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公開番号2025100926
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2025073267,2024511216
出願日2025-04-25,2022-12-13
発明の名称電池の劣化状態推定装置、劣化抑制システム、劣化状態推定方法、劣化抑制方法
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01R 31/392 20190101AFI20250626BHJP(測定;試験)
要約【課題】電池の容量の低下による劣化を高精度に検知することができる電池の劣化状態推定方法を提示するとともに、その電池の劣化状態推定方法で得た結果のデータを用いて劣化を抑制する劣化抑制制御方法及び劣化抑制制御システムを提示することを目的とする。
【解決手段】車両の走行中に所定時間の放電において、電池の抵抗値の履歴を取得する抵抗値履歴取得部と、電池の抵抗値の履歴から電池の劣化状態を算出する劣化算出部と、を有する劣化状態推定部と、電池の劣化状態に基づいて電池の劣化抑制制御を行う劣化抑制制御部とを備える構成とする。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
負極にリチウム金属を含むリチウム金属二次電池の劣化状態を推定する劣化状態推定装置であって、
所定時間の放電における前記リチウム金属二次電池の抵抗値の履歴を取得する抵抗値履歴取得部と、
前記リチウム金属二次電池の充電率ＳＯＣが所定範囲内となった場合に、前記抵抗値履歴取得部で取得された前記抵抗値の履歴に基づいて、前記リチウム金属二次電池の劣化状態ＳＯＨを算出する劣化状態算出部と、を備え、
前記抵抗値履歴取得部は、車両の走行中に、第１の時間の放電における前記リチウム金属二次電池の抵抗値である第１抵抗値の履歴、及び前記第１の時間より長い第２の時間の放電における前記リチウム金属二次電池の抵抗値である第２抵抗値の履歴を取得し、
前記劣化状態算出部は、前記抵抗値履歴取得部で取得された前記第１抵抗値の履歴及び前記第２抵抗値の履歴に基づいて、前記リチウム金属二次電池の劣化状態ＳＯＨを算出する劣化状態推定装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記劣化状態算出部で算出した前記リチウム金属二次電池の劣化状態ＳＯＨを通知する劣化状態通知部をさらに備える、請求項１に記載の劣化状態推定装置。
【請求項３】
前記劣化状態算出部で得た結果のデータは、前記劣化状態通知部に送られ、また、その時の前記リチウム金属二次電池の充電率ＳＯＣから有効残容量を算出し、走行可能距離やバッテリの容量劣化率が算出される、
請求項２に記載の劣化状態推定装置。
【請求項４】
前記劣化状態算出部で得た結果のデータは、前記劣化状態通知部に送られ、また、その時の前記リチウム金属二次電池の充電率ＳＯＣから有効残容量を算出し、走行可能距離やバッテリの容量劣化率が算出されて車両の運転手に通知される、
請求項２に記載の劣化状態推定装置。
【請求項５】
前記抵抗値履歴取得部は、前記第１抵抗値の履歴及び前記第２抵抗値の履歴を取得し、
前記劣化状態算出部は、前記リチウム金属二次電池の充電率ＳＯＣが３０％以下となった場合に、前記劣化状態ＳＯＨを算出する、請求項１に記載の劣化状態推定装置。
【請求項６】
前記第１の時間は１秒であり、且つ前記第２の時間は５～３０秒である、請求項１に記載の劣化状態推定装置。
【請求項７】
請求項１から６いずれかに記載の劣化状態推定装置と、
前記劣化状態推定装置の前記劣化状態算出部で算出された劣化状態ＳＯＨに基づいて、前記リチウム金属二次電池の劣化を抑制する劣化抑制制御を実行する劣化抑制制御部と、を備える、劣化抑制システム。
【請求項８】
負極にリチウム金属を含むリチウム金属二次電池の劣化状態を推定する劣化状態推定方法であって、
所定時間の放電における前記リチウム金属二次電池の抵抗値の履歴を取得する抵抗値履歴取得工程と、
前記リチウム金属二次電池の充電率ＳＯＣが所定範囲内となった場合に、前記抵抗値履歴取得工程で取得された前記抵抗値の履歴に基づいて、前記リチウム金属二次電池の劣化状態ＳＯＨを算出する劣化状態算出工程と、を備え、
前記抵抗値履歴取得工程は、車両の走行中に、第１の時間の放電における前記リチウム金属二次電池の抵抗値である第１抵抗値の履歴、及び前記第１の時間より長い第２の時間の放電における前記リチウム金属二次電池の抵抗値である第２抵抗値の履歴を取得し、
前記劣化状態算出工程は、前記抵抗値履歴取得工程で取得された前記第１抵抗値の履歴及び前記第２抵抗値の履歴に基づいて、前記リチウム金属二次電池の劣化状態ＳＯＨを算出する、劣化状態推定方法。
【請求項９】
前記劣化状態算出工程は、前記リチウム金属二次電池の充電率ＳＯＣが３０％以下となった場合に、前記劣化状態ＳＯＨを算出する、請求項８に記載の劣化状態推定方法。
【請求項１０】
前記第１の時間は１秒であり、且つ前記第２の時間は３０秒である、請求項８に記載の劣化状態推定方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の劣化状態推定装置、劣化抑制システム、劣化状態推定方法、劣化抑制方法、特に、負極にリチウム金属を含むリチウム金属二次電池の劣化状態推定装置、劣化抑制システム、劣化状態推定方法、劣化抑制方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、二次電池が直列接続されて構成されている場合に、個々の二次電池の劣化状態を監視することを目的として、二次電池それぞれの端子電圧を測定する手段を設けて、それぞれの端子電圧の経時変化に基づいて個々の二次電池の劣化状態を判定するものが開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、並列接続された複数の二次電池から構成される二次電池ブロックの電池監視装置において、二次電池ブロックの電圧変化量と電流変化量から内部抵抗を算出し、内部抵抗値をもとに各二次電池の異常を判定するものが開示されている。
【０００４】
特開２０１５－６８７８３号公報
特開２００６－１３８７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
車載電池の劣化には、容量の低下による劣化と内部抵抗増加に起因して出力を低下させる劣化がある。特許文献１及び特許文献２の二次電池の劣化の判定は、いずれも、内部抵抗の増加に起因する出力の低下を測定し、劣化判定をするものであり、容量の低下による劣化を検知するものではない。
【０００６】
負極にリチウム金属を含む電池（リチウム金属電池ＬＭＢ）は、特に初期状態において、時間経過による容量の低下が小さく、残容量を精度よく算出することが難しい。その結果、ＥＶの走行可能レンジの表示精度が低下する。
【０００７】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、負極にリチウム金属を含む電池（リチウム金属電池ＬＭＢ）を対象として、電池の容量の低下による劣化を高精度に設定することができる電池の劣化状態推定装置、劣化抑制システム、劣化状態推定方法、劣化抑制方法を提示すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明の電池の劣化状態（ＳＯＨ）推定装置においては、負極にリチウム金属を含むリチウム金属二次電池の容量劣化状態を推定する劣化状態推定装置であって、所定時間の放電における前記リチウム金属二次電池の抵抗値の履歴を取得する抵抗値履歴取得部と、前記リチウム金属二次電池の充電率ＳＯＣが所定範囲内となった場合に、前記抵抗値履歴取得部で取得された前記抵抗値の履歴に基づいて、前記リチウム金属二次電池の容量劣化状態ＳＯＨを算出する劣化状態算出部と、を備える、劣化状態推定装置である。そして、前記抵抗値履歴取得部は、第１の時間の放電における前記リチウム金属二次電池の抵抗値である第１抵抗値（Ｒａ）の履歴、及び前記第１の時間より長い第２の時間の放電における前記リチウム金属二次電池の抵抗値である第２抵抗値（Ｒｂ）の履歴を取得し、前記劣化状態算出部は、前記抵抗値履歴取得部で取得された前記第１抵抗値（Ｒａ）の履歴及び前記第２抵抗値（Ｒｂ）の履歴に基づいて、前記リチウム金属二次電池の容量劣化状態のＳＯＨを算出する。
【０００９】
電池の充電率（ＳＯＣ）が所定範囲となったときの第１の時間の放電における電池の抵抗値（Ｒａ）と、電池の充電率（ＳＯＣ）が前記所定範囲となったときの前記第１の時間とは異なる第２の時間の放電における電池の抵抗値（Ｒｂ）とから、後に詳述するように、電池の残容量の劣化状態のどの範囲の段階にあるかを知ることができる。
【００１０】
また、本発明の電池の劣化状態（ＳＯＨ）推定装置においては、前記抵抗値履歴取得部は、車両の走行中に、前記第１抵抗値の履歴及び前記第２抵抗値の履歴を取得するのが有効である。車両の走行中の放電は運転手によるアクセル操作と関連し、通常の運転により種々の放電時間における抵抗値を取得できるとともに、運転手が意識的に所定時間アクセル操作をすることによって所定時間の放電における電池の抵抗を得ることが可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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