JP2013069695A - 電気化学的熱力学的測定システム - Google Patents
電気化学的熱力学的測定システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013069695A JP2013069695A JP2012255415A JP2012255415A JP2013069695A JP 2013069695 A JP2013069695 A JP 2013069695A JP 2012255415 A JP2012255415 A JP 2012255415A JP 2012255415 A JP2012255415 A JP 2012255415A JP 2013069695 A JP2013069695 A JP 2013069695A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrochemical cell
- composition
- electrode
- open circuit
- circuit voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/50—Methods or arrangements for servicing or maintenance, e.g. for maintaining operating temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/14—Arrangements or processes for adjusting or protecting hybrid or EDL capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/63—Control systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/50—Methods or arrangements for servicing or maintenance, e.g. for maintaining operating temperature
- H01M6/5044—Cells or batteries structurally combined with cell condition indicating means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Abstract
【解決手段】システム100及び方法は、電極反応の進展状態、電圧、及び温度に関連する、複数の相互に関連する電気化学的パラメータ及び熱力学的パラメータを特徴付ける、一連の測定値を同時に収集することが可能である。本方法及びシステムによって提供される向上した感度と、熱力学的に安定した電極状態を反映する測定条件を組み合わせることにより、電極/電気化学セル反応のギブス自由エネルギー、エンタルピー、及びエントロピーなどの状態関数を含む、熱力学的パラメータを非常に正確に測定することが可能になり、それによって、電気化学セルのエネルギー、電力密度、電流率、及びサイクル寿命など、電極材料及び電気化学的システムの重要な性能属性を予測することが可能になる。
【選択図】図1
Description
[001]本出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる2005年8月3日出願の米国仮特許出願第60/705,535号の利益を主張する。
[002]過去数十年にわたって、電気化学的蓄積/変換装置は著しい進歩を遂げ、可搬型電子機器、航空機及び宇宙船技術、並びに生物医学用装置を含む様々な分野において、それらのシステムの可能性は拡大してきた。現在の最新の電気化学的蓄積/変換装置は、様々なユーザ用途と適合するように特に選択された、設計及び性能属性を有する傾向がある。例えば、現在の電気化学的蓄積システムは、信頼性が高く実行時間が長い、軽量且つ安定した電池から、非常に高い放電率を提供することが可能な高容量電池に至る範囲に及ぶ。近年の進歩にも関わらず、高電力の可搬型電子製品の広範囲に及ぶ発展とそれらに対する需要は、広範なこれらの用途に適したより一層高い性能の電池を開発するという著しい圧力を研究者たちにもたらしている。更に、家庭用の電化製品及び器具類の分野における小型化の需要が、高性能電池のサイズ、重量、及び形態の要素を低減するための新規な設計及び材料戦略へと研究を刺激し続けている。
[007]本発明は、電極並びに電気化学的エネルギー蓄積/変換システムの、熱力学的性質及び材料特性を正確に特徴付けるシステム及び方法を提供する。本発明のシステム及び方法は、電極反応の進展状態、電圧、及び温度に関連する、複数の相互に関連する電気化学的パラメータ及び熱力学的パラメータを特徴付ける、一連の測定値を同時に収集することが可能である。本発明の方法及びシステムによって提供される向上した感度と、熱力学的に安定した電極状態を反映する測定条件を組み合わせることにより、電極/電気化学セル反応のギブス自由エネルギー、エンタルピー、及びエントロピーなどの状態関数を含む、熱力学的パラメータを非常に正確に測定することが可能になり、それによって、電気化学セルのエネルギー、電力密度、電流率、及びサイクル寿命など、電極材料及び電気化学的システムの重要な性能属性を予測することが可能になる。
1)アノード:一般的に、酸化が起こる電極である。酸化は電子の損失であり、Ra→Oa+naeとして図式化することができ、式中、Raは、化学種又はアノード材料に使用される化学物質の還元体、Oaはその酸化体である。それは、中性又は正荷電(カチオン)或いは負荷電(アニオン)を含み、naは、アノード反応において交換されたRaモル当たりの電子モルの数である。アノードは放電中のセルの負極である。
2)カソード:一般的に、還元(電子獲得)が起こる電極である。反応は上述の反応の逆、すなわち、Oc+nce→Rcであり、式中、Ocは、化学種又はカソード材料に使用される化学物質の酸化体、Rcはその還元体である。それは、中性又は正荷電(カチオン)或いは負荷電(アニオン)を含み、ncは、アノード反応において交換されたOcモル当たりの電子モルの数である。カソードは放電中のセルの正極である。
3)電解質:イオン伝導性材料であり、その役割は、電極反応が達成されるために必要なアニオン及びカチオンを提供することである。それは、通常、溶媒、及び塩、酸、又は塩基などの溶質材料である。場合によっては、電解質は、セルの充電及び放電の結果である組成を変更する(例えば、放電中に硫酸が消費される鉛蓄電池、Pb+PbO2+2H2SO4→2PbSO4+2H2Oを参照のこと)。
本明細書で使用されるとき、「電気化学セル組成」又は「電気化学セルの組成」という表現は、同義的に使用され、電気化学セルを含む活性材料(すなわち、アノード及びカソードなどの電極、並びに電解質)の組成及び/又は物理的状態を指す。したがって、いくつかの実施形態では、電気化学セル組成は、カソード及びアノード材料の表面組成及び/又はバルク組成、電解質の組成、或いはそれらの任意の組合せを指す。本発明のいくつかの実施形態では、「電気化学セルの組成」という表現は、電気化学セル又はその任意の構成要素(例えば、電極又は電解質などの活性材料)の充電状態を指す。
i.各電極の充電の状態(SOC):SOCは、通常、アノード(Qth(an)又はカソード(Qth(ca)に理論上蓄積された電荷全体の%で与えられる。
ii.放電電流(i)の密度:ゼロ電流下では、Ui=0は開回路電圧であり、それは時間とともに、SOC及び温度によって固定される均衡値U∞になる傾向がある。
iii.温度
iv.システム構成要素、すなわちアノード、カソード、及び電解質の正常度(stateof health、SOH):SOHは、最も一般的には、充電/放電サイクル、過充電及び過放電、並びに熱的エージングなどである、システムの「履歴」によって変化する。電池、燃料セル、及びEDLCは「直列」モードで機能するので、活性構成要素、すなわちアノード、カソード、及び電解質の1つのいかなる性能低下もセルのSOHに影響する。
A.鉛蓄電池の反応
B.ニッケルカドミウムシステムの反応
C.銀亜鉛、銀カドミウム、及び銀鉄システムの反応
アノード(an)、カソード(cat)、及び電解質(elec)のSOCは、次のように%単位で与えられる。
全電池のSOCは、限定的な構成要素、すなわちアノード、カソード、又は電解質のSOCによって固定される。
SOC(fullcell)=inf(SOC(an),SOC(cat),SOC(elec)) (3)
(「inf」関数は一群のパラメータの最低値を設計する。)
i(t)を得ることを可能にする電気化学的技術としては、それらに限定されるものではないが、次のものが挙げられる。
i.定電流的方法:ここでは、印加電流又は電流密度は一定で、i(t)=Iである。したがって、通る電気の量は時間に比例し、Q(t)=Itである。通常、電極又はセル電圧は時間に対してプロットされ、これは定電流電解法と呼ばれる技術である。
ii.定電圧:熱力学的OCVと異なる定電圧を印加すると、電流i(t)がセル内を流れる。後者は時間に対して記録され、これは定電位電解法と呼ばれる技術である。この方法の変形は「電圧ステップ」方法であり、通常、一連の電圧ステップUn(nはステップ数)が、一定の増分δU(Un=U0±nδU)で印加される。各ステップにおいて、電流が記録され積分される。
iii.線形掃引ボルタンメトリー及びサイクリックボルタンメトリーなどの動的電位(potentio−dynamic)方法:この方法では、電圧は、一定のペース(U(t)=U0±kt、kは定数、Ulow<U(t)<Uup)で、2つの限界値Uup及びUlowの間で駆動される。電流応答i(t)が記録され、一般にU(t)に対してプロットされる。
iv.定荷重下での放電:セルは抵抗に接続され、電流は時間に対して記録される。
典型的な実施形態では、時間に応じて変わる開回路電圧の閾値変化率は1mVh−1(ミリボルト/時)以下であり、好ましくは、いくつかの応用例では時間に応じて変わる開回路電圧の閾値変化率は0.3mV h−1以下であり、より好ましくは、いくつかの応用例では時間に応じて変わる開回路電圧の閾値変化率は0.1mVh−1以下である。
[078]図面を参照すると、同様の番号は同様の要素を示し、2つ以上の図面に見られる同じ番号は同じ要素を指す。それに加えて、次の定義を以下に適用する。
式中、Uは電極の平衡電位であり、Fはファラデー番号である。Li+/Liの電気化学対の場合、1つの電子が交換されるのでn=1である。
式中、μは金属リチウムアノードによるカソードの化学電位であり、nは交換されるリチウム原子数である。項μdnは交換される充電の電気的仕事量である。この研究では、圧力Pは一定なので、第3項VdPは無視される。次に、(6)を使用してギブス自由エネルギーを次のように記述することができる。
H=G+TSとの定義により、
図1に示される実施形態では、電気化学セル115はコインセルであり、開回路電圧を測定する手段110は、電気化学セル115の電極に電気的に接続されたデジタル電圧抵抗ミリアンペア計であり、組成コントローラ120は、電気化学セル115を所望の組成まで充電又は放電することが可能なようにして、電気化学セル115に電気的に接続されたアービン(Arbin)BT4+電池試験機である。温度コントローラ130は、ペルチェプレート熱電冷却器、電源、ペルチェプレート及び電気化学セル115と熱的に接触している熱電対、並びにフィードバック温度制御プロセッサの組合せである。これらの構成要素は、温度コントローラ130が一連の選択された電気化学セル温度を確立し維持することが可能であるようにして組み立てられた。開回路電圧アナライザ140は、熱力学的に安定した状態に対する開回路電圧を決定するためのアルゴリズムを実行することが可能なプロセッサである。
式中、Rは、Nを1モルとした場合の完全気体定数である。式18は、組成x1とx2(x1<x<x2)の間に起こる配列プロセスのため、次式のように一般化することができる。
概要
[0105]計装は、様々な温度で熱処理されたコークスにおけるリチウム挿入の熱力学を研究するために提供される。方法は、温度に応じて変わる電気化学セルの開回路電圧を測定し、リチウム化反応のエントロピー及びエンタルピーを得る。X線回折法及びラマン分光法を使用して、熱処理後の炭素材料の構造を決定した。リチウム挿入のエントロピー及びエンタルピーに対する黒鉛化度の影響を、それによって決定した。モデルは、黒鉛化度をエントロピープロファイルに相関させることが提案されている。様々な充電状態におけるエントロピーと開回路電圧のグラフは、黒鉛化の定量的情報を与え、部分的に黒鉛化された炭素を構造的に特徴付けるために有用になっていることが示される。
[0106]炭素系材料、特に黒鉛は、市販の充電式リチウム電池のほとんどのアノードの活性材料である。これらの材料の結晶度と欠陥構造は、リチウム挿入反応に影響して、電池のサイクル動作可能性(cyclability)、安定性、比容量(ratecapability)を変更する。本発明の研究では、リチウム挿入の熱力学に対する黒鉛化の影響を系統的に研究するため、様々な熱処理温度に晒された一連のコークスを準備した。
[0109]一連のコークス試料は、Superior Graphite Co.(米国イリノイ州シカゴ)によって提供された。熱処理されていない先駆物質とともに、材料を、アルゴン雰囲気で、900℃、1100℃、2200℃、及び2600℃で熱処理を施した後に得た。平均粒径は30ミクロンであった。1700℃で熱処理された石油コークス(CarboneLorraine、フランス、オベルビリエより供給された)も調査した。複合電極を、アセトンに溶解された85%の活性材料及び15%のPVDFから成るスラリーを鋳造することによって作成した。電子バインダは、熱力学的測定に影響を及ぼす恐れがあるので使用しなかった。
[0113]様々な材料からのX線回折パターンが図3に示される。熱処理温度が上昇すると、約2θ=26°で黒鉛002回折の尖鋭化がある。2200°以上の温度では、2θ=54°で004ピークが見られる。004ピークの存在はより高い結晶度を示す。
式中、3.461Åは、完全に乱層の不規則な材料のd間隔であり、3.352Åは、高度配向熱分解黒鉛のd間隔である。パラメータGは、乱層の不規則度に比例して減少し、黒鉛化度の指標である。
式中、Rは、Dピーク及びGピークの積分強度の比として定義されている。
a)エントロピープロファイルの分析
[0124]エンタルピー曲線及びエントロピー曲線は、黒鉛化度Gによって大きく影響を受ける。第1の実験に際しては、低温で熱処理された試料群と高温で熱処理された試料群の曲線の形状に明白な遷移はないように思われる。このことの明らかな問題はデータ表示の問題である。組成xに基づいた曲線の比較では、挿入されたサイトが、xではなく、サイトが活性になる電位に依存するという事実の説明にならない。0.2V対Li+/Liを上回ると、十分に規則的なグラフェン層の間の挿入サイトは電気化学的に活性ではない。この電圧領域は、不規則なコークスのほとんどの容量に相当する。
[0130]発明者らは、黒鉛質領域及び非黒鉛質領域の混合物として、中間の黒鉛化度を備えた炭素系材料をモデル化する。このモデルは、エントロピー曲線を、黒鉛質のコークス(2600℃で熱処理)からと、不規則なコークス(熱処理なし)からとの基準曲線と適合させることを提案する。ただし、上記セクションで指摘されるように、適合は、組成xに基づく曲線の線形の組合せではなく、リチウム挿入サイトが活性になったときに決まるOCVに基づくべきである。任意の所定の電位Uでは、基準構成要素のエントロピー曲線は、次のように組み合わされるはずである。
式中、ΔSは材料のエントロピーであり、αは、2600℃で熱処理された材料が完全に黒鉛化されると仮定して、黒鉛質領域の部分である。
[0134]開回路電圧と温度の測定値を使用して、コークスへのリチウム挿入の熱力学に対する黒鉛化の影響を調査した。部分的に黒鉛化された材料は、リチウム挿入の2つの別個のモードを示し、低い温度で熱処理されたコークスは、広いエネルギー分布で様々なサイトにリチウム挿入する。黒鉛化が改善するとともに、リチウム原子は黒鉛に類似したサイトに挿入される。黒鉛化が進むにつれて、第1のタイプのサイトの数は減少し、その結果、中間の温度で熱処理された炭素系材料の混合された挙動につながる。実験結果は、黒鉛化が中程度のこれらの炭素系材料は、主に2つのタイプのリチウムサイトの量の点で異なり、また、これらのサイトの化学電位は黒鉛化によってほとんど変わらないことを示す。
黒鉛化度を測定する新たな方法が、このモデルに基づいて提供される。
[0135]本発明の方法及びシステムは、挿入電極材料を含む様々な電極材料の物理的性質及び化学的性質を特定し特徴付けるのに有用である。例えば、本発明の方法及びシステムを使用して生成された熱力学的パラメータの分析は、電気化学セルの電極材料における位相、モルフォロジー、及び欠陥の有無を精査する非常に敏感で定量的な手段を提供する。本発明のこの態様は、市販の電池に実装する前後に候補の電極材料を診断する魅力的な方法を提供する。本発明のこの機能性を実証するため、本発明の測定システム及び分析方法を使用して、リチウムイオン電池の多数のアノード材料及びカソード材料を評価し、特徴付けた。
[0150]以下の参照は、全体として、電気化学セルの組成及び機能、並びに電気化学データの熱力学的分析に関し、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。Handbook of Batteries, Edited by David Linden and Thomas B. Reddy,Third Edition, McGraw-Hill, 2002、及びBattery TechnologyHandbook, Edited by H.A. Kiehne, Marcel Dekker, Inc., 2003.
Y. Reynier, R. Yazami and B. Fultz, J. Electrochem. Soc. 151, A422(2004).
A. Mabuchi, K. Tokumitsu, H. Fujimoto, T. Kasuh, J. Electrochem.Soc. 142, 1041 (1995).
A. Oberlin and G. Terriere, Carbon, 13, 367 (1975).
J. Mering and J. Maire, J. Chim. Phys. Fr. 57, 803 (1960).
F. Tuinstra and J.L. Koenig J. Chem. Phys. 53, 1126 (1970).
N. Wada, P.J. Gaczi and S.A. Solin, J. Non-Cryst. Solids 35, 543(1980).
R. Yazami and Y. Reynier, J. Power Sources, to be published (2005).
H. Kataoka, Y. Saito, O. Omae, J. Suzuki, K. Sekine, T. Kawamura andT. Takamurae, Electrochem. and Solid-State Lett., 5, A10 (2002).
P. Papanek, M. Radosavljevic and J.E. Fischer, Chem. Mater. 8, 1519(1996).
Y. Mori, T. Iriyama, T. Hashimoto, S. Yamazaki, F. Kawakami, H.Shiroki and T. Yamabe, J. Power Sources 56, 205 (1995).
M. Letellier, F. Chevallier, F. Beguin, E. Frackowiak, J-N. Rouzau,J. Phys. and Chem. of Solids 65, 245 (2004).
P. Papanek, W.A. Kamitakahara, P. Zhou and J.E. Fischer, J. Phys.Condens. Matter 13, 8287 (2001).
D. A. Stevens and J. R. Dahn, J. Electrochem. Soc. 148, A803 (2001).
G. Bathia, R. K. Aggarwal, N. Punjabi and O. P. Bahl, J. Mater.Science 32, 135 (1997).
Claims (47)
- 時間に応じて変わる電気化学セルの開回路電圧を測定する手段と、
選択された電気化学セル組成を確立する、前記電気化学セルに電気的に接続された組成コントローラであって、複数の前記選択された組成を確立することが可能な組成コントローラと、
前記選択された組成それぞれに対して複数の選択された電気化学セル温度を確立し、それによって電気化学セルの温度と組成の複数の選択された組合せを確立する、前記電気化学セルと熱的に接触している温度コントローラと、
開回路電圧を測定する前記手段から時間に応じて変わる開回路電圧測定値を受け取り、電気化学セルの温度と組成の前記選択された組合せに対して、前記電気化学セルの熱化学的に安定した状態における開回路電圧を特定する開回路電圧アナライザとを備える、電極を有する電気化学セルを熱力学的に評価するための測定システム。 - 開回路電圧を測定する前記手段は、1mV以内の確度で前記電気化学セルの前記開回路電圧を測定することが可能である、請求項1に記載のシステム。
- 開回路電圧を測定する前記手段が、電圧計、電圧抵抗ミリアンペア計、電位差計、又は検流計を備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記組成コントローラが、前記電気化学セルを充電することが可能な電気化学セル充電器、前記電気化学セルを放電することが可能な電気化学セル放電器、又はそれらの両方である、請求項1に記載のシステム。
- 前記組成コントローラが、定電流条件下で前記電気化学セルを充電又は放電することが可能である、請求項4に記載のシステム。
- 前記組成コントローラが電量計を備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記組成コントローラが、前記選択された電気化学セル組成それぞれに対応する前記電気化学セルの選択された充電状態を確立することが可能である、請求項1に記載のシステム。
- 前記組成コントローラが、約5%以内の確度で、前記選択された電気化学セル組成それぞれに対応する前記電気化学セルの選択された充電状態を確立することが可能である、請求項1に記載のシステム。
- 前記組成コントローラが、前記選択された電気化学セル組成それぞれに対応する開回路電圧を確立することが可能である、請求項1に記載のシステム。
- 前記組成コントローラが、前記電極の少なくとも1つの選択された組成を確立する、請求項1に記載のシステム。
- 前記温度コントローラが、約0.1°K以上の確度で前記選択された電気化学セル温度を確立する、請求項1に記載のシステム。
- 前記温度コントローラが加熱器又は冷却器を備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記加熱器又は冷却器が、熱電冷却器、熱電加熱器、抵抗加熱器、温度浴、熱ポンプ、又は放射冷却器から成る群から選択される、請求項1に記載のシステム。
- 前記温度コントローラがペルチェプレート熱電冷却器を備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記温度コントローラが、前記電気化学セルの温度を測定するため、前記電気化学セルと熱的に接触している熱電対を更に備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記温度コントローラが、前記熱電対から温度測定値を受け取り、前記選択された電気化学セル温度を確立するために前記加熱器又は冷却器をフィードバック制御するプロセッサを更に備える、請求項15に記載のシステム。
- 前記開回路電圧アナライザが、開回路電圧を測定する前記手段から受け取った時間に応じて変わる前記開回路電圧測定値を使用して、電気化学セルの温度と組成の選択された組合せに対する、単位時間当たりの開回路電圧の観測変化率を計算するアルゴリズムを実行することが可能なプロセッサである、請求項1に記載のシステム。
- 前記アルゴリズムが、電気化学セルの温度と組成の前記選択された組合せに対する、単位時間当たりの開回路電圧の前記観測変化率の絶対値を、単位時間当たりの開回路電圧の閾値変化率と比較し、また前記アルゴリズムが、単位時間当たりの開回路電圧の前記観測変化率の前記絶対値が単位時間当たりの開回路電圧の前記閾値変化率以下のとき、電気化学セルの温度と組成の前記選択された組合せに対する、熱化学的に安定した状態における前記電気化学セルの前記開回路電圧に等しい開回路電圧を特定する、請求項17に記載のシステム。
- 時間に応じて変わる開回路電圧の前記閾値変化率が1.0mVh−1以下である、請求項18に記載のシステム。
- 時間に応じて変わる開回路電圧の前記閾値変化率が0.1mVh−1以下である、請求項18に記載のシステム。
- 前記電気化学セルが、一次電池、二次電池、燃料セル、光起電力セル、リチウムイオン電池、電気化学二重層キャパシタ、又は電気化学二重層スーパーキャパシタである、請求項1に記載のシステム。
- 前記選択された電気化学セル組成が前記電気化学セルの前記電極の1つの組成に対応する、請求項1に記載のシステム。
- 前記選択された電気化学セル組成が前記電気化学セルの前記電極の1つの充電状態に対応する、請求項1に記載のシステム。
- 前記電極の1つが挿入電極であり、前記選択された電気化学セル組成が、前記電気化学セルの前記挿入電極に物理的に関連したインターカラントの量に対応する、請求項1に記載のシステム。
- 前記電極の1つが挿入電極であり、前記選択された電気化学セル組成が、前記電気化学セルの前記挿入電極と組み合わされたインターカラントの様々な化学量論比に対応する、請求項1に記載のシステム。
- 前記電気化学セルが前記電極の1つ又は両方と接触している電解質を更に備え、前記選択された電気化学セル組成が前記電気化学セルの前記電解質の組成に対応する、請求項1に記載のシステム。
- 前記電極の少なくとも1つと電気的に接触している基準電極を更に備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記電気化学セルが対向電極及び作用電極を備える二電極セルを備え、前記対向電極は基準電極に組み込むことが可能である、請求項1に記載のシステム。
- 前記電気化学セルが第1の作用電極及び第2の作用電極を備える二電極セルを備え、前記第1の作用電極が前記電気化学セルの正極であり、前記第2の作用電極が前記電気化学セルの負極であり、前記電気化学セルが一次電池又は二次電池を備える、請求項1に記載のシステム。
- 複数の選択された電気化学セル組成を確立するため、電気化学セルの組成を制御するステップと、
前記選択された電気化学セル組成それぞれに対して複数の選択された電気化学セル温度を確立し、それによって電気化学セルの温度と組成の複数の選択された組合せを確立するため、前記電気化学セルの温度を制御するステップと、
前記選択された電気化学セル組成及び前記選択された電気化学セル温度に対して、時間に応じて変わる前記電気化学セルの開回路電圧を測定するステップと、
電気化学セルの温度と組成の前記選択された組合せに対して、前記電気化学セルの熱化学的に安定した状態における開回路電圧を特定するステップとを含む、電極を有する電気化学セルを熱力学的に評価する方法。 - 前記電気化学セルを充電又は放電することによって前記選択された電気化学セル組成が確立される、請求項30に記載の方法。
- 前記電気化学セルの組成を制御する前記ステップが、前記選択された電気化学セル組成それぞれに対応する前記電気化学セルの選択された充電状態を確立することによって実施される、請求項30に記載の方法。
- 前記電気化学セルの組成を制御する前記ステップが、前記電極の1つの選択された充電状態を確立することによって実施される、請求項30に記載の方法。
- 前記電気化学セルの組成を制御する前記ステップが、前記選択された電気化学セル組成それぞれに対応する開回路電圧又は充電状態を確立することによって実施される、請求項30に記載の方法。
- 前記電極の少なくとも1つが挿入電極であり、前記電気化学セルの組成を制御する前記ステップが、前記挿入電極のインターカレータの選択された化学量論比を確立する、請求項30に記載の方法。
- 前記電気化学セルの熱化学的に安定した状態における開回路電圧を特定する前記ステップが、
時間に応じて変わる前記開回路電圧測定値を使用して、選択された電気化学セル組成と選択された電気化学セル温度の前記組合せに対する、単位時間当たりの開回路電圧の観測変化率を計算するステップと、
選択された電気化学セル組成と選択された電気化学セル温度の組合せに対する、単位時間当たりの開回路電圧の前記観測変化率の絶対値を、単位時間当たりの開回路電圧の閾値変化率と比較するステップと、
単位時間当たりの開回路電圧の前記観測変化率の前記絶対値が単位時間当たりの開回路電圧の前記閾値変化率以下のとき、開回路電圧が、選択された電気化学セル組成及び選択された電気化学セル温度に対する、熱化学的に安定した状態における前記電気化学セルの前記開回路電圧に等しく、時間に応じて変わる開回路電圧の前記閾値変化率が1mVh−1以下であることを特定するステップとを含む、請求項30に記載の方法。 - 熱化学的に安定した状態における前記電気化学セルの前記開回路電圧と、前記選択された電気化学セル組成それぞれに対する温度とのプロットを生成するステップを更に含む、請求項30に記載の方法。
- 前記プロットそれぞれの傾き及び切片を決定するステップを更に含み、前記傾きが、前記電気化学セルの前記電極における反応に対するエントロピーの変化に対応し、前記切片が、前記電気化学セルの前記電極における反応に対するエンタルピーの変化に対応する、請求項37に記載の方法。
- エントロピー又はエンタルピーの前記変化と前記選択された組成とのプロットを生成するステップを更に含む、請求項37に記載の方法。
- 前記電気化学セルの静電容量、比エネルギー、電力、サイクル寿命、セル電圧、安定性、又は放電電流を予測する方法と、
前記電極の組成、モルフォロジー、位相、又は物理的状態を評価する方法と、
前記電極における表面欠陥、バルク欠陥、又は結晶構造欠陥を特定する方法と、
前記電極における相転移を特定する方法とから成る群から選択される方法を含む、請求項30に記載の方法。 - 複数の選択された電気化学セル組成に対して、前記電極の1つ又は複数における反応に対する、エントロピー、エンタルピー、又は自由エネルギーの変化を決定するステップと、
前記選択された電気化学セル組成に応じて変わる、エントロピー、エンタルピー、又は自由エネルギーの前記変化を、前記電気化学セル又は前記電気化学セルの構成要素の特性と相関させるステップとを含む、電極を有する電気化学セル又は前記電気化学セルの構成要素の特性を決定する方法。 - 前記選択された電気化学セル組成に応じて変わる、エントロピー、エンタルピー、又は自由エネルギーの前記変化をプロットするステップを更に含む、請求項41に記載の方法。
- 前記選択された電気化学セル組成が、前記電気化学セルの電極の組成、前記電気化学セルの電解質の組成、又は前記電気化学セルの1つを超える電極の組成に対応する、請求項41に記載の方法。
- 前記電気化学セル又は前記電気化学セルの構成要素の前記特性が、前記電気化学セルの正常度、前記電気化学セルの電極の正常度、前記電気化学セルの電解質の正常度、前記電気化学セルの電極の物理的状態、前記電気化学セルの電極における欠陥の有無、前記電気化学セルの電極の位相、前記電気化学セルの電極の組成、及び前記電気化学セルの電解質の組成又は位相から成る群から選択される、請求項41に記載の方法。
- 前記電気化学セルの複数の開回路電圧に対して、前記電極の1つ又は複数における反応に対する、エントロピー、エンタルピー、又は自由エネルギーの変化を決定するステップと、
前記電気化学セルの前記開回路電圧に応じて変わる、エントロピー、エンタルピー、又は自由エネルギーの前記変化を、前記電気化学セル又は前記電気化学セルの構成要素の特性と相関させるステップとを含む、電極を有する電気化学セル又は前記電気化学セルの構成要素の特性を決定する方法。 - 前記電気化学セルの前記開回路電圧に応じて変わる、エントロピー、エンタルピー、又は自由エネルギーの前記変化をプロットするステップを更に含む、請求項45に記載の方法。
- 前記電気化学セル又は前記電気化学セルの構成要素の前記特性が、電気化学セルの正常度、前記電気化学セルの電極の正常度、前記電気化学セルの電解質の正常度、前記電気化学セルの電極の物理的状態、前記電気化学セルの電極における欠陥の有無、前記電気化学セルの電極の位相、前記電気化学セルの電極の組成、及び前記電気化学セルの電解質の組成又は位相から成る群から選択される、請求項45に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US70553505P | 2005-08-03 | 2005-08-03 | |
US60/705,535 | 2005-08-03 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008525161A Division JP5368091B2 (ja) | 2005-08-03 | 2006-08-03 | 電気化学的熱力学的測定システム |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013069695A true JP2013069695A (ja) | 2013-04-18 |
JP2013069695A5 JP2013069695A5 (ja) | 2013-09-26 |
JP5690802B2 JP5690802B2 (ja) | 2015-03-25 |
Family
ID=38581505
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008525161A Expired - Fee Related JP5368091B2 (ja) | 2005-08-03 | 2006-08-03 | 電気化学的熱力学的測定システム |
JP2012255415A Active JP5690802B2 (ja) | 2005-08-03 | 2012-11-21 | 電気化学的熱力学的測定システム |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008525161A Expired - Fee Related JP5368091B2 (ja) | 2005-08-03 | 2006-08-03 | 電気化学的熱力学的測定システム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7595611B2 (ja) |
EP (1) | EP1924849B1 (ja) |
JP (2) | JP5368091B2 (ja) |
CN (2) | CN101365941B (ja) |
WO (1) | WO2007117263A2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102210716B1 (ko) * | 2020-06-17 | 2021-02-03 | 주식회사 나산전기산업 | 배터리의 충방전 특성을 사용하여 배터리를 전기 에너지를 저장하기 위한 ess 시스템 |
Families Citing this family (74)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8446127B2 (en) * | 2005-08-03 | 2013-05-21 | California Institute Of Technology | Methods for thermodynamic evaluation of battery state of health |
US9030173B2 (en) | 2006-07-18 | 2015-05-12 | Global Energy Innovations, Inc. | Identifying and amerliorating a deteriorating condition for battery networks in-situ |
WO2008059846A1 (en) * | 2006-11-16 | 2008-05-22 | Panasonic Corporation | Electricity storage device |
CN104103851B (zh) * | 2007-09-14 | 2018-10-09 | A123系统有限责任公司 | 具有用于健康状态监视的参考电极的锂可再充电电池 |
JP5045420B2 (ja) * | 2007-12-21 | 2012-10-10 | 宇部興産株式会社 | 電極評価方法および評価装置 |
JP5233324B2 (ja) * | 2008-02-29 | 2013-07-10 | Tdk株式会社 | 負極活物質、それを用いたリチウムイオン二次電池、及び、負極活物質の製造方法 |
US20100122915A1 (en) * | 2008-11-20 | 2010-05-20 | Iltchev Nikolay K | Methods of screening cathode active materials |
US10847832B2 (en) * | 2010-11-23 | 2020-11-24 | Eocell Ltd | Hybrid model for discharge profile prediction of battery electrode materials using quantum simulations |
GB0900176D0 (en) * | 2009-01-08 | 2009-02-11 | Campbell James G | Detection system apparatus and method |
WO2011017338A2 (en) * | 2009-08-03 | 2011-02-10 | University Of Idaho | Method for making graphene |
JP2011076730A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 二次電池の評価方法 |
US8415926B2 (en) * | 2009-10-19 | 2013-04-09 | Apple Inc. | In-situ battery health detector and end-of-life indicator |
JP2011113688A (ja) * | 2009-11-25 | 2011-06-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 二次電池の状態検知方法 |
US8586222B2 (en) | 2010-04-08 | 2013-11-19 | GM Global Technology Operations LLC | Lithium-ion cell with an array of reference electrodes |
US11791647B2 (en) | 2010-05-21 | 2023-10-17 | Qnovo Inc. | Method and circuitry to adaptively charge a battery/cell |
US11397215B2 (en) | 2010-05-21 | 2022-07-26 | Qnovo Inc. | Battery adaptive charging using battery physical phenomena |
US8970178B2 (en) | 2010-06-24 | 2015-03-03 | Qnovo Inc. | Method and circuitry to calculate the state of charge of a battery/cell |
US10067198B2 (en) | 2010-05-21 | 2018-09-04 | Qnovo Inc. | Method and circuitry to adaptively charge a battery/cell using the state of health thereof |
US8791669B2 (en) | 2010-06-24 | 2014-07-29 | Qnovo Inc. | Method and circuitry to calculate the state of charge of a battery/cell |
US10389156B2 (en) | 2010-05-21 | 2019-08-20 | Qnovo Inc. | Method and circuitry to adaptively charge a battery/cell |
US11397216B2 (en) | 2010-05-21 | 2022-07-26 | Qnovo Inc. | Battery adaptive charging using a battery model |
US9142994B2 (en) | 2012-09-25 | 2015-09-22 | Qnovo, Inc. | Method and circuitry to adaptively charge a battery/cell |
US8638070B2 (en) | 2010-05-21 | 2014-01-28 | Qnovo Inc. | Method and circuitry to adaptively charge a battery/cell |
US9065292B2 (en) | 2010-08-23 | 2015-06-23 | California Institute Of Technology | Methods and systems for charging electrochemical cells |
US8710847B2 (en) | 2010-10-28 | 2014-04-29 | Donald Marvin | Self-correcting amplifier system |
US8738310B2 (en) | 2010-12-08 | 2014-05-27 | Paul Swanton | Automatic determination of baselines for battery testing |
EP2709770A4 (en) * | 2011-05-19 | 2014-12-03 | Univ Northeastern | ELECTRODE ON CARBON CANNOR BASE AND RECHARGEABLE BATTERY |
JP6312594B2 (ja) * | 2011-09-19 | 2018-04-18 | ナンヤン テクノロジカル ユニヴァーシティー | バッテリを試験するための装置およびバッテリを試験するための方法 |
JP5978665B2 (ja) * | 2012-03-13 | 2016-08-24 | ソニー株式会社 | 二次電池から成る電池の相対残容量の算出方法、リチウムイオン電池から成る電池の相対残容量の算出方法、二次電池から成る電池の温度推定方法、及び、リチウムイオン電池電池から成る電池の温度推定方法 |
EP2841956B1 (en) * | 2012-04-27 | 2019-02-13 | California Institute of Technology | An imbedded chip for battery applications |
US10556510B2 (en) | 2012-04-27 | 2020-02-11 | California Institute Of Technology | Accurate assessment of the state of charge of electrochemical cells |
CN102842935A (zh) * | 2012-09-20 | 2012-12-26 | 上海广为美线电源电器有限公司 | 一种具有低温自动预热功能的锂电池应急启动电源 |
US9063018B1 (en) | 2012-10-22 | 2015-06-23 | Qnovo Inc. | Method and circuitry to determine temperature and/or state of health of a battery/cell |
WO2014123487A1 (en) | 2013-02-06 | 2014-08-14 | Nanyang Technological University | Methods for testing a battery and devices configured to test a battery |
DE102013004204A1 (de) * | 2013-03-12 | 2014-09-18 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster | Mikro-Drei-Elektordenflüssigkeitsmesszelle (MDE) |
DE102013102867A1 (de) | 2013-03-20 | 2014-10-09 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Temperiervorrichtung |
US9461492B1 (en) | 2013-04-19 | 2016-10-04 | Qnovo Inc. | Method and circuitry to adaptively charge a battery/cell using a charge-time parameter |
FR3007584B1 (fr) * | 2013-06-24 | 2015-07-17 | Renault Sa | Systeme de regulation en temperature des cellules d'une batterie |
CN104749525B (zh) * | 2013-12-31 | 2017-11-17 | 华为技术有限公司 | 电池老化状态检测装置、系统、方法 |
US10574079B1 (en) | 2014-06-20 | 2020-02-25 | Qnovo Inc. | Wireless charging techniques and circuitry for a battery |
KR101690372B1 (ko) * | 2014-10-23 | 2016-12-27 | 주식회사 엘지화학 | 3 전극계 전압프로파일 측정용 기구 |
CN104596665B (zh) * | 2014-12-30 | 2017-07-28 | 西安易朴通讯技术有限公司 | 一种充电时检测电池温度的方法 |
WO2016160703A1 (en) | 2015-03-27 | 2016-10-06 | Harrup Mason K | All-inorganic solvents for electrolytes |
EP3104446B1 (de) * | 2015-06-12 | 2022-03-02 | VARTA Microbattery GmbH | Verfahren zum betrieb eines wiederaufladbaren speichersystems für elektrische energie sowie vorrichtung zur kontrolle und durchführung des ladevorgangs des speichersystems |
DE102015111015A1 (de) * | 2015-07-08 | 2017-01-12 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Lokalisieren eines Batteriemodules unter mehreren untereinander elektrisch verbundenen Batteriemodulen einer Traktionsbatterie |
US10107696B2 (en) | 2015-09-16 | 2018-10-23 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Methods and devices for electrochemical system analysis |
US10324138B2 (en) | 2015-11-16 | 2019-06-18 | Massachusettes Institute Of Technology | Computing system for identification of solid-solid interphase products |
KR101880195B1 (ko) * | 2016-02-05 | 2018-07-20 | 한국과학기술원 | 배터리의 열역학적 정보에 기반한 배터리의 최적 충전 방법 |
WO2017204750A1 (en) * | 2016-05-27 | 2017-11-30 | Nanyang Technological University | Method of assessing a performance of an electrochemical cell, and apparatus thereof |
KR102654635B1 (ko) * | 2016-08-22 | 2024-04-04 | 한국과학기술원 | 배터리의 용량상태 결정방법 및 그를 이용한 용량감소 측정방법 |
US10707531B1 (en) | 2016-09-27 | 2020-07-07 | New Dominion Enterprises Inc. | All-inorganic solvents for electrolytes |
KR20180057046A (ko) * | 2016-11-21 | 2018-05-30 | 삼성전자주식회사 | 배터리 온도 제어 방법 및 장치 |
CN106646254B (zh) * | 2016-12-09 | 2019-10-22 | 国网北京市电力公司 | 电池温度特性测试方法和装置及系统 |
CN106785120B (zh) * | 2016-12-29 | 2019-10-08 | 洛阳宝盈智控科技有限公司 | 一种电动汽车电源系统充电加热控制方法 |
CN108666600B (zh) * | 2017-03-30 | 2021-01-08 | 中国科学院金属研究所 | 一种基于热化学测量的全钒液流电池soc检测方法 |
FR3065315A1 (fr) * | 2017-04-12 | 2018-10-19 | Paris Sciences Et Lettres - Quartier Latin | Convertisseur d'energie |
CN107655959A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-02-02 | 浙江大学 | 一种电极温度可控的热电化学电池试验台及其方法 |
EP3763013A1 (en) * | 2017-12-07 | 2021-01-13 | Yazami Ip Pte. Ltd. | Non-linear voltammetry-based method for charging a battery and fast charging system implementing this method |
WO2019162749A1 (en) * | 2017-12-07 | 2019-08-29 | Yazami Ip Pte. Ltd. | Method and system for online assessing state of health of a battery |
US11901517B2 (en) * | 2017-12-07 | 2024-02-13 | Yasmi IP PTE. LTD. | Method and system for assessing a state of charge/discharge (SOC/SOD) for an electrochemical cell |
EP3721529A1 (en) | 2017-12-07 | 2020-10-14 | Yazami Ip Pte. Ltd. | Non-linear voltammetry-based method for charging a battery and fast charging system implementing this method |
CN108760964B (zh) * | 2018-03-22 | 2020-10-09 | 武汉昊诚能源科技有限公司 | 一种快速检验电解二氧化锰煅烧程度的方法 |
EP3804022A1 (en) * | 2018-05-28 | 2021-04-14 | Yazami Ip Pte. Ltd. | Method and system for detecting internal short-circuit (isc) in batteries and battery cells implementing such isc detection method |
FR3086802B1 (fr) | 2018-09-27 | 2021-12-24 | Inst Polytechnique Grenoble | Procede et dispositif de mesure en temps reel et in situ des donnees thermodynamiques d'une batterie (enthalpie et entropie) |
US11038214B2 (en) * | 2019-01-23 | 2021-06-15 | Sf Motors, Inc. | Systems and methods of managing battery cell degradation |
CN110119537B (zh) * | 2019-04-11 | 2023-08-18 | 长三角物理研究中心有限公司 | 与硫化物固态电解质兼容稳定的包覆材料的预测筛选方法 |
JP7396813B2 (ja) * | 2019-06-06 | 2023-12-12 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ | 開回路電圧計測方法、開回路電圧計測装置、及びプログラム |
CN110243855B (zh) * | 2019-07-02 | 2020-09-11 | 厦门大学 | 极片反应均匀性的检测方法以及比较方法 |
DE102019130507B3 (de) | 2019-11-12 | 2021-05-12 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Elektrische Messanordnung für sekundäre Alkali-Festelektrolyt-Batterien |
CN110994059B (zh) * | 2019-12-09 | 2021-05-04 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种用于热失控预警的温度阈值确定方法 |
CN113009350B (zh) * | 2021-02-24 | 2022-02-11 | 清华大学 | 分析电池内部气体对热失控影响的方法及气体采样装置 |
CN114019383B (zh) * | 2021-09-24 | 2024-03-29 | 浙江安力能源有限公司 | 一种钠镍电池单体的筛选方法 |
CN114184964B (zh) * | 2021-12-08 | 2023-08-29 | 蜂巢能源科技(无锡)有限公司 | 一种电芯内部温度分布的评估方法及装置 |
US20240094302A1 (en) * | 2022-09-16 | 2024-03-21 | Qnovo Inc. | Methods and systems for mitigating battery defects |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4295097A (en) * | 1979-05-07 | 1981-10-13 | Arthur H. Thompson | Battery capacity measuring method and apparatus |
US4725784A (en) * | 1983-09-16 | 1988-02-16 | Ramot University Authority For Applied Research & Industrial Development Ltd. | Method and apparatus for determining the state-of-charge of batteries particularly lithium batteries |
JPH09113589A (ja) * | 1995-10-19 | 1997-05-02 | Mk Seiko Co Ltd | バッテリー検査機 |
JPH10275617A (ja) * | 1997-03-25 | 1998-10-13 | Dow Corning Corp | リチウムイオン電池用電極材料の形成 |
JPH10302765A (ja) * | 1997-04-30 | 1998-11-13 | Matsushita Denchi Kogyo Kk | リチウム二次電池 |
JPH1140189A (ja) * | 1997-07-22 | 1999-02-12 | Sanyo Electric Co Ltd | ニッケル−水素蓄電池 |
JP2002521792A (ja) * | 1998-07-21 | 2002-07-16 | メトリックス リミテッド | 信号システム |
JP2003502792A (ja) * | 1998-04-27 | 2003-01-21 | ミッドトロニクス インコーポレイテッド | 電子式電池試験器 |
JP2003523049A (ja) * | 2000-02-11 | 2003-07-29 | ミッドトロニクス インコーポレイテッド | 統合的な電池試験器を有する蓄電池 |
US6667131B1 (en) * | 1998-05-08 | 2003-12-23 | Danionics A/S | Electrochemical cell |
US7227336B1 (en) * | 2002-04-02 | 2007-06-05 | Van Schalkwijk Walter A | Lithium ion rapid charging system and method |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4520083A (en) * | 1983-03-02 | 1985-05-28 | Standard Oil Company (Indiana) | Non-aqueous electrochemical cell and electrolyte |
JPH0765833A (ja) * | 1993-08-24 | 1995-03-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水素吸蔵合金電極 |
US20010001533A1 (en) * | 1998-03-24 | 2001-05-24 | Chartec Laboratories A/S | Method and apparatus for charging a rechargeable battery with monitoring of battery temperature rate of change |
US6392385B1 (en) * | 1999-12-01 | 2002-05-21 | Jeremy Barker | Battery operation for extended cycle life |
JP2003307556A (ja) * | 2002-02-15 | 2003-10-31 | Yazaki Corp | バッテリの開回路電圧推定方法及び装置 |
US6850038B2 (en) * | 2002-05-14 | 2005-02-01 | Yazaki Corporation | Method of estimating state of charge and open circuit voltage of battery, and method and device for computing degradation degree of battery |
US7081755B2 (en) * | 2002-09-05 | 2006-07-25 | Midtronics, Inc. | Battery tester capable of predicting a discharge voltage/discharge current of a battery |
US6892148B2 (en) * | 2002-12-29 | 2005-05-10 | Texas Instruments Incorporated | Circuit and method for measurement of battery capacity fade |
US6832171B2 (en) * | 2002-12-29 | 2004-12-14 | Texas Instruments Incorporated | Circuit and method for determining battery impedance increase with aging |
JP3714333B2 (ja) * | 2003-02-28 | 2005-11-09 | 日産自動車株式会社 | 二次電池の入出力可能電力推定装置 |
JP4015128B2 (ja) * | 2003-07-09 | 2007-11-28 | 古河電気工業株式会社 | 充電率推定方法、充電率推定装置、電池システム及び車両用電池システム |
US20050074640A1 (en) * | 2003-10-01 | 2005-04-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fuel cell system and operation method thereof |
JP4597501B2 (ja) * | 2003-10-01 | 2010-12-15 | プライムアースEvエナジー株式会社 | 二次電池の残存容量推定方法および装置 |
-
2006
- 2006-08-03 CN CN2006800286905A patent/CN101365941B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2006-08-03 WO PCT/US2006/030137 patent/WO2007117263A2/en active Application Filing
- 2006-08-03 JP JP2008525161A patent/JP5368091B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2006-08-03 US US11/462,290 patent/US7595611B2/en active Active
- 2006-08-03 EP EP06851120.3A patent/EP1924849B1/en active Active
- 2006-08-03 CN CN201110427358.9A patent/CN102569919B/zh not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-11-21 JP JP2012255415A patent/JP5690802B2/ja active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4295097A (en) * | 1979-05-07 | 1981-10-13 | Arthur H. Thompson | Battery capacity measuring method and apparatus |
US4725784A (en) * | 1983-09-16 | 1988-02-16 | Ramot University Authority For Applied Research & Industrial Development Ltd. | Method and apparatus for determining the state-of-charge of batteries particularly lithium batteries |
JPH09113589A (ja) * | 1995-10-19 | 1997-05-02 | Mk Seiko Co Ltd | バッテリー検査機 |
JPH10275617A (ja) * | 1997-03-25 | 1998-10-13 | Dow Corning Corp | リチウムイオン電池用電極材料の形成 |
JPH10302765A (ja) * | 1997-04-30 | 1998-11-13 | Matsushita Denchi Kogyo Kk | リチウム二次電池 |
JPH1140189A (ja) * | 1997-07-22 | 1999-02-12 | Sanyo Electric Co Ltd | ニッケル−水素蓄電池 |
JP2003502792A (ja) * | 1998-04-27 | 2003-01-21 | ミッドトロニクス インコーポレイテッド | 電子式電池試験器 |
US6667131B1 (en) * | 1998-05-08 | 2003-12-23 | Danionics A/S | Electrochemical cell |
JP2002521792A (ja) * | 1998-07-21 | 2002-07-16 | メトリックス リミテッド | 信号システム |
JP2003523049A (ja) * | 2000-02-11 | 2003-07-29 | ミッドトロニクス インコーポレイテッド | 統合的な電池試験器を有する蓄電池 |
US7227336B1 (en) * | 2002-04-02 | 2007-06-05 | Van Schalkwijk Walter A | Lithium ion rapid charging system and method |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102210716B1 (ko) * | 2020-06-17 | 2021-02-03 | 주식회사 나산전기산업 | 배터리의 충방전 특성을 사용하여 배터리를 전기 에너지를 저장하기 위한 ess 시스템 |
WO2021256638A1 (ko) * | 2020-06-17 | 2021-12-23 | 주식회사 나산전기산업 | 배터리의 충방전 특성을 사용하여 배터리를 전기 에너지를 저장하기 위한 ess 시스템 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009506483A (ja) | 2009-02-12 |
WO2007117263A2 (en) | 2007-10-18 |
JP5690802B2 (ja) | 2015-03-25 |
EP1924849A2 (en) | 2008-05-28 |
JP5368091B2 (ja) | 2013-12-18 |
WO2007117263A9 (en) | 2007-12-06 |
CN101365941A (zh) | 2009-02-11 |
US7595611B2 (en) | 2009-09-29 |
CN102569919A (zh) | 2012-07-11 |
EP1924849B1 (en) | 2018-07-25 |
CN101365941B (zh) | 2013-11-20 |
WO2007117263A3 (en) | 2008-09-12 |
US20070182418A1 (en) | 2007-08-09 |
EP1924849A4 (en) | 2015-04-22 |
CN102569919B (zh) | 2015-06-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5690802B2 (ja) | 電気化学的熱力学的測定システム | |
US8901892B2 (en) | Methods and systems for thermodynamic evaluation of battery state of health | |
JP6368707B2 (ja) | 電池用途のための組み込みチップ | |
Qian et al. | State-of-health (SOH) evaluation on lithium-ion battery by simulating the voltage relaxation curves | |
US20160146895A1 (en) | Accurate Assessment of the State of Charge of Electrochemical Cells | |
US10224579B2 (en) | Evaluating capacity fade in dual insertion batteries using potential and temperature measurements | |
US9660299B2 (en) | Strain measurement based battery testing | |
Chen et al. | Charging optimization for Li-ion battery in electric vehicles: A review | |
US9995794B2 (en) | Methods for testing a battery and devices configured to test a battery | |
Kirchev | Battery management and battery diagnostics | |
Wenjie et al. | On-line estimation method for internal temperature of lithium-ion battery based on electrochemical impedance spectroscopy | |
Stroe et al. | Electrochemical impedance spectroscopy-based electric circuit modeling of lithium–sulfur batteries during a discharging state | |
Ivanishchev et al. | Li-ion diffusion characteristics of surface modified Ni-rich NCM cathode material | |
Streck et al. | A comparison of voltage hold and voltage decay methods for side reactions characterization | |
CN112684342A (zh) | 一种钠离子电池充/放电过程中产热率的评估方法 | |
US20220336933A1 (en) | Direct current spectroscopy (dcs) technique for in-operando cell diagnostics and anisotropic resistance monitoring | |
Denis et al. | Thermodynamic study of lithium-ion battery materials | |
Esfahanian et al. | Capacity Fade Analysis of Lithium-Ion Cells Utilizing Uncertainty Quantification Approach | |
Yazami et al. | Methods for thermodynamic evaluation of battery state of health | |
Friedrich | Investigation of Materials Degradation and Hysteresis Phenomena in High-Energy Cathodes used for Lithium-Ion Batteries | |
Yazami et al. | Methods and systems for thermodynamic evaluation of battery state of health | |
Ganeshram | State of health determination of batteries at various operating conditions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130705 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130725 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140121 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20140416 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20140421 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20140515 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20140520 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140716 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140819 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141117 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150202 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5690802 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |