JP7003745B2 - 二次電池システム - Google Patents
二次電池システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7003745B2 JP7003745B2 JP2018039416A JP2018039416A JP7003745B2 JP 7003745 B2 JP7003745 B2 JP 7003745B2 JP 2018039416 A JP2018039416 A JP 2018039416A JP 2018039416 A JP2018039416 A JP 2018039416A JP 7003745 B2 JP7003745 B2 JP 7003745B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cells
- voltage
- entire
- secondary battery
- cell
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
直列に接続されている複数の単電池、
前記複数の単電池の全体の電圧値、電流値、及び温度をそれぞれ取得する電圧値取得部、電流値取得部、及び温度取得部、
前記電圧値、前記電流値、及び前記温度から、前記複数の単電池の全体の実放電容量を算出する演算部、並びに
前記全体の実放電容量が所定の値よりも小さくなったときに、前記複数の単電池のうちの少なくとも一つの単電池の電圧が不可逆反応の開始電圧以下、かつ前記不可逆反応の終了電圧よりも大きい電圧になるように、前記複数の単電池の全体を放電させる、放電制御部を有し、かつ
前記単電池が、全固体リチウム二次単電池である、
二次電池システム。
本開示の二次電池システムは、
直列に接続されている複数の単電池、
複数の単電池の全体の電圧値、電流値、及び温度をそれぞれ取得する電圧値取得部、電流値取得部、及び温度取得部、
電圧値、電流値、及び温度から、複数の単電池の全体の実放電容量を算出する演算部、並びに
全体の実放電容量が所定の値よりも小さくなったときに、複数の単電池のうちの少なくとも一つの単電池の電圧が不可逆反応の開始電圧以下、かつ不可逆反応の終了電圧よりも大きい電圧になるように、複数の単電池の全体を放電させる、放電制御部を有し、かつ
単電池が、全固体リチウム二次単電池である。
直列に接続されている複数の単電池の全体の電圧値、電流値、及び温度をそれぞれ取得し、
電圧値、電流値、及び温度から、複数の単電池の全体の実放電容量を算出し、そして
全体の実放電容量が所定の値よりも小さくなったときに、複数の単電池のうちの少なくとも一つの単電池の電圧が不可逆反応の開始電圧以下、かつ不可逆反応の終了電圧よりも大きい電圧になるように、複数の単電池の全体を放電させる。なお、単電池が、全固体リチウム二次単電池である。
本開示の二次電池システム及び二次電池制御方法は、複数の単電池の全体の利用可能な電気量の低下が、複数の単電池の間での充電状態のバラツキによるものなのか、又は個々の単電池の劣化によるものなのかを判断する追加制御を更に含むことができる。
本開示にかかる単電池は、全固体リチウム二次単電池である。このような単電池の構成は、特に限定されず、使用用途・目的に応じて設定すればよい。一例として、単電池は、正極集電体層、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層、及び負極集電体層をこの順で積層することによって、構成されうる。
集電体層は、活物質層の、電解質層が積層される活物質層の面と反対側の面上に積層される。活物質層が正極活物質層である場合には、そこに積層される集電体層は、正極集電体層であり、活物質層が負極活物質層である場合には、そこに積層される集電体層は、負極集電体層である。また、全固体電池積層体がバイポーラ型である場合、正極/負極集電体層を用いることができる。ここで、「正極/負極集電体層」とは、いずれの電極(正極又は負極)としても役割を果たせるものを意味し、すなわち、バイポーラ型の全固体電池積層体の場合に、正極活物質層と負極活物質層とが共有できる集電体層を意味する。
正極活物質層は、少なくとも正極活物質を含み、好ましくは後述する固体電解質を更に含む。そのほか、使用用途や使用目的等に合わせて、例えば、導電助剤又はバインダー等の全固体電池の正極活物質層に用いられる添加剤を含むことができる。
本開示において用いられる正極活物質の材料として、特に限定されず、公知のものが用いられる。例えば、正極活物質は、コバルト酸リチウム(LiCoO2)、ニッケル酸リチウム(LiNiO2)、マンガン酸リチウム(LiMn2O4)、LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2、Li1+xMn2-x-yMyO4(Mは、Al、Mg、Co、Fe、Ni、及びZnから選ばれる1種以上の金属元素)で表される組成の異種元素置換Li-Mnスピネル、又は硫化物系(LixS若しくはLixMS2[M=Fe、Ti等])等であってよいが、これらに限定されない。
導電助剤としては、特に限定されず、公知のものが用いられる。例えば、導電助剤は、VGCF(気相成長法炭素繊維、Vapor Grown Carbon Fiber)及びカーボンナノ繊維等の炭素材並びに金属材等であってよいが、これらに限定されない。
バインダーとしては、特に限定されず、公知のものが用いられる。例えば、バインダーは、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ブタジエンゴム(BR)若しくはスチレンブタジエンゴム(SBR)等の材料、又はこれらの組合せであってよいが、これらに限定されない。
固体電解質層は、少なくとも固体電解質を含む。固体電解質として、特に限定されず、全固体電池の固体電解質として利用可能な材料を用いることができる。例えば、固体電解質は、硫化物固体電解質、酸化物固体電解質、又はポリマー電解質等であってよいが、これらに限定されない。
硫化物固体電解質の例として、例えば、Li2S-SiS2、LiI-Li2S-SiS2、LiI-Li2S-P2S5、LiI-LiBr-Li2S-P2S5、Li2S-P2S5-LiI-LiBr、Li2S-P2S5-GeS2、LiI-Li2S-P2O5、LiI-Li3PO4-P2S5、及びLi2S-P2S5等;硫化物系結晶質固体電解質、例えば、Li10GeP2S12、Li7P3S11、Li3PS4、及びLi3.25P0.75S4等;並びにこれらの組み合わせを挙げることができる。
酸化物固体電解質の例として、Li7La3Zr2O12、Li7-xLa3Zr1-xNbxO12、Li7-3xLa3Zr2AlxO12、Li3xLa2/3-xTiO3、Li1+xAlxTi2-x(PO4)3、Li1+xAlxGe2-x(PO4)3、Li3PO4、及びLi3+xPO4-xNx(LiPON)等が挙げられるが、これらに限定されない。
ポリマー電解質としては、ポリエチレンオキシド(PEO)、ポリプロピレンオキシド(PPO)、及びこれらの共重合体等が挙げられるが、これらに限定されない。
負極活物質層は、少なくとも負極活物質を含み、好ましくは上述した固体電解質を更に含む。そのほか、使用用途や使用目的等に合わせて、導電助剤又はバインダー等の全固体電池の負極活物質層に用いられる添加剤を含むことができる。
本開示において用いられる負極活物質の材料として、特に限定されず、リチウムイオン等の金属イオンを吸蔵及び放出可能であることが好ましい。例えば、Li、Sn、Si若しくはInなどの金属、リチウムとチタンとの合金、又はハードカーボン、ソフトカーボン若しくはグラファイトなどの炭素材料などが挙げられるが、これらに限定されない。
負極活物質層に用いられる固体電解質、導電助剤、バインダーなどその他の添加剤については、正極活物質層及び固体電解質層に関して説明したものを適宜採用することができる。
1a、1b、1x、1y 単電池
2 電圧値取得部
3 電流値取得部
4 温度取得部
5 演算部
6 放電制御部
7、8 スイッチ
9 抵抗
10 二次電池システム
100 追加制御
Claims (2)
- 直列に接続されている複数の単電池、
前記複数の単電池の全体の電圧値、電流値、及び温度をそれぞれ取得する電圧値取得部、電流値取得部、及び温度取得部、
前記電圧値、前記電流値、及び前記温度から、前記複数の単電池の全体の実放電容量Qを算出する演算部、並びに
前記全体の実放電容量Qが第1の所定の値よりも小さくなったときに、前記複数の単電池のうちの少なくとも一つの単電池の電圧が不可逆反応の開始電圧以下、かつ前記不可逆反応の終了電圧よりも大きい電圧になるように、前記複数の単電池の全体を放電させて、前記複数の単電池の間の充電状態のバラツキを減少させる又は解消する、放電制御部を有し、かつ
前記単電池が、全固体リチウム二次単電池である、
二次電池システム。 - 前記放電制御部によって前記複数の単電池の全体を放電させた後で、
前記電圧値取得部、前記電流値取得部、及び前記温度取得部が、前記複数の単電池の全体を放電させた後の、前記複数の単電池の全体の電圧値、電流値、及び温度をそれぞれ取得し、
前記演算部が、前記複数の単電池の全体を放電させた後の、前記電圧値、前記電流値、及び前記温度から、前記複数の単電池の全体を放電させた後の、前記複数の単電池の全体の実放電容量Q’を算出し、
前記複数の単電池の全体を放電させる前の、前記複数の単電池の全体の実放電容量Qと、前記複数の単電池の全体を放電させた後の、前記複数の単電池の全体の実放電容量Q’との差が、第2の所定の値よりも小さい場合に、個々の前記単電池の劣化発生を示すダイアログを表示することによって、
請求項1に記載の二次電池システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018039416A JP7003745B2 (ja) | 2018-03-06 | 2018-03-06 | 二次電池システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018039416A JP7003745B2 (ja) | 2018-03-06 | 2018-03-06 | 二次電池システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019153529A JP2019153529A (ja) | 2019-09-12 |
JP7003745B2 true JP7003745B2 (ja) | 2022-01-21 |
Family
ID=67946866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018039416A Active JP7003745B2 (ja) | 2018-03-06 | 2018-03-06 | 二次電池システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7003745B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20240006672A1 (en) | 2020-11-03 | 2024-01-04 | Maroo On Inc. | Battery discharge apparatus and discharging method thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000215923A (ja) | 1999-01-25 | 2000-08-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池劣化判定装置 |
JP2011159545A (ja) | 2010-02-02 | 2011-08-18 | Toyota Motor Corp | リチウムイオン二次電池の充放電制御装置 |
JP2012248414A (ja) | 2011-05-27 | 2012-12-13 | Toyota Motor Corp | 固体二次電池システムおよび再生固体二次電池の製造方法 |
JP2017037734A (ja) | 2015-08-07 | 2017-02-16 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池システム |
JP2017195169A (ja) | 2015-06-16 | 2017-10-26 | 株式会社リコー | 記憶装置、制御装置及び移動体 |
-
2018
- 2018-03-06 JP JP2018039416A patent/JP7003745B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000215923A (ja) | 1999-01-25 | 2000-08-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池劣化判定装置 |
JP2011159545A (ja) | 2010-02-02 | 2011-08-18 | Toyota Motor Corp | リチウムイオン二次電池の充放電制御装置 |
JP2012248414A (ja) | 2011-05-27 | 2012-12-13 | Toyota Motor Corp | 固体二次電池システムおよび再生固体二次電池の製造方法 |
JP2017195169A (ja) | 2015-06-16 | 2017-10-26 | 株式会社リコー | 記憶装置、制御装置及び移動体 |
JP2017037734A (ja) | 2015-08-07 | 2017-02-16 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019153529A (ja) | 2019-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102655245B (zh) | 锂二次电池的异常充电状态检测装置以及检查方法 | |
CN104137324B (zh) | 二次电池的控制装置和充电状态检测方法 | |
JP6135110B2 (ja) | 二次電池の制御装置、充電制御方法およびsoc検出方法 | |
JP5574115B2 (ja) | リチウムイオン電池の状態管理方法 | |
US11085970B2 (en) | Secondary battery degradation state estimation method, degradation state estimation device, control method, and control system | |
JP5191502B2 (ja) | リチウムイオン二次電池システムおよびリチウムイオン二次電池 | |
EP3033797B1 (en) | Li/metal battery with shape change control | |
EP2874272B1 (en) | Charging control method for secondary cell and charging control device for secondary cell | |
US20240113347A1 (en) | Battery system | |
US20240248143A1 (en) | Battery system | |
CN110277595B (zh) | 二次电池系统和二次电池控制方法 | |
JP7003745B2 (ja) | 二次電池システム | |
JP2020161300A (ja) | 全固体二次電池システム | |
WO2023188573A1 (ja) | 電池の劣化状態推定装置、劣化抑制システム、劣化状態推定方法、劣化抑制方法 | |
WO2022034717A1 (ja) | 容量回復装置およびプログラム | |
JP2017127168A (ja) | 鉛蓄電池の充電方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200421 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210309 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210420 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210611 |
|
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: 20211130 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211213 |