JP2004158262A - Secondary battery, charger, and secondary battery system using them - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次電池、およびその二次電池に適した充電器、ならびにそれらを用いた二次電池システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的な二次電池は、安全弁を備える封口体を用いてケースを封口している(たとえば特許文献1および2参照)。このような封口板を用いた場合、電池内部の圧力が異常に上昇した場合には、安全弁が作動するため電池内部の圧力が過度に上昇することを防止できる。
【0003】
このような二次電池を大電流で急速充電した場合、電池の内圧が急激に上昇して安全弁が作動する場合がある。このとき、電池内部のガスや電解液が安全弁から電池外に排出されて電池の内圧が下がるが、一方でそれらが排出されることによって電池の特性が著しく低下する場合がある。
【0004】
このため、現在は、小電流による充電が主流となっており、通常は、充電器側に、電圧制御(−ΔV制御)、温度制御(dT/dt制御)、タイマー制御などの複雑な制御機能をもたせる必要がある。
【0005】
【特許文献1】
特開平9−237620号公報
【特許文献2】
特開2000−90960号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような制御方法は複雑であり、より簡単な方法で急速充電を行う方法が求められている。また、上記従来の制御方法では、電池の内圧に対応した制御を行っているわけではないため、ある程度の余裕をもって充電を行う必要があった。
【0007】
このような状況に鑑み、本発明は、充電の制御が容易な二次電池システム、ならびに、それに用いられる二次電池および充電器を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の二次電池は、ケースと、前記ケースに収納された極板群と、前記ケースの一端を封口するとともに第1の電極端子として機能する封口体とを備える二次電池であって、前記ケースは、前記一端とは反対側の他端に、第2の電極端子として機能する端子部と、前記ケース内の圧力に応じて可逆的に突出するプレートとを備えることを特徴とする。
【0009】
上記二次電池では、前記封口体は所定の作動圧で作動する安全弁を含み、前記プレートは、前記作動圧よりも低い所定の圧力以上で突出してもよい。
【0010】
上記二次電池では、前記プレートは金属製の薄板であってもよい。
【0011】
上記二次電池では、前記プレートは、その中央部に、前記ケースの外側に向かって突出する絶縁性の凸部を備えてもよい。
【0012】
上記二次電池では、前記プレートが突出していない状態では前記プレートが前記端子部よりも内側に配置されており、前記プレートが突出した状態では前記プレートの一部が前記端子部よりも外側に配置されていてもよい。
【0013】
また、本発明の充電器は、二次電池を充電するための充電器であって、前記二次電池が、その内圧に応じて可逆的に突出するプレートを備える二次電池であり、前記プレートが突出していない状態では前記二次電池の充電を行い、前記プレートが突出した状態では前記二次電池の充電を行わないことを特徴とする。
【0014】
上記充電器は、前記二次電池の第1および第2の電極端子に電圧を印加して前記二次電池を充電するための第1および第2の端子を備え、前記プレートが突出していない状態では前記第1および第2の端子がそれぞれ前記第1および第2の電極端子に接続され、前記プレートが突出した状態では前記第1の端子と前記第1の電極端子との接続、および前記第2の端子と前記第2の電極端子との接続から選ばれる少なくとも1つの接続が切断されてもよい。
【0015】
上記充電器では、前記プレートが突出したときに、前記第1の端子および前記第2の端子から選ばれる少なくとも1つの端子が前記プレートが押す力によって移動し、前記少なくとも1つの接続が切断されてもよい。
【0016】
上記充電器では、前記プレートが突出していない状態でONとなり前記プレートが突出した状態でOFFとなるスイッチを備え、前記スイッチによって充電のON/OFF制御を行ってもよい。
【0017】
上記充電器では、充電時において、9C以上の定電流で充電を行ってもよい。
【0018】
また、本発明の二次電池システムは、上記本発明の二次電池と、上記本発明の充電器とを用いた二次電池システムである。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【0020】
(実施形態1)
実施形態1では本発明の二次電池の一例として円筒形の二次電池を説明する。ただし、本発明の二次電池は円筒形の電池に限らず、角形などのような他の形状であってもよい。
【0021】
実施形態1の二次電池10の断面図を図1に示す。図1を参照して、二次電池10は、ケース20(ハッチングは省略する)と、ケース20に収納された極板群11および電解液(図示せず)と、封口体12とを備える。封口体12は、ケース20の一端を封口するとともに、第1の電極端子として機能する。封口体12によって、ケース20の内部は一定の気密性が確保されている。
【0022】
極板群11は、二次電池に一般的に用いられる極板群であり、正極11a、負極11b、および正極と負極との間に配置されたセパレータ11cを備える。円筒形の二次電池の場合には、通常、正極と負極とセパレータとは積層されてスパイラル状に捲回される。また、角形の二次電池の極板群は、円筒形と同様にスパイラル状に捲回される場合と、単に積層される場合とがある。極板群11を構成する材料は、形成する二次電池に応じて選択される。本発明の二次電池は、たとえば、ニッケル・カドミウム二次電池、ニッケル・水素二次電池などであるが、これに限定されず、充放電の際に電池の内圧が変化する二次電池であればどのような電池にも適用可能である。極板群11は、電池の種類に応じて公知の材料および方法で形成できる。たとえば、ニッケル・水素二次電池の場合、水酸化ニッケルを用いた正極と、水素吸蔵合金を用いた負極と、親水化処理されたポリオレフィン不織布(たとえばポリプロピレン不織布)などを用いることができる。また、ニッケル・カドミウム二次電池の場合、水酸化ニッケルを用いた正極と、カドミウムを用いた負極と、親水化処理されたポリオレフィン不織布などを用いることができる。
【0023】
封口体12には、二次電池に用いられる一般的な封口体を適用できる。図1には、一例として、安全弁12a、正極端子板12b(ハッチングは省略する)、円板12c(ハッチングは省略する)、およびガスケット12dを備える封口体12を示している。安全弁12aは、正極端子板12bと円板12cとによって形成される空間の内部に配置されている。安全弁12aは、ゴムなどで形成されており、ケース20内部の圧力(電池内圧)が所定の圧力(安全弁作動圧)よりも高くなった際に作動して電池内圧を低下させる機能を有する。安全弁作動圧は、通常、1.5MPa〜3.0MPa程度の範囲内の所定の値に設定される。正極端子板12bは、正極11aと電気的に接続されており、正極端子として機能する。
【0024】
ケース11内に封入される電解液には、二次電池の種類に応じて公知の電解液を適用できる。たとえば、ニッケル・水素二次電池やニッケル・カドミウム二次電池の電解液には、水酸化カリウムなどのアルカリ金属塩の水溶液などを用いることができる。
【0025】
ケース20は、円筒部21と底部22とを備える。円筒部21は、たとえば金属(たとえば鉄やステンレスなどの金属)からなり、円筒形状を有する。ケース20の一端は、封口体12によって封口されている。ケース20の他端には、底部22が溶接されている。円筒部21は、封口体12および底部22によって気密にされている。
【0026】
底部22は、ダイアフラム部22aと絶縁体22bと端子部22cとを含む。ダイアフラム部22aは、電池の内圧に応じて可逆的に突出または陥没するプレートである。ダイアフラム部22aは、たとえば、ステンレスなどの金属からなる薄板で形成できる。絶縁体22bは、たとえば樹脂などの絶縁物からなり、リベット22dによってダイアフラム部22aの略中央部に取り付けられている。端子部22cは、リング状の形状を有し、円筒部21の端部の外周部分に配置されている。端子部22cは、ダイアフラム部22aと端子部22cとの間の部分よりも突出しており、段差を形成している。端子部22cは、負極と電気的に接続されており、負極端子として機能する。このような段差形状を有する端子部22cを用いた場合、充電器の負極側端子を凹部の内部に配置することができ、本発明の充電器で通常の電池が充電されることを防止できる。ただし、本発明の二次電池は、負極側端子が他の部分よりも突出していなくともよい。
【0027】
底部22のダイアフラム部22aは、ケース20内の圧力(電池内圧)が所定の圧力(ダイアフラム作動圧)よりも高い場合にはケース20の外側に向かって突出し、ケース20内の圧力がダイアフラム作動圧よりも低い場合にはケース20の内部に向かって陥没する。底部22の外周部付近23は、たとえば厚さが0.6mm程度の金属板で形成すればよく、ダイアフラム部22aは、たとえば厚さが0.15mm〜0.20mm程度の金属板で形成すればよい。これらの厚さを変化させることによって、ダイアフラム作動圧を制御できる。
【0028】
ダイアフラム作動圧は、電池の種類や大きさなどによって最適な値が変化するが、少なくとも安全弁作動圧よりも低い値に設定される。ニッケル・水素二次電池の場合、ダイアフラム作動圧は、たとえば1.0MPa〜1.5MPaの範囲内の所定の値とすることができる。ニッケル・カドミウム二次電池の場合、ダイアフラム作動圧は、たとえば0.5MPa〜1.0MPaの範囲内の所定の値とすることができる。
【0029】
底部22は、ダイアフラム部22aがケース20の外側に向かって突出した場合には絶縁体22bが端子部22cよりも外側に位置し、ダイアフラム部22aが陥没した場合には絶縁体22bが端子部22cよりも内側に位置するように形成される。ただし、充電器によっては底部22の変形がそのような変形でなくともよい場合がある。たとえば、充電器の負極側端子が陥没している場合や、充電器がON/OFFスイッチを備える場合や、ダイアフラム部22aに対応する部分に充電器が凸部を備える場合である。底部22は、ダイアフラム部22aが突出したときに充電器の充電がOFFとなるように変形するものであればよい。
【0030】
なお、底部22は、上述した構造に限定されず、ケース20内の圧力に応じて突出/陥没し、これによって充電のON/OFF制御が可能となるものであればよい。たとえば、底部22は、絶縁体22bや端子部22cを備えなくともよい。また、上記の説明では底部22を溶接する場合について説明したが、ケース20を圧延加工で形成する際に、ケース20の底部の厚さを制御することによってケース20の底面にダイアフラム部を形成してもよい。
【0031】
(実施形態2)
実施形態2では、本発明の充電器および二次電池システムの一例について説明する。本発明の充電器は、実施形態1で説明した本発明に二次電池を充電するための充電器である。この充電器は、電池の内圧に応じて可逆的に陥没/突出するプレートの状態によって、ON/OFF制御を行う。すなわち、電池の内圧が高いためにプレートが突出している場合には充電を停止し、プレートが陥没している場合には充電を行う。以下に、本発明の充電器の一例を説明する。
【0032】
実施形態2の充電器30の平面図を図2に示す。充電器30は、第1の端子31と、第2の端子32と、ケース33とを備える。第2の端子32は、絶縁性の平板34の一部に埋め込まれている。絶縁性の平板34は、バネ35によってケース33に固定されている。後述するように、平板34および第2の端子32は移動可能である。
【0033】
ケース33には、充電される二次電池が配置される。第1の端子31と第2の端子32との間には、二次電池を充電するために電圧が印加される。電圧を印加するための回路には、充電器に用いられる一般的な回路、たとえば一定の電流で充電を行うための回路を適用できる。
【0034】
ダイアフラム部22aが突出していない状態では、第1の端子31は二次電池の正極端子に接続され、第2の端子32は二次電池の負極端子に接続され、第1の端子31と第2の端子32との間に電圧が印加されて二次電池が充電される。この場合の第2の端子部の拡大図を図3(A)に示す。なお、図3(A)および(B)では、第2の端子32の部分のみにハッチングを付している。
【0035】
一方、二次電池を充電すると電池の内圧が上昇する。たとえば、ニッケル・水素二次電池を充電する場合、電池内部で酸素ガスが発生し、電池の内圧が上昇する。そして電池内圧の上昇は、高い充電レート(電流値)で充電を行うほど顕著になる。本発明の二次電池では、電池内圧がダイアフラム作動圧以上になると、ダイアフラム部22aが突出し、絶縁体22bが端子部22cよりも外側に突出する。その結果、平板34および第2の端子32が移動し、図3(B)に示すように、端子部22cと第2の端子32との接続が切断される。バネ35の反発力は、ダイアフラム部22aが突出したときに端子部22cと第2の端子32との接続が切断されるように選択される。
【0036】
このように、ダイアフラム部22aが突出すると、充電が中断される。充電が中断されると、電池内部で発生したガスが徐々に消滅するため、電池の内圧が低下する。そして、電池の内圧がダイアフラム部22aの作動圧よりも低い所定の値になると、ダイアフラム部22aが陥没し、二次電池の端子部22cと第2の端子32とが接続される。その結果、二次電池の充電が再び開始される。
【0037】
実施形態2の充電器では、充電の制御をするための特別な回路が不要である。なお、安全性の向上や、より急速な充電といった目的のために、何らかの電子回路を備えてもよいことは言うまでもない。たとえば、従来の充電器で用いられていた様々な制御回路と本発明の充電器とを組み合わせることによって、より安全に急速充電を行うことができる。
【0038】
実施形態1の二次電池と本発明の充電器とを組み合わせることによって、急速充電が可能である。たとえば、4C(1Cは1時間で満充電となる電流値)以上の電流値での充電が可能であり、9C以上の電流値での充電も可能である。急速充電時の電流値は、3C以上で10C以下が好ましい。
【0039】
なお、本発明の充電器は、以上で説明した充電器に限定されない。本発明の充電器は、電池の内圧に応じて可逆的に突出するプレートを備える二次電池の充電器であり、そのプレートが突出していない状態では充電を行い、プレートが突出した状態では充電を行わない充電器であればよい。たとえば、以上の説明では負極側の第2の端子32が移動する充電器について説明したが、正極側の第1の端子31が移動してもよい。また、端子が移動する手段はバネに限らず、板バネのような他の移動手段であってもよい。また、以上の説明ではダイアフラム部22aが突出することによって端子が移動する充電器について説明したが、ダイアフラム部22aの移動によってON/OFF制御されるスイッチを備える充電器でもよい。この場合、端子の移動は不要となる。スイッチは機械的なスイッチでもよいし、ダイアフラム部22aの移動を検出するセンサと、そのセンサの出力に応じてON/OFF制御を行う回路とを組み合わせたものであってもよい。
【0040】
本発明の二次電池システムは、実施形態1の二次電池と、上述した本発明の充電器とを備える。この二次電池システムによれば、急速充電が可能である。また、この二次電池システムでは、充電器に複雑な回路を搭載する必要がないという利点がある。なお、本発明の二次電池システムでは、二次電池を充電する際に、専用の電池ボックス内に二次電池をセットして充電を行ってもよい。
【0041】
【実施例】
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。この実施例では、図1に示した二次電池10を実際に作製した。具体的には、容量1700mAhのニッケル・水素二次電池を作製した。このニッケル・水素二次電池は、底部22の外周部付近23を厚さ0.6mm程度のステンレスで形成し、ダイアフラム部22aの部分を厚さ0.15mm〜0.20mmのステンレスで形成した。また、安全弁12aの作動圧を約2.5MPaに設定し、ダイアフラム作動圧を約1.0MPaに設定した。
【0042】
作製した電池を、本発明の充電器を用いて15A(約9C)で10分間充電した。ただし、10分間の間には、ダイアフラム部が突出して充電が停止された時間があった。その後、1.7A(1C)で電池電圧が0.9Vになるまで放電した。このときの放電容量は、1250mAh〜1350mAh程度であった。また、充電後の電池表面温度は60℃程度であり、大電流で充電したにも関わらず、低い温度に抑えられていた。また、充電によって電池の温度上昇および内圧上昇による漏液が発生することはなかった。
【0043】
本発明の電池と比較するため、従来の構造の電池(標準容量1700mAh、安全弁作動圧は約2.5MPa)を10セル用意し、同様の実験を行った。その結果、7セルで漏液が確認された。また、漏液しなかった3セルの放電容量は、800mAh〜900mAh程度と低い値を示した。さらに、従来の電池では、充電後の表面温度は100℃程度にまで達していた。このように、本発明の二次電池システムを用いることによって、大電流での急速充電を安全に行うことができた。
【0044】
以上、本発明の実施の形態について例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず本発明の技術的思想に基づき他の実施形態に適用することができる。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の二次電池、充電器および二次電池システムによって、大電流による超急速充電が可能となる。また、この二次電池を含む電池パックおよび電子機器に同様の機能をもたせることで、電池パックおよび電子機器の急速充電が可能となる。さらに、従来のような複雑な制御(−ΔV、dT/dtなど)が不要となるため、本発明によれば、充電器の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の二次電池の一例の構造を示す断面図である。
【図2】本発明の充電器の一例を示す平面図である。
【図3】(A)および(B)は本発明の充電器の機能を示す図である。
【符号の説明】
10 二次電池
11 極板群
11a 正極
11b 負極
11c セパレータ
12 封口体
12a 安全弁
12b 正極端子板
12c 円板
12d ガスケット
20 ケース
21 円筒部
22 底部
22a ダイアフラム部
22b 絶縁体
22c 端子部
30 充電器
31 第1の端子
32 第2の端子
33 ケース
34 平板
35 バネ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a secondary battery, a charger suitable for the secondary battery, and a secondary battery system using the same.
[0002]
[Prior art]
In a general secondary battery, a case is sealed using a sealing body provided with a safety valve (for example, see Patent Documents 1 and 2). When such a sealing plate is used, when the pressure inside the battery rises abnormally, the safety valve operates, so that the pressure inside the battery can be prevented from rising excessively.
[0003]
When such a secondary battery is rapidly charged with a large current, the internal pressure of the battery may increase sharply and the safety valve may operate. At this time, the gas and the electrolyte inside the battery are discharged from the safety valve to the outside of the battery to lower the internal pressure of the battery. On the other hand, the discharge of the gas and the electrolyte may significantly deteriorate the characteristics of the battery.
[0004]
For this reason, charging with a small current is currently the mainstream, and usually, complicated control functions such as voltage control (−ΔV control), temperature control (dT / dt control), and timer control are provided on the charger side. It is necessary to have
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-237620 [Patent Document 2]
JP 2000-90960 A
[Problems to be solved by the invention]
However, such a control method is complicated, and there is a demand for a method of performing quick charging by a simpler method. In addition, in the above-described conventional control method, the control corresponding to the internal pressure of the battery is not performed, so that it is necessary to perform charging with a certain margin.
[0007]
In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a secondary battery system in which charging can be easily controlled, and a secondary battery and a charger used for the secondary battery system.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a secondary battery of the present invention includes a case, an electrode group housed in the case, and a sealing body that seals one end of the case and functions as a first electrode terminal. In the secondary battery provided, the case has, at the other end opposite to the one end, a terminal portion functioning as a second electrode terminal, and a plate that reversibly protrudes according to pressure in the case. It is characterized by having.
[0009]
In the above secondary battery, the sealing body may include a safety valve that operates at a predetermined operating pressure, and the plate may protrude at a predetermined pressure lower than the operating pressure.
[0010]
In the above secondary battery, the plate may be a thin metal plate.
[0011]
In the above secondary battery, the plate may include an insulating convex portion protruding toward the outside of the case at a central portion thereof.
[0012]
In the secondary battery, when the plate is not protruding, the plate is disposed inside the terminal portion, and when the plate is protruded, a part of the plate is disposed outside the terminal portion. It may be.
[0013]
Further, the charger of the present invention is a charger for charging a secondary battery, wherein the secondary battery is a secondary battery including a plate that reversibly protrudes according to the internal pressure thereof, wherein the plate The battery is charged in a state in which the battery does not protrude, and the secondary battery is not charged in a state in which the plate protrudes.
[0014]
The battery charger includes first and second terminals for applying voltage to first and second electrode terminals of the secondary battery to charge the secondary battery, wherein the plate does not protrude. In the above, the first and second terminals are connected to the first and second electrode terminals, respectively, and when the plate is protruding, the connection between the first terminal and the first electrode terminal, and At least one connection selected from the connection between the second terminal and the second electrode terminal may be disconnected.
[0015]
In the above charger, when the plate protrudes, at least one terminal selected from the first terminal and the second terminal moves by a pressing force of the plate, and the at least one connection is disconnected. Is also good.
[0016]
The charger may include a switch that is turned on when the plate is not protruding and is turned off when the plate is protruded, and the switch is used to control ON / OFF of charging.
[0017]
In the charger, charging may be performed with a constant current of 9 C or more.
[0018]
Further, a secondary battery system of the present invention is a secondary battery system using the secondary battery of the present invention and the charger of the present invention.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
(Embodiment 1)
In Embodiment 1, a cylindrical secondary battery will be described as an example of the secondary battery of the present invention. However, the secondary battery of the present invention is not limited to a cylindrical battery, and may have another shape such as a prismatic shape.
[0021]
FIG. 1 shows a cross-sectional view of the
[0022]
The
[0023]
A general sealing member used for a secondary battery can be applied to the sealing
[0024]
A known electrolytic solution can be applied to the electrolytic solution sealed in the
[0025]
The
[0026]
The bottom 22 includes a
[0027]
When the pressure (battery internal pressure) in the
[0028]
The optimum value of the diaphragm operating pressure varies depending on the type and size of the battery, but is set to a value lower than at least the safety valve operating pressure. In the case of a nickel-hydrogen secondary battery, the diaphragm operating pressure can be set to a predetermined value within a range of, for example, 1.0 MPa to 1.5 MPa. In the case of a nickel-cadmium secondary battery, the diaphragm operating pressure can be set to a predetermined value within a range of, for example, 0.5 MPa to 1.0 MPa.
[0029]
When the
[0030]
In addition, the
[0031]
(Embodiment 2)
In a second embodiment, an example of the charger and the secondary battery system of the present invention will be described. The charger of the present invention is a charger for charging the secondary battery according to the present invention described in the first embodiment. This charger performs ON / OFF control depending on the state of a plate that reversibly collapses / projects according to the internal pressure of the battery. That is, charging is stopped when the plate protrudes due to high internal pressure of the battery, and charging is performed when the plate is depressed. Hereinafter, an example of the charger of the present invention will be described.
[0032]
FIG. 2 is a plan view of the
[0033]
In the case 33, a secondary battery to be charged is arranged. A voltage is applied between the
[0034]
When the
[0035]
On the other hand, when the secondary battery is charged, the internal pressure of the battery increases. For example, when charging a nickel-metal hydride secondary battery, oxygen gas is generated inside the battery, and the internal pressure of the battery increases. The increase in the battery internal pressure becomes more remarkable as the battery is charged at a higher charging rate (current value). In the secondary battery of the present invention, when the battery internal pressure becomes equal to or higher than the diaphragm operating pressure, the
[0036]
When the
[0037]
The charger of the second embodiment does not require a special circuit for controlling charging. It goes without saying that some electronic circuit may be provided for the purpose of improving safety or charging more rapidly. For example, by combining various control circuits used in a conventional charger with the charger of the present invention, rapid charging can be performed more safely.
[0038]
Fast charging is possible by combining the secondary battery of Embodiment 1 with the charger of the present invention. For example, it is possible to charge at a current value of 4C (1C is a current value that can be fully charged in one hour) or more, and it is also possible to charge at a current value of 9C or more. The current value at the time of quick charging is preferably 3C or more and 10C or less.
[0039]
Note that the charger of the present invention is not limited to the charger described above. The charger of the present invention is a secondary battery charger including a plate that reversibly protrudes according to the internal pressure of the battery, and performs charging when the plate is not protruding, and performs charging when the plate is protruding. Any charger that does not perform this operation may be used. For example, in the above description, the charger in which the
[0040]
The secondary battery system of the present invention includes the secondary battery of Embodiment 1 and the above-described charger of the present invention. According to this secondary battery system, quick charging is possible. In addition, this secondary battery system has an advantage that it is not necessary to mount a complicated circuit on the charger. In addition, in the secondary battery system of the present invention, when charging the secondary battery, the secondary battery may be set in a dedicated battery box and charged.
[0041]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. In this example, the
[0042]
The prepared battery was charged at 15 A (about 9 C) for 10 minutes using the charger of the present invention. However, during the 10 minutes, there was a time when the diaphragm portion protruded and charging was stopped. Thereafter, the battery was discharged at 1.7 A (1 C) until the battery voltage reached 0.9 V. The discharge capacity at this time was about 1250 mAh to 1350 mAh. In addition, the surface temperature of the battery after charging was about 60 ° C., and was kept at a low temperature despite charging with a large current. In addition, there was no occurrence of liquid leakage due to an increase in battery temperature and internal pressure due to charging.
[0043]
For comparison with the battery of the present invention, 10 cells of a conventional battery (standard capacity: 1700 mAh, safety valve operating pressure: about 2.5 MPa) were prepared, and the same experiment was performed. As a result, liquid leakage was confirmed in 7 cells. The discharge capacity of the three cells that did not leak showed a low value of about 800 mAh to 900 mAh. Furthermore, in the conventional battery, the surface temperature after charging has reached about 100 ° C. As described above, by using the secondary battery system of the present invention, rapid charging with a large current could be safely performed.
[0044]
As described above, the embodiments of the present invention have been described by way of examples. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be applied to other embodiments based on the technical idea of the present invention.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, the secondary battery, the charger, and the secondary battery system of the present invention enable ultra-rapid charging with a large current. Also, by providing the battery pack and the electronic device including the secondary battery with similar functions, the battery pack and the electronic device can be rapidly charged. Further, since complicated control (eg, -ΔV, dT / dt, etc.) as in the related art is not required, according to the present invention, the charger can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of an example of a secondary battery of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing an example of the charger of the present invention.
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing functions of the charger of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記ケースは、前記一端とは反対側の他端に、第2の電極端子として機能する端子部と、前記ケース内の圧力に応じて可逆的に突出するプレートとを備えることを特徴とする二次電池。A secondary battery including a case, an electrode group housed in the case, and a sealing body that seals one end of the case and functions as a first electrode terminal,
The case includes, at the other end opposite to the one end, a terminal portion functioning as a second electrode terminal, and a plate that reversibly protrudes according to pressure in the case. Next battery.
前記プレートは、前記作動圧よりも低い所定の圧力以上で突出する請求項1に記載の二次電池。The sealing body includes a safety valve that operates at a predetermined operating pressure,
The secondary battery according to claim 1, wherein the plate projects at a predetermined pressure lower than the operating pressure.
前記二次電池が、その内圧に応じて可逆的に突出するプレートを備える二次電池であり、
前記プレートが突出していない状態では前記二次電池の充電を行い、
前記プレートが突出した状態では前記二次電池の充電を行わないことを特徴とする充電器。A charger for charging a secondary battery,
The secondary battery is a secondary battery including a plate that reversibly protrudes according to its internal pressure,
In the state where the plate does not protrude, perform charging of the secondary battery,
The battery charger does not charge the secondary battery when the plate protrudes.
前記プレートが突出していない状態では前記第1および第2の端子がそれぞれ前記第1および第2の電極端子に接続され、
前記プレートが突出した状態では前記第1の端子と前記第1の電極端子との接続、および前記第2の端子と前記第2の電極端子との接続から選ばれる少なくとも1つの接続が切断される請求項6に記載の充電器。First and second terminals for applying voltage to first and second electrode terminals of the secondary battery to charge the secondary battery,
In a state where the plate does not protrude, the first and second terminals are connected to the first and second electrode terminals, respectively,
In a state where the plate protrudes, at least one connection selected from the connection between the first terminal and the first electrode terminal and the connection between the second terminal and the second electrode terminal is disconnected. The charger according to claim 6.
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