JP2008204715A - Lithium ion secondary battery system, vehicle, and battery mounting apparatus - Google Patents

Lithium ion secondary battery system, vehicle, and battery mounting apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lithium ion secondary battery system capable of recovering an output characteristic of a lithium secondary battery deteriorated by use; a vehicle using the lithium ion secondary battery system; and a battery mounting apparatus. <P>SOLUTION: This lithium ion secondary battery system 10 is provided with: the lithium ion secondary battery 15 having an electrode member; and a control means 12 controlling charge and discharge of the lithium ion secondary battery; and also provided with a discharge means 13 discharging the lithium ion secondary battery by a predetermined discharge current I1. The control means 12 includes a first output recovery means capable of recovering the output characteristic of the lithium ion secondary battery, and discharging the lithium ion secondary battery by a predetermined current by the discharge means until the voltage Vb of the lithium ion secondary battery is set at a voltage Vc in increasing again. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池システム、リチウムイオン二次電池システムを用いる車両、およびリチウムイオン二次電池システムを用いる電池搭載機器に関する。   The present invention relates to a lithium ion secondary battery system, a vehicle using a lithium ion secondary battery system, and a battery-equipped device using a lithium ion secondary battery system.

リチウムイオン二次電池は、使用に伴って充放電を繰り返すと、出力特性が低下する。この要因の1つは、電極(活物質)に不動態被膜が生成されるためであると考えられる。このため、電池寿命末期まで所定の出力特性を保つべく、出力特性の低下分を見込んで、出力の大きな二次電池を用いることがある。この場合には、電池の材料コストの上昇や電池体積の増大等の問題を生じる。
そこで下記の特許文献では、二次電池を組み立てた後、予備放電することにより、負極表面上に形成された不動態被膜を破壊することを提案している。
When a lithium ion secondary battery is repeatedly charged and discharged as it is used, the output characteristics deteriorate. One of the factors is considered to be that a passive film is generated on the electrode (active material). For this reason, in order to maintain a predetermined output characteristic until the end of the battery life, a secondary battery having a large output may be used in anticipation of a decrease in the output characteristic. In this case, problems such as an increase in battery material cost and an increase in battery volume occur.
Therefore, the following patent document proposes that the passive film formed on the negative electrode surface is destroyed by pre-discharge after assembling the secondary battery.

特開平11−297362公報JP-A-11-297362

しかしながら、特許文献で提案された技術は、二次電池の組み立て後にのみ予備放電を行っているので、電池の使用に伴って電極(活物質)上に発生し、充放電を妨害する被膜を低減することができない。従ってこの二次電池は、使用に伴い出力特性が低下していく虞がある。   However, since the technology proposed in the patent literature performs preliminary discharge only after the secondary battery is assembled, it reduces the coating that occurs on the electrode (active material) and interferes with charge and discharge as the battery is used. Can not do it. Therefore, there is a possibility that the output characteristics of this secondary battery will deteriorate with use.

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、使用により低下したリチウムイオン二次電池の出力特性を回復させることができるリチウムイオン二次電池システム、このリチウムイオン二次電池システムを用いる車両、および電池搭載機器を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the present situation, and uses a lithium ion secondary battery system capable of recovering the output characteristics of a lithium ion secondary battery that has deteriorated due to use, and the lithium ion secondary battery system. An object is to provide a vehicle and a battery-equipped device.

そして、その解決手段は、電極部材を有するリチウムイオン二次電池と、上記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する制御手段と、を備えるリチウムイオン二次電池システムであって、上記リチウムイオン二次電池を放電させる放電手段、を備え、上記制御手段は、上記リチウムイオン二次電池の出力特性を回復させる第1出力回復手段であって、上記リチウムイオン二次電池が出力特性の低下した特性低下電池であるとした場合において、上記特性低下電池を0.2Cの放電電流で放電させ、上記特性低下電池の電圧のうち、単位時間当たりの電圧低下率が一旦低下した後に再び増大し始めた時点の電圧を、再増大時電圧としたとき、上記リチウムイオン二次電池の電圧が上記再増大時電圧になるまで、上記放電手段により、所定の放電電流で上記リチウムイオン二次電池を放電させる第1出力回復手段を含むリチウムイオン二次電池システムである。   And the solution means is a lithium ion secondary battery system comprising a lithium ion secondary battery having an electrode member and a control means for controlling charge / discharge of the lithium ion secondary battery, wherein the lithium ion secondary battery A discharge means for discharging the secondary battery, wherein the control means is a first output recovery means for recovering the output characteristics of the lithium ion secondary battery, wherein the lithium ion secondary battery has reduced output characteristics. In the case of a degraded battery, the degraded battery was discharged at a discharge current of 0.2 C, and the voltage decline rate per unit time of the voltage of the degraded battery began to increase again after once decreasing. When the voltage at the time is the re-increase voltage, the discharge means performs a predetermined discharge until the voltage of the lithium ion secondary battery reaches the re-increase voltage. Current is a lithium ion secondary battery system including a first output recovering means for discharging the lithium ion secondary battery.

使用により出力特性が低下したリチウムイオン二次電池(特性低下電池)を、0.2Cの比較的小さな電流で放電させると、電池の電圧は徐々に低下していく。しかし、この電池電圧の単位時間当たりの電圧低下率について見ると、過放電の領域で、この電圧低下率の値が一旦減少した後に、再び増大する挙動を示す場合がある。つまり、一旦、電圧の低下速度が遅くなった後、再び電圧の低下速度が速くなる挙動を示す場合がある。これは、この電圧低下率が減少してから、再び増大する再増大時電圧になるまでの電圧域で、電極上の被膜を溶かす反応が進行しているためであると推定される。
本発明のリチウムイオン二次電池システムは、制御手段に、リチウムイオン二次電池の電圧が再増大時電圧になるまで、この電池を放電させる第1出力回復手段を含んでいる。この第1出力回復手段により再増大時電圧になるまでリチウムイオン二次電池を放電させることで、この電池の出力特性を回復させることができる。
When a lithium ion secondary battery (characteristic deterioration battery) whose output characteristics are reduced by use is discharged with a relatively small current of 0.2 C, the voltage of the battery gradually decreases. However, regarding the voltage drop rate per unit time of the battery voltage, there is a case where the voltage drop rate value once decreases and then increases again in the overdischarge region. That is, there is a case in which once the voltage decrease rate is once lowered, the voltage decrease rate is increased again. This is presumed to be because the reaction for melting the coating on the electrode proceeds in the voltage range from the decrease in the voltage drop rate to the re-increase voltage increasing again.
In the lithium ion secondary battery system of the present invention, the control means includes first output recovery means for discharging the battery until the voltage of the lithium ion secondary battery reaches the re-increase voltage. By discharging the lithium ion secondary battery until the re-increase voltage is reached by the first output recovery means, the output characteristics of the battery can be recovered.

ここで、0.2Cの電流の具体的な大きさ(電流値)は、本来は上述のリチウムイオン二次電池の仕様(初期放電容量)により決められる。そして、この0.2Cに相当する電流値を用いて上述の再増大時電圧を得る。但し、すでに使用された電池において、測定される現状の電池容量に基づいて与えられる0.2Cに相当する放電電流を用いて、再増大時電圧を得ても良い。   Here, the specific magnitude (current value) of the current of 0.2 C is originally determined by the specifications (initial discharge capacity) of the above-described lithium ion secondary battery. Then, the above-described re-increase voltage is obtained using a current value corresponding to 0.2 C. However, in a battery that has already been used, a re-increase voltage may be obtained by using a discharge current corresponding to 0.2 C given based on the current battery capacity to be measured.

なお、リチウムイオン二次電池としては、例えば、正極活物質を担持した正電極板、負極活物質を担持した負電極板、これらの間に介在するセパレータ、および電解液を備えるリチウムイオン二次電池が挙げられる。従って例えば、帯状の正電極板と帯状の負電極板を帯状のセパレータを介して捲回した捲回形や、複数の正電極板と複数の負電極板とを、セパレータを介して交互に積層した積層形が挙げられる。   As the lithium ion secondary battery, for example, a positive electrode plate carrying a positive electrode active material, a negative electrode plate carrying a negative electrode active material, a separator interposed therebetween, and a lithium ion secondary battery comprising an electrolytic solution Is mentioned. Therefore, for example, a wound shape in which a strip-shaped positive electrode plate and a strip-shaped negative electrode plate are wound through a strip-shaped separator, or a plurality of positive electrode plates and a plurality of negative electrode plates are alternately stacked via a separator. The laminated form is mentioned.

また、正極活物質としては、電気化学的に自由にリチウムイオンの授受が可能なリチウム化合物であればよく、例えばLiNi0.5Co0.52、LiCoO2、LiNiO2、LiMn24、LiFeO2、Li2MnO3、LiFePO4、これらの混合物等が挙げられる。負極活物質もまた、電気化学的に自由に金属リチウムの授受が可能な導電性物質であればよく、例えば、金属リチウムを内部にドープ可能な導電性炭素材が挙げられる。
さらに、電解液としては、例えば、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどの有機溶媒、あるいはこれらの混合有機溶媒に、例えば、LiCF3SO3、LiAsF6、LiClO4、LiBF4、LiPF6等の電解質を溶解させた非水電解液が挙げられる。電解質体に電解液を用いた場合には、例えば、高分子繊維からなるセパレータに保持させて、正極活物質および負極活物質に接触させると良い。
The positive electrode active material may be any lithium compound that can electrochemically freely exchange lithium ions. For example, LiNi 0.5 Co 0.5 O 2 , LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 , LiFeO 2 , Examples thereof include Li 2 MnO 3 , LiFePO 4 , and mixtures thereof. The negative electrode active material may also be a conductive material that can electrochemically freely exchange metallic lithium. Examples thereof include a conductive carbon material that can be doped with metallic lithium inside.
Further, as the electrolytic solution, for example, an organic solvent such as ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, or a mixed organic solvent thereof, for example, LiCF 3 SO 3 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiBF 4 , A nonaqueous electrolytic solution in which an electrolyte such as LiPF 6 is dissolved can be used. In the case where an electrolytic solution is used for the electrolyte body, for example, it may be held in a separator made of polymer fibers and brought into contact with the positive electrode active material and the negative electrode active material.

また、放電手段は、リチウムイオン二次電池に所定の放電電流を放電させることができるものであればよく、例えば、定電流を流しうる定電流回路や所定の放電電流に見合う抵抗を備える抵抗回路等が挙げられる。
また、制御手段としては、リチウムイオン二次電池の充放電の制御が可能であればよく、CPU、ROM、およびRAM等の電子部品およびその周辺回路を備える制御装置等が挙げられる。
Further, the discharge means may be any means as long as it can discharge a predetermined discharge current to the lithium ion secondary battery, for example, a constant current circuit capable of supplying a constant current or a resistance circuit having a resistance corresponding to the predetermined discharge current. Etc.
Moreover, as a control means, what is necessary is just to be able to control charging / discharging of a lithium ion secondary battery, and a control apparatus provided with electronic components, such as CPU, ROM, and RAM, and its peripheral circuit is mentioned.

さらに、上述のリチウムイオン二次電池システムであって、前記リチウムイオン二次電池を充電する充電手段、を備え、前記制御手段は、前記第1出力回復手段による放電と、上記充電手段による充電と、を交互に繰り返す反復第1出力回復手段を含むリチウムイオン二次電池システムとすると良い。   Furthermore, the lithium ion secondary battery system includes a charging unit that charges the lithium ion secondary battery, and the control unit includes discharging by the first output recovery unit and charging by the charging unit. It is preferable to use a lithium ion secondary battery system that includes a first output recovery means that repeatedly repeats.

本発明のリチウムイオン二次電池システムは、制御手段に反復第1出力回復手段を含んでいる。このため、第1出力回復手段による放電を繰り返すことで、第1出力回復手段を1回のみ行う場合よりも、確実に電極に生じた被膜を溶かすことができる。従って、確実かつより大きくリチウムイオン二次電池の出力特性を回復させることができる。   In the lithium ion secondary battery system of the present invention, the control means includes repetitive first output recovery means. For this reason, by repeating the discharge by the first output recovery means, the film formed on the electrode can be dissolved more reliably than when the first output recovery means is performed only once. Therefore, the output characteristics of the lithium ion secondary battery can be reliably and largely restored.

なお、充電手段としては、リチウムイオン二次電池を適宜の充電電流で充電できるものであればよく、充電電流の大きさ、充電パターン等は特に制限されない。   In addition, as a charging means, what is necessary is just a thing which can charge a lithium ion secondary battery with a suitable charging current, and the magnitude | size of a charging current, a charging pattern, etc. are not restrict | limited in particular.

さらに、上述のリチウムイオン二次電池システムであって、前記所定の放電電流を、前記リチウムイオン二次電池の0.2C以下の電流としてなるリチウムイオン二次電池システムとすると良い。   Furthermore, in the above-described lithium ion secondary battery system, the predetermined discharge current may be a lithium ion secondary battery system that is a current of 0.2 C or less of the lithium ion secondary battery.

本発明のリチウムイオン二次電池システムでは、第1出力回復手段における放電電流をリチウムイオン二次電池の0.2C以下という比較的小さな放電電流としている。従って、電極に生成された被膜を溶かす反応を比較的長い時間をかけて進行させることができるので、確実に電極上の被膜を溶かすことができる。従って、電池の出力特性をより確実に回復させることができる。   In the lithium ion secondary battery system of the present invention, the discharge current in the first output recovery means is a relatively small discharge current of 0.2 C or less of the lithium ion secondary battery. Therefore, since the reaction for dissolving the film formed on the electrode can be allowed to proceed over a relatively long time, the film on the electrode can be surely dissolved. Therefore, the output characteristics of the battery can be recovered more reliably.

さらに、他の解決手段は、リチウムイオン二次電池と、上記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する制御手段と、を備えるリチウムイオン二次電池システムであって、上記リチウムイオン二次電池を放電させる放電手段、を備え、上記制御手段は、上記リチウムイオン二次電池の出力特性を回復させる第2出力回復手段であって、上記リチウムイオン二次電池に用いている正極活物質が示す酸化電位のうち、上記正極活物質が含みうる最大量のリチウムを含ませた正極活物質が示す酸化電位を第1酸化電位としたとき、上記リチウムイオン二次電池の電圧が、上記第1酸化電位の60%の大きさである60%値になるまで、上記放電手段により、10C以上の所定の放電電流で上記リチウムイオン二次電池を放電させる第2出力回復手段を含むリチウムイオン二次電池システムである。   Furthermore, another solution is a lithium ion secondary battery system comprising a lithium ion secondary battery and a control means for controlling charge / discharge of the lithium ion secondary battery, wherein the lithium ion secondary battery is A discharge means for discharging, wherein the control means is a second output recovery means for recovering the output characteristics of the lithium ion secondary battery, the oxidation being exhibited by the positive electrode active material used in the lithium ion secondary battery Among the potentials, when the oxidation potential indicated by the positive electrode active material containing the maximum amount of lithium that can be included in the positive electrode active material is defined as the first oxidation potential, the voltage of the lithium ion secondary battery is the first oxidation potential. Second output recovery means for discharging the lithium ion secondary battery with a predetermined discharge current of 10 C or more by the discharge means until a 60% value which is 60% of A lithium ion secondary battery system including.

リチウムイオン二次電池に用いている正極活物質は、充放電によりリチウム含有率が変化する。具体的には、充電を行うとリチウム含有率が低下し、放電によりリチウム含有率が上昇する。一方、正極活物質は、一般にリチウム含有率に応じて異なる結晶系をとるため、リチウム含有率が変化すると結晶変態(相変態)が起こる。そこで、大きな放電電流で電池を放電させると、正極活物質中のリチウム含有率が急増して、急激に結晶変態が生じ、寸法変化も生じるため、正電極(正極活物質)上の被膜に亀裂を生じさせ、正極活物質を露出させることができると考えられる。あるいは、大きな放電電流を流す際に生じる電流の集中等により、正電極あるいは負電極に生じていた被膜が穿孔されたり、亀裂を生じたりすることも考えられる。なお正極活物質は、リチウム含有率に応じて、その酸化電位が変動する。具体的には、リチウム含有率が大きいほど、酸化電位が低くなる。   The positive electrode active material used in the lithium ion secondary battery changes in lithium content by charging / discharging. Specifically, when charged, the lithium content decreases, and the lithium content increases due to discharge. On the other hand, since the positive electrode active material generally has a different crystal system depending on the lithium content, crystal transformation (phase transformation) occurs when the lithium content changes. Therefore, if the battery is discharged with a large discharge current, the lithium content in the positive electrode active material increases rapidly, causing a crystal transformation and a dimensional change, resulting in cracks in the coating on the positive electrode (positive electrode active material). It is considered that the positive electrode active material can be exposed. Alternatively, it is conceivable that the film formed on the positive electrode or the negative electrode is perforated or cracked due to the concentration of current generated when a large discharge current is applied. Note that the oxidation potential of the positive electrode active material varies depending on the lithium content. Specifically, the higher the lithium content, the lower the oxidation potential.

そこでまず、正極活物質が含みうる最大量のリチウムを含ませた正極活物質が示す酸化電位を第1酸化電位とする。そして、第2出力回復手段を制御手段に含む本発明のリチウムイオン二次電池システムによれば、リチウムイオン二次電池を、10C以上の比較的大さな電流で、この電池の電圧が第1酸化電位の60%の大きさである60%値になるまで放電させる。これにより、電池の出力特性を回復させることができる。   Therefore, first, the oxidation potential indicated by the positive electrode active material containing the maximum amount of lithium that can be contained in the positive electrode active material is defined as the first oxidation potential. Then, according to the lithium ion secondary battery system of the present invention including the second output recovery means as the control means, the voltage of the battery is the first with a relatively large current of 10 C or more. Discharge until a 60% value, which is 60% of the oxidation potential. Thereby, the output characteristics of the battery can be recovered.

ここで、10Cの電流の具体的な大きさ(電流値)は、本来は上述のリチウムイオン二次電池の仕様(初期放電容量)により決められる。そして、この10Cに相当する電流値を用いて上述の第1酸化電位の60%値になるまで放電させる。但し、すでに使用された電池において、測定される現状の電池容量に基づいて与えられる10Cに相当する放電電流を用いて、第1酸化電位の60%値まで放電させても良い。   Here, the specific magnitude (current value) of the current of 10 C is originally determined by the specifications (initial discharge capacity) of the above-described lithium ion secondary battery. Then, discharging is performed using the current value corresponding to 10 C until the value reaches 60% of the first oxidation potential. However, in a battery that has already been used, it may be discharged to a value of 60% of the first oxidation potential using a discharge current corresponding to 10 C given based on the current battery capacity to be measured.

また、放電手段は、リチウムイオン二次電池を10C以上の所定の放電電流で放電させることができるものであれば良い。   Moreover, the discharge means should just be what can discharge a lithium ion secondary battery with the predetermined discharge current of 10 C or more.

なお、正極活物質としては、電気化学的に自由にリチウムイオンの授受が可能なリチウム化合物のうち、リチウムイオンの含有量の変化によって、その結晶の変態が起こるものであればよく、例えば、LiNi0.5Co0.52、LiCoO2、LiNiO2、LiFeO2等が挙げられる。リチウム化合物の第1酸化電位は、例えば、LiNi0.5Co0.52(3.2V vs Li+/Li)、LiCoO2(3.2V vs Li+/Li)、LiNiO2(3.2V vs Li+/Li)、LiFeO2(1.5V vs Li+/Li)である。ただし、リチウム化合物の後に記す括弧内の数値は、それぞれのリチウム化合物の第1酸化電位である。 As the positive electrode active material, any lithium compound that can electrochemically freely transfer and receive lithium ions may be used as long as the crystal transformation occurs due to a change in lithium ion content. For example, LiNi Examples include 0.5 Co 0.5 O 2 , LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiFeO 2 and the like. The first oxidation potential of the lithium compound is, for example, LiNi 0.5 Co 0.5 O 2 (3.2 V vs Li + / Li), LiCoO 2 (3.2 V vs Li + / Li), LiNiO 2 (3.2 V vs Li + / Li), LiFeO 2 (1.5 V vs Li + / Li). However, the numerical value in parentheses after the lithium compound is the first oxidation potential of each lithium compound.

また、リチウム化合物の第1酸化電位の測定手法としては、例えば、電池の電極材料の評価手法の1つである、三極式セルを用いたサイクリックボルタンメトリー評価が挙げられる。ここで三極とは、対極、参照極、および作用極であり、対極および参照極には金属リチウムを、作用極には評価するリチウム化合物を担持した担持箔を用いて評価を行う。   Moreover, as a measuring method of the 1st oxidation potential of a lithium compound, the cyclic voltammetry evaluation using a three-electrode cell which is one of the evaluation methods of the electrode material of a battery is mentioned, for example. Here, the three electrodes are a counter electrode, a reference electrode, and a working electrode, and evaluation is performed using metal foil for the counter electrode and the reference electrode, and a supporting foil carrying a lithium compound to be evaluated for the working electrode.

さらに、上述のリチウムイオン二次電池システムであって、前記リチウムイオン二次電池を満充電まで充電する満充電手段、を備え、前記制御手段は、前記第2出力回復手段に先立ち、上記リチウムイオン二次電池を上記満充電手段により満充電とする第2回復前満充電手段を含むリチウムイオン二次電池システムとすると良い。   Further, the lithium ion secondary battery system includes a full charge means for charging the lithium ion secondary battery to a full charge, and the control means prior to the second output recovery means, the lithium ion secondary battery system. The secondary battery may be a lithium ion secondary battery system including a second pre-recovery full charging means for fully charging the secondary battery.

リチウムイオン二次電池を満充電にすることで、その正極活物質のリチウムイオン含有率を大きく低下させることができる。従って、満充電手段によりリチウムイオン二次電池を満充電まで充電した後に、10C以上の電流で放電させることで、確実に正極活物質の結晶の変態を発生させ、正極活物質上の被膜に亀裂を生じさせて、正極活物質を露出させることができる。従って、確実にリチウムイオン二次電池の出力特性を回復させることができる。   By fully charging the lithium ion secondary battery, the lithium ion content of the positive electrode active material can be greatly reduced. Therefore, after the lithium ion secondary battery is fully charged by the full charge means, it is discharged at a current of 10 C or more to surely cause the crystal transformation of the positive electrode active material, and the coating on the positive electrode active material is cracked. Thus, the positive electrode active material can be exposed. Therefore, the output characteristics of the lithium ion secondary battery can be reliably recovered.

また、満充電手段は、リチウムイオン二次電池を満充電にさせることができるものであればよく、例えば、定電流・定電圧充電が可能な充電装置等が挙げられる。   Moreover, the full charge means should just be what can make a lithium ion secondary battery full charge, for example, the charging device etc. which can perform constant current and constant voltage charge are mentioned.

さらに、上述のリチウムイオン二次電池システムであって、前記リチウムイオン二次電池を充電する充電手段、を備え、前記制御手段は、前記第2出力回復手段による放電と、上記充電手段による充電と、を交互に繰り返す反復第2出力回復手段を含むリチウムイオン二次電池システムとすると良い。   Furthermore, the lithium ion secondary battery system includes a charging unit that charges the lithium ion secondary battery, and the control unit includes: discharging by the second output recovery unit; charging by the charging unit; It is preferable to use a lithium ion secondary battery system that includes a second output recovery means that repeatedly repeats.

本発明のリチウムイオン二次電池システムは、制御手段に反復第2出力回復手段を含んでいる。このため、第2出力回復手段による放電を繰り返すことで、第2出力回復手段を1回のみ放電する場合よりも、確実により大きくリチウムイオン二次電池の出力特性を回復させることができる。   In the lithium ion secondary battery system of the present invention, the control means includes repetitive second output recovery means. For this reason, by repeating the discharge by the second output recovery means, it is possible to recover the output characteristics of the lithium ion secondary battery with greater reliability than when the second output recovery means is discharged only once.

さらに、他の解決手段は、リチウムイオン二次電池と、上記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する制御手段と、を備えるリチウムイオン二次電池システムであって、上記リチウムイオン二次電池を放電させる放電手段、を備え、上記制御手段は、上記リチウムイオン二次電池の出力特性を回復させる第3出力回復手段であって、上記リチウムイオン二次電池に用いている正極活物質が示す酸化電位のうち、この正極活物質が含みうる最大量のリチウムを含ませた正極活物質が示す酸化電位を第1酸化電位とし、所定の放電開始時充電状態にある上記リチウムイオン二次電池を、10C以上の第1放電電流で放電させた場合に、放電開始から、上記リチウムイオン二次電池の電圧が、上記第1酸化電位の60%の大きさである60%値になるまでの時間を、60%低下時間としたとき、上記所定の放電開始時充電状態にある上記リチウムイオン二次電池を、上記60%低下時間以上、上記放電手段により、上記10C以上の上記第1放電電流で上記リチウムイオン二次電池を放電させる第3出力回復手段を含むリチウムイオン二次電池システムである。   Furthermore, another solution is a lithium ion secondary battery system comprising a lithium ion secondary battery and a control means for controlling charge / discharge of the lithium ion secondary battery, wherein the lithium ion secondary battery is A discharge means for discharging, and the control means is a third output recovery means for recovering the output characteristics of the lithium ion secondary battery, the oxidation being exhibited by the positive electrode active material used in the lithium ion secondary battery Among the potentials, the oxidation potential indicated by the positive electrode active material containing the maximum amount of lithium that can be included in the positive electrode active material is defined as a first oxidation potential, and the lithium ion secondary battery in a predetermined charged state at the start of discharge is When discharged at a first discharge current of 10 C or more, the voltage of the lithium ion secondary battery reaches a value of 60%, which is 60% of the first oxidation potential, from the start of discharge. When the lithium ion secondary battery in the charge state at the start of the discharge is used for the 60% reduction time or more by the discharging means for the 10C or more of the first time. It is a lithium ion secondary battery system including a third output recovery means for discharging the lithium ion secondary battery with one discharge current.

前述したように、リチウムイオン二次電池をその大きな放電電流で放電させると、正極活物質中のリチウム含有率が急変して、その結晶変態が急速に起こるため、正極活物質上の被膜に亀裂を生じさせるなどにより出力特性を回復できる。制御手段に第3出力回復手段を含む本発明のリチウムイオン二次電池システムによれば、リチウムイオン二次電池を、第3出力回復手段により放電開始時充電状態から第1放電電流で60%低下時間にわたり放電させる。これにより、リチウムイオン二次電池の出力特性を回復させることができる。   As described above, when a lithium ion secondary battery is discharged with a large discharge current, the lithium content in the positive electrode active material changes suddenly and the crystal transformation occurs rapidly. The output characteristics can be recovered by causing According to the lithium ion secondary battery system of the present invention including the third output recovery means in the control means, the lithium ion secondary battery is reduced by 60% from the charged state at the start of discharge to the first discharge current by the third output recovery means. Discharge over time. Thereby, the output characteristic of a lithium ion secondary battery can be recovered.

ここで、10Cの電流の具体的な大きさ(電流値)は、本来は上述のリチウムイオン二次電池の仕様(初期放電容量)により決められる。そして、この10Cに相当する電流値を用いて上述の第1酸化電位の60%値になるまで放電させる。但し、すでに使用された電池において、測定される現状の電池容量に基づいて与えられる10Cに相当する放電電流を用いて、第1酸化電位の60%値まで放電させても良い。   Here, the specific magnitude (current value) of the current of 10 C is originally determined by the specifications (initial discharge capacity) of the above-described lithium ion secondary battery. Then, discharging is performed using the current value corresponding to 10 C until the value reaches 60% of the first oxidation potential. However, in a battery that has already been used, it may be discharged to a value of 60% of the first oxidation potential using a discharge current corresponding to 10 C given based on the current battery capacity to be measured.

また、放電手段は、リチウムイオン二次電池に10C以上の所定の放電電流を放電させることができるものであれば良い。   Moreover, the discharge means should just be what can discharge a 10 C or more predetermined discharge current to a lithium ion secondary battery.

さらに、上述のリチウムイオン二次電池システムであって、前記リチウムイオン二次電池を満充電まで充電する満充電手段、を備え、前記制御手段は、前記第3出力回復手段に先立ち、上記リチウムイオン二次電池を上記満充電手段により満充電とする第3回復前満充電手段を含むリチウムイオン二次電池システムとすると良い。   Further, the lithium ion secondary battery system includes a full charge means for charging the lithium ion secondary battery to a full charge, and the control means prior to the third output recovery means, the lithium ion secondary battery system. The secondary battery may be a lithium ion secondary battery system including third pre-recovery full charging means for fully charging the secondary battery by the full charging means.

リチウムイオン二次電池を満充電にすることで、その正極活物質のリチウム含有率を大きく低下させることができる。従って、満充電手段によりリチウムイオン二次電池を満充電まで充電した後に、10C以上の電流で放電させることで、確実にリチウムイオン二次電池の出力特性を回復させることができる。   By fully charging the lithium ion secondary battery, the lithium content of the positive electrode active material can be greatly reduced. Therefore, after the lithium ion secondary battery is fully charged by the full charge means, the output characteristics of the lithium ion secondary battery can be reliably recovered by discharging with a current of 10 C or more.

なお、満充電手段は、リチウムイオン二次電池を満充電させることができるものであれば良い。   In addition, the full charge means should just be what can fully charge a lithium ion secondary battery.

さらに、上述のリチウムイオン二次電池システムであって、前記リチウムイオン二次電池を充電する充電手段、を備え、前記制御手段は、前記第3出力回復手段による放電と、上記充電手段による充電とを、交互に繰り返す反復第3出力回復手段を含むリチウムイオン二次電池システムとすると良い。   Furthermore, the lithium ion secondary battery system includes a charging unit that charges the lithium ion secondary battery, and the control unit includes discharging by the third output recovery unit, charging by the charging unit, Is preferably a lithium ion secondary battery system including a third output recovery means that repeats alternately.

本発明のリチウムイオン二次電池システムは、制御手段に反復第3出力回復手段を含んでいる。このため、第3出力回復手段による放電を繰り返すことで、第3出力回復手段を1回のみ放電する場合よりも、確実、かつ大きくリチウムイオン二次電池の出力特性を回復させることができる。   The lithium ion secondary battery system of the present invention includes repeated third output recovery means in the control means. For this reason, by repeating the discharge by the third output recovery means, the output characteristics of the lithium ion secondary battery can be recovered more reliably and larger than when the third output recovery means is discharged only once.

さらに、上述のリチウムイオン二次電池システムであって、上記リチウムイオン二次電池を充電する充電手段、を備え、前記制御手段は、上記リチウムイオン二次電池の出力特性を回復させる第1出力回復手段であって、上記リチウムイオン二次電池が出力特性の低下した特性低下電池であるとした場合において、上記特性低下電池を0.2Cの放電電流で放電させ、上記特性低下電池の電圧のうち、単位時間当たりの電圧低下率が一旦低下した後に再び増大し始めた時点の電圧を、再増大時電圧としたとき、上記リチウムイオン二次電池の電圧が上記再増大時電圧になるまで、上記放電手段により、所定の放電電流で上記リチウムイオン二次電池を放電させる第1出力回復手段を有し、放電と上記充電手段による充電とを、交互に繰り返して、上記放電を複数回行う、混合反復出力回復手段であって、上記複数回の放電には、上記第1出力回復手段による放電、および、上記第2出力回復手段または上記第3出力回復手段のいずれかによる放電を、それぞれ1回以上含む混合反復出力回復手段を有するリチウムイオン二次電池システムとすると良い。   Furthermore, it is the above-mentioned lithium ion secondary battery system, comprising a charging means for charging the lithium ion secondary battery, wherein the control means restores the output characteristics of the lithium ion secondary battery. In the case where the lithium ion secondary battery is a characteristic degradation battery having a reduced output characteristic, the characteristic degradation battery is discharged with a discharge current of 0.2 C, and the voltage of the characteristic degradation battery is When the voltage at the time when the voltage drop rate per unit time starts to increase again after once decreasing is defined as the voltage at the time of re-increase, the voltage of the lithium ion secondary battery is changed to the voltage at the time of re-increase. A first output recovery means for discharging the lithium ion secondary battery with a predetermined discharge current by the discharging means, and alternately repeating discharge and charging by the charging means; Mixed repeated output recovery means for performing the discharge a plurality of times, including the discharge by the first output recovery means and the second output recovery means or the third output recovery means for the plurality of discharges. A lithium ion secondary battery system having a mixed repetitive output recovery means that each includes one or more discharges is preferable.

制御手段に混合反復出力回復手段を含む本発明のリチウムイオン二次電池システムによれば、リチウムイオン二次電池について、第1出力回復手段による放電、および、第2出力回復手段または第3出力回復手段のいずれかによる放電をそれぞれ1回以上施すことができる。これにより、同一のリチウムイオン二次電池について、二種類の手法を施すことができるから、この電池の出力特性をより確実に回復させることができる。   According to the lithium ion secondary battery system of the present invention in which the control means includes the mixed repeated output recovery means, the discharge by the first output recovery means and the second output recovery means or the third output recovery for the lithium ion secondary battery. Each of the means can be discharged one or more times. Thereby, since two types of methods can be applied to the same lithium ion secondary battery, the output characteristics of this battery can be recovered more reliably.

さらに、上述のリチウムイオン二次電池システムを用いた車両である。   Furthermore, the vehicle uses the above-described lithium ion secondary battery system.

本発明の車両では、上述のリチウムイオン二次電池システムを用いているので、使用に伴うリチウムイオン二次電池の出力特性を適宜回復させることができる車両とすることができる。   Since the vehicle of the present invention uses the above-described lithium ion secondary battery system, it can be a vehicle that can appropriately recover the output characteristics of the lithium ion secondary battery accompanying use.

なお、リチウムイオン二次電池システムを用いた車両としては、その動力源の全部あるいは一部に電池による電気エネルギーを使用している車両であれば良く、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、フォークリフト、電気車いす、電動アシスト自転車、電動スクータ、鉄道車両が挙げられる。   The vehicle using the lithium ion secondary battery system may be a vehicle that uses electric energy from the battery for all or a part of its power source, such as an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a forklift, an electric wheelchair. , Electric assist bicycles, electric scooters, railway vehicles.

さらに、上述のリチウムイオン二次電池システムを用いた電池搭載機器である。   Furthermore, it is a battery-mounted device using the above-described lithium ion secondary battery system.

本発明の電池搭載機器では、上述のリチウムイオン二次電池システムを用いているので、使用に伴うリチウムイオン二次電池の出力特性を回復させることができる電池搭載機器とすることができる。   Since the above-described lithium ion secondary battery system is used in the battery-mounted device of the present invention, the battery-mounted device can recover the output characteristics of the lithium ion secondary battery that accompanies use.

なお、リチウムイオン二次電池システムを用いた電池搭載機器としては、電池を搭載しこれをエネルギー源の少なくとも1つとして利用する機器であれば良く、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電池駆動の電動工具など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器、が挙げられる。   Note that the battery-equipped device using the lithium ion secondary battery system may be any device equipped with a battery and using it as at least one energy source. For example, a personal computer, a cellular phone, a battery-driven electric motor Examples include various types of home electric appliances such as tools, battery-driven household appliances, office equipment, and industrial equipment.

(実施形態1)
次に、本発明の実施形態1について、図面を参照しつつ説明する。
まず図1は、実施形態1にかかる、リチウムイオン二次電池システム(バッテリパック)10を公知の手法で搭載した車両1を示す図である。
車両1は、エンジン80、フロントモータ20およびリアモータ30を併用して駆動するハイブリッド電気自動車である。この車両1は、車体90、エンジン80、これに取り付けられたフロントモータ20、リアモータ30、高電圧ケーブル50、インバータ60、補機電池40、ケーブル70、およびバッテリパック10を有している。バッテリパック10は、車両1の車体90に取り付けられている。
(Embodiment 1)
Next, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, FIG. 1 is a diagram illustrating a vehicle 1 on which a lithium ion secondary battery system (battery pack) 10 according to a first embodiment is mounted by a known method.
The vehicle 1 is a hybrid electric vehicle that is driven by using the engine 80, the front motor 20, and the rear motor 30 in combination. The vehicle 1 includes a vehicle body 90, an engine 80, a front motor 20, a rear motor 30, a high voltage cable 50, an inverter 60, an auxiliary battery 40, a cable 70, and a battery pack 10 attached thereto. The battery pack 10 is attached to the vehicle body 90 of the vehicle 1.

次いで、図2に実施形態1にかかるリチウムイオン二次電池システムをなすバッテリパック10を示す。
バッテリパック10は、複数のリチウムイオン二次電池(以下、単電池ともいう)15を直列に接続してなる組電池11、バッテリコントローラ12、放電装置13、充電装置14、およびスイッチ19を備える。
Next, FIG. 2 shows a battery pack 10 constituting the lithium ion secondary battery system according to the first embodiment.
The battery pack 10 includes an assembled battery 11 formed by connecting a plurality of lithium ion secondary batteries (hereinafter also referred to as single cells) 15 in series, a battery controller 12, a discharge device 13, a charging device 14, and a switch 19.

組電池11を構成する各々の単電池15は、図示しないが正極活物質としてLiNi0.5Co0.52、所定の導電剤、および結着剤をペースト化しアルミニウム箔に塗工した正極板と、負極活物質として天然黒鉛および所定量の結着剤をペースト化し銅箔に塗工した負極板を、セパレータを介して捲回した捲回形リチウムイオン二次電池である。また、この電池には、エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネート、およびエチレンカーボネートを、3:3:4の混合比で混合した有機溶媒に、LiPF6からなる電解質を1.25M/Lになるよう溶解させた電解液を用いる。 Although not shown, each unit cell 15 constituting the assembled battery 11 includes a positive electrode plate in which LiNi 0.5 Co 0.5 O 2 as a positive electrode active material, a predetermined conductive agent, and a binder are pasted and applied to an aluminum foil, and a negative electrode This is a wound lithium ion secondary battery in which a negative electrode plate obtained by pasting natural graphite and a predetermined amount of a binder as an active material and coating it on a copper foil is wound through a separator. Further, in this battery, an electrolyte made of LiPF 6 was dissolved in an organic solvent in which ethyl methyl carbonate, dimethyl carbonate, and ethylene carbonate were mixed at a mixing ratio of 3: 3: 4 so as to be 1.25 M / L. Use the electrolyte.

実施形態1にかかるバッテリパック10のうち、バッテリコントローラ12は、CPU16、ROM17、およびRAM18を有し、ROM17およびRAM18に保持されたプログラムおよびデータ等を用いて、放電装置13、充電装置14、およびスイッチ19等に対し所定の制御を行う。このバッテリコントローラ12は、車両1の通常使用時も、組電池11(単電池15)の充放電制御を担っている。
このうち、CPU16は、バッテリパック10の制御を司っており、ROM17には、各種記憶エリアが設けられ、後述の回復後積算走行距離、単電池15の0.2Cに相当する電流値I1、および再増大時電圧Vc等が記憶エリアに記憶されている。また、RAM18にも、各種記憶エリアが設けられ、実行時には、一時的に所定の記憶エリアに記憶される。
In the battery pack 10 according to the first embodiment, the battery controller 12 includes a CPU 16, a ROM 17, and a RAM 18, and uses a program and data stored in the ROM 17 and the RAM 18, and the discharging device 13, the charging device 14, and Predetermined control is performed on the switch 19 and the like. The battery controller 12 is responsible for charge / discharge control of the assembled battery 11 (unit cell 15) even during normal use of the vehicle 1.
Among these, the CPU 16 controls the battery pack 10, and the ROM 17 is provided with various storage areas. The accumulated travel distance after recovery described later, a current value I1 corresponding to 0.2 C of the unit cell 15, The re-increase voltage Vc and the like are stored in the storage area. The RAM 18 is also provided with various storage areas, and temporarily stored in a predetermined storage area at the time of execution.

また放電装置13は、単電池15(組電池11)の定電流放電が可能な定電流放電回路を有するものであり、単電池15の0.2Cに相当する例えば2A以下の比較的小さな放電電流I1による放電に用いる。
充電装置14は、エンジン80の駆動で発電するオルタネータ81によって、高い充電状態を維持している補機電池40を用いて、適宜の電流値で単電池15(組電池11)を定電流・定電圧充電が可能なものである。
さらに、スイッチ19は、単電池15(組電池11)の出力回復を実施する際に、通常接続しているフロントモータ20、リアモータ30等を組電池11(単電池15)から切り離すスイッチである。
また、補機電池40は、ケーブル70を通じて、バッテリコントローラ12の外部電源としての役割を担う。
The discharge device 13 has a constant current discharge circuit capable of constant current discharge of the unit cell 15 (the assembled battery 11), and has a relatively small discharge current of, for example, 2 A or less corresponding to 0.2 C of the unit cell 15. Used for discharge by I1.
The charging device 14 uses the auxiliary battery 40 that maintains a high state of charge by an alternator 81 that generates electric power by driving the engine 80, and uses the auxiliary battery 40 to maintain a constant current / constant voltage at an appropriate current value. Voltage charging is possible.
Further, the switch 19 is a switch that disconnects the normally connected front motor 20, rear motor 30 and the like from the assembled battery 11 (unit cell 15) when the output of the unit cell 15 (assembled battery 11) is recovered.
In addition, the auxiliary battery 40 serves as an external power source for the battery controller 12 through the cable 70.

ところで、組電池11で用いている単電池15は、長期間使用し充放電を繰り返すと、出力特性が低下してくる。このような単電池15において、0.2Cの放電電流で放電させたときの電圧Vbの経時変化のグラフを図3に示す。縦軸は単電池15の電圧Vb(V)、横軸は放電時間(h)である。
放電により電圧Vbは低下し続けるのであるが、単位時間当たりの電圧低下率(電圧低下の傾き)に着目すると、放電を開始してしばらくは、この値が徐々に増大し続ける(A部)。しかし電圧Vbが3V以下の、通常過放電とされる範囲において、その後、電圧低下率が一時的に低下する領域が生じる(B部)。そして、その後、再び電圧低下率が増大し始める。そのときの電圧を再増大時電圧Vcとする。電圧低下率がこのように変化するのは、B部で電極上の被膜の酸化還元反応が生じ、その被膜の溶解が進行しているためであると考えられる。
By the way, when the unit cell 15 used in the assembled battery 11 is used for a long time and is repeatedly charged and discharged, the output characteristics deteriorate. FIG. 3 shows a graph of the change over time of the voltage Vb when the single battery 15 is discharged with a discharge current of 0.2 C. The vertical axis represents the voltage Vb (V) of the cell 15 and the horizontal axis represents the discharge time (h).
Although the voltage Vb continues to decrease due to the discharge, paying attention to the voltage decrease rate (voltage decrease slope) per unit time, this value gradually increases for a while after starting the discharge (part A). However, in the range where the voltage Vb is 3 V or less and normal overdischarge occurs, an area where the voltage drop rate temporarily decreases thereafter (B portion). Thereafter, the voltage drop rate starts increasing again. The voltage at that time is defined as a re-increase voltage Vc. It is considered that the voltage drop rate changes in this way because the redox reaction of the coating on the electrode occurs in part B and the dissolution of the coating proceeds.

次に、車両1に搭載したバッテリパック10を用いて、これに用いている単電池15(組電池11)を出力回復させる手法について、図4〜6に示したフローチャートを参照しながら説明する。
まず、図4のバッテリコントローラ12のメインルーチンを示すフローチャートを説明する。
車両1をキーオン(起動)すると、それに伴いバッテリコントローラ12が起動し、ステップS1において初期設定を行う。
次に、ステップS2に進み、ROM17内にある、前回の回復処理以降の車両1の走行距離を積算した回復後積算走行距離が、1000kmを越えているか否かを判別する。ここで、NO、すなわち回復後積算走行距離が1000kmを越えていない場合、ステップS5に進む。一方、YES、すなわち回復後積算走行距離が1000kmを越えていた場合には、ステップS3に進み、回復フラグを0から1にする。その後、ステップS4で、回復後積算走行距離を0kmにしてROM17内に記憶し、ステップS5に進む。
Next, a method for recovering the output of the cell 15 (the assembled battery 11) used in the battery pack 10 mounted on the vehicle 1 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
First, a flowchart showing a main routine of the battery controller 12 in FIG. 4 will be described.
When the vehicle 1 is key-on (activated), the battery controller 12 is activated accordingly, and initial setting is performed in step S1.
Next, it progresses to step S2, and it is discriminate | determined whether the integrated travel distance after recovery which accumulated the travel distance of the vehicle 1 in the ROM17 after the last recovery process exceeds 1000 km. Here, if NO, that is, if the accumulated travel distance after recovery does not exceed 1000 km, the process proceeds to step S5. On the other hand, if YES, that is, if the integrated travel distance after recovery exceeds 1000 km, the process proceeds to step S3, and the recovery flag is changed from 0 to 1. Thereafter, in step S4, the accumulated travel distance after recovery is set to 0 km and stored in the ROM 17, and the process proceeds to step S5.

次に、ステップS5において、キーオフしたかどうかを判断し、車両1をキーオフにするまで、つまり運転者が車両1の使用を終了するまで待機する。これは、後述するように単電池15(組電池11)の出力回復には、この単電池15(組電池11)を充放電させる必要があるので、運転中を避けるためである。   Next, in step S5, it is determined whether or not the key is turned off, and the process waits until the vehicle 1 is turned off, that is, until the driver ends the use of the vehicle 1. This is to avoid during operation because it is necessary to charge and discharge the unit cell 15 (assembled battery 11) in order to recover the output of the unit cell 15 (assembled battery 11) as will be described later.

車両1がキーオフになったら(ステップS5でYES)、ステップS6に進み、回復フラグが1であるか否かを判定する。ここで、NO、すなわち回復フラグが0である場合、ステップS10に進み、エンジンをストップする。一方、YES、すなわち回復フラグが1である場合は、車両1のエンジン80の駆動を維持したままステップS7に進み、スイッチ19をオフとし、フロントモータ20およびリアモータ30を、組電池11(単電池15)から切り離す。
次いで、ステップS8aに進み、後述する出力回復ルーチンを実行する。その後、ステップS9でスイッチ19をオンとして、フロントモータ20、リアモータ30を組電池11(単電池15)と接続し、ステップS10でエンジン80をストップして、終了する。
When the vehicle 1 is key-off (YES in step S5), the process proceeds to step S6, and it is determined whether or not the recovery flag is 1. If NO, that is, if the recovery flag is 0, the process proceeds to step S10 and the engine is stopped. On the other hand, if YES, that is, if the recovery flag is 1, the process proceeds to step S7 while maintaining the drive of the engine 80 of the vehicle 1, the switch 19 is turned off, and the front motor 20 and the rear motor 30 are connected to the assembled battery 11 (single cell). Disconnect from 15).
Next, the process proceeds to step S8a, and an output recovery routine described later is executed. Thereafter, the switch 19 is turned on in step S9, the front motor 20 and the rear motor 30 are connected to the assembled battery 11 (unit cell 15), the engine 80 is stopped in step S10, and the process ends.

次いで、ステップS8aの出力回復ルーチンについて図5のフローチャートを参照して説明する。まず、ステップS11では、実行回数mを1とおく。ステップS12では、後述する第1出力回復ルーチンを実行し、その後、ステップS13では、実行回数mに1を加える。   Next, the output recovery routine of step S8a will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step S11, the execution count m is set to 1. In step S12, a first output recovery routine to be described later is executed, and then in step S13, 1 is added to the execution count m.

その後、充電装置14を用いて単電池15(組電池11)を定電流・定電圧充電し(ステップS14)、ステップS15で、単電池15(組電池11)の充電状態がDOD40%と判定されるまで充電を続ける。なおDOD40%となったか否かの判定は、単電池15(組電池11)の電圧VbがDOD40%に対応する所定電圧に達し、充電電流が所定電流(本実施形態1では1A)に達したか否かで行うと良い。
充電終了後(ステップS16)、ステップS17で実行回数mが4より大であるか比較する。ここで、NO、すなわち実行回数mが4以下である場合は、ステップS12に戻り、ステップS12〜S17を繰り返す。かくして、ステップS12の第1出力回復ルーチンを5回繰り返したら(m=5)、メインルーチン(図3参照)に戻り、ステップS9に進む。
Thereafter, the charging device 14 is used to charge the unit cell 15 (the assembled battery 11) at a constant current / constant voltage (step S14). In step S15, the charging state of the unit cell 15 (the assembled battery 11) is determined to be 40% DOD. Continue charging until Whether or not the DOD is 40% is determined by determining whether the voltage Vb of the unit cell 15 (the assembled battery 11) reaches a predetermined voltage corresponding to 40% of the DOD, and the charging current reaches a predetermined current (1A in the first embodiment). It is good to do by whether or not.
After completion of charging (step S16), it is compared in step S17 whether the number of executions m is greater than 4. If NO, that is, if the number of executions m is 4 or less, the process returns to step S12 and steps S12 to S17 are repeated. Thus, when the first output recovery routine of step S12 is repeated five times (m = 5), the process returns to the main routine (see FIG. 3) and proceeds to step S9.

次いで、ステップS12の第1出力回復ルーチンについて、図6のフローチャートを参照しつつ説明する。
まず、ステップS21において、放電装置13を用いて、単電池15(組電池11)を大きさ0.2Cの放電電流I1で放電させる。
すると、単電池15の電圧Vbが徐々に下がるので、ステップS22でこの電圧Vbが再増大時電圧Vcに到達するまで待ち、ステップS23で放電を終了した後に、出力回復ルーチン(ステップS12)に戻る。
Next, the first output recovery routine of step S12 will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, in step S21, the discharge cell 13 is used to discharge the unit cell 15 (the assembled battery 11) with a discharge current I1 having a magnitude of 0.2C.
Then, since the voltage Vb of the unit cell 15 gradually decreases, the process waits until the voltage Vb reaches the re-increase voltage Vc in step S22, and after the discharge ends in step S23, the process returns to the output recovery routine (step S12). .

なお、上述の第1出力回復ルーチン(ステップS12)では、放電電流I1として0.2Cという比較的小さな電流で単電池15(組電池11)を放電させる。これにより、前述した図3におけるB部内にとどまる時間、つまり単電池15の電極に生成された被膜を溶かす反応が生じている時間を、比較的長く確保できるので、確実に電極上の被膜を溶かすことができる。従って、単電池15(組電池11)の出力特性をより確実に回復させることができる。   In the first output recovery routine (step S12) described above, the single battery 15 (the assembled battery 11) is discharged with a relatively small current of 0.2 C as the discharge current I1. Accordingly, since the time for staying in the portion B in FIG. 3 described above, that is, the time for the reaction to dissolve the coating formed on the electrode of the unit cell 15 can be secured for a relatively long time, the coating on the electrode is surely dissolved. be able to. Therefore, the output characteristics of the unit cell 15 (the assembled battery 11) can be more reliably recovered.

次いで、単電池15をなすリチウムイオン二次電池に、上述の第1出力回復ルーチン(ステップS12)を複数回実行した場合の出力回復結果を図7に示す。縦軸は、出力回復前のリチウムイオン二次電池の出力を100%とした場合の、電池の出力の変化(%)、横軸は第1出力回復ルーチンの実行回数m(回)である。
第1出力回復ルーチンの実行回数m=1のとき(第1出力回復ルーチンを1回実行したとき)、電池出力は約109%に増大した。さらに、実行回数m=2以上のとき(複数回、第1出力回復ルーチンを実行したとき)、この電池出力は、実行回数mが増えるにつれてさらに増大している。
Next, FIG. 7 shows an output recovery result when the above-described first output recovery routine (step S12) is executed a plurality of times on the lithium ion secondary battery constituting the single battery 15. The vertical axis represents the change (%) in the battery output when the output of the lithium ion secondary battery before the output recovery is 100%, and the horizontal axis represents the number of executions m (times) of the first output recovery routine.
When the number of executions of the first output recovery routine m = 1 (when the first output recovery routine was executed once), the battery output increased to about 109%. Further, when the execution number m = 2 or more (when the first output recovery routine is executed a plurality of times), the battery output further increases as the execution number m increases.

第1出力回復ルーチン(ステップS12)を繰り返す出力回復ルーチン(ステップS8a)を設けることで、第1出力回復ルーチンを1回のみ実行する場合よりも、確実に、かつ大きく単電池15、さらには組電池11の出力特性を回復させることができることが判る。
但し、実相回数mが大きくなるほど電池出力の変化(増加分)が少なくなることが判る。このグラフから、実行回数mを大きくするごとに、リチウムイオン二次電池の出力の変化が小さくなることから、実行回数m=5以内程度とすれば足りることが判る。そこで本実施形態1では前述したように、実行回数mを5回としている。
一方、本実施形態1では、出力低下したリチウムイオン二次電池15(組電池11)に対して、第1出力回復ルーチン(ステップS12)を5回繰り返して実行したが、1回のみ行っても良いこと、および2回以上の任意の回数行っても良いことは明らかである。
By providing an output recovery routine (step S8a) that repeats the first output recovery routine (step S12), the single cell 15 and further assembly are reliably and larger than when the first output recovery routine is executed only once. It can be seen that the output characteristics of the battery 11 can be recovered.
However, it can be seen that the change (increase) in the battery output decreases as the actual phase number m increases. From this graph, it can be seen that as the number of executions m is increased, the change in the output of the lithium ion secondary battery becomes smaller, so that the number of executions m = about 5 or less is sufficient. Therefore, in the first embodiment, as described above, the number of executions m is set to five.
On the other hand, in the first embodiment, the first output recovery routine (step S12) is repeated five times for the lithium ion secondary battery 15 (the assembled battery 11) whose output has decreased. Obviously, it can be done any number of times, more than once.

なお、本実施形態1における第1出力回復ルーチン(ステップS12)は第1出力回復手段に、出力回復ルーチン(ステップS8a)は反復第1出力回復手段にそれぞれ相当する。   In the first embodiment, the first output recovery routine (step S12) corresponds to the first output recovery means, and the output recovery routine (step S8a) corresponds to the repeated first output recovery means.

(実施形態2)
次に、本実施形態2について、図面を参照しつつ説明する。
実施形態2にかかる、リチウムイオン二次電池システム(バッテリパック110)を公知の手法で搭載した車両101は、前述のバッテリパック10に代えてバッテリパック110を備える点以外は、実施形態1と同様のハイブリッド電気自動車である(図1参照)。
(Embodiment 2)
Next, the second embodiment will be described with reference to the drawings.
The vehicle 101 on which the lithium ion secondary battery system (battery pack 110) according to the second embodiment is mounted by a known method is the same as the first embodiment except that the battery pack 110 is provided instead of the battery pack 10 described above. (See FIG. 1).

また上述のバッテリパック110の構成は、前述の実施形態1と比べて、別仕様の放電装置23を備えている点、および、ROM17内に、単電池15の10Cに相当する電流値I2および第1酸化電位Vs1の60%値V60等が記憶エリアに記憶されている点で異なり、それ以外は同様である(図2参照)。
そこで、異なる点を中心として説明すると共に、同様の部分の説明は省略または簡略化するが、同様の部分については同様の作用効果を生じる。
In addition, the configuration of the battery pack 110 described above includes a discharge device 23 having a different specification as compared with the first embodiment described above, and the current value I2 corresponding to 10 C of the unit cell 15 and the The difference is that the 60% value V60 of the one oxidation potential Vs1 is stored in the storage area, and the other points are the same (see FIG. 2).
Therefore, different points will be mainly described, and description of similar parts will be omitted or simplified, but similar functions and effects will occur for similar parts.

放電装置23は、単電池15(組電池11)の定電流放電が可能な定電流回路を有するものであり、単電池15の10Cに相当する、例えば、100A程度の比較的大きな放電電流I2による放電に用いる。   The discharge device 23 has a constant current circuit capable of constant current discharge of the single battery 15 (the assembled battery 11), and corresponds to 10C of the single battery 15, for example, by a relatively large discharge current I2 of about 100A. Used for discharging.

ところで、10C以上の放電電流I2で、出力特性が低下した単電池15を放電させると、急激に単電池15の正極活物質の結晶変態(相変態)が発生し、正極活物質上の被膜に亀裂を生じたり、電流の集中により被膜に穿孔が生じたりして、正極活物質を露出させることができると考えられる。
なお、正極活物質はリチウム含有率に応じて、その酸化電位は変動し、そのリチウム含有率が大きいほど、酸化電位は低くなる。また、上述の通り正極活物質が含みうる最大量のリチウムを含ませた正極活物質が示す酸化電位が第1酸化電位Vs1である。そこで、単電池15の電圧Vbが、その第1酸化電位Vs1よりもさらに低電位である60%値V60まで、放電電流I2で単電池15を放電させることで、確実に結晶変態を発生させ、この単電池15の出力特性を回復させることができる。
By the way, when the unit cell 15 whose output characteristics are reduced is discharged with a discharge current I2 of 10 C or more, a crystal transformation (phase transformation) of the positive electrode active material of the unit cell 15 suddenly occurs, and the coating on the positive electrode active material is formed. It is considered that the positive electrode active material can be exposed by generating cracks or perforation in the film due to current concentration.
Note that the oxidation potential of the positive electrode active material varies depending on the lithium content. The higher the lithium content, the lower the oxidation potential. Further, as described above, the oxidation potential of the positive electrode active material containing the maximum amount of lithium that can be included in the positive electrode active material is the first oxidation potential Vs1. Therefore, by causing the cell 15 to discharge with the discharge current I2 until the voltage Vb of the cell 15 reaches a 60% value V60 that is lower than the first oxidation potential Vs1, a crystal transformation is surely generated, The output characteristics of the unit cell 15 can be recovered.

次に、車両101に搭載したバッテリパック110における単電池15(組電池11)の出力回復手法について、図4、図8、図9、および図10に示すフローチャートを参照して説明する。
なお、本実施形態2における、メインルーチン(図4参照)は、出力回復ルーチン(ステップS8b)が、実施形態1と異なるのみで、他は同様である。
Next, a method for recovering the output of the single battery 15 (the assembled battery 11) in the battery pack 110 mounted on the vehicle 101 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 4, 8, 9, and 10.
In the second embodiment, the main routine (see FIG. 4) is the same as the first embodiment except for the output recovery routine (step S8b).

そこで、本実施形態2における、ステップS8bの出力回復ルーチンについて、図8のフローチャートを参照して説明する。まず、ステップS31では、実行回数nを1とおく。ステップS32では、後述する回復前満充電ルーチンを実行する。その後、ステップS33に進み、後述する第2出力回復ルーチンを実行する。そして、ステップS34では、実行回数nに1を加える。   Therefore, the output recovery routine of step S8b in the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step S31, the number of executions n is set to 1. In step S32, a pre-recovery full charge routine described later is executed. Then, it progresses to step S33 and performs the 2nd output recovery routine mentioned later. In step S34, 1 is added to the number of executions n.

その後、ステップS35で実行回数nが2より大であるか比較する。ここで、NO、すなわち実行回数nが2以下である場合は、ステップS32に戻り、ステップS32〜S35を繰り返す。かくして、ステップS32の第2出力回復ルーチンを3回繰り返したら(実行回数n=3)、メインルーチン(図4参照)に戻り、ステップS9に進む。   Thereafter, in step S35, it is compared whether the number of executions n is greater than 2. If NO, that is, if the number of executions n is 2 or less, the process returns to step S32, and steps S32 to S35 are repeated. Thus, when the second output recovery routine of step S32 is repeated three times (execution number n = 3), the process returns to the main routine (see FIG. 4) and proceeds to step S9.

次いで、ステップS32の回復前満充電ルーチンについて、図9のフローチャートを参照して説明する。
まずステップS41で単電池15(組電池11)が満充電であるかどうかを判別する。ここで、NO、すなわち単電池15(組電池11)が満充電でない場合には、ステップS42に進み、定電流・定電圧充電を開始し、単電池15(組電池11)が満充電になったところで充電を終了し(ステップS44)、出力回復ルーチン(ステップS32)に戻る。一方、ステップS41でYES、すなわち単電池15(組電池11)が満充電である場合、そのまま出力回復ルーチン(ステップS32)に戻る。
Next, the full charge routine before recovery in step S32 will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, in step S41, it is determined whether or not the cell 15 (the assembled battery 11) is fully charged. If NO, that is, if the unit cell 15 (the assembled battery 11) is not fully charged, the process proceeds to step S42, where constant current / constant voltage charging is started, and the unit cell 15 (the assembled battery 11) is fully charged. At that time, the charging is terminated (step S44), and the process returns to the output recovery routine (step S32). On the other hand, if YES in step S41, that is, if the cell 15 (the assembled battery 11) is fully charged, the process directly returns to the output recovery routine (step S32).

次いで、ステップS33の第2出力回復ルーチンについて、図10のフローチャートを参照しつつ説明する。
まず、ステップS51において、放電装置23を用いて、単電池15(組電池11)を大きさ10Cの放電電流I2で放電させる。
すると、単電池15(組電池11)の電圧が下がるので単電池15の電圧Vb、第1酸化電位Vs1の60%値V60に到達したところで、放電を終了し、出力回復ルーチン(ステップS33)に戻る。
Next, the second output recovery routine of step S33 will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, in step S51, the discharge cell 23 is used to discharge the unit cell 15 (the assembled battery 11) with a discharge current I2 having a magnitude of 10C.
Then, since the voltage of the unit cell 15 (the assembled battery 11) decreases, when the voltage Vb of the unit cell 15 and the 60% value V60 of the first oxidation potential Vs1 are reached, the discharge is terminated and the output recovery routine (step S33) is performed. Return.

上述の第2出力回復ルーチンでは、10Cという比較的大さな放電電流I2で放電する。従って、単電池15(組電池11)の出力特性を回復させることができる。
さらに、放電に先立って、単電池15(組電池11)を満充電にすることで、単電池15の正極活物質のリチウムイオン含有率を大きく低下させ、正極活物質を確実に低リチウム側の結晶状態としておくことができる。このため、満充電後に10Cの電流で放電させ、正極活物質を高リチウム側の結晶状態にして、この正極活物質に確実に結晶変態を生じさせることで、確実に単電池15(組電池11)の出力特性を回復させることができると考えられる。
In the second output recovery routine described above, discharge is performed with a relatively large discharge current I2 of 10C. Therefore, the output characteristics of the unit cell 15 (the assembled battery 11) can be recovered.
Further, by fully charging the unit cell 15 (the assembled battery 11) prior to discharging, the lithium ion content of the positive electrode active material of the unit cell 15 is greatly reduced, and the positive electrode active material is reliably placed on the low lithium side. It can be in a crystalline state. For this reason, by discharging at a current of 10 C after full charge, the positive electrode active material is brought into a crystalline state on the high lithium side, and the positive electrode active material is surely caused to undergo crystal transformation, thereby reliably ensuring the unit cell 15 (the assembled battery 11). ) Output characteristics can be recovered.

次いで、単電池15をなすリチウムイオン二次電池に、上述の第2出力回復ルーチン(ステップS33)を複数回実行した場合の出力回復結果を、図11に示す。縦軸は、出力回復前のリチウムイオン二次電池の出力を100%とした場合の、電池出力の変化(%)、横軸は第2出力回復ルーチンの実行回数n(回)である。
第2出力回復ルーチンの実行回数n=1のとき(第2出力回復ルーチンを1回実行したとき)、電池出力は約108%に増大した。さらに、実行回数n=2以上のとき(複数回、第2出力回復ルーチンを実行したとき)、この電池出力は、実行回数nが増えるにつれてさらに増大している。
このことから、第2出力回復ルーチン(ステップS33)を繰り返すことで、第2出力回復ルーチンを1回のみ実行する場合よりも、確実に、かつ大きく単電池15、さらには組電池11の出力特性を回復させることができることがわかる。
Next, FIG. 11 shows an output recovery result when the above-described second output recovery routine (step S33) is executed a plurality of times on the lithium ion secondary battery constituting the single battery 15. The vertical axis represents the change (%) in battery output when the output of the lithium ion secondary battery before output recovery is 100%, and the horizontal axis represents the number of executions n (times) of the second output recovery routine.
When the number of executions of the second output recovery routine was n = 1 (when the second output recovery routine was executed once), the battery output increased to about 108%. Furthermore, when the number of executions n = 2 or more (when the second output recovery routine is executed a plurality of times), the battery output further increases as the number of executions n increases.
Therefore, by repeating the second output recovery routine (step S33), the output characteristics of the unit cell 15 and further the assembled battery 11 are surely and larger than when the second output recovery routine is executed only once. Can be recovered.

但し、実行回数nが大きくなるほど、電池出力の変化(増加分)が少なくなることが判る。この図11のグラフから、実行回数n=3程度行えば、これ以上実行回数nを大きくしても、単電池15の出力特性の回復があまり見込めないことから、実行回数n=3以内程度とすれば足りることが判る。そこで、本実施形態2では、前述したように、実行回数nを3回としている。
一方、本実施形態2では、出力低下した単電池15(組電池11)に対して、第2出力回復ルーチン(ステップS33)を3回繰り返して実行したが、1回のみ行っても良いこと、および2回以上の任意の回数行っても良いことは明らかである。
However, it can be seen that the change (increase) in battery output decreases as the number of executions n increases. From the graph of FIG. 11, if the number of executions n is about 3, even if the number of executions n is further increased, the recovery of the output characteristics of the unit cell 15 cannot be expected so much. You can see that it is enough. Therefore, in the second embodiment, the number of executions n is set to 3 as described above.
On the other hand, in the second embodiment, the second output recovery routine (step S33) is repeated three times for the single battery 15 (the assembled battery 11) whose output has decreased, but it may be performed only once. Obviously, any number of two or more times may be performed.

なお、本実施形態2における第2出力回復ルーチン(ステップS33)は第2出力回復手段に、出力回復ルーチン(ステップS8b)は反復第2出力回復手段に、回復前満充電ルーチン(ステップS32)は第2回復前満充電手段にそれぞれ相当する。   In the second embodiment, the second output recovery routine (step S33) is the second output recovery means, the output recovery routine (step S8b) is the repeated second output recovery means, and the pre-recovery full charge routine (step S32) is It corresponds to a full charging means before the second recovery.

(変形形態)
次に、実施形態2の変形形態について、図12および図13を参照して説明する。
なお、実施形態2では、放電電流I2の放電を終了させる条件が、第1酸化電位Vs1の60%値V60に達したか否か(ステップS52)であった。これに対し、本変形形態では、単電池15(組電池11)を満充電の状態から10Cの電流I2で放電させたとき、単電池15の電圧Vbが60%値V60になるまでの時間である、60%低下時間t60が経過したか否かである点でのみ異なる。
そこで、異なる点を中心として説明すると共に、同様の部分の説明は省略または簡略化するが、同様の部分については同様の作用効果を生じる。
(Deformation)
Next, a modification of the second embodiment will be described with reference to FIGS.
In the second embodiment, the condition for terminating the discharge of the discharge current I2 is whether or not the 60% value V60 of the first oxidation potential Vs1 has been reached (step S52). On the other hand, in this modification, when the single battery 15 (the assembled battery 11) is discharged from the fully charged state with the current I2 of 10 C, the time until the voltage Vb of the single battery 15 reaches the 60% value V60 is shown. The only difference is whether or not a certain 60% drop time t60 has elapsed.
Therefore, different points will be mainly described, and description of similar parts will be omitted or simplified, but similar functions and effects will occur for similar parts.

具体的には、本変形形態における、メインルーチン(図4参照)は実施形態2と同様である。また、ステップS8cの出力回復ルーチン(図12参照)では、第2出力回復ルーチン(ステップS33)に代えて、後述する第3出力回復ルーチン(ステップS63)を用いることを除き、実施形態2と同様である。   Specifically, the main routine (see FIG. 4) in this variation is the same as that in the second embodiment. Further, in the output recovery routine (see FIG. 12) in step S8c, the third output recovery routine (step S63), which will be described later, is used instead of the second output recovery routine (step S33). It is.

そこで、ステップS63の第3出力回復ルーチンについて、図13のフローチャートを参照しつつ説明する。まず、ステップS51において、放電装置23を用いて、単電池15(組電池11)を大きさ10Cの放電電流I2で放電させる。ステップS72では、放電時間tdが60%低下時間t60に達したか否かを判定し、60%低下時間t60の経過を待つ。60%低下時間t60経過したところで(ステップS72でYES)、放電を終了し、出力回復ルーチン(ステップS8c)に戻る。
この出力回復ルーチン(ステップS8c)では、実施形態2と同様(図8参照)、第3出力回復ルーチンを3回繰り返す。
Therefore, the third output recovery routine of step S63 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step S51, the discharge cell 23 is used to discharge the unit cell 15 (the assembled battery 11) with a discharge current I2 having a magnitude of 10C. In step S72, it is determined whether or not the discharge time td has reached the 60% decrease time t60, and the passage of the 60% decrease time t60 is awaited. When the 60% drop time t60 has elapsed (YES in step S72), the discharge is terminated and the process returns to the output recovery routine (step S8c).
In this output recovery routine (step S8c), the third output recovery routine is repeated three times as in the second embodiment (see FIG. 8).

かくして、第3出力回復ルーチンを1回のみ実行する場合よりも、確実に、かつ大きく単電池15(組電池11)の出力特性を回復させることができる。また、本変形形態では、放電を終了させるタイミング(ステップS53)を放電時間tdで制御するので、実施形態2よりも制御が簡単にできる。   Thus, the output characteristics of the single battery 15 (the assembled battery 11) can be reliably and largely recovered as compared with the case where the third output recovery routine is executed only once. Moreover, in this modification, since the timing (step S53) which complete | finishes discharge is controlled by the discharge time td, control can be simplified rather than Embodiment 2. FIG.

なお、本変形形態における第3出力回復ルーチン(ステップS63)は第3出力回復手段に、出力回復ルーチン(ステップS8c)は反復第3出力回復手段に、回復前満充電ルーチン(ステップS32)は第3回復前満充電手段にそれぞれ相当する。   In this modification, the third output recovery routine (step S63) is the third output recovery means, the output recovery routine (step S8c) is the repeated third output recovery means, and the pre-recovery full charge routine (step S32) is the second. 3 corresponds to full charge means before recovery.

(実施形態3)
次に、本実施形態3について、図14を参照しつつ説明する。
実施形態3にかかる、リチウムイオン二次電池システム(バッテリパック)210を公知の手法で搭載した車両201は、バッテリパック210を備える点以外は、実施形態1と同様のハイブリッド電気自動車である(図1参照)。
(Embodiment 3)
Next, the third embodiment will be described with reference to FIG.
A vehicle 201 on which a lithium ion secondary battery system (battery pack) 210 according to a third embodiment is mounted by a known technique is a hybrid electric vehicle similar to the first embodiment except that the battery pack 210 is provided (see FIG. 1).

また上述のバッテリパック210の構成は、前述の実施形態1と比べて、別仕様の放電装置33を備えている点、およびROM17内に、単電池15の0.2Cに相当する電流値I1、10Cに相当する電流値I2、再増大時電圧Vc、および第1酸化電位Vs1の60%値V60等が記憶エリアに記憶されている点で異なり、それ以外は同様である(図2参照)。
そこで、異なる点を中心として説明すると共に、同様の部分の説明は省略または簡略化するが、同様の部分については同様の作用効果を生じる。
Further, the configuration of the battery pack 210 described above includes a discharge device 33 having a different specification as compared with the first embodiment described above, and a current value I1 corresponding to 0.2 C of the unit cell 15 in the ROM 17. The difference is that the current value I2 corresponding to 10 C, the re-increase voltage Vc, the 60% value V60 of the first oxidation potential Vs1, and the like are stored in the storage area, and the others are the same (see FIG. 2).
Therefore, different points will be mainly described, and description of similar parts will be omitted or simplified, but similar functions and effects will occur for similar parts.

放電装置33は、単電池15(組電池11)の定電流放電が可能な定電流回路を有するものであり、単電池15の0.2Cに相当する比較的小さな放電電流I1による放電、および、10Cに相当する比較的大きな放電電流I2による放電に、切り替えて用いることが可能である。   The discharge device 33 has a constant current circuit capable of constant current discharge of the unit cell 15 (the assembled battery 11), and discharge by a relatively small discharge current I1 corresponding to 0.2 C of the unit cell 15, and It can be switched to a discharge with a relatively large discharge current I2 corresponding to 10C.

次に、車両201に搭載したバッテリパック210における単電池15(組電池11)の出力回復手法について、図4、図6、図9、図10、および図14に示すフローチャートを参照して説明する。なお、本実施形態3は、メインルーチン(図4参照)の出力回復ルーチン(ステップS8d)が、実施形態1等と異なるのみで、他は同様である。   Next, an output recovery method of the unit cell 15 (the assembled battery 11) in the battery pack 210 mounted on the vehicle 201 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 4, 6, 9, 10, and 14. FIG. . The third embodiment is the same as the first embodiment except that the output recovery routine (step S8d) of the main routine (see FIG. 4) is different from the first embodiment.

そこで、ステップS8dの出力回復ルーチンについて、図14のフローチャートを参照して説明する。まず、ステップS81では、実行回数m,nをそれぞれ1とおく。ステップS82では、実施形態2において説明したのと同様の回復前満充電ルーチンを実行する(図9参照)。その後、ステップS83では、実施形態2において説明したのと同様の第2出力回復ルーチンを実行する(図10参照)。そして、ステップS84で、実行回数nに1を加える。
さらにステップS85に進み、実施形態1において説明したのと同様の第1出力回復ルーチンを実行し(図6参照)、その後、ステップS86で、実行回数mに1を加える。
The output recovery routine in step S8d will be described with reference to the flowchart in FIG. First, in step S81, the number of executions m and n is set to 1, respectively. In step S82, a pre-recovery full charge routine similar to that described in the second embodiment is executed (see FIG. 9). Thereafter, in step S83, a second output recovery routine similar to that described in the second embodiment is executed (see FIG. 10). In step S84, 1 is added to the execution count n.
In step S85, a first output recovery routine similar to that described in the first embodiment is executed (see FIG. 6). Thereafter, in step S86, 1 is added to the execution count m.

その後、ステップS87で実行回数nが2より大であるか比較する。ここで、NO、すなわち実行回数nが2以下である場合は、ステップS82に戻り、ステップS82〜S87を繰り返す。一方、YESの場合には、ステップS88に進み、実行回数mが4より大であるか比較する。ここで、NO、すなわち実行回数mが4以下である場合は、ステップS85に戻り、ステップS85〜S88を繰り返す。かくして、ステップS83の第2出力回復ルーチンを3回(実行回数n=3)、およびステップS85の第1出力回復ルーチンを5回繰り返したら(実行回数m=5)、メインルーチン(図4参照)に戻り、ステップS9に進む。   Thereafter, in step S87, it is compared whether the number of executions n is greater than 2. If NO, that is, if the number of executions n is 2 or less, the process returns to step S82, and steps S82 to S87 are repeated. On the other hand, in the case of YES, the process proceeds to step S88 to compare whether the number of executions m is greater than 4. If NO, that is, if the number of executions m is 4 or less, the process returns to step S85, and steps S85 to S88 are repeated. Thus, when the second output recovery routine in step S83 is repeated three times (execution count n = 3) and the first output recovery routine in step S85 is repeated five times (execution count m = 5), the main routine (see FIG. 4). Returning to step S9, the process proceeds to step S9.

上述の出力回復ルーチンS8dでは、単電池15(組電池11)は、第1出力回復ルーチンによる放電、および、第2出力回復ルーチンによる放電をそれぞれ1回以上施すことができる。これにより、同一の単電池15(組電池11)について、二種類の手法を施すことができるから、単電池15(組電池11)の出力特性をより確実に回復させることができる。
一方、本実施形態3では、出力低下した単電池15(組電池11)に対して、第1出力回復ルーチン(ステップS12)を5回、および第2出力回復ルーチン(ステップS12)を3回繰り返して実行したが、1回ずつのみ行っても良いこと、および2回以上の任意の回数行っても良いことは明らかである。
In the output recovery routine S8d described above, the single battery 15 (the assembled battery 11) can perform discharge by the first output recovery routine and discharge by the second output recovery routine one or more times. Thereby, since two types of methods can be applied to the same unit cell 15 (assembled battery 11), the output characteristics of the unit cell 15 (assembled battery 11) can be more reliably recovered.
On the other hand, in the third embodiment, the first output recovery routine (step S12) is repeated 5 times and the second output recovery routine (step S12) is repeated 3 times for the unit cell 15 (the assembled battery 11) whose output has decreased. Obviously, it may be performed only once and may be performed any number of times equal to or more than twice.

なお、本実施形態3における出力回復ルーチン(ステップS8d)は、混合反復出力回復手段、反復第1出力回復手段、および反復第2出力回復手段に相当する。   Note that the output recovery routine (step S8d) in the third embodiment corresponds to a mixed repeated output recovery means, a repeated first output recovery means, and a repeated second output recovery means.

(実施形態4)
次に、本発明の実施形態4について、図15〜17を参照しつつ説明する。
まず図15は、本実施形態4にかかる、リチウムイオン二次電池システム(バッテリパック)310を公知の手法で搭載したノート型パーソナルコンピュータ(以下ノートPCという)301を示す図である。
本実施形態4のノートPC301は、リチウムイオン二次電池システムを含むバッテリパック310を、公知の手法で搭載したものであり、図15に示すように、バッテリパック310、本体320、およびAC電源アダプタ330を有する電池搭載機器である。バッテリパック310はノートPC301の本体320に収容されている。
(Embodiment 4)
Next, Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, FIG. 15 is a diagram showing a notebook personal computer (hereinafter referred to as a notebook PC) 301 on which a lithium ion secondary battery system (battery pack) 310 according to the fourth embodiment is mounted by a known method.
A notebook PC 301 according to the fourth embodiment includes a battery pack 310 including a lithium ion secondary battery system mounted by a known method. As shown in FIG. 15, the battery pack 310, the main body 320, and the AC power adapter 330 is a battery-equipped device. The battery pack 310 is accommodated in the main body 320 of the notebook PC 301.

次いで、図16に実施形態4にかかるリチウムイオン二次電池システムをなすバッテリパック310を示す。
バッテリパック310は、複数のリチウムイオン二次電池(単電池)315を直列に接続してなる組電池311、バッテリコントローラ312、放電装置43、充電装置14、およびスイッチ319を備える。
単電池315は、捲回形リチウムイオン二次電池である。また、バッテリコントローラ312は、実施形態1と同様に、CPU316、ROM317、およびRAM318を有する。
Next, FIG. 16 shows a battery pack 310 constituting a lithium ion secondary battery system according to the fourth embodiment.
The battery pack 310 includes an assembled battery 311 formed by connecting a plurality of lithium ion secondary batteries (unit cells) 315 in series, a battery controller 312, a discharging device 43, a charging device 14, and a switch 319.
The unit cell 315 is a wound lithium ion secondary battery. The battery controller 312 includes a CPU 316, a ROM 317, and a RAM 318, as in the first embodiment.

CPU316は、バッテリパック310の制御を司っており、ROM317には、各種記憶エリアが設けられ、後述の回復後積算充電回数、単電池315の0.2Cに相当する電流値I1、単電池315の10Cに相当する電流値I2、再増大時電圧Vc等のほか、正極活物質の第1酸化電位Vs1の60%値V60、あるいは60%低下時間t60が記憶エリアに記憶されている。
また放電装置43は、単電池315から定電流の放電が可能な定電流放電回路を有するものであり、単電池315の0.2Cに相当する比較的小さな放電電流I1による放電、および、10Cに相当する比較的大きな放電電流I2による放電に、切り替えて用いることが可能である。
充電装置14は、AC電源アダプタを通じて供給される電力を、単電池315(組電池311)に適宜の電流値で定電流・定電圧充電が可能なものである。
さらに、スイッチ319は、単電池315の出力回復を実施する際に、通常接続している本体320を組電池311(単電池315)と切り離すスイッチである。
また、AC電源アダプタ130は、それを介して、商用電源から、組電池311のほかバッテリコントローラ312にも電力を供給する役割を担う。
The CPU 316 manages the control of the battery pack 310, and the ROM 317 is provided with various storage areas. The number of post-recovery integrated charging, a current value I1 corresponding to 0.2C of the unit cell 315, the unit cell 315, and the like. In addition to the current value I2 corresponding to 10C of the current, the re-increase voltage Vc, and the like, the 60% value V60 of the first oxidation potential Vs1 of the positive electrode active material or the 60% decrease time t60 is stored in the storage area.
Further, the discharge device 43 has a constant current discharge circuit capable of discharging a constant current from the unit cell 315, and discharges by a relatively small discharge current I1 corresponding to 0.2C of the unit cell 315, and 10C. It is possible to switch to a discharge with a corresponding relatively large discharge current I2.
The charging device 14 can charge the electric power supplied through the AC power adapter to the unit cell 315 (the assembled battery 311) at a constant current / constant voltage with an appropriate current value.
Furthermore, the switch 319 is a switch that disconnects the normally connected main body 320 from the assembled battery 311 (unit cell 315) when the output of the unit cell 315 is recovered.
Further, the AC power adapter 130 plays a role of supplying power from the commercial power source to the battery controller 312 as well as the assembled battery 311 via the AC power adapter 130.

次に、ノートPC301に搭載したバッテリパック310を用いて単電池315(組電池311)の出力回復させる手法について、図17に示したフローチャートを参照にしつつ説明する。
まず、ノートPC301を電源をオンにすると、それに伴いバッテリコントローラ312が起動し、ステップS91において初期設定を行う。
次に、ステップS92に進み、ROM317内にある、前回の回復処理以降の組電池311の充電回数を積算した回復後積算充電回数が、100回を越えているか否かを判別する。ここで、NO、すなわち回復後積算充電回数が100回を越えていない場合、ステップS95に進む。一方、YES、すなわち回復後積算充電回数が100回を越えていた場合には、ステップS93に進み、回復フラグを0から1にする。その後、ステップS94で、回復後積算充電回数を0回にしてROM317内に記憶し、ステップS95に進む。
Next, a method for recovering the output of the unit cell 315 (the assembled battery 311) using the battery pack 310 mounted on the notebook PC 301 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, when the notebook PC 301 is turned on, the battery controller 312 is activated accordingly, and initial setting is performed in step S91.
Next, the process proceeds to step S92, and it is determined whether or not the number of post-recovery accumulated charges obtained by integrating the number of charges of the assembled battery 311 in the ROM 317 after the previous recovery process exceeds 100. If NO, that is, if the cumulative number of post-recovery charging does not exceed 100, the process proceeds to step S95. On the other hand, if YES, that is, if the cumulative number of post-recovery charges exceeds 100, the process proceeds to step S93, and the recovery flag is changed from 0 to 1. Thereafter, in step S94, the post-recovery integrated charge count is set to 0 and stored in the ROM 317, and the process proceeds to step S95.

次に、ステップS95において、AC電源アダプタ330を通じた電力供給がされているか否かを判断する。これは、本実施形態4では単電池315(組電池311)の出力回復にあたり充電を行うため、ノートPC301の外部から電力を供給させる必要があるためである。ここで、YES、つまり電力が供給されている場合、ステップS98に進む。一方、NO、つまり電力が供給されていない場合には、ステップS96で、ノートPC301の画面上にAC電源アダプタの接続を促すコメントを表示させる。   Next, in step S95, it is determined whether power is supplied through the AC power adapter 330. This is because in the fourth embodiment, power is required to be supplied from the outside of the notebook PC 301 in order to perform charging when recovering the output of the single battery 315 (the assembled battery 311). If YES, that is, if power is supplied, the process proceeds to step S98. On the other hand, if NO, that is, if no power is supplied, a comment prompting connection of the AC power adapter is displayed on the screen of the notebook PC 301 in step S96.

その後、ステップS97で、再度AC電源アダプタ330を通じて電力供給があるか否かを判断し、YES、つまり電力が供給されている場合、ステップS98に進む。一方、NO、つまり電力が供給されない場合には、ステップS96に戻る。   Thereafter, in step S97, it is determined again whether power is supplied through the AC power adapter 330. If YES, that is, if power is supplied, the process proceeds to step S98. On the other hand, if NO, that is, if no power is supplied, the process returns to step S96.

ステップS98で、回復フラグが1であるか否かを判定する。ここで、YES、すなわち回復フラグが1である場合は、ステップS99に進み、スイッチ319をオフとし、本体320を組電池311(単電池315)から切り離す。
次いで、ステップS100に進み、出力回復ルーチンを実行する。その後、ステップS101でスイッチ319をオンとして、本体320を組電池311(単電池315)と接続し、終了する。
In step S98, it is determined whether or not the recovery flag is 1. If YES, that is, if the recovery flag is 1, the process proceeds to step S99, the switch 319 is turned off, and the main body 320 is disconnected from the assembled battery 311 (unit cell 315).
Next, the process proceeds to step S100, and an output recovery routine is executed. Thereafter, in step S101, the switch 319 is turned on, the main body 320 is connected to the assembled battery 311 (unit cell 315), and the process ends.

ステップS100の出力回復ルーチンは、実施形態1〜3および変形形態において、説明した出力回復ルーチン(ステップS8a,S8b,S8c,S8d)のいずれかと同様とすることが可能である。従って、ノートPC301に搭載の単電池315(組電池311)を、確実に出力回復することが可能である。   The output recovery routine in step S100 can be the same as any of the output recovery routines (steps S8a, S8b, S8c, S8d) described in the first to third embodiments and the modified embodiments. Therefore, it is possible to reliably recover the output of the cell 315 (the assembled battery 311) mounted on the notebook PC 301.

以上において、本発明を実施形態1〜4、および変形形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、上述の実施形態等では、捲回形の発電要素を持つリチウムイオン二次電池に適用した例を示した。しかし、複数の正電極板および負電極板を積層した、積層形のリチウムイオン二次電池においても適用できる。
さらに、充電装置に電力を供給するものとして、補機電源(およびエンジン)やAC電源アダプタを介した商用電源を適用したが、複数のリチウムイオン二次電池を半数に分けて、一方の半数の電池について出力回復させる際に、他方の半数の電池を用いて充電を行うなど、必要な電力を供給するようにしても良い。
また、前述の実施形態等では、充電装置を用いて、電池(組電池)を満充電としたが、必ずしも満充電とする必要はなく、適切な充電状態まで充電するようにしても良い。
In the above, the present invention has been described with reference to the first to fourth embodiments and modified embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and the like, and may be appropriately changed without departing from the gist thereof. Needless to say, this is applicable.
For example, in the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a lithium ion secondary battery having a wound-type power generation element has been shown. However, the present invention can also be applied to a stacked lithium ion secondary battery in which a plurality of positive electrode plates and negative electrode plates are stacked.
Furthermore, as a power supply to the charging device, a commercial power supply through an auxiliary power supply (and engine) or an AC power adapter was applied, but a plurality of lithium-ion secondary batteries were divided into half and one half When the output of the battery is recovered, necessary power may be supplied, such as charging using the other half of the batteries.
In the above-described embodiment, etc., the battery (assembled battery) is fully charged using the charging device. However, it is not always necessary to fully charge, and the battery may be charged to an appropriate state of charge.

実施形態1〜3および変形形態にかかるリチウムイオン二次電池システムを搭載する車両を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the vehicle carrying the lithium ion secondary battery system concerning Embodiments 1-3 and a modification. 実施形態1〜3および変形形態にかかるバッテリパックの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the battery pack concerning Embodiments 1-3 and a modification. リチウムイオン二次電池を小さな放電電流で放電させたときの電池の電圧の経時変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time-dependent change of the voltage of a battery when a lithium ion secondary battery is discharged with a small discharge current. 実施形態1〜3および変形形態にかかるバッテリコントローラのメインルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the main routine of the battery controller concerning Embodiments 1-3 and a modification. 実施形態1,3および4にかかる出力回復ルーチンを示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an output recovery routine according to the first, third, and fourth embodiments. 実施形態1,3および4にかかる第1出力回復ルーチンを示すフローチャートである。7 is a flowchart illustrating a first output recovery routine according to the first, third, and fourth embodiments. 実施形態1,3および4にかかり、リチウムイオン二次電池について、第1出力回復ルーチンの実行回数と出力変化との関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the number of executions of the first output recovery routine and the change in output for the lithium ion secondary battery according to the first, third, and fourth embodiments. 実施形態2〜4および変形形態にかかる出力回復ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows Embodiment 2-4 and the output recovery routine concerning a modification. 実施形態2〜4および変形形態にかかる回復前満充電ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows Embodiment 2-4 and the full charge pre-recovery routine concerning a modification. 実施形態2〜4および変形形態にかかる第2出力回復ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 2nd output recovery routine concerning Embodiment 2-4 and a modification. 実施形態2〜4および変形形態にかかり、リチウムイオン二次電池について、第2出力回復ルーチンの実行回数と出力変化との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the frequency | count of execution of a 2nd output recovery routine, and an output change about a lithium ion secondary battery concerning Embodiment 2-4. 変形形態および実施形態4にかかる出力回復ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the output recovery routine concerning a modification and Embodiment 4. 変形形態および実施形態4にかかる第3出力回復ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 3rd output recovery routine concerning a modification and Embodiment 4. 実施形態3,4にかかる複数回の第1出力回復ルーチンおよび第2出力回復ルーチンを含む手段を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing means including a plurality of first output recovery routines and second output recovery routines according to third and fourth embodiments. 実施形態4にかかるリチウムイオン二次電池システムを搭載するノートPCを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the notebook PC carrying the lithium ion secondary battery system concerning Embodiment 4. FIG. 実施形態4にかかるバッテリパックの構成を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a battery pack according to a fourth embodiment. 実施形態4にかかるバッテリコントローラのメインルーチンを示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a main routine of a battery controller according to a fourth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1,101,201 車両
10,110,210,310 バッテリパック(リチウムイオン二次電池システム)
12,312 バッテリコントローラ(制御手段)
13,23,33,43 放電装置(放電手段)
14 充電装置(充電手段、満充電手段)
15,315 単電池(リチウムイオン二次電池)
301 ノート型パーソナルコンピュータ(電池搭載機器)
I1 第1放電電流(放電電流)
I2 第2放電電流(放電電流)
Vb 電圧
Vc 再増大時電圧
Vs1 第1酸化電位
t60 60%低下時間
S8a 出力回復ルーチン(反復第1出力回復手段)
S8b 出力回復ルーチン(反復第2出力回復手段)
S8c 出力回復ルーチン(反復第3出力回復手段)
S8d 出力回復ルーチン(混合反復出力回復手段)
S12,S85 第1出力回復ルーチン(第1出力回復手段)
S32,S82 回復前満充電ルーチン(第2回復前満充電手段、第3回復前満充電手段)
S33,S83 第2出力ルーチン(第2出力回復手段)
S63 第3出力ルーチン(第3出力回復手段)
1, 101, 201 Vehicle 10, 110, 210, 310 Battery pack (lithium ion secondary battery system)
12,312 Battery controller (control means)
13, 23, 33, 43 Discharge device (discharge means)
14 Charging device (charging means, full charging means)
15,315 single battery (lithium ion secondary battery)
301 Notebook type personal computer (equipment with battery)
I1 First discharge current (discharge current)
I2 Second discharge current (discharge current)
Vb Voltage Vc Re-increase voltage Vs1 First oxidation potential t60 60% decrease time S8a Output recovery routine (repetitive first output recovery means)
S8b Output recovery routine (repetitive second output recovery means)
S8c Output recovery routine (repeated third output recovery means)
S8d Output recovery routine (mixed repeated output recovery means)
S12, S85 First output recovery routine (first output recovery means)
S32, S82 Full charge routine before recovery (second full charge means before recovery, third full charge means before recovery)
S33, S83 Second output routine (second output recovery means)
S63 Third output routine (third output recovery means)

Claims (12)

電極部材を有するリチウムイオン二次電池と、
上記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する制御手段と、を備える
リチウムイオン二次電池システムであって、
上記リチウムイオン二次電池を放電させる放電手段、を備え、
上記制御手段は、
上記リチウムイオン二次電池の出力特性を回復させる第1出力回復手段であって、
上記リチウムイオン二次電池が出力特性の低下した特性低下電池であるとした場合において、上記特性低下電池を0.2Cの放電電流で放電させ、上記特性低下電池の電圧のうち、単位時間当たりの電圧低下率が一旦低下した後に再び増大し始めた時点の電圧を、再増大時電圧としたとき、
上記リチウムイオン二次電池の電圧が上記再増大時電圧になるまで、上記放電手段により、所定の放電電流で上記リチウムイオン二次電池を放電させる
第1出力回復手段を含む
リチウムイオン二次電池システム。
A lithium ion secondary battery having an electrode member;
A control means for controlling charging and discharging of the lithium ion secondary battery, and a lithium ion secondary battery system comprising:
A discharging means for discharging the lithium ion secondary battery,
The control means includes
First output recovery means for recovering the output characteristics of the lithium ion secondary battery,
In the case where the lithium ion secondary battery is a characteristic deterioration battery having a reduced output characteristic, the characteristic deterioration battery is discharged with a discharge current of 0.2 C, and the voltage of the characteristic deterioration battery per unit time is discharged. When the voltage at the time when the voltage drop rate starts to increase again after dropping, the voltage at the time of re-increase is used.
Lithium ion secondary battery system including first output recovery means for discharging the lithium ion secondary battery with a predetermined discharge current by the discharge means until the voltage of the lithium ion secondary battery reaches the re-increase voltage .
請求項1に記載のリチウムイオン二次電池システムであって、
前記リチウムイオン二次電池を充電する充電手段、を備え、
前記制御手段は、
前記第1出力回復手段による放電と、上記充電手段による充電と、を交互に繰り返す
反復第1出力回復手段を含む
リチウムイオン二次電池システム。
The lithium ion secondary battery system according to claim 1,
Charging means for charging the lithium ion secondary battery,
The control means includes
A lithium ion secondary battery system including a repeated first output recovery means that alternately repeats discharging by the first output recovery means and charging by the charging means.
請求項1または請求項2に記載のリチウムイオン二次電池システムであって、
前記所定の放電電流を、前記リチウムイオン二次電池の0.2C以下の電流としてなる
リチウムイオン二次電池システム。
The lithium ion secondary battery system according to claim 1 or 2,
A lithium ion secondary battery system in which the predetermined discharge current is a current of 0.2 C or less of the lithium ion secondary battery.
リチウムイオン二次電池と、
上記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する制御手段と、を備える
リチウムイオン二次電池システムであって、
上記リチウムイオン二次電池を放電させる放電手段、を備え、
上記制御手段は、
上記リチウムイオン二次電池の出力特性を回復させる第2出力回復手段であって、
上記リチウムイオン二次電池に用いている正極活物質が示す酸化電位のうち、上記正極活物質が含みうる最大量のリチウムを含ませた正極活物質が示す酸化電位を第1酸化電位としたとき、
上記リチウムイオン二次電池の電圧が、上記第1酸化電位の60%の大きさである60%値になるまで、上記放電手段により、10C以上の所定の放電電流で上記リチウムイオン二次電池を放電させる
第2出力回復手段を含む
リチウムイオン二次電池システム。
A lithium ion secondary battery;
A control means for controlling charging and discharging of the lithium ion secondary battery, and a lithium ion secondary battery system comprising:
A discharging means for discharging the lithium ion secondary battery,
The control means includes
A second output recovery means for recovering the output characteristics of the lithium ion secondary battery,
Of the oxidation potentials of the positive electrode active material used in the lithium ion secondary battery, the oxidation potential of the positive electrode active material containing the maximum amount of lithium that the positive electrode active material can contain is defined as the first oxidation potential. ,
Until the voltage of the lithium ion secondary battery reaches a value of 60%, which is 60% of the first oxidation potential, the discharge means causes the lithium ion secondary battery to be discharged at a predetermined discharge current of 10 C or more. A lithium ion secondary battery system including second output recovery means for discharging.
請求項4に記載のリチウムイオン二次電池システムであって、
前記リチウムイオン二次電池を満充電まで充電する満充電手段、を備え、
前記制御手段は、
前記第2出力回復手段に先立ち、上記リチウムイオン二次電池を上記満充電手段により満充電とする
第2回復前満充電手段を含む
リチウムイオン二次電池システム。
The lithium ion secondary battery system according to claim 4,
A full charge means for charging the lithium ion secondary battery to a full charge,
The control means includes
Prior to the second output recovery means, a lithium ion secondary battery system including full charge means before second recovery that fully charges the lithium ion secondary battery by the full charge means.
請求項4または請求項5に記載のリチウムイオン二次電池システムであって、
前記リチウムイオン二次電池を充電する充電手段、を備え、
前記制御手段は、
前記第2出力回復手段による放電と、上記充電手段による充電と、を交互に繰り返す
反復第2出力回復手段を含む
リチウムイオン二次電池システム。
The lithium ion secondary battery system according to claim 4 or 5,
Charging means for charging the lithium ion secondary battery,
The control means includes
A lithium ion secondary battery system including repetitive second output recovery means that alternately repeats discharging by the second output recovery means and charging by the charging means.
リチウムイオン二次電池と、
上記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する制御手段と、を備える
リチウムイオン二次電池システムであって、
上記リチウムイオン二次電池を放電させる放電手段、を備え、
上記制御手段は、
上記リチウムイオン二次電池の出力特性を回復させる第3出力回復手段であって、
上記リチウムイオン二次電池に用いている正極活物質が示す酸化電位のうち、この正極活物質が含みうる最大量のリチウムを含ませた正極活物質が示す酸化電位を第1酸化電位とし、
所定の放電開始時充電状態にある上記リチウムイオン二次電池を、10C以上の第1放電電流で放電させた場合に、放電開始から、上記リチウムイオン二次電池の電圧が、上記第1酸化電位の60%の大きさである60%値になるまでの時間を、60%低下時間としたとき、
上記所定の放電開始時充電状態にある上記リチウムイオン二次電池を、上記60%低下時間以上、上記放電手段により、上記10C以上の上記第1放電電流で上記リチウムイオン二次電池を放電させる
第3出力回復手段を含む
リチウムイオン二次電池システム。
A lithium ion secondary battery;
A control means for controlling charging and discharging of the lithium ion secondary battery, and a lithium ion secondary battery system comprising:
A discharging means for discharging the lithium ion secondary battery,
The control means includes
Third output recovery means for recovering the output characteristics of the lithium ion secondary battery,
Of the oxidation potentials exhibited by the positive electrode active material used in the lithium ion secondary battery, the oxidation potential exhibited by the positive electrode active material containing the maximum amount of lithium that can be included in the positive electrode active material is defined as the first oxidation potential.
When the lithium ion secondary battery in the charge state at the start of discharge is discharged with a first discharge current of 10 C or more, the voltage of the lithium ion secondary battery from the start of discharge is changed to the first oxidation potential. When the time to reach the 60% value, which is 60% of the time, is defined as the 60% reduction time,
The lithium ion secondary battery in the charged state at the start of the predetermined discharge is discharged by the discharging means with the first discharge current of 10 C or more by the discharging means for the 60% reduction time or longer. A lithium ion secondary battery system including three output recovery means.
請求項7に記載のリチウムイオン二次電池システムであって、
前記リチウムイオン二次電池を満充電まで充電する満充電手段、を備え、
前記制御手段は、
前記第3出力回復手段に先立ち、上記リチウムイオン二次電池を上記満充電手段により満充電とする
第3回復前満充電手段を含む
リチウムイオン二次電池システム。
The lithium ion secondary battery system according to claim 7,
A full charge means for charging the lithium ion secondary battery to a full charge,
The control means includes
Prior to the third output recovery means, a lithium ion secondary battery system including a third pre-recovery full charge means for fully charging the lithium ion secondary battery by the full charge means.
請求項7または請求項8に記載のリチウムイオン二次電池システムであって、
前記リチウムイオン二次電池を充電する充電手段、を備え、
前記制御手段は、
前記第3出力回復手段による放電と、上記充電手段による充電とを、交互に繰り返す
反復第3出力回復手段を含む
リチウムイオン二次電池システム。
The lithium ion secondary battery system according to claim 7 or claim 8,
Charging means for charging the lithium ion secondary battery,
The control means includes
A lithium ion secondary battery system including repeated third output recovery means that alternately repeats discharging by the third output recovery means and charging by the charging means.
請求項4〜9に記載のリチウムイオン二次電池システムであって、
上記リチウムイオン二次電池を充電する充電手段、を備え、
前記制御手段は、
上記リチウムイオン二次電池の出力特性を回復させる第1出力回復手段であって、
上記リチウムイオン二次電池が出力特性の低下した特性低下電池であるとした場合において、上記特性低下電池を0.2Cの放電電流で放電させ、上記特性低下電池の電圧のうち、単位時間当たりの電圧低下率が一旦低下した後に再び増大し始めた時点の電圧を、再増大時電圧としたとき、
上記リチウムイオン二次電池の電圧が上記再増大時電圧になるまで、上記放電手段により、所定の放電電流で上記リチウムイオン二次電池を放電させる
第1出力回復手段を有し、
放電と上記充電手段による充電とを、交互に繰り返して、上記放電を複数回行う、混合反復出力回復手段であって、
上記複数回の放電には、上記第1出力回復手段による放電、および、上記第2出力回復手段または上記第3出力回復手段のいずれかによる放電を、それぞれ1回以上含む
混合反復出力回復手段を有する
リチウムイオン二次電池システム。
The lithium ion secondary battery system according to claim 4,
Charging means for charging the lithium ion secondary battery,
The control means includes
First output recovery means for recovering the output characteristics of the lithium ion secondary battery,
In the case where the lithium ion secondary battery is a characteristic deterioration battery having a reduced output characteristic, the characteristic deterioration battery is discharged with a discharge current of 0.2 C, and the voltage of the characteristic deterioration battery per unit time is discharged. When the voltage at the time when the voltage drop rate starts to increase again after dropping, the voltage at the time of re-increase is used.
First discharge recovery means for discharging the lithium ion secondary battery with a predetermined discharge current by the discharging means until the voltage of the lithium ion secondary battery reaches the re-increase voltage,
It is a mixed repeated output recovery means for performing the discharge a plurality of times by alternately repeating discharging and charging by the charging means,
The plurality of discharges include mixed repeated output recovery means each including at least one of the discharge by the first output recovery means and the discharge by either the second output recovery means or the third output recovery means. A lithium ion secondary battery system.
請求項1〜10のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池システムを用いた車両。 A vehicle using the lithium ion secondary battery system according to any one of claims 1 to 10. 請求項1〜10のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池システムを用いた電池搭載機器。 The battery mounting apparatus using the lithium ion secondary battery system as described in any one of Claims 1-10.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011159545A (en) * 2010-02-02 2011-08-18 Toyota Motor Corp Charge/discharge control device of lithium ion secondary battery
JP2012195161A (en) * 2011-03-16 2012-10-11 Toyota Motor Corp Battery system, vehicle, and capacity recovery method of lithium ion secondary battery
JP2014110131A (en) * 2012-11-30 2014-06-12 Sony Corp Control device, control method, control system, and electric vehicle
EP3499633A1 (en) * 2017-12-14 2019-06-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery system and capacity recovery method for lithium ion secondary battery

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11297362A (en) * 1998-04-13 1999-10-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery and its manufacturing method and method for detection battery state
JP2005019385A (en) * 2003-05-30 2005-01-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Charging method of nonaqueous electrolyte secondary battery, and charger

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11297362A (en) * 1998-04-13 1999-10-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery and its manufacturing method and method for detection battery state
JP2005019385A (en) * 2003-05-30 2005-01-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Charging method of nonaqueous electrolyte secondary battery, and charger

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011159545A (en) * 2010-02-02 2011-08-18 Toyota Motor Corp Charge/discharge control device of lithium ion secondary battery
JP2012195161A (en) * 2011-03-16 2012-10-11 Toyota Motor Corp Battery system, vehicle, and capacity recovery method of lithium ion secondary battery
JP2014110131A (en) * 2012-11-30 2014-06-12 Sony Corp Control device, control method, control system, and electric vehicle
EP3499633A1 (en) * 2017-12-14 2019-06-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery system and capacity recovery method for lithium ion secondary battery

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