JP5521298B2 - リチウム二次電池の充電制御方法、充電制御装置および車両 - Google Patents
リチウム二次電池の充電制御方法、充電制御装置および車両 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5521298B2 JP5521298B2 JP2008243135A JP2008243135A JP5521298B2 JP 5521298 B2 JP5521298 B2 JP 5521298B2 JP 2008243135 A JP2008243135 A JP 2008243135A JP 2008243135 A JP2008243135 A JP 2008243135A JP 5521298 B2 JP5521298 B2 JP 5521298B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- lithium secondary
- secondary battery
- charging
- threshold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
図1はリチウム二次電池の充電制御装置の概略構成を示す図、図2はCC−CV充放電サイクルの電圧を示す図である。
次に、リチウム二次電池の充電制御装置および充電制御方法の第2実施形態を説明する。第2実施形態では、第1実施形態のステップS8、9に代えて、新たな工程を有する。したがって、第1実施形態とは異なる工程を中心に説明する。
第3実施形態では、第1実施形態または第2実施形態に加えて、新たな工程を有する。したがって、新たに加えられる工程を中心に説明する。また、第3実施形態では、検出器21は、電池10の温度を検出する温度検出器の役割も果たす。
第4実施形態は、第1〜第3実施形態のリチウム二次電池の充電制御装置を搭載した車両である。
次に、第1実施形態の充電制御処理を適用した実施例1について説明する。
ニッケル系活物質85重量%、導電助剤としてアセチレンブラック10重量%、結着剤としてPVdF5重量%を混合して、正極活物質を構成した。正極活物質を、アルミニウム箔からなる正極集電体の両面に塗布して、正極を形成した。また、ハードカーボンを90重量%、結着剤としてPVdFを10重量%混合して、負極活物質を構成した。負極活物質を、銅箔からなる負極集電体の両面に塗布して、負極を形成した。形成した正極および負極を、セパレータを介して交互に積層し、2枚のラミネートシートで挟み、その内部に、LiPF6がリチウム塩として溶解された電解液を流し込んで、集電体の一部を引き出しつつ密閉した。上記の手順で、同じ電池を3個用意して、それぞれ比較例1、比較例2、実施例1とした。
各電池について、次の方法で1C放電容量および安定したCV電流値を測定した。
測定結果は、図8および図9に示すようになった。
比較例1の測定結果は、図8および図9において、白抜きの丸印として示される。
比較例2の測定結果は、図8および図9において、バツ印として示される。
実施例1の測定結果は、図8および図9において、白抜きのひし形印として示される。
以上から、比較例1のように、満充電電圧の目標値が4.3Vと高いままであると、1C放電容量の低下率が大きく、総放電容量が小さくなってしまうことがわかる。一方、比較例2のように、満充電電圧の目標値が4.2Vと最初から低いと、1C放電容量の低下率が小さい。しかし、もともとの1C放電容量が小さいので、総放電容量も小さいことがわかる。
次に、第1実施形態および第2実施形態の充電制御処理を適用した第2実施例について説明する。
ニッケル系活物質85重量%、導電助剤としてアセチレンブラック10重量%、結着剤としてPVdF5重量%を混合して、正極活物質を構成した。正極活物質を、アルミニウム箔からなる正極集電体の両面に塗布して、正極を形成した。また、ハードカーボンを90重量%、結着剤としてPVdFを10重量%混合して、負極活物質を構成した。負極活物質を、銅箔からなる負極集電体の両面に塗布して、負極を形成した。形成した正極および負極を、セパレータを介して交互に積層し、2枚のラミネートシートで挟み、その内部に、LiPF6がリチウム塩として溶解された電解液を流し込んで、密閉した。上記の手順で、同じ電池を3個用意して、それぞれ実施例2、実施例3、実施例4とした。
各電池について、次の方法で1C放電容量および安定したCV電流値を測定した。
測定結果は、図10〜図13に示すようになった。
実施例2の測定結果は、図10および図11において、黒塗りのひし形印として示される。
実施例3の測定結果は、図10および図11において、米印として示される。
実施例4の測定結果は、図10および図11において、黒塗りの丸印として示される。
以上のように、第1実施形態の充電制御方法に従った実施例4よりも、第2実施形態の充電制御方法に従った実施例2、3の方が高い総放電量が得られることがわかる。これは、第2実施形態の充電制御方法では、CV電流値が閾値α以上になっても、増加幅Δiが高い場合には、異常劣化として満充電電圧の目標値を引き下げないからである。満充電電圧の目標値が引き下げられない分、1C放電量が大きくなり、総放電量も大きくなった。
本発明のリチウム二次電池における、各部の材料は、公知の材料を用いればよく、特に限定されるものではない。参考までに、以下、リチウムイオン二次電池の材料について簡単に記述する。
集電体には、たとえば、金属や導電性高分子が採用されうる。具体的には、たとえば、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、チタン、銅などの金属材料が挙げられる。これらのほか、ニッケルとアルミニウムとのクラッド材、銅とアルミニウムとのクラッド材、あるいはこれらの金属の組み合わせのめっき材などが好ましく用いられうる。また、金属表面にアルミニウムが被覆されてなる箔であってもよい。なかでも、電子伝導性、電池作動電位という観点からは、アルミニウム、銅が好ましい。
正極活物質層および負極活物質層は活物質を含み、必要に応じてその他の添加剤をさらに含む。
電解質層を構成する電解質としては、液体電解質またはポリマー電解質が用いられうる。
20 充電制御装置、
21 検出器、
22 記憶部、
23 制御部、
30 車両。
Claims (11)
- 充放電によるリチウム二次電池の自然劣化に起因して上昇するパラメータの値を検出する検出工程と、
前記パラメータの値が、閾値よりも高くなったか否かを判定する判定工程と、
前記パラメータの値が前記閾値よりも高くなった場合、前記リチウム二次電池を充電する際の満充電電圧の目標値を低く設定する設定工程と、
を含み、
前記パラメータの値は、前記リチウム二次電池を充電するための定電流−定電圧充電サイクルのうちの定電圧充電時において、一定に安定した電流値であるリチウム二次電池の充電制御方法。 - 前記目標値は、複数段階用意されており、前記安定した電流値が前記閾値を超える度に、前記設定工程において、より低い目標値が設定される請求項1に記載のリチウム二次電池の充電制御方法。
- 前記設定工程では、
前記安定した電流値の値が前記閾値よりも高くなった場合、今回の定電流−定電圧充電サイクルの前記安定した電流値と、前回の定電流−定電圧充電サイクルの前記安定した電流値との差分が所定値以上か否かを判定し、
前記差分が前記所定値未満の場合、前記リチウム二次電池を充電する際の満充電電圧の目標値を低く設定し、
前記差分が前記所定値以上の場合、前記目標値を低く設定する代わりに、前記閾値をより高く設定する請求項1または請求項2に記載のリチウム二次電池の充電制御方法。 - 前記リチウム二次電池近傍の温度を検出する温度検出工程と、
検出した温度が所定温度以上の場合、前記閾値をより高く設定する第2閾値設定工程と、
をさらに含む請求項1〜3のいずれか一項に記載のリチウム二次電池の充電制御方法。 - 前記定電流−定電圧充電サイクルの回数を計測して、計測回数に応じて前記閾値をより低く設定する第3設定工程をさらに含む請求項1〜4のいずれか一項に記載のリチウム二次電池の充電制御方法。
- 充放電によるリチウム二次電池の自然劣化に起因して上昇するパラメータの値を検出する検出器と、
前記パラメータの値が、閾値よりも高くなったか否かを判定する判定部と、
前記パラメータの値が前記閾値よりも高くなった場合、前記リチウム二次電池を充電する際の満充電電圧の目標値を低く設定する設定部と、
を有し、
前記パラメータの値は、前記リチウム二次電池を充電するための定電流−定電圧充電サイクルのうちの定電圧充電時において、一定に安定した電流値であるリチウム二次電池の充電制御装置。 - 前記目標値を複数段階記憶する記憶部をさらに有し、
前記設定部は、前記安定した電流値が前記閾値を超える度に、より低い目標値を前記記憶部から読み出して、新たな目標値として設定する請求項6に記載のリチウム二次電池の充電制御装置。 - 前記設定部は、
前記安定した電流値の値が前記閾値よりも高くなった場合、今回の定電流−定電圧充電サイクルの前記安定した電流値と、前回の定電流−定電圧充電サイクルの前記安定した電流値との差分が所定値以上か否かを判定し、
前記差分が前記所定値未満の場合、前記リチウム二次電池を充電する際の満充電電圧の目標値を低く設定し、
前記差分が前記所定値以上の場合、前記目標値を低く設定する代わりに、前記閾値をより高く設定する請求項6または請求項7に記載のリチウム二次電池の充電制御装置。 - 前記リチウム二次電池近傍の温度を検出する温度検出器をさらに有し、
前記設定部は、前記温度検出部によって検出した温度が所定温度以上の場合、前記閾値をより高く設定する請求項6〜8のいずれか一項に記載のリチウム二次電池の充電制御装置。 - 前記制御部は、前記定電流−定電圧充電サイクルの回数を計測して、計測回数に応じて前記閾値をより低く設定する請求項6〜9のいずれか一項に記載のリチウム二次電池の充電制御装置。
- 請求項6〜10のいずれか一項に記載のリチウム二次電池の充電制御装置を搭載した車両。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008243135A JP5521298B2 (ja) | 2008-09-22 | 2008-09-22 | リチウム二次電池の充電制御方法、充電制御装置および車両 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008243135A JP5521298B2 (ja) | 2008-09-22 | 2008-09-22 | リチウム二次電池の充電制御方法、充電制御装置および車両 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010073657A JP2010073657A (ja) | 2010-04-02 |
JP5521298B2 true JP5521298B2 (ja) | 2014-06-11 |
Family
ID=42205231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008243135A Expired - Fee Related JP5521298B2 (ja) | 2008-09-22 | 2008-09-22 | リチウム二次電池の充電制御方法、充電制御装置および車両 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5521298B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI397240B (zh) * | 2010-05-03 | 2013-05-21 | Ememory Technology Inc | 智慧型電池裝置、對智慧型電池裝置的電池組充電的方法及智慧型電池裝置中產生近似於電池平均充滿時間的方法 |
JP5874551B2 (ja) * | 2012-07-03 | 2016-03-02 | 日本電気株式会社 | 充電制御装置、電気機器、充電制御方法およびプログラム |
JP7251415B2 (ja) * | 2019-09-04 | 2023-04-04 | 株式会社豊田自動織機 | 充電制御装置 |
CN112557920A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-26 | 天津力神电池股份有限公司 | 一种快速评测高电压锂离子电池体系稳定性的方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3460567B2 (ja) * | 1998-01-19 | 2003-10-27 | 松下電器産業株式会社 | 二次電池の劣化検出方法及び劣化検出機能を具備した充電器 |
JP2008005644A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池の充電方法 |
-
2008
- 2008-09-22 JP JP2008243135A patent/JP5521298B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010073657A (ja) | 2010-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5010051B2 (ja) | リチウム二次電池における正極活物質の充放電方法、ならびに、リチウム二次電池を備えた充放電システム、電池パック、電池モジュール、電子機器および車両 | |
JP5287872B2 (ja) | 二次電池システム | |
KR101568110B1 (ko) | 2차 전지의 충전 제어 방법 및 충전 제어 장치 | |
WO2011007805A1 (ja) | リチウムイオン二次電池監視システム及びリチウムイオン二次電池監視方法 | |
KR101777526B1 (ko) | 2차 전지의 제어 장치 및 제어 방법 | |
JP5191502B2 (ja) | リチウムイオン二次電池システムおよびリチウムイオン二次電池 | |
JP6047871B2 (ja) | 組電池、それを用いた蓄電装置 | |
EP3518381B1 (en) | Method for charging secondary battery | |
JP4970056B2 (ja) | 非水電解液及びこれを用いたリチウム二次電池 | |
JP5699970B2 (ja) | リチウムイオン二次電池システム及び析出判定方法 | |
JP2009129644A (ja) | リチウムイオン二次電池、組電池、ハイブリッド自動車、組電池システム、及び充放電制御方法 | |
CN105811021A (zh) | 制造非水电解质二次电池的方法和非水电解质二次电池 | |
KR20120030159A (ko) | 리튬이온 이차전지의 충전방법 및 충전시스템 | |
JP5401884B2 (ja) | リチウム二次電池の充電制御方法、充電制御装置および車両 | |
JP2010086681A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
RU2526849C1 (ru) | Устройство управления аккумуляторной батареей | |
JP6051038B2 (ja) | リチウムイオン二次電池の正極集電体用箔とその製造方法、及び、リチウムイオン二次電池 | |
JP5521298B2 (ja) | リチウム二次電池の充電制御方法、充電制御装置および車両 | |
JP2012216285A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP6090750B2 (ja) | 蓄電装置 | |
KR101803528B1 (ko) | 전기 화학 소자 | |
JP2014022317A (ja) | 非水系二次電池の充電方法 | |
US20150056521A1 (en) | Lithium ion battery electrolytes and electrochemical cells | |
JP2008084766A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP5365118B2 (ja) | リチウム二次電池の充電制御方法、充電制御装置および車両 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110829 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130522 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130528 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130725 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140311 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140324 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |