二次电池的充电装置及其充电方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及二次电池的充电装置及其充电方法。若电池电压Ｖｂ≥第二设定电压Ｖｓ２，对信号切换电路２３使其输出第二定电流基准信号Ｓ２，同时，对电压切换电路２４，在电池电压Ｖｂ成为第三设定电压Ｖｓ３前实行脉冲充电动作，在给定时间ｔ１期间使其输出第一定电压Ｖ１后，在给定时间ｔ２期间使其输出第三定电压Ｖ３，将第二设定电压Ｖｓ２设定为以锂离子电池１１为电源的设备可使用的电压。充电到设备能动作的电压的充电时间与以往相同，且能抑制二次电池的劣化，抑制充电装置发热，能提供小型轻量的充电装置及其充电方法。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可充电的，尤其涉及能快速充电、抑制电池劣化、抑制充电装置发热的锂离子电池等非水系。
技术介绍
以往，作为锂离子电池或Ni-MH电池等非水系二次电池的充电方法，一般使用连续充电和脉冲充电。在连续充电中，可进一步细分为定电流充电，定电压充电，以及组合上述定电流充电和定电压充电的定电流-定电压充电。在非水系二次电池的充电中，若充电电压过高，则电池性能明显劣化，需要充分注意，使得充电电压不超过给定电压。由于上述原因，连续充电一般使用定电流-定电压充电。在定电流-定电压充电中，在充电初期，进行定电流充电，二次电池的电池电压达到给定电压后，以定电压继续充电，充电电流降低到给定值时成为满量充电，结束充电。这种充电方法的优点在于，在充电初期进行定电流充电时，通过增大充电电流能快速充电，缩短充电时间。再有，在定电流-定电压充电中，若二次电池的电池电压达到给定电压，就移到定电压充电，因此，导致二次电池劣化的高压不施加到二次电池上，因此，得到广泛应用。但是，若充电初期的定电流过大时，二次电池发热大，降低充电效率，同时，存在二次电池本身劣化加速等问题。另一方面，在脉冲充电中，由于充电期间有停止间隔，电化学变化效率高，是二次电池劣化小的充电方法，且充电电流也能比较大，也适合快速充电。由于上述原因，在特开2001-169471号公报中提出取连续充电和脉冲充电各方所长的充电方法。该公报中所记载的二次电池装置在充电初期进行连续充电，在充电电压超过设定电压V1(与电池温度有关)时，切换为脉冲充电，脉冲充电中开路时的电池电压超过设定电压V3时，回到连续充电，充电时的电池电压达到设定电压V2时，停止充电。结果，能抑制二次电池发热，且防止过充电。近年，随着携带电话机等使用二次电池的携带设备广泛普及，要求充电装置小型轻量化。尤其，如携带电话机用的充电装置，在充电中使用电话机，或与电话机一起携带机会多。因此，比起“缩短达到二次电池满量充电的充电时间”，更希望能达到以下要求即使达到满量充电的充电时间多少长些，那没有关系，希望缩短达到电话机能使用电压的充电时间，且充电装置本身小型轻量，发热少。但是，现有的充电装置设计主要考虑缩短达到满量充电的充电时间，以及怎样抑制电池温度上升。为了缩短达到满量充电的充电时间，需要实行大电流充电，充电装置发热量增加，导致充电装置大型化。另外，二次电池温度也上升，还需要检测二次电池温度，因此，充电装置大型化，且增加了装置的复杂度。再有，实行大电流充电是加速二次电池电离性能劣化的主要原因。
技术实现思路
本专利技术就是为解决上述先有技术所存在的问题而提出来的，本专利技术的目的在于，提供小型轻量的充电装置及其充电方法，达到设备能动作的电压所需的充电时间与以往装置一样，但其能抑制二次电池劣化，抑制充电装置发热。为了实现上述目的，本专利技术提出以下方案(1)一种二次电池充电装置，进行非水系二次电池的充电，其特征在于，该二次电池充电装置包括电压检测电路部，检测上述二次电池的电池电压，输出与该检测的电池电压相对应的信号；电流检测电路部，检测供给上述二次电池的充电电流，输出与该检测的充电电流相对应的信号；充电电路部，根据所输入的控制信号，分别设定上述二次电池的电池电压，以及供给上述二次电池的充电电流，对上述二次电池控制供给电流，进行充电，使得上述电压检测电路部检测的电池电压成为上述设定的电池电压，同时，上述电流检测电路部检测的充电电流成为上述设定的充电电流；充电控制电路部，对上述充电电路部，分别进行与从上述电压检测电路部输入的信号表示的电压相对应的电池电压及充电电流的设定。(2)在上述本专利技术(1)的二次电池充电装置中，上述充电控制电路部对上述充电电路部，在二次电池的电池电压小于第二设定电压场合，进行定电流充电向上述二次电池供给给定的第一定电流进行充电后，供给比上述第一定电流大的给定的第二定电流进行充电；若上述二次电池的电池电压大于或等于第二设定电压，进行脉冲充电以给定间隔反复进行向上述二次电池供给第二定电流的定电流充电，以及对上述二次电池停止供给充电电流的充电停止。(3)在上述本专利技术(2)的二次电池充电装置中，上述充电控制电路部对上述充电电路部，在上述脉冲充电的定电流充电时，控制供给上述二次电池的充电电流，使得上述二次电池的电池电压成为第三定电压；在上述脉冲充电的充电停止时，控制供给上述二次电池的充电电流，使得上述二次电池的电池电压成为比上述第三定电压小的给定的第一定电压。(4)在上述本专利技术(3)的二次电池充电装置中，上述充电控制电路部对上述充电电路部，若上述二次电池的电池电压大于或等于比上述第二设定电压大的给定的第三设定电压，向二次电池供给第二定电流，进行定电流充电后，若上述二次电池的电池电压成为此上述第三设定电压大的给定的第四设定电压，则对二次电池控制充电电流，实行定电压充电，使得电池电压成为第三定电压。(5)在上述本专利技术(3)或(4)的二次电池充电装置中，上述充电控制电路部对上述充电电路部，在上述脉冲充电前的定电流充电时，控制供给上述二次电池的充电电流，使得上述二次电池的电池电压成为第三定电压。(6)在上述本专利技术(3)或(4)的二次电池充电装置中，上述充电控制电路部对上述充电电路部，在上述脉冲充电前的定电流充电时，当上述二次电池的电池电压小于比上述第二设定电压小的第一设定电压场合，控制供给上述二次电池的充电电流，使得上述二次电池的电池电压成为第一定电压；当上述二次电池的电池电压大于或等于第一设定电压场合，控制供给上述二次电池的充电电流，使得上述二次电池的电池电压成为比上述第三定电压小、但比上述第一定电压大的第二定电压。(7)在上述本专利技术(5)的二次电池充电装置中，上述充电电路部包括定电压发生电路，分别生成上述第一及第三定电压输出；电压切换电路，根据来自上述充电控制电路部的控制信号，选择从上述定电压发生电路输出的第一或第三定电压输出；定电流基准信号发生电路，分别生成表示上述第一、第二定电流的对应第一、第二信号输出；信号切换电路，根据来自上述充电控制电路部的控制信号，选择从上述定电流基准信号发生电路输出的第一或第二信号输出；控制用晶体管，将与输入的控制信号对应的电流向上述二次电池输出；控制电路，控制上述控制用晶体管动作，使得从上述电压检测电路部输入的信号表示的电池电压成为从上述电压切换电路输出的定电压，同时，使得从上述电流检测电路部输入的信号表示的充电电流成为从上述信号切换电路输出的信号表示的定电流。(8)在上述本专利技术(6)的二次电池充电装置中，上述充电电路部包括定电压发生电路，分别生成上述第一及第三定电压输出；电压切换电路，根据来自上述充电控制电路部的控制信号，选择从上述定电压发生电路输出的第一或第三定电压输出；定电流基准信号发生电路，分别生成表示上述第一、第二定电流的对应第一、第二信号输出； 信号切换电路，根据来自上述充电控制电路部的控制信号，选择从上述定电流基准信号发生电路输出的第一或第二信号输出；控制用晶体管，将与输入的控制信号对应的电流向上述二次电池输出；控制电路，控制上述控制用晶体管动作，使得从上述电压检测电路部输入的信号表示的电池电压成为从上述电压切换电路输出的定电压，同时，使得从上述电流检测电路部输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次电池充电装置，进行非水系二次电池的充电，其特征在于，该二次电池充电装置包括：电压检测电路部，检测上述二次电池的电池电压，输出与该检测的电池电压相对应的信号；电流检测电路部，检测供给上述二次电池的充电电流，输出与该检测的充电电 流相对应的信号；充电电路部，根据所输入的控制信号，分别设定上述二次电池的电池电压，以及供给上述二次电池的充电电流，对上述二次电池控制供给电流，进行充电，使得上述电压检测电路部检测的电池电压成为上述设定的电池电压，同时，上述电流检测电路部 检测的充电电流成为上述设定的充电电流；充电控制电路部，对上述充电电路部，分别进行与从上述电压检测电路部输入的信号表示的电压相对应的电池电压及充电电流的设定。

【技术特征摘要】
JP 2002-7-30 221390/021.一种二次电池充电装置，进行非水系二次电池的充电，其特征在于，该二次电池充电装置包括电压检测电路部，检测上述二次电池的电池电压，输出与该检测的电池电压相对应的信号；电流检测电路部，检测供给上述二次电池的充电电流，输出与该检测的充电电流相对应的信号；充电电路部，根据所输入的控制信号，分别设定上述二次电池的电池电压，以及供给上述二次电池的充电电流，对上述二次电池控制供给电流，进行充电，使得上述电压检测电路部检测的电池电压成为上述设定的电池电压，同时，上述电流检测电路部检测的充电电流成为上述设定的充电电流；充电控制电路部，对上述充电电路部，分别进行与从上述电压检测电路部输入的信号表示的电压相对应的电池电压及充电电流的设定。2.根据权利要求1中所述的二次电池充电装置，其特征在于，上述充电控制电路部对上述充电电路部，在二次电池的电池电压小于第二设定电压场合，进行定电流充电向上述二次电池供给给定的第一定电流进行充电后，供给比上述第一定电流大的给定的第二定电流进行充电；若上述二次电池的电池电压大于或等于第二设定电压，进行脉冲充电以给定间隔反复进行向上述二次电池供给第二定电流的定电流充电，以及对上述二次电池停止供给充电电流的充电停止。3.根据权利要求2中所述的二次电池充电装置，其特征在于，上述充电控制电路部对上述充电电路部，在上述脉冲充电的定电流充电时，控制供给上述二次电池的充电电流，使得上述二次电池的电池电压成为第三定电压；在上述脉冲充电的充电停止时，控制供给上述二次电池的充电电流，使得上述二次电池的电池电压成为比上述第三定电压小的给定的第一定电压。4.根据权利要求3中所述的二次电池充电装置，其特征在于，上述充电控制电路部对上述充电电路部，若上述二次电池的电池电压大于或等于此上述第二设定电压大的给定的第三设定电压，向二次电池供给第二定电流，进行定电流充电后，若上述二次电池的电池电压成为比上述第三设定电压大的给定的第四设定电压，则对二次电池控制充电电流，实行定电压充电，使得电池电压成为第三定电压。5.根据权利要求3或4中所述的二次电池充电装置，其特征在于，上述充电控制电路部对上述充电电路部，在上述脉冲充电前的定电流充电时，控制供给上述二次电池的充电电流，使得上述二次电池的电池电压成为第三定电压。6.根据权利要求3或4中所述的二次电池充电装置，其特征在于，上述充电控制电路部对上述充电电路部，在上述脉冲充电前的定电流充电时，当上述二次电池的电池电压小于比上述第二设定电压小的第一设定电压场合，控制供给上述二次电池的充电电流，使得上述二次电池的电池电压成为第一定电压；当上述二次电池的电池电压大于或等于第一设定电压场合，控制供给上述二次电池的充电电流，使得上述二次电池的电池电压成为比上述第三定电压小、但此上述第一定电压大的第二定电压。7.根据权利要求5中所述的二次电池充电装置，其特征在于，上述充电电路部包括定电压发生电路，分别生成上述第一及第三定电压输出；电压切换电路，根据来自上述充电控制电路部的控制信号，选择从上述定电压发生电路输出的第一或第三定电压输出；定电流基准信号发生电路，分别生成表示上述第一、第二定电流的对应第一、第二信号输出；信号切换电路，根据来自上述充电控制电路部的控制信号，选择从上述定电流基准信号发生电路输出的第一或第二信号输出；控制用晶体管，将与输入的控制信号对应的电流向上述二次电池输出；控制电路，控制上述控制用晶体管动作，使得从上述电压检测电路部输入的信号表示的电池电压成为从上述电压切换电路输出的定电压，同时，使得从上述电流检测电路部输入的信号表示的充电电流成为从上述信号切换电路输出的信号表示的定电流。8.根据权利要求6中所述的二次电池充电装置，其特征在于，上述充电电路部包括定电压发生电路，分别生成上述第一及第三定电压输出；电压切换电路，根据来自上述充电控制电路部的控制信号，选择从上述定电压发生电路输出的第一或第三定电压输出；定电流基准信号发生电路，分别生成表示上述第一、第二定电流的对应第一、第二信号输出；信号切换电路，根据来自上述充电控制电路部的控制信号，选择从上述定电流基准信号发生电路输出的第一或第二信号输出；控制用晶体管，将与输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：西田淳二，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：JP[日本]