非水电解质二次电池的脉冲充电方法、以及脉冲充电控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种非水电解质二次电池的脉冲充电方法，包括：通过向非水电解质二次电池以脉冲状周期性地供给电流来进行脉冲充电的充电控制工序；测量所述非水电解质二次电池的电池电压的电池电压检测工序；比较通过所述电池电压检测工序在以所述脉冲状供给电流时所测量的电池电压和指定的设定电压的比较工序；以及当所述比较的结果，所述测量出的电池电压达到所述设定电压以上时，结束所述脉冲充电的充电结束控制工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及非水电解质二次电池的脉冲充电方法以及脉冲充电控制装置，特别涉 及在脉冲充电时可减轻非水电解质二次电池的劣化的充电方法、及脉冲充电控制装置。
技术介绍
近年来，随着移动电话及笔记本电脑等电子设备的小型化及轻量化，要求作为这 些便携式设备的电源的二次电池的高容量化。特别是非水电解质二次电池与其他二次电池 相比具有高能量密度，所以得到广泛应用。另一方面，非水电解质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，为此，作为充电时间比较短的充电方法而广泛 应用脉冲充电。作为脉冲充电的方法，已知有在充电开始时的电池电压较低时进行恒流充 电，并在电池电压上升到指定电压后转移到脉冲充电的方法(参照日本专利公开公报特开 平4-123771号)，或从充电开始时起进行脉冲充电，并随着电池电压的上升而缩短脉冲充 电的导通占空(on duty)的时间或延长停止时间的方法(参照日本专利公开公报特开平 8-241735 号)。然而，以往的脉冲充电方法中，结束充电的条件取决于脉冲充电停止中的电池电 压、gp OCV(Open circuit voltage，开路电压)。另一方面，如果对因循环劣化等导致内阻上升的非水电解质二次电池进行脉冲充 电，则充电电流流过内阻所产生的电压与电池的电动势(electromotive force)相加而导 致受电电压变高，其结果导致充电脉冲持续时的电池电压也变高。其结果，出现充电脉冲持续时(导通占空时)的充电电压超过正极合剂中含有的 金属的析出电压的情况。例如，当非水电解质二次电池为锂二次电池时，在正极合剂中采用 锂钴复合氧化物或锂锰复合氧化物等作为正极活性物质。这些化合物中含有的金属元素在 充电电压变高时向电解质的析出变得显著，其结果析出金属析出在负极上形成树枝状结晶 (dendrite)等而导致内部短路，或者多孔膜隔膜发生堵塞而导致内阻上升，从而在电池特 性方面欠佳。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述问题，其目的在于提供一种脉冲充电方法及脉冲充电控制装置， 可抑制正极合剂中的金属的析出及伴随该析出带来的电池特性的降低。本专利技术所涉及的非水电解质二次电池的脉冲充电方法包括通过向非水电解质二 次电池以脉冲状周期性地供给电流来进行脉冲充电的充电控制工序；测量所述非水电解质 二次电池的电池电压的电池电压检测工序；比较通过所述电池电压检测工序在以所述脉冲 状供给电流时所测量的电池电压和指定的设定电压的比较工序；以及当所述比较的结果， 所述测量出的电池电压达到所述设定电压以上时，结束所述脉冲充电的充电结束控制工 序。另外，本专利技术所涉及的脉冲充电控制装置包括通过向非水电解质二次电池以脉冲状周期性地供给电流来进行脉冲充电的充电控制部；测量所述非水电解质二次电池的电 池电压的电池电压检测部；比较通过所述电池电压检测部在以所述脉冲状供给电流时所测 量出的电池电压和指定的设定电压的电压比较部；以及当所述电压比较部的比较结果，所 述测量出的电池电压达到所述设定电压以上时，结束所述脉冲充电的充电结束控制部。根据所述结构，在脉冲充电时，当电流被供给到非水电解质二次电池时的电池电 压达到设定电压以上时，结束脉冲充电以防止电池电压的进一步上升，因此即便在充电电 流流过非水电解质二次电池的内阻而导致电池电压上升的状态下，也能将电池电压抑制在 设定电压以下。因此，通过将设定电压设定为正极合剂中的金属析出的析出电压以下，可容 易地抑制正极合剂中的金属的析出及伴随此析出的电池特性的降低。附图说明图1是本专利技术的第一实施例所涉及的脉冲充电控制装置的概略结构图。图2是本专利技术的第一实施例所涉及的脉冲充电控制装置的详细的方框图。图3是用以说明本专利技术的第一实施例所涉及的脉冲充电控制装置的充电动作的 流程图。图4是本专利技术的第二实施例所涉及的脉冲充电控制装置的详细的方框图。图5是用以说明本专利技术的第二实施例所涉及的脉冲充电控制装置的充电动作的 流程图。具体实施例方式本专利技术是一种用于便携式电子设备的非水电解质二次电池的脉冲充电方法，以测 量脉冲充电的脉冲持续时的电池电压，比较所测量出的电池电压和指定的设定电压，当测 量出的电池电压达到指定的设定电压以上时结束脉冲充电为特征，据此起到可同时实现脉 冲充电时间的缩短和防止电池劣化的效果。此外，也可基于电池温度来设定所述指定的设定电压。S卩，由于导致电池劣化的电 压具有温度依存性，所以通过设定基于电池温度的指定的设定电压，在不让劣化的情况下， 可有效地将最大的电量充电到电池中。另外，也可将所述指定的设定电压设定为4. 2V以上。据此，可在抑制非水电解质 二次电池的金属析出的同时提高充电的效率。下面，利用附图对本专利技术的实施例进行说明。(第一实施例)图1是表示包含采用本专利技术所涉及的脉冲充电方法的脉冲充电控制装置的电池 组件10的概略结构的一例的方框图。在图1中，在电池组件10内的脉冲充电控制装置11 实施充电。图1中的AC适配器30作为充电用电源具有稳定的特性，并具有以恒流供给充 电电流Iqk的能力。 脉冲充电控制装置11上连接有非水电解质二次电池3。作为非水电解质二次电池 3，可采用例如锂离子二次电池等各种非水电解质二次电池。 AC适配器30与便携式电子设备20连接，便携式电子设备20与电池组件10连接。便携式电子设备20为便携式个人电脑或数码相机、移动电话机等由电池驱动的各种电子设备。而且，由从AC适配器30输出的电压，在例如便携式电子设备20内的恒流电路中 生成一定的充电电流I ，并经由便携式电子设备20供给到电池组件10内的脉冲充电控制 装置11，在脉冲充电控制装置11成为脉冲状后供给到非水电解质二次电池3，据此非水电 解质二次电池3被脉冲充电。图2是本专利技术的第一实施例所涉及的脉冲充电控制装置的详细的方框图。图1中 的脉冲充电控制装置11在图2中包括接通/断开充电电流的开关部1 ；检测电池电压的 电池电压检测部2 ；根据充电电流来检测AC适配器30的连接情况的电流检测部4 ；以及进 行脉冲充电的整体控制的脉冲充电控制部5。进一步，脉冲充电控制部5包括对后述的各 部分进行控制的控制部51 ；基于控制部51的控制，生成指定的设定电压来作为基准电压的 指定的设定电压生成部52 (设定电压设定部)；规定充电周期的周期计时设定部53 ；设定 由规定的充电周期与占空(duty)比的积所决定的占空时间的占空计时设定部54(占空比 设定部)；以及对指定的设定电压生成部52所生成的指定的设定电压Vl和从所述电池电 压检测部2得到的电池电压进行电压比较的电压比较部55，这些各部分可通过微电脑来实 现。具体而言，开关部1也可采用例如对非水电解质二次电池3的充电方向的电流进 行开闭的充电开关和对非水电解质二次电池3的放电方向的电流进行开闭的放电开关的 结构。作为开关部1(充电开关、放电开关)，可采用例如FET(Field Effect Transistor, 场效应晶体管)等半导体开关元件。电压比较部55采用例如比较器(comparator)来构成。设定电压生成部52采用 例如输出设定电压Vl的恒压电路或数字模拟转换器的结构。而且，设定电压生成部52例 如将非水电解质二次电池3的满充电电压即4. 2V本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质二次电池的脉冲充电方法，其特征在于包括：充电控制工序，通过向非水电解质二次电池以脉冲状周期性地供给电流来进行脉冲充电；电池电压检测工序，测量所述非水电解质二次电池的电池电压；比较工序，比较通过所述电池电压检测工序在以所述脉冲状供给电流时所测量的电池电压和指定的设定电压；以及充电结束控制工序，当所述比较的结果，所述测量出的电池电压达到所述设定电压以上时，结束所述脉冲充电。

【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，嶋田干也，井上利弘，名本真一，
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]