CN116799339A - 充电控制方法、充电控制装置以及电池搭载设备 - Google Patents

充电控制方法、充电控制装置以及电池搭载设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及充电控制方法、充电控制装置以及电池搭载设备。实施方式的充电控制方法包括：取得测定出的锂离子电池的温度；基于锂离子电池的每个温度下的锂离子电池的循环寿命与充电容量之间的关系，取得与测定出的锂离子电池的温度相应的用于锂离子电池的充电停止的阈值；以及基于阈值对锂离子电池进行充电。

Description

充电控制方法、充电控制装置以及电池搭载设备
技术领域
本实施方式涉及充电控制方法、充电控制装置以及电池搭载设备。
背景技术
近年来，在智能手机、车辆、定置用电源装置、机器人以及无人机等电池搭载设备中搭载有锂离子电池等二次电池。此外，近年来，为了实现充电容量的增加以及急速充电，在电池搭载设备中使用将含有铌钛的氧化物用作为负极活性物质的电池。这种电池的充电以及放电由搭载于电池搭载设备的控制器或者分体的控制器控制。
此处，尤其是将含有铌钛的活性物质用作为负极活性物质的电池单体的寿命，由于负极的电位暴露于低电位而容易降低。具体而言，即使以相同的充电电压实施充电，负极的电位暴露于低电位的时间越长，则电池单体的寿命越容易降低。此外，尤其是将含有铌钛的活性物质用作为负极活性物质的电池单体的充电容量，存在温度越高则越增加的倾向。因此，即使以相同的充电电压实施充电，温度越高则锂离子越过剩地插入，其结果电池单体的寿命容易降低。如此，为了能够在实现电池单体的进一步长寿命化的同时实现高容量的充电，要求考虑了电池单体的温度的充电控制。
发明内容
实施方式提供能够兼顾高容量化与长寿命化的充电控制方法、充电控制装置以及电池搭载设备。
实施方式的充电控制方法包括：取得测定出的锂离子电池的温度；基于锂离子电池的每个温度下的锂离子电池的循环寿命与充电容量之间的关系，取得与测定出的锂离子电池的温度相应的用于锂离子电池的充电停止的阈值；以及基于阈值对锂离子电池进行充电。
附图说明
图1是表示各实施方式的充电控制装置的一例的图。
图2是表示每种负极活性物质的电池的循环寿命与电池的温度之间的关系的一例的图。
图3是表示电池的温度、循环寿命以及充电容量之间的关系的一例的图。
图4是表示第1实施方式中存储于储存器的信息的一例的图。
图5是表示第1实施方式的充电控制装置的充电动作的流程图。
图6是表示第2实施方式中进一步存储于储存器的信息的一例的图。
图7是表示第2实施方式的充电控制装置的充电动作的流程图。
符号的说明
1：充电控制装置；2：电池；3：管理装置；5：电池组；6：电池搭载设备；7：电源以及/或者负载；10：控制器；11：驱动电路；12：电流检测电路；13：电压检测电路；14：温度传感器；15：储存器；16：用户接口。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行说明。
[第1实施方式]
首先，对第1实施方式进行说明。图1是表示各实施方式的充电控制装置的一例的图。如图1所示，充电控制装置1具有电池2以及管理装置3。电池2搭载于电池组5。在电池组5中，电池2例如以被未图示的电池组5的壳体约束的状态配置。电池组5搭载于电池搭载设备6。作为电池搭载设备6，可举出智能手机、车辆、定置用电源装置、机器人以及无人机等。作为成为电池搭载设备6的车辆，可举出电动汽车、插电式混合动力汽车以及电动摩托车等。此外，作为搭载电池2的机器人，可举出在工厂等中使用的无人输送车(AGV：AutomatedGuided Vehicle)等输送机器人。另外，在充电控制装置1中也可以至少不搭载电池2。在该情况下，充电控制装置1也可以使用通信等对电池2进行控制。
电池2可以由单个单体构成，也可以由多个单个单体电连接而成的单体块或者电池模块构成。在电池2为单体块或者电池模块的情况下，电池2可以具有多个单个单体串联连接的串联连接构造，可以具有多个单个单体并联连接的并联连接构造，也可以具有串联连接构造与并联连接构造的双方。进而，电池2也可以是多个电池模块电连接而成的蓄电池。在该情况下，电池2可以具有多个电池模块串联连接的串联连接构造，可以具有多个电池模块并联连接的并联连接构造，也可以具有串联连接构造与并联连接构造的双方。
单个单体例如是形成锂离子电池的电池单体。单个单体具有电极组。电极组具有正极以及负极。在正极与负极之间夹设有间隔件。间隔件由具有电绝缘性的材料形成，将正极相对于负极进行电绝缘。作为间隔件，并不限定于此，能够使用合成树脂制的多孔质薄膜以及无纺布等。
正极具有正极集电箔等正极集电体、以及正极集电体的表面所担载的正极活性物质含有层。正极集电体并不限定于此，例如可以为铝箔或者铝合金箔等。正极集电体的厚度例如为10μm-20μm左右。正极活性物质含有层具备正极活性物质，也可以任意地含有粘接剂以及导电剂。作为正极活性物质，并不限定于此，可举出能够吸附释放锂离子的氧化物、硫化物以及聚合物等。正极活性物质例如含有从包括二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化镍、锂锰复合氧化物、锂镍复合氧化物、锂钴复合氧化物、锂镍钴复合氧化物、锂锰钴复合氧化物、尖晶石型锂锰镍复合氧化物、具有橄榄石构造的磷酸锂、硫酸铁及氧化钒的组中选出的至少一种。此外，正极集电体作为未担载正极活性物质含有层的部分而具备正极集电片。
负极具有负极集电箔等负极集电体、以及负极集电体的表面所担载的负极活性物质含有层。负极集电体并不限定于此，例如可举出铝箔、铝合金箔或者铜箔等。负极集电体的厚度例如为10μm-20μm左右。负极活性物质含有层具备负极活性物质，也可以任意地含有粘接剂以及导电剂。作为负极活性物质，没有特别限定，可举出能够吸附释放锂离子的金属氧化物、金属硫化物、金属氮化物以及含碳物质等。作为成为负极活性物质的金属氧化物，可举出含钛氧化物。并且，成为负极活性物质的含钛氧化物例如包含氧化钛、含锂钛复合氧化物、含铌钛复合氧化物以及含钠铌钛复合氧化物。此外，作为成为负极活性物质的含碳物质，可举出石墨等。在实施方式中，负极活性物质优选为含铌钛复合氧化物以及含钠铌钛复合氧化物这样的含有铌的氧化物。通过在负极活性物质使用含有铌的氧化物，能够在增加充电容量的同时实现急速充电。负极集电体作为未担载负极活性物质含有层的部分而具备负极集电片。
此外，如图1所示，电池2能够与电源以及/或者负载7连接。在电池2连接有电源的情况下，电池2通过来自电源的电力供给而充电。另一方面，在电池2连接有负载的情况下，电池2供给用于驱动负载的电力。电源可以是与电池2不同的电池，也可以是发电机等。负载可以是电动机以及灯等。在某一例中，也可以代替负载或者在负载的基础上，对电池2连接蓄电器。蓄电器能够对从电池2供给的电力进行蓄电。此外，在另一例中，也可以对电池2连接电动发电机。在该情况下，电池2能够向电动发电机供给电力，并且从电动发电机接受电力而充电。即，电动发电机能够作为电源以及负载的双方进行动作。另外，在图1中，电源以及/或者负载7搭载于电池搭载设备6，但并不限定于此。电源以及/或者负载7也可以设置在电池搭载设备6外部。
管理装置3是管理电池2的装置。管理装置3例如能够作为对电池2的充电进行控制的充电控制装置进行动作。此外，管理装置3例如也可以作为对电池2的放电进行控制的放电控制装置进行动作。管理装置3具有控制器10。在图1的一例中，管理装置3搭载于电池搭载设备6，并在电池搭载设备6中构成处理装置(计算机)。管理装置3的控制器10具备处理器以及存储器。处理器由CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics ProcessingUnit)、MPU(Micro Processing Unit)等构成。处理器也可以由ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)以及DSP(Digital Signal Processor)等构成。此外，处理器可以为一个，也可以为两个以上。存储器包括ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)。ROM能够存储管理装置3的启动程序、调整参数等。RAM能够被用作为处理器进行处理时的作业存储器。
管理装置3也可以设置在电池搭载设备6外部。在该情况下，管理装置3可以是设置在电池搭载设备6外部的服务器等。在该情况下，电池搭载设备6的控制器10一边与设置在电池搭载设备6外部的管理装置3进行通信一边进行所需的处理。此外，服务器也可以构成为在云环境下构成的云服务器。
此外，也可以通过电池搭载设备6内部的处理装置与外部的处理装置的协作来实现与管理装置3相同的动作。在该情况下，例如电池搭载设备6外部的服务器成为主处理装置，搭载于电池搭载设备6的处理装置成为从处理装置，作为整体实现管理装置3的动作。
此外，在图1中，电池组5具有驱动电路11。驱动电路11基于控制器10的控制，实施从电池2向负载的电力供给。此外，驱动电路11基于控制器10的控制，实施从电源向电池2的电力供给。驱动电路11也可以具备继电电路。继电电路将电池2的连接目的地切换为电源与负载中的任一个。此外，驱动电路11具备转换电路。转换电路将来自电源的电力转换成向电池供给的直流电力。此外，转换电路将来自电池的直流电力转换成向负载供给的电力。转换电路能够包括变压电路、DC/AC转换电路以及AC/DC变压电路等。驱动电路11也可以设置在电池组5外部。
此外，电池组5具有电流检测电路12、电压检测电路13以及温度传感器14。电流检测电路12、电压检测电路13以及温度传感器14例如形成搭载于电池组5的测定电路。通过测定电路来测定与电池2相关联的参数。电流检测电路12分别在电池2的充电以及放电等时检测流过电池2的电流。电压检测电路13分别在电池2的充电以及放电等时检测电池2的电压。温度传感器14是热电偶以及热敏电阻这样的温度传感器，分别在电池2的充电以及放电等时检测电池2的温度。此处，电流检测电路12、电压检测电路13以及温度传感器14也可以分别以单个单体为单位进行测定。另一方面，电流检测电路12、电压检测电路13以及温度传感器14也可以分别以单体块为单位或者以电池模块为单位进行测定。此外，在图1的一例中，电流检测电路12、电压检测电路13以及温度传感器14搭载于电池组5。与此相对，电流检测电路12以及电压检测电路13也可以设置在电池组5外部。此外，温度传感器14也可以设置在电池2内部。在该情况下，温度传感器14可以针对每个单个单体设置，可以针对每个单体块设置，也可以针对每个电池模块设置。
此外，电池组5具有储存器15。储存器15例如能够由闪存器这样的存储装置构成。储存器15存储由控制器10执行的程序。此外，在实施方式中，储存器15存储表示电池的温度与最大充电容量之间的关系的信息。储存器15也可以是硬盘、固态硬盘这样的存储装置。此外，储存器15也可以是磁盘、光盘(CD-ROM、CD-R、DVD等)、光磁盘(MO等)等。进而，储存器15所存储的信息也可以保存在经由因特网等网络连接的服务器或者云环境的服务器等。在该情况下，控制器10经由网络取得所需信息。
此外，电池搭载设备6具有用户接口16。用户接口16具有接受电池搭载设备6的用户进行的操作的操作装置。此外，用户接口16具有向电池搭载设备6的用户提示各种信息的提示装置。操作装置可以包括按钮、拨盘以及触摸面板等各种操作装置。提示装置可以包括显示器、扬声器等各种提示装置。
接着，对实施方式的储存器15所存储的信息进行说明。图2是表示每种负极活性物质的电池的循环寿命与电池的温度之间的关系的一例的图。图2的横轴是电池的温度(绝对温度)的倒数。另一方面，图2的纵轴是取循环寿命的自然对数的值。循环寿命是最大充电容量的劣化超过某一阈值的循环数。通过将从完全放电状态到充满电状态的充电和从充满电状态到完全放电状态的放电各进行一次，由此将循环数计数1次。
一般情况下，循环寿命与电池的温度符合阿伦尼乌斯公式。根据阿伦尼乌斯公式，循环寿命的自然对数与电池温度的倒数成比例。基于此，图2的A1、A2、B、C的曲线图是按照负极活性物质的种类来描绘循环寿命与电池温度之间的关系的曲线图。此处，图2的A1以及A2的曲线图是使用铌钛氧化物(NTO)作为负极活性物质时的曲线图。此外，图2的B是使用钛酸锂(LTO)作为负极活性物质时的曲线图。此外，图2的C是使用含碳物质作为负极活性物质时的曲线图。进而，图2的A1是使用与充电容量相比使循环寿命优先的长寿命设计的NTO时的曲线图。另一方面，图2的A2是使用与循环寿命相比使充电容量优先的高容量设计的NTO时的曲线图。高容量设计的NTO例如能够采用具有单斜晶系的晶体结构的NTO。在具有单斜晶系的晶体结构的NTO中，与其他晶体结构的NTO相比锂的扩散被加快，因此实现高容量化。
根据阿伦尼乌斯公式，循环寿命的自然对数与电池温度的倒数成比例。因而，A1、A2、B、C的曲线图均为大致直线。另一方面，A1以及A2的曲线图的斜率比B以及C的曲线图的斜率大。这表示，与作为负极活性物质而使用LTO的情况或者使用含碳物质的情况相比，在作为负极活性物质而使用NTO的情况下由于温度上升而导致的循环寿命减少更大。其理由在于，在作为负极活性物质而使用NTO的情况下，与作为负极活性物质而使用LTO或者使用含碳物质的情况相比，在高温时锂的扩散变得容易的倾向较高。由于锂的扩散变得容易，因此容易产生过剩的锂的插入，其结果，循环寿命减少。此处，也如图2所示，与高容量设计的NTO相关的曲线图A2的斜率，比与长寿命设计的NTO相关的曲线图A1大。但是，与曲线图A1、A2的斜率和曲线图B、C的斜率之间的不同相比，曲线图A1和曲线图A2之间的斜率不同非常小。即，可知由于电池温度上升而引起的循环寿命减少变大的主要原因，不在于NTO的设计不同，而在于将NTO用作为负极活性物质。
为了调查图2所示的曲线图的斜率与循环寿命之间的关系，准备了正极使用镍锰钴酸锂LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2、负极使用铌钛氧化物Nb2TiO7的A1、A2的电池。此处，A1是将正极/负极比设为负极过剩的长寿命设计的电池。A2是将正极与负极比设为大致相等的高容量设计的电池。进而，为了进行比较而准备A3、A4、B、C的电池。A3是负极使用铌钨氧化物Ti2Nb10W5O4的电池。A4是负极使用铌钼氧化物TiNb5Mo2O20的电池。B是使用钛酸锂Li4Ti5O12作为负极活性物质的电池。C是使用石墨作为负极活性物质的电池。
接着，使这些电池在温度15℃～45℃的范围内以额定电压进行充放电，求出根据循环寿命与温度的阿伦尼乌斯公式(1)求出的直线的斜率。
此处，当将k定义为循环寿命数，将T定义为绝对温度，将-E/R定义为直线的斜率，将ln A定义为切片时，ln K与1/T之间的关系近似为图2所示的直线。
接着，在这些电池的运转模拟试验(温度范围25℃～55℃)中，将设定了最大充电容量Cmax的充电控制与以额定电压进行了恒压充电的情况下的循环寿命(此处是达到容量维持率80％为止的循环数)进行了比较。求出将以额定电压反复充放电的情况下的循环寿命设为100％的情况下的寿命改善率并示于表中。
单体种类 斜率 循环寿命改善率
A1 6573 190％
A2 6829 220％
A3 5683 185％
A4 4561 178％
B 4057 110％
C 4349 125％
根据表中示出的结果可知，当斜率超过4500时，运转模拟试验中的循环寿命的改善率大幅度提高。这意味着，通过在晶体结构中含有铌那样的5价的原子价，由此与以往的碳系负极材料、钛酸锂相比，由铌以及氧化物离子构成的骨架结构变得牢固，因此锂离子移动中的活化能量变高。由此，在高温条件下和低温条件下负极中的锂离子的迁移率不同，在高温下表观的充放电量变大。并且，与斜率小于4500的锂离子电池的负极相比，斜率超过4500的锂离子电池的负极的劣化容易被促进。可以认为其原因在于，在斜率超过4500的负极材料中，正极以及负极的充电状态容易偏离，而劣化机理变得更复杂，因此劣化加速。因而，实施方式的充电控制为，尤其具有含有铌、钨、钼这样的高原子价的负极，在高温下的循环寿命改善方面能够得到较高的效果。
图3是表示电池的温度、循环寿命、充电容量之间的关系的一例的图。图3表示例如在电池的温度25℃下以各种最大充电容量反复进行NTO的充电的情况下推定出的循环寿命。此处，图3的横轴的充电容量以将充满电状态设为100的百分率表示。因而，图3的横轴的充电容量与充电率相等。如图3所示，在温度一定的条件下，充电率与循环寿命大致成比例。例如，在图3中示出，在温度为25℃的状态下，到充电容量为100、即充满电状态为止反复进行充电的情况下的循环寿命为4800次左右。
此处，如上所述，尤其是在NTO的情况下，在高温时锂的扩散变得容易。该情况意味着，与低温时的充电容量相比高温时的充电容量增加。并且，在高温时，由于产生过剩的锂的插入而容易产生循环寿命降低。因而，优选与低温时相比在高温时以较低的最大充电容量结束充电，以便抑制过剩的锂的插入。
图4是作为第1实施方式中存储于储存器15的信息的一例的、表示电池2的温度、充电容量、充电终止电压之间的关系的曲线图。通过针对电池2的每个温度来收集图3的曲线图，并计算出与所收集到的曲线图各自的充电容量相应的充电终止电压，由此能够生成图4的曲线图。此处，图4的横轴的充电容量以将充满电状态设为100的百分率表示。因而，图4的横轴的充电容量与充电率相等。此外，充电终止电压是用于使充电停止的电池2的充电电压的阈值。例如，充电容量为100时的充电终止电压相当于当前的充电容量Ccharge与最大充电容量Cmax成为Ccharge-Cmax＝0的关系的充电电压。
如图4所示，即使在充电至相同充电率的情况下，充电终止电压也根据温度而不同。具体而言，温度越高，则充电至相同充电容量的充电终止电压变得越低。并且，超过了充电终止电压的充电成为过剩的充电而对循环寿命的降低产生影响。因而，控制器10通过参照图4的曲线图，取得与由温度传感器14检测到的电池2的温度相应的充电终止电压，并对电池2的充电进行控制。此处，储存器15中存储的信息并不限定于以图4所示的曲线图的形式存储。储存器15中存储的信息也可以以表示图4所示的电池2的温度、充电容量以及充电终止电压的表的形式等曲线图以外的形式存储。
以下，对第1实施方式的充电动作进行说明。图5是表示第1实施方式的充电控制装置1的充电动作的流程图。图5的处理例如由控制器10实施。此处，在以下的例子中，以使充电容量成为100、即充电率成为100％的方式进行充电控制。
在步骤S1中，控制器10取得由温度传感器14测定出的电池2的温度。此处，如上所述，温度传感器14可以以单个单体为单位进行测定，可以以单体块为单位进行测定，也可以以电池模块为单位进行测定。在以单个单体为单位等来测定电池2中的多个部位的温度的情况下，控制器10取得测定出的温度中的最高温度。其原因在于，在考虑到以相同的充电终止电压对各个单个单体的充电进行控制的情况下，通过以单体温度最高、即充电终止电压最低的单个单体为基准对充电进行控制，由此能够进一步抑制寿命的降低。
在步骤S2中，控制器10参照图4的曲线图，取得与所取得的温度对应的充电容量成为100的充电终止电压Vmax。例如，如果所取得的温度为45℃，则控制器10取得45℃的直线与Cmax的交点的充电终止电压Vmax。另外，关于未存储在储存器15中的温度的充电终止电压，可以通过基于图4的曲线图的内插或者外插来取得。例如，30℃的情况下的充电终止电压，作为25℃下的充电终止电压与35℃下的充电终止电压的平均值而计算出。
在步骤S3中，控制器10对驱动电路11进行控制而开始电池2的充电。此处，例如可以以恒流方式进行充电。恒流方式是以流过电池2的电流成为一定的方式向电池2供给电力的方式。在该情况下，控制器10一边通过电流检测电路12以及电压检测电路13监视电池2的充电电流以及充电电压一边实施充电。
在步骤S4中，控制器10从电压检测电路13取得电池2的充电电压V。也可以按照规定的采样期间来取得充电电压V。
在步骤S5中，控制器10判定是否V≥Vmax。在步骤S5中，在不是V≥Vmax的情况下，处理返回到步骤S4。在该情况下，继续进行充电。在步骤S5中，在V≥Vmax的情况下，控制器10对驱动电路11进行控制而停止电池2的充电。然后，控制器10结束图5的处理。
如以上说明的那样，根据第1实施方式，以与电池2的温度相应的充电终止电压对电池2的充电进行控制。具体而言，电池2的温度越高，则以越低的充电终止电压对电池2的充电进行控制。由此，以能够对每个温度下的过剩的锂的插入进行抑制的最大限度高的充电容量对充电进行控制，因此能够兼顾高容量化与长寿命化。此外，尤其是在使用含有铌的氧化物作为负极活性物质的情况下，温度对循环寿命的降低的影响较大。因而，在使用含有铌的氧化物作为负极活性物质的情况等、温度对循环寿命的降低的影响较大的情况下，第1实施方式的技术特别有效。另一方面，第1实施方式的技术也能够应用于作为负极活性物质而不使用含有铌的氧化物的情况。
此处，在图5中，基于充电电压来判定电池2的充电的停止。与此相对，只要能够测定出电池2的充电容量，则也可以基于充电容量来判定电池2的充电的停止。在该情况下，代替图4的曲线图而将每个温度下的图3的曲线图存储于储存器15。并且，控制器10在步骤S2中代替充电终止电压而取得最大充电容量来作为用于使充电停止的阈值，并且在步骤S3中取得充电容量。并且，控制器10在步骤S4中判定是否Ccharge-Cmax≥0，在Ccharge-Cmax≥0的情况下使电池2的充电停止。
此外，电池2的充电也可以不以恒流方式进行，而以恒流恒压方式进行。恒流恒压方式是如下方式：以恒流实施充电直到充电电压达到某一阈值电压为止，在充电电压达到阈值电压之后，对充电电流进行控制而实施充电，以使充电电压成为充电终止电压。在恒流恒压方式中，控制器10能够在切换成恒压方式之后，根据充电电流是否成为零来判定是否使充电停止。因而，在恒流恒压方式中，用于使充电停止的阈值可以是充电电压的阈值以及充电电流的阈值这两个。
[第2实施方式]
接着，对第2实施方式进行说明。此处，在第2实施方式中，省略或者简化与第1实施方式重复的说明。例如，第2实施方式中的充电控制装置的构成可以是与在图1中说明的构成相同的构成。因而，省略说明。
在第1实施方式中，进行与温度相应的充电控制以使充电容量成为100。另一方面，也如图3所示，即使在相同温度下，如果将最大充电容量设定得较低，则循环寿命的降低也变少。反之，如果可以降低循环寿命，则通过使充电终止电压增加还能够实施充电容量超过100的充电。第2实施方式是能够区分使用使循环寿命优先的模式与使充电容量优先的模式的例子。
图6是作为第2实施方式中进一步存储于储存器15的信息的一例的、表示电池的温度、循环寿命以及充电终止电压之间的关系的信息的曲线图。如图3中说明的那样，在温度一定的条件下，充电容量与循环寿命大致成比例。此外，如图4中说明的那样，在温度一定的条件下，充电容量与充电终止电压也大致成比例。因而，如图6所示，在温度一定的条件下，充电终止电压与循环寿命也大致成比例。因此，根据图6的曲线图能够取得满足所赋予的循环寿命条件那样的充电终止电压。此外，根据图4的曲线图能够取得满足所赋予的充电容量条件那样的充电终止电压。在图6的例子中，在温度为25℃的状态下，到充电容量为100、即充电终止电压为3.0V为止反复进行充电的情况下的循环寿命为4800次左右。为了延长该循环寿命，只要将充电终止电压设定得低于3.0V即可。在简单地假定为一次都没有实施充电的情况下，通过将充电终止电压设定为2.95V，由此循环寿命延长至10000次左右。实际上，循环寿命可以作为将过去设定的充电终止电压也包含在内而实施了充电的情况下的平均值而计算出。
以下，对第2实施方式中的充电动作进行说明。图7是表示第2实施方式的充电控制装置1的充电动作的流程图。图7的处理例如由控制器10实施。
在步骤S11中，控制器10取得由温度传感器14测定出的电池2的温度。与第1实施方式相同，在对电池2中的多个部位的温度进行测定的情况下，控制器10取得测定出的温度中的最高温度。
在步骤S12中，控制器10判定电池2的充电模式是否是长寿命模式。在第2实施方式中，作为电池2的充电模式，准备有长寿命模式和高容量模式。长寿命模式是与充电容量相比使循环寿命优先的模式。例如，在长寿命模式中，以循环寿命成为某个设定值、例如10000次的方式设定充电终止电压。另一方面，高容量模式是与循环寿命相比使充电容量优先的模式。在高容量模式中，以充电容量成为某个设定值、例如120的方式设定充电终止电压。长寿命模式与高容量模式的指定，例如通过电池搭载设备6的用户对操作装置的操作来进行。在步骤S12中，在判定为电池2的充电模式是长寿命模式的情况下，处理转移到步骤S13。在步骤S12中，在判定为电池2的充电模式不是长寿命模式、即是高容量模式的情况下，处理转移到步骤S14。另外，在第2实施方式中，作为电池2的充电模式也可以准备通常模式。通常模式例如是如在第1实施方式中说明过的那样以充电容量为100且抑制寿命降低的方式进行充电控制的模式。此外，在设定充电模式时，也可以通过提示装置将当前的充电模式提示给用户。
在步骤S13中，控制器10基于所取得的温度，取得满足长寿命模式下的循环寿命条件的充电终止电压Vmax。在步骤S14中，控制器10基于所取得的温度，取得满足高容量模式下的充电容量条件的充电终止电压Vmax。在步骤S13或者S14之后，处理转移到步骤S15。另外，也可以与第1实施方式相同，根据充电容量来判定充电的停止。在该情况下，控制器10也可以代替充电终止电压而取得与温度相应的最大充电容量。
在步骤S15中，控制器10对驱动电路11进行控制而开始电池2的充电。此处，也可以与第1实施方式相同，以恒流方式进行充电。此外，也可以与第1实施方式相同，以恒流恒压方式进行充电。以下，说明以恒流方式进行充电的情况。
在步骤S16中，控制器10从电压检测电路13取得电池2的充电电压V。也可以按照规定的采样期间来取得充电电压V。
在步骤S17中，控制器10判定是否V≥Vmax。在步骤S17中，在不是V≥Vmax的情况下，处理返回到步骤S16。在该情况下，继续进行充电。在步骤S17中，在V≥Vmax的情况下，控制器10对驱动电路11进行控制而停止电池2的充电。然后，控制器10结束图7的处理。
如以上说明的那样，根据第2实施方式，设定与循环寿命条件或者充电容量条件相应的充电终止电压。由此，能够实施与用户的要求相应的充电控制。此外，根据第2实施方式，在长寿命模式与高容量模式的任一个方式中，都考虑电池2的温度来设定充电终止电压。因而，不仅是长寿命模式即使是高容量模式，也能够抑制过剩的充电而实现长寿命化。
此处，在长寿命模式中，循环寿命的设定值也可以由用户指定。同样，在高容量模式中，充电容量的设定值也可以由用户指定。这种指定例如能够通过电池搭载设备6的用户对操作装置的操作来进行。通过基于由用户指定的设定值和电池2的温度来设定充电终止电压等，由此能够实施与用户的请求更相应的充电控制。
对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提示的，并不意图对发明的范围进行限定。这些新的实施方式能够以其他各种方式加以实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨中，并且包含于专利请求范围所记载的发明和与其等同的范围中。

Claims (11)

1.一种充电控制方法，包括：
取得测定出的锂离子电池的温度；
基于上述锂离子电池的每个温度下的上述锂离子电池的循环寿命与充电容量之间的关系，取得与上述测定出的锂离子电池的温度相应的用于上述锂离子电池的充电停止的阈值；以及
基于上述阈值，对上述锂离子电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的充电控制方法，其中，
上述锂离子电池具有使用含有铌的氧化物作为活性物质的负极。
3.根据权利要求1所述的充电控制方法，其中，
上述阈值是上述锂离子电池的充电容量的阈值。
4.根据权利要求1所述的充电控制方法，其中，
上述阈值是上述锂离子电池的充电电压的阈值。
5.根据权利要求1所述的充电控制方法，其中，
取得上述阈值包括：基于上述锂离子电池的每个温度下的上述锂离子电池的循环寿命与充电容量之间的关系，取得满足所要求的循环寿命的条件的上述阈值。
6.根据权利要求5所述的充电控制方法，其中，
还包括通过用户的操作来接受上述循环寿命的条件的要求。
7.根据权利要求1所述的充电控制方法，其中，
取得上述阈值包括：基于上述锂离子电池的每个温度下的上述锂离子电池的循环寿命与充电容量之间的关系，取得满足所要求的充电容量的条件的上述阈值。
8.根据权利要求7所述的充电控制方法，其中，
还包括通过用户的操作来接受上述充电容量的条件的要求。
9.根据权利要求1所述的充电控制方法，其中，
上述锂离子电池包括多个电池单体，
取得上述测定出的锂离子电池的温度，包括取得对于上述电池单体分别测定出的温度中的最高温度。
10.一种充电控制装置，其中，
具备控制器，该控制器为，
取得测定出的锂离子电池的温度，
基于上述锂离子电池的每个温度下的上述锂离子电池的循环寿命与充电容量之间的关系，取得与上述测定出的锂离子电池的温度相应的用于上述锂离子电池的充电停止的阈值，
基于上述阈值，对上述锂离子电池进行充电。
11.一种电池搭载设备，其中，
具备权利要求10所述的充电控制装置。
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