电池的充电方法以及充电系统技术方案

本发明专利技术公开电池的充电方法以及充电系统。作为非水电解液二次电池的蓄电池(2)的充电方法包括第一以及第二步骤。第一步骤为根据蓄电池(2)的电压(VB)以及电流(IB)中的至少一方来推测蓄电池(2)的SOC的步骤。第二步骤为根据蓄电池(2)的SOC与熵变化ΔS之间的关系，以蓄电池(2)的熵变化越大则使向蓄电池(2)的最大充电电流(Imax)越大的方式，根据蓄电池(2)的SOC决定最大充电电流(Imax)的步骤。决定最大充电电流(Imax)的步骤。决定最大充电电流(Imax)的步骤。

【技术实现步骤摘要】
电池的充电方法以及充电系统


[0001]本公开涉及电池的充电方法以及充电系统，更特定的是涉及非水电解液二次电池的充电电流的控制技术。

技术介绍

[0002]近年来，正在普及作为行驶用蓄电池而搭载有非水电解液二次电池(是锂离子二次电池，以下，有时简化为“电池”)的车辆。其中，研究了使电池容量增大。通过使容量增大，能够使车辆的EV行驶距离(车辆能够利用积蓄于电池的电力行驶的距离)变长。另一方面，电池的充电所需的时间也变长，用户的便利性可能下降。因而，为了缩短充电时间，正在开发以大电流对电池进行充电的“急速充电”。
[0003]已知在急速充电时电池的劣化特别容易进展。因此，提出了用于抑制急速充电时的电池劣化的技术。例如日本特开2011-024412号公报公开了抑制/排除急速充电对循环寿命的影响并缩短电池的充电时间的充电系统。

技术实现思路

[0004]为了延长电池的寿命，针对抑制与电池的充电相伴的劣化的技术的要求始终存在(例如参照日本特开2011-024412号公报)。本专利技术人们专心研究的结果，发现了能够有效地抑制与电池的充电相伴的劣化的手法。
[0005]本公开是为了解决上述课题而完成的，本公开的目的在于抑制与非水电解液二次电池的充电相伴的劣化。
[0006](1)本公开的某个局面的电池的充电方法是作为非水电解液二次电池的电池的充电方法。电池的充电方法包括第一以及第二步骤。第一步骤为根据电池的电压以及电流中的至少一方来推测电池的SOC的步骤。第二步骤为根据电池的SOC与电池的电池反应的熵变化之间的关系，以电池的熵变化越大则使向电池的充电电流越大的方式，根据电池的SOC决定充电电流的步骤。
[0007](2)决定的步骤(第二步骤)包括：使电池的熵变化为正的SOC区域中的充电电流比电池的熵变化为负的SOC区域中的充电电流大的步骤。
[0008](3)电池的熵变化在第一SOC区域中为负，在比第一SOC区域高的第二SOC区域中为正，在比第二SOC区域更高的第三SOC区域中为负。决定的步骤(第二步骤)包括：使电池的SOC包含于第二SOC区域的情况下的充电电流比电池的SOC包含于第一以及第三SOC区域中的任意区域的情况下的充电电流大的步骤。
[0009]详细内容将在后面叙述，在电池的熵变化大、且电池的熵变化为正的SOC区域，与电池的熵变化为负的SOC区域相比，与电池的充电相伴的劣化不易进展。因此，在电池的熵变化为正的SOC区域，即使使最大充电电流相对变大，也能够使电池的劣化(具体而言电池的内部电阻的上升)的进展速度收敛于容许范围内。因而，根据上述(1)～(3)的方法，能够抑制与非水电解液二次电池的充电相伴的劣化。
[0010](4)增大充电电流的步骤包括：在电池的熵变化为正的SOC区域中，将充电电流的C速率设为1.5C以上，且将电池的熵变化为正的SOC区域中的充电电流设为电池的熵变化为负的SOC区域中的充电电流的1.25倍以上的步骤。
[0011]根据上述(4)的方法，根据本专利技术人的评价试验的结果(参照图13)，将最大充电电流的C速率的数值范围规定为超过1.5C或者小于1.5C，并且规定SOC区域间的充电电流的比率的数值范围。由此，能够更适合地抑制与非水电解液二次电池的充电相伴的劣化。
[0012](5)本公开的另一局面的电池的充电方法是作为非水电解液二次电池的电池的充电方法。电池的充电方法包括第一以及第二步骤。第一步骤为根据电池的电压以及电流中的至少一方来推测电池的SOC的步骤。第二步骤为根据电池的SOC与电池的电池反应的熵变化之间的关系，根据电池的SOC决定向电池的充电电流的步骤。电池的熵变化为第一值的情况下的向电池的充电电流大于电池的熵变化为比第一值小的第二值的情况下的充电电流。
[0013]根据上述(5)的方法，与上述(1)的方法同样地，能够抑制与非水电解液二次电池的充电相伴的劣化。
[0014](6)本公开的又一局面的充电系统具备：作为非水电解液二次电池的电池；充电装置，构成为对电池进行充电；以及控制装置，控制向电池的充电电流。控制装置根据电池的电压以及电流中的至少一方来推测电池的SOC。根据电池的SOC与电池的电池反应的熵变化之间的关系，以电池的熵变化越大则使充电电流越大的方式，根据电池的SOC决定充电电流。
[0015]根据上述(6)的结构，与上述(1)或者(5)的方法同样地，能够抑制与非水电解液二次电池的充电相伴的劣化。
[0016]本专利技术的上述以及其它目的、特征、局面以及优点将从与和附图关联地理解的本专利技术有关的下面的详细的说明变得清楚。
附图说明
[0017]图1是概略地示出本公开的实施方式的充电系统的整体结构的图。
[0018]图2是概略地示出本实施方式的车辆以及充电设备的结构的图。
[0019]图3是用于更详细地说明电池单元的结构的图。
[0020]图4是示出蓄电池的熵变化的测定方法的流程图。
[0021]图5是示出SOC＝15％下的对象电池单元的绝对温度与OCV之间的关系的图。
[0022]图6是示出SOC＝50％下的对象电池单元的绝对温度与OCV之间的关系的图。
[0023]图7是示出蓄电池的熵变化的SOC依赖性的一个例子的图。
[0024]图8是示出向蓄电池的最大充电电流与蓄电池的SOC之间的关系的图。
[0025]图9是示出本实施方式中的蓄电池的充电方法的流程图。
[0026]图10是示出在评价试验中使用的充电电流模式的时序图。
[0027]图11是示出依照在图10中说明的充电电流模式反复进行充电的情况下的蓄电池的电阻变化率的评价结果的一个例子的图。
[0028]图12是用于说明评价试验的条件的图。
[0029]图13是将评价试验的结果进行汇总的图。
Area Network，控制器局域网)等预定的通信标准的通信、或者基于经由模拟控制线的模拟信号的通信。
[0042]充电线PL1、NL1设置于插入口11与蓄电池2之间，将来自插入口11的直流电力传送到蓄电池2。
[0043]电压传感器12在插入口11与充电继电器14之间，电连接于充电线PL1与充电线NL1之间。电压传感器12检测充电线PL1与充电线NL1之间的电压，将其检测结果输出到ECU10。电流传感器13在插入口11与充电继电器14之间，电连接于充电线PL1。电流传感器13检测流经充电线PL1的电流，将其检测结果输出到ECU10。ECU10能够根据基于电压传感器12以及电流传感器13的检测结果，计算从充电设备900向车辆100的供给电力(包括供给电流)。
[0044]充电继电器14电连接于充电线PL1、NL1。充电继电器14与来自ECU10的控制指令相应地断开/闭合。通过使充电继电器14闭合，能够进行从插入口11向蓄电池2的电力传送。
[0045]蓄电池2为包括多个电池单元21的组电池。各电池单元21为非水电解液二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池的充电方法，所述电池是非水电解液二次电池，其中，所述充电方法包括：根据所述电池的电压以及电流中的至少一方，推测所述电池的SOC的步骤；以及根据所述电池的SOC与所述电池的电池反应的熵变化之间的关系，以所述电池的熵变化越大则使向所述电池的充电电流越大的方式，根据所述电池的SOC决定所述充电电流的步骤。2.根据权利要求1所述的电池的充电方法，其中，所述决定的步骤包括：使所述电池的熵变化为正的SOC区域中的所述充电电流比所述电池的熵变化为负的SOC区域中的所述充电电流大的步骤。3.根据权利要求1或者2所述的电池的充电方法，其中，所述电池的熵变化在第一SOC区域中为负，在比所述第一SOC区域高的第二SOC区域中为正，在比所述第二SOC区域更高的第三SOC区域中为负，所述决定的步骤包括：使所述电池的SOC包含于所述第二SOC区域的情况下的所述充电电流比所述电池的SOC包含于所述第一以及第三SOC区域中的任意区域的情况下的所述充电电流大的步骤。4.根据权利要求1所述的电池的充电方法，其中，所述决定的步骤包括：在所述电池的熵变...

【专利技术属性】
技术研发人员：永井裕喜，金田亮，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：