TWI470252B - Control device for secondary battery and detection method of SOC - Google Patents

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TWI470252B
TWI470252B TW102108066A TW102108066A TWI470252B TW I470252 B TWI470252 B TW I470252B TW 102108066 A TW102108066 A TW 102108066A TW 102108066 A TW102108066 A TW 102108066A TW I470252 B TWI470252 B TW I470252B
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伊藤淳史
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日產自動車股份有限公司
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Description

二次電池之控制裝置及SOC檢測方法
本發明係有關二次電池之控制裝置及二次電池之SOC(State of Charge，電量狀態)檢測方法。
近年來，針對鋰二次電池等二次電池，以高電壓化及高容量化為目的，係考察了各種正極活性物質材料。作為該種正極活性物質，例如專利文獻1中揭示了Li2 MnO3 -LiMO2 (M為平均氧化狀態為3+之過渡金屬)等固溶體材料。
上述專利文獻1揭示之固溶體材料，依其成分等不同，可能會發生滯後現象(Hysteresis)，即充電時之開路電壓曲線與放電時之開路電壓曲線有很大不同。而如果將這種發生滯後現象的正極活性物質運用於二次電池，則該二次電池會因滯後現象之影響，即使在開路電壓相同的情形下，由於充電時與放電時其SOC相異，會有無法適當檢測SOC之課題。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2008-270201號公報
本發明所欲解決之課題在於，使用充電時與放電時開路電壓曲線相異之正極活性物質作為正極材料之二次電池中，從開路電壓適當檢測出目前的SOC。
本發明為一種使用充電時與放電時開路電壓曲線相異之正極活性物質來作為正極材料的二次電池之控制裝置，其係檢測前述二次電池係為充電中或放電中，當前述二次電池為充電中的情形下，算出比在規定之基準SOC-開路電壓曲線上與前述二次電池目前的開路電壓對應之SOC值還低的值，以作為前述二次電池目前的SOC，其中該基準SOC-開路電壓曲線表示SOC與開路電壓之間的關係，且在算出二次電池目前的SOC時係作為基準，當前述二次電池為放電中的情形下，算出比在前述基準SOC-開路電壓曲線上與前述二次電池目前的開路電壓對應之SOC值還高的值，以作為前述二次電池目前的SOC，藉此解決上述課題。
按照本發明，係設定基準SOC-開路電壓曲線，其表示SOC與開路電壓之間的關係，且在算出前述二次電池目前的SOC時係作為基準，利用該曲線，按照二次電池為充電中或放電中，來算出二次電池目前的SOC，故針對使用充電時與放電時開路電壓曲線相異之正極活性物質來作為正極材料的二次電池，能夠確切地檢測 充電時及放電時之SOC。
10‧‧‧二次電池
20‧‧‧控制裝置
30‧‧‧負載
40‧‧‧電流計
50‧‧‧電壓計
60‧‧‧顯示裝置
101‧‧‧電極層積體
102‧‧‧正極板
102a‧‧‧正極側集電體
103‧‧‧隔板
104‧‧‧負極板
104a‧‧‧負極側集電體
105‧‧‧正極舌片
106‧‧‧負極舌片
107‧‧‧上部外裝構件
108‧‧‧下部外裝構件
109‧‧‧密封薄膜
[圖1]圖1為本實施形態之二次電池控制系統示意構成圖。
[圖2]圖2為本實施形態之二次電池俯視圖。
[圖3]圖3為沿圖2中III-III線之二次電池截面圖。
[圖4]圖4為本實施形態之二次電池中，從SOC=0%至SOC=100%進行充放電時之充放電特性示意曲線。
[圖5]圖5為本實施形態之二次電池中，沿著放電時基本開路電壓曲線β進行放電後，於任意SOC(SOC2 )下從放電切換成充電時之充放電特性示意曲線。
[圖6]圖6為本實施形態之二次電池中，沿著放電時基本開路電壓曲線β進行放電後，於任意SOC(SOC2 、SOC3 )下從放電切換成充電時之充放電特性示意曲線。
[圖7]圖7為本實施形態之二次電池中，沿著再充電時開路電壓曲線γsoc 進行充電後，於任意SOC(SOC4 )下從充電切換成放電時之充放電特性示意曲線。
[圖8]圖8為本實施形態之二次電池中，沿著再充電時開路電壓曲線γsoc 進行充電後，於任意SOC(SOC5 )下從充電切換成放電時之充放電特性示意曲線。
[圖9]圖9為本實施形態之二次電池控制系統所執行之處理示意流程圖(其1)。
[圖10]圖10為本實施形態之二次電池控制系統所執行之處理示意流程圖(其2)。
[圖11]圖11為藉由本實施形態之二次電池控制系統所設定之基準SOC-開路電壓曲線δ之一例示意圖。
[圖12]圖12為另一實施形態之二次電池10的目前SOC的算出方法說明圖。
以下依照圖面，說明本發明之實施形態。
《第1實施形態》
圖1為本實施形態之二次電池控制系統示意構成圖。本實施形態之二次電池控制系統，如圖1所示，具備二次電池10、控制裝置20、負載30、電流計40、電壓計50、及顯示裝置60。
控制裝置20為用來控制二次電池10之裝置，依據電流計40所檢測之流經二次電池10的充放電電流、及電壓計50所檢測之二次電池10的端子電壓，來進行二次電池10之充電及放電控制，以及二次電池10的SOC(State of Charge)之算出。
負載30為從二次電池10接受電力供給之各種機器，例如將本實施形態之二次電池控制系統運用於電動車輛的情形下，可做成由換流器(Inverter)及電動機所構成。也就是說，若負載30是以換流器及電動機所構 成時，從二次電池10供給之直流電力，會藉由換流器而變換成交流電力，供給至電動機。此外，若負載30是換流器及電動機所構成時，因電動機旋轉而產生之再生電力，會透過換流器而變換成直流電力，亦可構成為二次電池10的充電之用。
顯示裝置60為用來顯示由控制裝置20算出之二次電池10目前的SOC資訊之裝置，舉例來說，若將本實施形態之二次電池控制系統運用於電動車輛時，係用來將二次電池10目前的SOC告知電動車輛上的人員等。
作為二次電池10，例如可舉鋰離子二次電池等鋰系二次電池等。圖2揭示本實施形態之二次電池10俯視圖、圖3揭示沿圖2中III-III線之二次電池10截面圖。
二次電池10如圖2、圖3所示，係由下述所構成：電極層積體101，其具有3片正極板102、7片隔板103、3片負極板104；及正極舌片105和負極舌片106，分別與該電極層積體101連接；及上部外裝構件107和下部外裝構件108，容納並密封該些電極層積體101及正極舌片105、負極舌片106；及未特別圖示之電解液。
另，正極板102、隔板103、負極板104的片數並未特別限定，可以1片正極板102、3片隔板103、1片負極板104來構成電極層積體101，或是亦可視需要來適當選擇正極板102、隔板103及負極板104的片數。
構成電極層積體101之正極板102，係具有延伸至正極舌片105之正極側集電體102a、以及在正極側集電體102a一部分的兩主面上分別形成之正極活性物質層。作為構成正極板102之正極側集電體102a，例如能夠以厚度20μm左右之鋁箔、鋁合金箔、銅鈦箔、或不鏽鋼箔等電化學性穩定之金屬箔來構成。
構成正極板102之正極活性物質層，係藉由將正極活性物質、及碳黑等導電劑、及聚偏二氟乙烯、或是聚四氟乙烯的水性分散液等黏結劑予以混合，塗布於正極側集電體102a一部分的主面，加以乾燥及加壓而形成。
本實施形態之二次電池10，於構成正極板102之正極活性物質層中，作為正極活性物質，係至少含有在充電時與放電時開路電壓曲線相異之正極活性物質，亦即充放電曲線具有滯後現象之正極活性物質。作為這種在充電時與放電時開路電壓曲線相異之正極活性物質，並未特別限定，例如可舉下述一般式(1)所表示之化合物。特別是，下述一般式(1)表示之化合物，由於是高電位且高容量，故藉由使用這種化合物來作為正極活性物質，能將二次電池10做成具有高能量密度。另，下述一般式(1)表示之化合物，一般係形成固溶體。
aLi[Li1/3 Mn2/3 ]O2 ．(1-a)Li[Niw Cox Mny Az ]O2 ．．．(1)(0<a<1、w+x+y+z=1、0≦w，x，y，z≦1、A為金屬元素)
此外，上述一般式(1)表示之化合物中，作為A，凡是金屬元素(Li，Ni，Co，Mn以外之金屬元素)皆可，並未特別限定，但以從Fe，V，Ti，Al，Mg中選擇之至少1種較佳，其中Ti又特佳。
此外，上述一般式(1)中，w，x，y，z凡是在滿足w+x+y+z=1、0≦w，x，y，z≦1之範圍則並未特別限定，但以z=0較佳。也就是說，下述一般式(2)表示之化合物更佳。
aLi[Li1/3 Mn2/3 ]O2 ．(1-a)Li[Niw Cox Mny ]O2 ．．．(2)(0<a<1、w+x+y=1、0≦w，x，y≦1)
另，在正極活性物質層，亦可含有除了上述充電時與放電時開路電壓曲線相異之正極活性物質以外之正極活性物質，例如鋰鎳氧化物(LiNiO2 )、鋰錳氧化物(LiMn2 O4 )、鋰鈷氧化物(LiCoO2 )等鋰複合氧化物，或是LiFePO4 或LiMnPO4 等。
而構成該些3片正極板102之各正極側集電體102a，係與正極舌片105接合。作為正極舌片105，例如能夠使用厚度0.2mm左右之鋁箔、鋁合金箔、銅箔、或鎳箔等。
構成電極層積體101之負極板104，係具有延伸至負極舌片106之負極側集電體104a、以及在負極側集電體104a一部分的兩主面上分別形成之負極活性物質層。
負極板104的負極側集電體104a，例如為厚 度10μm左右之鎳箔、銅箔、不鏽鋼箔、或鐵箔等電化學性穩定之金屬箔。
此外，構成負極板104之負極活性物質層，例如可藉由在難石墨化碳、易石墨化碳、或石墨等負極活性物質中加入聚偏二氟乙烯等黏結劑、及N-2-甲基吡咯酮等溶劑而調製漿料，塗布於負極側集電體104a一部分的兩主面，加以乾燥及加壓來形成。
另，本實施形態之二次電池10中，3片負極 板104之構造為，構成負極板104之各負極側集電體104a係與單一的負極舌片106接合。也就是說，本實施形態之二次電池10中，各負極板104之構造為，與單一共通的負極舌片106接合。
電極層積體101的隔板103，係用來防止上述正極板102與負極板104之間短路，亦可具備保持電解質之功能。該隔板103例如為厚度25μm左右之聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)等聚烯烴等所構成之微多孔性膜，當過電流流通時，層的空孔會因其發熱而閉塞，具有切斷電流之功能。
接著如圖3所示，正極板102與負極板104彼此隔著隔板103交互層積，又其最上層及最下層分別有隔板103層積，藉此形成電極層積體101。
二次電池10所含有之電解液，係為在有機液體溶媒中令四氟硼酸鋰(LiBF4 )、六氟磷酸鋰(LiPF6 )等鋰鹽作為溶質而溶解之液體。作為構成電解液之有機液 體溶媒，例如可列舉碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丁二醇酯(BC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、甲酸甲酯(MF)、乙酸甲酯(MA)、丙酸甲酯(MP)等酯系溶媒，可將它們混合使用。
如上述般構成之電極層積體101，係被容納而密封在上部外裝構件107及下部外裝構件108(密封手段)中。用來密封電極層積體101之上部外裝構件107及下部外裝構件108，例如是以聚乙烯或聚丙烯等樹脂薄膜、或在鋁等金屬箔的兩面疊合聚乙烯或聚丙烯等樹脂之樹脂-金屬薄膜疊合材料等具有柔軟性之材料所形成，將該些上部外裝構件107及下部外裝構件108熱熔接，藉此，在將正極舌片105及負極舌片106導出至外部的狀態下，電極層積體101被密封。
另，在正極舌片105及負極舌片106中，與上部外裝構件107及下部外裝構件108接觸之部分，為了確保與上部外裝構件107及下部外裝構件108之間的密合性，係設置密封薄膜109。作為密封薄膜109並未特別限定，例如能夠由聚乙烯、變性聚乙烯、聚丙烯、變性聚丙烯、或離子聚合物(Ionomer)等耐電解液性及熱熔接性優良之合成樹脂材料來構成。
本實施形態之二次電池10，係如上述般構成。
接下來，說明本實施形態之二次電池10的充 放電特性。如上述般，二次電池10中，作為正極活性物質，係使用在充電時與放電時開路電壓曲線相異之正極活性物質，亦即充放電曲線具有滯後現象之正極活性物質。因此，二次電池10如圖4所示，從SOC=0%至SOC=100%進行充電，其後從SOC=100%至SOC=0%進行放電的情形下，充電時的開路電壓曲線與放電時的開路電壓曲線相異，而會具有滯後現象。在此，本實施形態中，如圖4所示，將從SOC=0%至SOC=100%進行充電時之充電時開路電壓曲線，繪製成充電時基本開路電壓曲線α；反之，將從SOC=100%至SOC=0%進行放電時之放電時開路電壓曲線，繪製成放電時基本開路電壓曲線β。也就是說，如圖4所示，從SOC=0%開始進行二次電池10之充電時，會依循圖4中所示充電時基本開路電壓曲線α，隨著SOC上昇，二次電池10的開路電壓會上昇。而在規定之充滿電狀態，亦即進行充電直到充滿電電壓Vmax (SOC=100%)後，從充電切換成放電而進行放電的情形下，會依循圖4中所示放電時基本開路電壓曲線β而逐漸放電。
也就是說，二次電池10具有之性質係如圖4所示，即使在相同SOC下，充電時與放電時開路電壓的值會大幅相異。因此，例如如圖4中所示，即使SOC同為SOC1 下，充電時開路電壓為V1_1 ，而另一方面放電時開路電壓為V1_2 ，充電時與放電時會產生電壓差△V=V1_1 -V1_2 。
另，圖4中係以從SOC=0%至SOC=100%進行充電，接著從SOC=100%至SOC=0%進行放電之情形為例做說明，但這樣的充放電操作，即使在任意SOC下進行時(例如從SOC=30%至SOC=70%進行充電，從SOC=70%至SOC=30%進行放電之情形等)，充放電曲線同樣會具有滯後現象。
另一方面，如圖5中充放電曲線A(圖5中以單點鏈線表示)所示，從規定之充滿電電壓Vmax 至SOC2 進行放電後，從放電切換成充電，再進行充電至充滿電電壓Vmax 之情形，係如下述。也就是說，在放電時沿著放電時基本開路電壓曲線β進行放電，其後於SOC2 從放電切換成充電而進行充電的情形下，雖然充電曲線會與充電時基本開路電壓曲線α相異，但在進行充電至規定之充滿電電壓Vmax 後，一旦再度進行放電，則會沿著放電時基本開路電壓曲線β而進行放電。
同樣地，如圖6中充放電曲線B(圖6中以虛線表示)與充放電曲線A(圖6中以單點鏈線表示)重疊所示，放電至與充放電曲線A不同之SOC亦即SOC3 後，從放電切換成充電，再進行充電至充滿電電壓Vmax 之情形下，亦顯現出同樣的傾向。也就是說，無論在圖5、圖6哪一種情形下，從規定之充滿電電壓Vmax 進行放電時，皆會沿著放電時基本開路電壓曲線β進行放電，這樣的傾向不會因為充電至規定之充滿電電壓Vmax 時之充電開始時SOC(例如在圖5、圖6所示例子中為SOC2 、 SOC3 )而有改變。也就是說，從規定之充滿電電壓Vmax 進行放電的情形下，無論之前的充放電歷程為何，一律會沿著放電時基本開路電壓曲線β進行放電。
是故，本實施形態中，針對二次電池10這樣的充放電特性，係事先令從規定之充滿電電壓Vmax 進行放電時之放電曲線，亦即放電時基本開路電壓曲線β，記憶在控制裝置20中，利用放電時基本開路電壓曲線β，藉由控制裝置20來算出從規定之充滿電電壓Vmax 進行放電時之二次電池10的SOC。另，具體的SOC算出方法詳如後述。
又，本實施形態中，如上述般，如圖5、圖6所示，沿著放電時基本開路電壓曲線β進行放電，其後於規定之SOC(亦即SOC2 、SOC3 )從放電切換成充電而進行充電的情形下，每個從放電切換成充電時之充電切換時SOCcharge ，其充電時之開路曲線係相異。具體來說，如圖5、圖6所示，於SOC2 從放電切換成充電而進行充電的情形下，係依循充放電曲線A進行充電，另一方面，於SOC3 從放電切換成充電而進行充電的情形下，係依循充放電曲線B進行充電。也就是說，如圖6所示，即使在開路電壓同為Vb 的情形下，充電切換時SOCcharge 會與SOC2 的充放電曲線A以及SOC3 的充放電曲線B相異。
因此，本實施形態中，針對二次電池10這樣的充放電特性，係構成為：當沿著放電時基本開路電壓曲線β進行放電，其後從放電切換成充電而再度進行充電的 情形下，將充電時的開路曲線依每個充電切換時SOCcharge 做成再充電時開路電壓曲線γsoc ，與上述放電時基本開路電壓曲線β一起事先記憶在控制裝置20。而本實施形態中，當沿著放電時基本開路電壓曲線β進行放電後，從放電切換成充電而再度進行充電的情形下，利用依每個該充電切換時SOCcharge 記憶之再充電時開路電壓曲線γsoc ，藉由控制裝置20算出二次電池10的SOC。另，具體的SOC算出方法詳如後述。
此外，本實施形態中，如圖7所示，沿著放電時基本開路電壓曲線β進行放電後，於SOC2 從放電切換成充電而進行充電的情形下，如上述般，如圖7中充放電曲線C所示，會沿著與SOC2 對應之再充電時開路電壓曲線γsoc (亦即與充放電曲線A對應之電壓曲線)進行充電。接著，其後進行充電至SOC4 ，且再度從充電切換成放電而進行放電的情形下，如圖7中充放電曲線C所示，直到到達充電切換時SOCcharge (即SOC2 )之前，會依循與從充電切換成放電時之SOC(即SOC4 )相應之放電曲線而進行放電，而一旦超過充電切換時SOCcharge (即SOC2 )，便會沿著放電時基本開路電壓曲線β進行放電。另，圖7所示之充放電曲線C，係表示進行下述充放電動作情形下，充電時及放電時的閉路曲線。
(1)沿著放電時基本開路電壓曲線β進行放電後，於SOC2 從放電切換成充電，並充電至SOC4
(2)於SOC4 從充電切換成放電，並放電至超過 SOC2 的任意SOC
又，如圖8中充放電曲線D所示，如同圖7所示之充放電曲線C，當沿著放電時基本開路電壓曲線β進行放電後，於SOC2 從放電切換成充電，而沿著再充電時開路電壓曲線γsoc (亦即與充放電曲線A對應之電壓曲線)進行充電後，於圖7所示與充放電曲線C相異之SOC亦即SOC5 ，再度從充電切換成放電而進行放電的情形下，則如圖7、圖8所示，放電時的開路曲線會相異。另，圖8所示之充放電曲線D，係表示進行下述充放電動作情形下，充電時及放電時的開路曲線。
(1)沿著放電時基本開路電壓曲線β進行放電後，於SOC2 從放電切換成充電，並充電至SOC5
(2)於SOC5 從充電切換成放電，並放電至SOC6
(3)於SOC6 從放電切換成充電，並充電至任意SOC
在此，從圖7、圖8中亦可確認到，如充放電曲線C，D所示，當沿著再充電時開路電壓曲線γsoc (亦即與充放電曲線A對應之電壓曲線)進行充電後，從充電切換成放電而進行放電的情形下，每個從充電切換成放電時之SOC(亦即放電時切換SOC)，其放電時之開路電壓曲線會相異。但另一方面，如圖7中充放電曲線C所示，於SOC4 從充電切換成放電而進行放電的情形下，直到到達充電切換時SOCcharge (即SOC2 )之前，這種放電時的開路電壓會依循與從充電切換成放電時之SOC(即 SOC4 )相應之放電曲線而進行放電，而一旦超過充電切換時SOCcharge (即SOC2 )，便會沿著放電時基本開路電壓曲線β進行放電。
再者，如圖8中充放電曲線D所示，於SOC5 從充電切換成放電而進行放電的情形下，會依循與從充電切換成放電時之SOC(即SOC5 )相應之放電曲線而進行放電，但如果在到達充電切換時SOCcharge (即SOC2 )之前即再度進行充電的情形下，會再度沿著再充電時開路電壓曲線γsoc 進行充電。
也就是說，依照圖7、圖8所示之充放電曲線C，D，當沿著再充電時開路電壓曲線γsoc 進行充電後，從充電切換成放電而進行放電的情形下，會具有下述特性。
(A)每個從充電切換成放電時之放電切換時SOCdischarge ，其放電時之開路曲線會相異。
(B)當超過再充電時開路電壓曲線γsoc 的充電切換時SOCcharge 而進行放電的情形下，會沿著放電時基本開路電壓曲線β進行放電。
(C)在到達再充電時開路電壓曲線γsoc 的充電切換時SOCcharge 之前，從放電切換成充電而進行充電的情形下，無論切換成充電時之SOC為何，皆沿著再充電時開路電壓曲線γsoc 進行充電。
因此，本實施形態中，考量上述(A)之特性，係構成為：當沿著再充電時開路電壓曲線γsoc 進行充電，其後從充電切換成放電而再度進行放電的情形下，依 每個充電切換時SOCcharge 及放電切換時SOCdischarge ，將放電時之開路曲線預先記憶在控制裝置20成為再放電時開路電壓曲線δγ-soc 。也就是說，本實施形態中，係構成為：針對每個充電切換時SOCcharge ，將與各放電切換時SOCdischarge 對應之再放電時開路電壓曲線δγ-soc 預先記憶在控制裝置20。而本實施形態中，於上述圖7、圖8所示之情形下，亦即當沿著放電時基本開路電壓曲線β進行放電後，從放電切換成充電而進行充電後，再度進行放電的情形下，利用該再放電時開路電壓曲線δγ-soc ，藉由控制裝置20算出二次電池10的SOC。另，具體的SOC算出方法詳如後述。
在此，本實施形態中，作為上述再放電時開路電壓曲線δγ-soc ，除了上述(A)之特性外，還考量上述(B)、(C)之特性。也就是說，考量上述(B)之特性，則在到達再充電時開路電壓曲線γsoc 的充電切換時SOCcharge 之前，放電時之開路曲線會與放電切換時SOCdischarge 對應；另一方面，當超過充電切換時SOCcharge ，便會沿著放電時基本開路電壓曲線β。此外，考量上述(C)之特性，在到達再充電時開路電壓曲線γsoc 的充電切換時SOCcharge 之前再度進行充電，則會沿著再充電時開路電壓曲線γsoc 進行充電。因此，考量這些特性，作為再放電時開路電壓曲線δγ-soc ，只要事先記憶對應之再充電時開路電壓曲線γsoc 當中至充電切換時SOCcharge 為止的放電時之開路曲線資料即可；故本實施形 態中，作為再放電時開路電壓曲線δγ-soc ，係構成為記憶對應之再充電時開路電壓曲線γsoc 當中至充電切換時SOCcharge 為止之資料。
另，本實施形態中，例如針對二次電池10，實際進行充電至規定之充滿電電壓Vmax ，接著實際實測進行放電時之資料，藉此便能得到上述放電時基本開路電壓曲線β。同樣地，亦可實測以規定之SOC為起點進行充放電時之資料，藉此便可得到再充電時開路電壓曲線γsoc 、及再放電時開路電壓曲線δγ-soc 。
此外，圖4~圖8中，作為一實施例，係揭示了使用上述一般式(2)表示之化合物來作為正極活性物質，並將其與石墨負極組合使用時之充放電特性；但當然並不特別限定於這種構成。
接下來，說明本實施形態之動作例。圖9、圖10為本實施形態之SOC算出處理示意流程圖。另，下文中，將說明二次電池10充電至規定之充滿電電壓Vmax 後，進行二次電池10之放電時之動作例。另，下文中，將適當參照上述圖4~圖8所示之具體情形例，說明本實施形態之動作例。
首先，步驟S1中，藉由控制裝置20，進行：針對二次電池10判定其是否從充滿電狀態開始放電。當放電開始的情形下，進入步驟S2，反之若放電未開始的情形下，則在步驟S1待機。
步驟S2中，藉由控制裝置20，執行以下處 理：讀取事先記憶在控制裝置20之放電時基本開路電壓曲線β。
接著，步驟S3中，藉由控制裝置20，執行以下處理：取得以電壓計50所測定之二次電池10的端子電壓、及以電流計40所測定之二次電池10的電流值，由取得之二次電池10的端子電壓及電流值，算出二次電池10目前的開路電壓。另，二次電池10目前的開路電壓之算出方法並未特別限定，例如有使用二次電池10的端子電壓及電流值的複數筆資料，從複數個端子電壓及電流值資料中，利用迴歸線推定出電流值為零時之端子電壓值，以其作為開路電壓而算出之方法等。
步驟S4中，藉由控制裝置20，執行以下處理：依據步驟S2所讀取之放電時基本開路電壓曲線β，由步驟S3所算出之二次電池10目前的開路電壓，算出二次電池10目前的SOC。若以圖4所示之情形為例做說明，則例如當步驟S3中所算出之二次電池10目前的開路電壓為V1_2 時，從放電時基本開路電壓曲線β算出與開路電壓V1_2 對應之SOC，亦即算出SOC1 作為二次電池10目前的SOC。
步驟S5中，進行以下處理：步驟S4所算出之二次電池10目前的SOC資料，會從控制裝置20被送出至顯示裝置60，令二次電池10目前的SOC資訊顯示於顯示裝置60。
接著，步驟S6當中，藉由控制裝置20，進 行：判定是否已執行從放電狀態切換成充電狀態之處理。也就是說進行：判定是否已結束放電而開始充電。當從放電狀態切換成充電狀態之處理未被執行的情形下，進入步驟S7，判斷是否已執行結束規定之充放電之處理(步驟S7=Yes)，若否，則直到從放電狀態切換成充電狀態之處理被執行為止(步驟S6=Yes)，反覆執行步驟S2~S7之處理。也就是說，利用放電時基本開路電壓曲線β，反覆執行算出放電時的二次電池10目前的SOC。
另一方面，步驟S7中，當已執行結束規定之充放電之處理時，本處理結束。此外，步驟S6中，當判斷從放電狀態切換成充電狀態之處理已被執行時，進入步驟S8。
步驟S8中，執行以下處理：藉由控制裝置20，將從放電狀態切換成充電狀態之處理被執行時的二次電池10的SOC，設定成充電切換時SOCcharge ；同時藉由控制裝置20，讀取事先記憶在控制裝置20之，與充電切換時SOCcharge 對應之再充電時開路電壓曲線γsoc 。也就是說，例如如圖5所示，當充電切換時SOCcharge 為SOC2 的情形下，執行以下處理：讀取與SOC2 對應之再充電時開路電壓曲線γsoc (亦即與充放電曲線A對應之電壓曲線)。
接著，步驟S9中，藉由控制裝置20，執行以下處理：取得以電壓計50所測定之二次電池10的端子電壓、及以電流計40所測定之二次電池10的電流值，由取 得之二次電池10的端子電壓及電流值，算出二次電池10目前的開路電壓。另，二次電池10目前的開路電壓之算出方法，例如可為與上述步驟S3同樣之方法。
步驟S10中，藉由控制裝置20，執行以下處理：依據步驟S8所讀取之與充電切換時SOCcharge 對應之再充電時開路電壓曲線γsoc ，由步驟S9所算出之二次電池10目前的開路電壓，算出二次電池10目前的SOC。若以圖5所示之情形為例做說明，則例如當步驟S9中所算出之二次電池10目前的開路電壓為Va 時，從與充電切換時SOCcharge (即SOC2 )對應之再充電時開路電壓曲線γsoc (亦即與充放電曲線A對應之電壓曲線)，算出與開路電壓Va 對應之SOC，亦即算出SOCa 作為二次電池10目前的SOC。
步驟S11中，進行以下處理：步驟S10所算出之二次電池10目前的SOC資料，會從控制裝置20被送出至顯示裝置60，令二次電池10目前的SOC資訊顯示於顯示裝置60。
接著，步驟S12當中，藉由控制裝置20，進行：判定是否已執行從充電狀態切換成放電狀態之處理。也就是說進行：判定是否已結束充電而開始放電。當從充電狀態切換成放電狀態之處理未被執行的情形下，進入步驟S13，判斷是否已執行結束規定之充放電之處理(步驟S13=Yes)，若否，則直到從充電狀態切換成放電狀態之處理被執行為止(步驟S12=Yes)，反覆執行步驟S8~ S13之處理。也就是說，利用與充電切換時SOCcharge 對應之再充電時開路電壓曲線γsoc ，反覆執行算出充電時的二次電池10目前的SOC。舉例來說，若以圖5所示情形為例，利用與SOC2 對應之再充電時開路電壓曲線γsoc (亦即與充放電曲線A對應之電壓曲線)，反覆執行充電時二次電池10目前的SOC之算出。
另一方面，步驟S13中，當已執行結束規定之充放電之處理時，本處理結束。此外，步驟S12中，當判斷從充電狀態切換成放電狀態之處理已被執行時，進入圖10所示之步驟S14。
步驟S14中，執行以下處理：藉由控制裝置20，將從充電狀態切換成放電狀態之處理被執行時的二次電池10的SOC，設定成放電切換時SOCdischarge ；同時藉由控制裝置20，讀取事先記憶在控制裝置20之，與充電切換時SOCcharge 及放電切換時SOCdischarge 對應之再放電時開路電壓曲線δγ-soc 。若以圖7所示情形為例做說明，則如圖7中充放電曲線C般，當沿著與SOC2 對應之再充電時開路電壓曲線γsoc (亦即與充放電曲線A對應之電壓曲線)進行充電的情形下，於SOC4 從充電狀態切換成放電狀態時，執行以下處理：讀取充電切換時SOCcharge 是SOC2 且放電切換時SOCdischarge 是SOC4 時之再放電時開路電壓曲線δγ-soc ，亦即讀取與充放電曲線C對應之電壓曲線。
接著，步驟S15中，藉由控制裝置20，執行 以下處理：取得以電壓計50所測定之二次電池10的端子電壓、及以電流計40所測定之二次電池10的電流值，由取得之二次電池10的端子電壓及電流值，算出二次電池10目前的開路電壓。另，二次電池10目前的開路電壓之算出方法，例如可為與上述步驟S3同樣之方法。
步驟S16中，藉由控制裝置20，執行以下處理：依據步驟S15所讀取之與充電切換時SOCcharge 及放電切換時SOCdischarge 對應之再放電時開路電壓曲線δγ-soc ，由步驟S15所算出之二次電池10目前的開路電壓，算出二次電池10目前的SOC。若以圖7所示之情形為例做說明，則例如當步驟S15中所算出之二次電池10目前的開路電壓為Vc 時，從與充電切換時SOCcharge (即SOC2 )及放電切換時SOCdischarge (即SOC4 )對應之再放電時開路電壓曲線δγ-soc (亦即與充放電曲線C對應之電壓曲線)，算出與開路電壓Vc 對應之SOC，亦即算出SOCc 作為二次電池10目前的SOC。
步驟S17中，進行以下處理：步驟S10所算出之二次電池10目前的SOC資料，會從控制裝置20被送出至顯示裝置60，令二次電池10目前的SOC資訊顯示於顯示裝置60。
接著，步驟S18中，藉由控制裝置20，進行：判定在步驟S16中算出之二次電池10目前的SOC，是否為比充電切換時SOCcharge 還低的值。也就是說，若以圖7所示情形為例做說明，則進行以下判斷：是否從放 電切換時SOCdischarge (即SOC4 )開始放電，而超過充電切換時SOCcharge (即SOC2 )進行放電。當超過充電切換時SOCcharge (即SOC2 )進行放電的情形下，如上述般，其後的放電會沿著放電時基本開路電壓曲線β進行(參照圖7)，故回到步驟S2，於上述步驟S2~S7中，利用放電時基本開路電壓曲線β，執行二次電池10目前的SOC之算出處理。
另一方面，當二次電池10目前的SOC係為比充電切換時SOCcharge (即SOC2 )還高的值的情形下，判斷是否超過充電切換時SOCcharge (即SOC2 )進行放電(步驟S18=Yes)、及判斷從放電狀態切換成充電狀態之處理是否被執行(步驟S19=Yes)；若否，則直到結束充放電動作之處理被執行為止(步驟S20=Yes)，會反覆執行步驟S14~S20。也就是說，藉由控制裝置20，執行：利用與充電切換時SOCcharge (即SOC2 )及放電切換時SOCdischarge (即SOC4 )對應之再放電時開路電壓曲線δγ-soc (亦即與充放電曲線C對應之電壓曲線)，反覆算出二次電池10目前的SOC。
此外，步驟S19中，當藉由控制裝置20，執行從放電狀態切換成充電狀態之處理的情形下，如圖8所示充放電曲線D般，會沿著與充電切換時SOCcharge (即SOC2 )對應之再充電時開路電壓曲線γsoc (亦即與充放電曲線A對應之電壓曲線)進行充電，故在此情形下，回到步驟S8，於上述步驟S8~S13，利用與充電切換時 SOCcharge (即SOC2 )對應之再充電時開路電壓曲線γsoc (亦即與充放電曲線A對應之電壓曲線)，執行二次電池10目前的SOC之算出處理。此外，步驟S20中，當已執行結束規定之充放電之處理時，本處理結束。
按照本實施形態，係將從規定之充滿電狀態亦即充滿電電壓Vmax (SOC=100%)進行放電時之放電曲線，事先記憶成為放電時基本開路電壓曲線β，從規定之充滿電電壓Vmax 進行放電時，依據放電時基本開路電壓曲線β，由二次電池10目前的開路電壓，算出二次電池10目前的SOC。因此，按照本實施形態，從規定之充滿電電壓Vmax 進行放電時，能夠高精度地算出二次電池10目前的SOC。特別是，若將本實施形態之二次電池控制系統運用於電動車輛時，一般而言，二次電池10是在充電至規定之充滿電狀態後才使用，在這樣的情形下，會沿著放電時基本開路電壓曲線β而進行放電，故只要利用放電時基本開路電壓曲線β，便可依此確切地算出二次電池10目前的SOC。
此外，按照本實施形態，從規定之充滿電狀態進行放電後，將從放電切換成充電時之充電曲線，依每個充電切換時SOCcharge 事先記憶成為再充電時開路電壓曲線γsoc ，如此一來，從規定之充滿電狀態進行放電後，再度進行充電的情形下，會依據再充電時開路電壓曲線γsoc ，由二次電池10目前的開路電壓，算出二次電池10目前的SOC。因此，按照本實施形態，除了從規定之充滿 電狀態進行放電的情形之外，針對再度進行充電的情形，同樣能夠高精度地算出二次電池10目前的SOC。
再者，按照本實施形態，從規定之充滿電狀態進行放電後，再度進行充電，其後將從充電切換成放電時之放電曲線，依每個充電切換時SOCcharge 以及每個放電切換時SOCdischarge 事先記憶成為再放電時開路電壓曲線δγ-soc ，如此一來，從規定之充滿電狀態進行放電後，接著進行充電，然後再度進行放電的情形下，會依據該再放電時開路電壓曲線δγ-soc ，由二次電池10目前的開路電壓，算出二次電池10目前的SOC。因此，按照本實施形態，針對從規定之充滿電狀態進行放電後，接著進行充電，然後再度進行放電的情形下，同樣能夠高精度地算出二次電池10目前的SOC。
特別是，若將本實施形態之二次電池控制系統運用於電動車輛時，一般而言，二次電池10是在充電至規定之充滿電狀態後才使用，故除了事先記憶上述放電時基本開路電壓曲線β、每個充電切換時SOCcharge 之再充電時開路電壓曲線γsoc 之外，還針對每個充電切換時SOCcharge 及放電切換時SOCdischarge 事先記憶再放電時開路電壓曲線δγ-soc ，並利用其算出二次電池10目前的SOC，藉此，在許多種情形下，均可高精度地算出二次電池10目前的SOC。
《第2實施形態》
接下來，說明本發明之第2實施形態。
本發明之第2實施形態，除了利用以下說明之基準SOC-開路電壓曲線δ來算出二次電池10的SOC以外，其餘與上述第1實施形態具有相同構成，且進行相同動作。
如上述般，本實施形態之二次電池10，如圖4~圖8所示，具有如下特性：將充電時與放電時予以比較，在相同SOC的情形下，皆是在充電時開路電壓會變高，而在放電時開路電壓會變低。例如如圖4中所示，即使SOC同為SOC1 下，充電時開路電壓為V1_1 ，而另一方面放電時開路電壓為V1_2 ，有著充電時開路電壓會變高之特性。而這樣的特性如圖5~圖8所示，無論從哪個SOC進行充電及放電的情形下均有同樣傾向。
此外，本實施形態之二次電池10中，除了上述特性外，還具有下述特性。也就是說，具有如下特性：將充電時與放電時予以比較，在相同開路電壓的情形下，皆是在充電時SOC會變低，而在放電時SOC會變高。例如如圖4中所示，即使開路電壓同為V1_1 下，充電時SOC為SOC1 ，而另一方面放電時SOC為SOC7 ，有著充電時SOC會變低之特性。而這樣的特性如圖5~圖8所示，無論從哪個SOC進行充電及放電的情形下均有同樣傾向。
因此，本實施形態中係利用上述特性，算出二次電池10目前的SOC。也就是說，本實施形態中，如 圖11所示，係在從SOC=0%進行充電至SOC=100%時之充電時開路電壓曲線(即充電時基本開路電壓曲線α)、以及從SOC=100%進行放電至SOC=0%時之放電時開路電壓曲線(即放電時基本開路電壓曲線β)之間，設定一條基準SOC-開路電壓曲線δ，其表示了SOC與開路電壓之間的關係，且在算出二次電池目前的SOC時係作為基準；利用該基準SOC-開路電壓曲線δ，來算出二次電池10目前的SOC。另，基準SOC-開路電壓曲線δ的設定方法並未特別限定，例如有針對二次電池10，從彼此相異之複數個SOC進行充電及放電動作，如此進行複數次，依據得到的SOC-開路電壓曲線來設定之方法等。另，在此情形下，以下述方法較佳：由得到的SOC-開路電壓曲線，設定以使基準SOC-開路電壓曲線δ位於充電時之曲線以及放電時之曲線的中間位置。
而在本實施形態中，例如如圖11所示，當二次電池10的開路電壓為V5 的情形下，在基準SOC-開路電壓曲線δ上，與開路電壓V5 對應之SOC係為SOC8 ，另一方面在充電時，與開路電壓V5 對應之SOC係為比SOC8 還低之SOC，又，在放電時，與開路電壓V5 對應之SOC係為比SOC8 還高之SOC。舉例來說，如圖11所示，當沿著充電時基本開路電壓曲線α進行充電的情形下，與開路電壓V5 對應之SOC係為比SOC8 還低之SOC9 ，另一方面，當沿著放電時基本開路電壓曲線β進行放電的情形下，與開路電壓V5 對應之SOC係為比 SOC8 還高之SOC10 。
因此，本實施形態中，在基準SOC-開路電壓曲線δ上，求出與二次電池10的開路電壓對應之SOC來作為對應SOCref ；當充電時，將對應SOCref 以未滿1的規定之修正係數Ccharge (Ccharge <1)加以修正，將藉此算出之SOC(=SOCref ×Ccharge )作為二次電池10目前的SOC。又或者是，當放電時，將對應SOCref 以比1大的規定之修正係數Cdischarge (Cdischarge >1)加以修正，將藉此算出之SOC(=SOCref ×Cdischarge )作為二次電池10目前的SOC。另，此時使用之修正係數Ccharge ，Cdischarge 並未特別限定，可為事先訂定之規定定值，亦可為考量二次電池10的充放電特性後而設定之變數。
舉例來說，本實施形態之二次電池10中，如圖6所示，在充電時，如果充電開始時的SOC愈高(亦即愈接近充滿電狀態)，那麼即使在開路電壓相同的情形下，SOC也會有變高的傾向(亦即有趨近基準SOC-開路電壓曲線δ的傾向)。因此，本實施形態中，可做成以下態樣：在充電時，若充電開始時的SOC愈高，則將修正係數Ccharge 設定成愈接近1的值。此外，同樣地，本實施形態之二次電池10中，如圖7、圖8所示，在放電時，如果放電開始時的SOC愈低(亦即愈接近完全放電狀態)，那麼即使在開路電壓相同的情形下，SOC也會有變低的傾向(亦即有趨近基準SOC-開路電壓曲線δ的傾向)。因此，本實施形態中，可做成以下態樣：在放電 時，若放電開始時的SOC愈低，則將修正係數Cdischarge 設定成愈接近1的值。
按照這樣的第2實施形態，設定基準SOC-開路電壓曲線δ，按照充電中或者放電中，依據基準SOC-開路電壓曲線δ來算出二次電池10目前的SOC，故針對使用了充電時與放電時開路電壓曲線相異之正極活性物質的二次電池10，能夠較簡便且高精度地算出目前的SOC。
以上已說明本發明之實施形態，但這些實施形態係為了便於理解本發明而記載，並非為了限定本發明而記載。是故，上述實施形態揭示之各要素，其主旨在於尚包含隸屬本發明技術範圍之所有設計變更或均等物。
舉例來說，上述第1實施形態中，係舉例以從SOC=100%之充滿電電壓Vmax 進行放電時之情形，來作為從規定之充滿電狀態進行放電時之放電時基本開路電壓曲線β；但放電時基本開路電壓曲線β只要因應二次電池10之電池設計、或實際使用二次電池10之充放電系統設計來適當設定即可。也就是說，例如，規定之充滿電狀態，並非一定要設定成考量構成二次電池10之正極活性物質及負極活性物質情形下之理想充滿電狀態(以此作為100%充電狀態)；例如亦可將比理想充滿電狀態還稍低之95%充電狀態設定成規定之充滿電狀態。但，從進一步提高本實施形態效果的觀點看來，此種規定之充滿電狀態，係設定成接近100%充電狀態較理想。
此外，上述第1實施形態中，係實際實測進行充電及放電時之資料，以此作為放電時基本開路電壓曲線β、再充電時開路電壓曲線γsoc 、及再放電時開路電壓曲線δγ-soc ；但亦可不這麼做，而是使用從該資料中每隔規定之SOC間隔(例如每1%間隔)抽取對應之開路電壓而成之不連續資料，藉由使用這種不連續資料，可進一步減低控制裝置20的資料容量。
另，在使用這種不連續資料的情形下，控制裝置20可採用如下方法：藉由所算出之開路電壓，利用資料近似求出二次電池10目前的SOC。例如如圖12所示，在不連續資料中，假設二次電池10目前的開路電壓為E，而在記憶有對應之SOC的開路電壓當中，具有比二次電池10目前的開路電壓E還大之值且最接近開路電壓E者為En 、而具有二次電池10目前的開路電壓E以下之值且最接近開路電壓E者為En+1 ，且與這些開路電壓En 、En+1 對應之SOC分別為SOCn 、SOCn+1 時，那麼與二次電池10目前的開路電壓E對應之SOC，亦即SOC(E)，係可依據下述式(3)、(4)算出。
0≦(E-En )/(En+1 -En )<0.5時SOC(E)=SOCn ．．．(3)
0.5≦(E-En )/(En+1 -En )≦1時SOC(E)=SOCn+1 ．．．(4)
又或者是，在上述第1實施形態中，依每個充電切換時SOCcharge 所設定之再充電時開路電壓曲線 γsoc ，亦可構成為每隔規定之SOC間隔(例如每1%間隔)斷續性地設定電壓曲線並記憶之；在此情形下，可採用如下構成：依照上述式(3)、(4)，利用記憶在控制裝置20的再充電時開路電壓曲線γsoc 當中最接近充電切換時SOCcharge 的值，來算出二次電池10目前的SOC。再者，依每個充電切換時SOCcharge 及每個放電切換時SOCdischarge 而設定之再放電時開路電壓曲線δγ-soc ，同樣亦可構成為每隔規定之SOC間隔(例如每1%間隔)斷續性地設定電壓曲線並記憶之；在此情形下，同樣地可採用算出二次電池10目前的SOC之構成。特別是藉由採用這種斷續性地記憶再充電時開路電壓曲線γsoc 、再放電時開路電壓曲線δγ-soc 之構成，可進一步減低控制裝置20的資料容量。
此外，上述第1實施形態中，係採用了依據放電時基本開路電壓曲線β、再充電時開路電壓曲線γsoc 、再放電時開路電壓曲線δγ-soc ，由二次電池10目前的開路電壓求出二次電池10目前的SOC之方法；但亦可不用此種方法，而是構成為依據積算電流來算出二次電池10目前的SOC。也就是說亦可構成為，將電流計40所檢測出之從放電開始時之充放電電流予以連續地積算，依據積算結果，算出二次電池10目前的SOC。而在此情形下，例如可做成如下構成：以規定之第1間隔(例如10msec間隔)進行以積算電流算出SOC，且以比第1間隔還長的規定之第2間隔(例如數分鐘~數十分鐘左 右)，一併進行依據上述放電時基本開路電壓曲線β、再充電時開路電壓曲線γsoc 、再放電時開路電壓曲線δγ-soc 算出SOC；藉此，依據依這些放電時基本開路電壓曲線β、再充電時開路電壓曲線γsoc 、再放電時開路電壓曲線δγ-soc 所得之SOC算出結果，來修正積算電流所得之SOC算出結果。特別是，藉由使用這種方法，係以演算負載較小的積算電流來進行SOC之算出，而另一方面又依據依放電時基本開路電壓曲線β、再充電時開路電壓曲線γsoc 、再放電時開路電壓曲線δγ-soc 而得之SOC算出結果，來修正積算電流所得之SOC算出結果，藉此能做出良好的SOC算出精度。
又，上述第1實施形態中，係例舉了依每個充電切換時SOCcharge 及放電切換時SOCdischarge 來設定再放電時開路電壓曲線δγ-soc 之構成，但亦可做成如下構成：僅針對充電切換時SOCcharge ，設定一個再放電時開路電壓曲線δγ-soc 。也就是說，亦可做成如下構成：針對充電切換時SOCcharge ，設定一個再充電時開路電壓曲線γsoc 及一個再放電時開路電壓曲線δγ-soc 。在此，本實施形態之二次電池10中，參照圖7、圖8之情況，當充電切換時SOCcharge 皆為SOC2 的情形下，即使放電切換時SOCdischarge 為不同的SOC4 、SOC5 時，放電時的開路電壓曲線也有較近似的傾向。
因此，本實施形態中，可做成以下構成：依每個充電切換時SOCcharge 來設定一個再充電時開路電壓 曲線γsoc 及一個再放電時開路電壓曲線δγ-soc 並使用之，除此之外，則如同上述第1實施形態般算出二次電池10目前的SOC。特別是藉由採用這樣的構成，能夠減低需保存之資料及演算負荷，同時針對使用了充電時與放電時開路電壓曲線相異之正極活性物質的二次電池10，能夠高精度地算出目前的SOC。
另，依每個充電切換時SOCcharge 設定一個再充電時開路電壓曲線γsoc 及一個再放電時開路電壓曲線δγ-soc 之方法並未特別限定，例如可如同上述第1實施形態般，構成為依每個充電切換時SOCcharge 令一個再充電時開路電壓曲線γsoc 及一個再放電時開路電壓曲線δγ-soc 事先記憶在控制裝置20，而在從充電切換為放電時取得它。又或者是，亦可做成如下構成：每當從充電切換成放電時，當場算出與充電切換時SOCcharge 對應之一個再充電時開路電壓曲線γsoc 及一個再放電時開路電壓曲線δγ-soc 。此外，設定與充電切換時SOCcharge 對應之再放電時開路電壓曲線δγ-soc 之方法並未特別限定，例如可算出從充電切換時SOCcharge 至充滿電為止之中間SOCmid (SOCmid =(100-SOCcharge )/2)，再將從中間SOCmid 進行放電時之放電時開路電壓曲線，作為再放電時開路電壓曲線δγ-soc 。
另，上述實施形態中，二次電池10相當於本發明之二次電池，控制裝置20則相當於本發明之記憶手段、SOC算出手段、充電開始時SOC檢測手段、第1、第 2取得手段、第1~第3記憶手段、第1~第3SOC算出手段、充放電積算電流手段、及修正手段。
以上已說明本發明之實施形態，但這些實施形態係為了便於理解本發明而記載，並非為了限定本發明而記載。是故，上述實施形態揭示之各要素，其主旨在於尚包含隸屬本發明技術範圍之所有設計變更或均等物。

Claims (14)

  1. 一種二次電池之控制裝置，屬於使用充電時與放電時開路電壓曲線相異之正極活性物質來作為正極材料的二次電池之控制裝置，其具備：記憶手段，係記憶基準SOC-開路電壓曲線，其表示SOC(State of Charge，電量狀態)與開路電壓之間的關係，且在算出前述二次電池目前的SOC時係作為基準；及SOC算出手段，依據前述基準SOC-開路電壓曲線，由前述二次電池目前的開路電壓，算出前述二次電池目前的SOC；前述SOC算出手段，係當前述二次電池充電時，算出比在前述基準SOC-開路電壓曲線上與前述二次電池目前的開路電壓對應之SOC值還低的值，以作為前述二次電池目前的SOC，當前述二次電池放電時，算出比在前述基準SOC-開路電壓曲線上與前述二次電池目前的開路電壓對應之SOC值還高的值，以作為前述二次電池目前的SOC。
  2. 如申請專利範圍第1項之二次電池之控制裝置，其中，前述SOC算出手段，係當前述二次電池充電時，算出在前述基準SOC-開路電壓曲線上與前述二次電池目前的開路電壓對應之SOC值乘以未滿1的規定之第1修正係數而得之值，以作為前 述二次電池目前的SOC，當前述二次電池放電時，算出在前述基準SOC-開路電壓曲線上與前述二次電池目前的開路電壓對應之SOC值乘以大於1的規定之第2修正係數而得之值，以作為前述二次電池目前的SOC。
  3. 如申請專利範圍第2項之二次電池之控制裝置，其中，前述SOC算出手段，係若充電開始時的前述二次電池之SOC愈接近規定之充滿電狀態，則將前述第1修正係數設定成愈接近1的值，若放電開始時的前述二次電池之SOC愈接近規定之完全放電狀態，則將前述第2修正係數設定成愈接近1的值。
  4. 一種二次電池之控制裝置，屬於使用充電時與放電時開路電壓曲線相異之正極活性物質來作為正極材料的二次電池之控制裝置，其具備：充電開始時SOC檢測手段，檢測前述二次電池從充滿電狀態進行放電後再度進行充電時於充電開始時之SOC，以作為充電開始時SOC；第1取得手段，當從前述充電開始時SOC進行充電時，取得充電過程中SOC與開路電壓之間的關係，以作為充電時開路電壓資訊；第2取得手段，當從前述充電開始時SOC進行充電 後再度進行放電時，取得放電過程中SOC與開路電壓之間的關係，以作為放電時開路電壓資訊；及SOC算出手段，算出前述二次電池目前的SOC；前述SOC算出手段，係從前述充電開始時SOC進行充電後，在前述二次電池充電中的情形下，依據藉由前述第1取得手段而取得之前述充電時開路電壓資訊，由前述二次電池目前的開路電壓，算出前述二次電池目前的SOC，從前述充電開始時SOC進行充電後，在前述二次電池放電中的情形下，依據藉由前述第2取得手段而取得之前述放電時開路電壓資訊，由前述二次電池目前的開路電壓，算出前述二次電池目前的SOC。
  5. 如申請專利範圍第4項之二次電池之控制裝置，其中，前述第1取得手段，係當前述二次電池開始充電時，演算與前述充電開始時SOC對應之，充電過程中SOC與開路電壓之間的關係，以作為充電時開路電壓資訊，前述第2取得手段，係當前述二次電池開始放電時，演算與前述充電開始時SOC對應之，放電過程中SOC與開路電壓之間的關係，以作為放電時開路電壓資訊。
  6. 如申請專利範圍第4項之二次電池之控制裝置，其中，更具備：記憶手段，針對每個前述充電開始時SOC，記憶前述充電時開路電壓資訊、及前述放電時開路電壓資 訊，前述第1取得手段，係當前述二次電池開始充電時，從前述記憶手段，讀取與前述充電開始時SOC對應之前述充電時開路電壓資訊，前述第2取得手段，係當前述二次電池開始放電時，從前述記憶手段，讀取與前述充電開始時SOC對應之前述放電時開路電壓資訊。
  7. 一種二次電池之控制裝置，屬於使用充電時與放電時開路電壓曲線相異之正極活性物質來作為正極材料的二次電池之控制裝置，其具備：第1記憶手段，令前述二次電池充電至規定之充滿電狀態後，從充滿電狀態進行放電時，將在放電過程中的SOC與開路電壓之間的關係，記憶成為基本放電開路電壓資訊；及第2記憶手段，從充滿電狀態進行放電後再度進行充電時，將在充電過程中的SOC與開路電壓之間的關係，針對每個再度進行充電時之充電開始時SOC，記憶成為再充電時開路電壓資訊；又具備：第1SOC算出手段，依據前述基本放電開路電壓資訊，算出從充滿電狀態進行放電時，前述二次電池目前的SOC；及第2SOC算出手段，依據前述再充電時開路電壓資訊，算出從充滿電狀態進行放電後再度進行充電時，前述二次電池目前的SOC。
  8. 如申請專利範圍第7項之二次電池之控制裝置，其中，具備：第3記憶手段，從充滿電狀態進行放電，再度進行充電後又再度進行放電時，將在放電過程中的SOC與開路電壓之間的關係，針對每個再度進行充電時之充電開始時SOC及每個再度進行放電時之放電開始時SOC，記憶成為再放電時開路電壓資訊；及第3SOC算出手段，依據前述再放電時開路電壓資訊，算出從充滿電狀態進行放電，再度進行充電後又再度進行放電時，前述二次電池目前的SOC。
  9. 如申請專利範圍第8項之二次電池之控制裝置，其中，前述第3記憶手段，當從再度進行放電時之放電開始時SOC，進行放電至再度進行充電時之充電開始時SOC的情形下，係記憶有放電過程中的SOC與開路電壓之間的關係，以作為前述再放電時開路電壓資訊，前述第3SOC算出手段，在到達再度進行充電時之充電開始時SOC之前，係依據前述再放電時開路電壓資訊，來算出前述二次電池目前的SOC；在超過再度進行充電時之充電開始時SOC而進行放電時，係依據前述基本放電開路電壓資訊，來算出前述二次電池目前的SOC。
  10. 如申請專利範圍第8或9項之二次電池之控制裝置，其中，前述第1記憶手段、前述第2記憶手段及前述第3記 憶手段，係每隔規定之SOC間隔，斷續性地記憶放電過程或充電過程中的SOC與開路電壓之間的關係，以作為前述基本放電開路電壓資訊、前述再充電時開路電壓資訊及前述再放電時開路電壓資訊，前述第1SOC算出手段、前述第2SOC算出手段及前述第3SOC算出手段，係由前述二次電池目前的開路電壓，依下述式(I)、(II)算出前述二次電池目前的SOC；0≦(E-En )/(En+1 -En )<0.5時SOC(E)=SOCn ‧‧‧(I) 0.5≦(E-En )/(En+1 -En )≦1時SOC(E)=SOCn+1 ‧‧‧(II)上述式(I)、(II)中，E為二次電池目前的開路電壓，En 為在前述第1記憶手段、前述第2記憶手段或前述第3記憶手段中記憶有對應之SOC的開路電壓，具有比二次電池目前的開路電壓E還大之值，且為最接近二次電池目前的開路電壓E者，En+1 為在前述第1記憶手段、前述第2記憶手段或前述第3記憶手段中記憶有對應之SOC的開路電壓，具有二次電池目前的開路電壓E以下之值，且為最接近二次電池目前的開路電壓E者，SOCn 為對應於開路電壓En 之SOC，SOCn+1 為對應於開路電壓En+1 之SOC， SOC(E)為對應於二次電池目前的開路電壓E之SOC。
  11. 如申請專利範圍第7~9項任一項之二次電池之控制裝置，其中，前述正極活性物質，係包含下述一般式(III)所表示之化合物；aLi[Li1/3 Mn2/3 ]O2 ‧(1-a)Li[Niw Cox Mny Az ]O2 ‧‧‧(III)上述式(III)中，0<a<1、w+x+y+z=1、0≦w，x，y，z≦1、A為金屬元素。
  12. 如申請專利範圍第8或9項之二次電池之控制裝置，其中，具備：充放電電流積算手段，將前述二次電池的充放電電流予以積算，藉此算出基於積算電流的SOC；及修正手段，前述充放電電流積算手段，係依據由前述第1SOC算出手段、第2SOC算出手段或第3SOC算出手段所算出之前述二次電池目前的SOC，來修正由前述充放電電流積算手段所算出之基於積算電流的SOC。
  13. 一種二次電池之SOC檢測方法，屬於使用充電時與放電時開路電壓曲線相異之正極活性物質來作為正極材料的二次電池之SOC檢測方法，其特徵為：檢測前述二次電池係為充電中或放電中，當前述二次電池為充電中的情形下，算出比在規定之基準SOC-開路電壓曲線上與前述二次電池目前的開路電壓對應之SOC值還低的值，以作為前述二次電池目前的 SOC，其中該基準SOC-開路電壓曲線表示SOC與開路電壓之間的關係，且在算出二次電池目前的SOC時係作為基準，當前述二次電池為放電中的情形下，算出比在前述基準SOC-開路電壓曲線上與前述二次電池目前的開路電壓對應之SOC值還高的值，以作為前述二次電池目前的SOC。
  14. 一種二次電池之SOC檢測方法，屬於使用充電時與放電時開路電壓曲線相異之正極活性物質來作為正極材料的二次電池之SOC檢測方法，其特徵為：令前述二次電池充電至規定之充滿電狀態後，依據從充滿電狀態進行放電時在放電過程中的SOC與開路電壓之間的關係，以及從充滿電狀態進行放電後再度進行充電時在充電過程中的SOC與開路電壓之間的關係，以及前述二次電池目前的開路電壓，來算出前述二次電池目前的SOC。
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