充电控制方法、充电控制装置及组电池制造方法及图纸

技术编号:4039660 阅读:199 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种能够提高二次电池的反复充电特性(循环寿命)的充电控制方法。其中,在预先设定的最大的充电电压下,充电开始时以预先设定的电流值对二次电池进行恒流充电,并且在每当伴随着充电的所述二次电池的单元电压达到预先设定的充电电流切换电压时,减少对所述二次电池的充电电流对该二次电池进行充电之际,根据所述二次电池的充放电循环次数减少所述最大的充电电压和/或所述充电电流切换电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能够提高二次电池的反复充电特性(循环寿命)的充电控制方法、充 电控制装置及组电池。
技术介绍
在对二次电池进行充电之际,在预先设定的最大的充电电压下,对该二次电池进 行恒流充电,直到二次电池的电池(cell)电压上升至设定电压为止,然后以上述设定电压 对二次电池进行恒压充电,该方法作为恒压·恒流充电方法是公知的。此时提出通过根 据充放电的反复次数(循环次数)慢慢降低进行所述恒压充电之后的设定电压,来防止二 次电池的劣化,增大二次电池的实质充电容量,并且延长该电池寿命(例如,参考专利文献 1)。另外,本专利技术者等之前提出如下的方法首先,检测充电中的二次电池的单元电 压,每当单元电压达到预先设定的电压时,通过降低对所述二次电池的充电电压或者减少 二次电池的充电电流,从而在不降低电池性能的情况下对二次电池进行最适充电。(例如, 参考专利文献2)专利文献1日本特开2008-5644号公报专利文献2日本特开2009-44946号公报可是,在本专利技术者等进行的实验 研究中发现,例如只是根据充放电的反复(循环 次数)来降低从恒流充电切换为恒压充电之后的设定电压,或者每当达到设定电压时降低 对二次电池的充电电流,无法既充分发挥二次电池的性能又谋求其长寿命化。
技术实现思路
本专利技术考虑了上述情况,其目的在于提供一种即使在反复对二次电池进行充电的 情况下、也就是即使充放电循环次数增加的情况下,也能对二次电池充分充电,谋求其循环 特性(电池寿命)的提高的充电控制方法及充电控制装置。同时,本专利技术的其他目的在于提供一种具备有上述充电控制装置的组电池。为了达成上述目的,本专利技术所涉及的充电控制方法其特征在于,在预先设定的最 大的充电电压下,在充电开始时以预先设定的电流值对二次电池进行恒流充电,并且每当 伴随着充电的所述二次电池的单元电压达到预先设定的充电电流切换电压,减少上述恒流 充电的电流值来将该二次电池充电到满充电,其特征在于,伴随着所述二次电池中的充放电的反复,减少所述最大的充电电压和/或所述充 电电流切换电压。附带一提,优选,所述二次电池中的充放电的反复被作为所述二次电池的充放电 循环次数求出,所述最大的充电电压和/或所述充电电流切换电压的减少根据上述充放电 循环次数来进行。此时,优选,还伴随充放电的反复、具体而言充放电循环次数,减少对所述 二次电池的充电保护电压阈值。4优选,所述充电电流切换电压,由充电开始时所利用的第1充电电流切换电压、和 充电电流减少后所利用的第2充电电流切换电压构成,所述第1充电电流切换电压设定得 比所述第2充电电流切换电压更低。此外,每当所述二次电池的累积充电容量或累积放电 容容量达到预先设定的充电量时、或每当所述二次电池的1次充电达到满充电时、或者每 当对已充电到满充电的所述二次电池进行完全放电时,都递增所述充放电循环次数。另外,本专利技术所涉及的充电控制装置,其特征在于,具备充电控制部,其比较被在预先设定的最大的充电电压下恒流充电的二次电池的充 电时的该二次电池的单元电压、和预先设定的充电电流切换电压,每当所述二次电池的单 元电压达到所述充电电流切换电压时,减少对所述二次电池的充电电流;管理单元,其基于所述二次电池的单元电压或充放电电流对该二次电池的充放电 循环次数进行管理;和充电条件变更单元,其在所述二次电池的充电开始之前,根据由所述管理单元求 出的充放电循环次数,减少对所述二次电池的最大的充电电压和/或所述充电电流切换电压。然后,本专利技术所涉及的组电池,其特征在于具备上述构成的充电控制装置。专利技术效果根据本专利技术可知,由于根据充放电的反复、具体而言根据充放电循环次数来降低 对所述二次电池的最大的充电电压和/或充电电流切换电压,所以对于伴随着充放电的反 复电池特性已经劣化的二次电池,能够避免充电电流引起的不良影响,能够改善其循环寿 命。另外,因为根据充放电循环次数降低对所述二次电池的最大的充电电压,所以对 于伴随着充放电循环的反复电池特性逐渐劣化了的二次电池,能够使过充电保护可靠地动 作,能够提高其安全性。附图说明图1是本专利技术的一个实施方式所涉及的组电池的要部概略构成图。图2是表示本专利技术的一个实施方式所涉及的充电控制方法的概念的图。图3是表示对二次电池的充电控制的方式的图。图4是表示由本专利技术的一个实施方式所涉及的充电控制装置所执行的充电控制 顺序的一个例子的图。图中10-组电池,11- 二次电池,12-控制部(MPU),13-开关元件(FET),14-电流检测 部,15-控制·运算部,16-电压检测部,17-通信处理部,18-温度检测元件,20-负载设备 (PC),21-负载,22-控制·电源部。具体实施例方式以下,参照附图对本专利技术的一个实施方式所涉及的充电控制方法、充电控制装置 及组电池进行说明。图1是表示本专利技术所涉及的组电池的要部概略构成的图,其中10是组电池,20是可装卸自由地安装所述组电池10的个人计算机(PC)或便携式终端等的负载设备。组电 池10基本上具备二次电池(BAT) 11、控制该二次电池11的充放电的控制部(微处理器 MPU) 12而构成,且安装于负载设备20加以使用。具体来说,所述组电池10中的二次电池11,例如由下述所谓的3串2并型的电池 构成,即2个2个并联连接由2600mAh/单元(cell)左右的锂离子电池构成的多个电池单 元,并且串联连接3级这些并联连接的电池单元。另外,这里虽然对3串2并型的二次电池 11为例进行了说明,但是电池单元的并联连接数及串联连接级数,只要根据作为电池规格 所提供的额定输出电压及额定输出电流容量来确定即可。接下来,在该二次电池11的充放电路中,串联插装有对其充放电进行控制的FET 等开关元件13,并且串联插装有对充放电电流进行检测的电流检测部14。另外,所述组电 池10中的控制部(MPU) 12,具备作为基于其主体部即所谓微型计算机的充电控制单元的控 制·运算部15、分别对所述二次电池11的端子电压、具体而言分别对各级的电池单元的端 子电压(单元电压)进行检测的电压检测部16、及在与所述负载设备20之间进行信息通信 的通信处理部17而构成。附带一提,所述控制·运算部15承担如下职责根据由热敏电阻等的温度检测电 池18所检测的所述二次电池11的温度(电池温度)、由所述电压检测部16所检测的单元 电压、及由所述电流检测部14所检测的充放电电流,来对所述开关元件13进行接通 断开 控制,并且经由通信处理部17向所述负载设备20侧给予控制指令,控制对所述二次电池11 的充电电压或充电电流。另外,所述负载设备20基本上具备控制·电源部22而构成,其中所述控制·电源 部22接收外部电力(未图示;商用电源)后对该负载设备20的主体部即负载21进行驱 动,并且向所述组电池10提供电力来对所述的二次电池11进行充电。另外,控制·电源部 22承担如下职责例如,在断绝了外部电力供给时,以由所述组电池10的二次电池11提供 的电力来驱动所述负载21。关于由所述控制·电源部22进行的二次电池11的充电,在该 二次电池11为锂离子电池的情况下,通过分别规制了如专利文献1、2中都介绍的最大电流 (一般为0. 5 IC左右)及最大电压(一般为4. 2V/单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电控制方法,在预先设定的最大的充电电压下,在充电开始时以预先设定的电流值对二次电池进行恒流充电,并且每当伴随着充电的所述二次电池的单元电压达到预先设定的充电电流切换电压,减少上述恒流充电的电流值来将该二次电池充电到满充电,其特征在于,伴随着所述二次电池中的充放电的反复,减少所述最大的充电电压和/或所述充电电流切换电压。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:石原大阿贝野友美
申请(专利权)人:三洋电机株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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