JP7208272B2 - Controller and its use - Google Patents
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Description
本発明は、制御装置およびその利用に関する。 The present invention relates to a control device and its use.
特開2016-225206号公報には、使用中の二次電池における電解液の塩濃度に基づいて、該二次電池の劣化状態を推定する方法が開示されている。同公報に記載の方法では、まず、使用中の二次電池の温度の変化やSOC(state of charge)の変化に基づいて電極体の体積膨張率を算出し、さらに電解液の塩濃度を算出する。そして、このような塩濃度の算出値から、二次電池の内部抵抗の増加量を算出している。そして、算出された内部抵抗の増加量をもとに、二次電池の充放電を制御することが提案されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-225206 discloses a method of estimating the state of deterioration of a secondary battery in use based on the salt concentration of the electrolyte in the secondary battery. In the method described in the publication, first, the volume expansion rate of the electrode body is calculated based on the temperature change and the SOC (state of charge) change of the secondary battery in use, and then the salt concentration of the electrolyte is calculated. do. Then, the amount of increase in the internal resistance of the secondary battery is calculated from the calculated value of the salt concentration. Then, it is proposed to control charging and discharging of the secondary battery based on the calculated amount of increase in internal resistance.
一方、特許第6447029号公報には、電池ケースを備える二次電池の、電池ケース内でのガス発生に起因した劣化状態を、該二次電池の膨らみ量として推定する方法が開示されている。同公報に記載の方法では、推定対象たる二次電池の温度、SOC等に基づいて、該二次電池の膨らみ量を算出する。そして、算出された膨らみ量をもとに、二次電池の通電を停止させること等が提案されている。 On the other hand, Japanese Patent No. 6447029 discloses a method of estimating the deterioration state of a secondary battery having a battery case due to gas generation in the battery case as the expansion amount of the secondary battery. In the method described in the publication, the swelling amount of the secondary battery to be estimated is calculated based on the temperature, SOC, and the like of the secondary battery. Then, it is proposed to stop energization of the secondary battery based on the calculated swelling amount.
ところで、本発明者は、電極体および電解液が電池ケース内に収容された構成の非水電解液二次電池について、使用中の劣化状態をより高い精度で推定したいと考えている。 By the way, the present inventor wishes to estimate the state of deterioration during use of a non-aqueous electrolyte secondary battery in which an electrode assembly and an electrolyte are housed in a battery case with higher accuracy.
ここで開示される制御装置は、正極シートと負極シートとがセパレータを介して重ねられた電極体と、電解液とが電池ケースに収容された非水電解液二次電池の劣化状態を推定する制御装置である。この制御装置は、非水電解液二次電池の初期状態における電極体への電解液の含浸状態に基づいて選定された、非水電解液二次電池の劣化を推定するための劣化推定マップを記憶している。この制御装置は、劣化推定マップに基づいて、非水電解液二次電池の劣化状態を推定するように構成されている。かかる構成の制御装置によれば、推定対象となる非水電解液二次電池の初期状態における電極体への電解液の含浸状態に基づいて劣化推定マップを選択された劣化推定マップを使用するように構成されているため、非水電解液二次電池の劣化状態をより高い精度で推定することができる。 The control device disclosed herein estimates the deterioration state of a non-aqueous electrolyte secondary battery in which an electrode body in which a positive electrode sheet and a negative electrode sheet are stacked with a separator interposed therebetween and an electrolyte is housed in a battery case. It is a control device. This control device prepares a deterioration estimation map for estimating the deterioration of the non-aqueous electrolyte secondary battery, which is selected based on the impregnation state of the electrolyte into the electrode body in the initial state of the non-aqueous electrolyte secondary battery. I remember. This control device is configured to estimate the deterioration state of the non-aqueous electrolyte secondary battery based on the deterioration estimation map. According to the control device having such a configuration, the degradation estimation map is selected based on the impregnation state of the electrolyte into the electrode body in the initial state of the non-aqueous electrolyte secondary battery to be estimated. , the deterioration state of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be estimated with higher accuracy.
劣化推定マップには、非水電解液二次電池の温度とSOCと劣化係数との関係が記録されていてもよい。かかる構成によると、非水電解液二次電池の劣化状態をより高い精度で推定することができる。 The deterioration estimation map may record the relationship between the temperature, SOC, and deterioration coefficient of the non-aqueous electrolyte secondary battery. According to such a configuration, the deterioration state of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be estimated with higher accuracy.
制御装置は、劣化推定マップに基づいて導き出される非水電解液二次電池の劣化状態に基づいて、非水電解液二次電池の充放電の制御値を決定する制御マップをさらに記憶していてもよい。ここで、制御装置は、劣化推定マップに基づいて推定された劣化状態と制御マップとに基づいて非水電解液二次電池の充放電を制御するように構成されていてもよい。かかる構成によると、非水電解液二次電池の充放電をよりよく制御することができる。 The control device further stores a control map for determining control values for charging and discharging the non-aqueous electrolyte secondary battery based on the deterioration state of the non-aqueous electrolyte secondary battery derived based on the deterioration estimation map. good too. Here, the control device may be configured to control charging and discharging of the non-aqueous electrolyte secondary battery based on the deterioration state estimated based on the deterioration estimation map and the control map. With such a configuration, it is possible to better control charging and discharging of the non-aqueous electrolyte secondary battery.
制御装置は、複数の劣化推定マップが予め記憶されていてもよい。ここで、制御装置は、制御対象となる非水電解液二次電池の初期状態における電極体への電解液の含浸状態に基づいて、複数の劣化推定マップのうち当該制御対象となる非水電解液二次電池に適した劣化推定マップが選定されるように構成されていてもよい。かかる構成によると、非水電解液二次電池の劣化状態をより高い精度で推定することができる。 A plurality of degradation estimation maps may be stored in advance in the control device. Here, based on the impregnation state of the electrolyte into the electrode body in the initial state of the non-aqueous electrolyte secondary battery to be controlled, the control device selects the non-aqueous electrolyte to be controlled from among the plurality of deterioration estimation maps. It may be configured such that a deterioration estimation map suitable for the liquid secondary battery is selected. According to such a configuration, the deterioration state of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be estimated with higher accuracy.
他の形態として、制御装置は、基準となる劣化推定マップと、基準となる劣化推定マップを補正する複数の補正マップとが予め記憶されていてもよい。ここで、制御装置は、制御対象となる非水電解液二次電池の初期状態における電極体への電解液の含浸状態に基づいて、複数の補正マップのうち基準となる劣化推定マップを補正するための補正マップが選定されるように構成されていてもよい。かかる構成によると、制御の対象となる非水電解液二次電池の劣化状態を推定するために、劣化推定マップをより最適化しやすくなる。 As another form, the control device may store in advance a reference deterioration estimation map and a plurality of correction maps for correcting the reference deterioration estimation map. Here, the control device corrects the reference degradation estimation map among the plurality of correction maps based on the impregnation state of the electrolyte into the electrode body in the initial state of the non-aqueous electrolyte secondary battery to be controlled. It may be configured such that a correction map for is selected. According to such a configuration, it becomes easier to optimize the deterioration estimation map in order to estimate the deterioration state of the non-aqueous electrolyte secondary battery to be controlled.
劣化推定マップは、さらに非水電解液二次電池の初期状態における内圧に基づいて選定されてもよい。本発明者の検討により、非水電解液二次電池の内圧は、該電池の劣化に寄与し得ることがわかっている。そのため、かかる構成によると、非水電解液二次電池の劣化状態をさらに高い精度で推定することができる。 The deterioration estimation map may also be selected based on the internal pressure in the initial state of the non-aqueous electrolyte secondary battery. The present inventors have found that the internal pressure of a non-aqueous electrolyte secondary battery can contribute to deterioration of the battery. Therefore, according to such a configuration, the deterioration state of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be estimated with higher accuracy.
ここで開示される二次電池システムは、正極活物質層を含む正極シートと負極活物質層を含む負極シートとがセパレータを介して重ねられた電極体と、電解液と、前記電極体および前記電解液を収容する電池ケースと、を備える二次電池、二次電池の充電と放電とを行う充放電手段、および、上記制御装置を備える。当該二次電池システムでは、非水電解液二次電池の劣化状態をより高い精度で推定することができる。そのため、非水電解液二次電池の充放電を、該電池の劣化状態に応じてより適切に制御することができる。 The secondary battery system disclosed herein includes an electrode body in which a positive electrode sheet including a positive electrode active material layer and a negative electrode sheet including a negative electrode active material layer are stacked with a separator interposed therebetween; an electrolyte; a secondary battery comprising a battery case containing an electrolytic solution; charging and discharging means for charging and discharging the secondary battery; and the control device. In the secondary battery system, the state of deterioration of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be estimated with higher accuracy. Therefore, charging and discharging of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be controlled more appropriately according to the state of deterioration of the battery.
以下、本発明の一実施形態を説明する。なお、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、図面における寸法関係(長さ、幅、厚み等)は実際の寸法関係を反映するものではない。なお、本明細書において、「二次電池」とは、繰り返し充放電可能な蓄電デバイス一般をいい、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等のいわゆる蓄電池(即ち、化学電池)の他、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ(即ち、物理電池)を包含する。
本明細書において数値範囲を示す「A~B」の表記は、A以上B以下を意味し、Aを上回るものでBを下回るものを包含する。
An embodiment of the present invention will be described below. In the drawings below, members and portions having the same function are denoted by the same reference numerals. Also, the dimensional relationships (length, width, thickness, etc.) in the drawings do not reflect the actual dimensional relationships. In this specification, the term "secondary battery" generally refers to an electricity storage device that can be repeatedly charged and discharged, and includes so-called storage batteries (i.e., chemical batteries) such as lithium-ion secondary batteries, nickel-hydrogen batteries, and nickel-cadmium batteries. In addition, capacitors such as electric double layer capacitors (that is, physical batteries) are included.
In the present specification, the notation of "A to B" indicating a numerical range means from A to B and includes those exceeding A and below B.
図1は、一実施形態に係る制御装置のブロック図である。図1に示されるように、二次電池システム1は、二次電池100、充放電手段200、および制御装置300を備える。二次電池100は、電極体、電解液(非水電解液)、および電池ケースを備える、いわゆる非水電解液二次電池である。二次電池100の種類は、少なくとも上記構成を有していれば特に限定されないが、例えばリチウムイオン二次電池である。
FIG. 1 is a block diagram of a control device according to one embodiment. As shown in FIG. 1 ,
図2は、非水電解液二次電池の構成を模式的に表す断面図である。図2に示されるように、二次電池100(以下、「非水電解液二次電池100」ともいう。)は、一対の矩形幅広面を有する扁平形状の捲回電極体20(以下、単に「電極体20」ともいう。)と非水電解液(図示せず)とが扁平な角形の電池ケース(即ち外装容器)30に収容されることにより構築されている。電池ケース30には、外部接続用の正極端子42および負極端子44と、電池ケース30の内圧が所定レベル以上に上昇した場合に該内圧を開放するように設定された薄肉の安全弁36とが設けられている。正負極端子42,44はそれぞれ正負極集電板42a,44aと電気的に接続されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a non-aqueous electrolyte secondary battery. As shown in FIG. 2, a secondary battery 100 (hereinafter also referred to as "non-aqueous electrolyte
電極体20は、正極シート50と、負極シート60とが、2枚の長尺状のセパレータシート70を介して重ね合わされて長手方向に捲回された形態を有する。正極シート50は、長尺状の正極集電体52の片面または両面(ここでは両面)に長手方向に沿って正極活物質層54が形成された構成を有する。負極シート60は、長尺状の負極集電体62の片面または両面(ここでは両面)に長手方向に沿って負極活物質層64が形成されている構成を有する。正極活物質層非形成部分52a(すなわち、正極活物質層54が形成されずに正極集電体52が露出した部分)および負極活物質層非形成部分62a(すなわち、負極活物質層64が形成されずに負極集電体62が露出した部分)は、電極体20の捲回軸方向(すなわち、上記長手方向に直交するシート幅方向)の両端から外方にはみ出すように形成されている。正極活物質層非形成部分52aおよび負極活物質層非形成部分62aには、それぞれ正極集電板42aおよび負極集電板44aが接合されている。なお、電池ケースおよび電極体の構成材料等については、この種の二次電池に使用されるものを特に制限なく使用することができ、本発明を特徴づけるものではないため、ここでの詳細な記載を省略する。
The
充放電手段200は、非水電解液二次電池100の充電と放電とを行うように構成されている。充放電手段200は、非水電解液二次電池100の充放電を行うことができればよく、この種の二次電池の充放電のために用いられるものを、特に制限なく使用することができる。充放電手段200の構成そのものは、本発明を特徴づけるものではないため、ここでの詳細な記載を省略する。
The charging/discharging
制御装置300は、非水電解液二次電池100の劣化状態を推定し、かつ、充放電を制御するように構成されている。制御装置300は、処理プログラムを実行するCPUと、該処理プログラムを記憶するROMと、データを一時的に記憶するRAMと、入出力ポートおよび通信ポートと、各種センサとを備えている。制御装置300の各構成および処理は、コンピュータによって具現化されるデータを予め定められた形式で記憶するデータベース、データ構造、予め定められたプログラムに従って所定の演算処理を行う処理モジュール等として、または、それらの一部として具現化され得る。また、制御装置300の処理は、このような外部のコンピュータと協働で行われてもよい。例えば、制御装置300に記憶される情報または一部の情報を、外部のコンピュータが記憶してもよいし、制御装置300が実行する処理または処理の一部を、外部のコンピュータが実行してもよい。
The
制御装置300は、非水電解液二次電池100の劣化状態を推定し、かつ、充放電を制御するための機能ブロックとして、検知部、電池情報取得部、マップ情報記憶部、劣化状態推定部、記憶部、および制御部を有する。
The
検知部は、非水電解液二次電池100の電流値(Ib)、電圧値(Vb)、および温度(Tb)を検知できるように構成されており、第1検知部301、第2検知部302、および第3検知部303を備え得る。第1検知部301は、非水電解液二次電池100と直列に接続される電流計(図示なし)と接続されており、電流値(Ib)を検知することができる。第2検知部302は、非水電解液二次電池100と並列に接続される電圧計(図示なし)と接続されており、電圧値(Vb)を検知することができる。第3検知部303は、温度センサ(図示なし)と接続されており、温度(Tb)を検知することができる。
The detection unit is configured to detect the current value (Ib), voltage value (Vb), and temperature (Tb) of the non-aqueous electrolyte
SOC取得部304は、非水電解液二次電池100のSOCを取得するように構成されている。SOCは、例えば、満充電の状態を100%とした充電率で表される。例えば、非水電解液二次電池100の、初期状態からの充電電気量、放電電気量を監視することによって、現状のSOCを把握する。SOC取得部は、第1検知部301で検知された電流値(Ib)を常時記録して、初期状態からの充電電気量と放電電気量を算出できるように構成されている。
The SOC acquisition unit 304 is configured to acquire the SOC of the non-aqueous electrolyte
マップ情報記憶部305は、少なくとも、非水電解液二次電池100の劣化を推定するための劣化推定マップMP1を記憶している。劣化推定マップMP1は、非水電解液二次電池100の初期状態における電極体20への電解液の含浸状態に基づいて選定されている。マップ情報記憶部305は、複数の劣化推定マップMP1を備えることができる。この場合、複数の劣化推定マップMP1の中から、初期状態における電極体20への電解液の含浸状態に対応するものが選定されるように構成されることが好ましい。なお、「初期状態」とは、電池組立体を製造し、該電池組立体に初期充電およびエージング処理を行った後(即ち、使用可能状態の非水電解液二次電池を構築した後)であって、電池パックに搭載する前の状態をいう。
Map information storage unit 305 stores at least deterioration estimation map MP1 for estimating deterioration of non-aqueous electrolyte
上記初期状態にある非水電解液二次電池100の電極体20への電解液の含浸状態は、非水電解液二次電池100に向かって超音波を出力した超音波の減衰率を算出することによって、推定することができる。かかる超音波減衰率を算出する方法は、公知であり、特に限定するものではないが、例えば、特開2015-197968号公報に記載されているような超音波出力部と超音波受信部とを備える含浸検査装置を用いる方法が採用され得る。
The impregnation state of the electrolyte into the
以下、非水電解液二次電池100の電極体への電解液の含浸状態を推定する方法の一例を説明するが、かかる推定方法に限定解釈されることを意図したものではない。電極体20の幅広面を挟み込むように、非水電解液二次電池100を超音波出力部と超音波受信部とで挟み込み、超音波出力部から超音波を出力する。出力された超音波は、非水電解液二次電池100を透過し、超音波受信部に受信される。ここで、電極体に電解液が含浸すると、電極体内の気泡が外部に放出される。超音波は、気泡にあたると反射するため、減衰する。電極体への電解液が含浸するほど、電極体内の気泡は減少するため、超音波受信部が受信する超音波は減衰していく。出力された超音波に対する受信された超音波の割合を計算することで、超音波減衰率を算出することができる。そして、単位時間当たりの超音波減衰率の変化量をモニタリングし、その変化量が閾値(例えばゼロ)以下となった時に、含浸が完了したと判断することができる。
An example of a method for estimating the impregnation state of the electrolyte into the electrode body of the non-aqueous electrolyte
上記のとおり、超音波減衰率の変化量が閾値以下となり、電極体への電解液の含浸が完了したことを確認した状態で、出力された超音波の強度It、受信された超音波の強度Irから、
下記式(1):
電解液の含浸率(%)=Ir/It×100 (1)
を用いることによって、電解液の含浸率を算出することができる。
As described above, in a state in which it is confirmed that the amount of change in the ultrasonic attenuation rate is equal to or less than the threshold value and that the impregnation of the electrode body with the electrolytic solution is completed, the intensity of the output ultrasonic wave It and the intensity of the received ultrasonic wave are from Ir,
Formula (1) below:
Impregnation rate of electrolytic solution (%) = Ir/It x 100 (1)
can be used to calculate the impregnation rate of the electrolytic solution.
電極体への電解液の含浸状態は、含浸初期、含浸中期、および含浸末期に分けることができる。例えば、含浸初期は、電極体への電解液の含浸率が30%未満である状態をいう。含浸中期は、電極体への電解液の含浸率が30%以上70%未満である状態をいう。含浸末期は、電極体への電解液の含浸率が70%以上である状態をいう。なお、図3は、含浸初期の電極体を示す画像である。図4は、含浸中期の電極体を示す画像である。図5は、含浸末期の電極体を示す画像である。 The impregnation state of the electrode body with the electrolytic solution can be divided into the initial stage of impregnation, the middle stage of impregnation, and the final stage of impregnation. For example, the initial stage of impregnation refers to a state in which the impregnation rate of the electrolyte into the electrode body is less than 30%. The middle stage of impregnation refers to a state in which the impregnation rate of the electrolytic solution into the electrode body is 30% or more and less than 70%. The final stage of impregnation refers to a state in which the impregnation rate of the electrolytic solution into the electrode body is 70% or more. In addition, FIG. 3 is an image showing the electrode body in the initial stage of impregnation. FIG. 4 is an image showing the electrode assembly in the middle stage of impregnation. FIG. 5 is an image showing the electrode assembly at the end of impregnation.
図6は、劣化推定マップMP1の一例を示すマトリクス図である。劣化推定マップMP1には、例えば非水電界二次電池の温度とSOCと劣化係数との関係が記載されている。この場合、劣化推定マップMP1は、縦軸に電池温度、横軸にSOCが設定されたマトリックスで構成されており、マトリックスに、非水電解液二次電池100の劣化状態を推定するための劣化係数が記録されているとよい。例えば、車両に搭載された状態で使用される非水電解液二次電池を想定すると、車両での実使用では、非水電解液二次電池は、SOC10%~90%程度の予め定められた充電状態で使用される。また、車両での実使用では、非水電解液二次電池は、-40℃~60℃程度の温度環境下に置かれ得る。かかる車両での実使用を10年程度あるいは25年程度続けた場合の抵抗増加率を予測して、上記劣化係数を定めるとよい。 FIG. 6 is a matrix diagram showing an example of the deterioration estimation map MP1. The deterioration estimation map MP1 describes, for example, the relationship between the temperature, SOC, and deterioration coefficient of the non-aqueous electric field secondary battery. In this case, the deterioration estimation map MP1 is composed of a matrix in which the vertical axis represents the battery temperature and the horizontal axis represents the SOC. Coefficients should be recorded. For example, assuming a non-aqueous electrolyte secondary battery that is used while mounted on a vehicle, in actual use in a vehicle, the non-aqueous electrolyte secondary battery has a predetermined SOC of about 10% to 90%. Used in charging state. In actual use in vehicles, the non-aqueous electrolyte secondary battery can be placed in a temperature environment of about -40°C to 60°C. It is preferable to determine the deterioration coefficient by predicting the resistance increase rate when the actual use of such a vehicle continues for about 10 years or about 25 years.
劣化係数は、例えば、予め定められた条件で試験用二次電池を用いた試験を実施することによって、取得することができる。かかる試験は、試験用二次電池について、車両での実使用を10年程度あるいは25年程度続けた場合の抵抗増加率を予測できるように設定され得る。ここで、当該試験で用いる試験用二次電池の初期状態における抵抗値をR0、試験において予め定められた期間Tの通電をした後の該試験用二次電池の抵抗値R1とすると、上記劣化係数は、例えば、単位時間当たりの抵抗増加率であり、
下記式(2):
劣化係数=(R1/R0-1)/√T (2)
により算出され得る。なお、上記試験の諸条件は、後述の試験例を参照されたい。
The deterioration coefficient can be obtained, for example, by conducting a test using a test secondary battery under predetermined conditions. Such a test can be set so that the rate of increase in resistance of the secondary battery for testing can be predicted when actual use in a vehicle continues for about 10 years or about 25 years. Here, assuming that the resistance value in the initial state of the test secondary battery used in the test is R0, and the resistance value R1 of the test secondary battery after the test is energized for a predetermined period T, the above deterioration The coefficient is, for example, the resistance increase rate per unit time,
Formula (2) below:
Deterioration coefficient = (R1/R0-1)/√T (2)
can be calculated by For the conditions of the above test, refer to the test examples described later.
以下、試験用二次電池を用いた試験の方法(即ち、劣化推定マップMP1の作成方法)の一例について、本発明者らの検討結果とともに説明する。 An example of a test method using a test secondary battery (that is, a method of creating a deterioration estimation map MP1) will be described below together with the results of studies by the inventors.
<試験例1:非水電解液二次電池の劣化に対する内圧の影響>
試験例1では、内圧が正圧になるように調整された評価用二次電池と、内圧が負圧になるように調整された評価用二次電池とを用意して通電試験を行い、抵抗増加率の時間推移を評価した。
<1.評価用二次電池の作製>
まず、評価用二次電池を用意した。
正極活物質としてのLiNi1/3Co1/3Mn1/3O2と、導電材としてのアセチレンブラック(AB)と、バインダとしてのポリフッ化ビニリデン(PVDF)とを、正極活物質:AB:PVDF=94:3:3の質量比でN-メチルピロリドン(NMP)中でプラネタリミキサを用いて混合し、正極活物質層形成用スラリーを調製した。このスラリーを厚み15μmのアルミニウム箔の両面に塗布し、乾燥した。その後、これをプレスすることにより正極シートを作製した。また、負極活物質としての天然黒鉛(C)と、バインダとしてのスチレンブタジエンラバー(SBR)と、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロース(CMC)とを、C:SBR:CMC=98:1:1の質量比においてイオン交換水中で混合して、負極活物質層形成用スラリーを調製した。このスラリーを、厚み10μmの銅箔の両面に塗布し、乾燥した。その後、これをプレスすることにより負極シートを作製した。また、2枚のセパレータシート(厚さ20μmのPP/PE/PPの三層構造の多孔質ポリオレフィンシートに耐熱層を形成させたセパレータシート)を用意した。
<Test Example 1: Effect of internal pressure on deterioration of non-aqueous electrolyte secondary battery>
In Test Example 1, a secondary battery for evaluation whose internal pressure was adjusted to be positive pressure and a secondary battery for evaluation whose internal pressure was adjusted to be negative pressure were prepared, and an electric current test was performed. The time transition of the rate of increase was evaluated.
<1. Preparation of secondary battery for evaluation>
First, a secondary battery for evaluation was prepared.
LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 as a positive electrode active material, acetylene black (AB) as a conductive material, and polyvinylidene fluoride (PVDF) as a binder were combined into a positive electrode active material: AB: A slurry for forming a positive electrode active material layer was prepared by mixing in N-methylpyrrolidone (NMP) at a mass ratio of PVDF=94:3:3 using a planetary mixer. This slurry was applied to both sides of an aluminum foil having a thickness of 15 μm and dried. After that, a positive electrode sheet was produced by pressing this. In addition, natural graphite (C) as a negative electrode active material, styrene-butadiene rubber (SBR) as a binder, and carboxymethyl cellulose (CMC) as a thickening agent were mixed in a ratio of C: SBR: CMC = 98: 1: 1. A slurry for forming a negative electrode active material layer was prepared by mixing in ion-exchanged water at a mass ratio. This slurry was applied to both sides of a copper foil having a thickness of 10 μm and dried. Then, a negative electrode sheet was produced by pressing this. Also, two separator sheets (a separator sheet in which a heat-resistant layer is formed on a porous polyolefin sheet having a three-layer structure of PP/PE/PP with a thickness of 20 μm) were prepared.
作製した正極シートと負極シートと用意した2枚のセパレータシートとを重ね合わせ、捲回して捲回電極体を作製した。作製した捲回電極体の正極シートと負極シートにそれぞれ電極端子を溶接して取り付けた。これを、注液口を有する電池ケースに収容した。続いて、電池ケースの注液口から非水電解液を注入し、当該注液口を気密に封止した。ここで、電解液の注液から注液孔の封止までのタイミングを異ならせることによって、内圧が相互に異なる評価用二次電池(以下、「サンプル電池」ともいう。)を作製した。 The prepared positive electrode sheet, negative electrode sheet, and two prepared separator sheets were superimposed and wound to prepare a wound electrode assembly. Electrode terminals were attached by welding to the positive electrode sheet and the negative electrode sheet of the wound electrode body thus produced. This was housed in a battery case having an injection port. Subsequently, a non-aqueous electrolyte was injected from the liquid inlet of the battery case, and the liquid inlet was airtightly sealed. Here, secondary batteries for evaluation (hereinafter also referred to as "sample batteries") having different internal pressures were produced by varying the timing from the injection of the electrolyte solution to the sealing of the injection hole.
なお、非水電解液には、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネート(EMC)とを30:40:30の体積比で含む混合溶媒に、支持塩としてのLiPF6を1.2Mの濃度で溶解させたものを用いた。なお、電解液には、添加剤としてP1を0.08MとLiBOB(リチウムビスオキサレートボラート)を0.023Mの濃度で含ませた。 The non-aqueous electrolyte was a mixed solvent containing ethylene carbonate, dimethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate (EMC) at a volume ratio of 30:40:30, and LiPF 6 as a supporting salt at a concentration of 1.2 M. A dissolved one was used. The electrolytic solution contained 0.08 M of P1 and 0.023 M of LiBOB (lithium bisoxalate borate) as additives.
<2.内圧の測定>
上記サンプル電池の内圧を測定した。図7は、電解液の注液から封止までの時間と内圧の相関関係を示すグラフである。図7中、点線は大気圧を示している。即ち、該点線よりも高い内圧が正圧を示しており、該点線よりも低い内圧が負圧を示している。また、内圧は、上記サンプル電池の側面に圧力センサを取り付け、該圧力センサで検知された電圧を内圧に変換することによって測定した。
<2. Measurement of internal pressure>
The internal pressure of the sample battery was measured. FIG. 7 is a graph showing the correlation between the internal pressure and the time from injection of the electrolytic solution to sealing. In FIG. 7, the dotted line indicates the atmospheric pressure. That is, an internal pressure higher than the dotted line indicates positive pressure, and an internal pressure lower than the dotted line indicates negative pressure. Moreover, the internal pressure was measured by attaching a pressure sensor to the side surface of the sample battery and converting the voltage detected by the pressure sensor into an internal pressure.
<3.初期抵抗の測定>
次いで、サンプル電池の初期抵抗を取得した。サンプル電池を初期充電した後、60℃の恒温槽にて24時間保存した。サンプル電池に対して、130Aの電流値で10秒間の放電を行い、放電開始から10秒後の電圧値を測定し、初期抵抗を算出した。初期抵抗は、1つのサンプル電池を25℃、-10℃、-30℃、および-40℃の温度環境下において、各温度に対してサンプル電池のSOCを10%、20%、30%、および60%に調整し、上記の放電を行うことによって得られた。なお、電池内圧および電極体への電解液の含浸状態については言及しないが、以下の試験例において、サンプル電池の抵抗値を取得する場合は、上記サンプル電池の初期抵抗を取得する手順を用いて行った。以下の試験例においては、上記のようにして得られたそれぞれの抵抗値に対する抵抗増加率を取得した。
<3. Measurement of initial resistance>
The initial resistance of the sample battery was then obtained. After initial charging of the sample battery, it was stored in a constant temperature bath at 60° C. for 24 hours. The sample battery was discharged at a current value of 130 A for 10 seconds, the voltage value was measured 10 seconds after the start of discharge, and the initial resistance was calculated. The initial resistance was measured by exposing one sample battery to temperature environments of 25°C, -10°C, -30°C, and -40°C, and changing the SOC of the sample battery to 10%, 20%, 30%, and 30% for each temperature. It was obtained by adjusting to 60% and performing the above discharge. Although the internal pressure of the battery and the impregnation state of the electrolyte into the electrode body are not mentioned, in the following test examples, when obtaining the resistance value of the sample battery, the procedure for obtaining the initial resistance of the sample battery was used. went. In the following test examples, the resistance increase rate for each resistance value obtained as described above was obtained.
<4.通電試験>
上記のように調整したサンプル電池の中から、内圧が正圧であるものと負圧であるものとをそれぞれ選んだ。これらのサンプル電池のSOCを60%に調整して、40℃の試験温度環境下に置いて、予め定められたサイクルパターンにて、サンプル電池のサイクル試験(即ち、通電)を行った。20サイクルに1回、サンプル電池の抵抗値を測定した。測定条件は、上記初期抵抗の測定と同様の手順であるが、測定時の温度を25℃、SOCを56%とした。そして、非水電解液二次電池を10年間、もしくは25年間通常使用した場合に相当するまでのサイクル数まで通電および抵抗値の取得を行った。得られた抵抗値から、上記式(2)を用いて抵抗増加率(即ち、劣化係数の一例)を算出した。図8は、試験例1における抵抗増加率の時間推移を示すグラフの一例である。試験例1では、内圧が負圧に調整されたサンプル電池は2つ用意されており、両サンプル電池の試験結果も図8に示されている。
<4. Electrical test>
From the sample batteries prepared as described above, those with positive internal pressure and those with negative internal pressure were selected. The SOC of these sample batteries was adjusted to 60%, placed in a test temperature environment of 40° C., and a cycle test (that is, energization) was performed on the sample batteries according to a predetermined cycle pattern. The resistance value of the sample battery was measured once every 20 cycles. The measurement conditions were the same procedure as the measurement of the initial resistance, but the temperature during the measurement was 25° C. and the SOC was 56%. Then, energization and resistance values were obtained up to the number of cycles corresponding to 10 years or 25 years of normal use of the non-aqueous electrolyte secondary battery. From the obtained resistance value, the resistance increase rate (that is, an example of the deterioration coefficient) was calculated using the above formula (2). FIG. 8 is an example of a graph showing the time transition of the resistance increase rate in Test Example 1. As shown in FIG. In Test Example 1, two sample batteries whose internal pressure was adjusted to negative pressure were prepared, and the test results of both sample batteries are also shown in FIG.
図8に示されるように、時間経過とともに、サンプル電池の抵抗増加率は増加した。また、内圧が負圧となるように調整されたサンプル電池の単位時間当たりの抵抗増加率の増加度合いは、内圧が正圧となるように調整されたサンプル電池のそれよりも大きくなることが確認された。 As shown in FIG. 8, the rate of increase in resistance of the sample battery increased over time. In addition, it was confirmed that the rate of increase in resistance per unit time of the sample battery adjusted to have a negative internal pressure was greater than that of the sample battery adjusted to have a positive internal pressure. was done.
<試験例2:電極体への電解液の含浸状態の影響>
試験例2では、内圧が負圧になるように調整されたサンプル電池であって、電極体への電解液の含浸状態が異なるように調整されたサンプル電池を用意して通電試験を行い、抵抗増加率の時間推移を評価した。本試験例では、電極体への電解液の含浸率が30%未満になるように調整されたサンプル電池(即ち、含浸初期のサンプル電池)、電極体への電解液の含浸率が30%以上70%未満になるように調整されたサンプル電池(即ち、含浸中期のサンプル電池)、および、電極体への電解液の含浸率が70%以上になるように調整されたサンプル電池(即ち、含浸末期のサンプル電池)、をそれぞれ用意した。電解液の含浸状態(含浸率)を所望の状態に調整するために、SOCが60%に調整されたサンプル電池を25℃の温度条件に所定の期間静置した。電解液の含浸率は、上述のとおり超音波測定により得た。これらのサンプル電池を使用したこと以外は上記試験例1の手順と同様にして、これらのサンプル電池の抵抗増加率の時間推移を得た。図9は、試験例2における抵抗増加率の時間推移を示すグラフの一例である。
<Test Example 2: Influence of Electrolyte Impregnation State in Electrode Body>
In Test Example 2, a sample battery was prepared so that the internal pressure was adjusted to be negative, and the state of impregnation of the electrolyte solution in the electrode assembly was different. The time transition of the rate of increase was evaluated. In this test example, a sample battery (i.e., a sample battery at the initial stage of impregnation) was adjusted so that the impregnation rate of the electrolyte into the electrode body was less than 30%, and the impregnation rate of the electrolyte into the electrode body was 30% or more. A sample battery adjusted to be less than 70% (i.e., a sample battery in the middle stage of impregnation), and a sample battery adjusted so that the impregnation rate of the electrolyte solution into the electrode assembly was 70% or more (i.e., impregnation end-of-life sample batteries) were prepared respectively. In order to adjust the impregnation state (impregnation rate) of the electrolytic solution to a desired state, the sample battery adjusted to have an SOC of 60% was allowed to stand at a temperature of 25° C. for a predetermined period of time. The impregnation rate of the electrolytic solution was obtained by ultrasonic measurement as described above. The change in resistance increase rate of these sample batteries over time was obtained in the same manner as in Test Example 1 except that these sample batteries were used. FIG. 9 is an example of a graph showing the time transition of the resistance increase rate in Test Example 2. As shown in FIG.
図9に示されるように、時間経過とともに、サンプル電池の抵抗増加率は増加した。抵抗増加率の増加度合いは、電極体への電解液の含浸率が進行度合いと相関することが確認された。即ち、含浸末期となるように調整されたサンプル電池における経時的な抵抗増加率の増加度合いが最も大きく、含浸初期となるように調整されたサンプル電池における経時的な抵抗増加率の増加度合いが最も小さいことが確認された。 As shown in FIG. 9, the rate of increase in resistance of the sample battery increased over time. It was confirmed that the degree of increase in the rate of resistance increase correlates with the degree of impregnation of the electrolytic solution into the electrode body. That is, the sample battery adjusted to be in the final stage of impregnation had the largest increase in resistance increase rate over time, and the sample battery adjusted to be in the initial stage of impregnation had the greatest increase in resistance increase rate over time. confirmed to be small.
上記試験例1に示されるとおり、サンプル電池の単位時間当たりの抵抗増加率の増加度合いは、内圧の影響を受けている。そのため、マップ情報記憶部305に記憶される劣化推定マップMP1は、非水電解液二次電池100の初期状態における内圧に基づいて選定されてもよい。
As shown in Test Example 1 above, the degree of increase in resistance increase rate per unit time of the sample battery is affected by the internal pressure. Therefore, the deterioration estimation map MP1 stored in the map information storage unit 305 may be selected based on the internal pressure of the non-aqueous electrolyte
マップ情報記憶部305は、劣化推定マップMP1の他、該劣化推定マップに基づいて導き出される非水電解液二次電池100の劣化状態に基づいて、非水電解液二次電池100の充放電の制御値を決定する制御マップMP2をさらに記憶してもよい。制御マップMP2は、一例として、上記温度(Tb)と上記劣化状態とに基づいて、最大入力電流値および/または最大出力電流値を規定するものであり得る。この場合、制御マップMP2は、縦軸に電池温度またはSOC、横軸に非水電解液二次電池100の劣化量D(詳しくは後述)が設定されたマトリックスで構成されるとよく、マトリックスに、非水電解液二次電池100の充放電の制御値が記録されているとよい。
The map information storage unit 305 stores the charge/discharge of the non-aqueous electrolyte
劣化状態推定部306は、マップ情報記憶部305に記憶された劣化推定マップMP1を参照し、非水電解液二次電池100の劣化状態を推定するように構成されている。この際、劣化状態推定部306は、検知部310で検知された非水電解液二次電池100の温度(Tb)、およびSOC取得部304で得られた非水電解液二次電池100のSOCを参照する。さらに、劣化状態推定部306は、図示されないタイマーが取得する時間情報に基づいて、所定期間内における非水電解液二次電池100の劣化量Dを算出するように構成されている。
The deterioration state estimation unit 306 is configured to refer to the deterioration estimation map MP1 stored in the map information storage unit 305 and estimate the deterioration state of the non-aqueous electrolyte
初期情報記憶部307は、非水電解液二次電池100の初期状態の状態を記憶している。例えば、電極体への電解液の含浸状態、必要に応じて非水電解液二次電池100の内圧を記憶するように構成されている。
The initial information storage unit 307 stores the initial state of the non-aqueous electrolyte
制御部308は、マップ情報記憶部305、劣化状態推定部306、および初期情報記憶部307と連携して、充放電手段200による、非水電解液二次電池100の充放電を制御するように構成されている。以下、適宜図1,10を参照しつつ、ここで開示される制御装置を用いて非水電解液二次電池の充放電を制御する方法を説明する。図10は、一実施形態に係る制御装置を用いた制御方法を説明するフロー図である。
Control unit 308 cooperates with map information storage unit 305, deterioration state estimation unit 306, and initial information storage unit 307 to control charging/discharging of non-aqueous electrolyte
制御部308による二次電池100の制御方法は、図10に示されるように、劣化推定マップMP1を選択すること(ステップS1)、制御の対象となる非水電解液二次電池100の基本情報を取得すること(ステップS2,3)、劣化推定マップMP1および上記基本情報に基づいて非水電解液二次電池100の劣化状態を推定すること(ステップS4)、および推定された非水電解液二次電池100の劣化状態に基づく充放電制御を行うこと(ステップS5)、を包含する。ステップS1では、非水電解液二次電池100の初期状態における電極体への電解液の含浸状態に基づいて、参照される劣化推定マップMP1を選定する。例えば、初期情報記憶部307に予め入力された、上記初期状態における電極体への電解液の含浸率に基づいて、複数の劣化推定マップMP1のうち制御対象となる非水電解液二次電池100に適した劣化推定マップMP1が選定される。
As shown in FIG. 10, the control unit 308 controls the
ステップS2では、予め定められたサンプリング期間内において、第1検知部は、非水電解液二次電池100を流れる電流値(Ib)を検知し、第2検知部は、非水電解液二次電池100にかかる電圧値(Vb)を検知し、第3検知部は、非水電解液二次電池100の温度(Tb)を検知する。上記サンプリング期間は、特に限定するものではないが、数分~数時間、数秒~十数秒、あるいは数ミリ秒~数百ミリ秒に設定することができる。当該サンプリング期間に検知された情報は、制御装置300のメモリに一時的に記憶される。
In step S2, the first detection unit detects the current value (Ib) flowing through the non-aqueous electrolyte
ステップS3において、SOC取得部304は、ステップS2で検知された情報に基づいて、非水電解液二次電池100のSOCを取得する。取得されたSOCの情報は、制御装置300のメモリに一時的に記憶される。なお、ステップS2およびステップS3では、上記サンプリング期間のなかで、ある温度(Tb1)に対応するSOC1と、これらの持続時間t1が取得される。温度(Tb)および/またはSOCの変化に応じて、温度(Tb1,2,3,・・・n)、SOC1,2,3,・・・n、および持続時間t1,2,3,・・・nが取得される(nは、1以上の整数。以下同じ)。
In step S3, the SOC acquisition unit 304 acquires the SOC of the non-aqueous electrolyte
ステップS4において、劣化状態推定部306は、マップ情報記憶部305に記憶された劣化推定マップMP1を参照して、非水電解液二次電池100の劣化状態を推定する。一例として、劣化状態推定部306は、ステップS2およびステップS3で取得された温度(Tbn)およびSOCnに対応する劣化係数に、当該温度(Tb)および当該SOCが持続された期間tnを乗じて、当該期間内の劣化量dnを算出する。そして、劣化量dnを積算することによって、上記サンプリング期間内における非水電解液二次電池100の劣化量Dを算出する。
In step S<b>4 , the deterioration state estimation unit 306 refers to the deterioration estimation map MP<b>1 stored in the map information storage unit 305 to estimate the deterioration state of the non-aqueous electrolyte
ステップS5において、劣化量Dに基づく非水電解液二次電池100の充放電制御を行う。一例として、マップ情報記憶部305に記憶された制御マップMP2を参照して、非水電解液二次電池100の充放電手段200による充放電を制御する。具体的には、制御マップ2を参照して、上記サンプリング期間内において最も持続時間が長い温度(Tb)またはSOC、および算出された劣化量Dの情報から、非水電解液二次電池100の充放電の制御値を得ることができる。制御部308は、当該制御値に基づいて非水電解液二次電池100の充放電を制御し得る。
In step S5, charge/discharge control of the non-aqueous electrolyte
ここで開示される制御装置は、正極シートと負極シートとがセパレータを介して重ねられた電極体と、電解液とが電池ケースに収容された非水電解液二次電池の劣化状態を推定する制御装置である。当該制御装置は、非水電解液二次電池の初期状態における電極体への電解液の含浸状態に基づいて選定された、非水電解液二次電池の劣化を推定するための劣化推定マップを記憶している。この劣化推定マップに基づいて、非水電解液二次電池の劣化状態を推定するように構成されている。このような制御装置を用いると、電極体および電解液が電池ケース内に収容された構成の非水電解液二次電池について、使用中の劣化状態をより高い精度で推定することができる。 The control device disclosed herein estimates the deterioration state of a non-aqueous electrolyte secondary battery in which an electrode body in which a positive electrode sheet and a negative electrode sheet are stacked with a separator interposed therebetween and an electrolyte is housed in a battery case. It is a control device. The control device prepares a deterioration estimation map for estimating deterioration of the non-aqueous electrolyte secondary battery, which is selected based on the impregnation state of the electrolyte into the electrode body in the initial state of the non-aqueous electrolyte secondary battery. I remember. Based on this deterioration estimation map, the deterioration state of the non-aqueous electrolyte secondary battery is estimated. By using such a control device, it is possible to more accurately estimate the state of deterioration during use of a non-aqueous electrolyte secondary battery having a configuration in which an electrode assembly and an electrolyte are housed in a battery case.
以上、本発明の一実施形態を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上記実施形態では、マップ情報記憶部に複数の劣化推定マップを記憶させておき、初期状態における非水電解液二次電池の電極体への電解液の含浸状態に対応するように使用する劣化推定マップを選定する構成であるが、これに限定されない。マップ情報記憶部に、基準となる劣化推定マップを記憶させておき、初期状態における非水電解液二次電池の電極体への電解液の含浸状態に対応するように適宜補正してもよい。例えば、マップ情報記憶部に、基準となる劣化推定マップを補正するための補正マップを記憶させることができる。補正マップには、補正係数(劣化係数補正)が記載されているとよい。例えば、劣化係数マップのそれぞれの温度およびSOCで補正係数を算出し、補正マップに記録することができる。ここで、補正係数は、例えば、以下の式(3):
補正係数=劣化傾き(負圧)/劣化傾き(正圧) (3)
に基づいて得ることができる。上記劣化傾き(負圧)は、以下の式(4):
劣化傾き(負圧)=(R1(負圧)/R0(負圧)-1)/√T(R1測定時)(4)
に基づいて得ることができる。上記劣化傾き(正圧)は、以下の式(5):
劣化傾き(正圧)=(R1(正圧)/R0(正圧)-1)/√T(R1測定時)(5)
に基づいて得ることができる。
Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, this is merely an example and does not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the above-exemplified embodiments. For example, in the above embodiment, a plurality of deterioration estimation maps are stored in the map information storage unit, and are used so as to correspond to the impregnation state of the electrolyte into the electrode body of the non-aqueous electrolyte secondary battery in the initial state. Although this is a configuration for selecting a degradation estimation map, it is not limited to this. A deterioration estimation map that serves as a reference may be stored in the map information storage unit, and may be appropriately corrected so as to correspond to the impregnation state of the electrolyte into the electrode body of the non-aqueous electrolyte secondary battery in the initial state. For example, the map information storage unit can store a correction map for correcting the reference degradation estimation map. Correction coefficients (degradation coefficient correction) may be described in the correction map. For example, a correction coefficient can be calculated for each temperature and SOC in the deterioration coefficient map and recorded in the correction map. Here, the correction coefficient is, for example, the following formula (3):
Correction coefficient = deterioration slope (negative pressure) / deterioration slope (positive pressure) (3)
can be obtained based on The deterioration slope (negative pressure) is expressed by the following formula (4):
Degradation slope (negative pressure) = (R1 (negative pressure) / R0 (negative pressure) - 1) / √T (when measuring R1) (4)
can be obtained based on The deterioration slope (positive pressure) is given by the following equation (5):
Degradation slope (positive pressure) = (R1 (positive pressure) / R0 (positive pressure) - 1) / √T (when measuring R1) (5)
can be obtained based on
また、例えば、許容される最大劣化量Dmaxを予め定めておき、上記のとおり算出された劣化量Dが最大劣化量Dmax以上となったときに、充放電制御が行われるように構成してもよい。この場合、制御装置のメモリに最大劣化量Dmaxをあらかじめ記憶させておき、劣化量Dが最大劣化量Dmax以上となったときに、制御の対象となる非水電解液二次電池の充放電の制御値が得られるように構成された制御マップを参照するとよい。かかる制御マップの一例として、上記実施形態の制御マップMP2の横軸に最大劣化量Dmaxを記録した制御マップMP3が挙げられる。制御マップMP3を使用した制御方法は、劣化量Dが最大劣化量Dmax以上となったときに、参照されることを除いて、上記実施形態における、制御マップMP2を使用した制御方法と同様である。なお、劣化量Dが最大劣化量Dmax未満の場合は、非水電解液二次電池の充放電は制御されず、図10のステップS2に戻る。 Further, for example, the maximum allowable deterioration amount Dmax is determined in advance, and when the deterioration amount D calculated as described above becomes equal to or greater than the maximum deterioration amount Dmax , charge/discharge control is performed. may In this case, the maximum deterioration amount Dmax is stored in advance in the memory of the control device, and when the deterioration amount D reaches or exceeds the maximum deterioration amount Dmax , charging of the non-aqueous electrolyte secondary battery to be controlled is performed. Reference may be made to a control map configured to obtain control values for the discharge. An example of such a control map is a control map MP3 in which the maximum deterioration amount Dmax is recorded on the horizontal axis of the control map MP2 of the above embodiment. The control method using the control map MP3 is the same as the control method using the control map MP2 in the above embodiment, except that it is referred to when the amount of deterioration D reaches or exceeds the maximum amount of deterioration Dmax . be. If the amount of deterioration D is less than the maximum amount of deterioration Dmax , the charge/discharge of the non-aqueous electrolyte secondary battery is not controlled, and the process returns to step S2 in FIG.
1 二次電池システム
100 非水電解液二次電池
200 充放電手段
300 制御装置
301 第1検知部
302 第2検知部
303 第3検知部
304 SOC取得部
305 マップ情報記憶部
306 劣化状態推定部
307 初期情報記憶部
308 制御部
1
Claims (7)
前記非水電解液二次電池の初期状態における前記電極体への前記電解液の含浸状態に基づいて選定された、前記非水電解液二次電池の劣化を推定するための劣化推定マップを記憶しており、
前記劣化推定マップに基づいて、前記非水電解液二次電池の劣化状態を推定するように構成された、制御装置。 A control device for estimating the deterioration state of a non-aqueous electrolyte secondary battery in which an electrode body in which a positive electrode sheet and a negative electrode sheet are stacked with a separator interposed therebetween and an electrolyte is housed in a battery case,
storing a deterioration estimation map for estimating deterioration of the non-aqueous electrolyte secondary battery, which is selected based on the state of impregnation of the electrolyte into the electrode assembly in the initial state of the non-aqueous electrolyte secondary battery; and
A control device configured to estimate a deterioration state of the non-aqueous electrolyte secondary battery based on the deterioration estimation map.
前記劣化推定マップに基づいて推定された劣化状態と前記制御マップとに基づいて前記非水電解液二次電池の充放電を制御するように構成された、請求項1または2に記載の制御装置。 further storing a control map for determining control values for charging and discharging the non-aqueous electrolyte secondary battery based on the deterioration state of the non-aqueous electrolyte secondary battery derived based on the deterioration estimation map;
3. The control device according to claim 1, configured to control charging and discharging of said non-aqueous electrolyte secondary battery based on said deterioration state estimated based on said deterioration estimation map and said control map. .
複数の劣化推定マップが予め記憶されており、
制御対象となる非水電解液二次電池の前記初期状態における前記電極体への前記電解液の含浸状態に基づいて、前記複数の劣化推定マップのうち当該制御対象となる非水電解液二次電池に適した前記劣化推定マップが選定されるように構成されている、請求項1から3のいずれか一項に記載された制御装置。 The control device is
A plurality of deterioration estimation maps are stored in advance,
Based on the state of impregnation of the electrolyte into the electrode body in the initial state of the non-aqueous electrolyte secondary battery to be controlled, the non-aqueous electrolyte secondary to be controlled is selected from the plurality of deterioration estimation maps. 4. The control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the deterioration estimation map suitable for a battery is selected.
基準となる劣化推定マップと、
前記基準となる劣化推定マップを補正する複数の補正マップと
が予め記憶されており、
制御対象となる非水電解液二次電池の前記初期状態における前記電極体への前記電解液の含浸状態に基づいて、前記複数の補正マップのうち前記基準となる劣化推定マップを補正するための補正マップが選定されるように構成されている、請求項1から3のいずれかに記載の制御装置。 The control device is
a reference deterioration estimation map;
A plurality of correction maps for correcting the reference deterioration estimation map are stored in advance,
for correcting the reference deterioration estimation map among the plurality of correction maps based on the state of impregnation of the electrolyte into the electrode body in the initial state of the non-aqueous electrolyte secondary battery to be controlled; 4. A control device as claimed in any preceding claim, arranged to select a correction map.
前記非水電解液二次電池の充電と放電とを行う充放電手段、および、
請求項1から6のいずれか一項に記載の制御装置、
を備える、二次電池システム。 An electrode body in which a positive electrode sheet including a positive electrode active material layer and a negative electrode sheet including a negative electrode active material layer are stacked with a separator interposed therebetween; an electrolyte; and a battery case accommodating the electrode body and the electrolyte. non-aqueous electrolyte secondary battery,
charging and discharging means for charging and discharging the non-aqueous electrolyte secondary battery; and
A control device according to any one of claims 1 to 6,
A secondary battery system.
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