JPH0919073A - 二次電池の急速充電方法 - Google Patents
二次電池の急速充電方法Info
- Publication number
- JPH0919073A JPH0919073A JP7165609A JP16560995A JPH0919073A JP H0919073 A JPH0919073 A JP H0919073A JP 7165609 A JP7165609 A JP 7165609A JP 16560995 A JP16560995 A JP 16560995A JP H0919073 A JPH0919073 A JP H0919073A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging
- voltage
- secondary battery
- battery
- resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
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
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 内部抵抗の大きい二次電池においても急速充
電して短時間で充電を完了する。 【構成】 定電圧定電流出力特性を有する充電用電源２
を用いた二次電池１の急速充電方法であって、充電経路
の抵抗Ｒ2 及び電池の内部抵抗Ｒ1 による電圧降下分に
相当する電圧ΔＶCHG を電池の定格電圧ＶCHG に加重し
た電圧（ＶCHG ＋ΔＶCHG ）を充電制御電圧として充電
し、充電用電源の出力電圧が充電制御電圧に到達したと
きに充電を停止し、定電流充電のみで充電を完了して急
速充電を実現する。
電して短時間で充電を完了する。 【構成】 定電圧定電流出力特性を有する充電用電源２
を用いた二次電池１の急速充電方法であって、充電経路
の抵抗Ｒ2 及び電池の内部抵抗Ｒ1 による電圧降下分に
相当する電圧ΔＶCHG を電池の定格電圧ＶCHG に加重し
た電圧（ＶCHG ＋ΔＶCHG ）を充電制御電圧として充電
し、充電用電源の出力電圧が充電制御電圧に到達したと
きに充電を停止し、定電流充電のみで充電を完了して急
速充電を実現する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、二次電池の急速充電方
法に関し、特にリチウムイオン二次電池の充電に好適に
利用できる急速充電方法に関するものである。
法に関し、特にリチウムイオン二次電池の充電に好適に
利用できる急速充電方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】二次電池の充電に際しては、その二次電
池に許される充電電流の範囲内で適当に設定された一定
電流にて充電が行なわれる。二次電池が充電されるのに
伴って電池の出力電圧は上昇し、充電電圧がその二次電
池の定格電圧を越えると過充電となるので、その時点で
充電を停止するのが原理的な充電方法である。
池に許される充電電流の範囲内で適当に設定された一定
電流にて充電が行なわれる。二次電池が充電されるのに
伴って電池の出力電圧は上昇し、充電電圧がその二次電
池の定格電圧を越えると過充電となるので、その時点で
充電を停止するのが原理的な充電方法である。
【０００３】即ち、電池の内部抵抗が０Ωで、充電量に
比例して電圧が上昇する理想電池の場合には、図４
（ａ）に示すように、二次電池１１に対して定電流定電
圧充電用電源１２を用いて充電すると、図４（ｂ）に示
すように、一定の充電制御電流ＩCHG にて充電され、そ
れに伴って二次電池１１の出力電圧ＶBATTが直線的に上
昇し、二次電池１１の出力電圧ＶBATTが充電制御電圧Ｖ
CHG に到達するとその時点で充電電流ＩCHG が０になっ
て充電が完了する。従って、充電電流ＩCHG を可能な限
り大きくすることにより、短時間で高速充電することが
できる。
比例して電圧が上昇する理想電池の場合には、図４
（ａ）に示すように、二次電池１１に対して定電流定電
圧充電用電源１２を用いて充電すると、図４（ｂ）に示
すように、一定の充電制御電流ＩCHG にて充電され、そ
れに伴って二次電池１１の出力電圧ＶBATTが直線的に上
昇し、二次電池１１の出力電圧ＶBATTが充電制御電圧Ｖ
CHG に到達するとその時点で充電電流ＩCHG が０になっ
て充電が完了する。従って、充電電流ＩCHG を可能な限
り大きくすることにより、短時間で高速充電することが
できる。
【０００４】ところが、実際の二次電池２１は、図５
（ａ）に等価回路で表したように、二次電池２１には内
部抵抗Ｒ1 があり、かつ充電時には充電経路の抵抗Ｒ2
の影響を受ける。特に、二次電池２１が過充放電を防止
する半導体スイッチング素子等を内蔵したリチウムイオ
ン二次電池の場合には、例えば充電経路の抵抗Ｒ2 は４
０〜５０ｍΩ程度であるのに対して、半導体スイッチン
グ素子等の抵抗は１００ｍΩ、電池セル自体の内部抵抗
は１セル当たり８０ｍΩ程度であり、内部抵抗Ｒ1 の影
響は非常に大きい。このような二次電池２１に定電流定
電圧充電用電源２２を用いて充電すると、図５（ｂ）に
示すような充電特性となる。すなわち、二次電池２１に
一定の充電電流ＩCHG で定電流充電すると、充電に伴っ
て充電電圧ＶOUT 及びそれより抵抗Ｒ1 、Ｒ2 分だけ低
い電池電圧ＶBATTが上昇し、充電電圧ＶOUT が充電制御
電圧ＶCHG に到達すると、充電電圧ＶOUT が充電制御電
圧ＶCHG に制御された定電圧充電に切り換わり、充電電
流ＩCHG を徐々に減じながら充電が継続され、充電電流
ＩCHG が一定電流値以下になるとその時点で充電が完了
したものとして充電を終了している。その充電量は、図
５（ｂ）に斜線で示すように、充電電流ＩCHG の時間積
分値で与えられる。
（ａ）に等価回路で表したように、二次電池２１には内
部抵抗Ｒ1 があり、かつ充電時には充電経路の抵抗Ｒ2
の影響を受ける。特に、二次電池２１が過充放電を防止
する半導体スイッチング素子等を内蔵したリチウムイオ
ン二次電池の場合には、例えば充電経路の抵抗Ｒ2 は４
０〜５０ｍΩ程度であるのに対して、半導体スイッチン
グ素子等の抵抗は１００ｍΩ、電池セル自体の内部抵抗
は１セル当たり８０ｍΩ程度であり、内部抵抗Ｒ1 の影
響は非常に大きい。このような二次電池２１に定電流定
電圧充電用電源２２を用いて充電すると、図５（ｂ）に
示すような充電特性となる。すなわち、二次電池２１に
一定の充電電流ＩCHG で定電流充電すると、充電に伴っ
て充電電圧ＶOUT 及びそれより抵抗Ｒ1 、Ｒ2 分だけ低
い電池電圧ＶBATTが上昇し、充電電圧ＶOUT が充電制御
電圧ＶCHG に到達すると、充電電圧ＶOUT が充電制御電
圧ＶCHG に制御された定電圧充電に切り換わり、充電電
流ＩCHG を徐々に減じながら充電が継続され、充電電流
ＩCHG が一定電流値以下になるとその時点で充電が完了
したものとして充電を終了している。その充電量は、図
５（ｂ）に斜線で示すように、充電電流ＩCHG の時間積
分値で与えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
充電方法では、充電時間は定電流充電時間と定電圧充電
時間の合計時間で与えられ、かつ定電圧充電時間が長い
ために、急速充電して短時間で充電を終了することがで
きないという問題があった。例えば、総充電時間は１．
５〜２時間を要し、その内定電流充電時間が３０〜４０
％程度、定電圧充電時間が６０〜７０％程度を占めるの
が通例である。
充電方法では、充電時間は定電流充電時間と定電圧充電
時間の合計時間で与えられ、かつ定電圧充電時間が長い
ために、急速充電して短時間で充電を終了することがで
きないという問題があった。例えば、総充電時間は１．
５〜２時間を要し、その内定電流充電時間が３０〜４０
％程度、定電圧充電時間が６０〜７０％程度を占めるの
が通例である。
【０００６】そこで、充電電流ＩCHG を大きくすること
によって充電時間を短くすることが考えられるが、図６
に示すように、その場合には定電流充電時間はかなり短
くなっても定電圧充電時間が長くなってしまうために、
結局総充電時間はあまり短くならない。すなわち、定電
圧充電時における充電電流ＩCHG の電流垂下特性は抵抗
Ｒ1 、Ｒ2 によって決定されており、定電流充填時の充
電電流ＩCHG を大きくすると定電圧充電時間が長くなっ
てしまうのである。
によって充電時間を短くすることが考えられるが、図６
に示すように、その場合には定電流充電時間はかなり短
くなっても定電圧充電時間が長くなってしまうために、
結局総充電時間はあまり短くならない。すなわち、定電
圧充電時における充電電流ＩCHG の電流垂下特性は抵抗
Ｒ1 、Ｒ2 によって決定されており、定電流充填時の充
電電流ＩCHG を大きくすると定電圧充電時間が長くなっ
てしまうのである。
【０００７】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、内部
抵抗の大きい二次電池においても急速充電して短時間で
充電を完了できる二次電池の急速充電方法を提供するこ
とを目的としている。
抵抗の大きい二次電池においても急速充電して短時間で
充電を完了できる二次電池の急速充電方法を提供するこ
とを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の二次電池の急速
充電方法は、定電圧定電流出力特性を有する充電用電源
を用いた二次電池の急速充電方法であって、電池の内部
抵抗及び充電経路の抵抗による電圧降下分に相当する電
圧を電池の定格電圧にほぼ対応する基準充電電圧に加重
した電圧を充電制御電圧として充電し、充電用電源の出
力電圧が充電制御電圧に到達したときに充電を停止する
ことを特徴とする。
充電方法は、定電圧定電流出力特性を有する充電用電源
を用いた二次電池の急速充電方法であって、電池の内部
抵抗及び充電経路の抵抗による電圧降下分に相当する電
圧を電池の定格電圧にほぼ対応する基準充電電圧に加重
した電圧を充電制御電圧として充電し、充電用電源の出
力電圧が充電制御電圧に到達したときに充電を停止する
ことを特徴とする。
【０００９】好適には、充電開始直後一定時間経過後に
充電を停止し、充電停止直前と停止直後の電位差を計測
し、その電位差を電池の内部抵抗及び充電経路の抵抗に
よる電圧降下分として充電制御電圧を設定する。
充電を停止し、充電停止直前と停止直後の電位差を計測
し、その電位差を電池の内部抵抗及び充電経路の抵抗に
よる電圧降下分として充電制御電圧を設定する。
【００１０】更に、充電中に一定時間間隔毎に充電を停
止し、充電停止直前と停止直後の電位差を計測し、その
電位差を電池の内部抵抗及び充電経路の抵抗による電圧
降下分として充電制御電圧を設定するのが好ましい。
止し、充電停止直前と停止直後の電位差を計測し、その
電位差を電池の内部抵抗及び充電経路の抵抗による電圧
降下分として充電制御電圧を設定するのが好ましい。
【００１１】又は、電池の内部抵抗及び充電経路の抵抗
を計測し、これらの抵抗による電圧降下分に相当する電
圧を基準充電電圧に加重した電圧を充電制御電圧とする
こともできる。
を計測し、これらの抵抗による電圧降下分に相当する電
圧を基準充電電圧に加重した電圧を充電制御電圧とする
こともできる。
【００１２】さらに、充電用電源の出力電圧が充電制御
電圧に到達して充電を停止した後電池出力電圧を検出
し、充電停止後一定時間が経過するまでに、電池の定格
電圧よりも低い所定電圧値を下回ったときに再度充電を
行なう工程を繰り返す。
電圧に到達して充電を停止した後電池出力電圧を検出
し、充電停止後一定時間が経過するまでに、電池の定格
電圧よりも低い所定電圧値を下回ったときに再度充電を
行なう工程を繰り返す。
【００１３】
【作用】本発明の二次電池の急速充電方法によれば、電
池の内部抵抗及び充電経路の抵抗による電圧降下分に相
当する電圧を電池の定格電圧にほぼ対応する基準充電電
圧に加重した電圧を充電制御電圧として定電流定電圧充
電することにより、内部抵抗及び充電経路の抵抗のない
二次電池、即ち理想電池に対する充電に準じた状態で定
電流充電でき、充電用電源の出力電圧が充電制御電圧に
到達すると、二次電池の出力電圧はほぼその定格電圧に
達して充電が完了した状態となっているので、その時点
で充電を停止することにより定電流充電だけで充電を完
了でき、急速充電にて短時間で充電できる。
池の内部抵抗及び充電経路の抵抗による電圧降下分に相
当する電圧を電池の定格電圧にほぼ対応する基準充電電
圧に加重した電圧を充電制御電圧として定電流定電圧充
電することにより、内部抵抗及び充電経路の抵抗のない
二次電池、即ち理想電池に対する充電に準じた状態で定
電流充電でき、充電用電源の出力電圧が充電制御電圧に
到達すると、二次電池の出力電圧はほぼその定格電圧に
達して充電が完了した状態となっているので、その時点
で充電を停止することにより定電流充電だけで充電を完
了でき、急速充電にて短時間で充電できる。
【００１４】また、電池の内部抵抗及び充電経路の抵抗
による電圧降下分に相当する電圧を、充電開始直後一定
時間経過後に充電を停止し、充電停止直前と停止直後の
電位差を計測して得るようにすると、充電時にその二次
電池の現状における当該電圧を正確に計測でき、簡単な
構成と制御によって適切に急速充電を行なうことができ
る。
による電圧降下分に相当する電圧を、充電開始直後一定
時間経過後に充電を停止し、充電停止直前と停止直後の
電位差を計測して得るようにすると、充電時にその二次
電池の現状における当該電圧を正確に計測でき、簡単な
構成と制御によって適切に急速充電を行なうことができ
る。
【００１５】更に、充電中に一定時間間隔毎に上記電圧
の計測を行なって充電制御電圧を設定すると、充電中に
二次電池や充電経路に変化が生じた場合にもそれに対応
して適切な充電制御電圧が設定され、常に適切に急速充
電を行なうことができる。
の計測を行なって充電制御電圧を設定すると、充電中に
二次電池や充電経路に変化が生じた場合にもそれに対応
して適切な充電制御電圧が設定され、常に適切に急速充
電を行なうことができる。
【００１６】また、上記充電停止前後の電位差を測定す
る方法以外にも、適宜方法で充電前又は充電中に直接又
は間接的に電池の内部抵抗及び充電経路の抵抗を計測し
てこれらの抵抗による電圧降下分に相当する電圧を得る
ようにしても同様の作用を奏することができる。
る方法以外にも、適宜方法で充電前又は充電中に直接又
は間接的に電池の内部抵抗及び充電経路の抵抗を計測し
てこれらの抵抗による電圧降下分に相当する電圧を得る
ようにしても同様の作用を奏することができる。
【００１７】更に、充電用電源の出力電圧が充電制御電
圧に一旦到達して充電を停止した後電池出力電圧を検出
し、充電停止後一定時間が経過するまでに、電池の定格
電圧よりも低い所定電圧値を下回ったときに、再度充電
を行なう工程を繰り返すと、完全な充電状態に安定する
まで二次電池を確実に充電できる。
圧に一旦到達して充電を停止した後電池出力電圧を検出
し、充電停止後一定時間が経過するまでに、電池の定格
電圧よりも低い所定電圧値を下回ったときに、再度充電
を行なう工程を繰り返すと、完全な充電状態に安定する
まで二次電池を確実に充電できる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の急速充電方法の一実施例につ
いて、図１、図２を参照して説明する。
いて、図１、図２を参照して説明する。
【００１９】図１（ａ）において、１はリチウムイオン
電池パックから成る二次電池であり、この二次電池１は
等価回路で表したように内部抵抗Ｒ1 があり、かつ充電
時には充電経路の抵抗Ｒ2 の影響を受ける。内部抵抗Ｒ
1 は、電池セルの内部抵抗や過充放電を防止するための
寄生ダイオード付きＦＥＴ等による抵抗であり、抵抗Ｒ
2 に比してかなり大きい抵抗値を与える。２は定電流定
電圧充電用電源であり、その充電制御電流及び充電制御
電圧を任意に制御可能に構成されている。
電池パックから成る二次電池であり、この二次電池１は
等価回路で表したように内部抵抗Ｒ1 があり、かつ充電
時には充電経路の抵抗Ｒ2 の影響を受ける。内部抵抗Ｒ
1 は、電池セルの内部抵抗や過充放電を防止するための
寄生ダイオード付きＦＥＴ等による抵抗であり、抵抗Ｒ
2 に比してかなり大きい抵抗値を与える。２は定電流定
電圧充電用電源であり、その充電制御電流及び充電制御
電圧を任意に制御可能に構成されている。
【００２０】本実施例においては、定電流定電圧充電用
電源２により、図１（ｂ）に示すように、二次電池１の
内部抵抗Ｒ1 及び充電経路の抵抗Ｒ2 による電圧降下分
に相当する電圧ΔＶCHG を電池の定格電圧にほぼ対応す
る基準充電電圧ＶCHG に加重した電圧（ＶCHG ＋ΔＶ
CHG ）を充電制御電圧として定電流ＩCHG で充電し、充
電用電源２の出力電圧ＶOUT が充電制御電圧（ＶCHG ＋
ΔＶCHG ）に到達したときに充電を停止している。
電源２により、図１（ｂ）に示すように、二次電池１の
内部抵抗Ｒ1 及び充電経路の抵抗Ｒ2 による電圧降下分
に相当する電圧ΔＶCHG を電池の定格電圧にほぼ対応す
る基準充電電圧ＶCHG に加重した電圧（ＶCHG ＋ΔＶ
CHG ）を充電制御電圧として定電流ＩCHG で充電し、充
電用電源２の出力電圧ＶOUT が充電制御電圧（ＶCHG ＋
ΔＶCHG ）に到達したときに充電を停止している。
【００２１】上記電池の内部抵抗Ｒ1 及び充電経路の抵
抗Ｒ2 による電圧降下分ΔＶCHG は、図２に示すよう
に、充電開始直後、充電作用が安定するのに必要な数１
０秒程度の一定時間ｔ1 が経過した後に一旦充電を停止
し、充電停止直前と停止直後の電位差を計測することに
よって得られる。この電位差の計測は、充電停止後１０
０ｍ秒程度の時間内に行なうと、電気化学的な反応によ
る電位低下が発生しないので正確な値を計測することが
できる。
抗Ｒ2 による電圧降下分ΔＶCHG は、図２に示すよう
に、充電開始直後、充電作用が安定するのに必要な数１
０秒程度の一定時間ｔ1 が経過した後に一旦充電を停止
し、充電停止直前と停止直後の電位差を計測することに
よって得られる。この電位差の計測は、充電停止後１０
０ｍ秒程度の時間内に行なうと、電気化学的な反応によ
る電位低下が発生しないので正確な値を計測することが
できる。
【００２２】本実施例の二次電池の急速充電方法によれ
ば、内部抵抗Ｒ1 及び充電経路の抵抗Ｒ2 のない二次電
池、即ち理想電池に対する充電に準じた状態で二次電池
１を定電流充電でき、充電用電源２の出力電圧ＶOUT が
充電制御電圧（ＶCHG ＋ΔＶCHG ）に到達した状態で、
二次電池１の出力電圧ＶBATTはその定格電圧に達して充
電が完了した状態となっている。かくして、定電流充電
だけで急速充電を完了できるので、１時間以内の短時間
充電を実現することができる。
ば、内部抵抗Ｒ1 及び充電経路の抵抗Ｒ2 のない二次電
池、即ち理想電池に対する充電に準じた状態で二次電池
１を定電流充電でき、充電用電源２の出力電圧ＶOUT が
充電制御電圧（ＶCHG ＋ΔＶCHG ）に到達した状態で、
二次電池１の出力電圧ＶBATTはその定格電圧に達して充
電が完了した状態となっている。かくして、定電流充電
だけで急速充電を完了できるので、１時間以内の短時間
充電を実現することができる。
【００２３】また、本実施例では電池の内部抵抗Ｒ1 及
び充電経路の抵抗Ｒ2 による電圧降下分に相当する電圧
ΔＶCHG を、充電開始直後一定時間経過後に充電を停止
し、充電停止直前と停止直後の電位差を計測して得るよ
うにしているので、充電時にその二次電池１の現状にお
ける当該電圧を正確に計測でき、簡単な構成と制御によ
って適切に急速充電を行なうことができる。
び充電経路の抵抗Ｒ2 による電圧降下分に相当する電圧
ΔＶCHG を、充電開始直後一定時間経過後に充電を停止
し、充電停止直前と停止直後の電位差を計測して得るよ
うにしているので、充電時にその二次電池１の現状にお
ける当該電圧を正確に計測でき、簡単な構成と制御によ
って適切に急速充電を行なうことができる。
【００２４】更に、上記実施例の説明では、充電開始直
後にのみΔＶCHG を計測して充電制御電圧を設定する例
を示したが、充電中に、例えば数分或いは１０数分間隔
毎に充電を停止して充電停止直前と停止直後の電位差Δ
ＶCHG を計測し、充電制御電圧（ＶCHG ＋ΔＶCHG ）を
設定し直すようにすると、充電中に二次電池１や充電経
路に変化が生じた場合にもそれに対応して適切な充電制
御電圧が設定され、常に適切に急速充電を行なうことが
できる。
後にのみΔＶCHG を計測して充電制御電圧を設定する例
を示したが、充電中に、例えば数分或いは１０数分間隔
毎に充電を停止して充電停止直前と停止直後の電位差Δ
ＶCHG を計測し、充電制御電圧（ＶCHG ＋ΔＶCHG ）を
設定し直すようにすると、充電中に二次電池１や充電経
路に変化が生じた場合にもそれに対応して適切な充電制
御電圧が設定され、常に適切に急速充電を行なうことが
できる。
【００２５】また、上記実施例では充電開始直後、又は
充電中に適当時間間隔おきに充電を停止してその充電停
止前後の電位差によってΔＶCHG を計測する例を示した
が、充電前又は充電中に適宜方法で直接又は間接的に二
次電池１の内部抵抗Ｒ1 及び充電経路の抵抗Ｒ2 を計測
してこれらの抵抗による電圧降下分に相当する電圧ΔＶ
CHG を演算して得るようにしてもよい。
充電中に適当時間間隔おきに充電を停止してその充電停
止前後の電位差によってΔＶCHG を計測する例を示した
が、充電前又は充電中に適宜方法で直接又は間接的に二
次電池１の内部抵抗Ｒ1 及び充電経路の抵抗Ｒ2 を計測
してこれらの抵抗による電圧降下分に相当する電圧ΔＶ
CHG を演算して得るようにしてもよい。
【００２６】次に、他の実施例について図３を参照して
説明する。上記実施例では、充電用電源１の出力電圧Ｖ
OUT が充電制御電圧（ＶCHG ＋ΔＶCHG ）に到達する
と、一応二次電池１の充電が完了したものとして充電を
停止しているが、実際にはそのまま二次電池１の充電を
停止すると電池内部の電気化学的反応によってその出力
電圧ＶBATTは若干低下することになる。そこで、図３に
示すように、充電用電源１の出力電圧ＶOUT が充電制御
電圧（ＶCHG ＋ΔＶCHG ）に到達して充電を停止した後
に電池出力電圧ＶBATTを検出し、充電停止後ｔ時間で定
格電圧に対応する基準充電電圧ＶCHG より若干低い電圧
値に設定した低下検出電圧ＶCHGLまで低下すると、再度
充電制御電圧（ＶCHG ＋ΔＶCHG ）で充電を行い、出力
電圧ＶOUTが充電制御電圧（ＶCHG ＋ΔＶCHG ）に到達
すると充電を停止するというパルス状の充電動作を繰り
返す。そして、ｔ時間が約１分程度に設定したＴ時間を
越えると、最終的に充電を終了する。
説明する。上記実施例では、充電用電源１の出力電圧Ｖ
OUT が充電制御電圧（ＶCHG ＋ΔＶCHG ）に到達する
と、一応二次電池１の充電が完了したものとして充電を
停止しているが、実際にはそのまま二次電池１の充電を
停止すると電池内部の電気化学的反応によってその出力
電圧ＶBATTは若干低下することになる。そこで、図３に
示すように、充電用電源１の出力電圧ＶOUT が充電制御
電圧（ＶCHG ＋ΔＶCHG ）に到達して充電を停止した後
に電池出力電圧ＶBATTを検出し、充電停止後ｔ時間で定
格電圧に対応する基準充電電圧ＶCHG より若干低い電圧
値に設定した低下検出電圧ＶCHGLまで低下すると、再度
充電制御電圧（ＶCHG ＋ΔＶCHG ）で充電を行い、出力
電圧ＶOUTが充電制御電圧（ＶCHG ＋ΔＶCHG ）に到達
すると充電を停止するというパルス状の充電動作を繰り
返す。そして、ｔ時間が約１分程度に設定したＴ時間を
越えると、最終的に充電を終了する。
【００２７】このように充電用電源２の出力電圧ＶOUT
が充電制御電圧（ＶCHG ＋ΔＶCHG）に一旦到達した後
も電池出力電圧ＢBATTを検出して低下検出電圧ＶCHGLを
下回るとパルス状の充電を繰り返すことにより、完全な
充電状態に安定するまで二次電池１を確実に充電でき
る。
が充電制御電圧（ＶCHG ＋ΔＶCHG）に一旦到達した後
も電池出力電圧ＢBATTを検出して低下検出電圧ＶCHGLを
下回るとパルス状の充電を繰り返すことにより、完全な
充電状態に安定するまで二次電池１を確実に充電でき
る。
【００２８】
【発明の効果】本発明の二次電池の急速充電方法によれ
ば、以上の説明から明らかなように、電池の内部抵抗及
び充電経路の抵抗による電圧降下分に相当する電圧を二
次電池の定格電圧にほぼ対応した基準充電電圧に加重し
た電圧を充電制御電圧として定電流定電圧充電すること
により、理想電池に対する充電に準じた状態で定電流充
電でき、充電用電源の出力電圧が充電制御電圧に到達す
ると、二次電池の出力電圧はその定格電圧に達して充電
が完了した状態となっているので、その時点で充電を停
止することにより定電流充電だけで充電を完了でき、急
速充電にて短時間で充電できる。
ば、以上の説明から明らかなように、電池の内部抵抗及
び充電経路の抵抗による電圧降下分に相当する電圧を二
次電池の定格電圧にほぼ対応した基準充電電圧に加重し
た電圧を充電制御電圧として定電流定電圧充電すること
により、理想電池に対する充電に準じた状態で定電流充
電でき、充電用電源の出力電圧が充電制御電圧に到達す
ると、二次電池の出力電圧はその定格電圧に達して充電
が完了した状態となっているので、その時点で充電を停
止することにより定電流充電だけで充電を完了でき、急
速充電にて短時間で充電できる。
【００２９】また、電池の内部抵抗及び充電経路の抵抗
による電圧降下分に相当する電圧を得るのに、充電開始
直後一定時間経過後に充電を停止し、充電停止直前と停
止直後の電位差を計測すると、充電時にその電池の現状
における当該電圧を正確に計測でき、簡単な構成と制御
によって適切に急速充電を行なうことができる。
による電圧降下分に相当する電圧を得るのに、充電開始
直後一定時間経過後に充電を停止し、充電停止直前と停
止直後の電位差を計測すると、充電時にその電池の現状
における当該電圧を正確に計測でき、簡単な構成と制御
によって適切に急速充電を行なうことができる。
【００３０】更に、充電中に一定時間間隔毎に上記電圧
の計測を行なって充電制御電圧を設定すると、充電中に
二次電池や充電経路に変化が生じた場合にもそれに対応
して適切な充電制御電圧が設定され、常に適切に急速充
電を行なうことができる。
の計測を行なって充電制御電圧を設定すると、充電中に
二次電池や充電経路に変化が生じた場合にもそれに対応
して適切な充電制御電圧が設定され、常に適切に急速充
電を行なうことができる。
【００３１】また、上記充電停止前後の電位差を測定す
る方法以外にも、適宜方法で充電前又は充電中に直接又
は間接的に充電経路及び電池の内部抵抗を計測してこれ
らの抵抗による電圧降下分に相当する電圧を得るように
しても同様の作用を奏することができる。
る方法以外にも、適宜方法で充電前又は充電中に直接又
は間接的に充電経路及び電池の内部抵抗を計測してこれ
らの抵抗による電圧降下分に相当する電圧を得るように
しても同様の作用を奏することができる。
【００３２】更に、充電用電源の出力電圧が充電制御電
圧に一旦到達して充電を停止した後電池出力電圧を検出
し、充電停止後一定時間が経過するまでに、電池の定格
電圧よりも低い所定電圧値を下回ったときに、再度充電
を行なう工程を繰り返すと、完全な充電状態に安定する
まで二次電池を確実に充電できる。
圧に一旦到達して充電を停止した後電池出力電圧を検出
し、充電停止後一定時間が経過するまでに、電池の定格
電圧よりも低い所定電圧値を下回ったときに、再度充電
を行なう工程を繰り返すと、完全な充電状態に安定する
まで二次電池を確実に充電できる。
【図１】本発明の急速充電方法の一実施例を示し、
（ａ）は充電回路図、（ｂ）は充電特性図である。
（ａ）は充電回路図、（ｂ）は充電特性図である。
【図２】同実施例における充電経路及び電池の内部抵抗
に相当する電圧の測定方法の説明図である。
に相当する電圧の測定方法の説明図である。
【図３】本発明の急速充電方法の他の実施例における充
電特性図である。
電特性図である。
【図４】理想電池における充電方法を示し、（ａ）はそ
の充電回路図、（ｂ）は充電特性図である。
の充電回路図、（ｂ）は充電特性図である。
【図５】従来例の充電方法を示し、（ａ）はその充電回
路図、（ｂ）は充電特性図である。
路図、（ｂ）は充電特性図である。
【図６】他の従来例の充電方法の充電特性図である。
１ 二次電池 ２ 定電流定電圧充電用電源 Ｒ1 内部抵抗 Ｒ2 充電経路の抵抗
Claims (5)
- 【請求項１】 定電圧定電流出力特性を有する充電用電
源を用いた二次電池の急速充電方法であって、電池の内
部抵抗及び充電経路の抵抗による電圧降下分に相当する
電圧を二次電池の定格電圧に対応する基準充電電圧に加
重した電圧を充電制御電圧として充電し、充電用電源の
出力電圧が充電制御電圧に到達したときに充電を停止す
ることを特徴とする二次電池の急速充電方法。 - 【請求項２】 充電開始直後一定時間経過後に充電を停
止し、充電停止直前と停止直後の電位差を計測し、その
電位差を電池の内部抵抗及び充電経路の抵抗による電圧
降下分として充電制御電圧を設定することを特徴とする
請求項１記載の二次電池の急速充電方法。 - 【請求項３】 充電中に一定時間間隔毎に充電を停止
し、充電停止直前と停止直後の電位差を計測し、その電
位差を電池の内部抵抗及び充電経路の抵抗による電圧降
下分として充電制御電圧を設定することを特徴とする請
求項１又は２記載の二次電池の急速充電方法。 - 【請求項４】 電池の内部抵抗及び充電経路の抵抗を計
測し、これらの抵抗による電圧降下分に相当する電圧を
基準充電電圧に加重した電圧を充電制御電圧とすること
を特徴とする請求項１記載の二次電池の急速充電方法。 - 【請求項５】 充電用電源の出力電圧が充電制御電圧に
到達して充電を停止した後電池出力電圧を検出し、充電
停止後一定時間が経過するまでに、電池の定格電圧より
も低い所定電圧値を下回ったときに再度充電を行なう工
程を繰り返すことを特徴とする請求項１、２、３または
４記載の二次電池の急速充電方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16560995A JP3174481B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 二次電池の急速充電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16560995A JP3174481B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 二次電池の急速充電方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0919073A true JPH0919073A (ja) | 1997-01-17 |
| JP3174481B2 JP3174481B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=15815620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16560995A Expired - Fee Related JP3174481B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 二次電池の急速充電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3174481B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005322592A (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Sony Corp | 二次電池の充電方法 |
| JP2009106118A (ja) * | 2007-10-25 | 2009-05-14 | Hitachi Koki Co Ltd | 充電装置 |
| WO2012042585A1 (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | トヨタ自動車株式会社 | 電池制御システム |
| JP2013012374A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 電源システム |
| JP2014138525A (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Toyota Motor Corp | 蓄電システム |
| JP2014150610A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 直流電源装置、蓄電池の充電方法及び直流電源装置の監視制御装置 |
| JP2015534458A (ja) * | 2012-08-24 | 2015-12-03 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム | 充電デバイスを含むポータブル電子システムおよび二次電池を充電する方法 |
| CN110010989A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-07-12 | 广东小天才科技有限公司 | 电池充电方法、充电控制方法、充电器及存储介质 |
| CN111600357A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-08-28 | 无锡中感微电子股份有限公司 | 无线耳机及其电路、充电仓及其电路、充电系统和方法 |
| JP2021019389A (ja) * | 2019-07-18 | 2021-02-15 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
| CN113581006A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-11-02 | 广州小鹏智慧充电科技有限公司 | 一种升压充电的方法、装置及电动汽车 |
| TWI818561B (zh) * | 2022-05-30 | 2023-10-11 | 松下產業科技股份有限公司 | 充電系統及充電方法 |
-
1995
- 1995-06-30 JP JP16560995A patent/JP3174481B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005322592A (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Sony Corp | 二次電池の充電方法 |
| JP2009106118A (ja) * | 2007-10-25 | 2009-05-14 | Hitachi Koki Co Ltd | 充電装置 |
| US8947055B2 (en) | 2010-09-27 | 2015-02-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Battery control system |
| WO2012042585A1 (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | トヨタ自動車株式会社 | 電池制御システム |
| CN102771003A (zh) * | 2010-09-27 | 2012-11-07 | 丰田自动车株式会社 | 电池控制系统 |
| JP5293827B2 (ja) * | 2010-09-27 | 2013-09-18 | トヨタ自動車株式会社 | 電池制御システム |
| JP2013012374A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 電源システム |
| JP2015534458A (ja) * | 2012-08-24 | 2015-12-03 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム | 充電デバイスを含むポータブル電子システムおよび二次電池を充電する方法 |
| JP2014138525A (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Toyota Motor Corp | 蓄電システム |
| US9525300B2 (en) | 2013-01-18 | 2016-12-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electricity storage system |
| JP2014150610A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 直流電源装置、蓄電池の充電方法及び直流電源装置の監視制御装置 |
| CN110010989A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-07-12 | 广东小天才科技有限公司 | 电池充电方法、充电控制方法、充电器及存储介质 |
| JP2021019389A (ja) * | 2019-07-18 | 2021-02-15 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
| US11909247B2 (en) | 2019-07-18 | 2024-02-20 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device for controlling a charge of a battery cell |
| CN111600357A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-08-28 | 无锡中感微电子股份有限公司 | 无线耳机及其电路、充电仓及其电路、充电系统和方法 |
| CN113581006A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-11-02 | 广州小鹏智慧充电科技有限公司 | 一种升压充电的方法、装置及电动汽车 |
| TWI818561B (zh) * | 2022-05-30 | 2023-10-11 | 松下產業科技股份有限公司 | 充電系統及充電方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3174481B2 (ja) | 2001-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1040547B1 (en) | Method and apparatus for charging a rechargeable battery | |
| CN1998110B (zh) | 平衡锂离子或锂聚合物电池的充电的方法 | |
| CN101569052A (zh) | 非水性电解质二次电池的充电方法、电子设备、电池组件及充电器 | |
| US10312553B2 (en) | Control device, balance correction device, electric storage system and apparatus | |
| JPH04183232A (ja) | 非水電解質二次電池の充電方法 | |
| JP4499966B2 (ja) | 二次電池の充電回路 | |
| JPH07240235A (ja) | 二次電池の充電方法 | |
| US20050194933A1 (en) | Method of charging a battery | |
| JP3174481B2 (ja) | 二次電池の急速充電方法 | |
| JP3365431B2 (ja) | リチウムまたはリチウムイオン２次電池の充電方法および装置並びにリチウムまたはリチウムイオン２次電池装置 | |
| US4977364A (en) | Method and a taper charger for the resistance free charging of a rechargeable battery | |
| US5631539A (en) | Process and apparatus for charging lithium cells or the like | |
| JP3291405B2 (ja) | 電池の充電方法 | |
| JPH11271408A (ja) | 二次電池の劣化検出方法及び劣化検出機能を具備した充電器 | |
| JPH11341694A (ja) | 二次電池の充電方法 | |
| JP2001016795A (ja) | 二次電池の充電方法 | |
| US5646506A (en) | Method of charging a secondary battery and an apparatus therefor | |
| JP3403309B2 (ja) | 充電装置 | |
| JPH07123604A (ja) | 二次電池の充電装置 | |
| JPH08317571A (ja) | 二次電池の充電回路 | |
| JPH087793Y2 (ja) | 充電器の充電電流制御装置 | |
| JPH08126220A (ja) | 二次電池の充電回路 | |
| JP3426616B2 (ja) | 電池の充電装置 | |
| JPH1014123A (ja) | 二次電池の充電回路 | |
| JP2002118980A (ja) | 電源回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080330 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090330 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100330 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110330 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110330 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120330 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130330 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |