检测可再充电电池内部状态的方法、装置和带有该装置的设备的制作方法

专利名称：检测可再充电电池内部状态的方法、装置和带有该装置的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于检测可再充电电池内部状态的检测方法和适合于实施所述检测方法的检测装置。这里内部状态意思包括所述可再充电电池的损耗状态、剩余容量(＝当前存储的电量＝可放电的容量)、可用容量(＝仍能够操作设备的当前剩余电量)、充电容量、可存储电容量以及内电阻。本发明还涉及带有所述检测装置的设备。本发明包括检测所述可再充电电池的所述内部状态的程序和其中容纳有所述程序的媒体，其中程序和媒体可在所述检测方法和所述检测装置中利用。
背景技术：
近年来，随着半导体元件的发展和微型轻量化高性能可再充电电池的发展，诸如便携个人计算机、视频摄影机、数字相机、蜂窝电话和包括掌上PC的个人数字助理这样的移动设备迅速发展起来。
另外，近年来，已经预测到由于空气中CO2气体含量增加导致所谓温室效应使全球变暖。例如，在热电厂中，把通过燃烧矿物染料得到的热能转换为电能，并且随着这种矿物染料的燃烧，把大量CO2气体排放到空气中。因此，为抑制这种状况，一种趋势是禁止新建热电厂。在这些环境中，为有效利用热电厂等的电力发电机产生的电力，提出所谓的负载均衡作法，其中使用安装有可再充电电池的负载调节器，把夜间不使用的盈余电力存储在安装于一般家庭中的可再充电电池中，并且在白天用电需求增加时使用这样存储的电力，从而平衡耗电量。
此外，近年来，已经建议使用包括可再充电电池并且不消耗任何污染物质的电动车辆。另外，还建议使用混合型电力汽车，其中应用可再充电电池与内燃机或燃料电池的组合，并且提高燃料效率，同时限制污染物质的燃烧。作为在这些电动车辆和混合型电力汽车中使用的可再充电电池，希望开发的是具有高能量密度的高性能可再充电电池。
用在移动设备、实施负载均衡的负载调节器、电动车辆和混合型电力汽车中的这种可再充电电池通常包括使用锂的还原氧化反应的可充电锂电池(包括锂离子电池)、镍氢可再充电电池、镍镉可再充电电池和铅可再充电电池。
顺便提及，在移动设备、负载均衡的负载调节器、电动车辆和混合型电力汽车的每一个中，为防止移动设备、负载调节器、电动车辆或混合型电力汽车突然停止，重要的是能准确地检测可充电容量(剩余容量)、可用容量和可再充电电池的寿命。
为检测可再充电电池的可用容量，已知一种方法，其中测量电池电压并且基于测量的结果，估测可用容量。
术语可再充电电池的“剩余容量”指的是可被放电的当前存储的电量。
术语“可用容量”指的是可再充电电池的当前剩余电量，具有所述可再充电电池的设备(或设施)用该电量仍可操作。可用容量包括在术语剩余容量中。
前述的方法适用于锂离子电池的情况，在这种情况下，阳极材料包括难以转换为石墨并且与石墨不同的含碳材料，由于电池电压与要被放电的电量成比例地逐渐下降，从而当前剩余电量可通过测量电池电压检测到。但是，该方法并非总适用于其它可再充电电池中，在这些其它可再充电电池中，其电池电压与锂离子可再充电电池(其阳极包括石墨)不同，其电池电压不与要被放电的电量成比例地逐渐下降，这里，因为电池电压根据流过电流而改变并且不与要被放电的电量成比例，所以难以准确地检测剩余容量。此外，在其性能已经被损耗到接近其寿命的可再充电电池的情况下，检测剩余容量非常困难。另外，在其阳极材料包括石墨系列的含碳材料的锂离子可再充电电池的情况下，由于电池电压相对于要被放电的电量是平坦的，难以根据前述方法从电池电压得到剩余容量。
已知有检测可再充电电池的剩余容量的另一种方法，其中存储累积的放电电量，并且从充电电量中减去累积的放电电量来得到当前剩余电量(即剩余容量)。但是，这个方法具有下面所述的这些不足。即，必须总是存储电流值和放电时间。此外，在对放电深度未知的可再充电电池执行附加充电的情况下，尽管可检测到那时的充电量，但因为附加充电之前可再充电电池的剩余容量是未知的，故不能准确检测在可再充电电池进行充电之后可再充电电池的剩余容量。当在这种情况下采用该方法时，由于该方法是通过在放电前比较累积放电电量与剩余容量得到剩余容量的，因此在测量中可能会发生大的误差。
因此，该方法难以应付其性能已经被损耗到接近其寿命的可再充电电池，难以准确检测剩余容量。
目前，日本未审专利出版物No.2066/1992公开了一种根据脉冲放电后电池电压恢复特性观察铅电池容量的方法。日本未审专利出版物No.136774/1992公开了一种方法，其中对于可再充电电池，在电源接通时，以大电流执行暂时放电来检测电池电压的下降，检测到的下降值与预先判断的电池电压值作比较，当差值大时，判断为剩余容量不足。日本未审专利出版物No.16607/1999公开了一种方法，其中对于可再充电电池，测量把规定电流应用了规定时间周期时的电池电压，并且将测量的电池电压与前面建立的电池电压剩余容量对照表作核对，以获得电池的剩余容量。但是，对于其性能已经损耗成升高内电阻或下降电池容量的可再充电电池，这些方法的任何一个都难以准确检测剩余电池容量。
另外，日本未审专利出版物No.134742/1997公开了一种方法，其中对于可再充电电池，在流过交变电流的同时，通过阻抗测量设备测量刚好在到达放电结束电压之前的内阻抗，以确定可再充电电池的性能是否被损耗。但是，这个方法并不实用，因为用于测量阻抗的这种阻抗测量设备要求有交变电流产生电路，并且由于这一点，涉及的设备不可避免地扩大规模，另外，在操作可再充电电池期间，不能进行测量。
在这些情况下，有一种增长的需求是提供一种甚至在电池容量下降或内电阻升高以及性能损耗的时候都能准确对任何可再充电电池检测当前剩余电量的检测方法和检测装置。此外，为准确检测其寿命，即其性能损耗，希望开发出适用于任何可再充电电池的检测方法与检测装置。

发明内容
本发明旨在解决已有技术的不足，即在所提出的所有方法中的可再充电电池当前剩余电量的检测精度差。
本发明的另一目的是提供一种检测方法，其甚至在可再充电电池是性能损耗的可再充电电池时都能够以提高的精度检测任何可再充电电池的当前剩余电量。
本发明的又一目的是提供一种检测装置，其甚至在可再充电电池是性能损耗的可再充电电池时都能够以提高的精度检测任何可再充电电池的当前剩余电量。
本发明还有一个目的是提供一种带有所述检测装置的设备。
本发明的又一目的是提供一种检测所述可再充电电池的内部状态的程序以及容纳所述程序的媒体，其中程序和媒体都可用在所述检测方法和所述检测装置中。
术语“内部状态”意思包括可再充电电池的损耗状态、剩余容量(可存储的电容量)、可用容量以及内电阻。
为找到能准确检测给定可再充电电池的内部状态的实际可用的检测方法，本发明人通过实验进行了研究，所述内部状态包括损耗状态、可存储电容量、剩余容量、可用容量和内电阻。
尤其，实验研究以下面方式进行。首先，研究可再充电电池相对于其性能是正常的还是损耗了。在发现可再充电电池已经被损耗的情况下，在检测可再充电电池之前，根据这种损耗模式种类的状况判断损耗模式，计算剩余容量或内电阻。
结果，发现这种方式在准确检测可再充电电池的内部状态方面是有效的。
在本发明的优选实施例中，对于若干正常可再充电电池，提供这些电池的特性数据；基于所述数据，建立判断模式；对于待查的给定可再充电电池，判断电池是否短路、电池的内电阻是否升高以及可存储的电容量相对于前面建立的判断标准是否下降；之后，根据电池的状态(断路状态、充电状态或放电状态)，获知电池的损耗程度，并且计算电池的剩余容量(当前存储的电量)。这样，可能以高精度检测电池的内部状态。
而且，通过装配带有设计成使得根据本发明以高精度检测可再充电电池的内部状态的检测方法可发生作用的电池模块、设备或机器，可能使得把可再充电电池用作电源的电池模块或设备或机器最大程度地展现性能。
根据本发明的检测方法包括(i)一个步骤，其中提供大量正常未损耗可再充电电池，把这些电池在各种温度条件下并且以各种充电或放电率独立地进行充电和放电，这里得到它们的电池电压和它们的当前存储的电量(它们的电量能够被放电)或它们的放电容量，并且从这些因素，得到基本数据；以及(ii)一个步骤，其中对于待查可再充电电池(ii-a)，测量其电压值和/或电流值，并且将测量的结果与所述基本数据作比较来判断(a)可再充电电池(ii-a)短路，(b)可再充电电池(ii-a)的内电阻升高，
(c)可再充电电池(ii-a)的可存储电容量(可被存储的电量)下降，(d)可再充电电池(ii-a)的可存储电容量下降并且其内电阻升高，(e)可再充电电池(ii-a)是未损耗的(正常)。
这里，“正常可再充电电池”指的是可实现诸如产品(可再充电电池)的额定容量等的性能规格的可再充电电池。
“可存储电容量”指的是在可再充电电池中可存储的电量，其对应于产品额定容量。换言之，当前存储的电量(即，剩余容量)代表能从那时的状态放电的电量。
在本发明中，还包括前述项(a)到(e)的两个或多个的组合的判断。
上述基本数据包括下面的因素(1)对于具有给定开路电压(Voc)的可再充电电池。测量电池的剩余容量(Q)[当前存储的电量]时开路电压(Voc)。
关于电池的开路电压(Voc)对剩余容量(Q)[当前存储的电量]的Voc(Q)或Q(Voc)的数据或函数式关系式。函数Voc(Q)是开路电压函数式，作为剩余容量(Q)的函数。函数Q(Voc)是剩余容量(Q)的函数式，作为开路电压(Voc)的函数。
(2)对于充足电状态的正常可再充电电池，在各种温度条件下并且以各种放电率Id测量电池电压Vd。充电暂时中止，此时测量开路电压(Voc)。电池电压Vd对Id的数据或函数式Vd(Voc，Id，T)关系式。或者从上面(1)所述的开路电压(Voc)对剩余容量(Q)的数据或函数式关系式Voc(Q)计算出数据或函数式Vd(Q，Id，T)或(Vd，Id，T)。
(3)在上面(2)中，当电池的内电阻作成Rd时，建立关系表达式Vd＝Voc-Id×Rd或Rd＝(Voc-Vd)/Id。
从这个关系表达式计算出数据或基于数据得到函数式Rd(Voc，Id，T)。或者从关于上面(1)中的开路电压(Voc)对剩余容量(Q)的Voc(Q)的数据或函数式关系式得到内电阻(Rd)的数据或函数式Rd(Q，Id，T)或Q(Rd，Id，T)。
(4)对于在温度条件T下维持的没有存储电量的正常可再充电电池，以充电率(Ic)对可再充电电池充电，此时测量电池电压(Vc)，并且暂时中止充电，此时测量开路电压(Voc)。
电池电压(Vc)、开路电压(Voc)和充电率(Ic)的数据或函数式Vc(Voc，Ic，T)关系式。或者从关于上面(1)中的开路电压(Voc)对剩余容量(Q)的数据或函数式Voc(Q)计算电池电压(Vc)的数据或函数式Vc(Q，Ic，T)或Q(Vc，Ic，T)。
(5)在上面(4)中，当把电池内电阻作成Rc时，建立关系表达式Vc＝Voc+Ic×Rc或Rc＝(Vc-Voc)/Ic。
从这个关系表达式计算数据或基于数据获得函数式Rc(Voc，Ic，T)。或者，从关于上面(1)中的开路电压(Voc)对剩余容量(Q)的Voc(Q)的数据或函数式关系式得到内电阻(Rc)的数据或函数式Rc(Q，Ic，T)或Q(Rc，Ic，T)。
前面的基本数据包括至少从上面(1)到(5)选择出的数据或函数式。
根据本发明中检测可再充电电池的内部状态的检测方法，在前面的基本数据或函数式的基础上，并且参考从要在断路状态、充电状态或放电状态中进行检测的可再充电电池的开路电压、电池电压和内电阻选择出的信息的同时根据规定的判断模式，可准确检测可再充电电池的内部状态。
在本发明中，假设改变充电率或放电率时瞬时电池电压以指数函数e-t/τ表达(e是自然常数的底，t是时间，τ是电池阻抗等确定的时间常数)，并且基于该函数，计算内电阻、内电阻的升高比率和可存储的电容量的下降比率)，从而可得到剩余容量(可放电容量)。
另外，在本发明的检测方法中，通过计算到达操作把可再充电电池用作电源的设备所需的最大电压(最低操作电压)的剩余容量并参考设备的消耗电流或消耗功率，可找到设备的剩余操作时间。这样，可提前避免设备操作的突然停止，并且在适当的情况下用新的可再充电电池更换可再充电电池，或者执行对可再充电电池的充电。
本发明还提供一种检测可再充电电池内部状态的检测装置，所述内部状态包括所述待查可再充电电池的损耗状态、可存储电容量、剩余容量和内电阻，所述检测装置至少包括(i)电压检测装置，用于检测待查可再充电电池的一对端子之间的电压，(ii)电流检测装置，用于检测所述待查可再充电电池中流动的充电或放电电流，(iii)温度检测装置，用于检测所述待查可再充电电池的温度，以及(iv)存储装置，用于存储预先获取的与所述待查可再充电电池同样种类、同样类型的正常可再充电电池的基本数据和通过将所述基本数据数字化后得到的函数式，其中，将存储在所述存储装置(iv)中的所述基本数据或所述函数式以及从所述电压检测装置(i)、所述电流检测装置(ii)和所述温度检测装置(iii)得到的信息作比较来判断出(1)待查可充电电池短路，或者(2)待查可再充电电池的内电阻升高，或者(3)待查可再充电电池的可存储电容量下降，或者(4)待查可再充电电池的可存储电容量下降并且其内电阻升高，或者(5)待查可再充电电池正常；从而检测所述待查可再充电电池的内部状态。
此外，本发明还提供一种设备，设有一种检测可再充电电池内部状态的检测装置，所述内部状态包括所述待查可再充电电池(Ba)的损耗状态、可存储电容量、剩余容量和内电阻，所述检测装置至少包括(i)电压检测装置，用于检测待查可再充电电池的一对端子之间的电压，(ii)电流检测装置，用于检测所述待查可再充电电池中流动的充电或放电电流，(iii)温度检测装置，用于检测所述待查可再充电电池的温度，以及(iv)存储装置，用于存储预先获取的与所述待查可再充电电池同样种类、同样类型的正常可再充电电池的基本数据和通过将所述基本数据数字化后得到的函数式，其中，从存储在所述存储装置(iv)中的所述基本数据或所述函数式以及从所述电压检测装置(i)、所述电流检测装置(ii)和所述温度检测装置(iii)得到的信息，作比较来判断出(ii)待查可再充电电池的内电阻升高，或者(iii)待查可再充电电池的可存储电容量下降，或者(iv)待查可再充电电池的可存储电容量下降并且其内电阻升高，或者(v)待查可再充电电池正常；从而检测所述待查可再充电电池的内部状态。这样，本发明提供一种检测方法和检测装置，其能以高精度检测可再充电电池的内部状态。根据本发明，能容易地控制把可再充电电池用作电源的设备或设施电源。另外，可容易地找到设备或设施的剩余操作时间、对电源充电需要的定时以及用新的可再充电电池更换可再充电电池需要的定时。另外，通过向把可再充电电池用作电源的电池模块、充电器、设备或设施增加本发明的检测装置，能把作为电源的可再充电电池的性能展现到极致。此外，可使得设备或设施有效地操作以把功能最大化。还有，通过向检查设备增加本发明的检测装置来在装运之前确定可再充电电池产品是否良好，可以高精度执行可再充电电池产品的装运检查。
根据本发明，可再充电电池拥有的能量可被最大程度地应用，使得可理想地把将可再充电电池用作电源的设备的操作时间拉长。


图1表示本发明中用于检测可再充电电池的内部状态的检测方法的一个实施例的流程图；图2表示判断不操作的可再充电电池中是否存在短路的步骤的流程图示例；图3表示检测方法中的步骤的流程图的示例，其中从可再充电电池处于断路状态开始对可再充电电池执行放电操作，判断可再充电电池是否正常、内电阻是否升高或可存储的电容量是否下降；图4表示计算图3中的可再充电电池的内电阻的升高的步骤的流程图的示例，其中判断是否内电阻升高；图5表示计算图3中的可再充电电池的可存储的电容量的下降的步骤的流程图的示例，其中判断是否可存储的电容量下降；图6表示步骤的流程图示例，其中从可再充电电池处于断路状态开始对可再充电电池执行充电操作，判断可再充电电池是否正常、内电阻是否升高或可存储的电容量是否下降；图7表示计算图6中的可再充电电池的内电阻的升高的步骤的流程图的示例，其中判断是否内电阻升高；图8表示计算图6中的可再充电电池的可存储的电容量的下降的步骤的流程图的示例，其中判断是否可存储的电容量下降；图9表示判断结束充电操作的可再充电电池中是否存在短路的过程的流程图的示例；图10表示对恒定电流恒定电压充电的可再充电电池，判断可再充电电池是否正常、内电阻是否升高或可存储的电容量是否下降的流程图的示例；图11表示对处于充电状态的且对于电池电压或电池温度的改变进行控制的可再充电电池，判断可再充电电池是否正常、内电阻是否升高或可存储的电容量是否下降的流程图的示例；图12表示对恒定电流充电的可再充电电池，判断可再充电电池是否正常、内电阻是否升高或可存储的电容量是否下降的流程图的示例；图13表示对放电的可再充电电池，判断可再充电电池中是否存在短路的流程图的示例；图14表示对放电的可再充电电池，判断可再充电电池是否正常、内电阻是否升高或可存储的电容量是否下降的流程图的示例；图15表示计算图14中的可再充电电池的内电阻的步骤的流程图的示例，其中判断是否内电阻升高；图16表示计算图14中的可再充电电池的内电阻和可存储的电容量的步骤的流程图的示例，其中判断是否可存储的电容量下降；图17表示在图15和16中的充电期间中断例行程序的细节的流程图；图18表示正常可再充电电池的曲线(1)[图18(1)]、曲线(2)[图18(2)]和曲线(3)[图18(3)]，其中所述曲线(1)是开路电压对于剩余容量的关系的示例，所述曲线(2)是电池电压(充电电压或放电电压)对于剩余容量的关系的示例，所述曲线(3)是开路电压和内电阻对于剩余容量的关系的示例；图19表示正常可再充电电池的曲线(1)[图19(1)]、曲线(2)[图19(2)]和曲线(3)[图19(3)]，其中所述曲线(1)是给定放电率的电池电压对于剩余容量的关系的示例，所述曲线(2)是给定电池温度的电池电压(放电电压)对于剩余容量的关系的示例，所述曲线(3)是开路电压和电池电压对于剩余容量的关系的示例，该图分别表示放电操作的初始阶段、中间阶段和结束阶段；图20表示短路的可再充电电池和未短路的可再充电电池的开路电压随着时间的变化的曲线；图21表示曲线(1)[图21(1)]、曲线(2)[图21(2)]和曲线(3)[图21(3)]，其中所述曲线(1)是其内电阻被升高的可再充电电池(a)的内电阻和正常可再充电电池(b)的内电阻分别相对于剩余容量的关系的示例，所述曲线(2)是可再充电电池(a)的电池电压(放电时)和可再充电电池(b)的电池电压(放电时)分别对于剩余容量的关系的示例，所述曲线(3)是可再充电电池(a)的电池电压(充电时)和可再充电电池(b)的电池电压(充电时)分别对于剩余容量的关系的示例；图22表示曲线(1)[图22(1)]、曲线(2)[图22(2)]，其中所述曲线(1)是正常可再充电电池(a)的开路电压和其可存储点容量被下降了的可再充电电池(b)的开路电压分别相对于剩余容量的关系的示例，所述曲线(2)是可再充电电池(b)的并且是充电时电池电压和放电时电池电压分别相对于剩余容量的关系的示例；图23表示关于正常可再充电电池的曲线，表示出充电时开路电压和电池电压与剩余容量的关系的示例，在所述曲线中，还一起表示出设备可实际应用的能量的可用区域；图24表示关于正常可再充电电池(a)和其可存储电容量被下降了的可再充电电池(b)的曲线，其表示电池(a)放电时电池电压对于剩余容量的关系以及电池(b)放电时电池电压对于剩余容量的关系的示例，在所述曲线中，还一起表示出电池(a)的可用容量与电池(b)的可用容量之间的关系，这使得可实际应用该设备；图25表示曲线(1)[图25(1)]、曲线(2)[图25(2)]，其中所述曲线(1)是对于从其断路状态进行恒定电流脉冲放电的可再充电电池的并且表示出电池电压和电流与时间的关系示例的曲线，所述曲线(2)也是对于所述可再充电电池的并且表示出电池电压的瞬时性能与从时间常数等式得到的外推电压之间的关系的示例的曲线；图26表示曲线(1)[图26(1)]、曲线(2)[图26(2)]，其中所述曲线(1)是对于从其断路状态进行恒定电流脉冲充电的可再充电电池的并且表示出电池电压和电流与时间的关系示例的曲线，所述曲线(2)也是对于所述可再充电电池的并且表示出电池电压的瞬时性能与从时间常数等式得到的外推电压之间的关系的示例的曲线；图27表示一恒定电流充电时可再充电电池的电池电压与充电操作结束后电池的开路电压随着时间的改变之间的关系的示例曲线；图28表示曲线(1)[图28(1)]、曲线(2)[图28(2)]，其中所述曲线(1)是对于从其断路状态进行恒定电流脉冲放电的可再充电电池的并且表示出电池电压的改变与时间的关系示例的曲线，所述曲线(2)也是对于所述可再充电电池的并且表示出放电率的改变与时间的关系示例的曲线；图29是表示本发明中用于检测可再充电电池的内部状态的检测装置的示例的简图；图30是把图29的检测装置与可再充电电池的组合了安装在电池堆(模块)中的实施例的简图；图31是表示本发明中把图29所示的检测装置连接于多个可再充电电池的设备示例的简图；图32表示商用锂离子可再充电电池进行恒定电流恒定电压充电并且之后，反复放电操作和中止放电操作的循环时电池电压的改变与时间的曲线，其中锂离子电池的额定容量是1300mAh；图33表示图32得到的结果的曲线，其中所述曲线表示放电时电池电压和一中止放电操作时开路电压之间的关系，其中放电时电池电压从放电时的数据到集分放电容量；图34表示进行了100％充电的商用锂离子可再充电电池的曲线，其中锂离子电池的额定容量是1300mAh，所述曲线代表当放电率改变时电池电压对集分放电率的关系。
具体实施例方式
为解决已有技术缺点的同时实现本发明的前述目的，本发明人进行了实验研究。结果，有下面的发现。即，把多个正常可再充电电池在规定温度条件下并且以规定放电率分别进行充电和放电，其中检查它们当前存储的电量(它们的剩余容量或它们的可放电容量)、它们的开路电压和它们的内电阻。基于所述多个可再充电电池的检查的特性，把开路电压与内电阻的数据或函数关系式作为剩余容量的函数总结为基本数据。对于要检查出的给定可再充电电池，检查其电池电压和其电流值，接着是与所述基本数据作比较来判断待查的可再充电电池是正常的还是被损耗了。并且基于检查的结果，计算可再充电电池的可存储电容量和/或内电阻并计算电池的剩余容量(＝剩余可放电容量＝当前存储的电量)。结果，发现根据这个方式，可以高精度判断要检查的给定可再充电电池是正常的还是被损耗了，并以高精度检测其剩余容量。
本发明在这一发现基础上完成。
下面具体说明本发明，如果必要还参考附图。
可再充电电池的开路电压正比于阳极与阴极的化学电势差。根据给定时间处阳极与阴极的每一个的化学电势，决定剩余容量(＝可放电容量＝当前存储的电量)。即，根据剩余容量改变阳极与阴极的每一个的化学电势并将其与剩余容量相关。换言之，剩余容量和开路电压彼此相关。阳极和阴极状态根据剩余容量而不同，其中阳极和阴极的电阻值也不同。在这种连接中，当剩余容量改变时，包括这种阳极和这种阴极的可再充电电池的内电阻也相应改变。
因此，可再充电电池的内电阻、开路电压和剩余容量之间存在关系。此外，可再充电电池的电池电压、电流、开路电压和内电阻之间，有下面所述的关系。
＝[开路电压]-[放电率]×[内电阻][充电时的电池电压]＝[开路电压]+[充电率]×[内电阻]考虑上面，本发明人发现对于给定可再充电电池，当得到内电阻与剩余容量之间的关系以及开路电压与剩余容量之间的关系时，接着参考电池电压、电流、开路电压和内电阻之间的关系，可计算剩余容量(＝可放电容量＝当前存储的电量)。
图18(1)到18(3)以及图19(1)到19(2)是正常可再充电电池的图，分别表示两种放电率(放电电流)下开路电压、充电电压或放电电压、内电阻和开路电压、电池电压的关系，以及两种电池温度下放电电压与剩余容量的的关系。
尤其，图18(1)是其额定容量C或可存储电量(在损耗之前)为100％的可再充电电池的曲线，表示开路电压(Voc)对剩余容量的关系式[即100×Q/C％]。现在，可再充电电池的开路电压基本不依赖于电池的温度(T)(电池温度)但根据剩余容量而决定。在这一方面，计算电池的开路电压(Voc)与剩余容量(Q)[或可放电容量]的比，基于结果，得到开路电压(Voc)对剩余容量(Q)的关系的数据或函数式Voc(Q)或Q(Voc)。
但是，实际上，假设开路电压(Voc)为剩余容量(Q)的n阶多项式表达式Voc(Q)＝cn×Qn+cn-1×Qn-1+cn-2×Qn-2+....+c1×Q+c0(其中n是正整数)，这里，测量开路电压(Voc)，接着测量可被放电的电量(即可放电容量)，把得到的测量值与Voc(Q)比较。在这种情况下使用最小平方或牛顿方法进行计算。这样，得到最接近测量的数据的函数式近似。
图18(2)是其额定容量在电池温度在规定温度下为常数时做成100％的可再充电电池的曲线，表示开路电压(Voc)、充电电压(Vc)和放电电压(Vd)对剩余容量(＝当前存储的电量)的关系。
图18(3)是其额定容量或可存储电容量(在损耗之前)做成100％的可再充电电池的曲线，表示开路电压以及内电阻(R)对剩余容量(＝当前存储的电量)的关系。
从图18(1)到18(3)所示的曲线表示的数据，得到关系表达式Vd＝Voc-Id×Rd[Rd是电池出放电时的内电阻，Id是放电电流(或放电率)]或关系表达式Rd＝(Voc-Vd)/Id。根据这些关系式的任何一个，可计算出内电阻数据。这个数据可被转换为函数式来得到Rd(Voc，Id，T)或Rd(Vd，Id，T)[T是电池温度]。另外，根据关系表达式Vc＝Voc+Ic×Rc或Rc＝(Vc-Voc)/Ic，当电池充电时内电阻为Rc[这里Vc是充电时的电池电压，Ic是充电电流]，计算出内电阻数据。这个数据被转换为函数式以得到Rc(Voc，Ic，T)。另外，从图18(1)所示的数据得到的开路电压(Voc)对剩余容量(Q)的这些数据或函数式以及数据或函数式关系式Voc(Q)，可得到内电阻的数据或函数式Rd(Q，Id，T)或Q(Rd，Id，T)。
图19(1)是额定容量为100％的可再充电电池的曲线，表示放电电压(Vd)对给定放电电流(Id＝i1，i2)与剩余容量的关系。现在，根据放电电流强度，电池的内电阻也改变，由于这一点，电池电压也改变。当然，可以说根据充电时充电电流的强度，改变电池的内电阻，并且由于这一点，也改变电池电压。
图19(2)是其额定容量或可存储电容量(在损耗前)为100％的可再充电电池的曲线，表示开路电压(Voc)和放电电压(Vd)对给定电池温度(T＝T1，T2)与剩余容量的关系。根据图19(2)的曲线所示的数据，可得到放电时的电池电压、开路电压(Voc)、放电电流(Id)和电池温度(T)的关系。这个数据可被转换为函数式以得到Vd(Voc，Id，T)。
从图18(1)所示的数据得到的开路电压(Voc)对剩余容量(Q)的这些数据或函数式以及数据或函数式关系式Voc(Q)，可得到电池电压的数据或函数式Vd(Q，Id，T)或Q(Vd，Id，T)。另外，当然，可以说可得到充电时可再充电电池电压(Vc)、开路电压(Voc)、充电电流(Ic)与电池温度(T)的数据关系式。这个数据可被转换为函数式来得到Vc(Voc，Ic，T)。
顺便提及，前述电池电压和前述内电阻的每一个可用对于位于(i)高于可再充电电池中使用的电解质溶液凝固点的温度范围或(ii)高于可再充电电池中使用的固化电解质的玻璃转变温度但低于所述固化电解质的熔融点的温度范围内的电池温度的连续函数表达，但当电池温度位于所述温度范围(i)或所述温度范围(ii)之外的温度范围内时，所述函数变得对于电池温度不连续。函数变得不连续的原因是由于电解质溶液或固化电解质的离子传导性在这种温度范围内突然改变。
现在，基于图18(1)到18(3)和图19(1)与19(2)所示的这样获取的数据，可把可再充电电池的剩余容量(＝当前存储的电量)表达为开路电压的函数式，电池电压可通过剩余容量(＝当前存储的电量)、电流和电池温度表达为函数式，并且内电阻也可通过剩余容量(＝当前存储的电量)、电流和电池温度表达为函数式。
打算获得的函数式可通过例如将其假设为以n级(n为正整数)等式表达的函数并通过使得用最小平方或牛顿方法把其相对于涉及的数据的差别作到最小而得到。
另外，图19(3)是其额定容量或可存储电容量(在损耗前)做成100％的可再充电电池的曲线，表示开路电压和电池电压对剩余容量(＝当前存储的电量)的关系，其分别包括放电操作的开始阶段(I)、中间阶段(II)和结束阶段(III)。通过以这种方式分割所述关系，诸如开路电压、电池电压和内电阻分别与当前存储的电量的关系的特性可通过简化了的低维等式表达。
在这个实施例中，实际上，在计算待查的可再充电电池的剩余容量(＝当前存储的电量)之前，根据出于断路状态的可再充电电池的状况，在充电或放电期间，采用适当的判断方法，其中通过与提前得到的正常可再充电电池的特性比较来判断可再充电电池是否短路、内电阻是否升高或者电池是否正常。伺候，遵循检查的结果，计算电池的剩余容量(＝当前存储的电量)。
在上面判断中，首先，判断可再充电电池是否短路。接着，判断可再充电电池的可存储容量是否下降或其内电阻是否升高。随后，在这个实施例的检测方法中，检测可再充电电池的包括剩余容量(＝当前存储的电量)、可存储电量、内电阻、容量下降系数和电池寿命的内部状态。图1表示检测可再充电电池的这种内部状态的过程的流程图的示例。在图1的实施例中，还表示出可再充电电池用于充电操作的情况或可再充电电池连接于设备的情况下的流程图，其中对于前者的情况，计算完充足电量或到充电操作结束时占用的时间周期，并且对于后者的情况，计算使得能够利用设备的可用容量(＝当前仍能操作设备的剩余电量)或可操作设备的时间周期。另外，图1的实施例设计成在判断可再充电电池是否短路后，判断是否下降可存储电容量。但是可采用这样的流程图，其中在判断可再充电电池是否短路后，判断是否升高内电阻，再是判断可存储电容量是否下降。
判断当前使用的可再充电电池是否短路的判断标准包括下面的情况(i)到(iv)。
(i)中止可再充电电池而不进行充电或放电操作、发现短路电压随时间下降的情况；(ii)可再充电电池进行充电时，电池电压或开路电压的升高比正常可再充电电池小的情况；(iii)可再充电电池的开路电压明显比正常可再充电电池小并且放电时可再充电电池的电池电压显著比所述正常可再充电电池大的情况；(iv)可再充电电池的内电阻明显比正常可再充电电池小的情况。
在可再充电电池落在上述情况(i)到(iv)至少之一中时，判断可再充电电池中是否出现短路。
图20曲线表示短路的可再充电电池的开路电压随时间的改变，还一起表示出未短路的可再充电电池的开路电压随时间的改变。
当在判断是否存在短路时前所使用的可再充电电池未落入上述情况(i)到(iv)中任何一个的情况下，判断可再充电电池的内电阻升高。
(i)可再充电电池的开路电压基本与正常可再充电电池的相同但是充电时可再充电电池的电池电压的升高大于充电时所述正常可再充电电池的电池电压的升高。
(ii)可再充电电池的开路电压基本与正常可再充电电池的相同但是放电时可再充电电池的电池电压的下降大于放电时所述正常可再充电电池的电池电压的下降。
(iii)可再充电电池的内电阻大于正常可再充电电池的内电阻。
图21(1)是其额定容量(C)或可存储电容量(在损耗前)为100％的可再充电电池的曲线，表示内电阻对剩余容量(Q)[＝当前存储的电量]，即100×Q/C％的关系，其中可再充电电池的升高的内电阻(R’＝a×R+b)与正常可再充电电池的内电阻(R)作比较。
图21(2)是其内电阻被升高(R’＝a×Rd+b)的可再充电电池与其内电阻是正常的(R＝Rd)的正常可再充电电池的曲线，表示对于所述两个可再充电电池的每一个放电时电池电压(Vd)对当前存储的电量的百分数(％)的关系。
图21(3)是其内电阻被升高(R’＝a×Rc+b)的可再充电电池与其内电阻是正常的(R＝Rc)的正常可再充电电池的曲线，表示对于所述两个可再充电电池的每一个充电时电池电压(Vc)对剩余容量(＝当前存储的电量)的百分数(％)的关系。
现在，在从中止可再充电电池的时间到开始可再充电电池的充电或放电的时间里可再充电电池的瞬时特性的基础上计算上述内电阻。
当前使用的可再充电电池不落在判断是否存在短路的过程中的前面的(i)到(iv)情况的任何一种中而是落在下面的情况(i)和(ii)至少之一中的情况下，判断为可再充电电池的可存储电容量被下降。
(i)充电时可再充电电池的电池电压的升高和开路电压的升高大于充电时正常可再充电电池的电池电压的升高和开路电压的升高。
(ii)放电时可再充电电池的电池电压的下降和开路电压的下降小于可再充电电池短路时的电池电压的下降和开路电压的下降但大于放电时正常可再充电电池的电池电压的下降和开路电压的下降。
对于当前使用的并且其内电阻不升高但其可存储电容量(C’)下降正常可再充电电池的可存储电容量(C)的D倍的可再充电电池，剩余容量[Q’＝D×Q，其中Q是所述正常可再充电电池的剩余容量]和开路电压(Voc)的关系变为如图22(1)所示。这里剩余容量(＝当前存储的电量)的百分数％在其对应于100×Q/C％的条件下表达，Q是所述可再充电电池的额定容量或可存储电容量(在损耗前)做成100％时所述正常和容量减少的电池的剩余容量。
从正常可再充电电池的开路电压(Voc)对所述正常可再充电电池的剩余容量(Q％)的函数式Voc(Q)，在下降可存储电容量后开路电压(Voc)对剩余容量(Q’)的函数式表达为Voc(Q’/D)。
图22(2)表示当容量减少的可再充电电池进行充电或放电时电池电压对剩余容量(＝当前存储的电量)的关系的曲线。
对于其可存储电容量从C下降到C’(C’＝D×C)的可再充电电池，基于正常可再充电电池的函数式，充电时和放电时电池电压可表达为Vc(Q’/D，Ic，T)以及Vd(Q’/D，Id，T)。
在当前使用的可再充电电池不落在判断是否存在短路、判断内电阻升高以及判断可存储电容量的下降的过程中提到的前述任何一种情况中的情况下，判断为可再充电电池的没有损耗而是正常的。
对于判断为正常的可再充电电池，通过测量开路电压(Voc)、充电电流(Ic)或放电电流(Id)、电池电压(V)和电池温度(T)并使用剩余容量(Q)和开路电压(Voc)的关系式Voc(Q)或者放电时或充电时电流值(I)、电池温度(T)和电池电压(V)的关系式V(Q，I，T)，可得到可再充电电池的剩余容量(Q)。
对于其可存储电容量下降的可再充电电池，在可再充电电池进行充电之前或之后的一个阶段或者在可再充电电池进行放电之前或之后的一个阶段，通过计算那时开路电压(Voc)的改变和剩余容量的升高或下降(＝当前存储的电量)，或者计算充电时电池电压(Vc)的改变或那时剩余容量的升高或下降来得到可存储电容量的下降系数(D)，可得到给定阶段的可再充电电池的剩余容量(Q)。
其内电阻被升高但可存储电容量不被升高的可再充电电池具有基本上与其开路电压是正常的可再充电电池相等的开路电压。因此，前者的可再充电电池的剩余容量(＝当前存储的电量)可通过测量其开路电压来获得。另外，对于前者可再充电电池，在测量电流和电池电压来得到内电阻后，可得到可存储电容量。
另外，在计算可存储电容量的下降系数(D)和升高的内电阻(R’)的同时，可得到其可存储电容量被下降并且其内电阻被升高的可再充电电池的剩余容量。
对于其内电阻升高的可再充电电池，通过假设内电阻的升高的值(R’)能够以下面所示的这种正常电阻(R)的函数表达R’＝a×R，R’＝a×R+b，或R’＝an×Rn+an-1×Rn-1+an-2×Rn-2+.....+a1×R+a0(n是正整数)并且通过从多个电流和电池电压的测量值得到常数a，b，an，an-1，...a1和a0，可得到升高的内电阻的值。
对于其可存储电容量下降的可再充电电池，从把可存储电容量下降到前面所述的D倍后开路电压(Voc)对剩余容量(Q’)的关系式Voc(Q’/D)，并且从充电时的电池电压(Vc)对实际充电期间剩余量容(Q’)和剩余容量的升高的关系式Vc(Q’/D，Ic，T)或从放电时的电池电压(Vd)对实际放电期间剩余容量(Q’)和剩余容量的下降的关系式Vd(Q’/D，Id，T)，可计算可存储电容量的下降系数(D)。
由此，可得到可再充电电池的实际剩余容量(Q’)。
可再充电电池中的术语“可用容量”等价于仍能操作设备的当前剩余的电量。
在把可再充电电池用作电源的设备中，可用以操作设备的最小电压根据涉及的设备的种类或规模确定。在用在给定设备中的可再充电电池的电压变得低于操作设备所需的最小操作电压的情况下，甚至在可被放电的某电量应保持在可再充电电池中时，也不能使用可再充电电池。这里，可再充电电池中的当前的剩余电量叫作“可用容量”。
对可用容量作出说明。当操作设备之前的可再充电电池的剩余容量(当前存储的电量)作为第一剩余容量(Qa)并且可再充电电池的电压到达设备的最小操作电压时的可再充电电池的另一剩余容量(另一当前存储的电量)作为第二剩余容量(Qmin)时，对应于从第一剩余容量(Qa)减去第二剩余容量(b)得到的差值的电量对应于可用容量。
图23是正常可再充电电池的曲线，表示放电时开路电压和电池电压对剩余容量(％)[来自额定容量或可存储电容量(C)]的关系，其中当使用可再充电电池时把剩余容量作为Q并且可再充电电池的电池电压到达设备的最小操作电压(Vmin)时的另一剩余容量，即可用容量是[Q-Qmin]。
图24是其可存储电容量从C下降到C’(C’＝D×C)的可再充电电池(i)和正常可再充电电池(ii)的曲线，表示对于两个可再充电电池的每一个，在放电期间电池电压对剩余容量(％)的关系。现在，当其电池温度为T、其放电电流是Id并且其电池电压是Vd的容量下降的可再充电电池(i)的剩余容量作为Q’时，在Vd处正常可再充电电池(ii)的剩余容量(Q)变为Q＝Q’/D(D是可存储电容量的下降系数)。并且当其电池电压到达设备的最小操作电压(Vmin)时的容量下降的可再充电电池(i)的剩余容量为Q’min时，在Vmin处可再充电电池(ii)的剩余容量变为Qmin＝Q’min/D(D是可存储电容量的下降系数)。因此，从放电时可再充电电池的各个关系表达式Vd＝Vd(Q’/D，Id，T)和Vmin＝Vd(Q’min/D，Id，T)，可对容量下降的可再充电电池(i)计算在Vd处的剩余容量Q’和在Vmin处的剩余容量Q’min，其中，可再充电电池(i)的可用容量变为[Q’-Q’min]。
可操作设备的时间周期可由用设备的消耗电流分割上面可用容量得到的时间或通过用设备的消耗功率分割直到可再充电电池的电池电压到达设备的最小操作电压之前的可再充电电池的可用容量提供的能量得到的时间表达。
在断路状态(或中止状态)中可再充电电池的内部状态检测(判断可再充电电池中是否存在短路)测量中止状态中给定可再充电电池的开路电压(Voc)随时间的改变。
当Voc的下降率大于规定的值(vo)时，即-dVoc/dt＞vo＞0，判断为可再充电电池短路。
当Voc的下降率为0≤-dVoc/dt≤vo，判断为可再充电电池不短路。
图2表示判断待查的可再充电电池中是否存在短路的过程的流程图。
从中止阶段到放电阶段可再充电电池的内部状态的检测当待查的给定的可再充电电池处于中止状态而不进行充放电时，测量电池的开路电压(Voc)随时间的改变。此后，电池以电流值I1×时间t1的电量(q1)从开路电压(Voc)进行放电，这里，测量直到放电操作结束之前的时间里电池电压(V)和放电操作结束后的开路电压(Voc)，从而判断电池正常还是损耗。
图25(1)用图形表示了上述操作中电池电压随时间的改变和电流随时间的改变。
上述操作中的放电电流优选包括矩形波电流或脉冲电流。
图3表示对待查的给定的可再充电电池从电池中止阶段开始进行放电操作的过程的流程图，并且判断内电阻是否升高或可存储电容量是否下降。
在图3的流程图中的情况1(S310)中，可存储电容量大于正常可再充电电池的前面要求的可存储电容量，因此涉及的可再充电电池也视为正常。另外，在图3的流程图中的情况2(S316)中，内电阻小于正常可再充电电池的前面要求的内电阻但不存在短路，因此涉及的可再充电电池也视为正常。
现在，图4和图5分别表示判断出内电阻升高后的内电阻计算和判断出可存储电容量下降后内电阻的计算，其在后面说明。
1.判断短路的存在如前所述，当可再充电电池的开路电压(Voc)的下降率大于规定的值(Vo)时，即，-dVoc/dt＞vo＞0，判断为可再充电电池短路。
2.可再充电电池是否正常或其内电阻是否升高的判断对于判断为其开路电压(Voc)的下降率小于判断(1)中的上述规定值(Vo)的可再充电电池，可再充电电池以下面方式进行是否正常或其内电阻实际是否升高的判断。
在可再充电电池是可存储电容量没有下降的情况，如参考图18(1)的曲线所理解的那样，剩余容量和开路电压具有对应关系1∶1，其中找到开路电压和剩余容量之一时，另一个很容易被找到。
参考图25(1)所示的曲线，测量中止状态的可再充电电池，测量开路电压(Voc)。之后，从可再充电电池，放电电流I1×时间t1的电量q1，其中测量放电操作期间的电池电压(V)和放电操作结束后的开路电压(Voc)。在这种情况下，当可再充电电池是可存储电容量没有下降的情况时，应提供这样的结果当开路电压为Voc0时剩余容量(Q)是Q0＝Q(Voc0)，在放电电量q1后剩余容量为Q0-q1，并且开路电压是Voc(Q0-q1)。这里，剩余容量(Q)用开路电压(Voc)的函数式Q＝Q(Voc)表达，并且开路电压(Voc)用剩余容量(Q)的函数式Voc＝Voc(Q)表达。
当开路电压Voc(Q0-q1)与测量值Voc1之差为f0≤[Voc(Q0-q1)-Voc1]≤f1(f0＜0＜f1)并且落在相应正常可再充电电池产品的特性变化范围中时，认为待查的可再充电电池基本上与正常可再充电电池相同。这样，把可再充电电池判断为可存储电容量没有减少。
另外，假设当电池放电操作开始时在初始阶段可再充电电池的电池电压的瞬时特性以下面等式表达V＝V1+(Voc0-V1)×e-t/τ(V为电池电压，t为放电时间，V1为放电时间外延到无限大时电池的电池电压，τ为电池内电阻等确定的时间常数)。根据电池电压到测量的放电时间并根据所述等式，计算当以放电电流I1从开路电压Voc0开始放电操作时的时间常数τ和电池电压V1。
图25(2)表示电池电压V1和其瞬时特性之间的相关性的曲线。
当可再充电电池的内电阻作为R1时，R1可从等式V1＝Voc0-I1×R1和等式R1＝(Voc0-V1)/I1得到。可再充电电池的内电阻R1与对应正常可再充电电池的内电阻(Rd)[放电时]对前面得到的开路电压(Voc0)[或剩余容量(Q0)]、放电电流(I1)和电池温度(T)的关系表达式Rd(Voc0，I1，T)[或Rd(Q0，I1，T)]的比较。
在上面比较中，(i)当(待查的)可再充电电池的内电阻R1基本上为正常可再充电电池的内电阻Rd(Voc0，I1，T)或Rd(Q0，I1，T)时，换言之，当可再充电电池的内电阻R1落在相应可再充电电池产品的r1≤[R1-Rd(Q0，I1，T)]≤r2(r1＜0＜r2)的变化范围中时，判断可再充电电池正常。
(ii)当(待查的)可再充电电池的内电阻R1落在相应可再充电电池产品的[R1-Rd(Q0，I1，T)]＞r2(0＜r2)的变化范围中时，判断可再充电电池的内电阻升高。
3.可存储电容量是否下降的判断对于判断为其开路电压(Voc)的下降率小于判断1中的上述规定值(Vo)的可再充电电池，可再充电电池以下面方式进行其可存储电容量是否下降的判断。
参考图25(1)所示的曲线，对于中止状态的可再充电电池，测量开路电压(Voc0)。之后，从可再充电电池放电电流I1×时间t1的电量q1，其中测量在放电操作期间的电池的电池电压(V)和放电操作结束后电池的开路电压(Voc1)。在这种情况下，当可再充电电池是可存储电容量没有下降的情况时，应提供这样的结果当开路电压为Voc0时的剩余容量(Q)为Q0＝Q(Voc0)，放电电量q1后剩余容量是Q0-q1并且开路电压为Voc(Q0-q1)。
当开路电压Voc(Q0-q1)与测量值Voc1之差为[Voc(Q0-q1)-Voc1]＞f1(0＜f1)时，把待查的可再充电电池判断为可存储电容量减少。
在可再充电电池的内电阻是否升高的前面判断2中，当判断为内电阻升高时，以下面方式计算升高的内电阻。
当假设内电阻从正常可再充电电池的内电阻R＝Rd(Q，Id，T)升高到R’＝a×Rd(Q，Id，T)+b(其中，a和b是常数，Id是放电率(放电电流)，T是放电温度)时，如下计算升高的内电阻值。
图4表示沿着图3中的B[S318(内电阻升高)]的流程图。尤其，图4表示计算可再充电电池的内电阻升高的步骤的流程图的一个例子。
特别是，其要检查内电阻的可再充电电池从其中止状态至少放电2次。即，从其开路电压为Voc0的可再充电电池，放电电流I1×时间t1的电量q1，并且之后，从其开路电压为Voc1的可再充电电池，放电电流I2×时间t2的电量q2，其中在放电操作结束之前的时间里，测量电池电压(V)并测量放电操作结束后开路电压(Voc2)。
假设放电操作开始的初始阶段可再充电电池的电池电压的瞬时特性以等式V＝V1+(Voc0-V1)×e-t/τ(V是电池电压，t是放电时间，V1是放电时间t外延要无限时电池的电池电压，τ是时间常数)表达。
根据电池电压V对测量的放电时间并根据所述等式，计算当以放电电流I1从开路电压Voc0开始放电操作时的时间常数τ和电池电压V1。
从等式V1＝Voc0-I1×R1或R1＝(Voc0-V1)/I1计算此时可再充电电池的内电阻R1。
类似地，根据等式V＝V2+(Voc1-V2)×e-t/τ(V是电池电压，t是放电时间，V2是放电时间t外延到无限时电池的电池电压，τ是时间常数)，计算当以放电电流I2从开路电压Voc1开始放电操作时的时间常数τ和电池电压V2。
从等式V2＝Voc1-I2×R2或R2＝(Voc1-V2)/I2计算此时可再充电电池的内电阻R2。
然后根据等式R1-[a×Rd(Q0，I1，T)+b]＝0(Q0是开路电压为Voc0时的剩余容量)和等式R2-[a×Rd(Q0-q1，I2，T)+b]＝0(Q1＝Q0-q1并且是开路电压为Voc1时的剩余容量)或R2＝[a×Rd(Q1，I，T)+b]＝0，计算常数a，常数b和剩余容量Q0，其中在最后一个等式中Q1＝Q(Voc1)。
以这种方式计算升高的内电阻Rd’＝a×Rd(Q，Id，T)+b。
在升高的内电阻的这个计算中，为估计改变放电电流时的电压值，使用以时间常数τ表达的前面等式。但这并非限制性的。可使用其它能够被近似的其它等式。
在可再充电电池的可存储电容量是否下降的前面判断3中，对于判断为可存储电容量下降的可再充电电池，当假设下降的可存储电容量为相应正常可再充电电池的D倍(D是常数0＜D＜1)时，下降的可存储电容量的值可根据沿着图3的C[S319(可存储电容量下降)]的图5所示方式获得。图5表示计算可再充电电池的可存储电容量的下降的步骤的流程图的一个例子。在图5中的情况2(S334)中，对于其内电阻小于前面得到的相应正常可再充电电池的内电阻的并且不短路的可再充电电池，判断为可存储电容量下降并且内电阻不升高。
如下估计下降的可存储电容量的值。
在图25(1)中，在从开路电压为Voc并且处于中止状态的可再充电电池以电流值I1放电电量q1并且电池的开路电压变为Voc1的情况下，如果电池正常，则当开路电压变为Voc0时剩余容量为Q0。但是，由于待查的可再充电电池如上所述可存储电容量被下降了D倍，当开路电压变为Voc0时剩余容量变为Q0’。
从开路电压(Voc)对正常可再充电电池的剩余容量(Q)的关系式Voc(Q)和Q(Voc)，对于其可存储电容量下降D倍的可再充电电池，当可再充电电池的剩余容量乘以1/D时，可再充电电池可被视为相应于正常可再充电电池。这种情况如下表达Voc0＝Voc(Q0)＝Voc(Q0’/D)Q0＝Q0’/D＝Q(Voc0)
另外，当在电量q1的放电操作后其可存储电容量被下降的可再充电电池的剩余容量变为Q0’时，下面关系式成立Q1’＝Q0’-q1Voc1＝Voc[(Q1’-q1)/D]Q0’/D-q1/D＝Q(Voc1)Q(Voc0)-q1/D＝Q(Voc1)q1/D＝Q(Voc0)-Q(Voc1)D＝q1/[Q(Voc0)-Q(Voc1)]从这里，可估计下降的可存储电容量的下降常数D。此时的剩余容量变为D×Q(Voc1)。
另外，当以与前面的判断2中同样的方式获得的内电阻R1落在r1≤[R1-Rd(Q0’/D，I1，T)]≤r2(r1＜0＜r2)的变化范围中时，判断要检查的可再充电电池内电阻没有升高，但可存储电容量下降。
另外，当以与前面的判断2中同样的方式获得的内电阻R1落在[R1-Rd(Q0，I1，T)]＞r2(0＜r2)的变化范围中时，判断要检查的可再充电电池内电阻升高，并且可存储电容量下降。
尤其，要检查的可再充电电池从其中止状态至少放电2次，即，参考图25(1)所示的曲线，从其开路电压为Voc0的可再充电电池，放电电流I1×时间t1的电量q1，并且之后，从其开路电压为Voc1的可再充电电池，放电电流I2×时间t2的电量q2，其中在放电操作结束之前的时间里，测量电池电压(V)并测量放电操作结束后开路电压(Voc2)。
假设放电操作开始的初始阶段可再充电电池的电池电压的瞬时特性以等式V＝V1+(Voc0-V1)×e-t/τ(V是电池电压，t是放电时间，V1是放电时间t外延要无限时电池的电池电压，τ是时间常数)表达。
根据电池电压V到测量的放电时间并根据所述等式，计算当以放电电流I1从开路电压Voc0开始放电操作时的时间常数τ和电池电压V1。
从等式V1＝Voc0-I1×R1或R1＝(Voc0-V1)/I1计算此时可再充电电池的内电阻R1。
类似地，根据等式V＝V2+(Voc1-V2)×e-t/τ(V是电池电压，t是放电时间，V2是放电时间t外延要无限时电池的电池电压，τ是时间常数)，计算当以放电电流I2从开路电压Voc1开始放电操作时的时间常数τ和电池电压V2。
从等式V2＝Voc1-I2×R2或R2＝(Voc1-V2)/I2计算此时可再充电电池的内电阻R2。
假设可再充电电池的内电阻从Rd(Q，Id，T)升高到a×Rd(Q，Id，T)+b(a和b为常数)。然后根据等式R1-[a×Rd(Q0，I1，T)+b]＝0和等式R2-[a×RdQ1，I2，T)+b]＝R2-[a×Rd(Q0-q1/D，I2，T)+b]＝0(其中Q0＝Q0’/D，Q1＝Q1’/D，Q0’是开路电压为Voc0时的剩余容量，Q1’是开路电压为Voc1时的剩余容量)计算常数b、D和Q0’。
以这种方式，对于其可存储电容量下降并且其内电阻升高的可再充电电池，得到内电阻的关系式Rd’＝a×Rd(Q’/D，Id，T)+b(其中Q’是在可存储电容量下降时的真正的剩余容量)。
从中止状态向充电状态检测可再充电电池的内部状态当待查的给定可再充电电池处于中止状态而不进行充放电时，测量电池开路电压(Voc)随时间的改变。之后，以电流值Ic1开始对电池的充电操作，这里，测量电池电压(Vc)。当充电电流值Ic1×时间t1×充放电效率Eff的电量q1来使得电池电压为Vc1时，结束充电操作，其中测量电池开路电压(Voc)随时间的改变并把以规定值设置的电池电压改变为Voc1。以这种方式检测可再充电电池的内部状态。
图26(1)图形表示上述操作中电池电压随时间的改变和充电电流随时间的改变。
通过测量规定时间周期后的开路电压Voc1或通过利用表示开路电压的瞬时特性的适当等式得到充电操作结束后的开路电压Voc1。
图6表示对可再充电电池从可再充电电池处于断路状态的时间开始进行充电操作的步骤的流程图例子，其中判断可再充电电池是否正常、内电阻是否升高或可存储电容量是否下降。
图7和图8分别表示判断为内电阻升高后的内电阻计算和判断为可存储电容量下降后内电阻的计算，这将在后面说明。
在这个实施例中，描述通过从中止状态进行充电操作来检测可再充电电池的内部状态的方法。但是这并非限制性的。可再充电电池的内部状态的检测也可通过以脉冲模式从其充电状态对可再充电电池执行充电操作的方法进行。
1.判断短路的存在当要检查的可再充电电池(Ba)落在下面的情况(i)到(iii)之一时，判断为可再充电电池短路。
(i)从剩余容量(Q)和相应正常可再充电电池(Bn)[n表示正常]的开路电压(Voc)之间的关系Voc(Q)，当开路电压为Voc0时的可再充电电池Ba的剩余容量Q0和开路电压Voc(Q0+q)和充电后的开路电压Voc1的差为[Voc(Q0+q1)-Voc1]＞g1(g1＞0)。
(ii)从正常可再充电电池(Bn)的剩余容量(Q)、充电电流(Ic)、电池温度(T)和电池电压(Vc)的关系式Vc(Q，Ic，T)，有[Vc(Q0+q1，Ic，T)-Vc1]＞j1(j1＞0)的情况。
(iii)从正常可再充电电池(Bn)的开路电压(Voc)、充电电流(Ic)、电池温度(T)和初始电阻(Rc)的关系式Rc(Voc，Ic，T)有[Rc1-Rc(Voc1，Ic，T)]＜z1(z1＜0)，Rc1是电池电压为Vc1时的内电阻。
2.要检查的可再充电电池是否正常、其内电阻是否升高或电容量是否下降的判断从相应的正常可再充电电池的剩余容量(Q)和开路电压(Voc)的关系式Voc(Q)，对于待查的可再充电电池，得到当开路电压为Voc0时的剩余容量Q0。当从关系式Voc(Q)得到的开路电压Voc(Q0+q1)与充电操作后的开路电压Voc1之差为go≤[Voc(Q0+q1)-Voc1]≤g1(go＜0＜g1)时，把可再充电电池判断为可存储电容量没有减少。
另外，假设当电池充电操作开始时在初始阶段可再充电电池的电池电压(Vc)的瞬时特性以下面等式表达Vc＝V1-(V1-Voc0)×e-t/τ(t为充电时间，V1为充电时间外延到无限大时电池的电池电压，τ为电池内电阻等确定的时间常数)。根据电池电压Vc到测量的充电时间并根据所述等式，计算当以充电电流Ic1从开路电压Voc0开始充电操作时的时间常数τ和电池电压V1。
图26(2)表示电池电压V1和其瞬时特性之间的相关性的曲线。
当可再充电电池的内电阻作为Rc1时，R1可从等式V1＝Voc0+Ic1×Rc1和等式Rc1＝(V1-Voc0)/Ic1得到。可再充电电池的内电阻Rc1与对应正常可再充电电池的内电阻(Rc)[充电时]对前面得到的开路电压(Voc0)[或剩余容量(Q0)]、充电电流(Ic1)和电池温度(T)的关系表达式Rc(Voc0，Ic1，T)或Rc(Q0，Ic1，T)比较。
在上面比较中，(i)当(待查的)可再充电电池的内电阻Rc1落在相应正常可再充电电池的z1≤[Rc1-Rc(Q0，Ic1，T)]≤z2(z1＜0＜z2)的变化范围或j1≤[Vc1-Vc(Q0+q1，Ic1，T)]≤j2(j1＜0＜j2)的变化范围中时，判断可再充电电池正常。
以上述不等式表达的变化范围可包括正常可再充电电池产品的内电阻和电池电压的特性的许可范围。
(ii)当(待查的)可再充电电池的内电阻Rc1落在[Rc1-Rc(Q0，Ic1，T)]＞z2(0＜z2)或j2＜[Vc1-Vc(Q0+q1，Ic，T)] (0＜j2)的变化范围中时，判断可再充电电池的内电阻升高。
(iii)另外，当[Voc(Q0+q1)-Voc1]＜go(go＜0)时，把可再充电电池判断为可存储电容量下降。
在前面判断2中，当判断为内电阻升高时，以沿着图6的F[S417(内电阻升高)]的图7所示的方式计算升高的内电阻。图7表示计算可再充电电池的内电阻升高的步骤的流程图的例子。
尤其，其要检查内电阻的可再充电电池从其中止状态至少充电2次。即，对开路电压为Voc0的可再充电电池，充电电流Ic1×时间t1的电量q1，并且之后，对开路电压为Voc1的可再充电电池，充电电流Ic2×时间t2的电量q2，其中在充电操作结束之前的时间里，测量电池电压(Vc)并测量充电操作结束后开路电压(Voc2)。以下面方式计算升高的内电阻R’＝a×Rc(Q，Ic，T)+b。
假设充电操作开始的初始阶段电池电压的瞬时特性以等式Vc＝V1-(V1-Voc0)×e-t/τ(t是充电时间，V1是充电时间t外延要无限时电池的电池电压(Vc)，τ是电池的内电阻等决定的时间常数)表达。
在第一充电操作中，根据所述等式，计算当以充电电流Ic1从开路电压Voc0开始充电操作时的时间常数τ和电池电压V1。
从等式V1＝Voc0+Ic1×Rc1或Rc1＝(V1-Voc0)/Ic1计算此时可再充电电池的内电阻Rc1。
类似地，在第二充电操作中，根据等式Vc＝V2-(V2-Voc1)×e-t/τ(t是充电时间，V2是充电时间t外延要无限时电池的电池电压(Vc)，τ是电池的内电阻等决定的时间常数)，计算当以放电电流Ic2从开路电压Voc1开始充电操作时的时间常数τ和电池电压V2。
从等式V2＝Voc1+Ic2×Rc2或Rc2＝(V2-Voc1)/Ic2计算此时可再充电电池的内电阻Rc2。
当假设可再充电电池的内电阻的Rc(Q，Ic，T)升高到a×Rc(Q，Ic，T)+b(a，b是常数)时，上述关系式可如下表达Rc1-[a×Rc(Q0，Ic1，T)+b]＝0和Rc2-[a×Rc(Q0+q1，Ic2，T)+b]＝0或Q1＝Q(Voc1)和Rc2-[a×Rc(Q1，Ic2，T)+b]＝0，(其中Q0是开路电压为Voc0时的剩余容量，Q1是开路电压为Voc1时的剩余容量)。
通过解出这些等式，可计算出常数a，b并且计算升高的内电阻Rc’＝a×Rc(Q，Ic，T)+b。
在升高的内电阻的这个计算中，为得到改变充电电流时的电压，使用时间常数τ表达前面等式。但这并非限制性的。可使用其它能够被近似的其它等式。
在前面判断2中，对于判断为可存储电容量下降的可再充电电池，当假设下降的可存储电容量为相应正常可再充电电池的D倍(D是常数0＜D＜1)时，下降的可存储电容量的值可根据沿着图6的G[S418(可存储电容量下降)]的图8所示方式获得。图8表示计算可再充电电池的可存储电容量的下降的步骤的流程图的一个例子。在图8中的情况2(S434)中，对于其内电阻小于前面得到的相应正常可再充电电池的内电阻的并且不短路的可再充电电池，判断为可存储电容量下降。
在图26(1)中，在对其开路电压为Voc并且处于中止状态的可再充电电池以电流值Ic1充电电量q1并且电池的开路电压变为Voc1的情况下，如果电池正常，则当开路电压为Voc0时剩余容量为Q0。但是，由于待查的可再充电电池如上所述可存储电容量被下降了D倍，当开路电压为Voc0时剩余容量变为Q0’。
从开路电压(Voc)对正常可再充电电池的剩余容量(Q)的关系式Voc(Q)和Q(Voc)，对于其可存储电容量下降D倍的可再充电电池，当可再充电电池的剩余容量乘以1/D时，可再充电电池可被视为相应于正常可再充电电池。这种情况如下表达Voc0＝Voc(Q0)＝Voc(Q0’/D)Q0＝Q0’/D＝Q(Voc0)另外，当在电量q1的充电操作后其可存储电容量被下降的可再充电电池的剩余容量变为Q0’时，下面关系式成立Q1’＝Q0’+q1Voc1＝Voc[(Q0’+q1)/D]Q0’/D+q1/D＝Q(Voc1)Q(Voc0)+q1/D＝Q(Voc1)q1/D＝Q(Voc1)-Q(Voc0)D＝q1/[Q(Voc1)-Q(Voc0)]从这里，可计算下降的可存储电容量的下降常数D。此时的剩余容量变为D×Q(Voc1)。
尤其，要检查的可再充电电池从其中止状态至少充电2次。即，对于其开路电压为Voc0的可再充电电池，在第一充电操作中(看图26(1))以脉冲充电电流Ic1×时间t1的电量q1。在第一充电操作结束之后，对其开路电压在第一充电操作后为Voc1的可再充电电池，在第二充电操作中(看图26(2)，其中充电量与充电电流Ic2和充电时间t有关)脉冲充电电流Ic2×时间t2的电量q2，在充电操作结束之前的时间里，测量电池电压(Vc)并测量第二充电操作结束后开路电压(Voc2)。
假设第二充电操作中电池电压(Vc)的瞬时特性以等式Vc＝V2-(V2-Voc1)×e-t/τ(t是充电时间，V2是放电时间t外延要无限时电池的电池电压(Vc)，τ是电池的内电阻等决定的时间常数)表这。
根据所述等式，计算当以充电电流Ic2从开路电压Voc1开始充电操作时的时间常数τ和电池电压V2。
从等式V2＝Voc1+Ic2×Rc2或Rc2＝(V2-Voc1)/Ic1计算此时可再充电电池的内电阻Rc2。
假设可再充电电池的内电阻从Rc(Q×D，Ic，T)升高到a×Rc(Q×D，Ic，T)+b(a和b为常数)时，上面关系式如下表示Rc1-[a×Rc(Q0’/D，Ic1，T)+b]＝0和Rc2-[a×Rc(Q1’/D+q1/D，Ic2，T)+b]＝0或Q1＝Q1’/D＝Q(Voc1)和Rc2-[a×Rc(Q1’/D，Ic2，T)+b]＝0。
通过解出这些方程，计算出常数a和b，计算出其可存储电容量下降的可再充电电池的升高的内电阻Rc’＝a×Rc(Q’/D，Ic，T)+b。
充电操作结束后检测可再充电电池的内部状态在待查的可再充电电池的充电操作在电池电压VCE结束后，通过测量电池电压随时间的改变和估计开路电压(Voc)检测电池的内部状态。
图27表示恒定电路充电的可再充电电池的电池电压与充电结束后电池的开路电压随时间的改变之间的关系的例子。
如下进行上述开路电压(Voc)的估计。从充电操作结束的时间开始经历规定周期的时间后开路电压变为开路电压VocE。或者测量离开充电操作结束的时间t和此时的开路电压，其中以给定的值稳定的开路电压变为VocE。
假设开路电压(Voc)的瞬时特性以等式Voc＝VocE+(VcE-VocE)×e-t/τ(t是充电时间，VocE是把充电时间t外延到无限的电池的电池电压，τ是电池的内电阻等决定的时间常数)表达。
根据所述等式，从在大量点测量的Voc值得到时间常数τ，并得到开路电压VocE的真正值。
当开路电压(Voc)随时间的改变，即待查的可再充电电池的开路电压(Voc)的下降率-dVocE/dt大于规定值(Vc)，即-dVoc/dt＞Vc＞0时，判断可再充电电池短路。
另外，当在充电操作结束时可再充电电池的电池电压VcE小于相应的正常可再充电电池的电池电压(mo＞0)，即VcE＜mo时，判断待查的电池被短路。
图9表示判断过程的流程的一个例子。
根据恒定电流恒定电压充电，对可再充电电池以规定的恒定电流值执行恒定电流充电操作，当电池电压到达规定的上限电池电压VcL时，把恒定电流充电操作转换到恒定电压充电操作，对其电池电压变为VcL的可再充电电池以等于电池电压VcL的恒定电压值执行恒定电压充电操作，在经历规定周期时间后，结束充电操作。当以这种方式对可再充电电池充电时，判断可再充电电池的内部状态。
在这个恒定电流恒定电压充电方法中，当可再充电电池的充电操作正常完成而在其充电过程中没有中止充电操作时，可再充电电池的当前存储的电量(即剩余容量)完充足电到大致100％的可存储电容量。
在该判断中，待查的可再充电电池(Bb)根据上面的恒定电流恒定电压充电方法充电，使得在完充足电后其设置的开路电压为VocE。
通过和正常可再充电电池(Bn)作比较判断可再充电电池(Bb)的内部状态，如下所述。
1.短路是否存在的判断当可再充电电池(Bb)落在下面的情况(i)到(iv)之一时，判断可再充电电池为短路。
(i)在完充足电后可再充电电池(Bb)的开路电压随时间的改变(-dVocE/dt)大于正常可再充电电池(Bn)的(Ve)，即-dVocE/dt＞Ve＞0的情况。
(ii)当整个充电操作结束时可再充电电池(Bb)的电池电压(VcE)小于正常可再充电电池(Ba)的(mo)，即VcE＜mo(0＜mo)的情况。
(iii)恒定电流充电操作的可再充电电池(Bb)的电池电压的升高(dVc/dt)小于正常可再充电电池(Ba)的(so)，即dVc/dt＜so(0＜so)的情况。
(iv)从充电操作开始可再充电电池(Bb)的电池温度(T)的温升(dT/dt)大于正常可再充电电池(Bn)的(uo)，即dT/dt＞uo(uo＞0)的情况。
2.内电阻升高的判断当恒定电流充电操作中可再充电电池(Bb)的电池电压(Vc)的升高率(dVc/dt)大于正常可再充电电池(Bn)并且在完充足电后可再充电电池(Bb)的开路电压(VocE)小于正常可再充电电池(Bn)的(ko)时，即0＜VocE＜ko，可再充电电池(Bb)判断为内电阻升高。
3.可存储电容量的下降的判断当在恒定电流充电操作中，可再充电电池(Bb)的用于从规定电池电压达到上限电压(VcL)的时间周期小于正常可再充电电池(Bn)或在恒定电流充电操作中可再充电电池(Bb)的电池电压的升高率(dVc/dt)大于正常可再充电电池(Ba)的升高率(dVcn/dt)，即dVc/dt＞dVcn/dt＞0时，以及在完充足电后可再充电电池(Bb)的开路电压(VocE)大于可再充电电池(Bn)的(ko)，即VocE＞ko＞0时，判断为可再充电电池(Bb)的可存储电容量下降。
4.可再充电电池是否正常的判断当在恒定电流充电操作中，可再充电电池(Bb)的用于从规定电池电压达到上限电压(VcL)的时间周期大致和正常可再充电电池(Bn)相同或在恒定电流充电操作中可再充电电池(Bb)的电池电压的升高率(dVc/dt)大致和正常可再充电电池(Ba)的升高率(dVcn/dt)相同，即s0≤dVc/dt≤s1(0＜s0＜s1))时，以及在完充足电后可再充电电池(Bb)的开路电压(VocE)和可再充电电池(Bn)的(ko)大致相同或稍大，即VocE≥ko＞0时，判断为可再充电电池(Bb)正常。
图10表示上面判断过程的流程图。
在使用恒定电流充电方法的充电方法中，对可再充电电池的充电进行操作，使得通过检测电池温度随时间的改变和/或电池电压随时间的改变，即通过检测在充电操作的最后一个阶段电池温度的升高和/或在充电操作的最后一个阶段电池电压的下降来控制或结束充电操作。尤其，当在充电操作的最后一个阶段电池温度升高和/或电池电压下降时，结束充电，其中认为可再充电电池完充足电到可存储电容量的大致100％。
待查的每个正常可再充电电池(Bn)和可再充电电池(Bb)通过上面方法进行充电。
通过和正常可再充电电池(Bn)作比较判断待查的可再充电电池(Bb)的内部状态，如下所述。
1.短路是否存在的判断当可再充电电池(Bb)落入下面的情况(i)到(iv)之一时，可再充电电池判断为短路。
(i)在完充足电后可再充电电池(Bb)的开路电压随时间的改变(-dVocE/dt)大于正常可再充电电池(Bn)的(Ve)，即-dVocE/dt＞Ve＞0的情况。
(ii)从充电操作开始可再充电电池(Bb)的电池温度(T)的温升(dT/dt)大于正常可再充电电池(Bn)的(uo)，即dT/dt＞uo(uo＞0)的情况。
(iii)恒定电流充电操作的可再充电电池(Bb)的电池电压(Vc)的升高(dVc/dt)小于正常可再充电电池(Bn)的(so)，即dVc/dt＜so(0＜so)的情况。
2.内电阻升高的判断当恒定电流充电操作中可再充电电池(Bb)的电池电压(Vc)的升高率(dVc/dt)大于正常可再充电电池(Bn)的(s1)，即dVc/dt＞s1(0＜s1)，并且在完充足电后可再充电电池(Bb)的开路电压(VocE)小于正常可再充电电池(Bn)的(ko)时，即0＜VocE≤ko，可再充电电池(Bb)判断为内电阻升高。
3.可存储电容量的下降的判断当在恒定电流充电操作中，可再充电电池(Bb)的电池电压(Vc)的升高率(dVc/dt)大于正常可再充电电池(Bn)的(s1)，即dVc/dt＞s1(0＜s1)时，以及在完充足电后可再充电电池(Bb)的开路电压(VocE)大于可再充电电池(Ba)的(ko)，即VocE＞ko＞0时，判断为可再充电电池(Bb)的可存储电容量下降。
4.可再充电电池是否正常的判断当在恒定电流充电操作中，可再充电电池(Bb)的电池电压(Vc)的升高率(dVc/dt)大致和正常可再充电电池(Bn)的升高率(dVcn/dt)相同，即s0≤dVc/dt≤s1(0＜s0＜s1))时，以及在完充足电后可再充电电池(Bb)的开路电压(VocE)和可再充电电池(Bn)的(ko)大致相同或稍大，即VocE≥ko＞0时，判断为可再充电电池正常。
图11表示上面判断过程的流程图。
在充电方法的恒定电流充电操作中，当对可再充电电池的开路电压小于某电压值并且经历规定的时间周期后，充电结束。但是在可再充电电池的电池电压到达规定上限电压VcL的情况下，结束充电操作。
通过和正常可再充电电池(Bn)作比较判断可再充电电池(Bb)的内部状态，如下所述。
1.短路是否存在的判断当可再充电电池(Bb)落入下面的情况(i)到(iv)之一时，可再充电电池判断为短路。
(i)在完充足电后可再充电电池(Bb)的开路电压随时间的改变(-dVocE)大于正常可再充电电池(Bn)的(Ve)，即-dVocE/dt＞Ve＞0的情况。
(ii)当整个充电操作结束时可再充电电池(Bb)的电池电压(VcE)小于正常可再充电电池(Bn)的(mo)，即VcE＜mo(0＜mo)的情况。
(iii)恒定电流充电操作的可再充电电池(Bb)的电池电压的升高(dVc/dt)小于正常可再充电电池(Bn)的(so)，即dVc/dt＜so(0＜so)的情况。
(iv)从充电操作开始可再充电电池(Bb)的电池温度(T)的温升(dT/dt)大于正常可再充电电池(Bn)的(uo)，即dT/dt＞uo(uo＞0)的情况。
2.内电阻升高的判断当恒定电流充电操作中可再充电电池(Bb)的电池电压(Vc)的升高率(dVc/dt)大于正常可再充电电池(Bn)的(s1)，即dVc/dt＞s1(0＜s1)，并且在完充足电后可再充电电池(Bb)的开路电压(VocE)小于正常可再充电电池(Bn)的(ko)时，即0＜VocE＜ko，可再充电电池(Bb)判断为内电阻升高。
3.可存储电容量的下降的判断当在恒定电流充电操作中，可再充电电池(Bb)的电池电压的升高率(dVc/dt)大于正常可再充电电池(Bn)的(dVcn/dt)，即dVc/dt＞dVcn/dt＞0时，以及在完充足电后可再充电电池(Bb)的开路电压(VocE)大于可再充电电池(Bn)的(ko)，即VocE＞ko＞0时，判断为可再充电电池(Bb)的可存储电容量下降。
4.可再充电电池是否正常的判断当在恒定电流充电操作中，可再充电电池(Bb)的电池电压的升高率(dVc/dt)大致和正常可再充电电池(Bn)的升高率(dVcn/dt)相同，即s0≤dVc/dt≤s1(0＜s0＜s1))时，以及在完充足电后可再充电电池(Bb)的开路电压(VocE)和可再充电电池(Bn)的(ko)大致相同或稍大，即VocE≥ko＞0时，判断为可再充电电池正常。
图12表示上面判断过程的流程图。
在放电状态可再充电电池的内部状态的检测对于待查的处于放电状态的可再充电电池，测量放电电流Ido和电池电压Vd。
当可再充电电池落入下面的情况(i)和(ii)时，判断可再充电电池短路或其剩余容量很小。
(i)电池电压小于规定电压值的情况(ii)电池电压(Vd)下降率(-dVd/dt)大于规定电压值×1，即-dVd/dt＞×1(0＜×1)。
另外，当电池电压大于规定电压值或电池电压(Vd)下降率(-dVd/dt)小于规定电压值×1，即0＜-dVd/dt≤×1时，判断可再充电电池正常或可再充电电池中出现短路以外的损耗模式。
图13表示上面判断过程的流程图。
对于上面从放电时的电池电压随时间的改变判断为没有短路的并且处于稳定放电状态的可再充电电池，其中可再充电电池的电池温度为T，放电电流为Id，电池电压为Vd0，在从可再充电电池放电了电量q后，电池电压在稳定放电状态以放电电流Id变为Vd1并且在这种情况下可再充电电池是正常达到情况下，当电池电压为Vd0时开路电压(Voc)和剩余容量(Q)[当前存储的电量]分别变为Voc0和Q0，从原来得到的相应正常可再充电电池的特性关系表达在这种情况下可再充电电池的特定关系，如下所述。
Voc0＝Voc(Q0)Q0＝Q(Voc0)
Vd0＝Vd(Id0，Q0，T)Q0＝Q(Vd0，Id0，T)Q0-q＝Q(Vd1，Id1，T)Vd1＝Vd(Id1，Q0-q，T)这样，可如下判断可再充电电池的内部状态。
1.判断可再充电电池是否正常从前面得到的相应的可再充电电池的剩余容量、放电电流、电池温度和电池电压的关系式，(i)当y1≤[Vd1-Vd(Q0-q，Id1，T)]≤y2(y1＜0＜y2)或(ii)w1≤Q(Id1，Vd1，T)-[Q(Id0，Vd0，T)-q]≤w2(w1＜0＜w2)时，判断为可再充电电池正常2.内电阻的升高判断从前面得到的相应的可再充电电池的剩余容量、放电电流、电池温度和电池电压的关系式，(i)当[Vd1-Vd(Q0-q，Id1，T)]＞y2(0＜y2)或(ii)Q(Id1，Vd1，T)-[Q(Id0，Vd0，T)-q]＞w2(0＜w2)时，判断为可再充电电池内电阻升高。
3.可存储电容量的下降的判断从前面得到的相应的可再充电电池的剩余容量、放电电流、电池温度和电池电压的关系式，(i)当[Vd1-Vd(Q0-q，Id1，T)]＜y1(y1＜0)或(ii)Q(Id1，Vd1，T)-[Q(Id0，Vd0，T)-q]＜w1(w1＜0)时，判断为可再充电电池可存储电容量下降。
图14表示上面判断过程的流程图。
说明书中的各种阀值(v0，f0，f1，r1，r2，go，g1，j1，j2，z1，z2，ve，mo，ko，so，s1，uo，×1，w1，w2，y1，y2等)和流程图根据可再充电电池的种类和类型而不同，不能单一地决定。这些从与待查的可再充电电池的种类和类型相同的正常可再充电电池的实际测量值来决定。
在大致为稳定放电状态的可再充电电池的放电电流被改变n次(其中n为正整数，n＝1，2，3，4，...)的情况下，在这个实施例中，通过测量改变放电电流时电池电压的瞬时特性，检测可再充电电池的内部状态。图28(1)和图28(2)所示的曲线分别表明电池电压随时间的改变和在稳定充电时放电电流被改变4次的放电电流随时间的改变。可在放电时故意发生改变。在这种情况下改变放电的放电电流矩形波形的脉冲电流。另外，当放电的改变不影响使用可再充电电池的设备时，放电的改变可通过使放电为脉冲状态来产生，使得放电电流间歇地变为0。
在稳定状态下放电电流为In0并且此时的电池电压为Vd0的情况下，在把放电电流改变到In1时，放电电流In1×时间tn1的电量qn并且放电返回到稳定放电电流In0下的放电，当放电改变时电池电压在几个点测量。假设当放电电流改变时电池电压(V)的瞬时特性以等式V＝Vn1+(Vn0-Vn1)×e-t/τ(t是放电时间，Vn1是把放电时间t外延到无限时电池的电池电压，τ是电池的内电阻等决定的时间常数，n为正整数，n＝1，2，3，4，...)。
根据测量的电池电压到自放电电流改变时的时间开始的时间t并根据所述等式，估计时间常数τ和Vn1的真正值，使用得到的结果，检测可再充电电池的内部状态。
图28(1)中的V11，V21，V31和V41是当放电电流改变4次时的电池电压。尤其，图28(1)所示的曲线表示在假设放电电流改变4次时电池电压的瞬时特性可用等式V＝Vn1+(Vn0-Vn1)×e-t/τ表达的情况下对应与Vn1(n＝1，2，3，4)的电池电压的改变关系。
对于上面判断2(从稳定状态的放电)中判断为内电阻升高的可再充电电池，描述在假设可再充电电池的内电阻例如使得它从Ra(Q，Id，T)下降到a×Rd(Q，Id，T)+b的情况下计算内电阻和剩余容量(当前存储的电量)的方法。
当放电电流从稳定放电状态至少改变3次时，例如，当以放电电流I10稳定放电的电池电压为V10时，假设把放电电流改变到I11并且从电池电压V10放电电流值I11×时间t11的电量q1，把电池电压从V10改变到V20；接着，把稳定放电的放电电流I20改变到I21并且从电池电压V20放电电流值I21×时间t21的电量q2，把电池电压从V20改变到V30；把稳定放电的放电电流I21改变到I31并且从电池电压V30放电电流值I31×时间t31的电量q3，把电池电压从V30改变到V40。在这种情况下，当稳定放电的放电电流In0被改变到In1并且放电电流值In1×时间tn1的电量qn时，假设放电电流改变的情况下电池电压的瞬时特性可用等式V＝Vn1+(Vn0-Vn1)×e-t/τ表达(t是放电时间，Vn1是把放电时间t外延到无限时电池的电池电压，τ是电池的内电阻等决定的时间常数，n为正整数，n＝1，2，3，4，...)。
根据测量的电池电压V到自放电电流改变时的时间开始的时间t并根据所述等式，估计放电电流In0被改变到In1时的时间常数τ和Vn1的真正值。
接着，当放电电流为In0并且电池电压为Vn0以及当内电阻Rd’表达为Rd’(Q，I，T)时具有剩余容量(当前存储的电量)的可再充电电池的开路电压为Vocno的这种情况下，此时的关系式如下表示。
Vocno＝Vn0+In0×Rd’(Qn0，In0，T)＝Vn1+In1×Rd’(Qn0，In1，T)[n＝1，2，3...]当电池电压为V10、V20、V30时剩余电容变为Q10、Q20、Q30，下面的关系式成立。
Q20＝Q10-q1Q30＝Q20-q2＝Q10-q1-q2另外，下面的关系式成立。
V10-V11＝I11×Rd’(Q10，I11，T)-I10×Rd’(Q10，I10，T)V20-V21＝I21×Rd’(Q20，I21，T)-I20×Rd’(Q20，I20，T)V30-V31＝I31×Rd’(Q30，I31，T)-I30×Rd’(Q30，I30，T)Rd’(Q10，I10，T)＝a×Rd(Q10，I10，T)+bRd’(Q10，I11，T)＝a×Rd(Q10，I11，T)+bRd’(Q20，I20，T)＝a×Rd(Q20，I20，T)+bRd’(Q20，I21，T)＝a×Rd(Q20，I21，T)+bRd’(Q30，I30，T)＝a×Rd(Q30，I30，T)+b
Rd’(Q30，I31，T)＝a×Rd(Q30，I31，T)+b(a，b为常数)通过解出这些等式，得到剩余容量Q10、常数a，b，另外，得到损耗来提供内电阻的可再充电电池的当前剩余容量Q30和内电阻Rd’(Q，I，T)。
图15和附属于图15的图17所示的流程图表示判断在图14中升高内电阻后如上计算出内电阻和当前剩余容量的过程的例子。
在内电阻的上面的计算中，为估计改变放电电流时的电池电压，使用应用了时间常数τ的等式。可使用其它能够近似的适当的等式。
对于在上面判断3中(稳定状态的放电)判断为可存储电容量下降的可再充电电池，描述通过假设充电电池的可存储电容量从C下降到C’＝D×C(D是大于0小于1的常数)并且可再充电电池的内电阻从Ra(Q，Id，T)升高到Rd’(Q，Id，T)＝a×Rd(Q，Id，T)+b(a，b都是常数)计算下降的可存储电容量的下降系数和内电阻的方法。这里，由于上面的可存储电容量的下降的假设，从前面得到的正常可再充电电池的放电电流与电池电压的关系计算的相应正常可再充电电池的剩余容量Q变为实际下降到Q’＝D×Q的结果。
当放电电流从稳定放电状态至少改变4次时，尤其例如，当以放电电流I10稳定放电的电池电压为V10时，假设把放电电流改变到I11并且从电池电压V10放电电流值I11×时间t11的电量q1，把电池电压从V10改变到V20；接着，把稳定放电的放电电流I20改变到I21并且从电池电压V20放电电流值I21×时间t21的电量q2，把电池电压从V20改变到V30；随后把稳定放电的放电电流I30改变到I31并且从电池电压V30放电电流值I31×时间t31的电量q3，把电池电压从V30改变到V40；另外，把稳定放电的放电电流I40改变到I41并且从电池电压V40放电电流值I41×时间t41的电量q4，把电池电压从V40改变到V50。
在这种情况下，当稳定放电的放电电流In0被改变到In1并且放电电流值In1×时间tn1的电量qn时，假设放电电流改变的情况下电池电压的瞬时特性可用等式V＝Vn1+(Vn0-Vn1)×e-t/τ表达(t是放电时间，Vn1是把放电时间t外延到无限时电池的电池电压，τ是电池的内电阻等决定的时间常数，n为正整数，n＝1，2，3，4，...)。
根据测量的电池电压V到自放电电流改变时的时间开始的时间t并根据所述等式，估计放电电流In0被改变到In1时的时间常数τ和Vn1的真正值。
接着，当放电电流为In0并且电池电压为Vn0以及当内电阻Rd’表达为Rd’(Q，I，T)时具有剩余容量(当前存储的电量)的可再充电电池的开路电压为Vocno的这种情况下，此时的关系式如下表示。
Vocno＝Vn0+In0×Rd’(Qn0，In0，T)＝Vn1+In1×Rd’(Qn01，In1，T)[n＝1，2，3...]当电池电压为V10、V20、V30、V40时剩余电容变为Q10、Q20、Q30、Q40，下面的关系式成立。
当Q＝Q’/D，Q20’＝Q10’-q1Q30’＝Q20’-q2＝Q10’-q1-q2Q40’＝Q30’-q3＝Q10’-q1-q2-q3即，当Q10＝Q10’/D，Q20＝(Q10’-q1)/D，Q30＝(Q10’-q1-q2)/D和Q40＝(Q10’-q1-q2-q3)/D时，V10-V11＝I11×Rd’(Q10，I11，T)-I10×Rd’(Q10，I10，T)V20-V21＝I21×Rd’(Q20，I21，T)-I20×Rd’(Q20，I20，T)V30-V31＝I31×Rd’(Q30，I31，T)-I30×Rd’(Q30，I30，T)V40-V41＝I41×Rd’(Q40，I41，T)-I40×Rd’(Q40，I40，T)Rd’(Q10，I10，T)＝a×Rd(Q10，I10，T)+bRd’(Q10，I11，T)＝a×Rd(Q10，I11，T)+bRd’(Q20，I20，T)＝a×Rd(Q20，I20，T)+bRd’(Q20，I21，T)＝a×Rd(Q20，I21，T)+bRd’(Q30，I30，T)＝a×Rd(Q30，I30，T)+bRd’(Q30，I31，T)＝a×Rd(Q30，I31，T)+b
Rd’(Q40，I40，T)＝a×Rd(Q40，I40，T)+bRd’(Q40，I41，T)＝a×Rd(Q40，I41，T)+b(a，b为常数)通过解出这些等式，得到常数a，b、D和Q10＝Q10’/D。另外，得到损耗到D倍的可再充电电池的可存储电容量。
对于从稳定放电改变的放电，通过故意遵循它使得放电电流In1大于稳定放电电流In0以及In1＝In0+ΔId，可更准确地检测可再充电电池的内部状态。这里放电电流In1优选小于0.5小时率(2C)的放电电流值。
图16和附属于图16的图17所示的流程图表示判断在图14中下降可存储电容量后如上计算出内电阻和当前剩余容量的过程的例子。
判断为正常的可再充电电池的剩余容量的计算在中止状态、充电状态或放电状态中判断为正常的可再充电电池的剩余容量(当前存储的电量)如下计算。
1.在可再充电电池处于中止状态的情况下参考处于中止状态的可再充电电池(要被检查)的测量开路电压Voc0并参考相应正常可再充电电池的前面得到的开路电压(Voc)与剩余容量(Q)的关系Voc(Q)，建立函数式Voc(Q0)＝Voc0或Q0＝Q(Voc)。
根据函数式，可估计待查的可再充电电池的剩余容量Q0。
2.在可再充电电池处于充电状态的情况下(i)对于被检查的可再充电电池，测量充电电流、电池温度和电池电压。参考相应正常可再充电电池的前面得到的电池电压(Vc)与剩余容量(Q)、充电电流(Ic)、电池温度(T)的关系表达式Vc(Q，Ic，T)或Q(Vc，Ic，T)，可估计待查的可再充电电池的剩余容量Q。
(ii)从充电的暂时中止，根据表示电池电压的瞬时特性的前面的等式作为时间常数τ测量可再充电电池的开路电压Voc。测量此时可再充电电池的剩余容量。
(iii)从待查的可再充电电池的在放电电流Ic下的充电结束电池电压VcE的测量值以及从相应正常可再充电电池的电池电压(Vc)与剩余容量(Q)、充电电流(Ic)、电池温度(T)的前面的关系表达式，当充电操作结束时待查的可再充电电池的剩余容量变为QE时，建立函数式VcE＝Vc(QE，Ic，T)或Q(VcE，Ic，T)。或从前面得到的相应正常可再充电电池的开路电路(Voc)对剩余容量的关系表达式，建立函数式Voc(QE)＝VocE或QE＝Q(VocE)。使用这些函数式，可估计待查的可再充电电池的剩余容量QE。
通过使用上述方法(i)到(iii)之一估计待查的可再充电电池的剩余容量。
3.处于放电状态的可再充电电池的情况下(i)用于放电操作的(待查的)可再充电电池的剩余容量参考前面得到的相应正常可再充电电池的电池电压(Vd)与剩余容量(Q)、放电电流(Id)和电池温度(T)的关系表达式Vd(Q，Id，T)或Q(Vd，Id，T)来估计。
(ii)用于放电操作的(待查的)可再充电电池的剩余容量参考前面得到的相应正常可再充电电池的内电阻(Rd)与剩余容量(Q)、放电电流(Id)和电池温度(T)的关系表达式Q(Rd，Id，T)来估计。
待查的可再充电电池的剩余容量可通过使用上述方法(i)和(ii)之一来估计。
可再充电电池用于充电操作时或结束充电操作时其内电阻升高的可再充电电池的剩余容量的计算在电池从中止状态用于充电操作并且电池中止的操作期间可再充电电池被判断为没有短路并且可存储电容量没有下降但内电阻升高时，估计充电时升高的内电阻Rc’(Q，Ic，T)。根据充电操作时开路电压(Voc)和电池电压(Vc)、充电电流(Ic)以及内电阻Rc’之间的函数式Vc＝Voc(Q)+Ic×Rc’(Q，Ic，T)关系式，计算电池用于充电操作时或充电操作结束时待查的可再充电电池的剩余容量。
可再充电电池用于放电操作时其内电阻升高的可再充电电池的剩余容量的计算在电池从中止状态用于放电操作并且电池中止的操作期间被判断为没有短路并且可存储电容量没有下降但内电阻升高的可再充电电池，或者从稳定放电期间放电的改变的计算，估计放电时升高的内电阻Rd’(Q，Id，T)。从开路电压(Voc)和电池电压(Vd)、放电电流(Id)以及放电操作时的内电阻[Rd’(Q，Id，T)]之间的函数式Vd＝Voc(Q)-Id×Rd’(Q，Id，T)关系式，把放电操作时的电池电压表达为电池电压(Vd)对剩余容量(Q)、放电电流(Id)和电池温度(T)的函数式Vd＝Vd’(Q，Id，T)。
基于此，通过测量放电时操作时(待查的)可再充电电池的电池电压(Vd)、放电电流(Id)、电池温度(T)和剩余容量(Q)可计算。
电池用于充电操作时或充电操作结束时其可存储电容量下降的可再充电电池的剩余容量的计算对于在电池从中止状态用于充电操作并且电池中止的操作中被判断为可存储电容量下降的可再充电电池，估计下降的可存储电容量的下降系数D(0＜D＜1)。如下计算可再充电电池的剩余容量(当前存储的电容量)。
1.在可再充电电池的内电阻不升高的情况下把估计的可再充电电池的剩余容量(视为正常)乘以D倍得到的值作为实际的剩余容量。当充电操作结束时(一完充足电)可再充电电池的可存储电容量变为相应正常可再充电电池的名义容量的D倍。
2.在可再充电电池的内电阻升高的情况下估计可再充电电池的升高的内电阻Rc’(Q，Ic，T)。根据开路电压(Voc)、电池电压(Vc)、充电电流(Ic)和充电时的内电阻(Rc’)的相关公式Vc＝Voc(Q)+Ic×Rc’(Q，Ic，T)关系式，计算可再充电电池的剩余容量Q。得到的Q乘以D以得到值Q’＝D×Q。把这个值作为可再充电电池的实际剩余容量。
另外，乘以相应正常可再充电电池的可存储电容量C(名义容量)得到的值可视为充电操作结束(一完充足电)时(待查的)可再充电电池的可存储电容量C’。
另外，当启动电池的初始阶段可再充电电池的名义容量或其可存储电容量为C时，在电池损耗后相对于可再充电电池的可存储电容量的电池性能可被计算为C’/C或100×C’/C[％]。当电池损耗后相对于可再充电电池的可存储电容量的电池性能变为例如小于60％时，可判断可再充电电池超出其寿命。
电池用于放电操作时其可存储电容量下降的可再充电电池的剩余容量的计算对于在电池从中止状态用于充电操作并且电池中止的操作期间被判断为可存储电容量下降的可再充电电池，或从稳定放电期间放电的改变的计算，估计下降的可存储电容量的下降系数D(0＜D＜1)。如下得到可再充电电池的剩余容量(当前存储的电容量)。
1.在可再充电电池的内电阻不升高的情况下把估计的可再充电电池的剩余容量(视为正常)乘以D倍得到的值作为实际的剩余容量。可再充电电池的可存储电容量变为相应正常可再充电电池的名义容量的D倍。
2.在可再充电电池的内电阻升高的情况下估计可再充电电池的下降的可存储电容量的下降系数D。根据函数式Rd’(Q，Id，T)得到放电时操作时可再充电电池的升高的内电阻。
根据开路电压(Voc)、电池电压(Vd)、放电电流(Id)和放电时操作时的内电阻(Rd’)的相关公式Vd＝Voc(Q)-Id×Rd’(Q，I，dT)关系式，把放电时操作时的可再充电电池的电池电压(Vd)表达为表面剩余容量(Q)、放电电流(Id)和电池温度(T)的函数式Vd＝Vd’(Q，Id，T)关系式。从电池电压(Vd)、放电电流(Id)和电池温度(T)的测量结果可计算表面剩余容量(Q)。计算的Q乘以D以得到值Q’＝D×Q。把这个值作为可再充电电池的实际剩余容量。
直到充电操作结束之前的时间周期的计算通过用前面所述方法估计充电操作期间可再充电电池的剩余容量(Q)，充电操作结束时可计算到达剩余容量之前的时间周期。
设备可使用的可用容量(当前剩余的电量)的计算对于用在设备中作为电源的可再充电电池，在电池用于放电操作时的可再充电电池的剩余容量通过前面所述方法来估计后，通过计算电池电压变为能驱动设备的最小电压Vmin时的可再充电电池的剩余容量Qmin，可估计设备中使用的可用容量(Q-Qmin)[当前剩余的电量]。
设备的驱动持续时间的计算设备可使用的出充电电池的可用容量(Q-Qmin)如上所述计算。当设备消耗的平均消耗电流为i并且设备消耗的平均消耗功率为p时，设备的驱动持续时间可根据等式h＝(Q-Qmin)/i或h＝(Vd+Vmin)×(Q-Qmin)/2p计算。
平均消耗电流值或平均消耗功率值优选根据设备操作模式和用户设备的使用频率计算。
可应用根据本发明的检测可再充电电池的内部状态的检测方法的可再充电电池本发明的检测方法可用于任何可再充电电池。作为这种可再充电电池的特定例子，提到了例如可充电锂(离子)电池、可充电镍—镉电池、可充电镍—氢电池、可充电镍—锌电池和可充电铅酸电池。此外，本发明的检测方法可用于一次电池。在这种情况下，对于给定的待查一次电池，当提供对应于所述给定的一次电池的一次电池产品时，并且对于一次电池产品。可放电容量和开路电压之间的关系和放电电流、电池电压、电池温度和可放电容量之间的关系的测量数据可提前得到，可计算放电时操作时的(要检查的)一次电池的剩余容量或中止时间。另外，对于把一次电池用作电源的设备，可计算设备使用的一次电池的近似可用容量。
检测可再充电电池的内部状态的检测装置本发明提供一种检测装置，用于检测可再充电电池的内部状态。本发明的检测装置至少包括(i)用于检测各个可再充电电池的一对端子之间的电压的电压检测装置，(ii)用于检测所述各个可再充电电池中流动的电流(充电电流或放电电流)的电流检测装置，(iii)用于检测所述各个可再充电电池的温度的温度检测装置和(iv)用于存储与所述各个可再充电电池的种类和类型相同的名义可再充电电池的前面得到的基本数据或把所述基本数据数字化得到的函数式的存储装置，其中从存储在所述存储装置(iv)的所述基本数据或所述函数式和从所述电压检测装置(i)、所述电流检测装置(ii)和所述温度检测装置(iii)得到的信息，检测所述各个可再充电电池的内部状态。
本发明的检测装置最好具有用于处理所述基本数据和从所述电压检测装置(i)、所述电流检测装置(ii)和所述温度检测装置(iii)得到的所述信息的运算装置(v)。运算装置(v)优选具有一个或多个从一组中选择出的装置，该组包括(1)计算所述各个可再充电电池的剩余容量(当前存储的电量)的计算装置，(2)用于计算所述各个可再充电电池的内电阻的计算装置，(3)用于计算设备可使用的所述各个可再充电电池的可用电容(当前剩余的电量)的计算装置，(4)用于计算所述设备消耗的平均消耗电流或平均消耗功率的计算装置，(5)用于计算所述各个可再充电电池的充电操作结束之前的时间的计算装置，(6)用于计算所述充电操作结束后所述各个可再充电电池的剩余容量的计算装置。
另外，本发明的检测装置最好具有用于判断所述各个可再充电电池是正常还是损耗并用于判断所述各个可再充电电池损耗时的损耗模式的判断装置。
另外，本发明的检测装置最好具有输出从所述电压检测装置(i)、所述电流检测装置(ii)和所述温度检测装置(iii)得到的所述信息和/或与所述各个可再充电电池的内部状态相关的信息的输出装置或用于指示这些信息的指示装置。
本发明的检测装置的例子图29是表示本发明的用于检测各个可再充电电池的内部状态的具有图29所示的这种电路的检测装置的例子的简图。内部状态通常包括可再充电电池的损耗状态、可存储电容量、剩余容量(当前存储的电量)和内电阻，如前所述。
本发明的检测装置的电路结构包括用于连接可再充电电池和设备本体的一对端子2101、用于检测可再充电电池的一对端子之间的电压(内端子电压)的电池电压检测部分2102、用于检测可再充电电池的温度的电池温度检测部分2103、用于检测可再充电电池的充电或放电电流的电流传感电阻器2104、放大器2105、电阻器1(2106)、电阻器2(2107)、晶体管1(2108)、晶体管2(2109)和控制部分2110。电阻器1(2106)、电阻器2(2107)、晶体管1(2108)、晶体管2(2109)一起用于把充电或放电脉冲电流增加到可再充电电池。端子2101用于分别容易地并且可靠地把要根据本发明的检测方法被检查的可再充电电池、电池组(其中封装有1个或多个可再充电电池)或可再充电电池模块电连接与设备本体。带有高输入阻抗的电池电压检测部分2102用于检测各个可再充电电池的阳极与阴极之间的内端子电压，其中检测到的电压的信息从电池电压检测部分2102输出到控制部分2110。电池温度检测部分2103用于通过例如热敏器或热电偶检测各个可再充电电池的温度，其中检测到的电池温度信息从电池温度检测部分2103输出到控制部分2110。检测各个可再充电电池的充电或放电电流并通过电流传感电阻器2104将其转换为电压信号，把来自电流传感电阻器2104的电压信号输入到放大器2105，带有电流信息的电压信号被放大，并且电流信息被输入到控制部分2110。包括电阻器1(2106)、电阻器2(2107)、晶体管1(2108)、晶体管2(2109)的脉冲电流增加部分用于把对应于电压信号波形的值的电流从控制部分流向包含电流传感电阻器2104和与端子2101电连接的各个可再充电电池的系统。电压信号波包括矩形波、步进式(stepwise)波或包括这些波的波。
控制部分2110在其内部或外部具有存储器。前面得到的对应于电连接于端子2101的各个可再充电电池的正常可再充电电池的特性数据表或基于正常可再充电电池的所述数据的近似曲线的函数式Voc(Q)，Vd(Q，Id，T)，Vc(Q，Ic，T)，Rd(Q，Id，T)和Rc(Q，Ic，T)被存储在控制部分2110的存储器中，其中Q是正常可再充电电池的剩余容量(当前存储的电量)、Voc是正常可再充电电池的开路电压，T是正常可再充电电池的温度、Id是正常可再充电电池的放电电流，Vd是电池进行放电时正常可再充电电池的电池电压，Ic是正常可再充电电池的充电电流，Vc是电池进行充电时正常可再充电电池的电池电压，Rd是电池进行放电时正常可再充电电池的内电阻，Rc是电池进行充电时正常可再充电电池的内电阻。
根据本发明的带有温度(T)检测装置、电流(I)检测装置、电压(V)检测装置和用于连接于端子(2101)的各个可再充电电池的脉冲电流增加装置的检测装置，如上所述，通过执行前面描述的检测过程的执行操作，可进行各个可再充电电池的内部状态检测。
另外，在把正常可再充电电池或正常电池组的电压数据、电流、电流改变状态、电流改变频率等存储在检测装置的控制部分的情况下，不仅对于检测装置而且对于使用可再充电电池或电池组的设备，可获知用户的操作模式和使用频率。在这种情况下，从通过本发明方法计算的各个可再充电电池的可用容量(当前剩余电量)，参考获知的用户的操作模式和使用频率，通过把计算使用可再充电电池的设备的驱动时间所需要的平均消耗电流或功率数字化成证实这些事实的谷值(vale)，可更准确地检测可再充电电池的可用容量。
此外，在本发明的检测装置中，可提供指示功能装置，用于指示可再充电电池的计算的可存储电容量、计算的可用容量和可存储电容量的计算的损耗率的信息；指示功能装置，用于指示可再充电电池的剩余寿命的判断结果；和指示功能装置，用于指示消耗的功率等的信息。在这种情况下，可把可再充电电池的当前准确状态通知用户。作为这些指示功能装置，这里提到液晶显示器、发声器、如报警蜂鸣器和警示灯的警报器。
图29所示的根据本发明的上述检测装置可通过连接于给定的待查的可再充电电池而被独立地驱动。在图29所示的检测装置中，驱动设备所需电源没有示出。驱动设备的电源可从外部提供。或者，驱动设备的电源可从经调节器连接于设备的待查的可再充电电池提供。
图30是表示本发明的检测装置的另一例子的简图，其中图29所示的检测装置与可再充电电池(2111)组合并被容纳在电池模块(或电池组)中，具有图30所示的这种电路结构。
图30所示的检测装置的电路结构具有电池模块(或电池组)的正端子2112、电池模块的负端子2113(负端子2113还可用作充电负端子)、充电正端子2114、电池电压监视输出端子2115和与要连接的设备的通信机构2116。
通过具有这种通信机构，具有容纳其中的本发明的检测装置的电池模块能通知可再充电电池2111或电池组的内部状态的信息，如剩余容量、寿命等，给连接的设备并且从设备外部得到充电或充电电流改变的信息。
另外，如果必要，在图29所示的情况中的操作之后，可使这个实施例的设备的控制部分执行控制，以防止可再充电电池(2111)被过充电(2117)或过放电(2118)。
此外，可把本发明的检测装置容纳在可再充电电池或电池组的充电器中。在这种情况下，把待查的可再充电电池或待查的电池组设置到电池充电器中，在那里在开始充电之前或在充电操作期间可鉴别可再充电电池的剩余容量。这样，可获知完充足电之前所需的剩余时间并且将得到的结果作为指示或信息通知给外部。还可把可再充电电池的损耗状态或剩余寿命作为指示或信息通知给外部。
另外，本发明的检测装置可容纳在使用可再充电电池的设备中。在这种情况下，对于设备，通过稍微的改变，以连接于设备的可再充电电池或电池组的可用容量和寿命代表的其内部状态可被鉴别开来。还可使设备本体的控制部分具有本发明的检测装置的控制部分的功能。在这种情况下，可省略本发明的检测装置的控制部分。
顺便提及，在本发明的检测装置中，更加有效的方式是在控制部分与温度(T)检测装置、电流(I)检测装置和电压(V)检测装置的每一个之间提供一个串行或并行连接的处理部分，用于处理检测信号波形。尤其，例如，对于温度(T)检测装置、电流(I)检测装置的每一个尤其的输出，提供与控制部分并行连接的差分器(differentiator)，其中通过差分器，从温度(T)检测装置、电流(I)检测装置之一检测到信息信号的改变，接着把该信息通知控制部分。在这种情况下，在控制部分，可检测温度(T)改变和电流(I)改变，而不必要总是观察温度(T)和电流(I)。这种情况使得可下降控制部分的负荷。此外，还有效地提供例如串行连接在电压(V)检测装置与控制部分之间的积分器，其中部分信号处理在控制部分中提前进行。这也使得下降控制部分的负荷。
在本发明的检测装置的上述实施例中，在控制部分的存储器中，要求存储前面得到的对应于待查的可再充电电池的正常可再充电电池的特性数据表或基于正常可再充电电池的所述数据的近似曲线的函数式Voc(Q)，Vd(Q，Id，T)，Vc(Q，Ic，T)，Rd(Q，Id，T)和Rc(Q，Ic，T)。这意味着待查的可再充电电池的内部状态检测可仅在前面得到的对应于待查的可再充电电池的正常可再充电电池的特性数据表或基于正常可再充电电池的所述数据的近似曲线的函数式Voc(Q)，Vd(Q，Id，T)，Vc(Q，Ic，T)，Rd(Q，Id，T)和Rc(Q，Ic，T)被存储在控制部分的存储器中时被执行。
但是，通过使本发明的检测装置具有下面所述功能，可检测不同可再充电电池的内部状态。
即，例如，为实现多种不同的待查的可再充电电池的检测，提供提前在控制部分的存储器中存储前面得到的几种正常可再充电电池的特性数据的数据表或基于所述数据的近似曲线的函数式Voc(Q)，Vd(Q，Id，T)，Vc(Q，Ic，T)，Rd(Q，Id，T)和Rc(Q，Ic，T)。在这种情况下，提供类型选择装置，用于选择适合于检测检测装置中的给定待查的可再充电电池的内部状态的可再充电电池类型。使类型选择装置具有通过无线或射频电信号或光信号的切换输入功能或输入功能。在待查的可再充电电池或具有提供其中的可再充电电池的电池模块(或电池组)有与外部的通信功能的情况下，使检测装置的控制部分具有对应于所述通信功能的通信功能。这样，可鉴别电池类型信息和可再充电电池或电池模块(或电池组)，并选择适合于电池类型的所述数据或所述功能公式。
在前面描述的本发明的检测装置的实施例中，描述了该对端子(2101)、电池电压检测部分(2102)、电池温度检测部分(2103)、电流传感电阻器(2104)和放大器(2105)被单一使用的情况。本发明不限于这个实施例。
图31是表示本发明的检测装置的另一例子的简图，其中，图29所示的检测装置连接于多个可再充电电池，具有图31所示的电路结构。
图31所示的检测装置的电路结构基本上包括用于连接多个(待查的)可再充电电池(n个)与设备本体的多个端子(2301A～2301N，每一个包括一对端子)，分别用于检测可再充电电池之一的一对端子之间的电压(内端子电压)的多个电池电压检测部分(2302A～2302N)、用于分别检测可再充电电池之一的温度的多个电池温度检测部分(2303A～2303N)、用于检测可再充电电池的每一个的充电或放电电流的电流传感电阻器(2304)、放大器(2305)、电阻器1(2306)、电阻器2(2307)、晶体管1(2308)、晶体管2(2309)和控制部分(2310)。电阻器1(2306)、电阻器2(2307)、晶体管1(2308)、晶体管2(2309)一起用于把充电或放电脉冲电流增加到，每个可再充电电池。
端子(2301A～2301N)用于分别容易地并且可靠地把可再充电电池之一电连接与设备本体。电池电压检测部分(2302A～2302N)的每一个用于以高输入阻抗检测可再充电电池的每一个的阳极与阴极之间的内端子电压，其中在每种情况下，检测到的电压的信息从电池电压检测部分输出到控制部分(2310)。每个电池温度检测部分(2303a～2303N)用于通过例如热敏器或热电偶检测每个可再充电电池的温度，其中在每种情况下，检测到的电池温度信息从电池温度检测部分输出到控制部分2310。检测每个可再充电电池的充电或放电电流并通过电流传感电阻器(2304)将其转换为电压信号，把来自电流传感电阻器2104的电压信号输入到放大器2305，其中将电压信号处理为电压信息，并将电压信息输入到控制部分(2310)。包括电阻器1(2306)、电阻器2(2307)、晶体管1(2308)、晶体管2(2309)的脉冲电流增加部分用于把对应于电压信号波形的值的电流从控制部分流向在可再充电电池之间包含电流传感电阻器2304的系统，其中阳极和阴极与端子(2301A～2301N)之一电连接。电压信号波包括矩形波、步进式(stepwise)波或包括这些波的波。
控制部分2310在其内部或外部具有存储器。前面得到的与电连接于端子(2301A～2301N)之一的各个要检查的可再充电电池的类型和种类相同的正常可再充电电池的特性数据表或基于正常可再充电电池的所述数据的近似曲线的函数式Voc(Q)，Vd(Q，Id，T)，Vc(Q，Ic，T)，Rd(Q，Id，T)和Rc(Q，Ic，T)被存储在控制部分(2310)的存储器中，其中Q是正常可再充电电池之一的剩余容量(当前存储的电量)、Voc是所述正常可再充电电池的开路电压，T是所述正常可再充电电池的温度、Id是所述正常可再充电电池的放电电流，Vd是电池进行放电时所述正常可再充电电池的电池电压，Ic是所述正常可再充电电池的充电电流，Vc是电池进行充电时所述正常可再充电电池的电池电压，Rd是电池进行放电时所述正常可再充电电池的内电阻，Rc是电池进行充电时所述正常可再充电电池的内电阻。
在图31所示的带有用于各个分别连接于端子(2301A～2301N)之一的可再充电电池的温度(T)检测装置、电流(I)检测装置、电压(V)检测装置中，通过根据前面所述的检测过程进行检测，可检测每个可再充电电池的内部状态(包括损耗状态、可存储电容量、剩余容量和内电阻)。
在本实施例中，为检测多个(待查的)可再充电电池的温度，提供多个电池温度检测部分(2303A～2303N)。所有电池温度检测部分(2303A～2303N)并非总是使用。例如。在把多个(待查的)可再充电电池安装在大致相同的环境中的情况下，可仅提供几个温度检测部分，并且共享这些温度见部分提供的温度信息。
另外，在本实施例中，通过多个电池电压检测部分(2302A～2302N)，检测对应于电池电压检测部分(2302A～2302N)之一的每个可再充电电池的内端子电压(阳极与阴极之间的电压)，接着输入到控制部分(2310)。在这种情况下，可独立地把电池电压检测部分(2302A～2302N)的输出输入到电路切换装置(包括例如多路复用器)并且根据控制部分(2310)的要求，仅把可再充电电池中选择的一个的电压信息输出到控制部分(2310)。
上面描述了多个可再充电电池串联连接于检测装置的情况。并不限于此。通过提供规定数目的电流检测部分来检测各个并联连接串中可再充电电池的充电或放电电流，本发明的检测装置还可适合于若干(待查的)可再充电电池串联连接和并联连接以具有若干并联连接串的情况，其中在并联串中规定数目的可再充电电池串联连接。
在这种情况下，各个电流检测部分的输出经电流传感电阻器的电流电压转换变为电压信号。因此，基于电流检测部分的输出的电压信号可独立地被输入到电路切换装置(包括例如多路复用器)并且根据控制部分(2310)的要求，仅把可再充电电池中选择的一个的电压信息输出到控制部分(2310)。
上面描述的检测装置的一个原理上的特征是设备基本上具有用于待查的可再充电电池的电池温度(T)检测装置(a)、用于可再充电电池的充电或放电电流(I)检测装置(b)、用于可再充电电池的电池电压(V)检测装置(c)，如果必要还包括用于可再充电电池的脉冲电流增加装置(d)以及存储装置(e)，该存储装置用于存储前面得到的与待查的可再充电电池对应的正常可再充电电池的特性数据表或基于正常可再充电电池的所述数据的近似曲线的函数式Voc(Q)，Vd(Q，Id，T)，Vc(Q，Ic，T)，Rd(Q，Id，T)和Rc(Q，Ic，T)，其中从存储在所述存储装置(e)中的所述基本数据或所述函数式以及从电池温度(T)检测装置(a)、充电或放电电流(I)检测装置(b)、电池电压(V)检测装置(c)得到的信息，检测待查的可再充电电池的内部状态。
在上面的函数式中，Voc是正常可再充电电池的开路电压，T是正常可再充电电池的温度、Id是正常可再充电电池的放电电流，Vd是电池进行放电时正常可再充电电池的电池电压，Ic是正常可再充电电池的充电电流，Vc是电池进行充电时正常可再充电电池的电池电压，Rd是电池进行放电时正常可再充电电池的内电阻，Rc是电池进行充电时正常可再充电电池的内电阻。
在带有必不可少的这种硬件的本发明的检测装置中，通过输入用于实施本发明的检测方法的规定的程序来检测待查的可再充电电池的内部状态并输入前面得到的与待查的可再充电电池对应的正常可再充电电池的特性数据表或基于正常可再充电电池的所述数据的近似曲线的函数式Voc(Q)，Vd(Q，Id，T)，Vc(Q，Ic，T)，Rd(Q，Id，T)和Rc(Q，Ic，T)，可实践本发明的检测方法。从而，具有安装其中的规定控制程序的存储媒体是本发明的一个实施例。
下面描述这个存储媒体。
例如，通常连接可再充电电池的便携型个人计算机具有主要用于主体操作的主控制部分和主要用于与外围设备进行交换的子控制部分。在子控制部分中，在很多情况下，安装在或连接于主体的可再充电电池(或电池组(模块))的内端子电压(阳极和阴极之间的电压)和温度可被监测。在可再充电电池连接于主体时，监测在系统中流动的电流的状态。在得到监测信息的子控制部分中，通过输入本发明的控制程序和前面得到的与个人计算机中的所述可再充电电池对应的正常可再充电电池的特性数据表或基于正常可再充电电池的所述数据的近似曲线的函数式Voc(Q)，Vd(Q，Id，T，Vc(Q，Ic，T)，Rd(Q，Id，T)和Rc(Q，Ic，T)，个人计算机中的可再充电电池的内部状态可被检测。在这种情况下，可把所述控制程序、所述数据表或所述函数式输入到主控制部分中。
前述的个人计算机不提供本发明的这种脉冲电流增加装置。一访问例如正使用的硬件或外围设备，就改变计算机中的消耗电流以引起可再充电电池的放电电流改变。放电电流的改变被视为落在前面所述的待查的可再充电电池的放电电流通过脉冲电流增加装置来改变以检测电池的内部状态的情况中。
对硬盘或外围设备的访问在主控制部分或子控制部分的要求基础上执行。这样，在输入本发明的控制程序的主控制部分或子控制部分中，提前识别出访问硬盘或外围设备的事件的发生。
连接可再充电电池的设备中可再充电电池的放电电流的这种改变不仅在个人计算机中而且在其他设备中也会发生。例如，当使用可再充电电池的蜂窝电话处于发射状态时、使用可再充电电池等的数码相机用于曝光(flash)操作等时也会发生。因此，通过得知这种设备的消耗电流改变来检测其中使用的可再充电电池的放电电流的改变，可进行内部状态的检测(包括损耗状态、可存储电容量、剩余容量和内电阻)。此外，检测到的内部状态信息还在应用本发明的设备中已经存在的规定的部分表示。
如前所述，本发明的检测方法使得甚至在可再充电电池处于充电状态、放电状态或不执行充电或放电的中止状态或者可再充电电池是损耗的、其可存储电容量被下降或其内电阻被升高的可再充电电池时都能够精确地计算给定待查的可再充电电池的剩余容量(当前存储的电量)。因此，对于使用可再充电电池作为电源的设备，不仅能准确地鉴别设备的剩余驱动时间而且能鉴别可再充电电池的交换时间。这样，通过在这种设备中安装使用根据本发明的用于检测可再充电电池的内部状态的检测方法的检测装置，可把设备的性能和设备中使用的可再充电电池的性能最大化。
作为这种通过安装本发明的检测装置而使其性能被最大化的设备，这里提到例如分别具有信息通信功能的蜂窝电话和个人数字助理、把可再充电电池用作电源的计算机工具，如电动车辆和混合电力汽车。
另外，这里还提到包括其中安装了本发明的检测装置的电池组(其中封装一个可再充电电池或串联或并联连接的多个可再充电电池)的电池模块和安装了本发明的检测装置的充电器。对于这种电池模块，可使电池模块具有与设备进行可再充电电池的内部状态的信息的交换的通信功能。
另外，作为其性能通过安装本发明的检测装置而被提高的另外的设备(或系统)，还提到例如用于检测可再充电电池产品是否良好的设备和功率存储设备。
下面，将参考例子具体描述本发明。应理解这些例子仅是为了图示目的并非旨在限制本发明的范围。
例A[获取正常可再充电电池特性的基本数据]参考图32-34，就开路电压(Voc)对剩余容量(Q)(或可放电容量)的关系Voc(Q)而论，举例描述获取给定正常可再充电电池的数据或函数式的方法，就电池电压(V)与涉及电池温度(T)、电流(I)(在连接正常可再充电电池的系统中流动的)以及剩余容量(Q)的关系V(Q，I，T)和涉及所述T、所述I和所述Q的内电阻(R)的关系R(Q，I，T)而论，举例描述获取所述正常可再充电电池的数据或函数式的方法。
图32是用以下方式对可再充电电池进行充放电时直径为17mm、长度为67mm、额定容量为1300mAh的商用锂离子可再充电电池的充放电特性曲线，横坐标表示时间，纵坐标表示电池电压。即，首先，在最大充电电压4.2V的条件下利用恒定的恒流电压充电方法对可再充电电池充电2.5小时，在保持可再充电电池的温度为25℃的条件下，以1A的充电电流对可再充电电池进行恒流充电直至电池电压达到4.2V，接着进行恒压充电。在该充电操作之后，中止可再充电电池一段预定时间段，此后，对可再充电电池进行放电，其中重复以0.2C(＝0.26A)的放电电流对可再充电电池进行放电15分钟(放电电量相当于可再充电电池额定电容量的5％)然后中止可再充电电池预定时间段的放电周期直至可再充电电池的电池电压达到预定切断电压(2.75V)。
图33是间歇放电操作时电池电压对放电量的关系曲线与每次放电操作后中止时开路电压对放电量的关系曲线，放电量基于对图32所示放电操作时数据的积分。图33中，虚线示出了每次放电操作(间歇放电操作)后中止时可再充电电池的开路电压的探测结果，实线示出了间歇放电操作时可再充电电池的电池电压的探测结果，其中每个尖峰信号部分表示放电操作被中止和可再充电电池被中止时的时间点。
上面积分的放电量表示通过从可再充电电池的额定容量(或可存储电容量)中减去可放电的电量(即，剩余容量)得到的电量。所以，可以理解图33示出了放电(见实线曲线)到剩余容量Q时开路电压Voc(见，虚线曲线)和电池电压Vd的关系。
另外，通过将放电电流(0.2C)变为给定放电电流
重复前面的测量程序。结果，发现在任何情况下，都不改变前面的开路电压Voc对剩余容量Q的关系，不同之处在于电池电压达到前述放电切断电压时剩余容量在每种情况下是不同的。
在该实施例中，通过以这种方式得到的电池特性曲线，读出开路电压对任意剩余容量从而得到离散数据，在离散数据基础上，准备开路电压Voc对剩余容量Q的关系的数据库(数据表)。此外，从数据库中，是关于所述数据库的近似曲线的函数式Voc(Q)。
图34是在可再充电电池温度保持在25℃的条件下以0.1C(＝0.13A)，0.2C(＝0.26A)，0.5C(＝0.65A)、1.0C(＝1.3A)，1.5C(＝1.95A)，和2.0C(＝2.6A)各个放电电流对可再充电电池放电时，直径为17mm、长度为67mm、额定容量为1300mAh的商用锂离子可再充电电池的放电特性曲线。在图34中，横坐标表示积分的放电量，纵坐标表示电池电压。积分的放电电路表示通过从可再充电电池的额定容量(或可存储电容量)中减去可放电的电量(即，剩余容量)得到的电量。在图34中，在每种情况下以规定放电电流对可再充电电池进行放电之前，在最大充电电压4.2V的条件下利用恒定的恒流电压充电方法对可再充电电池充电2.5小时，在保持可再充电电池的温度为25℃的条件下，以1A的充电电流对可再充电电池进行恒流充电直至电池电压达到4.2V，接着进行恒压充电，从而使可再充电电池处于充足电状态。此后，使可再充电电池中止规定的时间段，此后，对可再充电电池进行放电操作。
将每个充电电流下的电池特性曲线表达为关于该曲线的近似曲线的函数。
另外，在作为其中安装了可再充电电池的仪器的操作环境的各个温度-20℃、-10℃、0℃、40℃和50℃下，与上面一样得到与放电操作时的电池特性有关的数据。通过根据所述离散数据得到的电池特性曲线，读出开路电压和电池电压对任意剩余容量，准备放电操作时电池电压Vd和内电阻Rd对剩余容量Q的关系的数据库(数据表)。此外，从数据库，函数式Vd(Q，Id，T)和Rd(Q，Id，T)分别表示了与所述数据库有关的近似曲线。
在作为在上面针对锂离子可再充电电池(直径为17mm、长度为67mm、额定容量为1300mAh)得到的前面的数据表例子的表1中，示出了放电操作时开路电压Voc(V)对剩余容量Q[Ah]的关系以及放电操作时当电池温度为25℃时在每个恒定电流Id(＝0.13A，0.26A，0.65A，1.3A，1.95A，和2.6A)处电池电压Vd(V)对剩余容量Q[Ah]的关系。
作为剩余容量或积分放电量函数的开路电压开路电压Voc可看作仅由剩余容量Q决定的函数。在这方面，代替前面数据表的是，可以将开路电压Voc表示成例如如下所述的剩余容量Q的函数。
Voc(Q)＝Pn×Qn+Pn-1×Qn-1+Pn-2×Qn-2+......+P1×Q1+P0×Q0(根据可再充电电池的种类、类型、额定容量等，Pn-Po是不同的常数)下面描述得到的开路电压Voc对剩余容量Q的关系Voc(Q)的近似曲线的函数式的一个实际例子。
当将可再充电电池的可存储容量(额定容量)作成C时、将在特定时间点处所述电池的剩余容量作成Q时，可以将积分的放电量表达成(C-Q)。在该实施例中，假设开路电压Voc是积分放电量(C-Q)的12维多项式。在针对锂离子可再充电电池(直径为17mm、长度为67mm、额定容量为1300mAh)得到的关于开路电压Voc和积分放电量(C-Q)的基础数据的基础上，计算出开路电压Voc对剩余容量Q的函数式。这里，作为可再充电电池的额定容量，C的值是1.3Ah。剩余容量Q能取的范围是0≤Q≤C。计算出的开路电压Voc对剩余容量Q的函数式如下。
Voc(Q)＝-661.900042980173225×(C-Q)12+4678.290484010105502×(C-Q)11-14335.21335398782685×(C-Q)10+24914.67028729754384×(C-Q)9-26969.20124879933792×(C-Q)8+18786.93847206758073×(C-Q)7-8401.942857432433812×(C-Q)6+2331.619009308063141×(C-Q)5-370.18004193870911×(C-Q)4+26.914989189437676×(C-Q)3+0.445460210498741×(C-Q)2-0.883133725562348×(C-Q)+4.188863096991684作为剩余容量或积分的放电量的函数的内电阻当电池处于放电操作中时，放电电池的放电电流Id、开路电压Voc、电池电压Vd和内电阻Rd之间的关系可以表达成Vd＝Voc-Id×Rd。当电池处于充电操作中时，可再充电电池的充电电流Ic、开路电压Voc、电池电压Vc和内电阻Rd之间的关系可表达成Vc＝Voc+Ic×Rc。此外，可以将内电阻看成电池温度的函数。在这方面，电池电压V对剩余容量Q的关系和内电阻R对剩余容量Q的关系可以分别表达成V(Q，I，T)的近似曲线和R(Q，I，T)的近似曲线，其中所述V(Q，I，T)是电池电压V关于剩余容量Q、电流I和电池温度T的函数，所述R(Q，I，T)是内电阻R关于剩余容量Q、电流I和电池温度T的函数。
现在，当将可再充电电池的电池温度作为T时，可再充电电池的放电电流作为I，可再充电电池的可存储电容量(额定容量)作为C，在特定时间处的可再充电电池的剩余容量作为Q，可以将可再充电电池的积分放电量表达成(C-Q)。
在这方面，放电操作时涉及与剩余容量有关的内电阻Rd的关系公式Rd(Q，I，T)可以表达为例如涉及以下所述的剩余容量或放电量的n-维的函数式。在这种情况下，剩余容量Q的可取范围是0≤Q≤C。
Rd(Q，I，T)＝Fn×(C-Q)n+Fn-1×(C-Q)n-1+Fn-2×(C-Q)n-2+......+F1×(C-Q)1+F0×(C-Q)0(其中可以Fn-F0中每一个表达成函数式Fn＝Gn(T)×Hn(I)或Fn＝Gn(T)+Hn(I)，Gn(T)是电池温度T的函数，Hn(I)是电流的函数)或者，将所述Fn至所述F0作成以下样子Fn＝Kn.m×Im+Kn.m-1×Im-1+Kn.m-2×Im-2......+Kn.1×I1+Kn.0×I0Fn-1＝Kn-1.m×Im+Kn-1.m-1×Im-1+Kn-1.m-2×Im-2......+Kn-1.1×I1+Kn-1.0×I0……F0＝K0.m×Im+K0.m-1×Im-1+K0.m-2×Im-2......+K0.1×I1+K0.0×I0Kn.m至K0.m、Kn.m-1至K0.m-1......K0.m至K0.0的每一个可以分别表达成电池温度T的函数。
作为得到前面函数式的一个实际例子，下面，示出了一个例子，其中，针对直径为17mm、长度为67mm、额定容量为1300mAh的锂离子可再充电电池，示出了通过对可再充电电池如前面描述的那样进行充电和放电得到的关于与剩余容量Q(或积分放电量)、放电电流(I)和电池温度(T)有关的内电阻(Rd)的基本数据，所述基本数据用Rd(Q，I，T)的近似曲线的函数式表达。在该实施例中，假设内电阻Rd可以用积分放电量(C-Q)的12维多项式表达[C是上述可再充电电池的额定容量(1300mAh＝1.3Ah)]，计算出能适合与内电阻有关的基本数据的函数式。下面描述放电操作时计算出的内电阻Rd(Q，I，T)的函数式。
Rd(Q，I，T)＝F12×(C-Q)12+F11×(C-Q)11+F10×(C-Q)10+····+F1×(C-Q)1+F0×(C-Q)0这里，系数F12-F0可以分别用下面的电流值(I)的五维多项式表达。
F12＝K12.5×I5+K12.4×I4+K12.3×I3+K12.2×I2+K12.1×I1+K12.0×I0F11＝K11.5×I5+K11.4×I4+K11.3×I3+K11.2×I2+K11.1×I1+K11.0×I0····F0＝K0.5×I5+K0.4×I4+K0.3×I3+K0.2×I2+K0.1×I1+K0.0×I0而且系数K0.0至K12.5能够分别由电池温度(T)的下面的四维多项式表达。
3766345.644136840012×T2+709567942.1204522848×T-5.001923236648273e+10K8.0＝12.033631252687844×T4-13677.64824440043594×T3+5818483.242671614513×T2-1.097858196917345e+9×T+7.751905044076741e+10K9.0＝-12.238187331253075×T4+13925.33526539518061×T3-5930710.459638201632×T2+1.120421761057557e+9×T-7.921808331037033e+10K10.0＝7.893435909900529×T4-8989.98957545310077×T3+3832542.024125073105×T2-724796162.165166378×T+5.130331180844828e+10K11.0＝-2.925896962983863×T4+3335.077681152527475×T3-1423000.113370831124×T2+269356095.2803371549×T-1.908424205759282e+10K12.0＝0.474786593515207×T4-541.575826871208278×T3+231252.3383636772924×T2-43807985.50071253628×T+3.106470547152108e+9K0.1＝0.000002810514762×T4-0.002898202547079×T3+1.105541936798752×T2-184.521855864246987×T+11343K1.1＝0.000551705428643872×T4-0.618741510687609×T3+259.586933909031927×T2-48283.85493898519053×T+3359573.6900693262K2.1＝-0.0195475060621×T4+22.088617721865582×T3-9341.226422357953197×T2+1752157.602624612628×T-122996540.8737580031
K3.1＝0.325763020172631×T4-369.724916377202248×T3+157069.7521357303194×T2-29601894.0842731744×T+2.088209856891993e+9K4.1＝-2.908705926352533×T4+3309.493716794020656×T3-1409607.063310474623×T2+266370644.6106990278×T-1.884257213245936e+10K5.1＝15.522568640313624×T4-17689.339928652651×T3+7546667.398559059016×T2-1.428474185012642e+9×T+1.012224248948845e+11K6.1＝-52.917599424765683×T4+60369.46012100671942×T3-25783514.46398825198×T2+4.88600354697663e+9×T-3.46629897478479e+11K7.1＝119.343894918586244×T4-136256.5889387205825×T3+58241129.37237557024×T2-1.104580399434835e+10×T+7.84285673315848e+11K8.1＝-180.13279743136772×T4+205783.2935366885795×T3-88013024.84585164488×T2+1.670262265534591e+10×T-1.186691748976397e+12K9.1＝179.977612805760856×T4-205704.7138883229345×T3+88022247.56138792634×T2-1.671265663160231e+10×T+1.188005733152792e+12K10.1＝-114.22103353999718×T4+130600.7620928548568×T3-55907464.3364872858×T2+1.061943998671068e+10×T-7.551911324552615e+11K11.1＝41.695827710871889×T4-47691.58228996800608×T3+20422870.60793861002×T2-3.880626435474761e+9×T+2.760661086077543e+11K12.1＝-6.666496484950264×T4+7627.427708115624228×T3-3267274.46735554561×T2+621019135.6699528694×T-4.419293458561603e+10K0.2＝-0.0000149877533689156×T4+0.016264765981062×T3-6.586433677933296×T2+1179.630127694138537×T-78854.88604895926256K1.2＝-0.001671225994427×T4+1.877401817058471×T3-789.07213084094451×T2+147061.7484517464472×T-10255014.040370674804K2.2＝0.050857806024981×T4-57.421146649059438×T3+24263.23108479666916×T2-4547478.023707655258×T+318979066.9375175238K3.2＝-0.767138695737053×T4+869.501589442514955×T3-368895.5433750267257×T2+69431079.11021871865×T-4.891503969447994e+9K4.2＝6.458605207522703×T4-7339.346130055530012×T3+3122145.968177304138×T2-589259323.2726836204×T+4.163276005699007e+10K5.2＝-33.210693487729266×T4+37806.52151914418209×T3-16112231.32226052508×T2+3.046667102485437e+9×T-2.156707719286414e+11K6.2＝110.41654910551955×T4-125855.3597195415496×T3+53705964.79313132912×T2-1.0168738968952e+10×T+7.208109075952678e+11K7.2＝-244.609733706370236×T4+279071.9859447662602×T3-119200855.458073914×T2+2.259145651305348e+10×T-1.602974000459222e+12K8.2＝364.280446611480329×T4-415899.7378741699504×T3+177773139.5446700454×T2-3.37170978830763e+10×T+2.394178279874176e+12K9.2＝-360.133009104473672×T4+411398.5785509308916×T3-175950132.9841732085×T2+3.339073499857018e+10×T-2.372399659849292e+12K10.2＝226.571828904114568×T4-258946.2668825854489×T3+110800467.2156397104×T2-2.103706218735303e+10×T+1.495396594538536e+12K11.2＝-82.097460356641946×T4+93865.67427578115894×T3-40180264.4568978697×T2+7.631883991534069e+9×T-5.427255754183317e+11K12.2＝13.041315019963541×T4-14915.89122739454251×T3+6387139.428232744336×T2-1.213605887380284e+9×T+8.633362065024582e+10K0.3＝0.0000251678427397413×T4-0.027749417567646×T3+11.431003896028034×T2-2085.159978444959506×T+142128.8166474564059K1.3＝0.001751449385998×T4-1.965532828562073×T3+825.198818901071149×T2-153608.5966555425257×T+10697382.97613775916
K2.3＝-0.045992909613442×T4+51.765049403509529×T3-21800.6951406261469×T2+4071656.867690694518×T-284551801.1211410761K3.3＝0.609139955562425×T4-687.607714664136665×T3+290488.4805661713472×T2-54432601.20337542892×T+3.817251073175302e+9K4.3＝-4.654946445586634×T4+5267.515010680999694×T3-2231088.309676257428×T2+419202946.5956563354×T-2.948124603910822e+10K5.3＝22.286869517195672×T4-25270.05467747936928×T3+10725593.31009998918×T2-2.019626285390959e+9×T+1.423544581998099e+11K6.3＝-70.273845850297775×T4+79808.32413277083833×T3-33930159.44685647637×T2+6.400054181017841e+9×T-4.51914538369342e+11K7.3＝149.601386715460876×T4-170118.3903450048529×T3+72421280.32549875974×T2-1.367911124421202e+10×T+9.672544733460782e+11K8.3＝-216.080536475273817×T4+245972.965744795074×T3-104825836.75099624693×T2+1.982151737409837e+10×T-1.403160810753543e+12K9.3＝208.528016714157587×T4-237582.0518041840696×T3+101339354.76017145813×T2-1.917950228946529e+10×T+1.358957382793612e+12K10.3＝-128.648630272366432×T4+146680.9468983050902×T3-62612523.06659654528×T2+1.185900191909874e+10×T-8.409099766116382e+11K11.3＝45.862214041144405×T4-52323.81826514477143×T3+22349358.16426483542×T2-4.235780194080044e+9×T+3.005522361710247e+11K12.3＝-7.185307946068086×T4+8202.238421019834277×T3-3505436.076118038502×T2+664747740.961967349×T-4.719465114689993e+10K0.4＝-0.0000192255394011085×T4+0.021451855148696×T3-8.949177062086774×T2+1654.341424624854653×T-114347.8315392331278K1.4＝-0.000816454884929378×T4+0.915963370235589×T3-384.394885101222144×T2+71516.78036990862165×T-4977237.941760426387K2.4＝0.018665516848548×T4-20.945499132537545×T3+8792.787151743495997×T2-1636507.520356033929×T+113940643.510729596K3.4＝-0.208551404290907×T4+234.064252746103051×T3-98280.91590542987979×T2+18297020.93438888714×T-1.274317674892173e+9K4.4＝1.339574048511812×T4-1503.615180965887021×T3+631459.032932954724×T2-117585216.0713095963×T+8.191520568488794e+9K5.4＝-5.41634189133107×T4+6080.279572206331977×T3-2553905.465719996486×T2+475671351.9166372418×T-3.314607225791437e+10K6.4＝14.554042749470186×T4-16340.35331930969369×T3+6864766.807159300894×T2-1.278884505325829e+9×T+8.91410026807912e+10K7.4＝-26.702810592234627×T4+29985.37313494967748×T3-12599908.78297643736×T2+2.347923449255732e+9×T-1.637030338813723e+11K8.4＝33.616003692593779×T4-37755.79519816931134×T3+15868689.48295781203×T2-2.957814271722582e+9×T+2.062859919415767e+11K9.4＝-28.549327238622432×T4+32071.84076537256988×T3-13482853.98914256319×T2+2.513751298973701e+9×T-1.753644153967844e+11K10.4＝15.615889964970963×T4-17546.34309475550617×T3+7378066.55368669983×T2-1.375903085110361e+9×T+9.601048284484978e+10K11.4＝-4.961400910069002×T4+5575.897482064596261×T3-2345115.56629166659×T2+437428445.089415431×T-3.053090860965102e+10K12.4＝0.695014380923983×T4-781.253406883600064×T3+328646.8735752489884×T2-61314347.82639360428×T+4.280426730538583e+9K0.5＝0.0000055685857458958×T4-0.006269943903778×T3+2.640726168426087×T2-493.072682310015125×T+34439.01298486242012
K1.5＝0.000161459388938338×T4-0.181685886575457×T3+76.48491361543168×T2-14275.91988238808517×T+996832.7974418463418K2.5＝-0.003644982089995×T4+4.101798825788432×T3-1726.917806184043457×T2+322373.2470881768968×T-22513770.08513562009K3.5＝0.040176201294742×T4-45.2111990768366×T3+19035.3292236953348×T2-3553687.279590429272×T+248205168.0678731203K4.5＝-0.252724149200711×T4+284.364088978607867×T3-119717.74444384659×T2+22349178.49348734319×T-1.5609506067017e+9K5.5＝0.99321211747314×T4-1117.34604256486864×T3+470334.9616640359164×T2-87793226.38023105264×T+6.13128593721498e+92117431.804731178563×T2-394939977.4744403362×T+2.756315841920568e+10K10.5＝-2.35745032434141×T4+2648.891592185625086×T3-1113825.013085700106×T2+207708652.5919890404×T-1.449351552776621e+10K11.5＝0.722700953370907×T4-811.891530954773657×T3+341327.5026830868446×T2-63640350.16188571602×T+4.439957102906778e+9K12.5＝-0.098012110608512×T4+110.090753050316849×T3-46276.03871921345126×T2+8626818.395340621472×T-601771718.735604167在上述函数式中，常数项中的“e+9”“e+10”，“e+11”和“e+12”分别表示“×109”“×1010”“×1011”和“×1012”
如上所述，在该实施例中，涉及内电阻Rd(Q，I，T)的近似曲线的函数式首先由剩余容量Q的十二维多项式表示[整数放电量]，然后由关于十二维多项式中系数的电流值I的五维多项式表示，最后由关于五维多项式中系数的电池温度T的四维多项式表示。
应当理解，本发明不限于要获得的这些多项式的维数和这些多项式的阶数。此外，表示可再充电电池的基本数据的上述函数式不限于这种n维多项式。
待查可再充电电池的剩余容量的检测例1在这个例子中，作为待查的可再充电电池(即，待查可再充电电池)，提供三个分别处于中止状态而不进行充电或放电的直径为17mm、长度为67mm、额定容量为1300mAh的商用锂离子可再充电电池(作为例1，例2和例3)。根据本发明的检测方法针对它们的内部状态检测这三个待查可再充电电池。
在例子A中，对于对应于三个待查可再充电电池(例1-例3)中的每一个的正常商用锂离子可再充电电池(直径为17mm、长度为67mm、额定容量为1300mAh)，获取剩余容量(Q)和开路电压(Voc)的关系的与特性相关的基本数据以及基于所述基本数据的函数式Voc(Q)和Q(Voc)。
参考以上与特性相关的基本数据或以上用于相应正常可再充电电池的函数式Voc(Q)和Q(Voc)并根据本发明的检测方法的图3所示的判断程序，对例1-3进行判断。结果，发现例1-3不短路，是正常的。
接着，三个待查可再充电电池(例1-3)中的每一个都用以下方式进行充放电。即，用恒定恒流电压充电方法在最大充电电压4.2V的条件下对每个待查可再充电电池充电2.5小时，在保持可再充电电池的温度为25℃的条件下，以1A的充电电流对可再充电电池进行恒流充电直至电池电压达到4.2V，接着进行恒压充电，从而使可再充电电池处于充足电状态。此后，使可再充电电池中止规定的时间段，此后，以0.2C(＝0.26A)的放电电流对可再充电电池进行放电以释放对应于额定容量的规定百分比(例1为20％，例2为50％，例3为80％)的电量。在这种情况下，例1-3的剩余容量必须分别是额定容量的20％，50％，80％。
接着，对于例1-3中的每一个，以下列方式检测其剩余容量的值。首先，测量放电操作之后例1-3中的每一个的开路电压(Voc)。参考上述剩余容量(Q)和开路电压(Voc)以及测出的开路电压的关系Q(Voc)，检测例1-3中的每一个的剩余容量的值。之后，以恒定放电电流0.2C(＝0.26A)对例1-3中的每一个放电，为了确认所检测的剩余容量值是正确的，测量放电量(被释放的电量)。
以上得到的测出的开路电压值、检测出的剩余容量值和测量出的例1-3的放电量值见表2。
另外，利用能得到百分比(％)的等式[(检测出的剩余容量-放电量)/额定容量×100]作为测出的开路电压值、检测出的剩余容量值(根据本发明的检测方法得到的)和测量出的放电量的状态的检测精确率，得到例1-3中每个例子的精确率。得到的结果见表2。
从表2的结果可见，可以理解例1-3的检测精确率在明显的精度上彼此是一致的。特别地，检测精确率的值表示被检测的量和被测量的量之间的误差很小，小于电池额定容量的1％，所以，检测准确度很高。
例2在这个例子中，至于待查可再充电电池，提供三个在不进行充电或放电的情况下分别处于中止状态的直径为17mm、长度为67mm、额定容量为1300mAh的商用锂离子可再充电电池(作为例1，例2和例3)。根据本发明的检测方法针对它们的内部状态检测这三个待查可再充电电池。
在例子A中，对于对应于三个待查可再充电电池(例1-例3)中的每一个的正常商用锂离子可再充电电池(直径为17mm、长度为67mm、额定容量为1300mAh)，获取剩余容量(Q)和开路电压(Voc)的关系与特性相关的基本数据以及基于所述基本数据的函数式Voc(Q)和Q(Voc)。
根据图6所示的程序，对三个待查可再充电电池(例1-3)中的每一个0.2C(＝0.26A)的放电电流进行放电，接着以0.2C(＝0.26A)的充电电流进行恒流充电，当在充放电库仑效率的基础上充电量变成额定容量的规定百分比时(例1为20％，例2为50％，例3为80％)，此时施加充电脉冲以测量待查可再充电电池的电池电压和开路电压。接着，参考与特性相关的基本数据或用于相对应的正常可再充电电池的函数式Voc(Q)和Q(Voc)并根据本发明检测方法的图6的表所示的程序，发现例1-3不短路，是正常的，检测待查可再充电电池的剩余容量。以这种方式，检测从事充电操作的三个待查可再充电电池(例1-3)中的每一个的剩余容量值。在充电操作终止之后，以恒定放电电流0.2C(＝0.26A)对例1-3中的每一个进行放电，测量放电量(释放的电量)以便确认测出的剩余容量值是正确的。
以上得到的例1-3的测出的开路电压值、检测出的剩余容量值和测量出的放电量值如表3所示。
另外，象例1一样，用等式[(检测出的剩余容量-放电量)/额定容量×100]，得到例1-3中的每一个的检测精确率(％)。得到的结果见表3。
从表3所示的结果，可以理解例1-3的检测精确率在明显的精度上彼此是一致的。特别地，检测精确率的值表示被检测的量和被测量的量之间的误差很小，小于电池额定容量的1％，所以，检测准确度很高。
例3在这个例子中，至于待查可再充电电池，提供九个分别处于中止状态而不进行充电或放电的直径为17mm、长度为67mm、额定容量为1300mAh的商用锂离子可再充电电池。根据本发明的检测方法针对它们的内部状态检测这九个待查可再充电电池。
在例A中，对于对应于九个待查可再充电电池中的每一个的正常商用锂离子可再充电电池(直径为17mm、长度为67mm、额定容量为1300mAh)，获取电池温度(T)、放电电流(Id)、电池电压(Vd)和放电操作时正常可再充电电池的剩余容量(Q)之间的关系的与特性相关的基本数据以及基于所述基本数据的函数式Vd(Q，Id，T)和Q(Vd，Id，T)。
在保持可再充电电池的温度为25℃的条件下，以0.2C(＝0.26A)的充电电流对九个待查可再充电电池中的每一个可再充电电池进行充电，在那里，可再充电电池被充足电的。将由此充足电的九个待查可再充电电池分成三组(1)-(3)，每组包含三个待查可再充电电池。此后，如下所述，分别对组(1)-(3)每一组的三个待查可再充电电池恒流放电，参考上述相应的正常可再充电电池的与特性相关的基本数据或上述函数式Vd(Q，Id，T)或Q(Vd，Id，T)以及根据图14所示的流程图的程序，发现组(1)-(3)每一组的三个待查可再充电电池是正常的(见图14中的S1006)，接着检测它们的剩余容量(见图14中的S1007)。
特别地，在保持可再充电电池的温度(T)为25℃的条件下，以1.0C(＝1.3A)的恒定放电电流(Id)分别对组(1)的三个待查可再充电电池进行放电。在该放电操作中，对于三个待查可再充电电池中的一个电池，在放电量达到260mAh时，发现可再充电电池是正常的，接着检测剩余容量值，测量电池电压；对于剩下的两个待查可再充电电池中的一个，在放电量达到650mAh时，发现可再充电电池是正常的，接着检测剩余容量值，测量电池电压；对于剩下可再充电电池，在放电量达到1040mAh时，发现可再充电电池是正常的，接着检测剩余容量值，测量电池电压。
在保持可再充电电池的温度(T)为0℃的条件下，以0.2C(＝0.26A)的恒定放电电流(Id)分别对组(2)的三个待查可再充电电池进行放电。在该放电操作中，对于三个待查可再充电电池中的一个电池，在放电量达到260mAh时，发现可再充电电池是正常的，接着检测剩余容量值，测量电池电压；对于剩下的两个待查可再充电电池中的一个，在放电量达到650mAh时，发现可再充电电池是正常的，接着检测剩余容量值，测量电池电压；对于剩下可再充电电池，在放电量达到1040mAh时，发现可再充电电池是正常的，接着检测剩余容量值，测量电池电压。
在保持可再充电电池的温度(T)为40℃的条件下，以0.5C(＝0.65A)的恒定放电电流(Id)分别对组(3)的三个待查可再充电电池进行放电。在该放电操作中，对于三个待查可再充电电池中的一个电池，在放电量达到260mAh时，发现可再充电电池是正常的，接着检测剩余容量值，测量电池电压；对于剩下的两个待查可再充电电池中的一个，在放电量达到650mAh时，发现可再充电电池是正常的，接着检测剩余容量值，测量电池电压；对于剩下可再充电电池，在放电量达到1040mAh时，发现可再充电电池是正常的，接着检测剩余容量值，测量电池电压。
此后，在规定条件下分别对组(1)-(3)每一组的三个待查可再充电电池放电，为了确认测出的剩余容量值是正确的，测量每个可再充电电池的放电量(释放的电量)。
以上得到的九个待查可再充电电池的测量出的电池电压值、检测出的剩余容量值和测量出的放电量值如表4所示。
另外，如例1一样，用等式[(检测出的剩余容量-放电量)/额定容量×100]，得到九个待查可再充电电池中每一个的检测精确率(％)。得到的结果见表4。
从表4所示的结果，可以理解九个待查可再充电电池的检测精确率在明显的精度上彼此是一致的。特别地，检测精确率的值表示被检测的量和测量出的量之间的误差很小，小于电池额定容量的2％，所以，检测准确度很高。
例4在这个例子中，至于待查可再充电电池，提供一个处于中止状态而不进行充电或放电的直径为17mm、长度为67mm、额定容量为1300mAh的商用锂离子可再充电电池。根据本发明的检测方法针对它们的内部状态检测这个待查可再充电电池。
在例A中，对于对应于待查可再充电电池的正常商用锂离子可再充电电池(直径为17mm、长度为67mm、额定容量为1300mAh)，获取电池温度(T)、放电电流(Id)、电池电压(Vd)和放电操作时正常可再充电电池的剩余容量(Q)之间的关系的与特性相关的基本数据以及基于所述基本数据的函数式Vd(Q，Id，T)和Q(Vd，Id，T)。
在检测待查可再充电电池的内部状态之前，对待查可再充电电池进行充电和放电周期程序，一个周期包含步骤(a)用恒定恒流电压充电方法在最大充电电压4.2V的条件下对待查可再充电电池充电2.5小时，其中在保持可再充电电池的温度为25℃的条件下，以1A的充电电流对可再充电电池进行恒流充电直至电池电压达到4.2V，接着进行恒压充电；步骤(b)中止可再充电电池20分钟；步骤(c)以650mA(＝0.5C＝0.65A)的放电电流对可再充电电池进行恒流放电直至电池电压达到2.75V；步骤(d)中止可再充电电池20分钟；将以上步骤重复200次。
以与以上步骤(a)同样的方式对如此持续工作的待查可再充电电池进行充电，接着在保持可再充电电池的温度为25℃的条件下，以0.5C(＝650mA＝0.65A)对其进行放电。在该放电操作期间，随着图14、16和17所示的流程图，使650mA×5秒的放电脉冲电流加倍到恒定放电电流，从而出现四次放电电流变化，在那里测量电池电压，计算递减的可存储电容量的递减系数D和递增的内电阻值，参考上述相应的正常可再充电电池的与特性相关的基本数据或上述函数式Vd(Q，Id，T)或Q(Vd，Id，T)，检测剩余容量值。
此后，以0.2C(＝0.26A)的放电电流对待查可再充电电池进行放电，为了确认测出的剩余容量值是正确的，测量每个可再充电电池的放电量(释放的电量)。
测出的电池电压值和放电电路值见表5所示。在表5中，Vno是放电电流n次改变之前的电池电压值，Vn1是放电电流改变后的电池电压值，是从等式V＝Vn1+(Vn0-Vn1)×e-t/τ，In0是其n次改变之前的放电电流值，In1是其n次改变后的的放电电流值。
以上得到的计算出的递减系数D、计算出的内电阻值和检测出的剩余容量值和测量出的放电量值如表6所示。
表6中示出的递增的内电阻值是通过假设能由R’＝a×R+b表达计算出的一个值(其中R是待查可再充电电池正常是的内电阻，a和b都是常数)。
另外，如例1一样，用等式[(检测出的剩余容量-放电量)/额定容量×100]，得到待查可再充电电池的检测精确率(％)。得到的结果见表6。
从表6所示的结果，发现在额定容量的约3.5％的误差范围内计算出的剩余容量与实际剩余容量一致。
还发现，根据本发明的检测方法，甚至对于性能已经变坏的待查可再充电电池，也能高精度地检测剩余容量。
另外，在这个例子中，将放电电流的改变次数作成计算剩余容量所需的最小数(4次)。但是，即使在改变次数增加时，也能高精度地计算剩余容量。
例5在这个例子中，除了取代了三个待查锂离子可再充电电池之外重复例1的程序，提供三个分别处于中止状态而不进行充电或放电的AA-尺寸、额定容量为1550mAh的商用镍金属氢可再充电电池(作为例1，例2和例3)。
另外，对于对应于三个待查可再充电电池(例1-例3)中的每一个的AA-尺寸、额定容量为1550mAh的正常商用镍氢可充电产品，以与例A相同的方式，获取剩余容量(Q)和开路电压(Voc)的关系的与特性相关的基本数据以及基于所述基本数据的函数式Voc(Q)和Q(Voc)。
参考以上与特性相关的基本数据或以上用于相应正常可再充电电池的函数式Voc(Q)和Q(Voc)并根据本发明的检测方法的图3所示的判断程序，对例1-3进行判断。结果，发现例1-3不短路，是正常的。
接着，三个待查可再充电电池(例1-3)中的每一个都用以下方式进行充放电。即，用310mA的恒定充电电流对每个待查可再充电电池充电7.5小时，从而使可再充电电池充足电。此后，使可再充电电池中止规定的时间段，此后，以0.2C(＝310mA)的放电电流对可再充电电池进行放电，释放对应于额定容量的规定百分比(例1为20％，例2为50％，例3为80％)的电量。在这种情况下，例1-3的剩余容量必须分别是额定容量的20％，50％，80％。
接着，对于例1-3中的每一个，以下列方式根据图3所示的流程图的程序检测其剩余容量的值。首先，测量放电操作之后例1-3中的每一个的开路电压(Voc)。参考上述剩余容量(Q)和开路电压(Voc)以及测出的开路电压的关系Q(Voc)，检测例1-3中的每一个的剩余容量的值。之后，以恒定放电电流0.2C对例1-3中的每一个放电，为了确认所检测的剩余容量值是正确的，测量放电量(被释放的电量)。
以上得到的测出的开路电压值、检测出的剩余容量值和测量出的例1-3的放电量值见表7。
另外，如例1一样，用等式[(检测出的剩余容量-放电量)/额定容量×100]，得到例1-3中每一个的检测精确率(％)。得到的结果见表7。
从表7所示的结果，可以理解例1-3的检测精确率在明显的精度上彼此是一致的。特别地，检测精确率的值表示被检测的量和测量出的量之间的误差很小，所以，检测准确度很高。
例6在这个例子中，除了取代了九个商用锂离子可再充电电池之外重复例3的程序，提供九个分别处于中止状态而不进行充电或放电的AA-尺寸、额定容量为1550mAh的商用镍金属氢可再充电电池。
根据本发明的检测方法针对它们的内部状态检测这九个待查可再充电电池。
另外，对于对应于九个待查可再充电电池(例1-例9)中的每一个的AA-尺寸、额定容量为1550mAh的正常商用镍氢可充电产品，以与例A相同的方式，获取放电操作时正常可再充电电池的电池温度(T0、放电电流(Id)、电池电压(Vd)和剩余容量(Q)之间的关系的与特性相关的基本数据以及基于所述基本数据的函数式Vd(Q，Id，T)和Q(Vd，Id，T)。
用0.2C的充电电流对九个待查可再充电电池(例1-例9)中的每个充电7.5小时，从而使可再充电电池充足电。将由此充足电的九个待查可再充电电池分成三组(1)-(3)，每组包含三个待查可再充电电池。此后，如下所述，分别对组(1)-(3)每一组的三个待查可再充电电池恒流放电，参考上述相应的正常可再充电电池的与特性相关的基本数据或上述函数式Vd(Q，Id，T)或Q(Vd，Id，T)以及根据图14所示的流程图的程序，发现组(1)-(3)每一组的三个待查可再充电电池是正常的(见图14中的S1006)，接着检测它们的剩余容量(见图14中的S1007)。
特别地，在保持可再充电电池的温度(T)为25℃的条件下，以1.0C的恒定放电电流(Id)分别对组(1)的三个待查可再充电电池进行放电。在该放电操作中，对于三个待查可再充电电池中的一个电池，在放电量达到310mAh时，发现可再充电电池是正常的，接着检测剩余容量值，测量电池电压；对于剩下的两个待查可再充电电池中的一个，在放电量达到775mAh时，发现可再充电电池是正常的，接着检测剩余容量值，测量电池电压；对于剩下可再充电电池，在放电量达到1240mAh时，发现可再充电电池是正常的，接着检测剩余容量值，测量电池电压。
在保持可再充电电池的温度(T)为0℃的条件下，以0.2C的恒定放电电流(Id)分别对组(2)的三个待查可再充电电池进行放电。在该放电操作中，对于三个待查可再充电电池中的一个电池，在放电量达到310mAh时，发现可再充电电池是正常的，接着检测剩余容量值，测量电池电压；对于剩下的两个待查可再充电电池中的一个，在放电量达到775mAh时，发现可再充电电池是正常的，接着检测剩余容量值，测量电池电压；对于剩下可再充电电池，在放电量达到1240mAh时，发现可再充电电池是正常的，接着检测剩余容量值，测量电池电压。
在保持可再充电电池的温度(T)为40℃的条件下，以0.5C的恒定放电电流(Id)分别对组(3)的三个待查可再充电电池进行放电。在该放电操作中，对于三个待查可再充电电池中的一个电池，在放电量达到310mAh时，发现可再充电电池是正常的，接着检测剩余容量值，测量电池电压；对于剩下的两个待查可再充电电池中的一个，在放电量达到775mAh时，发现可再充电电池是正常的，接着检测剩余容量值，测量电池电压；对于剩下可再充电电池，在放电量达到1240mAh时，发现可再充电电池是正常的，接着检测剩余容量值，测量电池电压。
此后，在规定条件下分别对组(1)-(3)每一组的三个待查可再充电电池放电，为了确认测出的剩余容量值是正确的，测量每个可再充电电池的放电量(释放的电量)。
以上得到的九个待查可再充电电池的测量出的电池电压值、检测出的剩余容量值和测量出的放电量值如表4所示。
另外，如例1一样，用等式[(检测出的剩余容量-放电量)/额定容量×100]，得到九个待查可再充电电池中每一个的检测精确率(％)。得到的结果见表8。
从表8所示的结果，可以理解九个待查可再充电电池的检测精确率在明显的精度上彼此是一致的。特别地，检测精确率的值表示被检测的量和测量出的量之间的误差很小，小于电池额定容量的2％，所以，检测准确度很高。
从例1-6得到的结果显然，根据检测可再充电电池内部状态的检测方法，对于可再充电电池来说，不管它是处于正常状态还是处于损耗的状态，都能极高精度地检测剩余容量(当前存储的电量)。这种情况可以使人们能检测其中用可再充电电池作为电源的仪器的作用时间。而且，能准确地检测关系到使用寿命的可再充电电池可存储电容量的下降。
另外，本发明可以用于各种电池以便检测它们的内部状态。
表1

表2

表3

表4

表5

表6

表7

表8

权利要求
1.一种检测待查可再充电电池的内部状态的检测方法，所述内部状态包括所述待查可再充电电池的损耗状态、可存储电容量、剩余容量和内电阻，所述检测方法包括(1)一个步骤，其中提供用于所述待查可再充电电池的作为参考可再充电电池的正常可再充电电池的特性的基本数据；以及(2)一个步骤，其中对于待查可再充电电池，测量其电压值和/或电流值，并且将测量的结果与在所述步骤(1)中得到的所述基本数据作比较来判断出(i)待查可再充电电池短路，或者(ii)待查可再充电电池的内电阻升高，或者(iii)待查可再充电电池的可存储电容量下降，或者(iv)待查可再充电电池的可存储电容量下降并且其内电阻升高，或者(v)待查可再充电电池正常。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其中，在所述判断之后，计算待查可再充电电池的剩余容量或其能够操作仪器的可用容量。
3.根据权利要求1所述的检测方法，其中，首先进行判断待查可再充电电池是否短路的判断步骤，接着进行判断待查可再充电电池是否可存储电容量下降，或是否电池的内电阻升高的判断步骤。
4.根据权利要求1所述的检测方法，其中(1)当电池情况落在下列(i)到(iv)中的任何一种情况中时判断待查可再充电电池是短路的(i)中止待查可再充电电池而不进行充电或放电操作时，随着时间的流逝电池开路电压下降的情况；(ii)充电时，待查可再充电电池的电池电压或开路电压的升高比对应于待查可再充电电池的正常可再充电电池的小的情况；(iii)与正常可再充电电池相比，待查可再充电电池的开路电压比正常可再充电电池的小并且放电时待查可再充电电池的电池电压的下降比正常可再充电电池的大的情况；(iv)待查可再充电电池的内电阻比正常可再充电电池的小的情况；(2)当在判断(1)中判断出待查可再充电电池不是短路但落在以下情况(i)到(iii)中任何一种情况中时，判断待查可再充电电池内电阻升高(i)待查可再充电电池的开路电压基本与正常可再充电电池的相同但是充电时前者电池电压的升高大于后者电池电压的升高，(ii)待查可再充电电池的开路电压基本与正常可再充电电池的相同但是放电时前者电池电压的下降大于后者电池电压的下降，以及(iii)待查可再充电电池的内电阻大于正常可再充电电池的内电阻；(3)当在判断(1)中判断出待查可再充电电池不是短路的但落在以下情况(i)到(ii)中任何一种情况中时，判断待查可再充电电池可存储电容量下降(i)充电时待查可再充电电池的电池电压的升高和充电后其开路电压的升高比正常可再充电电池的大，以及(ii)放电时待查可再充电电池的电池电压的下降和放电后其开路电压的下降比待查可再充电电池是短路的情况中的小但大于正常可再充电电池的情况；以及(4)当待查可再充电电池未落在以上判断(1)-(3)中提到的任何一种情况中时，判断它是正常的。
5.根据权利要求1所述的检测方法，其中，所述基本数据包括选自以下(1)-(5)中提到的一个或多个数据或函数式(1)对于正常可再充电电池，通过在所述数据的基础上得到的测量结果或函数式得到开路电压Voc对剩余容量Q的关系Voc(Q)或Q(Voc)的基本数据；(2)对于处于充足电状态的所述正常可再充电电池，在各种电池温度T下并且以各种放电流Id对可再充电电池放电时测量的电池电压Vd、充电暂时中止时测量的开路电压Voc、所述放电电流Id和所述电池温度T之间关系的基本数据或者在所述数据基础上得到的函数式Vd(Voc，Id，T)；以及参考前述数据和前述函数式并且还参考上面(1)中描述的开路电压Voc对剩余容量的关系Voc(Q)的数据或函数式得到的电池电压有关的函数式Vd(Q，Id，T)或Q(Vd，Id，T)的数据或函数式；(3)在上面(2)中，当正常可再充电电池的内电阻作成Rd时，由关系表达式Vd＝Voc-Id×Rd或Rd＝(Voc-Vd)/Id计算出与内电阻有关的基本数据，或者在所述数据的基础上得到的函数式Rd(Voc，Id，T)或Rd(Vd，Id，T)，此外，参考前述数据和前述函数式并且还参考上面(1)中描述的开路电压Voc的关系Voc(Q)的数据或函数式得到的与内电阻有关的函数式Rd(Q，Id，T)或Q(Rd，Id，T)的基本数据或函数式；(4)对于以上正常可再充电电池，当其剩余容量为零时，在各种电池温度T以各种充电电流Ic对可再充电电池充电时测量的电池电压Vc、暂时中止充电时测量的开路电压Voc、所述充电电流Ic和所述电池温度T之间关系的数据或在所述数据基础上得到的函数式Vc(Voc，Ic，T)，此外，参考前述数据和前述函数式并且还参考上面(1)中描述的开路电压Voc的关系Voc(Q)的数据或函数式得到的与电池电压有关的函数式Vc(Q，Ic，T)或Q(Vc，Ic，T)的数据或函数式；(5)在上面(4)中，当把正常可再充电电池内电阻作成Rc时，从关系表达式Vc＝Voc+Ic×Rc或Rc＝(Vc-Voc)/Ic计算出的与内电阻相关的数据，或者在所述数据基础上得到函数式Rc(Voc，Ic，T)，此外，参考前述数据和前述函数式并且还参考上面(1)中描述的开路电压Voc的关系Voc(Q)的数据或函数式得到的与内电阻有关的函数式Rc(Q，Ic，T)或Q(Rc，Ic，T)的数据或函数式。
6.根据权利要求1所述的检测方法，其中，当待查可再充电电池处于中止状态时，测量其开路电压Voc随时间的改变；当Voc的下降率-dVoc/dt大于规定的值Vo时，即-dVoc/dt＞Vo＞0，判断为待查可再充电电池短路，当Voc的上升率为0≤-dVoc/dt≤Vo时，判断为待查可再充电电池不短路。
7.根据权利要求5所述的检测方法，其中，当待查可再充电电池处于中止状态而不进行充放电时，参考关系Q(Voc)的数据或关系表达式，计算所述可再充电电池的剩余容量。
8.根据权利要求5所述的检测方法，其中，当待查可再充电电池处于中止状态而不进行充放电时，通过测量开路电压Voc随时间的改变、从测出的开路电压放电电流值×时间t1的电量q1、以及测量直至所述放电中止时的所述电池持续时的电池电压V以及放电中止后的所述电池的开路电压Voc，判断所述可再充电电池是正常还是损耗。
9.根据权利要求8所述的检测方法，其中，按如下描述完成待查可再充电电池的判断(1)当开路电压Voc的下降率-dVoc/dt大于规定值Vo时，即，-dVoc/dt＞Vo＞0，判断为可再充电电池短路；(2)当待查可再充电电池不对应以上(1)时，参考权利要求5的(1)中提到的开路电压Voc对剩余容量Q的关系Voc(Q)或Q(Voc)这一基本数据，当正常可再充电电池的开路电压为Voc0时估计剩余容量Q0＝Q(Voc0)，在从Q0放电电量q1后并且正常可再充电电池的开路电压Voc(Q0-q1)与测出的待查可再充电电池的开路电压Voc1之差为f0≤[Voc(Q0-q1)-Voc1]≤f1，其中f0＜0＜f1时，估计正常可再充电电池的开路电压Voc＝Voc(Q0-q1)，这个范围是作为产品的正常可再充电电池的特性的可容许的变化范围，把待查可再充电电池判断为可存储电容量没有减少，并且，假设当待查可再充电电池在放电开始时在初始阶段待查可再充电电池的电池电压的瞬时特性以下面等式表达V＝V1+(Voc0-V1)×e-t/τ，其中V为电池电压，t为放电时间，V1为放电时间外延到无限大时电池的电池电压，τ为电池内电阻等确定的时间常数，根据对测量的放电时间的电池电压V并根据所述等式，计算当以放电电流I1从开路电压Voc0开始放电时的时间常数τ和电池电压V1，当待查可再充电电池的内电阻作为R1时，得到等式V1＝Voc0-I1×R1或等式R1＝(Voc0-V1)/I1；根据该等式，估计待查可再充电电池的内电阻R1，将待查可再充电电池的内电阻R1与从权利要求5的(3)中提到的函数式Rd(Voc，Id，T)或Rd(Q0，Id，T)得到的正常可再充电电池的内电阻Rd(Voc0，I1，T)或Rd(Q0，I1，T)相比较，执行如下判断(i)当待查可再充电电池的内电阻R1基本上为正常可再充电电池的内电阻Rd(Voc0，I1，T)或Rd(Q0，I1，T)时，换言之，当待查可再充电电池的内电阻R1落在作为产品的正常可再充电电池r1≤[R1-Rd(Q0，I1，T)]≤r2，其中r1＜0＜r2这一容许变化范围中时，判断待查可再充电电池正常，以及(ii)当待查可再充电电池的内电阻R1落在[R1-Rd(Q0，I1，T)]＞r2的变化范围中时，其中0＜r2，判断待查可再充电电池的内电阻升高；以及(3)当待查可再充电电池不对应于以上(1)且正常可再充电电池的开路电压Voc(Q0-q1)与待查可再充电电池的测量开路电压Voc1之差在[Voc(Q0-q1)-Voc1]＞f1范围内时，其中0＜f1，把待查可再充电电池判断为可存储电容量减少。
10.根据权利要求9所述的检测方法，其中，在权利要求9的判断(2)-(ii)中，当判断待查可再充电电池内电阻增大时，对于待查可再充电电池，从开路电压Voc1放电电流I2×时间t2的电量q2，测量直到放电操作终止的电池电压持续时间和放电操作终止后的开路电压Voc2，然后假设放电操作开始的初始阶段待查可再充电电池的电池电压的瞬时特性以等式V＝V2+(Voc1-V2)×e-t/τ表达，其中V是电池电压，t是放电时间，V2是放电时间t外延至无限时电池的电池电压，τ是时间常数，根据对测量的放电时间的电池电压V并根据所述等式，计算当以放电电流I2从开路电压Voc1开始放电操作时的时间常数τ和电池电压V2，然后，从等式V2＝Voc1-I2×R2或R2＝(Voc1-V2)/I2计算此时待查可再充电电池的内电阻R2，继续假设将待查可再充电电池的内电阻从正常可再充电电池的内电阻Rd(Q，Id，T)增加到a×Rd(Q，Id，T)+b，其中a和b都是常数，根据等式R1-[a×Rd(Q0，I1，T)+b]＝0，其中a和b都是常数和等式R2-[a×Rd(Q0-q1，I2，T)+b]＝0，其中a和b都是常数或使用Q1＝Q0-q1＝Q(Voc1)的等式R2-[a×Rd(Q1，I2，T)+b]＝0，其中a和b都是常数，计算常数a和常数b估计升高的内电阻Rd’＝a×Rd(Q，Id，T)+b的值。
11.根据权利要求9所述的检测方法，其中，在权利要求9的判断(3)中，当判断待查可再充电电池可存储电容量下降时，通过假设待查可再充电电池的可存储电容量C’是正常可再充电电池的可存储电容量C的D倍，其中D是常数且0＜D＜1并且使待查可再充电电池的剩余容量Q0’是Q0’＝Q0×D，其中Q0是正常可再充电电池的剩余容量，D是常数且0＜D＜1，参考对应于待查可再充电电池的开路电压Voc0的正常可再充电电池的剩余容量Q0，待查可再充电电池的剩余容量Q0’＝Q0×D，对应于待查可再充电电池的开路电压Voc1的正常可再充电电池的剩余容量Q1，以及待查可再充电电池的剩余容量Q1’＝Q0’-q1＝Q1×D，还参考在权利要求5的(1)中提到的开路电压Voc对剩余容量Q的关系Voc(Q)或Q(Voc)这一基本数据的基础上得到的函数式Voc(Q)＝Voc(Q0’/D)＝Voc0和Voc(Q1)＝Voc(Q1’/D)＝Voc(Q0’/D-q1/D)＝Voc1，估计常数D的值和剩余容量Q1’＝Q0’-q1＝Q1×D的值，按如下所述完成待查可再充电电池的判断(i)当在权利要求9的(2)中计算的内电阻R1和从以上基本数据估计的内电阻Rd(Q0’/D，I1，T)之间的差落在r1≤[R1-Rd(Q0’/D，I1，T)]≤r2，其中r1＜0＜r2的范围中时，待查可再充电电池被判断为内电阻不升高但可存储电容量下降，以及(ii)当所述差落在[R1-Rd(Q0’/D，I1，T)]＞r2，其中0＜r2的范围中时，判断待查可再充电电池的内电阻升高且可存储电容量下降；接着，对于待查可再充电电池，从开路电压Voc0放电电流值I1×时间t1的电量q1，并且之后，放电电流值I2×时间t2的电量q2，其中测量直到放电操作结束的时间里待查可再充电电池的电池电压和放电操作结束后的开路电压Voc2，假设放电操作开始的初始阶段待查可再充电电池的电池电压的瞬时特性以等式V＝V2+(Voc1-V2)×e-t/τ表达，其中V是电池电压，t是放电时间，V2是放电时间t外延到无限时电池的电池电压，τ是时间常数，根据对测量的放电时间的电池电压V并根据所述等式，计算当以放电电流I2从开路电压Voc1开始放电操作时的时间常数τ和电池电压V2，接着从等式V2＝Voc1-I2×R2或R2＝(Voc1-V2)/I2计算此时待查可再充电电池的内电阻R2，假设将待查可再充电电池的内电阻从正常可再充电电池的内电阻Rd(Q，Id，T)增加到a×Rd(Q，Id，T)+b，其中a和b都是常数，根据等式R1-[a×Rd(Q0，I1，T)+b]＝0，其中a和b都是常数和等式R2-[a×Rd(Q1，I2，T)+b]＝R2-[a×Rd(Q0-q1/D，I2，T)+b]＝0，其中a和b都是常数，Q0＝Q0’/D，Q1＝Q0-q1/D＝Q1’/D，Q0’和Q1’分别为开路电压为Voc0时的剩余容量和开路电压为Voc1时的剩余容量，计算常数a和常数b以估计待查可再充电电池的升高的内电阻Rd’＝a×Rd(Q’/D，Id，T)+b的值，Q’是可存储电容量下降时的真正剩余容量，从而能检测待查可再充电电池的损耗的状态和剩余容量。
12.根据权利要求5的检测方法，其中，对于处于中止状态而不进行充放电的待查可再充电电池，在测量其开路电压Voc之后，测量电池的电池电压Vc的充电电流Ic1开始对所述可再充电电池充电，接着当电池的电池电压变为Vc1时在充电操作终止处充电时间t1×充放电效率Eff的电量q1，测量随着时间的推移电池的开路电压Voc的变化，将稳定的电池的开路电压作为Voc1或者测量规定时间段过去之后电池的开路电压Voc1。
13.根据权利要求12所述的检测方法，其中(1)当待查可再充电电池落在以下(i)-(iii)中任何一种情况中时，判断待查电池是短路的；(i)参考权利要求5的(1)中提到的开路电压Voc对剩余容量Q的关系Voc(Q)或Q(Voc)这一基本数据，估计当正常可再充电电池的开路电压为Voc0时的正常可再充电电池的剩余容量Q0，当参考权利要求5的(1)中提到的开路电压Voc对剩余容量Q的关系Voc(Q)或Q(Voc)这一基本数据估计的正常可再充电电池的开路电压Voc(Q0+q1)和待查可再充电电池的开路电压Voc1的差落在[Voc(Q0+q1)-Voc1]＞g1，其中g1＞0的范围中时，(ii)根据权利要求5的(4)中提到的电池电压Vc对剩余容量、放电电流和温度的函数式Vc(Q，Ic，T)或Q(Vc，Ic，T)这一基本数据估计的正常可再充电电池的电池电压Vc(Q0+q1，Ic1，T)和待查可再充电电池的电池电压Vc1之差落在[Vc(Q0+q1，Ic1，T)-Vc1]＞j1，其中j1＞0的范围内时，以及(iii)根据权利要求5的(5)中提到的内电阻有关的函数Rc(Q，Ic，T)或Q(Rc，Ic，T)这一基本数据估计的正常可再充电电池的内电阻Rc(Voc0，Ic，T)和根据等式Rc1＝(Vc1-Voc1)/Ic1得到的待查可再充电电池的内电阻Rc1之差落在[Rc1-Rc(Voc1，Ic1，T)]＜z1，其中z1＜0的范围内时；(2)当正常可再充电电池的开路电压Voc(Q0+q1)和以上(1)-(i)中的待查可充电电池的开路电压Voc1之差落在g0≤[Voc(Q0+q1)-Voc1)≤g1，其中g0＜0＜g1的范围内时，判断待查可再充电电池可存储电容量不下降，接着假设电池的充电操作开始时在初始阶段待查可再充电电池的电池电压Vc的瞬时特性用以下等式表达Vc＝V1-(V1-Voc0)×e-t/τ，其中t是充电时间，V1是充电时间t外延到无限时电池的电池电压，τ是时间常数，根据对测量的充电时间t的电池电压Vc以及根据所述等式，计算从开路电压Voc0以充电电流Ic1启动充电操作时的时间常数τ和电池电压V1，按如下所述对待查可再充电电池进行判断，判断根据等式V1＝Voc0+Ic1×Rc1或Rc1＝(V1-Voc0)/Ic1得到的待查可再充电电池的内电阻Rc1和参考权利要求5的(5)中提到的内电阻有关的函数式Rc(Q，Ic，T)或Q(Rc，Ic，T)这一基本数据估计的正常可再充电电池的内电阻Rc(Voc0，Ic1，T)或Rc(Q0，Ic1，T)之差；(i)当所述差值落在z1≤[Rc1-Rc(Q0，Ic1，T)]≤z2，其中z1＜0＜z2范围内或j1≤[Vc1-Vc(Q0+q1，Ic1，T)]≤j2，其中j1＜0＜j2的范围内时，判断待查可再充电电池是正常的，(ii)当所述差值落在[Rc1-Rc(Q0，Ic1，T)]＞z2，其中0＜z2的范围内或j2＜[Vc1-Vc(Q0+q1，Ic，T)]，其中0＜j2的范围内时，判断可再充电电池内电阻增大，以及(iii)当所述差值落在[Voc(Q0+q1)-Voc1]＜g0，其中g0＜0的范围内时，判断可再充电电池可存储电容量下降，从而，能检测待查可再充电电池的损耗状态和剩余容量。
14.根据权利要求13所述的检测方法，其中在权利要求13的判断(2)-(ii)中，当判断待查可再充电电池内电阻增大时，对于处于中止状态的待查可再充电电池，至少进行两次充电，即，从电池电压Voc0充电电流值Ic1×时间t1的电量q1，接着充电电流值Ic2×时间t2的电量q2，并测量待查可再充电电池持续至充电操作终止的电池电压Vc和充电操作终止后的待查可再充电电池的开路电压Voc2，接着假设在充电操作开始的初始阶段待查可再充电电池的电池电压的瞬时特性用等式Vc＝V2-(V2-Voc1)×e-t/τ表达，其中Vc是电池电压，t是放电时间，V2是放电时间t外延到无限时电池的电池电压，τ是时间常数，根据对测量的放电时间的电池电压V以及根据所述等式，计算从开路电压Voc1以放电电流Ic2启动充电操作时的时间常数τ和电池电压V2，然后从等式V2＝Voc1+Ic2×Rc2或Rc2＝(V2-Voc1)/Ic2计算此时待查可再充电电池的内电阻Rc2，接着假设待查可再充电电池的内电阻从正常可再充电电池的内电阻Rc(Q，Ic，T)增大到a×Rc(Q，Ic，T)+b，其中a和b都是常数，根据等式Rc1-[a×Rc(Q0，Ic1，T)+b]＝0，其中a和b都是常数和等式Rc2-[a×Rc(Q0+q1，Ic2，T)+b]＝0或利用等式Q1＝Q(Voc1)的等式Rc2-[a×Rc(Q1，Ic2，T)+b]＝0，其中a和b都是常数，计算常数a和常数b，估计增大的内电阻Rc’＝a×Rc(Q，Ic，T)+b，从而能检测待查可再充电电池的损耗状态和剩余容量。
15.根据权利要求13所述的检测方法，其中在权利要求13的判断(2)-(iii)中，当判断可存储电容量下降时，通过假设待查可再充电电池的可存储电容量C’是正常可再充电电池的可存储电容量C的D倍，其中D是常数，0＜D＜1并使待查可再充电电池的剩余容量Q0’为Q0’＝Q0×D，其中Q0是正常可再充电电池的剩余容量，D是常数，0＜D＜1，参考对应于待查可再充电电池的开路电压Voc0的正常可再充电电池的剩余容量Q0，待查可再充电电池的剩余容量Q0’＝Q0×D，对应于待查可再充电电池的开路电压Voc1的正常可再充电电池的剩余容量Q1和待查可再充电电池的剩余容量Q1’＝Q0’-q1＝Q1×D，还参考在权利要求5的(1)中提到的开路电压Voc对剩余容量Q的关系Voc(Q)或Q(Voc)这一基本数据的基础上得到的函数式Voc(Q0)＝Voc(Q0’/D)＝Voc0和Voc(Q1)＝Voc(Q1’/D)＝Voc(Q0’/D-q1/D)＝Voc1，估计常数D的值和剩余容量Q1’＝Q0’-q1＝Q1×D的值，对待查可再充电电池进行如下判断，(i)当权利要求13的(2)中计算出的内电阻Rc1和从以上基本数据估计的内电阻Rc(Q0’/D，Ic1，T)之差落在z1≤[Rc1-Rc(Q0’/D，Ic1，T)]≤z2，其中z1＜0＜z2的范围内时，判断待查可再充电电池内电阻不增大但可存储电容量下降，以及(ii)当所述差值落在[Rc1-Rc(Q0’/D，Ic1，T)]＞z2，其中0＜z2的范围内时，判断待查可再充电电池内电阻增大，可存储电容量下降；接着，对于待查可再充电电池，从开路电压Voc1充电电流值Ic2×时间t2的电量q2，测量待查可再充电电池持续至充电操作终止的电池电压和充电操作终止后的开路电压Voc2，通过假设在充电操作开始的初始阶段待查可再充电电池的电池电压的瞬时特性用等式Vc＝V2-(V2-Voc1)×e-t/τ表达，其中Vc是电池电压，t是充电时间，V2是充电时间t外延到无限时电池的电池电压，τ是时间常数，根据对测量的充电时间t的电池电压Vc以及根据所述等式，计算从开路电压Voc1以充电电流Ic2启动充电操作时的时间常数τ和电池电压V2，然后从等式V2＝Voc1+Ic2×Rc2或Rc2＝(V2-Voc1)/Ic2计算此时待查可再充电电池的内电阻Rc2，接着假设待查可再充电电池的内电阻从正常可再充电电池的内电阻Rc(Q0’/D，Ic，T)增大到a×Rc(Q0’/D，Ic，T)+b，其中a和b都是常数，根据等式Rc1-[a×Rc(Q0’/D，Ic1，T)+b]＝0，其中a和b都是常数和等式Rc2-[a×Rc(Q0’/D+q1/D，Ic2，T)+b]＝0或利用等式Q1＝Q1’/D＝Q(Voc1)的等式Rc2-[a×Rd(Q1’/D，Ic2，T)+b]＝0，其中a和b都是常数，计算常数a和常数b，估计待查可再充电电池的增大的内电阻Rc’＝a×Rc(Q’/D，Ic，T)+b的值，其中Q’是可存储电容量下降时真正的剩余容量，从而能检测待查可再充电电池的损耗状态和剩余容量。
16.根据权利要求1所述的检测方法，其中，对待查可再充电电池进行充电，使充电操作终止在电池电压VcE，在那里检测电池的开路电压Voc随时间的变化。
17.根据权利要求1所述的检测方法，其中，对待查可再充电电池进行充电，使充电操作终止在电池电压VcE，在那里检测规定时间段过去之后电池的开路电压VocE。
18.根据权利要求16所述的检测方法，其中，测量自充电操作终止开始的时间t和待查可再充电电池在此时的开路电压Voc，通过使开路电压Voc变成稳定状态时的待查可再充电电池的开路电压为VocE，并假定开路电压Voc可以用等式Voc＝VocE+(VcE-VocE)×e-t/τ表示，其中Voc是开路电压，t是时间，VocE是时间t外延到无限时的开路电压，τ是时间常数，根据这个等式和在多个时间点上测量的Voc值，计算时间常数τ，估计VocE的值。
19.根据权利要求16或17所述的检测方法，其中，当待查可再充电电池落在以下情况(i)和(ii)中任何一种情况中时，判断待查可再充电电池是短路的；(i)待查可再充电电池的开路电压Voc随时间的变化即开路电压的下降率-dVoc/dt大于相应的正常可再充电电池的开路电压下降率Ve即-dVocE/dt＞Ve＞0时，以及(ii)待查可再充电电池的充电终止电压VcE小于相应的正常可再充电电池的充电终止电压mo时，即VcE＜m0，其中0＜m0时。
20.根据权利要求1所述的检测方法，其中，用恒流恒压充电方法对待查可再充电电池进行充电，其中，以规定的恒定电流值对待查可再充电电池进行充电直至电池电压达到规定的上限电池电压VcL，在这个恒流充电操作之后，以恒压VcL对电池电压为VcL的待查可再充电电池充电，在规定的时间段过去之后，终止充电操作，判断待查可再充电电池的内部状态同时按如下所述与对应于待查可再充电电池且已经用恒流恒压充电方法进行充电的正常可再充电电池相比较(1)当待查可再充电电池落在以下情况(i)-(iii)中任何一种情况中时，判断待查可再充电电池是短路的；(i)在恒流恒压充电操作中充足电之后待查可再充电电池的开路电压VocE随时间的变化-dVocE/dt大于相应的正常可再充电电池的ve即-dVocE/dt＞Ve＞0；(ii)整个充电操作终止时待查可再充电电池的电池电压VcE小于相应的正常可再充电电池的m0，即VcE＜m0，其中0＜m0，以及(iii)恒流充电操作时待查可再充电电池的电池电压Vc的增大率dVc/dt小于相应的正常可再充电电池的电池电压增大率s0，即，dVc/dt＜s0，其中0＜s0；(2)当恒流充电时待查可再充电电池的电池电压Vc的增大率dVc/dt大于相应的正常可再充电电池的电池电压增大率s1，即dVc/dt＞s1＞0，并且在恒流恒压充电操作中充足电之后待查可再充电电池的开路电压VocE小于相应的正常可再充电电池的开路电压Vocn，即0＜VocE＜Vocn，其中Vocn＝k0时，判断待查可再充电电池内电阻增大；(3)当在待查可再充电电池的恒流充电操作中从规定的电池电压达到上限电压VcL所消耗的时间短于相应的正常可再充电电池或者在恒流充电中待查可再充电电池的电池电压Vc的增大率dVc/dt大于相应的正常可再充电电池的s1，即dVc/dt＞s1＞0，并且在恒流恒压充电操作中充足电之后待查可再充电电池的开路电压VocE大于相应的正常可再充电电池的Vocn，即VocE≥Vocn＞0，其中Vocn＝k0时，判断待查可再充电电池可存储电容量下降；(4)当在待查可再充电电池的恒流充电操作中从规定的电池电压达到上限电压VcL所消耗的时间与相应的正常可再充电电池基本相同或者在恒流充电操作中待查可再充电电池的电池电压Vc的增大率dVc/dt与相应的正常可再充电电池的s1基本相同，即s0≤dVc/dt≤s1，其中0＜s0＜s1，并且在恒流恒压充电操作中充足电之后待查可再充电电池的开路电压VocE与相应的正常可再充电电池的Vocn基本相同或大于它，即0＜Vocn≤VocE，其中Vocn＝k0时，判断待查可再充电电池是正常的；从而能检测待查可再充电电池的内部状态。
21.根据权利要求1所述的检测方法，其中，当通过检测其电池电压，电池电压随时间的变化，电池的电池温度或电池温度随时间的变化，而终止待查可再充电电池的恒流充电时，(1)当待查可再充电电池落在以下情况(i)-(iii)中任何一种情况中时，判断待查可再充电电池是短路的(i)充足电后待查可再充电电池的开路电压VocE随时间的变化-dVocE/dt大于对应于待查可再充电电池且以与待查可再充电电池同样的方式进行了恒流充电的正常可再充电电池的ve，即-dVocE/dt＞Ve＞0的情况，(ii)恒流充电操作时待查可再充电电池的电池温度T的增大率dT/dt大于相应的正常可再充电电池的u0，即dT/dt＞u0＞0的情况，以及(iii)恒流充电操作时待查可再充电电池的电池电压Vc的增大率dVc/dt小于相应的正常可再充电电池的s0，即0＜dVc/dt＜s0的情况；(2)当恒流充电操作时待查可再充电电池的电池电压Vc的增大率dVc/dt大于相应的正常可再充电电池的s1，即dVc/dt＞s1＞0，并且恒流充电操作终止之后待查可再充电电池的开路电压VocE小于相应的正常可再充电电池的Vocn，即0＜VocE＜Vocn，其中Vocn＝k0时，判断待查可再充电电池内电阻增大；(3)当恒流充电操作期间待查可再充电电池的电池电压Vc的增大率dVc/dt大于相应的正常可再充电电池的s1，即，dVc/dt＞s1＞0，并且恒流充电操作终止之后待查可再充电电池的开路电压VocE大于相应的正常可再充电电池的Vocn，即VocE＞Vocn，其中Vocn＝k0，0＜Vocn时，判断待查可再充电电池可存储电容量下降；(4)当恒流充电操作期间待查可再充电电池的电池电压Vc的增大率dVc/dt与相应的正常可再充电电池的s1基本相同，即，s0≤dVc/dt≤s1，其中0＜s0＜s1，并且恒流充电操作终止之后待查可再充电电池的开路电压VocE基本等于或大于相应的正常可再充电电池的Vocn，其中Vocn＝k0，即0＜Vocn≤VocE时，判断待查可再充电电池是正常的；从而能检测待查可再充电电池的内部状态。
22.根据权利要求1所述的检测方法，其中，当自恒流充电开始过去规定时间之后终止待查可再充电电池的恒流充电操作时或者当待查可再充电电池的电池电压达到规定的上限电压VcL时，(1)当待查可再充电电池落在以下情况(i)-(iii)中任何一种情况中时，判断待查可再充电电池是短路的(i)充足电后待查可再充电电池的开路电压VocE随时间的变化-dVocE/dt大于对应于待查可再充电电池且以与待查可再充电电池同样的方式进行了恒流充电的正常可再充电电池的Ve，即-dVocE/dt＞Ve＞0的情况，(ii)恒流充电操作终止时待查可再充电电池的电池电压VcE小于相应的正常可再充电电池的m0，即VcE＜m0，其中m0＞0的情况，以及(iii)恒流充电操作时待查可再充电电池的电池电压Vc的增大率dVc/dt小于相应的正常可再充电电池的s0，即0＜dVc/dt＜s0的情况；(2)当恒流充电操作期间待查可再充电电池的电池电压Vc的增大率dVc/dt大于相应的正常可再充电电池的s1，即，dVc/dt＞s1＞0，并且恒流充电操作终止之后待查可再充电电池的开路电压VocE小于相应的正常可再充电电池的Vocn，即，0＜VocE＜Vocn，其中，所述Vocn＝k0时，判断待查可再充电电池内电阻增大；(3)当恒流充电操作期间待查可再充电电池的电池电压Vc的增大率dVc/dt大于相应的正常可再充电电池的s1，即，dVc/dt＞s1＞0，并且恒流充电操作终止之后待查可再充电电池的开路电压VocE大于相应的正常可再充电电池的Vocn，其中Vocn＝k0，即VocE＞Vocn，其中0＜Vocn时，判断待查可再充电电池可存储电容量下降；(4)当恒流充电操作期间待查可再充电电池的电池电压Vc的增大率dVc/dt与相应的正常可再充电电池的s1基本相同，即，s0≤dVc/dt≤s1，其中0＜s0＜s1，并且恒流充电操作终止之后待查可再充电电池的开路电压VocE基本等于或大于相应的正常可再充电电池的Vocn，其中Vocn＝k0，即0＜Vocn≤VocE时，判断待查可再充电电池是正常的；从而能检测待查可再充电电池的内部状态。
23.根据权利要求1所述的检测方法，当待查可再充电电池处于放电状态时，判断待查可再充电电池处于最后一个阶段，在这个阶段能够被放电的剩余电量几乎没有，或者，当电池电压小于来自对应于待查可再充电电池的正常可再充电电池的基本数据的规定电压值或者当电池电压Vd的下降率-dVd/dt大于来自所述基本数据的规定值x1，即，-dVd/dt＞x1，其中0＜x1时，判断为被短路。
24.根据权利要求1所述的检测方法，其中，当待查可再充电电池处于放电状态时，测量放电操作的放电电流Id0和待查可再充电电池的电池电压Vd，当电池电压Vd比对应于待查可再充电电池的正常可再充电电池的基本数据一个规定电压值大时或者当电池电压Vd的下降率-dVd/dt小于来自所述基本数据的规定值x1，即，0＜-dVd/dt＜x1时，判断待查可再充电电池是正常的或者处于非短路的损耗模式。
25.根据权利要求5所述的检测方法，其中当待查可再充电电池在放电时处于基本稳定的状态时，放电操作的放电电流为Id0，待查可再充电电池的电池温度为T，待查可再充电电池的电池电压为Vd0，电池的剩余容量为Q0，在放电掉电量q之后，处于稳定状态的待查可再充电电池的电池电压在放电电流Id1处变成Vd1，参考权利要求5的(1)中提到的开路电压Voc对剩余容量Q的关系Voc(Q)或Q(Voc)这一基本数据和权利要求5的(2)中提到的电池电压Vd对剩余容量、放电电流以及温度的关系Vd(Q，Id，T)或Q(Vd，Id，T)这一基本数据，估计当电池电压为Vd0时的正常可再充电电池的电池电压Vd0＝Vd(Q0，Id0，T)和剩余容量Q0＝Q(Vd0，Id0，T)，估计当电池电流为Id1且电池电压为Vd1时的剩余容量从Q0变成Q0-q时的电池电压Vd(Q0-q，Id1，T)以及正常可再充电电池的剩余容量Q(Vd1，Id1，T)，按如下所述对待查可再充电电池进行判断(1)(i)当y1≤[Vd1-Vd(Q0-q，Id1，T)]≤y2，其中y1＜0＜y2或(ii)当w1≤Q(Vd1，Id1，T)-[Q(Vd0，Id0，T)-q]≤w2，其中w1＜0＜w2时，判断待查可再充电电池是正常的；(2)(i)当[Vd1-Vd(Q0-q，Id1，T)]＞y2，其中0＜y2或(ii)当Q(Vd1，Id1，T)-[Q(Vd0，Id0，T)-q]＞w2，其中0＜w2时，判断待查可再充电电池内电阻增大；以及(3)(i)当[Vd1-Vd(Q0-q，Id1，T)]＜y1，其中y1＜0或(ii)当Q(Id1，Vd1，T)-[Q(Id0，Vd0，T)-q]＜w1，其中w1＜0时，判断待查可再充电电池可存储电容量下降；从而能检测待查可再充电电池的内部状态。
26.根据权利要求25所述的检测方法，其中，对于基本处于稳定状态的待查可再充电电池来说，在所述稳定状态下，放电电流是稳定的放电电流In0，电池电压为Vn0，当放电电流被改变n次，n是1，2，3，4，…这样的正整数，使得放电电流从In0变成In1时，放电电流值In1×时间tn1的电量qn，此后，使放电电流返回到稳定放电电流In0，测量放电电流改变时多个时间点上的电池电压V，通过假设放电电流改变时电池电压V的瞬时特性可以用等式V＝Vn1+(Vn0-Vn1)×e-t/τ表示，其中t是放电时间，Vn1是放电时间t外延到无限时电池的电池电压，τ是时间常数，n是1，2，3，4，…这样的正整数，根据测出的电池电压V对自从放电电流改变时的时间t以及根据所述等式，估计时间常数τ，估计Vn1的真实值，从而检测可再充电电池的内部状态。
27.根据权利要求26所述的检测方法，其中，在待查可再充电电池的放电电流至少改变三次使得当在放电电流I10处处于稳定放电的电池电压为V10时的情况下，将放电电流变为I11，从电池电压V10放电电流I11×时间t11的电量q1，电池电压从V10变为V20，接着，稳定放电的放电电流I20变为I21，从电池电压V20放电电流值I21×时间t21的电量q2，电池电压从V20变为V30，将稳定放电的放电电流I30变成I31，从电池电压V30放电电流值I31×时间t31的电量q3，电池电压从V30变为V40，其中，结果，稳定放电的放电电流In0变为In1，放电电流值In1×时间tn1的电量qn，此时在权利要求25的(2)中判断待查可再充电电池内电阻增大，接着，假设待查可再充电电池的内电阻从相应的正常可再充电电池的内电阻Rd(Q，Id，T)变为内电阻Rd’(Q，Id，T)＝a×Rd(Q，Id，T)+b，其中a和b是常数，此外假设放电电流每次改变时电池电压的瞬时特性用等式V＝Vn1+(Vn0-Vn1)×e-t/τ表示，其中t是放电时间，Vn1是放电时间t外延到无限时电池的电池电压，τ是时间常数，n是1，2，3，4，…这样的正整数，根据测出的电池电压V对自从放电电流改变时的时间t以及根据所述等式，估计放电电流In0变为In1时的时间常数τ，估计Vn1的真实值，此外，当放电电流为In0且电池电压为Vn0时剩余容量为Qn0的待查可再充电电池的开路电压Vocn0表示为Vocn0＝Vn0+In0×Rd’(Qn0，In0，T)＝Vn1+In1×Rd’(Qn0，In1，T)，其中n＝1，2，3…，当电池电压为V10，V20和V30时剩余容量作成Q10，Q20和Q30时，建立以下关系Q20＝Q10-q1Q30＝Q20-q2＝Q10-q1-q2V10-V11＝I11×Rd’(Q10，I11，T)-I10×Rd’(Q10，I10，T)V20-V21＝I21×Rd’(Q20，I21，T)-I20×Rd’(Q20，I20，T)V30-V31＝I31×Rd’(Q30，I31，T)-I30×Rd’(Q30，I30，T)Rd’(Q10，I10，T)＝a×Rd(Q10，I10，T)+bRd’(Q10，I11，T)＝a×Rd(Q10，I11，T)+bRd’(Q20，I20，T)＝a×Rd(Q20，I20，T)+bRd’(Q20，I21，T)＝a×Rd(Q20，I21，T)+bRd’(Q30，I30，T)＝a×Rd(Q30，I30，T)+bRd’(Q30，I31，T)＝a×Rd(Q30，I31，T)+b其中a，b为常数，通过解出这些等式，估计剩余容量Q10、常数a和b，估计被损耗而增大内电阻的可再充电电池的当前剩余容量Q30和内电阻Rd’(Q，I，T)，从而检测待查可再充电电池的内部状态。
28.根据权利要求26所述的检测方法，其中，在电池温度为T时放电电流从稳定放电状态至少改变四次使得在放电电流I10处处于稳定放电的电池电压为V10时的情况下，将放电电流变为I11，从电池电压V10放电电流I11×时间t11的电量q1，电池电压从V10变为V20，接着，稳定放电的放电电流I20变为I21，从电池电压V20放电电流值I21×时间t21的电量q2，电池电压从V20变为V30，将稳定放电的放电电流I30变成I31，从电池电压V30放电电流值I31×时间t31的电量q3，电池电压从V30变为V40，最后，稳定放电的放电电流I40变为I41，从电池电压V40放电电流值I41×时间t41的电量q4，电池电压从V40变为V50，其中，结果，稳定放电的放电电流In0变为In1，放电电流值In1×时间tn1的电量qn，此时在权利要求25的(3)中判断待查可再充电电池可存储电容量下降，接着，假设待查可再充电电池的可存储电容量从C下降到C’＝D×C，其中D是0＜D＜1的常数，假设待查可再充电电池的剩余容量从相应正常可充电的剩余容量Q下降到剩余容量Q’＝D×Q，假设待查可再充电电池的内电阻从相应的正常可再充电电池的内电阻Rd(Q，Id，T)增大到内电阻Rd’(Q，Id，T)＝a×Rd(Q，Id，T)+b，其中a和b都是常数，接着，假设放电电流每次改变时电池电压的瞬时特性用等式V＝Vn1+(Vn0-Vn1)×e-t/τ表示，其中t是放电时间，Vn1是放电时间t外延到无限时电池的电池电压，τ是时间常数，n是1，2，3，4，…这样的正整数，根据测出的电池电压V对自从放电电流改变时的时间t以及根据所述等式，估计放电电流In0变为In1时的时间常数τ，估计Vn1的真实值，接着，当放电电流为In0、电池电压为Vn0时，具有剩余容量为Qn0的待查可再充电电池的开路电压Vocn0表示为Vocn0＝Vn0+In0×Rd’(Qn0，In0，T)＝Vn1+In1×Rd’(Qn0，In1，T)，其中n＝1，2，3…，当电池电压为V10，V20，V30和V40时剩余容量作成Q10，Q20，Q30和Q40时，建立以下关系当Q＝Q’/D时，Q20’＝Q10’-q1Q30’＝Q20’-q2＝Q10’-q1-q2Q40’＝Q30’-q3＝Q10’-q1-q2-q3当Q10＝Q10’/D，Q20＝(Q10’-q1)/D，Q30＝(Q10’-q1-q2)/D和Q40＝(Q10’-q1-q2-q3)/D时，V10-V11＝I11×Rd’(Q10，I11，T)-I10×Rd’(Q10，I10，T)V20-V21＝I21×Rd’(Q20，I21，T)-I20×Rd’(Q20，I20，T)V30-V31＝I31×Rd’(Q30，I31，T)-I30×Rd’(Q30，I30，T)V40-V41＝I41×Rd’(Q40，I41，T)-I40×Rd’(Q40，I40，T)Rd’(Q10，I10，T)＝a×Rd(Q10，I10，T)+bRd’(Q10，I11，T)＝a×Rd(Q10，I11，T)+bRd’(Q20，I20，T)＝a×Rd(Q20，I20，T)+bRd’(Q20，I21，T)＝a×Rd(Q20，I21，T)+bRd’(Q30，I30，T)＝a×Rd(Q30，I30，T)+bRd’(Q30，I31，T)＝a×Rd(Q30，I31，T)+bRd’(Q40，I40，T)＝a×Rd(Q40，I40，T)+bRd’(Q40，I41，T)＝a×Rd(Q40，I41，T)+b其中，a，b为常数，通过解出这些等式，估计常数a，b、D和Q10＝Q10’/D的值，估计损耗到D倍的可存储电容量值和增大的内电阻的值，从而检测待查可再充电电池的内部状态。
29.根据权利要求26～28中任一项所述的检测方法，其中，故意流动ΔId的电流，使放电电流In1变成大于稳定放电电流In0的In1＝In0+ΔId。
30.根据权利要求29所述的检测方法，其中，放电电流In1小于2C的电流值。
31.根据权利要求9，12，20，21，22和25中任一项所述的检测方法，其中，对于判断为正常的待查可再充电电池，按如下所述检测其内部状态(1)当待查可再充电电池处于中止状态，用从待查可再充电电池的开路电压Voc0导出的关系Voc(Q0)＝Voc0或Q0＝Q(Voc0)的函数式或数据以及权利要求5的(1)中提到的基本数据，估计待查可再充电电池的剩余容量Q0；(2)当待查可再充电电池处于充电期间时，通过以下方式(i)-(iii)中的任何一个估计待查可再充电电池的剩余容量(i)通过测量充电操作期间待查可再充电电池的充电电流，待查可再充电电池的电池温度和电池电压，参考权利要求5的(4)中提到的基本数据和电池电压Vc对剩余容量、放电电流和温度的函数式Vc(Q，Ic，T)或Q(Vc，Ic，T)，估计待查可再充电电池的剩余容量，(ii)临时中止充电操作，测量待查可再充电电池的充电时间t和开路电压Voc，估计此时待查可再充电电池的剩余容量，以及(iii)通过测量待查可再充电电池的充电终止电压VcE和充电操作终止后待查可再充电电池的开路电压VocE，参考从权利要求5的(4)中提到的从电池电压Vc对剩余容量、放电电流和温度的函数式Vc(Q，Ic，T)或Q(Vc，Ic，T)这一基本数据或函数式导出的关系VcE(QE，Ic，T)或Q(VcE，Ic，T)的数据或函数式或者从权利要求5的(1)中提到的从开路电压Voc对剩余容量Q的关系Voc(Q)或Q(Voc)这一基本数据或函数式导出的关系Voc(QE)＝VocE或QE＝Q(VocE)的数据或函数式，估计待查可再充电电池的剩余容量；(3)当待查可再充电电池处于放电期间时，通过以下方式(i)-(ii)中的任一种方式估计待查可再充电电池的剩余容量(i)参考权利要求5的(2)中提到的函数式Vd(Q，Id，T)或Q(Vd，Id，T)，估计待查可再充电电池的剩余容量，以及(ii)通过估计待查可再充电电池的内电阻Rd，参考权利要求5的(3)中提到的内电阻Rd对剩余容量Q、放电电流、和温度的关系Q(Rd，Id，T)的基本数据，估计待查可再充电电池的剩余容量。
32.根据权利要求14所述的检测方法，其中，对于判断为不短路、可存储电容量不下降但内电阻增大的待查可再充电电池，估计充电操作时增大的内电阻Rc’(Q，Ic，T)，参考电池电压、开路电压Voc(Q)、充电电流Ic和充电操作时内电阻Rc’(Q，Ic，T)之间关系的关系表达式Vc＝Voc(Q)+Ic×Rc’(Q，Ic，T)，从测出的充电电流值、充电操作终止时的电池电压和开路电压值估计充电操作终止时待查可再充电电池的可存储电容量C’。
33.根据权利要求10或27所述的检测方法，其中，对于判断为不短路、可存储电容量不下降但内电阻增大的待查可再充电电池，估计放电操作时待查可再充电电池的增大的内电阻Rd’(Q，Id，T)，参考所述增大的内电阻的关系表达式Vd＝Voc(Q)-Id×Rd’(Q，Id，T)，在所述关系表达式中，Vd是电池电压，Voc(Q)是开路电压，Q是剩余容量，Id是放电电流，Rd’(Q，Id，T)是所述内电阻，还参考函数式Vd＝Vd’(Q，Id，T)，其中T是电池温度，测量放电操作时待查可再充电电池的电池电压Vd、放电电流Id和电池温度T，计算待查可再充电电池的剩余容量Q。
34.根据权利要求15所述的检测方法，其中，对于判断出可存储电容量下降的待查可再充电电池，估计下降的可存储电容量的下降系数D，其中0＜D＜1，以及(1)当待查可再充电电池的内电阻不下降时，估计可存储电容量是相应的正常可再充电电池的额定容量的D倍，以及(2)当内电阻增大时，参考关系表达式Vc＝Voc(Q)+Ic×Rc’(Q，Ic，T)，Vc是电池电压，Voc是开路电压，Q是剩余容量，Ic是充电电流，Rc’(Q，Id，T)是所述增大的内电阻，计算待查可再充电电池的剩余容量Q，将充足电终止时计算的值Q乘以D，估计所得到的值作为充足电终止时可存储电容量C’。
35.根据权利要求11或28所述的检测方法，其中，判断出待查可再充电电池可存储电容量下降，以及(1)当待查可再充电电池的内电阻不下降时，估计下降的可存储电容量的下降系数D，0＜D＜1，估计待查可再充电电池的可存储电容量是相应的正常可再充电电池的额定容量的D倍，以及(2)当内电阻增大时，估计放电操作时下降的可存储电容量的下降系数和增大的内电阻作为函数式Rd’(Q，Id，T)，参考关系表达式Vd＝Voc(Q)-Id×Rd’(Q，Ic，T)，Vc是电池电压，Voc(Q)是开路电压，Q是剩余容量，Ic是充电电流，Rd’(Q，Id，T)是所述增大的内电阻，还参考函数式Vd＝Vd(Q，Id，T)，T是电池温度，测量放电操作时待查可再充电电池的电池电压Vd、放电电流Id和电池温度T，估计待查可再充电电池的视在剩余容量Q，将视在剩余容量Q乘以D，得到剩余容量Q’＝D×Q，作为待查可再充电电池的真实剩余容量。
36.根据权利要求31所述的检测方法，其中，对于充电期间的待查可再充电电池，计算其剩余容量Q，计算充电操作终止时直至达到剩余容量的时间。
37.根据权利要求32或34所述的检测方法，其中，对于充电期间的待查可再充电电池，计算其剩余容量Q，计算充电操作终止时直至达到剩余容量的时间。
38.根据权利要求31所述的检测方法，其中，对于充电期间的待查可再充电电池，在计算其剩余容量Q，计算电池电压变成其中用待查可再充电电池作为电源的仪器的最小驱动电压Vmin时的待查可再充电电池的剩余容量Qmin之后，计算仍可使仪器操作的待查可再充电电池的可用容量Q-Qmin。
39.根据权利要求33所述的检测方法，其中，对于充电期间的待查可再充电电池，在计算其剩余容量Q，计算电池电压变成其中用待查可再充电电池作为电源的仪器的最小驱动电压Vmin时的待查可再充电电池的剩余容量Qmin之后，计算仍可使仪器操作的待查可再充电电池的可用容量Q-Qmin。
40.根据权利要求35所述的检测方法，其中，对于充电期间的待查可再充电电池，在计算其剩余容量Q，计算电池电压变成其中用待查可再充电电池作为电源的仪器的最小驱动电压Vmin时的待查可再充电电池的剩余容量Qmin之后，计算仍可使仪器操作的待查可再充电电池的可用容量Q-Qmin。
41.根据权利要求38所述的检测方法，其中，在计算待查可再充电电池的可用容量Q-Qmin之后，根据等式h＝(Q-Qmin)/i，其中h是仪器的驱动时间，i是仪器的平均消耗电流或者h＝(Vd+Vmin)×(Q-Qmin)/2p，其中p是平均消耗功率，计算仪器的残留驱动时间。
42.根据权利要求5所述的检测方法，其中，温度T是-20℃至+50℃范围内的一个温度。
43.根据权利要求41所述的检测方法，其中，平均消耗电流的值或平均消耗功率的值是在用户操作模式和仪器的使用频率基础上计算的一个值。
44.根据权利要求32或34所述的检测方法，其中，当充电操作终止时所获得的待查可再充电电池的剩余容量被作成C’，且在初始使用阶段将待查可再充电电池的额定容量和剩余容量作成C时，计算损耗后的待查可再充电电池的性能作为C’/C或100×C’/C(％)。
45.根据权利要求32所述的检测方法，其中，当与损耗后的待查可再充电电池的剩余容量有关的性能100×C’/C(％)变成小于60％时，判断待查可再充电电池超过了使用寿命。
46.根据权利要求44所述的检测方法，其中，当与损耗后的待查可再充电电池的剩余容量有关的性能100×C’/C(％)变成小于60％时，判断待查可再充电电池超过了使用寿命。
47.根据权利要求1所述的检测方法，其中，待查可再充电电池是其中使用锂的氧化还原反应的可再充电电池。
48.根据权利要求1所述的检测方法，其中，待查可再充电电池是其中在电池阳极中使用贮氢合金的可再充电电池。
49.根据权利要求1所述的检测方法，其中，待查可再充电电池是在阴极中使用镍氢的可再充电电池。
50.根据权利要求1所述的检测方法，其中，待查可再充电电池是镍镉可再充电电池。
51.根据权利要求1所述的检测方法，其中，待查可再充电电池是铅酸可再充电电池。
52.一种检测可再充电电池内部状态的检测装置，所述内部状态包括所述待查可再充电电池的损耗状态、可存储电容量、剩余容量和内电阻，其中，所述检测装置至少包括(i)电压检测装置，用于检测待查可再充电电池的一对端子之间的电压，(ii)电流检测装置，用于检测所述待查可再充电电池中流动的充电或放电电流，(iii)温度检测装置，用于检测所述待查可再充电电池的温度，以及(iv)存储装置，用于存储预先获取的与所述待查可再充电电池同样种类、同样类型的正常可再充电电池的基本数据和通过将所述基本数据数字化后得到的函数式，其中，将存储在所述存储装置(iv)中的所述基本数据或所述函数式以及从所述电压检测装置(i)、所述电流检测装置(ii)和所述温度检测装置(iii)得到的信息作比较来判断出(1)待查可再充电电池短路，或者(2)待查可再充电电池的内电阻升高，或者(3)待查可再充电电池的可存储电容量下降，或者(4)待查可再充电电池的可存储电容量下降并且其内电阻升高，或者(5)待查可再充电电池正常；从而检测所述待查可再充电电池的内部状态。
53.根据权利要求52所述的检测装置，还包括电流流动改变检测装置，用于检测待查可再充电电池中流动的电流的变化。
54.根据权利要求52所述的检测装置，还包括波形处理装置，用于处理从电压检测装置(i)、电流检测装置(ii)和温度检测装置(iii)每一个中输出的信号波形。
55.根据权利要求52所述的检测装置，还包括运算装置，用于处理从电压检测装置(i)、电流检测装置(ii)和温度检测装置(iii)每一个得到的基本数据和信息。
56.根据权利要求55所述的检测装置，其中，运算装置有选自以下组的一个或多个装置，所述组包括(1)计算装置，用于至少计算待查可再充电电池的剩余容量或内电阻，(2)计算装置，用于计算可使用仪器的待查可再充电电池的可用容量以及至少所述仪器消耗的平均消耗电流或平均消耗功率，以及(3)计算装置，用于至少计算直至待查可再充电电池终止所需的时间或所述充电操作终止后待查可再充电电池的剩余容量。
57.根据权利要求52所述的检测装置，还包括判断装置，用于判断待查可再充电电池是正常的还是损耗的，还判断待查可再充电电池被损耗时的损耗模式。
58.根据权利要求52所述的检测装置，还包括一种装置，用于至少输出从电压检测装置(i)、电流检测装置(ii)和温度检测装置(iii)每一个得到的信息或与待查可再充电电池的内部状态有关的信息。
59.根据权利要求58所述的检测装置，包括指示装置，用于至少指示从电压检测装置(i)、电流检测装置(ii)和温度检测装置(iii)每一个得到的信息或与待查可再充电电池的内部状态有关的信息。
60.一种电池模块，至少包括一个可再充电电池，并且设有一种检测可再充电电池内部状态的检测装置，所述内部状态包括所述待查可再充电电池的损耗状态、可存储电容量、剩余容量和内电阻，其中，所述检测装置至少包括(i)电压检测装置，用于检测待查可再充电电池的一对端子之间的电压，(ii)电流检测装置，用于检测所述待查可再充电电池中流动的充电或放电电流，(iii)温度检测装置，用于检测所述待查可再充电电池的温度，以及(iv)存储装置，用于存储预先获取的与所述待查可再充电电池同样种类、同样类型的正常可再充电电池的基本数据和通过将所述基本数据数字化后得到的函数式，其中，将存储在所述存储装置(iv)中的所述基本数据或所述函数式以及从所述电压检测装置(i)、所述电流检测装置(ii)和所述温度检测装置(iii)得到的信息作比较来判断出(1)待查可再充电电池短路，或者(2)待查可再充电电池的内电阻升高，或者(3)待查可再充电电池的可存储电容量下降，或者(4)待查可再充电电池的可存储电容量下降并且其内电阻升高，或者(5)待查可再充电电池正常；从而检测所述待查可再充电电池的内部状态。
61.根据权利要求60所述的电池模块，具有对仪器的通信装置。
62.一种设备，设有一种检测可再充电电池内部状态的检测装置，所述内部状态包括所述待查可再充电电池的损耗状态、可存储电容量、剩余容量和内电阻，其中，所述检测装置至少包括(i)电压检测装置，用于检测待查可再充电电池的一对端子之间的电压，(ii)电流检测装置，用于检测所述待查可再充电电池中流动的充电或放电电流，(iii)温度检测装置，用于检测所述待查可再充电电池的温度，以及(iv)存储装置，用于存储预先获取的与所述待查可再充电电池同样种类、同样类型的正常可再充电电池的基本数据和通过将所述基本数据数字化后得到的函数式，其中，将存储在所述存储装置(iv)中的所述基本数据或所述函数式以及从所述电压检测装置(i)、所述电流检测装置(ii)和所述温度检测装置(iii)得到的信息作比较来判断出(1)待查可再充电电池短路，或者(2)待查可再充电电池的内电阻升高，或者(3)待查可再充电电池的可存储电容量下降，或者(4)待查可再充电电池的可存储电容量下降并且其内电阻升高，或者(5)待查可再充电电池正常；从而检测所述待查可再充电电池的内部状态。
63.根据权利要求62所述的设备，具有通信装置。
64.根据权利要求63所述的设备，其中所述设备是蜂窝电话或个人数字助理。
65.根据权利要求62所述的设备，其中所述设备是计算机。
66.根据权利要求62所述的设备，其中所述设备是交通工具。
67.根据权利要求66所述的设备，其中所述交通工具是带轮子的机器。
68.根据权利要求62所述的设备，其中所述设备是对可再充电电池充电的充电器。
69.根据权利要求62所述的设备，具有对可再充电电池充电的充电器。
70.根据权利要求62所述的设备，其中所述设备是检查可再充电电池产品是好还是坏的仪器。
全文摘要
一种检测待查可再充电电池(Ba)的内部状态的检测方法，所述内部状态包括损耗状态，可存储电容量，剩余容量和待查可再充电电池(Ba)的内电阻，包括(1)提供作为所述待查可再充电电池(Ba)的参考可再充电电池的正常非损耗可再充电电池的特性的基本数据(BD)的步骤；以及(2)对于所述待查可再充电电池(Ba)，测量其电压值或/和电流值，将测出的结果与所述步骤(1)中得到的所述基本数据(BD)相比较，判断所述待查可再充电电池(Ba)是否处于损耗模式以及检测其内部状态。
文档编号H01M10/48GK101034141SQ20071008961
公开日2007年9月12日 申请日期2001年5月23日 优先权日2000年5月23日
发明者川上総一郎, 出藏靖三郎 申请人:佳能株式会社