JP2950956B2 - 充電方法 - Google Patents
充電方法Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は急速充電可能な非水系の充電式電池装置の充
電方法に関し、特に急速充電方法に関する。
電方法に関し、特に急速充電方法に関する。
本発明は、非水系の充電式電池装置の充電方法におい
て、充電式電池装置を定電流充電もしくは準定電流充電
し、ついで、パルス充電に移行して充電式電池装置を充
電することによって、急速充電を可能にした充電方法で
ある。
て、充電式電池装置を定電流充電もしくは準定電流充電
し、ついで、パルス充電に移行して充電式電池装置を充
電することによって、急速充電を可能にした充電方法で
ある。
なお、本発明でいう充電式電池装置とは、単一の二次
電池のみならず、複数の二次電池を互いに接続した組電
池、過充電、過放電、短絡等にかかわる安全装置、残容
量表示等の機能が付加された二次電池および複数の二次
電池を互いに接続した組電池をも包含する。
電池のみならず、複数の二次電池を互いに接続した組電
池、過充電、過放電、短絡等にかかわる安全装置、残容
量表示等の機能が付加された二次電池および複数の二次
電池を互いに接続した組電池をも包含する。
ポータブル機器の発達に伴い、ラジオ，ラジオ付きカ
セットテープレコーダ，ポータブルVTR,ポータブルコン
ピュータ等の電子機器，携帯電話等の通信機器，ポータ
ブル電動工具等の動力機器等の電源に、一次電池、およ
び二次電池が広く使われるようになっている。特に、近
年、二次電池の使用が著しく増加している。
セットテープレコーダ，ポータブルVTR,ポータブルコン
ピュータ等の電子機器，携帯電話等の通信機器，ポータ
ブル電動工具等の動力機器等の電源に、一次電池、およ
び二次電池が広く使われるようになっている。特に、近
年、二次電池の使用が著しく増加している。
特に、ポータブル機器においては急速充電できる軽
量，小型，高容量の充電式電池装置の需要が大きくなっ
ており、近年、非水系二次電池が注目を集めている。さ
らに、ポータブル機器では、同時に急速充電装置も小型
化が望まれている。ところで、端子間電圧がある一定電
圧以上になると、安全上好ましくない非水系二次電池に
おいては、充電電流制限型の定電圧充電、もしくは、定
電流充電において定電圧充電電圧にいたる充電時間から
定電圧充電における充電量を換算して定電流充電時間を
延長し、充電電流制限型の定電圧充電に相当する充電量
で充電を停止する充電方法が取られていた。
量，小型，高容量の充電式電池装置の需要が大きくなっ
ており、近年、非水系二次電池が注目を集めている。さ
らに、ポータブル機器では、同時に急速充電装置も小型
化が望まれている。ところで、端子間電圧がある一定電
圧以上になると、安全上好ましくない非水系二次電池に
おいては、充電電流制限型の定電圧充電、もしくは、定
電流充電において定電圧充電電圧にいたる充電時間から
定電圧充電における充電量を換算して定電流充電時間を
延長し、充電電流制限型の定電圧充電に相当する充電量
で充電を停止する充電方法が取られていた。
従来、充電電流制限型の定電圧充電がなされる非水系
の充電式電池装置では、急速充電を行なおうとした場
合、充電電流の制限をゆるめ、充電電流を大きくして充
電時間を短縮する方法が通常とられている。なお、充電
電流制限型の定電圧充電では、定電圧充電に達するまで
は、定電流充電もしくは準定電流充電が行われ、定電圧
充電に達した後は、充電の進行に伴って充電電流は単調
に減少し、充電電流が零に近づきながら充電が終了す
る。
の充電式電池装置では、急速充電を行なおうとした場
合、充電電流の制限をゆるめ、充電電流を大きくして充
電時間を短縮する方法が通常とられている。なお、充電
電流制限型の定電圧充電では、定電圧充電に達するまで
は、定電流充電もしくは準定電流充電が行われ、定電圧
充電に達した後は、充電の進行に伴って充電電流は単調
に減少し、充電電流が零に近づきながら充電が終了す
る。
ところが、充電電流の制限をゆるめ、充電電流を大き
くして充電時間を短縮する方法では、最大充電電流値の
大きさの増加に伴って、充電装置の電流定格を大きくし
ていく必要があり、機器の大きさも大きくなるばかりで
なく、最大充電電流値の大きさの増加の割合に比べ、充
電時間はそれほど短くはならなかった。すなわち、定電
流充電もしくは準定電流充電の時間は最大充電電流値の
大きさの増加に伴って短縮されるが、定電圧に到達した
後の充電時間はかえって延長され、その結果、全充電時
間の短縮される割合が、最大充電電流値の大きさの増加
の割合に比べ、それほど短くはならない。
くして充電時間を短縮する方法では、最大充電電流値の
大きさの増加に伴って、充電装置の電流定格を大きくし
ていく必要があり、機器の大きさも大きくなるばかりで
なく、最大充電電流値の大きさの増加の割合に比べ、充
電時間はそれほど短くはならなかった。すなわち、定電
流充電もしくは準定電流充電の時間は最大充電電流値の
大きさの増加に伴って短縮されるが、定電圧に到達した
後の充電時間はかえって延長され、その結果、全充電時
間の短縮される割合が、最大充電電流値の大きさの増加
の割合に比べ、それほど短くはならない。
しかも、最大充電電流値の大きさの増加に伴って、充
電式電池装置の性能劣化が大きくなるばかりでなく、充
電時の電池装置の安全性も低下する。すなわち、充電電
流が大きくなるにしたがって充電式電池装置内部での発
熱が大きくなり、充電式電池装置の温度上昇が無視でき
なくなるばかりでなく、充電が進行した状態で定電流充
電を長時間続けると、電池内部の電極が部分的に過充電
の状態になり、電池の性能の劣化を加速するばかりでな
く、安全上も好ましくない状態に至る場合があった。
電式電池装置の性能劣化が大きくなるばかりでなく、充
電時の電池装置の安全性も低下する。すなわち、充電電
流が大きくなるにしたがって充電式電池装置内部での発
熱が大きくなり、充電式電池装置の温度上昇が無視でき
なくなるばかりでなく、充電が進行した状態で定電流充
電を長時間続けると、電池内部の電極が部分的に過充電
の状態になり、電池の性能の劣化を加速するばかりでな
く、安全上も好ましくない状態に至る場合があった。
また、定電流充電において定電圧充電電圧にいたる充
電時間から定電圧充電における充電量を換算して定電流
充電時間を延長し、充電電流制限型の定電圧充電に相当
する充電量で充電を停止する充電装置では、充電式電池
装置の内部抵抗のばらつきがそのまま充電量の過不足と
なり、適正な充電量に制御するのが難しかった。
電時間から定電圧充電における充電量を換算して定電流
充電時間を延長し、充電電流制限型の定電圧充電に相当
する充電量で充電を停止する充電装置では、充電式電池
装置の内部抵抗のばらつきがそのまま充電量の過不足と
なり、適正な充電量に制御するのが難しかった。
上記の目的を達成するため本発明は、正極または負極
のいずれか一方、もしくは正極および負極の両方に陽イ
オンを分子構造の隙間にインターカレーションすること
のできる素材を使用した非水系の充電式電池装置の充電
方法において、充電式電池装置を定電流充電もしくは準
定電流充電し、ついでパルス充電に移行して前記充電式
電池装置を充電することを特徴とする。すなわち、本発
明においては、充電電流制限型の定電圧充電がなされる
電池装置の充電を行おうとする場合に、定電流充電もし
くは準定電流充電後の定電圧充電部分をパルス充電に置
き換えることによって、定電圧充電に要する充電時間を
著しく短縮することができ、それによって充電装置の定
格電流を増大させることなく、著しく充電時間を短縮で
きることを見出だした。特に非水系の充電式電池装置を
大きな充電電流で充電する場合に、著しい充電時間の短
縮効果が得られ、非水系の充電式電池装置の高能率急速
充電方法を提供できる。
のいずれか一方、もしくは正極および負極の両方に陽イ
オンを分子構造の隙間にインターカレーションすること
のできる素材を使用した非水系の充電式電池装置の充電
方法において、充電式電池装置を定電流充電もしくは準
定電流充電し、ついでパルス充電に移行して前記充電式
電池装置を充電することを特徴とする。すなわち、本発
明においては、充電電流制限型の定電圧充電がなされる
電池装置の充電を行おうとする場合に、定電流充電もし
くは準定電流充電後の定電圧充電部分をパルス充電に置
き換えることによって、定電圧充電に要する充電時間を
著しく短縮することができ、それによって充電装置の定
格電流を増大させることなく、著しく充電時間を短縮で
きることを見出だした。特に非水系の充電式電池装置を
大きな充電電流で充電する場合に、著しい充電時間の短
縮効果が得られ、非水系の充電式電池装置の高能率急速
充電方法を提供できる。
そこで、充電の制御方法を検討した結果、定電流充電
もしくは準定電流充電からパルス充電に移行するタイミ
ングは、定電流充電もしくは準定電流充電中の充電式電
池装置の端子間電圧によって判定し、パルス充電を終了
するタイミングは、充電電流のオフ時の充電式電池装置
の端子間電圧によって判定することが好ましいことを見
出だした。
もしくは準定電流充電からパルス充電に移行するタイミ
ングは、定電流充電もしくは準定電流充電中の充電式電
池装置の端子間電圧によって判定し、パルス充電を終了
するタイミングは、充電電流のオフ時の充電式電池装置
の端子間電圧によって判定することが好ましいことを見
出だした。
すなわち、充電開始時の充電式電池装置の端子間電圧
が第１の電圧（Voff）に到達するまでは定電流充電もし
くは準定電流充電を行い、定電流充電もしくは準定電流
充電中に、充電式電池装置の端子間電圧が第１の電圧
（Voff）に到達した後に、１μsec以上かつ1sec以下の
オン時間（ton）と１μsec以上のオフ時間（toff）を有
するパルス充電を行い、パルス充電のオフ時の充電式電
池装置の端子間電圧が第１の電圧より高い第２の電圧
（VPC off）以上になると、パルス充電を終了することを
特徴とする充電方法、 あるいは、充電開始時の充電式電池装置の端子間電圧
が第１の電圧（Voff）に到達するまでは定電流充電もし
くは準定電流充電を行い、定電流充電もしくは準定電流
充電中に、充電式電池装置の端子間電圧が第１の電圧
（Voff）以上になると、１μsec以上かつ1sec以下のオ
ン時間（ton）と１μsec以上のオフ時間（toff）を有す
るパルス充電を行い、このパルス充電のオフ時の充電式
電池装置の端子間電圧が第１の電圧より高い第２の電圧
（VPC off）以上になるとパルス充電を一旦中断し、充電
式電池装置の端子間電圧が第２の電圧より低い第３の電
圧（VPC on）以下になるとパルス充電を再開し、このパ
ルス充電のオフ時の充電式電池装置の端子間電圧が第２
の電圧（VPC off）以上になるとパルス充電を一旦中断す
ることを繰り返すことを特徴とする充電方法、 あるいは、充電開始時の充電式電池装置の端子間電圧
が第１の電圧（Voff）に到達するまでは、定電流充電も
しくは準定電流充電を行い、定電流充電もしくは準定電
流充電中に、充電式電池装置の端子間電圧が第１の電圧
（Voff）以上になると、所定のオン時間以上流した後に
充電電流を遮断し、再び、第１の電圧（Voff）よりも低
い第４の電圧（Von）以下になると、充電電流を流し、
充電式電池装置の端子間電圧が第１の電圧（Voff）以上
になると前記所定のオン時間以上充電電流を流した後に
充電電流を遮断することを繰り返すことによって、定電
流充電もしくは準定電流充電後、オフ時間（toff）が充
電量に応じて変化するパルス充電を行うことを特徴とす
る充電方法等によって、定電圧充電の充電電流に比べ、
パルス充電の平均充電電流を大きくとることが可能とな
り、充電電流制限型の定電圧充電に比べ、著しく充電時
間を短縮できることがわかった。
が第１の電圧（Voff）に到達するまでは定電流充電もし
くは準定電流充電を行い、定電流充電もしくは準定電流
充電中に、充電式電池装置の端子間電圧が第１の電圧
（Voff）に到達した後に、１μsec以上かつ1sec以下の
オン時間（ton）と１μsec以上のオフ時間（toff）を有
するパルス充電を行い、パルス充電のオフ時の充電式電
池装置の端子間電圧が第１の電圧より高い第２の電圧
（VPC off）以上になると、パルス充電を終了することを
特徴とする充電方法、 あるいは、充電開始時の充電式電池装置の端子間電圧
が第１の電圧（Voff）に到達するまでは定電流充電もし
くは準定電流充電を行い、定電流充電もしくは準定電流
充電中に、充電式電池装置の端子間電圧が第１の電圧
（Voff）以上になると、１μsec以上かつ1sec以下のオ
ン時間（ton）と１μsec以上のオフ時間（toff）を有す
るパルス充電を行い、このパルス充電のオフ時の充電式
電池装置の端子間電圧が第１の電圧より高い第２の電圧
（VPC off）以上になるとパルス充電を一旦中断し、充電
式電池装置の端子間電圧が第２の電圧より低い第３の電
圧（VPC on）以下になるとパルス充電を再開し、このパ
ルス充電のオフ時の充電式電池装置の端子間電圧が第２
の電圧（VPC off）以上になるとパルス充電を一旦中断す
ることを繰り返すことを特徴とする充電方法、 あるいは、充電開始時の充電式電池装置の端子間電圧
が第１の電圧（Voff）に到達するまでは、定電流充電も
しくは準定電流充電を行い、定電流充電もしくは準定電
流充電中に、充電式電池装置の端子間電圧が第１の電圧
（Voff）以上になると、所定のオン時間以上流した後に
充電電流を遮断し、再び、第１の電圧（Voff）よりも低
い第４の電圧（Von）以下になると、充電電流を流し、
充電式電池装置の端子間電圧が第１の電圧（Voff）以上
になると前記所定のオン時間以上充電電流を流した後に
充電電流を遮断することを繰り返すことによって、定電
流充電もしくは準定電流充電後、オフ時間（toff）が充
電量に応じて変化するパルス充電を行うことを特徴とす
る充電方法等によって、定電圧充電の充電電流に比べ、
パルス充電の平均充電電流を大きくとることが可能とな
り、充電電流制限型の定電圧充電に比べ、著しく充電時
間を短縮できることがわかった。
オン時間（ton）は１μsec以上かつ1sec以下に固定す
ることが望ましい。オフ時間（toff）は必ずしも固定す
る必要性はなく、パルス電流中断中の充電式電池装置の
端子間電圧の測定および充電電流のスイッチングができ
れば良いが、通常、１μsec以上必要である。デューテ
ィ比｛Ｑ＝ton/（ton＋toff）｝は０＜Ｑ＜１である
が、充電時間を短縮する目的からいって、できる限り、
１に近い値に設定するのが好ましい。しかしながら、デ
ューティ比（Ｑ）は必ずしも、一定に保つ必要はない。
もちろん、デューティ比（Ｑ）を最適値に一定に保つ場
合よりは充電時間の短縮の効果は劣るが、デューティ比
（Ｑ）を一定に保たなくとも、充分に充電時間を短縮可
能な制御を行うことができる。すなわち、充電電流によ
る充電式電池装置の充電過電圧（η＝γin・IPC,γin;
充電式電池装置の内部抵抗,IPC;パルス充電電流）の大
きさよりも、第１の電圧と第４の電圧の差（Voff−
Von）を充分に小さくすることによって実現できる。充
電が充分に進行しておらず、充電電流が遮断されると充
電過電圧（η）によって、充電式電池装置の端子間電圧
が低下して直ちに第４の電圧（Von）を下回る場合に
は、オフ時間（toff）はパルス充電開始時の値とほとん
ど同じ値をとり、デューティ比（Ｑ）を固定したパルス
充電が近似的に実現でき、平均充電電流はほとんど一定
である。充電が進行すると、充電電流が遮断され、充電
過電圧（η）による充電式電池装置の端子間電圧が低下
しても、直ちに第４の電圧（Von）を下回らないように
なり、オフ時間（toff）はパルス充電開始時の値に比べ
急激に大きくなり、その結果、平均充電電流が急激に小
さくなり、充電が終了する。
ることが望ましい。オフ時間（toff）は必ずしも固定す
る必要性はなく、パルス電流中断中の充電式電池装置の
端子間電圧の測定および充電電流のスイッチングができ
れば良いが、通常、１μsec以上必要である。デューテ
ィ比｛Ｑ＝ton/（ton＋toff）｝は０＜Ｑ＜１である
が、充電時間を短縮する目的からいって、できる限り、
１に近い値に設定するのが好ましい。しかしながら、デ
ューティ比（Ｑ）は必ずしも、一定に保つ必要はない。
もちろん、デューティ比（Ｑ）を最適値に一定に保つ場
合よりは充電時間の短縮の効果は劣るが、デューティ比
（Ｑ）を一定に保たなくとも、充分に充電時間を短縮可
能な制御を行うことができる。すなわち、充電電流によ
る充電式電池装置の充電過電圧（η＝γin・IPC,γin;
充電式電池装置の内部抵抗,IPC;パルス充電電流）の大
きさよりも、第１の電圧と第４の電圧の差（Voff−
Von）を充分に小さくすることによって実現できる。充
電が充分に進行しておらず、充電電流が遮断されると充
電過電圧（η）によって、充電式電池装置の端子間電圧
が低下して直ちに第４の電圧（Von）を下回る場合に
は、オフ時間（toff）はパルス充電開始時の値とほとん
ど同じ値をとり、デューティ比（Ｑ）を固定したパルス
充電が近似的に実現でき、平均充電電流はほとんど一定
である。充電が進行すると、充電電流が遮断され、充電
過電圧（η）による充電式電池装置の端子間電圧が低下
しても、直ちに第４の電圧（Von）を下回らないように
なり、オフ時間（toff）はパルス充電開始時の値に比べ
急激に大きくなり、その結果、平均充電電流が急激に小
さくなり、充電が終了する。
特に、本発明による充電方法は、電極材料として、充
電の進行に伴って、電極の電位が単調に変化するカルコ
ゲナイト、炭素質材料等の素材を使用する電池では、充
電量を過不足なく一定にできる。すなわち、正極または
負極のいずれか一方、もしくは正極および負極の両方に
陽イオンを分子構造の隙間にインターカレーションする
ことのできる素材を使用した非水系の電池では、電極の
表面の化学反応によって充放電が行われる多くの水系の
電池とは異なり、電極の電位の温度変化が小さく、充電
量に応じて電極の電位が単調に変化するので電池の端子
間開放電圧を測定することによって精度良く電池の充電
量を検知することができ、オン時間に比べて非常に短い
オフ時間の間に電池の端子間開放電圧を検知することに
よって充電末期の充電量を制御する本発明による充電方
法は、充電電流制限型の定電圧充電がなされる非水系の
充電式電池装置の急速充電の方法として有用である。
電の進行に伴って、電極の電位が単調に変化するカルコ
ゲナイト、炭素質材料等の素材を使用する電池では、充
電量を過不足なく一定にできる。すなわち、正極または
負極のいずれか一方、もしくは正極および負極の両方に
陽イオンを分子構造の隙間にインターカレーションする
ことのできる素材を使用した非水系の電池では、電極の
表面の化学反応によって充放電が行われる多くの水系の
電池とは異なり、電極の電位の温度変化が小さく、充電
量に応じて電極の電位が単調に変化するので電池の端子
間開放電圧を測定することによって精度良く電池の充電
量を検知することができ、オン時間に比べて非常に短い
オフ時間の間に電池の端子間開放電圧を検知することに
よって充電末期の充電量を制御する本発明による充電方
法は、充電電流制限型の定電圧充電がなされる非水系の
充電式電池装置の急速充電の方法として有用である。
さらに、特開昭55−13613号公報、特開昭62−90863号
公報、特開昭63−299056号公報等で開示されている非水
系の二次電池、すなわち、AxMyNzO2（Ａはアルカリ金属
の少なくとも１種類を表し、Ｎは非遷移金属の少くとも
一種を表わし、x,y,zは各々0.05≦ｘ≦1.10,0.85≦ｙ≦
1.00,0≦ｚ≦0.10の数である。）で表される正極活物質
を使用し、負極活物質として炭素質材料を使用した繰り
返し充放電可能な非水系の電池の急速充電の方法とし
て、本発明は、特に有用である。なお該正極主活物質と
して用いる一般式AxMyNzO2で示される複合酸化物におい
て、Ｍは遷移金属の少くとも一種を表わし、Ｎは非遷移
金属の少くとも一種を表わす。Ｍは特に限定されるもの
ではないがその一例を示せば、Co,Ni,Fe,Mn,V,Mo等が挙
げられ、同じくＮも特に限定されるものでははないがA
l,In,Sn等が挙げられる。
公報、特開昭63−299056号公報等で開示されている非水
系の二次電池、すなわち、AxMyNzO2（Ａはアルカリ金属
の少なくとも１種類を表し、Ｎは非遷移金属の少くとも
一種を表わし、x,y,zは各々0.05≦ｘ≦1.10,0.85≦ｙ≦
1.00,0≦ｚ≦0.10の数である。）で表される正極活物質
を使用し、負極活物質として炭素質材料を使用した繰り
返し充放電可能な非水系の電池の急速充電の方法とし
て、本発明は、特に有用である。なお該正極主活物質と
して用いる一般式AxMyNzO2で示される複合酸化物におい
て、Ｍは遷移金属の少くとも一種を表わし、Ｎは非遷移
金属の少くとも一種を表わす。Ｍは特に限定されるもの
ではないがその一例を示せば、Co,Ni,Fe,Mn,V,Mo等が挙
げられ、同じくＮも特に限定されるものでははないがA
l,In,Sn等が挙げられる。
本発明によれば、充電電流制限型の定電圧充電がなさ
れる非水系の充電式電池装置の充電において、定電流充
電もしくは準定電流充電後、１μsec以上かつ1sec以下
のオン時間（ton）と1sec以上のオフ時間（toff）を有
するパルス充電に移行して充電を行うことによって、充
電電流制限型の定電圧充電に比べて、著しく充電時間を
短縮することが可能な急速充電方法を提供することがで
きる。
れる非水系の充電式電池装置の充電において、定電流充
電もしくは準定電流充電後、１μsec以上かつ1sec以下
のオン時間（ton）と1sec以上のオフ時間（toff）を有
するパルス充電に移行して充電を行うことによって、充
電電流制限型の定電圧充電に比べて、著しく充電時間を
短縮することが可能な急速充電方法を提供することがで
きる。
以下、本発明にかかる急速充電方法の実施例を図面に
より説明する。
より説明する。
第１図は本発明の充電方法を実施するための充電制御
装置のブロック図である。同図において、１は充電装
置、２は充電装置１によって充電される非水系の充電式
電池装置、３は電池装置２の端子間電圧を検出する電圧
検出回路、４は電池装置２の充放電回路中に直列に挿入
したスイッチ手段、５は電圧検出回路３の検出結果に基
づいてスイッチ手段をオン・オフ制御する制御回路であ
る。
装置のブロック図である。同図において、１は充電装
置、２は充電装置１によって充電される非水系の充電式
電池装置、３は電池装置２の端子間電圧を検出する電圧
検出回路、４は電池装置２の充放電回路中に直列に挿入
したスイッチ手段、５は電圧検出回路３の検出結果に基
づいてスイッチ手段をオン・オフ制御する制御回路であ
る。
第２図以下に第１図に示した充電制御装置による充電
電流と充電式電池装置２の端子間電圧のパターンを示
す。
電流と充電式電池装置２の端子間電圧のパターンを示
す。
まず第２図に従来の電流制限型の定電圧充電を施した
場合の充電式電池装置２の端子間電圧、電流、充電量を
示す。第３図に充電電流のオン・オフを繰返すだけの従
来のパルス充電を施した充電式電池装置２の端子間電
圧、平均電流、充電量を示す。本発明による充電方法の
充電のパターンを第４図に示す。
場合の充電式電池装置２の端子間電圧、電流、充電量を
示す。第３図に充電電流のオン・オフを繰返すだけの従
来のパルス充電を施した充電式電池装置２の端子間電
圧、平均電流、充電量を示す。本発明による充電方法の
充電のパターンを第４図に示す。
以上の３種類の充電法の最大充電電流が同じ場合につ
いて充電時間を比較すれば、電流制限型の定電圧充電の
充電時間（tA）＞パルス充電による充電時間（tB）＞本
発明による充電方法による充電時間（tC）となる。
いて充電時間を比較すれば、電流制限型の定電圧充電の
充電時間（tA）＞パルス充電による充電時間（tB）＞本
発明による充電方法による充電時間（tC）となる。
第５図および第６図に本発明による充電のパターンを
さらに示す。第５図及び第６図では充電が完全に停止す
ることはないが、電流制限型の定電圧充電の充電時間
（tA）およびパルス充電による充電時間（tB）に比べて
より短い時間で100％に近い充電ができる。
さらに示す。第５図及び第６図では充電が完全に停止す
ることはないが、電流制限型の定電圧充電の充電時間
（tA）およびパルス充電による充電時間（tB）に比べて
より短い時間で100％に近い充電ができる。
本発明による充電法を特開昭62−90863号に記載の非
水系の二次電池に適用した場合、1Cに電流を制限した定
電圧充電と、本発明による充電法において電流を同じく
1Cに制限した場合で比較すれば、本発明によって充電時
間は半分以下に短縮することができた。なお、該二次電
池の満充電時の端子間開放電圧の温度係数は、−20℃〜
60℃の範囲で、−0.01％/deg程度であり、周囲温度によ
らず、適正な充電量に急速充電できる。
水系の二次電池に適用した場合、1Cに電流を制限した定
電圧充電と、本発明による充電法において電流を同じく
1Cに制限した場合で比較すれば、本発明によって充電時
間は半分以下に短縮することができた。なお、該二次電
池の満充電時の端子間開放電圧の温度係数は、−20℃〜
60℃の範囲で、−0.01％/deg程度であり、周囲温度によ
らず、適正な充電量に急速充電できる。
以上詳述した如く、本発明によれば、電流制限型の定
電圧充電を要する非水系の充電式電池装置の充電におい
て、著しく充電時間を短縮できる充電方法を提供でき
る。
電圧充電を要する非水系の充電式電池装置の充電におい
て、著しく充電時間を短縮できる充電方法を提供でき
る。
第１図は本発明の充電方法を実施するための充電制御装
置のブロック図、 第２図は電流制限型の定電圧充電の充電パターンを示す
図、 第３図はパルス充電の充電パターンを示す図、 第４図，第５図および第６図は各々本発明の充電パター
ンを示す図である。
置のブロック図、 第２図は電流制限型の定電圧充電の充電パターンを示す
図、 第３図はパルス充電の充電パターンを示す図、 第４図，第５図および第６図は各々本発明の充電パター
ンを示す図である。
Claims (5)
- 【請求項１】正極または負極のいずれか一方、もしくは
正極および負極の両方に陽イオンを分子構造の隙間にイ
ンターカレーションすることのできる素材を使用した非
水系の充電式電池装置の充電方法において、前記充電式
電池装置を定電流充電もしくは準定電流充電し、ついで
パルス充電に移行して前記充電式電池装置を充電するこ
とを特徴とする充電方法。 - 【請求項２】請求項１において、前記充電式電池装置の
端子間電圧が第１の電圧に到達するまでは前記定電流充
電もしくは準定電流充電を継続し、前記端子間電圧が前
記第１の電圧に到達した後に、前記パルス充電に移行す
ることを特徴とする充電方法。 - 【請求項３】請求項２において、前記パルス充電のオフ
時の前記充電式電池装置の端子間電圧が前記第１の電圧
より高い第２の電圧以上になったときに前記パルス充電
を終了することを特徴とする充電方法。 - 【請求項４】請求項２において、前記パルス充電のオフ
時の前記充電式電池装置の端子間電圧が前記第１の電圧
より高い第２の電圧以上になると前記パルス充電を一旦
中断し、前記充電式電池装置の端子間電圧が前記第２の
電圧より低い第３の電圧以下になると前記パルス充電を
再開し、前記パルス充電のオフ時の前記充電式電池装置
の端子間電圧が前記第２の電圧以上になると前記パルス
充電を一旦中断することを繰り返すことを特徴とする充
電方法。 - 【請求項５】請求項１〜４のいずれかにおいて、前記パ
ルス充電は、１μsec以上かつ1sec以下のオン時間と１
μsec以上のオフ時間を有することを特徴とする充電方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2242618A JP2950956B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 充電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2242618A JP2950956B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 充電方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04123771A JPH04123771A (ja) | 1992-04-23 |
| JP2950956B2 true JP2950956B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=17091739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2242618A Expired - Lifetime JP2950956B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 充電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2950956B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3767068B2 (ja) * | 1997-02-26 | 2006-04-19 | 宇部興産株式会社 | 二次電池の充電装置および充電方法 |
| JP3823503B2 (ja) * | 1997-09-12 | 2006-09-20 | 宇部興産株式会社 | 二次電池の充電制御方法およびその充電装置 |
| US7674556B2 (en) | 2002-05-30 | 2010-03-09 | Panasonic Corporation | Non-aqueous electrolyte secondary battery and method for charging the same |
| JP4583727B2 (ja) * | 2002-05-30 | 2010-11-17 | パナソニック株式会社 | 非水電解質二次電池の充電方法 |
| KR20090094006A (ko) | 2006-12-26 | 2009-09-02 | 파나소닉 주식회사 | 비수계 전해질 2차 전지의 충전 방법, 전자 기기, 전지 팩 및 충전기 |
| JP4925984B2 (ja) * | 2007-09-19 | 2012-05-09 | 三洋電機株式会社 | 組電池の充電方法 |
| US9531203B2 (en) | 2014-04-11 | 2016-12-27 | Panasonic Corporation | Secondary battery system |
| US9728985B2 (en) | 2014-04-11 | 2017-08-08 | Panasonic Corporation | Charging device and charging method for charging a plurality of secondary battery-equipped devices |
| CN110729520B (zh) * | 2019-09-05 | 2024-02-20 | 力神（青岛）新能源有限公司 | 一种三元电池快速充电方法 |
-
1990
- 1990-09-14 JP JP2242618A patent/JP2950956B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04123771A (ja) | 1992-04-23 |
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