电池管理设备和电池管理方法技术

根据本发明专利技术的实施方式的电池管理设备包括：测量单元，其配置成在第一时间点测量电池单元的第一电压，并在所述第一时间点之后的第二时间点测量所述电池单元的第二电压和第二容量；以及控制单元，其计算所述第一电压和所述第二电压之间的电压偏差，计算对应于所述第一电压的第一容量与所述第二容量之间的容量偏差，基于所述电压偏差和所述容量偏差确定所述电池单元的正极副反应因子和负极副反应因子，并基于所述正极副反应因子和所述负极副反应因子判断所述电池单元的副反应类型。应因子判断所述电池单元的副反应类型。应因子判断所述电池单元的副反应类型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池管理设备和电池管理方法


[0001]本申请要求2020年10月27日在韩国提交的韩国专利申请10
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2020
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0140726的优先权，该申请的公开内容通过引用纳入本文中。
[0002]本公开涉及一种电池管理设备和电池管理方法，更具体而言，涉及一种能够判断电池单元中产生的副反应的类型并设定电池单元的操作状态的电池管理设备和电池管理方法。

技术介绍

[0003]近来，对诸如笔记本电脑、摄像机以及便携式电话之类的便携式电子产品的需求急剧增加，并且电动车辆、储能电池、机器人、卫星等也得到了大力发展。因此，正在积极研究允许反复充放电的高性能电池。
[0004]当前可商购的电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等。其中，锂电池由于与镍基电池相比几乎没有记忆效应，而且自放电率也很低，能量密度高，因此备受关注。
[0005]如果电池暴露于高温，正极和负极处可能会发生副反应，因此，可用的锂可能会损失，内部气体可能会产生并排出。此外，在现有技术中，只是利用电池的容量保持率信息(例如，不可逆容量信息)来估计电池的退化率，但存在利用容量保持率信息不能具体说明电池中产生的副反应类型。

技术实现思路

[0006]技术问题
[0007]本公开旨在解决现有技术的问题，因此本公开旨在提供一种电池管理设备和方法，其可以基于电池在不同时间点的电压偏差和容量偏差来判断电池中产生的副反应类型，并适当设定电池的操作状态。
[0008]本公开的这些和其它目的和优点可以根据下面的详细描述进行理解，并且将根据本公开的示例性实施方式变得更加显而易见。另外，将很容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求中所示的手段及其组合来实现。
[0009]技术方案
[0010]根据本公开的一个方面的一种电池管理设备可以包括：测量单元，其配置成在第一时间点测量电池单元的第一电压，并在比所述第一时间点晚的第二时间点测量所述电池单元的第二电压和第二容量；以及控制单元，其配置成计算所述第一电压和所述第二电压之间的电压偏差，计算与所述第一电压对应的第一容量与所述第二容量之间的容量偏差，基于所述电压偏差和所述容量偏差确定所述电池单元的正极副反应因子和负极副反应因子，并基于所述正极副反应因子和所述负极副反应因子判断所述电池单元的副反应类型。
[0011]所述控制单元可以配置成基于代表所述电池单元的荷电状态(SOC)和电压之间的相应关系的电池曲线计算与所述电压偏差相对应的基于电压的容量，并且根据所述第一电压，基于所述基于电压的容量或者基于所述基于电压的容量和所述容量偏差来确定所述正
极副反应因子。
[0012]所述控制单元可以配置成估计与所述第一电压相对应的第一SOC，将所估计的第一SOC与预设的标准SOC进行比较，并且与比较结果对应地确定所述电池单元的所述正极副反应因子。
[0013]当所述第一SOC等于或大于所述标准SOC时，所述控制单元可以配置成基于所述基于电压的容量确定所述正极副反应因子。
[0014]当所述第一SOC小于所述标准SOC时，所述控制单元可以配置成基于所述基于电压的容量和所计算的容量偏差之间的差来确定所述正极副反应因子。
[0015]所述控制单元可以配置成将在代表所述电池单元的SOC和针对所述SOC的差分电压之间的相应关系的差分曲线中的负极平坦区段的起始点处的SOC设定为所述标准SOC。
[0016]所述控制单元可以配置成确定所述差分曲线中的预定SOC区段中包括的目标峰值，并将与所确定的目标峰值相对应的SOC设定为所述标准SOC。
[0017]所述控制单元可以配置成基于所述容量偏差确定所述电池单元的所述负极副反应因子。
[0018]所述控制单元可以配置成基于所述正极副反应因子和所述负极副反应因子计算副反应参考值，将所计算的副反应参考值与预设的副反应标准值进行比较，并根据比较结果判断所述电池单元的副反应类型为所述正极副反应或所述负极副反应。
[0019]所述控制单元可以配置成基于为所述电池单元判断的所述副反应类型，针对所述电池单元设定操作条件。
[0020]当所述电池单元的所述副反应的所述类型被判断为所述正极副反应时，所述控制单元可以配置成减小所述电池单元的上限SOC和上限电压中的至少一者。
[0021]当所述电池单元的所述副反应的所述类型被判断为所述负极副反应时，所述控制单元可以配置成减小所述电池单元的上限温度。
[0022]一种根据本公开的另一方面所述的电池管理设备可以进一步包括：放电单元，其配置成在所述第二时间点对所述电池单元放电。
[0023]所述测量单元可以配置成在所述电池单元在所述第二时间点放电时，通过测量所述电池单元的放电电流量来测量所述第二容量。
[0024]所述电池单元可以配置成从所述第一时间点到所述第二时间点维持预定温度或更高的温度。
[0025]根据本公开的又一方面的一种电池组可以包括根据本公开的一个方面所述的电池管理设备。
[0026]根据本公开的又一方面的一种电池管理方法可以包括：第一测量步骤，用于在第一时间点测量电池单元的第一电压；第二测量步骤，用于在比所述第一时间点晚的第二时间点测量所述电池单元的第二电压和第二容量；电压偏差和容量偏差计算步骤，用于计算所述第一电压和所述第二电压之间的电压偏差，并且计算与所述第一电压对应的第一容量与所述第二容量之间的容量偏差；副反应因子确定步骤，用于基于所述电压偏差和所述容量偏差确定所述电池单元的正极副反应因子和负极副反应因子；以及副反应类型判断步骤，用于基于所述正极副反应因子和所述负极副反应因子判断所述电池单元的副反应类型。
[0027]有利效果
[0028]根据本公开内容的一个方面，其优点在于可以基于两个时间点的电池单元的电压偏差和电池单元的容量偏差来判断电池单元中产生的副反应的类型。
[0029]此外，根据本公开的一个方面，其优点在于可以设定电池单元的最佳操作条件，以对应于为电池单元判断的副反应类型。
[0030]本公开的效果不限于上述效果，其它未提及的效果将由本领域的技术人员根据权利要求的描述清楚地理解。
附图说明
[0031]附图示出了本公开的优选实施方式，并与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不被解释为仅限于图示。
[0032]图1是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的电池管理设备的图。
[0033]图2是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的电池曲线的图。
[0034]图3是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的电池单元在每个时间点的容量变化的图。
[0035]图4是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的差分曲线的图。
[0036]图5是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的电池单元中可能产生的副反应的图。
[0037]图6是示意性地示出根据本公开的另本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池管理设备，该电池管理设备包括：测量单元，其配置成在第一时间点测量电池单元的第一电压，并在比所述第一时间点晚的第二时间点测量所述电池单元的第二电压和第二容量；以及控制单元，其配置成计算所述第一电压和所述第二电压之间的电压偏差，计算与所述第一电压对应的第一容量与所述第二容量之间的容量偏差，基于所述电压偏差和所述容量偏差确定所述电池单元的正极副反应因子和负极副反应因子，并基于所述正极副反应因子和所述负极副反应因子判断所述电池单元的副反应类型。2.根据权利要求1所述的电池管理设备，其中，所述控制单元配置成基于代表所述电池单元的荷电状态SOC和电压之间的相应关系的电池曲线计算与所述电压偏差相对应的基于电压的容量，并且根据所述第一电压，基于所述基于电压的容量或者基于所述基于电压的容量和所述容量偏差来确定所述正极副反应因子。3.根据权利要求2所述的电池管理设备，其中，所述控制单元配置成估计与所述第一电压相对应的第一SOC，将所估计的第一SOC与预设的标准SOC进行比较，并与比较结果相对应地确定所述电池单元的所述正极副反应因子。4.根据权利要求3所述的电池管理设备，其中，当所述第一SOC等于或大于所述标准SOC时，所述控制单元配置成基于所述基于电压的容量确定所述正极副反应因子，并且其中，当所述第一SOC小于所述标准SOC时，所述控制单元配置成基于所述基于电压的容量和所计算的容量偏差之间的差来确定所述正极副反应因子。5.根据权利要求3所述的电池管理设备，其中，所述控制单元配置成将在代表所述电池单元的SOC和针对所述SOC的差分电压之间的相应关系的差分曲线中的负极平坦区段的起始点处的SOC设定为所述标准SOC。6.根据权利要求5所述的电池管理设备，其中，所述控制单元配置成确定所述差分曲线中的预定SOC区段中包括的目标峰值，并将与所确定的目标峰值相对应的SOC设定为所述标准SOC。7.根据权利要求1所述的电池管理设备，其中，所述控制单元配置成基于所述容量偏差确定所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：车阿明，裵允玎，禹庚火，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：