CN103178308A - 锂二次电池的充电方法及充电装置 - Google Patents

锂二次电池的充电方法及充电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103178308A
CN103178308A CN201210555626XA CN201210555626A CN103178308A CN 103178308 A CN103178308 A CN 103178308A CN 201210555626X A CN201210555626X A CN 201210555626XA CN 201210555626 A CN201210555626 A CN 201210555626A CN 103178308 A CN103178308 A CN 103178308A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
active material
terminal
secondary cell
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201210555626XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN103178308B (zh
Inventor
高桥实
桃纯平
三宅裕之
高桥圭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Publication of CN103178308A publication Critical patent/CN103178308A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103178308B publication Critical patent/CN103178308B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/15—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with additional electric power supply
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/11—DC charging controlled by the charging station, e.g. mode 4
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/25—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by controlling the electric load
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/443—Methods for charging or discharging in response to temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/0071—Regulation of charging or discharging current or voltage with a programmable schedule
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H02J7/007192—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H02J7/007192—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
    • H02J7/007194—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/36—Temperature of vehicle components or parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • H01M2300/0028—Organic electrolyte characterised by the solvent
    • H01M2300/0037—Mixture of solvents
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明涉及锂二次电池的充电方法及充电装置，其中锂二次电池包括具有包含磷酸铁锂的正极活性物质层的正极、具有包含石墨的负极活性物质层的负极以及该正极与该负极之间的具有包含碳酸乙烯酯及碳酸二乙酯的溶剂及锂盐的电解液，该充电方法包括如下步骤：在以T为所述锂二次电池的电池温度或所述锂二次电池所处于的环境温度，并以T1及T2(注意，T1<T2)为任意温度的情况下，在T<T1时，直到达到给定电压为止进行恒流充电，然后，进行恒压充电，在T1≤T<T2时，只进行恒流充电，并且，在T2≤T时，不进行充电。

Description

锂二次电池的充电方法及充电装置
技术领域
所公开的发明的一个方式涉及一种锂二次电池的充电方法及充电装置。
背景技术
近年来，随着人们对环境技术的意识的提高，对于其环境负担比传统的发电方式小的发电装置（例如，太阳光发电装置）的研发非常活跃。对发电技术进行开发的同时，对锂二次电池、锂离子电容器、空气电池等蓄电装置进行开发。
尤其是，锂二次电池应用于混合动力汽车（HEV）、电动汽车（EV)、插电式混合动力汽车（PHEV）等新能源汽车的蓄电池，或者，应用于移动电话、智能手机、笔记本型个人计算机等便携信息终端、便携式音乐播放器、数码相机等小型民生设备的蓄电池，由此该锂二次电池对其需求急速扩大，而是作为能够充电的能源供应源必不可少的。
锂二次电池的基本结构是电解液介于正极和负极之间的结构。作为正极及负极，典型的是包括集电体和设置在集电体上的活性物质的结构。锂二次电池的活性物质使用能够嵌入并脱嵌锂的材料（参照专利文献1）。
在锂二次电池的负极活性物质层和电解液的溶剂分别使用石墨和碳酸乙烯酯的情况下，溶剂被还原分解，使得钝态膜（也称为SEI(SolidElectrolyte Interface)，即固体电解质界面）形成在负极活性物质层表面上。该钝态膜抑制电解液进一步被分解，而能够嵌入锂离子。另外，因为该钝态膜保护负极活性物质层，所以该钝态膜的稳定性左右锂二次电池整体的安全性（参照专利文献2及非专利文献1）。
另外，作为锂二次电池的充电方法，已公开了在进行恒流充电之后转换成恒压充电的恒流恒压充电（CCCV充电），该CCCV充电用作二次电池的通常的充电方法（参照专利文献3）。
[专利文献1]日本专利申请公开2011-238504号公报
[专利文献2]日本专利申请公开2005-78943号公报
[专利文献3]日本专利申请公开2009-158142号公报
[非专利文献1]小久见善八，锂二次电池，日本Ohmsha出版社，2010年3月，pp.116-124
例如，在将锂二次电池应用于新能源汽车的情况下，根据新能源汽车所处于的环境，有时会使锂二次电池在高温下工作。
另外，还有由于锂二次电池的充放电中的发热而使锂二次电池本身成为高温的忧虑。
图3A至3C示出进行了恒流恒压充电及恒流放电测定的结果。图3A至3C分别示出25°C、40°C以及60°C的工作温度下的充电容量及放电容量与电压的关系。另外，在图3A至3C所示的测定中使用的锂二次电池是在恒温槽中工作的，以恒温槽的温度（锂二次电池的环境温度）为工作温度。
在图3A至3C所示的测定中使用的锂二次电池的正极集电体使用铝箔。另外，包含在正极活性物质层中的正极活性物质使用涂敷了碳的磷酸铁锂（LiFePO4），导电助剂使用乙炔黑，并且粘合剂使用聚偏氟乙烯（PVDF）。
另外，负极集电体使用铜箔，包含在负极活性物质层中的负极活性物质使用石墨，导电助剂使用乙炔黑，并且粘合剂使用聚偏氟乙烯（PVDF）。
另外，电解液的溶质使用LiPF6，而电解液的溶剂使用碳酸乙烯酯（EC）和碳酸二乙酯（DEC）。
在图3A至3C所示的充放电测定中，以1C的充放电率进行200循环的恒流充放电测定，然后，为了以低充放电率确认容量，以0.2C的充放电率进行1循环的恒流恒压充电及恒流放电测定。在以0.2C的充放电率进行1循环的恒流恒压充电及恒流放电测定之后，再以1C的充放电率进行恒流充放电测定。
至于充放电率为1C的恒流充放电测定，在充电测定中，直到达到4.3V的终止电压值为止，以170mA/g的电流值进行充电，而在放电测定中，直到达到2V的终止电压值为止，以170mA/g的电流值进行放电。
至于充放电率为0.2C的恒流-恒压充电及恒流放电测定，在充电测定中，直到达到4.3V的终止电压值为止，以34mA/g的电流值进行充电，然后，直到达到1.7mA/g的终止电流值为止，进行充电。另外，在放电测定中，直到达到2V的终止电压值为止，以34mA/g的电流值进行放电。
在图3A至3C中，示出以0.2C进行1循环的恒流恒压充电及恒流放电测定时的充放电中的电容与电压的关系。在充电测定中，首先进行恒流充电，在达到给定电压之后保持该给定电压（在图3A至3C中，为4.3V），直到充电电流达到0.01C为止进行充电。在放电测定中，进行恒流放电。
在图3A至3C所示的充电测定中，充电时间越增加容量越增大，由此可以将图3A至3C中的横轴看作时间。在图3A至3C中，在进行恒流充电的期间中，电压增大，而在进行恒压充电的期间中，电压为固定的。
如图3A及图3B所示，在25°C及40°C的工作温度下，能够进行恒流充电的时间的范围宽，而能够进行恒压充电的时间的范围窄。另一方面，如图3C所示，在60°C的工作温度下，能够进行恒流充电的时间的范围比25°C及40°C的工作温度窄。为了在60°C的工作温度下得到给定充电容量，需要进行恒压充电，以补缺能够进行恒流充电的时间的范围的不足。
尤其是在60°C的工作温度下，能够进行恒流充电的时间的范围变窄，而需要进行更长时间的恒压充电的原因是因为电解液的劣化。另一方面，在进行长时间的恒压充电时，有在高温状态（工作温度60°C）下的充电时间长而进一步使电解液劣化的忧虑。
总之，如图3A至3C所示，在工作温度上升时，能够进行恒流充电的时间的范围变窄。为了得到给定容量，需要进行恒压充电，以补缺能够进行恒流充电的时间的范围的不足。结果，进一步使电解液劣化。因为电极的钝态膜是由于锂离子从电解液的溶剂合物中脱嵌而形成的，所以该钝态膜也劣化或被破坏。
因此，在进行高温下的恒压充电时，有使电极劣化而使电池特性也劣化的忧虑。但是，为了得到给定容量，需要进行相当长时间的恒压充电。
图4A和4B示出在25°C、40°C以及60°C的工作温度下进行充放电测定时的循环数与放电容量的关系。另外，图4B是示出图4A中的循环数为200次附近的放大图。
与图3A至3C同样，在图4A和4B所示的充放电测定中，以1C的充放电率进行200循环的恒流充放电测定，然后，为了以低充放电率确认容量，以0.2C的充放电率进行1循环的恒流恒压充电及恒流放电测定。在以0.2C的充放电率进行1循环的恒流恒压充电及恒流放电测定之后，再以1C的充放电率进行恒流充放电测定。
如图4A和4B所示，在25°C及40°C的工作温度下，在以0.2C的充放电率进行恒流-恒压充电测定之前及之后，表示放电容量的曲线连续，而在60°C的工作温度下，在进行恒流-恒压充电测定之前及之后，表示放电容量的曲线不连续。另外，在60°C的工作温度下，与在进行恒流-恒压充电测定之前相比，在进行恒流-恒压充电测定之后的放电容量急剧减少。就是说，在60°C的工作温度下，在进行恒压充电时产生不可逆容量，而即使再次进行恒流充电也不能恢复放电容量。
在进行60°C的高温下的恒压充电时，形成在电极（尤其是，负极）上的钝态膜被破坏。因为该钝态膜被破坏，所以电极（尤其是，负极）被劣化，使得表示放电容量的曲线不连续。另外，放电容量急剧减少。像这样，在进行高温下的恒压充电时，发生锂二次电池的电池特性劣化的问题。
发明内容
鉴于上述问题，所公开的发明的一个方式的目的之一是抑制电极的劣化。
另外，所公开的发明的一个方式的目的之一是抑制电池特性的劣化。
所公开的发明的一个方式是一种锂二次电池的充电方法，该锂二次电池包括具有包含磷酸铁锂的正极活性物质层的正极、具有包含石墨的负极活性物质层的负极以及该正极与该负极之间的具有包含碳酸乙烯酯及碳酸二乙酯的溶剂及锂盐的电解液，包括如下步骤：在以T为所述锂二次电池的电池温度，并以T1及T2(注意，T1<T2)为任意温度的情况下，在T<T1时，直到达到给定电压为止进行恒流充电，然后，进行恒压充电，在T1≤T<T2时，只进行恒流充电，并且，在T2≤T时，不进行充电。
另外，所公开的发明的一个方式是一种锂二次电池的充电方法，该锂二次电池包括具有包含磷酸铁锂的正极活性物质层的正极、具有包含石墨的负极活性物质层的负极以及该正极与该负极之间的具有包含碳酸乙烯酯及碳酸二乙酯的溶剂及锂盐的电解液，包括如下步骤：在以T为所述锂二次电池所处于的环境温度，并以T1及T2(注意，T1<T2)为任意温度的情况下，在T<T1时，直到达到给定电压为止进行恒流充电，然后，进行恒压充电，在T1≤T<T2时，只进行恒流充电，并且，在T2≤T时，不进行充电。
另外，所公开的发明的一个方式是一种充电装置，包括：电力转换单元，该电力转换单元将从电力供应部供应的电力作为恒流或恒压供应；充电控制开关和放电控制开关，该充电控制开关和该放电控制开关都与所述电力转换单元串联连接；控制电路，该控制电路具有控制所述电力转换单元的输出的功能；以及温度检测单元，该温度检测单元检测出二次电池的电池温度T，其中，所述控制电路包括：电流-电压转换单元，该电流-电压转换单元在达到给定电压时将恒流充电转换成恒压充电；以及温度控制转换单元，该温度控制转换单元在由所述温度检测单元检测出的电池温度T为T<T1时输出用来将所述电流-电压转换单元的输出供应到所述电力转换单元的信号，在T2≤T时关闭所述放电控制开关，并在T1≤T<T2(注意，T1<T2)时关闭所述充电控制开关。
另外，所公开的发明的一个方式是一种充电装置，包括：电力转换单元，该电力转换单元将从电力供应部供应的电力作为恒流或恒压供应；充电控制开关和放电控制开关，该充电控制开关和该放电控制开关都与所述电力转换单元串联连接；控制电路，该控制电路具有控制所述电力转换单元的输出的功能；以及温度检测单元，该温度检测单元检测出二次电池所处于的环境温度T，其中，所述控制电路包括：电流-电压转换单元，该电流-电压转换单元在达到给定电压时将恒流充电转换成恒压充电；以及温度控制转换单元，该温度控制转换单元在由所述温度检测单元检测出的环境温度T为T<T1时输出用来将所述电流-电压转换单元的输出供应到所述电力转换单元的信号，在T2≤T时关闭所述放电控制开关，并在T1≤T<T2(注意，T1<T2)时关闭所述充电控制开关。
在所公开的发明的一个方式中，上述二次电池是一种锂二次电池，包括：具有包含磷酸铁锂的正极活性物质层的正极；具有包含石墨的负极活性物质层的负极；以及所述正极与所述负极之间的具有包含碳酸乙烯酯及碳酸二乙酯的溶剂及锂盐的电解液。
在所公开的发明的一个方式中，在锂二次电池的电池温度或环境温度（温度T）为第一温度T1以上且低于第二温度T2（注意，第一温度T1低于第二温度T2）时，以给定电流值进行充电（恒流充电），在达到给定电压之后，不进行恒压充电，也结束恒流充电。由此，抑制由于电压施加到形成在电极上的膜而导致的膜破坏。通过抑制形成在电极上的膜的破坏，可以抑制电极的劣化。另外，可以抑制锂二次电池的电池特性的劣化。
另外，在锂二次电池的电池温度或环境温度（温度T）低于第一温度T1时，直到达到给定电压为止进行恒流充电，在达到给定电压之后进行恒压充电。由此，可以增加锂二次电池的容量。
另外，在锂二次电池的电池温度或环境温度（温度T）为第二温度T2以上时，因为有在恒流充电中也发生电极劣化的忧虑，所以不进行充电。
在所公开的发明的一个方式中，上述温度检测单元为热敏电阻器。
在所公开的发明的一个方式中，上述T1为高于40°C且60°C以下的温度。
在所公开的发明的一个方式中，上述T2为高于60°C的温度。
根据所公开的发明的一个方式，可以抑制电极的劣化。
根据所公开的发明的一个方式，可以抑制电池特性的劣化。
附图说明
图1是锂二次电池的截面图；
图2是示出充电方法的流程图；
图3A至3C是示出容量与电压的关系的图；
图4A和4B是示出循环数与放电容量的关系的图；
图5A和5B是锂二次电池的俯视图及截面图；
图6是说明电器设备的一个例子的图；
图7A至7C是说明电器设备的一个例子的图；
图8A和8B是说明电器设备的一个例子的图；
图9A至9D是说明石墨烯的俯视图及截面图；
图10是说明充电装置的电路图；
图11是说明充电装置的电路图。
本发明的选择图为图2
具体实施方式
以下，参照附图对本说明书中公开的发明的实施方式进行说明。但是，本说明书中公开的发明可以以多种不同形式实施，所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式和详细内容可以在不脱离本说明书中公开的发明的宗旨及其范围的情况下被变换为各种形式。因此，本发明不应该被解释为仅限于本实施方式所记载的内容中。注意，在如下所述的附图中，相同部分或具有相同功能的部分用相同的符号表示，并且省略对它们的重复说明。另外，当表示相同的部分时有时使用相同的阴影线，而不特别附加符号。
注意，为了容易理解说明，附图等所示出的各结构的位置、大小和范围等有时不表示实际上的位置、大小和范围等。因此，所公开的发明不一定局限于附图等所公开的位置、大小、范围等。
另外，本说明书等中的“第一”、“第二”、“第三”等的序数词是为了避免结构要素的混同而附记的，而不是用于在数目方面上进行的限制。
<锂二次电池的结构>
在图1所示的锂二次电池130中，将正极102、负极107以及分离器110设置在使它们与外界隔绝的框体120中，并且在框体120中填充有电解液111。另外，分离器110设置在正极102与负极107之间。
在正极102中，接触正极集电体100设置有正极活性物质层101。在本说明书中，将正极活性物质层101和设置有正极活性物质层101的正极集电体100总称为正极102。
另一方面，接触负极集电体105设置有负极活性物质层106。在本说明书中，将负极活性物质层106和设置有负极活性物质层106的负极集电体105总称为负极107。
正极集电体100和负极集电体105分别与端子部121和端子部122连接，并且通过端子部121和端子部122进行充电及放电。
另外，在附图所示的结构中，虽然在正极活性物质层101与分离器110之间及在负极活性物质层106与分离器110之间有间隙，但是本发明不局限于此。正极活性物质层101可以与分离器110接触，而负极活性物质层106可以与分离器110接触。或者，也可以在正极102与负极107之间设置分离器110的状态下将其卷成圆柱形。
正极集电体100可以使用不锈钢、金、铂、锌、铁、铜、铝、钛等金属以及它们的合金等的导电性高的材料。另外，还可以使用添加有硅、钛、钕、钪、钼等提高耐热性的元素的铝合金。另外，正极集电体100还可以使用与硅起反应而形成硅化物的金属元素。作为与硅起反应而形成硅化物的金属元素，可以举出锆、钛、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、钴、镍等。正极集电体100可以适当地具有箔状、板状（薄片状）、网状、冲孔网金属状、冲压网金属状等的形状。在本实施方式中，正极集电体100使用铝箔。
在本实施方式中，使用具有橄榄石结构的磷酸铁锂(LiFePO4)作为包含在正极活性物质层101中的正极活性物质。
关于具有橄榄石结构的磷酸铁锂，锂离子的扩散路径是一维的。因此，结晶性越高，越容易确保锂离子的扩散路径，从而能够脱嵌或嵌入更多的锂离子。另外，因为磷酸铁锂包含铁，所以其容量大。再者，关于磷酸铁锂，脱嵌了所有锂的磷酸铁(FePO4)也稳定，由此可以安全地实现使用磷酸铁锂而制造的锂二次电池的高容量化。
另外，活性物质是指有关载体离子的嵌入及脱嵌的物质。在制造电极（正极和负极中的一方或双方）时，将混合活性物质和导电助剂、粘合剂、溶剂等其他材料而成的活性物质层形成在集电体上。因此，区别“活性物质”与“活性物质层”。因此，区别“正极活性物质”与“正极活性物质层101”，并且区别如下所述的“负极活性物质”与“负极活性物质层106”。
再者，正极活性物质层101也可以包含已知的导电助剂或粘合剂。在本实施方式中，作为导电助剂和粘合剂，分别使用乙炔黑（AB）和聚偏氟乙烯（PVDF）。
例如，负极集电体105由金属等的导电性高的材料构成。作为导电性高的材料，例如，可以使用不锈钢、铁、铝、铜、镍或钛。另外，负极集电体105可以适当地具有箔状、板状（薄片状）、网状、冲孔网金属状、冲压网金属状等的形状。在本实施方式中，负极集电体105使用铜箔。
负极活性物质层106包含能够嵌入及脱嵌载体离子的负极活性物质。在本实施方式中，使用球状石墨（粒径为9μm）作为包含在负极活性物质层106中的负极活性物质。
在用作负极活性物质的石墨的表面上形成有由于作为电解液111的溶剂（下述）的碳酸乙烯酯（EC）被还原分解而产生的钝态膜。因为形成有该钝态膜，所以可以抑制进一步使溶剂被分解，而可以将锂离子嵌入到负极活性物质的石墨中。
再者，负极活性物质层106也可以包含已知的导电助剂或粘合剂。在本实施方式中，作为导电助剂和粘合剂，分别使用乙炔黑（AB）和聚偏氟乙烯（PVDF）。
另外，也可以用锂对负极活性物质层106进行预掺杂。作为用锂进行预掺杂的方法，也可以采用通过溅射法在负极活性物质层106的表面上形成锂层的方法。或者，可以通过在负极活性物质层106的表面上设置锂箔，用锂对负极活性物质层106进行预掺杂。
电解液111包含溶质及溶剂。作为电解液111的溶质，使用包含载体离子的材料。作为溶质的典型例子，可以举出LiPF6、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、Li(C2F5SO2)2N等锂盐。在本实施方式中，使用LiPF6作为溶质。
作为电解液111的溶剂，使用能够输送载体离子的材料。优选使用非质子有机溶剂作为电解液的溶剂。在本实施方式中，使用碳酸乙烯酯（EC）和碳酸二乙酯（DEC）的混合溶液。
碳酸乙烯酯因如上所述那样被还原分解，使得钝态膜形成在负极活性物质的石墨表面上而优选用作电解液111的溶剂。但是，因为碳酸乙烯酯在室温下处于固态，所以使用溶解有碳酸乙烯酯的碳酸二乙酯作为溶剂。
另外，作为分离器110，可以使用绝缘多孔体。例如，分离器110可以使用如下材料：纸、无纺布、玻璃纤维、陶瓷、使用尼龙（聚酰胺）、维尼纶（聚乙烯醇类纤维）、聚酯、丙烯酸树脂、聚烯烃、聚氨酯等的合成纤维等。但是，需要选择不溶解于电解液111中的材料。
另外，也可以使用石墨烯覆盖正极活性物质。石墨烯是指具有sp2键的一个原子层的碳分子的薄片。石墨烯包括单层石墨烯及多层石墨烯。
在本说明书中，石墨烯包括单层石墨烯或两层以上且一百层以下的多层石墨烯。单层石墨烯是指具有π键的一原子层的碳分子的薄片。另外，氧化石墨烯是指上述石墨烯被氧化的化合物。在使氧化石墨烯被还原而形成石墨烯时，包含在氧化石墨烯中的氧不是其全部脱离，而是其一部分残留在石墨烯中。在石墨烯包含氧的情况下，氧的比率为2atomic％以上20atomic％以下，优选为3atomic％以上15atomic％以下。
石墨烯在化学上稳定且其电特性良好。石墨烯具有高导电性是因为由碳原子构成的六元环在平面方向上连续。就是说，石墨烯在平面方向上具有高导电性。此外，由于石墨烯是薄片状，所以层叠的石墨烯在平行于其平面的方向上有间隔，虽然在该区域中离子能够移动，但是在垂直于石墨烯的平面的方向上离子难以移动。
如上所述，在锂二次电池中，因为活性物质表面与电解液接触，电解液与活性物质起反应，而在活性物质的表面上形成膜。该膜也被称为SEI（Solid Electrolyte Interface：固体电解质界面），并被认为是在缓和活性物质与电解液之间的反应而得到稳定化时必要的。然而，当该膜的厚度变厚时，载体离子不容易嵌入到电极中，而导致活性物质与电解液之间的载体离子的传导性的下降、电解液的消耗等的问题。于是，通过使用石墨烯覆盖正极活性物质，可以抑制该膜的厚度的增加，其结果是，可以抑制载体离子的传导性的降低以及电解液的消耗。
图9A是正极活性物质层101的俯视图，该正极活性物质层101由能够嵌入及脱嵌载体离子的粒子状正极活性物质117和覆盖该正极活性物质117且其内部填充有该正极活性物质117的石墨烯118构成。多个石墨烯118覆盖多个正极活性物质117的表面。另外，也可以在正极活性物质层101的一部分中露出正极活性物质117。
正极活性物质117的粒径优选为20nm以上100nm以下。另外，由于电子在正极活性物质117内移动，所以正极活性物质117的粒径优选为小。
另外，即使正极活性物质117的表面不被石墨烯覆盖，也能获得充分的特性，但是通过同时使用正极活性物质和石墨烯，可以使载流子在正极活性物质之间跳动而形成电流，因此是优选的。
图9B是图9A的正极活性物质层101的一部分的截面图。正极活性物质层101具有正极活性物质117及覆盖该正极活性物质117的石墨烯118。在截面图中，观察到线状的石墨烯118。由一个石墨烯或多个石墨烯包裹多个正极活性物质117。换言之，多个正极活性物质存在于一个石墨烯或多个石墨烯中。另外，有时石墨烯是袋状，该袋状石墨烯包裹多个正极活性物质。另外，有时正极活性物质117不被石墨烯覆盖而露出。
另外，正极活性物质层101也可以包含石墨烯的体积的0.1倍以上且10倍以下的乙炔黑粒子、一维地展宽的碳粒子如碳纳米纤维等已知的粘合剂。
另外，在正极活性物质117中，有的物质由于载体离子的嵌入而发生体积膨胀。因此，由于充放电，正极活性物质层101变脆，正极活性物质层101的一部分受到破坏，结果会使锂二次电池的可靠性降低。然而，即使由充放电导致正极活性物质的体积膨胀，也因石墨烯覆盖该正极活性物质的周围而能够防止正极活性物质的分散或正极活性物质层101的破坏。就是说，石墨烯具有即使由充放电导致正极活性物质的体积增减也维持正极活性物质之间的结合的功能。因此，通过将石墨烯用于正极活性物质层101，可以制造可靠性高的锂二次电池。
另外，石墨烯118与多个正极活性物质接触而还用作导电助剂。此外，石墨烯118具有保持能够嵌入及脱嵌载体离子的正极活性物质117的功能。因此，不需要将粘合剂混合到正极活性物质层中，可以增加每单位正极活性物质层中的正极活性物质的量，从而可以提高锂二次电池的放电容量。
与正极活性物质同样，也可以使用石墨烯覆盖负极活性物质。图9C是负极活性物质层106的一部分的俯视图。负极活性物质层106由粒子状的负极活性物质132和覆盖多个该负极活性物质132的石墨烯133构成。当俯视负极活性物质层106时，多个负极活性物质132的表面被多个石墨烯133覆盖。另外，也可以在负极活性物质层106的一部分中露出负极活性物质132。
图9D是示出图9C的负极活性物质层106的一部分的截面图。图9D示出负极活性物质132及在俯视负极活性物质层106时覆盖负极活性物质132的石墨烯133。在截面图中，观察到线状的石墨烯133。一个石墨烯或多个石墨烯与多个负极活性物质132重叠，或者，由一个石墨烯或多个石墨烯包裹多个负极活性物质132。另外，有时石墨烯133是袋状，该袋状石墨烯包裹多个负极活性物质。另外，有时石墨烯133具有局部开放部，而在该区域中露出负极活性物质132。
至于负极活性物质层106的厚度，在20μm以上100μm以下的范围内选择所希望的厚度。
另外，负极活性物质层106也可以包含石墨烯的体积的0.1倍以上且10倍以下的乙炔黑粒子、一维地展宽的碳粒子（如碳纳米纤维）等已知的导电助剂及聚偏氟乙烯等已知的粘合剂。
另外，也可以用锂对负极活性物质层106进行预掺杂。作为用锂进行预掺杂的方法，也可以采用通过溅射法在负极活性物质层106的表面上形成锂层的方法。或者，可以通过在负极活性物质层106的表面上设置锂箔，用锂对负极活性物质层106进行预掺杂。尤其是在组装锂二次电池之后使石墨烯118生成于正极活性物质层101时，优选用锂对负极活性物质层106进行预掺杂。
另外，在负极活性物质132中，有的物质由于载体离子的嵌入而发生体积膨胀。因此，由于充放电，负极活性物质层106变脆，负极活性物质层106的一部分受到破坏，结果会使锂二次电池的可靠性（如循环特性等）降低。然而，在本实施方式的锂二次电池的负极107中，因为石墨烯133覆盖负极活性物质132的周围，即使由充放电导致负极活性物质132的体积增减，也能够防止负极活性物质132的微粉化或负极活性物质层106的破坏。就是说，包含在本实施方式的锂二次电池的负极107中的石墨烯133具有即使由充放电导致负极活性物质132的体积增减也维持负极活性物质132之间的结合的功能。因此，通过将石墨烯用于负极活性物质层106，可以提高锂二次电池的耐久性。
就是说，在形成负极活性物质层106时不需要使用粘合剂，因此可以增加单位重量（单位体积）的负极活性物质层中的负极活性物质量。因此，可以增大每单位电极重量（电极体积）的充放电容量。
另外，由于石墨烯133具有导电性且接触多个负极活性物质132，所以还用作导电助剂。就是说，在形成负极活性物质层106时不必须要使用导电助剂，因此可以增加单位重量（单位体积）的负极活性物质层中的负极活性物质量。因此，可以增大每单位电极重量（电极体积）的充放电容量。
由于在负极活性物质层106中石墨烯133高效地形成充分的传导通路（载体离子的传导通路），因此负极活性物质层106及负极107具有良好的导电性。因此，具有负极107的锂二次电池可以将负极活性物质132的容量提高到与理论容量相同的程度，由此可以充分提高充电容量。
另外，由于石墨烯133还用作能够进行载体离子的嵌入及脱嵌的负极活性物质，所以可以提高负极107的充电容量。
<锂二次电池的充电方法>
图2是示出本实施方式的锂二次电池的充电方法的流程图。
在充电开始（S101）后，利用温度检测元件检测出锂二次电池的电池温度或锂二次电池所处于的环境温度（S102）。在所检测出的温度为给定温度的第二温度T2以上时（S103），结束充电（S108）。
注意，第二温度T2为高于下述第一温度T1的温度（T2>T1）。在本实施方式中，第二温度T2为高于60°C的温度，例如，90°C，而第一温度T1为高于40°C且60°C以下的温度。
在锂二次电池的电池温度或锂二次电池所处于的环境温度为第二温度T2以上时，有在恒流充电中也发生锂二次电池的劣化的忧虑，从而不对锂二次电池进行充电。
在经步骤S102检测出的温度低于第二温度T2时，进行恒流充电（S104）。直到达到给定电压为止进行恒流充电（S105），然后，利用温度检测元件检测出电池温度或环境温度（S106）。
在经步骤S106检测出的温度低于第一温度T1时（S107），从恒流充电转换成恒压充电，而进行恒压充电（S111）。在给定时间内进行恒压充电，然后，结束充电（S112）。
在经步骤S106检测出的温度为第一温度T1以上时（S107），不进行恒压充电，也结束恒流充电（S112）。
如上所述，在本实施方式的充电方法中，在锂二次电池的电池温度或环境温度低于第二温度时，首先，直到达到给定电压为止进行恒流充电。在达到该给定电压之后，判断锂二次电池的电池温度或环境温度是否为第一温度以上，如果该温度低于第一温度则进行恒压充电，如果该温度为第一温度以上则结束充电而不进行恒压充电。由此，可以抑制电极的劣化，而不破坏形成在电极表面上的膜。
另外，根据本实施方式的充电方法，可以抑制电池特性的劣化。
<充电装置>
图10及图11是示出本实施方式的充电装置的电路图。
<<充电装置的结构>>
图10所示的充电装置200包括：电阻器202；充电控制开关205；放电控制开关208；电力转换电路215；电力供应部217；作为温度检测元件的NTC热敏电阻器221(NTC:Negative TemperatureCoefficient，即负温度系数)；以及控制电路222。图10所示的充电装置200与二次电池201及负载209电连接。
二次电池201的正极与电阻器202的一方端子及控制电路222的端子CSIN电连接。二次电池201的负极接地。二次电池201的电压值相当于施加到控制电路222的端子CSIN的电压值。作为二次电池201，也可以使用上述锂二次电池130。
这里，“电连接”除了包括“直接电连接”以外还包括“间接电连接”。因此，例如，二次电池201的正极既可与电阻器202的一方端子及控制电路222的端子CSIN直接电连接，又可与隔着其他电极或布线与电阻器202的一方端子及控制电路222的端子CSIN电连接。
虽然在图10中使用NTC热敏电阻器221作为温度检测元件，但是温度检测元件不局限于此。只要是能够检测出二次电池201的电池温度或二次电池201的环境温度的元件，就可以使用任何元件。热敏电阻器(thermistor)是指电阻随着温度的变化而显著变化的电阻体，其中NTC热敏电阻器是指电阻值随着温度上升而减小的热敏电阻器。图10所示的NTC热敏电阻器221配置在二次电池201的附近，而检测出二次电池201所处于的环境温度。
图10所示的NTC热敏电阻器221的一方端子与控制电路222的端子THM电连接。NTC热敏电阻器221的另一方端子接地。
电阻器202是用来检测出流过二次电池201的电流的电阻器。电阻器202的一方端子与二次电池201的正极及控制电路222的端子CSIN电连接。电阻器202的另一方端子与充电控制开关205的第一端子及控制电路222的端子CSIP电连接。
电阻器202的电阻值是预定的，而施加到电阻器202的电压值相当于控制电路222的端子CSIN与端子CSIP之间的电压值。电阻器202的电阻值及施加到电阻器202的电压值决定流过电阻器202的电流值。
充电控制开关205具有二极管203及n沟道型晶体管204。二极管203的输入端子相当于充电控制开关205的第一端子，并与n沟道型晶体管204的源极和漏极中的一方电连接。二极管203的输出端子相当于充电控制开关205的第二端子，并与n沟道型晶体管204的源极和漏极中的另一方及放电控制开关208的第一端子电连接。
n沟道型晶体管204的源极和漏极中的一方相当于充电控制开关205的第一端子，并与二极管203的输入端子电连接。n沟道型晶体管204的源极和漏极中的另一方相当于充电控制开关205的第二端子，并与二极管203的输出端子及放电控制开关208的第一端子电连接。n沟道型晶体管204的栅极相当于充电控制开关205的第三端子，并与控制电路222的端子CHA电连接。
充电控制开关205是用来强制终止二次电池201的充电的元件，即限幅器。在通常情况下,使n沟道型晶体管204成为导通状态，而在紧急情况下（在强制终止充电时），使n沟道型晶体管204成为截止状态。另外，二极管203不是抑制放电电流从二次电池201流出的。
放电控制开关208具有二极管206及n沟道型晶体管207。二极管206的输出端子相当于放电控制开关208的第一端子，并与充电控制开关205的第二端子及n沟道型晶体管207的源极和漏极中的一方电连接。二极管206的输入端子相当于放电控制开关208的第二端子，并与负载209、电力转换电路215的第一端子以及n沟道型晶体管207的源极和漏极中的另一方电连接。
n沟道型晶体管207的源极和漏极中的一方相当于放电控制开关208的第一端子，并与充电控制开关205的第二端子及二极管206的输出端子电连接。n沟道型晶体管207的源极和漏极中的另一方相当于放电控制开关208的第二端子，并与负载209、电力转换电路215的第一端子以及二极管206的输入端子电连接。n沟道型晶体管207的栅极相当于放电控制开关208的第三端子，并与控制电路222的端子DIS电连接。
放电控制开关208是用来强制终止二次电池201的放电的元件，即限幅器。在通常情况下,使n沟道型晶体管207成为导通状态，而在紧急情况下（在强制终止放电时），使n沟道型晶体管207成为截止状态。另外，二极管206不是抑制充电电流流入二次电池201中的。
负载209与放电控制开关208的第二端子及电力转换电路215的第一端子电连接。根据与负载209电连接的放电控制开关208的第二端子及电力转换电路215的第一端子的电位，二次电池201被从电力转换电路215充电或者对负载209进行放电。
电力转换电路215具有如下功能：在从下述直流电源216向二次电池201进行充电时，将从直流电源216供应的电力转换成恒流（在恒流充电时）或恒压（在恒压充电时）而供应。电力转换电路215具有线圈211、二极管212以及n沟道型晶体管213。线圈211的一方端子相当于电力转换电路215的第一端子。线圈211的另一方端子与二极管212的输出端子及n沟道型晶体管213的源极和漏极中的一方电连接。
二极管212的输出端子与线圈211的另一方端子及n沟道型晶体管213的源极和漏极中的一方电连接。二极管212的输入端子接地。
n沟道型晶体管213的源极和漏极中的一方与线圈211的另一方端子及二极管212的输出端子电连接。n沟道型晶体管213的源极和漏极中的另一方相当于电力转换电路215的第二端子。n沟道型晶体管213的栅极相当于电力转换电路215的第三端子，并与控制电路222的端子GS电连接。
电力供应部217供应用来对二次电池201进行充电的电力。虽然在图10中电力供应部217使用直流电源216，但是本发明不局限于此。电力供应部217也可以使用交流-直流转换器，以利用该交流-直流转换器将从外部的交流电源供应的交流电力转换成直流电力。另外，直流电源216、交流-直流转换器以及交流电源等既可内置于充电装置又可设置在充电装置的外部。图10所示的直流电源216的正极与电力转换电路215的第二端子电连接。另外，直流电源216的负极接地。
图11示出控制电路222的详细结构。控制电路222包括：电流控制电路235；电压控制电路244；电流-电压控制转换电路252；温度控制转换电路276；复用器281；AND电路282；电平转移器283；NAND电路284；电平转移器285；以及电平转移器286。
电流控制电路235是在恒流充电时控制来自控制电路222的端子GS的输出电位的电路。来自控制电路222的端子GS的输出电位相当于施加到电力转换电路215的n沟道型晶体管213的栅极的电位。根据施加到n沟道型晶体管213的栅极的电位转换n沟道型晶体管213的导通状态和截止状态，由此控制从直流电源216向二次电池201的充电。电流控制电路235包括：仪表放大器231；比较器232；触发器233；以及振荡电路234。
仪表放大器（instrumentation amplifier）231是将输入到非反相输入端子的电压与输入到反相输入端子的电压的差值放大K倍而输出的元件。仪表放大器231的非反相输入端子相当于控制电路222的端子CSIP，并相当于电流控制电路235的第一端子。仪表放大器231的反相输入端子相当于控制电路222的端子CSIN，并相当于电流控制电路235的第二端子。另外，电流控制电路235的第三端子是从电流控制电路235的第二端子分支的，该电流控制电路235的第三端子与电压控制电路244的第一端子电连接。仪表放大器231的输出端子与比较器232的非反相输入端子电连接。
比较器232是比较输入到非反相输入端子的电压与输入到反相输入端子的电压而转换其输出的元件。比较器232的非反相输入端子与仪表放大器231的输出端子电连接。比较器232的反相输入端子被输入第一参考电压Vref1。比较器232的输出端子与触发器233的输入端子R电连接。
作为图11所示的触发器233，使用RS型触发器。触发器233的输入端子R与比较器232的输出端子电连接。触发器233的输入端子S被输入振荡电路234所产生的脉冲信号。触发器233的输出端子Q相当于电流控制电路235的第四端子，并与复用器281的输入端子A电连接。
振荡电路234是产生导通/截止比小的脉冲信号，即产生占空比小的脉冲信号的电路。振荡电路234所产生的脉冲信号输入到触发器233的输入端子S。
电压控制电路244是在恒压充电时控制来自控制电路222的端子GS的输出电位的电路。来自控制电路222的端子GS的输出电位相当于施加到电力转换电路215的n沟道型晶体管213的栅极的电位。根据施加到n沟道型晶体管213的栅极的电位而转换n沟道型晶体管213的导通状态和截止状态，由此控制从直流电源216向二次电池201的充电。电压控制电路244包括：误差信号放大器241；比较器242；以及三角波振荡电路243。
误差信号放大器（error amplifier，也称为积分器）241是放大输入到非反相输入端子的电压与输入到反相输入端子的电压的差值的元件。误差信号放大器241的非反相输入端子相当于电压控制电路244的第一端子，并与电流控制电路235的第三端子电连接。电压控制电路244的第二端子是从电压控制电路244的第一端子分支的，该电压控制电路244的第二端子与电流-电压控制转换电路252的第一端子电连接。误差信号放大器241的反相输入端子被输入第二参考电压Vref2。误差信号放大器241的输出端子与比较器242的反相输入端子电连接。
另外，输入到误差信号放大器241的反相输入端子及下述滞环比较器251的反相输入端子的第二参考电压Vref2的电压值相当于转换恒流充电和恒压充电的电压值。就是说，在进行恒压充电时，先直到达到第二参考电压Vref2为止进行恒流充电，再转换成恒压充电。
比较器242的反相输入端子与误差信号放大器241的输出端子电连接。比较器242的非反相输入端子被输入来自三角波振荡电路243的三角波。比较器242的输出端子相当于电压控制电路244的第三端子，并与复用器281的输入端子B电连接。
三角波振荡电路243是产生三角波的电路。通过利用该三角波，在二次电池201的电压相当高时，可以缩短高电位施加到n沟道型晶体管213的栅极的时间，由此减小充电所需的电流。通过减小充电所需的电流，抑制二次电池201的电压上升。三角波振荡电路243所产生的三角波输入到比较器242的非反相输入端子。
电流-电压控制转换电路252具有滞环比较器251。电流-电压控制转换电路252具有在达到给定电压值之后将电流控制转换成电压控制的功能。
滞环比较器251是其输入及输出显示滞后现象的比较器。就是说，在输入到非反相输入端子的电压与输入到反相输入端子的电压的差值增大时转换输出的电压不相等于在输入到非反相输入端子的电压与输入到反相输入端子的电压的差值减小时转换输出的电压。通过使用滞环比较器，可以抑制由噪音导致的输出的多次转换。滞环比较器251的非反相输入端子相当于电流-电压控制转换电路252的第一端子，并与电压控制电路244的第二端子电连接。滞环比较器251的反相输入端子被输入第二参考电压Vref2。滞环比较器251的输出端子相当于电流-电压控制转换电路252的第二端子，并与NAND电路284的第一输入端子及复用器281的输入端子φ电连接。
温度控制转换电路276是根据来自作为温度检测元件的NTC热敏电阻器221的信号（电位）产生用来将基于所检测出的电池温度或环境温度的充电的有无及充电控制方法的信息传输到其他电路及元件的信号（电位）的电路。温度控制转换电路276包括：电阻器261；电阻器262；电阻器263；电阻器264；电阻器265；滞环比较器271；滞环比较器272；滞环比较器273；反相器274；以及反相器275。
电阻器261的一方端子被输入电源电位VL，并与电阻器262的一方端子电连接。电阻器261的另一方端子相当于控制电路222的端子THM及温度控制转换电路276的第一端子，并与滞环比较器271的反相输入端子、滞环比较器272的反相输入端子以及滞环比较器273的反相输入端子电连接。
电阻器262的一方端子与电阻器261的一方端子电连接。电阻器262的另一方端子与电阻器263的一方端子及滞环比较器271的非反相输入端子电连接。
电阻器263的一方端子与电阻器262的另一方端子及滞环比较器271的非反相输入端子电连接。电阻器263的另一方端子与电阻器264的一方端子及滞环比较器272的非反相输入端子电连接。
电阻器264的一方端子与电阻器263的另一方端子及滞环比较器272的非反相输入端子电连接。电阻器264的另一方端子与电阻器265的一方端子及滞环比较器273的非反相输入端子电连接。
电阻器265的一方端子与电阻器264的另一方端子及滞环比较器273的非反相输入端子电连接。电阻器265的另一方端子接地。
另外，在以R1、R2、R3以及R4分别为电阻器262、电阻器263、电阻器264以及电阻器265的电阻值的情况下，输入到滞环比较器271至滞环比较器273的非反相输入端子的电位为被电阻分割而得到的电源电位VL的分压。输入到滞环比较器271的非反相输入端子的电位为（R2+R3+R4）/（R1+R2+R3+R4）×VL。输入到滞环比较器272的非反相输入端子的电位为（R3+R4）/（R1+R2+R3+R4）×VL。输入到滞环比较器273的非反相输入端子的电位为R4/（R1+R2+R3+R4）×VL。
另外，输入到滞环比较器271至滞环比较器273的反相输入端子的电压为由NTC热敏电阻器221检测出的电位。
比较输入到滞环比较器271至滞环比较器273的非反相输入端子的电位与输入到滞环比较器271至滞环比较器273的反相输入端子的电位而转换滞环比较器271至滞环比较器273的输出。由此，根据由NTC热敏电阻器221检测出的温度，选择滞环比较器271至滞环比较器273中的任一输出。
滞环比较器271用来检测NTC热敏电阻器221的温度是否为40°C以上。滞环比较器271的非反相输入端子与电阻器262的另一方端子及电阻器263的一方端子电连接。滞环比较器271的反相输入端子相当于控制电路222的端子THM及温度控制转换电路276的第一端子，并与电阻器261的另一方端子、滞环比较器272的反相输入端子以及滞环比较器273的反相输入端子电连接。滞环比较器271的输出端子相当于温度控制转换电路276的第二端子，并与NAND电路284的第二输入端子电连接。
滞环比较器272用来检测NTC热敏电阻器221的温度是否为60°C以上。滞环比较器272的非反相输入端子与电阻器263的另一方端子及电阻器264的一方端子电连接。滞环比较器272的反相输入端子相当于控制电路222的端子THM及温度控制转换电路276的第一端子，并与电阻器261的另一方端子、滞环比较器271的反相输入端子以及滞环比较器273的反相输入端子电连接。滞环比较器272的输出端子与反相器274的输入端子电连接。
滞环比较器273用来检测NTC热敏电阻器221的温度是否为90°C以上。滞环比较器273的非反相输入端子与电阻器264的另一方端子及电阻器265的一方端子电连接。滞环比较器273的反相输入端子相当于控制电路222的端子THM及温度控制转换电路276的第一端子，并与电阻器261的另一方端子、滞环比较器271的反相输入端子以及滞环比较器272的反相输入端子电连接。滞环比较器273的输出端子与反相器275的输入端子电连接。
反相器274的输入端子与滞环比较器272的输出端子电连接。反相器274的输出端子相当于温度控制转换电路276的第三端子，并与AND电路282的第一输入端子及电平转移器285的输入端子电连接。
反相器275的输入端子与滞环比较器273的输出端子电连接。反相器275的输出端子相当于温度控制转换电路276的第四端子，并与电平转移器286的输入端子电连接。
复用器281根据输入到输入端子φ的信号（电位）而将输入到输入端子A或输入端子B的任一信号（电位）从输出端子Y输出。关于图11所示的复用器281，在输入到输入端子φ的信号为低电平电位时，该复用器281将输入到输入端子A的信号从输出端子Y输出；在输入到输入端子φ的信号为高电平电位时，该复用器281将输入到输入端子B的信号从输出端子Y输出。
复用器281的输入端子A与电流控制电路235的第四端子电连接。复用器281的输入端子B与电压控制电路244的第三端子电连接。复用器281的输入端子φ与电流-电压控制转换电路252的第二端子及NAND电路284的第一输入端子电连接。复用器281的输出端子Y与AND电路282的第三输入端子电连接。
AND电路282的第一输入端子与温度控制转换电路276的第三端子及电平转移器285的输入端子电连接。AND电路282的第二输入端子与NAND电路284的输出端子电连接。AND电路282的第三输入端子与复用器281的输出端子Y电连接。
电平转移器283具有改变信号的电压范围的功能。电平转移器283的输入端子与AND电路282的输出端子电连接。电平转移器283的输出端子相当于控制电路222的端子GS。
NAND电路284的第一输入端子与电流-电压控制转换电路252的第二端子及复用器281的输入端子φ电连接。NAND电路284的第二输入端子与温度控制转换电路276的第二端子电连接。NAND电路284的输出端子与AND电路282的第二输入端子电连接。
电平转移器285的输入端子与温度控制转换电路276的第三端子及AND电路282的第一输入端子电连接。电平转移器285的输出端子相当于控制电路222的端子CHA。
电平转移器286的输入端子与温度控制转换电路276的第四端子电连接。电平转移器286的输出端子相当于控制电路222的端子DIS。
在本实施方式的充电装置200中，作为二次电池201，除了上述锂二次电池130以外，还可以使用其他锂二次电池或其他二次电池如铅蓄电池、镍氢蓄电池等。再者，本实施方式的充电装置还可以使用电容器（如锂离子电容器、双电层电容器等）代替二次电池201。
<<充电装置的工作>>
以下，说明在图10及图11所示的充电装置200中对二次电池201进行充电的方法。
以给定电流值使充电电流从直流电源216流入二次电池201。此时，利用电力转换电路215将来自直流电源216的电压值转换成能够对二次电池201进行充电的电压值。
在通常情况下，充电控制开关205的n沟道型晶体管204及放电控制开关208的n沟道型晶体管207处于导通状态。因此，上述充电电流通过放电控制开关208、充电控制开关205以及电阻器202流入二次电池201，来进行恒流充电。此时，电阻器202的电压值及电阻值决定流入二次电池201的充电电流的电流值。
施加到配置在二次电池201附近的用来检测出二次电池201的环境温度的NTC热敏电阻器221的电压值输入到控制电路222的端子THM，并输入到滞环比较器271至滞环比较器273的反相输入端子。滞环比较器271至滞环比较器273比较输入到各自的反相输入端子及各自的非反相输入端子的电压值，从而滞环比较器271至滞环比较器273中的对应温度的滞环比较器的输出反转。
表1示出图10及图11所示的充电装置200中的各温度范围内的充电的有无、充电控制方法以及放电的有无。
[表1]
<<<低于40°C>>>
在滞环比较器271至滞环比较器273都不反转，即NTC热敏电阻器221所检测出的温度低于40°C的情况下，滞环比较器271至滞环比较器273的输出都是低电平电位。
因为滞环比较器271的输出为低电平电位，所以输入到NAND电路284的第二输入端子的电位也是低电平电位。
如上所述，二次电池201的电压值相当于施加到端子CSIN的电压值。至于电流-电压控制转换电路252的滞环比较器251，非反相输入端子通过端子CSIN被输入二次电池201的电压值，而反相输入端子被输入第二参考电压Vref2的电压值。如上所述，第二参考电压Vref2的电压值是用来在进行恒压充电时将恒流充电转换成恒压充电的电压值。在输入到非反相输入端子的二次电池201的电压值超过第二参考电压Vref2的电压值时，滞环比较器251的输出从低电平电位反转成高电平电位。
在二次电池201的电压值不超过第二参考电压Vref2的电压值而使滞环比较器251的输出成为低电平电位的情况下，输入到复用器281的输入端子φ的电位为低电平电位。
如上所述，复用器281根据输入到输入端子φ的信号（电位）而将输入到输入端子A和输入端子B的信号（电位）中的任何一个从输出端子Y输出。关于图11所示的复用器281，在输入到输入端子φ的信号为低电平电位时，该复用器281将输入到输入端子A的信号从输出端子Y输出；在输入到输入端子φ的信号为高电平电位时，该复用器281将输入到输入端子B的信号从输出端子Y输出。
因为从滞环比较器251输出而输入到复用器281的输入端子φ的信号为低电平电位，所以从复用器281的输出端子Y输出的信号为输入到输入端子A的信号，即来自电流控制电路235的信号。从复用器281的输出端子Y输出的来自电流控制电路235的信号输入到AND电路282的第三输入端子。
这里，来自NAND电路284的输出端子的输出输入到AND电路282的第二输入端子。滞环比较器251的输出输入到NAND电路284的第一输入端子。因为滞环比较器251的输出如上所述那样为低电平电位，所以输入到NAND电路284的第一输入端子的电位也是低电平电位。
如上所述，因为滞环比较器271的输出为低电平电位，所以输入到NAND电路284的第二输入端子的电位也是低电平电位。
因此，从NAND电路284的输出端子输出的电位是高电平电位。由此，AND电路282的第二输入端子被输入作为来自NAND电路284的输出端子的输出的高电平电位。
另外，AND电路282的第一输入端子被输入利用反相器274反转滞环比较器272的输出（低电平电位）而得到的电位（高电平电位）。
因此，AND电路282的第一输入端子被输入高电平电位。AND电路282的第二输入端子被输入高电平电位。AND电路282的第三输入端子通过复用器281的输入端子A被输入电流控制电路235的输出。就是说，AND电路282的输出相当于电流控制电路235的输出。
利用电平转移器283改变AND电路282的输出信号的电压范围，而将该电压施加到电力转换电路215的n沟道型晶体管213的栅极。
根据电流控制电路235的输出，使n沟道型晶体管213成为导通状态或截止状态，以控制从直流电源216向二次电池201的充电。
经上述步骤，在由NTC热敏电阻器221检测出的温度低于40°C且二次电池201的电压值不超过第二参考电压Vref2的电压值的情况下，使电流控制电路235工作，以进行恒流充电。
在输入到滞环比较器251的非反相输入端子的二次电池201的电压值超过第二参考电压Vref2的电压值的情况下，滞环比较器251的输出从低电平电位反转成高电平电位。
作为高电平电位的滞环比较器251的输出输入到复用器281的输入端子φ。在输入到复用器281的输入端子φ的电位为高电平电位时，从复用器281的输出端子Y输出的信号为输入到输入端子B的信号，即来自电压控制电路244的信号。从复用器281的输出端子Y输出的来自电压控制电路244的信号输入到AND电路282的第三输入端子。
如上所述，在由NTC热敏电阻器221检测出的温度低于40°C的情况下，滞环比较器271的输出为低电平电位。因此，输入到NAND电路284的第二输入端子的电位也是低电平电位。
输入到NAND电路284的第一输入端子的电位相当于滞环比较器251的输出，即高电平电位。如上所述那样，输入到NAND电路284的第二输入端子的电位是低电平电位。因此，从NAND电路284的输出端子输出的电位是高电平电位。
AND电路282的第三输入端子被输入来自电压控制电路244的信号。
AND电路282的第二输入端子被输入作为来自NAND电路284的输出端子的输出的高电平电位。
另外，AND电路282的第一输入端子被输入利用反相器274反转滞环比较器272的输出（低电平电位）而得到的电位（高电平电位）。
因此，AND电路282的第一输入端子被输入高电平电位。AND电路282的第二输入端子被输入高电平电位。AND电路282的第三输入端子通过复用器281的输出端子B被输入电压控制电路244的输出。就是说，AND电路282的输出相当于电压控制电路244的输出。
利用电平转移器283改变AND电路282的输出信号的电压范围，而将该电压施加到电力转换电路215的n沟道型晶体管213的栅极。
根据电压控制电路244的输出，使n沟道型晶体管213成为导通状态或截止状态，以控制从直流电源216向二次电池201的充电。
经上述步骤，在由NTC热敏电阻器221检测出的温度低于40°C且二次电池201的电压值为第二参考电压Vref2的电压值以上的情况下，使电压控制电路244工作，以进行恒压充电。
<<<40°C以上且低于60°C>>>
在只有滞环比较器271的输出从低电平电位反转成高电平电位且滞环比较器272和滞环比较器273的输出都不反转（低电平电位），即NTC热敏电阻器221所检测出的温度为40°C以上且低于60°C的情况下，反转的滞环比较器271的输出（高电平电位）输入到NAND电路284的第二输入端子。
如上所述，二次电池201的电压值相当于施加到端子CSIN的电压值。至于电流-电压控制转换电路252的滞环比较器251，非反相输入端子通过端子CSIN被输入二次电池201的电压值，而反相输入端子被输入第二参考电压Vref2的电压值。如上所述，第二参考电压Vref2的电压值是用来在进行恒压充电时将恒流充电转换成恒压充电的电压值。在输入到非反相输入端子的二次电池201的电压值超过第二参考电压Vref2的电压值时，滞环比较器251的输出从低电平电位反转成高电平电位。
在二次电池201的电压值不超过第二参考电压Vref2的电压值而使滞环比较器251的输出成为低电平电位的情况下，输入到复用器281的输入端子φ的电位为低电平电位。
如上所述，至于图11所示的复用器281，在输入到输入端子φ的电位为低电平电位时，该复用器281将输入到输入端子A的电位从输出端子Y输出；在输入到输入端子φ的电位为高电平电位时，该复用器281将输入到输入端子B的电位从输出端子Y输出。
因此，在二次电池201的电压值不超过第二参考电压Vref2的电压值而使滞环比较器251的输出成为低电平电位的情况下，从复用器281的输出端子Y输出的信号为输入到输入端子A的信号，即来自电流控制电路235的信号。从复用器281的输出端子Y输出的来自电流控制电路235的信号输入到AND电路282的第三输入端子。
这里，来自NAND电路284的输出端子的输出输入到AND电路282的第二输入端子。滞环比较器251的输出输入到NAND电路284的第一输入端子。因为滞环比较器251的输出如上所述那样为低电平电位，所以输入到NAND电路284的第一输入端子的电位也是低电平电位。
如上所述，因为滞环比较器271的输出为高电平电位，所以输入到NAND电路284的第二输入端子的电位也是高电平电位。
因此，从NAND电路284的输出端子输出的电位是高电平电位。由此，AND电路282的第二输入端子被输入作为来自NAND电路284的输出端子的输出的高电平电位。
另外，AND电路282的第一输入端子被输入利用反相器274反转滞环比较器272的输出（低电平电位）而得到的电位（高电平电位）。
因此，AND电路282的第一输入端子被输入高电平电位。AND电路282的第二输入端子被输入高电平电位。AND电路282的第三输入端子通过复用器281的输入端子A被输入电流控制电路235的输出。就是说，AND电路282的输出相当于电流控制电路235的输出。
利用电平转移器283改变AND电路282的输出信号的电压范围，而将该电压施加到电力转换电路215的n沟道型晶体管213的栅极。
根据电流控制电路235的输出，使n沟道型晶体管213成为导通状态或截止状态，以控制从直流电源216向二次电池201的充电。
经上述步骤，在由NTC热敏电阻器221检测出的温度为40°C以上且低于60°C且二次电池201的电压值不超过第二参考电压Vref2的电压值的情况下，使电流控制电路235工作，以进行恒流充电。
在输入到滞环比较器251的非反相输入端子的二次电池201的电压值超过第二参考电压Vref2的电压值的情况下，滞环比较器251的输出从低电平电位反转成高电平电位。
反转成高电平电位的滞环比较器251的输出输入到NAND电路284的第一输入端子。
另外，因为滞环比较器271的输出为高电平电位，所以输入到NAND电路284的第二输入端子的电位也是高电平电位。因此，NAND电路284的输出成为低电平电位。
因为NAND电路284的输出为低电平电位，所以该低电平电位输入到AND电路282的第二输入端子，而从AND电路282的输出端子输出低电平电位。
将作为AND电路282的输出的低电平电位通过电平转移器283施加到电力转换电路215的n沟道型晶体管213的栅极。
因为将低电平电位施加到电力转换电路215的n沟道型晶体管213的栅极，所以n沟道型晶体管213成为截止状态。由此，停止从直流电源216向二次电池201的充电，从而结束充电。
<<<60°C以上且低于90°C>>>
在滞环比较器271及滞环比较器272的输出从低电平电位反转成高电平电位且滞环比较器273的输出不反转（低电平电位），即NTC热敏电阻器221所检测出的温度为60°C以上且低于90°C的情况下，作为滞环比较器272的输出的高电平电位被反相器274反转成低电平电位。
从反相器274输出的低电平电位输入到AND电路282的第一输入端子。由此，从AND电路282的输出端子输出低电平电位。
将作为AND电路282的输出的低电平电位通过电平转移器283施加到电力转换电路215的n沟道型晶体管213的栅极。
因为将低电平电位施加到电力转换电路215的n沟道型晶体管213的栅极，所以n沟道型晶体管213成为截止状态。由此，抑制从直流电源216向二次电池201的充电。
另外，从反相器274输出的低电平电位通过端子CHA输入到充电控制开关205，而根据施加到n沟道型晶体管204的栅极的电压，n沟道型晶体管204成为截止状态。由此，抑制对二次电池201的充电。
<<<90°C以上>>>
在滞环比较器271至滞环比较器273的输出从低电平电位反转成高电平电位，即NTC热敏电阻器221所检测出的温度为90°C以上的情况下，滞环比较器272的输出被反相器274反转，从而低电平电位输入到AND电路的第一输入端子。由此，抑制从直流电源216向二次电池201的充电。
另外，在滞环比较器273的输出从低电平电位反转成高电平电位的情况下，作为滞环比较器273的输出的高电平电位被反相器275反转而成为低电平电位。该低电平电位通过端子DIS输入到放电控制开关208，而施加到n沟道型晶体管207的栅极。由此，n沟道型晶体管207成为截止状态。由此，不仅可以抑制对二次电池201的充电，而且还可以抑制从二次电池201的放电。
如上所述，在图10及图11所示的充电装置200中，根据由作为温度检测元件的NTC热敏电阻器221检测出的二次电池201的电池温度或环境温度，判断是否可以充电，而在充电时进一步判断进行恒流充电还是进行恒压充电。再者，在图10及图11所示的充电装置200中，根据二次电池201的电池温度或环境温度，判断是否可以放电。
通过使用上述充电装置，可以抑制锂二次电池的电极的劣化。
另外，通过使用上述充电装置，可以抑制锂二次电池的电池特性的劣化。
<锂二次电池的制造方法>
首先，以下描述正极102的制造方法。
形成包含粒子状的正极活性物质（磷酸铁锂）、粘合剂以及导电助剂的浆料。接着，将该浆料涂敷在正极集电体100的表面上。通过加热涂敷了该浆料的正极集电体100，焙烧正极活性物质。经上述步骤，在正极集电体100上形成正极活性物质层101。
以下，描述正极活性物质层101被石墨烯覆盖的正极102的制造方法。
首先，形成包含粒子状的正极活性物质（磷酸铁锂）及氧化石墨烯的浆料。这里，如果需要粘合剂或导电助剂，则也可以添加它们而形成浆料。接着，将该浆料涂敷在正极集电体100的表面上。然后，通过在还原气氛中进行加热以进行还原处理，在焙烧正极活性物质的同时使包含在氧化石墨烯中的氧脱离而在石墨烯中形成间隙。另外，包含在氧化石墨烯中的氧不是其全部脱离，而是其一部分残留在石墨烯中。
经上述工序，可以在正极集电体100上形成正极活性物质层101。结果，正极活性物质层101的导电性得到提高。氧化石墨烯因为包含氧，所以在极性溶剂中带负电。其结果，氧化石墨烯互相分散。因此，包含在浆料中的正极活性物质不易聚集，因此可以抑制由焙烧导致的正极活性物质的粒径增大。由此，正极活性物质内的电子迁移变得容易，而可以提高正极活性物质层101的导电性。
以下，描述负极107的制造方法。
形成包含粒子状的负极活性物质（石墨）、粘合剂以及导电助剂的浆料。接着，将该浆料涂敷在负极集电体105的表面上。通过加热涂敷了该浆料的负极集电体105，焙烧负极活性物质。经上述步骤，在负极集电体105上形成负极活性物质层106。
以下，描述负极活性物质层106被石墨烯覆盖的负极107的制造方法。
形成包含粒子状的负极活性物质及氧化石墨烯的浆料。具体地说，使用粒子状的负极活性物质和包含氧化石墨烯的分散液进行混炼形成浆料。这里，如果需要粘合剂或导电助剂，则也可以添加它们而形成浆料。
接着，将该浆料涂敷在负极集电体105上。然后，通过进行一定时间的真空干燥，去除涂敷在负极集电体105上的浆料中的溶剂。
然后，利用电能以电化学的方式还原氧化石墨烯，以生成石墨烯。经上述工序，可以在负极集电体105上形成负极活性物质层106。
另外，不管是否使用石墨烯覆盖负极活性物质层106，都可以对负极活性物质层106用锂进行预掺杂。作为用锂进行预掺杂的方法，也可以采用通过溅射法在负极活性物质层106的表面上形成锂层的方法。或者，可以通过在负极活性物质层106的表面上设置锂箔，用锂对负极活性物质层106进行预掺杂。
<锂二次电池的其他结构>
图5A和5B示出与图1不同的结构的锂二次电池。
图5A是锂二次电池151的俯视图。图5A所示的锂二次电池151在外装部件153的内部具有蓄电元件（storage cell）155。另外，锂二次电池151还具有与蓄电元件155连接的端子部157及端子部159。外装部件153可以使用层压薄膜、高分子薄膜、金属薄膜、金属壳、塑料壳等。
图5B是示出图5A所示的锂二次电池151的沿X-Y线的截面的图。如图5B所示，蓄电元件155包括负极163、正极165、设置在负极163与正极165之间的分离器167、填充在外装部件153中的电解液169。在图5A和5B所示的锂二次电池151中，层叠有正极165、负极163以及分离器167。
另外，虽然在本实施方式中作为锂二次电池151的外部形态示出被密封的薄型二次电池，但是本发明不局限于此。作为锂二次电池151的外部形态，可以使用纽扣型锂二次电池、圆筒型锂二次电池或方型锂二次电池等各种形状。另外，在图5A和5B中，虽然示出层叠有正极165、负极163以及分离器167的结构，但是也可以采用卷绕有正极、负极和分离器的结构。
正极集电体175与端子部157连接，而负极集电体171与端子部159连接。另外，端子部157及端子部159的一部分各自延伸到外装部件153的外侧。
正极165包括正极集电体175及正极活性物质层177。正极活性物质层177形成在正极集电体175的一面或双面上。另外，正极活性物质层177也可以包含粘合剂及导电助剂。
正极集电体175可以采用与图1的正极集电体100同样的形状及同样的材料。另外，正极活性物质层177可以采用与图1的正极活性物质层101同样的材料及同样的制造方法。
另外，也可以只将可应用于正极活性物质层177的材料用作正极，而不使用正极集电体175。
负极163包括负极集电体171及负极活性物质层173。负极活性物质层173形成在负极集电体171的一方或双方的面上。另外，负极活性物质层173也可以包含粘合剂及导电助剂。
负极集电体171可以采用与图1的负极集电体105同样的形状及同样的材料。另外，负极活性物质层173可以采用与图1的负极活性物质层106同样的材料及同样的制造方法。
另外，也可以只将可应用于负极活性物质层173的材料用作负极，而不使用负极集电体171。
电解液169包括溶质及溶剂。作为电解液169的溶质及溶剂，可以使用与图1的电解液111同样的材料。
另外，作为分离器167，可以使用与图1的分离器110同样的材料。
<电器设备>
本发明的一个方式的锂二次电池能够用作利用电力驱动的各种各样的电器设备的电源。
作为使用本发明的一个方式的锂二次电池的电器设备的具体例子，可以举出电视机、监视器等显示装置、照明装置、台式或笔记本计算机、文字处理机、再现存储在DVD（Digital Versatile Disc：数字通用光盘）等记录介质中的静态图像或动态图像的图像再现装置、便携式CD播放器、收音机、磁带录音机、头戴式耳机音响、音响、台钟、挂钟、无绳电话子机、步话机、便携无线机、手机、车载电话、便携式游戏机、计算器、便携式信息终端、电子笔记本、电子书阅读器、电子翻译器、声音输入器、摄像机、数字静态照相机、电动剃须刀、微波炉等高频加热装置、电饭煲、洗衣机、吸尘器、热水器、电扇、电吹风、空调器、加湿器、除湿器等空调设备、洗碗机、烘碗机、干衣机、烘被机、电冰箱、电冷冻箱、电冷藏冷冻箱、DNA保存用冰冻器、手电筒、链锯等工具、烟尘探测器、透析装置等医疗设备等。再者，还可以举出工业设备诸如引导灯、信号机、传送带、电梯、滚梯、工业机器人、储电***、用于使电力均匀化或智能电网的蓄电装置。另外，利用来自锂二次电池的电力通过电动机推进的移动体等也包括在电器设备的范畴内。作为上述移动体，例如可以举出电动汽车（EV）、兼具内燃机和电动机的混合动力汽车（HEV）、插电式混合动力汽车（PHEV）、使用履带代替这些的车轮的履带式车辆、包括电动辅助自行车的电动自行车、摩托车、电动轮椅、高尔夫球车、小型或大型船舶、潜水艇、直升机、飞机、火箭、人造卫星、太空探测器、行星探测器、宇宙飞船等。
另外，在上述电器设备中，作为用来供应大部分的耗电量的主电源，可以使用本发明的一个方式的锂二次电池。或者，在上述电器设备中，作为当来自上述主电源或商业电源的电力供应停止时能够进行对电器设备的电力供应的不间断电源，可以使用本发明的一个方式的锂二次电池。或者，在上述电器设备中，作为用来在进行来自上述主电源或商业电源的电力供应的同时将电力供应到电器设备的辅助电源，可以使用本发明的一个方式的锂二次电池。
图6示出上述电器设备的具体结构。在图6中，显示装置8000是使用本发明的一个方式的锂二次电池8004的电器设备的一个例子。具体地说，显示装置8000相当于电视广播接收用显示装置，包括框体8001、显示部8002、扬声器部8003及锂二次电池8004等。本发明的一个方式的锂二次电池8004设置在框体8001的内部。显示装置8000既可以接受来自商业电源的电力供应，又可以使用蓄积在锂二次电池8004中的电力。因此，即使当由于停电等不能接受来自商业电源的电力供应时，通过将本发明的一个方式的锂二次电池8004用作不间断电源，也可以利用显示装置8000。
作为显示部8002，可以使用半导体显示装置诸如液晶显示装置、在每个像素中具备有机EL元件等发光元件的发光装置、电泳显示装置、DMD（数字微镜装置：Digital Micromirror Device）、PDP（等离子体显示面板:Plasma Display Panel)及FED（场致发射显示器：FieldEmission Display）等。
在显示装置的范畴内，除了电视广播接收用显示装置以外，还包括个人计算机或广告显示用显示装置等所有信息显示用显示装置。
在图6中，安装型照明装置8100是使用本发明的一个方式的锂二次电池8103的电器设备的一个例子。具体地说，照明装置8100包括框体8101、光源8102及锂二次电池8103等。虽然在图6中例示锂二次电池8103设置在安装有框体8101及光源8102的天花板8104的内部的情况，但是锂二次电池8103也可以设置在框体8101的内部。照明装置8100既可以接受来自商业电源的电力供应，又可以使用蓄积在锂二次电池8103中的电力。因此，即使当由于停电等不能接受来自商业电源的电力供应时，通过将本发明的一个方式的锂二次电池8103用作不间断电源，也可以利用照明装置8100。
另外，虽然在图6中例示设置在天花板8104的安装型照明装置8100，但是本发明的一个方式的锂二次电池既可以用于设置在天花板8104以外的例如侧壁8105、地板8106或窗户8107等的安装型照明装置，又可以用于台式照明装置等。
另外，作为光源8102，可以使用利用电力人工性地得到光的人工光源。具体地说，作为上述人工光源的一个例子，可以举出白炽灯泡、荧光灯等放电灯以及LED或有机EL元件等发光元件。
在图6中，具有室内机8200及室外机8204的空调器是使用本发明的一个方式的锂二次电池8203的电器设备的一个例子。具体地说，室内机8200包括框体8201、送风口8202及锂二次电池8203等。虽然在图6中例示锂二次电池8203设置在室内机8200中的情况，但是锂二次电池8203也可以设置在室外机8204中。或者，也可以在室内机8200和室外机8204的双方中设置有锂二次电池8203。空调器既可以接受来自商业电源的电力供应，又可以使用蓄积在锂二次电池8203中的电力。尤其是，当在室内机8200和室外机8204的双方中设置有锂二次电池8203时，即使当由于停电等不能接受来自商业电源的电力供应时，通过将本发明的一个方式的锂二次电池8203用作不间断电源，也可以利用空调器。
另外，虽然在图6中例示由室内机和室外机构成的分体式空调器，但是也可以将本发明的一个方式的锂二次电池用于在一个框体中具有室内机的功能和室外机的功能的一体式空调器。
在图6中，电冷藏冷冻箱8300是使用本发明的一个方式的锂二次电池8304的电器设备的一个例子。具体地说，电冷藏冷冻箱8300包括框体8301、冷藏室门8302、冷冻室门8303及锂二次电池8304等。在图6中，锂二次电池8304设置在框体8301的内部。电冷藏冷冻箱8300既可以接受来自商业电源的电力供应，又可以使用蓄积在锂二次电池8304中的电力。因此，即使当由于停电等不能接受来自商业电源的电力供应时，通过将本发明的一个方式的锂二次电池8304用作不间断电源，也可以利用电冷藏冷冻箱8300。
另外，在上述电器设备中，微波炉等高频加热装置和电饭煲等电器设备在短时间内需要高功率。因此，通过将本发明的一个方式的锂二次电池用作用来辅助商业电源不能充分供应的电力的辅助电源，当使用电器设备时可以防止商业电源的总开关跳闸。
另外，在不使用电器设备的时间段，尤其是在商业电源的供应源能够供应的总电量中的实际使用的电量的比率（称为功率使用率）低的时间段中，将电力蓄积在锂二次电池中，由此可以抑制在上述时间段以外的时间段中电力使用率增高。例如，在为电冷藏冷冻箱8300时，在气温低而不进行冷藏室门8302或冷冻室门8303的开关的夜间，将电力蓄积在锂二次电池8304中。并且，在气温高而进行冷藏室门8302或冷冻室门8303的开关的白天，将锂二次电池8304用作辅助电源，由此可以抑制白天的电力使用率。
接着，使用图7A至图7C对作为电器设备的其他例子的便携式信息终端进行说明。
图7A和图7B是能够进行对折的平板终端。图7A是打开状态，并且平板终端包括框体9630、显示部9631a、显示部9631b、显示模式转换开关9034、电源开关9035、省电模式转换开关9036、卡子9033以及操作开关9038。
在显示部9631a中，能够将其一部分用作触摸屏的区域9632a，并且能够通过触摸所显示的操作键9638来输入数据。此外，在显示部9631a中，作为一个例子示出一半的区域只有显示功能且另一半的区域具有触摸屏的功能的结构，但是不局限于该结构。也可以采用显示部9631a的整个区域具有触摸屏的功能的结构。例如，能够使显示部9631a的整个面显示键盘按钮来将其用作触摸屏，并且将显示部9631b用作显示屏面。
此外，在显示部9631b中也与显示部9631a同样，能够将显示部9631b的一部分用作触摸屏的区域9632b。此外，通过使用手指、触屏笔等触摸触摸屏上的显示有键盘显示转换按钮9639的位置，能够在显示部9631b上显示键盘按钮。
此外，也可以对触摸屏的区域9632a和触摸屏的区域9632b同时进行触摸输入。
另外，显示模式转换开关9034能够转换竖屏显示和横屏显示等显示方向并能够转换黑白显示和彩色显示等。省电模式转换开关9036能够根据由内置于平板终端的光传感器检测出的使用时的外光的光量而将显示亮度设定为最适合的亮度。在平板终端内，除了光传感器以外，还可以设置有陀螺仪、加速度传感器等检测倾斜度的传感器等其他检测装置。
此外，虽然图7A示出显示部9631b与显示部9631a的显示面积相同的例子，但是不局限于此，一方的尺寸可以与另一方的尺寸不同，并且它们的显示质量也可以有差异。例如可以采用一方与另一方相比能够进行高清晰显示的显示面板。
图7B是关合状态，平板终端包括框体9630、太阳能电池9633、充放电控制电路9634、电池9635以及DCDC转换器9636。此外，在图7B中，示出作为充放电控制电路9634的一个例子具有电池9635、DCDC转换器9636的结构，并且电池9635具有在上述实施方式中所说明的锂二次电池。
此外，平板终端能够对折，因此不使用时能够合上框体9630。因此，能够保护显示部9631a、显示部9631b，所以能够提供一种耐久性良好且从长期使用的观点来看可靠性也良好的平板终端。
此外，图7A和图7B所示的平板终端还能够具有如下功能：显示各种各样的信息（静态图像、动态图像、文字图像等）；将日历、日期或时刻等显示在显示部上；对显示在显示部上的信息进行触摸操作或编辑的触摸输入；通过各种各样的软件（程序）控制处理等。
通过利用安装在平板终端的表面的太阳能电池9633，能够将电力供应到触摸屏、显示部或图像信号处理部等。另外，可以将太阳能电池9633设置在框体9630的单面或双面，由此可以高效地对电池9635进行充电。另外，当作为电池9635使用本发明的一个方式的锂二次电池时，有可以实现小型化等的优点。
另外，参照图7C所示的框图对图7B所示的充放电控制电路9634的结构和工作进行说明。图7C示出太阳能电池9633、电池9635、DCDC转换器9636、转换器9637、开关SW1至SW3以及显示部9631，电池9635、DCDC转换器9636、转换器9637以及开关SW1至SW3对应图7B所示的充放电控制电路9634。
首先，说明利用外光使太阳能电池9633发电时的工作的例子。使用DCDC转换器9636对太阳能电池所产生的电力进行升压或降压以使它成为用来给电池9635充电的电压。并且，当利用来自太阳能电池9633的电力使显示部9631工作时使开关SW1成为导通，并且，利用转换器9637将其升压或降压为显示部9631所需要的电压。另外，当不在显示部9631进行显示时，可以使SW1成为截止且使SW2成为导通而给电池9635充电。
此外，虽然作为发电单元的一个例子示出了太阳能电池9633，但是不局限于此，也可以使用压电元件（piezoelectric element）或热电转换元件（珀尔帖元件（peltier element））等其他发电单元给电池9635充电。例如，也可以采用：以无线（非接触）的方式收发电力来进行充电的非接触电力传输模块；或组合其他充电单元进行充电的结构。
再者，参照图8A和图8B说明电器设备的其他例子的移动体。
在移动体中，可以将上述锂二次电池用于控制电池。通过利用插件技术或非接触供电从外部供给电力来可以给控制电池充电。另外，当移动体为铁路用电动车厢时，可以从架空电缆或导电轨供给电力来进行充电。
图8A和图8B示出电动汽车的一个例子。电动汽车9700安装有锂二次电池9701。锂二次电池9701的电力由控制电路9702调整输出而供给到驱动装置9703。控制电路9702由具有未图示的ROM、RAM、CPU等的处理装置9704控制。
驱动装置9703是由单个直流电流电动机、单个交流电动机或电动机和内燃机的组合而构成的。处理装置9704根据电动汽车9700的驾驶员的操作信息（加速、减速、停止等）、行车信息（爬坡、下坡等，或者行车中的车轮受到的负荷等）等的输入信息，向控制电路9702输出控制信号。控制电路9702利用处理装置9704的控制信号调整从锂二次电池9701供给的电能控制驱动装置9703的输出。当安装交流电动机时，虽然未图示，但是设置有将直流转换为交流的反相器。
通过利用插件技术从外部供给电力来可以给锂二次电池9701充电。例如，从商业电源通过电源插座给锂二次电池9701进行充电。通过AC/DC转换器等转换装置转换为具有固定电压值的直流恒压来进行充电。通过安装根据本发明一个实施方式的锂二次电池作为锂二次电池9701，可以有助于充电时间的缩短化等并改进便利性。此外，通过充放电速度的提高，可以有助于电动汽车9700的加速力的提高，而且还可以有助于电动汽车9700的性能的提高。另外，如果通过提高锂二次电池9701的特性来实现锂二次电池9701本身的小型轻量化，则有助于车辆的轻量化，而可以减少耗油量。
当然，只要具备上述实施方式所说明的锂二次电池，本发明就不局限于图6至8B所示的电器设备。

Claims (16)

1.一种二次电池的充电方法，包括如下步骤：
对所述二次电池充电，
其中，在T是所述二次电池的电池温度，而T1及T2(T1<T2)是给定温度的情况下，在T<T1时，直到电压到达给定值为止进行恒流充电，然后，进行恒压充电，
在T1≤T<T2时，只进行恒流充电，
并且，在T2≤T时，不进行所述充电步骤。
2.根据权利要求1所述的二次电池的充电方法，其中所述温度T1为高于40°C且60°C以下的温度。
3.根据权利要求1所述的二次电池的充电方法，其中所述温度T2为高于60°C的温度。
4.根据权利要求1所述的二次电池的充电方法，其中所述温度T为使用所述二次电池时的环境的温度。
5.根据权利要求1所述的二次电池的充电方法，其中所述二次电池包括：包括包含磷酸铁锂的正极活性物质层的正极；包括包含石墨的负极活性物质层的负极；以及所述正极与所述负极之间的包括锂盐和包含碳酸乙烯酯及碳酸二乙酯的溶剂的电解液。
6.一种二次电池的充电方法，该二次电池包括：包括包含磷酸铁锂的正极活性物质层的正极；包括包含石墨的负极活性物质层的负极；以及所述正极与所述负极之间的包括锂盐和包含碳酸乙烯酯及碳酸二乙酯的溶剂的电解液，
其中，在T是所述二次电池的电池温度，而T1及T2(T1<T2)是给定温度的情况下，在T<T1时，直到电压到达给定值为止进行恒流充电，然后，进行恒压充电，
在T1≤T<T2时，只进行恒流充电，
并且，在T2≤T时，不进行充电。
7.根据权利要求6所述的二次电池的充电方法，其中所述温度T1为高于40°C且60°C以下的温度。
8.根据权利要求6所述的二次电池的充电方法，其中所述温度T2为高于60°C的温度。
9.根据权利要求6所述的二次电池的充电方法，其中所述温度T为使用所述二次电池时的环境的温度。
10.一种充电装置，包括：
电力转换单元；
充电控制开关和放电控制开关，该充电控制开关和该放电控制开关都与所述电力转换单元串联连接；
控制电路，该控制电路控制所述电力转换单元的输出；以及
温度检测单元，
其中，所述控制电路包括：
电流-电压转换单元；以及
温度控制转换单元，
其中，所述温度控制转换单元在由所述温度检测单元检测出的二次电池的温度T低于T1时输出用来将所述电流-电压转换单元的输出供应到所述电力转换单元的信号，在T2≤T时关闭所述放电控制开关，并在T1≤T<T2(T1<T2)时关闭所述充电控制开关，
并且，在T≤T1时，在电压到达给定值时，所述电流-电压转换单元将恒流充电转换成恒压充电。
11.根据权利要求10所述的充电装置，其中所述二次电池包括：包括包含磷酸铁锂的正极活性物质层的正极；包括包含石墨的负极活性物质层的负极；以及所述正极与所述负极之间的包括锂盐和包含碳酸乙烯酯及碳酸二乙酯的溶剂的电解液。
12.根据权利要求10所述的充电装置，其中所述温度检测单元为热敏电阻器。
13.根据权利要求10所述的充电装置，其中所述电力转换单元将电力作为恒流或恒压从电力供应部供应。
14.根据权利要求10所述的充电装置，其中所述温度T1为高于40°C且60°C以下的温度。
15.根据权利要求10所述的充电装置，其中所述温度T2为高于60°C的温度。
16.根据权利要求10所述的充电装置，其中所述温度T为使用所述二次电池时的环境的温度。
CN201210555626.XA 2011-12-23 2012-12-19 锂二次电池的充电方法及充电装置 Expired - Fee Related CN103178308B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011282514 2011-12-23
JP2011-282514 2011-12-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103178308A true CN103178308A (zh) 2013-06-26
CN103178308B CN103178308B (zh) 2018-02-09

Family

ID=48638021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210555626.XA Expired - Fee Related CN103178308B (zh) 2011-12-23 2012-12-19 锂二次电池的充电方法及充电装置

Country Status (4)

Country Link
US (3) US10298043B2 (zh)
JP (4) JP2013149609A (zh)
KR (1) KR20130073830A (zh)
CN (1) CN103178308B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106550615A (zh) * 2014-03-24 2017-03-29 株式会社半导体能源研究所 锂离子二次电池
CN107852019A (zh) * 2015-07-21 2018-03-27 株式会社村田制作所 充电方法、电池装置、充电装置、劣化诊断方法、电池组、电动车辆和蓄电装置
CN108140812A (zh) * 2015-10-14 2018-06-08 西北大学 石墨烯涂层金属氧化物尖晶石阴极
TWI702747B (zh) * 2019-01-25 2020-08-21 大陸商太普動力新能源（常熟）股份有限公司 電池及對其電池芯進行充電的方法
CN111954140A (zh) * 2019-05-14 2020-11-17 西万拓私人有限公司 听力仪器
CN112868127A (zh) * 2018-10-25 2021-05-28 株式会社半导体能源研究所 二次电池的充电控制电路及异常检测***
US11362647B2 (en) 2018-12-19 2022-06-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Hysteresis comparator, semiconductor device, and power storage device

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014143185A (ja) 2012-12-28 2014-08-07 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 蓄電装置及びその充電方法
JP6223171B2 (ja) 2012-12-28 2017-11-01 株式会社半導体エネルギー研究所 蓄電装置の制御システム、蓄電システム、及び電気機器
WO2014198044A1 (en) * 2013-06-13 2014-12-18 Firebright1 Green Energy(Shanghai) Limited. Battery energy storage system and controlling method
US9318904B2 (en) * 2013-11-13 2016-04-19 Google Technology Holdings LLC Battery-charging device and method of manufacturing same
KR101553451B1 (ko) * 2013-12-30 2015-09-16 주식회사 효성 에너지 저장 시스템에서 전력 분배 방법 및 장치
US11322745B2 (en) 2014-10-15 2022-05-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electrode, power storage device, electronic device, and manufacturing method of electrode
JP2018013765A (ja) * 2016-04-28 2018-01-25 株式会社半導体エネルギー研究所 電子デバイス
JP2018054419A (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 ルネサスエレクトロニクス株式会社 入力バッファ、半導体装置及びエンジン制御ユニット
JP6870285B2 (ja) * 2016-11-14 2021-05-12 株式会社村田製作所 充電装置
WO2019243950A1 (ja) 2018-06-22 2019-12-26 株式会社半導体エネルギー研究所 蓄電装置の異常検知方法、及び蓄電装置の制御装置
WO2020035899A1 (ja) * 2018-08-13 2020-02-20 日本たばこ産業株式会社 香味生成システム、方法及びプログラム
US20220006309A1 (en) * 2018-11-22 2022-01-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and battery pack
WO2020104891A1 (ja) 2018-11-22 2020-05-28 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置、蓄電装置、及び電子機器
US11988720B2 (en) 2018-12-20 2024-05-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and battery pack
CN112909366B (zh) * 2019-12-03 2022-11-04 北京小米移动软件有限公司 充电方法及装置、终端设备、存储介质
CN111736495B (zh) * 2020-02-25 2021-05-11 济南沛华信息科技有限公司 智能仪表控制方法及装置
CN112332475A (zh) * 2020-10-19 2021-02-05 西安电子科技大学芜湖研究院 一种电池组件充电电流的控制方法、***、介质及应用
CN113328155B (zh) * 2021-05-19 2023-12-12 上海煌潮科技有限公司 一种适用于石墨烯改性电池的超快充电方法
US20240113533A1 (en) * 2022-09-29 2024-04-04 LiveView Technologies, LLC Overcurrent protection, and associated circuitry, devices, systems, and methods

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101436654A (zh) * 2007-11-13 2009-05-20 深圳市慧通天下科技股份有限公司 磷酸铁锂型安全高功率锂离子电池
US20100176768A1 (en) * 2007-07-05 2010-07-15 Mitsumi Electric Co., Ltd. Charging control circuit for secondary battery and charging controller using same
US20100194351A1 (en) * 2008-03-03 2010-08-05 Takeaki Nagashima Charging method and charger
TW201101645A (en) * 2009-06-26 2011-01-01 Asustek Comp Inc Charge system and method for managing voltage storing in cell
CN102290571A (zh) * 2011-08-01 2011-12-21 邹平铭波电源有限公司 磷酸铁锂电池正极制备方法及其磷酸铁锂电池

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3742137B2 (ja) 1995-12-06 2006-02-01 日産自動車株式会社 電池の充電方法
JPH10215525A (ja) 1996-12-25 1998-08-11 Oki Electric Ind Co Ltd 充電装置
JP3212963B2 (ja) * 1999-03-16 2001-09-25 松下電器産業株式会社 二次電池制御回路
JP2003173825A (ja) * 2001-09-28 2003-06-20 Mitsumi Electric Co Ltd 二次電池保護装置
US7662424B2 (en) 2003-08-29 2010-02-16 Tdk Corporation Method of making composite particle for electrode, method of making electrode, method of making electrochemical device, apparatus for making composite particle for electrode, apparatus for making electrode, and apparatus for making electrochemical device
JP3785408B2 (ja) 2003-08-29 2006-06-14 Ｔｄｋ株式会社 電極用複合粒子の製造方法、電極の製造方法及び電気化学素子の製造方法、並びに、電極用複合粒子製造装置、電極製造装置及び電気化学素子製造装置
JP2005294196A (ja) 2004-04-05 2005-10-20 Yuasa Corp 電池の充電方法、充電器及び充電システム
JP2006115654A (ja) 2004-10-18 2006-04-27 Nec Corp 充電制御回路、充電制御方法、及び該充電制御回路が設けられた電子機器
JP4898308B2 (ja) * 2006-06-07 2012-03-14 パナソニック株式会社 充電回路、充電システム、及び充電方法
JP2008220110A (ja) 2007-03-07 2008-09-18 Sony Corp 電池パック、充電方法および充電システム
JP2009004357A (ja) 2007-05-18 2009-01-08 Toyota Central R&D Labs Inc 非水電解液リチウムイオン二次電池
JP5502282B2 (ja) 2007-07-13 2014-05-28 三洋電機株式会社 組電池の充電方法
US8193778B2 (en) 2007-07-13 2012-06-05 Sanyo Electric Co., Ltd. Method of charging a battery array
US20090155689A1 (en) * 2007-12-14 2009-06-18 Karim Zaghib Lithium iron phosphate cathode materials with enhanced energy density and power performance
JP2009158142A (ja) 2007-12-25 2009-07-16 Panasonic Corp 非水電解質二次電池の充電方法
JP2010061970A (ja) 2008-09-03 2010-03-18 Panasonic Corp 充電システムおよび二次電池の充電方法
JP5594656B2 (ja) 2009-09-30 2014-09-24 国立大学法人名古屋大学 リチウムイオン二次電池の正極材の製造方法
CN101752561B (zh) 2009-12-11 2012-08-22 宁波艾能锂电材料科技股份有限公司 石墨烯改性磷酸铁锂正极活性材料及其制备方法以及锂离子二次电池
JP2011142789A (ja) * 2010-01-08 2011-07-21 Seiko Instruments Inc 電池パック
WO2011114918A1 (en) 2010-03-19 2011-09-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Power storage device and manufacturing method thereof
WO2011118350A1 (en) 2010-03-26 2011-09-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Power storage device
CN102222801B (zh) 2010-04-13 2014-04-09 夏普株式会社 二次电池
JP5543269B2 (ja) 2010-05-12 2014-07-09 シャープ株式会社 二次電池
KR101905402B1 (ko) 2010-04-28 2018-10-10 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 축전 장치
US20120088151A1 (en) * 2010-10-08 2012-04-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Positive-electrode active material and power storage device
KR20120056556A (ko) * 2010-11-25 2012-06-04 삼성전기주식회사 다층 구조의 전극, 및 상기 전극을 포함하는 슈퍼 캐패시터

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100176768A1 (en) * 2007-07-05 2010-07-15 Mitsumi Electric Co., Ltd. Charging control circuit for secondary battery and charging controller using same
CN101436654A (zh) * 2007-11-13 2009-05-20 深圳市慧通天下科技股份有限公司 磷酸铁锂型安全高功率锂离子电池
US20100194351A1 (en) * 2008-03-03 2010-08-05 Takeaki Nagashima Charging method and charger
TW201101645A (en) * 2009-06-26 2011-01-01 Asustek Comp Inc Charge system and method for managing voltage storing in cell
CN102290571A (zh) * 2011-08-01 2011-12-21 邹平铭波电源有限公司 磷酸铁锂电池正极制备方法及其磷酸铁锂电池

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106550615A (zh) * 2014-03-24 2017-03-29 株式会社半导体能源研究所 锂离子二次电池
US10483522B2 (en) 2014-03-24 2019-11-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Lithium-ion secondary battery
CN106550615B (zh) * 2014-03-24 2021-03-12 株式会社半导体能源研究所 锂离子二次电池
CN107852019A (zh) * 2015-07-21 2018-03-27 株式会社村田制作所 充电方法、电池装置、充电装置、劣化诊断方法、电池组、电动车辆和蓄电装置
CN107852019B (zh) * 2015-07-21 2021-04-27 株式会社村田制作所 充电方法、电池装置、充电装置、劣化诊断方法、电池组、电动车辆和蓄电装置
CN108140812A (zh) * 2015-10-14 2018-06-08 西北大学 石墨烯涂层金属氧化物尖晶石阴极
CN112868127A (zh) * 2018-10-25 2021-05-28 株式会社半导体能源研究所 二次电池的充电控制电路及异常检测***
US12040653B2 (en) 2018-10-25 2024-07-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Charge control circuit and abnormality detection system of secondary battery
US11362647B2 (en) 2018-12-19 2022-06-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Hysteresis comparator, semiconductor device, and power storage device
US11664786B2 (en) 2018-12-19 2023-05-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Hysteresis comparator, semiconductor device, and power storage device
TWI702747B (zh) * 2019-01-25 2020-08-21 大陸商太普動力新能源（常熟）股份有限公司 電池及對其電池芯進行充電的方法
CN111954140A (zh) * 2019-05-14 2020-11-17 西万拓私人有限公司 听力仪器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019003957A (ja) 2019-01-10
US20200052499A1 (en) 2020-02-13
JP2013149609A (ja) 2013-08-01
US10476289B2 (en) 2019-11-12
JP2021002527A (ja) 2021-01-07
US11075533B2 (en) 2021-07-27
US20130162197A1 (en) 2013-06-27
US20190252889A1 (en) 2019-08-15
KR20130073830A (ko) 2013-07-03
CN103178308B (zh) 2018-02-09
JP2017204483A (ja) 2017-11-16
US10298043B2 (en) 2019-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103178308A (zh) 锂二次电池的充电方法及充电装置
KR102305745B1 (ko) 축전 장치 및 그 충전 방법
KR102227496B1 (ko) 축전 장치
US9840151B2 (en) Power storage device and charging method thereof
CN103151553B (zh) 方形锂二次电池
CN103258991A (zh) 负极的制造方法以及锂二次电池的制造方法
CN103515603A (zh) 二次电池
JP2014199801A (ja) 非水系二次電池およびセパレータ
CN103682360A (zh) 蓄电装置用电极材料、蓄电装置用电极以及蓄电装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180209

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee