JP2012220199A - 二次電池の劣化判定方法とその装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は,二次電池1の劣化の程度を判定するための方法および装置であって,判定対象の二次電池1を交流インピーダンス法により,高周波数側反応抵抗と,高周波数側反応抵抗に直列に配置された低周波数側反応抵抗と,高周波数側反応抵抗に並列に配置された高周波数側キャパシタと,低周波数側反応抵抗に並列に配置された低周波数側キャパシタとを有する等価回路モデルにフィッティングし,その際の低周波数側反応抵抗の抵抗値と低周波数側キャパシタのキャパシタンスとの積の逆数が小さいほど劣化の程度が大きいと判定するものである。
【選択図】図1
Description
D = 1/(R2・C2) …(式1)
すなわち,劣化係数Dは,低周波数側の反応抵抗R2の逆数をその並列のキャパシタンスC2で除したものである。このDを高周波数側について算出したものが,以下の式2に示す第2劣化係数Dhである。
Dh = 1/(R1・C1) …(式2)
本発明者は,本形態の判定方法を用いて,リチウムイオン二次電池の劣化状態を判定する実験(実験1)を行った。この実験では,二次電池として,正極活物質にLi(Ni,Mn,Co)O2系活物質,負極活物質に黒鉛系活物質,電解液に非水有機溶媒リチウム電解液を用いた,500mAh級の新品の円筒型リチウムイオン二次電池を5個用意した。
次に,実験2について説明する。実験1と同種の新品の二次電池を6個用意し,実験1と同様のサイクル耐久試験を,20℃において3個,60℃において3個それぞれ行った。20℃サイクル耐久試験をした電池をA群,60℃サイクル耐久試験をした電池をB群とする。
A群の二次電池3個は,劣化係数Dが0.87〜0.92×103の範囲内であった。
B群の二次電池3個は,劣化係数Dが0.72〜0.76×103の範囲内であった。
第1組は,A群の二次電池同士を2個接続して作成した。
第2組は,A群の二次電池1個とB群の二次電池1個とを接続して作成した。
第3組は,B群の二次電池同士を2個接続して作成した。
第1組:94%
第2組:88%
第3組:95%
10 判定システム
24 等価回路解析部
26 劣化係数算出部
28 判定部
33 等価回路モデル
R1,R2 反応抵抗
C1,C2 キャパシタ
Claims (2)
- 二次電池の劣化の程度を判定するための二次電池の劣化判定方法において,
判定対象の二次電池を交流インピーダンス法により,高周波数側反応抵抗と,前記高周波数側反応抵抗に直列に配置された低周波数側反応抵抗と,前記高周波数側反応抵抗に並列に配置された高周波数側キャパシタと,前記低周波数側反応抵抗に並列に配置された低周波数側キャパシタとを有する等価回路モデルにフィッティングし,
その際の前記低周波数側反応抵抗の抵抗値と前記低周波数側キャパシタのキャパシタンスとの積の逆数が小さいほど劣化の程度が大きいと判定することを特徴とする二次電池の劣化判定方法。 - 二次電池の劣化の程度を判定するための二次電池の劣化判定装置において,
判定対象の二次電池を交流インピーダンス法により,高周波数側反応抵抗と,前記高周波数側反応抵抗に直列に配置された低周波数側反応抵抗と,前記高周波数側反応抵抗に並列に配置された高周波数側キャパシタと,前記低周波数側反応抵抗に並列に配置された低周波数側キャパシタとを有する等価回路モデルにフィッティングする解析部と,
前記解析部によって取得された前記低周波数側反応抵抗の抵抗値と前記低周波数側キャパシタのキャパシタンスとの積の逆数が小さいほど劣化の程度が大きいと判定する判定部とを有することを特徴とする二次電池の劣化判定装置。
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