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CN116235336A - 电池分类设备和方法 - Google Patents

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CN116235336A
CN116235336A CN202280006310.7A CN202280006310A CN116235336A CN 116235336 A CN116235336 A CN 116235336A CN 202280006310 A CN202280006310 A CN 202280006310A CN 116235336 A CN116235336 A CN 116235336A
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standard
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CN202280006310.7A
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车阿明
裵允玎
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LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
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Abstract

根据本发明的一个实施方式的一种电池分类设备包括：测量单元，所述测量单元测量电池的电压并测量与所述电池的电压对应的电阻；曲线图生成单元，所述曲线图生成单元获得与通过所述测量单元测量的所述电池的电压和电阻有关的电池信息，并基于所述电池信息来生成表示所述电压与所述电阻之间的对应关系的电阻曲线图；以及控制单元，所述控制单元基于所述电阻曲线图中的电阻值来确定标准电阻，确定所述电阻曲线图中的与最高电压对应的参考电阻，并基于所述标准电阻和所述参考电阻根据所述电池中包含的镍的含量对所述电池的类型进行分类。

Description

电池分类设备和方法
技术领域
本申请要求于2021年3月24日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2021-0038129的优先权，该韩国专利申请的公开内容以引用方式并入本文中。
本公开涉及电池分类设备和方法，并且更具体地，涉及能够以非破坏性方式进行电池类型分类的电池分类设备和方法。
背景技术
近来，对诸如笔记本计算机、摄像机和便携式电话这样的便携式电子产品的需求已急剧增加，并且认真地开发了电动车辆、储能电池、机器人、卫星等。因此，正在积极研究允许反复充电和放电的高性能电池。
目前市售的电池包括镍-镉电池、镍氢电池、镍-锌电池、锂电池等。其中，锂电池因它们与镍类电池相比几乎没有记忆效应并还具有极低的自放电率和高能量密度而备受关注。
根据正极材料中的镍含量，这些电池可以被分类为高镍类电池或低镍类电池。通常，基于正极材料中包含的镍的含量对高镍类电池和低镍类电池进行分类。例如，如果镍含量等于或大于80％，则电池被分类为高镍类电池，并且如果镍含量小于80％，则电池被分类为低镍类电池。
常规地，当收集到正极材料的成分未知的未知电池时，为了对未知电池的类型进行分类，在拆卸电池之后通过实验来直接确认未知电池的正极材料的成分。在这种情况下，存在的问题是，在拆卸和重新组装电池的过程中消耗大量的成本和时间，并且根据技术人员的技术技能，可能发生诸如电池爆炸这样的事故。
因此，需要开发可以以非破坏性方式根据电池的正极材料的成分对电池类型进行分类的技术。
发明内容
技术问题
本公开被设计用于解决相关技术的问题，因此本公开涉及提供能够基于与电池的电压和电阻有关的电池信息以非破坏性方式对电池类型进行分类的电池分类设备和方法。
本公开的这些和其它目的及优点可以从如下详细描述来理解，并且从本公开的示例性实施方式更完全地显现出来。此外，将容易理解的是，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求中所示的装置及其组合来实现。
技术方案
根据本公开的一方面的一种电池分类设备，该电池分类设备块可以包括：测量单元，所述测量单元被配置为测量电池的电压并测量与所述电池的电压对应的电阻；曲线图生成单元，所述曲线图生成单元被配置为获得与所述测量单元测量的所述电池的电压和电阻有关的电池信息，并基于所述电池信息来生成表示所述电压与所述电阻之间的对应关系的电阻曲线图；以及控制单元，所述控制单元被配置为基于所述电阻曲线图中的电阻值来确定标准电阻，确定所述电阻曲线图中的与最高电压对应的参考电阻，并基于所述标准电阻和所述参考电阻根据所述电池中包含的镍的含量对所述电池的类型进行分类。
所述控制单元可以被配置为将所述电阻曲线图中的最低电阻值确定为所述标准电阻。
所述控制单元可以被配置为基于所述标准电阻来设置阈值电阻，将所设置的阈值电阻与所述参考电阻进行比较，并根据比较结果对所述电池的类型进行分类。
根据所述电池中包含的镍的含量，将所述电池的类型分类为高镍类电池或低镍类电池。
所述控制单元可以被配置为当所述参考电阻等于或大于所述阈值电阻时，将所述电池分类为高镍类电池。
所述控制单元可以被配置为当所述参考电阻小于所述阈值电阻时，将所述电池分类为低镍类电池。
所述控制单元可以被配置为通过向所述标准电阻应用预设标准比率来设置所述阈值电阻。
所述控制单元可以被配置为确定对应于所述标准电阻的电压与对应于所述参考电阻的电压之间的目标电压区域中的目标电压，并将所确定的目标电压设置为所述电池的充电上限电压。
所述控制单元可以被配置为当所述电池被分类为所述高镍类电池时设置所述电池的所述充电上限电压。
所述控制单元可以被配置为针对所述目标电压区域中的每个电压计算所述电阻的电阻变化率(resistance change rate)，并将计算出的所述电阻变化率等于或大于预设标准值的电压当中的最低电压设置为所述充电上限电压。
所述控制单元可以被配置为基于所述目标电压区域中的所述标准电阻来确定电阻平坦区域，并将所确定的电阻平坦区域的结束电压设置为所述充电上限电压。
所述控制单元可以被配置为确定所述目标电压区域中的与从所述标准电阻起的等于或小于预设阈值的电阻区域对应的电压区域，并将所确定的电压区域确定为所述电阻平坦区域。
所述测量单元可以被配置为在对所述电池充电的过程中计算所述电池的容量，并且每当计算出的所述电池的容量增加预定比率时，测量所述电压和所述电阻。
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方面所述的电池分类设备。
根据本公开的又一方面的一种电池分类方法，该电池分类方法包括以下步骤：测量步骤，所述测量步骤测量电池的电压并测量与所述电池的电压对应的电阻；电阻曲线图生成步骤，所述电阻曲线图生成步骤基于所述电池的电压和电阻来生成表示所述电压与所述电阻之间的对应关系的电阻曲线图；标准电阻和参考电阻确定步骤，所述标准电阻和参考电阻确定步骤基于所述电阻曲线图中的电阻值来确定标准电阻并确定所述电阻曲线图中的与最高电压对应的参考电阻；以及电池分类步骤，所述电池分类步骤基于所述标准电阻和所述参考电阻根据所述电池中包含的镍的含量对所述电池的类型进行分类。
根据本公开的又一方面的电池分类方法还可以包括在所述电池分类步骤之后的充电上限电压设置步骤，所述充电上限电压设置步骤确定对应于所述标准电阻的电压与对应于所述参考电阻的电压之间的目标电压区域中的目标电压并将所确定的目标电压设置为所述电池的充电上限电压。
有益效果
根据本公开的一方面，优点是可以基于电池的电压与电阻之间的对应关系以非破坏性方式对电池类型进行具体分类。
本公开的效果不限于以上提到的效果，并且本领域技术人员可以通过对权利要求书的描述来清楚理解未提到的其它效果。
附图说明
附图例示了本公开的优选实施方式，并与以上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，因此，本公开不被解释为限于附图。
图1是示意性示出根据本公开的实施方式的电池分类设备的图。
图2是示意性示出根据本公开的实施方式的第一电阻曲线图和第二电阻曲线图的图。
图3是更具体地示出图2的第一电阻曲线图的图。
图4是更具体地示出图2的第二电阻曲线图的图。
图5和图6是示出基于图2的第一电阻曲线图来设置电池的充电上限电压的实施方式的图。
图7是示意性示出根据本公开的另一实施方式的电池组的示例性配置的图。
图8是示意性示出根据本公开的另一实施方式的电池分类方法的图。
图9是示意性示出根据本公开的另一实施方式的电池分类方法的图。
具体实施方式
应该理解，在说明书和随附权利要求书中使用的术语不应该被解释为限于通用含义和字典含义，而是以允许发明人定义适于最佳说明的术语的原理为基础基于与本公开的技术方面对应的含义和概念来解释。
因此，本文中提出的描述仅仅是只出于例示目的的优选示例，不旨在限制本公开的范围，所以应该理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以得到其它等同形式和修改形式。
另外，在描述本公开时，当认为对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，在本文中省略所述详细描述。
包括诸如“第一”、“第二”等这样的序数的术语可以被用于区分各种元件当中的一个元件与另一元件，但并不旨在通过术语来限制这些元件。
在整个说明书中，当一部分被称为“包含”或“包括”任何元件时，这意味着，该部分还可以包括其它元件，不排除有其它元件，除非另外特别阐述。
另外，在整个说明书中，当一部分被称为“连接”到另一部分时，不限于它们“直接连接”的情况，而是还包括它们“间接连接”且在它们之间插置另一元件的情况。
下文中，将参考附图来详细地描述本公开的优选实施方式。
图1是示意性示出根据本公开的实施方式的电池分类设备100的图。
参照图1，电池分类设备100可以包括测量单元110、曲线图生成单元120和控制单元130。
测量单元110可以被配置为测量电池的电压并测量与电池的电压对应的电阻。
这里，电池意指包括负极端子和正极端子的物理上可分离的一个独立电芯。例如，一个锂离子电池或锂聚合物电池可以被视为电池。另外，电池可以是指多个电芯串联和/或并联连接的电池模块。下文中，为了便于描述，电池将被描述为意指一个独立电芯。
具体地，测量单元110可以测量电池的开路电压(OCV)。另外，在测量电池的OCV之后，测量单元110可以将脉冲信号输出到电池，并基于预定时间内的电压变化来测量电池的电阻。
例如，测量单元110可以将0.5C(C-速率)脉冲信号输出到电池，并基于0.1秒内的电池电压变化来测量电池的电阻。在这种情况下，由测量单元110测量的电阻可以被定义为“0.1秒电阻”。
更具体地，测量单元110可以被配置为通过在对电池充电的过程中累积充电电流来计算电池的容量。另外，测量单元110可以被配置为每当计算出的电池容量增加预定比率时测量电压和电阻。
例如，每当电池的容量增加2％时，测量单元110可以测量电池的电压和电阻。
曲线图生成单元120可以被配置为获得与测量单元110测量的电池的电压和电阻有关的电池信息。
例如，可以连接曲线图生成单元120和测量单元110，以彼此通信。测量单元110可以将所测量的电池的电压和电阻的电池信息输出到曲线图生成单元120，并且曲线图生成单元120可以从测量单元110接收电池信息。
曲线图生成单元120可以被配置为基于电池信息来生成表示电压与电阻之间的对应关系的电阻曲线图。
具体地，电阻曲线图可以是表示每当电池的容量增加预定比率时由测量单元110测量的电压与电阻之间的对应关系的曲线图。例如，当X被设置为电压并且Y被设置为电阻时，电阻曲线图可以被表示为X-Y曲线图。
图2是示意性示出根据本公开的实施方式的第一电阻曲线图P1和第二电阻曲线图P2的图。
在图2的实施方式中，第一电阻曲线图P1是第一电池的电阻曲线图，并且是表示在3.4V或更大且4.2V或更小的电压范围内的电压与电阻之间的对应关系的曲线图。具体地，第一电阻曲线图Pl是表示每当第一电池的容量增加2％时第一电池的电压(具体地，OCV)与电阻之间的对应关系的曲线图。
另外，在图2的实施方式中，第二电阻曲线图P2是第二电池的电阻曲线图，并且是表示在3.4V或更大且4.2V或更小的电压范围内的电压与电阻之间的对应关系的曲线图。具体地，第二电阻曲线图P2是表示每当第二电池的容量增加2％时第二电池的电压(具体地，OCV)与电阻之间的对应关系的曲线图。
控制单元130和曲线图生成单元120可以被连接，以能够彼此通信。
例如，控制单元130和曲线图生成单元120可以以无线和/或有线方式彼此连接，并且控制单元130可以接收从曲线图生成单元120生成的电阻曲线图。
控制单元130可以被配置为基于电阻曲线图中的电阻值来确定标准电阻。
优选地，控制单元130可以被配置为将电阻曲线图中的最低电阻值确定为标准电阻。
例如，在图2的实施方式中，第一电阻曲线图P1中的最低电阻值可以为1Ω，并且与最低电阻值对应的电压可以为3.96V。另外，第二电阻曲线图P2中的最低电阻值可以为1Ω，并且与最低电阻值对应的电压可以为4.08V。因此，控制单元130可以将第一电阻曲线图Pl和第二电阻曲线图P2的标准电阻(R1STD、R2STD)确定为1Ω。
控制单元130可以被配置为确定电阻曲线图中的与最高电压对应的参考电阻。
例如，电阻曲线图中的最高电压可以是对电池的充电结束时的充电结束电压。控制单元130可以将与电池的充电结束电压对应的电阻值确定为参考电阻。
图3是更具体地示出图2的第一电阻曲线图P1的图。
例如，在图3的实施方式中，第一电池可以从3.4V被充电至4.2V。控制单元130可以将第一电阻曲线图P1的最低电阻值1Ω确定为标准电阻(R1STD)，并可以将与充电结束电压(V1EOC)4.2V对应的电阻值1.1Ω确定为参考电阻(R1REF)。
控制单元130可以被配置为基于标准电阻和参考电阻根据电池中包含的镍的含量对电池的类型进行分类。
这里，电池的类型可以根据电池的正极材料中包含的镍的含量来分类。例如，如果电池的正极材料中包含的镍的含量等于或大于80％，则电池可以被分类为高镍类电池。相反，如果镍含量小于80％，则电池可以被分类为低镍类电池。
根据本公开的实施方式的电池分类设备100具有以下优点：基于电池的电压与电阻之间的对应关系以非破坏性方式对电池的类型进行具体分类。
另外，由于电池分类设备100可以基于一个循环(一个完全充电循环)内电池的电压和电阻来对电池的类型进行具体分类，因此在对电池的类型进行分类的过程中电池的劣化可以被最小化。
例如，当收集到正极材料成分未知的未知电池时，电池分类设备100可以基于未知电池的电压和电阻以非破坏性方式将未知电池分类为高镍类电池或低镍类电池。
此外，设置在电池分类设备100中的控制单元130可以选择性地包括本领域中已知的处理器、专用集成电路(ASIC)、其它芯片组、逻辑电路、寄存器、通信调制解调器、数据处理装置等，以执行在本公开中执行的各种控制逻辑。另外，当用软件实现控制逻辑时，控制单元130可以被实现为程序模块的集合。此时，程序模块可以被存储在存储器中并由控制单元130执行。存储器可以位于控制单元130之内或之外，并可以通过各种公知装置连接到控制单元130。
另外，电池分类设备100还可以包括存储单元140。存储单元140可以存储电池分类设备100的各部件的操作和功能所必需的数据、在执行操作或功能的过程中生成的数据等。存储单元140的种类不受特别限制，只要它是可以记录、擦除、更新和读取数据的已知信息存储装置即可。作为示例，信息存储装置可以包括RAM、闪存、ROM、EEPROM、寄存器等。另外，存储单元140可以存储其中定义了可由控制单元130执行的处理的程序代码。
例如，存储单元140可以连接到测量单元110、曲线图生成单元120和控制单元130。存储单元140可以存储包括由测量单元110测量的电压和电阻的电池信息。另外，曲线图生成单元120不仅可以直接从测量单元110接收电池信息，而且可以访问存储单元140以获得存储在存储单元140中的电池信息。
另外，存储单元140可以存储由曲线图生成单元120生成的电阻曲线图。另外，控制单元130不仅可以直接从曲线图生成单元120接收电阻曲线图，而且可以访问存储单元140，以获得存储在存储单元140中的电阻曲线图。
下文中，将详细地描述电池分类设备100对电池的类型进行分类的实施方式。
控制单元130可以被配置为基于标准电阻来设置阈值电阻。
具体地，控制单元130可以被配置为通过向标准电阻应用预设标准比率来设置阈值电阻。
这里，标准比率可以是考虑到高镍类电池和低镍类电池的正极特性而设置的比率。例如，在高镍类电池中，根据具有高镍含量的正极特性，充电结束时的电阻可以比标准电阻显著增加。另一方面，在低镍类电池中，根据具有低镍含量的正极特性，充电结束时的电阻与标准电阻没有显著差异。即，标准比率可以是考虑到表现为充电结束时的电阻的高镍类电池的正极特性和低镍类电池的正极特性而设置的比率。例如，标准比率可以被预设为5％。
例如，在图3的实施方式中，假定标准比率被预设为5％。控制单元130可以将第一电阻曲线图P1中的标准电阻(RlSTD)确定为1Ω。控制单元130可以将通过向1Ω的标准电阻(RlSTD)应用标准比率5％而获得的电阻值1.05Ω设置为阈值电阻。
控制单元130可以被配置为将所设置的阈值电阻与参考电阻进行比较。
具体地，控制单元130可以将所设置的阈值电阻的绝对值与参考电阻进行比较。
控制单元130可以被配置为根据比较结果对电池的类型进行分类。
例如，控制单元130可以被配置为当参考电阻等于或大于阈值电阻时，将电池分类为高镍类电池。相反地，控制单元130可以被配置成当参考电阻小于阈值电阻时将电池分类为低镍类电池。
在图3的实施方式中，第一电阻曲线图P1的阈值电阻(R1TH)可以为1.05Ω，并且参考电阻(R1REF)可以为1.1Ω。由于参考电阻(R1REF)大于或等于阈值电阻(R1TH)，因此控制单元130可以将第一电池分类为高镍类电池。即，控制单元130可以将第一电池分类为正极材料中包含的镍的含量为80％或更大的电池。
图4是更具体地示出图2的第二电阻曲线图P2的图。
在图4的实施方式中，第二电阻曲线图P2中的最低电阻值可以为1Ω，并且与最低电阻值相对应的电压可以为4.08V。因此，控制单元130可以将第二电阻曲线图P2的标准电阻(R2STD)确定为1Ω。
另外，第二电池可以从3.4V被充电至4.2V。控制单元130可以将与第二电池的充电结束电压(V2EOC)4.2V对应的电阻值1.015Ω确定为参考电阻(R2REF)。
在图4的实施方式中，假定标准比率被预设为5％。控制单元130可以将通过向第二电阻曲线图P2的标准电阻(R2STD)1Ω应用标准比率5％而获得的电阻值1.05Ω设置为阈值电阻(R2TH)。
另外，由于参考电阻(R2REF)小于阈值电阻(R2TH)，因此控制单元130可以将第二电池分类为低镍类电池。即，控制单元130可以将第二电池分类为正极材料中包含的镍的含量小于80％的电池。
下文中，将详细地描述电池分类设备100对电池的类型进行分类然后设置每个电池的充电上限电压的实施方式。
图5和图6是示出基于图2的第一电阻曲线图P1来设置电池的充电上限电压的实施方式的图。
优选地，控制单元130可以被配置为当电池被分类为高镍类电池时设置电池的充电上限电压。
例如，参照图2，即使当第一电池和第二电池在相同的电压区域(3.4V至4.2V)中充电时，在充电结束时，作为高镍类电池的第一电池的电阻可以比作为低镍类电池的第二电池进一步增加。因此，控制单元130可以通过设置被分类为高镍类电池的电池的充电上限电压来防止取决于正极特性的充电结束时加速的电池的劣化。
具体地，控制单元130可以被配置为确定在对应于标准电阻的电压和对应于参考电阻的电压之间的目标电压区域VR中的目标电压。另外，控制单元130可以被配置为将所确定的目标电压设置为电池的充电上限电压。
由控制单元130设置充电上限电压的电池可以被充电直至所设置的充电上限电压。即，控制单元130可以设置电池的充电上限电压，从而防止电池的劣化加速。
例如，在图5的实施方式中，对应于标准电阻(R1STD)的电压为3.96V，并且对应于参考电阻(R1REF)的电压为4.2V。因此，控制单元130可以将3.96V或更大且4.2V或更小的电压区域确定为目标电压区域VR。
另外，控制单元130可以确定目标电压区域VR中的一个目标电压。
根据确定目标电压的实施方式，控制单元130可以被配置为针对目标电压区域VR中的每个电压计算电阻的电阻变化率。
这里，电阻变化率可以意指电阻相对于电压的瞬时变化率。即，在图5的实施方式中，控制单元130可以通过针对第一电阻曲线图P1的每个电压计算电阻的瞬时变化率来计算每个电压的电阻变化率。
另外，控制单元130可以被配置为将计算出的电阻变化率等于或大于预设标准值的电压当中的最低电压设置为充电上限电压。换句话说，控制单元130可以将针对每个电压的电阻斜率等于或大于标准值的电压当中的最低电压设置为充电上限电压。
例如，在图5的实施方式中，在目标电压区域VR中的4.05V或更大且4.15V或更小的电压区域中，针对每个电压的电阻变化率可以大于或等于标准值。另一方面，在大于4.15V且小于4.2V的电压区域中，针对每个电压的电阻变化率可以小于标准值。因此，控制单元130可以将在电阻变化率大于或等于标准值时的最低电压4.05V确定为目标电压，并将所确定的目标电压设置为第一电池的充电上限电压(V1ONSET_D)。
另外，根据确定目标电压的另一实施方式，控制单元130可以被配置为基于目标电压区域VR中的标准电阻来确定电阻平坦区域FR。
这里，电阻平坦区域FR是指即使当电压增大时电阻也在预定范围内保持平坦的电压区域，并且电阻平坦区域FR可以被包括在目标电压区域VR中。
具体地，控制单元130可以被配置为在目标电压区域VR中的与从标准电阻起的等于或小于预设阈值(THR)的电阻区域对应的电压区域，并将所确定的电压区域确定为电阻平坦区域FR。
例如，在图6的实施方式中，阈值(THR)可以被预设为0.01Ω。在目标电压区域VR中，与从标准电阻(R1STD)1Ω起的等于或小于阈值(THR)0.01Ω的电阻区域对应的电压区域可以为3.96V或更大且4.05V或更小的区域。即，与3.96V或更大且4.05V或更小的电压区域对应的电阻值可以被包括在1Ω或更大且1.01Ω或更小的电阻区域中。因此，控制单元130可以将3.96V或更大且4.05V或更小的电压区域确定为电阻平坦区域FR。
控制单元130可以被配置为将所确定的电阻平坦区域FR的结束电压设置为充电上限电压。
这里，电阻平坦区域FR的起始电压可以是电阻平坦区域FR中的最低电压，并且电阻平坦区域FR的结束电压可以是电阻平坦区域FR中的最高电压。即，电阻平坦区域FR的起始电压可以是与标准电阻对应的电压，并且电阻平坦区域FR的结束电压可以是属于电阻平坦区域FR的电压当中的最高电压。
例如，在图6的实施方式中，电阻平坦区域FR可以是3.96V或更大且4.05V或更小的电压区域。即，3.96V可以是电阻平坦区域FR的起始电压，并且4.05V可以是电阻平坦区域FR的结束电压。因此，控制单元130可以将4.05V确定为目标电压，并将所确定的目标电压设置为第一电池的充电上限电压(V1ONSET_FR)。
根据本公开的实施方式的电池分类设备100不仅可以对电池的类型进行分类，而且可以通过设置所分类的电池的充电上限电压来防止由于过充电而导致电池的劣化加速。因此，电池的寿命可以增加。
此外，在图5和图6的实施方式中，基于电阻变化率的充电上限电压(V1ONSET_D)与基于电阻平坦区域FR的充电上限电压(V1ONSET_FR)相同，但在另一实施方式中，两个充电上限电压(V1ONSET_D、V1ONSET_FR)可以不同。在这种情况下，控制单元130可以根据基于电阻变化率的充电上限电压(V1ONSET_D)与基于电阻平坦区域FR的充电上限电压(V1ONSET_FR)之中的较低电压来设置电池的充电上限电压。即，控制单元130可以通过更严格地限制电池的充电上限电压来防止在充电过程期间电池的劣化加速。
根据本公开的电池分类设备100可以应用于BMS(电池管理系统)。即，根据本公开的BMS可以包括上述的电池分类设备100。在该配置中，电池分类设备100的至少一些部件可以通过补充或添加常规BMS中所包括的配置的功能来实现。例如，电池分类设备100的测量单元110、曲线图生成单元120、控制单元130和存储单元140可以被实现为BMS的部件。
另外，根据本公开的电池分类设备100可以设置在电池组中。即，根据本公开的电池组可以包括上述的电池分类设备100和一个或更多个电池电芯。另外，电池组还可以包括电气设备(继电器、保险丝等)和壳体。
图7是示意性示出根据本公开的另一实施方式的电池组1的示例性配置的图。
参照图7，测量单元110可以通过第三感测线SL3连接到电流测量单元。另外，测量单元110可以在通过连接到电池组1的负载对电池10充电的过程中通过累积充电电流来计算电池10的容量。另外，测量单元110可以被配置为每当电池10的容量增加预定比率时测量电压和电阻。
例如，负载可以是能够对电池10充电的充电装置。另外，在通过负载对电池10充电的过程中，每当电池10的容量增加2％时，测量单元110可以测量电池10的电压和电阻。
测量单元110可以通过第一感测线SL1和第二感测线SL2连接到电池10。具体地，测量单元110可以通过第一感测线SL1连接到电池10的正极端子，并可以通过第二感测线SL2连接到电池10的负极端子。另外，测量单元110可以通过计算由第一感测线SL1测量的电池10的正极电压与由第二感测线SL2测量的电池10的负极电压之间的差来测量电池10的电压。具体地，测量单元110可以测量电池10的OCV。
此后，测量单元110可以将脉冲电流输出到电池10，并基于预定时间内的电池10的电压变化来测量电池10的电阻。例如，测量单元110可以将0.5C脉冲信号输出到电池10，并基于0.1秒内的电池10的电压变化来测量电池10的0.1秒电阻。
负载可以连接到电池组1，以对电池10充电和/或放电。例如，在图7的实施方式中，负载的一端可以连接到电池组1的正极端子(P+)，并且负载的另一端可以连接到电池组1的负极端子(P-)。每当电池10的容量增加预定比率时，可以停止通过负载进行的充电，并且可以在测量单元110测量电池10的电压和电阻之后重新开始通过负载进行的充电。
图8是示意性示出根据本公开的另一实施方式的电池分类方法的图。
优选地，电池分类方法的每个步骤可以由电池分类设备100执行。下文中，为了便于说明，将省略或简要描述与先前描述的内容重复的内容。
参照图8，电池分类方法可以包括测量步骤(S100)、电阻曲线图生成步骤(S200)、标准电阻和参考电阻确定步骤(S300)和电池分类步骤(S400)。
测量步骤(S100)是测量电池的电压并测量与电池的电压对应的电阻的步骤，并可以由测量单元110执行。
例如，每当电池的容量增加预设比率时，测量单元110可以测量电池的电压和电阻。
电阻曲线图生成步骤(S200)是基于电池的电压和电阻来生成表示电压与电阻之间的对应关系的电阻曲线图的步骤，并可以由曲线图生成单元120执行。
曲线图生成单元120可以获得包括由测量单元110测量的电池的电压和电阻的电池信息，并基于所获得的电池信息来生成表示电池的电压与电阻之间的对应关系的电阻曲线图。
标准电阻和参考电阻确定步骤(S300)是基于电阻曲线图中的电阻值来确定标准电阻并确定电阻曲线图中的与最高电压对应的参考电阻的步骤，并可以由控制单元130执行。
这里，可以根据预设顺序来确定将要由控制单元130确定的标准电阻和参考电阻。
例如，控制单元130可以将电阻曲线图中的最低电阻值确定为标准电阻。另外，控制单元130可以将电阻曲线图中的与电池的充电结束电压对应的电阻值确定为参考电阻。
例如，在图3的实施方式中，控制单元130可以将第一电阻曲线图P1中的最低电阻值1Ω确定为标准电阻(R1STD)，并将与作为充电结束电压(V1EOC)的4.2V对应的电阻值1.1Ω确定为参考电阻(R1REF)。
电池分类步骤(S400)是基于标准电阻和参考电阻根据电池中包含的镍的含量对电池的类型进行分类的步骤，并可以由控制单元130执行。
具体地，控制单元130可以首先基于标准电阻来设置阈值电阻。另外，控制单元130可以通过将阈值电阻与参考电阻的大小进行比较来将电池分类为高镍类电池或低镍类电池。
例如，控制单元130可以被配置为当参考电阻等于或大于阈值电阻时，将电池分类为高镍类电池。相反地，控制单元130可以被配置成当参考电阻小于阈值电阻时将电池分类为低镍类电池。
在图3的实施方式中，第一电阻曲线图P1的阈值电阻(R1TH)可以为1.05Ω，并且参考电阻(R1REF)可以为1.1Ω。由于参考电阻(R1REF)大于或等于阈值电阻(R1TH)，因此控制单元130可以将第一电池分类为高镍类电池。即，控制单元130可以将第一电池分类为正极材料中包含的镍的含量为80％或更大的电池。
在图4的实施方式中，第二电阻曲线图P2的阈值电阻(R2TH)可以为1.05Ω，并且参考电阻(R2REF)可以为1.015Ω。由于参考电阻(R2REF)小于阈值电阻(R2TH)，因此控制单元130可以将第二电池分类为低镍类电池。即，控制单元130可以将第二电池分类为正极材料中包含的镍的含量小于80％的电池。
图9是示意性示出根据本公开的另一实施方式的电池分类方法的图。
参照图9，电池分类方法还可以包括充电上限电压设置步骤(S500)。
充电上限电压设置步骤(S500)是电池分类步骤(S400)之后的步骤，并可以由控制单元130执行。
充电上限电压设置步骤(S500)是确定对应于标准电阻的电压与对应于参考电阻的电压之间的目标电压区域VR中的目标电压并将所确定的目标电压设置为电池的充电上限电压的步骤。
例如，在图2的实施方式中，如果将第一电阻曲线图P1与第二电阻曲线图P2进行比较，则与分类为低镍类电池的第二电池相比，分类为高镍类电池的第一电池在充电结束时的电阻可以显著增大。因为这是高镍类电池的正极特性导致的，因此如果电池被连续充电直至电阻显著增大的电压区域，则电池的劣化可能加速。
因此，控制单元130可以确定适当的目标电压以防止在标准电阻与参考电阻之间的目标电压区域VR中电池的劣化加速。另外，通过将所确定的目标电压设置为电池的充电上限电压，控制单元130可以防止由于电池被充电至高电压而导致电池的劣化加速。
上述本公开的实施方式不仅可以通过设备和方法来实现，而且可以通过实现与本公开的实施方式的配置对应的功能的程序或其上记录有该程序的记录介质来实现。根据以上对实施方式的描述，本领域的技术人员可以容易地实现程序或记录介质。
已详细地描述了本公开。然而，应该理解，详细说明和具体示例尽管指示了本公开的优选实施方式但是仅以例示的方式给出，这是因为从该详细说明本领域技术人员将清楚在本公开的范围内的各种改变和修改。
另外，本领域的技术人员可以在不脱离本公开的技术方面的情况下，对上文中描述的本公开进行许多替换、修改和改变，并且本公开不限于上述实施方式和附图，并且各实施方式可以部分或全部地选择性组合，以允许进行各种修改。
(参考符号)
1：电池组
2：负载
10：电池
100：电池分类设备
110：测量单元
120：曲线图生成单元
130：控制单元
140：存储单元

Claims (14)

1.一种电池分类设备，该电池分类设备包括：
测量单元，所述测量单元被配置为测量电池的电压并测量与所述电池的电压对应的电阻；
曲线图生成单元，所述曲线图生成单元被配置为获得与所述测量单元测量的所述电池的电压和电阻有关的电池信息，并基于所述电池信息来生成表示所述电压与所述电阻之间的对应关系的电阻曲线图；以及
控制单元，所述控制单元被配置为基于所述电阻曲线图中的电阻值来确定标准电阻，确定所述电阻曲线图中的与最高电压对应的参考电阻，并基于所述标准电阻和所述参考电阻根据所述电池中包含的镍的含量对所述电池的类型进行分类。
2.根据权利要求1所述的电池分类设备，其中，所述控制单元被配置为将所述电阻曲线图中的最低电阻值确定为所述标准电阻。
3.根据权利要求1所述的电池分类设备，其中，所述控制单元被配置为基于所述标准电阻来设置阈值电阻，将所设置的阈值电阻与所述参考电阻进行比较，并根据比较结果对所述电池的类型进行分类。
4.根据权利要求3所述的电池分类设备，
其中，根据所述电池中包含的镍的含量，将所述电池的类型分类为高镍类电池或低镍类电池，并且
其中，所述控制单元被配置为：
当所述参考电阻等于或大于所述阈值电阻时，将所述电池分类为高镍类电池，并且
当所述参考电阻小于所述阈值电阻时，将所述电池分类为低镍类电池。
5.根据权利要求3所述的电池分类设备，其中，所述控制单元被配置为通过向所述标准电阻应用预设标准比率来设置所述阈值电阻。
6.根据权利要求1所述的电池分类设备，其中，所述控制单元被配置为确定对应于所述标准电阻的电压与对应于所述参考电阻的电压之间的目标电压区域中的目标电压，并将所确定的目标电压设置为所述电池的充电上限电压。
7.根据权利要求6所述的电池分类设备，
其中，根据所述电池中包含的镍的含量，将所述电池的类型分类为高镍类电池或低镍类电池，并且
其中，所述控制单元被配置为当所述电池被分类为所述高镍类电池时设置所述电池的所述充电上限电压。
8.根据权利要求6所述的电池分类设备，其中，所述控制单元被配置为针对所述目标电压区域中的每个电压计算所述电阻的电阻变化率，并将计算出的所述电阻变化率等于或大于预设标准值的电压当中的最低电压设置为所述充电上限电压。
9.根据权利要求6所述的电池分类设备，其中，所述控制单元被配置为基于所述目标电压区域中的所述标准电阻来确定电阻平坦区域，并将所确定的电阻平坦区域的结束电压设置为所述充电上限电压。
10.根据权利要求9所述的电池分类设备，其中，所述控制单元被配置为确定所述目标电压区域中的与从所述标准电阻起等于或小于预设阈值的电阻区域对应的电压区域，并将所确定的电压区域确定为所述电阻平坦区域。
11.根据权利要求1所述的电池分类设备，其中，所述测量单元被配置为在对所述电池进行充电的过程中计算所述电池的容量，并且每当计算出的所述电池的容量增加预定比率时，测量所述电压和所述电阻。
12.一种电池组，该电池组包括根据权利要求1至11中任一项所述的电池分类设备。
13.一种电池分类方法，该电池分类方法包括以下步骤：
测量步骤，所述测量步骤测量电池的电压并测量与所述电池的电压对应的电阻；
电阻曲线图生成步骤，所述电阻曲线图生成步骤基于所述电池的电压和电阻来生成表示所述电压与所述电阻之间的对应关系的电阻曲线图；
标准电阻和参考电阻确定步骤，所述标准电阻和参考电阻确定步骤基于所述电阻曲线图中的电阻值来确定标准电阻并确定所述电阻曲线图中的与最高电压对应的参考电阻；以及
电池分类步骤，所述电池分类步骤基于所述标准电阻和所述参考电阻根据所述电池中包含的镍的含量对所述电池的类型进行分类。
14.根据权利要求13所述的电池分类方法，在所述电池分类步骤之后，还包括以下步骤：
充电上限电压设置步骤，所述充电上限电压设置步骤确定对应于所述标准电阻的电压与对应于所述参考电阻的电压之间的目标电压区域中的目标电压并将所确定的目标电压设置为所述电池的充电上限电压。
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