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TW201913428A - 二次電池之狀態預測方法、充電控制方法、系統及程式 - Google Patents

二次電池之狀態預測方法、充電控制方法、系統及程式 Download PDF

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TW201913428A
TW201913428A TW107118859A TW107118859A TW201913428A TW 201913428 A TW201913428 A TW 201913428A TW 107118859 A TW107118859 A TW 107118859A TW 107118859 A TW107118859 A TW 107118859A TW 201913428 A TW201913428 A TW 201913428A
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TW
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charge
inflection
characteristic curve
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Application number
TW107118859A
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English (en)
Inventor
南方伸之
Original Assignee
日商東洋橡膠工業股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種能夠在隨機地進行充電及放電之實際使用中利用之二次電池狀態預測方法。本發明之方法包括：步驟S1：取得與二次電池2之充放電電容Q及變形量T對應之實測值；步驟S6：自實測值之時間序列資料中提取表示二次電池之充放電電容Q與變形量T之關係的特性曲線Ln中之至少1個反曲點P1(P2)；步驟S8：取得表示二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線L1中至少具有充滿電時間點Pf、剩餘電量零時間點Pe及階段反曲點P1、P2的先前特性資料；及步驟S9：以所提取之反曲點為基準，將先前特性資料所示之特性曲線L1與實測值之時間序列資料所示之特性曲線Ln進行擬合處理，而產生預測特性資料，該預測特性資料顯示出經內插實測值之時間序列資料中沒有之部分而成的特性曲線L2。

Description

二次電池之狀態預測方法、充電控制方法、系統及程式
本發明係關於一種預測二次電池狀態之方法、充電控制方法、系統及程式。
近年來，以鋰離子二次電池為代表之密閉型二次電池(以下，有時簡稱為「二次電池」)不僅用作行動電話或筆記型電腦等行動機器之電源，亦被用作電動汽車或油電混合車等電動車輛用之電源。二次電池會因反覆進行充放電循環而劣化，並且隨著其劣化之進行，難以準確地把握剩餘電容、電池之劣化電容等之狀態。
專利文獻1中記載有根據電池間之壓力與SOC(State of charge)之關係推斷剩餘電容。然而，該方法必須獲得自充滿電至接近完全放電之循環之充電舉動，於隨機地進行充電及放電之實際使用中難以進行推斷。
專利文獻2中記載有測量二次電池之厚度，並根據厚度測量剩餘電容。然而，並未考慮到劣化所伴隨之剩餘電容之變化。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2016-101048號公報
[專利文獻2]日本專利特開2004-14462號公報
本發明係著眼於此種課題而成者，其目的在於提供一種能夠在隨機地進行充電及放電之實際使用中利用之二次電池狀態預測方法、充電方法、系統及程式。
本發明之二次電池之狀態預測方法包括：取得與二次電池之充放電電容及變形量對應之實測值的步驟；自上述實測值之時間序列資料中提取表示上述二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線中之至少1個反曲點的步驟；取得表示二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線中至少具有充滿電時間點、剩餘電量零時間點及階段反曲點的先前特性資料的步驟；及以所提取之反曲點為基準，將上述先前特性資料所示之特性曲線與上述實測值之時間序列資料所示之特性曲線進行擬合處理，產生預測特性資料的步驟，該預測特性資料顯示出經內插上述實測值之時間序列資料中沒有之部分而成的特性曲線。
於表示二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線中，存在2個特性曲線之斜率隨著階段變化而大幅變化的反曲點。若根據該方法，則自實測值之時間序列資料中提取特性曲線中之反曲點，並以所提取之反曲點為基準將先前特性資料與實測值資料進行擬合，因此即便不存在自充滿電至完全放電之長期間之測定資料，只要存在例如自充滿電至反曲點、自其中一反曲點至另一反曲點等某程度之短期間的實測資料，則亦可產生確保了某程度之精度的預測特性資料。
因此，於並非自充滿電至完全放電為止等一系列充放電而是隨機地進行充電及放電之實際使用中，可產生確保了某程度之精度的預測特性資料，從而可預測二次電池之狀態。
L0‧‧‧初期特性資料所示之特性曲線
Ln‧‧‧實測值所示之特性曲線
L1‧‧‧先前特性資料所示之特性曲線
L2‧‧‧預測特性資料所示之特性曲線
P1、P2‧‧‧反曲點
Pf‧‧‧充滿電時間點
Pe‧‧‧剩餘電量零時間點
PL‧‧‧厚度最大點
ThP1、ThP2‧‧‧閾值
Qr‧‧‧剩餘電容
6A‧‧‧記憶體
6B‧‧‧處理器
圖1係表示用以執行二次電池狀態預測方法之系統一例的方塊圖。
圖2A係示意性地表示密閉型二次電池之立體圖。
圖2B係圖2A之A-A剖視圖。
圖3係表示先前特性資料所示之特性曲線的曲線圖。
圖4係表示實測值之時間序列資料及先前特性資料所示之特性曲線的曲線圖。
圖5係表示實測值之時間序列資料及實測值之微分值的曲線圖。
圖6A係與產生預測特性資料之處理相關的說明圖。
圖6B係與產生預測特性資料之處理相關的說明圖。
圖6C係與產生預測特性資料之處理相關的說明圖。
圖7A係與產生預測特性資料之處理相關的說明圖。
圖7B係與產生預測特性資料之處理相關的說明圖。
圖7C係與產生預測特性資料之處理相關的說明圖。
圖7D係與產生預測特性資料之處理相關的說明圖。
圖7E係與產生預測特性資料之處理相關的說明圖。
圖8係與剩餘電容之算出處理相關的說明圖。
圖9A係與初期特性資料及預測特性資料之擬合處理相關的說明圖。
圖9B係與初期特性資料及預測特性資料之擬合處理相關的說明圖。
圖10A係與劣化狀態之算出處理相關的說明圖。
圖10B係與劣化狀態之算出處理相關的說明圖。
圖10C係與劣化狀態之算出處理相關的說明圖。
圖11A係與算出至鋰析出為止之厚度變化量之處理相關的說明圖。
圖11B係與算出至鋰析出為止之厚度變化量之處理相關的說明圖。
圖12係與充電控制相關之說明圖。
圖13係表示於系統中執行之狀態預測處理例行程序的流程圖。
以下，對本發明之實施形態進行說明。
圖1表示搭載於電動汽車或油電混合車等電動車輛中之系統。該系統具備將由多個密閉型二次電池2構成之組電池收納於殼體內而成之電池模組1。於本實施形態中，4個二次電池2係2個並聯、2個串聯而連接，但電池之數量或連接形態並不限定於此。於圖1中僅表示1個電池模組1，但實際上係以包含多個電池模組1之電池組之形式安裝。於電池組中，多個電池模組1被串聯連接，且該等係與控制器等各種機器一併收納至殼體內。電池組之殼體形成為適合車輛之形狀，例如與車輛之底盤形狀一致之形狀。
圖2所示之二次電池2係構成為於經密閉之外裝體21之內部收納有電極群22之電池(單電池)。電極群22具有正極23與負極24於該等之間隔著分隔件25積層或捲繞而成之構造，分隔件25係保持電解液。本實施形態之二次電池2係使用鋁層壓箔等層壓膜作為外裝體21之層壓電池，具體而言，本實施形態之二次電池2係電容1.44Ah之層壓型鋰離子二次電池。二次電池2係整體形成為薄型之長方體形狀，X、Y及Z方向分別相當於二次電池2之長度方向、寬度方向及厚度方向。另外，Z方向亦為正極23與負極24之厚度方向。
於二次電池2安裝有檢測該二次電池2之變形之檢測感測器5。檢測感測器5具備貼附於二次電池2之高分子基質層3及檢測部4。高分子基質層3分散地含有對應於該高分子基質層3之變形而對外場賦予變化的填料。本實施形態之高分子基質層3係藉由柔軟之可變形的彈性體素材形成為片狀。檢測部4檢測外場之變化。若二次電池2膨脹而變形，則與其對應地高分子基質層3發生變形，藉由檢測部4檢測該高分子基質層3之變形所伴隨之外場之變化。如此，可高感度地檢測二次電池2之變形。
於圖2之例中，由於將高分子基質層3貼附於二次電池2之外裝體21，故而可對應於外裝體21之變形(主要是膨脹)而使高分子基質層3變形。另一方面，亦可將高分子基質層3貼附於二次電池2之電極群22，若採用該構成，可對應於電極群22之變形(主要是膨脹)而使高分子基質層3變形。所檢測之二次電池2之變形可為外裝體21及電極群22之任一者之變形。
利用檢測感測器5所檢測出之訊號被傳遞至控制裝置6，藉此與二次電池2之變形相關之資訊被供給至控制裝置6。
<二次電池之狀態預測系統>
如圖1所示，二次電池之狀態預測系統具有先前特性資料取得部60、實測值取得部61、反曲點提取部62、預測特性資料產生部63、剩餘電容算出部64、初期特性資料取得部65及劣化資訊產生部66。於本實施形態中，各部60~66係藉由在控制裝置6中使CPU等處理器6B執行程式而實現，但並不限定於此。例如，亦可經由通信網路利用位於遠端之資訊處理裝置來實現。再者，剩餘電容算出部64、初期特性資料取得部65及劣化資訊產生部66視需要可省略。
<先前特性資料之取得>
先前特性資料取得部60取得二次電池2之先前特性資料。如圖3所示，先前特性資料於表示二次電池之充放電電容Q與變形量T之關係的特性曲線L1中至 少具有充滿電時間點Pf、剩餘電量零時間點Pe及階段反曲點P1、P2。其原因在於：若具有該4點，則可於某種程度上再現特性曲線L1。二次電池2之狀態可由特性曲線L1表現。
於圖3之曲線圖中，橫軸係以充滿電時間點Pf作為原點之放電電容Q，縱軸係所檢測到之二次電池2之變形量T。隨著放電電容Q自充滿電時間點Pf開始增加，二次電池2之變形量T向二次電池2之厚度減小之方向變化。其原因在於：於經充電之二次電池2中，產生因負極活性物質之體積變化而導致之電極群22之膨脹(以下，有時稱為「電極膨脹」)，該電極膨脹隨著放電而減小。因電極之階段變化，而成為如圖3所示般包含2個反曲點P1、P2(斜率之變化)之形狀。例如已知於負極使用石墨(graphite)之鋰離子二次電池之情形時，該石墨之結晶狀態隨著自充滿電時間點Pf開始放電而依序進行階段變化。其原因在於：隨著鋰離子之插入量，石墨烯層間之距離階段性地擴大，因此導致負極活性物質膨脹。總而言之，因階段變化而活性物質之體積階段性地變化，且其被反映於特性曲線L1中。若放電電容Q進而增加，則到達剩餘電量零時間點Pe。
於本實施形態中，充滿電時間點Pf、剩餘電量零時間點Pe及反曲點P1、P2之4點之間亦有資料。特性資料可為於4點間設置有多個點之資料之離散資料，亦可為利用曲線將4點間連結之連續資料。先前特性資料並非於二次電池2之出廠時所設定之初期特性，而是自開始使用至當前時間點之間的過去之資料。若為最近之充電循環之資料，則當前時間點與過去資料之背離小，故而更佳。先前特性資料被記憶於控制裝置6之記憶體6A中，先前特性資料取得部60自記憶體6A取得資料。
<實測值資料之取得>
實測值取得部61取得與二次電池2之充放電電容及變形量對應之實測值。 與二次電池之變形量T對應之值係檢測感測器5所檢測到之值。於本實施形態中係由電壓或磁通密度之變化量等表現，但並不限定於此，只要為與厚度或變形量對應之物理量，則可進行各種變更。二次電池2之充放電電容係放電電容與充電電容之總稱。於本實施形態中，具體而言，放電電容設為自充滿電時間點開始之放電電容，但並不限定於此。與充放電電容對應之值可由電流、充電量或放電量表示，且可進行各種變更。與二次電池2之充放電電容及變形量對應之實測值被反覆取得而成為時間序列資料。圖4利用實線表示實測值之時間序列資料所表示之特性曲線Ln。於圖4之例中示出自充滿電時間點Pf開始進行實測，持續放電且尚未到達反曲點P1之例。圖4中虛線所示之特性曲線L1為了與圖3中所示之先前特性資料所示之特性曲線L1進行對比而以兩者不同之方式誇張地進行圖示。
再者，於圖4中以實線表示特性曲線Ln，但實際上多數情況下作為實測值之原始資料中包含沿縱軸振動之較大之雜訊，每單位放電電容之資料以沿多個點上下振動之形式存在。為了將縱軸之雜訊去除而使資料處理變得容易，對縱軸執行移動平均或中央值等之過濾處理，而使每單位放電電容之資料成為1個曲線。藉此，可算出表示特性曲線Ln之斜率之微分值。
<反曲點之提取>
反曲點提取部62自實測值之時間序列資料中提取表示二次電池2之充放電電容與變形量之關係之特性曲線Ln中之至少1個反曲點(P1或P2)。具體而言，基於與由實際值確定之充放電電容Q相關之變形量T之微分值(△T/△Q)來提取反曲點。其原因在於：微分值係特性曲線Ln之斜率，且微分值之變化大之部位為反曲點。可將微分值之變化量大於某一值作為提取條件來提取反曲點。
於本實施形態中，為了提高提取精度，對應於所取得之實測值 所示之充放電電容Q設定提取條件，當與基於所取得之實測值所確定之充放電電容Q相關之變形量T之微分值(△T/△Q)滿足提取條件之情形時，提取實測值作為反曲點。繼而對實施例進行說明。
如圖5所示，持續取得實測值，並如該圖之上曲線圖所示，獲得表示放電電容Q與變形量(此處為霍耳元件之電壓值)之關係之離散資料。若對該離散資料進行微分處理，則如該圖之下曲線圖所示，獲得與放電電容相關之變形量之微分值[△mV/△mAh]。每單位充放電電容(單位放電電容)具有1個該微分值，且若如該圖之下曲線圖般進行圖示，則成為1個點。
關於提取條件之設定，如圖4所示於某一時間點Pn取得之實測值所示之充放電電容QPn進入以先前特性資料中之反曲點P1(P2)之充放電電容QP1(QP2)為中心之特定範圍內的情形時，如圖5之下曲線圖所示基於先前特性資料設定微分值之閾值ThP1(ThP2)。例如，如圖4所示某一時間點Pn之實測值資料所示之充放電電容QPn位於反曲點P1附近的情形時，如圖5之下曲線圖所示設定微分值之閾值ThP1。然後，進而取得(測量)實測值，並如圖5所示藉由使基於實測值之微分值通過閾值ThP1而提取反曲點P1。於圖5之下曲線圖中，用以於放電中提取反曲點P1之提取條件係向下通過閾值ThP1，用以於充電中提取反曲點P1之提取條件係向上通過閾值ThP1。同樣地，用以於放電中提取反曲點P2之提取條件係向上通過閾值ThP2，用以於充電中提取反曲點P2之提取條件係向下通過閾值ThP2。
於使用上述微分值之閾值ThP1、ThP2之方法中，有於因雜訊等之影響而一次性通過閾值ThP1、ThP2之情形時亦提取到反曲點之虞。因此，除了設定微分值通過閾值ThP1、ThP2作為提取條件以外，亦設定下述事項作為提取條件：於充放電電容變化之某期間，微分值連續地持續上升或持續下降。於本實施形態中，針對每單位放電電容算出微分值，因此將至少3個微分值連續 地持續上升或持續下降設為提取條件。於該情形時，充放電電容變化之某期間為3個點之期間，而成為單位放電電容[△mAh]×3。該期間可適當變更。
<預測特性資料之產生>
預測特性資料產生部63如圖6C及圖7C所示，以所提取之反曲點為基準，將先前特性資料所示之特性曲線L1與實測值之時間序列資料所示之特性曲線Ln進行擬合處理，產生預測特性資料，該預測特性資料顯示出經內插實測值之時間序列資料中沒有之部分而成的特性曲線L2。預測特性資料產生部63將所產生之預測特性資料保存於記憶體6A。於本實施形態中，為了提高特性曲線之預測精度，採用以下所說明之方法。
<預測特性資料之產生處理1>
圖6A表示提取2個反曲點P1、P2之例。反曲點P2係最近提取之反曲點。於反曲點提取部62取得2個反曲點P1、P2之情形時，預測特性資料產生部63算出用以藉由特性曲線之伸縮使「先前特性資料中之2個反曲點P1、P2」與「實測值之時間序列資料中之對應之2個反曲點P1、P2」一致的係數。作為係數之一例，可列舉橫軸之擴大率Xr=a'/a、縱軸之擴大率Yr=b'/b、斜率。
繼而，如圖6B所示使用係數對先前特性資料所示之整個特性曲線L1進行伸縮調整，產生縮小比例調整後之特性曲線L1'。
繼而，如圖6C所示使調整後之特性曲線L1'移動，使實測值之時間序列資料所示之特性曲線Ln中之最近提取之反曲點P2與調整後之特性曲線L1'之對應之反曲點P2一致，而產生預測特性資料。如此，如該圖所示般可產生預測特性資料，該預測特性資料顯示出經內插實測值之時間序列資料中沒有之部分(圖中以虛線表示)而成的特性曲線L2。預測特性資料所示之特性曲線L2包含特性曲線Ln與特性曲線L1'。
<預測特性資料之產生處理2>
圖7A表示提取1個反曲點P1且實測值之時間序列資料中包含與充滿電時間點Pf或剩餘電量零時間點Pe之任1點對應之實測值之例。於反曲點提取部62提取1個反曲點P1之情形時，預測特性資料產生部63算出用以藉由特性曲線之伸縮使「先前特性資料中之充滿電時間點Pf或剩餘電量零時間點Pe之任1點及反曲點P1之2點」與「實測值之時間序列資料中相對應之2點」一致的係數。於圖7A之例中，算出用以藉由縱橫伸縮使充滿電時間點Pf與反曲點P1一致的係數。作為係數之一例，可列舉橫軸之擴大率Xr=a'/a、縱軸之擴大率Yr=b'/b、斜率。
繼而，如圖7B所示，使用係數對先前特性資料所示之整個特性曲線L1進行伸縮調整，產生縮小比例調整後之特性曲線L1'。
繼而，如圖7C所示，使調整後之特性曲線L1'移動，使實測值之時間序列資料所示之特性曲線Ln中之最近提取之反曲點P1與調整後之特性曲線L1'之對應之反曲點P1一致，而產生預測特性資料。如此，如該圖所示般可產生預測特性資料，該預測特性資料顯示出經內插實測值之時間序列資料中沒有之部分(圖中以虛線表示)而成的特性曲線L2。預測特性資料所示之特性曲線L2包含特性曲線Ln與特性曲線L1'。
<預測特性資料之產生處理3>
圖7D表示雖然提取到1個反曲點P1，但實測值之時間序列資料中並不含有與充滿電時間點Pf或剩餘電量零時間點Pe之任1點對應之實測值的例子。如圖7D及圖7E所示，預測特性資料產生部63不將先前特性資料所示之特性曲線L1擴大及縮小，而是以於係數1(等倍)下使最近提取之反曲點P1與先前特性資料中之反曲點P1一致之方式移動先前特性資料所示之特性曲線L1進行內插，而產生預測特性資料。
預測特性資料中包含充滿電時間點Pf、剩餘電量零時間點Pe及2個反曲點P1、P2。再者，圖6A~6C、圖7A~7B表示見解，順序並不限定於 此。
再者，與圖6A~6C所示之產生處理1及圖7A~7C所示之產生處理2相比，二次電池2之特性曲線之再現精度可能會劣化，亦可利用最小平方法等其他方法作為擬合處理來執行。例如亦可利用如微軟公司製造之Excel(註冊商標)內之Solver(註冊商標)之類的市售軟體來執行。
<剩餘電容之算出>
剩餘電容之算出係使用預測特性資料及預測剩餘電容之時間點的實測值。具體而言，如圖8所示，剩餘電容算出部64算出預測剩餘電容之時間點的實測值所示之充放電電容QPn與預測特性資料中之剩餘電量零時間點Pe之充放電電容QPe之差作為剩餘電容Qr。
<劣化資訊之產生>
為了產生劣化資訊，使用上述所求出之預測特性資料與初期之特性資料。視情形可僅利用預測特性資料產生劣化資訊，該情況將於下文中進行敍述。作為劣化資訊，可列舉電極之副反應平衡性、有助於充放電之活性物質量之變化度、至鋰析出為止之厚度變化量。
如圖9A所示，初期特性資料取得部65取得表示二次電池2之充放電電容Q與變形量T之關係之特性曲線L0中至少具有充滿電時間點Pf、剩餘電量零時間點Pe及階段反曲點P1、P2之初期之特性資料。初期特性資料取得部65自記憶體6A取得資料。初期之特性資料係將未劣化之初期階段之二次電池2作為基準狀態，並使用例如製造時或出廠前之二次電池2而求出，與該特性曲線L0相關之資訊被預先記憶於控制裝置6所具備之記憶體6A中。於求出特性曲線L0之充放電步驟中，將出廠前之二次電池2放入25℃之恆溫槽中，靜置120分鐘後，以0.144A之充電電流進行定電流充電至4.32V，到達4.32V後，進行定電壓充電至電流值衰減至0.07A，其後保持10分鐘之開電路狀態，並以0.144A之 電流進行定電流放電至3.0V。此時之充滿電狀態至完全放電狀態之放電電容為1.44Ah。
<有助於充放電之活性物質量之變化度>
如圖9A所示，劣化資訊產生部66算出用以藉由特性曲線之伸縮使「初期特性資料(L0)中之2個反曲點P1、P2」與「預測特性資料(L2)中之對應之2個反曲點P1、P2」一致之充放電電容之擴大率(a'/a)作為有助於充放電之活性物質量之變化度。於圖9A中，橫軸之擴大率=充放電電容之擴大率(a'/a)。
又，亦可如圖9B所示算出充放電電容之擴大率。劣化資訊產生部66使用2個反曲點P1、P2之間的比率(a'/a)、其中一反曲點P1與充滿電時間點Pf之間的比率(b'/b)及另一反曲點P2與剩餘電量零時間點Pe之間的比率(c'/c)，將2個反曲點P1、P2之間的加權設定為大於其他區間的加權，並藉由合計而算出。例如，對以b：a：c=1：8：1之加權進行合計之情形進行說明。該情形時之充放電電容之擴大率成為{b'/b×1+a'/a×8+c'/c×1}/{1+8+1}。如此，認為與僅2個反曲點間之比率相比，充滿電時間點Pf及剩餘電量零時間點Pe亦作為擬合結果而接近，因此特性曲線整體之一致度提高，從而算出精度提高。
<劣化狀態>
如圖10A~C所示，劣化資訊產生部66使用用以藉由特性曲線之伸縮而使「初期特性資料(L0)中之2個反曲點P1、P2」與「預測特性資料(L2)中之2個反曲點P1、P2」一致的係數(充放電電容之擴大率、變形量之擴大率)，對初期特性資料所示之整個特性曲線(L0)進行伸縮調整，使初期特性資料之調整後之特性曲線(L0')及預測特性資料之特性曲線(L2)中之2個反曲點P1、P2彼此一致，並算出充滿電時間點Pf彼此之充放電電容之左右離差量D1及剩餘電量零時間點Pe彼此之充放電電容之左右離差量D2之平均值[(D1+D2)/2]作 為電池之劣化狀態。
於圖9A及圖9B中，僅算出橫軸之擴大率(充放電電容之擴大率)，此處亦算出縱軸之擴大率(變形量之擴大率)。
具體步驟如下。
首先，劣化資訊產生部66如圖10A所示般，算出用以使「預測特性資料(L2)中之2個反曲點P1、P2」及「初期特性資料(L0)中之2個反曲點P1、P2」與特性曲線之伸縮一致的係數。係數之算出與圖6A~C所示之方法相同。
繼而，劣化資訊產生部66如圖10B所示般，使用係數對初期特性資料所示之整個特性曲線(L0)進行伸縮調整，產生表示調整後之特性曲線(L0')之資料。
繼而，如圖10B及圖10C所示，劣化資訊產生部66以預測特性資料(L2)中之最近提取之反曲點P2與伸縮調整後之初期特性資料(L0')中之對應之反曲點P2一致之方式，使預測特性資料或初期特性資料之至少一者之特性曲線(L2、L0')移動。
繼而，如圖10C所示，劣化資訊產生部66以調整後之初期特性曲線為基準，算出充滿電時間點Pf彼此之充放電電容之左右離差量D1及剩餘電量零時間點Pe彼此之充放電電容之左右離差量D2之平均值[(D1+D2)/2]作為電池之劣化狀態。
若該平均值大，則於因電池之使用而導致電池劣化時，關於副反應量，正極與負極均產生偏移，根據向左右哪一方向偏移，可判別正極或負極何者之副反應增多。
再者，於圖10A~C中，於初期特性曲線L0之伸縮調整後使調整後之初期特性曲線L0'移動，但並不限定於此。例如，可使並非調整後之初期特性曲線L0'而是預測特性曲線L2移動，亦可使兩曲線均移動。又，可於先使兩曲 線移動而使最近檢測到之反曲點P2一致後，對初期特性曲線L0進行伸縮調整，亦可同時實施移動與伸縮調整。
於圖10A~C中之初期特性曲線L0之伸縮調整時使用之係數可利用與圖9B所示之充放電電容之擴大率之算出方法相同之方法算出。即，劣化資訊產生部66使用2個反曲點P1、P2之間的比率、其中一反曲點P1與充滿電時間點Pf之間的比率及另一反曲點P2與剩餘電量零時間點Pe之間的比率，將2個反曲點P1、P2之間的加權設定為大於其他區間之加權，並藉由合計而算出。此處，算出橫軸及縱軸之兩者之係數。
<至鋰析出為止之厚度變化量>
若知曉至鋰析出為止之厚度變化量，則變得能夠控制充電以避免鋰析出。此處，如圖11A所示般，初期特性資料中設定有厚度最大點PL。厚度最大點PL係若進一步充電便會導致鋰析出之極限點。
又，只要可確保充分之安全，則亦可設為充滿電時間點Pf=厚度最大點PL。於該情形時，充滿電時間點Pf至剩餘電量零時間點Pe之變化量成為下述T1，即便不使用初期特性資料，亦可將預測特性資料中之充滿電時間點Pf設為厚度最大點。
劣化資訊產生部66使用圖9A及圖9B所示之方法，算出用以藉由特性曲線之伸縮將初期特性資料所示之特性曲線L0與預測特性資料所示之特性曲線L2進行擬合處理之係數(充放電電容之擴大率、變形量之擴大率)。於圖9A及圖9B中，僅算出橫軸之擴大率(充放電電容之擴大率)，亦算出縱軸之擴大率(變形量之擴大率)。
繼而，如圖11B所示，劣化資訊產生部66使用已算出之係數並根據初期特性資料中之厚度最大點PL特定出預測特性資料中之厚度最大點PL'。繼而，如該圖所示，劣化資訊產生部66算出預測特性資料(L2)中之厚 度最大點PL'至剩餘電量零時間點Pe之變形量T1作為以剩餘電量零時間點為基點之至鋰析出為止之厚度變化量T1。
關於上述狀態預測方法，雖然例示了放電中進行說明，但充電中亦能夠實現。
<充電控制>
亦可於控制裝置6設置使用劣化資訊產生部66預測出之至鋰析出為止的厚度變化量T1控制對二次電池2之充電之充電控制部67。即，充電控制部67以藉由檢測感測器5於充電中檢測出之二次電池2之變形量不會超過以剩餘電量零時間點為基點之至鋰析出為止之厚度變化量T1之方式控制充電。例如，如圖12所示亦可設定少於厚度變化量T1之閾值T2，並以維持該閾值T2之方式控制電流。作為電流控制方法，可使用將T2設為目標值之接通/斷開控制、P控制、I控制、D控制、PD控制、PI控制、PID控制、脈衝控制、PWM控制等。又，只要能夠控制為不超過T1，則亦可將T1設為目標值。
使用圖13對上述系統之動作進行說明。
首先，於步驟S1中，實測值取得部61取得與二次電池2之充放電電容Q及變形量T對應之實測值。由於該步驟被反覆執行，故而獲得實測值之時間序列資料。
於下一步驟S2中，判定是否存在預測特性資料。於判定為不存在預測特性資料之情形時(S2：NO)，向步驟S6之處理轉移。於判定為存在預測特性資料之情形時(S2：YES)，向步驟S3之處理轉移。步驟S3之處理如下所述。
於步驟S6中，反曲點提取部62自實測值之時間序列資料中提取表示二次電池2之充放電電容Q與變形量T之關係之特性曲線Ln中之至少1個反曲點P1(P2)。於本實施形態中，反曲點提取部62對應於所取得之實測值所示 之充放電電容QPn而設定提取條件，當與基於所取得之實測值所確定之充放電電容相關之變形量之微分值[△mV/△mAh]滿足提取條件之情形時，提取實測值作為反曲點。具體而言，當所取得之實測值所示之充放電電容QPn進入以先前特性資料中之反曲點P1之充放電電容QP1為中心之特定範圍內的情形時，基於先前特性資料設定微分值之閾值ThP1，並設定微分值通過閾值ThP1作為提取條件。進而，除設定微分值通過閾值ThP1、ThP2作為提取條件以外，亦設定下述事項作為提取條件：於充放電電容Q變化之某期間，微分值連續地持續上升或持續下降。於本實施形態中，針對每單位放電電容算出微分值，並將至少3個微分值連續地持續上升或持續下降設為提取條件。
於下一步驟S7中，判定是否提取到反曲點。於未能提取到反曲點之情形時(S7：NO)，於步驟S13中判定結束條件是否成立，並於結束條件成立之前返回至步驟S1之處理。
於步驟S7中提取到反曲點之情形時(S7：YES)，於下一步驟S8中，先前特性資料取得部60取得表示二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線L1中至少具有充滿電時間點Pf、剩餘電量零時間點Pe及階段反曲點P1、P2的先前特性資料。
於下一步驟S9中，預測特性資料產生部63以所提取之反曲點為基準，將先前特性資料所示之特性曲線L1與實測值之時間序列資料所示之特性曲線Ln進行擬合處理，產生預測特性資料，該預測特性資料顯示出經內插實測值之時間序列資料中沒有之部分而成的特性曲線L2。
於步驟S6中實測值取得部61提取到1個反曲點之情形時，預測特性資料產生部63算出用以藉由特性曲線之伸縮使「先前特性資料中之充滿電時間點Pf或剩餘電量零時間點Pe之任1點及反曲點P1之2點」與「實測值之時間序列資料中相對應之2點」一致的係數，使用係數對整個特性曲線進行伸縮調 整，使反曲點P1一致，而產生預測特性資料。
於步驟S6中實測值取得部61提取到2個反曲點之情形時，預測特性資料產生部63算出用以藉由特性曲線之伸縮使「先前特性資料中之2個反曲點P1、P2」與「實測值之時間序列資料中之對應之2個反曲點」一致的係數，使用係數對整個特性曲線進行伸縮調整，使最近提取之反曲點P2一致，而產生預測特性資料。
於下一步驟S10中，判定是否自實測值之時間序列資料中提取到2個不同之反曲點。是否為不同之反曲點之判斷可藉由SOC或充放電電容進行判斷。其原因在於：認為於步驟S12中當基於預測特性資料產生劣化資訊時，基於2個不同之反曲點而產生之預測特性資料之精度高於僅利用1個反曲點而產生之資料。當然，亦可構成為於僅提取到1個反曲點之狀態下產生劣化資訊。
於步驟S10中判定為提取到2個不同之反曲點之情形時(S10：YES)，於步驟S11中，初期特性資料取得部65取得表示二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線L0中至少具有厚度最大點PL、充滿電時間點Pf、剩餘電量零時間點Pe及階段反曲點P1、P2之初期特性資料。可省略厚度最大點PL。
於下一步驟S12中，劣化資訊產生部66求出劣化電容、有助於充放電之活性物質量之變化度或以剩餘電量零時間點為基點之至鋰析出為止之厚度變化量中之至少任一者。
於步驟S12中，於求出有助於充放電之活性物質量之變化度之情形時，劣化資訊產生部66算出用以藉由特性曲線之伸縮使「初期特性資料中之2個反曲點P1、P2」與「預測特性資料中相對應之2個反曲點P1、P2」一致之充放電電容之擴大率。
於步驟S12中，於求出劣化狀態之情形時，劣化資訊產生部66使 用用以藉由特性曲線之伸縮使「初期特性資料(L0)中之2個反曲點P1、P2」與「預測特性資料(L2)中之2個反曲點P1、P2」一致的係數(充放電電容之擴大率、變形量之擴大率)，對初期特性資料所示之整個特性曲線(L0)進行伸縮調整，使初期特性資料之調整後之特性曲線(L0')及預測特性資料之特性曲線(L2)中之2個反曲點P1、P2彼此一致，並算出充滿電時間點Pf彼此之充放電電容之左右離差量D1及剩餘電量零時間點Pe彼此之充放電電容之左右離差量D2之平均值[(D1+D2)/2]作為電池之劣化狀態。
於步驟S12中，於求出以剩餘電量零時間點為基點之至鋰析出為止之厚度變化量之情形時，劣化資訊產生部66算出用以藉由特性曲線之伸縮使「初期特性資料中之2個反曲點P1、P2」與「預測特性資料中之2個反曲點P1、P2」一致的係數，使用係數並根據初期特性資料中之厚度最大點PL特定出預測特性資料中之厚度最大點PL'，並算出預測特性資料中之厚度最大點PL'至剩餘電量零時間點Pe之變形量T1。
於設定為Pf=PL之情形時，劣化資訊產生部66算出預測特性資料中之厚度最大點PL(Pf)至剩餘電量零時間點Pe之變形量T1。
當步驟S12之處理結束時，向步驟S13之處理轉移。
於步驟S3中，剩餘電容算出部64算出預測剩餘電容之時間點的實測值所示之充放電電容QPn與預測特性資料中之剩餘電量零時間點Pe之充放電電容QPe之差作為剩餘電容Qr。即，若產生過一次預測特性資料，則每當取得實測值資料時均會算出剩餘電容。
步驟S4~S5係用以重新研究預測特性資料之處理。具體而言，於步驟S4中於實測值之時間序列資料中包含2個反曲點P1、P2且已產生預測特性資料之情形時，判定特定之再產生條件是否成立。於本實施形態中，作為特定之再產生條件，判定暫時產生之預測特性資料與實測值之差是否超過閾 值。於差超過閾值之情形時，於步驟S5中，預測特性資料產生部63重新產生預測特性資料。其原因在於：雖然基於實測值暫時產生預測特性資料，但與實測值不符。此處，作為再產生條件，雖然著眼於誤差，但可列舉例如到達特定之充放電電容或自預測特性資料經過特定時間等各種條件，可適當變更。
產生該預測特性資料之方法係與圖9B所示之方法同樣地，算出用以藉由特性曲線之伸縮使「預測特性資料之特性曲線」與「實測值之時間序列資料之特性曲線」一致的係數，使用係數對整個特性曲線進行伸縮調整，使最近提取之反曲點一致，而再產生預測特性資料。係數較佳以下述方式算出：至少使用2個反曲點之間的比率、最新之實測值與接近最新實測值之側之反曲點之間的比率，將2個反曲點之間的加權設定為大於其他區間之加權，並藉由合計而算出。如此，不僅是2個反曲點間之1個區間，而且亦使用2個區間之比率，以最新之實測值亦一致之方式進行擬合，因此成為預測特性資料符合實測值之形態。
進而，於實測值之時間序列資料中包含充滿電時間點Pf及剩餘電量零時間點Pe中與最新之實測值相差較大者之情形時，較佳使用充滿電時間點Pf及剩餘電量零時間點Pe中與最新之實測值相差較大者與其中一反曲點之間的比率、2個反曲點之間的比率、最新之實測值與接近最新實測值之另一反曲點之間的比率，將2個反曲點之間的加權設定為大於其他區間之加權，並藉由合計而算出。如此，使用3個區間之比率，以充滿電時間點Pf及剩餘電量零時間點Pe之任一者與最新實測值一致之方式進行擬合，因此成為預測特性資料符合實測值之形態。
檢測部4係配置於能夠檢測外場之變化之部位，較佳貼附於不易受到二次電池2膨脹所導致之影響之相對堅固之部位。於本實施形態中，如圖2B般，將檢測部4貼附於與壁部28a對向之電池模組之殼體11之內表面。電池模 組之殼體11例如係由金屬或塑膠形成，亦存在使用層壓膜之情形。圖式中，檢測部4與高分子基質層3接近配置，亦可遠離高分子基質層3配置。
於本實施形態中，表示高分子基質層3含有作為上述填料之磁性填料且檢測部4檢測作為上述外場之磁場之變化之例。於此情形時，高分子基質層3較佳為磁性填料分散於由彈性體成分構成之基質中而成之磁性彈性體層。
作為磁性填料，可列舉稀土類系、鐵系、鈷系、鎳系、氧化物系等，較佳為獲得更高之磁力之稀土類系。磁性填料之形狀並無特別限定，可為球狀、扁平狀、針狀、柱狀及非固定形之任一者。磁性填料之平均粒徑較佳為0.02~500μm，更佳為0.1~400μm，進而較佳為0.5~300μm。若平均粒徑小於0.02μm，則有磁性填料之磁特性降低之傾向，若平均粒徑超過500μm，則有磁性彈性體層之機械特性降低而變脆之傾向。
磁性填料亦可於磁化後導入至彈性體中，但較佳於導入至彈性體中後磁化。藉由在導入至彈性體中後磁化，容易控制磁鐵之極性，從而容易檢測磁場。
彈性體成分可使用熱塑性彈性體、熱硬化性彈性體或該等之混合物。作為熱塑性彈性體，例如可列舉苯乙烯系熱塑性彈性體、聚烯烴系熱塑性彈性體、聚胺基甲酸酯(polyurethane)系熱塑性彈性體、聚酯系熱塑性彈性體、聚醯胺系熱塑性彈性體、聚丁二烯系熱塑性彈性體、聚異戊二烯系熱塑性彈性體、氟橡膠系熱塑性彈性體等。另外，作為熱硬化性彈性體，例如可列舉：聚異戊二烯橡膠、聚丁二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、聚氯丁二烯橡膠、腈橡膠、乙烯-丙烯橡膠等二烯系合成橡膠、乙烯-丙烯橡膠、丁基橡膠、丙烯酸橡膠、聚胺基甲酸酯橡膠、氟橡膠、聚矽氧橡膠、表氯醇橡膠等非二烯系合成橡膠及天然橡膠等。其中，較佳為熱硬化性彈性體，原因在於其可抑制電池 之發熱或過負載所伴隨之磁性彈性體之老化。進而，較佳為聚胺基甲酸酯橡膠(亦稱為聚胺基甲酸酯彈性體)或聚矽氧橡膠(亦稱為聚矽氧彈性體)。
聚胺基甲酸酯彈性體可藉由使多元醇與聚異氰酸酯進行反應而獲得。於使用聚胺基甲酸酯彈性體作為彈性體成分之情形時，將含活性氫之化合物與磁性填料進行混合，並向其中混合異氰酸酯成分，而獲得混合液。另外，亦可藉由向異氰酸酯成分中混合磁性填料，並混合含活性氫之化合物而獲得混合液。將該混合液於經脫模處理之模具內澆鑄成型，其後加熱至硬化溫度而使之硬化，藉此可製造磁性彈性體。另外，於將聚矽氧彈性體用作彈性體成分之情形時，將磁性填料添加至聚矽氧彈性體之前驅物中進行混合，放入模具內，其後加熱使之硬化，藉此可製造磁性彈性體。此外，視需要亦可添加溶劑。
作為可用於聚胺基甲酸酯彈性體之異氰酸酯成分，可使用聚胺基甲酸酯之領域公知之化合物。例如可列舉：2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、2,2'-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、間苯二異氰酸酯、對苯二甲基(p-xylylene)二異氰酸酯、間苯二甲基(m-xylylene)二異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯；二異氰酸伸乙酯(ethylenediisocyanate)、2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯等脂肪族二異氰酸酯；1,4-環己二異氰酸酯、4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯、降烷(norbornane)二異氰酸酯等脂環式二異氰酸酯。該等可使用1種，亦可將2種以上混合而使用。另外，異氰酸酯成分亦可為經胺基甲酸酯改質、脲基甲酸酯改質、縮二脲改質及三聚異氰酸酯(isocyanurate)改質等改質者。較佳之異氰酸酯成分為2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯，更佳為2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯。
作為含活性氫之化合物，可使用聚胺基甲酸酯之技術領域通常使用者。例如可列舉：聚伸丁二醇(polytetramethylene glycol)、聚丙二醇、聚乙二醇、環氧丙烷與環氧乙烷之共聚物等所代表之聚醚多元醇；聚己二酸丁二酯(polybutylene adipate)、聚己二酸乙二酯(polyethylene adipate)、己二酸3-甲基-1,5-戊二酯(3-methyl-1,5-pentane adipate)所代表之聚酯多元醇；聚己內酯多元醇、聚己內酯二醇之類的聚酯醇(polyester glycol)與碳酸烷二酯(alkylene carbonate)之反應物等所例示之聚酯聚碳酸酯多元醇；使碳酸伸乙酯與多元醇進行反應，繼而使所獲得之反應混合物與有機二羧酸進行反應而成之聚酯聚碳酸酯多元醇；藉由多羥基化合物與碳酸芳基酯之酯交換反應而獲得之聚碳酸酯多元醇等高分子量多元醇。該等可單獨使用，亦可將2種以上併用。
作為含活性氫之化合物，除上述高分子量多元醇成分以外，亦可使用：乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,4-環己烷二甲醇、3-甲基-1,5-戊二醇、二伸乙甘醇、三伸甘醇、1,4-雙(2-羥基乙氧基)苯、三羥甲基丙烷、甘油、1,2,6-己三醇、新戊四醇、四羥甲基環己烷、甲葡萄糖苷、山梨糖醇、甘露糖醇、半乳糖醇、蔗糖、2,2,6,6-四(羥基甲基)環己醇，及三乙醇胺等低分子量多元醇成分、乙二胺、甲苯二胺、二苯基甲烷二胺、二伸乙三胺等低分子量多胺成分。該等可單獨使用1種，亦可將2種以上併用。進而，亦可混合4,4'-亞甲基雙(鄰氯苯胺)(MOCA)、2,6-二氯對苯二胺、4,4'-亞甲基雙(2,3-二氯苯胺)、3,5-雙(甲基硫基)-2,4-甲苯二胺、3,5-雙(甲基硫基)-2,6-甲苯二胺、3,5-二乙基甲苯-2,4-二胺、3,5-二乙基甲苯-2,6-二胺、三伸甘醇二(對胺基苯甲酸酯)、聚四氫呋喃二(對胺基苯甲酸酯)、1,2-雙(2-胺基苯基硫基)乙烷、4,4'-二胺基-3,3'-二乙基-5,5'-二甲基二苯基甲烷、N,N'-二第二丁基-4,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基-3,3'-二乙基二苯基甲烷、4,4'-二胺基-3,3'- 二乙基-5,5'-二甲基二苯基甲烷、4,4'-二胺基-3,3'-二異丙基-5,5'-二甲基二苯基甲烷、4,4'-二胺基-3,3',5,5'-四乙基二苯基甲烷、4,4'-二胺基-3,3',5,5'-四異丙基二苯基甲烷、間苯二甲胺(m-xylylenediamine)、N,N'-二第二丁基對苯二胺、間苯二胺及對苯二甲胺(p-xylylenediamine)等所例示之多胺類。較佳之含活性氫之化合物為聚伸丁二醇、聚丙二醇、環氧丙烷與環氧乙烷之共聚物、己二酸3-甲基-1,5-戊二酯，更佳為聚丙二醇、環氧丙烷與環氧乙烷之共聚物。
作為異氰酸酯成分與含活性氫之化合物之較佳組合，係將作為異氰酸酯成分之2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯，及4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯之1種或2種以上與作為含活性氫之化合物之聚伸丁二醇、聚丙二醇、環氧丙烷與環氧乙烷之共聚物及己二酸3-甲基-1,5-戊二酯之1種或2種以上的組合。更佳為作為異氰酸酯成分之2,4-甲苯二異氰酸酯及/或2,6-甲苯二異氰酸酯與作為含活性氫之化合物之聚丙二醇及/或環氧丙烷與環氧乙烷之共聚物的組合。
高分子基質層3亦可為含有分散之填料與氣泡之發泡體。作為發泡體，可使用一般之樹脂泡沫，若考慮到壓縮永久變形等特性，則較佳為使用熱硬化性樹脂泡沫。作為熱硬化性樹脂泡沫，可列舉聚胺基甲酸酯樹脂泡沫、聚矽氧樹脂泡沫等，其中較佳為聚胺基甲酸酯樹脂泡沫。聚胺基甲酸酯樹脂泡沫可使用上述異氰酸酯成分或含活性氫之化合物。
磁性彈性體中之磁性填料之量相對於彈性體成分100重量份，較佳為1~450重量份，更佳為2~400重量份。若其少於1重量份，則有難以檢測磁場之變化之傾向，若超過450重量份，則存在磁性彈性體本身變脆之情況。
為了實現磁性填料之防銹等，亦可以無損高分子基質層3之柔軟性之程度，設置對高分子基質層3進行密封之密封材。密封材可使用熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂或該等之混合物。作為熱塑性樹脂，例如可列舉：苯乙烯系 熱塑性彈性體、聚烯烴系熱塑性彈性體、聚胺基甲酸酯系熱塑性彈性體、聚酯系熱塑性彈性體、聚醯胺系熱塑性彈性體、聚丁二烯系熱塑性彈性體、聚異戊二烯系熱塑性彈性體、氟系熱塑性彈性體、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯化聚乙烯、氟樹脂、聚醯胺、聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚苯乙烯、聚丁二烯等。另外，作為熱硬化性樹脂，例如可列舉：聚異戊二烯橡膠、聚丁二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、聚氯丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠等二烯系合成橡膠；乙烯-丙烯橡膠、乙烯-丙烯-丁二烯橡膠、丁基橡膠、腈橡膠、聚胺基甲酸酯橡膠、氟橡膠、聚矽氧橡膠、表氯醇橡膠等非二烯系橡膠；天然橡膠、聚胺基甲酸酯樹脂、聚矽氧樹脂、環氧樹脂等。該等膜可進行積層，另外，亦可為包含在鋁箔等金屬箔或上述膜上蒸鍍有金屬之金屬蒸鍍膜的膜。
高分子基質層3亦可為於其厚度方向上填料偏集存在於一側者。例如，高分子基質層3亦可為由填料相對較多之一側之區域與填料相對較少之另一側之區域之兩層所構成之構造。於大量含有填料之一側之區域中，外場相對於高分子基質層3較小之變形的變化大，故而可提高感測器對低內壓之感度。另外，填料相對較少之另一側之區域相對柔軟而容易移動，藉由貼附該區域，容易使高分子基質層3(尤其是一側之區域)變形。
一側之區域之填料偏集存在率較佳超過50，更佳為60以上，進而較佳為70以上。於此情形時，另一側之區域之填料偏集存在率成為未達50。一側之區域之填料偏集存在率最大為100，另一側之區域之填料偏集存在率最小為0。因此，亦可為包含填料之彈性體層與不含填料之彈性體層之積層體構造。對於填料之偏集存在，可使用在對彈性體成分導入填料後，於室溫或特定之溫度下進行靜置，藉由該填料之重量使之自然沈澱之方法，可藉由使靜置之溫度或時間變化，而調整填料偏集存在率。亦可使用離心力或磁力之類的物理 性力使填料偏集存在。或者，亦可利用由填料含量不同之多層所構成之積層體而構成高分子基質層。
填料偏集存在率係藉由以下方法而測定。即，使用掃描型電子顯微鏡-能量分散型X射線分析裝置(SEM-EDS)，以100倍觀察高分子基質層之剖面。針對其剖面之厚度方向整體之區域及將其剖面沿厚度方向二等分而成之2個區域，分別藉由元素分析求出填料固有之金屬元素(若為本實施形態之磁性填料，則例如為Fe元素)之存在量。關於該存在量，算出一側之區域相對於厚度方向整體之區域之比率，將其作為一側之區域之填料偏集存在率。另一側之區域之填料偏集存在率亦與此相同。
填料相對較少之另一側之區域亦可為由含有氣泡之發泡體所形成之構造。藉此，高分子基質層3更容易變形，而感測器感度提高。另外，亦可為一側之區域與另一側之區域一併由發泡體所形成，該情形時之高分子基質層3整體成為發泡體。此種厚度方向之至少一部分為發泡體之高分子基質層亦可利用由多層(例如含有填料之無發泡層、不含填料之發泡層)所構成之積層體而構成。
檢測磁場變化之檢測部4例如可使用舌簧開關、磁阻元件、霍耳元件、線圈、電感器、MI元件、磁通門感測器等。作為磁阻元件，可列舉半導體化合物磁阻元件、各向異性磁阻元件(AMR)、巨磁阻元件(GMR)、穿隧磁阻元件(TMR)。其中較佳為霍耳元件，其原因在於：其於廣範圍內具有較高之感度，而作為檢測部4有用。霍耳元件例如可使用Asahi Kasei Electronics股份有限公司製造之EQ-430L。
進行氣體膨脹之二次電池2由於有導致起火或破裂等故障之情況，故而於本實施形態中，以於二次電池2變形時之膨脹量為特定以上之情形時阻斷充放電之方式構成。具體而言，於由檢測感測器5所檢測出之訊號被傳 遞至控制裝置6，且利用檢測感測器5檢測設定值以上之外場之變化之情形時，控制裝置6向開關電路7發送訊號而阻斷來自發電裝置(或充電裝置)8之電流，從而形成阻斷對電池模組1之充放電之狀態。藉此，可預防因氣體膨脹引起之故障。
上述實施形態中揭示了二次電池為鋰離子二次電池之例，但並不限定於此。所使用之二次電池並不限定於鋰離子電池等非水系電解液二次電池，亦可為氫化鎳電池等水系電解液二次電池。
於上述實施形態中，揭示了利用檢測部而檢測高分子基質層之變形所伴隨之磁場變化之例，亦可為檢測其他外場之變化之構成。例如，高分子基質層含有金屬粒子、碳黑、奈米碳管等導電性填料作為填料，檢測部檢測為作為外場之電場之變化(電阻及介電常數之變化)的構成。
如上所述，本實施形態之二次電池之狀態預測方法包括：步驟S1：取得與二次電池2之充放電電容Q及變形量T對應之實測值；步驟S6：自實測值之時間序列資料中提取表示二次電池之充放電電容Q與變形量T之關係的特性曲線Ln中之至少1個反曲點P1(P2)；步驟8：取得表示二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線L1中至少具有充滿電時間點Pf、剩餘電量零時間點Pe及階段反曲點P1、P2的先前特性資料；及步驟9：以所提取之反曲點為基準，將先前特性資料所示之特性曲線L1與實測值之時間序列資料所示之特性曲線Ln進行擬合處理，產生預測特性資料，該預測特性資料顯示出經內插實測值之時間序列資料中沒有之部分而成的特性曲線L2。
本實施形態之二次電池之狀態預測系統具備：實測值取得部61：取得與二次電池2之充放電電容Q及變形量T對應之實測 值；反曲點提取部62：自實測值之時間序列資料中提取表示二次電池之充放電電容Q與變形量T之關係的特性曲線Ln中之至少1個反曲點P1(P2)；先前特性資料取得部60：取得表示二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線L1中至少具有充滿電時間點Pf、剩餘電量零時間點Pe及階段反曲點P1、P2的先前特性資料；及預測特性資料產生部63：以所提取之反曲點為基準，將先前特性資料所示之特性曲線L1與實測值之時間序列資料所示之特性曲線Ln進行擬合處理，而產生預測特性資料，該預測特性資料顯示出經內插實測值之時間序列資料中沒有之部分而成的特性曲線L2。
表示二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線中，存在2個特性曲線之斜率隨著階段變化而大幅變化的反曲點P1、P2。根據該方法，自實測值之時間序列資料中提取特性曲線中之反曲點，並以所提取之反曲點為基準將先前特性資料與實測值資料進行擬合，因此即便不存在自充滿電至完全放電之長期間之測定資料，只要具有例如自充滿電至反曲點、自其中一反曲點至另一反曲點等某程度之較短期間之實測資料，則亦可產生確保了某程度之精度的預測特性資料。
因此，於並非自充滿電至完全放電等一系列充放電而是隨機地進行充電及放電之實際使用中，可檢測出預測特性資料，而變得能夠預測二次電池之狀態。
於本實施形態中，反曲點提取部62對應於所取得之實測值所示之充放電電容而設定提取條件，當與基於所取得之實測值所確定之充放電電容相關之變形量之微分值滿足提取條件之情形時，提取實測值作為反曲點(步驟S7)。
特性曲線中所包含之2個反曲點P1、P2可藉由充放電電容Q進行識別。於本實施形態中，由於反曲點提取部62係對應於實測值所示之充放電電容Q而設定提取條件，故而與僅藉由微分值之變化來提取反曲點之情形時相比，可提高提取精度。
於本實施形態中，反曲點提取部62於所取得之實測值所示之充放電電容QPn進入以先前特性資料中之反曲點P1、P2之充放電電容QP1、QP2為中心之特定範圍內的情形時，基於先前特性資料設定微分值之閾值ThP1、ThP2，並設定微分值通過閾值ThP1、ThP2作為提取條件(步驟S7)。
如此，可利用簡單之計算實現反曲點P1、P2之提取處理。
於本實施形態中，反曲點提取部62除設定微分值通過閾值ThP1、ThP2作為提取條件以外，亦設定下述事項作為提取條件：於充放電電容變化之某期間，微分值連續地持續上升或持續下降(步驟S7)。
若為此種提取條件，則即便微分值暫時通過閾值ThP1、ThP2，亦不滿足提取條件，故而可進一步提高提取精度。
於本實施形態中，預測特性資料產生部63於提取1個反曲點P1且實測值之時間序列資料中包含與充滿電時間點Pf或剩餘電量零時間點Pe之任1點對應之實測值的情形時，算出用以藉由特性曲線之伸縮使「先前特性資料中之充滿電時間點Pf或剩餘電量零時間點Pe之任1點及反曲點P1之2點」與「實測值之時間序列資料中相對應之2點」一致的係數，使用係數對整個特性曲線進行伸縮調整，使反曲點P1一致，而產生預測特性資料(步驟S9)，或當提取到1個反曲點且實測值之時間序列資料中不含與充滿電時間點Pf或剩餘電量零時間點Pe之任1點對應之實測值的情形時，不將先前特性資料所示之特性曲線L1擴大及縮小，而是以最近提取之反曲點P1與先前特性資料中之反曲 點P1一致之方式移動先前特性資料所示之特性曲線L1進行內插，而產生預測特性資料(步驟S9)，或於提取到2個反曲點P1、P2之情形時，算出用以藉由特性曲線之伸縮使「先前特性資料中之2個反曲點P1、P2」與「實測值之時間序列資料中之對應之2個反曲點」一致的係數，使用係數對整個特性曲線進行伸縮調整，使最近提取之反曲點P2一致，而產生預測特性資料(步驟S9)。
根據該方法，使反曲點彼此或者反曲點與特性曲線末端優先一致，因此與一般之擬合相比，階段變化所伴隨之特性曲線之形狀不易變形，從而可提高預測精度。
於本實施形態中，當預測特性資料產生部63於實測值之時間序列資料中包含2個反曲點且已產生預測特性資料，特定之再產生條件成立的情形時(步驟S4：YES)，算出用以藉由特性曲線之伸縮使「預測特性資料之特性曲線L2」與「實測值之時間序列資料之特性曲線Ln」一致的係數，使用係數對整個特性曲線L2進行伸縮調整，使最近提取之反曲點一致，而產生預測特性資料。係數係以下述方式算出：至少使用2個反曲點之間的比率、最新之實測值與接近最新實測值之側之反曲點之間的比率，將2個反曲點之間的加權設定為大於其他區間之加權，並藉由合計而算出。
如此，不僅是2個反曲點間之1個區間，而且亦使用2個區間之比率，並以最新之實測值亦一致之方式進行擬合，因此成為預測特性資料符合實測值之形態。
於本實施形態中，剩餘電容算出部64算出預測剩餘電容之時間點的實測值所示之充放電電容QPn與預測特性資料中之剩餘電量零時間點Pe之充放電電容QPe之差作為剩餘電容Qr(步驟S3)。
如此，由於預測特性資料中包含剩餘電量零時間點Pe之資料， 故而可高精度地算出剩餘量。
於本實施形態中，具有初期特性資料取得部65及劣化資訊產生部66。初期特性資料取得部65取得表示二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線L0中至少具有充滿電時間點Pf、剩餘電量零時間點Pe及階段反曲點P1、P2之初期特性資料(步驟S11)。劣化資訊產生部66算出用以藉由特性曲線之伸縮使「初期特性資料中之2個反曲點P1、P2」與「預測特性資料中相對應之2個反曲點P1、P2」一致之充放電電容之擴大率作為有助於充放電之活性物質量之變化度(步驟S12)。
如此，可獲知有助於充放電之活性物質量之變化度。
於本實施形態中，劣化資訊產生部66針對充放電電容之擴大率，使用2個反曲點之間的比率、其中一反曲點與充滿電時間點Pf之間的比率及另一反曲點與剩餘電量零時間點Pe之間的比率，將2個反曲點之間的加權設定為大於其他區間之加權，並藉由合計而算出(步驟S12)。
如此，認為與僅2個反曲點間之比率相比，充滿電時間點Pf及剩餘電量零時間點Pe亦作為擬合結果而接近，因此整個特性曲線之一致度提高，從而算出精度提高。
於本實施形態中，具有初期特性資料取得部65及劣化資訊產生部66。初期特性資料取得部65取得表示二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線L0中至少具有充滿電時間點Pf、剩餘電量零時間點Pe及階段反曲點P1、P2之初期特性資料(步驟S11)。劣化資訊產生部66算出用以藉由特性曲線之伸縮使「初期特性資料中之2個反曲點P1、P2」與「預測特性資料中之2個反曲點P1、P2」一致的係數，使用係數對初期特性資料所示之整個特性曲線L0進行伸縮調整，並且使初期特性資料之調整後之特性曲線L0'及預測特性資料之特性曲線L2中之2個反曲點P1、P2彼此一致，算出充滿電時間點Pf彼此之充放 電電容之左右離差量D1及剩餘電量零時間點Pe彼此之充放電電容之左右離差量D2之平均值[(D1+D2)/2]作為電池之劣化狀態(步驟S12)。
如此，可算出正極或負極之其中一者之副反應以何種程度多於另一者之副反應的電池劣化狀態。
於本實施形態中，具有初期特性資料取得部65及劣化資訊產生部66。初期特性資料取得部65取得表示二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線L0中至少具有厚度最大點PL、充滿電時間點Pf、剩餘電量零時間點Pe及階段反曲點P1、P2之初期特性資料(步驟S11)。劣化資訊產生部66算出用以藉由特性曲線之伸縮使「初期特性資料中之2個反曲點P1、P2」與「預測特性資料中之2個反曲點P1、P2」一致的係數，使用係數並根據初期特性資料中之厚度最大點PL特定出預測特性資料中之厚度最大點PL'，並算出預測特性資料中之厚度最大點PL'至剩餘電量零時間點Pe之變形量T1作為以剩餘電量零時間點為基點之至鋰析出為止之厚度變化量。
如此，可算出以剩餘電量零時間點為基點之至鋰析出為止之厚度變化量。該值成為充電控制之指標而有用。
於本實施形態中，關於係數，劣化資訊產生部66使用2個反曲點之間的比率、其中一反曲點與充滿電時間點Pf之間的比率及另一反曲點與剩餘電量零時間點Pe之間的比率，將2個反曲點之間的加權設定為大於其他區間之加權，並藉由合計而算出(步驟S12)。
如此，認為與僅2個反曲點間之比率相比，充滿電時間點Pf及剩餘電量零時間點Pe亦作為擬合結果而接近，因此整個特性曲線之一致度提高，而算出精度提高。
於本實施形態中，預測特性資料中之充滿電時間點Pf為厚度最大點PL，劣化資訊產生部66算出預測特性資料中之厚度最大點PL(Pf)至剩餘 電量零時間點Pe之變形量T1作為以剩餘電量零時間點為基點之至鋰析出為止之厚度變化量。
如此，可算出以剩餘電量零時間點為基點之至鋰析出為止之厚度變化量。該值成為充電控制之指標而有用。
本實施形態之充電控制系統具有上述劣化資訊產生部66及充電控制部67，該充電控制部67以藉由檢測感測器5所檢測出之二次電池之變形量T不超過劣化資訊產生部66所產生之厚度變化量T1之方式控制充電。
根據該構成，由於以鋰不會析出之方式進行充電控制，故而有能夠在不產生因鋰析出引起之劣化之情況下急速地進行充電之情形。
於本實施形態中，將高分子基質層3直接或間接地貼附於二次電池2，高分子基質層3含有對應於高分子基質層3之變形而對外場賦予變化的填料，藉由檢測與高分子基質層3之變形對應之外場之變化而檢測二次電池2之變形量T。
如此，可適當地檢測與二次電池2之變形量對應之實測值。
本實施形態之二次電池之狀態預測系統具備處理器6B及用以記憶處理器6B可執行之指令之記憶體6A。
處理器6B係以如下方式構成：取得與二次電池2之充放電電容Q及變形量T對應之實測值(步驟S1)，自實測值之時間序列資料中提取表示二次電池之充放電電容Q與變形量T之關係的特性曲線Ln中之至少1個反曲點P1(P2)(步驟S6)，取得表示二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線L1中至少具有充滿電時間點Pf、剩餘電量零時間點Pe及階段反曲點P1、P2的先前特性資料(步驟S8)，以所提取之反曲點為基準，將先前特性資料所示之特性曲線L1與實測值之 時間序列資料所示之特性曲線Ln進行擬合處理，產生預測特性資料(步驟S9)，該預測特性資料顯示出經內插實測值之時間序列資料中沒有之部分而成的特性曲線L2。
處理器6B亦可藉由1個或多個面向特定用途之積體電路(ASIC)、數位信號處理器(DSP)、數位信號處理裝置(DSPD)、可程式邏輯裝置(PLD)、現場場可程式閘陣列(FPGA)、控制器、微控制器、微處理器或其他電子零件而實現。
本實施形態之程式係使電腦執行上述方法之程式。
藉由執行該等程式，亦可獲得上述方法所發揮之作用效果。又，亦可為記憶有程式之電腦可讀取之記錄介質。
本發明不受上述實施形態之任何限定，可於不脫離本發明之主旨之範圍內進行各種改良變更。例如，申請專利範圍、說明書及圖式中所示之裝置、系統、程式及方法中之動作、順序、步驟及階段等各處理之執行順序並不限定於將前處理之輸出在後處理中使用，可以任意順序實現。關於申請專利範圍、說明書及圖式中之流程，為了便於說明，使用「首先」、「繼而」等進行了說明，但並不意味著必須按照該順序執行。
於上述實施形態中，自實測值之時間序列資料中提取反曲點，並對先前特性資料進行擬合處理，藉此產生預測特性資料。然而，若不考慮精度，則亦可如下所述列舉預測特性資料之產生處理4。即，預測特性資料之產生處理4以當前時間點之實測值所示之充放電電容QPn為基點，不對先前特性資料所示之特性曲線L1進行擴大及縮小而直接進行擬合。根據該方法，雖然未考慮電容劣化、平衡偏移，仍可產生預測特性資料。
可安裝上述預測特性資料之產生處理1~4中之至少1個產生處理。可任意地進行產生處理1~4之組合。但是，若按照精度高低自精度較高之處理依序排 列，則為產生處理1、產生處理2、產生處理3、產生處理4。產生處理1最高，產生處理4之精度最低。相反地，關於產生預測特性資料之前所需之時間，產生處理4最短，產生處理1變得最長。

Claims (33)

  1. 一種二次電池之狀態預測方法，其包括如下步驟：取得與二次電池之充放電電容及變形量對應之實測值的步驟；自該實測值之時間序列資料中提取表示該二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線中之至少1個反曲點的步驟；取得表示二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線中至少具有充滿電時間點、剩餘電量零時間點及階段反曲點的先前特性資料之步驟；及以所提取之反曲點為基準，將該先前特性資料所示之特性曲線與該實測值之時間序列資料所示之特性曲線進行擬合處理，產生預測特性資料之步驟，該預測特性資料顯示出經內插該實測值之時間序列資料中沒有之部分而成的特性曲線。
  2. 如請求項1所述之方法，其根據所取得之實測值所示之充放電電容來設定提取條件，當與基於所取得之實測值確定之該充放電電容相關之變形量之微分值滿足該提取條件之情形時，提取該實測值作為反曲點。
  3. 如請求項2所述之方法，其中，當所取得之實測值所示之充放電電容進入以先前特性資料中之反曲點之充放電電容為中心之特定範圍內的情形時，基於先前特性資料設定該微分值之閾值，並設定該微分值通過該閾值作為提取條件。
  4. 如請求項3所述之方法，其除了設定該微分值通過該閾值作為提取條件以外，亦設定下述事項作為提取條件：於該充放電電容變化之某期間該微分值連續地持續上升或持續下降。
  5. 如請求項1所述之方法，其中，當提取到1個反曲點且該實測值之時間序列資料中包含與該充滿電時間點或該剩餘電量零時間點之任1點對應 之實測值的情形時，算出用以藉由特性曲線之伸縮使該先前特性資料中之該充滿電時間點或該剩餘電量零時間點之任1點及該反曲點之2點與該實測值之時間序列資料中相對應之2點一致的係數，使用該係數對整個特性曲線進行伸縮調整，使該反曲點一致，而產生該預測特性資料，或當提取到1個反曲點且該實測值之時間序列資料中不含與該充滿電時間點或該剩餘電量零時間點之任1點對應之實測值的情形時，不對該先前特性資料所示之特性曲線進行擴大及縮小，而是以最近提取之反曲點與該先前特性資料中之反曲點一致之方式移動該先前特性資料所示之特性曲線，進行內插，而產生該預測特性資料，或於提取到2個反曲點之情形時，算出用以藉由特性曲線之伸縮使該先前特性資料中之2個反曲點與該實測值之時間序列資料中之對應之2個反曲點一致的係數，使用該係數對整個特性曲線進行伸縮調整，使最近提取之反曲點一致，而產生該預測特性資料。
  6. 如請求項1所述之方法，其包括如下步驟：當該實測值之時間序列資料中包含2個反曲點並且已產生該預測特性資料且特定之再產生條件成立的情形時，算出用以藉由特性曲線之伸縮使該預測特性資料之特性曲線與該實測值之時間序列資料之特性曲線一致的係數，使用該係數對整個特性曲線進行伸縮調整，使最近提取之反曲點一致，而再產生該預測特性資料的步驟；該係數係以下述方式算出：至少使用該2個反曲點之間的比率、最新之實測值與接近最新實測值之側之反曲點之間的比率，將2個反曲點之間的加權設定為大於其他區間之加權，並藉由合計而算出。
  7. 如請求項1所述之方法，其算出預測剩餘電容之時間點的實測值所示之充放電電容與該預測特性資料中之剩餘電量零時間點之充放電電容之差 作為剩餘電容。
  8. 如請求項1所述之方法，其包括如下步驟：取得表示二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線中至少具有充滿電時間點、剩餘電量零時間點及階段反曲點之初期特性資料的步驟；及算出用以藉由特性曲線之伸縮使該初期特性資料中之2個反曲點與該預測特性資料中相對應之2個反曲點一致的充放電電容之擴大率作為有助於充放電之活性物質量之變化度的步驟。
  9. 如請求項8所述之方法，其中，該充放電電容之擴大率係以下述方式算出：使用該2個反曲點之間的比率、其中一反曲點與充滿電時間點之間的比率及另一反曲點與剩餘電量零時間點之間的比率，將該2個反曲點之間的加權設定為大於其他區間之加權，並藉由合計而算出。
  10. 如請求項1所述之方法，其包括如下步驟：取得表示二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線中至少具有充滿電時間點、剩餘電量零時間點及階段反曲點之初期特性資料之步驟；及算出用以藉由特性曲線之伸縮使該初期特性資料中之2個反曲點與該預測特性資料中之2個反曲點一致的係數，使用該係數對該初期特性資料所示之整個特性曲線進行伸縮調整，並且使該初期特性資料之調整後之特性曲線及該預測特性資料之特性曲線中之2個反曲點彼此一致，算出該充滿電時間點彼此之充放電電容之離差量及該剩餘電量零時間點彼此之充放電電容之離差量的平均值作為電池之劣化狀態之步驟。
  11. 如請求項10所述之方法，該係數係以下述方式算出：使用該2個反曲點之間的比率、其中一反曲點與充滿電時間點之間的比率及另一反曲點與剩餘電量零時間點之間的比率，將該2個反曲點之間的加權設定為大於其他區間之加權，並藉由合計而算出。
  12. 如請求項1所述之方法，其包括如下步驟：取得表示二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線中至少具有厚度最大點、充滿電時間點、剩餘電量零時間點及階段反曲點之初期特性資料之步驟；及算出用以藉由特性曲線之伸縮使該初期特性資料中之2個反曲點與該預測特性資料中之2個反曲點一致的係數，使用該係數並根據該初期特性資料中之該厚度最大點特定出該預測特性資料中之該厚度最大點，算出該預測特性資料中之該厚度最大點至該剩餘電量零時間點之變形量作為以剩餘電量零時間點為基點之至鋰析出為止之厚度變化量的步驟。
  13. 如請求項12所述之方法，其中，該係數係以下述方式算出：使用該2個反曲點之間的比率、其中一反曲點與充滿電時間點之間的比率及另一反曲點與剩餘電量零時間點之間的比率，將該2個反曲點之間的加權設定為大於其他區間之加權，並藉由合計而算出。
  14. 如請求項1所述之方法，其中，該預測特性資料中之充滿電時間點為厚度最大點，該方法包括下述步驟：算出該預測特性資料中之該厚度最大點至該剩餘電量零時間點之變形量作為以剩餘電量零時間點為基點之至鋰析出為止之厚度變化量。
  15. 如請求項1所述之方法，其將高分子基質層直接或間接地貼附於該二次電池，該高分子基質層含有對應於該高分子基質層之變形而對外場賦予變化的填料，藉由檢測與該高分子基質層之變形對應之該外場之變化，來檢測該二次電池之變形量。
  16. 一種充電控制方法，其執行請求項12所述之方法，預先算出以該剩餘電量零時間點為基點之至鋰析出為止之厚度變化量， 並以藉由檢測感測器所檢測到之二次電池之變形量不超過該厚度變化量的方式控制充電。
  17. 一種二次電池之狀態預測系統，其具備：實測值取得部：取得與二次電池之充放電電容及變形量對應之實測值；反曲點提取部：自該實測值之時間序列資料中提取表示該二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線中之至少1個反曲點；先前特性資料取得部：取得表示二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線中至少具有充滿電時間點、剩餘電量零時間點及階段反曲點的先前特性資料；及預測特性資料產生部：以所提取之反曲點為基準，將該先前特性資料所示之特性曲線與該實測值之時間序列資料所示之特性曲線進行擬合處理，產生預測特性資料，該預測特性資料顯示出經內插該實測值之時間序列資料中沒有之部分而成的特性曲線。
  18. 如請求項17所述之系統，其中，該反曲點提取部對應於所取得之實測值所示之充放電電容來設定提取條件，當與基於所取得之實測值確定之該充放電電容相關之變形量之微分值滿足該提取條件之情形時，提取該實測值作為反曲點。
  19. 如請求項18所述之系統，其中，該反曲點提取部於所取得之實測值所示之充放電電容進入以先前特性資料中之反曲點之充放電電容為中心之特定範圍內的情形時，基於先前特性資料設定該微分值之閾值，並設定該微分值通過該閾值作為提取條件。
  20. 如請求項19所述之系統，其中，該反曲點提取部除設定該微分值通過該閾值作為提取條件以外，亦設定下述事項作為提取條件：於該充放電電容變化之某一期間內該微分值連續地持續上升或持續下降。
  21. 如請求項17之系統，其中，該預測特性資料產生部當提取到1個反曲點且該實測值之時間序列資料中包含與該充滿電時間點或該剩餘電量零時間點之任1點對應之實測值的情形時，算出用以藉由特性曲線之伸縮使該先前特性資料中之該充滿電時間點或該剩餘電量零時間點之任1點及該反曲點之2點與該實測值之時間序列資料中相對應之2點一致的係數，使用該係數對整個特性曲線進行伸縮調整，使該反曲點一致，而產生該預測特性資料，或當提取到1個反曲點且該實測值之時間序列資料中不含與該充滿電時間點或該剩餘電量零時間點之任1點對應之實測值的情形時，不對該先前特性資料所示之特性曲線進行擴大及縮小，而是以最近提取之反曲點與該先前特性資料中之反曲點一致之方式移動該先前特性資料所示之特性曲線進行內插，而產生該預測特性資料，或於提取到2個反曲點之情形時，算出用以藉由特性曲線之伸縮使該先前特性資料中之2個反曲點與該實測值之時間序列資料中之對應之2個反曲點一致的係數，使用該係數對整個特性曲線進行伸縮調整，使最近提取之反曲點一致，而產生該預測特性資料。
  22. 如請求項17所述之系統，其中，該預測特性資料產生部係以如下方式構成：當該實測值之時間序列資料中包含2個反曲點並且已產生該預測特性資料且特定之再產生條件成立的情形時，算出用以藉由特性曲線之伸縮使該預測特性資料之特性曲線與該實測值之時間序列資料之特性曲線一致的係數，使用該係數對整個特性曲線進行伸縮調整，使最近提取之反曲點一致，而再產生該預測特性資料；該係數係以下述方式算出：使用該2個反曲點之間的比率、最新之實測值與接近最新實測值之側之反曲點之間的比率，將2個反曲點之間的加權設定為 大於其他區間之加權，並藉由合計而算出。
  23. 如請求項17所述之系統，其具備剩餘電容算出部，該剩餘電容算出部算出預測剩餘電容之時間點的實測值所示之充放電電容與該預測特性資料中之剩餘電量零時間點之充放電電容之差作為剩餘電容。
  24. 如請求項17所述之系統，其具有：初期特性資料取得部：取得表示二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線中至少具有充滿電時間點、剩餘電量零時間點及階段反曲點之初期特性資料；及劣化資訊產生部：算出用以藉由特性曲線之伸縮使該初期特性資料中之2個反曲點與該預測特性資料中相對應之2個反曲點一致的充放電電容之擴大率作為有助於充放電之活性物質量之變化度。
  25. 如請求項24所述之系統，其中，該充放電電容之擴大率使用該2個反曲點之間的比率、其中一反曲點與充滿電時間點之間的比率及另一反曲點與剩餘電量零時間點之間的比率，將該2個反曲點之間的加權設定為大於其他區間之加權，並藉由合計而算出。
  26. 如請求項17所述之系統，其具有：初期特性資料取得部：取得表示二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線中至少具有充滿電時間點、剩餘電量零時間點及階段反曲點之初期特性資料；及劣化資訊產生部：算出用以藉由特性曲線之伸縮使該初期特性資料中之2個反曲點與該預測特性資料中之2個反曲點一致的係數，使用該係數對該初期特性資料所示之整個特性曲線進行伸縮調整，並且使該初期特性資料之調整後之特性曲線及該預測特性資料之特性曲線中之2個反曲點彼此一致，算出該充滿電時間點彼此之充放電電容之離差量及該剩餘電量零時間點彼此之充放電電 容之離差量的平均值作為電池之劣化狀態。
  27. 如請求項26所述之系統，其中，該係數係以下述方式算出：使用該2個反曲點之間的比率、其中一反曲點與充滿電時間點之間的比率及另一反曲點與剩餘電量零時間點之間的比率，將該2個反曲點之間的加權設定為大於其他區間之加權，並藉由合計而算出。
  28. 如請求項17所述之系統，其具有：初期特性資料取得部：取得表示二次電池之充放電電容與變形量之關係的特性曲線中至少具有厚度最大點、充滿電時間點、剩餘電量零時間點及階段反曲點之初期特性資料；及劣化資訊產生部：算出用以藉由特性曲線之伸縮使該初期特性資料中之2個反曲點與該預測特性資料中之2個反曲點一致的係數，使用該係數並根據該初期特性資料中之該厚度最大點特定出該預測特性資料中之該厚度最大點，並算出該預測特性資料中之該厚度最大點至該剩餘電量零時間點之變形量作為以剩餘電量零時間點為基點之至鋰析出為止之厚度變化量。
  29. 如請求項28所述之系統，其中，該係數係以下述方式算出：使用該2個反曲點之間的比率、其中一反曲點與充滿電時間點之間的比率及另一反曲點與剩餘電量零時間點之間的比率，將該2個反曲點之間的加權設定為大於其他區間之加權，並藉由合計而算出。
  30. 如請求項17所述之系統，其中，該預測特性資料中之充滿電時間點為厚度最大點，該系統具有劣化資訊產生部，該劣化資訊產生部算出該預測特性資料中之該厚度最大點至該剩餘電量零時間點之變形量作為以剩餘電量零時間點為基點之至鋰析出為止之厚度變化量。
  31. 如請求項17所述之系統，其中，高分子基質層直接或間接地貼 附於該二次電池，該高分子基質層含有對應於該高分子基質層之變形而對外場賦予變化的填料，藉由檢測與該高分子基質層之變形對應之該外場之變化，來檢測該二次電池之變形量。
  32. 一種充電控制系統，其具有：請求項28所述之劣化資訊產生部；及充電控制部：以藉由檢測感測器所檢測到之二次電池之變形量不超過該劣化資訊產生部所產生之厚度變化量的方式控制充電。
  33. 一種程式，其使電腦執行請求項1至16中任一項所述之方法。
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