二次电池的充电控制方法及充电控制电路技术

本发明专利技术提供一种二次电池的充电控制方法，包括向二次电池供给充电电流执行充电的充电控制工序；取得有关在所述充电控制工序执行的充电的信息的充电信息取得工序；将在所述充电信息取得工序取得的信息作为充电数据而存储的存储工序；以及在所述充电控制工序的充电完成后再次开始所述充电控制工序的充电时，基于在所述存储工序被存储的前一次的充电数据，判定是否禁止此充电控制工序的充电的充电禁止判定工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及广泛用于移动电子设备等的二次电池的充电控制方法及充电控制电 路，特别涉及适于对二次电池进行脉冲充电的充电控制方法及充电控制电路。
技术介绍
近年来，随着手机、笔记本电脑等电子设备的小型化及轻量化，需要这些移动电子 设备的电源即二次电池的高容量化。作为二次电池，被称作锂离子电池的锂二次电池与其 他镍氢电池等相比具有高能量密度，因此广泛用于移动电子设备。另一方面，锂二次电池如果未以良好的精度进行充电控制则会发热，充电效率降 低，因此，作为能够以比较短的时间充电的充电方法而广泛采用脉冲充电。然而，锂二次电池中所采用的活性物质(active material)是通过在其表面上生 成的称作SEI (Solid Electrolyte Interface)的固体电解质膜来确保稳定性，因此必须注 意充电时的发热和所谓称作热失控(thermal runaway)的因热而失去控制的问题，需要一 种能够在短时间内安全地进行充电的方法。为此，一直以来，对于锂二次电池的充电方法， 研究了各种脉冲充电方法的充电控制方法或手段。日本专利公开公报特开2001-16795号(以下称作“专利文献1”)公开了通过检 测电池充电时的周围温度，降低脉冲充电电压，或减少脉冲充电电流来进行充电的充电方 法。而且还示出了在电池温度高于设定温度时，将脉冲充电电压设定为4. 2V至4. 4V/电池 (cell)。日本专利公开公报特开平9-117075号(以下称作“专利文献2”)公开了以所推 荐的推荐充电电压与推荐充电电压以上的电压交替进行脉冲充电，防止电池的劣化，提供 可靠性高的充电的技术。另外，在脉冲充电中，记述有固定脉冲频率的方法及改变施加占空 (duty)这两种方法，还示出了改变施加推荐充电电压以上的电压的占空的方法。日本专利公报特许第3391045号(以下称作“专利文献3”)公开了在电池电压较 低时延长脉冲的断开时间，随着电池电压上升而缩短脉冲的断开时间的充电方法。在二次电池中，为了确保充分的安全性并同时在短时间内进行充电，需要抑制充 电时的副反应，并有效率地进行充电。另外，由于充电时二次电池会发热，因此必须检测电 池的温度并且控制充电电压的变化。在将二次电池反复用于移动设备等时，电池会慢慢劣化，其结果电池的内部阻抗 (内阻)增大。当在电压控制下对电池进行充电时，充电电压为将以内部阻抗(内阻)与 充电电流的积所表示的电压即充电过电压(charge overvoltage)加算到二次电池的电动 势所得的电压。因此，当在二次电池尚未劣化的初期内部阻抗(内阻)较低时，及在二次电 池劣化导致内阻增大时以相同的充电电压进行充电时，内阻增大时的充电过电压变大，其 结果，导致充电电压之中对充电起作用的电压成分即二次电池的电动势、亦即二次电池的 开路电压(Open circuit voltage)降低。因此，如果以一定的充电电压对二次电池进行充 电，则在二次电池的内阻较大时，实质上与内阻较小时以较低的充电电压进行充电的情况相同。S卩，当二次电池劣化而内阻增大时，实质上充电电压降低，因此充放电效率降低， 在充放电循环中充电完成后可放电的放电容量减少。即，电池的容量减少，会判断为电池已 到寿命。为了抑制这些现象，并在比较短的时间内进行充电，已知与上述的以一定的电压 进行充电的电压控制的充电方法相比，脉冲充电方法较为有效。然而，在脉冲充电方法中， 存在因施加充电脉冲而导致充电中的电池温度上升的课题，因此需要抑制电池的温度上升 并同时有效率地进行充电。另外，在电池发生来自外部的损伤、或因反复充放电造成内部的 损伤时，可能会导致电池的内阻增加，当损伤显著时电池可能会发生内部短路。因此，必须 避免对这种受损的异常电池强行进行充电。S卩，在脉冲充电方法中，使恒流流经二次电池(脉冲接通)而端子电压上升，当该 端子电压达到指定的上限电压时使电流停止(脉冲断开)。据此，当端子电压降低并达到指 定的下限电压时再次使恒流流过(脉冲接通)。通过这种反复将脉冲状的充电电流供给到 二次电池，以此进行脉冲充电。然而，当以恒流对发生内部短路的异常电池强行进行脉冲充电时，由于端子电压 并不上升，因此端子电压不会达到上限电压。如此一来，持续将恒流供给到二次电池的状 态，用恒流长时间充电，存在电池发生显著发热的问题。专利文献1公开了对电池充电时的周围温度进行检测，通过降低脉冲充电电压， 或降低脉冲充电电流来进行充电的充电方法。而且示出了在电池温度高于设定温度时，将 脉冲充电电压设定为4. 2V至4. 4V/电池的方法。然而，仅靠这些方法并不充分，在因温度 以外的要件而导致充电效率降低，或者电池或设备发生某些问题而导致施加充电控制以上 的电压，或流过规定的电流以上的电流时，仅靠温度的检测会存在过充电状态一直持续的 可能性，电池充电时的安全性存在问题。专利文献2公开了以所推荐的推荐充电电压与推荐充电电压以上的电压交替进 行脉冲充电，防止电池的劣化，提供可靠性高的充电的技术。另外，在脉冲充电中，记述了 固定脉冲频率的方法及改变施加占空这两种方法，而且示出了改变施加推荐充电电压以上 的电压的占空的方法。然而，所公开的方法虽然是只要电池或充电设备正常则可靠性高的 充电方法，但在电池或充电设备发生某些异常时，即便进行正常的充电，也会发生电池的发 热，充电中的安全性存在问题。专利文献3公开了在电池电压较低时延长脉冲的断开时间，随着电池电压上升而 缩短脉冲的断开时间的充电方法。所公开的方法虽然也是只要电池或充电设备正常则可靠 性高的充电方法，但在电池或充电设备发生某些异常时，即便进行正常的充电，也会发生电 池的发热，充电中的安全性存在问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种用于确保二次电池、特别是锂二次电 池的安全性的二次电池的充电控制方法及充电控制电路。本专利技术所涉及的充电控制方法包括向二次电池供给充电电流执行充电的充电控 制工序；取得有关在所述充电控制工序执行的充电的信息的充电信息取得工序；将在所述充电信息取得工序取得的信息作为充电数据而存储的存储工序；以及在所述充电控制工序 的充电完成后再次开始所述充电控制工序的充电时，基于在所述存储工序被存储的前一次 的充电数据，判定是否禁止该充电控制工序的充电的充电禁止判定工序。另外，本专利技术所涉及的充电控制电路包括向二次电池供给充电电流执行充电的 充电控制部；取得有关由所述充电控制部执行的充电的信息的充电信息取得部；将由所述 充电信息取得部取得的信息作为充电数据而存储的存储部；以及在所述充电控制部的充电 完成后再次开始所述充电控制部的充电时，基于所述存储部中存储的前一次充电数据，判 定是否禁止该充电控制部的 充电的充电禁止判定部。根据此结构，当在前一次充电时取得的充电数据显示某些异常时，禁止再次充电， 由此可避免对异常二次电池强行进行充电，其结果，能够确保二次电池的安全性。附图说明图1是表示使用本专利技术的一实施方式所涉及的二次电池的充电控制方法的充电 控制电路的一例的方框图。图2是表示对二次电池进行脉冲充电时的充电电压与充电电流的关系的说明图。图3是表示本专利技术的实施方式所示的充电控制的流程图。具体实施例方式本专利技术的充电控制方法是一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次电池的充电控制方法，其特征在于包括：充电控制工序，向二次电池供给充电电流执行充电；充电信息取得工序，取得有关在所述充电控制工序执行的充电的信息；存储工序，将在所述充电信息取得工序取得的信息作为充电数据而存储；以及充电禁止判定工序，在所述充电控制工序的充电完成后再次开始所述充电控制工序的充电时，基于在所述存储工序被存储的前一次的充电数据，判定是否禁止该充电控制工序的充电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：森本直久，井上利弘，
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]