JP2020071054A - 微短絡検知方法、及び微短絡検知装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1の態様は、リチウム二次電池の定電流充電による充電期間において微短絡を検知する微短絡検知方法であって、前記リチウム二次電池の充電電流に対する電池容量の比率で単位時間を規定する単位時間規定工程と、前記充電期間における前記リチウム二次電池の電池電圧を前記単位時間おきに取得する電圧取得工程と、前記電池電圧の前記単位時間おきの電圧変化量を算出する変化量算出工程と、前記リチウム二次電池の前記充電期間に前記電圧変化量が所定の閾値を下回った場合に微短絡が発生したと判定する微短絡判定工程と、を含み、前記閾値は、前記単位時間に応じた係数αと予め取得された前記電圧変化量の平均値μ及び標準偏差σとを用いて、Th=μ−α×σとして設定される、微短絡検知方法である。
本発明の第2の態様は、上記した本発明の第1の態様において、前記係数αは、前記充電期間における前記電圧変化量の算出回数の逆数が、前記閾値で規定される分布の区間から外れる確率よりも低くなるように設定される、微短絡検知方法である。
本発明の第3の態様は、上記した本発明の第1又は2の態様において、前記微短絡判定工程においては、微短絡が発生したと判定される回数が所定回数以上となった場合に、前記リチウム二次電池の充電が停止される、微短絡検知方法である。
本発明の第4の態様は、リチウム二次電池を充電する充電回路と、前記リチウム二次電池の充電電流を測定する電流計と、前記リチウム二次電池の電池電圧を測定する電圧計と、前記充電回路を制御することにより前記リチウム二次電池を充電する制御部と、を備え、前記制御部は、前記リチウム二次電池の定電流充電による充電期間において、前記充電電流に対する前記リチウム二次電池の電池容量の比率で規定した単位時間ごとに前記電池電圧の電圧変化量を算出すると共に、前記電圧変化量が所定の閾値を下回った場合に前記リチウム二次電池に微短絡が発生したと判定し、前記閾値は、前記単位時間に応じた係数αと予め取得された前記電圧変化量の平均値μ及び標準偏差σとを用いて、Th=μ−α×σとして設定される、微短絡検知装置である。
本発明の第5の態様は、上記した本発明の第4の態様において、前記係数αは、前記充電期間における前記電圧変化量の算出回数の逆数が、前記閾値で規定される分布の区間から外れる確率よりも低くなるように設定される、微短絡検知装置である。
本発明の第6の態様は、上記した本発明の第5又は6の態様において、前記制御部は、微短絡が発生したと判定される回数が所定回数以上となった場合に、前記リチウム二次電池の充電を停止する、微短絡検知装置である。
dt=A/(B×3600)・・・式(1)
アルミニウム集電体の片面に、活物質であるLiNiCoAlO2を94重量部、導電材であるアセチレンブラックを3重量部、バインダであるPVdFを3重量部で調整したスラリーを、片面塗布量11[mg/cm2]で塗布し、乾燥・プレス後17×17[mm](端子溶接部を除く)で切り出し、正極電極を得た。
銅集電体の片面に、グラファイトを100重量部、増粘剤であるCMC(カルボキシメチルセルロース)を1.5重量部、バインダであるSBR(スチレンブタジエンゴム)を3.0重量部の組成に調整したスラリーを片面塗布量7.0[mg/cm2]で塗布し、乾燥・プレス後18×18[mm](端子溶接部を除く)で切り出し、負極電極を得た。
セパレータは、一般的なリチウムイオン二次電池で用いられるオレフィン製やセルロース製のセパレータを用いることができ、厚さ35[μm]のセルロース製不織布(市販品)を使用した。
正極、セパレータ、負極の順に積層し、積層体を作成した。得られた積層体を外装材であるアルミラミネートフィルムに挿入し、セルを組み立てた。セルの内部に、電解液(エチレンカーボネート、ジエチルカーボネートを重量比で1:2とした混合溶媒にLiPF6を1[mol/l]の濃度で溶解した溶液)を注入し、減圧含浸後、真空封止した。アルミラミネートの封止幅は2.5[mm]として、表面にPTFEシートを配置した180[℃]のヒートバーにて、四辺を封止してセルを作製した。このときの電池容量Aは約5[mAh]であった。
TH=μ−α×σ・・・(2)
2 外部電源
3 リチウム二次電池
10 充電回路
20 制御部
30 電流計
40 電圧計
50 入力部
60 出力部
Claims (6)
- リチウム二次電池の定電流充電による充電期間において微短絡を検知する微短絡検知方法であって、
前記リチウム二次電池の充電電流に対する電池容量の比率で単位時間を規定する単位時間規定工程と、
前記充電期間における前記リチウム二次電池の電池電圧を前記単位時間おきに取得する電圧取得工程と、
前記電池電圧の前記単位時間おきの電圧変化量を算出する変化量算出工程と、
前記リチウム二次電池の前記充電期間に前記電圧変化量が所定の閾値を下回った場合に微短絡が発生したと判定する微短絡判定工程と、を含み、
前記閾値は、前記単位時間に応じた係数αと予め取得された前記電圧変化量の平均値μ及び標準偏差σとを用いて、Th=μ−α×σとして設定される、微短絡検知方法。 - 前記係数αは、前記充電期間における前記電圧変化量の算出回数の逆数が、前記閾値で規定される分布の区間から外れる確率よりも低くなるように設定される、請求項1に記載の微短絡検知方法。
- 前記微短絡判定工程においては、微短絡が発生したと判定される回数が所定回数以上となった場合に、前記リチウム二次電池の充電が停止される、請求項1又は2に記載の微短絡検知方法。
- リチウム二次電池を充電する充電回路と、
前記リチウム二次電池の充電電流を測定する電流計と、
前記リチウム二次電池の電池電圧を測定する電圧計と、
前記充電回路を制御することにより前記リチウム二次電池を充電する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記リチウム二次電池の定電流充電による充電期間において、前記充電電流に対する前記リチウム二次電池の電池容量の比率で規定した単位時間ごとに前記電池電圧の電圧変化量を算出すると共に、前記電圧変化量が所定の閾値を下回った場合に前記リチウム二次電池に微短絡が発生したと判定し、
前記閾値は、前記単位時間に応じた係数αと予め取得された前記電圧変化量の平均値μ及び標準偏差σとを用いて、Th=μ−α×σとして設定される、微短絡検知装置。 - 前記係数αは、前記充電期間における前記電圧変化量の算出回数の逆数が、前記閾値で規定される分布の区間から外れる確率よりも低くなるように設定される、請求項4に記載の微短絡検知装置。
- 前記制御部は、微短絡が発生したと判定される回数が所定回数以上となった場合に、前記リチウム二次電池の充電を停止する、請求項4又は5に記載の微短絡検知装置。
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