JP7070043B2 - 電池情報処理システム、電池モジュールの特性評価方法、および、組電池の製造方法 - Google Patents
電池情報処理システム、電池モジュールの特性評価方法、および、組電池の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7070043B2 JP7070043B2 JP2018084932A JP2018084932A JP7070043B2 JP 7070043 B2 JP7070043 B2 JP 7070043B2 JP 2018084932 A JP2018084932 A JP 2018084932A JP 2018084932 A JP2018084932 A JP 2018084932A JP 7070043 B2 JP7070043 B2 JP 7070043B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery module
- circuit
- battery
- resistance
- constant
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/389—Measuring internal impedance, internal conductance or related variables
-
- 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
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/367—Software therefor, e.g. for battery testing using modelling or look-up tables
-
- 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
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0404—Machines for assembling batteries
-
- 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
- H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- 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
- H01M10/4285—Testing apparatus
-
- 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
- H01M10/42—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
- H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- 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
- H01M10/34—Gastight accumulators
- H01M10/345—Gastight metal hydride accumulators
-
- 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
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
- H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
-
- 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
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
- H01M2010/4278—Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Description
図1は、本実施の形態における組電池の回収から製造・販売までの物流の一態様を示す図である。以下では、図1に示される物流の態様を「電池物流モデル」と称する。図2は、図1に示した電池物流モデルにおける処理の流れを示すフローチャートである。
図4は、電池情報処理システム200の構成を示す図である。電池情報処理システム200は、測定装置210と、曲線記憶装置220と、相関関係記憶装置230と、解析装置240と、表示装置250とを備える。これら各装置は、互いに独立した装置として構成されていてもよいし、1台の装置として構成されていてもよい。
続いて、モジュールMの再利用態様を判定するための処理フローについて詳細に説明する。
ZCPE1=1/{(jω)p1×T1} …(1)
ZCPE2=1/{(jω)p2×T2} …(2)
Q=a×F+b …(3)
続いて、図4~図10に示した電池モジュールの特性評価方法(交流インピーダンス測定結果の解析方法)の適用が好ましい条件について説明する。
最後に、本実施の形態におけるモジュールの再利用態様の判定方法による満充電容量の算出精度について説明する。
Claims (5)
- 複数の二次電池を含む電池モジュールの満充電容量および内部抵抗のうちの少なくとも一方を算出するための情報を処理する電池情報処理システムであって、
前記電池モジュールの交流インピーダンスを第1~第8の回路定数を用いて表現する等価回路モデルが記憶された記憶装置と、
前記電池モジュールの正極の劣化度合いを示す正極時定数と、前記電池モジュールの負極の劣化度合いを示す負極時定数との比が所定値よりも小さい場合に、前記電池モジュールの交流インピーダンス測定結果がプロットされたナイキストプロットに対するフィッティング処理により前記第1~第8の回路定数を算出し、算出された前記第1~第8の回路定数を含む前記等価回路モデルに基づいて前記電池モジュールの満充電容量および内部抵抗のうちの少なくとも一方を算出する解析装置とを備え、
前記第1の回路定数は、前記電池モジュールの接合インダクタンスであり、
前記第2の回路定数は、前記電池モジュールの接合抵抗であり、
前記第3の回路定数は、前記電池モジュールの溶液抵抗であり、
前記第4の回路定数は、前記電池モジュールの電荷移動抵抗であり、
前記第5の回路定数は、前記電池モジュールの拡散抵抗のCPE(Constant Phase Element)指数であり、
前記第6の回路定数は、前記電池モジュールの拡散抵抗のCPE定数であり、
前記第7の回路定数は、前記電池モジュールの電気二重層容量のCPE指数であり、
前記第8の回路定数は、前記電池モジュールの電気二重層容量のCPE定数である、電池情報処理システム。 - 前記等価回路モデルにおいて、
前記接合インダクタンスと前記接合抵抗とは、互いに並列に接続され、
前記溶液抵抗は、前記接合インダクタンスと前記接合抵抗との並列回路に直列に接続され、
前記電荷移動抵抗と前記拡散抵抗とは、直列に接続され、
前記電気二重層容量は、前記電荷移動抵抗と前記拡散抵抗との直列回路に並列に接続され、
前記接合インダクタンス、前記接合抵抗および前記溶液抵抗を含む合成回路と、前記電荷移動抵抗、前記拡散抵抗および前記電気二重層容量を含む合成回路とは、直列に接続されている、請求項1に記載の電池情報処理システム。 - 前記複数の二次電池の各々は、ニッケル水素電池である、請求項1または2に記載の電池情報処理システム。
- 複数の二次電池を含む電池モジュールの交流インピーダンス測定結果からナイキストプロットをコンピュータが取得するステップと、
前記電池モジュールの正極の劣化度合いを示す正極時定数と、前記電池モジュールの負極の劣化度合いを示す負極時定数との比が所定値よりも小さい場合に、前記ナイキストプロットに対するフィッティング処理により、前記電池モジュールの交流インピーダンスの等価回路モデルに含まれる第1~第8の回路定数を前記コンピュータが算出するステップと、
前記第1~第8の回路定数を含む前記等価回路モデルに基づいて前記電池モジュールの満充電容量および内部抵抗のうちの少なくとも一方を前記コンピュータが算出するステップとを含み、
前記第1の回路定数は、前記電池モジュールの接合インダクタンスであり、
前記第2の回路定数は、前記電池モジュールの接合抵抗であり、
前記第3の回路定数は、前記電池モジュールの溶液抵抗であり、
前記第4の回路定数は、前記電池モジュールの電荷移動抵抗であり、
前記第5の回路定数は、前記電池モジュールの拡散抵抗のCPE指数であり、
前記第6の回路定数は、前記電池モジュールの拡散抵抗のCPE定数であり、
前記第7の回路定数は、前記電池モジュールの電気二重層容量のCPE指数であり、
前記第8の回路定数は、前記電池モジュールの電気二重層容量のCPE定数である、電池モジュールの特性評価方法。 - 複数の二次電池を含む電池モジュールの交流インピーダンス測定結果からナイキストプロットをコンピュータが取得するステップと、
前記電池モジュールの正極の劣化度合いを示す正極時定数と、前記電池モジュールの負極の劣化度合いを示す負極時定数との比が所定値よりも小さい場合に、前記ナイキストプロットに対するフィッティング処理により、前記電池モジュールの交流インピーダンスの等価回路モデルに含まれる第1~第8の回路定数を前記コンピュータが算出するステップと、
前記第1~第8の回路定数を含む前記等価回路モデルに基づいて前記電池モジュールの満充電容量または内部抵抗を前記コンピュータが算出するステップと、
前記算出するステップにより算出された満充電容量が基準容量以上である場合、または、前記算出するステップにより算出された内部抵抗が基準抵抗以下である場合には、当該電池モジュールを組電池の再利用に使用可能であると前記コンピュータが判定するステップとを含み、
前記第1の回路定数は、前記電池モジュールの接合インダクタンスであり、
前記第2の回路定数は、前記電池モジュールの接合抵抗であり、
前記第3の回路定数は、前記電池モジュールの溶液抵抗であり、
前記第4の回路定数は、前記電池モジュールの電荷移動抵抗であり、
前記第5の回路定数は、前記電池モジュールの拡散抵抗のCPE指数であり、
前記第6の回路定数は、前記電池モジュールの拡散抵抗のCPE定数であり、
前記第7の回路定数は、前記電池モジュールの電気二重層容量のCPE指数であり、
前記第8の回路定数は、前記電池モジュールの電気二重層容量のCPE定数である、組電池の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018084932A JP7070043B2 (ja) | 2018-04-26 | 2018-04-26 | 電池情報処理システム、電池モジュールの特性評価方法、および、組電池の製造方法 |
US16/392,786 US11215671B2 (en) | 2018-04-26 | 2019-04-24 | Battery information processing system, battery assembly, method of evaluating characteristic of battery module, and method of manufacturing battery assembly |
CN201910331592.8A CN110416634B (zh) | 2018-04-26 | 2019-04-24 | 电池信息处理系统、电池组、电池模块的特性评价方法以及电池组的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018084932A JP7070043B2 (ja) | 2018-04-26 | 2018-04-26 | 電池情報処理システム、電池モジュールの特性評価方法、および、組電池の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019191029A JP2019191029A (ja) | 2019-10-31 |
JP7070043B2 true JP7070043B2 (ja) | 2022-05-18 |
Family
ID=68291019
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018084932A Active JP7070043B2 (ja) | 2018-04-26 | 2018-04-26 | 電池情報処理システム、電池モジュールの特性評価方法、および、組電池の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11215671B2 (ja) |
JP (1) | JP7070043B2 (ja) |
CN (1) | CN110416634B (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7070044B2 (ja) * | 2018-04-26 | 2022-05-18 | トヨタ自動車株式会社 | 電池情報処理システム、電池モジュールの満充電容量算出方法、電池モジュールの内部抵抗算出方法、および、組電池の製造方法 |
JP7020273B2 (ja) * | 2018-04-26 | 2022-02-16 | トヨタ自動車株式会社 | 電池情報処理システム、組電池、電池モジュールの容量算出方法、および、組電池の製造方法 |
JP7070224B2 (ja) * | 2018-08-08 | 2022-05-18 | トヨタ自動車株式会社 | 電池情報処理システムおよび電池情報処理方法 |
CN111398835B (zh) * | 2020-03-16 | 2021-07-16 | 联想(北京)有限公司 | 一种信息处理方法和系统 |
JP2022029866A (ja) * | 2020-08-05 | 2022-02-18 | 日置電機株式会社 | 状態測定装置、状態測定方法及びプログラム |
JP2022056280A (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-08 | 茂 佐野 | 蓄電池充放電制御方法 |
CN113884889B (zh) * | 2021-10-29 | 2024-04-26 | 章鱼博士智能技术(上海)有限公司 | 一种电池安全预警的方法、装置、存储介质及电子设备 |
WO2023140277A1 (ja) * | 2022-01-19 | 2023-07-27 | 学校法人東京理科大学 | 電子機器および測定方法 |
JP7385696B2 (ja) | 2022-03-23 | 2023-11-22 | 本田技研工業株式会社 | 測定装置、測定方法、及びプログラム |
CN116298912B (zh) * | 2023-03-08 | 2023-12-12 | 上海玫克生储能科技有限公司 | 电池微短路电路模型的建立方法、系统、设备及介质 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019191030A (ja) | 2018-04-26 | 2019-10-31 | トヨタ自動車株式会社 | 電池情報処理システム、組電池、電池モジュールの特性評価方法、および、組電池の製造方法 |
JP7020273B2 (ja) | 2018-04-26 | 2022-02-16 | トヨタ自動車株式会社 | 電池情報処理システム、組電池、電池モジュールの容量算出方法、および、組電池の製造方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003317810A (ja) | 2002-04-18 | 2003-11-07 | Toyota Motor Corp | 電池の特性評価方法 |
CN102565531B (zh) * | 2012-02-07 | 2014-06-11 | 天津大学 | 用于压电换能器动态参数测量仪的测量方法 |
JP6382663B2 (ja) * | 2014-09-25 | 2018-08-29 | プライムアースEvエナジー株式会社 | 電池状態判定方法及び電池状態判定装置 |
JP2016085062A (ja) * | 2014-10-23 | 2016-05-19 | エンネット株式会社 | 電池劣化判定装置及び方法 |
JP6513528B2 (ja) * | 2015-08-26 | 2019-05-15 | プライムアースEvエナジー株式会社 | 電池状態測定方法及び電池状態測定装置 |
CN107862125B (zh) * | 2017-11-02 | 2021-04-09 | 华北电力大学 | 一种多晶硅光伏组件载波频段交流阻抗参数的计算方法 |
-
2018
- 2018-04-26 JP JP2018084932A patent/JP7070043B2/ja active Active
-
2019
- 2019-04-24 US US16/392,786 patent/US11215671B2/en active Active
- 2019-04-24 CN CN201910331592.8A patent/CN110416634B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019191030A (ja) | 2018-04-26 | 2019-10-31 | トヨタ自動車株式会社 | 電池情報処理システム、組電池、電池モジュールの特性評価方法、および、組電池の製造方法 |
JP7020273B2 (ja) | 2018-04-26 | 2022-02-16 | トヨタ自動車株式会社 | 電池情報処理システム、組電池、電池モジュールの容量算出方法、および、組電池の製造方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
中山将伸,「ACインピーダンス法によるリチウムイオン電池電極反応の素過程解析」,表面科学,2012年02月10日,Vol. 33, No. 2,pp. 87-92,DOI: https://doi.org/10.1380/jsssj.33.87 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190331737A1 (en) | 2019-10-31 |
JP2019191029A (ja) | 2019-10-31 |
CN110416634B (zh) | 2022-08-16 |
US11215671B2 (en) | 2022-01-04 |
CN110416634A (zh) | 2019-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7070043B2 (ja) | 電池情報処理システム、電池モジュールの特性評価方法、および、組電池の製造方法 | |
JP7070044B2 (ja) | 電池情報処理システム、電池モジュールの満充電容量算出方法、電池モジュールの内部抵抗算出方法、および、組電池の製造方法 | |
JP7020273B2 (ja) | 電池情報処理システム、組電池、電池モジュールの容量算出方法、および、組電池の製造方法 | |
JP2020020604A (ja) | 電池情報処理システム、二次電池の容量推定方法、ならびに、組電池、および、その組電池の製造方法 | |
JP7153196B2 (ja) | 電池特性評価装置、および電池特性評価方法 | |
JP6988728B2 (ja) | 電池情報処理システム、二次電池の容量推定方法、および、組電池の製造方法 | |
JP7157909B2 (ja) | 電池容量の推定方法、および電池容量の推定装置 | |
JP7157908B2 (ja) | 電池容量の推定方法および電池容量の推定装置 | |
CN110867623B (zh) | 电池信息处理系统、电池信息处理方法以及电池组及其制造方法 | |
US20220397611A1 (en) | Battery capacity estimation method and battery capacity estimation system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201124 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211027 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211109 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211227 |
|
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: 20220405 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220418 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7070043 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |