JP2003189498A

JP2003189498A - 二次電池の充電方法及び二次電池の充電器

Info

Publication number: JP2003189498A
Application number: JP2001381184A
Authority: JP
Inventors: Yoichiro Hatsushi; 洋一郎蓮子
Original assignee: SOGO KEIKAKU KENKYUSHO KK
Current assignee: SOGO KEIKAKU KENKYUSHO KK
Priority date: 2001-12-14
Filing date: 2001-12-14
Publication date: 2003-07-04

Abstract

(57)【要約】【課題】1時間もしくはそれ以内の短時間で完全に充電
することができ、しかも過充電を防止した二次電池の充
電方法及びそれに使用する充電器を提供する。【解決手段】二次電池の充電期間の前期には、大きな充
電電流Ｉ₀を供給して充電を行い、充電端子の電圧の上
昇に伴って、徐々に充電電流Ｉ₀を減少させながら充電
する。また、二次電池の充電期間中、所定時間間隔で所
定時間、二次電池の充電端子に印加される電圧の極性を
パルス的に反転させるフリッピング操作を行う。さら
に、充電端子の電圧が所定の電圧Ｖ₀に達した時に充電
を停止し、充電端子の電圧が前記所定の電圧Ｖ₀よりも
低い電圧Ｖ₁まで降下した時に充電を再開し、この操作
を繰り返すことにより間欠的に充電を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池の充電方
法及び装置に関し、二次電池を1時間もしくはそれ以内
の時間で完全に充電することができ、しかも過充電する
事がない充電方法及びそれに使用する充電装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】鉛蓄電池は、性能と経済性を兼ね備えた
電池として、バックアップ用電源、ポータブル機器用電
源、自動車、電動バイク、電動自転車、フォークリフト
やゴルフカートなど、各方面で幅広く利用されている。

【０００３】この鉛蓄電池等の充電方法には、定電圧充
電方法及び定電流充電方法がある。定電圧充電方法は、
二次電池の使用電圧よりもわずかに高い一定の電圧を加
えて充電する方法で、大量の放電があまり起きないよう
な非常電源の充電方法として適している。又、定電流充
電方法は、常時一定の電流を流して充電する方法で、充
電前期や急速充電に適している。

【０００４】しかしながら、定電圧充電方法は、充電し
続けても電池を損傷する恐れが無いので、特に充電終期
検出のための保護回路を必要としないという利点がある
が、充電終期には充電電流が徐々に減少していくので、
完全に充電されるまでの充電時間が長くなる。

【０００５】一方、定電流充電方法は、一定電流で充電
する方法であり、充電時間が短くてすみ、十分な充電を
することができるという利点があるが、二次電池を必要
以上に充電し続けると過充電となり、電解液の分解や発
熱等により致命的な損傷を起こす可能性があるので、充
電終了時点で自動的に充電を終了させるための手段を必
要とする。

【０００６】そこで、定電圧充電方法及び定電流充電方
法の利点を利用するために、両方法を組み合わせた定電
圧、定電流特性を示す充電方法も開発されている。この
充電装置を用いて鉛蓄電池を充電した際の充電電流及び
充電電圧の関係は、図４に示すとおりである。また、こ
の充電に使用される電源の代表的な出力電圧−出力電流
特性は図５に示すとおりである。

【０００７】まず、初期充電は定電流で行われ、蓄電池
の容量の７０％〜８０％程度までは充電電圧は徐々に増
加するが、それ以上充電すると電極付近の電圧が上昇
し、ついには電解液の電気分解が始まるため、電極と電
解液界面から気泡が発生する。

【０００８】このため、充電前期は大きな電流で充電し
ても問題はないが、充電終期には充電電流を落とさない
と電池を損傷することになる。そこで、電池電圧が所定
の電圧Ｖ₀に達した後は印加電圧Ｖ₀で定電圧充電をする
ようにしており、この場合の充電電流は実線で示したよ
うに徐々に低下することとなり、充電当初から定電圧充
電方法を採用するよりも充電時間が短くなるとはいえ、
それでも充電完了までには数時間もかかっていた。

【０００９】充電時間をより短くするには、定電流充電
の際に比較的大電流で充電すれば一応可能であるが、充
電に伴い電池内部の化学反応に基づいて温度が上昇し、
また、電気分解によるガスの発生により電解液が減少
し、電解液濃度も濃くなってしまう。特に、密閉型の蓄
電池では、内部の圧力が上昇して蓄電池の破裂にいたる
可能性もあるために、無制限に充電電流を増やすことは
できない。

【００１０】そこで、充電前期に比較的大きい定電流で
充電し、充電後期には間欠的に定電流で充電する方法を
採用し、電池電圧の上昇あるいは電池の内部温度上昇を
検知して間欠充電時間を制御する方法も試みられている
（特開平６−９８４７２公報、特開平５−１３１０８号
公報参照）が、充電時間は約１〜２時間かかり、１時間
ないしはそれ以下で充電完了させることは困難であっ
た。

【００１１】また、鉛蓄電池は、充放電を繰り返すうち
に、正極及び負極集電体格子表面に硫酸鉛ＰｂＳＯ₄の
イオン性結晶体が析出し、この結晶体が正極及び負極の
海綿状の多孔性構造を形成している活物質を塞ぎ、極板
内部の硫酸イオンの伝搬及び拡散を阻害してしまう。特
に、電解液濃度が高く、析出結晶が小さい場合は、正負
両極板の表面が硫酸鉛結晶粒子により被覆されてしま
う、サルフェーションと呼ばれる現象が起こるため、放
電時間の短縮つまり放電容量の低下となり、また、正負
極板内で集電体格子から活物質の脱落や欠損を生じてし
まうので、充電を行っても化学反応が起こりにくくな
る。そのため、著しく充放電容量が減少して寿命が短縮
されてしまい、場合によっては充電不可能となったり、
電極間が短絡してしまう場合もある。

【００１２】この硫酸鉛沈殿物は、低い直流電流で再充
電しても極板表面から効果的に除去することができな
い。急速充電という方法でかかる沈殿物を効果的に除去
する努力が何年にもわたって行われてきており、一連の
立ち上がりの早い電圧パルスを用いて蓄電池極板表面か
ら硫酸鉛を離すことも行われてきている。（米国特許第
５０８４６６４号明細書、特表平９−５０２０７６号公
報等参照）。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、鉛蓄電池
の充放電特性について種々検討を行った結果、鉛蓄電池
は、充電初期において一般的な定電流充電で採用されて
いる充電電流よりも大きな電流で充電することが可能で
あり、充電の進行状態により徐々に充電電流を減少させ
ることにより、鉛蓄電池を損傷する事無く充電が可能で
あることを見出した。

【００１４】また、充電操作を行う際にフリッピング操
作（詳細は後述）を行うと、充電中に硫酸鉛の沈殿物を
生じにくく、かつより大電流で充電し得ることを見出し
た。

【００１５】よって、前記充電方法と、充電後期に鉛蓄
電池の端子電圧により間欠的に充電する方法を採用する
ことにより充電時間を大幅に短縮し得ることを見出し、
本発明を完成するに至ったものである。

【００１６】すなわち、本発明は二次電池の充電に際
し、1時間もしくはそれ以内の短時間で完全に充電する
ことができ、しかも過充電する事がない充電方法及びそ
れに使用する充電器を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するために、本発明の第１の態様によれば、二次電池の
充電方法において、該二次電池の充電期間の前期には、
該二次電池に大きな充電電流を供給して充電を行い、前
記二次電池の充電端子電圧の上昇に伴って、徐々に該充
電電流を減少させながら充電することを特徴とする二次
電池の充電方法が提供される。

【００１８】また、本発明の第２の態様によれば、上記
第１の態様に加えて、前記二次電池の充電期間中、所定
時間間隔で所定時間、前記二次電池に印加される電圧の
極性をパルス的に反転させるフリッピング操作を行うこ
とを特徴とする二次電池の充電方法が提供される。

【００１９】また、本発明の第３の態様によれば、第１
の態様及び第２の態様において、前記二次電池の充電期
間中、該二次電池の充電端子電圧を測定しながら充電を
行い、該充電端子電圧が所定の電圧Ｖ₀に達した時に充
電を停止し、その後充電端子電圧が前記所定の電圧Ｖ₀
よりも低い電圧Ｖ₁まで降下した時に充電を再開し、か
かる充電停止及び充電再開の操作を繰り返すことにより
間欠的に充電を行うことを特徴とする二次電池の充電方
法が提供される。

【００２０】かかる態様によれば、充電後期に二次電池
の端子電圧がＶ₀を超えることがないので、二次電池が
過充電状態となることがなく、1時間もしくはそれ以内
の時間で二次電池の完全充電状態を得ることができる。

【００２１】また、本発明の第４の態様によれば、第１
の態様及び第２の態様において、前記二次電池の充電期
間中、該二次電池の充電端子電圧を測定しながら充電を
行い、該二次電池の温度が所定の温度Ｔ₀に達した時に
充電を停止し、その後二次電池の温度がＴ₀よりも低い
温度Ｔ₁に達した時に充電を再開し、かかる充電停止及
び充電再開の操作を繰り返すことにより間欠的に充電を
行うことを特徴とする二次電池の充電方法が提供され
る。

【００２２】かかる態様によれば、急速充電による二次
電池のダメージが抑えられ、温度の上昇による二次電池
の致命的損傷を防ぐことができる。

【００２３】また、本発明の別の第１の態様によれば、
二次電池を充電する充電器において、緩やかな傾斜の垂
下特性を有する充電電源を備え、前記二次電池の充電期
間の前期には、該二次電池に前記充電電源から大きな充
電電流を供給して充電を行い、該充電端子電圧の上昇に
伴って、徐々に該充電電流を減少させながら充電するこ
とを特徴とする二次電池の充電器が提供される。

【００２４】また本発明の別の第２の態様によれば、上
記別の第１の態様において、前記二次電池の充電期間
中、所定時間間隔で所定時間、前記二次電池に印加され
る電圧の極性をパルス的に反転させるためのフリッピン
グ回路を備えることを特徴とする二次電池の充電器が提
供される。

【００２５】また、本発明の別の第３の態様によれば、
上記別の第１の態様または別の第２の態様において、前
記二次電池の充電端子電圧と第１の電圧Ｖ₀及び第２の
電圧Ｖ₁とを比較する電圧比較回路と、該電圧比較回路
の比較結果に応じて前記充電電源のオン・オフを制御す
る制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記充電端子
電圧が第１の電圧Ｖ₀に達した時に充電を停止させ、そ
の後充電端子電圧が前記第１の電圧Ｖ₀より低い第２の
電圧Ｖ₁まで降下した時に充電を再開させ、かかる充電
停止及び充電再開操作を繰り返すことにより間欠的に充
電をすることを特徴とする二次電池の充電器が提供され
る。

【００２６】かかる態様によれば、充電後期に二次電池
の端子電圧がＶ₀を超えることはないので、二次電池を
過充電状態とすることがなく、1時間もしくはそれ以内
の時間で二次電池の完全充電状態を得ることができる。

【００２７】さらに、本発明の別の第４の態様によれ
ば、前記別の第１の態様及び別の第２の態様において、
前記二次電池の温度を感知する温度センサと、該温度セ
ンサによって感知された温度に応じて前記充電電源のオ
ン・オフを制御する制御回路と、を備え、前記二次電池
の温度が第１の温度Ｔ₀に達した時に充電を停止し、そ
の後二次電池の温度が第２の温度Ｔ₀より低い第２の温
度Ｔ₁に達した時に充電を再開し、かかる充電停止及び
充電再開操作を繰り返すことにより間欠的に充電をする
ことを特徴とする二次電池の充電器が提供される。

【００２８】かかる態様によれば、急速充電による二次
電池のダメージが抑えられ、温度の上昇による二次電池
の致命損傷を防ぐことができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明は、充電前期に大電流で充
電し、充電の進行により徐々に充電電流を減少させ、充
電後期には端子電圧の変化により間欠的に充電する方法
を採用し、その充電期間中にフリッピング操作を行うこ
とを特徴としている。

【００３０】フリッピング操作とは、充電中に短時間パ
ルス的に鉛蓄電池に印加されている電圧を逆の極性に反
転させるものである。もちろんこのような操作は通常の
鉛蓄電池の充電及び放電操作ではなく、しかも単に鉛蓄
電池を強制的に放電する以上の過酷な操作を行うので、
鉛蓄電池と電源装置の故障ないしは寿命の短縮の原因と
なり得るので、半導体素子または抵抗体等により電流の
制限を行う必要がある。

【００３１】鉛蓄電池の充電に際してこのフリッピング
操作を行うと、電極表面における硫酸鉛の結晶の沈積が
少なく、いわゆるサルフェーションが起こりにくくな
り、また、より大電流充電を行うことができる具体的な
理由は、現在のところまだ明らかではないが、おそらく
は、（１）充電中に印加電圧をパルス状に反転させることに
より電極近傍のイオンの移動を活性化させ、電極表面に
結晶を形成しかけているサルフェーション物質をふるい
落とす。（２）通常の充電中には、＋極には＋の電圧が印加され
るため−イオンが引き寄せられて集まり、逆に−極には
−の電圧が印加されるため＋イオンが引き寄せられて集
まり、各電極の活物質近傍はイオンが密集した状態にな
る。やがてイオンは活物質に取り込まれて化学変化を起
こし、また次のイオンが同様に取り込まれてという順序
で充電が進んでゆく。ところが密集したイオン同士に働
く力は電気的な反発力であるため、イオンの動きは悪く
なっている。その状態で一時的に極性を反転させると、
密集したイオンに対して電気的な反発力が与えられるこ
とでイオンが密集状態から動きやすい状態になる、ため
に、効率の良い急速充電が可能になるものと推定され
る。

【００３２】なお、この推定は、まだ実証されているも
のではなく、今後の研究によって詳細に解明されるもの
である。

【００３３】以下、図面に基づいて本願発明の充電装置
の構成を詳細に説明する。

【００３４】図１は、本発明の充電装置１０の回路ブロ
ック図である。ＡＣ商用電源１２からの交流は、回路全
体の過電流及び短絡保護のために設けられたサーキット
ブレーカー１４を介して、制御電源回路１６及び充電電
源１８に接続されている。

【００３５】制御電源回路１６は、ＡＣ商用電源からの
交流を各回路ブロック２０から３０を作動させるための
直流電圧に変換させるための回路であり、各回路ブロッ
ク２０から３０で消費される電力はそれほど大きくない
ので、周知のＡＣ電源からの交流を電源トランスで降圧
した後に整流回路及び定電圧回路を介して所定の電圧を
得る形式のもの、ＡＣ電源からの交流を直接整流した後
にスイッチング回路を介して所定の直流電圧を得るスイ
ッチング方式のものなどを適宜選択して使用できる。

【００３６】充電電源１８は、後述のフリッピング回路
と共に本願発明の最も重要な構成要素の一つであり、鉛
蓄電池３２（二次電池）に所定の充電電流を供給するも
のである。この充電電源としては、電源トランスの飽和
領域付近の垂下特性を利用することも一応可能ではある
が、蓄電池への充電電流が大きく消費電力が大であるた
め、電源トランスが大きくかつ重くなり、飽和領域を利
用するため発熱量も大であると共に、電流制御用のパワ
ー素子の発熱量も多くなる。したがって、本発明では、
ＡＣ電源からの交流を直接整流した後にスイッチング回
路を介して所定の直流電圧を得るスイッチング方式のも
のを使用するほうが、好ましい。なおこのスイッチング
方式の充電電源の出力電圧−出力電流特性は緩やかなな
傾斜の垂下特性を持ち、概ね図２に示すとおりである。

【００３７】なお、この充電電源１８においては、出力
電流の大きさが電流制御回路２２からの制御信号がライ
ン３４を介して与えられ、また、出力電流のオン及びオ
フは充電パルス発生回路２４からの制御信号がライン３
６を介して与えられ、これらの両信号により充電電流の
レベル及び充電時の充電電流のオン、オフが制御される
ようになされている。

【００３８】充電パルス発生回路２４は、電圧比較回路
２６からの指令信号がライン７２、温度センサからの信
号がライン６６、フリッピング回路からのフリッピング
実施信号がライン７０を経由して接続されており、充電
時の充電電源のオン−オフ、鉛蓄電池３２の過熱による
充電電源のオフ及びフリッピング操作時に極性反転を行
う際の切り替えに必要な時間差の制御はこれらの信号を
演算することにより行われ、充電電源１８のオン−オフ
制御信号が出力されるようになされている。

【００３９】基準電源発生回路２０は、所定の回路ブロ
ック内で電圧の比較のための基準として必要とされる一
定の基準電圧を発生するためのものであり、それぞれラ
イン３８〜４２を経て電流制御回路２２、電圧比較回路
２６に供給されている。

【００４０】充電電源１８からの直流は、プラス側が電
流検出用のシャント抵抗器４６及び逆流防止用のダイオ
ード(Ｄ１)４８、後述するフリッピング回路３０を経
て、鉛蓄電池３２のプラス側へ供給され、マイナス側が
逆流防止用のダイオード(Ｄ２)５０、前記フリッピング
回路３０を経て、前記鉛蓄電池３２のマイナス側に接続
されている。

【００４１】シャント抵抗４６を流れる電流値に比例し
てシャント抵抗４６の両端に生じる電圧は、ライン５４
及び５６を経て電流制御回路２２に供給され、充電電源
１８の制御に使用される。

【００４２】また、鉛蓄電池３２の端子電圧は、逆流防
止用ダイオード（Ｄ３）５２、ライン５８及び６０を経
てそれぞれ電圧比較回路２６及び警報・表示回路２８へ
供給されている。なお、逆流防止用ダイオード（Ｄ１）
４８、（Ｄ２）５０及び（Ｄ３）５２は、フリッピング
回路３０の動作時及び蓄電池が誤って逆接続されたとき
に各回路を保護するために使用されているものである。

【００４３】電圧比較回路２６は、鉛蓄電池３２の端子
電圧が所定電圧を超えているか否かを判断し、その結果
に応じてライン７２を経て充電パルス発生回路２４を制
御して充電電源１８のオン−オフを制御するための信号
を生成するようになされている。

【００４４】さらに、本実施例では、鉛蓄電池３２の温
度を測る温度センサ６２が設けられ、温度センサ６２か
らの信号がライン６４〜６８を介して電流制御回路２
２、充電パルス発生回路２４及び警報・表示回路２８へ
供給されている。一般的に鉛蓄電池３２は、鉛蓄電池３
２の温度が高いと電流が流れやすくなり、その分発熱量
が増加する傾向があるので、電流を下げることにより安
定で効率の良い充電を行える。したがって、この実施例
においては、鉛蓄電池３２の温度により出力電流に温度
補正をかけるフィードバック制御回路を使用し、充電電
流の制御を行うことで急速充電による鉛鉛蓄電池３２の
劣化を最小限に抑えると共に充電電流の最適化を行うよ
うになされており、加えて、鉛蓄電池３２の温度が過上
昇したときは充電電源１８のオン−オフ制御がオフとな
り充電を停止して蓄電池の劣化を防ぐようになされてい
る。

【００４５】つまり、温度センサ６２により鉛蓄電池３
２の温度が所定の温度Ｔ₀に達したことが検知された
時、充電パルス発生回路２４により充電電源１８をオフ
し、その後鉛蓄電池３２の温度が温度Ｔ₀より低い温度
Ｔ₁に達したことが検知された時、充電パルス発生回路
２４により充電電源１８をオンする。そして、このオン
−オフ制御が繰り返されることにより、鉛蓄電池３２の
温度が過上昇を防止しながら充電を行う。

【００４６】警報・表示回路２８には、ライン６０を経
て鉛蓄電池３２の端子電圧及びライン６８を経て鉛蓄電
池３２の温度信号が接続されており、充電を開始する前
の鉛蓄電池３２の端子電圧により、蓄電池が過放電、劣
化及び電極の短絡等のトラブルにより端子電圧が異常に
低いことを検出して警報を発するようになされている。
また、充電中においては蓄電池の過熱、蓄電池の端子電
圧の過上昇に対する警報を発するようになされている。

【００４７】フリッピング回路３０は前述の充電電源と
共に本願発明の最も重要な構成要素の一つであり、具体
的には充電中に数秒ないしは数分の周期で蓄電池に印加
される電圧の極性をパルス状に反転させる（以下、この
操作を「フリッピング操作」という。）回路であって基本
的には鉛蓄電池３２への出力極性を短時間正負逆に切り
替えて出力する回路である。

【００４８】このフリッピング操作は、充電時であれば
充電前期、充電後期ともに任意に選択でき、そのパルス
幅、１回のフリッピング操作で加えるパルス数も実験的
に適宜選択することができる。

【００４９】このフリッピング操作は非常に短時間では
あるが充電時あるいは蓄電池製造時に化成を行うときと
は逆極性を印加するわけであるから、活物質の脱落の原
因となる化成が起こらぬようパルス幅、電圧等慎重に検
討されるべきである。

【００５０】本願発明の上記充電装置を用いて充電操作
を行う際の動作特性を図２を用いて説明する。

【００５１】まず、充電電流Ｉ₀（１時間率で２Ｃ〜４
Ｃ程度の電流）で充電を開始する。充電の進行と共に充
電端子電圧（図中の破線で示された曲線でフリッピング
動作時の部分を除く）が徐々に上昇するが、充電電源が
緩やかな傾斜の垂下特性をもっているため、充電端子電
圧の上昇に伴って充電電流（図中の実線で示された曲線
でフリッピング動作時の部分を除く）が減少する。

【００５２】やがて端子電圧がＶ₀付近に到達するが、
そのときには電流が０．８Ｃ〜１．３Ｃ程度になってい
る。ここでＶ₀は鉛蓄電池３２の保護電圧であり、これ
以上の電圧が印加されると鉛蓄電池３２が損傷に至る電
圧である。そこで、蓄電池の充電端子電圧がＶ₀に達す
ると、電圧比較回路２６及び充電パルス発生回路２４に
より充電電源１８がオフにされ、充電電流が流れなくな
る。

【００５３】そうすると、時間の経過と共に蓄電池の開
放端子電圧が下がるので、開放端子電圧が所定の電圧Ｖ
₁になったとき、今度は電圧比較回路２６及び充電パル
ス発生回路２４により充電電源１８がオンにされて再度
充電が開始される。このように蓄電池の充電電圧が所定
の電圧Ｖ₀に達すると充電を停止し、開放端子電圧が、
所定の電圧Ｖ₁に達すると充電を開始するという操作を
繰り返すと、充電電流は図３の充電後期にあたる部分の
実線（フリッピング動作時の部分を除く）のように、充
電時間の経過に伴い充電時間は短くなりかつ充電停止時
間は長くなり、最終的に満充電となる。

【００５４】また、満充電の後は、鉛蓄電池３２の内部
放電などで開放端子電圧が所定の電圧Ｖ₁になったとき
に充電電源をオンし、充電端子電圧がＶ₀に達すると充
電電源をオフするように所定の動作を繰り返すため、適
切な補充電が行われ、充電端子電圧もＶ₀以上にならな
いため過充電になることもない。

【００５５】本発明は、前期所定の充電が行われている
ときに、フリッピング回路３０により電圧を印加する極
性を短時間パルス的に逆にしてフリッピング操作を行
う。図３には、このフリッピング操作を充電前期に３回
行っているように示されているが、充電後期の間欠充電
中に行ってもよく、フリッピング操作の周期、回数及び
時間ともに実験的に適宜決定し得る。

【００５６】なお、上述した実施形態では鉛蓄電池の充
電方法及び充電装置について説明したが、本発明はこれ
に限定されることなく、他の二次電池、例えばリチウム
イオン二次電池等の充電方法及び充電装置にも適用で
き、同様の効果が得られるものと考えられる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
二次電池の充電に際し、1時間もしくはそれ以内の短時
間で完全に充電することができ、しかも過充電を防止し
た二次電池の充電方法及びそれに使用する充電器を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る二次電池の充電器のブ
ロック図である。

【図２】本発明の充電電源に用いられる電源装置の出力
電圧−出力電流特性を表わす図である。

【図３】本発明の実施形態に係る二次電池の充電器を用
いて鉛蓄電池を充電した際の充電電流と充電電圧の変化
を表す図である。

【図４】定電流充電の後に定電圧充電を行う従来例の充
電電流と充電電圧の変化を表す図である。

【図５】定電流充電の後に定電圧充電を行う従来例の充
電器に使用されている電源の出力電圧−出力電流特性の
代表的な例を表わす図である。

【符号の説明】

１０充電装置１４サーキットブレーカー１６制御電源回路１８充電電源回路２０基準電圧発生回路２２電流制御回路２４充電パルス発生回路２６電圧比較回路２８警報・表示回路３０フリッピング回路３２鉛蓄電池４６シャント抵抗４８,５０,５２ダイオード６２温度センサ

フロントページの続きＦターム(参考） 5G003 AA01 BA01 CA02 CA04 CA12 CA14 CB01 CC07 GB03 5H030 AA02 AA03 AS03 AS08 AS11 BB01 FF22 FF42 FF43

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二次電池の充電方法において、該二次電
池の充電期間の前期には、該二次電池に大きな充電電流
を供給して充電を行い、前記二次電池の充電端子電圧の
上昇に伴って、徐々に該充電電流を減少させながら充電
することを特徴とする二次電池の充電方法。
【請求項２】前記二次電池の充電期間中、所定時間間
隔で所定時間、前記二次電池に印加される電圧の極性を
パルス的に反転させるフリッピング操作を行うことを特
徴とする請求項１記載の二次電池の充電方法。
【請求項３】前記二次電池の充電期間中、該二次電池
の充電端子電圧を測定しながら充電を行い、該充電端子
電圧が所定の電圧Ｖ₀に達した時に充電を停止し、その
後充電端子電圧が前記所定の電圧Ｖ₀よりも低い電圧Ｖ₁
まで降下した時に充電を再開し、かかる充電停止及び充
電再開の操作を繰り返すことにより間欠的に充電を行う
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の二次電
池の充電方法。
【請求項４】前記二次電池の充電期間中、該二次電池
の充電端子電圧を測定しながら充電を行い、該二次電池
の温度が所定の温度Ｔ₀に達した時に充電を停止し、そ
の後二次電池の温度がＴ₀よりも低い温度Ｔ₁に達した時
に充電を再開し、かかる充電停止及び充電再開の操作を
繰り返すことにより間欠的に充電を行うことを特徴とす
る請求項１又は請求項２に記載の二次電池の充電方法。
【請求項５】二次電池を充電する充電器において、緩
やかな傾斜の垂下特性を有する充電電源を備え、前記二
次電池の充電期間の前期には、該二次電池に前記充電電
源から大きな充電電流を供給して充電を行い、該充電端
子電圧の上昇に伴って、徐々に該充電電流を減少させな
がら充電することを特徴とする二次電池の充電器。
【請求項６】前記二次電池の充電期間中、所定時間間
隔で所定時間、前記二次電池に印加される電圧の極性を
パルス的に反転させるためのフリッピング回路を備える
ことを特徴とする請求項５に記載の二次電池の充電器。
【請求項７】前記二次電池の充電端子電圧と第１の電
圧Ｖ₀及び第２の電圧Ｖ₁とを比較する電圧比較回路と、
該電圧比較回路の比較結果に応じて前記充電電源のオン
・オフを制御する制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記充電端子電圧が第１の電圧Ｖ₀に
達した時に充電を停止させ、その後充電端子電圧が前記
第１の電圧Ｖ₀より低い第２の電圧Ｖ₁まで降下した時に
充電を再開させ、かかる充電停止及び充電再開操作を繰
り返すことにより間欠的に充電をすることを特徴とする
請求項５又は請求項６に記載の二次電池の充電器。
【請求項８】前記二次電池の温度を感知する温度セン
サと、該温度センサによって感知された温度に応じて前
記充電電源のオン・オフを制御する制御回路と、を備
え、前記二次電池の温度が第１の温度Ｔ₀に達した時に充電
を停止し、その後二次電池の温度が第２の温度Ｔ₀より
低い第２の温度Ｔ₁に達した時に充電を再開し、かかる
充電停止及び充電再開操作を繰り返すことにより間欠的
に充電をすることを特徴とする請求項５に記載の二次電
池の充電器。