JP2003059544A - 二次電池の内部情報検知方法、内部情報検知装置、内部情報検知プログラム及び該プログラムを収めた媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二次電池の充電時の情報から、蓄電容量、内
部抵抗に代表される二次電池の内部状態を高精度で検出
する方法及び検出装置を提供する。 【解決手段】 二次電池の内部情報の検知方法におい
て、一定の電流値Ｉ_０で充電を開始し電池電圧が所定の
電圧Ｖ_ｍａｘに達した後、所定の電圧Ｖ_ｍａｘで充電を
充電終了まで行う、定電流−定電圧充電方式によって充
電を行う場合に、少なくとも以下の（Ａ）〜（Ｃ）のス
テップ、（Ａ）被検知電池の定電流充電モードから定電
圧充電モードに移行した時点からの時間ｔと定電圧充電
モードでの充電電流値Ｉを計測するステップ、（Ｂ）定
電圧充電に移行時から前記定電圧充電モードでの充電電
流Ｉが所定の電流値Ｉ_Ｍになるまでの時間を求めるステ
ップ、（Ｃ）前記定電圧充電モードでの充電電気量（充
電量）を求めるステップ、から成る、被検知電池の内部
情報を検知することを特徴とする二次電池の内部情報検
知方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池の蓄電容
量、内部抵抗で代表される内部情報を検知する方法、検
知装置、該検知装置を有する機械、内部情報検知プログ
ラム、及び該プログラムを収めた媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子の進歩、小型・軽量で高性能
な二次電池の開発によって、携帯型パーソナルコンピュ
ーター、ビデオカメラ、デジタルカメラ、携帯電話、及
び携帯端末などのモバイル機器が急激に発展してきてい
る。

【０００３】また、大気中のＣＯ_２ガス量の増加による
温室効果で地球の温暖化が生じると予測され、ＣＯ_２ガ
スの排出抑制が叫ばれている。このため、ＣＯ_２ガスを
多量に排出する火力発電所は、新たに建設することが難
しくなって来ており、火力発電所などの発電機にて作ら
れた電力の有効利用として、夜間電力を一般家庭に設置
した二次電池に蓄えて、これを電力消費量が多い昼間に
使用して負荷を平準化する、いわゆるロードレベリング
が提案されている。また、大気汚染物質を排出しないと
いう特徴を有する電気自動車、大気汚染物質の排出を抑
え燃料効率を高めた二次電池と内燃エンジンもしくは燃
料電池を組み合わせたハイブリッド型電気自動車の開発
が進められており、これらに必須な二次電池として、高
エネルギー密度の二次電池の開発が期待されている。

【０００４】上記二次電池の使用されているモバイル機
器や電気自動車やロードコンディショナーでは、使用さ
れている二次電池の内部情報が得られれば、それに応じ
た使用機器側での電力管理をすることによって動作時間
を最大限に引き延ばすことができる、また、二次電池の
寿命に関する情報を得ることができれば電池の交換時期
を知り突然の機能停止を回避することができる。そのた
め二次電池の蓄電容量、残存電気量、内部抵抗で代表さ
れる内部情報を精度よく検知する技術は、極めて重要に
なっている。

【０００５】残存電気量の検知方法の一つとしては、電
池電圧を計測して残存容量を推測し検出する方法が提案
されている。具体的には、負極材料に難黒鉛化炭素材料
を使用したリチウムイオン二次電池に用いられており、
放電電気量（放電量）に対して電池電圧がなだらかに低
下するため、電池電圧を計測することによって残存電気
量（残存容量）の検知がなされている。しかし、上記電
池電圧から残存容量を算出する方法では、残存容量が同
じであっても流れる電流により電池電圧が異なるため
に、精度よく残量を検知することは困難であった。さら
に、寿命に近くなり性能が劣化した電池では残存容量を
検知することは極めて難しかった。また、上記炭素材料
が黒鉛系炭素材料の場合、放電量に対する電池電圧曲線
が平坦であり、電池電圧から残存容量を算出する方法を
適用することは容易ではなかった。

【０００６】他の残存容量の検知方法としては、積算放
電電気量を記憶し、充電電気量（充電量）から積算放電
電気量を差し引いて残存容量を算出する方法も提案され
ている。しかし、この手法では、常に電流値と放電時間
を記憶することが必要であり、完全放電に至らない蓄電
状態で継ぎ足し充電をする場合には誤差が大きくなる、
寿命に近くなり性能が劣化した電池には対応できない、
など精度の高い残存容量の検知は望めなかった。

【０００７】また、特開平４−２０６６号公報にはパル
ス放電後の電池電圧の回復特性により鉛蓄電池の容量を
判別する方法が提案され、特開平４−１３６７７４号公
報には電源オン時に一時的に大電流で放電し、電圧降下
を検出し、予め設定した電池電圧値と比較し、大きいと
残存容量が不足していると判断する方法が、提案されて
いる。さらには、特開平１１−１６６０７号公報に、二
次電池に所定電流を所定時間流したときの電池電圧を測
定し、予め記録しておいた電池電圧−残存容量対応表で
照合して二次電池の残存容量を検出する方法が提案され
ている。しかし、上記いずれの提案も劣化して内部抵抗
が増加するか蓄電容量が低下した電池の残存容量を検出
することは困難であった。

【０００８】次いで、特開平９−１３４７４２号公報で
は、放電終止電圧直前の内部インピーダンスを、蓄電池
にインピーダンス測定器で交流電流を流して測定し、劣
化を判定する方法が提案されているが、交流電流を発生
してインピーダンスを計測する測定器が必要であるため
に、計測装置が大がかりなものになること、二次電池を
使用している間は計測できないことから、実用的ではな
かった。

【０００９】さらに、特開平１１−２７１４０８号公報
には、二次電池を定電流−定電圧充電（一定の電流値充
電を開始し電池電圧が所定の電圧に達した後、所定の電
圧で充電を充電終了まで行う、）方式で充電する場合
に、定電流充電モードでの充電量、定電圧充電モードで
の電流降下量もしくは電流変化量から、被検知電池の劣
化度合いを推定する方法が提案されている。しかし、上
記検出方法では、測定された、定電流充電モードでの充
電量、定電圧充電モードでの電流降下量もしくは電流変
化量から、一義的に蓄電容量に関する電池の内部情報を
算出できるまでには至っていない。また、上記検知方法
では、劣化時の電池の蓄電容量と、定電流充電モードで
の充電量、定電圧充電モードでの電流降下量、定電圧充
電モードでの電流変化量、のいずれにも相関があること
は示されているが、いずれの関係にもっとも相関があ
り、信頼性のある電池の蓄電容量の検出方法は何か、具
体的にどのように蓄電容量を検出するのかは全く示され
ていない。さらには、被検知電池が短絡して容量が低下
しているのか、電池が劣化して内部抵抗が増加し容量が
低下しているのか、蓄電容量自体が低下しているのか、
判別をすることはできないので、詳細な劣化状況を把握
することはできていない。電池が短絡しているかどうか
の情報は、電池をより安全に使用するためにも、電池の
内部情報を正確に把握する上でも重要となる。

【００１０】二次電池では、充放電を繰り返すと、電極
活物質の劣化、電極活物質の集電体からの脱落やはが
れ、電解液の分解等を原因として、内部抵抗が増加し、
蓄電容量が低下する場合がある。さらに、電極と出力端
子とをつなぐリードの接続部が、振動等の何らかの理由
ではがれるようなことが起こると、電池の内部抵抗は増
大するかもしれない。また電気化学反応による金属の析
出等で、正極と負極との間に短絡する箇所が生じ、内部
抵抗と蓄電容量が共に低下する場合もある。上記内部抵
抗増加、蓄電容量低下、あるいは短絡した電池に対し、
電池の内部情報を検知する場合、従来の方法では大きな
誤差を生じていた。

【００１１】したがって、各種の二次電池に対応でき、
蓄電容量が低下するか内部抵抗が増大して性能の劣化し
た電池にも対応できる、機器が実際に使用できる電気量
である残量を高精度で検知する方法および装置が強く望
まれている。さらには、電池の寿命すなわち性能低下を
検知する方法および装置の開発も期待されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
蓄電容量に代表される二次電池の内部情報検知方法では
検知精度が低いという問題点を解決し、二次電池の内部
情報を高精度で検知する方法及び装置、それを応用した
各種機器・機械を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、（一定の
電流値で充電を開始し電池電圧が所定の電圧に達した
後、所定の電圧で充電を充電終了まで行う、）定電流−
定電圧充電方式で二次電池を充電する場合、内部抵抗の
みが増加した二次電池ではその内部抵抗の増加の大きさ
に係わらず、定電圧充電領域の充電電流曲線が、ある充
電電流値Ｉ_Ｍで正常な電池の充電電流曲線と交差するこ
とを見出した。これにより、二次電池が短絡していなけ
れば、定電圧充電モードでの充電電流がある電流値Ｉ_Ｍ
になるまでの時間の計測から、二次電池の蓄電容量に関
する情報が得られることと、定電圧モードでの充電電流
の収束値から、短絡の有無が判定できることも見出し
た。さらに、上記蓄電容量の確定から、電池の内部抵抗
に関する情報も得られることも見出した。なお、特に断
りがない場合、本明細書中で「定電圧充電モード」と
は、定電圧で充電している状態ないし定電圧で充電して
いる場合を、制御ないしコンピュータプログラムの側か
ら表現したものであり、電池の側から見れば、「定電圧
で充電されている状態」もしくは「定電圧で充電されて
いる場合」と同義である。逆に「定電流充電モード」と
は、定電流で充電している状態ないし場合を意味する。

【００１４】本発明は、定電流−定電圧充電方式によっ
て充電を行う場合に、少なくとも（Ａ）被検知電池の定
電流充電モードから定電圧充電モードに移行した時点か
らの時間ｔと定電圧充電モードでの充電電流値Ｉを計測
するステップ、（Ｂ）定電圧充電に移行時から前記定電
圧充電モードでの充電電流Ｉが所定の電流値Ｉ_Ｍになる
までの時間を求めるステップ、（Ｃ）前記定電圧充電モ
ードでの充電電気量（充電量）を求めるステップ、から
成る、内部情報検知方法である。前記方法にて得られる
内部情報は、被検知電池の短絡の有無、被検知電池の蓄
電容量（蓄電可能な電気量）、被検知電池の内部抵抗、
被検知電池の充電量、被検知電池の使用できる電気量
（残量）、これらを組み合わせた情報のいずれかの情報
である。本発明の二次電池の内部情報検知方法によれ
ば、充電開始前の放電深度が未知の被検知電池であって
も、すなわち、電気量の残存している電池につぎ足しで
充電をするときでも被検知電池の蓄電容量に代表される
内部情報を得ることができることになる。

【００１５】また、本発明は、二次電池の内部情報を検
知する装置において、少なくとも定電流−定電圧充電方
式で被検知二次電池を充電する際の充電電流値Ｉを計測
する手段と、定電流Ｉ_０の充電モードから定電圧Ｖ
_ｍａｘの充電モードへの切り替わり時からの時間ｔを計
測する手段と、前記定電圧充電モードでの充電電気量を
求める手段と、から構成されることを特徴とする二次電
池の内部情報検知装置である。

【００１６】さらに、本発明は、前記内部情報検知装置
を付加した１個以上の二次電池からなることを特徴とす
る電池パックである。

【００１７】また、本発明は、前記内部情報検知装置を
有することを特徴とする機械（好ましくは、製造した二
次電池が良品であるか不良品であるか検査する検査装
置、二次電池を充電する充電器、携帯電話・携帯端末・
携帯型コンピューター等の携帯機器、自動車、自転車、
船舶、航空機、宇宙船等の移動体から選択される機械）
である。

【００１８】さらに、本発明は、二次電池の内部情報を
検知するためのプログラムにおいて、前記検知方法を盛
り込んだことを特徴とする二次電池の内部情報検知プロ
グラムである。また、本発明は、かかるプログラムを収
めた記憶媒体である。

【００１９】本発明の検知方法での、前記被検知電池の
短絡の有無は、定電圧充電モードでの充電時間を無限に
外挿したとき、充電電流値が正の値を取る場合は被検知
電池が短絡していると判定し、充電電流値がゼロに収束
する場合は被検知電池が短絡していないと判定すること
ができる。ただし、定電流−定電圧充電において、定電
圧充電モードには移行しないような、短絡の程度が大き
い場合もあり、この場合は上記短絡判定は適用できな
い。

【００２０】本発明の検知方法は、好ましくは（Ｄ）被
検知電池と同種同型の正常な電池の定電圧充電モード時
の充電電流特性を参照するステップ、をさらに有する。
（Ｄ）のステップでの正常な電池の定電圧充電モードで
の充電電流特性には、正常な電池の予め計測されたデー
タ、もしくは正常な電池の予め計測されたデータから得
られた関係式、コンピューターによるシミュレーション
から得られたデータもしくは関係式、から選択される特
性が使用できる。

【００２１】上記結果は、下記一連の模擬実験で明らか
になった。

【００２２】先ず、二次電池が短絡している場合、充電
特性はどのように推移するかを、二次電池に並列に抵抗
を接続して、定電流−定電圧充電操作を行い、定電圧充
電モードにおける充電電流の推移を観測した。図３の
（１）は、内部抵抗Ｒを有した、短絡のない正常な二次
電池（破線部で囲まれた部分）に抵抗器ｒ_Ｐを並列に接
続し、充電装置に接続した回路図である。抵抗器ｒ
_Ｐは、二次電池の短絡部分に相当し、充電装置から充電
電流Ｉ_ｃ＝Ｉ_ｂ＋Ｉ_ｒが流れるとき電池に電流Ｉ_ｂが流
れ、短絡部の抵抗器ｒ_Ｐには電流Ｉ_ｒが流れることにな
る。ここで、抵抗器を並列に接続した擬似短絡電池の内
部抵抗Ｒ'は、ＲからＲとｒ_Ｐの並列合成抵抗値Ｒ'＝Ｒ
×ｒ_Ｐ／（Ｒ＋ｒ_Ｐ）に低下すると考えることができ
る。図３の（２）は、図３の（１）において、二次電池
にサイズが直径１７ｍｍ高さ６７ｍｍで公称容量が１３
００ｍＡｈの市販のリチウムイオン二次電池を使用し、
抵抗器ｒ _Ｐを接続しない場合、抵抗値が、２２Ω、１０
Ωの抵抗器ｒ_Ｐを接続した場合の、それぞれの、定電流
（１Ａ）−定電圧（４．２Ｖ）充電モードでの充電時間
に対する、電池電圧（Ｖ）と充電電流（Ａ）を示した図
である。横軸が時間で、左の縦軸が充電電流値、右の縦
軸が電池電圧を示している。図３の（２）の定電圧充電
モードでの充電電流曲線から、抵抗器が電池に接続され
ていない場合、すなわち、短絡していない場合は、充電
時間を無限に外挿すると、充電電流はゼロになることが
わかり、抵抗器が電池に接続されている場合、すなわ
ち、短絡している場合は、充電時間を無限に外挿して
も、充電電流はゼロにならないで、正の値を有すること
がわかった。より詳細に言えば、図３の（１）におい
て、充電が進行し、充電された二次電池（破線部で囲ま
れた部分）の開回路電圧が定電圧充電の充電電圧Ｖ
_ｍａｘに達した後は、電池には充電電流は流れなくな
り、すなわちＩ_ｂ＝０となる。一方抵抗器ｒ_Ｐには、一
定の電流Ｉ_ｒ＝Ｖ_ｍａｘ／ｒ_Ｐが流れ続ける。つまり、
Ｉ_ｃ＝Ｉ_ｂ＋Ｉ_ｒ＝Ｖ_ｍａｘ／ｒ_Ｐとなり、電池の開回
路電圧が充電電圧Ｖ_ｍａｘに達した後も、充電装置が出
力する充電電流値Ｉ_ｃは０に収束せず、一定の電流値に
なると考えられる。

【００２３】さらに、本発明者らは、蓄電容量の低下は
なく内部抵抗のみが増大した二次電池の場合、充電特性
はどのような推移するかを知るために、二次電池に直列
に抵抗器ｒ_Ｓを接続して擬似的に内部抵抗を増し、充電
操作を行い、定電圧充電モードにおける充電電流の推移
を観測した。図４の（１）は、内部抵抗Ｒを有した、短
絡のない正常な二次電池（破線部で囲まれた部分）に抵
抗器ｒ_ｓを直列に接続し、充電装置に接続した回路図で
ある。抵抗器ｒ_ｓは、二次電池の内部抵抗増加分に相当
する。図４の（１）において、二次電池にサイズが直径
１７ｍｍ高さ６７ｍｍで公称容量が１３００ｍＡｈの市
販のリチウムイオン二次電池を使用し、抵抗器ｒ_ｓを接
続しない場合、抵抗値が、５５ｍΩ、８９ｍΩ、１１０
ｍΩ、１５０ｍΩ、の抵抗器ｒ_ｓを接続した場合の、そ
れぞれの、１Ａ（アンペア）の定電流−４．２Ｖ（ボル
ト）の定電圧充電モードでの充電時間〔分〕に対する、
充電電流（Ａ）を示した図が図４の（２）で、充電電圧
（Ｖ）を示した図が図４の（３）である。図４の（２）
の充電電流曲線から、電池に接続されている抵抗器の抵
抗値によらず、定電圧充電モードでの充電電流曲線があ
る電流値（以下、この電流値を「充電電流曲線の交点の
電流値」と記述する場合もある。ここでは、定電流充電
の電流値の１／２の０．５Ａであるが、測定誤差を考慮
すれば、定電流充電の電流値の０．４倍〜０．６倍と考
えても良い）でほぼ交差することがわかった。また、直
列に接続した抵抗値が大きくなるに従い定電圧での充電
時間に対する充電電流値の変化（低下）の割合は、小さ
くなっている。抵抗器を直列に接続して、内部抵抗値を
模擬的に増加させた電池も、充電時間を無限に外挿した
場合、充電電流はゼロに収束し、このときの充電量は抵
抗器を接続していない正常な電池の充電量と同じにな
る。すなわち、充電電流がゼロになるまで充電した電池
の充電量は、正常な電池と内部抵抗のみ増加した電池で
は同じになる。また、図４の（３）からは、直列に接続
した抵抗値が大きくなるに従い、所定の電圧に到達する
までの時間、すなわち定電流での充電時間が短くなり、
充電開始後早い段階で定電圧の充電に移行することがわ
かる。

【００２４】さらに、充電電流曲線の交点の位置を詳細
に求めるために、図４の（２）の充電時のデータを元
に、充電電流曲線の関数式を求めて、直列に接続した抵
抗器の抵抗値によらず充電電流曲線がほぼ同一点で交わ
るかどうか、すなわち、ある充電電流値になるまでの充
電時間が同じになるかどうか、交わるときの電流値はど
こか、を算出してみた。

【００２５】充電時間に対する充電電流の曲線の関数式
を一度に求めるのは難しいので、まず、充電時間ｔに対
する充電量Ｑ（ｔ）の曲線の形と実測値からフィッティ
ングする関数式を求め、次に充電時間に対する充電量の
関数を時間微分したものと実測値の電流値との差を取
り、ついで電流値の差の曲線を関数式化して、最終的に
直列抵抗を接続した二次電池の充電時間に対する充電電
流の曲線の関数式を得た。

【００２６】具体的には、以下の手順で、段階的に直列
抵抗を接続した二次電池の充電時間に対する充電量の曲
線の関数式を得た。

【００２７】先ず、第一に、定電流−定電圧充電におけ
る定電圧充電モードでの充電時間に対する蓄電量の関係
が次の関係式（４） Ｑ（ｔ）＝Ｃ_１×［１−ｅｘｐ｛−Ｃ_２×（ｔ−Ｃ_０）｝］＋Ｃ_３ −−−− （４） （なお、Ｃ_１Ｃ_２＝１）と表せるとして、正常な電池に
各種抵抗器を直列に接続し、定電流−定電圧充電を行っ
たときの充電時間に対する蓄電量の実験データを取得
し、カーブフィッティングを行い、なお関係式（４）中
のＣ_０、Ｃ_１、Ｃ_２、Ｃ_３と直列に接続した抵抗値との
関係を求めた。ここで、ｅｘｐ｛｝は、自然対数の底ｅ
の｛｝乗を示している。

【００２８】ついで、電流値は電気量Ｑの時間微分ｄＱ
／ｄｔで与えられるため、前記関係式（４）の両辺を時
間微分して次の関係式（５） Ｉ_Ａ（ｔ）＝ｅｘｐ｛−Ｃ_２×（ｔ−Ｃ_０）｝ −−−−（５） を得た。

【００２９】次に、充電時間に対する充電電流値の実測
データと、関係式（５）とを比較し、その差ΔＩ（ｔ）
の曲線の形から、差ΔＩ（ｔ）が次の関係式（６） ΔＩ（ｔ）＝Ｃ_５×｛（ｔ−Ｃ_０）／Ｃ_４｝^Ｃ６×ｅｘｐ［１−｛（ｔ−Ｃ_０ ）／Ｃ_４｝^Ｃ６］ −−−−（６） と表せるとして、関係式（６）中のＣ_４、Ｃ_５、Ｃ_６と
直列に接続した抵抗値との関係を求めた。

【００３０】上記得られたＣ_０、Ｃ_１、Ｃ_２、Ｃ_３、Ｃ
_４、Ｃ_５、Ｃ_６と直列に接続した抵抗値との関係から、
充電時間に対する充電電流値の関係を次の関係式（７） Ｉ（ｔ）＝Ｉ_Ａ（ｔ）＋ΔＩ（ｔ） ＝ｅｘｐ｛−Ｃ_２×（ｔ−Ｃ_０）｝＋Ｃ_５×｛（ｔ−Ｃ_０）／Ｃ_４｝^Ｃ６×ｅｘ ｐ［１−｛（ｔ−Ｃ_０）／Ｃ_４｝^Ｃ６］ −−−−（７） として数式化した。

【００３１】実際にサイズが直径１７ｍｍ高さ６７ｍｍ
で公称容量が１３００ｍＡｈの市販のリチウムイオン二
次電池に各種抵抗器を直列に接続して、内部抵抗のみ増
大した電池での定電流−定電圧充電方式で充電する際の
充電特性を計測し、前記手順により内部抵抗値と充電時
間に対する充電電流曲線の数式化を行った結果、関係式
（７）におけるＣ_０、Ｃ_２、Ｃ_４、Ｃ_５、Ｃ_６が抵抗値
ｒ_ｓに対してそれぞれ以下の関数式として表すことがで
きた。

【００３２】Ｃ_０＝２７１５．１７×ｅｘｐ（−０．０
１１０３１９×ｒ_ｓ） Ｃ_２＝０．０００５２５６０２×ｅｘｐ（−０．００４
６０６６×ｒ_ｓ） Ｃ_４＝２０．８５４２×ｒ_ｓ Ｃ_５＝０．１６３９６５ Ｃ_６＝０．２３４３３２×｛ｅｘｐ（０．００９３７３
０６×ｒ_ｓ）−１｝＋１ 図５（１）に、直列に抵抗器を接続した二次電池の充電
時間に対する充電電流値の関係について、実測データを
白抜き丸で、上記得られた数式から算出したデータを実
線でそれぞれ示した。図５（１）より、定電圧充電モー
ドに切り替わる直前からの実測データと非常に良く一致
する充電電流に関する数式が得られたことが分かる。図
５（１）では、まだ、定電流充電モードでの電流値一定
の直線部分が充電曲線（実線）に正しく反映されていな
い、すなわち、電流値が一定である部分（定電流充電モ
ードの期間）についての補正が必要である。

【００３３】そこで、定電流充電モードの期間について
の補正を次の手順にて行った。

【００３４】定電流−定電圧方式による充電で、充電電
流値が０になるまで充電した場合、正常な電池と正常な
電池に抵抗器を直列接続した電池では、全蓄電量は同じ
になるはずである。したがって、正常な電池での充電電
流値が０になるまでの充電量、すなわち上記得られた充
電電流の数式（７）の時間による積分値に、抵抗値ｒ _ｓ
を接続した電池の前記数式（７）での充電電流値が０に
なるまでの積分値が等しくなるように、抵抗値ｒ_ｓを接
続した電池の前記数式（７）を補正するための時間軸で
のシフト量（時間）、すなわち正常な電池と抵抗値ｒ_ｓ
を接続した電池との定電圧充電モードの開始時間の差を
算出した。ついで、上記シフト量（時間）を補正した抵
抗値ｒ_ｓを接続した電池の前記数式（７）を求め、正常
な電池の充電電流の数式（７）と補正した抵抗値ｒ_ｓを
接続した電池の前記数式（７）の電流値が等しくなる電
流値を求めた。図５（２）は、直列接続する抵抗器の抵
抗値を変化させた場合の、抵抗器を接続しない正常な電
池の充電電流曲線と抵抗器を接続した電池の充電電流曲
線が交差する電流値を抵抗値に対してプロットしたもの
である。ここでは、直列接続する抵抗器の抵抗値に係わ
らず、定電流充電モードにおける電流値１Ａのほぼ１／
２の値の０．５Ａで交差することが、数式化した定電圧
充電モードでの充電電流曲線からも確認された。

【００３５】容量低下のない二次電池では、内部抵抗の
増加に係わらず、前記定電流−定電圧充電方式で充電電
流が実質的にゼロになるまで充電した場合の、蓄電量
は、同等になる。また、蓄電容量のみが、正常な電池の
Ｄ倍（Ｄは定数で０＜Ｄ≦１）である電池を想定した場
合、前記定電流−定電圧充電方式での充電時の充電時間
に対する充電電流値をプロットした充電電流曲線は、正
常な電池の充電電流曲線を時間軸方向に、Ｄ倍した曲線
にほぼ一致することが本発明者らの実験から明らかにな
っている。前述の本発明者らの発見から、内部抵抗が増
加し、かつ蓄電容量が正常な電池のＤ倍低下した電池で
は、前記定電流−定電圧充電方式での充電時の充電時間
に対する充電電流値をプロットした充電電流曲線を時間
軸方向に、１／Ｄ倍した曲線が、正常な電池の定電圧充
電モードの充電電流曲線と、ある充電電流値で交わり、
１／Ｄ倍した充電電流曲線から得られる蓄電電気量は、
正常な電池と等しくなる。これらの関係から、蓄電容量
の低下率Ｄが求まることになる。

【００３６】本発明の、被検知電池の内部情報検知方法
の最たる特徴は、短絡していない被検知電池の蓄電容量
（蓄電可能な電気量）が正常な電池の蓄電容量のＤ倍
（Ｄは定数で０＜Ｄ≦１）に低下している（Ｄ＝１の場
合、蓄電容量は低下していない）と仮定して、被検知電
池において定電流Ｉ_０の充電から定電圧Ｖ_ｍａｘの充電
への切り替わり時から所定の電流値Ｉ_Ｍになるまでの時
間がｔ_Ｍ'、定電圧Ｖ_{ｍ ａｘ}で充電される総電気量がＱ
_ＣＶ'で、正常な電池においてはそれぞれｔ_Ｍ、Ｑ_ＣＶ
であるとき、次の関係式（１） Ｄ＝（Ｑ_ＣＶ'−Ｉ_０×ｔ_Ｍ'）／（Ｑ_ＣＶ−Ｉ_０×ｔ_Ｍ） −−−−（１） から、被検知電池の蓄電容量を、正常な電池の蓄電容量
のＤ倍であると検知する点にある。また、これにより、
正常な電池の蓄電容量Ｃとすると、被検知電池の蓄電容
量Ｃ'＝Ｃ×Ｄであると算出することが可能である。上
記Ｄの値が、ある値以下になった場合には、寿命である
と判定することも可能である。

【００３７】前記所定の電流値Ｉ_Ｍは、前記定電流充電
での充電電流値をＩ_０とするとき、０．４×Ｉ_０≦Ｉ_Ｍ
≦０．６×Ｉ_０の範囲が好ましく、Ｉ_Ｍ＝０．５×Ｉ_０
であることがより好ましい。

【００３８】さらに、本発明の検知方法は、蓄電容量が
正常な電池の蓄電容量のＤ倍である被検知電池におい
て、定電流Ｉ_０の充電から定電圧Ｖ_ｍａｘの充電への切
り替わり時における蓄電量がＱ_０'、定電圧Ｖ_ｍａｘの
充電への切り替わり時から所定の電流値Ｉ_Ｍになるまで
の時間がｔ_Ｍ'で、正常な電池においてはそれぞれ
Ｑ_０、ｔ_Ｍであるとき、次の関係式（２） Ｑ_０''＝Ｑ_０−Ｉ_０×（ｔ_Ｍ'／Ｄ−ｔ_Ｍ） −−−−（２） から求められるＱ_０''（なお、Ｑ_０''＝Ｑ_０'／Ｄ）、
正常な電池の蓄電量Ｑと、開回路電圧の関係Ｖｏｃ
（Ｑ）並びに定電流Ｉ_０充電モードでの内部抵抗の関係
Ｒ_Ｉ０（Ｑ）から、蓄電量Ｑ_０''のときの正常な電池の
開回路電圧と内部抵抗はそれぞれＶｏｃ（Ｑ_０''）とＲ
_Ｉ０（Ｑ_０''）で、被検知電池が蓄電量Ｑ_０''であると
きの内部抵抗がＲ_Ｉ０'（Ｑ_０''）であるとするとき、
次の関係式（３） Ｒ_Ｉ０'（Ｑ_０''）／Ｒ_Ｉ０（Ｑ_０''）＝｛Ｖ_ｍａｘ−Ｖｏｃ（Ｑ_０''）｝／ ｛Ｉ_０×Ｒ_Ｉ０（Ｑ_０''）｝ −−−−（３） から被検知電池の内部抵抗に関する内部情報を検知する
ことを特徴とする。なお、前記正常な電池の蓄電量に対
する開回路電圧Ｖｏｃ（Ｑ）並びに内部抵抗のＲ
_Ｉ０（Ｑ）は、正常な電池の予め計測されたデータ、も
しくは正常な電池の予め計測されたデータから得られた
関係式、コンピューターによるシミュレーションから得
られた関係式、から選択されるものである。上記関数式
Ｒ_Ｉ０（Ｑ）は、充電電流Ｉ_０での充電モードでの電池
の内部抵抗をＲ_Ｉ０（Ｑ）、電池電圧をＶ _Ｉ０（Ｑ）、
電池の開回路電圧をＶｏｃ（Ｑ）とする時の関係式Ｒ
_Ｉ０（Ｑ）＝｛Ｖ_Ｉ０（Ｑ）−Ｖｏｃ（Ｑ）｝／Ｉ_０か
ら算出される。

【００３９】一方、正常な電池に対する被検知電池の内
部抵抗の増加は、前述の式（７）を用いても求めること
ができる。すなわち、定電圧充電モードでの充電電流値
の電流曲線を時間軸方向に１／Ｄ倍（蓄電容量分の補正
を意味する）して、式（７）に一致する抵抗値ｒ_ｓであ
る抵抗増加分を求めることができる。

【００４０】また、本発明の検知方法では、被検知電池
の蓄電容量が正常な電池の蓄電容量のＤ倍であると検知
した後、正常な電池の蓄電容量Ｃ_Ｎと放電電流ｉと温度
Ｔで決まる補正係数ｆ（ｉ，Ｔ）から、正常な電池の全
放電量がＣ_ｄ＝Ｃ_Ｎ×ｆ（ｉ，Ｔ）と表されるとし、被
検知電池を電源に使用している機器の平均消費電流を
ｉ、平均消費電力をｐ、被検知電池の平均電圧をＶｍと
する時、機器の作動時間ｈを、次式ｈ＝（Ｄ×Ｃ_ｄ）／
ｉ、もしくはｈ＝（Ｖｍ×Ｄ×Ｃ_ｄ）／ｐで算出するこ
とを特徴とする。さらに、前記内部抵抗増加に関する情
報から決定される補正係数ｒを用いた式ｈ＝（１／ｒ）
×（Ｄ×Ｃ_ｄ）／ｉ、もしくはｈ＝（１／ｒ）×（Ｖｍ
×Ｄ×Ｃ_ｄ）／ｐによって、前記機器の作動時間はより
精度よく、算出される。前記放電電流ｉと温度Ｔで決ま
る補正係数ｆ（ｉ，Ｔ）には、正常な電池を用いて予め
求められた計測データ、もしくは計測データを元に算出
された関数式、またはコンピュータ・シミュレーション
から得られたものを使用することができる。

【００４１】前記本発明の二次電池の内部情報検知方法
を適用できる二次電池としては、定電流−定電圧充電方
式で充電する二次電池であり、適応できる二次電池の好
ましい例としては、リチウムの酸化還元反応を利用した
リチウム二次電池（本明細書中で「リチウム二次電池」
はいわゆる「リチウムイオン二次電池」を含む概念であ
る）が挙げられるが、リチウム二次電池に限定されるも
のではない。

【００４２】また、本発明は、前記本発明の二次電池の
内部情報検知方法を適用した、二次電池内部情報検知プ
ログラムである。

【００４３】さらに、本発明は、前記本発明の二次電池
の内部情報検知方法を適用した、少なくとも定電流−定
電圧充電モードでの充電電流値Ｉを計測する手段と、定
電流Ｉ_０の充電から定電圧Ｖ_ｍａｘの充電への切り替わ
り時からの時間ｔを計測する手段と、演算手段と、記憶
手段とを有し、前記本発明の二次電池の内部情報検知方
法を適用した、二次電池の内部情報検知装置、１個以上
の二次電池ユニットから成る電池パック、二次電池の充
電器、二次電池を電源とする機械・装置、二次電池の検
査装置である。

【００４４】上記本発明の電池パックでは、二次電池の
内部情報を電池パックを接続する機器に伝達すること
で、機器あるいは機械の性能を最大限に引き出すことが
できるとともに、突然の作動停止を回避することが可能
になる。上記本発明の充電器では、充電時に二次電池の
性能低下を把握することができる。上記本発明の二次電
池の検査装置では、出荷前に適用すれば良品及び不良品
の検知を容易に行うことができる。二次電池を電源とす
る機器では、本発明により、高精度で、実際に使用でき
る電気量（残量）を検知することができるので、電源管
理が容易になるため、作動時間を伸ばすことができる。

【００４５】なお、定電圧充電モードにおける充電電流
曲線がある一点でほぼ交差することが一般的に妥当する
かについて、本発明者らはさらに実験を重ねた。その結
果、数多くのリチウムイオン電池において、定電流充電
の電流値の１／２でほぼ交差することが確認された。従
って、定電流充電の電流値の１／２という値は、一般的
に妥当しうると考えられる。もっとも、ある程度の測定
誤差を考慮すると、「充電電流曲線の交点の電流値」に
定電流充電の電流値の０．４倍〜０．６倍の範囲の幅を
持たせて考えることが可能である。さらに言えば、上述
したような実験によって、電池の種類特有の「充電電流
曲線の交点の電流値」を容易に求めることが可能である
から、たとえ当該電池の「充電電流曲線の交点の電流
値」が１／２からかけ離れた値になったとしても、以下
に詳述する本発明を適用することが可能である。加え
て、充電電流曲線が厳密には一点で交差しない場合であ
っても、おおよその交点を近似的に定めることができれ
ば、以下に詳述する本発明を適用することが可能であ
る。その場合、本願特許請求の範囲の「所定の電流値Ｉ
_Ｍ」は、かかる近似的に定められた交点の電流値とな
る。

【００４６】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態では、
「定電流−定電圧充電では、 １．充電電流がゼロに近づくほどに充電時間を十分に長
くとれば、内部抵抗のみ増加した電池の満充電量は、正
常な電池の満充電量と等しい。（電池の蓄電容量（＝満
充電量）は、放電深度１００％から満充電まで充電した
電気量で、その時の充電電流曲線と充電時間軸で囲まれ
た面積に等しい。そのため、内部抵抗のみ増加した電池
では、充電電流曲線と充電時間軸で囲まれた面積は、正
常な電池のそれと等しくなる。） ２．内部抵抗のみ増加した電池の充電電流曲線は、定電
圧充電モードで、正常な電池の充電電流曲線と、定電圧
充電モードの電流値の一定値（例えば１／２）の電流値
の点で交わる。 ３．正常な電池の蓄電容量（蓄電可能な電気量）のＤ倍
に劣化し内部抵抗も増加した電池の、充電電流曲線は、
時間軸方向に１／Ｄ倍すれば、内部抵抗のみ増加した電
池の充電電流曲線になる。（蓄電容量が正常な電池のＤ
倍になった電池では、その充電電流曲線と充電時間軸で
囲まれた面積が正常な電池のそれのＤ倍になる。このこ
とは、蓄電容量が正常な電池のＤ倍になった電池の、充
電電流曲線と充電時間軸で囲まれた面積を１／Ｄ倍すれ
ば、正常な電池及び内部抵抗のみ増加した電池のそれと
等しくなることを示している。すなわち、蓄電容量が正
常な電池のＤ倍になった電池では、その充電電流曲線を
充電時間軸方向に１／Ｄ倍すれば、内部抵抗のみ増加し
た充電電流曲線に変換できることになる。）」という点
を利用して、劣化した電池の容量を算出する。

【００４７】以下、本発明の二次電池の内部情報検知方
法を、図１を用いて具体的に説明する。

【００４８】図１は、定電流−定電圧充電を行う最中に
二次電池の内部情報検知する本発明の方法の一例をフロ
ーチャートにて示したものである。本発明の二次電池の
内部情報検知方法を図１に従って説明する。なお、図１
におけるＳ１〜Ｓ１３のＳは、ステップを表し、番号は
ステップ番号を表している。

【００４９】検知スタートとして、先ずステップ１で被
検知電池が短絡しているかどうか判定し、短絡している
場合には必要に応じて、被検知電池が短絡していること
を警告する（ステップ２）。被検知電池が短絡していな
い場合は、ステップ３及び４の定電流充電を開始する。
なお、ステップ１は、スキップしてもかまわない、ただ
し、その場合は、少なくとも定電圧充電中もしくは充電
終了後に、被検知電池の短絡有無の判定ステップが必要
であるのが一般的である。もっとも、予め短絡がないこ
とが明らかになっている場合には、ステップ１は完全に
スキップすることができる。ステップ５及び６で、電池
電圧が所定の電圧に到達した時点で、定電圧充電に切り
替わり、同時にステップ７で充電電流値と時間を計測開
始する。ステップ８及び９において、充電終了条件を満
たした時点で充電を終了する。ステップ８とステップ９
の間もしくは、ステップ９とステップ１０の間に、被検
知電池の短絡有無の判定ステップを入れてもよい。次
に、上記ステップ７における電流値と時間の計測から、
ステップ１２で定電圧充電モードでの充電電気量の算
出、ステップ１３で充電電流値が所定の値になった時間
を記憶しておき、予め求めておいた正常な電池の充電電
流値が所定の値になった時間と定電圧充電モードでの充
電電気量と合わせて、ステップ１０で、被検知電池が短
絡していない場合に、前記式（１）から被検知電池の蓄
電容量または正常な電池に対する蓄電容量比Ｄを求め
る。なお、ステップ１２とステップ１３の実行順序は逆
にしてもよい。さらに、被検知電池の内部抵抗に関する
情報を得たい場合には、ステップ１０の結果と、予め求
めておいた正常な電池の蓄電量Ｑに対する、開回路電圧
の関係Ｖｏｃ（Ｑ）及び内部抵抗の関係Ｒ_Ｉ０（Ｑ）と
前記式（３）から、ステップ１１で、被検知電池の内部
抵抗値または正常な電池に対する内部抵抗の比率を求め
る。

【００５０】本発明の好適な実施の形態にかかる二次電
池内部情報検知方法の最大の特徴は、図１のフローチャ
ートのステップ７とステップ１２とステップ１３とステ
ップ１０にあり、すなわち定電流−定電圧充電を行い、
定電流Ｉ_０の充電から定電圧Ｖ_ｍａｘの充電への切り替
わり時から所定の電流値Ｉ_Ｍになるまでの時間ｔ_Ｍ'を
計測し、定電圧Ｖ_ｍａｘで充電される総電気量Ｑ_ＣＶ'
を計測もしくは算出し、予め求めておいた正常な電池の
定電圧充電に移行時点から充電電流値がＩ_Ｍになるまで
の時間ｔ_Ｍ、定電圧充電モードで充電される総蓄電量Ｑ
_ＣＶ及び正常な電池の蓄電容量（公称容量）と、関係式
（１）から被検知電池の容量低下係数Ｄを算出する点に
ある。上記本発明の検知方法では、二次電池の定電圧充
電領域の情報を用いることによって、被検知電池の充電
前の蓄電量を考慮することなく、蓄電容量に関する情報
を得ることが可能である。

【００５１】次に、図２を用いて、定電圧充電モードで
充電電流値が所定の値になった時間と充電電気量（充電
量）と式（１）から、被検知電池の蓄電容量または正常
な電池に対する蓄電容量比を求められる理由を説明す
る。

【００５２】図２は、短絡も内部抵抗の増加も蓄電容量
の低下もない正常な電池と、内部抵抗が増加しかつ蓄電
容量が正常な電池のＤ倍に低下した被検知電池を、放電
深度１００％から、（一定の電流値Ｉ_０で充電を開始し
電池電圧が所定の電圧Ｖ_{ｍａ ｘ}に達した後、所定の電圧
Ｖ_ｍａｘで充電を充電終了まで行う、）定電流−定電圧
充電方式によって充電した場合の、充電時間に対する充
電電流をプロットしたものである。図２において、ｔ_０
は、正常な電池における定電流充電から定電圧充電に移
行する時点の充電開始からの時間で、Ｑ_０はｔ_０までに
蓄電された電気量である。これに対して、ｔ_０'は、内
部抵抗が増加しかつ蓄電容量が低下した被検知電池にお
ける定電流充電から定電圧充電に移行する時点の充電開
始からの時間で、Ｑ_０'はｔ_０'までに蓄電された電気量
である。さらに、内部抵抗が増加しかつ蓄電容量が低下
した被検知電池の充電電流曲線を時間軸方向に１／Ｄ倍
した充電電流曲線を内部抵抗のみ増大した電池の充電曲
線とした場合、ｔ_０'／Ｄ（＝ｔ_０''）は、内部抵抗が
増加しかつ蓄電容量が正常な電池を同じである被検知電
池における、定電流充電から定電圧充電に移行する時点
の充電開始からの時間で、Ｑ_０'／Ｄ（＝Ｑ_０''）はｔ
_０''までに蓄電された電気量である。ここで、正常な電
池と内部抵抗のみが増大した電池の定電圧充電領域での
充電電流曲線は、充電電流値Ｉ_Ｍで交差する。このと
き、正常な電池、内部抵抗が増加しかつ蓄電容量が低下
した被検知電池の、それぞれの定電流充電から定電圧充
電に移行する時点から充電電流値がＩ_Ｍになるまでの時
間をそれぞれｔ_Ｍ、ｔ_Ｍ'とするとき、内部抵抗のみが
増大した電池のそれはｔ_Ｍ'／Ｄ（＝ｔ_Ｍ''）になる。
図２において、充電電流値がゼロになるまでの正常な電
池と内部抵抗のみが増大した電池の蓄電量は等しいの
で、正常な電池の充電電流値がＩ_Ｍになる（時間＝ｔ _０
＋ｔ_Ｍ）までの充電電気量と、内部抵抗のみ増大した電
池の充電電流値がＩ_Ｍになるまでの充電量との差は、内
部抵抗のみ増大した電池の充電電流値がＩ_Ｍからゼロに
なるまでの充電量と、正常な電池の充電電流値がＩ_Ｍか
らゼロになるまでの充電量との差に等しい。なお、充電
量（充放電効率が１００％の場合は：＝蓄電量）は、充
電電流を時間で積分した値である。さらに、正常な電池
と内部抵抗が増加しかつ蓄電容量が低下した被検知電池
と内部抵抗のみ増大した電池の、定電圧充電領域での充
電電気量をそれぞれ、Ｑ_ＣＶ、Ｑ_ＣＶ'、Ｑ_ＣＶ''とす
るとき、Ｉ_０×（ｔ_０−ｔ_０'／Ｄ）＋Ｑ_ＣＶ＝
Ｑ_ＣＶ''で、（ｔ_０−ｔ_０'／Ｄ）＝（ｔ_Ｍ'／Ｄ−
ｔ_Ｍ）、Ｑ_ＣＶ''＝Ｑ_ＣＶ'／Ｄであると考えてよいか
ら、 Ｉ_０×（ｔ_Ｍ'／Ｄ−ｔ_Ｍ）＋Ｑ_ＣＶ＝Ｑ_ＣＶ'／Ｄ 上記式から、 Ｄ＝（Ｑ_ＣＶ'−Ｉ_０×ｔ_Ｍ'）／（Ｑ_ＣＶ−Ｉ_０×ｔ_Ｍ） −−−−（１） の関係が求まり、正常な電池の定電圧充電に移行時点か
ら充電電流値がＩ_Ｍになるまでの時間ｔ_Ｍ、及び定電圧
充電モードで充電される蓄電量Ｑ_ＣＶ、蓄電容量（もし
くは公称容量）のデータを保有しておき、被検知電池の
定電圧充電に移行時点から充電電流値がＩ_Ｍになるまで
の時間ｔ_Ｍ'、及び定電圧充電モードで充電される蓄電
量Ｑ_ＣＶ'を求めることによって、被検知電池が短絡し
ていない場合には、上記式（１）から被検知電池の蓄電
容量は算出される。前記所定の電流値Ｉ_Ｍは、０．５倍
（Ｉ_Ｍ＝０．５×Ｉ_０）であることが好ましい。誤差を
考慮すると、前記定電流充電での充電電流Ｉ_０の、０．
４〜０．６倍（０．４×Ｉ_０≦Ｉ_Ｍ≦０．６×Ｉ_０）の
範囲であることが好ましい。もっとも、前述したよう
に、電池の種類特有の「充電電流曲線の交点の電流値」
Ｉ_Ｍを実験的に求めることは容易であるから、Ｉ_Ｍが特
定の範囲に収まらない場合でも、本発明を適用すること
は可能である。加えて、充電電流曲線が厳密には一点で
交差しない場合であっても、おおよその交点を近似的に
定めることが可能な場合、かかる近似的に定められた交
点の電流値をＩ_Ｍとみなすことによって本発明を適用す
ることが可能である。

【００５３】また、前述の操作で、得られたｔ_Ｍと
ｔ_Ｍ'の以下の関係から、（ｉ）（ｔ_Ｍ'−ｔ_Ｍ）＞ａ＞
０の時、被検知電池の内部抵抗が正常な電池より増大し
ている、（ｉｉ）（ｔ_Ｍ−ｔ_Ｍ'）＞ｂ＞０の時、被検
知電池の蓄電容量が正常な電池より低下している、と判
定することもできる（なお、ａ，ｂは電池の種類によっ
て決まる定数である）。

【００５４】さらに、−ｂ≦（ｔ_Ｍ'−ｔ_Ｍ）≦ａの範
囲にある場合、被検知電池は正常な電池の製品バラツキ
範囲内で正常な電池の部類に分類することができる。

【００５５】また、前述の操作で、得られたＱ_ＣＶとＱ
_ＣＶ'の以下の関係から、（ｉｉｉ）（Ｑ_ＣＶ'−
Ｑ_ＣＶ）＞ｃ＞０の時、被検知電池の内部抵抗が正常な
電池より増大している、（ｉｖ）（Ｑ_ＣＶ−Ｑ_ＣＶ'）
＞ｄ＞０の時、被検知電池の蓄電容量が正常な電池より
低下している、と判定することも可能である（なお、
ｃ，ｄは電池の種類によって決まる定数である）。

【００５６】さらに、−ｄ≦（Ｑ_ＣＶ'−Ｑ_ＣＶ）≦ｃ
の範囲にある場合、被検知電池は正常な電池の製品バラ
ツキ範囲内で、正常な電池の部類に分類することができ
る。

【００５７】もっとも、厳密に言えば、被検知電池に内
部抵抗の増大と蓄電容量の低下との両方が生じている場
合、−ｂ≦（ｔ_Ｍ'−ｔ_Ｍ）≦ａ、−ｄ≦（Ｑ_ＣＶ'−Ｑ
_ＣＶ）≦ｃのいずれかもしくは両方が満たされてしまう
場合があり得る。かかる場合に、本来異常と判定される
べき被検知電池が正常な電池に分類されてしまうのを防
ぐためには別途の考慮が必要となる。例えば、（３）式
から得られるＲ_Ｉ０'（Ｑ_０''）／Ｒ_Ｉ０（Ｑ_０''）が
所定値ｋ以下であり、−ｂ≦（ｔ_Ｍ'−ｔ_Ｍ）≦ａ、−
ｄ≦（Ｑ_ＣＶ'−Ｑ_ＣＶ）≦ｃの両方が満たされる場合
に、被検知電池が正常であると判定することによって、
より正確な判定が可能となる。

【００５８】被検知電池の短絡有無の判定 本発明の二次電池の内部情報検知方法で、被検知電池の
蓄電電気量が求まるのは、短絡していないことが必要で
あるために、被検知電池の定電流−定電圧充電の定電圧
充電モードに移行する前に、短絡していないことが確認
されていることが好ましいが、定電圧充電後に短絡の有
無の判定をしてもよい。なお、定電圧充電領域での充電
電流値の時間変化ΔＩ／Δｔの推移から、時間を無限大
に外挿しても充電電流値がゼロにならず正の値を持つよ
うであれば、被検知電池は短絡しており、正確な蓄電容
量が求まらないことになる。

【００５９】被検知電池の充電も放電もしていない休止
時、充電時、放電時、から選択される電池の状態を検知
して短絡有無を判定でき、具体的には、休止時の電池の
開回路電圧変化分、定電流充電モードにおける電池電圧
の上昇率、定電圧充電モードにおける充電電流の降下
率、放電時の電池電圧の降下率、から選択される一種類
以上の電池の状態を検知して、短絡の有無の判定でき
る。

【００６０】すなわち、充電や放電を行っていない休止
時では、経時時間に対する開回路電圧の低下がある場合
に、短絡していると判定できる。

【００６１】定電流充電を行っている時には電池電圧も
しくは開回路電圧の上昇が正常な電池に比べて小さい場
合に、短絡していると判定できる。

【００６２】定電圧充電モードにおける充電電流の降下
率が正常な電池より小さい場合、被検知電池は短絡して
いる可能性があると判定できる。さらに、時間を無限に
外そうすることで、内部抵抗増大か短絡か判定すること
ができる。

【００６３】定電流放電時には電池電圧もしくは開回路
電圧の下降が正常な電池に比べて大きい場合に、短絡し
ていると判定できる。

【００６４】定電流−定電圧充電方式の定電流充電領域
での短絡の有無の判定は、次のような方法にて判定する
ことができる。被検知電池の放電深度が１００％である
時、充電開始から定電圧充電に切り替わるまでの時間
が、正常な電池より多くかかる場合、被検知電池は短絡
していると判定することができる。充電開始から定電圧
充電に切り替わるまでの時間が、正常な電池より短い場
合、被検知電池は内部抵抗が増大しているか、蓄電容量
が低下しているか、内部抵抗が増大しかつ蓄電容量が低
下していると判定することができる。

【００６５】また、被検知電池の放電深度がわからない
場合、定電流Ｉ_０の充電から定電圧Ｖ_ｍａｘの充電への
切り替わり時を基準に、それよりｔ_ｃｃ時間前の（定電
流充電モードでの）電池電圧Ｖ_ｃｃの時間当たりの上昇
率ΔＶ_ｃｃ／Δｔに関して、被検知電池と正常な電池の
それを比較して、被検知電池の電圧の時間当たりの上昇
率が、正常な電池のそれより小さいとき、被検知電池
は、内部抵抗が低下しているか、短絡していると判定す
ることができる。このとき、被検知電池の電圧の時間当
たりの上昇率が、正常な電池のそれより大きい場合は、
正常な電池より、被検知電池は、内部抵抗が増大してい
るか、蓄電容量が低下しているか、内部抵抗が増大しか
つ蓄電容量が低下しているのいずれかであると判定する
ことができる。

【００６６】さらに、被検知電池の短絡を判定するより
簡便な方法としては、充電終了時直前の定電圧充電での
充電電流値が、定電流充電での充電電流値の０．３倍以
上あるとき、及びまたは、定電圧充電領域で充電電流の
時間変化ΔＩ／Δｔがプラスになる場合があるとき、被
検知電池は短絡していると判定することもできる。ま
た、定電流充電モードでの電池電圧の変化ΔＶ／Δｔが
マイナスになる場合があるときも、短絡していると判定
することができる。

【００６７】充電終了条件 前記充電は、通常、定電圧充電モードで充電電流が所定
の電流値Ｉ_ｍｉｎ以下になった時点、もしくは充電開始
から所定時間ｔ_ｆを経過した時点、のいずれかの時点
で、終了する。ただし、短絡、異常発熱等の異常時の充
電終了はこれに含まれない。

【００６８】定電圧充電モードでの充電量 前記（１）式に用いる定電圧充電領域での充電電気量Ｑ
_ＣＶ'は、充電を終了した時点までの総充電量、もしく
は定電圧充電モードにおいて電流値がゼロに達する時点
までの総充電電気量のいずれかである。被検知電池の蓄
電容量は、定電圧充電モードの電流値がゼロに達する時
点までの充電量から求めた方がより正確な値が求まる。
ただし、定電流−定電圧充電方式で蓄電できる蓄電量
は、充電を終了した時点までの充電量から求めた方がよ
り正確な値が求まる。しかし、上記いずれの定電圧充電
モードでの充電量を用いるかで、生じる被検知電池の算
出蓄電容量の差は、大きくはない。

【００６９】内部抵抗に関する情報の検出 図１のステップ１１を図２を参照しながら、次に説明す
る。

【００７０】二次電池の蓄電量と、開回路電圧、（電流
が流れていないときの）静的内部抵抗には相関がある。
また、定電流充電が行われている時の電池電圧と内部抵
抗は、電池の蓄電量と電池の温度と、充電電流値に依存
する。定電流放電が行われている時の電池電圧と内部抵
抗もまた、電池の蓄電量と電池の温度と、放電電流値に
依存する。

【００７１】そこで、先ず、正常な二次電池において、
蓄電量Ｑに対する開回路電圧の関係Ｖｏｃ（Ｑ）を求め
ておく。ついで、電池の充電温度Ｔ、定電流Ｉ_０での充
電モードにおける、蓄電量Ｑに対する内部抵抗の関係Ｒ
_Ｉ０（Ｑ）を求めておく。また、電池の充電温度Ｔ、定
電流Ｉ_０での充電モードにおける、蓄電量Ｑに対する電
池電圧の関係Ｖ_Ｉ０（Ｑ）を求めておいてもよい。さら
に、上記、開回路電圧、並びに充電時の内部抵抗は、蓄
電量Ｑに関する関数式Ｖｏｃ（Ｑ）並びにＲ_{Ｉ ０}（Ｑ）
として求められているのがより好ましい。なお、上記正
常な電池の蓄電量に対する開回路電圧Ｖｏｃ（Ｑ）並び
に内部抵抗のＲ_Ｉ０（Ｑ）は、正常な電池の予め計測さ
れたデータ、もしくは正常な電池の予め計測されたデー
タから得られた関係式、コンピューターによるシミュレ
ーションから得られた関係式、から選択されるものであ
る。

【００７２】予め求めておいた、蓄電量Ｑに対する開回
路電圧の関係Ｖｏｃ（Ｑ）、内部抵抗の関係Ｒ
_Ｉ０（Ｑ）から、蓄電量Ｑ_０''の正常な電池の開回路電
圧と内部抵抗がそれぞれＶｏｃ（Ｑ_０''）とＲ_Ｉ０（Ｑ
_０''）であると求まる。

【００７３】一方、充電時の電池電圧Ｖ_ｃは開回路電圧
Ｖｏｃと充電電流値Ｉ_ｃと電池の内部抵抗値Ｒ_ｃから次
式のように表される。

【００７４】Ｖ_ｃ＝Ｖｏｃ＋Ｉ_ｃ×Ｒ_ｃ、もしくはＶｏ
ｃ＝Ｖ_ｃ−Ｉ_ｃ×Ｒ_ｃ。上記式において、定電流Ｉ_０で
の充電モードにおける正常な電池の蓄電量がＱ_０''（な
お、Ｑ_０''＝Ｑ_０'／Ｄで、Ｑ_０'は、定電流Ｉ_０の充電
から定電圧Ｖ_ｍａｘの充電への切り替わり時における被
検知電池の蓄電量）であるとき、内部抵抗はＲ_ｃ＝Ｒ
_Ｉ０（Ｑ_０''）、開回路電圧はＶｏｃ＝Ｖｏｃ
（Ｑ_０''）、充電電流はＩ_ｃ＝Ｉ _０で、電池電圧はＶ_ｃ
＝Ｖ_Ｉ０（Ｑ_０''）、開回路電圧と充電電流と電池電圧
と内部抵抗の関係はＶｏｃ（Ｑ_０''）＝Ｖ
_Ｉ０（Ｑ_０''）−Ｉ_０×Ｒ_Ｉ０（Ｑ_０''）となる。図２
において、内部抵抗のみ増大した電池の定電流Ｉ_０の充
電から定電圧Ｖ_ｍａｘの充電への切り替わり時における
蓄電量がＱ_０''、このときの内部抵抗をＲ_Ｉ０'
（Ｑ_０''）とすると、このときの開回路電圧は、Ｖ
_ｍａｘ−Ｉ_０×Ｒ_Ｉ０'（Ｑ_０''）と表せる。さらに、
この内部抵抗のみ増大した電池の開回路電圧は、同じ蓄
電量Ｑ_０''の正常な電池の開回路電圧と等しいので、Ｖ
ｏｃ（Ｑ_０''）＝Ｖ_Ｉ０（Ｑ_０''）−Ｉ_０×Ｒ_Ｉ０（Ｑ
_０''）＝Ｖ_ｍａｘ−Ｉ_０×Ｒ_Ｉ０'（Ｑ_０''）と、表さ
れ、この式の変形から、 Ｒ_Ｉ０'（Ｑ_０''）＝｛Ｖ_ｍａｘ−Ｖｏｃ（Ｑ_０''）｝
／Ｉ_０ さらに、次の（３）式、（３'）式が得られる。

【００７５】 Ｒ_Ｉ０'（Ｑ_０''）／Ｒ_Ｉ０（Ｑ_０''）＝｛Ｖ_ｍａｘ−Ｖｏｃ（Ｑ_０''）｝／ ｛Ｉ_０×Ｒ_Ｉ０（Ｑ_０''）｝ −−−−（３） または、 Ｒ_Ｉ０'（Ｑ_０''）／Ｒ_Ｉ０（Ｑ_０''）＝｛Ｖ_ｍａｘ−Ｖ_Ｉ０（Ｑ_０''）｝／ ｛Ｉ_０×Ｒ_Ｉ０（Ｑ_０''）｝＋１ −−−−（３'） ここで、図２から、 Ｑ_０''＝Ｑ_０'／Ｄ＝Ｑ_０−Ｉ_０×（ｔ_Ｍ'／Ｄ − ｔ_Ｍ） −−−−（２） なお、 Ｄ＝（Ｑ_ＣＶ'−Ｉ_０×ｔ_Ｍ'）／（Ｑ_ＣＶ−Ｉ_０×ｔ_Ｍ） −−−−（１） である。Ｑ_０、ｔ_Ｍ、Ｑ_ＣＶ、ｔ_Ｍ'、Ｑ_ＣＶ'を計測し
て上記式（２）に代入することによって、通常は放電深
度１００％からの充電以外では求まらない被検知電池の
Ｑ_０'を、放電深度１００％未満からの充電時に求める
ことができる。

【００７６】予め、正常な電池の、定電流充電で充電さ
れる蓄電量（＝充電電気量）Ｑ_０、定電圧充電モードで
充電電流値がＩ_０からＩ_Ｍになるまでの時間ｔ_Ｍ、定電
圧充電モードにおける蓄電量（＝充電電気量）Ｑ_ＣＶ、
蓄電量Ｑに関する関数式Ｖｏｃ（Ｑ）、並びにＲ
_Ｉ０（Ｑ）が求められており、被検知電池の定電圧充電
モードでの充電電流値がＩ_０からＩ_Ｍになるまでの時間
ｔ_Ｍ'を計測し、定電圧充電モードにおける蓄電量（＝
充電電気量）Ｑ_ＣＶ'を求めることによって、上記
（１）式、（２）式、（３）式から、蓄電量Ｑ_０''での
被検知電池の内部抵抗、蓄電量Ｑ_０''での正常な電池に
対する被検知電池の内部抵抗の比率を求めることができ
る。なお、蓄電量Ｑ_０''での被検知電池の内部抵抗と蓄
電量Ｑ_０'での被検知電池の内部抵抗と、の差は小さい
と考えられるので、算出された蓄電量Ｑ_０''での被検知
電池の内部抵抗を蓄電量Ｑ_０'での被検知電池の内部抵
抗と推定することも可能である。さらに、蓄電量Ｑ_０''
での正常な電池に対する被検知電池の内部抵抗の比率
と、放電時の正常な電池に対する被検知電池の内部抵抗
の比率との差は小さいと考えられるので、算出された蓄
電量Ｑ_０''での正常な電池に対する被検知電池の内部抵
抗の比率を放電時の正常な電池に対する被検知電池の内
部抵抗の比率と推定することも可能である。

【００７７】機器の作動時間の算出 前記方法で、被検知電池の蓄電容量低下率Ｄを算出した
後、正常な電池の蓄電容量Ｃ_Ｎと放電電流ｉと温度Ｔで
決まる補正係数ｆ（ｉ，Ｔ）から、正常な電池の全放電
量がＣ_ｄ＝Ｃ_Ｎ×ｆ（ｉ，Ｔ）と表されるとし、被検知
電池を電源に使用している機器の平均消費電流をｉ、平
均消費電力をｐ、被検知電池の平均電圧をＶｍとする
時、機器の作動時間ｈを、次式ｈ＝（Ｄ×Ｃ_ｄ）／ｉ、
もしくはｈ＝（Ｖｍ×Ｄ×Ｃ_ｄ）／ｐで算出することが
できる。前記放電電流ｉと温度Ｔで決まる補正係数ｆ
（ｉ，Ｔ）には、正常な電池を用いて予め求められた計
測データ、もしくは計測データを元に算出された関数
式、またはコンピュータ・シミュレーションから得られ
たものを使用することができる。温度が低下すると電池
の電解質のイオン伝導度が低下し、見かけ上の内部抵抗
が増加するので、放電量が低下する。また、放電電流が
高すぎると電池反応に寄与するイオンの供給が遅れ、見
かけ上の内部抵抗が増加するので、放電量が低下する。
したがって、これにより、被検知電池を機器に接続して
使用する場合、機器の実際の作動時間も算出することが
可能になる。前記放電電流ｉと温度Ｔで決まる補正係数
ｆ（ｉ，Ｔ）を導入することで、放電できる電気量（残
量）を高い精度で、予測することが可能になる。

【００７８】更に、正常な電池の内部抵抗Ｒ
_Ｉ０（Ｑ_０''）に対する被検知電池の内部抵抗Ｒ_Ｉ０'
（Ｑ_０'）の比率Ｒ_Ｉ０'（Ｑ_０''）／Ｒ_Ｉ０（Ｑ_０''）
を算出し、前記内部抵抗に関する情報Ｒ_Ｉ０'
（Ｑ_０''）／Ｒ_Ｉ０（Ｑ_０''）から決定される補正係数
ｒを用い、上記機器の作動時間ｈは、式ｈ＝（１／ｒ）
×（Ｄ×Ｃ_ｄ）／ｉ、もしくはｈ＝（１／ｒ）×（Ｖｍ
×Ｄ×Ｃ_ｄ）／ｐによって、より精度よく、算出され
る。

【００７９】〔二次電池の内部情報検知装置〕本発明の
二次電池の内部情報検知装置は、二次電池の定電流−定
電圧充電において、少なくとも定電流−定電圧充電方式
で充電する際の充電電流値Ｉを計測する手段と、定電流
Ｉ_０の充電から定電圧Ｖ_ｍａｘの充電への切り替わり時
からの時間ｔを計測する手段と、演算手段とを有し、被
検知電池の内部情報を検知する、二次電池の内部情報検
知装置である。前記演算手段は、前記計測された充電電
流値Ｉ及びまたは定電圧充電の時間ｔの情報を用いて演
算を行う。

【００８０】さらに、本発明の二次電池の内部情報検知
装置は、記憶手段を有しているのが好ましく、この記憶
手段は被検知電池と同種類で同型の正常な電池の特性の
情報を記憶しているのが好ましい。予め記憶されている
正常な電池の特性の情報と得られた被検知電池の計測情
報とから、被検知電池の内部情報を得ることができる。

【００８１】被検知電池の蓄電容量を検知する本発明の
検知装置は、少なくとも定電流−定電圧充電方式で充電
する際の充電電流値Ｉを計測する手段と、定電流Ｉ_０の
充電から定電圧Ｖ_ｍａｘの充電への切り替わり時からの
時間ｔを計測する手段と、定電圧充電モードで充電電流
値が所定値Ｉ_Ｍになったときの時間ｔ_Ｍ'を検知する手
段と、定電圧充電モードでの充電量Ｑ_ＣＶ'を検知する
手段と、正常な電池の蓄電容量Ｃ_Ｎ及び定電圧充電モー
ドで充電電流値が所定値Ｉ_Ｍになるときの時間ｔ_Ｍと定
電圧充電モードでの充電量Ｑ_ＣＶの値を記憶した手段と
を有し、かつ記憶されたこれらの正常な電池のＣ_Ｎとｔ
_ＭとＱ_ＣＶの値と被検知電池から検知されたｔ_Ｍ'とＱ
_ＣＶ'の情報から被検知電池の蓄電容量を算出する演算
手段を有する。蓄電容量の算出式は、前記式（１）を使
用する。

【００８２】さらに、被検知電池の内部抵抗を検知する
本発明の検知装置は、充電から定電圧Ｖ_ｍａｘの充電へ
の切り替わり時からの時間ｔを計測する手段と、定電圧
充電モードで充電電流値が所定値Ｉ_Ｍになったときの時
間ｔ_Ｍ'を検知する手段と、定電圧充電で充電され得る
充電電気量Ｑ_ＣＶ'を検知する手段と、正常な電池の蓄
電容量Ｃ_Ｎ及び定電圧充電モードで充電電流値が所定値
Ｉ_Ｍになるときの時間ｔ_Ｍと定電圧充電モードでの充電
量Ｑ_ＣＶの値を記憶している手段と前記正常な電池の蓄
電量Ｑに対する開回路電圧Ｖｏｃ（Ｑ）の関係並びに正
常な電池の定電流Ｉ_０での充電モードでの蓄電量Ｑに対
する内部抵抗Ｒ_Ｉ０（Ｑ）の関係をそれぞれ記憶してい
る手段とを有し、前記被検知電池の計測情報と記憶され
ている正常な電池の特性情報から、被検知電池の蓄電容
量と内部抵抗に関する内部情報を演算手段にて取得す
る。

【００８３】前記蓄電量Ｑに対する開回路電圧Ｖｏｃ
（Ｑ）並びに内部抵抗Ｒ_Ｉ０（Ｑ）の関係としては、デ
ータテーブル、関数式のいずれかを使用する。内部抵抗
に関する内部情報を算出するために、前記式（１）、
（２）、及び（３）を使用する。

【００８４】また本発明の二次電池の内部情報検知装置
は、前記基礎データと前記検出手段から得られた情報を
加工する演算手段を有していることが好ましい。前記演
算手段が、被検知電池の蓄電容量、及び又は被検知電池
の内部抵抗以外にも、充電終了までに要する時間を算出
する手段、被検知電池を電源に使用している機器の作動
時間を算出する手段、などを有していることも好まし
い。

【００８５】さらに、本発明の二次電池内部情報検知装
置には、前記計測手段から得られる情報、及び又は前記
被検知電池の内部情報に関する情報を出力及び又は表示
する手段を付随させてもよい。

【００８６】本発明の二次電池の内部情報検知装置の構
成例 本発明の、二次電池の蓄電容量、内部抵抗で代表される
内部情報の検知装置の主要部分の回路の構成の一例を図
７に示す。基本的には、被検知電池を本装置と接続する
端子（７０１）、被検知電池の端子間電圧を検出する電
池電圧検出部（７０２）、被検知電池の充電電流を検出
するところのセンス抵抗器（７０３）、増幅器（７０
４）、及び制御部（７０５）から構成されている。

【００８７】ここで端子（７０１）は本発明を実施する
被検知電池と本装置とを容易かつ確実に電気的に接続す
る事が可能である。電池電圧検出部（７０２）は、高い
入力インピーダンスで被検知電池正負極間の端子間電圧
を検出し、この電圧情報は制御部（７０５）に出力され
る。被検知電池の充電電流の検出は、センス抵抗器（７
０３）により電流電圧変換されて電圧信号として増幅器
（７０４）に入力し、この電圧情報は制御部（７０５）
に出力される。制御部（７０５）は内部あるいは外部に
タイマを有し、定電流から定電圧の充電への切り替わり
時からの充電時間を計測し、定電流から定電圧の充電へ
の切り替わり時からの充電時間に対する充電電流値のデ
ータを取得する。更に制御部（７０５）は記憶手段とし
て内部あるいは外部にメモリーを有しており、取得した
被検知電池のデータを記憶する。また、上記メモリー
は、被検知電池と同種類で同型の正常な電池の充電時間
に対する充電電流値等の情報、及び取得された被検知電
池のデータから内部情報を算出するための算出式をも記
憶させておいてもよい。さらには、上記メモリーには、
正常な電池の蓄電量Ｑに対する開回路電圧Ｖｏｃ
（Ｑ）、電池電圧Ｖ_Ｉ０（Ｑ）、内部抵抗Ｒ_Ｉ０（Ｑ）
もあらかじめ入力されているのが好ましい。また、上記
制御部（７０５）は、取得した被検知電池の定電圧充電
時のデータから、被検知電池の蓄電容量や内部抵抗等に
係わる内部情報を算出するための演算機能を有している
のが好ましい。

【００８８】本装置は、算出された被検知二次電池の蓄
電容量等の情報を元に、さらに被検知電池の寿命判定、
充電終了までの所要時間、あるいは機器の作動可能時間
の情報表示機能を付加することも可能である。

【００８９】図７で説明した本発明の二次電池の内部情
報検知装置の構成の一例は、単独の装置としても、被検
知電池と接続し所定の動作を行うことができる。この時
必要となる本装置電源は、図示していないが、外部から
供給する以外にも、接続する被検知電池から、例えばレ
ギュレータを介し、取り込むことも可能である。

【００９０】図８は、本装置を二次電池（８０１）と組
み合わせ、電池パックに内蔵した一例を示す回路構成図
である。電池パックのプラス端子（８０２）、マイナス
端子（８０３）、充電用プラス端子（８０４）（充電用
マイナス端子は前記マイナス端子を兼用）、電池電圧モ
ニタ出力端子（８０５）、及び接続する機器との通信機
能（８０６）を有している。必要に応じ、本装置制御部
（７０５）に、電池パックに搭載する二次電池の過充電
保護機能（８０７）や過放電保護機能（８０８）を行わ
せることもできる。なお、図８では二次電池１個から構
成されている電池パックであるが、本発明による電池パ
ックを構成する二次電池の個数はこれに限定されること
なく、複数個であってもよい。

【００９１】上記通信機能（８０６）を有することによ
り、本発明の二次電池の内部情報検知装置を内蔵した電
池パックは、二次電池あるいは電池パックの蓄電容量や
寿命等の内部の情報、その情報から計算される充電終了
までの所要時間あるいは機器の作動可能時間、を接続す
る機器に知らせることが可能となる。また、図７に代表
される本装置を充電器に内蔵することもでき、これによ
り、電池の蓄電量、蓄電容量、満充電に要する残り時
間、電池の劣化状態や寿命等の情報を表示するか、情報
として外部に出力することができる。

【００９２】さらに図７に代表される本装置は、二次電
池を使用する機器本体に内蔵することも可能である。ま
た、図７に代表される本装置の機能を機器本体の制御部
に持たせることもできる。すなわち、機器本体の制御部
に、本発明の検知方法に基づくプログラムを入力し、本
発明の検知機能を持たせることも可能である。例えば二
次電池を接続して使用する携帯型パーソナルコンピュー
タでは、一般的に本体の動作を主に司る主制御部と、周
辺機器とのやりとりを主に司る副制御部をそれぞれ有
し、副制御部では、多くの場合、供給電源である二次電
池からの電流及びまたは電圧の情報を監視している。上
記監視情報を取得する機器の副制御部もしくは主制御部
に、本発明の検知方法のプログラム及び必要な二次電池
の基礎データを入力することで、本発明の検知装置の機
能を機器本体に持たせて、二次電池の内部情報の検知を
可能にし、機器の電源管理の精度を高めることができ
る。これにより、使用する二次電池の蓄電エネルギーを
最大限に引き出し、機器の性能を最大限に発揮させるこ
とが可能になる。

【００９３】また、本発明の二次電池内部情報検知装置
の記憶手段に、記憶する情報を必要に応じて、種類の異
なる電池に対応する情報を入力しておくことによって、
汎用性を持たせることが可能になる。その上で、本装置
に適応する二次電池のタイプを選択する手段を設けるこ
とで可能となる。上記二次電池のタイプの選択手段とし
ては、例えばスイッチ入力、有線もしくは無線の電気信
号や光信号等での入力、を使用することができる。これ
により、同一種類の二次電池であって型式が異なる場合
や、二次電池の種類がリチウム（イオン）電池、ニッケ
ル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池、鉛蓄電池の
ように、異なる場合にも、対応することができる。

【００９４】被検知電池の内部情報検知プログラムを収
めたメモリー媒体 本発明のメモリー媒体は、先に説明した、図１のフロー
チャートに代表される本発明の検知方法をプログラム化
したプログラム、被検知電池と同種同型の正常な電池の
基礎特性データを記憶したものである。充電機能を有
し、かつメモリー媒体を接続して本発明の被検知電池の
内部情報を検知する機能を有する、充電器や、ビデオカ
メラ、デジタルカメラ、携帯電話、携帯端末（Ｐｅｒｓ
ｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、電気
自動車、に代表される二次電池を電源とする機器に、上
記本発明のメモリー媒体を使用することができる。

【００９５】これにより、使用する二次電池の型式及び
種類に変更が生じた場合でも、変更に対応する上記メモ
リー媒体を用意することで、容易に修正が可能になり、
正確な二次電池内部情報の検知が可能になる。

【００９６】二次電池の内部情報検知装置の応用機器 前述してきたように、本発明の二次電池内部情報の検知
方法は、劣化して蓄電容量の低下や内部抵抗の増加がも
たらされた電池であっても、精度良く蓄電容量を算出す
ることができるため、二次電池を電源として使用する機
器においては、機器の作動時間を精度良く割り出すこと
ができるし、寿命となった電池の交換時期を正確に知る
ことができる。そのため、本発明の二次電池の内部情報
の検知方法を使用した二次電池の内部情報の検知装置
を、二次電池を電源とする機器に搭載することで、機器
と機器に搭載している二次電池の性能を最大限に引き出
すことが可能になる。

【００９７】本発明の二次電池内部情報の検知装置を付
加して性能が最大限引き出される機器の例としては、携
帯電話、携帯端末、コンピューター、ビデオカメラ、デ
ジタルカメラ、等の携帯機器、電気自動車やハイブリッ
ド型自動車などの二次電池を電源とする乗り物、が挙げ
られる。さらに、本発明の二次電池の内部情報の検知装
置を付加した、電池パック（単数個の二次電池がパッケ
ージ化されたもの、または複数個の二次電池が直列もし
くは並列に接合されてパッケージ化されたもの）や充電
器も応用例として挙げられる。上記電池パックには二次
電池の内部情報を機器とやりとりする通信機能を持たせ
ても良い。

【００９８】本発明の二次電池内部情報の検知装置を付
加して機能が高まる、上記例以外の装置やシステムとし
ては、製造した二次電池が良品であるか不要品であるか
検査する二次電池の検査機器、電力貯蔵システム等も挙
げられる。

【００９９】〔実験例〕正常な電池に対する蓄電容量比率Ｄの妥当性 実験例１ 正常な電池に対する蓄電容量比率Ｄで補正した充電電流
曲線が、正常な電池の充電電流曲線と、定電流充電モー
ドにおける電流値の１／２の電流値で交差することを実
験にて示すことによって、本発明の電池の内部情報検知
方法の妥当性を示した。

【０１００】図６（１）は、サイズが直径１７ｍｍ高さ
６７ｍｍで公称容量が１３００ｍＡｈの市販の正常なリ
チウムイオン二次電池と、正常な電池と同種同型の予め
充放電を２００回繰り返しサイクル劣化をさせた電池
（被検知電池）にて、定電流−定電圧充電を行ったとき
の充電時間に対する充電電流値の関係をそれぞれ示した
図である。なお定電流での充電電流値は１Ａ、定電圧で
の充電電圧値は４．２Ｖとした。図６の（２）は、図６
の（１）での定電流−定電圧充電後、電流密度による内
部抵抗への影響が極力ない０．１３Ａの低電流で電池電
圧が２．７５Ｖに達するまで放電を行った場合の、放電
量に対する電池電圧の関係を示した図である。

【０１０１】図６の（２）より、０．１３Ａの低電流で
の放電では、予め充放電サイクルを２００回繰り返した
電池の放電量は、正常な電池の放電量の０．７８倍であ
ることがわかった。０．１３Ａの低電流での放電量は、
蓄電容量であると見なせるので、予め充放電サイクルを
２００回繰り返した電池の正常な電池に対する蓄電容量
比率Ｄは０．７８であるといえる。

【０１０２】図６の（１）の予め充放電サイクルを２０
０回繰り返した電池の充電電流曲線を時間軸に１／０．
７８倍（＝１．２８２倍）した充電電流曲線を、前記正
常な電池の充電電流曲線とあわせて、図６の（３）に示
した。図６の（３）から、２００回充放電を繰り返して
蓄電容量低下した電池の１／Ｄ倍して補正した充電電流
曲線が、正常な電池の充電電流曲線と、定電流充電モー
ドにおける充電電流値１Ａのほぼ１／２の０．５Ａの充
電電流値のところで交差することがわかる。このこと
は、前記（１）式によって、正常な電池に対する被検知
電池の蓄電容量比、もしくは被検知電池の蓄電容量が、
求まることを示すものである。また、蓄電容量が低下
し、内部抵抗が増大した、被検知電池の充電電流曲線を
時間軸に１／Ｄ倍して補正することによって、内部抵抗
のみが増大した電池の充電電流曲線が得られることも示
すものである。

【０１０３】二次電池特性の基礎データの取得例 実験例２ 本発明の二次電池の内部抵抗に関する情報を検知するた
めの、蓄電量に対する開回路電圧、定電流充電での蓄電
量に対する内部抵抗の関係である関数式を得る手順の一
例を図９〜１１を参照して説明する。

【０１０４】図９は、直径が１７ｍｍ、高さが６７ｍｍ
のサイズで公称容量が１３００ｍＡｈの、正常な市販の
リチウムイオン二次電池において、定充電電流値が１
Ａ、上限電圧値が４．２Ｖの定電流−定電圧充電で満充
電まで充電した後、休止時間を設け、０．２６Ａの電流
で１５分放電（本二次電池公称容量の約５％の電気量の
放電）後、休止させるという間欠放電動作を、電池電圧
が２．７５Ｖに達するまで繰り返した場合の充放電特性
を示す図であり、横軸は時間、縦軸は電池電圧である。

【０１０５】図１０は、図９で得られた積算放電量に対
する電池電圧、及び放電休止時の電池電圧（＝開回路電
圧）の関係を示したものである。図１０において、点線
で示しているのは、間欠放電後の休止時の電池電圧（開
回路電圧）をトレースしたもので、実線で示してあるの
が放電時の電池電圧を示し、曲線の角の部分は放電を停
止して休止に入った時点を表している。図１０におい
て、電池電圧が急激に低下し電池電圧が２．７５Ｖに達
したときの積算放電量が、二次電池の公称容量に等しい
蓄電容量である。また、図１０において、積算放電量が
ゼロの時点は、電池が満充電状態で、公称容量に等しい
蓄電量を有している状態である。これらのことから、図
１０の点線の電圧曲線は、この電池の蓄電量と開回路電
圧の関係を示したものである。なお、蓄電量は、蓄電容
量（＝放電終了までの積算放電量）から、その時点の積
算放電量を減じた値である。

【０１０６】ここで、蓄電量Ｑに対する開回路電圧Ｖｏ
ｃの関係の近似曲線の関数式Ｖｏｃ（Ｑ）を一例とし
て、以下のように蓄電量Ｑの関数として表すことができ
ると仮定した。 Ｖｏｃ（Ｑ）＝Ｐ_ｎ×Ｑ^ｎ＋Ｐ_ｎ−１×Ｑ^ｎ−１＋Ｐ
_ｎ−２×Ｑ^ｎ−２＋・・・＋Ｐ_１×Ｑ^１ ＋ Ｐ_０×Ｑ
^０ 上記式で、Ｐ_ｎからＰ_０は、二次電池の種類、型式、公
称容量等によって異なる定数である。

【０１０７】本実験例では、開回路電圧Ｖｏｃを蓄電量
Ｑの６次の多項式と仮定し、サイズが直径１７ｍｍ高さ
６７ｍｍで公称容量が１３００ｍＡｈの市販のリチウム
イオン二次電池について、取得した基礎データを元に、
図１０の開回路電圧曲線のカーブフィッティングから、
蓄電量Ｑに対する開回路電圧Ｖｏｃの関数式を算出し
た。

【０１０８】算出した蓄電量Ｑに対する開回路電圧Ｖｏ
ｃの関数式は以下の通りであった。 Ｖｏｃ（Ｑ）＝−５．１５３９×Ｑ^６＋２３．０１７×
Ｑ^５−４０．５５×Ｑ ^４＋３５．７４８×Ｑ^３−１６．
１２１×Ｑ^２＋３．６０９８×Ｑ＋３．４２９９ 図１１は、図１０にて求めた蓄電量Ｑに対する開回路電
圧Ｖｏｃの関係の近似曲線Ｖｏｃ（Ｑ）と、定電流−定
電圧方式で充電したときの充電量に対する電池電圧Ｖの
関係をそれぞれ示した図である。充放電のクーロン効率
は、ほぼ１００％であるので、充電量＝蓄電量となって
いる。今回使用したリチウムイオン電池の充放電のクー
ロン効率がほぼ１００％であったので、充電量＝蓄電量
である。これにより、図１０の放電量は〔満充電量−蓄
電量Ｑ〕となり、放電時の蓄電量Ｑと開回路電圧Ｖｏｃ
の関係は、充電時の蓄電量Ｑと開回路電圧Ｖｏｃの関係
にも一致する。図１１は、計測した、定電流１Ａ−定電
圧４．２Ｖ充電時の充電量（＝蓄電量Ｑ）と電池電圧の
関係のグラフに、図１０で得られた開回路電圧Ｖｏｃ
（Ｑ）の関係をプロットしたものである。なお、図１１
は、図１０と同様の操作、すなわち定電流充電−定電圧
充電において、ある一定時間充電後に充電を休止し開回
路電圧を計測するという一連の操作を繰り返し、充電量
に対する電池電圧と開回路電圧の関係を求めることによ
っても得られる。なお、上記測定データは、同種同型の
電池であっても、個体差があるので、複数の電池から得
られたデータを平均化したものを使用するのが好まし
い。

【０１０９】定電流充電領域での蓄電量と電池電圧の関
係の関数式Ｖ_Ｉ０（Ｑ）についても、前述の関数式Ｖｏ
ｃ（Ｑ）と同様に蓄電量Ｑの６次の多項式と仮定し、図
１１から、直径１７ｍｍ高さ６７ｍｍで公称容量が１３
００ｍＡｈの市販のリチウムイオン二次電池において求
めた。図１１の（直径１７ｍｍ高さ６７ｍｍで公称容量
が１３００ｎＡｈの市販のリチウムイオン二次電池の）
定電流充電量域での蓄電量Ｑに対する電池電圧曲線に一
致するように６次多項式の定数項を求め、Ｖ_{Ｉ ０}（Ｑ）
を得た。求めた関数式は以下の通りである。 Ｖ_Ｉ０（Ｑ）＝−６１．５７９×Ｑ^６＋１９８．４６×
Ｑ^５−２４８．７４×Ｑ^４＋１５３．０６×Ｑ^３−４
７．８９１×Ｑ^２＋７．３４６５×Ｑ＋３．５０５５ 関数式Ｒ_Ｉ０（Ｑ）は、充電電流Ｉ_０で充電を行う際に
蓄電量がＱ、電池電圧がＶ_Ｉ０（Ｑ）、開回路電圧がＶ
ｏｃ（Ｑ）、電池の内部抵抗がＲ_Ｉ０（Ｑ）であると
き、関係式Ｒ_Ｉ０（Ｑ）＝｛Ｖ_Ｉ０（Ｑ）−Ｖｏｃ
（Ｑ）｝／Ｉ_０が成り立つので、蓄電量に対する内部抵
抗の関係を表す関数式が算出される。算出した関数式は
以下の通りである。 Ｒ_Ｉ０（Ｑ）＝−５６．４２５１×Ｑ^６＋１７５．４４
３×Ｑ^５−２０８．１９×Ｑ^４＋１１７．３１２×Ｑ^３
−３１．７７×Ｑ^２＋３．７３６７×Ｑ＋０．０７５６ なお、本例においては、Ｖｏｃ（Ｑ）、Ｖ_Ｉ０（Ｑ）及
びＲ_Ｉ０（Ｑ）の各関数式を、蓄電量Ｑの６次の多項式
で表しているが、本発明においては、これらの多項式の
次数に限定されるものではない。また、これらの関数式
がｎ次の多項式に限定されるものでもない。

【０１１０】短絡有無の判定 実験例３ 本実施例では、本発明による被検知電池の短絡判定を行
った。短絡した直径１４ｍｍ高さ５０ｍｍのリチウムイ
オン二次電池を用い、定電流−定電圧充電方式で充電し
た場合の充電電流曲線、定電流−定電圧充電方式で充電
した場合の電池電圧曲線、休止時の開回路電圧の経時変
化、の３種類の計測結果を元に、同種同型の短絡してい
ない正常な電池の計測データと比較して、本発明の電池
内部情報検知方法の一つである、短絡の有無の判定の有
効性を確認した。

【０１１１】図１２（１）は、定電流−定電圧充電にお
ける充電時間に対する充電電流の関係を、図１２（２）
に定電流−定電圧充電における充電時間に対する電池電
圧の関係を、正常な電池と短絡している電池について示
したものである。図１２の（１）では、定電圧充電モー
ドでの充電電流に着目すると、正常な電池では、時間と
ともに充電電流が低下して行き３時間でほぼ流れなくな
しりゼロに収束しそうであるのに対して、短絡した電池
では充電電流は正常な電池ほど減少せずゼロには収束し
そうにないし、充電電流の時間変化ΔＩ／Δｔがプラス
になっている点も観測されている。

【０１１２】図１２の（２）では、正常な電池は定電圧
充電モードに到達する時間が早いのに対して、短絡して
いる電池は定電圧充電モードに達するまでの時間が長
く、電池電圧の上昇が遅く、電池電圧の変化ΔＶ／Δｔ
がマイナスになる点も観測されている。

【０１１３】また、図１２の（３）に充電を停止した後
の、正常な電池と短絡している電池の開回路電圧の経時
変化を示した。図１２の（３）から、正常な電池では経
時変化がほとんどないのに対して、短絡した電池では経
時時間に対する開回路電圧の低下があることがわかる。

【０１１４】以上の結果から、本発明の内部情報検知方
法が、被検知電池の短絡有無の判定に有効であることが
分かった。

【０１１５】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。

【０１１６】（実施例１）本実施例では、充放電の繰り
返しによって容量低下した電池の蓄電容量を本発明の方
法で検知した後、実際の放電量から蓄電容量を求め、比
較して、本発明の有効性を検証した。すなわち、図１の
フローチャートに従って、ステップ１０（Ｓ１０）まで
の蓄電容量比を求めるところまで行い、その後、実際の
放電量を測定した。

【０１１７】先ず、サイズが直径１７ｍｍ高さ６７ｍｍ
で公称容量が１３００ｍＡｈの市販のリチウムイオン二
次電池を２本用意した。用意した電池の中１本の開回路
電圧の経時変化量を確認して短絡していないことを確認
した。次に、この電池を１Ａの一定の電流で電池電圧が
４．２Ｖに達するまで充電し、電池電圧が４．２Ｖに達
した後は、４．２Ｖの一定の電圧で、全充電時間が２．
５時間になるまで充電し、４．２Ｖの定電圧充電に切り
替わった時点から充電電流値が０．５Ａになるまでの時
間ｔ_Ｍと定電圧４．２Ｖで充電される電気量Ｑ_ＣＶをそ
れぞれ計測した。なお、定電圧充電モードでの充電電流
の時間変化からは、この電池が短絡していないことが確
認された。

【０１１８】ついで、０．１３Ａの定電流で、電池電圧
が２．７５Ｖまで、放電し、放電電気量を計測した。放
電量は、公称容量値にほとんど一致し、１３０３．５ｍ
Ａｈであった。従って、１３０３．５ｍＡｈの放電量が
この電池の蓄電容量である、正常な電池と見なすことが
できた。なお、充電電流値が０．５Ａになるまでの時間
ｔ_Ｍは７５５秒で、定電圧４．２Ｖで充電された電気量
Ｑ_ＣＶは３３９．９ｍＡｈであった。

【０１１９】次に、別の１本の電池を用いて、１Ａの一
定の電流で電池電圧が４．２Ｖに達するまで充電し、電
池電圧が４．２Ｖに達した後は、４．２Ｖの一定の電圧
で、全充電時間が２．５時間になるまで充電する、定電
流−定電圧充電後、０．６５Ａの定電流放電を電池電圧
が２．７５Ｖに達するまで行う、この充放電サイクルを
２００回繰り返し、蓄電容量検知用の被検知電池とし
た。

【０１２０】被検知電池の開回路電圧の経時変化量を確
認して短絡していないことを確認した。次に、２００回
の充放電を繰り返す前の電池の蓄電容量に対する、上記
２００回の充放電を繰り返した後の電池の蓄電容量比を
算出するために、上記２００回の充放電を繰り返した後
の電池を、１Ａの一定の電流で電池電圧が４．２Ｖに達
するまで充電し、電池電圧が４．２Ｖに達した後は、
４．２Ｖの一定の電圧で、全充電時間が２．５時間にな
るまで充電し、４．２Ｖの定電圧充電に切り替わった時
点から充電電流値０．５Ａになるまでの時間ｔ_Ｍ'と定
電圧Ｖ４．２Ｖで充電される電気量Ｑ_ＣＶ'をそれぞれ
計測して、正常な電池に対する被検知電池の蓄電容量比
Ｄを前述の（１）式から算出した。なお、充電電流値が
０．５Ａになるまでの時間ｔ_Ｍ'は２３４１秒で、定電
圧４．２Ｖで充電された電気量Ｑ_{Ｃ Ｖ}は７５４．９ｍＡ
ｈであった。また、定電圧充電モードでの被検知電池の
充電電流の時間変化からは、短絡していないことが確認
された。

【０１２１】その後、０．１Ｃ相当の０．１３Ａの定電
流で、電池電圧が２．７５Ｖまで放電し、放電量を計測
し、この放電量を電池の蓄電容量とした。放電量は、１
０１５．４ｍＡｈであった。

【０１２２】得られた結果を表１にまとめた。

【０１２３】なお、正常な電池の蓄電容量に対する被検
知電池の蓄電容量の比Ｄは、次の式（１）で表される。

【０１２４】 Ｄ＝（Ｑ_ＣＶ'−Ｉ_０×ｔ_Ｍ'）／（Ｑ_ＣＶ−Ｉ_０×ｔ_Ｍ）−−−−（１） （１）式において、Ｉ_０＝１Ａ、ｔ_Ｍは定電圧で充電さ
れた正常な電池の充電電流が１Ａから０．５Ａになるま
での時間、ｔ_Ｍ'は２００回の充放電後の電池の充電電
流が１Ａから０．５Ａになるまでの時間、Ｑ_ＣＶは定電
圧で充電された先の正常な電池の電気量、Ｑ_ＣＶ'は２
００回の充放電後の電池の定電圧で充電された電気量で
ある。

【０１２５】

【表１】

【０１２６】表１の結果から、蓄電容量比の実測値と算
出値の誤差は、次式で計算され、｜０．７９９−０．７
７９｜／０．７７９×１００＝２．５（％）２．５％で
あった。また、算出されたＤ値から、被検知電池と同種
同型の電池の公称容量がわかっていれば、被検知電池の
蓄電容量も算出できることがわかる。

【０１２７】本発明の手法を用いれば、定電流−定電圧
充電の定電圧領域の充電電流の計測値から、蓄電容量が
未知の電池の蓄電容量を放電することなく、簡便に、精
度よく算出することができることがわかった。

【０１２８】（実施例２）本実施例では、充放電の繰り
返しによって内部抵抗が増加し容量が低下した電池の、
内部抵抗に関する情報を本発明の方法で検知し１Ｃの高
電流での被検知電池の放電量を推定した後、実際の放電
量と比較し、本発明の有効性を検証した。具体的には、
正常な電池の基礎データを用い、被検知電池の定電流−
定電圧充電時の定電圧充電モードにおける電流計測デー
タから、内部抵抗に関する情報、実際の放電量を算出し
た。図１のフローチャートでは実施例１でのステップ１
０（Ｓ１０）までの実行の後に、ステップ１１（Ｓ１
１）を実行した。

【０１２９】実施例１に引き続き、被検知電池を１Ｃ、
すなわち１.３Ａの高電流で放電する場合に、放電可能
な電気量を推定した。

【０１３０】放電量の推定は、以下の手順で行った。

【０１３１】実施例１で得られた、定電流−定電圧充電
時の定電圧モードにおける充電の充電電流が１Ａから
０．５Ａになるまでの時間ｔ_Ｍ、ｔ_Ｍ'、定電圧充電モ
ードでの充電量Ｑ_ＣＶ、Ｑ_ＣＶ'、正常な電池に対する
被検知電池の蓄電容量比Ｄを、被検知電池の放電量の推
算に用いた。

【０１３２】また、正常な電池の、定電流Ｉ_０の充電か
ら定電圧Ｖ_ｍａｘの充電への切り替わり時における蓄電
量Ｑ_０は、次式〔定電流充電での蓄電量Ｑ_０〕＝〔公称
容量〕−〔定電圧での充電量Ｑ_ＣＶ〕から求めた。な
お、〔公称容量〕に替えて、満充電から定電流０．１３
Ａでの電流で放電した全放電量を用いても計算できる。

【０１３３】さらに、次式（２）から被検知電池の定電
圧Ｖ_ｍａｘの充電への切り替わり時における蓄電量
Ｑ_０'を算出した。

【０１３４】 Ｑ_０'／Ｄ＝Ｑ_０''＝Ｑ_０−Ｉ_０×（ｔ_Ｍ'／Ｄ−ｔ_Ｍ）−−−−（２） （２）式において、ｔ_Ｍ'とｔ_Ｍは、それぞれ、被検知
電池と正常な電池の充電電流が１Ａから０．５Ａになる
までの時間である。

【０１３５】予め、上記正常な電池に関して、蓄電量Ｑ
に対する開回路電圧Ｖｏｃの関係の近似曲線の関数式Ｖ
ｏｃ（Ｑ）、定電流充電領域での蓄電量と電池電圧の関
係の関数式Ｖ_Ｉ０（Ｑ）を求めた。さらに、定電流１．
３Ａでの放電時の蓄電量Ｑに対する内部抵抗Ｒ
_Ｉｄ（Ｑ）の関係をも求めた。

【０１３６】さらに、前記（３）式によって、正常な電
池に対する被検知電池の内部抵抗の比率γを算出した。

【０１３７】 γ＝Ｒ_Ｉ０'（Ｑ_０''）／Ｒ_Ｉ０（Ｑ_０''）＝｛Ｖ_ｍａｘ−Ｖｏｃ（Ｑ_０''） ｝／｛Ｉ_０×Ｒ_Ｉ０（Ｑ_０''）｝−−−−（３） 上記式（３）において、Ｖ_ｍａｘ＝４．２Ｖ，Ｉ_０＝１
Ａである。

【０１３８】定電流１．３Ａでの放電時の正常な電池の
電池電圧Ｖ_ｄ（Ｑ）は、先に得られている開回路電圧Ｖ
ｏｃ（Ｑ）と、放電時の内部抵抗Ｒ_Ｉｄ（Ｑ）に関する
次式の、Ｖ_ｄ（Ｑ）＝Ｖｏｃ（Ｑ）−Ｉ_ｄ×Ｒ
_Ｉｄ（Ｑ）で表される。ここで、Ｉ_ｄ＝１．３Ａで、電
池電圧が急激に低下する２．７５Ｖになった場合、２．
７５＝Ｖｏｃ（Ｑ）−１．３×Ｒ_Ｉｄ（Ｑ）となり、こ
れより、このときの蓄電量Ｑが算出され、２．７５Ｖま
での放電量は次の式で求まる。

【０１３９】 〔１．３Ａでの放電量〕＝〔公称容量〕−〔蓄電量Ｑ〕 なお、〔公称容量〕は電池の定電流０．１３Ａでの全放
電量で置き換えることができる。

【０１４０】また、容量低下がない場合の被検知電池の
電池電圧Ｖ_ｄ'（Ｑ）は、正常な電池の開回路電圧Ｖｏ
ｃ（Ｑ）と、放電時の被検知電池の内部抵抗Ｒ_Ｉｄ'
（Ｑ）に関する次式、Ｖ_ｄ'（Ｑ）＝Ｖｏｃ（Ｑ）−Ｉ
_ｄ×Ｒ_Ｉｄ'（Ｑ）で表される。ここで、算出した上記
内部抵抗の比率γが、放電時も変わらないと仮定する
と、Ｒ_Ｉｄ'（Ｑ）＝γ×Ｒ_Ｉｄ（Ｑ）と表され、Ｖ_ｄ'
（Ｑ）＝Ｖｏｃ（Ｑ）−Ｉ_ｄ×γ×Ｒ_Ｉｄ（Ｑ） Ｉ_ｄ＝１．３Ａで、電池電圧が２．７５Ｖになった場
合、２．７５＝Ｖｏｃ（Ｑ'）−１．３×γ×Ｒ
_Ｉｄ（Ｑ'）となり、これより、このときの蓄電量Ｑ'が
算出され、２．７５Ｖまでの容量低下がない場合の被検
知電池の放電量は次の式で求まる。 〔１．３Ａでの非容量低下被検知電池の放電量〕＝〔公
称容量〕−〔蓄電量Ｑ'〕 被検知電池は、実際には容量低下も伴うために、先に算
出した通り、正常な電池の蓄電容量のＤ倍であり、被検
知電池１．３Ａでの放電量は、上で求めた〔１．３Ａで
の非容量低下被検知電池の放電量〕のＤ倍であると推定
できる。ついで、被検知電池の実際の１．３Ａでの放電
量を計測し、推算放電量と比較した。得られた上記結果
を表２にまとめて示した。

【０１４１】表２から、充放電を２００回繰り返して劣
化した被検知電池の１Ｃでの実際の放電量と推算放電量
との誤差は、次式にて算出され、 ｛｜〔推算放電量〕−〔実際の放電量〕｜／〔実際の放
電量〕｝×１００（％） ｛｜９４５−９１９｜／９１９｝×１００＝２．８
（％） 誤差は、２．８％であった。

【０１４２】

【表２】

【０１４３】これより、本発明の内部情報検知方法で、
かなり精度よく、内部抵抗に関する情報が得られる。得
られた内部抵抗に関する情報から放電量を推定すること
ができることもわかった。

【０１４４】また、内部抵抗に関する情報を上記方法と
は別の、次のような方法にて求めることも可能である。
正常な電池に直列抵抗をつないだ場合の定電圧充電曲線
が前述の（７）式として既に求められている場合には、
（７）式から被検知電池の内部抵抗が求められることに
なる。すなわち、実施例１で求められた被検知電池の、
容量低下係数Ｄと定電流充電電流値の１／２に到達した
時間ｔ_Ｍ'から、得られるｔ_Ｍ'／Ｄ（＝ｔ_Ｍ''）の値を
（７）式の時間ｔに代入して求められる電流値が定電充
電電流値の１／２すなわち０．５Ａとなることから、正
常な電池からの抵抗増加分である抵抗値ｒ_ｓが算出され
る。そこで、正常な電池の内部抵抗値Ｒ_０が予め求めら
れていたなら、被検知電池の内部抵抗値はＲ_０＋ｒ_ｓと
なり、被検知電池の内部抵抗に関する情報が得られるこ
とになる。

【０１４５】（実施例３）本実施例では、高温雰囲気中
で保存することによって劣化をさせた電池の蓄電容量
を、本発明の電池の内部情報検知方法にて算出し、実測
放電量と比較することで、本発明の有効性を確認した。

【０１４６】実施例１で用いた同種同型の公称容量が１
３００ｍＡｈの市販のリチウムイオン二次電池を７０℃
の雰囲気中で１週間の高温保存を行ったサンプルを１本
用意し、被検知電池とした。被検知電池の開回路電圧の
経時変化から、被検知電池が短絡していないことを確認
した。次に、この被検知電池を１Ａの一定の電流で電池
電圧が４．２Ｖに達するまで充電し、電池電圧が４．２
Ｖに達した後は、４．２Ｖの一定の電圧で、全充電時間
が２．５時間になるまで充電し、４．２Ｖの定電圧充電
に切り替わった時点から充電電流値０．５Ａになるまで
の時間ｔ_Ｍと定電圧Ｖ４．２Ｖで充電される電気量Ｑ
_ＣＶ'をそれぞれ計測した。

【０１４７】ついで、実施例１の正常な電池の計測値を
基準に、本発明の検知方法にて、正常な電池に対する被
検知電池の蓄電容量の低下の割合を算出した。その後、
被検知電池を０．１３Ａの定電流で、電池電圧が２．７
５Ｖまで放電し、放電量を計測し、この放電量を被検知
電池の蓄電容量とした。表３に得られた計測値及び算出
値をまとめた。

【０１４８】

【表３】

【０１４９】表３の結果から、蓄電容量比の実測値と算
出値の誤差は、次式で計算され、｜０．９８７−０．９
６９｜／０．９８７×１００＝１．８（％）１．８％で
あった。また、算出されたＤ値から、被検知電池と同種
同型の電池の公称容量がわかれば、被検知電池の蓄電容
量も算出できる。

【０１５０】本発明の手法を用いれば、蓄電容量が未知
の電池の蓄電容量を放電することなく、定電流−定電圧
充電の定電圧領域の充電電流の計測値から、簡便に、精
度よく算出することができることがわかった。

【０１５１】（実施例４）本実施例では、実施例３で７
０℃の雰囲気中で１週間保存して準備した、サンプル電
池を被検知電池として使用して、実施例２と同様な手順
で、電池の内部抵抗に関する情報を取得し、１Ｃすなわ
ち１．３Ａでの定電流放電での放電量を推算した。ま
た、得られた推算値を実測放電量と比較して、本発明の
有効性を確認した。得られた、計測値及び算出値をまと
めて、表４に示した。

【０１５２】

【表４】

【０１５３】表４から、７０℃で一週間保存して劣化し
た被検知電池の１Ｃでの実際の放電量と推算放電量との
誤差は、次式にて算出され、 ｛｜〔推算放電量〕−〔実際の放電量〕｜／〔実際の放
電量〕｝×１００（％） ｛｜１２４６−１２３４｜／１２４６｝×１００＝１．
０（％） 誤差は、１．０％であった。

【０１５４】これより、本発明の内部情報検知方法で、
かなり精度よく、内部抵抗に関する情報が得られ、また
内部抵抗に関する情報から放電量を推定することができ
ることがわかった。

【０１５５】以上、実施例１から実施例４までの評価に
おいて、本発明の二次電池の内部情報検知方法を用いる
ことによって、二次電池の蓄電容量及び内部抵抗に関す
る情報を極めて簡便な方法で取得できた。また、これに
より、実際の放電量も高い精度で予測することができる
とともに、電池の寿命に関しても判定をすることが可能
であることがわかった。さらに、蓄電容量もしくは放電
量の推算により、二次電池を電源にする機器の作動時間
も精度良く検知することができることがわかる。なお、
実施例１から実施例４までの評価において、一種類の市
販のリチウムイオン二次電池を使用したが、二次電池の
サイズや型式や種類に限定されることなく、定電流−定
電圧充電方式を採用できる二次電池であれば、本発明は
適用可能である。

【０１５６】また、実施例１から実施例４まで、単セル
の内部情報を検知する例を説明したが、これに限定され
ることなく、本発明を用いれば、複数のセルを並列、も
しくは直列、または直並列に接続して形成されている電
池パックにおいても、正常な基準となる電池パックから
予め取得しておいたデータから、内部情報を得ることが
できる。

【０１５７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、定電流−定電圧充電方式での定電圧充電モードでの
充電電流の計測から、簡便な方法にて、高精度の二次電
池の内部情報を検知する方法が提供される。また、この
電池の内部情報の検知により、二次電池を電源に使用し
た機器及び機械装置の電源制御が容易になるとともに、
作動時間、充電のタイミング、電池の交換のタイミング
などを容易に知ることが可能になる。したがって、本発
明の検知方法を用いた二次電池の内部情報の検知装置を
電池パック、充電器、二次電池を電源とする機器または
機械装置に付加することによって、二次電池の性能を最
大限に引き出すことができ、機器または機械装置の性能
も最大限に引き出すことができる。また、二次電池の出
荷前に良品・不良品を検査する検査機器に、本発明の検
知方法による二次電池の内部情報の検知装置を付加する
ことで、精度の高い出荷検査を行うことも可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における二次電池の内部情報検知手順を
示したフローチャートの一例である。

【図２】本発明の検知方法に用いる算出式を説明するた
めに、正常な電池、内部抵抗のみ増大した電池、及び内
部抵抗増大かつ蓄電容量低下した電池、それぞれの定電
流−定電圧充電モードにおける充電時間に対する充電電
流の関係を示したグラフの一例である。

【図３】図の（１）は、正常な二次電池に抵抗器を並列
に接続し、短絡を模した二次電池に充電器を接続した回
路図である。図の（２）は、回路図（１）で並列接続の
抵抗器の抵抗値を変化した場合の、定電流−定電圧充電
モードにおける充電時間に対する充電電流と電池電圧の
変化を示した一例である。

【図４】図の（１）は、正常な二次電池に抵抗器を直列
に接続し、内部抵抗の増大を模した二次電池に充電器を
接続した回路図である。図の（２）は、回路図（１）で
直列接続の抵抗器の抵抗値を変化した場合の、定電流−
定電圧充電モードにおけるの充電時間に対する充電電流
の変化を示した一例である。図の（３）は、回路図
（１）で直列接続の抵抗器の抵抗値を変化した場合の、
定電流−定電圧充電モードにおける充電時間に対する充
電電圧（＝電池電圧）の変化を示した一例である。

【図５】図の（１）は、二次電池の定電流−定電圧充電
において、定電圧充電モードに切り替わる直前からの充
電電流の時間変化の実測値と、カーブフィッティングか
ら求めた関数式による充電電流曲線との一致を示した図
である。図の（２）は、直列接続抵抗器の抵抗値ｒ_ｓ＝
０のときの正常な電池の関数式による充電電流曲線と、
種々の直列接続抵抗器の抵抗値ｒ_ｓの関数式による充電
電流曲線とが交差する電流値を抵抗値に対して示したも
のである。

【図６】図の（１）は、正常な二次電池とサイクル劣化
した二次電池の定電流−定電圧方式での充電における、
充電時間に対する充電電流の変化を示した図である。図
の（２）は、図の（１）で充電した、正常な二次電池と
サイクル劣化した二次電池を定電流で放電した場合の、
放電量に対する電池電圧を示した図である。図の（３）
は、図の（１）において、サイクル劣化した二次電池の
蓄電容量の低下分を補正して、正常な電池と同じ蓄電容
量にした場合の、充電電流曲線を示したものである。

【図７】本発明の二次電池の内部情報検知装置の一例の
主構成部分を示す回路図である。

【図８】本発明の二次電池の内部情報検知装置を二次電
池と組み合わせ、電池パックに内蔵した一例の主構成部
分を示す回路図である。

【図９】二次電池を定電流−定電圧充電方式で充電した
後に、放電と放電停止（休止）を繰り返したときの電池
電圧の変化を示した図である。

【図１０】図９で得られた積算放電量に対する、放電時
の電池電圧及び放電休止時の電池電圧（開回路電圧）の
関係を示したものである。

【図１１】図１０にて求めた蓄電量Ｑに対する開回路電
圧の関係の近似曲線と、定電流一定電圧方式で充電した
ときの電池電圧の関係をそれぞれ示した例である。

【図１２】図の（１）は、正常な二次電池と短絡した二
次電池に対し、定電流−定電圧充電方式の充電を行った
ときの充電時間に対する充電電流の関係を示した例であ
る。図の（２）は、正常な二次電池と短絡した二次電池
に対し、定電流−定電圧充電方式の充電を行ったときの
充電時間に対する電池電圧の関係を示した例である。図
の（３）は、正常な二次電池と短絡した二次電池に対
し、定電流−定電圧充電方式の充電を行った後、充電も
放電も行わない休止状態の経時時間に対する開回路電圧
の関係を示した例である。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G016 CA03 CB03 CB05 CB06 CB11 CB12 CB21 CB31 CB33 CC01 CC03 CC04 CC06 CC10 CC13 CC23 CC27 CC28 CD14 CF06 5G003 AA01 BA01 CA03 CC02 EA09 GC05 5H030 AA00 AS18 BB02 BB03 FF41 FF42 FF43

Claims (45)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二次電池の内部情報の検知方法におい
   て、一定の電流値Ｉ_０で充電を開始し電池電圧が所定の
   電圧Ｖ_ｍａｘに達した後、所定の電圧Ｖ_ｍａｘで充電を
   充電終了まで行う、定電流−定電圧充電方式によって充
   電を行う場合に、少なくとも以下の（Ａ）〜（Ｃ）のス
   テップ、（Ａ）被検知電池の定電流充電モードから定電
   圧充電モードに移行した時点からの時間ｔと定電圧充電
   モードでの充電電流値Ｉを計測するステップ、（Ｂ）定
   電圧充電に移行時から前記定電圧充電モードでの充電電
   流Ｉが所定の電流値Ｉ_Ｍになるまでの時間を求めるステ
   ップ、（Ｃ）前記定電圧充電モードでの充電電気量（充
   電量）を求めるステップ、から成る、被検知電池の内部
   情報を検知することを特徴とする二次電池の内部情報検
   知方法。
2. 【請求項２】 （Ｄ）被検知電池と同種同型の正常な電
   池の定電圧充電モード時の充電電流特性を参照するステ
   ップ、をさらに有することを特徴とする請求項１記載の
   二次電池の内部情報検知方法。
3. 【請求項３】 前記得られる内部情報が、被検知電池の
   短絡の有無、被検知電池の蓄電容量（蓄電可能な電気
   量）、被検知電池の内部抵抗、被検知電池の充電量、被
   検知電池の使用できる電気量（残量）、これらを組み合
   わせた情報のいずれかの情報であることを特徴とする請
   求項１または２記載の二次電池の内部情報検知方法。
4. 【請求項４】 定電圧充電モードにおける充電時間を無
   限に外挿したとき、充電電流値が正の値を取る場合、被
   検知電池が短絡していると判定することを特徴とする請
   求項１または２記載の二次電池の内部情報検知方法。
5. 【請求項５】 定電圧充電モードにおける充電時間を無
   限に外挿したとき、充電電流値がゼロに収束する場合、
   被検知電池が短絡していないと判定することを特徴とす
   る請求項１または２記載の二次電池の内部情報検知方
   法。
6. 【請求項６】 前記定電圧充電モードにおける充電電流
   変化から、充電時間が無限に経過した場合の充電電流の
   収束値を計算することを特徴とする請求項４または５に
   記載の二次電池の内部情報検知方法。
7. 【請求項７】 前記正常な電池の定電圧充電モードでの
   充電電流特性（定電圧充電時間ｔに対する充電電流値Ｉ
   _Ｎの関係）Ｉ_Ｎ（ｔ）が、正常な電池の予め計測された
   データ、もしくは正常な電池の予め計測されたデータか
   ら得られた関係式、コンピューターによるシミュレーシ
   ョンから得られた関係式、から選択される特性であるこ
   とを特徴とする請求項２記載の二次電池の内部情報検知
   方法。
8. 【請求項８】 前記充電は、定電圧充電モード時の充電
   電流が所定の電流値Ｉ_ｍｉｎ以下になった時点、充電開
   始から所定時間ｔ_ｆを経過した時点、のいずれかの時点
   で、終了することを特徴とする請求項１または２記載の
   二次電池の内部情報検知方法。
9. 【請求項９】 （Ｅ）被検知電池の短絡の有無を判定す
   るステップ、をさらに有することを特徴とする請求項１
   〜８のいずれかに記載の二次電池の内部情報検知方法。
10. 【請求項１０】 前記定電圧充電モードでの充電電気量
    は、充電を終了した時点までの充電電気量、定電圧充電
    モードでの、電流値がゼロに達する時点までの充電電気
    量のいずれかであることを特徴とする請求項１〜９のい
    ずれかに記載の二次電池の内部情報検知方法。
11. 【請求項１１】 前記定電圧充電モード時の電流値がゼ
    ロに達する時点までの充電電気量は、定電圧充電モード
    における充電電流の変化から外挿される値か、計算され
    る値かのいずれかであることを特徴とする請求項１０記
    載の二次電池の内部情報検知方法。
12. 【請求項１２】 短絡していない被検知電池において、
    定電流Ｉ_０の充電から定電圧Ｖ_ｍａｘの充電への切り替
    わった時点から所定の電流値Ｉ_Ｍになるまでの時間がｔ
    _Ｍ'で、正常な電池においては定電流Ｉ_０の充電から定
    電圧Ｖ_ｍａｘの充電への切り替わった時点から所定の電
    流値Ｉ_Ｍになるまでの時間がｔ_Ｍで、（ｉ）（ｔ_Ｍ'−
    ｔ_Ｍ）＞ａ＞０の時、被検知電池の内部抵抗が正常な電
    池より増大している、（ｉｉ）（ｔ_Ｍ−ｔ_Ｍ'）＞ｂ＞
    ０の時、被検知電池の蓄電容量が正常な電池より低下し
    ている、（ａ，ｂは電池の種類によって決まる定数）と
    判定することを特徴とする請求項２記載の二次電池の内
    部情報検知方法。
13. 【請求項１３】 短絡していない被検知電池において、
    定電圧充電モード時の定電圧Ｖ_ｍａｘで充電される電気
    量がＱ_ＣＶ'で、正常な電池においては定電圧Ｖ_ｍａｘ
    で充電される電気量がＱ_ＣＶで、（ｉｉｉ）（Ｑ_ＣＶ'
    −Ｑ_ＣＶ）＞ｃ＞０の時、被検知電池の内部抵抗が正常
    な電池より増大している、（ｉｖ）（Ｑ_ＣＶ−
    Ｑ_ＣＶ'）＞ｄ＞０の時、被検知電池の蓄電容量が正常
    な電池より低下している、（ｃ，ｄは電池の種類によっ
    て決まる定数）と判定することを特徴とする請求項２記
    載の二次電池の内部情報検知方法。
14. 【請求項１４】 短絡していない被検知電池の蓄電容量
    （蓄電可能な電気量）が、正常な電池の蓄電容量のＤ倍
    （Ｄは定数で０＜Ｄ≦１）に低下していると仮定した場
    合、被検知電池において定電流Ｉ_０の充電モードから定
    電圧Ｖ_ｍａｘの充電モードへの切り替わり時から所定の
    電流値Ｉ_Ｍになるまでの時間がｔ_Ｍ'、定電圧Ｖ_{ｍ ａｘ}
    で充電される電気量がＱ_ＣＶ'で、正常な電池において
    はそれぞれｔ_Ｍ、Ｑ _ＣＶであるとき、次の関係式（１） Ｄ＝（Ｑ_ＣＶ'−Ｉ_０×ｔ_Ｍ'）／（Ｑ_ＣＶ−Ｉ_０×ｔ_Ｍ）−−−−（１） から被検知電池の蓄電容量が、正常な電池の蓄電容量の
    Ｄ倍であると検知することを特徴とする請求項２記載の
    二次電池の内部情報検知方法。
15. 【請求項１５】 正常な電池の蓄電容量Ｃから、被検知
    電池の蓄電容量Ｃ'＝Ｃ×Ｄであると算出することを特
    徴とする請求項１４記載の二次電池の内部情報検知方
    法。
16. 【請求項１６】 前記短絡していない電池は、充電時、
    放電時、充電も放電もしていない休止時、から選択され
    る電池の状態を検知して短絡していないと判定された電
    池であることを特徴とする請求項９記載の二次電池の内
    部情報検知方法。
17. 【請求項１７】 前記短絡していない電池は、定電流充
    電モード時の電池電圧の上昇率、定電圧充電モード時の
    充電電流の降下率、放電時の電池電圧の降下率、休止時
    の電池の開回路電圧変化分、から選択される一種類以上
    の電池の状態を検知して、短絡していないと判定された
    電池であることを特徴とする請求項１６記載の二次電池
    の内部情報検知方法。
18. 【請求項１８】 定電流Ｉ_０の充電から定電圧Ｖ_ｍａｘ
    の充電への切り替わり時を基準に、それよりｔ_ｃｃ時間
    前の（定電流充電モードでの）電池電圧Ｖ_{ｃ ｃ}の時間当
    たりの上昇率ΔＶ_ｃｃ／Δｔに関して、被検知電池と正
    常な電池のそれを比較して、（ｖ）被検知電池の電圧の
    時間当たりの上昇率が、正常な電池のそれより大きいと
    き、正常な電池より、被検知電池は、内部抵抗が増大し
    ているか、蓄電容量が低下しているか、内部抵抗が増大
    しかつ蓄電容量が低下しているのいずれかであると判定
    する（ｖｉ）被検知電池の電圧の時間当たりの上昇率
    が、正常な電池のそれより小さいとき、被検知電池は、
    内部抵抗が低下しているか、短絡していると判定する、
    ことを特徴とする請求項１７記載の二次電池の内部情報
    検知方法。
19. 【請求項１９】 前記所定の電流値Ｉ_Ｍは、前記定電流
    充電での充電電流Ｉ _０の０．４×Ｉ_０≦Ｉ_Ｍ≦０．６×
    Ｉ_０の範囲であることを特徴とする請求項１〜１８のい
    ずれかに記載の二次電池の内部情報検知方法。
20. 【請求項２０】 前記所定の電流値Ｉ_Ｍは、前記定電流
    充電での充電電流Ｉ _０の１／２、すなわちＩ_Ｍ＝０．５
    ×Ｉ_０であることを特徴とする請求項１〜１８のいずれ
    かに記載の二次電池の内部情報検知方法。
21. 【請求項２１】 蓄電容量が正常な電池の蓄電容量のＤ
    倍である被検知電池において、定電流Ｉ_０の充電から定
    電圧Ｖ_ｍａｘの充電への切り替わり時における蓄電量が
    Ｑ_０'、定電圧Ｖ_ｍａｘの充電への切り替わり時から所
    定の電流値Ｉ _Ｍになるまでの時間がｔ_Ｍ'で、正常な電
    池においてはそれぞれＱ_０、ｔ_Ｍであるとき、次の関係
    式（２） Ｑ_０''＝Ｑ_０'／Ｄ＝Ｑ_０−Ｉ_０×（ｔ_Ｍ'／Ｄ−ｔ_Ｍ）−−−−（２） から求められるＱ_０''、正常な電池の蓄電量Ｑの開回路
    電圧Ｖｏｃ（Ｑ）及び定電流Ｉ_０充電モードにおける内
    部抵抗Ｒ_Ｉ０（Ｑ）の関係から、蓄電量Ｑ_０''の正常な
    電池の内部抵抗Ｒ_Ｉ０（Ｑ_０''）で、被検知電池が蓄電
    量Ｑ_０''であるときの内部抵抗をＲ_Ｉ０'（Ｑ_０''）と
    するとき、次の関係式（３） Ｒ_Ｉ０'（Ｑ_０''）／Ｒ_Ｉ０（Ｑ_０''）＝｛Ｖ_ｍａｘ−Ｖｏｃ（Ｑ_０''）｝／｛ Ｉ_０×Ｒ_Ｉ０（Ｑ_０''）｝−−−−（３） から被検知電池の内部抵抗に関する内部情報を検知する
    ことを特徴とする請求１４項記載の二次電池の内部情報
    検知方法。
22. 【請求項２２】 前記正常な電池の蓄電量に対する開回
    路電圧Ｖｏｃ（Ｑ）並びに内部抵抗のＲ_Ｉ０（Ｑ）が、
    正常な電池の予め計測されたデータ、もしくは正常な電
    池の予め計測されたデータから得られた関係式、コンピ
    ューターによるシミュレーションから得られた関係式、
    から選択されるものであることを特徴とする請求項２１
    記載の二次電池の内部情報検知方法。
23. 【請求項２３】 前記正常な電池の計測データが、同種
    同型の複数個の電池の計測データを平均化したものであ
    ることを特徴とする請求項７または２２に記載の二次電
    池の内部情報検知方法。
24. 【請求項２４】 被検知電池の蓄電容量が正常な電池の
    蓄電容量のＤ倍であると検知した後、正常な電池の蓄電
    容量Ｃ_Ｎと、放電電流ｉと温度Ｔで決まる補正係数ｆ
    （ｉ，Ｔ）から、正常な電池の全放電量がＣ_ｄ＝Ｃ_Ｎ×
    ｆ（ｉ，Ｔ）、 被検知電池の全放電量がＣ_ｄ'＝Ｄ×Ｃ_Ｎ×ｆ（ｉ，
    Ｔ）で表されるとし、 被検知電池を電源に使用している機器の平均消費電流を
    ｉ、平均消費電力をｐ、被検知電池の平均電池電圧をＶ
    ｍとする時、機器の作動時間ｈを、次式ｈ＝（Ｄ×
    Ｃ_ｄ）／ｉ、もしくはｈ＝（Ｖｍ×Ｄ×Ｃ_ｄ）／ｐで算
    出することを特徴とする請求項１４に記載の二次電池の
    内部情報検知方法。
25. 【請求項２５】 正常な電池の蓄電容量Ｃ_Ｎと、放電電
    流ｉと温度Ｔで決まる補正係数ｆ（ｉ，Ｔ）、前記請求
    項２１の式（３）から得られる内部抵抗に関する情報Ｒ
    _Ｉ０'（Ｑ_０'）／Ｒ_Ｉ０（Ｑ_０'）に比例する補正係数
    ｒから、被検知電池の全放電量がＣ_ｄ'＝（１／ｒ）×
    （Ｄ×Ｃ_Ｎ）×ｆ（ｉ，Ｔ）と表されるとし、 前記機器の作動時間が、で補正された式ｈ＝（１／ｒ）
    ×（Ｄ×Ｃ_Ｎ）×ｆ（ｉ，Ｔ）／ｉ、もしくはｈ＝（１
    ／ｒ）×ｆ（ｉ，Ｔ）×（Ｖｍ×Ｄ×Ｃ_Ｎ）／ｐで算出
    されることを特徴とする請求項２１に記載の二次電池の
    内部情報検知方法。
26. 【請求項２６】 前記放電電流ｉと温度Ｔで決まる補正
    係数ｆ（ｉ，Ｔ）は、正常な電池を用いて、予め求めら
    れた計測データ、もしくは計測データを元に算出された
    関数式、またはコンピュータ・シミュレーションから得
    られたもの、から選択されるものであることを特徴とす
    る請求項２４または２５に記載の二次電池の内部情報検
    知方法。
27. 【請求項２７】 前記被検知電池のＤが、所定の値以下
    になった場合、被検知電池は寿命であると判定すること
    を特徴とする請求項１４記載の二次電池の内部情報検知
    方法。
28. 【請求項２８】 前記二次電池は、リチウムの酸化還元
    反応を利用したリチウム二次電池であることを特徴とす
    る請求項１及至請求項２７のいずれかに記載の二次電池
    の内部情報検知方法。
29. 【請求項２９】 二次電池の内部情報を検知する装置に
    おいて、 少なくとも定電流−定電圧充電方式で被検知二次電池を
    充電する際の充電電流値Ｉを計測する手段と、定電流Ｉ
    _０の充電モードから定電圧Ｖ_ｍａｘの充電モードへの切
    り替わり時からの時間ｔを計測する手段と、前記定電圧
    充電モードでの充電電気量を求める手段と、から構成さ
    れることを特徴とする二次電池の内部情報検知装置。
30. 【請求項３０】 前記定電圧充電モードでの充電電気量
    を求める手段が、演算によって該充電電気量を求める手
    段であることを特徴とする請求項２９記載の二次電池の
    内部情報検知装置。
31. 【請求項３１】 前記演算手段が、前記計測された充電
    電流値Ｉ及びまたは定電圧充電の時間ｔの情報を用いて
    演算を行う請求項３０記載の二次電池の内部情報検知装
    置。
32. 【請求項３２】 記憶手段を有することを特徴とする請
    求項２９〜３１のいずれかに記載の二次電池の内部情報
    検知装置。
33. 【請求項３３】 前記記憶手段が、被検知電池と同種類
    で同型の正常な電池の特性の情報を記憶している請求項
    ３２記載の二次電池の内部情報検知装置。
34. 【請求項３４】 少なくとも定電流−定電圧充電方式で
    被検知二次電池を充電する際の充電電流値Ｉを計測する
    手段と、定電流Ｉ_０の充電モードから定電圧Ｖ_ｍａｘの
    充電モードへの切り替わり時からの時間ｔを計測する手
    段と、定電圧充電モードでの充電電流値が所定値Ｉ_Ｍに
    なったときの時間ｔ_Ｍ'を検知する手段と、定電圧充電
    での充電電気量Ｑ_ＣＶ'を検知する手段と、正常な電池
    の蓄電容量Ｃ_Ｎ及び定電圧充電モードでの充電電流値が
    所定値Ｉ_Ｍになるときの時間ｔ _Ｍと定電圧充電モードで
    の充電電気量Ｑ_ＣＶの値を記憶している手段とを有し、
    かつ記憶されたこれらの正常な電池のＣ_Ｎとｔ_ＭとＱ
    _ＣＶの値と被検知電池から検知されたｔ_Ｍ'とＱ_ＣＶ'の
    情報から被検知電池の蓄電容量を算出する演算手段を有
    することを特徴とする請求項３３記載の二次電池の内部
    情報検知装置。
35. 【請求項３５】 少なくとも定電流−定電圧充電方式で
    被検知二次電池を充電する際の充電電流値Ｉを計測する
    手段と、定電流Ｉ_０の充電モードから定電圧Ｖ_ｍａｘの
    充電モードへの切り替わり時からの時間ｔを計測する手
    段と、定電圧充電モードでの充電電流値が所定値Ｉ_Ｍに
    なったときの時間ｔ_Ｍ'を検知する手段と、定電圧充電
    で充電され得る充電電気量Ｑ_ＣＶ'を検知する手段と、
    正常な電池の蓄電容量Ｃ_Ｎ及び定電圧充電モードでの充
    電電流値が所定値Ｉ_Ｍになるときの時間ｔ_Ｍと定電圧充
    電時の充電電気量Ｑ_ＣＶの値を記憶している手段と前記
    正常な電池の蓄電量Ｑに対する開回路電圧Ｖｏｃ（Ｑ）
    の関係並びに正常な電池の定電流Ｉ_０での充電時の蓄電
    量Ｑに対する内部抵抗Ｒ_Ｉ０（Ｑ）の関係をそれぞれ記
    憶している手段とを有し、 前記被検知電池の計測情報と記憶されている正常な電池
    の特性情報から、被検知電池の蓄電容量と内部抵抗に関
    する内部情報を演算手段にて取得することを特徴とする
    請求項３３記載の二次電池の内部情報検知装置。
36. 【請求項３６】 前記蓄電量Ｑに対する開回路電圧Ｖｏ
    ｃ（Ｑ）並びに内部抵抗Ｒ_Ｉ０（Ｑ）の関係が、データ
    テーブル、関数式のいずれかである請求項３５の二次電
    池の内部情報検知装置。
37. 【請求項３７】 前記計測手段から得られる情報、及び
    又は前記被検知電池の内部情報に関する情報を出力及び
    又は表示する手段を有することを特徴とする請求項２９
    〜３６のいずれかに記載の二次電池の内部情報検知装
    置。
38. 【請求項３８】 請求項２９〜請求項３７のいずれかに
    記載の装置を付加した１個以上の二次電池からなること
    を特徴とする電池パック。
39. 【請求項３９】 前記電池パックがそれを電源に使用す
    る機器との通信手段を有していることを特徴とする請求
    項３８記載の電池パック。
40. 【請求項４０】 前記計測手段から得られる情報、及び
    又は前記被検知電池の内部情報に関する情報を出力及び
    又は表示する手段を有することを特徴とする請求項３８
    記載の電池パック。
41. 【請求項４１】 請求項２９〜請求項３７のいずれかに
    記載の装置を有することを特徴とする機械。
42. 【請求項４２】 製造した二次電池が良品であるか不良
    品であるか検査する検査装置、二次電池を充電する充電
    器、携帯電話・携帯端末・携帯型コンピューター等の携
    帯機器、自動車、自転車、船舶、航空機、宇宙船等の移
    動体から選択されるものであることを特徴とする請求項
    ４１記載の機械。
43. 【請求項４３】 前記計測手段から得られる情報、及び
    又は前記被検知電池の内部情報に関する情報を出力及び
    又は表示する手段を有することを特徴とする請求項４１
    または４２記載の機械。
44. 【請求項４４】 二次電池の内部情報を検知するための
    プログラムにおいて、請求項１〜請求項２８のいずれか
    に記載の検知方法を盛り込んだことを特徴とする二次電
    池の内部情報検知プログラム。
45. 【請求項４５】 請求項４４記載の二次電池の内部情報
    を検知するためのプログラムを収めた記憶媒体。