WO2010095260A1 - 電池システム、及び、自動車 - Google Patents

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lithium ion
secondary battery
battery
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寛 浜口
正規 渡邉
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トヨタ自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a battery system including a lithium ion secondary battery and an automobile including the battery system.
  • Lithium ion secondary batteries are attracting attention as a power source for portable devices and as a power source for electric vehicles and hybrid vehicles.
  • Li may be deposited on the negative electrode surface. Since most of Li deposited on the negative electrode surface cannot contribute to the charge / discharge reaction of the battery, there is a problem that the battery capacity decreases when such charging is repeated. In recent years, methods for solving this problem have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 proposes a charging method in which a charging voltage is set according to the battery temperature at the start of charging, and constant voltage charging is performed with this charging voltage. Specifically, the charging voltage is set lower as the battery temperature at the start of charging is lower. As a result, when charging in a low temperature environment, it is possible to prevent the negative electrode potential from decreasing due to a decrease in battery temperature, so that the negative electrode potential is unlikely to decrease to the lithium deposition potential and Li deposition is prevented. Yes.
  • the present invention has been made in view of the current situation, and efficiently deactivates (inactivates) metallic lithium deposited on the negative electrode of a lithium ion secondary battery, thereby improving the safety of the lithium ion secondary battery. It is an object of the present invention to provide a battery system and an automobile that can be enhanced.
  • one aspect of the present invention is a battery system including a lithium ion secondary battery and a temperature control device that controls the temperature of the lithium ion secondary battery, the temperature control device Is a battery system that performs control to maintain the temperature T of the lithium ion secondary battery within a range of 55 ° C. ⁇ T ⁇ 65 ° C. for a predetermined time.
  • the temperature control device performs control to keep the temperature T of the lithium ion secondary battery within a range of 55 ° C. ⁇ T ⁇ 65 ° C. for a predetermined time.
  • the temperature T of the lithium ion secondary battery is efficiently deactivated (inactivated). Can do.
  • the safety of a battery can be improved by deactivating (inactivating) highly active metallic lithium.
  • the decomposition reaction of the non-aqueous electrolyte of the lithium ion secondary battery tends to proceed at 65 ° C. or higher.
  • the temperature control device performs control to keep the temperature T of the lithium ion secondary battery within the range of 55 ° C. ⁇ T ⁇ 65 ° C.
  • the lithium ion secondary battery is mounted on the automobile as a power source for driving the automobile, and the battery system is supplied from an external power source while the automobile is stopped.
  • the lithium ion secondary battery can be charged using electric power
  • the temperature control device is configured to charge the lithium ion secondary battery using electric power supplied from the external power source.
  • a battery system that performs control to maintain the temperature T of the lithium ion secondary battery within a range of 55 ° C. ⁇ T ⁇ 65 ° C. is preferable.
  • the battery system described above is a battery system mounted on a vehicle as a driving power source for a vehicle (specifically, a hybrid vehicle or an electric vehicle), and uses a power supplied from an external power source to provide a lithium ion secondary battery.
  • This is a battery system having a configuration that enables charging of the battery.
  • an automobile equipped with such a battery system it is supplied from an external power source periodically (for example, every few days) during a predetermined time (for example, about 8 hours) while the automobile is stopped (parked in a garage or the like).
  • a predetermined time for example, about 8 hours
  • the temperature T of the lithium ion secondary battery is kept within the range of 55 ° C. ⁇ T ⁇ 65 ° C. during the period of charging the lithium ion secondary battery using the power supplied from the external power source while the vehicle is stopped.
  • metallic lithium deposited on the negative electrode of the lithium ion secondary battery can be deactivated (inactivated) periodically.
  • the temperature control of the lithium ion secondary battery is performed while the automobile is running, the running performance of the automobile may be affected.
  • the temperature of the lithium ion secondary battery may be reduced while the automobile is stopped. Because of the control, there is no such concern.
  • the temperature control device may be a battery system that performs control for maintaining the temperature of the lithium ion secondary battery at 60 ° C. for a predetermined time.
  • the metal lithium deposited on the negative electrode of the lithium ion secondary battery is effectively deactivated while suppressing the decomposition of the non-aqueous electrolyte ( Inactivation).
  • the temperature control device may perform the second temperature control for maintaining the temperature T of the lithium ion secondary battery within a range of 55 ° C. ⁇ T ⁇ 65 ° C.
  • a battery system that performs the first temperature control for keeping the temperature T of the lithium ion secondary battery in a range of 35 ° C. ⁇ T ⁇ 55 ° C. is preferable.
  • the battery capacity decreases as lithium deposits on the negative electrode surface.
  • the safety of the battery can be improved by deactivating (inactivating) the metallic lithium deposited on the negative electrode of the lithium ion secondary battery.
  • the battery capacity decreases as the metal lithium deposited on the negative electrode is deactivated (inactivated). I will do it.
  • the temperature T of the lithium ion secondary battery is set to the predetermined time before maintaining the temperature T of the lithium ion secondary battery within the range of 55 ° C. ⁇ T ⁇ 65 ° C. for a predetermined time. 35 ° C. ⁇ T ⁇ 55 ° C.
  • the metal lithium deposited on the negative electrode of the lithium ion secondary battery can be efficiently converted into lithium ions. Can be returned to. Thereby, the battery capacity reduced by the deposition of lithium can be effectively recovered.
  • the metal lithium that could not be returned to the lithium ion is deactivated (inactivated). be able to. Therefore, according to the battery system described above, it is possible to improve the safety of the battery while effectively recovering the battery capacity that has been reduced by the deposition of lithium.
  • the temperature control device performs control to maintain a temperature T of the lithium ion secondary battery at 45 ° C. as the first temperature control, and performs the lithium temperature control as the second temperature control.
  • a battery system that performs control to maintain the temperature T of the ion secondary battery at 60 ° C. is preferable.
  • the temperature control device performs control to maintain the temperature T of the lithium ion secondary battery at 45 ° C. as the first temperature control, and sets the temperature T of the lithium ion secondary battery to 60 as the second temperature control. Control to keep at °C. That is, the temperature control device performs control to maintain the temperature T of the lithium ion secondary battery at 45 ° C., and then performs control to maintain the temperature T of the lithium ion secondary battery at 60 ° C.
  • the metal lithium deposited on the negative electrode of the lithium ion secondary battery is reverted to lithium ions very efficiently, and the battery is lowered by the lithium deposition.
  • the capacity can be recovered very effectively.
  • the metal lithium that could not be returned to the lithium ion can be effectively deactivated (inactivated). Therefore, according to the above-described battery system, it is possible to greatly improve the safety of the battery while recovering the battery capacity reduced by the precipitation of lithium very effectively.
  • another aspect of the present invention is an automobile including any one of the battery systems described above, wherein the lithium ion secondary battery is mounted as a driving power source for the automobile.
  • a lithium ion battery As a power source for driving an automobile with metallic lithium deposited on the negative electrode.
  • a lithium ion secondary battery mounted as a driving power source for an automobile (such as a hybrid car or an electric car) is charged at a high rate (large current), and therefore is taken into the negative electrode due to the diffusion rate limiting of Li ions.
  • the missing Li ions are likely to be deposited on the negative electrode as metallic Li. Therefore, a lithium ion secondary battery mounted on a vehicle as a power source for driving is in an environment in which metallic lithium is easily deposited on the negative electrode as compared with a case where it is used as a power source for other electronic devices.
  • FIG. 1 is a schematic view of an automobile according to Examples 1 and 2.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a battery system according to Example 1.
  • FIG. It is sectional drawing of a lithium ion secondary battery. It is sectional drawing of the electrode body of a lithium ion secondary battery. It is a partial expanded sectional view of an electrode body, and is equivalent to the B section enlarged view of FIG. It is a bar graph which shows the amount of Li precipitation after each cycle test performed by varying storage temperature.
  • 3 is a flowchart showing a flow of temperature control of the lithium ion secondary battery according to Example 1; 6 is a schematic diagram of a battery system according to Example 2.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a battery system according to Example 1.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a flow of temperature control of a lithium ion secondary battery according to Example 2; It is the schematic of the motor vehicle concerning Examples 3 and 4.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a battery system according to Example 3.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a flow of temperature control of a lithium ion secondary battery according to Example 3;
  • 6 is a schematic diagram of a battery system according to Example 4.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a flow of temperature control of a lithium ion secondary battery according to Example 4;
  • the automobile 1 includes a vehicle body 2, an engine 3, a front motor 4, a rear motor 5, a battery system 6, and a cable 7, and the engine 3, the front motor 4, and the rear motor 5. It is a hybrid car that is driven in combination.
  • the automobile 1 includes the battery system 6 (specifically, the assembled battery 10 of the battery system 6, see FIG. 2) as a power source for driving the front motor 4 and the rear motor 5, using known means.
  • the front motor 4 and the rear motor 5 are configured to be able to travel.
  • the battery system 6 is attached to the vehicle body 2 of the automobile 1 and is connected to the front motor 4 and the rear motor 5 by a cable 7.
  • the battery system 6 includes an assembled battery 10 in which a plurality of lithium ion secondary batteries 100 (single cells) are electrically connected in series with each other, and a temperature control device 20.
  • the temperature control device 20 includes a microcomputer 30, a cooling device 50 (such as a cooling fan), and a heating device 60 (such as a heater).
  • the microcomputer 30 has a ROM, a CPU, a RAM, and the like (not shown).
  • the assembled battery 10 is equipped with a thermistor 40 that detects the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100.
  • the thermistor 40 is electrically connected to the microcomputer 30. Thereby, the microcomputer 30 can detect the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100.
  • a cooling device 50 is electrically connected to the assembled battery 10 via a switch 41. By operating the cooling device 50, the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10 can be cooled.
  • a heating device 60 is electrically connected to the assembled battery 10 via a switch 42. By operating the heating device 60, the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10 can be heated.
  • the microcomputer 30 determines whether or not the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 detected through the thermistor 40 is 60 ° C. Further, when the microcomputer 30 determines that the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is not 60 ° C., the microcomputer 30 heats the lithium ion secondary battery 100 so that the temperature T of the lithium ion secondary battery 100 becomes 60 ° C. Or control to cool.
  • the microcomputer 30 determines that the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is higher than 60 ° C.
  • the microcomputer 30 controls the cooling device 50 to cool the lithium ion secondary battery 100.
  • the microcomputer 30 transmits an electrical signal that turns the switch 41 (see FIG. 2) “ON” and the switch 42 “OFF”. Thereby, since electric power is supplied from the assembled battery 10 to the cooling device 50, the cooling device 50 operates and the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10 can be cooled.
  • the microcomputer 30 detects the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 after starting the cooling of the lithium ion secondary battery 100. Then, it is determined whether or not the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 has reached 60 ° C. When it determines with the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 not reaching 60 degreeC, the cooling of the lithium ion secondary battery 100 by the cooling device 50 is continued.
  • the microcomputer 30 determines that the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 has reached 60 ° C.
  • the microcomputer 30 performs control to stop cooling of the lithium ion secondary battery 100. Specifically, an electrical signal for setting the switch 41 to the “OFF” state is transmitted. Thereby, since the power supply from the assembled battery 10 to the cooling device 50 is interrupted, the cooling of the lithium ion secondary battery 100 by the cooling device 50 can be stopped.
  • the microcomputer 30 determines that the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is lower than 60 ° C.
  • the microcomputer 30 controls the heating device 60 to heat the lithium ion secondary battery 100.
  • the microcomputer 30 transmits an electrical signal that turns the switch 42 (see FIG. 2) “ON” and the switch 41 “OFF”.
  • the heating device 60 operates and the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10 can be heated.
  • the microcomputer 30 detects the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 after starting the heating of the lithium ion secondary battery 100. Then, it is determined whether or not the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 has reached 60 ° C. When it determines with the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 not reaching 60 degreeC, the heating of the lithium ion secondary battery 100 by the heating apparatus 60 is continued.
  • the microcomputer 30 determines that the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 has reached 60 ° C.
  • the microcomputer 30 performs control to stop heating of the lithium ion secondary battery 100. Specifically, an electrical signal for turning off the switch 42 is transmitted. Thereby, since the power supply from the assembled battery 10 to the heating device 60 is interrupted, the heating of the lithium ion secondary battery 100 by the heating device 60 can be stopped.
  • the temperature controller 20 can maintain the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 within the range of 55 ° C. ⁇ T ⁇ 65 ° C. (specifically, 60 ° C.). .
  • the lithium ion secondary battery 100 is a rectangular sealed lithium ion secondary battery including a rectangular parallelepiped battery case 110, a positive electrode terminal 120, and a negative electrode terminal 130.
  • the battery case 110 is made of metal, and includes a rectangular housing portion 111 that forms a rectangular parallelepiped housing space, and a metal lid portion 112.
  • An electrode body 150, a non-aqueous electrolyte 140, and the like are accommodated in the battery case 110 (rectangular accommodation part 111).
  • the electrode body 150 is an oblong cross section, and is a flat wound body formed by winding a sheet-like positive electrode plate 155, a negative electrode plate 156, and a separator 157.
  • the electrode body 150 is located at one end (right end in FIG. 3) in the axial direction (left and right in FIG. 3), and a positive winding part 155b in which only a part of the positive electrode plate 155 overlaps in a spiral shape, Located at the other end (left end in FIG. 3), only a part of the negative electrode plate 156 has a negative electrode winding part 156b that overlaps in a spiral shape.
  • the positive electrode plate 155 is coated with a positive electrode mixture 152 including a positive electrode active material 153 at a portion other than the positive electrode winding portion 155b (see FIG. 5).
  • a negative electrode mixture 159 including a negative electrode active material 154 is applied to the negative electrode plate 156 at portions other than the negative electrode winding portion 156b (see FIG. 5).
  • the positive electrode winding part 155 b is electrically connected to the positive electrode terminal 120 through the positive electrode current collecting member 122.
  • the negative electrode winding part 156 b is electrically connected to the negative electrode terminal 130 through the negative electrode current collecting member 132.
  • lithium nickelate is used as the positive electrode active material 153.
  • natural graphite is used as the negative electrode active material 154.
  • non-aqueous electrolyte solution 140 non-aqueous electrolyte obtained by dissolving lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) in a non-aqueous solvent obtained by mixing EC (ethylene carbonate), DMC (dimethyl carbonate), and EMC (ethyl methyl carbonate). A water electrolyte is used.
  • Example 1 five lithium ion secondary batteries 100 (samples 1 to 5) were prepared, and a cycle test was performed with different conditions for each sample. Specifically, Sample 2 was charged for 10 seconds at a current value of 20 C in a temperature environment of 0 ° C., and then discharged for 10 seconds at a current value of 20 C. This charge / discharge cycle was defined as 1 cycle, and 10 cycles were performed. Thereafter, Sample 2 was stored in a thermostatic chamber at ⁇ 15 ° C. for 16 hours. 80 cycles of “charge / discharge-constant storage cycle” in which this charge / discharge cycle (10 cycles) and constant-temperature storage ( ⁇ 15 ° C.) were taken as one cycle were performed.
  • 1C is a current value that can be set to 0% SOC in one hour when the lithium ion secondary battery 100 having a SOC (state of charge) 100% is discharged at a constant current.
  • Sample 3 was stored in a constant temperature bath at 25 ° C. for 16 hours after 10 charge / discharge cycles. Eighty charging / discharging-constant storage cycles with one cycle of this charging / discharging cycle and constant temperature storage (25 ° C.) were performed. In other words, in Sample 3, 16 hours of constant temperature storage (25 ° C.) was provided between 10 charge / discharge cycles, and a total of 800 charge / discharge cycles were performed.
  • Sample 4 was stored in a 45 ° C. constant temperature bath for 16 hours after 10 charge / discharge cycles.
  • the charge / discharge-constant storage cycle in which the charge / discharge cycle and the constant temperature storage (45 ° C.) are one cycle, was performed 80 cycles.
  • 16 hours of constant temperature storage (45 ° C.) was provided between 10 charge / discharge cycles, and a total of 800 charge / discharge cycles were performed.
  • Sample 5 was stored in a 60 ° C. constant temperature bath for 16 hours after 10 charge / discharge cycles. Eighty charging / discharging-constant storage cycles were performed with this charging / discharging cycle and constant temperature storage (60 ° C.) as one cycle. In other words, in Sample 5, constant temperature storage (60 ° C.) for 16 hours was provided between 10 charge / discharge cycles, and a total of 800 charge / discharge cycles were performed.
  • each sample was disassembled and the negative electrode plate 156 was taken out. Thereafter, the amount of lithium deposited on the negative electrode plate 156 was measured for each sample by ICP emission analysis. Specifically, first, a part of the negative electrode plate 156 is cut out, dissolved in aqua regia, and then diluted with water to prepare a sample solution. Next, the amount of lithium in each sample solution (that is, the weight of lithium deposited on a part of the negative electrode plate 156) was measured using an ICP emission spectrometer (ICPS-8100, manufactured by Shimadzu Corporation). Based on this measurement result, the amount of lithium deposited on the entire negative electrode plate 156 was calculated.
  • ICP emission spectrometer ICPS-8100, manufactured by Shimadzu Corporation
  • the ratio of active metallic lithium to deactivated (deactivated) lithium with respect to lithium deposited on the negative electrode plate 156 was measured by a solid Li-NMR method. Specifically, first, a part of the negative electrode plate 156 was cut out, and this was put into a measurement tube of an NMR apparatus (manufactured by BRUKER, solid nuclear magnetic resonance apparatus, DSX400) and subjected to NMR analysis. Thereby, the ratio of active metallic lithium to deactivated (deactivated) lithium was obtained for each sample.
  • the deactivated (inactivated) lithium include lithium that has reacted with the nonaqueous electrolytic solution 140 to become a compound such as LiF or Li 2 CO 3 .
  • the amount of lithium deposited in each sample (the total amount of active metallic lithium and deactivated lithium) is relatively represented by the length of the bar graph using Sample 1 as a reference (A). Further, in the bar graph of each sample, the white portion represents the amount of active metallic lithium, and the hatched portion represents the amount of lithium deactivated (inactivated).
  • the amount of Li deposited on the negative electrode plate 156 was 0.18A. Of these, 0.16A was active metallic lithium, and 0.02A was deactivated (inactivated) lithium. Thus, in sample 4, a part of the metallic lithium deposited on the negative electrode plate 156 can be deactivated (inactivated), and the amount of active metallic lithium deposited can be reduced to 0.16A. It was.
  • the lithium metal deposited on the negative electrode plate 156 can be effectively deactivated (inactivated) by setting the storage temperature of the lithium ion secondary battery 100 to 60 ° C. . Further, from the tendency of fluctuation of the deactivated Li amount (shown by hatching in FIG. 6), the metallic lithium deposited on the negative electrode plate 156 can be efficiently deactivated (inactivated) by increasing the storage temperature above 55 ° C. It can be said that it can be activated).
  • the metallic lithium deposited on the negative electrode plate 156 of the lithium ion secondary battery 100 is efficiently deactivated ( It can be said that it can be inactivated.
  • security of the lithium ion secondary battery 100 can be improved by deactivating (inactivating) highly active metallic lithium.
  • the storage temperature of the lithium ion secondary battery 100 is preferably less than 65 ° C. in order to suppress the decomposition of the nonaqueous electrolyte solution 140.
  • the temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is maintained within a range of 55 ° C. ⁇ T ⁇ 65 ° C. for a predetermined time, thereby suppressing the decomposition of the non-aqueous electrolyte 140 and the lithium ion secondary battery 100.
  • the metal lithium deposited on the negative electrode plate 156 can be efficiently deactivated (inactivated), and the amount of deposited metal lithium can be greatly reduced.
  • the metallic lithium deposited on the negative electrode plate 156 is effectively lost while suppressing the decomposition of the nonaqueous electrolyte solution 140. It can be said that the amount of deposited metal lithium can be effectively reduced by being activated (inactivated).
  • step S1 the microcomputer 30 detects the temperature T of the lithium ion secondary battery 100 based on an output signal from the thermistor 40 (see FIG. 2). Subsequently, it progresses to step S2 and it is determined whether the battery temperature T of the detected lithium ion secondary battery 100 is 60 degreeC.
  • step S2 when it is determined that the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is 60 ° C. (Yes), the process returns to step S1 again and the above-described processing is performed. On the other hand, when it is determined in step S2 that the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is not 60 ° C. (No), the process proceeds to step S3, and the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10 is cooled. Or start heating.
  • the microcomputer 30 determines that the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is higher than 60 ° C.
  • the microcomputer 30 controls the cooling device 50 to cool the lithium ion secondary battery 100.
  • the microcomputer 30 transmits an electrical signal that turns the switch 41 (see FIG. 2) “ON” and the switch 42 “OFF”. Thereby, since electric power is supplied from the assembled battery 10 to the cooling device 50, the cooling device 50 operates and the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10 can be cooled.
  • the heating device 60 controls to heat the lithium ion secondary battery 100. Specifically, the microcomputer 30 transmits an electrical signal that turns the switch 42 (see FIG. 2) “ON” and the switch 41 “OFF”. Thereby, since electric power is supplied from the assembled battery 10 to the heating device 60, the heating device 60 operates and the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10 can be heated.
  • step S4 the process proceeds to step S4, and the temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is detected. Then, it progresses to step S5 and it is determined whether the battery temperature T of the detected lithium ion secondary battery 100 reached 60 degreeC.
  • step S5 If it is determined in step S5 that the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 has not reached 60 ° C. (No), the process returns to step S4 again to detect the temperature T of the lithium ion secondary battery 100. To do. Thereafter, when it is determined in step S5 that the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 has reached 60 ° C. (Yes), the process proceeds to step S6, and the lithium ion secondary battery 100 (the assembled battery 10). Stop cooling or heating.
  • the microcomputer 30 transmits an electrical signal for setting the switch 41 to the “OFF” state. Thereby, since the power supply from the assembled battery 10 to the cooling device 50 is interrupted, the cooling of the lithium ion secondary battery 100 by the cooling device 50 can be stopped.
  • the microcomputer 30 transmits an electrical signal for setting the switch 42 to the “OFF” state. Thereby, since the power supply from the assembled battery 10 to the heating device 60 is interrupted, the heating of the lithium ion secondary battery 100 by the heating device 60 can be stopped.
  • step S7 the microcomputer 30 determines whether or not a predetermined time (for example, 8 hours) has elapsed since it was first determined that the temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is 60 ° C. If it is determined that the predetermined time has not elapsed (No), the process returns to step S1 and the above-described processing is performed. On the other hand, if it is determined that the predetermined time has elapsed (Yes), the series of processes is terminated.
  • a predetermined time for example, 8 hours
  • the temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is maintained within a range of 55 ° C. ⁇ T ⁇ 65 ° C. (specifically 60 ° C.) for a predetermined time (for example, 8 hours). be able to.
  • the metal lithium deposited on the negative electrode plate 156 of the lithium ion secondary battery 100 is efficiently deactivated (deactivated) while suppressing the decomposition of the non-aqueous electrolyte solution 140, and the amount of deposited metal lithium Can be greatly reduced.
  • security of the lithium ion secondary battery 100 can be improved, and the safety
  • steps S1 to S7 described above may be performed, for example, every predetermined period (for example, once every few days). Further, the amount of Li deposited on the negative electrode plate 156 of the lithium ion secondary battery 100 is estimated, and when this estimated amount reaches a specified value, the processing in the above-described steps S1 to S7 (temperature control of the lithium ion secondary battery 100 is performed). ) May be performed.
  • a hybrid vehicle 21 of the second embodiment is shown in FIG.
  • the hybrid vehicle 21 differs from the hybrid vehicle 1 of the first embodiment only in the battery system.
  • the battery system 26 of the second embodiment includes the assembled battery 10 similar to that of the first embodiment and a temperature control device 320 different from the first embodiment.
  • the temperature control device 320 includes a cooling device 50 and a heating device 60 that are the same as those in the first embodiment, and a microcomputer 330 that is different from the first embodiment.
  • the microcomputer 330 has a ROM, a CPU, a RAM, etc. (not shown).
  • the microcomputer 330 determines whether or not the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 detected through the thermistor 40 is 45 ° C. Further, when the microcomputer 330 determines that the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is not 45 ° C., the microcomputer 330 heats the lithium ion secondary battery 100 so that the temperature T of the lithium ion secondary battery 100 becomes 45 ° C. Or control to cool.
  • the microcomputer 330 determines that the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 is higher than 45 ° C.
  • the microcomputer 330 controls the cooling device 50 to cool the lithium ion secondary battery 100.
  • the microcomputer 330 transmits an electrical signal that turns the switch 41 (see FIG. 8) “ON” and the switch 42 “OFF”. Thereby, since electric power is supplied from the assembled battery 10 to the cooling device 50, the cooling device 50 operates and the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10 can be cooled.
  • the microcomputer 330 detects the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 after starting the cooling of the lithium ion secondary battery 100. Then, it is determined whether or not the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 has reached 45 ° C. When it determines with the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 not reaching 45 degreeC, the cooling of the lithium ion secondary battery 100 by the cooling device 50 is continued.
  • the microcomputer 330 determines that the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 has reached 45 ° C.
  • the microcomputer 330 performs control to stop cooling of the lithium ion secondary battery 100. Specifically, an electrical signal for setting the switch 41 to the “OFF” state is transmitted. Thereby, since the power supply from the assembled battery 10 to the cooling device 50 is interrupted, the cooling of the lithium ion secondary battery 100 by the cooling device 50 can be stopped.
  • the microcomputer 330 determines that the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 is lower than 45 ° C.
  • the microcomputer 330 controls the heating device 60 to heat the lithium ion secondary battery 100.
  • the microcomputer 330 transmits an electrical signal that turns the switch 42 (see FIG. 8) “ON” and the switch 41 “OFF”.
  • the heating device 60 operates and the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10 can be heated.
  • the microcomputer 330 detects the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 after starting the heating of the lithium ion secondary battery 100. Then, it is determined whether or not the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 has reached 45 ° C. When it determines with the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 not reaching 45 degreeC, the heating of the lithium ion secondary battery 100 by the heating apparatus 60 is continued.
  • the microcomputer 330 determines that the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 has reached 45 ° C.
  • the microcomputer 330 performs control to stop heating of the lithium ion secondary battery 100. Specifically, an electrical signal for turning off the switch 42 is transmitted. Thereby, since the power supply from the assembled battery 10 to the heating device 60 is interrupted, the heating of the lithium ion secondary battery 100 by the heating device 60 can be stopped.
  • the temperature control device 320 causes the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 to be within a range of 35 ° C. to 55 ° C. (in detail) for a first predetermined time (for example, 4 hours). Can be kept at 45 ° C.).
  • a first predetermined time for example, 4 hours.
  • the metallic lithium deposited on the negative electrode plate 156 of the lithium ion secondary battery 100 can be efficiently returned to lithium ions. Therefore, it is possible to effectively recover the battery capacity that has decreased due to the deposition of lithium.
  • the microcomputer 330 of the second embodiment determines whether or not the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 detected through the thermistor 40 is 60 ° C. Further, when the microcomputer 330 determines that the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is not 60 ° C., the temperature T of the lithium ion secondary battery 100 becomes 60 ° C., similarly to the microcomputer 30 of the first embodiment. In addition, control for heating or cooling the lithium ion secondary battery 100 is performed.
  • the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 was maintained within the range of 35 ° C. to 55 ° C. (specifically, 45 ° C.) for the first predetermined time (for example, 4 hours) (specifically 45 ° C.).
  • the temperature controller 320 sets the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 within a range of 55 ° C. ⁇ T ⁇ 65 ° C. (specifically 60 ° C.). (Second temperature control).
  • the metal lithium which could not be returned to lithium ions by the first temperature control for the first predetermined time can be deactivated (inactivated) efficiently.
  • the safety of the lithium ion secondary battery 100 can be improved while effectively recovering the battery capacity of the lithium ion secondary battery 100 that has decreased due to the deposition of lithium. Can do.
  • sample 6 a lithium ion secondary battery 100 (referred to as sample 6) was prepared, and this sample 6 was subjected to a cycle test. Note that this cycle test differs from the cycle test performed on samples 2 to 5 described above only in the storage conditions for storing the samples in the thermostat, and the other conditions are the same.
  • sample 6 was subjected to 10 charge / discharge cycles similar to those of the samples 2 to 5. Thereafter, the sample 6 was first stored in a 45 ° C. constant temperature bath for 8 hours, and subsequently stored in a 60 ° C. constant temperature bath for 8 hours. Eighty charge / discharge-constant storage cycles were performed with this charge / discharge cycle and constant-temperature storage (45 ° C. and 60 ° C.) as one cycle. In other words, Sample 6 is provided with a first constant temperature storage (45 ° C.) of 8 hours and a second constant temperature storage (60 ° C.) of 8 hours between 10 charge / discharge cycles, and a total of 800 cycles of charge / discharge cycles. A discharge cycle was performed.
  • the temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is maintained within the range of 55 ° C. ⁇ T ⁇ 65 ° C. (especially 60 ° C.) for a predetermined time, thereby suppressing the decomposition of the non-aqueous electrolyte 140.
  • the metal lithium deposited on the negative electrode plate 156 of the lithium ion secondary battery 100 can be efficiently deactivated (deactivated), and the amount of deposited metal lithium can be greatly reduced. Thereby, the safety
  • a battery capacity reduces according to Li precipitation amount.
  • lithium cannot contribute to the charge / discharge reaction of the battery.
  • Sample 5 with a storage temperature of 60 ° C. most effectively deactivates the lithium metal deposited on the negative electrode plate 156 to minimize the amount of deposited metal lithium. I was able to.
  • the Li precipitation amount (metallic lithium + deactivated lithium) was 0.4 A, which was larger than 0.18 A of Sample 4.
  • Sample 4 When comparing the Li precipitation amount for Sample 1 and Sample 4, Sample 4 was able to reduce the Li precipitation amount by 82% compared to Sample 1. That is, Sample 4 was able to recover 82% of the battery capacity reduced by cycle charge / discharge. On the other hand, in sample 5, the Li precipitation amount could be reduced only by 60%. That is, in sample 5, only 60% of the battery capacity reduced by cycle charge / discharge could be recovered. From this result, sample 5 is superior to sample 4 in that metal lithium is effectively deactivated to reduce the amount of deposited metal lithium, but inferior in terms of recovering battery capacity. It can be said that.
  • the storage temperature is most preferably 45 ° C. in order to effectively recover the battery capacity which has been reduced by the precipitation of lithium.
  • the battery temperature is 35 ° C. and the battery temperature is 25 ° C. (70% recovery). It can be said that the capacity can be recovered.
  • the storage temperature is 55 ° C., the battery capacity can be recovered more than when the storage temperature is 60 ° C. (60% recovery). Therefore, if the storage temperature is in the range of 35 ° C. or higher and 55 ° C. or lower, it can be said that the battery capacity decreased due to the precipitation of lithium can be effectively recovered.
  • the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is maintained for a predetermined time after maintaining the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 within the range of 35 ° C. to 55 ° C. (particularly 45 ° C.) for a predetermined time. Is maintained within the range of 55 ° C. ⁇ T ⁇ 65 ° C. (especially 60 ° C.), thereby effectively recovering the battery capacity of the lithium ion secondary battery 100 that has been reduced by the precipitation of lithium and the non-aqueous electrolyte solution 140. It can be said that the safety of the lithium ion secondary battery 100 can be improved while suppressing decomposition.
  • step U1 the microcomputer 330 detects the temperature T of the lithium ion secondary battery 100 based on an output signal from the thermistor 40 (see FIG. 8).
  • step U2 the process proceeds to step U2, and it is determined whether or not the detected battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is 45 ° C.
  • step U2 when it is determined that the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is 45 ° C. (Yes), the process returns to step U1 again and the above-described processing is performed. On the other hand, when it is determined in step U2 that the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is not 45 ° C. (No), the process proceeds to step U3 to cool the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10. Or start heating.
  • the microcomputer 330 determines that the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is higher than 45 ° C.
  • the microcomputer 330 controls the cooling device 50 to cool the lithium ion secondary battery 100.
  • the microcomputer 330 transmits an electrical signal that turns the switch 41 (see FIG. 8) “ON” and the switch 42 “OFF”. Thereby, since electric power is supplied from the assembled battery 10 to the cooling device 50, the cooling device 50 operates and the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10 can be cooled.
  • the heating device 60 controls to heat the lithium ion secondary battery 100. Specifically, the microcomputer 330 transmits an electrical signal that turns the switch 42 (see FIG. 8) “ON” and the switch 41 “OFF”. Thereby, since electric power is supplied from the assembled battery 10 to the heating device 60, the heating device 60 operates and the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10 can be heated.
  • step U4 the process proceeds to step U4, and the temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is detected. Then, it progresses to step U5 and it is determined whether the battery temperature T of the detected lithium ion secondary battery 100 reached 45 degreeC.
  • step U5 when it is determined that the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 does not reach 45 ° C. (No), the process returns to step U4 again to detect the temperature T of the lithium ion secondary battery 100. To do. Thereafter, when it is determined in step U5 that the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 has reached 45 ° C. (Yes), the process proceeds to step U6, and the lithium ion secondary battery 100 (assembled battery 10). Stop cooling or heating.
  • the microcomputer 330 transmits an electrical signal that sets the switch 41 to the “OFF” state. Thereby, since the power supply from the assembled battery 10 to the cooling device 50 is interrupted, the cooling of the lithium ion secondary battery 100 by the cooling device 50 can be stopped.
  • the microcomputer 330 transmits an electrical signal for setting the switch 42 to the “OFF” state. Thereby, since the power supply from the assembled battery 10 to the heating device 60 is interrupted, the heating of the lithium ion secondary battery 100 by the heating device 60 can be stopped.
  • step U7 the microcomputer 30 determines whether or not a first predetermined time (for example, 4 hours) has elapsed since it was first determined that the temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is 45 ° C. To do. If it is determined that the first predetermined time has not elapsed (No), the process returns to step U1 again and the above-described processing is performed.
  • a first predetermined time for example, 4 hours
  • step U8 the microcomputer 330 detects the temperature T of the lithium ion secondary battery 100 based on the output signal from the thermistor 40. . Thereafter, the processes in steps U9 to UE are performed in the same manner as steps S2 to S7 in the first embodiment. However, in the second embodiment, in step UE, the microcomputer 330 first passes the second predetermined time (for example, 4 hours) from the time when the temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is first determined to be 60 ° C. It is determined whether or not.
  • the second predetermined time for example, 4 hours
  • step U8 If it is determined that the second predetermined time has not elapsed (No), the process returns to step U8 again, and the above-described processing is performed. On the other hand, if it is determined in step UE that the second predetermined time has elapsed (Yes), the series of processing ends.
  • the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is within the range of 35 ° C. to 55 ° C. (specifically 45 ° C.) for the first predetermined time (for example, 4 hours). After that, the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 can be maintained within a range of 55 ° C. ⁇ T ⁇ 65 ° C. (specifically 60 ° C.) for a second predetermined time (for example, 4 hours). .
  • security of the lithium ion secondary battery 100 can be improved and the safety
  • the processes in steps U1 to U7 correspond to the first temperature control.
  • the processing of steps U8 to UE corresponds to the second temperature control.
  • the processing of the above steps U1 to UE may be performed, for example, every predetermined period (for example, once every several days).
  • the amount of Li deposited on the negative electrode plate 156 of the lithium ion secondary battery 100 is estimated, and when this estimated amount reaches a specified value, the processing in the above-described steps U1 to UE (temperature control of the lithium ion secondary battery 100 is performed). ) May be performed.
  • a hybrid vehicle 11 of the third embodiment is shown in FIG.
  • the hybrid vehicle 11 is different in battery system from the hybrid vehicle 1 of the first embodiment. Further, a power plug 8 connected to the battery system is provided.
  • the battery system 16 of the third embodiment includes an assembled battery 10, a temperature control device 220, a conversion device 44, and a voltage detection device 80.
  • the temperature control device 220 includes a microcomputer 230, a cooling device 50, and a heating device 60. Further, the voltage detection device 80 detects the battery voltage (inter-terminal voltage) of each lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10. *
  • the conversion device 44 is constituted by an AC / DC converter, and can convert the voltage of the commercial power supply 46 (external power supply) into a DC constant voltage having a constant voltage value.
  • the conversion device 44 is electrically connected to the power plug 8 through a cable 71 included in the cable 7. Further, the conversion device 44 is electrically connected to the assembled battery 10 via the switch 43.
  • the conversion device 44 is electrically connected to the cooling device 50 via the switch 41, and is electrically connected to the heating device 60 via the switch 42.
  • the power plug 8 is configured to be electrically connectable to the commercial power source 46.
  • the power plug 8 is electrically connected to the conversion device 44. Therefore, the converter 44 and the commercial power source 46 can be electrically connected through the power plug 8.
  • the cable 71 can be pulled out of the hybrid vehicle 11 together with the power plug 8, and the power plug 8 can be connected to the commercial power supply 46 that is away from the hybrid vehicle 11.
  • the power plug 8 is electrically connected to the commercial power source 46 while the hybrid vehicle 11 is stopped, so that the power is supplied from the commercial power source 46.
  • the lithium ion secondary battery 100 constituting the battery 10 can be charged (hereinafter, this charging is also referred to as plug-in charging).
  • the microcomputer 230 monitors the conversion device 44 and detects that power is supplied from the commercial power supply 46 to the conversion device 44 through the power plug 8, the microcomputer 230 turns off the switches 47 and 48 and turns on the switch 43. To do. Thereby, the lithium ion secondary battery 100 which comprises the assembled battery 10 can be charged using the electric power supplied from the commercial power supply 46.
  • the microcomputer 230 uses the commercial power supply 46 to charge the lithium ion secondary battery 100, and the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10 is based on the battery voltage detected by the voltage detection device 80. Is estimated. Then, when it is determined that the SOC has reached 100%, the charging of the assembled battery 10 is stopped. Specifically, the switch 43 is turned off and the switches 47 and 48 are turned on.
  • the microcomputer 230 determines whether or not the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 detected through the thermistor 40 is 60 ° C. during plug-in charging. Furthermore, when the microcomputer 230 determines that the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 is not 60 ° C., the temperature of the lithium ion secondary battery 100 is 60 ° C., similarly to the microcomputer 30 of Example 1. Control to heat or cool the lithium ion secondary battery 100 is performed.
  • step T1 the microcomputer 230 starts plug-in charging. Specifically, it is determined whether or not the power plug 8 is electrically connected to the commercial power source 46.
  • the microcomputer 230 monitors the conversion device 44 and detects that power is supplied from the commercial power supply 46 to the conversion device 44 through the power plug 8, whereby the power plug 8 is electrically connected to the commercial power supply 46. Judge that If judged in this way, the microcomputer 230 turns off the switches 47 and 48 and turns on the switch 43. Thereby, electric power can be supplied from the commercial power source 46 to the assembled battery 30 through the converter 44, and charging of the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 30 can be started.
  • step T2 the microcomputer 230 detects the temperature of the lithium ion secondary battery 100 based on the output signal from the thermistor 40. Then, it progresses to step T3 and it is determined whether the battery temperature of the detected lithium ion secondary battery 100 is 60 degreeC. In Step T3, when it is determined that the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 is 60 ° C. (Yes), the process returns to Step T2 again and the above-described processing is performed. On the other hand, when it is determined in step T3 that the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 is not 60 ° C. (No), the process proceeds to step T4, and cooling or heating of the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10 is performed. To start.
  • the microcomputer 230 determines that the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 is higher than 60 ° C.
  • the microcomputer 230 performs control to cool the lithium ion secondary battery 100 by the cooling device 50.
  • the microcomputer 230 transmits an electrical signal that turns the switch 41 “ON” and the switch 42 “OFF”.
  • the cooling device 50 operates and the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10 can be cooled.
  • the heating device 60 controls to heat the lithium ion secondary battery 100. Specifically, the microcomputer 230 transmits an electrical signal that turns the switch 42 “ON” and the switch 41 “OFF”. Thereby, since electric power is supplied from the commercial power supply 46 to the heating device 60 through the conversion device 44, the heating device 60 operates and the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10 can be heated.
  • step T5 the temperature of the lithium ion secondary battery 100 is detected. Then, it progresses to step T6 and it is determined whether the battery temperature of the detected lithium ion secondary battery 100 reached 60 degreeC. If it is determined in step T6 that the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 has not reached 60 ° C. (No), the process returns to step T5 again to detect the temperature of the lithium ion secondary battery 100. Thereafter, when it is determined in step T6 that the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 has reached 60 ° C. (Yes), the process proceeds to step T7, where the lithium ion secondary battery 100 (the assembled battery 10) is cooled or Stop heating.
  • the microcomputer 230 transmits an electrical signal that sets the switch 41 to the “OFF” state.
  • the power supply from the commercial power supply 46 to the cooling device 50 through the converter 44 is interrupted, so that the cooling of the lithium ion secondary battery 100 by the cooling device 50 can be stopped.
  • power is not supplied from the assembled battery 10 to the cooling device 50 (see FIG. 11).
  • the microcomputer 230 transmits an electrical signal for setting the switch 42 to the “OFF” state. Thereby, since the power supply from the commercial power source 46 to the heating device 60 through the converter 44 is interrupted, the heating of the lithium ion secondary battery 100 by the heating device 60 can be stopped. At this time, power is not supplied from the assembled battery 10 to the heating device 60 (see FIG. 11).
  • step T8 the microcomputer 230 determines whether or not plug-in charging has been completed. Specifically, the microcomputer 230 estimates the SOC of the lithium ion secondary battery 100 based on the battery voltage detected by the voltage detection device 80 during plug-in charging. Then, when it is determined that the SOC has reached 100%, the charging of the assembled battery 10 is stopped. Specifically, the switch 43 is turned off and the switches 47 and 48 are turned on. Accordingly, the microcomputer 230 determines that the plug-in charging is completed when the switch 43 is turned off and the switches 47 and 48 are turned on.
  • step T8 determines in step T8 that the plug-in charging has not ended (No)
  • the microcomputer 230 returns to step T2 again and performs the above-described processing.
  • the series of processes is terminated.
  • the lithium ion secondary battery 100 during the period of charging the lithium ion secondary battery 100 using the power supplied from the external power supply (commercial power supply 46) (that is, during plug-in charging), the lithium ion secondary The temperature T of the battery 100 can be maintained within the range of 55 ° C. ⁇ T ⁇ 65 ° C. (specifically, 60 ° C.).
  • the metal lithium deposited on the negative electrode plate 156 of the lithium ion secondary battery 100 is efficiently deactivated (deactivated) while suppressing the decomposition of the non-aqueous electrolyte solution 140, and the amount of deposited metal lithium Can be greatly reduced.
  • security of the lithium ion secondary battery 100 can be improved and the safety
  • steps T1 to T8 described above may be performed every time plug-in charging is performed, for example. Further, the amount of Li deposited on the negative electrode plate 156 of the lithium ion secondary battery 100 may be estimated, and the process may be performed during plug-in charging only when the estimated amount reaches a specified value.
  • a hybrid vehicle 31 of the fourth embodiment is shown in FIG.
  • the hybrid vehicle 31 differs from the hybrid vehicle 11 of the third embodiment only in the battery system.
  • the battery system 36 according to the fourth embodiment includes the assembled battery 10, the conversion device 44, and the voltage detection device 80 that are the same as those in the third embodiment, and a temperature control device 420 that is different from the third embodiment.
  • the temperature control device 420 includes a cooling device 50 and a heating device 60 that are the same as those in the third embodiment, and a microcomputer 430 that is different from the third embodiment.
  • the microcomputer 430 includes a ROM, a CPU, a RAM, and the like (not shown).
  • the microcomputer 430 monitors the converter 44 and detects that power is supplied from the commercial power supply 46 to the converter 44 through the power plug 8, the microcomputer 430 sets the battery based on the battery voltage detected by the voltage detector 80.
  • the SOC of the lithium ion secondary battery 100 constituting the battery 10 is estimated.
  • the plug-in charging period that is, until the SOC of the lithium ion secondary battery 100 reaches 100% by plug-in charging). (Required charging time) is calculated. Thereafter, the switches 47 and 48 are turned off and the switch 43 is turned on. Thereby, the lithium ion secondary battery 100 which comprises the assembled battery 10 can be charged using the electric power supplied from the commercial power supply 46.
  • the microcomputer 430 uses the commercial power supply 46 to charge the lithium ion secondary battery 100, and the lithium ion secondary battery 100 that constitutes the assembled battery 10 based on the battery voltage detected by the voltage detection device 80. Is estimated. As a result, it is possible to grasp how much plug-in charging is progressing, and therefore it is possible to determine whether or not the first half of plug-in charging has ended. Specifically, when the SOC of the lithium ion secondary battery 100 at the start of plug-in charging is 20%, when the estimated SOC reaches 60%, it is determined that the first half of the plug-in charging has ended. be able to. Thereafter, when it is determined that the SOC has reached 100%, the charging of the assembled battery 10 is stopped. Specifically, the switch 43 is turned off and the switches 47 and 48 are turned on.
  • the microcomputer 430 first determines whether or not the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 detected through the thermistor 40 is 45 ° C. during the first half of the plug-in charging. Further, when the microcomputer 430 determines that the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is not 45 ° C., the microcomputer 430 heats the lithium ion secondary battery 100 so that the temperature T of the lithium ion secondary battery 100 becomes 45 ° C. Or control to cool. A specific control method is the same as that in the second embodiment.
  • the temperature controller 420 causes the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 to be within a range of 35 ° C. or higher and 55 ° C. or lower during the first half of plug-in charging (specifically, 45 ° C. ) Can be kept.
  • the metallic lithium deposited on the negative electrode plate 156 of the lithium ion secondary battery 100 can be efficiently returned to lithium ions. Therefore, it is possible to effectively recover the battery capacity that has decreased due to the deposition of lithium.
  • the microcomputer 430 of the fourth embodiment determines whether or not the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 detected through the thermistor 40 is 60 ° C. Further, when the microcomputer 430 determines that the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 is not 60 ° C., the microcomputer 430 heats the lithium ion secondary battery 100 so that the temperature T of the lithium ion secondary battery 100 becomes 60 ° C. Or control to cool. A specific control method is the same as in the first to third embodiments.
  • the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 is maintained within the range of 35 ° C. or more and 55 ° C. or less (specifically 45 ° C.) during the first half of the plug-in charge, and then the plug During the second half of the in-charge period, the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 can be maintained within the range of 55 ° C. ⁇ T ⁇ 65 ° C. (specifically, 60 ° C.). Thereby, the metal lithium which could not be returned to lithium ions during the first half of the plug-in charge can be deactivated (inactivated) efficiently.
  • the battery capacity of the lithium ion secondary battery 100 reduced due to lithium deposition can be effectively recovered while suppressing the decomposition of the non-aqueous electrolyte solution 140, and the lithium The safety of the ion secondary battery 100 can be improved.
  • step V ⁇ b> 1 the microcomputer 430 estimates the SOC of the lithium ion secondary battery 100 configuring the assembled battery 10 based on the battery voltage detected by the voltage detection device 80.
  • step V2 the plug-in charging period (that is, the SOC of the lithium ion secondary battery 100 is set to 100 by plug-in charging based on the preset plug-in charging current value and the current SOC value). % Charge time required to reach%).
  • step V3 plug-in charging is started. Specifically, the switches 47 and 48 are turned off and the switch 43 is turned on. Thereby, the lithium ion secondary battery 100 which comprises the assembled battery 10 can be charged using the electric power supplied from the commercial power supply 46.
  • FIG. 1 the switches 47 and 48 are turned off and the switch 43 is turned on.
  • step V4 the microcomputer 430 detects the temperature T of the lithium ion secondary battery 100 based on the output signal from the thermistor 40. Thereafter, the microcomputer 430 performs the processing of steps V5 to V9 in the same manner as the processing of steps U2 to U6 in the second embodiment.
  • the microcomputer 430 determines whether or not the first half of the plug-in charging period has ended. Specifically, when the SOC of the lithium ion secondary battery 100 at the start of plug-in charging is 20%, when the estimated SOC reaches 60%, it is determined that the first half of the plug-in charging has ended. be able to. Note that the microcomputer 430 estimates (calculates) the SOC of the lithium ion secondary battery 100 constituting the battery pack 10 based on the battery voltage detected by the voltage detection device 80 during the plug-in charging period.
  • step VA when it is determined that the first half of the plug-in charging period has not ended (No), the process returns to step V4 again and the above-described processing is repeated.
  • step VA if it is determined in step VA that the first half of the plug-in charging period has ended (Yes), the process proceeds to step VB, and the microcomputer 430 determines the lithium ion secondary battery 100 based on the output signal from the thermistor 40. The temperature T is detected. Thereafter, the microcomputer 430 performs the processing of steps VC to VH in the same manner as the processing of steps T3 to T8 in the third embodiment.
  • the battery temperature T of the lithium ion secondary battery 100 can be maintained within the range of 55 ° C. ⁇ T ⁇ 65 ° C. (specifically, 60 ° C.).
  • steps V4 to VA correspond to the first temperature control.
  • steps VB to VH corresponds to the second temperature control.
  • the above-described processing of steps V1 to VH is preferably performed every time plug-in charging is performed, for example.
  • the amount of Li deposited on the negative electrode plate 156 of the lithium ion secondary battery 100 may be estimated, and the process may be performed during plug-in charging only when the estimated amount reaches a specified value.

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Abstract

　リチウムイオン二次電池の負極に析出した金属リチウムを効率よく失活（不活性化）させて、リチウムイオン二次電池の安全性を高めることができる電池システム、及び自動車を提供する。電池システム６は、リチウムイオン二次電池１００と、リチウムイオン二次電池１００の温度を制御する温度制御装置２０とを備える。温度制御装置２０は、所定時間、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔを５５°C＜Ｔ＜６５°Cの範囲内に保つ制御を行う。

Description

電池システム、及び、自動車
　本発明は、リチウムイオン二次電池を備えた電池システム、及び、この電池システムを備えた自動車に関する。
　リチウムイオン二次電池は、携帯機器の電源として、また、電気自動車やハイブリッド自動車などの電源として注目されている。ところで、リチウムイオン二次電池では、例えば、低温環境下において充電（特に、ハイレート充電）を行うと、負極表面にＬｉが析出してしまうことがある。負極表面に析出したＬｉの多くは、電池の充放電反応に寄与できなくなるので、このような充電を繰り返すと、電池容量が低下してゆくという問題があった。近年、この問題を解決する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１－５２７６０号公報
　特許文献１では、充電開始時の電池温度に応じて充電電圧を設定し、この充電電圧で定電圧充電を行う充電方法が提案されている。具体的には、充電開始時の電池温度が低温であるほど、充電電圧を低く設定する。これにより、低温環境下での充電時に、電池温度の低下によって負極電位が低下することを防止できるので、負極電位がリチウム析出電位まで低下し難くなり、Ｌｉの析出が防止されると記載されている。
　ところで、負極に析出した金属リチウムは活性が高い。従って、負極に金属リチウムが析出した状態を放置しておくのは、リチウムイオン二次電池の安全性を低下させる。このため、近年、負極に析出した金属リチウムを失活（不活性化）させて、リチウムイオン二次電池の安全性を高める技術が求められている。しかしながら、特許文献１の手法では、負極に析出した金属リチウムを失活（不活性化）させて、リチウムイオン二次電池の安全性を高めることはできなかった。
　本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、リチウムイオン二次電池の負極に析出した金属リチウムを効率よく失活（不活性化）させて、リチウムイオン二次電池の安全性を高めることができる電池システム、及び自動車を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するための、本発明の一態様は、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温度を制御する温度制御装置と、を備える電池システムであって、上記温度制御装置は、所定時間、上記リチウムイオン二次電池の温度Ｔを５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内に保つ制御を行う電池システムである。
　上述の電池システムでは、温度制御装置が、所定時間、リチウムイオン二次電池の温度Ｔを５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内に保つ制御を行う。リチウムイオン二次電池の温度Ｔを、所定時間、５５℃より高い温度に保つことで、リチウムイオン二次電池の負極に析出している金属リチウムを、効率よく失活（不活性化）させることができる。このように、活性の高い金属リチウムを失活（不活性化）させることで、電池の安全性を高めることができる。
　また、リチウムイオン二次電池の非水電解液は、６５℃以上になると分解反応が進行する傾向にある。これに対し、上述の電池システムでは、温度制御装置が、リチウムイオン二次電池の温度Ｔを５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内に保つ制御を行う。これにより、非水電解液の分解を抑制しつつ、リチウムイオン二次電池の負極に析出している金属リチウムを効率よく失活（不活性化）させることができる。
　さらに、上記の電池システムであって、前記リチウムイオン二次電池は、自動車の駆動用電源として当該自動車に搭載されてなり、前記電池システムは、上記自動車の停車中に、外部電源から供給される電力を用いて上記リチウムイオン二次電池を充電可能とする構成を有し、前記温度制御装置は、上記外部電源から供給される電力を用いて上記リチウムイオン二次電池を充電する期間中、上記リチウムイオン二次電池の温度Ｔを５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内に保つ制御を行う電池システムとすると良い。
　上述の電池システムは、自動車（具体的には、ハイブリッド自動車や電気自動車）の駆動用電源として当該自動車に搭載された電池システムであって、外部電源から供給される電力を用いてリチウムイオン二次電池を充電可能とする構成を有する電池システムである。このような電池システムを搭載した自動車では、定期的に（例えば、数日毎に）、所定時間（例えば、８時間程度）、自動車の停車中（車庫等に駐車中）に外部電源から供給される電力を用いてリチウムイオン二次電池を充電する傾向にある。従って、自動車の停車中に外部電源から供給される電力を用いてリチウムイオン二次電池を充電する期間中、リチウムイオン二次電池の温度Ｔを５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内に保つことで、定期的に、リチウムイオン二次電池の負極に析出している金属リチウムを失活（不活性化）させることができる。
　また、自動車の走行中にリチウムイオン二次電池の温度制御を行うと、自動車の走行性能に影響が及ぶ虞があるが、上述の電池システムでは、自動車の停車中にリチウムイオン二次電池の温度制御を行うため、そのような虞もない。
　さらに、上記いずれかの電池システムであって、前記温度制御装置は、所定時間、前記リチウムイオン二次電池の温度を６０℃に保つ制御を行う電池システムとすると良い。
　リチウムイオン二次電池の温度を所定時間６０℃に保つことで、非水電解液の分解を抑制しつつ、リチウムイオン二次電池の負極に析出している金属リチウムを、効果的に失活（不活性化）させることができる。
　さらに、上記いずれかの電池システムであって、前記温度制御装置は、前記リチウムイオン二次電池の温度Ｔを５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内に保つ第２温度制御を行う前に、上記リチウムイオン二次電池の温度Ｔを３５℃≦Ｔ≦５５℃の範囲内に保つ第１温度制御を行う電池システムとすると良い。
　負極表面に析出したリチウムの多くは、電池の充放電反応に寄与できなくなるので、負極表面にリチウムが析出するのに伴って電池容量が低下する。前述のように、リチウムイオン二次電池の負極に析出している金属リチウムを失活（不活性化）させることで、電池の安全性を高めることはできる。しかしながら、一旦失活（不活性化）させたリチウムは、電池の充放電反応に寄与できなくなるので、負極に析出している金属リチウムを失活（不活性化）させるにしたがって、電池容量が低下してゆく。
　これに対し、上述の電池システムでは、リチウムイオン二次電池の温度Ｔを、所定時間、５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内に保つ前に、リチウムイオン二次電池の温度Ｔを、所定時間、３５℃≦Ｔ≦５５℃の範囲内に保つ。まず初めに、リチウムイオン二次電池の温度Ｔを、所定時間、３５℃≦Ｔ≦５５℃の範囲内に保つことで、リチウムイオン二次電池の負極に析出した金属リチウムを、効率よくリチウムイオンに戻すことができる。これにより、リチウムの析出により低下した電池容量を、効果的に回復させることができる。その後、リチウムイオン二次電池の温度Ｔを、所定時間、５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内に保つことで、リチウムイオンに戻すことができなかった金属リチウムを失活（不活性化）させることができる。従って、上述の電池システムによれば、リチウムの析出により低下した電池容量を効果的に回復させつつ、電池の安全性を高めることができる。
　さらに、上記の電池システムであって、前記温度制御装置は、前記第１温度制御として、前記リチウムイオン二次電池の温度Ｔを４５℃に保つ制御を行い、前記第２温度制御として、上記リチウムイオン二次電池の温度Ｔを６０℃に保つ制御を行う電池システムとすると良い。
　上述の電池システムでは、温度制御装置が、第１温度制御として、リチウムイオン二次電池の温度Ｔを４５℃に保つ制御を行い、第２温度制御として、リチウムイオン二次電池の温度Ｔを６０℃に保つ制御を行う。すなわち、温度制御装置が、リチウムイオン二次電池の温度Ｔを４５℃に保つ制御を行った後、リチウムイオン二次電池の温度Ｔを６０℃に保つ制御を行う。
　まず初めに、リチウムイオン二次電池の温度Ｔを所定時間４５℃に保つことで、リチウムイオン二次電池の負極に析出した金属リチウムを極めて効率よくリチウムイオンに戻し、リチウムの析出により低下した電池容量を極めて効果的に回復させることができる。その後、リチウムイオン二次電池の温度Ｔを所定時間６０℃に保つことで、リチウムイオンに戻すことができなかった金属リチウムを、効果的に失活（不活性化）させることができる。従って、上述の電池システムによれば、リチウムの析出により低下した電池容量を極めて効果的に回復させつつ、電池の安全性を大きく向上させることができる。
　また、本発明の他の態様は、上記いずれかの電池システムを備える自動車であって、前記リチウムイオン二次電池を、当該自動車の駆動用電源として搭載してなる自動車である。
　負極に金属リチウムが析出した状態で、自動車の駆動用電源としてリチウムイオン電池を使用するのは、安全面で好ましくない。ところで、自動車（ハイブリッド自動車や電気自動車など）の駆動用電源として搭載されたリチウムイオン二次電池は、ハイレート（大電流）で充電が行われるので、Ｌｉイオンの拡散律速により、負極中に取り込まれなかったＬｉイオンが、金属Ｌｉとして負極に析出し易くなる。従って、駆動用電源として自動車に搭載されているリチウムイオン二次電池は、他の電子機器の電源として用いる場合に比べて、負極に金属リチウムが析出し易い環境にある。
　これに対し、上述の自動車では、前述の電池システムを備えているので、非水電解液の分解を抑制しつつ、リチウムイオン二次電池の負極に析出している金属リチウムを効率よく失活（不活性化）させることができる。これにより、リチウムイオン二次電池の安全性を高め、ひいては、自動車の安全性を高めることができる。
実施例１，２にかかる自動車の概略図である。 実施例１にかかる電池システムの概略図である。 リチウムイオン二次電池の断面図である。 リチウムイオン二次電池の電極体の断面図である。 電極体の部分拡大断面図であり、図４のＢ部拡大図に相当する。 保存温度を異ならせて行った各サイクル試験後のＬｉ析出量を示す棒グラフである。 実施例１にかかるリチウムイオン二次電池の温度制御の流れを示すフローチャートである。 実施例２にかかる電池システムの概略図である。 実施例２にかかるリチウムイオン二次電池の温度制御の流れを示すフローチャートである。 実施例３，４にかかる自動車の概略図である。 実施例３にかかる電池システムの概略図である。 実施例３にかかるリチウムイオン二次電池の温度制御の流れを示すフローチャートである。 実施例４にかかる電池システムの概略図である。 実施例４にかかるリチウムイオン二次電池の温度制御の流れを示すフローチャートである。
符号の説明
１，１１，２１，３１　自動車
６，１６，２６，３６　電池システム
１０　組電池
２０，２２０，３２０，４２０　温度制御装置
３０，２３０，３３０，４３０　マイコン（温度制御装置）
４６　商用電源（外部電源）
５０　冷却装置（温度制御装置）
６０　加熱装置（温度制御装置）
１００　リチウムイオン二次電池
発明を実施するための形態
（実施例１）
　次に、本発明の実施例１について、図面を参照しつつ説明する。
　本実施例１にかかる自動車１は、図１に示すように、車体２、エンジン３、フロントモータ４、リヤモータ５、電池システム６、及びケーブル７を有し、エンジン３とフロントモータ４及びリヤモータ５との併用で駆動するハイブリッド自動車である。具体的には、この自動車１は、電池システム６（詳細には、電池システム６の組電池１０、図２参照）をフロントモータ４及びリヤモータ５の駆動用電源として、公知の手段により、エンジン３とフロントモータ４及びリヤモータ５とを用いて走行できるように構成されている。
　このうち、電池システム６は、自動車１の車体２に取り付けられており、ケーブル７によりフロントモータ４及びリヤモータ５に接続されている。この電池システム６は、図２に示すように、複数のリチウムイオン二次電池１００（単電池）を互いに電気的に直列に接続した組電池１０と、温度制御装置２０とを備えている。温度制御装置２０は、マイコン３０と冷却装置５０（冷却ファンなど）と加熱装置６０（ヒータなど）とを有している。マイコン３０は、図示しないＲＯＭ、ＣＰＵ、ＲＡＭ等を有している。
　組電池１０には、図２に示すように、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔを検知するサーミスタ４０が装着されている。このサーミスタ４０は、マイコン３０に電気的に接続されている。これにより、マイコン３０において、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔを検出することができる。
　また、組電池１０には、スイッチ４１を介して、冷却装置５０が電気的に接続されている。この冷却装置５０を作動させることにより、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００を冷却することができる。さらに、組電池１０には、スイッチ４２を介して、加熱装置６０が電気的に接続されている。この加熱装置６０を作動させることにより、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００を加熱することができる。
　マイコン３０は、サーミスタ４０を通じて検出したリチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが、６０℃であるか否かを判断する。さらに、マイコン３０は、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが６０℃でないと判定した場合、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔが６０℃になるように、リチウムイオン二次電池１００を加熱または冷却する制御を行う。
　具体的には、マイコン３０は、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが６０℃より高いと判定した場合は、冷却装置５０によりリチウムイオン二次電池１００を冷却する制御を行う。詳細には、マイコン３０は、スイッチ４１（図２参照）を「ＯＮ」、スイッチ４２を「ＯＦＦ」とする電気信号を送信する。これにより、組電池１０から冷却装置５０に電力が供給されるので、冷却装置５０が作動し、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００を冷却することができる。
　さらに、マイコン３０は、リチウムイオン二次電池１００の冷却を開始した後、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔを検出する。そして、リチウムイオン二次電池１００の電池温度が６０℃に達したか否かを判定する。リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが６０℃に達していないと判定した場合、冷却装置５０によるリチウムイオン二次電池１００の冷却を継続させる。
　その後、マイコン３０は、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが６０℃に達したと判定した場合、リチウムイオン二次電池１００の冷却を停止する制御を行う。具体的には、スイッチ４１を「ＯＦＦ」の状態とする電気信号を送信する。これにより、組電池１０から冷却装置５０への電力供給が遮断されるので、冷却装置５０によるリチウムイオン二次電池１００の冷却を停止させることができる。
　一方、マイコン３０は、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが６０℃より低いと判定した場合は、加熱装置６０によりリチウムイオン二次電池１００を加熱する制御を行う。詳細には、マイコン３０は、スイッチ４２（図２参照）を「ＯＮ」、スイッチ４１を「ＯＦＦ」とする電気信号を送信する。これにより、組電池１０から加熱装置６０に電力が供給されるので、加熱装置６０が作動し、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００を加熱することができる。
　さらに、マイコン３０は、リチウムイオン二次電池１００の加熱を開始した後、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔを検出する。そして、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが６０℃に達したか否かを判定する。リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが６０℃に達していないと判定した場合、加熱装置６０によるリチウムイオン二次電池１００の加熱を継続させる。
　その後、マイコン３０は、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが６０℃に達したと判定した場合、リチウムイオン二次電池１００の加熱を停止する制御を行う。具体的には、スイッチ４２を「ＯＦＦ」とする電気信号を送信する。これにより、組電池１０から加熱装置６０への電力供給が遮断されるので、加熱装置６０によるリチウムイオン二次電池１００の加熱を停止させることができる。
　このようにして、本実施例１では、温度制御装置２０により、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔを５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内（詳細には６０℃）に保つことができる。
　リチウムイオン二次電池１００は、図３に示すように、直方体形状の電池ケース１１０と、正極端子１２０と、負極端子１３０とを備える、角形密閉式のリチウムイオン二次電池である。このうち、電池ケース１１０は、金属からなり、直方体形状の収容空間をなす角形収容部１１１と、金属製の蓋部１１２とを有している。電池ケース１１０（角形収容部１１１）の内部には、電極体１５０や非水電解液１４０などが収容されている。
　電極体１５０は、図４，図５に示すように、断面長円状をなし、シート状の正極板１５５、負極板１５６、及びセパレータ１５７を捲回してなる扁平型の捲回体である。この電極体１５０は、その軸線方向（図３において左右方向）の一方端部（図３において右端部）に位置し、正極板１５５の一部のみが渦巻状に重なる正極捲回部１５５ｂと、他方端部（図３において左端部）に位置し、負極板１５６の一部のみが渦巻状に重なる負極捲回部１５６ｂを有している。正極板１５５には、正極捲回部１５５ｂを除く部位に、正極活物質１５３を含む正極合材１５２が塗工されている（図５参照）。同様に、負極板１５６には、負極捲回部１５６ｂを除く部位に、負極活物質１５４を含む負極合材１５９が塗工されている（図５参照）。正極捲回部１５５ｂは、正極集電部材１２２を通じて、正極端子１２０に電気的に接続されている。負極捲回部１５６ｂは、負極集電部材１３２を通じて、負極端子１３０に電気的に接続されている。
　リチウムイオン二次電池１００では、正極活物質１５３としてニッケル酸リチウムを用いている。また、負極活物質１５４として、天然黒鉛を用いている。また、非水電解液１４０として、ＥＣ（エチレンカーボネート）とＤＭＣ（ジメチルカーボネート）とＥＭＣ（エチルメチルカーボネート）とを混合した非水溶媒中に、六フッ化燐酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を溶解した非水電解液を用いている。
　次に、５つのリチウムイオン二次電池１００（サンプル１～５とする）を用意し、各サンプルについて条件を異ならせて、サイクル試験を行った。
　具体的には、サンプル２について、０℃の温度環境下で、２０Ｃの電流値で１０秒間充電を行った後、２０Ｃの電流値で１０秒間放電を行った。この充放電サイクルを１サイクルとして、１０サイクル行った。その後、このサンプル２を、－１５℃の恒温槽内に１６時間保存した。この充放電サイクル（１０サイクル）と恒温保存（－１５℃）とを１サイクルとした「充放電－恒温保存サイクル」を、８０サイクル行った。換言すれば、サンプル２では、１０サイクルの充放電サイクルの間に１６時間の恒温保存（－１５℃）を設けて、合計８００サイクルの充放電サイクルを行った。
　なお、１Ｃは、ＳＯＣ（state of charge)１００％のリチウムイオン二次電池１００を定電流放電したとき、１時間でＳＯＣ０％にできる電流値をいう。
　また、サンプル３については、上述の充放電サイクルを１０サイクル行った後、２５℃の恒温槽内に１６時間保存した。この充放電サイクルと恒温保存（２５℃）とを１サイクルとした充放電－恒温保存サイクルを、８０サイクル行った。換言すれば、サンプル３では、１０サイクルの充放電サイクルの間に１６時間の恒温保存（２５℃）を設けて、合計８００サイクルの充放電サイクルを行った。
　また、サンプル４については、上述の充放電サイクルを１０サイクル行った後、４５℃の恒温槽内に１６時間保存した。この充放電サイクルと恒温保存（４５℃）とを１サイクルとした充放電－恒温保存サイクルを、８０サイクル行った。換言すれば、サンプル４では、１０サイクルの充放電サイクルの間に１６時間の恒温保存（４５℃）を設けて、合計８００サイクルの充放電サイクルを行った。
　また、サンプル５については、上述の充放電サイクルを１０サイクル行った後、６０℃の恒温槽内に１６時間保存した。この充放電サイクルと恒温保存（６０℃）とを１サイクルとした充放電－恒温保存サイクルを、８０サイクル行った。換言すれば、サンプル５では、１０サイクルの充放電サイクルの間に１６時間の恒温保存（６０℃）を設けて、合計８００サイクルの充放電サイクルを行った。
　また、サンプル１については、上述の充放電サイクルを１０サイクル行った後、他のサンプルと異なり、恒温槽内に保存することなく、引き続き、充放電サイクルを行った。このようにして、合計８００サイクルの充放電サイクルを行った。
　サンプル１～５について上述のサイクル試験を行った後、各サンプルを解体し、負極板１５６を取り出した。その後、各サンプルについて、ＩＣＰ発光分析により、負極板１５６に析出しているリチウム量を測定した。具体的には、まず、負極板１５６の一部を切り出し、これを王水に溶解した後に水で希釈し、サンプル液を用意する。次いで、ＩＣＰ発光分析装置（島津製作所製、ＩＣＰＳ－８１００）を用いて、各サンプル液中のリチウム量（すなわち、負極板１５６の一部に析出しているリチウムの重量）を測定した。この測定結果に基づいて、負極板１５６全体に析出したリチウム量を算出した。
　さらに、各サンプルについて、固体Ｌｉ－ＮＭＲ法により、負極板１５６に析出しているリチウムについて、活性な金属リチウムと失活した（不活性化した）リチウムとの割合を測定した。具体的には、まず、負極板１５６の一部を切り出し、これを、ＮＭＲ装置（ＢＲＵＫＥＲ製、固体核磁気共鳴装置、ＤＳＸ４００）の測定チューブに入れて、ＮＭＲ分析を行った。これにより、各サンプルについて、活性な金属リチウムと失活した（不活性化した）リチウムとの割合を取得した。なお、失活した（不活性化した）リチウムとしては、例えば、非水電解液１４０と反応してＬｉＦやＬｉ２ＣＯ３などの化合物となったリチウムが挙げられる。
　これらの結果を図６に示す。なお、図６では、各サンプルにおいて析出したリチウム量（活性な金属リチウムと失活したリチウムの合計量）を、サンプル１を基準（Ａ）として、棒グラフの長さで相対的に表している。さらに、各サンプルの棒グラフのうち、白抜き部分が活性な金属リチウムの量を表し、ハッチング部分が失活した（不活性化した）リチウムの量を表している。
　図６に示すように、サンプル１では、負極板１５６に析出したＬｉ量Ａの全てが活性な金属リチウムであった。すなわち、サンプル１では、活性な金属リチウムの析出量がＡとなった。
　また、サンプル２では、負極板１５６に析出したＬｉ量が０．５７Ａとなり、その全てが活性な金属リチウムであった。すなわち、サンプル２では、活性な金属リチウムの析出量が０．５７Ａとなった。
　また、サンプル３では、負極板１５６に析出したＬｉ量が０．３Ａとなり、その全てが活性な金属リチウムであった。すなわち、サンプル３では、活性な金属リチウムの析出量が０．３Ａとなった。
　また、サンプル４では、負極板１５６に析出したＬｉ量が０．１８Ａとなった。このうち、０．１６Ａが活性な金属リチウムで、０．０２Ａが失活（不活性化）したリチウムであった。このように、サンプル４では、負極板１５６に析出している金属リチウムの一部を失活（不活性化）させて、活性な金属リチウムの析出量を０．１６Ａにまで低減することができた。
　また、サンプル５では、負極板１５６に析出したＬｉ量が０．４Ａとなった。このうち、０．１１Ａが活性な金属リチウムで、０．２９Ａが失活（不活性化）したリチウムであった。このように、サンプル５では、負極板１５６に析出している金属リチウムの多くを失活（不活性化）させて、活性な金属リチウムの析出量を０．１１Ａにまで低減することができた。
　以上の結果より、リチウムイオン二次電池１００の保存温度を６０℃にすることで、負極板１５６に析出している金属リチウムを、効果的に失活（不活性化）させることができるといえる。また、失活したＬｉ量（図６にハッチングで示す）の変動傾向から、保存温度を５５℃よりも高くすることで、負極板１５６に析出している金属リチウムを、効率よく失活（不活性化）させることができるといえる。
　従って、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔを、所定時間、５５℃より高い温度に保つことで、リチウムイオン二次電池１００の負極板１５６に析出している金属リチウムを、効率よく失活（不活性化）させることができるといえる。このように、活性の高い金属リチウムを失活（不活性化）させることで、リチウムイオン二次電池１００の安全性を高めることができる。
　また、リチウムイオン二次電池１００の非水電解液１４０は、６５℃以上になると分解反応が進行する。従って、非水電解液１４０の分解を抑制するため、リチウムイオン二次電池１００の保存温度は、６５℃未満とするのが好ましい。
　以上より、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔを、所定時間、５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内に保つことで、非水電解液１４０の分解を抑制しつつ、リチウムイオン二次電池１００の負極板１５６に析出している金属リチウムを効率よく失活（不活性化）させて、金属リチウム析出量を大幅に低減するこができるといえる。特に、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔを、所定時間、６０℃に保つことで、非水電解液１４０の分解を抑制しつつ、負極板１５６に析出している金属リチウムを効果的に失活（不活性化）させて、金属リチウム析出量を効果的に低減するこができるといえる。
　次に、本実施例１の自動車１におけるリチウムイオン二次電池１００の温度制御について、図７を参照して説明する。
　まず、ステップＳ１において、マイコン３０は、サーミスタ４０（図２参照）からの出力信号に基づいて、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔを検出する。次いで、ステップＳ２に進み、検出されたリチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが、６０℃であるか否かを判定する。
　ステップＳ２において、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが６０℃である（Ｙｅｓ）と判定された場合には、再び、ステップＳ１に戻り、上述の処理を行う。
　一方、ステップＳ２において、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが６０℃でない（Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ３に進み、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００の冷却または加熱を開始する。
　具体的には、マイコン３０は、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが６０℃より高いと判定した場合は、冷却装置５０によりリチウムイオン二次電池１００を冷却する制御を行う。詳細には、マイコン３０は、スイッチ４１（図２参照）を「ＯＮ」、スイッチ４２を「ＯＦＦ」とする電気信号を送信する。これにより、組電池１０から冷却装置５０に電力が供給されるので、冷却装置５０が作動し、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００を冷却することができる。
　反対に、マイコン３０が、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが６０℃より低いと判定した場合は、加熱装置６０によりリチウムイオン二次電池１００を加熱する制御を行う。詳細には、マイコン３０は、スイッチ４２（図２参照）を「ＯＮ」、スイッチ４１を「ＯＦＦ」とする電気信号を送信する。これにより、組電池１０から加熱装置６０に電力が供給されるので、加熱装置６０が作動し、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００を加熱することができる。
　次に、ステップＳ４に進み、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔを検出する。その後、ステップＳ５に進み、検出されたリチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが６０℃に達したか否かを判定する。
　ステップＳ５において、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが６０℃に達していない（Ｎｏ）と判定された場合には、再び、ステップＳ４に戻り、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔを検出する。その後、ステップＳ５において、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが、６０℃に達した（Ｙｅｓ）と判定された場合には、ステップＳ６に進み、リチウムイオン二次電池１００（組電池１０）の冷却または加熱を停止する。
　具体的には、リチウムイオン二次電池１００を冷却している場合には、マイコン３０は、スイッチ４１を「ＯＦＦ」の状態とする電気信号を送信する。これにより、組電池１０から冷却装置５０への電力供給が遮断されるので、冷却装置５０によるリチウムイオン二次電池１００の冷却を停止させることができる。
　反対に、リチウムイオン二次電池１００を加熱している場合には、マイコン３０は、スイッチ４２を「ＯＦＦ」の状態とする電気信号を送信する。これにより、組電池１０から加熱装置６０への電力供給が遮断されるので、加熱装置６０によるリチウムイオン二次電池１００の加熱を停止させることができる。
　次いで、ステップＳ７に進み、マイコン３０は、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔが６０℃であると最初に判定したときから所定時間（例えば、８時間）が経過したか否かを判定する。所定時間が経過していない（Ｎｏ）と判定した場合は、再び、ステップＳ１に戻り、上述の処理を行う。一方、所定時間が経過した（Ｙｅｓ）と判定した場合は、一連の処理を終了する。
　このようにして、本実施例１では、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔを、所定時間（例えば、８時間）、５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内（詳細には６０℃）に保つことができる。これにより、非水電解液１４０の分解を抑制しつつ、リチウムイオン二次電池１００の負極板１５６に析出している金属リチウムを効率よく失活（不活性化）させて、金属リチウムの析出量を大幅に低減するこができる。これにより、リチウムイオン二次電池１００の安全性を高め、ひいては、自動車１の安全性を高めることができる。
　なお、上述のステップＳ１～Ｓ７の処理（リチウムイオン二次電池１００の温度制御）は、例えば、所定期間毎（例えば、数日に１回）に行うようにすると良い。また、リチウムイオン二次電池１００の負極板１５６に析出したＬｉの量を推定し、この推定量が規定値に達したら、上述のステップＳ１～Ｓ７の処理（リチウムイオン二次電池１００の温度制御）を行うようにしても良い。
（実施例２）
　次に、本発明の実施例２について、図面を参照しつつ説明する。
　本実施例２のハイブリッド自動車２１を、図１に示す。ハイブリッド自動車２１は、実施例１のハイブリッド自動車１と比較して、電池システムのみが異なる。
　本実施例２の電池システム２６は、図８に示すように、実施例１と同様の組電池１０と、実施例１と異なる温度制御装置３２０とを備えている。温度制御装置３２０は、実施例１と同様の冷却装置５０及び加熱装置６０と、実施例１と異なるマイコン３３０とを有している。マイコン３３０は、図示しないＲＯＭ、ＣＰＵ、ＲＡＭ等を有している。
　マイコン３３０は、まず、サーミスタ４０を通じて検出したリチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが、４５℃であるか否かを判断する。さらに、マイコン３３０は、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが４５℃でないと判定した場合、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔが４５℃になるように、リチウムイオン二次電池１００を加熱または冷却する制御を行う。
　具体的には、マイコン３３０は、リチウムイオン二次電池１００の電池温度が４５℃より高いと判定した場合は、冷却装置５０によりリチウムイオン二次電池１００を冷却する制御を行う。詳細には、マイコン３３０は、スイッチ４１（図８参照）を「ＯＮ」、スイッチ４２を「ＯＦＦ」とする電気信号を送信する。これにより、組電池１０から冷却装置５０に電力が供給されるので、冷却装置５０が作動し、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００を冷却することができる。
　さらに、マイコン３３０は、リチウムイオン二次電池１００の冷却を開始した後、リチウムイオン二次電池１００の電池温度を検出する。そして、リチウムイオン二次電池１００の電池温度が４５℃に達したか否かを判定する。リチウムイオン二次電池１００の電池温度が４５℃に達していないと判定した場合、冷却装置５０によるリチウムイオン二次電池１００の冷却を継続させる。
　その後、マイコン３３０は、リチウムイオン二次電池１００の電池温度が４５℃に達したと判定した場合、リチウムイオン二次電池１００の冷却を停止する制御を行う。具体的には、スイッチ４１を「ＯＦＦ」の状態とする電気信号を送信する。これにより、組電池１０から冷却装置５０への電力供給が遮断されるので、冷却装置５０によるリチウムイオン二次電池１００の冷却を停止させることができる。
　一方、マイコン３３０は、リチウムイオン二次電池１００の電池温度が４５℃より低いと判定した場合は、加熱装置６０によりリチウムイオン二次電池１００を加熱する制御を行う。詳細には、マイコン３３０は、スイッチ４２（図８参照）を「ＯＮ」、スイッチ４１を「ＯＦＦ」とする電気信号を送信する。これにより、組電池１０から加熱装置６０に電力が供給されるので、加熱装置６０が作動し、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００を加熱することができる。
　さらに、マイコン３３０は、リチウムイオン二次電池１００の加熱を開始した後、リチウムイオン二次電池１００の電池温度を検出する。そして、リチウムイオン二次電池１００の電池温度が４５℃に達したか否かを判定する。リチウムイオン二次電池１００の電池温度が４５℃に達していないと判定した場合、加熱装置６０によるリチウムイオン二次電池１００の加熱を継続させる。
　その後、マイコン３３０は、リチウムイオン二次電池１００の電池温度が４５℃に達したと判定した場合、リチウムイオン二次電池１００の加熱を停止する制御を行う。具体的には、スイッチ４２を「ＯＦＦ」とする電気信号を送信する。これにより、組電池１０から加熱装置６０への電力供給が遮断されるので、加熱装置６０によるリチウムイオン二次電池１００の加熱を停止させることができる。
　このようにして、本実施例２では、温度制御装置３２０により、第１所定時間（例えば、４時間）、リチウムイオン二次電池１００の電池温度を３５℃以上５５℃以下の範囲内（詳細には４５℃）に保つことができる。これにより、リチウムイオン二次電池１００の負極板１５６に析出した金属リチウムを、効率よくリチウムイオンに戻すことができる。従って、リチウムの析出により低下した電池容量を、効果的に回復させることができる。
　その後、本実施例２のマイコン３３０は、サーミスタ４０を通じて検出したリチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが、６０℃であるか否かを判断する。さらに、マイコン３３０は、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが６０℃でないと判定した場合、実施例１のマイコン３０と同様に、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔが６０℃になるように、リチウムイオン二次電池１００を加熱または冷却する制御を行う。
　このように、本実施例２では、リチウムイオン二次電池１００の電池温度を第１所定時間（例えば、４時間）３５℃以上５５℃以下の範囲内（詳細には４５℃）に保った（第１温度制御）後、温度制御装置３２０により、第２所定時間（例えば、４時間）、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔを５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内（詳細には６０℃）に保つ（第２温度制御）ことができる。これにより、第１所定時間の第１温度制御によってリチウムイオンに戻すことができなかった金属リチウムを、効率よく失活（不活性化）させることができる。
　従って、本実施例２の電池システム２６によれば、リチウムの析出により低下したリチウムイオン二次電池１００の電池容量を効果的に回復させつつ、リチウムイオン二次電池１００のの安全性を高めることができる。
　次に、リチウムイオン二次電池１００（サンプル６とする）を用意し、このサンプル６についてサイクル試験を行った。なお、このサイクル試験は、前述のサンプル２～５について行ったサイクル試験と比較して、サンプルを恒温槽内に保存する保存条件のみが異なり、その他の条件は同様としている。
　具体的には、まず、サンプル６について、サンプル２～５と同様の充放電サイクルを１０サイクル行った。その後、サンプル６を、まず、４５℃の恒温槽内に８時間保存した後、引き続いて、６０℃の恒温槽内に８時間保存した。この充放電サイクルと恒温保存（４５℃と６０℃）とを１サイクルとした充放電－恒温保存サイクルを、８０サイクル行った。換言すれば、サンプル６では、１０サイクルの充放電サイクルの間に、８時間の第１恒温保存（４５℃）及び８時間の第２恒温保存（６０℃）を設けて、合計８００サイクルの充放電サイクルを行った。
　サンプル６について上述のサイクル試験を行った後、前述のサンプル１～５と同様にして、ＩＣＰ発光分析により、サンプル６の負極板１５６に析出しているリチウム量を測定した。さらに、サンプル６について、前述のサンプル１～５と同様にして、固体Ｌｉ－ＮＭＲ法により、負極板１５６に析出しているリチウムについて、活性な金属リチウムと失活した（不活性化した）リチウムとの割合を測定した。この結果を図６に示す。
　前述のように、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔを、所定時間、５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内（特に、６０℃）に保つことで、非水電解液１４０の分解を抑制しつつ、リチウムイオン二次電池１００の負極板１５６に析出している金属リチウムを効率よく失活（不活性化）させて、金属リチウム析出量を大幅に低減するこができる。これにより、リチウムイオン二次電池１００の安全性を高めることができる。
　ところで、リチウムイオン二次電池では、Ｌｉ析出量に応じて電池容量が低減する。特に、一旦失活（不活性化）させたリチウムは、電池の充放電反応に寄与できなくなる。
　具体的には、図６に示すように、保存温度を６０℃としたサンプル５では、最も効果的に負極板１５６に析出した金属リチウムを失活させて、析出した金属リチウム量を最小にすることができた。しかしながら、Ｌｉ析出量（金属リチウム＋失活リチウム）は０．４Ａとなり、サンプル４の０．１８Ａに比べて大きくなった。
　サンプル１とサンプル４についてＬｉ析出量を比較すると、サンプル４では、サンプル１に比べて、Ｌｉ析出量を８２％低減することができた。すなわち、サンプル４では、サイクル充放電によって低減した電池容量の８２％を回復させることができた。これに対し、サンプル５では、Ｌｉ析出量を６０％しか低減できなかった。すなわち、サンプル５では、サイクル充放電によって低減した電池容量の６０％しか回復させることができなかった。この結果より、サンプル５は、サンプル４に比べて、金属リチウムを効果的に失活させて析出した金属リチウム量を少量にできた点では優れているが、電池容量を回復させる点では劣っているといえる。
　従って、リチウムの析出により低下した電池容量を効果的に回復させるには、保存温度を４５℃とするのが最も好ましいといえる。また、図６に示すＬｉ析出量の変動傾向（換言すれば、電池容量回復傾向）より、保存温度を３５℃とした場合は、保存温度を２５℃とした場合（７０％回復）よりも電池容量を回復させることができるといえる。さらに、保存温度を５５℃とした場合は、保存温度を６０℃とした場合（６０％回復）よりも電池容量を回復させることができるといえる。従って、保存温度を３５℃以上５５℃以下の範囲内とすれば、リチウムの析出により低下した電池容量を、効果的に回復させることができるといえる。
　以上より、リチウムイオン二次電池１００の温度を、所定時間、３５℃以上５５℃以下の範囲内に保つことで、リチウムの析出により低下した電池容量を、効果的に回復させることができるといえる。特に、リチウムイオン二次電池１００の温度を、所定時間、４５℃に保つことで、リチウムの析出により低下した電池容量を、極めて効果的に回復させることができるといえる。
　ここで、サンプル６の結果について考察する。図６に示すように、サンプル６では、析出したＬｉ量が０．１８Ａとなった。従って、サンプル６では、サンプル１に比べて、Ｌｉ析出量を８２％低減することができた。すなわち、サンプル６では、サイクル充放電によって低減した電池容量の８２％を回復させることができた。このように、サンプル６では、サンプル４と同等に、リチウムの析出により低下した電池容量を効果的に回復させることができた。これは、サンプル６では、充放電サイクルを１０サイクル行った後、サンプル６を、まず、３５℃以上５５℃以下の範囲内の温度（具体的には４５℃）の恒温槽内に保存したからである。
　さらに、サンプル６では、負極板１５６に析出したリチウムのうち、０．０５Ａが活性な金属リチウムで、０．１３Ａが失活（不活性化）したリチウムであった。このように、サンプル６では、負極板１５６に析出している金属リチウムの多くを失活（不活性化）させて、活性な金属リチウムの析出量を０．０５Ａ（全サンプル中で最小）にまで低減することができた。これは、サンプル６では、３５℃以上５５℃以下の範囲内の温度（詳細には４５℃）の恒温槽内に保存した後、サンプル６の電池温度Ｔを５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内（詳細には６０℃）に保ったからである。これにより、４５℃の保存でリチウムイオンに戻すことができなかった金属リチウムを、効率よく失活（不活性化）させることができたと考えられる。
　以上の結果より、所定時間、リチウムイオン二次電池１００の電池温度を３５℃以上５５℃以下の範囲内（特に４５℃）に保った後、所定時間、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔを５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内（特に６０℃）に保つことで、リチウムの析出により低下したリチウムイオン二次電池１００の電池容量を効果的に回復させると共に、非水電解液１４０の分解を抑制しつつ、リチウムイオン二次電池１００の安全性を高めることができるといえる。
　次に、本実施例２の自動車２１におけるリチウムイオン二次電池１００の温度制御について、図９を参照して説明する。
　まず、ステップＵ１において、マイコン３３０は、サーミスタ４０（図８参照）からの出力信号に基づいて、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔを検出する。次いで、ステップＵ２に進み、検出されたリチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが４５℃であるか否かを判定する。
　ステップＵ２において、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが４５℃である（Ｙｅｓ）と判定された場合には、再び、ステップＵ１に戻り、上述の処理を行う。
　一方、ステップＵ２において、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが４５℃でない（Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＵ３に進み、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００の冷却または加熱を開始する。
　具体的には、マイコン３３０は、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが４５℃より高いと判定した場合は、冷却装置５０によりリチウムイオン二次電池１００を冷却する制御を行う。詳細には、マイコン３３０は、スイッチ４１（図８参照）を「ＯＮ」、スイッチ４２を「ＯＦＦ」とする電気信号を送信する。これにより、組電池１０から冷却装置５０に電力が供給されるので、冷却装置５０が作動し、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００を冷却することができる。
　反対に、マイコン３３０が、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが４５℃より低いと判定した場合は、加熱装置６０によりリチウムイオン二次電池１００を加熱する制御を行う。詳細には、マイコン３３０は、スイッチ４２（図８参照）を「ＯＮ」、スイッチ４１を「ＯＦＦ」とする電気信号を送信する。これにより、組電池１０から加熱装置６０に電力が供給されるので、加熱装置６０が作動し、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００を加熱することができる。
　次に、ステップＵ４に進み、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔを検出する。その後、ステップＵ５に進み、検出されたリチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが４５℃に達したか否かを判定する。
　ステップＵ５において、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが４５℃に達していない（Ｎｏ）と判定された場合には、再び、ステップＵ４に戻り、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔを検出する。その後、ステップＵ５において、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが、４５℃に達した（Ｙｅｓ）と判定された場合には、ステップＵ６に進み、リチウムイオン二次電池１００（組電池１０）の冷却または加熱を停止する。
　具体的には、リチウムイオン二次電池１００を冷却している場合には、マイコン３３０は、スイッチ４１を「ＯＦＦ」の状態とする電気信号を送信する。これにより、組電池１０から冷却装置５０への電力供給が遮断されるので、冷却装置５０によるリチウムイオン二次電池１００の冷却を停止させることができる。
　反対に、リチウムイオン二次電池１００を加熱している場合には、マイコン３３０は、スイッチ４２を「ＯＦＦ」の状態とする電気信号を送信する。これにより、組電池１０から加熱装置６０への電力供給が遮断されるので、加熱装置６０によるリチウムイオン二次電池１００の加熱を停止させることができる。
　次いで、ステップＵ７に進み、マイコン３０は、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔが４５℃であると最初に判定したときから第１所定時間（例えば、４時間）が経過したか否かを判定する。第１所定時間が経過していない（Ｎｏ）と判定した場合は、再び、ステップＵ１に戻り、上述の処理を行う。
　一方、第１所定時間が経過した（Ｙｅｓ）と判定した場合には、ステップＵ８に進み、マイコン３３０は、サーミスタ４０からの出力信号に基づいて、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔを検出する。その後、ステップＵ９～ＵＥの処理を、実施例１のステップＳ２～Ｓ７と同様に行う。但し、本実施例２では、ステップＵＥにおいて、マイコン３３０は、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔが６０℃であると最初に判定したときから第２所定時間（例えば、４時間）が経過したか否かを判定する。第２所定時間が経過していない（Ｎｏ）と判定した場合は、再び、ステップＵ８に戻り、上述の処理を行う。一方、ステップＵＥにおいて、第２所定時間が経過した（Ｙｅｓ）と判定した場合は、一連の処理を終了する。
　このようにして、本実施例２では、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔを、第１所定時間（例えば、４時間）、３５℃以上５５℃以下の範囲内（詳細には４５℃）に保った後、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔを、第２所定時間（例えば、４時間）、５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内（詳細には６０℃）に保つことができる。これにより、リチウムの析出により低下したリチウムイオン二次電池１００の電池容量を効果的に回復させつつ、リチウムイオン二次電池１００の安全性を高め、ひいては、自動車２１の安全性を高めることができる。
　なお、本実施例２では、ステップＵ１～Ｕ７の処理が、第１温度制御に相当する。また、ステップＵ８～ＵＥの処理が、第２温度制御に相当する。
　また、上述のステップＵ１～ＵＥの処理（第１温度制御及び第２温度制御）は、例えば、所定期間毎（例えば、数日に１回）に行うようにすると良い。また、リチウムイオン二次電池１００の負極板１５６に析出したＬｉの量を推定し、この推定量が規定値に達したら、上述のステップＵ１～ＵＥの処理（リチウムイオン二次電池１００の温度制御）を行うようにしても良い。
（実施例３）
　次に、本発明の実施例３について、図面を参照しつつ説明する。
　本実施例３のハイブリッド自動車１１を、図１０に示す。ハイブリッド自動車１１は、実施例１のハイブリッド自動車１と比較して、電池システムが異なる。さらに、電池システムに接続された電源プラグ８を備えている。
　本実施例３の電池システム１６は、図１１に示すように、組電池１０と温度制御装置２２０と変換装置４４と電圧検知装置８０とを備えている。
　このうち、温度制御装置２２０は、マイコン２３０と冷却装置５０と加熱装置６０とを有している。また、電圧検知装置８０は、組電池１０を構成する各々のリチウムイオン二次電池１００の電池電圧（端子間電圧）を検知する。　
　変換装置４４は、ＡＣ／ＤＣコンバータにより構成されており、商用電源４６（外部電源）の電圧を、一定電圧値を有する直流定電圧に変換することができる。この変換装置４４は、ケーブル７に含まれるケーブル７１を通じて、電源プラグ８に電気的に接続されている。さらに、変換装置４４は、スイッチ４３を介して、組電池１０に電気的に接続されている。また、変換装置４４は、スイッチ４１を介して冷却装置５０に電気的に接続されており、スイッチ４２を介して加熱装置６０に電気的に接続されている。
　電源プラグ８は、商用電源４６に電気的に接続可能に構成されている。この電源プラグ８は、変換装置４４と電気的に接続されている。従って、電源プラグ８を通じて、変換装置４４と商用電源４６とを電気的に接続することができる。なお、本実施例３では、電源プラグ８と共にケーブル７１をハイブリッド自動車１１の外部に引き出すことができ、ハイブリッド自動車１１から離れた商用電源４６に電源プラグ８を接続できるようになっている。
　このため、本実施例３のハイブリッド自動車１１では、ハイブリッド自動車１１の停車中に、電源プラグ８を商用電源４６に電気的に接続することで、商用電源４６から供給される電力を用いて、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００を充電する（以下、この充電をプラグイン充電ともいう）ことができる。
　マイコン２３０は、変換装置４４を監視しており、商用電源４６から電源プラグ８を通じて変換装置４４に電力が供給されたことを検知すると、スイッチ４７，４８をＯＦＦにすると共に、スイッチ４３をＯＮにする。これにより、商用電源４６から供給される電力を用いて、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００を充電することができる。具体的には、商用電源４６の電圧を、変換装置４４により、所定の一定電圧値を有する直流定電圧に変換しつつ、商用電源４６から供給される電力を、変換装置４４を通じて、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００に供給する。
　また、マイコン２３０は、商用電源４６を用いてリチウムイオン二次電池１００を充電する期間中、電圧検知装置８０で検出された電池電圧に基づいて、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣを推定する。そして、ＳＯＣが１００％に達したと判定したとき、組電池１０の充電を停止させる。具体的には、スイッチ４３をＯＦＦにすると共に、スイッチ４７，４８をＯＮにする。
　また、マイコン２３０は、プラグイン充電中、サーミスタ４０を通じて検出したリチウムイオン二次電池１００の電池温度が６０℃であるか否かを判断する。さらに、マイコン２３０は、リチウムイオン二次電池１００の電池温度が６０℃でないと判定した場合、実施例１のマイコン３０と同様に、リチウムイオン二次電池１００の温度が６０℃になるように、リチウムイオン二次電池１００を加熱または冷却する制御を行う。
　次に、本実施例３の自動車１１におけるリチウムイオン二次電池１００の温度制御について、図１２を参照して説明する。
　まず、ステップＴ１において、マイコン２３０は、プラグイン充電を開始する。具体的には、電源プラグ８が商用電源４６に電気的に接続されたか否かを判定する。マイコン２３０は、変換装置４４を監視しており、商用電源４６から電源プラグ８を通じて変換装置４４に電力が供給されたことを検知することで、電源プラグ８が商用電源４６に電気的に接続されたと判断する。このように判断すると、マイコン２３０は、スイッチ４７，４８をＯＦＦにすると共にスイッチ４３をＯＮにする。これにより、商用電源４６から変換装置４４を通じて組電池３０に電力を供給し、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００を充電を開始することができる。
　次いで、ステップＴ２に進み、マイコン２３０は、サーミスタ４０からの出力信号に基づいて、リチウムイオン二次電池１００の温度を検出する。その後、ステップＴ３に進み、検出されたリチウムイオン二次電池１００の電池温度が、６０℃であるか否かを判定する。ステップＴ３において、リチウムイオン二次電池１００の電池温度が６０℃である（Ｙｅｓ）と判定した場合には、再び、ステップＴ２に戻り、上述の処理を行う。一方、ステップＴ３において、リチウムイオン二次電池１００の電池温度が６０℃でない（Ｎｏ）と判定した場合には、ステップＴ４に進み、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００の冷却または加熱を開始する。
　具体的には、マイコン２３０は、リチウムイオン二次電池１００の電池温度が６０℃より高いと判定した場合は、冷却装置５０によりリチウムイオン二次電池１００を冷却する制御を行う。詳細には、マイコン２３０は、スイッチ４１を「ＯＮ」、スイッチ４２を「ＯＦＦ」とする電気信号を送信する。これにより、商用電源４６から変換装置４４を通じて冷却装置５０に電力が供給されるので、冷却装置５０が作動し、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００を冷却することができる。
　反対に、マイコン２３０が、リチウムイオン二次電池１００の電池温度が６０℃より低いと判定した場合は、加熱装置６０によりリチウムイオン二次電池１００を加熱する制御を行う。詳細には、マイコン２３０は、スイッチ４２を「ＯＮ」、スイッチ４１を「ＯＦＦ」とする電気信号を送信する。これにより、商用電源４６から変換装置４４を通じて加熱装置６０に電力が供給されるので、加熱装置６０が作動し、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００を加熱することができる。
　次に、ステップＴ５に進み、リチウムイオン二次電池１００の温度を検出する。その後、ステップＴ６に進み、検出されたリチウムイオン二次電池１００の電池温度が６０℃に達したか否かを判定する。ステップＴ６において、リチウムイオン二次電池１００の電池温度が６０℃に達していない（Ｎｏ）と判定された場合には、再び、ステップＴ５に戻り、リチウムイオン二次電池１００の温度を検出する。その後、ステップＴ６において、リチウムイオン二次電池１００の電池温度が６０℃に達した（Ｙｅｓ）と判定した場合には、ステップＴ７に進み、リチウムイオン二次電池１００（組電池１０）の冷却または加熱を停止する。
　具体的には、リチウムイオン二次電池１００を冷却している場合には、マイコン２３０は、スイッチ４１を「ＯＦＦ」の状態とする電気信号を送信する。これにより、商用電源４６から変換装置４４を通じた冷却装置５０への電力供給が遮断されるので、冷却装置５０によるリチウムイオン二次電池１００の冷却を停止させることができる。なお、このとき、組電池１０から冷却装置５０に電力が供給されることもない（図１１参照）。
　反対に、リチウムイオン二次電池１００を加熱している場合には、マイコン２３０は、スイッチ４２を「ＯＦＦ」の状態とする電気信号を送信する。これにより、商用電源４６から変換装置４４を通じた加熱装置６０への電力供給が遮断されるので、加熱装置６０によるリチウムイオン二次電池１００の加熱を停止させることができる。なお、このとき、組電池１０から加熱装置６０に電力が供給されることもない（図１１参照）。
　次いで、ステップＴ８に進み、マイコン２３０は、プラグイン充電が終了したか否かを判定する。具体的には、マイコン２３０は、プラグイン充電中、電圧検知装置８０で検出された電池電圧に基づいてリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣを推定する。そして、ＳＯＣが１００％に達したと判定したとき、組電池１０の充電を停止させる。具体的には、スイッチ４３をＯＦＦにすると共に、スイッチ４７，４８をＯＮにする。従って、マイコン２３０は、スイッチ４３をＯＦＦとしてスイッチ４７，４８をＯＮとしたとき、プラグイン充電が終了したと判定する。
　マイコン２３０は、ステップＴ８においてプラグイン充電が終了していない（Ｎｏ）と判定した場合は、再び、ステップＴ２に戻り、上述の処理を行う。一方、プラグイン充電が終了した（Ｙｅｓ）と判定した場合は、一連の処理を終了する。
　このようにして、本実施例３では、外部電源（商用電源４６）から供給される電力を用いてリチウムイオン二次電池１００を充電する期間中（すなわち、プラグイン充電中）、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔを、５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内（詳細には６０℃）に保つことができる。これにより、非水電解液１４０の分解を抑制しつつ、リチウムイオン二次電池１００の負極板１５６に析出している金属リチウムを効率よく失活（不活性化）させて、金属リチウムの析出量を大幅に低減するこができる。これにより、リチウムイオン二次電池１００の安全性を高め、ひいては、自動車１１の安全性を高めることができる。
　なお、上述のステップＴ１～Ｔ８の処理（リチウムイオン二次電池１００の温度制御）は、例えば、プラグイン充電を行う毎に実施すると良い。また、リチウムイオン二次電池１００の負極板１５６に析出したＬｉの量を推定し、この推定量が規定値に達した場合に限り、プラグイン充電時に実施するようにしても良い。
（実施例４）
　次に、本発明の実施例４について、図面を参照しつつ説明する。
　本実施例４のハイブリッド自動車３１を、図１０に示す。ハイブリッド自動車３１は、実施例３のハイブリッド自動車１１と比較して、電池システムのみが異なる。
　本実施例４の電池システム３６は、図１３に示すように、実施例３と同様の組電池１０、変換装置４４、及び電圧検知装置８０と、実施例３と異なる温度制御装置４２０とを備えている。温度制御装置４２０は、実施例３と同様の冷却装置５０及び加熱装置６０と、実施例３と異なるマイコン４３０とを有している。マイコン４３０は、図示しないＲＯＭ、ＣＰＵ、ＲＡＭ等を有している。
　マイコン４３０は、変換装置４４を監視しており、商用電源４６から電源プラグ８を通じて変換装置４４に電力が供給されたことを検知すると、電圧検知装置８０で検出された電池電圧に基づいて、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣを推定する。そして、予め設定されているプラグイン充電の電流値と現在のＳＯＣの値とに基づいて、プラグイン充電期間（すなわち、プラグイン充電によってリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣが１００％に達するまでに要する充電時間）を算出する。その後、スイッチ４７，４８をＯＦＦにすると共に、スイッチ４３をＯＮにする。これにより、商用電源４６から供給される電力を用いて、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００を充電することができる。
　さらに、マイコン４３０は、商用電源４６を用いてリチウムイオン二次電池１００を充電する期間中、電圧検知装置８０で検出された電池電圧に基づいて、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣを推定する。これにより、プラグイン充電がどの程度進行しているかを把握することができるので、プラグイン充電の前半が終了したか否かを判断することができる。具体的には、プラグイン充電を開始したときのリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣが２０％であった場合、推定ＳＯＣが６０％に達したとき、プラグイン充電の前半が終了したと判断することができる。その後、ＳＯＣが１００％に達したと判定したとき、組電池１０の充電を停止させる。具体的には、スイッチ４３をＯＦＦにすると共に、スイッチ４７，４８をＯＮにする。
　さらに、マイコン４３０は、まず、プラグイン充電前半の期間中、サーミスタ４０を通じて検出したリチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが、４５℃であるか否かを判断する。さらに、マイコン４３０は、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが４５℃でないと判定した場合、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔが４５℃になるように、リチウムイオン二次電池１００を加熱または冷却する制御を行う。具体的な制御方法は、前述の実施例２と同様である。
　このようにして、本実施例４では、温度制御装置４２０により、プラグイン充電前半の期間中、リチウムイオン二次電池１００の電池温度を３５℃以上５５℃以下の範囲内（詳細には４５℃）に保つことができる。これにより、リチウムイオン二次電池１００の負極板１５６に析出した金属リチウムを、効率よくリチウムイオンに戻すことができる。従って、リチウムの析出により低下した電池容量を、効果的に回復させることができる。
　その後、本実施例４のマイコン４３０は、サーミスタ４０を通じて検出したリチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが６０℃であるか否かを判断する。さらに、マイコン４３０は、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔが６０℃でないと判定した場合、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔが６０℃になるように、リチウムイオン二次電池１００を加熱または冷却する制御を行う。具体的な制御方法は、前述の実施例１～３と同様である。
　このように、本実施例４では、プラグイン充電前半の期間中、リチウムイオン二次電池１００の電池温度を３５℃以上５５℃以下の範囲内（詳細には４５℃）に保った後、プラグイン充電後半の期間中、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔを５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内（詳細には６０℃）に保つことができる。これにより、プラグイン充電前半の期間中にリチウムイオンに戻すことができなかった金属リチウムを、効率よく失活（不活性化）させることができる。
　従って、本実施例４の電池システム３６によれば、非水電解液１４０の分解を抑制しつつ、リチウムの析出により低下したリチウムイオン二次電池１００の電池容量を効果的に回復させると共に、リチウムイオン二次電池１００の安全性を高めることができる。
　次に、本実施例４の自動車３１におけるリチウムイオン二次電池１００の温度制御について、図１４を参照して説明する。
　まず、ステップＶ１において、マイコン４３０は、電圧検知装置８０で検出された電池電圧に基づいて、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣを推定する。次いで、ステップＶ２に進み、予め設定されているプラグイン充電の電流値と現在のＳＯＣの値とに基づいて、プラグイン充電期間（すなわち、プラグイン充電によってリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣが１００％に達するまでに要する充電時間）を算出する。
　その後、ステップＶ３に進み、プラグイン充電を開始する。具体的には、スイッチ４７，４８をＯＦＦにすると共に、スイッチ４３をＯＮにする。これにより、商用電源４６から供給される電力を用いて、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００を充電することができる。
　次いで、ステップＶ４に進み、マイコン４３０は、サーミスタ４０からの出力信号に基づいて、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔを検出する。その後、マイコン４３０は、ステップＶ５～Ｖ９の処理を、前述の実施例２のステップＵ２～Ｕ６の処理と同様にして行う。
　次に、ステップＶＡに進み、マイコン４３０は、プラグイン充電期間の前半が終了したか否かを判断する。具体的には、プラグイン充電を開始したときのリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣが２０％であった場合、推定ＳＯＣが６０％に達したとき、プラグイン充電の前半が終了したと判断することができる。なお、マイコン４３０は、プラグイン充電期間中、電圧検知装置８０で検出された電池電圧に基づいて、組電池１０を構成するリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣを推定（算出）している。
　ステップＶＡにおいて、プラグイン充電期間の前半が終了していない（Ｎｏ）と判定した場合は、再び、ステップＶ４に戻り、上述の処理を繰り返す。一方、ステップＶＡにおいて、プラグイン充電期間の前半が終了した（Ｙｅｓ）と判定した場合は、ステップＶＢに進み、マイコン４３０は、サーミスタ４０からの出力信号に基づいて、リチウムイオン二次電池１００の温度Ｔを検出する。その後、マイコン４３０は、ステップＶＣ～ＶＨの処理を、前述の実施例３のステップＴ３～Ｔ８の処理と同様にして行う。
　このようにして、本実施例４では、プラグイン充電前半の期間中、リチウムイオン二次電池１００の電池温度を３５℃以上５５℃以下の範囲内（詳細には４５℃）に保った後、プラグイン充電後半の期間中、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔを５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内（詳細には６０℃）に保つことができる。これにより、リチウムの析出により低下したリチウムイオン二次電池１００の電池容量を効果的に回復させつつ、リチウムイオン二次電池１００の安全性を高め、ひいては、自動車３１の安全性を高めることができる。
　なお、本実施例４では、ステップＶ４～ＶＡの処理が、第１温度制御に相当する。また、ステッＶＢ～ＶＨの処理が、第２温度制御に相当する。
　また、上述のステップＶ１～ＶＨの処理（第１温度制御及び第２温度制御）は、例えば、プラグイン充電を行う毎に実施すると良い。また、リチウムイオン二次電池１００の負極板１５６に析出したＬｉの量を推定し、この推定量が規定値に達した場合に限り、プラグイン充電時に実施するようにしても良い。
　以上において、本発明を実施例１～４に即して説明したが、本発明は上記実施例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。

Claims (6)

  1. 　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温度を制御する温度制御装置と、を備える
    電池システムであって、
    　上記温度制御装置は、所定時間、上記リチウムイオン二次電池の温度Ｔを５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内に保つ制御を行う
    電池システム。
  2. 請求項１に記載の電池システムであって、
    　前記リチウムイオン二次電池は、
    　　自動車の駆動用電源として当該自動車に搭載されてなり、
    　前記電池システムは、
    　　上記自動車の停車中に、外部電源から供給される電力を用いて上記リチウムイオン二次電池を充電可能とする構成を有し、
    　前記温度制御装置は、
    　　上記外部電源から供給される電力を用いて上記リチウムイオン二次電池を充電する期間中、上記リチウムイオン二次電池の温度Ｔを５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内に保つ制御を行う
    電池システム。
  3. 請求項１または請求項２に記載の電池システムであって、
    　前記温度制御装置は、所定時間、前記リチウムイオン二次電池の温度を６０℃に保つ制御を行う
    電池システム。
  4. 請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の電池システムであって、
    　前記温度制御装置は、前記リチウムイオン二次電池の温度Ｔを５５℃＜Ｔ＜６５℃の範囲内に保つ第２温度制御を行う前に、上記リチウムイオン二次電池の温度Ｔを３５℃≦Ｔ≦５５℃の範囲内に保つ第１温度制御を行う
    電池システム。
  5. 請求項４に記載の電池システムであって、
    　前記温度制御装置は、
    　　前記第１温度制御として、前記リチウムイオン二次電池の温度Ｔを４５℃に保つ制御を行い、
    　　前記第２温度制御として、上記リチウムイオン二次電池の温度Ｔを６０℃に保つ制御を行う
    電池システム。
  6. 請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の電池システムを備える自動車であって、
    　前記リチウムイオン二次電池を、当該自動車の駆動用電源として搭載してなる
    自動車。
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