行设置的固有参数的测量装置来进行测量。
参数测量部12将测量了固有参数的多个二手二次电池901-906送出到劣化度计算部13。
劣化度计算部13存储有与多个二手二次电池901-906相同类型的全新二次电池的固有参数。劣化度计算部13将由参数测量部12测量得到的多个二手二次电池901-906的固有参数与全新二次电池的固有参数进行比较，计算多个二手二次电池901-906的劣化度。作为劣化度，例如使用SOH。
劣化度计算部13将计算出的多个二手二次电池901-906的劣化度与ID1-ID6相关联地输出到目标劣化度确定部14。另外，劣化度计算部13将多个二手二次电池901-906送出到老化处理部16。
目标劣化度确定部14确定与多个二手二次电池901-906的劣化度相适应的目标劣化度DL。更具体而言，目标劣化度确定部14从多个二手二次电池901-906的劣化度中检测最低的劣化度。即，目标劣化度确定部14检测劣化状态最严重的二手二次电池的劣化度。如图2的(B)、图2的(C)所示，目标劣化度确定部14将最低的劣化度确定为目标劣化度DL。
目标劣化度确定部14将目标劣化度DL输出到老化条件确定部15。另外，目标劣化度确定部14将多个二手二次电池901-906的劣化度与ID1-ID6相关联地输出到老化条件确定部15。
老化条件确定部15使用多个二手二次电池901-906的劣化度、目标劣化度DL以及如图3所示的二手二次电池的劣化曲线来确定老化条件。更具体而言，老化条件确定部15对多个二手二次电池901-906各自计算劣化度与目标劣化度DL之差。老化条件确定部15使用劣化度与目标劣化度DL之差以及劣化曲线来设定老化电压、老化温度以及老化时间。
劣化曲线表示劣化度的时间特性。换言之，劣化曲线表示每单位时间的二手二次电池的劣化度的变化量(劣化速度)。此外，如劣化曲线所表示的，劣化速度由施加电压(老化电压)、周围温度(老化温度)决定，劣化量由施加电压、周围温度、老化时间决定。
因此，老化条件确定部15根据劣化曲线来计算劣化速度，并基于劣化速度来确定老化电压、老化温度以及老化时间，以便达到期望的劣化度。
此时，老化条件确定部15固定地设定老化电压、老化温度以及老化时间中的至少一者。例如，老化条件确定部15对多个二手二次电池901-906固定老化温度以及老化时间，并对多个二手二次电池901-906各自调整老化电压而加以设定。这样，通过固定老化温度以及老化时间，从而在一个老化炉中以相同的时间对多个二手二次电池901-906进行老化处理即可。由此，能够容易地进行老化处理。
老化条件确定部15将多个二手二次电池901-906中的每个二手二次电池的老化条件提供给老化处理部16。
老化处理部16例如是老化炉。老化处理部16在由老化条件确定部15提供的老化条件下对多个二手二次电池901-906进行老化。
由于对于多个二手二次电池901-906中的各个二手二次电池，根据劣化度和目标劣化度DL来确定老化条件，从而使老化处理后的多个二手二次电池901-906的劣化度大致同为目标劣化度DL。
由此，特性均衡化装置10能够将多个二手二次电池的劣化状态统一为大致相同地将该多个二手二次电池送出。因此，能够使用劣化状态被统一为大致相同的多个二手二次电池来重构电池组。
需要说明的是，在本实施方式中，目标劣化度DL与最低的劣化度一致。然而，目标劣化度DL也可以设定得比最低的劣化度低。
另外，在本实施方式中，示出了对所有的二手二次电池901-906进行老化处理的方式。然而，与目标劣化度DL相同劣化度的二手二次电池也可以不进行老化处理。
(特性均衡化方法)
图4是示出第一实施方式所涉及的特性均衡化方法的流程图。需要说明的是，图4的各处理的详细内容的说明是在上述的特性均衡化装置10的构成的说明中进行的，以下，除了需要追加说明的地方以外，省略详细的说明。
特性均衡化装置10的ID赋予部11对多个二手二次电池901-906各自赋予ID1-ID6(S11)。
特性均衡化装置10的参数测量部12测量多个二手二次电池901-906的固有参数(S12)。
特性均衡化装置10的劣化度计算部13根据多个二手二次电池901-906的固有参数来计算各自的劣化度(S13)。
特性均衡化装置10的目标劣化度确定部14从多个二手二次电池901-906的劣化度中确定目标劣化度DL(S14)。
特性均衡化装置10的老化条件确定部15使用多个二手二次电池901-906的劣化度、目标劣化度DL、劣化曲线，确定多个二手二次电池901-906中的每个二手二次电池的老化条件(S15)。
特性均衡化装置10的老化处理部16在对多个二手二次电池901-906中的每个二手二次电池所确定的老化条件下对多个二手二次电池901-906进行老化处理(S16)。
通过使用这样的方法，能够将多个二手二次电池的劣化状态统一为大致相同。因此，能够使用劣化状态被统一为大致相同的多个二手二次电池来重构电池组。
[第二实施方式]
参照附图对本发明的第二实施方式所涉及的二手二次电池的特性均衡化技术进行说明。第二实施方式所涉及的二手二次电池的特性均衡化技术相对于第一实施方式所涉及的二手二次电池的特性均衡化技术的不同点在于，对能够重构多个电池组的个数的二手二次电池进行处理。例如，在本实施方式的例子中，示出了对能够重构4组以ID 6根为1组的电池组的根数(24根)的二手二次电池进行处理的情况。需要说明的是，以下，对于进行与第一实施方式的二手二次电池的特性平滑化技术同样的处理的地方，简化或省略说明。
(特性均衡化装置10A的构成)
图5是示出第二实施方式所涉及的特性均衡化装置的构成的框图。图6的(A)、图6的(B)、图6的(C)、图7、图8、图9是示出第二实施方式所涉及的特性均衡化的概念的图。
如图5所示，特性均衡化装置10A具备ID赋予部11、参数测量部12、劣化度计算部13、目标劣化度确定部14A、老化条件确定部15A、老化处理部16以及分组处理部17。
ID赋予部11对多个二手二次电池901-924赋予ID1-ID24(参照图6的(A))。参数测量部12测量多个二手二次电池901-924的固有参数。
劣化度计算部13计算多个二手二次电池901-924的劣化度(参照图6的(B))。劣化度计算部13将多个二手二次电池901-924送出到分组处理部17，并且将多个二手二次电池901-924的劣化度与ID相关联地输出到分组处理部17。
分组处理部17根据劣化度，将多个二手二次电池901-924划分为多个组GRPA、GRPB、GRPC、GRPD(参照图6的(C))。更具体而言，分组处理部17按照从高到低的顺序或者从低到高的顺序重新排列多个二手二次电池901-924的劣化度。分组处理部17按照重构电池组的个数，将劣化度划分为组。
例如，在本实施方式中，由于以6根来重构电池组，所以按照劣化度从高到低的顺序(劣化状态从不严重到严重的顺序)，要是以劣化度来说的话每6个劣化度划分为组，如果是二手二次电池的话则每6根二手二次电池划分为组。需要说明的是，这里的划分是数据上的处理，无需移动二手二次电池901-924的配置。
如果是图6的(B)、图6的(C)的情况，则分组处理部17将ID1、ID8、ID11、ID12、ID14、ID17的二手二次电池901、908、911、912、914、917划分为劣化度最高的组GRPA。分组处理部17将ID3、ID4、ID7、ID9、ID15、ID23的二手二次电池903、904、907、909、915、923划分为劣化度第二高的组GRPB。分组处理部17将ID6、ID18、ID19、ID21、ID22、ID24的二手二次电池906、918、919、921、922、924划分为劣化度第三高的组GRPC。分组处理部17将ID2、ID5、ID10、ID13、ID16、ID20的二手二次电池902、905、910、913、916、920划分为劣化度最低的组GRPD。
分组处理部17将多个二手二次电池901-924送出到老化处理部16。
分组处理部17将多个二手二次电池901-924的ID1-ID24和多个二手二次电池901-924的劣化度与划分出的组GRPA、GRPB、GRPC、GRPD的组识别信息相关联地输出到目标劣化度确定部14A。
目标劣化度确定部14A按每个组GRPA、GRPB、GRPC、GRPD确定目标劣化度DLA、DLB、DLC、DLD。
更具体而言，目标劣化度确定部14A从组内的多个二手二次电池的劣化度中检测最低的劣化度。然后，目标劣化度确定部14将最低的劣化度确定为该组的目标劣化度DL。
例如，如图7的(A)所示，目标劣化度确定部14A检测ID1、ID8、ID11、ID12、ID14、ID17的二手二次电池901、908、911、912、914、917的各劣化度中的最低劣化度，将该最低劣化度确定为组GRPA的目标劣化度DLA。目标劣化度确定部14A检测ID3、ID4、ID7、ID9、ID15、ID23的二手二次电池903、904、907、909、915、923的各劣化度中的最低劣化度，将该最低劣化度确定为组GRPB的目标劣化度DLB。目标劣化度确定部14A检测ID6、ID18、ID19、ID21、ID22、ID24的二手二次电池906、918、919、921、922、924的各劣化度中的最低劣化度，将该最低劣化度确定为组GRPC的目标劣化度DLC。目标劣化度确定部14A检测ID2、ID5、ID10、ID13、ID16、ID20的二手二次电池902、905、910、913、916、920的各劣化度中的最低劣化度，将该最低劣化度确定为组GRPD的目标劣化度DLD。
目标劣化度确定部14A将多个二手二次电池901-924的ID1-ID24、多个二手二次电池901-924的劣化度、组识别信息(组GRPA、GRPB、GRPC、GRPD)以及每个组的目标劣化度DLA、DLB、DLC、DLD输出到老化条件确定部15A。
老化条件确定部15A使用多个二手二次电池901-924的ID1-ID24、多个二手二次电池901-924的劣化度、组识别信息(组GRPA、GRPB、GRPC、GRPD)以及每个组的目标劣化度DLA、DLB、DLC、DLD，对多个二手二次电池901-924各自确定老化条件。
例如，对于属于组GRPA的多个二手二次电池901、908、911、912、914、917，老化条件确定部15A使用各自的劣化度和组GRPA的目标劣化度DLA，确定多个二手二次电池901、908、911、912、914、917各自的老化条件。需要说明的是，关于组GRPB、GRPC、GRPD也是同样的，故省略说明。
老化条件确定部15A将对多个二手二次电池901-924各自确定的老化条件与ID1-ID24相关联地提供给老化处理部16。
老化处理部16在由老化条件确定部15提供的老化条件下对多个二手二次电池901-924进行老化。由此，如图8所示，各组的多个二手二次电池的劣化度变得与该组的目标劣化度大致相同。例如，组GRPA的多个二手二次电池901、908、911、912、914、917的劣化度变得与组GRPA的目标劣化度DLA大致相同。同样地，多个二手二次电池903、904、907、909、915、923的劣化度变得与组GRPB的目标劣化度DLB大致相同。多个二手二次电池906、918、919、921、922、924的劣化度变得与组GRPC的目标劣化度DLC大致相同。多个二手二次电池902、905、910、913、916、920的劣化度变得与组GRPD的目标劣化度DLD大致相同。
之后，以组为单位的多个二手二次电池用于1个电池组的重构。
通过这样的构成以及处理，特性均衡化装置10A对于多个电池组，能够将重构各电池组的多个二手二次电池的劣化度统一为大致相同，在每个组中将劣化状态统一为大致相同(参照图9)。
另外，通过该构成以及处理，特性均衡化装置10A按每个组确定目标劣化度，所以也可以不使所有的二手二次电池为相同的劣化度。例如，如果是上述的例子，则特性均衡化装置10A也可以不使组GRPA的多个二手二次电池的劣化度与最高劣化度的组GRPD的目标劣化度一致。由此，特性均衡化装置10A即使不使二手二次电池不必要地过度劣化，也能够以电池组为单位统一劣化度来进行重构。
需要说明的是，特性均衡化装置10A也可以在老化处理部16的出口具备显示多个二手二次电池901-924的组信息的显示器。例如，特性均衡化装置10A在排列有多个二手二次电池901-924的图像上重叠显示各自的组识别信息。由此，操作人员能够容易地辨别多个二手二次电池901-924所属的组。
另外，特性均衡化装置10A也可以在老化处理部16的后段具备分组搬出机构。在该情况下，分组搬出机构参照组识别信息，按每个组地拾取多个二手二次电池901-924并搬出。由此，操作人员能够容易地完成电池组的重构。进而，特性均衡化装置10A也可以在此具备重构电池组的重构机构。
(特性均衡化方法)
图10是示出第二实施方式所涉及的特性均衡化方法的流程图。需要说明的是，图10的各处理的详细内容的说明是在上述的特性均衡化装置10A的构成的说明中进行的，以下，除了需要追加说明的地方以外，省略详细的说明。
特性均衡化装置10A的ID赋予部11对多个二手二次电池901-924各自赋予ID1-ID24(S11)。
特性均衡化装置10A的参数测量部12测量多个二手二次电池901-924的固有参数(S12)。
特性均衡化装置10的劣化度计算部13根据多个二手二次电池901-924的固有参数来计算各自的劣化度(S13)。
特性均衡化装置10A的分组处理部17根据劣化度，将多个二手二次电池901-924划分为多个组GRPA、GRPB、GRPC、GRPD(S21)。
特性均衡化装置10A的目标劣化度确定部14A针对多个二手二次电池901-924，按每个组GRPA、GRPB、GRPC、GRPD确定目标劣化度DLA、DLB、DLC、DLD(S22)。
特性均衡化装置10A的老化条件确定部15A使用多个二手二次电池901-924的劣化度、每个组GRPA、GRPB、GRPC、GRPD的目标劣化度DLA、DLB、DLC、DLD、劣化曲线，确定多个二手二次电池901-924中的每个二手二次电池的老化条件(S23)。
特性均衡化装置10A的老化处理部16在对多个二手二次电池901-924中的每个二手二次电池所确定的老化条件下对多个二手二次电池901-924进行老化处理(S16)。
通过使用这样的方法，能够将构成多个电池组的多个二手二次电池的劣化状态在每个组中统一为大致相同。因此，能够使用劣化状态被统一为大致相同的多个二手二次电池来重构多个电池组。
附图标记说明
10、10A：特性均衡化装置；11：ID赋予部；12：参数测量部；13：劣化度计算部；14、14A：目标劣化度确定部；15、15A：老化条件确定部；16：老化处理部；17：分组处理部；901-924：二手二次电池；DL、DLA、DLB、DLC、DLD：目标劣化度；GRPA、GRPB、GRPC、GRPD：组。

Claims (8)

1.一种特性均衡化方法，具有以下步骤：
对多个二手二次电池分别赋予识别信息；
测量所述多个二手二次电池的固有参数；
根据所述多个二手二次电池的固有参数和所述二手二次电池在全新时的参数，计算所述多个二手二次电池的劣化度；
确定与所述多个二手二次电池的劣化度相适应的目标劣化度；
确定使所述多个二手二次电池的劣化度成为所述目标劣化度的所述多个二手二次电池中的每个二手二次电池的老化条件；以及
根据所述多个二手二次电池中的每个二手二次电池的老化条件，对所述多个二手二次电池进行老化。
2.根据权利要求1所述的特性均衡化方法，其中，
在所述老化条件中，对所述多个二手二次电池中的每个二手二次电池设定劣化速度，所述劣化速度是每单位时间的使所述二手二次电池劣化的速度。
3.根据权利要求1或2所述的特性均衡化方法，其中，
在所述老化条件中，使老化电压、老化温度以及老化时间中的至少一者固定。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的特性均衡化方法，其中，
所述目标劣化度设定为所述多个二手二次电池中劣化状态最严重的二手二次电池的劣化度。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的特性均衡化方法，其中，
所述特性均衡化方法具有根据所述劣化度将所述多个二手二次电池划分为多个组的步骤，
按所述多个组中的每个组设定所述目标劣化度。
6.根据权利要求5所述的特性均衡化方法，其中，
所述目标劣化度设定为所述多个组的各组中劣化状态最严重的二手二次电池的劣化度。
7.一种特性均衡化装置，具备：
识别编号赋予部，对多个二手二次电池分别赋予识别信息；
参数测量部，测量所述多个二手二次电池的固有参数；
劣化度计算部，根据所述多个二手二次电池的固有参数和所述二手二次电池在全新时的参数，计算所述多个二手二次电池的劣化度；
目标劣化度确定部，确定与所述多个二手二次电池的劣化度相适应的目标劣化度；
老化条件确定部，确定使所述多个二手二次电池的劣化度成为所述目标劣化度的所述多个二手二次电池中的每个二手二次电池的老化条件；以及
老化处理部，根据所述多个二手二次电池中的每个二手二次电池的老化条件，对所述多个二手二次电池进行老化。
8.根据权利要求7所述的特性均衡化装置，其中，
所述特性均衡化装置具备分组处理部，所述分组处理部根据所述多个二手二次电池的劣化度，将所述多个二手二次电池划分为多个组，
所述目标劣化度确定部按每个所述组确定目标劣化度。
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