非水电解质二次电池的充电方法及充放电方法、以及非水电解质二次电池的充电系统技术方案

提供一种能够在具备包括碳材料的负极的非水电解质二次电池中确保良好的循环特性并且进行高效率的充电的充电方法。作为本公开的一个方式的非水电解质二次电池的充电方法是具备包括碳材料作为负极活性物质的负极的非水电解质二次电池的充电方法，包括将非水电解质二次电池的控制温度从高温切换为低温的切换步骤。换步骤。换步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解质二次电池的充电方法及充放电方法、以及非水电解质二次电池的充电系统


[0001]本公开涉及一种非水电解质二次电池的充电方法及充放电方法、以及非水电解质二次电池的充电系统。

技术介绍

[0002]非水电解质二次电池被用作以电动汽车为代表的多种设备的电源，从提高设备的便利性的观点出发，需求高速率的充电。但是，若以高速率进行充电，则在充电初期，负极活性物质的劣化容易急速加剧。负极活性物质的劣化会引起电池容量的降低。专利文献1中公开了一种通过分步充电来减少充放电循环的初始不可逆容量的二次电池的充电方法。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2000
‑
106219号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的问题
[0007]但是，在分步充电中，为了抑制负极活性物质的劣化而减小电流值，因此存在导致充电的效率降低这样的问题。
[0008]因此，本公开的目的为提供一种能够在具备包括碳材料的负极的非水电解质二次电池中确保良好的循环特性并且进行高效率的充电的充电方法。
[0009]用于解决问题的方案
[0010]作为本公开的一个方式的非水电解质二次电池的充电方法是具备包括碳材料作为负极活性物质的负极的非水电解质二次电池的充电方法，包括将非水电解质二次电池的控制温度从高温切换为低温的切换步骤。
[0011]在作为本公开的一个方式的非水电解质二次电池的充放电方法中，在以上述充电方法对非水电解质二次电池进行了充电之后进行放电。
[0012]作为本公开的一个方式的非水电解质二次电池的充电系统是对具备包括碳材料和硅化合物作为负极活性物质的负极的非水电解质二次电池进行充电的充电系统，具备执行上述充电方法的充电控制装置。
[0013]专利技术的效果
[0014]根据本公开的一个方式，能够提供一种能够在具备包括碳材料的负极的非水电解质二次电池中确保良好的循环特性并且进行高效率的充电的充电方法。也就是说，根据本公开所涉及的充电方法，能够以短时间来进行充电，并且能够抑制循环特性的降低。
附图说明
[0015]图1是示出作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的充电系统的结构的框
图。
[0016]图2是作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的截面图。
[0017]图3是用于说明作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的充电方法的图。
[0018]图4是示出非水电解质二次电池的充电控制过程的一例的流程图。
具体实施方式
[0019]在具备包括碳材料的负极的非水电解质二次电池中，重要的课题是提供一种能够在短时间内高效率地充电并且能够抑制循环特性的劣化的充电方法。本专利技术的专利技术人们通过在电池的充电过程中将非水电解质二次电池的控制温度从高温切换为低温，使得高效率地抑制循环特性的劣化取得成功。
[0020]下面，对本公开的实施方式的一例进行详细说明。下面，例示了卷绕型的电极体14被收容于圆筒形状的电池盒15内的圆筒形电池，但电池盒不限定于圆筒形，例如也可以是方形，还可以是由包括金属层和树脂层的层压片构成的电池盒。另外，电极体也可以为多个正极和多个负极隔着分隔件交替地层叠的层叠型。此外，能够应用本公开所涉及的充电方法的非水电解质二次电池只要是具备包括碳材料和硅化合物作为负极活性物质的负极的电池即可。
[0021]图1是示出作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的充电系统1的结构的框图。如图1中例示的那样，充电系统1具备控制非水电解质二次电池10的充电的充电控制装置2和监视电池的充电状态的电池监视单元30。非水电解质二次电池10与负载101连接，向负载101供给所蓄积的电力。充电系统1也可以具备由多个非水电解质二次电池10串联、并联或者串并联地连接所得到的电池组件(也称作电池组或电池模块)。
[0022]充电系统1能够广泛地应用于包括碳材料作为负极活性物质的非水电解质二次电池的充电装置、充电设备，例如能够应用于电动汽车、混合动力汽车等车辆、车辆用充电设备、蓄电设备、电动工具用充电器等各种装置、设备。充电控制装置2既可以被组装入电池模块，也可以构成为搭载充电系统1的车辆等装置、设备的控制装置的一部分。
[0023]充电控制装置2是执行后述的充电方法的装置。充电控制装置2在对电池进行充电时，基于从电池监视单元30获取到的电池的充电状态来决定电池的充电条件。后面将详细说明，充电控制装置2具有执行恒压充电步骤的恒流充电控制单元4和执行恒压充电步骤的恒压充电控制单元6。另外，充电控制装置2具有执行切换步骤的切换单元8。充电控制装置2例如具有整流电路，将电源100的交流电力变换为规定的直流电力并向非水电解质二次电池10供给该直流电力。
[0024]充电控制装置2例如由IC芯片、LSI芯片等集成电路构成，具有存储部9和作为运算处理部的CPU。CPU具有将存储部9中预先存储的程序等读出并执行的功能。存储部9具有暂时地存储所读出的程序、处理数据等的功能和存储控制程序、阈值等的功能。例如通过执行存储部9中存储的控制程序来实现上述各充电控制单元的功能。
[0025]另外，充电控制装置2具有恒流电路和恒压电路等，该恒流电路控制充电电流，使得向电池供给规定的电流值的直流电力，该恒压电路控制充电电压，使得向电池供给规定的电压值的直流电力。此外，整流电路、恒流电路、恒压电路等充电电路也可以构成为独立于充电控制装置2的装置。充电控制装置2基于从电池监视单元30获取到的电池的充电状态
来控制充电电路，从而执行非水电解质二次电池10的充电。
[0026]电池监视单元30例如检测向非水电解质二次电池10供给的充电电流和电池电压。充电控制装置2根据由电池监视单元30获取到的电池电压来估计充电率(SOC)，并基于SOC来执行充电控制。SOC表示各充放电循环中的、非水电解质二次电池10的被充电的电量相对于从完全放电状态到完全充电状态为止的充电容量的比例。此外，也能够根据充放电电流和充放电时间来估计SOC。SOC的估计方法能够应用以往周知的方法。充电控制装置2例如进行恒流充电(CC充电)直到电池电压达到规定的电压为止，之后进行恒压充电(CV充电)。
[0027][非水电解质二次电池][0028]图2是作为实施方式的一例的非水电解质二次电池10的截面图。如图2中例示的那样，非水电解质二次电池10具备电极体14、非水电解质(未图示)以及收容电极体14和非水电解质的电池盒15。电极体14具有正极11和负极12隔着分隔件13卷绕而成的卷绕构造。电池盒15由有底筒状的外装罐16和堵住外装罐16的开口部的封口体17构成。另外，非水电解质二次电池10具备配置在外装罐16与封口体17之间的树脂制的垫片28。
[0029]非水电解质包括非水溶剂和溶解于非水溶剂的电解质盐。作为非水溶剂，例如可以使用酯类、醚类、腈类、酰胺类以及这些两种以上的溶剂的混合溶剂等。非本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种非水电解质二次电池的充电方法，所述非水电解质二次电池具备包括碳材料作为负极活性物质的负极，其中，所述非水电解质二次电池的充电方法包括将所述非水电解质二次电池的控制温度从高温切换为低温的切换步骤。2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池的充电方法，其中，所述负极还包括硅化合物作为负极活性物质。3.根据权利要求1或2所述的非水电解质二次电池的充电方法，其中，所述高温为35℃以上且60℃以下。4.根据权利要求1～3中的任一项所述的非水电解质二次电池的充电方法，其中，所述低温为0℃以上且低于3...

【专利技术属性】
技术研发人员：塚崎隆志，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：