锂沉淀检测装置和方法制造方法及图纸

根据本公开的实施例的一种锂沉淀检测装置包括：测量单元，该测量单元被配置成计算在充电过程中电池的充电量并且计算在放电过程中电池的放电量；以及控制单元，该控制单元被配置成估计在充电过程和放电过程中电池的SOC，并且基于所估计的SOC、充电量和放电量来判断锂沉淀是否发生在电池中。判断锂沉淀是否发生在电池中。判断锂沉淀是否发生在电池中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂沉淀检测装置和方法


[0001]本申请要求于2021年4月28日在韩国提交的韩国专利申请No.10
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2021
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0055289的优先权，其公开内容通过引用并入本文中。
[0002]本公开涉及一种锂沉淀检测装置和方法，更具体地，涉及一种用于检测锂金属是否被沉淀到电池单体的锂沉淀检测装置和方法。

技术介绍

[0003]最近，对诸如笔记本计算机、视频相机和便携式电话的便携式电子产品的需求已经急剧增加，并且已经认真开发了电动车辆、能量存储电池、机器人、卫星等。因此，正在积极地研究允许重复充电和放电的高性能电池。
[0004]目前市售的电池包括镍镉电池、氢镍电池、镍锌电池、锂电池等。在它们当中，因为锂电池与镍基电池相比几乎没有记忆效应并且还具有非常低的自放电率和高能量密度，锂电池备受关注。
[0005]尽管在高容量和高密度方面正在对这些电池进行许多研究，但是寿命和安全改进也是重要的。为此，有必要抑制在电极表面上与电解质的分解反应，并且防止过充电和过放电。
[0006]特别地，有必要防止锂被沉淀(镀析出，Li
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析出)在负极的表面上。当锂被沉淀在负极的表面上时，它引起与电解质的副反应并且改变电池的动能平衡，其导致电池劣化。另外，因为负极表面上的锂金属沉淀可能引起电池的内部短路，所以存在由于内部短路而引起的着火和爆炸的风险。因此，有必要开发一种能够检测锂金属是否被沉淀在负极的表面上的技术。

技术实现思路

[0007]技术问题<br/>[0008]设计本公开以解决相关领域的问题，并且因此本公开涉及提供一种能够基于电池单体的充电量和放电量来以非破坏性方式检测锂金属是否被沉淀的沉淀检测装置和方法。
[0009]本公开的这些和其他目标和优点可以从以下详细描述中理解并且将从本公开的示例性实施例变得更加完全显而易见。此外，将容易理解，本公开的目标和优点可以由随附权利要求及其组合中示出的装置来实现。
[0010]技术方案
[0011]根据本公开的一个方面的一种锂沉淀检测装置可以包括：测量单元，该测量单元被配置成计算在充电过程中电池单体的充电量并且计算在放电过程中电池单体的放电量；以及控制单元，该控制单元被配置成估计在充电过程和放电过程中电池单体的SOC，并且基于所估计的SOC、充电量和放电量来判断锂沉淀是否发生在电池单体中。
[0012]控制单元可以被配置成：比较充电量和放电量的大小，并且根据比较结果来判断锂沉淀是否发生在电池单体中。
[0013]控制单元可以被配置成：当放电量超过充电量时，判断锂沉淀发生。
[0014]控制单元可以被配置成：当充电开始时间处的SOC与放电结束时间处的SOC相同并且充电结束时间处的SOC与放电开始时间处的SOC相同时，通过比较放电量和充电量来判断锂沉淀是否发生。
[0015]控制单元可以被配置成：当充电开始时间处的SOC与放电结束时间处的SOC不同或者充电结束时间处的SOC与放电开始时间处的SOC不同时，校正放电量和充电量，并且根据所校正的放电量和所校正的充电量的比较结果来判断锂沉淀是否发生。
[0016]控制单元可以被配置成：计算充电开始时间处的SOC与充电结束时间处的SOC之间的充电SOC偏差，并且基于所计算的充电SOC偏差来校正充电量。
[0017]控制单元可以被配置成：计算放电开始时间处的SOC与放电结束时间处的SOC之间的放电SOC偏差，并且基于所计算的放电SOC偏差来校正放电量。
[0018]控制单元可以被配置成将电池单体的充电C
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速率和放电C
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速率发送到能够对电池单体进行充电和放电的充电和放电设备。
[0019]控制单元可以被配置成：当放电量等于或小于充电量并且放电量与充电量之间的差等于或小于预设标准值时，降低充电C
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速率和放电C
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速率，并且将降低的充电C
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速率和降低的放电C
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速率发送到充电和放电设备。
[0020]控制单元可以被配置成：基于根据降低的充电C
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速率的充电过程中电池单体的充电量和根据降低的放电C
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速率的放电过程中电池单体的放电量来再次判断锂沉淀是否发生。
[0021]控制单元可以被配置成将充电C
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速率与放电C
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速率设定为相同。
[0022]测量单元可以被配置成通过对从充电开始时间到充电结束时间的充电电流进行积分来计算充电量。
[0023]测量单元可以被配置成通过对从放电开始时间到放电结束时间的放电电流进行积分来计算放电量。
[0024]根据本公开的另一方面的一种电池组可以包括根据本公开的一个方面的锂沉淀检测装置。
[0025]根据本公开的再一方面的一种锂沉淀检测方法可以包括：充电/放电量计算步骤，计算在充电过程中电池单体的充电量并且计算在放电过程中电池单体的放电量；SOC估计步骤，估计在充电过程和放电过程中电池单体的SOC；以及锂沉淀判断步骤，基于所估计的SOC、充电量和放电量来判断锂沉淀是否发生在电池单体中。
[0026]有益的效果
[0027]根据本公开的一个方面，该锂沉淀检测装置具有通过比较操作中的电池单体的充电量和放电量来快速判定锂是否被沉淀的优点。
[0028]本公开的效果不限于上述效果，并且其他未提到的效果将由本领域技术人员从权利要求的描述中清楚地理解。
附图说明
[0029]附图图示本公开的优选实施例，并且与前述公开内容一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，并且因此，本公开不应被理解为限于附图。
[0030]图1是示意性示出根据本公开的实施例的锂沉淀检测装置的图。
[0031]图2是示意性示出根据本公开的实施例的电池单体的充电和放电行为的图。
[0032]图3和图4是示意性示出根据本公开的实施例的第一单体的充电量和放电量的图。
[0033]图5和图6是示意性示出根据本公开的实施例的第二单体的充电量和放电量的图。
[0034]图7是示意性示出根据本公开的另一实施例的电池组的示例性配置的图。
[0035]图8是示意性示出根据本公开的再一实施例的锂沉淀检测方法的图。
具体实施方式
[0036]应当理解，本说明书和随附权利要求中使用的术语不应当被理解为限于一般和词典含义，而是在允许专利技术人为了最好的说明而适当地定义术语的原则上，基于对应于本公开的技术方面的含义和概念来解释。
[0037]因此，本文中提出的描述仅仅是仅出于说明的目的的优选示例，而不旨在限制本公开的范围，因此应当理解，能够在不脱离本公开的范围的情况下对本公开进行其他等同和修改。
[0038]另外，在描述本公开中，当认为相关已知元件或功能的详细描述致使本公开的关键主题模糊不清时，在本文中省略该详本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种锂沉淀检测装置，包括：测量单元，所述测量单元被配置成计算在充电过程中电池单体的充电量并且计算在放电过程中所述电池单体的放电量；以及控制单元，所述控制单元被配置成估计在所述充电过程和所述放电过程中所述电池单体的SOC，并且基于所估计的SOC、所述充电量和所述放电量来判断锂沉淀是否发生在所述电池单体中。2.根据权利要求1所述的锂沉淀检测装置，其中，所述控制单元被配置成：比较所述充电量和所述放电量的大小，并且根据比较结果来判断所述锂沉淀是否发生在所述电池单体中。3.根据权利要求2所述的锂沉淀检测装置，其中，所述控制单元被配置成：当所述放电量超过所述充电量时，判断所述锂沉淀发生。4.根据权利要求2所述的锂沉淀检测装置，其中，所述控制单元被配置成：当充电开始时间处的SOC与放电结束时间处的SOC相同并且充电结束时间处的SOC与放电开始时间处的SOC相同时，通过比较所述放电量和所述充电量来判断所述锂沉淀是否发生。5.根据权利要求2所述的锂沉淀检测装置，其中，所述控制单元被配置成：当充电开始时间处的SOC与放电结束时间处的SOC不同或者充电结束时间处的SOC与放电开始时间处的SOC不同时，校正所述放电量和所述充电量，并且根据所校正的放电量和所校正的充电量的比较结果来判断所述锂沉淀是否发生。6.根据权利要求5所述的锂沉淀检测装置，其中，所述控制单元被配置成：计算所述充电开始时间处的SOC与所述充电结束时间处的SOC之间的充电SOC偏差，并且基于所计算的充电SOC偏差来校正所述充电量，以及其中，所述控制单元被配置成：计算所述放电开始时间处的SOC与所述放电结束时间处的SOC之间的放电SOC偏差，并且基于所计算的放电SOC偏差来校正所述放电量。7.根据权利要求2所述的锂沉淀检测装置，其中，所述控制单元被配置成将所述电池单体的充电C
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【专利技术属性】
技术研发人员：金承显，李炫澈，权洞槿，金安洙，辛彩彬，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：