JP2003109672A - Method of charging nonaqueous electrolyte battery - Google Patents

Method of charging nonaqueous electrolyte battery

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JP2003109672A
JP2003109672A JP2001303542A JP2001303542A JP2003109672A JP 2003109672 A JP2003109672 A JP 2003109672A JP 2001303542 A JP2001303542 A JP 2001303542A JP 2001303542 A JP2001303542 A JP 2001303542A JP 2003109672 A JP2003109672 A JP 2003109672A
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JP
Japan
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charging
cma
battery
current value
positive electrode
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JP2001303542A
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Japanese (ja)
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Toshiyuki Tauchi
俊之 田内
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Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance quick charging. SOLUTION: This method of charging a nonaqueous electrolyte battery provided with a positive electrode comprising a positive electrode active material capable of doping and dedoping lithium, a negative electrode comprising a negative electrode active material capable of doping and dedoping lithium, and a nonaqueous electrolyte interposed between the positive electrode and negative electrode, includes a first charging to carry out constant current charging with the charging current value IA in a range of 0.2 CmA-0.4 CmA of the rated capacity, and a second charging to carry out constant current charging with the charging current value IB in a range of 0.4 CmA-0.6 CmA of the rated capacity.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解質二次電
池の充電方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for charging a non-aqueous electrolyte secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、携帯電話やノートパソコン等のポ
ータブル機器やコードレス機器の普及により、その電源
である電池の需要が高まっている。特に、小型、軽量で
エネルギー密度が高く、繰り返し充放電が可能な二次電
池の開発が要求されている。このような電池として非水
電解質二次電池、特に正極にコバルトリチウム等のリチ
ウム含有複合酸化物、負極に炭素材料等を用いたリチウ
ムイオン二次電池の研究、開発が活発に行われている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the widespread use of portable devices such as mobile phones and notebook computers and cordless devices, there is an increasing demand for batteries as a power source. In particular, it is required to develop a secondary battery that is small and lightweight, has a high energy density, and can be repeatedly charged and discharged. As such a battery, research and development of a non-aqueous electrolyte secondary battery, in particular, a lithium ion secondary battery using a lithium-containing composite oxide such as cobalt lithium for the positive electrode and a carbon material for the negative electrode has been actively conducted.

【0003】このようなリチウムイオン二次電池等、非
水電解質二次電池の充電方法としては、所定の電圧まで
は定電流により充電し、その後設定電圧による定電圧充
電を行う方法が開発されている。
As a method of charging a non-aqueous electrolyte secondary battery such as such a lithium ion secondary battery, a method has been developed in which charging is performed with a constant current up to a predetermined voltage and then constant voltage charging is performed with a set voltage. There is.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】一方、機器のポータブ
ル化にともなって駆動電源の急速充電に対する要求が高
くなっている。
On the other hand, the demand for rapid charging of the driving power source is increasing with the portable equipment.

【0005】非水電解質二次電池の充電方法として、上
記の充電方法のまま充電時間を短くするには、定電流充
電区間において充電電流値を高く設定して充電する急速
充電方法が考えられる。
As a method of charging the non-aqueous electrolyte secondary battery, a rapid charging method in which the charging current value is set to a high value in the constant current charging section and charging is performed can be considered in order to shorten the charging time while keeping the above charging method.

【0006】しかしながら、この高充電電流による急速
充電は、例えばリチウムイオン電池においては著しく電
池性能が低下してしまうため、急速充電性が高まらない
という問題があった。
However, the rapid charging by the high charging current has a problem that the rapid charging property is not improved because the battery performance is remarkably deteriorated in, for example, a lithium ion battery.

【0007】本発明は、このような従来の実情に鑑みて
提案されたものであり、急速充電性を高めた非水電解質
の充電方法を提供することを目的とする。
The present invention has been proposed in view of the above-mentioned conventional circumstances, and an object thereof is to provide a method for charging a non-aqueous electrolyte with improved rapid chargeability.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の非水電解質電池
の充電方法は、リチウムをドープ及び脱ドープ可能な正
極活物質を含有する正極と、リチウムをドープ及び脱ド
ープ可能な負極活物質を含有する負極と、上記正極と負
極との間に介在される非水電解質とを備えた非水電解質
電池の充電方法であって、定格容量の0.2CmA〜
0.4CmAの範囲の充電電流値Iで定電流充電を行
う第1の充電と、上記第1の充電の後に、定格容量の
0.4CmA〜0.6CmAの範囲の充電電流値I
て定電流充電を行第2の充電とを備えることを特徴とす
る。
A method for charging a non-aqueous electrolyte battery according to the present invention comprises a positive electrode containing a positive electrode active material capable of doping and dedoping lithium, and a negative electrode active material capable of doping and dedoping lithium. A method for charging a non-aqueous electrolyte battery comprising a negative electrode containing the non-aqueous electrolyte interposed between the positive electrode and the negative electrode, wherein a rated capacity of 0.2 CmA to
After the first charging in which constant current charging is performed with the charging current value I A in the range of 0.4 CmA, and the charging current value I B in the range of 0.4 CmA to 0.6 CmA of the rated capacity after the first charging. Constant current charging and second charging are provided.

【0009】上述したような本発明に係る非水電解質電
池の充電方法では、定電流充電区間を分割し、それぞれ
の区間において最適な充電電流値及び充電時間を選択す
ることにより、電池特性を損なうことなく、充電時間が
短縮される。
In the charging method for a non-aqueous electrolyte battery according to the present invention as described above, the constant current charging section is divided, and the optimum charging current value and charging time are selected in each section to impair the battery characteristics. Without charging time.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Specific embodiments of the present invention will be described below.

【0011】図1は、本発明の非水電解質電池の一構成
例を示す縦断面図である。この非水電解液電池1は、フ
ィルム状の正極2と、フィルム状の負極3とが、セパレ
ータ4を介して密着状態で巻回された巻層体が、電池缶
5内部に装填されてなる。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing one structural example of the non-aqueous electrolyte battery of the present invention. In this non-aqueous electrolyte battery 1, a layered body in which a film-shaped positive electrode 2 and a film-shaped negative electrode 3 are wound in close contact with each other with a separator 4 in between is loaded inside a battery can 5. .

【0012】上記正極2は、正極活物質と結着剤とを含
有する正極合剤を集電体上に塗布、乾燥することにより
作製される。集電体には例えばアルミニウム箔等の金属
箔が用いられる。
The positive electrode 2 is produced by applying a positive electrode mixture containing a positive electrode active material and a binder onto a current collector and drying it. A metal foil such as an aluminum foil is used for the current collector.

【0013】正極活物質には、目的とする電池の種類に
応じて金属酸化物、金属硫化物又は特定の高分子を用い
ることができる。
As the positive electrode active material, a metal oxide, a metal sulfide or a specific polymer can be used depending on the type of the intended battery.

【0014】例えば、リチウム一次電池を構成する場
合、正極活物質としては、TiS、MnO、黒鉛、
FeS等を使用することができる。また、リチウム二
次電池を構成する場合、正極活物質としては、Ti
、MoS、NbSe、V等の金属硫化物
あるいは酸化物を使用することができる。また、Li
MO (式中Mは一種以上の遷移金属を表し、xは電池
の充放電状態によって異なり、通常0.05以上、1.
10以下である。)を主体とするリチウム複合酸化物等
を使用することができる。このリチウム複合酸化物を構
成する遷移金属Mとしては、Co、Ni、Mn等が好ま
しい。このようなリチウム複合酸化物の具体例としては
LiCoO、LiNiO、LiNiCo1−y
(式中、0<y<1である。)、LiMn等を
挙げることができる。これらのリチウム複合酸化物は、
高電圧を発生でき、エネルギー密度的に優れた正極活物
質となる。正極2には、これらの正極活物質の複数種を
あわせて使用してもよい。
For example, when forming a lithium primary battery
If the positive electrode active material is TiS,Two, MnOTwo,graphite,
FeSTwoEtc. can be used. Also, lithium
When configuring a secondary battery, the positive electrode active material is Ti
STwo, MoSTwo, NbSeTwo, VTwoO5Metal sulfide such as
Alternatively, oxides can be used. Also, Lix
MO Two(In the formula, M represents one or more transition metals, and x represents a battery.
It depends on the charging / discharging state, and is usually 0.05 or more, 1.
It is 10 or less. ) -Based lithium composite oxides, etc.
Can be used. This lithium composite oxide is
The transition metal M formed is preferably Co, Ni, Mn, or the like.
Good Specific examples of such a lithium composite oxide include
LiCoOTwo, LiNiOTwo, LiNiyCo1-yO
Two(In the formula, 0 <y <1.), LiMnTwoOFourEtc.
Can be mentioned. These lithium composite oxides are
Positive electrode active material that can generate high voltage and has excellent energy density
Become quality. For the positive electrode 2, plural kinds of these positive electrode active materials are used.
You may use together.

【0015】また、上記正極合剤の結着剤としては、通
常、電池の正極合剤に用いられている公知の結着剤を用
いることができるほか、上記正極合剤に導電剤等、公知
の添加剤を添加することができる。
As the binder of the above positive electrode mixture, a known binder which is usually used in a positive electrode mixture of a battery can be used, and a conductive agent or the like is also known in the above positive electrode mixture. Additives can be added.

【0016】負極3は、負極活物質と結着剤とを含有す
る負極合剤を、集電体上に塗布、乾燥することにより作
製される。上記集電体には、例えば銅箔等の金属箔が用
いられる。
The negative electrode 3 is produced by applying a negative electrode mixture containing a negative electrode active material and a binder onto a current collector and drying it. For the current collector, a metal foil such as a copper foil is used.

【0017】リチウム一次電池又はリチウム二次電池を
構成する場合、負極材料としては、リチウム、リチウム
合金、又はリチウムをドープ、脱ドープできる材料を使
用することが好ましい。リチウムをドープ、脱ドープで
きる材料として、例えば、難黒鉛化炭素系材料やグラフ
ァイト系材料等の炭素材料を使用することができる。具
体的には、熱分解炭素類、コークス類、黒鉛類、ガラス
状炭素繊維、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維、活性
炭等の炭素材料を使用することができる。上記コークス
類には、ピッチコークス、ニートルコークス、石油コー
クス等がある。また、上記有機高分子化合物焼成体と
は、フェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成
し炭素化したものを示す。
When constructing a lithium primary battery or a lithium secondary battery, it is preferable to use lithium, a lithium alloy, or a material capable of doping and dedoping lithium as the negative electrode material. As a material that can be doped or dedoped with lithium, for example, a carbon material such as a non-graphitizable carbon-based material or a graphite-based material can be used. Specifically, carbon materials such as pyrolytic carbons, cokes, graphites, glassy carbon fibers, organic polymer compound fired bodies, carbon fibers, and activated carbon can be used. Examples of the above cokes include pitch coke, nice coke, petroleum coke, and the like. Further, the above-mentioned organic polymer compound fired body refers to one obtained by firing a phenol resin, a furan resin or the like at an appropriate temperature to carbonize.

【0018】上述した炭素材料のほか、リチウムをドー
プ、脱ドープできる材料として、ポリアセチレン、ポリ
ピロール等の高分子やSnO等の酸化物を使用するこ
ともできる。また、リチウム合金として、リチウム−ア
ルミニウム合金等を使用することができる。
In addition to the above-mentioned carbon material, a polymer such as polyacetylene or polypyrrole or an oxide such as SnO 2 can be used as a material that can be doped or dedoped with lithium. Further, as the lithium alloy, a lithium-aluminum alloy or the like can be used.

【0019】また、上記負極合剤の結着剤としては、通
常リチウムイオン電池の負極合剤に用いられている公知
の結着剤を用いることができるほか、上記負極合剤に公
知の添加剤等を添加することができる。
As the binder for the above-mentioned negative electrode mixture, a known binder which is usually used for a negative electrode mixture for lithium ion batteries can be used, and also a known additive for the above-mentioned negative electrode mixture. Etc. can be added.

【0020】非水電解液は、電解質を非水溶媒に溶解し
て調製される。
The non-aqueous electrolytic solution is prepared by dissolving an electrolyte in a non-aqueous solvent.

【0021】電解質としては、通常、電池電解液に用い
られている公知の電解質を使用することができる。例示
するならば、LiClO、LiAsF,LiP
、LiBF、LiB(C、CHSO
Li、CFSOLi、LiCl、LiBr等であ
る.また、非水溶媒としては、従来より非水電解液に使
用されている種々の非水溶媒を使用することができる。
例示するならば、プロピレンカーボネート、エチレンカ
ーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネ
ート、1,2−ジメトキシエタン、1,2ージエトキシ
エタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、2
−メチルテトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、
4−メチル−1,3−ジオキソラン、ジエチルエーテ
ル、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、
プロピオニトリル、アニソール、酢酸エステル、酪酸エ
ステル、プロピオン酸エステル等である。
As the electrolyte, it is possible to use a known electrolyte that is usually used in a battery electrolyte. For example, LiClO 4 , LiAsF 6 , LiP
F 6, LiBF 4, LiB ( C 6 H 5) 4, CH 3 SO
3 Li, CF 3 SO 3 Li, LiCl, LiBr and the like. Further, as the non-aqueous solvent, various non-aqueous solvents conventionally used for non-aqueous electrolytic solutions can be used.
For example, propylene carbonate, ethylene carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, γ-butyrolactone, tetrahydrofuran, 2
-Methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxolane,
4-methyl-1,3-dioxolane, diethyl ether, sulfolane, methylsulfolane, acetonitrile,
Examples include propionitrile, anisole, acetic acid ester, butyric acid ester, propionic acid ester and the like.

【0022】そして、このような非水電解液電池1は、
つぎのようにして製造される。
And, such a non-aqueous electrolyte battery 1 is
It is manufactured as follows.

【0023】正極2は、正極活物質と結着剤とを含有す
る正極合剤を、正極集電体となる例えばアルミニウム箔
等の金属箔上に均一に塗布、乾燥して正極活物質層を形
成することにより作製される。上記正極合剤の結着剤と
しては、公知の結着剤を用いることができるほか、上記
正極合剤に公知の添加剤等を添加することができる。
For the positive electrode 2, a positive electrode mixture containing a positive electrode active material and a binder is uniformly applied onto a metal foil such as an aluminum foil, which is a positive electrode current collector, and dried to form a positive electrode active material layer. It is produced by forming. As the binder of the positive electrode mixture, a known binder can be used, and a known additive or the like can be added to the positive electrode mixture.

【0024】負極3は、負極活物質と結着剤とを含有す
る負極合剤を、負極集電体となる例えば銅箔等の金属箔
上に均一に塗布、乾燥して負極活物質層を形成すること
により作製される。上記負極合剤の結着剤としては、公
知の結着剤を用いることができるほか、上記負極合剤に
公知の添加剤等を添加することができる。
For the negative electrode 3, a negative electrode mixture containing a negative electrode active material and a binder is uniformly applied onto a metal foil such as a copper foil which is a negative electrode current collector and dried to form a negative electrode active material layer. It is produced by forming. As the binder for the negative electrode mixture, a known binder can be used, and a known additive or the like can be added to the negative electrode mixture.

【0025】以上のようにして得られる正極2と、負極
3とを、例えば微孔性ポリプロピレンフィルムからなる
セパレータ4を介して密着させ、渦巻型に多数回巻回す
ることにより巻層体が構成される。
The positive electrode 2 and the negative electrode 3 obtained as described above are brought into close contact with each other via a separator 4 made of, for example, a microporous polypropylene film, and wound in a spiral shape many times to form a wound layer body. To be done.

【0026】次に、その内側にニッケルメッキを施した
鉄製の電池缶5の底部に絶縁板6を挿入し、さらに巻層
体を収納する。そして負極の集電をとるために、例えば
ニッケルからなる負極リード7の一端を負極3に圧着さ
せ、他端を電池缶5に溶接する。これにより、電池缶5
は負極3と導通をもつこととなり、非水電解液電池1の
外部負極となる。また、正極2の集電をとるために、例
えばアルミニウムからなる正極リード8の一端を正極2
に取り付け、他端を電流遮断用薄板9を介して電池蓋1
0と電気的に接続する。この電流遮断用薄板9は、電池
内圧に応じて電流を遮断するものである。これにより、
電池蓋10は正極2と導通をもつこととなり、非水電解
液電池1の外部正極となる。
Next, the insulating plate 6 is inserted into the bottom of the iron-made battery can 5 having nickel plated inside, and the wound layer body is further housed. Then, in order to collect current from the negative electrode, one end of a negative electrode lead 7 made of nickel, for example, is pressed onto the negative electrode 3 and the other end is welded to the battery can 5. This allows the battery can 5
Becomes conductive with the negative electrode 3 and becomes an external negative electrode of the non-aqueous electrolyte battery 1. Further, in order to collect current from the positive electrode 2, one end of a positive electrode lead 8 made of, for example, aluminum is attached to the positive electrode 2
Attached to the battery lid 1 at the other end through a thin plate 9 for cutting off the current.
It is electrically connected to 0. The thin plate 9 for cutting off current cuts off current according to the internal pressure of the battery. This allows
The battery lid 10 is electrically connected to the positive electrode 2 and serves as an external positive electrode of the non-aqueous electrolyte battery 1.

【0027】次に、この電池缶5の中に非水電解液を注
入する。この非水電解液は、電解質を非水溶媒に溶解さ
せて調製される。
Next, a non-aqueous electrolytic solution is injected into the battery can 5. This non-aqueous electrolytic solution is prepared by dissolving an electrolyte in a non-aqueous solvent.

【0028】次に、アスファルトを塗布した絶縁封口ガ
スケット11を介して電池缶5をかしめることにより電
池蓋10が固定されて円筒型の非水電解液電池1が作製
される。
Next, the battery lid 5 is fixed by caulking the battery can 5 via the insulating sealing gasket 11 coated with asphalt, and the cylindrical non-aqueous electrolyte battery 1 is manufactured.

【0029】なお、この非水電解液電池1においては、
図1に示すように、負極リード7及び正極リード8に接
続するセンターピン12が設けられているとともに、電
池内部の圧力が所定値よりも高くなったときに内部の気
体を抜くための安全弁装置13及び電池内部の温度上昇
を防止するためのPTC素子14が設けられている。
In this non-aqueous electrolyte battery 1,
As shown in FIG. 1, a center pin 12 connected to the negative electrode lead 7 and the positive electrode lead 8 is provided, and a safety valve device for venting internal gas when the internal pressure of the battery becomes higher than a predetermined value. 13 and a PTC element 14 for preventing a temperature rise inside the battery.

【0030】そして、以上のようにして作製された電池
に対して充電を行うが、充電に際し、本発明は、定電流
充電区間を分割することにより電池性能の低下を防止す
るとともに充電時間を短縮する充電方法を提案するもの
である。
Then, the battery manufactured as described above is charged, and during charging, the present invention prevents the deterioration of the battery performance and shortens the charging time by dividing the constant current charging section. It proposes a charging method to be performed.

【0031】上述したような非水電解質二次電池、ここ
ではリチウムイオン二次電池の初回充電の充電方法につ
いて、図2を参照しながら説明する。図2はリチウムイ
オン二次電池の初回充電について、充電電圧及び充電電
流を縦軸にとり、時間軸を横軸にとり、時間による充電
電圧、電流の変化を表している。
A charging method for the initial charging of the above non-aqueous electrolyte secondary battery, here a lithium ion secondary battery, will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows changes in the charging voltage and current with respect to time for the initial charging of the lithium-ion secondary battery, with the charging voltage and charging current as the vertical axis and the time axis as the horizontal axis.

【0032】まず、第1の充電では、図2に示すよう
に、所定の充電電流値Iで所定の充電時間tだけ定
電流充電を行う。充電電流値Iは0.2CmA〜0.
4CmAの範囲相当の電流値とする。第1の充電電流値
が0.2CmAよりも低い場合、充電時間を短くす
るためには第2の充電電流値Iを高くする必要があ
る。そして、第2の充電電流値Iを高くすると容量低
下を招いたり、電極上にリチウムが析出してしまう。ま
た、Iを0.4CmAより高くした場合には、容量が
低下してしまう。充電電流値Iを0.2CmA〜0.
4CmAの範囲とすることで、容量低下やリチウム析出
を起こすことなく充電時間を短縮することができる。
First, in the first charging, as shown in FIG. 2, constant current charging is performed for a predetermined charging time t A at a predetermined charging current value I A. The charging current value I A is 0.2 CmA to 0.
The current value is equivalent to the range of 4 CmA. When the first charging current value I A is lower than 0.2 CmA, it is necessary to increase the second charging current value I B in order to shorten the charging time. Then, if the second charging current value I B is increased, the capacity may be reduced or lithium may be deposited on the electrodes. Further, when higher than 0.4CmA the I A, the capacity is lowered. The charging current value I A is 0.2 CmA to 0.
By setting the range to 4 CmA, it is possible to shorten the charging time without causing a capacity decrease or lithium deposition.

【0033】また、充電時間tは、充電電流値I
第1の充電において、定格容量の40%〜75%が充電
されるように予め設定しておく。充電時間tが40%
以下の場合、充電時間を短くするためには第2の充電電
流値Iを高くする必要がある。そして、第2の充電電
流値Iを高くすると、容量低下を招いたり、電極上に
リチウムが析出してしまうという問題が生じる。充電時
間tが75%より高い場合には、充電時間を短縮する
ことができない。充電時間tを、定格容量の40%〜
75%が充電される時間と設定することで、容量低下や
リチウム析出を起こすことなく充電時間を短縮すること
ができる。
The charging time t A is set in advance so that 40% to 75% of the rated capacity is charged in the first charging with the charging current value I A. Charging time t A is 40%
In the following cases, it is necessary to increase the second charging current value I B in order to shorten the charging time. Then, when the second charging current value I B is increased, there arises a problem that the capacity is reduced or lithium is deposited on the electrode. If the charging time t A is higher than 75%, the charging time cannot be shortened. Charge time t A is 40% of the rated capacity
By setting the charging time to 75%, it is possible to shorten the charging time without causing a capacity decrease or lithium deposition.

【0034】つぎに、第2の充電では、まず充電電流値
にて定電流充電を行う。そして予め設定した電圧値
に達した時点で、定電圧充電に切り替える。充電電
流値Iは0.4CmA〜0.6CmAの範囲相当の電
流値とする。充電電流値Iが0.4CmAよりも低い
場合、充電時間を短くすることができない。また、I
が0.6CmAよりも高い場合には、電極上にリチウム
が析出してしまう。充電電流値Iを0.4CmA〜
0.6CmAの範囲とすることで、リチウム析出を起こ
すことなく充電時間を短縮することができる。また、充
電時間tは第1の充電による残存電池容量である、定
格容量の25%〜60%に相当する容量を充電できる時
間とする。
Next, in the second charging, first the charging current value
IBConstant current charging at. And the preset voltage value
V1When it reaches, switch to constant voltage charging. Charging
Flow value IBIs a voltage equivalent to 0.4 CmA to 0.6 CmA.
Let it be the current price. Charging current value IBIs lower than 0.4 CmA
In that case, the charging time cannot be shortened. Also, I B
Is higher than 0.6 CmA, the lithium on the electrode
Will be deposited. Charging current value IB0.4 CmA ~
By setting the range to 0.6 CmA, lithium precipitation occurs.
The charging time can be shortened without doing so. In addition,
Electricity time tBIs the remaining battery capacity due to the first charge,
When the capacity equivalent to 25% to 60% of the rated capacity can be charged
In between.

【0035】ここで、本発明では、第1の充電電流値I
を、第2の充電電流値Iよりも低く設定している。
第1の充電電流値Iを、第2の充電電流値Iよりも
低く設定することで電池特性の劣化を防止することがで
きる。充電電流値IをIより高く設定した場合、容
量が約3%低下してしまうことが実験により確認されて
いる。
Here, in the present invention, the first charging current value I
A is set to be lower than the second charging current value I B.
By setting the first charging current value I A lower than the second charging current value I B, it is possible to prevent deterioration of the battery characteristics. It has been confirmed by experiments that the capacity decreases by about 3% when the charging current value I A is set higher than I B.

【0036】すなわち、本発明は、第1の充電における
充電電流値を第2の充電以降における充電値よりも低く
することで電池特性の劣化を防止し、また、第2の充電
以降の充電電流値を高くすることで充電時間を短縮する
優れた充電方法を提供するものである。
That is, the present invention prevents the deterioration of the battery characteristics by lowering the charging current value in the first charging than the charging value in the second charging and the charging current after the second charging. An excellent charging method that shortens the charging time by increasing the value is provided.

【0037】このように、本発明では、充電時間に影響
のある定電流充電区間を分割し、それぞれの区間におい
て最適な充電電流値及び充電時間を選択することによ
り、電池特性を損なうことなく、充電時間を短縮するこ
とができる。
As described above, in the present invention, by dividing the constant current charging section having an influence on the charging time and selecting the optimum charging current value and charging time in each section, the battery characteristics are not impaired. The charging time can be shortened.

【0038】なお、上述した実施の形態では、非水電解
質電池を2段階で充電する場合を例に挙げて説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、2段階以
上の多段階充電で非水電解質電池を充電する際にも適用
することができる。その場合には、第1の充電電流値I
を、第2段階以降の充電電流値Iよりも低く設定す
ればよい。第1の充電電流値Iを、第2段階以降の充
電電流値Iよりも低く設定することで電池特性の劣化
を防止することができる。
In the above-described embodiment, the case where the non-aqueous electrolyte battery is charged in two steps has been described as an example, but the present invention is not limited to this and multi-step of two or more steps. It can also be applied when charging a non-aqueous electrolyte battery. In that case, the first charging current value I
A may be set lower than the charging current value I C after the second stage. By setting the first charging current value I A lower than the charging current value I C after the second stage, it is possible to prevent the deterioration of the battery characteristics.

【0039】また、上述した実施の形態では、非水電解
質として、非水溶媒に電解質塩を溶解させた非水電解液
を用いた非水電解液電池を例に挙げて説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、電解質塩を含有さ
せた固体電解質を用いた固体電解質電池、有機高分子に
非水溶媒と電解質塩を含浸させたゲル状電解質を用いた
ゲル状電解質電池のいずれについても適用可能である。
Further, in the above-described embodiment, the non-aqueous electrolyte battery using the non-aqueous electrolyte in which the electrolyte salt is dissolved in the non-aqueous solvent has been described as the non-aqueous electrolyte. Is not limited to this, a solid electrolyte battery using a solid electrolyte containing an electrolyte salt, a gel electrolyte battery using a gel electrolyte impregnated with a non-aqueous solvent and an electrolyte salt in an organic polymer Any of these can be applied.

【0040】上記固体電解質としては、リチウムイオン
導電性を有する材料であれば無機固体電解質、高分子固
体電解質いずれも用いることができる.無機固体電解質
として、窒化リチウム、よう化リチウムが挙げられる.
高分子固体電解質は電解質塩とそれを溶解する高分子化
合物からなり、その高分子化合物はポリ(エチレンオキ
サイド)や同架橋体などのエーテル系高分子、ポリ(メ
タクリレート)エステル系、アクリレート系などを単独
あるいは分子中に共重合、または混合して用いることが
できる。
As the above-mentioned solid electrolyte, both inorganic solid electrolytes and polymer solid electrolytes can be used as long as they are materials having lithium ion conductivity. Examples of the inorganic solid electrolyte include lithium nitride and lithium iodide.
The solid polymer electrolyte is composed of an electrolyte salt and a polymer compound that dissolves the electrolyte salt, and the polymer compound is an ether polymer such as poly (ethylene oxide) or its cross-linked product, a poly (methacrylate) ester system, or an acrylate system. They can be used alone, or can be copolymerized or mixed in the molecule.

【0041】また、上記ゲル状電解質のマトリックスと
しては上記非水電解液を吸収してゲル化するものであれ
ば種々の高分子が利用できる.たとえばポリ(ビニリデ
ンフルオロライド)やポリ(ビニリデンフルオロライド
−co−ヘキサフルオロプロピレン)などのフッ素系高
分子、ポリ(エチレンオキサイド)や同架橋体などのエ
ーテル系高分子、またポリ(アクリロニトリル)などを
使用できる。特に酸化還元安定性から、フッ素系高分子
を用いることが望ましい。電解質塩を含有させることに
よりイオン導電性を付与する。
As the matrix of the gel electrolyte, various polymers can be used as long as they absorb the non-aqueous electrolyte and gel. For example, fluorine-based polymers such as poly (vinylidene fluoride) and poly (vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), ether-based polymers such as poly (ethylene oxide) and its cross-linked products, and poly (acrylonitrile), etc. Can be used. In particular, it is desirable to use a fluoropolymer because of its redox stability. Ionic conductivity is imparted by containing an electrolyte salt.

【0042】また、上述した実施の形態では、円筒型の
二次電池を例に挙げて説明したが、本発明が適用される
電池はこれに限定されるものではなく、角型等の形状の
電池、及び大型等の種々の大きさの電池についても適用
可能である。
Further, in the above-mentioned embodiment, the cylindrical secondary battery has been described as an example, but the battery to which the present invention is applied is not limited to this, and the battery having a rectangular shape or the like is used. It is also applicable to batteries and batteries of various sizes such as large size.

【0043】[0043]

【実施例】つぎに、本発明の効果を確認すべく行った実
施例及び比較例について説明する。なお、以下に示す例
では、具体的な化合物、数値等を挙げて説明している
が、本発明はこれらに限定されるものではないことは言
うまでもない。
EXAMPLES Next, Examples and Comparative Examples conducted to confirm the effects of the present invention will be described. It should be noted that, in the examples shown below, specific compounds, numerical values, and the like are described, but it goes without saying that the present invention is not limited to these.

【0044】まず、以下のようにしてサンプルとなる非
水電解液電池を作製した。
First, a sample non-aqueous electrolyte battery was prepared as follows.

【0045】まず、負極を以下のようにして作製した。
負極活物質として黒鉛を90重量部と、結着剤としてポ
リフッ化ビニリデンを10重量部とを混合して負極合剤
を調製した。次に、負極合剤をN−メチル−2−ピロリ
ドン(NMP)に分散させてスラリー状とした。そし
て、このスラリーを負極集電体である厚さ10μmの帯
状の銅箔の両面に均一に塗布し、乾燥して負極活物質層
を形成した後、ロールプレス機で圧縮成型し、負極を作
製した。
First, a negative electrode was prepared as follows.
90 parts by weight of graphite as a negative electrode active material and 10 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder were mixed to prepare a negative electrode mixture. Next, the negative electrode mixture was dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) to form a slurry. Then, this slurry is uniformly applied to both sides of a strip-shaped copper foil having a thickness of 10 μm, which is a negative electrode current collector, and dried to form a negative electrode active material layer, followed by compression molding with a roll press machine to prepare a negative electrode. did.

【0046】つぎに、正極を以下のように作製した。正
極活物質としてLiCoOを85重量部と、導電剤と
して鱗片状黒鉛を5重量部と、結着剤としてポリフッ化
ビニリデンを10重量部とを混合して正極合剤を調製し
た。
Next, a positive electrode was prepared as follows. A positive electrode mixture was prepared by mixing 85 parts by weight of LiCoO 2 as a positive electrode active material, 5 parts by weight of scaly graphite as a conductive agent, and 10 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder.

【0047】次に、正極合剤を、N−メチル−2−ピロ
リドン(NMP)に分散させてスラリーとした。そし
て、このスラリーを正極集電体となる厚さ20μmのア
ルミニウム箔の両面に均一に塗布し、乾燥して正極活物
質層を形成した後、ロールプレス機で圧縮成形すること
により正極を作製した。
Next, the positive electrode mixture was dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) to form a slurry. Then, this slurry was uniformly applied on both sides of an aluminum foil having a thickness of 20 μm to be a positive electrode current collector, dried to form a positive electrode active material layer, and then compression-molded by a roll press machine to produce a positive electrode. .

【0048】以上のようにして得られた正極と、負極と
を、厚さ25μmの微孔性ポリプロピレンフィルムから
なるセパレータを介して密着させ、渦巻型に多数回巻回
することにより巻層体を作製した。
The positive electrode and the negative electrode obtained as described above are brought into close contact with each other through a separator made of a microporous polypropylene film having a thickness of 25 μm, and wound in a spiral shape many times to form a wound layer body. It was made.

【0049】次に、その内側にニッケルメッキを施した
鉄製の電池缶の底部に絶縁板を挿入し、さらに巻層体を
収納した。そして負極の集電をとるために、ニッケル製
の負極リードの一端を負極に圧着させ、他端を電池缶に
溶接した。また、正極の集電をとるために、アルミニウ
ム製の正極リードの一端を正極に取り付け、他端を電流
遮断用薄板を介して電池蓋と電気的に接続した。この電
流遮断用薄板は、電池内圧に応じて電流を遮断するもの
である。
Next, an insulating plate was inserted into the bottom of an iron-made battery can having nickel plated inside, and a wound layer body was housed. Then, in order to collect the current of the negative electrode, one end of a negative electrode lead made of nickel was pressure-bonded to the negative electrode, and the other end was welded to a battery can. Further, in order to collect current from the positive electrode, one end of a positive electrode lead made of aluminum was attached to the positive electrode, and the other end was electrically connected to the battery lid through a thin plate for current interruption. This thin plate for current interruption interrupts the current according to the internal pressure of the battery.

【0050】そして、この電池缶の中に非水電解液を注
入した。この非水電解液は、エチレンカーボネートとジ
メチルカーボネートとの当容量混合溶媒中に、電解質と
してLiPFを1.0mol/lの濃度で溶解させて
調製した。
Then, a non-aqueous electrolytic solution was injected into the battery can. This non-aqueous electrolytic solution was prepared by dissolving LiPF 6 as an electrolyte at a concentration of 1.0 mol / l in a mixed solvent of an equal volume of ethylene carbonate and dimethyl carbonate.

【0051】最後に、アスファルトを塗布した絶縁封口
ガスケットを介して電池缶をかしめることにより電池蓋
を固定して、直径が約17mm、高さが約67mmの円
筒型の非水電解液電池を作製した。この電池の定格容量
は、1410mAhである。
Finally, the battery lid is fixed by caulking the battery can through the insulating sealing gasket coated with asphalt, and a cylindrical non-aqueous electrolyte battery having a diameter of about 17 mm and a height of about 67 mm is obtained. It was made. The rated capacity of this battery is 1410 mAh.

【0052】そして、得られた電池に対して充電を行う
が、充電条件を変えて行い、充電方法による充電時間及
び容量の違いを評価した。
Then, the obtained battery was charged, but the charging conditions were changed to evaluate the difference in charging time and capacity depending on the charging method.

【0053】〈サンプル1〉本実施例では、サンプル電
池に対して二段階での充電を行った。まず、第1の充電
では、定格容量の0.1CmAに相当する電流値で充電
を行った。なお充電時間は、定格容量の30%が充電さ
れる時間とした。その後引き続いて第2の充電では、定
格容量の0.7CmAに相当する電流値で充電を行っ
た。
<Sample 1> In this example, the sample battery was charged in two stages. First, in the first charging, charging was performed with a current value corresponding to the rated capacity of 0.1 CmA. The charging time was the time at which 30% of the rated capacity was charged. Then, in the subsequent second charge, charging was performed at a current value corresponding to the rated capacity of 0.7 CmA.

【0054】〈サンプル2〉本実施例では、サンプル電
池に対して二段階での充電を行った。まず、第1の充電
では、定格容量の0.1CmAに相当する電流値で充電
を行った。なお充電時間は、定格容量の50%が充電さ
れる時間とした。その後引き続いて第2の充電では、定
格容量の0.7CmAに相当する電流値で充電を行っ
た。
<Sample 2> In this example, the sample battery was charged in two stages. First, in the first charging, charging was performed with a current value corresponding to the rated capacity of 0.1 CmA. The charging time was the time at which 50% of the rated capacity was charged. Then, in the subsequent second charge, charging was performed at a current value corresponding to the rated capacity of 0.7 CmA.

【0055】〈サンプル3〉本実施例では、サンプル電
池に対して二段階での充電を行った。まず、第1の充電
では、定格容量の0.2CmAに相当する電流値で充電
を行った。なお充電時間は、定格容量の30%が充電さ
れる時間とした。その後引き続いて第2の充電では、定
格容量の0.4CmAに相当する電流値で充電を行っ
た。
<Sample 3> In this example, the sample battery was charged in two stages. First, in the first charging, charging was performed with a current value corresponding to the rated capacity of 0.2 CmA. The charging time was the time at which 30% of the rated capacity was charged. Then, in the subsequent second charge, charging was performed at a current value corresponding to the rated capacity of 0.4 CmA.

【0056】〈サンプル4〉本実施例では、サンプル電
池に対して二段階での充電を行った。まず、第1の充電
では、定格容量の0.2CmAに相当する電流値で充電
を行った。なお充電時間は、定格容量の30%が充電さ
れる時間とした。その後引き続いて第2の充電では、定
格容量の0.7CmAに相当する電流値で充電を行っ
た。
<Sample 4> In this example, the sample battery was charged in two stages. First, in the first charging, charging was performed with a current value corresponding to the rated capacity of 0.2 CmA. The charging time was the time at which 30% of the rated capacity was charged. Then, in the subsequent second charge, charging was performed at a current value corresponding to the rated capacity of 0.7 CmA.

【0057】〈サンプル5〉本実施例では、サンプル電
池に対して二段階での充電を行った。まず、第1の充電
では、定格容量の0.2CmAに相当する電流値で充電
を行った。なお充電時間は、定格容量の75%が充電さ
れる時間とした。その後引き続いて第2の充電では、定
格容量の0.7CmAに相当する電流値で充電を行っ
た。
<Sample 5> In this example, the sample battery was charged in two stages. First, in the first charging, charging was performed with a current value corresponding to the rated capacity of 0.2 CmA. The charging time was the time for which 75% of the rated capacity was charged. Then, in the subsequent second charge, charging was performed at a current value corresponding to the rated capacity of 0.7 CmA.

【0058】〈サンプル6〉本実施例では、サンプル電
池に対して二段階での充電を行った。まず、第1の充電
では、定格容量の0.4CmAに相当する電流値で充電
を行った。なお充電時間は、定格容量の35%が充電さ
れる時間とした。その後引き続いて第2の充電では、定
格容量の0.4CmAに相当する電流値で充電を行っ
た。
<Sample 6> In this example, the sample battery was charged in two stages. First, in the first charging, charging was performed with a current value corresponding to the rated capacity of 0.4 CmA. The charging time was the time at which 35% of the rated capacity was charged. Then, in the subsequent second charge, charging was performed at a current value corresponding to the rated capacity of 0.4 CmA.

【0059】〈サンプル7〉本実施例では、サンプル電
池に対して二段階での充電を行った。まず、第1の充電
では、定格容量の0.4CmAに相当する電流値で充電
を行った。なお充電時間は、定格容量の65%が充電さ
れる時間とした。その後引き続いて第2の充電では、定
格容量の0.3CmAに相当する電流値で充電を行っ
た。
<Sample 7> In this example, the sample battery was charged in two stages. First, in the first charging, charging was performed with a current value corresponding to the rated capacity of 0.4 CmA. The charging time was the time for which 65% of the rated capacity was charged. Then, in the subsequent second charge, charging was performed at a current value corresponding to the rated capacity of 0.3 CmA.

【0060】〈サンプル8〉本実施例では、サンプル電
池に対して二段階での充電を行った。まず、第1の充電
では、定格容量の0.4CmAに相当する電流値で充電
を行った。なお充電時間は、定格容量の99%が充電さ
れる時間とした。その後引き続いて第2の充電では、定
格容量の0.5CmAに相当する電流値で充電を行っ
た。
<Sample 8> In this example, the sample battery was charged in two stages. First, in the first charging, charging was performed with a current value corresponding to the rated capacity of 0.4 CmA. The charging time was the time for which 99% of the rated capacity was charged. After that, in the subsequent second charging, charging was performed at a current value corresponding to the rated capacity of 0.5 CmA.

【0061】〈サンプル9〉本実施例では、サンプル電
池に対して二段階での充電を行った。まず、第1の充電
では、定格容量の0.6CmAに相当する電流値で充電
を行った。なお充電時間は、定格容量の30%が充電さ
れる時間とした。その後引き続いて第2の充電では、定
格容量の0.7CmAに相当する電流値で充電を行っ
た。
<Sample 9> In this example, the sample battery was charged in two stages. First, in the first charging, charging was performed with a current value corresponding to the rated capacity of 0.6 CmA. The charging time was the time at which 30% of the rated capacity was charged. Then, in the subsequent second charge, charging was performed at a current value corresponding to the rated capacity of 0.7 CmA.

【0062】〈サンプル10〉本実施例では、サンプル
電池に対して二段階での充電を行った。まず、第1の充
電では、定格容量の0.6CmAに相当する電流値で充
電を行った。なお充電時間は、定格容量の30%が充電
される時間とした。その後引き続いて第2の充電では、
定格容量の0.3CmAに相当する電流値で充電を行っ
た。
<Sample 10> In this example, the sample battery was charged in two stages. First, in the first charging, charging was performed with a current value corresponding to the rated capacity of 0.6 CmA. The charging time was the time at which 30% of the rated capacity was charged. After that, in the second charge,
Charging was performed at a current value corresponding to the rated capacity of 0.3 CmA.

【0063】〈サンプル11〉本実施例では、サンプル
電池に対して二段階での充電を行った。まず、第1の充
電では、定格容量の0.6CmAに相当する電流値で充
電を行った。なお充電時間は、定格容量の80%が充電
される時間とした。その後引き続いて第2の充電では、
定格容量の0.3CmAに相当する電流値で充電を行っ
た。
<Sample 11> In this example, the sample battery was charged in two stages. First, in the first charging, charging was performed with a current value corresponding to the rated capacity of 0.6 CmA. The charging time was the time for which 80% of the rated capacity was charged. After that, in the second charge,
Charging was performed at a current value corresponding to the rated capacity of 0.3 CmA.

【0064】以上のようにして充電条件を変えて充電さ
れた各電池の充電時間、容量、リチウム析出量を測定、
評価した。その結果を表1に示す。なお、充電時間は、
充電終了までの所要時間であり、300分以下を良とし
た。また、容量は、4.2V充電での0.2C放電容量
であり、1540mAh以上を良とした。また、リチウ
ム析出量は、充電時に負極上に析出したリチウム量を定
量化した値であり、150以下を良とした。
The charging time, the capacity, and the amount of deposited lithium of each battery charged by changing the charging conditions as described above were measured,
evaluated. The results are shown in Table 1. The charging time is
The time required to complete the charging was 300 minutes or less. In addition, the capacity was 0.2 C discharge capacity at 4.2 V charge, and a value of 1540 mAh or more was considered good. The lithium deposition amount is a value quantifying the amount of lithium deposited on the negative electrode during charging, and a value of 150 or less was considered good.

【0065】[0065]

【表1】 [Table 1]

【0066】表1から明らかなように、第1の充電にお
いて、充電電流値Iが0.2CmAよりも低いサンプ
ル1,2では、充電時間を短くすることができない。こ
の場合、充電時間を短くしようとすると第2の充電電流
値Iを大きくしなければならない。そして、後述する
ように第2の充電電流値Iを高くすると、容量が低下
したり、電極上にリチウムが析出してしまっている。ま
た、Iを0.4CmAより高くしたサンプル9〜11
では、容量が低下してしまっている。したがって、充電
電流値Iを0.2CmA〜0.4CmAの範囲とする
ことで、容量低下やリチウム析出を起こすことなく充電
時間を短縮することができることがわかった。
As is clear from Table 1, in the first charging, the charging time cannot be shortened in Samples 1 and 2 whose charging current value I A is lower than 0.2 CmA. In this case, in order to shorten the charging time, the second charging current value I B must be increased. Then, as will be described later, when the second charging current value I B is increased, the capacity is reduced or lithium is deposited on the electrodes. In addition, sample 9-11 was higher than 0.4CmA the I A
Then, the capacity has decreased. Therefore, it was found that by setting the charging current value I A in the range of 0.2 CmA to 0.4 CmA, the charging time can be shortened without causing a capacity decrease or lithium deposition.

【0067】また、充電時間tについて、充電時間t
を40%以下としたサンプルでは、充電時間を短くす
ることが出来ない。この場合、充電時間を短くするため
には第2の充電電流値Iを高くする必要がある。そし
て、第2の充電電流値Iを高くすると、容量が低下し
たり、電極上にリチウムが析出してしまっている。ま
た、充電時間tが75%より高いサンプル8,11で
は、充電時間を短縮することができない。充電時間t
を、定格容量の40%〜75%が充電される時間と設定
したサンプルでは、容量低下やリチウム析出を起こすこ
となく充電時間を短縮することができることがわかる。
Regarding the charging time t A , the charging time t
A sample having A of 40% or less cannot shorten the charging time. In this case, in order to shorten the charging time, it is necessary to increase the second charging current value I B. When the second charging current value I B is increased, the capacity is reduced or lithium is deposited on the electrodes. Further, in the samples 8 and 11 having the charging time t A higher than 75%, the charging time cannot be shortened. Charging time t A
It can be seen that in the sample in which is set to the time when 40% to 75% of the rated capacity is charged, the charging time can be shortened without causing capacity decrease or lithium deposition.

【0068】つぎに、第2の充電では、充電電流値I
が0.4CmAよりも低いサンプル7,10,11で
は、充電時間を短くすることができない。また、I
0.6CmAよりも高いサンプル1,2,4,5,9で
は、電極上にリチウムが析出してしまっている。充電電
流値Iを0.4CmA〜0.6CmAの範囲とするこ
とで、リチウム析出を起こすことなく充電時間を短縮す
ることができることがわかった。
Next, in the second charging, the charging current value I B
In Samples 7, 10, and 11 where is less than 0.4 CmA, the charging time cannot be shortened. Also, the samples I B higher than 0.6CmA 1,2,4,5,9, lithium is accidentally deposited on the electrode. The charging current value I B in a range of from 0.4CmA~0.6CmA, it was found that it is possible to shorten the charging time without causing lithium deposition.

【0069】さらに、第1の充電電流値を大きくし、第
2の充電電流値を小さくしたサンプル10,11では、
充電電流が低下してしまっている。第1の充電電流値を
小さくし、第2の充電電流値を大きくしたサンプルで
は、十分な容量が得られていることがわかる。
Furthermore, in Samples 10 and 11 in which the first charging current value was increased and the second charging current value was decreased,
The charging current has dropped. It can be seen that a sufficient capacity is obtained in the sample in which the first charging current value is reduced and the second charging current value is increased.

【0070】以上の結果より、第1の充電における充電
電流値を第2の充電以降における充電値よりも低くする
ことで電池特性の劣化を防止でき、また、第2の充電以
降の充電電流値を高くすることで充電時間を短縮できる
ことがわかった。
From the above results, it is possible to prevent the deterioration of the battery characteristics by making the charging current value in the first charging lower than the charging value in the second charging and the charging current value after the second charging. It was found that the charging time can be shortened by increasing the.

【0071】具体的には、第1の充電では、定格容量の
0.2CmA〜0.4CmAの範囲の充電電流値I
定電流充電を行い、第2の充電では、定格容量の0.4
CmA〜0.6CmAの範囲の充電電流値Iにて定電
流充電を行う。このとき、第1の充電時間tを、定格
容量の40%〜75%が充電される時間とする。
Specifically, in the first charging, constant current charging is performed with a charging current value I A in the range of the rated capacity of 0.2 CmA to 0.4 CmA, and in the second charging, the rated capacity of 0. Four
Constant current charging is performed with a charging current value I B in the range of CmA to 0.6 CmA. At this time, the first charging time t A is set to the time when 40% to 75% of the rated capacity is charged.

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明では、充電時間に影響のある定電
流充電区間を分割し、それぞれの区間において最適な充
電電流値及び充電時間を選択することにより、電池特性
を損なうことなく、充電時間を短縮することができる。
すなわち、本発明は、第1の充電における充電電流値を
第2の充電以降における充電値よりも低くすることで電
池特性の劣化を防止し、また、第2の充電以降の充電電
流値を高くすることで充電時間を短縮する優れた充電方
法を実現することができる。
According to the present invention, by dividing the constant current charging section that affects the charging time and selecting the optimum charging current value and charging time in each section, the charging time can be maintained without degrading the battery characteristics. Can be shortened.
That is, the present invention prevents the deterioration of the battery characteristics by lowering the charging current value in the first charging from the charging value in the second charging and increasing the charging current value after the second charging. By doing so, an excellent charging method that shortens the charging time can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用した充電方法により充電される非
水電解質電池の一構成例を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing one structural example of a non-aqueous electrolyte battery charged by a charging method to which the present invention is applied.

【図2】リチウムイオン二次電池の初回充電について、
時間による充電電圧及び電流の変化を表した図である。
[Fig. 2] Regarding the initial charging of a lithium-ion secondary battery,
It is a figure showing change of charging voltage and current with time.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 非水電解液電池、 2 正極、 3 負極、 4
セパレータ、 5 電池缶、 10 電池蓋
1 non-aqueous electrolyte battery, 2 positive electrode, 3 negative electrode, 4
Separator, 5 battery cans, 10 battery lid

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Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 リチウムをドープ及び脱ドープ可能な正
極活物質を含有する正極と、リチウムをドープ及び脱ド
ープ可能な負極活物質を含有する負極と、上記正極と負
極との間に介在される非水電解質とを備えた非水電解質
電池を充電するに際し、 定格容量の0.2CmA〜0.4CmAの範囲の充電電
流値Iで定電流充電を行う第1の充電と、 上記第1の充電の後に、定格容量の0.4CmA〜0.
6CmAの範囲の充電電流値Iにて定電流充電を行う
第2の充電とを備えることを特徴とする非水電解質電池
の充電方法。
1. A positive electrode containing a positive electrode active material capable of doping and dedoping lithium, a negative electrode containing a negative electrode active material capable of doping and dedoping lithium, and interposed between the positive electrode and the negative electrode. When charging a non-aqueous electrolyte battery provided with a non-aqueous electrolyte, a first charge in which constant current charging is performed with a charging current value I A in a range of a rated capacity of 0.2 CmA to 0.4 CmA, and the first charging described above. After charging, the rated capacity of 0.4 CmA to 0.
And a second charge for performing constant-current charge at a charge current value I B in the range of 6 CmA.
【請求項2】 上記第1の充電では、定格容量の40%
〜75%に相当する容量を充電することを特徴とする請
求項1記載の非水電解質電池の充電方法。
2. The first charge is 40% of the rated capacity.
The method for charging a non-aqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein a capacity corresponding to ˜75% is charged.
【請求項3】 上記第2の充電において、所定の電圧値
に充電電流が達した時点で定電流充電から定電圧充
電に切り替えて、電圧値Vで定電圧充電を行うことを
特徴とする請求項1記載の非水電解質電池の充電方法。
Wherein in the second charging, switching from constant current charging to constant voltage charging when the charging current reaches a predetermined voltage value V 1, characterized in that the constant voltage charging at the voltage value V 1 The method for charging a non-aqueous electrolyte battery according to claim 1.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009150773A1 (en) * 2008-06-12 2009-12-17 パナソニック株式会社 Charging method and discharging method of lithium ion secondary battery
JP2010140762A (en) * 2008-12-11 2010-06-24 Toyota Motor Corp Determination device for determining lithium ion battery state
WO2011065009A1 (en) * 2009-11-27 2011-06-03 パナソニック株式会社 Method for charging lithium-ion secondary battery and battery pack
JP2019176637A (en) * 2018-03-28 2019-10-10 株式会社Gsユアサ Charge control device, power storage device, charge control method for power storage element, and computer program
JP2020009724A (en) * 2018-07-12 2020-01-16 トヨタ自動車株式会社 Method for charging secondary battery
US10566815B2 (en) 2016-09-14 2020-02-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Charge control apparatus, charge pattern creating device, method, non-transitory computer readable medium and power storage system
US20200403220A1 (en) * 2018-02-28 2020-12-24 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Charging method of non-aqueous electrolyte secondary battery, and charging system of non-aqueous electrolyte secondary battery
US10910857B2 (en) 2017-04-25 2021-02-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Secondary battery system controlling a secondary battery with a volume change rate thereof, and a vehicle including the secondary battery system
US11545847B2 (en) 2017-07-28 2023-01-03 Murata Manufacturing Co., Ltd. Charging device and charging method
WO2023126674A1 (en) * 2021-12-27 2023-07-06 日産自動車株式会社 Method for charging secondary battery
WO2024018247A1 (en) * 2022-07-20 2024-01-25 日産自動車株式会社 Method for manufacturing lithium secondary battery

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009150773A1 (en) * 2008-06-12 2009-12-17 パナソニック株式会社 Charging method and discharging method of lithium ion secondary battery
JP2010140762A (en) * 2008-12-11 2010-06-24 Toyota Motor Corp Determination device for determining lithium ion battery state
WO2011065009A1 (en) * 2009-11-27 2011-06-03 パナソニック株式会社 Method for charging lithium-ion secondary battery and battery pack
US8610408B2 (en) 2009-11-27 2013-12-17 Panasonic Corporation Lithium ion secondary battery charging method and battery pack
US10566815B2 (en) 2016-09-14 2020-02-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Charge control apparatus, charge pattern creating device, method, non-transitory computer readable medium and power storage system
US10910857B2 (en) 2017-04-25 2021-02-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Secondary battery system controlling a secondary battery with a volume change rate thereof, and a vehicle including the secondary battery system
US11901521B2 (en) 2017-04-25 2024-02-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Secondary battery system, charging method, and vehicle for charging with three different currents
US11545847B2 (en) 2017-07-28 2023-01-03 Murata Manufacturing Co., Ltd. Charging device and charging method
US20200403220A1 (en) * 2018-02-28 2020-12-24 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Charging method of non-aqueous electrolyte secondary battery, and charging system of non-aqueous electrolyte secondary battery
US11949091B2 (en) * 2018-02-28 2024-04-02 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Charging method of non-aqueous electrolyte secondary battery, and charging system of non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2019176637A (en) * 2018-03-28 2019-10-10 株式会社Gsユアサ Charge control device, power storage device, charge control method for power storage element, and computer program
JP7159590B2 (en) 2018-03-28 2022-10-25 株式会社Gsユアサ Charging control device, power storage device, charging control method for power storage element, and computer program
JP2020009724A (en) * 2018-07-12 2020-01-16 トヨタ自動車株式会社 Method for charging secondary battery
WO2023126674A1 (en) * 2021-12-27 2023-07-06 日産自動車株式会社 Method for charging secondary battery
WO2024018247A1 (en) * 2022-07-20 2024-01-25 日産自動車株式会社 Method for manufacturing lithium secondary battery

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