非水性电解质二次电池的快速充电方法及使用该方法的电子设备技术

本发明专利技术提供一种非水性电解质二次电池的快速充电方法以及使用该方法的电子设备。在负极与正极之间具有由包含树脂粘合剂和无机氧化物填料的多孔性保护膜等形成的耐热层的非水性电解质二次电池，具有随着电池温度变高，其内阻值变小的特性。在作为通常的二次电池的充电方法的ＣＣ－ＣＶ充电方法中，利用上述的非水性电解质二次电池的内阻值随着电池温度的上升而变小的特性，在ＣＣ充电区域内设置以即使流过充电电流电池温度也不达到过温度的最大的最佳充电电流值进行充电的ＶＣ充电区域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在负极与正极之间具有由包含树脂粘合剂和无机氧化物填料(filler)的多 孔性保护膜形成的耐热层的非水性电解质二次电池(non-aqueous electrolytic secondary battery)的快速充电方法及使用该方法的电子设备。
技术介绍
关于在负极与正极之间具有由包含树脂粘合剂和无机氧化物填料的多孔性保护膜形 成的耐热层的非水性电解质二次电池，例如日本专利公报特许第3371301号中有所记载。 根据该结构，制造时，即使从电极上剥落的活性物质(active material)或截断工序中的 切屑等附着于电极表面，也可抑制之后内部短路的发生。在此，锂离子二次电池的典型的以往技术的充电方法例如图7所示。g卩，例如设满充 电状态的电池1小时内可放电的电流值为II，则在达到预定的充电终止电压Vf、例如4.2V 之前以0.7 1I程度的电流进行CC (恒流)充电。达到该充电终止电压Vf后，为了维持 该充电终止电压Vf，切换至不断降低充电电流的CV (恒压)充电。众所周知，普通锂离子二次电池的内阻值的温度依存度较低，而与之相比，采用上述 结构的非水性电解质二次电池的上述内阻值随着温度的变化而变化。因此，本专利技术的专利技术 人利用该特性，专利技术了更快速的充电方法。S卩，如图7所示，普通锂离子二次电池中，在 达到充电终止电压Vf前，进行保持恒定充电电流值的CC充电。使充电电流值恒定，这是 因为充电时锂离子二次电池的内阻值几乎不变化。另一方面，采用上述结构的非水性电解 质二次电池具有随着电池温度上升其内阻值下降的特性。而且充电时，通常电池温度会上 升。因此，对于上述非水性电解质二次电池，对于随着电池温度的上升而出现的内阻值的 下降，增加充电电流值，从而可以大幅度縮短达到充电终止电压Vf为止的充电时间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供可以縮短在负极与正极之间具有耐热层的非水性电解质二次 电池的充电时间的非水性电解质二次电池的快速充电方法及使用该方法的电子设备。本专利技术所涉及的快速充电方法，用于对在负极与正极之间具有耐热层的非水性电解质 二次电池进行快速充电，包括检测上述二次电池的温度的温度检测步骤；求出与上述检测 出的上述二次电池的温度相对应的上述二次电池的内阻值的内阻值求出步骤；根据上述检 测出的上述二次电池的温度和上述求得的上述二次电池的内阻值，将即使让充电电流流过 上述二次电池、上述二次电池的温度也不会达到过温度的最大的充电电流值作为最佳充电 电流值求出的最佳充电电流值求出步骤；将上述求出的上述最佳充电电流值的电流提供给 上述二次电池的电流提供步骤。本专利技术所涉及的电子设备，具备在负极与正极之间具有耐热层的非水性电解质二次电 池的电池组件；用于给上述非水性电解质二次电池充电的充电电流提供部；控制上述充电 电流提供部的充电电流的充电控制部，其中，上述电池组件设有检测上述二次电池的温度 的温度检测部，上述充电控制部设有取得由上述温度检测部检测出的上述二次电池的温度 的电池温度取得部，其中，上述充电控制部，根据由上述电池温度取得部取得的上述二次 电池的温度以及与上述取得的上述二次电池的温度相对应的上述二次电池的内阻值，将即 使让充电电流流过上述二次电池、上述二次电池的温度也不会达到过温度的最大的充电电 流值作为最佳充电电流值求出，并设定上述充电电流提供部。根据上述结构，例如在达到预定的充电终止电压之前进行CC (恒流)充电、达到该 充电终止电压后切换为CV (恒压)充电为标准的锂离子电池等二次电池的充电方法中， 为了实现快速充电，将上述CC区域的充电电流值作为随着二次电池的温度而变化的最佳 充电电流值。而且，在负极与正极之间具有由主要包含树脂粘合剂和无机氧化物填料的多 孔性保护膜等形成的耐热层的非水性电解质二次电池呈现温度越高内阻值越小的特性，因 此根据检测出的二次电池的实际温度，将上述最佳充电电流值设定为即使流过充电电流也 不会成为过温度的最大的充电电流值。由此可以防止变成过温度，并且还可以縮短充电时 间。而且，即使因为二次电池的恶化导致各温度下的内阻值发生变化，由于是呈现出相同 的倾向，因此通过相同的控制照样可以縮短充电时间。附图说明图1是表示本专利技术第一实施例所涉及的电子设备的电气结构的方框图。图2是用于说明在负极与正极之间具有由主要包含树脂粘合剂和无机氧化物填料的多孔性保护膜形成的耐热层的非水性电解质二次电池的对应于温度变化的内阻值的变化的曲线图。图3(A)及图3(B)是用于说明本专利技术第一实施例所涉及的充电方法的坐标图。 图4是用于说明本专利技术第一实施例所涉及的电子设备的充电动作的流程图。 图5是用于说明本专利技术第二实施例所涉及的电子设备的充电动作的流程图。 图6是表示对应于SOC变化的内阻值的变化的曲线图。 图7是用于说明以往技术的充电方法的图表。具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的实施例进行说明。另外，在以下附图中，对于相同或类似 的要素标注相同或类似的符号，并酌情省略说明。(第一实施例)图l是表示本专利技术第一实施例所涉及的电子设备的电气结构的方框图。本实施例所涉 及的电子设备包括电池组件l、给电池组件1充电的充电器2以及未图示的负载设备。电 池组件l由充电器2进行充电。另外，电池组件1也可安装于上述负载设备，通过负载设 备进行充电。电池组件1及充电器2，通过进行供电的直流高侧端子T11和T21、通信信 号的端子T12和T22、用于供电及通信信号的GND端子T13和T23相互连接。设置有 上述负载设备时，也设置相同的端子。上述电池组件l内，从上述端子T11延伸出的直流高侧的充放电路径11中，介有用 于充电和用于放电的、彼此导电形式不同的FET12、 13，该充放电路径ll连接于二次电 池14的高侧端子。上述二次电池14的低侧端子介由直流低侧的充放电路径15连接于上 述GND端子T13,该充放电路径15中介有将充电电流及放电电流转换为电压值的电流 检测阻抗16。上述二次电池14由l个或多个电池串并联连接而成。该二次电池14是如上述日本专 利公报特许第3371301号所示的，在负极与正极之间具有由包含树脂粘合剂和无机氧化物 填料的多孔性保护膜形成的耐热层的二次电池。上述无机氧化物填料选自粒径在0.1 50imi的范围内的氧化铝粉末或Si02粉末(silica)。另外，上述多孔性保护膜的厚度设 定为0.1 200nm，该多孔性保护膜，通过将含有上述树脂粘合剂和上述无机氧化物填料 (filler)的微粒浆料(slurry)涂抹于上述负极或正极表面的至少一方而形成。使用上述二次电 池，万一出现过充电状态金属锂呈树木状析出，也可通过上述耐热层，防止析出的金属锂 使负极与正极之间短路。这种二次电池14特别适宜本实施例所述的快速充电。上述二次电池14的电池温度由温度传感器17检测，并被输入到控制IC18内的模拟/ 数字转换器19。另外，上述各电池的端子间电压由电压检测电路20读取，并被输入到上 述控制IC18内的模拟/数字转换器19。另外，由上述电流检测阻抗16测得的电流值也被 输入到控制IC18内的模拟/数字转换器19。上述模拟/数字转换器19将各输入值转换为数 字式(digital)值，并输出到充电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速充电方法，用于对在负极与正极之间具有耐热层的非水性电解质二次电池进行快速充电，其特征在于包括以下步骤：　　　　检测上述二次电池的温度的温度检测步骤；　　　　求出与上述检测出的上述二次电池的温度相对应的上述二次电池的内阻值的内阻值求出步骤；　　　　根据上述检测出的上述二次电池的温度和上述求得的上述二次电池的内阻值，将即使让充电电流流过上述二次电池、上述二次电池的温度也不会达到过温度的最大的充电电流值作为最佳充电电流值求出的最佳充电电流值求出步骤；　　　　将上述求出的上述最佳充电电流值的电流提供给上述二次电池的电流提供步骤。

【技术特征摘要】
JP 2007-2-20 2007-0394991.一种快速充电方法，用于对在负极与正极之间具有耐热层的非水性电解质二次电池进行快速充电，其特征在于包括以下步骤检测上述二次电池的温度的温度检测步骤；求出与上述检测出的上述二次电池的温度相对应的上述二次电池的内阻值的内阻值求出步骤；根据上述检测出的上述二次电池的温度和上述求得的上述二次电池的内阻值，将即使让充电电流流过上述二次电池、上述二次电池的温度也不会达到过温度的最大的充电电流值作为最佳充电电流值求出的最佳充电电流值求出步骤；将上述求出的上述最佳充电电流值的电流提供给上述二次电池的电流提供步骤。2. 根据权利要求1所述的快速充电方法，其特征在于，上述最佳充电电流值求出步骤 包括判断上述检测出的上述二次电池的温度是否在应暂停快速充电的预先设定的暂停温 度以下的暂停温度判断步骤；当在上述暂停温度判断步骤中判断出上述检测出的上述二次电池的温度在上述暂停 温度以下时，根据间隔一定时间检测出的上述二次电池的两个温度的差分，计算出伴随该 判断时刻的充电的上述二次电池的温度上升率的温度上升率计算步骤；判断上述计算出的上述二次电池的温度上升率是否在预先设定的值以下的温度上升 率判断步骤；当在上述温度上升率判断步骤中判断出上述计算出的上述二次电池的温度上升率在 预先设定的值以下时，将在该判断时刻的上述二次电池的充电电流值上增加预先设定的增 量，并将其作为上述最佳充电电流值而更新的更新步骤，其中，上述温度检测步骤、上述内阻值求出步骤、上述最佳充电电流值求出步骤以及上述电 流提供步骤以预先设定的周期反复地被执行。3. 根据权利要求2所述的快速充电方法，其特征在于还包括 检测上述二次电池的端子电压的端子电压检测步骤； 判断上述二次电池的恶化度的恶化度判断步骤；根据上述检测出的上述二次电池的端子电压及上述判断出的上述二次电池的恶化度， 修正上述二次电池的最佳充电电流值的电流值修正步骤。4. 根据权利要求1所述的快速充电方法，其特征在于上述耐热层设置于上述二次电池的负极与正极...

【专利技术属性】
技术研发人员：朝仓淳，西野肇，藤川万乡，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]