非水电解质二次电池的充电方法及充电器技术

具备以含锂复合氧化物为活性物质的正极、以可吸藏.释放锂离子的材料为活性物质的负极及非水电解液的非水电解质二次电池的充电方法中，检测二次电池的开环电压，判定检测值是否包含在规定值Ｘ以上的电压范围Ａ、未满规定值Ｘ且超过规定值Ｙ（Ｙ＜Ｘ）的电压范围Ｂ及规定值Ｙ以下的电压范围Ｃ的任一范围内，根据前述判定，在（１）检测值包含在范围Ａ的情况下，停止充电，（２）检测值包含在范围Ｂ的情况下，进行充电，（３）检测值包含在范围Ｃ的情况下，放电直至前述二次电池的闭环电压达到规定值Ｚ以下后进行充电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非水电解质二次电池的充电方法及充电器。
技术介绍
含有碱性水溶液系电解液的二次电池中，作为通过作为正极活性物质使用的氢氧化镍的相转移来消除存储效果(惰性化)的手段，众所周知的是在装入充电器后使二次电池强制放电的方法(例如，参考日本专利特开平7-14613号公报，特开平8-33221号公报)。另一方面，含有非水溶剂系电解液的二次电池(非水电解质二次电池)中，用于电极的材料未确认有存储效果这样的不理想的情况。因此，装入充电器后，检查电池电压，在充电终止电压以上或暗示短路的低电压以下的任一种现象都没有的情况下，一般的充电方法是直接开始充电。近年，以移动电话为中心，非水电解质二次电池作为主电源的用途日益扩大。伴随这种现象，可以明确的是非水电解质二次电池如果以残存容量较多的状态进行充电，则电池容量的下降增加。这种容量下降的详细原因虽然还不清楚，可能有以下的原因。即，锂离子二次电池的负极比正极的尺寸大。因此，处于充电状态的锂离子二次电池中，被吸藏于负极的锂离子向不与正极对置的负极位置扩散。这样扩散的锂离子不利于放电(日本专利特开2003-36891号公报)。日本专利特开2003-36891号公报中，揭示为了抑制非水电解质二次电池的容量下降，反复进行电池电压的测定、恒电流放电和放电后的电池放置，在电池电压转变为规定电压以下后开始进行充电的方法。但是，这种方法存在以下问题。一律在达到规定电压以下才进行电池的强制放电的情况下，如果残存容量较少则没有问题。但是，如果残存容量较多，则存在强制放电所需时间变长、到充电完成为止需要较长时间的问题。容量残存在80％以上的二次电池被装入充电器的情况还不少。考虑到用户的使用方便性，上述方法是不实用的。此外，如果一律进行强制放电，当然充放电循环的重复次数也增多。因此，其结果是因活性物质劣化等其它原因而引起容量下降。所以，不能够达到提高寿命特性的目的。还有，以残存容量较多的状态强制放电等于浪费大量的能源，这种方法在存在众多环境问题和能源问题的现代社会并不是值得推广的方法。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述各种问题完成的专利技术，涉及能够提高非水电解质二次电池的寿命特性的充电方法及充电器。即，本专利技术涉及充电方法(以下也称为充电方法X)，它是具备以含锂复合氧化物为活性物质的正极、以可吸藏·释放锂离子的材料为活性物质的负极及非水电解液的非水电解质二次电池的充电方法，该方法具备以下2个步骤，(a)检测前述二次电池的开环电压，判定检测值是否包含在规定值X以上的电压范围A、未满规定值X且超过规定值Y(Y＜X)的电压范围B及规定值Y以下的电压范围C的任一范围内的步骤；以及(b)根据前述判定，在(1)检测值包含在范围A的情况下，停止充电，(2)检测值包含在范围B的情况下，进行充电，(3)检测值包含在范围C的情况下，放电直至前述二次电池的闭环电压达到规定值Z以下后进行充电的步骤。本专利技术涉及另一充电方法(以下也称为充电方法Y)，它是具备以含锂复合氧化物为活性物质的正极、以可吸藏·释放锂离子的材料为活性物质的负极及非水电解液的非水电解质二次电池多个串联进行充电的充电方法，该方法具备以下2个步骤，(a)检测至少1个二次电池的开环电压，判定检测值是否包含在规定值X以上的电压范围A、未满规定值X且超过规定值Y(Y＜X)的电压范围B及规定值Y以下的电压范围C的任一范围内的步骤；以及(b)根据前述判定，在(1)任一检测值包含在范围A的情况下，停止充电，(2)所有检测值包含在范围B的情况下，进行充电，(3)任一检测值包含在范围C的情况下，放电直至任一二次电池的闭环电压达到规定值Z以下后进行充电的步骤。本专利技术还涉及充电器(以下也称为充电器X)，它是对具备以含锂复合氧化物为活性物质的正极、以可吸藏·释放锂离子的材料为活性物质的负极及非水电解液的非水电解质二次电池进行充电的充电器，该充电器具备以下3个手段，(a)检测前述二次电池的开环电压的电压检测手段；(b)判定检测值是否包含在规定值X以上的电压范围A、未满规定值X且超过规定值Y(Y＜X)的电压范围B及规定值Y以下的电压范围C的任一范围内的判定手段；以及(c)根据前述判定，在(1)检测值包含在范围A的情况下，停止充电，(2)检测值包含在范围B的情况下，进行充电，(3)检测值包含在范围C的情况下，放电直至前述二次电池的闭环电压达到规定值Z以下后进行充电的选择性充电手段。本专利技术还涉及另一充电器(以下也称为充电器Y)，它是对具备以含锂复合氧化物为活性物质的正极、以可吸藏·释放锂离子的材料为活性物质的负极及非水电解液的非水电解质二次电池多个串联进行充电的充电器，该充电器具备以下3个手段，(a)检测至少1个二次电池的开环电压的电压检测手段；(b)判定检测值是否包含在规定值X以上的电压范围A、未满规定值X且超过规定值Y(Y＜X)的电压范围B及规定值Y以下的电压范围C的任一范围内的判定手段；以及(c)根据前述判定，在(1)任一检测值包含在范围A的情况下，停止充电，(2)所有检测值包含在范围B的情况下，进行充电，(3)任一检测值包含在范围C的情况下，放电直至任一二次电池的闭环电压达到规定值Z以下后进行充电的选择性充电手段。充电器X和Y的电压检测手段、判定手段及选择性充电手段中的2个以上可组装入1个装置内。前述规定值X最好是在前述二次电池中被推荐的充电终止电压±0.03V以内的值。前述规定值X最好是前述二次电池的标称电压的±1％的值。前述规定值Y最好是前述二次电池的残存容量在标称容量的20％以下时的值。前述规定值Z最好是2.7V以上、2.9V以下的值。充电方法X中，二次电池的闭环电压在达到规定值X时，最好停止充电。充电方法Y中，任一二次电池的闭环电压达到规定值X时最好停止充电。附图说明图1是说明本专利技术的实施方式之一的非水电解质二次电池的充电方法的流程图。图2是实施本专利技术的实施方式之一的非水电解质二次电池的充电方法的充电装置的电路图。图3是具备以钴酸锂为正极活性物质的正极及以石墨为负极活性物质的锂离子二次电池以0.2C的电流放电时的放电曲线图。图4是说明本专利技术的实施方式之一的多个非水电解质二次电池的充电方法的流程图。图5是实施本专利技术的实施方式之一的多个非水电解质二次电池的充电方法的充电装置的电路图。具体实施例方式以下，参考附图对本专利技术的实施方式之一进行说明。图1是说明非水电解质二次电池的充电方法的流程图，图2是充电装置的电路图。该电路具备放电电路13和充电电路14。如果将非水电解质二次电池11装入充电装置，则二次电池11与具备用于检测其开环电压的电压检测部的处理部12并联。处理部12还具备判定电压的检测值是否包含在规定值X以上的电压范围A、未满规定值X且超过规定值Y(Y＜X)的电压范围B及规定值Y以下的电压范围C的任一范围内的判定电路等判定部。充电电路14和外部电源15构成闭环电路。二次电池11在充电时，通过转换电路16的动作，充电电路14和二次电池11构成闭环电路。其结果是，二次电池11通过充电电路14与外部电源15也构成闭环电路。另一方面，二次电池11在放电时，通过转换电路16的动作，放电电路13和二次电池11构成闭环电路。二次电池11的负极、放电电路13的负极侧端子及充电本文档来自技高网...

【技术保护点】
充电方法，它是具备以含锂复合氧化物为活性物质的正极、以可吸藏.释放锂离子的材料为活性物质的负极及非水电解液的非水电解质二次电池的充电方法，其特征在于，具备以下２个步骤，（ａ）检测前述二次电池的开环电压，判定检测值是否包含在规定值Ｘ以上的电压范围Ａ、未满规定值Ｘ且超过规定值Ｙ（Ｙ＜Ｘ）的电压范围Ｂ及规定值Ｙ以下的电压范围Ｃ的任一范围内的步骤；以及（ｂ）根据前述判定，在（１）检测值包含在范围Ａ的情况下，停止充电，（２）检测值包含在范围Ｂ的情况下，进行充电，（３）检测值包含在范围Ｃ的情况下，放电直至前述二次电池的闭环电压达到规定值Ｚ以下后进行充电的步骤。

【技术特征摘要】
JP 2003-5-30 2003-1543201.充电方法，它是具备以含锂复合氧化物为活性物质的正极、以可吸藏·释放锂离子的材料为活性物质的负极及非水电解液的非水电解质二次电池的充电方法，其特征在于，具备以下2个步骤，(a)检测前述二次电池的开环电压，判定检测值是否包含在规定值X以上的电压范围A、未满规定值X且超过规定值Y(Y＜X)的电压范围B及规定值Y以下的电压范围C的任一范围内的步骤；以及(b)根据前述判定，在(1)检测值包含在范围A的情况下，停止充电，(2)检测值包含在范围B的情况下，进行充电，(3)检测值包含在范围C的情况下，放电直至前述二次电池的闭环电压达到规定值Z以下后进行充电的步骤。2.充电方法，它是具备以含锂复合氧化物为活性物质的正极、以可吸藏·释放锂离子的材料为活性物质的负极及非水电解液的非水电解质二次电池多个串联进行充电的充电方法，其特征在于，具备以下2个步骤，(a)检测至少1个二次电池的开环电压，判定检测值是否包含在规定值X以上的电压范围A、未满规定值X且超过规定值Y(Y＜X)的电压范围B及规定值Y以下的电压范围C的任一范围内的步骤；以及(b)根据前述判定，在(1)任一检测值包含在范围A的情况下，停止充电，(2)所有检测值包含在范围B的情况下，进行充电，(3)任一检测值包含在范围C的情况下，放电直至任一二次电池的闭环电压达到规定值Z以下后进行充电的步骤。3.如权利要求1或2所述的充电方法，其特征还在于，前述规定值X是在前述二次电池中被推荐的充电终止电压±0.03V以内的值。4.如权利要求1或2所述的充电方法，其特征还在于，前述规定值X是前述二次电池的标称电压的±1％的值。5.如权利要求1或2所述的充电方法，其特征还在于，前述规定值Y是前述二次电池的残...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木刚平，藤川万郷，武泽秀治，高津克巳，
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]