电池处理系统和电池处理方法与流程

专利检索2025-01-22  1


本公开涉及一种电池处理系统。


背景技术:

1、例如,在一些电动车辆中,安装有锂离子电池作为用于行驶的蓄电装置。众所周知,锂离子电池会随着以大电流(以高速率)执行充电和放电而退化。这种退化也称为"高速退化"。提出了各种技术,以限制锂离子电池的高速退化。

2、例如,日本专利公报第2021-103646号公开了这样一种技术,其中,计算出指示高速退化的进展程度的退化指标值∑d,并且当计算出的退化指标值∑d超过阈值时,执行退化缓解处理。


技术实现思路

1、由于在锂离子电池高速充电和放电时发生退化,除了上述由于电极面中盐浓度(锂离子浓度)不均匀(盐浓度不均衡)引起的高速退化外,还可能在电极面中发生由于电位不均匀(电位不均衡)引起的退化。因此,即使如上所述通过对锂离子电池执行退化缓解处理可以缓解高速退化,但在某些情况下,由于电位不均衡引起的退化可能仍然存在。于是,当此后将锂离子电池作为再利用的电池重新安装到另一车辆中时,或在任何其它类似情况下,所识别的退化程度可能大于实际退化程度,或者,在某些情况下,所识别的电池寿命可能错误地缩短,而没有实现可恢复的容量。

2、本公开的目的是提供一种电池处理系统和一种电池处理方法,其消除由于电位不均衡而引起的退化。

3、根据本公开的一个方面的电池处理系统包括:锂离子电池,该锂离子电池包括电极组件;以及控制装置,该控制装置控制锂离子电池的充电和放电。该控制装置获取指标值,该指标值指示由于电极组件内锂离子的浓度分布的不均匀而引起的锂离子电池退化的进展程度。当指标值大于第一阈值时,该控制装置执行第一消除处理,该第一消除处理消除由于浓度分布的不均匀引起的退化。当指标值等于或小于第一阈值时,并且当存在指标值大于比第一阈值小的第二阈值的时段时,该控制装置执行第二消除处理,该第二消除处理消除由于电极组件的电极面中电位不均匀引起的退化,其中该电极组件的电极面中电位不均匀由于锂离子电池的放电而发生。

4、因此,由于当存在指标值大于第二阈值的时段时、执行第二消除处理,因此可以消除由于电极组件的电极面中电位不均匀而引起的锂离子电池退化。此外,由于在指标值大于第一阈值时、执行第一消除处理,因此可以消除由于浓度分布的不均匀引起的退化。

5、在一个实施例中,该第二消除处理包括对锂离子电池执行过放电以使该锂离子电池达到预定电压的处理。

6、因此,通过对锂离子电池执行过放电,以使锂离子电池达到预定电压,就能引起变化,该变化会及早消除电极组件的电极面中的电位不均匀。

7、在另一个实施例中,当指标值等于或小于第一阈值时,并且当存在指标值从初始值改变从而变得大于第二阈值的历史时,该控制装置执行第二消除处理。

8、由于存在指标值从初始值改变从而变得大于第二阈值的历史指示了由于电极组件的电极面中电位不均匀而引起锂离子电池退化会发生的可能性,因此执行该处理。因此,可以通过执行该第二消除处理来消除这种退化。

9、在进而另一实施例中,当指标值大于第一阈值时,该控制装置在执行第一消除处理之后、执行第二消除处理。

10、因此,通过执行该第二消除处理,可以消除由于电极组件的电极面中的电位不均匀而引起的锂离子电池退化。此外,通过执行第一消除处理,可以消除由于浓度分布的不均匀而引起的退化。

11、在进一步的另一实施例中,该电极组件包括正电极和负电极。正电极的活性材料和负电极的活性材料中至少一个包含能够嵌入和脱嵌锂离子的材料。

12、因此,由于正电极的活性材料或负电极的活性材料包含能够嵌入和脱嵌锂离子的材料,所以通过执行第二消除处理,可以消除由于电极组件的电极面中电位不均匀而引起的锂离子电池退化。

13、根据本公开的另一方面的电池处理方法是一种用于消除包括电极组件的锂离子电池的退化的电池处理方法。该电池处理方法包括:获取指标值,该指标值指示由于电极组件内锂离子的浓度分布的不均匀而引起的锂离子电池的退化的进展程度;当该指标值大于第一阈值时,执行第一消除处理,该第一消除处理消除由于浓度分布的不均匀引起的退化;以及当指标值等于或小于第一阈值时并且当存在指标值大于比第一阈值小的第二阈值的时段时,执行第二消除处理,该第二消除处理消除由于电极组件的电极面中电位不均匀引起的退化,其中该电极组件的电极面中电位不均匀由于锂离子电池的放电而发生。

14、结合附图,本公开的上述及其它目的、特征、方面和优点将从本公开的以下详细描述中变得更加明显。



技术特征:

1.一种电池处理系统,包括:

2.根据权利要求1所述的电池处理系统,其中,所述第二消除处理包括对所述锂离子电池执行过放电以使所述锂离子电池达到预定电压的处理。

3.根据权利要求1所述的电池处理系统,其中,当所述指标值等于或小于所述第一阈值并且当存在所述指标值从初始值改变从而变得大于所述第二阈值的历史时,所述控制装置执行所述第二消除处理。

4.根据权利要求1所述的电池处理系统,其中,当所述指标值大于所述第一阈值时,所述控制装置在执行所述第一消除处理之后执行所述第二消除处理。

5.根据权利要求1所述的电池处理系统,其中

6.一种电池处理方法,所述电池处理方法用于消除锂离子电池的退化,所述锂离子电池包括电极组件,所述电池处理方法包括:


技术总结
本发明涉及电池处理系统和电池处理方法。控制装置执行如下处理,所述处理包括:当存在退化指标值∑D的累积历史(S102中为是)时并且当退化指标值∑D大于第一阈值TH1(S104中为是)时,执行第一消除处理(S106);测量电池单体的特征值(S108);执行第二消除处理(S110);当该特征值在允许范围内(S112中为是)时,确定可再利用(S114);当该特征值在允许范围之外(S112中为否)时,确定不可再利用(S116);以及当退化指标值∑D等于或小于第一阈值TH1时(在S104中为否),执行第二消除处理(S118)。

技术研发人员:松冈祥平
受保护的技术使用者:丰田自动车株式会社
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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