松下研发锂离子电池管理新技术，可评估残余价值

2019-11-25

据外媒报道，松下公司开发新的电池管理技术，测量电池的电化学阻抗，有效评估堆叠式锂离子电池组的残余价值，预计未来将应用于车辆。

松下与立命馆大学的Masahiro Fukui教授合作开发了这项技术，松下公司开发新的电池监测IC（BMIC）测试芯片、测量算法和软件，立命馆大学用电池评估实际效能。

新电池管理技术利用交流电励磁法，测量堆叠式锂离子电池模块的电化学阻抗。此外，通过劣化诊断，并根据测量数据进行故障测评，来评估残余价值。这将有助于促进锂离子电池的回收再利用，实现可持续发展。

这项新技术具有以下特点：

1. 通过BMIC技术，测量多电芯电池组的电化学阻抗。

传统BMIC可以测量由6到14个电芯堆叠而成的锂离子电池组的电压。在电池管理系统中，可通过多个BMIC，从更多串联电池电芯（最高可达200个）中获取电压数据，以监控电池运行状态，并确保使用安全。另外，还可以评估充电和健康状态，计算剩余的续航里程和时间。

除了传统功能，新开发的BMIC测试芯片还内置电化学阻抗测量功能，利用交流电励磁法进行测量。电化学阻抗测量是通过15个完全并联模拟/数字转换器、0.1 Hz到5khz的脉冲调制交流电励磁电路，以及内置在BMIC中的复数电压/复数电流转换电路来实现的。因此，BMIC芯片可以测量电池运行时的电化学阻抗，而不需要对目前电池中的BMS配置进行重大调整。

2. 进行电化学阻抗测量时，达到与标准仪器同等的测量精度。

通过测量用复数阻抗绘制的Cole-Cole图，利用电化学阻抗谱进行状态评估。立命馆大学使用松下公司开发的BMIC和测量软件，对圆柱形锂离子电池进行了测量。结果表明，Cole-Cole图可以在1 Hz到5 KHz的频率范围内测量绘制，并达到与工业用标准测量仪器相同的精度。

3. 通过温度校准技术，对操作设备的温度变化做出反应。

锂离子电池的电化学阻抗对温度变化非常敏感。因此，在实验室中使用专用测量仪器进行测量时，要将电池置于恒温室内，以保持恒温。而对于运行过程中的电池模块，由于环境温度不断变化，无法对其进行稳定的电化学阻抗测量。因此，日本立命馆大学和松下公司开发了一种温度校正技术，在电化学阻抗测量过程中，测量锂离子电池的温度，将阻抗温度变化校正至标准温度，并绘制在Cole-Cole图上。这样，即使随着季节和时间交替，环境温度发生变化，也可以根据Cole-Cole图，将其校正至数据库中的标准温度。