ES2990262T3 - Aparato para estimar el estado de una batería secundaria y paquete de baterías que incluye el mismo - Google Patents

Aparato para estimar el estado de una batería secundaria y paquete de baterías que incluye el mismo Download PDF

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Abstract

Dispositivo para estimar el estado de una batería secundaria y un conjunto de baterías que comprende el dispositivo. El dispositivo comprende: una caja de terminales que comprende, en una primera superficie, un cable de electrodo positivo, un cable de electrodo negativo, un primer cable de medición y una pluralidad de terminales interiores cada uno de ellos apto para hacer contacto con un segundo cable de medición, y, en una segunda superficie que mira hacia la primera superficie, una pluralidad de terminales exteriores aptos para ser conectados eléctricamente respectivamente a los terminales interiores; una unidad de medición de tensión que puede ser conectada eléctricamente a al menos dos terminales entre la pluralidad de terminales exteriores, y que mide la diferencia de potencial entre el primer cable de medición y el segundo cable de medición; y una unidad de control que utiliza la diferencia de potencial para estimar el estado de deterioro de la batería secundaria. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato para estimar el estado de una batería secundaria y paquete de baterías que incluye el mismo
Antecedentes de la divulgación
Sector de la técnica
La presente divulgación se refiere a un aparato para estimar el estado de salud de una batería secundaria y a un paquete de baterías que incluye el mismo.
Estado de la técnica
Recientemente, existe una demanda de productos electrónicos portátiles, como ordenadores portátiles, cámaras de vídeo y teléfonos móviles y, dado el gran desarrollo de los vehículos eléctricos, los acumuladores para el almacenamiento de energía, los robots y los satélites, se están realizando muchos estudios sobre baterías secundarias de alto rendimiento que pueden recargarse repetidamente.
Actualmente, las baterías secundarias disponibles en el mercado incluyen baterías de níquel-cadmio, baterías de níquel-hidrógeno, baterías de níquel-zinc, baterías secundarias de litio y similares, y entre las mismas, las baterías secundarias de litio tienen poco o ningún efecto de memoria y, por lo tanto, están ganando más atención que las baterías secundarias a base de níquel por sus ventajas de carga y descarga gratuitas, una tasa de autodescarga muy baja y una alta densidad de energía.
La batería secundaria de litio utiliza principalmente óxido a base de litio y un material de carbono para un material activo de electrodo positivo y un material activo de electrodo negativo, respectivamente. La batería secundaria de litio incluye un conjunto de electrodos que incluye una placa de electrodo positivo y una placa de electrodo negativo recubiertas respectivamente con el material activo del electrodo positivo y el material activo del electrodo negativo con un separador interpuesto entre las mismas, y un material de empaquetado, es decir, una caja de batería sellada herméticamente para recibir el conjunto de electrodos en su interior junto con una solución electrolítica.
En general, las baterías secundarias de litio pueden clasificarse en baterías secundarias de tipo lata, en las que un conjunto de electrodos está incrustado en una lata metálica, y baterías secundarias de tipo bolsa, en las que un conjunto de electrodos está incrustado en una bolsa de chapa laminada de aluminio, de acuerdo con la forma del material de empaquetado. Estas baterías secundarias generalmente se fabrican recibiendo el conjunto de electrodos en el material de empaquetado y, en este estado, inyectando una solución electrolítica y sellando el material de empaquetado.
Más recientemente, con el alcance de aplicación extendido de baterías secundarias tipo bolsa, las baterías secundarias tipo bolsa se utilizan ampliamente en pequeños dispositivos portátiles, incluidos teléfonos inteligentes, así como dispositivos de mediano y gran tamaño como vehículos eléctricos, incluidos vehículos híbridos o sistemas de almacenamiento de energía.
En el caso de una batería secundaria, a medida que aumenta el período de uso, el rendimiento se degrada en comparación con el estado inicial. Adicionalmente, la estimación de la degradación del rendimiento de la batería secundaria se denomina estimación del estado de salud (SOH) de la batería secundaria, y el SOH de la batería secundaria es un factor importante para determinar cuándo reemplazar la batería secundaria.
Adicionalmente, la degradación de la batería secundaria puede variar para cada batería secundaria dependiendo de los entornos en los que se fabrica y utiliza la batería secundaria. Adicionalmente, en el caso de un paquete de baterías que incluye una pluralidad de baterías secundarias, es necesario estimar con precisión la vida útil de cada batería secundaria a medida que las baterías secundarias se degradan. Normalmente, se requiere un sistema de gestión de baterías (BMS) para estimar con precisión el SOH de cada batería secundaria provista en el paquete de baterías y, basándose en esto, operar la batería de manera eficiente.
El estado de la técnica se describe en los documentos DE 102011120512 A1, JP 2013201358 A, JP 2000223164 A y EP 2131412 A2.
Objeto de la divulgación
La presente divulgación está diseñada bajo los antecedentes de la técnica relacionada como se ha descrito anteriormente, y por lo tanto, la presente divulgación está dirigida a proporcionar un aparato mejorado para estimar de manera efectiva el SOH de una batería secundaria y un paquete de baterías que incluye el mismo.
Estos y otros objetos y ventajas de la presente invención se entenderán mediante la siguiente descripción y serán evidentes a partir de las realizaciones de la presente invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.
Un aparato de acuerdo con un aspecto de la presente invención se define en la reivindicación independiente 1. Un aparato de este tipo sirve para estimar el estado de una batería secundaria, puede conectarse a un cable de electrodo positivo, a un cable de electrodo negativo, a un primer cable de medición y a un segundo cable de medición incluidos en la batería secundaria. El aparato incluye una caja de terminales que incluye una pluralidad de terminales internos, cada uno de la pluralidad de terminales internos configurados para poder conectarse con el cable de electrodo positivo, el cable de electrodo negativo, el primer cable de medición, o el segundo cable de medición en una primera superficie de la caja de terminales, y una pluralidad de terminales externos configurados para poder conectarse eléctricamente respectivamente a la pluralidad de terminales internos en una segunda superficie orientada hacia la primera superficie de la caja de terminales; una unidad de medición de tensión configurada para poder conectarse eléctricamente a al menos dos de la pluralidad de terminales externos, y medir una diferencia de potencial entre el primer cable de medición y el segundo cable de medición; y una unidad de control configurada para estimar un estado de salud de la batería secundaria utilizando la diferencia de potencial entre el primer cable de medición y el segundo cable de medición medida por la unidad de medición de tensión.
La pluralidad de terminales internos incluye terminales internos de carga/descarga. Los terminales internos de carga/descarga incluyen un primer terminal de electrodo positivo interno configurado para conectarse a cada uno del primer cable de medición, el segundo cable de medición y el cable de electrodo positivo, y un primer terminal de electrodo negativo interno configurado para poder conectarse al cable de electrodo negativo.
La pluralidad de terminales internos puede incluir terminales internos de medición. Los terminales internos de medición pueden incluir un segundo terminal de electrodo positivo interno configurado para conectarse al cable de electrodo positivo, un segundo terminal de electrodo negativo interno configurado para poder conectarse al cable de electrodo negativo, un primer terminal interno de medición configurado para poder conectarse al primer cable de medición, y un segundo terminal interno de medición configurado para poder conectarse al segundo cable de medición.
La pluralidad de terminales externos puede incluir un terminal de electrodo positivo externo que puede conectarse eléctricamente a cada uno del primer terminal de electrodo positivo interno y el segundo terminal de electrodo positivo interno, y un terminal de electrodo negativo externo que puede conectarse eléctricamente a cada uno del primer terminal de electrodo negativo interno y el segundo terminal de electrodo negativo interno.
La pluralidad de terminales externos puede incluir un primer terminal externo de medición que puede conectarse eléctricamente al primer terminal interno de medición, y un segundo terminal externo de medición que puede conectarse eléctricamente al segundo terminal interno de medición.
El aparato puede incluir además un elemento de conmutación configurado para cambiar selectivamente la conexión eléctrica entre cada uno del cable de electrodo negativo, el primer cable de medición, el segundo cable de medición y el cable de electrodo positivo, y la pluralidad de terminales internos.
El elemento de conmutación puede incluir un circuito de modo normal y un circuito de modo de medición. El circuito de modo normal puede configurarse para conectar eléctricamente cada uno del cable de electrodo negativo, el primer cable de medición, el segundo cable de medición y el cable de electrodo positivo al terminal de carga/descarga interno. El circuito de modo de medición puede configurarse para conectar eléctricamente cada uno del cable de electrodo negativo, el primer cable de medición, el segundo cable de medición y el cable de electrodo positivo al terminal interno de medición.
Un paquete de baterías de acuerdo con otro aspecto de la presente invención incluye el aparato descrito anteriormente para estimar el estado de la batería secundaria.
De acuerdo con el aparato de acuerdo con la presente invención, se proporciona una caja de terminales equipada con una pluralidad de terminales para medir con precisión una diferencia de potencial entre dos placas de electrodos incluidas en una batería secundaria.
Particularmente, existe una ventaja: es posible estimar el SOH de la batería secundaria rápidamente de una manera simple y conveniente mientras la batería secundaria se utiliza en condiciones normales, ejecutando selectivamente un modo normal en el que se carga/descarga la batería secundaria y un modo de medición en el que se estima el SOH de la batería secundaria.
La presente divulgación puede tener una diversidad de otros efectos, y estos y otros efectos de la presente divulgación pueden entenderse mediante la siguiente descripción y serán evidentes a partir de las realizaciones de la presente divulgación.
Descripción de las figuras
Los dibujos adjuntos ilustran realizaciones preferentes de la presente divulgación y, junto con la siguiente descripción detallada, sirven para proporcionar una mayor comprensión de los aspectos técnicos de la presente divulgación. Sin embargo, la presente divulgación no se interpreta como limitada a los dibujos.
La Figura 1 es una vista esquemática en perspectiva en despiece que muestra la configuración de una batería secundaria de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La Figura 2 es una vista en perspectiva montada de la Figura 1.
La Figura 3 es una vista esquemática en perspectiva en despiece que muestra la configuración de un conjunto de electrodos de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Las Figuras 4 y 5 son vistas esquemáticas en perspectiva que muestran la conexión de una placa de electrodo de medición y un elemento aislante de acuerdo con diferentes realizaciones de la presente divulgación.
La Figura 6 es una vista esquemática en perspectiva en despiece que muestra la configuración de un conjunto de electrodos de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
La Figura 7 es un diagrama esquemático que muestra la configuración funcional de un aparato para estimar un estado de una batería secundaria de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La Figura 8 es una vista esquemática en perspectiva explosionada que muestra la configuración parcial de una batería secundaria y un aparato para estimar un estado de una batería secundaria de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Las Figuras 9 y 10 son diagramas esquemáticos que muestran la configuración de una pluralidad de terminales internos y una pluralidad de terminales externos de la Figura 8 respectivamente.
Las Figuras 11 y 12 son diagramas esquemáticos que muestran la conexión de una pluralidad de cables de electrodo y una pluralidad de terminales internos de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La Figura 13 es un diagrama esquemático que muestra la conexión entre una pluralidad de terminales internos y una pluralidad de terminales externos proporcionados en una caja de terminales de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La Figura 14 es un diagrama esquemático que muestra las partes de un aparato para estimar un estado de una batería secundaria de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La Figura 15 es un diagrama esquemático que muestra un elemento de conmutación conectado entre una pluralidad de cables de electrodo y una pluralidad de terminales internos de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Descripción detallada de la invención
A continuación en el presente documento, las realizaciones preferidas de la presente divulgación se describirán en detalle con referencia a los dibujos adjuntos.
La Figura 1 es una vista esquemática en perspectiva en despiece que muestra la configuración de una batería secundaria de acuerdo con una realización de la presente divulgación, y la Figura 2 es una vista en perspectiva montada de la Figura 1.
Con referencia a las Figuras 1 y 2, la batería secundaria 1 puede ser una batería secundaria tipo bolsa, e incluye un material de empaquetado 200, un conjunto de electrodos 100, un primer cable de electrodo 310, un segundo cable de electrodo 320, un primer cable de medición 330 y un segundo cable de medición 340.
El material de empaquetado 200 puede tener un espacio interno cóncavo, y el conjunto de electrodos 100 y una solución electrolítica pueden recibirse en el espacio interno.
El material de empaquetado 200 puede incluir una bolsa superior 210 y una bolsa inferior 220, y en este caso, el espacio interno cóncavo puede formarse tanto en la bolsa superior 210 como en la bolsa inferior 220 como se muestra en el dibujo.
Adicionalmente, el material de empaquetado 200 puede formarse sellando la periferia exterior de la bolsa superior 210 y la bolsa inferior 220. Es decir, cada una de las bolsas superior 210 e inferior 220 puede tener una parte de sellado S en los bordes del espacio interno, y el espacio interno del material de empaquetado 200 puede cerrarse herméticamente sellando la parte de sellado S mediante fusión térmica.
El conjunto de electrodos 100 incluye al menos un separador, una pluralidad de primeras placas de electrodos 110, una pluralidad de segundas placas de electrodos 120, una pluralidad de primeras pestañas de electrodos 111, una pluralidad de segundas pestañas de electrodos 121, una primera placa de electrodo de medición 130, una segunda placa de electrodo de medición 140, una primera pestaña de medición 131 y una segunda pestaña de medición 141.
La primera placa de electrodo 110 puede ser una placa de electrodo positivo y la segunda placa de electrodo 120 puede ser una placa de electrodo negativo. En este caso, la primera pestaña de electrodo 111 puede denominarse pestaña de electrodo positivo y la segunda pestaña de electrodo 121 puede denominarse pestaña de electrodo negativo.
Como alternativa, la primera placa de electrodo 110 puede ser una placa de electrodo negativo y la segunda placa de electrodo 120 puede ser una placa de electrodo positivo. En este caso, la primera pestaña de electrodo 111 puede denominarse pestaña de electrodo negativo y la segunda pestaña de electrodo 121 puede denominarse pestaña de electrodo positivo.
La pluralidad de primeras placas de electrodos 110 y la pluralidad de segundas placas de electrodos 120 apiladas de forma alternativa con el separador interpuesto entre las mismas se reciben en el espacio interno del material de empaquetado 200. Más específicamente, el conjunto de electrodos 100 puede formarse apilando la pluralidad de primeras placas de electrodos 110 y la pluralidad de segundas placas de electrodos 120 de forma alternativa.
El conjunto de electrodos 100 puede incluir la primera placa de electrodos 110 y la segunda placa de electrodos 120 apiladas con sus superficies anchas enfrentadas entre sí con respecto al separador interpuesto entre las mismas. Es decir, el conjunto de electrodos 100 puede incluir la primera placa de electrodos 110 y la segunda placa de electrodos 120 apiladas de forma alternativa con el separador interpuesto entre las mismas, y la primera placa de electrodos 110 y la segunda placa de electrodos 120 están espaciadas una distancia predeterminada entre sí por el separador. Adicionalmente, la primera placa de electrodo 110 y la segunda placa de electrodo 120 se forman aplicando una suspensión de material activo a un colector de corriente, y la suspensión puede formarse generalmente agitando un material activo particulado, un conductor auxiliar, un aglutinante y un plastificante con una adición de disolventes.
La primera pestaña de electrodo 111 y la segunda pestaña de electrodo 121 se extienden desde la pluralidad de primeras placas de electrodo 110 y la pluralidad de segundas placas de electrodo 120 respectivamente. Más específicamente, la primera placa de electrodo 110 y la segunda placa de electrodo 120 proporcionadas en el conjunto de electrodos 100 pueden tener respectivamente la primera pestaña de electrodo 111 y la segunda pestaña de electrodo 121 en una región no recubierta donde el material activo no está recubierto. Por ejemplo, la primera pestaña de electrodo 111 y la segunda pestaña de electrodo 121 pueden extenderse fuera de las placas de electrodo 110, 120 respectivamente, y pueden formarse cortando la placa de electrodo o uniendo una placa de metal de un material igual o diferente a la placa de electrodo.
La primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden tener la misma polaridad. Por ejemplo, tanto la primera placa de electrodo de medición 130 como la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden tener la misma polaridad que cualquiera de la primera placa de electrodo 110 y la segunda placa de electrodo 120.
Cada una de la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 se pueden formar aplicando un material activo de electrodo positivo a la superficie de un colector de corriente de aluminio. Como alternativa, cada una de la primera placa de electrodo de medición y la segunda placa de electrodo de medición se pueden formar aplicando un material activo de electrodo negativo a la superficie de un colector de corriente de aluminio.
Particularmente, la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 se proporcionan en la posición de la primera placa de electrodo 110 o la segunda placa de electrodo 120 en lugar de al menos una placa de electrodo de la pluralidad de primeras placas de electrodo 110 y la pluralidad de segundas placas de electrodo 120.
La primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden proporcionarse en la posición de la primera placa de electrodo 110 o la segunda placa de electrodo 120 en lugar de al menos una primera placa de electrodo 110 o una segunda placa de electrodo 120 de la pluralidad de primeras placas de electrodo 110 y la pluralidad de segundas placas de electrodo 120 apiladas de forma alternativa en dirección arribaabajo.
Por ejemplo, la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden proporcionarse en la posición de la primera placa de electrodo 110 en lugar de la primera placa de electrodo 110.
Como alternativa, la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden proporcionarse en la posición de la segunda placa de electrodo 120 en lugar de la segunda placa de electrodo 120.
La primera pestaña de medición 131 y la segunda pestaña de medición 141 están conectadas eléctricamente a la primera placa de electrodo de medición 130 y a la segunda placa de electrodo de medición 140 respectivamente. Aquí, la primera pestaña de medición 131 y la segunda pestaña de medición 141 pueden extenderse desde la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 respectivamente. Más específicamente, la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 proporcionadas en el conjunto de electrodos 100 pueden tener respectivamente la primera pestaña de medición 131 y la segunda pestaña de medición 141 en la región no recubierta donde el material activo no está recubierto. Por ejemplo, la primera pestaña de medición 131 y la segunda pestaña de medición 141 pueden extenderse fuera de la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 respectivamente. La primera pestaña de medición 131 se puede formar cortando la primera placa de electrodo de medición 130 o uniendo una placa de metal de un material igual o diferente a la primera placa de electrodo de medición 130. La segunda pestaña de medición 141 se puede formar cortando la segunda placa de electrodo de medición 140 o uniendo una placa de metal de un material igual o diferente a la segunda placa de electrodo de medición 140.
Un extremo del primer cable de electrodo 310 entra en contacto eléctrico con la pluralidad de primeras pestañas de electrodo 111. El otro extremo del primer cable de electrodo 310 está expuesto fuera del material de empaquetado 200. Adicionalmente, una porción entre un extremo y el otro extremo del primer cable de electrodo 310 se inserta en el material de empaquetado 200. Más específicamente, la pluralidad de primeras pestañas de electrodo 111 que se extiende desde cada una de la pluralidad de primeras placas de electrodo 110 puede conectarse al primer cable de electrodo 310 en contacto entre sí. La conexión entre la pluralidad de primeras pestañas de electrodo 111 y/o la conexión entre la primera pestaña de electrodo 111 y el primer cable de electrodo 310 pueden llevarse a cabo mediante un proceso de soldadura. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 1, el primer cable de electrodo 310 puede estar conectado directamente a la pluralidad de primeras pestañas de electrodo 111 que se extienden desde la pluralidad de primeras placas de electrodo 110.
Adicionalmente, el primer cable de electrodo 310 puede interponerse entre la bolsa superior 210 y la bolsa inferior 220 de manera que partes del primer cable de electrodo 310 puedan disponerse en el espacio interno del material de empaquetado 200. Adicionalmente, las otras partes del primer cable de electrodo 310 pueden estar expuestas fuera del material de empaquetado 200. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 2, el primer cable de electrodo 310 puede extenderse en la dirección hacia afuera del material de empaquetado 200 con las partes del primer cable de electrodo 310 expuestas fuera del material de empaquetado 200.
Un extremo del segundo cable de electrodo 320 entra en contacto eléctrico con la segunda pestaña de electrodo 121. El otro extremo del segundo cable de electrodo 320 está expuesto fuera del material de empaquetado 200. Adicionalmente, una porción entre un extremo y el otro extremo del segundo cable de electrodo 320 se inserta en el material de empaquetado 200. Más específicamente, la pluralidad de segundas pestañas de electrodo 121 que se extiende desde cada una de la pluralidad de segundas placas de electrodo 120 puede conectarse al segundo cable de electrodo 320 en contacto entre sí. La conexión entre la pluralidad de segundas pestañas de electrodo 121 y/o la conexión entre la segunda pestaña de electrodo 121 y el segundo cable de electrodo 320 pueden llevarse a cabo mediante un proceso de soldadura. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 1, el segundo cable de electrodo 320 puede estar conectado directamente a la pluralidad de segundas pestañas de electrodo 121 que se extienden desde la pluralidad de segundas placas de electrodo 120.
Adicionalmente, el segundo cable de electrodo 320 puede interponerse entre la bolsa superior 210 y la bolsa inferior 220 de manera que partes del segundo cable de electrodo 320 puedan disponerse en el espacio interno del material de empaquetado 200. Adicionalmente, las otras partes del segundo cable de electrodo 320 pueden estar expuestas fuera del material de empaquetado 200. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 2, el segundo cable de electrodo 320 puede extenderse en la dirección hacia afuera del material de empaquetado 200, con las partes del segundo cable de electrodo 320 expuestas fuera del material de empaquetado 200.
Cuando la primera pestaña de electrodo 111 es una pestaña de electrodo positivo y la segunda pestaña de electrodo 121 es una pestaña de electrodo negativo, el primer cable de electrodo 310 puede denominarse cable de electrodo positivo y el segundo cable de electrodo 320 puede denominarse cable de electrodo negativo.
Como alternativa, cuando la primera pestaña de electrodo 111 es una pestaña de electrodo negativo y la segunda pestaña de electrodo 121 es una pestaña de electrodo positivo, el primer cable de electrodo 310 puede denominarse cable de electrodo negativo y el segundo cable de electrodo 320 puede denominarse cable de electrodo positivo.
Un extremo del primer cable de medición 330 entra en contacto eléctrico con la primera pestaña de medición 131. El otro extremo del primer cable de medición 330 está expuesto fuera del material de empaquetado 200. Adicionalmente, las partes del primer cable de medición 330 se insertan en el material de empaquetado 200. Más específicamente, la primera pestaña de medición 131 que se extiende desde la primera placa de electrodo de medición 130 puede estar conectada al primer cable de medición 330. La conexión entre la primera pestaña de medición 131 y el primer cable de medición 330 puede realizarse mediante un proceso de soldadura. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 1, el primer cable de medición 330 puede estar conectado directamente a la primera pestaña de medición 131 que se extiende desde la primera placa de electrodo de medición 130.
Adicionalmente, el primer cable de medición 330 puede tener la parte central interpuesta entre la bolsa superior 210 y la bolsa inferior 220, y partes del primer cable de medición 330 pueden estar dispuestas en el espacio interno del material de empaquetado 200. Adicionalmente, las otras partes del primer cable de medición 330 pueden estar expuestas fuera del material de empaquetado 200. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 2, el primer cable de medición 330 puede extenderse en la dirección hacia afuera del material de empaquetado 200, con las partes del primer cable de medición 330 expuestas fuera del material de empaquetado 200.
Un extremo del segundo cable de medición 340 entra en contacto eléctrico con la segunda pestaña de medición 141. El otro extremo del segundo cable de medición 340 está expuesto fuera del material de empaquetado 200. Adicionalmente, las partes del segundo cable de medición 340 se insertan en el material de empaquetado 200. Más específicamente, la segunda pestaña de medición 141 que se extiende desde la segunda placa de electrodo de medición 140 puede estar conectada al segundo cable de medición 340. En esta ocasión, la conexión entre la segunda pestaña de medición 141 y el segundo cable de medición 340 puede realizarse mediante un proceso de soldadura. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 1, el segundo cable de medición 340 puede estar conectado directamente a la segunda pestaña de medición 141 que se extiende desde la segunda placa de electrodo de medición 140.
Adicionalmente, el segundo cable de medición 340 puede tener la parte central interpuesta entre la bolsa superior 210 y la bolsa inferior 220, y partes del segundo cable de medición 340 pueden estar dispuestas en el espacio interno del material de empaquetado 200. Adicionalmente, las otras partes del segundo cable de medición 340 pueden estar expuestas fuera del material de empaquetado 200. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 2, el segundo cable de medición 340 puede extenderse en la dirección hacia afuera del material de empaquetado 200, con las partes del segundo cable de medición 340 expuestas fuera del material de empaquetado 200.
De acuerdo con la presente divulgación, es posible estimar el estado de la batería secundaria utilizando el primer cable de medición 330 y el segundo cable de medición 340. Particularmente, el SOH (estado de salud) de la batería secundaria se puede estimar basándose en una diferencia de potencial entre el primer cable de medición y el segundo cable de medición.
La primera pestaña de medición 131 y el primer cable de medición 330 pueden estar integrados en una placa. La segunda pestaña de medición 141 y el segundo cable de medición 340 pueden estar integrados en una placa.
Adicionalmente, el primer cable de electrodo 310, el segundo cable de electrodo 320, el primer cable de medición 330 y el segundo cable de medición 340 pueden extenderse fuera del material de empaquetado 200 en la misma dirección. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de las Figuras 1 y 2, el primer cable de electrodo 310, el segundo cable de electrodo 320, el primer cable de medición 330 y el segundo cable de medición 340 pueden extenderse en la dirección del eje y de las Figuras 1 y 2.
Por consiguiente, es posible medir fácilmente la tensión (es decir, la diferencia de potencial) utilizando el primer cable de medición y el segundo cable de medición. La razón es que el primer cable de medición y el segundo cable de medición pueden entrar en contacto fácilmente con un terminal de medición como se describe a continuación.
En el conjunto de electrodos 100, las posiciones de la primera pestaña de medición 131 y la segunda pestaña de medición 141 pueden ser diferentes en la dirección horizontal de las posiciones de la primera pestaña de electrodo 111 y la segunda pestaña de electrodo 121. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de las Figuras 1 y 2, la primera pestaña de medición 131 y la segunda pestaña de medición 141 pueden estar formadas en diferentes posiciones en la dirección del eje x desde la primera pestaña de electrodo 111 y la segunda pestaña de electrodo 121. Particularmente, la primera pestaña de medición 131 y la segunda pestaña de medición 141 pueden estar dispuestas entre la primera pestaña de electrodo 111 y la segunda pestaña de electrodo 121.
Por consiguiente, el estado de la batería secundaria 1 se puede estimar fácilmente mediante la primera pestaña de medición y la segunda pestaña de medición formadas en diferentes posiciones en la dirección horizontal desde la primera pestaña de electrodo 111 y la segunda pestaña de electrodo 121 utilizadas para cargar y descargar la batería secundaria 1.
La Figura 3 es una vista esquemática en perspectiva en despiece que muestra la configuración del conjunto de electrodos de acuerdo con una realización de la presente divulgación. Sin embargo, por conveniencia de la descripción, el separador no se muestra en la Figura 3. Adicionalmente, en esta realización, las partes a las que se puede aplicar de manera similar la descripción de la realización anterior, se omite aquí una descripción detallada y se describirán principalmente basándose de las diferencias.
Con referencia a la Figura 3, el conjunto de electrodos 100 puede configurarse de manera que una pluralidad de placas de electrodos 110, 120, 130, 140 se apile en dirección arriba-abajo. Particularmente, la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden proporcionarse en la posición de la primera placa de electrodo 110 o la segunda placa de electrodo 120 en lugar de al menos una placa de electrodo de la pluralidad de primeras placas de electrodo 110 y la pluralidad de segundas placas de electrodo 120. Más específicamente, la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden apilarse en la misma capa entre la pluralidad de placas de electrodo.
Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 3, la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden proporcionarse en la posición de la primera placa de electrodo 110 en lugar de la primera placa de electrodo 110. Es decir, la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden proporcionarse en la misma capa entre dos segundas placas de electrodo 120. Adicionalmente, aunque no se muestra en el dibujo, la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden proporcionarse en la posición de la segunda placa de electrodo 120 en lugar de la segunda placa de electrodo 120. Es decir, la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden proporcionarse en la misma capa entre dos primeras placas de electrodo 110. De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, es posible estimar el estado de la batería secundaria con mayor precisión.
El conjunto de electrodos 100 puede incluir además un elemento aislante 150. Esto se describirá con más detalle con referencia a las figuras 4 y 5.
Las Figuras 4 y 5 son vistas esquemáticas en perspectiva que muestran la conexión de las placas de electrodos de medición 130, 140 y el elemento aislante 150 de acuerdo con diferentes realizaciones de la presente divulgación.
Con referencia a las Figuras 4 y 5, el elemento aislante 150 puede fijar la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140. Más específicamente, el elemento aislante 150 puede fijar la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 de tal manera que la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 puedan disponerse en paralelo en una capa entre la pluralidad de placas de electrodo 110, 120.
Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 4, el elemento aislante 150 puede estar hecho de un material aislante y tener el mismo tamaño que la placa de electrodo proporcionada en el conjunto de electrodos 100. Adicionalmente, el elemento aislante 150 puede tener espacios internos 151 del mismo tamaño que el área de la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140.
El espacio interno 151 formado en el elemento aislante 150 puede ser un espacio vacío que está abierto en la dirección vertical, con las partes superior e inferior abiertas del mismo tamaño que el área de la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 como se muestra en la configuración de la Figura 4. Adicionalmente, la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden estar dispuestas en el espacio interno 151. La primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden insertarse y fijarse en el espacio interno 151 del elemento aislante 150 a lo largo de la dirección a de la Figura 4. En esta ocasión, el espacio interno en el que se inserta la primera placa de electrodo de medición 130 y el espacio interno en el que se inserta la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden estar espaciados a una distancia predeterminada en la dirección horizontal. Por consiguiente, la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden mantenerse en un estado de aislamiento eléctrico cuando se fijan en el elemento aislante 150.
Como alternativa, como se muestra en la configuración de la Figura 5, el elemento aislante 150 puede estar hecho de un material aislante y dispuesto entre la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140. Por ejemplo, el elemento aislante 150 puede tener la forma de una barra alargada que se extiende en una dirección (la dirección izquierda-derecha en el dibujo). Adicionalmente, el elemento aislante 150 puede estar interpuesto entre la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 dispuestas en paralelo en la dirección horizontal, con las superficies anchas orientadas hacia arriba y hacia abajo, para separar la primera placa de electrodo de medición 130 de la segunda placa de electrodo de medición 140. Particularmente, mediante esta configuración, el elemento aislante 150 puede aislar eléctricamente la primera placa de electrodo de medición 130 de la segunda placa de electrodo de medición 140. De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, se puede mantener el aislamiento entre las dos placas de electrodos de medición 130, 140.
El elemento aislante 150 puede configurarse de manera que la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 puedan insertarse en el elemento aislante 150. Más específicamente, el elemento aislante 150 puede tener ranuras internas 152. La ranura interna 152 puede extenderse en la dirección longitudinal de la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 de manera que la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 estén acopladas a las ranuras interiores 152. Aquí, la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden insertarse y fijarse en las ranuras internas 152 del elemento aislante 150 en la dirección a de la Figura 5.
Adicionalmente, el elemento aislante 150 puede aislar eléctricamente la primera placa de electrodo de medición 130 de la segunda placa de electrodo de medición 140. Más específicamente, el elemento aislante 150 puede separar la primera placa de electrodo de medición 130 de la segunda placa de electrodo de medición 140 para mantener una distancia predeterminada entre la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de las Figuras 4 y 5, la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden estar separadas por el elemento aislante 150 para evitar el contacto entre las mismas.
La Figura 6 es una vista esquemática en perspectiva en despiece que muestra la configuración del conjunto de electrodos de acuerdo con otra realización de la presente divulgación. Sin embargo, por conveniencia de la descripción, el separador no se muestra en la Figura 6. Adicionalmente, en esta realización, las partes a las que se puede aplicar de manera similar la descripción de la realización anterior, se omite aquí una descripción detallada y se describirán principalmente basándose de las diferencias.
Con referencia a la Figura 6, el conjunto de electrodos 100 puede configurarse de manera que una pluralidad de placas de electrodos se apilen en dirección arriba-abajo. Particularmente, la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden proporcionarse en la posición de dos placas de electrodo en lugar de cualesquiera dos de la pluralidad de primeras placas de electrodo 110 o cualesquiera dos de la pluralidad de segundas placas de electrodo 120. Más específicamente, la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden apilarse en diferentes capas en lugar de cada placa de electrodo separada de la pluralidad de placas de electrodo.
Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 6, la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden proporcionarse en la posición de dos primeras placas de electrodo 110 en lugar de las dos primeras placas de electrodo 110. Es decir, cada una de la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden proporcionarse entre las segundas placas de electrodo 120, y la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden proporcionarse en capas diferentes.
Como alternativa, aunque no se muestra en el dibujo, la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden proporcionarse en la posición de dos segundas placas de electrodo 120 en lugar de las dos segundas placas de electrodo 120. Es decir, cada una de la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden proporcionarse entre las primeras placas de electrodo 110, y la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140 pueden proporcionarse en capas diferentes. De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, es posible fabricar fácilmente la batería secundaria 1.
La Figura 7 es un diagrama esquemático que muestra la configuración funcional del aparato 2 para estimar el estado de la batería secundaria 1 de acuerdo con una realización de la presente divulgación, y la Figura 8 es una vista en perspectiva esquemática en despiece que muestra la configuración parcial de la batería secundaria 1 y el aparato 2 para estimar el estado de la batería secundaria 1 de acuerdo con una realización de la presente divulgación. Adicionalmente, las Figuras 9 y 10 son diagramas esquemáticos que muestran la configuración de cada uno de la pluralidad de terminales internos y la pluralidad de terminales externos de la Figura 8.
El aparato 2 es un aparato que estima el estado de la batería secundaria 1, en particular, la degradación de la batería secundaria. Adicionalmente, el aparato 2 puede estimar la vida útil (es decir,<s>O<h>) de la batería secundaria 1 a través de la estimación del estado de la batería secundaria 1. Particularmente, el aparato 2 puede estar conectado eléctricamente a cada uno de los cables 310, 320, 330, 340 de la batería secundaria 1.
Las superficies externas de la batería secundaria 1 pueden estar cubiertas con cinta adhesiva. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 8, la batería secundaria 1 puede tener la forma de un prisma rectangular con las superficies externas encintadas. Adicionalmente, la batería secundaria 1 puede tener una pluralidad de cables 310, 320, 330, 340 dispuesta en una superficie de la batería secundaria 1. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 8, la batería secundaria 1 puede incluir el primer cable de electrodo 310, el segundo cable de electrodo 320, el primer cable de medición 330 y el segundo cable de medición 340 en una superficie en la dirección del eje y de la Figura 8.
El primer cable de electrodo 310, el segundo cable de electrodo 320, el primer cable de medición 330 y el segundo cable de medición 340 pueden doblarse en dirección hacia arriba o hacia abajo. Específicamente, el primer cable de electrodo 310, el segundo cable de electrodo 320, el primer cable de medición 330 y el segundo cable de medición 340 pueden doblarse en dirección hacia arriba o hacia abajo con la superficie plana orientada hacia la dirección hacia fuera de la batería secundaria 1. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 8, el primer cable de electrodo 310, el segundo cable de electrodo 320, el primer cable de medición 330 y el segundo cable de medición 340 pueden doblarse en la dirección del eje z o en la dirección del eje -z, con la superficie plana orientada en la dirección del eje y. Por consiguiente, la pluralidad de cables 310, 320, 330, 340 puede entrar en contacto fácilmente con los terminales de medición o similares.
Haciendo referencia a las figuras 7 a 10, el aparato 2 para estimar el estado de la batería secundaria 1 de acuerdo con la presente divulgación incluye una caja de terminales 400, una unidad de medición de tensión 800 y una unidad de control 900.
La caja de terminales 400 puede estar dispuesta en un lado de la batería secundaria 1 y puede estar acoplada a la batería secundaria 1. La caja de terminales 400 puede estar acoplada a un lado de la batería secundaria 1 que tiene los cables de electrodo 310, 320, 330, 340. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 8, la caja de terminales 400 puede estar ubicada en un lado de la batería secundaria 1 en la dirección b.
La caja de terminales 400 puede tener una porción de acoplamiento y puede estar acoplada a un lado de la batería secundaria 1. Aunque no se muestra, la caja de terminales 400 puede tener la porción de acoplamiento extendiéndose en la dirección de la batería secundaria 1 desde la caja de terminales 400 sobre una superficie de la dirección del eje -y de la Figura 8, y la batería secundaria 1 puede tener una ranura predefinida a la cual se fija la porción de acoplamiento. Adicionalmente, cuando la caja de terminales 400 se aproxima a la batería secundaria 1 en la dirección del eje -y de la Figura 8, la parte de acoplamiento puede fijarse en la ranura.
La caja de terminales 400 incluye la pluralidad de terminales internos y la pluralidad de terminales externos.
La pluralidad de terminales internos puede hacerse de un material eléctricamente conductor tal como metal. Adicionalmente, al menos uno de la pluralidad de terminales internos puede estar formado en forma de placa. Adicionalmente, la pluralidad de terminales internos se puede proporcionar en una primera superficie (por ejemplo, una superficie interior) orientada hacia los cables de electrodo 310, 320, 330, 340 de la batería secundaria 1. La primera superficie puede ser una superficie configurada para acoplarse con la batería secundaria 1 en la caja de terminales 400. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 8, la pluralidad de terminales internos se puede proporcionar en una superficie de la caja de terminales 400 orientada hacia la batería secundaria 1 en la dirección del eje -y de la Figura 8.
Adicionalmente, la pluralidad de terminales internos está configurada para entrar en contacto con cada uno del primer cable de electrodo 310, el segundo cable de electrodo 320, el primer cable de medición 330 y el segundo cable de medición 340. Más específicamente, la pluralidad de terminales internos se puede configurar para entrar en contacto selectivamente con cada uno del primer cable de electrodo 310, el segundo cable de electrodo 320, el primer cable de medición 330 y el segundo cable de medición 340. La pluralidad de terminales internos se puede configurar para entrar en contacto selectivamente con los cables de electrodo 310, 320, 330, 340 de la batería secundaria 1 por separado en el caso de carga/descarga de la batería secundaria 1 y en el caso de estimar el estado de la batería secundaria 1.
La pluralidad de terminales internos incluye terminales internos de carga/descarga y terminales internos de medición.
Los terminales internos de carga/descarga incluyen un primer terminal de electrodo positivo interno 511 y un primer terminal de electrodo negativo interno 512. El primer terminal de electrodo positivo interno 511 puede configurarse para entrar en contacto eléctrico con todos del primer cable de medición 330, el segundo cable de medición 340 y el primer cable de electrodo 310. Adicionalmente, el primer terminal de electrodo negativo interno 512 puede configurarse para entrar en contacto con el segundo cable de electrodo 320.
Por ejemplo, como se muestra en la configuración de las Figuras 8 y 9, el primer terminal de electrodo positivo interno 511 y el primer terminal de electrodo negativo interno 512 pueden proporcionarse en la parte inferior en la dirección del eje -z en la superficie interna de la caja de terminales 400 orientada hacia la batería secundaria 1 en la dirección del eje -y de la Figura 8. Es decir, los terminales internos de carga/descarga pueden proporcionarse en la parte inferior de una superficie de la caja de terminales 400.
Cuando el primer cable de medición 330 y el segundo cable de medición 340 son cables que tienen polaridad positiva, el primer terminal de electrodo positivo interno 511 también está configurado para entrar en contacto eléctrico con el primer cable de medición 330 y el segundo cable de medición 340. Adicionalmente, el primer terminal de electrodo positivo interno 511 puede extenderse en la dirección a lo ancho de manera que el primer terminal de electrodo positivo interno 511 pueda entrar en contacto con todos del primer cable de medición 330, el segundo cable de medición 340 y el primer cable de electrodo 310. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de las Figuras 8 y 9, el primer terminal de electrodo positivo interno 511 puede extenderse directamente en la dirección horizontal (dirección del eje x).
El primer terminal de electrodo negativo interno 512 está configurado para entrar en contacto eléctrico con el segundo cable de electrodo 320 de la batería secundaria 1. Para este fin, cuando la caja de terminales 400 recibe la batería secundaria 1 o está acoplada al cable de electrodo de la batería secundaria 1, el primer terminal de electrodo negativo interno 512 puede estar dispuesto en la ubicación orientada hacia el segundo cable de electrodo 320. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de las Figuras 8 y 9, el primer terminal de electrodo negativo interno 512 puede estar dispuesto en un lado (lado derecho) en la dirección del eje x desde el primer terminal de electrodo positivo interno 511, orientado hacia el segundo cable de electrodo 320. Aunque no se muestra en el dibujo, cuando el primer cable de medición 330 y el segundo cable de medición 340 son cables que tienen polaridad negativa, el primer terminal de electrodo negativo interno 512 también puede configurarse para entrar en contacto eléctrico con el primer cable de medición 330 y el segundo cable de medición 340. En este caso, el primer terminal de electrodo negativo interno 512 puede extenderse directamente en la dirección a lo ancho (dirección del eje x).
Los terminales internos de medición pueden incluir un segundo terminal de electrodo positivo interno 521, un segundo terminal de electrodo negativo interno 522, un primer terminal interno de medición 523 y un segundo terminal interno de medición 524. El segundo terminal de electrodo positivo interno 521 puede configurarse para entrar en contacto con el primer cable de electrodo 310. Adicionalmente, el segundo terminal de electrodo negativo interno 522 puede configurarse para entrar en contacto con el segundo cable de electrodo 320. Adicionalmente, el primer terminal interno de medición 523 puede configurarse para entrar en contacto con el primer cable de medición 330. Adicionalmente, el segundo terminal interno de medición 524 puede configurarse para entrar en contacto con el segundo cable de medición 340.
Por ejemplo, como se muestra en la configuración de las Figuras 8 y 9, el segundo terminal de electrodo positivo interno 521, el segundo terminal de electrodo negativo interno 522, el primer terminal interno de medición 523 y el segundo terminal interno de medición 524 pueden proporcionarse en la porción superior en la dirección del eje z en una superficie de la caja de terminales 400 orientada hacia la batería secundaria 1 en la dirección del eje -y de la Figura 8. Es decir, los terminales internos de medición pueden proporcionarse en la porción superior de una superficie de la caja de terminales 400.
Cuando la caja de terminales 400 recibe la batería secundaria 1 o está acoplada a los cables de electrodo de la batería secundaria 1, el segundo terminal de electrodo positivo interno 521 puede proporcionarse en la ubicación orientada hacia el primer cable de electrodo 310. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de las Figuras 8 y 9, el segundo terminal de electrodo positivo interno 521 puede proporcionarse orientado hacia la porción superior del primer cable de electrodo 310.
El segundo terminal de electrodo negativo interno 522 puede proporcionarse en la ubicación orientada hacia el segundo cable de electrodo 320. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de las Figuras 8 y 9, el segundo terminal de electrodo negativo interno 522 puede proporcionarse orientado hacia la porción superior del segundo cable de electrodo 320.
Cuando la caja de terminales 400 recibe la batería secundaria 1 o está acoplada a los cables de electrodo de la batería secundaria 1, el primer terminal interno de medición 523 puede proporcionarse en la ubicación orientada hacia el primer cable de medición 330. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de las Figuras 8 y 9, el primer terminal interno de medición 523 puede proporcionarse orientado hacia la porción superior del primer cable de medición 330.
Cuando la caja de terminales 400 recibe la batería secundaria 1 o está acoplada a los cables de electrodo de la batería secundaria 1, el segundo terminal interno de medición 524 puede proporcionarse en la ubicación orientada hacia el segundo cable de medición 340. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de las Figuras 8 y 9, el segundo terminal interno de medición 524 puede proporcionarse orientado hacia la porción superior del segundo cable de medición 340.
La pluralidad de terminales externos puede hacerse de un material eléctricamente conductor tal como metal. Adicionalmente, los terminales externos pueden tener forma de placa. Adicionalmente, la pluralidad de terminales externos se puede proporcionar en una segunda superficie (por ejemplo, superficie externa) dispuesta en dirección hacia fuera desde la primera superficie orientada hacia el cable de electrodo de la batería secundaria 1. Es decir, la primera superficie y la segunda superficie pueden estar enfrentadas u opuestas entre sí. Aquí, la segunda superficie puede ser una superficie de la caja de terminales 400 orientada en dirección opuesta a la batería secundaria 1. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 8, la pluralidad de terminales externos se puede proporcionar en una superficie de la caja de terminales 400 orientada lejos de la batería secundaria 1 en la dirección del eje y de la Figura 8.
Adicionalmente, la pluralidad de terminales externos puede conectarse eléctricamente a la pluralidad de terminales internos respectivamente. Más específicamente, la pluralidad de terminales externos puede configurarse para entrar en contacto selectivamente con la pluralidad de terminales internos respectivamente. La pluralidad de terminales externos puede configurarse para entrar en contacto con la pluralidad de terminales internos por separado en cada uno del caso de carga/descarga de la batería secundaria 1 y del caso de estimación del SOH de la batería secundaria 1.
La pluralidad de terminales externos puede incluir terminales externos de carga/descarga y terminales externos de medición.
Los terminales externos de carga/descarga pueden incluir un terminal de electrodo positivo externo 610 y un terminal de electrodo negativo externo 620. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de las Figuras 8 y 10, el terminal de electrodo positivo externo 610 puede estar dispuesto en la porción del borde en la dirección del eje -x en una superficie de la caja de terminales 400. Aquí, el terminal de electrodo positivo externo 610 puede proporcionarse en la ubicación orientada hacia el primer terminal de electrodo positivo interno 511 y el segundo terminal de electrodo positivo interno 521. Adicionalmente, el terminal de electrodo negativo externo 620 puede estar dispuesto en la porción del borde en la dirección del eje x en una superficie de la caja de terminales 400. Aquí, el terminal de electrodo negativo externo 620 puede proporcionarse en la ubicación orientada hacia el primer terminal de electrodo negativo interno 512 y el segundo terminal de electrodo negativo interno 522.
El terminal de electrodo positivo externo 610 puede estar conectado eléctricamente a cada uno del primer terminal de electrodo positivo interno 511 y del segundo terminal de electrodo positivo interno 521. Adicionalmente, el terminal de electrodo negativo externo 620 puede estar conectado eléctricamente a cada uno del primer terminal de electrodo negativo interior 512 y del segundo terminal de electrodo negativo interior 522. Su descripción detallada se proporcionará en la descripción de la Figura 13.
Los terminales externos de medición pueden incluir un primer terminal externo de medición 630 y un segundo terminal externo de medición 640. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de las Figuras 8 y 10, el primer terminal externo de medición 630 y el segundo terminal externo de medición 640 pueden proporcionarse entre los terminales externos de carga/descarga 610, 620. Es decir, el primer terminal externo de medición 630 y el segundo terminal externo de medición 640 pueden proporcionarse entre el terminal de electrodo positivo externo 610 y el terminal de electrodo negativo externo 620. Aquí, el primer terminal externo de medición 630 puede proporcionarse en la ubicación orientada hacia el primer terminal interno de medición 523. Adicionalmente, el segundo terminal externo de medición 640 puede proporcionarse en la ubicación orientada hacia el segundo terminal interno de medición 524.
El primer terminal externo de medición 630 puede estar conectado eléctricamente al primer terminal interno de medición 523. Adicionalmente, el segundo terminal externo de medición 640 puede estar conectado eléctricamente al segundo terminal interno de medición 524. Su descripción detallada se proporcionará en la descripción de la Figura 13.
La unidad de medición de tensión 800 puede estar conectada eléctricamente a al menos dos de la pluralidad de terminales externos para medir la tensión entre los dos terminales 630, 640. Adicionalmente, la unidad de medición de tensión 800 puede estar conectada eléctricamente a al menos uno de la pluralidad de terminales externos. Adicionalmente, la unidad de medición de tensión 800 puede estar conectada eléctricamente al primer cable de medición 330 y al segundo cable de medición 340 a través de la pluralidad de terminales externos para medir la tensión de cada uno del primer cable de medición 330 y del segundo cable de medición 340.
La unidad de control 900 puede configurarse para estimar el SOH de la batería secundaria basándose en la diferencia de potencial entre el primer cable de medición 330 y el segundo cable de medición 340 medida por la unidad de medición de tensión 800. Adicionalmente, la unidad de control 900 puede recibir el valor de tensión de cada uno del primer cable de medición 330 y del segundo cable de medición 340 desde la unidad de medición de tensión 800. A través de esto, la unidad de control 900 puede calcular la diferencia de potencial entre los valores de tensión de la primera placa de electrodo de medición 130 y de la segunda placa de electrodo de medición 140. Adicionalmente, la unidad de control 900 puede estimar el SOH de la batería secundaria utilizando la diferencia de potencial calculada.
Al mismo tiempo, para realizar la operación descrita anteriormente, la unidad de control 900 puede incluir selectivamente un procesador, un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), un conjunto de chips, un circuito lógico, registro, un módem de comunicación y/o un dispositivo de procesamiento de datos, conocidos en la técnica.
El aparato 2 para estimar el estado de la batería secundaria 1 puede incluir además una unidad de memoria 950 como se muestra en la configuración de la Figura 7.
La unidad de memoria 950 puede incluir una tabla de búsqueda que define el SOH de la batería secundaria correspondiente a la diferencia de potencial entre la primera placa de electrodo de medición 130 y la segunda placa de electrodo de medición 140. Adicionalmente, la unidad de memoria 950 puede incluir información necesaria para que la unidad de control 900 calcule la diferencia de potencial. Aquí, la unidad de control 900 puede estimar el SOH de la batería secundaria utilizando la tabla de búsqueda de diferencia de potencial-SOH de la batería secundaria 1.
Adicionalmente, la unidad de memoria 950 no está limitada a un tipo particular e incluye cualquier tipo de medio de almacenamiento que pueda grabar y borrar información. Por ejemplo, la unidad de memoria 950 puede ser una RAM, ROM, registro, disco duro, un medio de grabación óptica o un medio de grabación magnética. Adicionalmente, la unidad de memoria 950 puede estar conectada eléctricamente a la unidad de control 900 a través de, por ejemplo, un bus de datos, para permitir el acceso de la unidad de control 900. Adicionalmente, la unidad de memoria 950 puede almacenar y/o actualizar y/o borrar y/o transmitir programas que incluye diversas lógicas de control ejecutadas por la unidad de control 900 y/o datos generados cuando se ejecutan lógicas de control.
El aparato 2 para estimar el estado de la batería secundaria 1 puede incluir además un elemento de conmutación 700.
El elemento de conmutación 700 puede estar dispuesto entre la batería secundaria 1 y la caja de terminales 400. Es decir, el elemento de conmutación 700 puede estar dispuesto entre la pluralidad de cables de electrodo 310, 320, 330, 340 y la pluralidad de terminales internos 511, 512, 521, 522, 523, 524. Adicionalmente, el elemento de conmutación 700 puede configurarse para cambiar selectivamente el contacto eléctrico entre el segundo cable de electrodo 320, el primer cable de medición 330, el segundo cable de medición 340 y el primer cable de electrodo 310, y la pluralidad de terminales internos 511, 512, 521, 522, 523, 524. Por ejemplo, se puede proporcionar una barra de conmutación 710 que puede controlar el elemento de conmutación 700 en un lado de la caja de terminales 400. Como alternativa, el elemento de conmutación 700 está configurado para recibir y transmitir señales eléctricas desde/hacia la unidad de control 900, y puede controlarse por las señales de control, como encender y/o apagar, transmitidas desde la unidad de control 900.
Por ejemplo, cuando la barra de conmutación 710 se proporciona en la caja de terminales 400, como se muestra en la configuración de la Figura 8, la barra de conmutación 710 puede configurarse para cambiar entre un modo normal y un modo de medición. Por ejemplo, cuando la barra de conmutación 710 sube en dirección del eje z, se puede seleccionar el modo de medición y cuando la barra de conmutación 710 desciende en la dirección del eje -z, se puede seleccionar el modo normal.
Al mismo tiempo, cuando el elemento de conmutación 700 está dispuesto entre la pluralidad de cables de electrodo y la pluralidad de terminales internos, el elemento de conmutación 700 puede implementarse como un circuito eléctrico que incluye una pluralidad de interruptores. Su descripción detallada se proporcionará en la descripción de la Figura 15.
Las Figuras 11 y 12 son diagramas esquemáticos que muestran la conexión de la pluralidad de cables de electrodo 310, 320, 330, 340 y la pluralidad de terminales internos 511, 512, 521, 522, 523, 524 de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
En primer lugar, haciendo referencia a la Figura 11, los terminales internos de carga/descarga 511, 512 pueden estar conectados eléctricamente a la pluralidad de cables de electrodo de la batería secundaria 1.
El primer terminal de electrodo positivo interno 511 puede estar conectado eléctricamente a todos del primer cable de medición 330, el segundo cable de medición 340 y el primer cable de electrodo 310. En este caso, el primer cable de medición 330 y el segundo cable de medición 340 tienen polaridad positiva. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 11, el primer terminal de electrodo positivo interno 511 puede estar conectado a cada uno del primer cable de medición 330, el segundo cable de medición 340 y el primer cable de electrodo 310. Mediante esta configuración, cuando la batería secundaria 1 se carga/descarga, el primer terminal de electrodo positivo interno 511 puede estar conectado eléctricamente a todas las primeras placas de electrodo 110 proporcionadas en la batería secundaria 1.
El primer terminal de electrodo negativo interno 512 puede estar conectado eléctricamente al segundo cable de electrodo 320. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 11, el primer terminal de electrodo negativo interno 512 puede estar conectado al segundo cable de electrodo 320 en una relación uno a uno. Mediante esta configuración, cuando la batería secundaria 1 se carga/descarga, el primer terminal de electrodo negativo interno 512 puede estar conectado eléctricamente a todas las segundas placas de electrodo 120 proporcionadas en la batería secundaria 1.
Con referencia a la Figura 12, el terminal interno de medición de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede estar conectado eléctricamente a la pluralidad de cables de electrodo 310, 320, 330, 340 de la batería secundaria 1.
El segundo terminal de electrodo positivo interno 521 puede estar conectado eléctricamente al primer cable de electrodo 310. Más específicamente, el segundo terminal de electrodo positivo interno 521 puede estar conectado al primer cable de electrodo 310 en una relación uno a uno.
El segundo terminal de electrodo negativo interno 522 puede estar conectado eléctricamente al segundo cable de electrodo 320. Más específicamente, el segundo terminal de electrodo negativo interno 522 puede estar conectado al segundo cable de electrodo 320 en una relación uno a uno.
El primer terminal interno de medición 523 puede estar conectado eléctricamente al primer cable de medición 330. Más específicamente, el primer terminal interno de medición 523 puede estar conectado al primer cable de medición 330 en una relación uno a uno.
El segundo terminal interno de medición 524 puede estar conectado eléctricamente al segundo cable de medición 340. Más específicamente, el segundo terminal interno de medición 524 puede estar conectado al segundo cable de medición 340 en una relación uno a uno.
Mediante esta configuración, el primer terminal interno de medición 523 y el segundo terminal interno de medición 524 pueden estar conectados eléctricamente a la primera placa de electrodo de medición 130 y a la segunda placa de electrodo de medición 140 proporcionadas en el conjunto de electrodos 100 a través del primer cable de medición 330 y del segundo cable de medición 340 respectivamente.
La Figura 13 es un diagrama esquemático que muestra la conexión entre la pluralidad de terminales internos 511, 512, 521, 522, 523, 524 y la pluralidad de terminales externos 610, 620, 630, 640 proporcionados en la caja de terminales 400 de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Con referencia a la Figura 13, la pluralidad de terminales internos 511, 512, 521, 522, 523, 524 y la pluralidad de terminales externos 610, 620, 630, 640 pueden estar conectados eléctricamente entre sí.
El terminal de electrodo positivo externo 610 puede estar conectado eléctricamente a cada uno del primer terminal de electrodo positivo interno 511 y del segundo terminal de electrodo positivo interno 521. Más específicamente, cuando la caja de terminales 400 funciona en modo normal, el terminal de electrodo positivo externo 610 puede transmitir y recibir la corriente de carga/descarga a través del circuito eléctrico conectado al primer terminal de electrodo positivo interno 511. Adicionalmente, cuando la caja de terminales 400 funciona en el modo de medición, el terminal de electrodo positivo externo 610 puede transmitir y recibir la corriente de carga/descarga a través del circuito eléctrico conectado al segundo terminal de electrodo positivo interno 521.
El terminal de electrodo negativo externo 620 puede estar conectado eléctricamente a cada uno del primer terminal de electrodo negativo interior 512 y del segundo terminal de electrodo negativo interior 522. Más específicamente, cuando la caja de terminales 400 funciona en modo normal, el terminal de electrodo negativo externo 620 puede transmitir y recibir la corriente de carga/descarga a través del circuito eléctrico conectado al primer terminal de electrodo negativo interno 512. Adicionalmente, cuando la caja de terminales 400 funciona en el modo de medición, el terminal de electrodo negativo externo 620 puede transmitir y recibir la corriente de carga/descarga a través del circuito eléctrico conectado al segundo terminal de electrodo negativo interno 522.
El primer terminal externo de medición 630 puede estar conectado eléctricamente al primer terminal interno de medición 523. Más específicamente, cuando la caja de terminales 400 funciona en el modo de medición, el primer terminal externo de medición 630 puede estar conectado eléctricamente a la primera placa de electrodo de medición 130 a través del circuito eléctrico conectado al primer terminal interno de medición 523.
El segundo terminal externo de medición 640 puede estar conectado eléctricamente al segundo terminal interno de medición 524. Más específicamente, cuando la caja de terminales 400 funciona en el modo de medición, el segundo terminal externo de medición 640 puede estar conectado eléctricamente a la segunda placa de electrodo de medición 140 a través del circuito eléctrico conectado al segundo terminal interno de medición 524.
La Figura 14 es un diagrama esquemático que muestra las partes del aparato para estimar el estado de la batería secundaria 1 de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Con referencia a la Figura 14, la unidad de medición de tensión 800 puede estar conectada eléctricamente al primer terminal externo de medición 630 y al segundo terminal externo de medición 640. Aquí, el primer terminal externo de medición 630 está conectado eléctricamente a la primera placa de electrodo de medición 130 a través del primer terminal interno de medición 523 y el primer cable de medición 330. Adicionalmente, el segundo terminal externo de medición 640 está conectado eléctricamente a la segunda placa de electrodo de medición 140 a través del segundo terminal interno de medición 524 y el segundo cable de medición 340.
La unidad de medición de tensión 800 puede medir la tensión de la primera placa de electrodo de medición 130 midiendo la tensión aplicada al primer terminal externo de medición 630. Adicionalmente, la unidad de medición de tensión 800 puede medir la tensión de la segunda placa de electrodo de medición 140 midiendo la tensión aplicada al segundo terminal externo de medición 640.
La unidad de medición de tensión 800 puede medir la tensión aplicada al primer terminal externo de medición 630 y la tensión aplicada al segundo terminal externo de medición 640 y transmitir los valores de tensión medidos a la unidad de control 900. Adicionalmente, la unidad de control 900 puede calcular una diferencia (es decir, una diferencia de potencial) entre los dos valores de tensión recibidos y estimar el SOH de la batería secundaria 1 utilizando la diferencia de potencial calculada. En este caso, la unidad de control 900 puede consultar la tabla de búsqueda de diferencia de potencial-SOH almacenada en la unidad de memoria 950. Por ejemplo, cuando una diferencia de potencial entre el valor de tensión de la primera placa de electrodo de medición 130 y el valor de tensión de la segunda placa de electrodo de medición 140 es de 5 mV o más, la unidad de control 900 puede estimar que la batería secundaria está degradada.
La Figura 15 es un diagrama esquemático que muestra el elemento de conmutación conectado entre la pluralidad de cables de electrodo 310, 320, 330, 340 y la pluralidad de terminales internos 511, 512, 521, 522, 523, 524 de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Con referencia a la Figura 15, el elemento de conmutación 700 puede estar dispuesto entre la pluralidad de cables de electrodo 310, 320, 330, 340 y la pluralidad de terminales internos 511, 512, 521, 522, 523, 524. Más específicamente, el elemento de conmutación 700 puede configurarse para cambiar selectivamente la conexión eléctrica entre la pluralidad de cables de electrodo 310, 320, 330, 340 y la pluralidad de terminales internos 511, 512, 521, 522, 523, 524.
El elemento de conmutación 700 puede incluir un circuito de modo normal 720 y un circuito de modo de medición 730. El circuito de modo normal 720 puede incluir una pluralidad de interruptores unitarios 721 para el modo normal. El circuito de modo de medición 730 puede incluir una pluralidad de interruptores unitarios 731 para el modo de medición.
Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 15, el circuito de modo normal 720 puede conectar eléctricamente cada uno de la pluralidad de cables de electrodo 310, 320, 330, 340 a los terminales internos de carga/descarga 511, 512. Más específicamente, el interruptor unitario 721 puede estar dispuesto entre el primer cable de electrodo 310 y el primer terminal de electrodo positivo interno 511, para abrir/cerrar el circuito eléctrico entre el primer cable de electrodo 310 y el primer terminal de electrodo positivo interno 511. Adicionalmente, el interruptor unitario 721 puede estar dispuesto entre el segundo cable de electrodo 320 y el primer terminal de electrodo negativo interno 512, para abrir/cerrar el circuito eléctrico entre el segundo cable de electrodo 320 y el primer terminal de electrodo negativo interno 512. Adicionalmente, el interruptor unitario 721 puede estar dispuesto entre el primer cable de medición 330 y el primer terminal de electrodo positivo interno 511, para abrir/cerrar el circuito eléctrico entre el primer cable de medición 330 y el primer terminal de electrodo positivo interno 511. Adicionalmente, el interruptor unitario 721 puede estar dispuesto entre el segundo cable de medición 340 y el primer terminal de electrodo positivo interno 511, para abrir/cerrar el circuito eléctrico entre el segundo cable de medición 340 y el primer terminal de electrodo positivo interno 511.
Adicionalmente, el circuito de modo de medición 730 puede conectar eléctricamente cada uno de la pluralidad de cables de electrodo 310, 320, 330, 340 a los terminales internos de medición 521,522, 523, 524. Más específicamente, el interruptor unitario 731 puede estar dispuesto entre el primer cable de electrodo 310 y el segundo terminal de electrodo positivo interno 521, para abrir/cerrar el circuito eléctrico entre el primer cable de electrodo 310 y el segundo terminal de electrodo positivo interno 521. Adicionalmente, el interruptor unitario 731 puede estar dispuesto entre el segundo cable de electrodo 320 y el segundo terminal de electrodo negativo interno 522, para abrir/cerrar el circuito eléctrico entre el segundo cable de electrodo 320 y el segundo terminal de electrodo negativo interno 522. Adicionalmente, el interruptor unitario 731 puede estar dispuesto entre el primer cable de medición 330 y el primer terminal interno de medición 523, para abrir/cerrar el circuito eléctrico entre el primer cable de medición 330 y el primer terminal interno de medición 523. Adicionalmente, el interruptor unitario 731 puede estar dispuesto entre el segundo cable de medición 340 y el segundo terminal interno de medición 524, para abrir/cerrar el circuito eléctrico entre el segundo cable de medición 340 y el segundo terminal interno de medición 524.
La unidad de control 900 puede estar conectada al circuito de modo normal 720 y al circuito de modo de medición 730 para transmitir y recibir señales eléctricas hacia/desde los mismos, para controlar la operación de encendido y/o apagado de cada interruptor unitario 721 y de cada interruptor unitario 731.
Por ejemplo, cuando la caja de terminales 400 funciona en modo normal, la unidad de control 900 puede activar el circuito de modo normal 720 y desactivar el circuito de modo de medición 730. O, cuando la caja de terminales 400 funciona en el modo de medición, la unidad de control 900 puede desactivar el circuito de modo normal 720 y activar el circuito de modo de medición 730.
Adicionalmente, cuando se implementan lógicas de control en elsoftware,la unidad de control puede implementarse como un conjunto de módulos de programa. En esta ocasión, el módulo de programa puede almacenarse en un dispositivo de memoria y ejecutarse por el procesador.
Adicionalmente, al menos una de las diversas lógicas de control de la unidad de control se puede combinar, y las lógicas de control combinadas no están limitadas a un tipo particular e incluyen cualquier tipo que pueda escribirse en sistemas de codificación legibles por ordenador y leerse y accederse mediante el ordenador. Por ejemplo, el medio de registro puede incluir al menos uno seleccionado del grupo que consiste en ROM, RAM, registro, CD-ROM, cinta magnética, disco duro, disquete y un dispositivo óptico de registro de datos. Adicionalmente, los sistemas de codificación pueden almacenarse y ejecutarse en ordenadores conectados a través de una red de forma distribuida. Adicionalmente, programas funcionales, códigos y segmentos para implementar las lógicas de control combinadas pueden deducirse fácilmente por programas en el campo técnico al que pertenece la presente divulgación.
El aparato 2 para la estimación del estado de la batería secundaria de acuerdo con la presente divulgación puede proporcionarse en un paquete de baterías. Es decir, el paquete de baterías de acuerdo con la presente divulgación puede incluir el aparato para la estimación del estado de la batería secundaria de acuerdo con la presente divulgación como se ha descrito anteriormente. Aquí, el paquete de baterías puede incluir una pluralidad de baterías secundarias, el aparato para la estimación del estado de la batería secundaria, componentes eléctricos (BMS, relé, fusible, etc.) y una caja.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato (2) para estimar el estado de una batería secundaria (1), puede conectarse a un cable de electrodo positivo (310), a un cable de electrodo negativo (320), a un primer cable de medición (330) y a un segundo cable de medición (340) incluidos en la batería secundaria (1), comprendiendo el aparato (2):
una caja de terminales (400) que incluye una pluralidad de terminales internos, cada uno configurado para poder entrar en contacto con el cable de electrodo positivo (310), el cable de electrodo negativo (320), el primer cable de medición (330), o el segundo cable de medición (340) en una primera superficie de la caja de terminales (400), y una pluralidad de terminales externos configurados para poder conectarse eléctricamente respectivamente a la pluralidad de terminales internos en una segunda superficie orientada hacia la primera superficie de la caja de terminales (400);
una unidad de medición de tensión (800) configurada para conectarse eléctricamente a al menos dos de la pluralidad de terminales externos, y medir una diferencia de potencial entre el primer cable de medición (330) y el segundo cable de medición (340); y
una unidad de control (900) configurada para estimar un estado de salud de la batería secundaria (1) basándose en la diferencia de potencial entre el primer cable de medición (330) y el segundo cable de medición (340) medida por la unidad de medición de tensión (800),
caracterizado por quela pluralidad de terminales internos incluye terminales internos de carga/descarga (511, 512), y
los terminales internos de carga/descarga (511, 512) incluyen:
un primer terminal de electrodo positivo interno (511) configurado para poder conectarse a cada uno del primer cable de medición (330), el segundo cable de medición (340) y el cable de electrodo positivo (310); y un primer terminal de electrodo negativo interno (512) configurado para poder conectarse al cable de electrodo negativo (320).
2. El aparato (2) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la pluralidad de terminales internos incluye además terminales internos de medición (523, 524), y
los terminales internos de medición (523, 524) incluyen:
un segundo terminal de electrodo positivo interno (521) configurado para poder conectarse al cable de electrodo positivo (310);
un segundo terminal de electrodo negativo interno (522) configurado para poder conectarse al cable de electrodo negativo (320);
un primer terminal interno de medición (523) configurado para poder conectarse al primer cable de medición (330); y
un segundo terminal interno de medición (524) configurado para poder conectarse al segundo cable de medición (340).
3. El aparato (2) de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la pluralidad de terminales externos incluye:
un terminal de electrodo positivo externo (610) que puede conectarse eléctricamente a cada uno del primer terminal de electrodo positivo interno (511) y del segundo terminal de electrodo positivo interno (521); y
un terminal de electrodo negativo externo (620) que puede conectarse eléctricamente a cada uno del primer terminal de electrodo negativo interno (512) y del segundo terminal de electrodo negativo interno (522).
4. El aparato (2) de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la pluralidad de terminales externos incluye:
un primer terminal externo de medición (630) que puede conectarse eléctricamente al primer terminal interno de medición (523); y
un segundo terminal externo de medición (640) que puede conectarse eléctricamente al segundo terminal interno de medición (524).
5. El aparato (2) de acuerdo con la reivindicación 2, que comprende, además:
un elemento de conmutación (700) configurado para cambiar selectivamente la conexión eléctrica entre cada uno del cable de electrodo negativo (320), el primer cable de medición (330), el segundo cable de medición (340) y el cable de electrodo positivo (310), y la pluralidad de terminales internos (511, 512; 521-524).
6. El aparato (2) de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el elemento de conmutación (700) incluye un circuito de modo normal (720) y un circuito de modo de medición (730),
el circuito de modo normal (720) está configurado para conectar eléctricamente cada uno del cable de electrodo negativo (320), el primer cable de medición (330), el segundo cable de medición (340) y el cable de electrodo positivo (310) al terminal de carga/descarga interno, y
el circuito de modo de medición (730) está configurado para conectar eléctricamente cada uno del cable de electrodo negativo (320), el primer cable de medición (330), el segundo cable de medición (340) y el cable de electrodo positivo (310) al terminal interno de medición (523, 524).
7. Un paquete de baterías que comprende el aparato (2) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
ES18906056T 2018-02-19 2018-12-19 Aparato para estimar el estado de una batería secundaria y paquete de baterías que incluye el mismo Active ES2990262T3 (es)

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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102429307B1 (ko) 2018-02-19 2022-08-03 주식회사 엘지에너지솔루션 이차 전지 상태 추정 장치
CN112886144B (zh) * 2019-11-30 2023-06-20 华为技术有限公司 一种分隔膜、电池组合及用电设备
CN111969264B (zh) * 2020-08-11 2022-03-15 Oppo广东移动通信有限公司 电池、终端及电池断路的检测方法
EP4254599B1 (en) 2020-11-30 2026-01-28 Asociacion Centro Tecnologico Ceit Battery cell and battery with means for detecting state of health (soh) and state of charge (soc)
KR102872129B1 (ko) * 2021-01-19 2025-10-15 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 시스템 진단 장치 및 방법
CN115692894B (zh) * 2021-07-30 2024-12-10 比亚迪股份有限公司 一种可检测电极片表面电位的单体电池
CN115036597B (zh) * 2022-06-06 2026-04-10 联想(北京)有限公司 一种电池控制方法、装置及电池
CN118671597A (zh) * 2024-06-26 2024-09-20 上海兰钧新能源科技有限公司 负极材料电势差的确定方法、电子设备和存储介质

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000223164A (ja) * 1999-01-29 2000-08-11 Ntt Docomo Inc 電池パックおよび該電池パックの容量劣化診断方法と装置
JP2004087238A (ja) * 2002-08-26 2004-03-18 Nissan Motor Co Ltd 積層型電池
AU2003292781A1 (en) 2002-12-26 2004-07-22 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Electrical storage device and method for manufacturing electrical storage device
JP4092659B2 (ja) 2004-06-07 2008-05-28 株式会社デンソー 電池残存容量検出装置
KR100669476B1 (ko) * 2005-12-21 2007-01-16 삼성에스디아이 주식회사 배터리의 ｓｏｃ보정 방법 및 이를 이용한 배터리 관리시스템
KR100983144B1 (ko) * 2008-06-05 2010-09-20 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
JP5353339B2 (ja) 2009-03-17 2013-11-27 トヨタ自動車株式会社 電池システム、及び、ハイブリッド自動車
US9698451B2 (en) 2011-07-06 2017-07-04 Apple Inc. Using reference electrodes to manage batteries for portable electronic devices
DE102011120512A1 (de) 2011-12-07 2013-06-13 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Qualität einer Einzelzelle zumindest bei deren Herstellung
KR101486470B1 (ko) * 2012-03-16 2015-01-26 주식회사 엘지화학 배터리 상태 추정 장치 및 방법
JP2013201358A (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 Sumitomo Heavy Ind Ltd 蓄電セル及び蓄電セルの異常検出方法
JP2013247003A (ja) 2012-05-28 2013-12-09 Sony Corp 二次電池の充電制御装置、二次電池の充電制御方法、二次電池の充電状態推定装置、二次電池の充電状態推定方法、二次電池の劣化度推定装置、二次電池の劣化度推定方法、及び、二次電池装置
KR101617420B1 (ko) 2013-10-07 2016-05-03 주식회사 엘지화학 전압 측정 부재를 포함하는 전지팩
KR101632351B1 (ko) 2013-10-14 2016-06-21 주식회사 엘지화학 하이브리드 이차 전지의 상태 추정 장치 및 그 방법
KR20150094167A (ko) * 2014-02-10 2015-08-19 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템
JP2015167104A (ja) 2014-03-04 2015-09-24 株式会社オートネットワーク技術研究所 接続部材および蓄電モジュール
JP2015230193A (ja) 2014-06-04 2015-12-21 ソニー株式会社 劣化状態推定装置、充電状態推定装置、ｏｃｖカーブ算出生成装置および蓄電装置
KR20160027718A (ko) * 2014-09-02 2016-03-10 현대모비스 주식회사 차량 배터리의 용량 열화 상태를 추정하는 장치 및 그 방법
KR101726383B1 (ko) 2014-10-08 2017-04-12 주식회사 엘지화학 배터리 성능 실험 장치
KR101806416B1 (ko) 2015-04-10 2017-12-07 주식회사 엘지화학 기준 전극(reference electrode)을 포함하는 리튬 이온 이차 전지
KR102632896B1 (ko) 2016-08-16 2024-02-02 삼성전자주식회사 보호 커버, 이를 포함하는 보호 커버 패키지 및 보호 커버를 포함하는 전자 장치
KR102429307B1 (ko) 2018-02-19 2022-08-03 주식회사 엘지에너지솔루션 이차 전지 상태 추정 장치

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