CN115362381B 用于电池的过电压特性评估设备和过电压特性评估方法 （株式会社Lg新能源）

2022.09.28PCT/KR2021/0100172021.07.30WO2022/025726KO2022.02.03JP2020106317A,2020.07.09用于电池的过电压特性评估设备和过电压根据本发明的用于电池的过电压特性评估在电池的极化诱导预处理之后执行的放电事件曲线指示测量容量历史与测量电压历史之间的述第二测量电压曲线指示测量电压历史与通过将测量容量历史相对于测量容量历史的总放电容量进行归一化而获得的放电深度历史之间的制单元通过将微分电压曲线与参考微分电压曲线进行比较来确定与极化诱导预处理相关联的2控制单元，所述控制单元被配置为使用在所述电容量历史和所述测量电压历史指示所述电池的容量和电压的确定第一测量电压曲线，所述第一测量电压曲确定第二测量电压曲线，所述第二测量电压曲线指示放电深度通过相对于所述放电深度历史对所述测量电压历史进行微分来从所述第二测量电压通过将所述微分电压曲线与参考微分电压曲线进行比较来确定与所述极化诱导预处述放电事件期间以预定时间间隔测量的电池两所述第二时间点是所述电池的电压等于比所述第一阈值电压低的第二阈值电压的时所述过电压特性信息还包括所述集中过电压述微分电压差在所述放电深度历史的整个范围内的从预定第一放电深度到预定第二放电深度的参考范围内的积分值除以所述参考范围的大小来确定所述310.根据权利要求1所述的过电压特性评估设备，该过电压特性评估设备还包括温度使用在所述电池的极化诱导预处理之后执行的放电事件期间获得的所述电池的电流和电压的感测信息来确定指示所述电池的容量和电压的时间序列变化的测量容量历史和确定第一测量电压曲线，所述第一测量电压曲确定第二测量电压曲线，所述第二测量电压曲线指示通过将所述所述测量容量历史的总放电容量进行归一化而获得的放电深度历史与所述测量电压历史通过相对于所述放电深度历史对所述测量电压历史进行微分来从所述第二测量电压通过将所述微分电压曲线与参考微分电压曲线进行比较来确定与所述极化诱导预处述放电深度历史的整个范围中所述微分电压曲线与所述参考微分电压曲线之间的微分电4[0002]本申请要求2020年7月31日提交的韩国[0006]微分电压分析(DVA)通过对指示电池的容量和电压之间的相关性的测量电压曲线进行微分来确定微分电压曲线，并且基于微分电压曲线中的特征的尺寸和/或位置的变化材料表面上的浓度梯度)而充当微分电压曲线中的噪声。因此，为了抑制引起过电压的极在电池的极化诱导预处理之后执行的放电事件期间从感测单元获得的感测信息来确定指5量容量历史相对于测量容量历史的总放电容量进行归一化而获得的放电深度历史与测量参考微分电压曲线进行比较来确定与极化诱导预处理相关联的过历史的整个范围中微分电压曲线与参考微分电压曲线之间的微分电压差等于或大于阈值[0018]控制单元可以被配置为通过将在放电深度历史的整个范围内从预定的第一放电深度到预定的第二放电深度的参考范围内的微分电压差的积分值除以参考范围的大小来化诱导预处理之后执行的放电事件期间获得的电池的电流和电压的感测信息来确定指示于测量容量历史的总放电容量进行归一化而获得的放电深度历史与测量电压历史之间的[0021]确定与极化诱导预处理相关联的过电压特性信息的步骤可以包括确定集中过电[0022]确定与极化诱导预处理相关联的过电压特性信息的步骤还可以包括确定由集中[0024]根据本公开的实施方式中的至少一个，可以使用微分电压分析(DVA)来评估电池行的放电事件期间获得的测量电压曲线的测量容量历史归一化为放电深度历史(在0％至6[0033]图6是示例性地示出根据本公开的第一实施方式的用于评估电池的过电压特性的[0034]图7是示例性地示出根据本公开的第二实施方式的用于评估电池的过电压特性的基于本发明人被允许适当地定义术语以用于最佳解释的原理根据与本公开的技术方面相[0036]因此，本文描述的实施方式和附图中示出的图示仅仅是本公开的最优选实施方的大小与测量电压曲线之间的关系时所参考的图，图3是描述对测量电压曲线进行归一化且图5是描述从微分电压曲线确定过电压特性的操作时7应于来自评估设备10的命令而调节用于电池B的充电或放电的电流的电流速率(称为‘C速[0044]评估设备10包括感测单元110和控制单元120。评估设备10还可以包括接口单元[0046]电压传感器111被设置为可并联电连接到电池B。电压传感器111被配置为测量电[0047]电流传感器112被设置为可通过连接电池B和充电/放电装置20的电流路径串联电[0048]控制单元120可以收集包括从感测单元110同步获得的电压信号和电流信号的感可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或可编程只读存储器(PROM)的至少一种类型的存储介元120可以将指示计算操作的结果的数据记录在[0051]接口单元130被配置为支持控制单元120和用户终端2(例如，个人计算机)之间的[0052]控制单元120可以基于在电池B的放电事件期间以预设时间间隔从感测单元110收和测量电压历史。测量容量历史指示电池B的放电容量从放电事件的开始到结束的时间序8[0053]控制单元120可以将测量容量历史和测量电压历史记录在存储器中。放电事件可[0054]从电池B的电压等于第一阈值电压VTH1的第一时间点到电池B的电压等于低于第一是当电池B完全充电时电池B的开路电压(OCV)，并且可以与预设值(即，充电结束电压)相处理的参考电池(未示出)的放电事件预先获取第一参考电压曲线210，并且通过已经历极化诱导预处理的电池B的放电事件获取第一测量电压曲线220。第一参考电压曲线210指示的状态下经历放电事件。当执行参考预处理以在放电事件开始时将电池B的极化降低到低9电压VTH2相对应的电池B的总放电容量QB_total从参考电池的总放电容量Qref_total减小。这是历史具有相同的电压范围，但是第一参考电压曲线210的参考容量历史和第一测量电压曲和第一测量电压曲线220，控制单元120可以通过分别将第一参考电压曲线210的参考容量历史和第一测量电压曲线220的测量容量历史归一化来确定具有相同范围0-1或0-100％的[0071]当i是1或更大的自然数时，Qref_total是第一参考电压曲线210的总放电容量，Qref[i]是在放电事件期间在第i时间确定的参考电池的放电容量，并且DoDref[i]是通过使用Qref_total对Qref[i]进行归一化获得的值。第一放电深度历史可以是放电事件期间的一组在放电事件期间在第i时间确定的电池B的放电容量，并且DoDB[j]是通过使用QB_total对QB转换为第一放电深度历史和参考电压历史之间的相关性来从第一参考电压曲线210确定第历史之间的相关性转换为第二放电深度历史和测量电压历史之间的相关性来从第一测量二测量电压曲线320的测量电压历史相对于放电深度在0-100％的[0078]参考图4，控制单元120可以通过相对于第一放电深度历史对第二参考电压曲线310的参考电压历史进行微分来从第二参考电压曲线3[0080]控制单元120可以通过相对于第二放电深度历史对第二测量电压曲线320的测量电压历史进行微分来从第二测量电压曲线320确定微分电压曲线420。微分电压曲线420可以指示电压变化与(i)放电深度(或其对应的放电容量)和(ii)放电深度的单位变化(或对应放电容量的变化)的比率在0至100％的整个范围内的时间序列。[0081]控制单元120通过将参考微分电压曲线410与微分电压曲线420进行比较来从微分电压曲线420确定电池B的过电压特性信息。控制单元120可以将过电压特性信息与极化诱[0082]图5是示例性地示出指示在参考范围ΔRref内微分[0083]控制单元120可以相对于参考范围ΔRref内的放电深度确定参考微分电压曲线410和微分电压曲线420之间的微分电压差ΔdV/dQ。与每个放电深度相对应的微分电压差ΔdV/dQ可以是通过从微分电压曲线420的微分电压减去参考微分电压曲线410的微分电压而0第一放电深度DoD1的范围内和第二放电深度DoD2～100％的范围内非常不稳定。放电深度DoDB的集中过电压范围ΔRop上，微分电压曲线420的微分电压保持高于参考微分中过电压区域430的面积是在集中过电压范围ΔRop上的第二测量电压曲线320的电压变化在集中过电压范围ΔRop上在电池B中累积的过电压的大[0086]图6是示例性地示出根据本公开的第一实施方式的用于评估电池的过电压特性的间电池B的容量和电压的时间序列变化的测量容量历史和测量电压历史。测量容量历史是基于在放电事件期间以预定时间间隔由电流传感器112测量的电流的累积值的。测量电压[0088]在步骤S620中，控制单元120确定指示测量容量历史与测量电压历史之间的相关[0089]在步骤S630中，控制单元120通过将测量容量历史相对于测量容量历史的总放电容量QB_total进行归一化来确定指示与测量容量历史相对应的放电深度历史与测量电压历[0090]在步骤S640中，控制单元120通过相对于放电深度历史对测量电压历史进行微分来从第二测量电压曲线320确定微分电压压特性信息包括集中过电压范围ΔRop或集中过电压区域4元130可以将评估消息发送到用户终端2或输出与评估消息相对应的[0095]图7是示例性地示出根据本公开的第二实施方式的用于评估电池的过电压特性的[0097]在步骤S720中，控制单元120确定指示测量容量历史与测量电压历史之间的相关[0098]在步骤S730中，控制单元120通过将测量容量历史相对于测量容量历史的总放电容量QB_total进行归一化来确定指示与测量容量历史相对应的放电深度历史与测量电压历[0099]在步骤S740中，控制单元120通过相对于放电深度历史对测量电压历史进行微分来从第二测量电压曲线320确定微分电压用户终端2或输出与故障消息相对应的视觉和/或听觉信息。步骤S75