JPH07130400A - 非水電解質電池の充電方法および充電装置 - Google Patents
非水電解質電池の充電方法および充電装置Info
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- JPH07130400A JPH07130400A JP5274595A JP27459593A JPH07130400A JP H07130400 A JPH07130400 A JP H07130400A JP 5274595 A JP5274595 A JP 5274595A JP 27459593 A JP27459593 A JP 27459593A JP H07130400 A JPH07130400 A JP H07130400A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】リチウム１次電池を安全に充電する。
【構成】電池の残量がその電池の容量Ｃの５〜９５％の
範囲内にあるときのみ、２μＣ〜５ｍＣの時間率電流に
て充電する。
範囲内にあるときのみ、２μＣ〜５ｍＣの時間率電流に
て充電する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非水電解質電池、その
なかでも電解合成二酸化マンガン／リチウム電池の充電
方法、およびその充電方法に適した充電装置に関するも
のである。
なかでも電解合成二酸化マンガン／リチウム電池の充電
方法、およびその充電方法に適した充電装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】一次電池の充電は一般には禁止されてい
る。その理由は、例えば、アルカリ電池では液漏れした
り、破裂したりすることがあり、また、リチウム電池で
は破裂や発火に至る事故が発生したりして極めて危険だ
からである。これは正極活物質である電解二酸化マンガ
ンの酸化還元の可逆性が低いことにも起因しているが、
特にリチウム（またはその合金）が充電されると、デン
ドライトという突起物が形成され、それが極めて危険で
あるからである。
る。その理由は、例えば、アルカリ電池では液漏れした
り、破裂したりすることがあり、また、リチウム電池で
は破裂や発火に至る事故が発生したりして極めて危険だ
からである。これは正極活物質である電解二酸化マンガ
ンの酸化還元の可逆性が低いことにも起因しているが、
特にリチウム（またはその合金）が充電されると、デン
ドライトという突起物が形成され、それが極めて危険で
あるからである。
【０００３】一次電池の銀電池では、特開昭５２−９４
０４９号公報において一定値以下の微少電力の充放電で
は実用上差し支えないと開示している。また、これまで
に、空気／亜鉛電池と太陽電池による充電の組合わせ
（特開昭５３−７８０３２号公報）、リチウム二次電池
では、活性炭／リチウム合金二次電池と太陽電池との組
合わせ（特開昭６１−９１８８３号公報）、充電可能な
リチウム電池と太陽電池の組合わせ（特開昭６１−２９
４７６９号公報）、リチウム電池（実施例ではＭｏＳ2
／Ｌｉ−Ａｌ合金）と太陽電池の組合せをカメラに応用
（特開昭６３−９１６４１号公報）する例が開示されて
いる。
０４９号公報において一定値以下の微少電力の充放電で
は実用上差し支えないと開示している。また、これまで
に、空気／亜鉛電池と太陽電池による充電の組合わせ
（特開昭５３−７８０３２号公報）、リチウム二次電池
では、活性炭／リチウム合金二次電池と太陽電池との組
合わせ（特開昭６１−９１８８３号公報）、充電可能な
リチウム電池と太陽電池の組合わせ（特開昭６１−２９
４７６９号公報）、リチウム電池（実施例ではＭｏＳ2
／Ｌｉ−Ａｌ合金）と太陽電池の組合せをカメラに応用
（特開昭６３−９１６４１号公報）する例が開示されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】例えばカメラ等携帯性
が要求されかつストロボ等大電力を必要とする装置には
いわゆるリチウム電池が好適であるとされている。ま
た、電池交換を不要とするために近年太陽電池が広く使
用されてきている。上述した特開昭６３−９１６４１号
公報にはこれらリチウム電池と太陽電池とを組合せてカ
メラに応用する例が記載されているが、太陽電池はカメ
ラに装着できる種類の寸法では発生する電力が極めて微
弱であり、一方リチウム電池として充電可能なリチウム
２次電池を使用すると、リチウム２次電池は洩れ電流が
大きく、太陽電池で発生する程度の電力では充電するこ
とができないという問題がある。
が要求されかつストロボ等大電力を必要とする装置には
いわゆるリチウム電池が好適であるとされている。ま
た、電池交換を不要とするために近年太陽電池が広く使
用されてきている。上述した特開昭６３−９１６４１号
公報にはこれらリチウム電池と太陽電池とを組合せてカ
メラに応用する例が記載されているが、太陽電池はカメ
ラに装着できる種類の寸法では発生する電力が極めて微
弱であり、一方リチウム電池として充電可能なリチウム
２次電池を使用すると、リチウム２次電池は洩れ電流が
大きく、太陽電池で発生する程度の電力では充電するこ
とができないという問題がある。
【０００５】一方、リチウム１次電池は洩れ電流は極め
て小さいが、リチウム１次電池を充電すると上述したよ
うにデンドライトが形成され、そのリチウム１次電池が
燃え出す等極めて危険であり、リチウム１次電池は従来
充電は不可能とされている。本発明は、上記事情に鑑
み、いわゆるリチウム１次電池等の非水電解質電池を安
全に充電することのできる充電方法、およびその充電方
法の実施に適した充電装置を提供することを目的とす
る。
て小さいが、リチウム１次電池を充電すると上述したよ
うにデンドライトが形成され、そのリチウム１次電池が
燃え出す等極めて危険であり、リチウム１次電池は従来
充電は不可能とされている。本発明は、上記事情に鑑
み、いわゆるリチウム１次電池等の非水電解質電池を安
全に充電することのできる充電方法、およびその充電方
法の実施に適した充電装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の非水電解質電池の充電方法は、正極活物質と、軽金
属の負極活物質と、非水電解質とを有する非水電解質電
池の充電方法であって、正極活物質の残量がその正極活
物質の容量Ｃの５〜９５％の範囲内にあるときにのみ、
２μＣ〜５ｍＣの時間率電流にて充電することを特徴と
するものである。
明の非水電解質電池の充電方法は、正極活物質と、軽金
属の負極活物質と、非水電解質とを有する非水電解質電
池の充電方法であって、正極活物質の残量がその正極活
物質の容量Ｃの５〜９５％の範囲内にあるときにのみ、
２μＣ〜５ｍＣの時間率電流にて充電することを特徴と
するものである。
【０００７】ここで、上記充電方法は、正極活物質が二
酸化マンガンであり、負極活物質がリチウムまたはリチ
ウム合金である、いわゆるリチウム１次電池を充電する
場合に好適である。また、上記充電方法の実施に好適な
本発明の非水電解質電池の充電装置は、 （１）正極活物質と、軽金属の負極活物質と、非水電解
質とを有する非水電解質電池 （２）光エネルギーを電気エネルギーに変換する光起電
力素子 （３）光起電力素子で得られた電力を、非水電解質電池
に、その非水電解質電池の正極活物質の容量をＣとした
ときに２μＣ〜５ｍＣの時間率電流にて充電する充電手
段 （４）非水電解質電池の正極活物質の残量をモニタする
残量モニタ手段 （５）残量モニタ手段によりモニタされた残量が正極活
物質の容量Ｃの５〜９５％の範囲内にあるか否かに応じ
て、充電手段による非水電解質電池の充電を、それぞれ
許容あるいは禁止する充電許否手段 を備えたことを特徴とするものである。
酸化マンガンであり、負極活物質がリチウムまたはリチ
ウム合金である、いわゆるリチウム１次電池を充電する
場合に好適である。また、上記充電方法の実施に好適な
本発明の非水電解質電池の充電装置は、 （１）正極活物質と、軽金属の負極活物質と、非水電解
質とを有する非水電解質電池 （２）光エネルギーを電気エネルギーに変換する光起電
力素子 （３）光起電力素子で得られた電力を、非水電解質電池
に、その非水電解質電池の正極活物質の容量をＣとした
ときに２μＣ〜５ｍＣの時間率電流にて充電する充電手
段 （４）非水電解質電池の正極活物質の残量をモニタする
残量モニタ手段 （５）残量モニタ手段によりモニタされた残量が正極活
物質の容量Ｃの５〜９５％の範囲内にあるか否かに応じ
て、充電手段による非水電解質電池の充電を、それぞれ
許容あるいは禁止する充電許否手段 を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】ここで上記充電手段は、光起電力素子で発
生した電力を蓄積する電力蓄積手段と、その電力蓄積手
段に蓄積された電力をモニタする電力モニタ手段と、電
力蓄積手段に蓄積された電力が所定の電力に達する毎
に、電力蓄積手段に蓄積された電力を、非水電解質電池
に、２μＣ〜５ｍＣの時間率電流にて移送する電力移送
手段とを備えたものであってもよい。
生した電力を蓄積する電力蓄積手段と、その電力蓄積手
段に蓄積された電力をモニタする電力モニタ手段と、電
力蓄積手段に蓄積された電力が所定の電力に達する毎
に、電力蓄積手段に蓄積された電力を、非水電解質電池
に、２μＣ〜５ｍＣの時間率電流にて移送する電力移送
手段とを備えたものであってもよい。
【０００９】またこの場合に、上記モニタ手段は、上記
電力移送手段により電力蓄積手段から非水電解質電池に
電力が移送された回数を求めることによりその非水電解
質電池への充電量を測定する充電量測定手段と、非水電
解質電池から負荷に向かって放電された回数を、その負
荷における１つもしくは複数の各電力消費モード毎に求
めることによりその非水電解質電池からの放電量を測定
する放電量測定手段とを備えることが好ましい。
電力移送手段により電力蓄積手段から非水電解質電池に
電力が移送された回数を求めることによりその非水電解
質電池への充電量を測定する充電量測定手段と、非水電
解質電池から負荷に向かって放電された回数を、その負
荷における１つもしくは複数の各電力消費モード毎に求
めることによりその非水電解質電池からの放電量を測定
する放電量測定手段とを備えることが好ましい。
【００１０】
【作用】軽金属の負極活物質からなる非水電解質電池の
充電方法として、正極活物質の持っている容量をＣとす
ると、本発明では、少くともその容量Ｃの５％以上を放
電させてから充電し、また充電は多くともその容量Ｃの
９５％以下に留め、しかも、充電速度は２μＣ〜５ｍＣ
の時間率にて実施することによりデンドライトの発生を
抑制することができる。
充電方法として、正極活物質の持っている容量をＣとす
ると、本発明では、少くともその容量Ｃの５％以上を放
電させてから充電し、また充電は多くともその容量Ｃの
９５％以下に留め、しかも、充電速度は２μＣ〜５ｍＣ
の時間率にて実施することによりデンドライトの発生を
抑制することができる。
【００１１】上記非水電解質電池の正極活物質の残量が
０％近傍に達すると充電がほとんど不能となり、その正
極活物質の残量が１００％近傍にある場合電解質が分解
される恐れがあり、したがって本発明ではその残量が５
％〜９５％の範囲内にあることを要件とした。とくにそ
の容量Ｃの１０〜９０％における充電が好ましい。ここ
で、正極活物質の容量にだけ着目するのは、一般に軽金
属を負極活物質とする非水電解質電池では、負極活物質
の容量は正極活物質のそれより充分大きいからである。
０％近傍に達すると充電がほとんど不能となり、その正
極活物質の残量が１００％近傍にある場合電解質が分解
される恐れがあり、したがって本発明ではその残量が５
％〜９５％の範囲内にあることを要件とした。とくにそ
の容量Ｃの１０〜９０％における充電が好ましい。ここ
で、正極活物質の容量にだけ着目するのは、一般に軽金
属を負極活物質とする非水電解質電池では、負極活物質
の容量は正極活物質のそれより充分大きいからである。
【００１２】また、充電速度が大きいとデンドライトが
発生する危険性が増すが、本発明者による実験結果によ
ると１０ｍＣの時間率充電ではデンドライトの発生はほ
とんど認められず、２０ｍＣの時間率充電ではデンドラ
イトが多少発生したものがあった。そこで本発明では、
安全を見込んでデンドライトの発生がほとんど認められ
なかった１０ｍＣの半分である５ｍＣの時間率充電を上
限とした。またデンドライトの発生という観点からは下
限は特に定める必要はないが、実質的に充電が行われな
いような低い充電速度では充電という目的を達しないた
め、本発明では５μＣを下限とした。上記と同様な理由
から、充電速度はとくに１０μＣ〜１ｍＣの時間率が好
ましく、さらに２０μＣ〜０．５ｍＣの時間率が最も好
ましい。
発生する危険性が増すが、本発明者による実験結果によ
ると１０ｍＣの時間率充電ではデンドライトの発生はほ
とんど認められず、２０ｍＣの時間率充電ではデンドラ
イトが多少発生したものがあった。そこで本発明では、
安全を見込んでデンドライトの発生がほとんど認められ
なかった１０ｍＣの半分である５ｍＣの時間率充電を上
限とした。またデンドライトの発生という観点からは下
限は特に定める必要はないが、実質的に充電が行われな
いような低い充電速度では充電という目的を達しないた
め、本発明では５μＣを下限とした。上記と同様な理由
から、充電速度はとくに１０μＣ〜１ｍＣの時間率が好
ましく、さらに２０μＣ〜０．５ｍＣの時間率が最も好
ましい。
【００１３】正極活物質として、二酸化マンガンが好ま
しいが、とくに電解により合成された二酸化マンガンや
化学的に合成された二酸化マンガンが好ましい。電解二
酸化マンガンは硫酸マンガン、炭酸マンガン、硝酸マン
ガン、燐酸マンガン、酢酸マンガン、弗化マンガン、塩
化マンガン、臭化マンガン、沃化マンガンの酸性水溶液
を電解酸化することにより二酸化マンガンを合成する。
その中でも、硫酸マンガン、或は塩化マンガンを用いる
ことが好ましい。得られた二酸化マンガンを３００〜６
００℃、１〜４８時間加熱することが好ましい。化学二
酸化マンガンは中性硫酸マンガンの沸騰溶液に過マンガ
ン酸アルカリ溶液を添加して得られる。
しいが、とくに電解により合成された二酸化マンガンや
化学的に合成された二酸化マンガンが好ましい。電解二
酸化マンガンは硫酸マンガン、炭酸マンガン、硝酸マン
ガン、燐酸マンガン、酢酸マンガン、弗化マンガン、塩
化マンガン、臭化マンガン、沃化マンガンの酸性水溶液
を電解酸化することにより二酸化マンガンを合成する。
その中でも、硫酸マンガン、或は塩化マンガンを用いる
ことが好ましい。得られた二酸化マンガンを３００〜６
００℃、１〜４８時間加熱することが好ましい。化学二
酸化マンガンは中性硫酸マンガンの沸騰溶液に過マンガ
ン酸アルカリ溶液を添加して得られる。
【００１４】本発明で用いる正極活物質の平均粒子サイ
ズは特に限定されないが、０．０３〜５０μｍが好まし
い。ＢＥＴ法により求めた粒子の表面積は１〜１００ｍ
2 ／ｇが好ましい。所定の粒子サイズや表面積にするに
は、公知の粉砕機や分級機を使用することができる。例
えば、乳鉢、ボールミル、振動ボールミル、衛星ボール
ミル、旋回気流型ジェットミル、篩などを挙げることが
できる。
ズは特に限定されないが、０．０３〜５０μｍが好まし
い。ＢＥＴ法により求めた粒子の表面積は１〜１００ｍ
2 ／ｇが好ましい。所定の粒子サイズや表面積にするに
は、公知の粉砕機や分級機を使用することができる。例
えば、乳鉢、ボールミル、振動ボールミル、衛星ボール
ミル、旋回気流型ジェットミル、篩などを挙げることが
できる。
【００１５】本発明の負極活物質として使用できる材料
としては、リチウム金属、リチウム合金（リチウムと合
金をつくる金属ならなんでもよいが、とくにＡｌ，Ｍ
ｎ，Ｓｎ，Ｍｇ，Ｃｄ，Ｉｎが好ましい。なかでもＡｌ
を含む合金を用いることが好ましい。リチウムとの比率
は０〜６０重量％が好ましい）を挙げることができる。
電極合剤には、導電剤や結着剤やフィラーなどを添加す
ることができる。
としては、リチウム金属、リチウム合金（リチウムと合
金をつくる金属ならなんでもよいが、とくにＡｌ，Ｍ
ｎ，Ｓｎ，Ｍｇ，Ｃｄ，Ｉｎが好ましい。なかでもＡｌ
を含む合金を用いることが好ましい。リチウムとの比率
は０〜６０重量％が好ましい）を挙げることができる。
電極合剤には、導電剤や結着剤やフィラーなどを添加す
ることができる。
【００１６】導電剤は、構成された電池において、化学
変化を起こさない電子伝導性材料であれば何でもよい。
通常、天然黒鉛（鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛、土状黒鉛な
ど）、人工黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラッ
ク、ケッチェンブラック、炭素繊維や金属（銅、ニッケ
ル、アルミニウム、銀（特開昭６３−１４８５５４号公
報）など）粉、金属繊維などの導電性材料を１種または
これらの混合物として含ませることができる。黒鉛とア
セレンブラックの併用が特に好ましい。
変化を起こさない電子伝導性材料であれば何でもよい。
通常、天然黒鉛（鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛、土状黒鉛な
ど）、人工黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラッ
ク、ケッチェンブラック、炭素繊維や金属（銅、ニッケ
ル、アルミニウム、銀（特開昭６３−１４８５５４号公
報）など）粉、金属繊維などの導電性材料を１種または
これらの混合物として含ませることができる。黒鉛とア
セレンブラックの併用が特に好ましい。
【００１７】その添加量は、特に限定されないが、１〜
５０重量％が好ましく、特に２〜３０重量％が好まし
い。結着剤としては、多糖類、熱可塑性樹脂及びゴム弾
性を有するポリマーを一種またはこれらの混合物を用い
ることができる。好ましい例としては、でんぷん、ポリ
ビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ヒド
ロキシプロピルセルロース、再生セルロース、ジアセチ
ルセルロース、ポリビニルクロリド、ポリビニルビロリ
ドン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ弗化ビニリデ
ン、ポリエチレン、ポリブロピレン、エチレン−プロビ
レン−ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）、スルホン化Ｅ
ＰＤＭ、スチレンブタジエンゴム、ポリブタジエン、フ
ッ素ゴム、ポリアクリル酸およびポリエチレンオキシド
を挙げることができる。その結着剤の添加量は、特に限
定されないが、１〜５０重量％が好ましく、特に２〜３
０重量％が好ましい。
５０重量％が好ましく、特に２〜３０重量％が好まし
い。結着剤としては、多糖類、熱可塑性樹脂及びゴム弾
性を有するポリマーを一種またはこれらの混合物を用い
ることができる。好ましい例としては、でんぷん、ポリ
ビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ヒド
ロキシプロピルセルロース、再生セルロース、ジアセチ
ルセルロース、ポリビニルクロリド、ポリビニルビロリ
ドン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ弗化ビニリデ
ン、ポリエチレン、ポリブロピレン、エチレン−プロビ
レン−ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）、スルホン化Ｅ
ＰＤＭ、スチレンブタジエンゴム、ポリブタジエン、フ
ッ素ゴム、ポリアクリル酸およびポリエチレンオキシド
を挙げることができる。その結着剤の添加量は、特に限
定されないが、１〜５０重量％が好ましく、特に２〜３
０重量％が好ましい。
【００１８】フィラーは、構成された電池において、化
学変化を起こさない繊維状材料であれば何でも用いるこ
とができる。通常、ポリプロビレン、ポリエチレンなど
のオレフィン系ポリマー、ガラス、炭素などの繊維が用
いられる。フィラーの添加量は特に限定されないが、０
〜３０重量％が好ましい。非水電解質は、一般に、溶媒
と、その溶媒に溶解するリチウム塩（アニオンとリチウ
ムカチオン）とから構成されている。溶媒としては、プ
ロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレ
ンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカー
ボネート、γ−ブチロラクトン、ギ酸メチル、酢酸メチ
ル、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、
２−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシ
ド、１，３−ジオキソラン、ホルムアミド、ジメチルホ
ルムアミド、ジオキソラン、アセトニトリル、ニトロメ
タン、エチルモノグライム、リン酸トリエステル、トリ
メトキシメタン、ジオキソラン誘導体、スルホラン、３
−メチル−２−オキサゾリジノン、プロピレンカーボネ
ート誘導体、テトラヒドロフラン誘導体、エチルエーテ
ル、１，３−プロパンサルトンなどの非フロトン性有機
溶媒を挙げることができ、これらの一種または二種以上
を混合して使用する。これらの溶媒に溶解するリチウム
塩のカチオンとしては、例えばＣｌＯ4 −、ＢＦ4 、Ｐ
Ｆ6 −、ＣＦ3 ＳＯ3 −、ＣＦ3 ＣＯ2 −ＡｓＦ6 −、
ＳｂＦ6 −、（ＣＦ3 ＳＯ2 ）２Ｎ−、低級脂肪族カル
ボン酸イオン（特開昭６０−４１７７３号公報）、Ａｌ
Ｃｌ4 −、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−（特開昭６０−２４７
２６５号公報）を挙げることができ、これらの一種また
は二種以上を使用することができる。なかでも、プロピ
レンカーボネートおよび／またあブチレンカーボネート
と、１，２−ジメトキシエタンおよび／あるいはジエチ
ルカーボネートとの混合液にＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、ＬｉＣ
ｌＯ4 、ＬｉＢＦ4 、および／あるいはＬｉＰＦ6 を含
む電解質が好ましい。
学変化を起こさない繊維状材料であれば何でも用いるこ
とができる。通常、ポリプロビレン、ポリエチレンなど
のオレフィン系ポリマー、ガラス、炭素などの繊維が用
いられる。フィラーの添加量は特に限定されないが、０
〜３０重量％が好ましい。非水電解質は、一般に、溶媒
と、その溶媒に溶解するリチウム塩（アニオンとリチウ
ムカチオン）とから構成されている。溶媒としては、プ
ロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレ
ンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカー
ボネート、γ−ブチロラクトン、ギ酸メチル、酢酸メチ
ル、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、
２−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシ
ド、１，３−ジオキソラン、ホルムアミド、ジメチルホ
ルムアミド、ジオキソラン、アセトニトリル、ニトロメ
タン、エチルモノグライム、リン酸トリエステル、トリ
メトキシメタン、ジオキソラン誘導体、スルホラン、３
−メチル−２−オキサゾリジノン、プロピレンカーボネ
ート誘導体、テトラヒドロフラン誘導体、エチルエーテ
ル、１，３−プロパンサルトンなどの非フロトン性有機
溶媒を挙げることができ、これらの一種または二種以上
を混合して使用する。これらの溶媒に溶解するリチウム
塩のカチオンとしては、例えばＣｌＯ4 −、ＢＦ4 、Ｐ
Ｆ6 −、ＣＦ3 ＳＯ3 −、ＣＦ3 ＣＯ2 −ＡｓＦ6 −、
ＳｂＦ6 −、（ＣＦ3 ＳＯ2 ）２Ｎ−、低級脂肪族カル
ボン酸イオン（特開昭６０−４１７７３号公報）、Ａｌ
Ｃｌ4 −、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−（特開昭６０−２４７
２６５号公報）を挙げることができ、これらの一種また
は二種以上を使用することができる。なかでも、プロピ
レンカーボネートおよび／またあブチレンカーボネート
と、１，２−ジメトキシエタンおよび／あるいはジエチ
ルカーボネートとの混合液にＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、ＬｉＣ
ｌＯ4 、ＬｉＢＦ4 、および／あるいはＬｉＰＦ6 を含
む電解質が好ましい。
【００１９】これら電解質を電池内に添加する量は、特
に限定されないが、正極活物質や負極活物質の量や電池
のサイズによって必要量用いることができる。溶媒の体
積比率は、特に限定されないが、プロピレンカーボネー
トおよび／またはブチレンカーボネート対１，２−ジメ
トキシエタンの混合液の場合、０．４／０．６〜０．６
／０．４が好ましい。
に限定されないが、正極活物質や負極活物質の量や電池
のサイズによって必要量用いることができる。溶媒の体
積比率は、特に限定されないが、プロピレンカーボネー
トおよび／またはブチレンカーボネート対１，２−ジメ
トキシエタンの混合液の場合、０．４／０．６〜０．６
／０．４が好ましい。
【００２０】支持電解質の濃度は、特に限定されない
が、電解液１リットル当たり０．２〜３モルが好まし
い。また、電解液の他に次のような固体電解質も用いる
ことができる。固体電解質としては、無機固体電解質と
有機固体電解質に分けられる。無機固体電解質には、Ｌ
ｉの窒化物、ハロゲン化物、酸素酸塩などがよく知られ
ている。なかでもＬｉ3 Ｎ、ＬｉＩ、Ｌｉ5 ＮＩ2 、Ｌ
ｉ3 Ｎ−ＬｉＩ−ＬｉＯＨ、ＬｉＳｉＯ4 、ＬｉＳｉＯ
4 −ＬｉＩ−ＬｉＯＨ（特開昭４９−８１８９９号公
報）、ｘＬｉ3 ＰＯ4 −（１−ｘ）Ｌｉ4 ＳｉＯ4 （特
開昭５９−６０８６６号公報）、Ｌｉ2 ＳｉＳ3 （特開
昭６０−５０１７３１号公報）、硫化リン化合物（特開
昭６２−８２６６５号公報）などが有効である。
が、電解液１リットル当たり０．２〜３モルが好まし
い。また、電解液の他に次のような固体電解質も用いる
ことができる。固体電解質としては、無機固体電解質と
有機固体電解質に分けられる。無機固体電解質には、Ｌ
ｉの窒化物、ハロゲン化物、酸素酸塩などがよく知られ
ている。なかでもＬｉ3 Ｎ、ＬｉＩ、Ｌｉ5 ＮＩ2 、Ｌ
ｉ3 Ｎ−ＬｉＩ−ＬｉＯＨ、ＬｉＳｉＯ4 、ＬｉＳｉＯ
4 −ＬｉＩ−ＬｉＯＨ（特開昭４９−８１８９９号公
報）、ｘＬｉ3 ＰＯ4 −（１−ｘ）Ｌｉ4 ＳｉＯ4 （特
開昭５９−６０８６６号公報）、Ｌｉ2 ＳｉＳ3 （特開
昭６０−５０１７３１号公報）、硫化リン化合物（特開
昭６２−８２６６５号公報）などが有効である。
【００２１】有機固体電解質では、ポリエチレンオキサ
イド誘導体か該誘導体を含むポリマー（特開昭６３−１
３５４４７号公報）、ポリプロピレンオキサイド誘導体
あるいは該誘導体を含むポリマー、イオン解離基を含む
ポリマー（特開昭６２−２５４３０２号公報、特開昭６
２−２５４３０３号公報、特開昭６３−１９３９５４号
公報）、イオン解離基を含むポリマーと上記非プロトン
性電解液の混合物（米国特許番号４，７９２，５０４，
米国特許番号４，８３０，９３９、特開昭６２−２２３
７５号公報、特開昭６２−２２３７６号公報、特開昭６
３−２２３７５号公報、特開昭６３−２２７７６号公
報、特開平１−９５１１７号公報）、リン酸エステルポ
リマー（特開昭６１−２５６５７３号公報）、非フロト
ン性極性溶媒を含有させた高分子マトリックス材料（米
国特許番号４，８２２，７０号、米国特許番号４，８３
０，９３９号、特開昭６３−２３９７７９号公報、特願
平２−３０３１８号公報、特願平２−７８５３１号公
報）が有効である。さらに、ポリアクリロニトリルを電
解液に添加する方法もある（特開昭６２−２７８７７４
号公報）。また無機と有機固体電解質を併用する方法
（特開昭６０−１７６８号公報）も知られている。
イド誘導体か該誘導体を含むポリマー（特開昭６３−１
３５４４７号公報）、ポリプロピレンオキサイド誘導体
あるいは該誘導体を含むポリマー、イオン解離基を含む
ポリマー（特開昭６２−２５４３０２号公報、特開昭６
２−２５４３０３号公報、特開昭６３−１９３９５４号
公報）、イオン解離基を含むポリマーと上記非プロトン
性電解液の混合物（米国特許番号４，７９２，５０４，
米国特許番号４，８３０，９３９、特開昭６２−２２３
７５号公報、特開昭６２−２２３７６号公報、特開昭６
３−２２３７５号公報、特開昭６３−２２７７６号公
報、特開平１−９５１１７号公報）、リン酸エステルポ
リマー（特開昭６１−２５６５７３号公報）、非フロト
ン性極性溶媒を含有させた高分子マトリックス材料（米
国特許番号４，８２２，７０号、米国特許番号４，８３
０，９３９号、特開昭６３−２３９７７９号公報、特願
平２−３０３１８号公報、特願平２−７８５３１号公
報）が有効である。さらに、ポリアクリロニトリルを電
解液に添加する方法もある（特開昭６２−２７８７７４
号公報）。また無機と有機固体電解質を併用する方法
（特開昭６０−１７６８号公報）も知られている。
【００２２】セパレーターとしては、大きなイオン透過
度を持ち、所定の機械的強度をもつ、絶縁性の薄膜が用
いられる。耐有機溶剤性と疎水性からポリプレピレンあ
るいはポリエチレンなどのオレフィン系ポリマーあるい
はガラス繊維などから作られたシートや不織布が用いら
れる。セパレーターの孔径は、一般に電池用として用い
られる範囲が用いられる。例えば、０．０１〜１０μｍ
が用いられる。セパレーターの厚みは、一般に電池用の
範囲で用いられる。例えば、５〜３００μｍが用いられ
る。
度を持ち、所定の機械的強度をもつ、絶縁性の薄膜が用
いられる。耐有機溶剤性と疎水性からポリプレピレンあ
るいはポリエチレンなどのオレフィン系ポリマーあるい
はガラス繊維などから作られたシートや不織布が用いら
れる。セパレーターの孔径は、一般に電池用として用い
られる範囲が用いられる。例えば、０．０１〜１０μｍ
が用いられる。セパレーターの厚みは、一般に電池用の
範囲で用いられる。例えば、５〜３００μｍが用いられ
る。
【００２３】電極活物質の集電体としては、構成された
電池において化学変化を起さない電子伝導体であれば何
でもよい。例えば、正極には、材料としてステンレス
鋼、ニッケル、アルミニウム、チタン、焼成炭素などの
他に、アルミニウムやステンレス鋼の表面にカーボン、
ニッケル、チタンあるいは銀を処理させたもの、負極に
は、材料としてステンレス鋼、ニッケル、銅、チタン、
アルミニウム、焼成炭素などの他に、銅やステンレス鋼
の表面にカーボン、ニッケル、チタンあるいは銀を処理
させたもの）などが用いられる。これらの材料の表面を
酸化することも用いられる。形状は、フォイルの他、フ
ィルム、シート、ネット、パンチされたもの、ラス体、
多孔質体、発泡体、繊維群の成形体などが用いられる。
特に正極ではチタン、ステンレス鋼のネット、パンチが
好ましい。厚みは、特に限定されないが、１〜５０μｍ
のものが用いられる。
電池において化学変化を起さない電子伝導体であれば何
でもよい。例えば、正極には、材料としてステンレス
鋼、ニッケル、アルミニウム、チタン、焼成炭素などの
他に、アルミニウムやステンレス鋼の表面にカーボン、
ニッケル、チタンあるいは銀を処理させたもの、負極に
は、材料としてステンレス鋼、ニッケル、銅、チタン、
アルミニウム、焼成炭素などの他に、銅やステンレス鋼
の表面にカーボン、ニッケル、チタンあるいは銀を処理
させたもの）などが用いられる。これらの材料の表面を
酸化することも用いられる。形状は、フォイルの他、フ
ィルム、シート、ネット、パンチされたもの、ラス体、
多孔質体、発泡体、繊維群の成形体などが用いられる。
特に正極ではチタン、ステンレス鋼のネット、パンチが
好ましい。厚みは、特に限定されないが、１〜５０μｍ
のものが用いられる。
【００２４】本発明の非水電解質電池の充電装置は、光
起電力素子を備え、その光起電力素子により発生した電
力を非水電解電池に充電するものであるが、その非水電
解質電池の正極活物質の残量をモニタしておき、その残
量が５〜９５％の範囲内にあるときに充電を許容して２
μＣ〜５ｍＣの範囲内の充電速度で充電を行い、残量が
５％未満、もしくは９５％を越える場合に充電を禁止す
る構成を備えたため、デンドライトの発生を防止しつつ
充電が行われる。
起電力素子を備え、その光起電力素子により発生した電
力を非水電解電池に充電するものであるが、その非水電
解質電池の正極活物質の残量をモニタしておき、その残
量が５〜９５％の範囲内にあるときに充電を許容して２
μＣ〜５ｍＣの範囲内の充電速度で充電を行い、残量が
５％未満、もしくは９５％を越える場合に充電を禁止す
る構成を備えたため、デンドライトの発生を防止しつつ
充電が行われる。
【００２５】非水電解質電池の残量をモニタするには、
非水電解質電池からの放電量と、その非水電解質電池へ
の充電量との双方をモニタする必要がある。本発明にお
いては、放電量のモニタと充電量のモニタはいずれも特
定のモニタ手法に限られるものではないが、それぞれ例
えば以下のようにしてモニタを行うことができる。放電
量のモニタは、放電電流が比較的大きいときは、その放
電電流を直接モニタする電流計や積算電流計等によりモ
ニタすることができる。また放電量のモニタは、このよ
うな直接のモニタに限られるものではなく、例えば、カ
メラにおいて、ストロボを使用しないで撮影を行う場合
は１ショットあたり２ジュール、ストロボを使用した撮
影では１ショットあたり１５ジュール等、一回の放電量
が１つもしくは複数の各電力消費モード毎にほぼ定まっ
ている場合は、その放電の回数を各電力消費モード毎に
計数することにより放電量をモニタしてもよく、たとえ
ばラジオ等単位時間あたりの消費電力がほぼ定まってい
る場合は放電の時間を測定することにより放電量をモニ
タしてもよい。
非水電解質電池からの放電量と、その非水電解質電池へ
の充電量との双方をモニタする必要がある。本発明にお
いては、放電量のモニタと充電量のモニタはいずれも特
定のモニタ手法に限られるものではないが、それぞれ例
えば以下のようにしてモニタを行うことができる。放電
量のモニタは、放電電流が比較的大きいときは、その放
電電流を直接モニタする電流計や積算電流計等によりモ
ニタすることができる。また放電量のモニタは、このよ
うな直接のモニタに限られるものではなく、例えば、カ
メラにおいて、ストロボを使用しないで撮影を行う場合
は１ショットあたり２ジュール、ストロボを使用した撮
影では１ショットあたり１５ジュール等、一回の放電量
が１つもしくは複数の各電力消費モード毎にほぼ定まっ
ている場合は、その放電の回数を各電力消費モード毎に
計数することにより放電量をモニタしてもよく、たとえ
ばラジオ等単位時間あたりの消費電力がほぼ定まってい
る場合は放電の時間を測定することにより放電量をモニ
タしてもよい。
【００２６】一方、充電量のモニタに関しては、光起電
力素子で発生する電力は通常極めて微弱であり、直接モ
ニタしようとするとそのモニタのために消費する電力の
方がむしろ大きくなってしまう場合がある。そこで、光
起電力素子で発生する電力が微弱の場合は、光起電力素
子で発生された電力は、一旦、例えばコンデンサ等の電
力蓄積手段に備えておき、そこに所定の電力が蓄えられ
る毎にその電力を非水電解質電池に移送する充電手段を
備え、その移送の回数を測定することにより電量をモニ
タすることが効果的である。
力素子で発生する電力は通常極めて微弱であり、直接モ
ニタしようとするとそのモニタのために消費する電力の
方がむしろ大きくなってしまう場合がある。そこで、光
起電力素子で発生する電力が微弱の場合は、光起電力素
子で発生された電力は、一旦、例えばコンデンサ等の電
力蓄積手段に備えておき、そこに所定の電力が蓄えられ
る毎にその電力を非水電解質電池に移送する充電手段を
備え、その移送の回数を測定することにより電量をモニ
タすることが効果的である。
【００２７】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は、本発明の充電装置の一実施例の構成ブロック図で
ある。ここでは一例としたカメラに内蔵された充電装置
について説明する。太陽電池１０に光が照射されると微
弱な電流が発生する。太陽電池１０は一例として４５×
２５ｍｍ2 の寸法のものであり、この寸法の太陽電池の
場合、天候が曇の場合を想定した１５００ルックス程度
では約５０μＡ、真夏の直射日光の照射を想定した５
０，０００ルックス程度では約１．７ｍＡの電流が発生
する。その電流はダイオード１１を介して充電エネルギ
ー管理部２０に入力され、充電エネルギー管理部２０で
はその電流による電力が蓄積される。
１は、本発明の充電装置の一実施例の構成ブロック図で
ある。ここでは一例としたカメラに内蔵された充電装置
について説明する。太陽電池１０に光が照射されると微
弱な電流が発生する。太陽電池１０は一例として４５×
２５ｍｍ2 の寸法のものであり、この寸法の太陽電池の
場合、天候が曇の場合を想定した１５００ルックス程度
では約５０μＡ、真夏の直射日光の照射を想定した５
０，０００ルックス程度では約１．７ｍＡの電流が発生
する。その電流はダイオード１１を介して充電エネルギ
ー管理部２０に入力され、充電エネルギー管理部２０で
はその電流による電力が蓄積される。
【００２８】その充電エネルギー管理部２０に蓄積され
た電力はＣＰＵ３０でモニタされる。またＣＰＵ３０で
は、後述するようにして充電エネルギー管理部２０から
リチウム１次電池４０に電力が移動される回数がモニタ
され、さらにＣＰＵ３０では後述する消費エネルギー管
理部５０を経由する電力もモニタされる。充電エネルギ
ー管理部２０に所定の電力が蓄積され、かつＣＰＵ３０
によりリチウム１次電池４０の残量が５〜９５％以内に
あることがモニタされると、充電エネルギー管理部２０
に蓄積された電力がリチウム１次電池４０に移送され、
これりによりリチウム１次電池４０が充電される。この
電力の移送にあたっては、リチウム１次電池４０の正極
活物質の容量をＣとしたとき、５ｍＣを越えない電流で
行なわれる。
た電力はＣＰＵ３０でモニタされる。またＣＰＵ３０で
は、後述するようにして充電エネルギー管理部２０から
リチウム１次電池４０に電力が移動される回数がモニタ
され、さらにＣＰＵ３０では後述する消費エネルギー管
理部５０を経由する電力もモニタされる。充電エネルギ
ー管理部２０に所定の電力が蓄積され、かつＣＰＵ３０
によりリチウム１次電池４０の残量が５〜９５％以内に
あることがモニタされると、充電エネルギー管理部２０
に蓄積された電力がリチウム１次電池４０に移送され、
これりによりリチウム１次電池４０が充電される。この
電力の移送にあたっては、リチウム１次電池４０の正極
活物質の容量をＣとしたとき、５ｍＣを越えない電流で
行なわれる。
【００２９】リチウム１次電池４０にもともと蓄積され
ていた電力、およびその後そのリチウム１次電池４０に
充電された電力は、消費エネルギー管理部５０を経由し
て負荷６０に供給される。この負荷６０は、ここではカ
メラのシャッター回路、オートフォーカス回路、ストロ
ボ回路等であり、この負荷６０ではストロボを使用しな
い撮影の場合は１ショットあたり２ジュール、ストロボ
を使用した撮影の場合は１ショットあたり１４ジュール
の電力が消費される。そこでＣＰＵ３０では、ストロボ
の使用の有無とショット数がモニタされ、これによりリ
チウム１次電池４０から放電された電力量が求められ
る。一方、上述したように、ＣＰＵ３０では充電エネル
ギー管理部２０からリチウム１次電池４０への電力の移
送回数がモニタされ、１回の移送電力量は一定量である
ことからリチウム１次電池４０に充電された電力量が求
められる。また、リチウム１次電池４０の当初の蓄積電
力量（容量Ｃ）はもともと既知であるため、ＣＰＵ３０
ではこれからリチウム１次電池４０の残量が求められ
る。
ていた電力、およびその後そのリチウム１次電池４０に
充電された電力は、消費エネルギー管理部５０を経由し
て負荷６０に供給される。この負荷６０は、ここではカ
メラのシャッター回路、オートフォーカス回路、ストロ
ボ回路等であり、この負荷６０ではストロボを使用しな
い撮影の場合は１ショットあたり２ジュール、ストロボ
を使用した撮影の場合は１ショットあたり１４ジュール
の電力が消費される。そこでＣＰＵ３０では、ストロボ
の使用の有無とショット数がモニタされ、これによりリ
チウム１次電池４０から放電された電力量が求められ
る。一方、上述したように、ＣＰＵ３０では充電エネル
ギー管理部２０からリチウム１次電池４０への電力の移
送回数がモニタされ、１回の移送電力量は一定量である
ことからリチウム１次電池４０に充電された電力量が求
められる。また、リチウム１次電池４０の当初の蓄積電
力量（容量Ｃ）はもともと既知であるため、ＣＰＵ３０
ではこれからリチウム１次電池４０の残量が求められ
る。
【００３０】図２は、図１に示す実施例の詳細回路図、
図３はそのタイミングチャートである。以下これらの図
を参照して本実施例についてさらに詳細に説明する。充
電エネルギー管理部２０にはコンデンサ２１が備えられ
ており、太陽電池１０で得られた電力はダイオード１１
を経由してコンデンサ２１に蓄積される。この時Ｓ Ｅ
ＮＡＢＬＥ信号はＬレベルであり、したがってＮＰＮト
ランジスタ２２、さらにＰＮＰトランジスタ２３がオフ
状態にあり、太陽電池１０で得られた電力がコンデンサ
２１に蓄積された結果コンデンサ２１の端子電圧がリチ
ウム１次電池４０の端子電圧を上まわったとしてもコン
デンサ２１からリチウム１次電池４０への電力の自由な
移動は阻止される。
図３はそのタイミングチャートである。以下これらの図
を参照して本実施例についてさらに詳細に説明する。充
電エネルギー管理部２０にはコンデンサ２１が備えられ
ており、太陽電池１０で得られた電力はダイオード１１
を経由してコンデンサ２１に蓄積される。この時Ｓ Ｅ
ＮＡＢＬＥ信号はＬレベルであり、したがってＮＰＮト
ランジスタ２２、さらにＰＮＰトランジスタ２３がオフ
状態にあり、太陽電池１０で得られた電力がコンデンサ
２１に蓄積された結果コンデンサ２１の端子電圧がリチ
ウム１次電池４０の端子電圧を上まわったとしてもコン
デンサ２１からリチウム１次電池４０への電力の自由な
移動は阻止される。
【００３１】またＳＥＮＳＥ信号は通常はオープンコレ
クタの状態にあり、例えば１時間に１回だけＬレベルと
なってその間だけＰＮＰトランジスタ２４を経由して電
流通路が形成され、コンデンサ２１の端子電圧ＴＡＮＫ
Ｖ（図３参照）がモニタされ、コンデンサ２１の端子
電圧ＴＡＮＫ Ｖが所定の電圧まで達していた場合に、
図３に示すようにＣＨＡＲＥ ＵＰ信号がＨレベルとな
る。太陽電池１０で得られる電力は非常に微弱であるた
め、コンデンサ２１の端子電圧を常にモニタしていたの
ではそのモニタのための電力消費量が大きすぎることと
なるが、このように定期的にモニタし、そのモニタの瞬
間だけ電流通路を形成することにより、太陽電池１０で
得られた微弱な電力を有効に蓄えることができる。
クタの状態にあり、例えば１時間に１回だけＬレベルと
なってその間だけＰＮＰトランジスタ２４を経由して電
流通路が形成され、コンデンサ２１の端子電圧ＴＡＮＫ
Ｖ（図３参照）がモニタされ、コンデンサ２１の端子
電圧ＴＡＮＫ Ｖが所定の電圧まで達していた場合に、
図３に示すようにＣＨＡＲＥ ＵＰ信号がＨレベルとな
る。太陽電池１０で得られる電力は非常に微弱であるた
め、コンデンサ２１の端子電圧を常にモニタしていたの
ではそのモニタのための電力消費量が大きすぎることと
なるが、このように定期的にモニタし、そのモニタの瞬
間だけ電流通路を形成することにより、太陽電池１０で
得られた微弱な電力を有効に蓄えることができる。
【００３２】第１の制御部３０ａでは、ＣＨＡＲＧＥ
ＵＰ信号がＨレベルに変化したことを受けて、リチウム
１次電池４０の残量が５〜９５％の範囲内にあることが
第１の制御部３０ａにおいて確認されている場合にはＳ
ＥＮＡＢＬＥ信号をＨレベルとし、これによりＰＮＰ
トランジスタ２３がオン状態となり、またこれとともに
制御部３０ａから図３に示すようなパルス列のＳＣＯＯ
Ｐ信号がＮＰＮトランジスタ２５のベースに印加され、
ＮＰＮトランジスタ２５を高速にオン／オフする。この
ＮＰＮトランジスタ２５がオンするとコンデンサ２１に
蓄積されていた電力が取り出されてコイル２６に蓄積さ
れ、ＮＰＮトランジスタ２５がオフするとそのコイル２
６に蓄積された電力がダイオード２７を経由してリチウ
ム１次電池４０に蓄積される。
ＵＰ信号がＨレベルに変化したことを受けて、リチウム
１次電池４０の残量が５〜９５％の範囲内にあることが
第１の制御部３０ａにおいて確認されている場合にはＳ
ＥＮＡＢＬＥ信号をＨレベルとし、これによりＰＮＰ
トランジスタ２３がオン状態となり、またこれとともに
制御部３０ａから図３に示すようなパルス列のＳＣＯＯ
Ｐ信号がＮＰＮトランジスタ２５のベースに印加され、
ＮＰＮトランジスタ２５を高速にオン／オフする。この
ＮＰＮトランジスタ２５がオンするとコンデンサ２１に
蓄積されていた電力が取り出されてコイル２６に蓄積さ
れ、ＮＰＮトランジスタ２５がオフするとそのコイル２
６に蓄積された電力がダイオード２７を経由してリチウ
ム１次電池４０に蓄積される。
【００３３】これを繰り返しコンデンサ２１の電力がリ
チウム１次電池４０に移送され、所定時間経過後にＳ
ＥＮＡＢＬＥ信号がＬレベルとなってコンデンサ２１と
リチウム１次電池４０との間の経路が遮断され、かつＳ
ＣＯＯＰ信号も停止する。このときの移送電力ｐ1 はコ
ンデンサ２１の電力移送前の端子電圧をＶ，コンデンサ
２１の容量をＣ0 としたとき、論理上 ｐ1 ＝（１／２）／Ｃ0 Ｖ2 …（１） と表わされる。
チウム１次電池４０に移送され、所定時間経過後にＳ
ＥＮＡＢＬＥ信号がＬレベルとなってコンデンサ２１と
リチウム１次電池４０との間の経路が遮断され、かつＳ
ＣＯＯＰ信号も停止する。このときの移送電力ｐ1 はコ
ンデンサ２１の電力移送前の端子電圧をＶ，コンデンサ
２１の容量をＣ0 としたとき、論理上 ｐ1 ＝（１／２）／Ｃ0 Ｖ2 …（１） と表わされる。
【００３４】尚、このときの電力の移送にあたっては、
ＮＰＮトランジスタ２５のオン／オフのパルス幅を調整
することにより５ｍＣ以下の電流に抑えられた状態で行
なわれる。このようにして電力の移送が行なわれると、
第１の制御部３０ａ内に備えられた電力移送回数を計数
するカウンタ（図示せず）がカウントアップされる。こ
のカウンタの計数値によりコンデンサ２１からリチウム
１次電池４０にどれだけの電力が移送されたかを知るこ
とができる。即ち、このカウンタの計数値をｎとしたと
き、コンデンサ２１からリチウム１次電池４０に移送さ
れた電力の総量Ｐ1は、 Ｐ1 ＝ｐ1 ・ｎ＝（１／２）・Ｃ0 Ｖ2 ・ｎ …（２） と表わされる。
ＮＰＮトランジスタ２５のオン／オフのパルス幅を調整
することにより５ｍＣ以下の電流に抑えられた状態で行
なわれる。このようにして電力の移送が行なわれると、
第１の制御部３０ａ内に備えられた電力移送回数を計数
するカウンタ（図示せず）がカウントアップされる。こ
のカウンタの計数値によりコンデンサ２１からリチウム
１次電池４０にどれだけの電力が移送されたかを知るこ
とができる。即ち、このカウンタの計数値をｎとしたと
き、コンデンサ２１からリチウム１次電池４０に移送さ
れた電力の総量Ｐ1は、 Ｐ1 ＝ｐ1 ・ｎ＝（１／２）・Ｃ0 Ｖ2 ・ｎ …（２） と表わされる。
【００３５】一方、例えばカメラのレンズ前面を覆う蓋
が開けられるとＳＷＩＴＣＨ信号がＨレベルとなる。Ｃ
ＰＵ３０を構成する第２の制御部３０ｂでは、このＳＷ
ＩＴＣＨ信号がＨレベルに変化したことを受けて、それ
までＬレベルに保持していたＤ ＥＮＡＢＬＥ信号をＨ
レベルとする。すると消費エネルギー管理部５０を構成
するＮＰＮトランジスタ５１がオン状態となり、したが
ってＰＮＰトランジスタ５２もオン状態となってリチウ
ム１次電池４０と負荷６０との間が接続され、リチウム
１次電池４０から負荷６０に電流が流れる。負荷６０か
らは、カメラのシャッターが開閉することにより撮影が
行なわれたことを表すＳＨＵＴＴＥＲ信号とその撮影の
際にストロボが使用されたか否かを表すＳＴＲＯＢＥ信
号が第２の制御部３０ｂに入力される。第２の制御部３
０ｂでは、それらの信号を受けて、負荷６０で消費され
た電力が求められ、第１の制御部３０ａに送られる。第
１の制御部３０ａでは、自らが求めた、リチウム１次電
池４０への充電量と、第２の制御部３０ｂから送られて
きた負荷６０で消費された電力量、即ちリチウム１次電
池４０からの放電量と、プリセットされたリチウム１次
電池４０の容量Ｃとからリチウム１次電池４０の電力の
残量が求められる。
が開けられるとＳＷＩＴＣＨ信号がＨレベルとなる。Ｃ
ＰＵ３０を構成する第２の制御部３０ｂでは、このＳＷ
ＩＴＣＨ信号がＨレベルに変化したことを受けて、それ
までＬレベルに保持していたＤ ＥＮＡＢＬＥ信号をＨ
レベルとする。すると消費エネルギー管理部５０を構成
するＮＰＮトランジスタ５１がオン状態となり、したが
ってＰＮＰトランジスタ５２もオン状態となってリチウ
ム１次電池４０と負荷６０との間が接続され、リチウム
１次電池４０から負荷６０に電流が流れる。負荷６０か
らは、カメラのシャッターが開閉することにより撮影が
行なわれたことを表すＳＨＵＴＴＥＲ信号とその撮影の
際にストロボが使用されたか否かを表すＳＴＲＯＢＥ信
号が第２の制御部３０ｂに入力される。第２の制御部３
０ｂでは、それらの信号を受けて、負荷６０で消費され
た電力が求められ、第１の制御部３０ａに送られる。第
１の制御部３０ａでは、自らが求めた、リチウム１次電
池４０への充電量と、第２の制御部３０ｂから送られて
きた負荷６０で消費された電力量、即ちリチウム１次電
池４０からの放電量と、プリセットされたリチウム１次
電池４０の容量Ｃとからリチウム１次電池４０の電力の
残量が求められる。
【００３６】この電力の残量から、充電することなしに
あと何ショット撮影を行なうことができるかを見積もる
ことができる。この見積られた情報は、例えば図示しな
い液晶表示パネルに表示される。このカメラの使用者
は、その表示を確認することにより、例えばこれから撮
影しようとするショット数の予定と考え合わせて太陽電
池による充電の必要性の有無を知ることができる。
あと何ショット撮影を行なうことができるかを見積もる
ことができる。この見積られた情報は、例えば図示しな
い液晶表示パネルに表示される。このカメラの使用者
は、その表示を確認することにより、例えばこれから撮
影しようとするショット数の予定と考え合わせて太陽電
池による充電の必要性の有無を知ることができる。
【００３７】尚、コンデンサ２１の端子電圧ＴＡＮＫ
Ｖが所定の電圧まで達したにも拘らず、リチウム１次電
池４０の残量が５％以下、あるいは９５％以上であった
場合は、Ｓ＿ＥＮＡＢＬＥ信号はＬレベルにとどまり、
一方必要に応じてＳＥＮＳＥ信号がＬレベルを持続し、
これにより、コンデンサ２１の端子電圧ＴＡＮＫ Ｖの
電圧が所定の電圧を維持するようにコンデンサ２１に蓄
積された電力がＰＮＰトランジスタ２４を経由して放電
される。
Ｖが所定の電圧まで達したにも拘らず、リチウム１次電
池４０の残量が５％以下、あるいは９５％以上であった
場合は、Ｓ＿ＥＮＡＢＬＥ信号はＬレベルにとどまり、
一方必要に応じてＳＥＮＳＥ信号がＬレベルを持続し、
これにより、コンデンサ２１の端子電圧ＴＡＮＫ Ｖの
電圧が所定の電圧を維持するようにコンデンサ２１に蓄
積された電力がＰＮＰトランジスタ２４を経由して放電
される。
【００３８】尚、リチウム１次電池４０の残量が５％以
下になったことにより充電不能となった場合は、そのリ
チウム１次電池４０の残量が０％となる迄の間ＬＥＤを
点灯あるいは点滅させ、あるいは液晶表示パネルに表示
し、あるいはブザーを鳴らすことにより、充電不能であ
る旨警告を発することが好ましい。図２に示す回路を用
い、太陽電池１０を面積の異なるものに交換し、コンデ
ンサ２１を容量の異なるものに交換し、さらにＮＰＮト
ランジスタ２２のオン／オフのデューティ比を変化させ
ながらリチウム１次電池４０への充電速度を変化させる
実験を行なった。リチウム１次電池４０を順次取り替
え、充電後のリチウム１次電池を顕微鏡で目視しながら
デンドライトの発生の有無や程度を確認した。
下になったことにより充電不能となった場合は、そのリ
チウム１次電池４０の残量が０％となる迄の間ＬＥＤを
点灯あるいは点滅させ、あるいは液晶表示パネルに表示
し、あるいはブザーを鳴らすことにより、充電不能であ
る旨警告を発することが好ましい。図２に示す回路を用
い、太陽電池１０を面積の異なるものに交換し、コンデ
ンサ２１を容量の異なるものに交換し、さらにＮＰＮト
ランジスタ２２のオン／オフのデューティ比を変化させ
ながらリチウム１次電池４０への充電速度を変化させる
実験を行なった。リチウム１次電池４０を順次取り替
え、充電後のリチウム１次電池を顕微鏡で目視しながら
デンドライトの発生の有無や程度を確認した。
【００３９】その結果、リチウム１次電池４０の残量が
５〜９５％の範囲にあり、かつ１０ｍＣの充電速度以下
の速度で残量の９５％に達するまで充電したものについ
てはデンドライトの発生は認められず、２０ｍＣの充電
速度で充電した５個のサンプルでは、残量５％にまで放
電した後に充電を行なった１個に問題はない程度ではあ
るがデンドライトの発生が認められた。また残量が０％
近傍となるようにほとんど完全放電したリチウム１次電
池の充電を試みたが充電されなかった。残量が１００％
近傍の、ほとんど完全に充電されているリチウム１次電
池、もしくは未使用のリチウム１次電池については、こ
れに充電を行なうと先ず電解液に溶けたリチウムイオン
が析出され、電解質に溶けたリチウムイオンがなくなる
と電解質自身が分解されることが明らかであり、ここで
は完全充電のリチウム１次電池をさらに充電することは
行なわなかった。
５〜９５％の範囲にあり、かつ１０ｍＣの充電速度以下
の速度で残量の９５％に達するまで充電したものについ
てはデンドライトの発生は認められず、２０ｍＣの充電
速度で充電した５個のサンプルでは、残量５％にまで放
電した後に充電を行なった１個に問題はない程度ではあ
るがデンドライトの発生が認められた。また残量が０％
近傍となるようにほとんど完全放電したリチウム１次電
池の充電を試みたが充電されなかった。残量が１００％
近傍の、ほとんど完全に充電されているリチウム１次電
池、もしくは未使用のリチウム１次電池については、こ
れに充電を行なうと先ず電解液に溶けたリチウムイオン
が析出され、電解質に溶けたリチウムイオンがなくなる
と電解質自身が分解されることが明らかであり、ここで
は完全充電のリチウム１次電池をさらに充電することは
行なわなかった。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
例えばリチウム１次電池等の非水電解質電池を安全に充
電することができる。
例えばリチウム１次電池等の非水電解質電池を安全に充
電することができる。
【図１】本発明の充電装置の一実施例の構成ブロック図
である。
である。
【図２】図１に示す実施例の詳細回路図である。
【図３】図２に示す回路のタイミングチャートである。
１０ 太陽電池 １１ ダイオード ２１ コンデンサ ３０ ＣＰＵ ４０ リチウム１次電池 ６０ 負荷
Claims (5)
- 【請求項１】 正極活物質と、軽金属の負極活物質と、
非水電解質とを有する非水電解質電池の充電方法であっ
て、 前記正極活物質の残量が該正極活物質の容量Ｃの５〜９
５％の範囲内にあるときにのみ、２μＣ〜５ｍＣの時間
率電流にて充電することを特徴とする非水電解質電池の
充電方法。 - 【請求項２】 前記正極活物質は二酸化マンガンであ
り、前記負極活物質はリチウムまたはリチウム合金であ
ることを特徴とする請求項１記載の非水電解質電池の充
電方法。 - 【請求項３】 正極活物質と、軽金属の負極活物質と、
非水電解質とを有する非水電解質電池を充電する非水電
解質電池の充電装置であって、 光エネルギーを電気エネルギーに変換する光起電力素
子、 前記光起電力素子で得られた電力を、前記非水電解質電
池に、該非水電解質電池の正極活物質の容量をＣとした
ときに２μＣ〜５ｍＣの時間率電流にて充電する充電手
段、 前記非水電解質電池の正極活物質の残量をモニタする残
量モニタ手段、および前記残量モニタ手段によりモニタ
された前記残量が前記正極活物質の容量Ｃの５〜９５％
の範囲内にあるか否かに応じて、前記充電手段による前
記非水電解質電池の充電を、それぞれ許容あるいは禁止
する充電許否手段を備えたことを特徴とする非水電解質
電池の充電装置。 - 【請求項４】 前記充電手段が、前記光起電力素子で発
生した電力を蓄積する電力蓄積手段と、該電力蓄積手段
に蓄積された電力をモニタする電力モニタ手段と、前記
電力蓄積手段に蓄積された電力が所定の電力に達する毎
に該電力蓄積手段に蓄積された電力を、前記非水電解質
電池に、２μＣ〜５ｍＣの時間率電流にて移送する電力
移送手段を備えたものであることを特徴とする請求項３
記載の非水電解質電池の充電装置。 - 【請求項５】 前記モニタ手段が、前記電力移送手段に
より前記電力蓄積手段から前記非水電解質電池に電力が
移送された回数を求めることにより該非水電解質電池へ
の充電量を測定する充電量測定手段と、前記非水電解質
電池から負荷に向かって放電された回数を、該負荷にお
ける１つもしくは複数の各電力消費モード毎に求めるこ
とにより該非水電解質電池からの放電量を測定する放電
量測定手段とを備えたものであることを特徴とする請求
項３記載の非水電解質電池の充電装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5274595A JPH07130400A (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | 非水電解質電池の充電方法および充電装置 |
| US08/333,317 US5617002A (en) | 1993-11-02 | 1994-11-01 | Method of and apparatus for charging nonaqueous electrolytic battery |
| DE4439140A DE4439140A1 (de) | 1993-11-02 | 1994-11-02 | Verfahren und Vorrichtung zum Laden einer Batterie mit wasserfreiem Elektrolyten |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5274595A JPH07130400A (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | 非水電解質電池の充電方法および充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07130400A true JPH07130400A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17543933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5274595A Pending JPH07130400A (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | 非水電解質電池の充電方法および充電装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5617002A (ja) |
| JP (1) | JPH07130400A (ja) |
| DE (1) | DE4439140A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0926836A (ja) * | 1995-07-12 | 1997-01-28 | Brother Ind Ltd | 可搬性入出力機器 |
| FR2738396B1 (fr) * | 1995-09-05 | 1997-09-26 | Accumulateurs Fixes | Anode de generateur electrochimique rechargeable au lithium et son procede de fabrication |
| US5717308A (en) * | 1995-10-20 | 1998-02-10 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Electric-supply equipment for camera |
| FR2785104B1 (fr) * | 1998-10-21 | 2000-12-29 | Matra Marconi Space France | Dispositif d'alimentation electrique a generateur solaire et batterie |
| FR2785103B1 (fr) * | 1998-10-23 | 2000-12-22 | Agence Spatiale Europeenne | Dispositif de generation d'energie electrique pour bus d'alimentation |
| US7193839B2 (en) * | 2004-04-13 | 2007-03-20 | James Scott Hacsi | Methods of storing and retrieving electric energy |
| JP5130917B2 (ja) * | 2007-01-11 | 2013-01-30 | パナソニック株式会社 | リチウム二次電池の劣化検出方法と劣化抑制方法、劣化検出器と劣化抑制器、それを用いた電池パック、充電器 |
| US20100121498A1 (en) * | 2008-05-08 | 2010-05-13 | Gable Kirkland R | System for collecting energy to identify with an object of interest |
| EP3496514B1 (en) * | 2017-12-06 | 2021-02-03 | Gallagher Europe B.V. | Electric fence energizer system and method |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5294049A (en) * | 1976-02-03 | 1977-08-08 | Seiko Epson Corp | Small-sized computer |
| JPS5378032A (en) * | 1976-11-10 | 1978-07-11 | Suwa Seikosha Kk | Electronic wrist watch |
| US4328456A (en) * | 1978-02-24 | 1982-05-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Camera with solar batteries connected in series or parallel |
| JPS6191883A (ja) * | 1984-10-11 | 1986-05-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ハイブリツド電池 |
| JPS61294769A (ja) * | 1985-06-24 | 1986-12-25 | Mitsubishi Electric Corp | 独立電源ユニツト |
| JPS62237384A (ja) * | 1986-04-08 | 1987-10-17 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 充電機能付きアナログ電子時計 |
| JPS6391641A (ja) * | 1986-10-04 | 1988-04-22 | Toshio Miyairi | リチウム２次電池を使用したカメラ |
| US5231511A (en) * | 1988-09-19 | 1993-07-27 | Sony Corporation | Still image recording/playback apparatus with player electronics connectable to an electronic still camera to initiate predetermined operating modes |
| JP3162437B2 (ja) * | 1990-11-02 | 2001-04-25 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 非水電解質二次電池 |
| JP3112775B2 (ja) * | 1992-09-10 | 2000-11-27 | キヤノン株式会社 | バッテリーチェック装置及び太陽電池により充電される電源を使用するカメラ |
| US5496664A (en) * | 1993-08-18 | 1996-03-05 | Varta Batterie Aktiengesellschaft | Process for producing a positive electrode for lithium secondary batteries |
-
1993
- 1993-11-02 JP JP5274595A patent/JPH07130400A/ja active Pending
-
1994
- 1994-11-01 US US08/333,317 patent/US5617002A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-02 DE DE4439140A patent/DE4439140A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5617002A (en) | 1997-04-01 |
| DE4439140A1 (de) | 1995-05-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010417 |