恢复锂离子蓄电池容量的方法技术

本发明专利技术公开的恢复锂离子蓄电池容量的方法包括以下步骤：判定劣化原因是否为锂离子减少；计算锂离子减少量；并且将锂离子补充电极连接到正电极或者负电极以从锂离子补充电极释放与减少量对应的锂离子，从而向锂离子蓄电池补充锂离子，并且恢复蓄电池容量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术公开的包括以下步骤：判定劣化原因是否为锂离子减少；计算锂离子减少量；并且将锂离子补充电极连接到正电极或者负电极以从锂离子补充电极释放与减少量对应的锂离子，从而向锂离子蓄电池补充锂离子，并且恢复蓄电池容量。【专利说明】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
锂离子蓄电池是具有非水电解质的二次电池之一。在锂离子蓄电池中，锂金属氧化物用作正电极中的活性材料，而诸如石墨的碳材料用作负电极中的活性材料。在充电期间，从正电极的活性材料释放的锂离子被吸收到负电极活性材料。在放电期间，存储于负电极活性材料中的锂离子被释放并被吸收到正电极。这种电极间锂离子运动使得电流在电极之间流动。即，在锂离子蓄电池中，在电极之间移动的锂离子负责导电。因为锂离子蓄电池具有高能量密度，所以锂离子蓄电池用作例如电动车辆蓄电池。在这种锂离子蓄电池中，在使用期间，在电极之间移动的锂离子沉淀(沉积)于负电极表面上而形成固定于此的膜，因此在电极之间可移动的锂离子减少。因此，蓄电池容量会下降，g卩，蓄电池会劣化。作为蓄电池劣化的解决方案，已知具有第三电极的非水电解质二次电池，该第三电极具有金属锂，与电解质溶液不接触(参见，例如，专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献I JP-A-2002-324585
技术实现思路
本专利技术待解决的问题根据这种非水电解质二次电池，从第三电极供应锂离子以弥补容量减少，从而恢复蓄电池容量。例如，当放电容量相对于例如50Ah的初始放电容量已经减少到48Ah时，使第三电极通电来释放与2Ah的减少量对应的锂离子量到蓄电池中，从而供应在电极之间移动的锂离子以恢复放电容量。然而，在这种情况下，锂离子可能大量补充以至在正电极上形成锂枝晶，使得不能恢复蓄电池容量。本专利技术已经实现尝试解决现有技术的问题。本专利技术目的是提供一种，通过供应适量锂离子，同时抑制锂枝晶形成，能够恢复锂离子蓄电池容量。解决问题的手段根据本专利技术的为，所述锂离子蓄电池包括:正电极，该正电极含有第一活性材料和第二活性材料，所述第二活性材料在电极电位方面与所述第一活性材料相比是低(卑)的；负电极；电解质溶液；和用于释放锂离子的锂离子补充电极；所述方法包括以下步骤:判定步骤，将锂离子蓄电池的初始阶段的充电/放电特性与从所述初始阶段经过预定时段之后在判定时的充电/放电特性进行比较，以判定所述锂离子蓄电池的劣化原因，其中，如果当保持作为在锂离子蓄电池充电或者放电期间的正电极与负电极之间的电位差的与所述第一活性材料对应的电极电位时，初始阶段的充电/放电容量与判定时的充电/放电容量彼此相等，并且如果当保持作为所述电位差的与所述第二活性材料对应的电极电位时，判定时的充电/放电容量低于初始阶段的充电/放电容量，那么判定劣化原因是锂离子减少；计算步骤，基于当保持作为所述电位差的与所述第二活性材料对应的电极电位时，判定时的充电/放电容量与初始阶段的充电/放电容量之间的差来计算锂离子减少量；以及补充步骤，该补充步骤将所述锂离子补充电极连接到所述正电极或者所述负电极，以从所述锂离子补充电极释放与所述减少量对应的锂离子，从而向所述锂离子蓄电池补充锂离子。在本专利技术中，如果判定劣化原因是锂离子减少，那么基于当保持作为所述电位差的与第二活性材料对应的电极电位时，判定时的充电/放电容量与初始阶段的充电/放电容量之间的差，来计算锂离子减少量。这样，能够补充抑制锂枝晶形成的适量锂离子。充电/放电、充电/放电或者类似表述是指充电和放电中至少一个。术语“在初始阶段中”是指使用前或者使用开始后直至锂离子蓄电池开始劣化的时段。优选地，在所述判定步骤中，如果当保持作为所述电位差的与所述第一活性材料对应的电极电位时，发现判定时的充电/放电容量低于初始阶段的充电/放电容量，那么在所述计算步骤中不计算锂离子的所述减少量，并且在所述补充步骤中，不将所述锂离子补充电极与所述正电极或所述负电极连接在一起；或者，在所述判定步骤中，如果发现所述电位差低于与所述第二活性材料对应的电极电位，那么在所述计算步骤中不计算锂离子的所述减少量，并且在所述补充步骤中，不将所述锂离子补充电极与所述正电极或所述负电极连接在一起。在这种情况下，蓄电池劣化的原因不是由于锂离子析出而导致的锂离子减少。如果即使在这种情况下也补充锂离子，那么蓄电池劣化反而加快。在本专利技术的优选实施例中，在所述计算步骤中计算用于释放与所述减少量对应的锂离子的电子量；还提供检测步骤，检测与所述电子量对应的电流是否已经从所述正电极或者所述负电极流入所述锂离子补充电极；并且当在所述检测步骤中检测到与所述电子量对应的电流已经流入所述锂离子补充电极时，在所述补充步骤中断开所述锂离子补充电极与所述正电极或所述负电极之间的连接。本专利技术的效果根据本专利技术的能够展现出如下优异效果:通过补充适量锂离子，在抑制锂枝晶形成的同时，能够恢复锂离子蓄电池容量。【专利附图】【附图说明】图1 (a)和图1 (b)为示出根据本实施例的锂离子蓄电池结构的示意图。图2为示出在根据本实施例的锂离子蓄电池放电期间放电容量与电压之间关系的曲线图。图3为示出在根据本实施例的锂离子蓄电池中正电极材料相对于负电极材料的电极电位的视图。图4为示出当电极部分剥离发生时在锂离子蓄电池放电期间放电容量与电压之间关系的曲线图。图5为示出当电解质溶液分离发生时在锂离子蓄电池放电期间放电容量与电压之间关系的曲线图。图6为装载有本专利技术锂离子蓄电池的车辆的示意图。元件符号说明I锂离子蓄电池2蓄电池壳体3电解质溶液4发电元件5正电极端子6负电极端子7壳体盖11第三电极12切换元件13控制单元【具体实施方式】现将利用图1 (a)、图1 (b)描述本专利技术锂离子蓄电池。锂离子蓄电池I具有蓄电池壳体2。蓄电池壳体2的内部填充有电解质溶液3。发电元件4容纳于蓄电池壳体2中。发电元件4包括正极板和负极板的缠绕堆层，隔板夹置在正极板与负极板之间。在本专利技术中，正极板称为正电极，并且负极板称为负电极。正电极和负电极统称为电极。在发电元件4中，正电极端子5`连接到发电元件4的正极板，负电极端子6连接到发电元件4的负极板。这些正电极和负电极由壳体盖7所保持，壳体盖7例如以利用密封部件密封的方式设置于蓄电池壳体2顶部上。正电极和负电极各由包含例如铝的集流体以及涂布于集流体两个表面上的正电极材料或者负电极材料组成，正电极材料或者负电极材料含有活性材料，下文将描述。在本实施例中，正电极含有两种以上活性材料，并且足以使各活性材料相对于电解质溶液具有彼此不同的电极电位。活性材料实例为能够吸收和释放锂的金属氧化物，诸如层状结构型的金属氧化物、尖晶石型的金属氧化物和金属化合物，以及氧化酸式盐型的金属氧化物。作为层状结构型的金属氧化物，指定锂镍复合氧化物和锂钴复合氧化物。锂镍复合氧化物不仅包含含有锂(Li)和镍(Ni)作为构成金属元素的氧化物，而且典型地，以小于镍的比例的比例(换算成原子数；如果含有除Li和Ni外两种以上金属元素，那么它们总量的比例小于Ni比例)包含含有除锂和镍外的至少一种其它金属元素(即，除Li和Ni外的过渡金属元素或者典型金属元素，或者过渡金属元素和典型金属元素)作为构成金属元素的氧化物。例如，除Li和Ni外的金属元素是选自钴(Co)、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】...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷山晃一，原口和典，下山恭平，
申请(专利权)人：三菱自动车工业株式会社，三菱自动车工程株式会社，
类型：
国别省市：