JP2021086662A - Lithium ion secondary battery, current control circuit, and capacity-recovering method of lithium ion secondary battery - Google Patents

Lithium ion secondary battery, current control circuit, and capacity-recovering method of lithium ion secondary battery Download PDF

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Abstract

To provide a lithium ion secondary battery which can eliminate an initial irreversible capacity without largely changing a conventional battery configuration, and which allows a capacity reduced by repetition of charge and discharge to be recovered.SOLUTION: A lithium ion secondary battery comprises: a positive electrode connected to a positive electrode terminal; a negative electrode connected to a negative electrode terminal; an electrolyte solution; a lithium ion-supplying electrode serving to supply lithium ions to the positive electrode, the negative electrode or the electrolyte solution; a case; a current control circuit in the case, which includes a switching element for controlling the connection of the lithium ion-supplying electrode with the positive electrode or the negative electrode; and a control signal generation mechanism serving to generate a control signal outside the case. The switching element operates on the basis of the control signal from the control signal generation mechanism.SELECTED DRAWING: Figure 1A

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池、電流制御回路及びリチウムイオン二次電池の容量回復方法に関する。 The present invention relates to a lithium ion secondary battery, a current control circuit, and a method for recovering the capacity of the lithium ion secondary battery.

太陽光発電や風力発電等の負荷平準化装置、コンピュータ等に代表される電子機器の瞬時電圧低下対策装置、電気自動車やハイブリッドカーのエネルギー回生装置などのような蓄電システムにおいては、エネルギー容量が大きくてかつ急速充放電が可能な蓄電デバイスが必要とされている。このような急速充放電や長寿命化が可能な蓄電デバイスとして、リチウムイオン二次電池及びリチウムイオンキャパシタが提唱されている。 Energy capacity is large in load leveling devices such as solar power generation and wind power generation, instantaneous voltage drop countermeasure devices for electronic devices such as computers, and energy storage systems such as energy regeneration devices for electric vehicles and hybrid cars. There is a need for a power storage device capable of rapid charging and discharging. Lithium-ion secondary batteries and lithium-ion capacitors have been proposed as power storage devices capable of such rapid charge / discharge and long life.

リチウムイオン二次電池は、正極にコバルト酸リチウム等のリチウム金属酸化物を用い、リチウムイオンをリチウムイオン金属酸化物として電荷を蓄えることができる。又、負極では、炭素材料の層間などにリチウムイオンを蓄えることができる。さらに、非水電解液を用い、電極間の電位差を大きくとることができるため、大きなエネルギーを蓄えることができる。 The lithium ion secondary battery uses a lithium metal oxide such as lithium cobalt oxide for the positive electrode, and can store electric charges by using lithium ions as the lithium ion metal oxide. Further, in the negative electrode, lithium ions can be stored between layers of the carbon material. Further, since a non-aqueous electrolytic solution can be used to obtain a large potential difference between the electrodes, a large amount of energy can be stored.

従来のリチウムイオン二次電池は、正極及び負極間のリチウムイオンの受け渡しによって充放電が行われるが、一部のリチウムイオンが負極中に捕捉されたままになるため、初期において不可逆容量分、容量が減少するとともに、充放電を長期間に渡って繰り返すことにより、受け渡しに関与するリチウムイオンの量が減少し、容量が次第に低下していくという問題があった。 In a conventional lithium ion secondary battery, charging and discharging are performed by passing lithium ions between the positive electrode and the negative electrode, but some lithium ions remain trapped in the negative electrode, so that the capacity is irreversible at the initial stage. There is a problem that the amount of lithium ions involved in the transfer decreases and the capacity gradually decreases by repeating charging and discharging over a long period of time.

上記課題に対し、リチウムイオン二次電池にリチウムイオン供給源となる第3電極第三電極を設ける技術が提案されているが、第三電極からの端子を電池のケース外部に設けた場合には、他の電極との接続やオン・オフを行う設備が必要となり、電極の構成が複雑となるという問題があった。 In response to the above problem, a technique has been proposed in which a third electrode and a third electrode serving as a lithium ion supply source are provided in the lithium ion secondary battery. However, when the terminal from the third electrode is provided outside the battery case, , There is a problem that the electrode configuration becomes complicated because equipment for connecting to other electrodes and turning on / off is required.

これらの問題を解消するため、例えば、特許文献1には、正極および負極とともに予めリチウムを含んだリチウム極の三電極を有し、各電極間の電気的絶縁・接続機能を備えていることを特徴とする三電極を有するリチウムイオン二次電池が提案されている。 In order to solve these problems, for example, Patent Document 1 has three electrodes of lithium poles containing lithium in advance together with a positive electrode and a negative electrode, and has an electrical insulation / connection function between the electrodes. A lithium ion secondary battery having a characteristic three-electrode has been proposed.

そして、上記リチウムイオン二次電池では、封口を行う前に、形状記憶合金等を用い、電池の温度を上昇させて、形状記憶合金を延ばし、リチウム極を負極に接続して放電させ、リチウム極から負極へリチウムイオンを移動させ、その後に、絶縁・接続機能によりリチウム極と負極を絶縁するとともに、負極と正極とを接続し、負極から正極へリチウムイオンを移動させている。 Then, in the above-mentioned lithium ion secondary battery, before sealing, a shape memory alloy or the like is used to raise the temperature of the battery, the shape memory alloy is extended, the lithium electrode is connected to the negative electrode and discharged, and the lithium electrode is discharged. Lithium ions are transferred from the negative electrode to the negative electrode, and then the lithium electrode and the negative electrode are insulated by the insulation / connection function, and the negative electrode and the positive electrode are connected to move the lithium ions from the negative electrode to the positive electrode.

上記のリチウムイオン二次電池によれば、リチウム極と負極との間で電極反応を予め行わせることにより、不可逆容量分のリチウムイオンを負極に移動させ、初回の充電に生じる不可逆容量を解消することができるとしている。 According to the above-mentioned lithium ion secondary battery, by causing an electrode reaction between the lithium electrode and the negative electrode in advance, lithium ions corresponding to the irreversible capacity are moved to the negative electrode, and the irreversible capacity generated in the first charge is eliminated. It is said that it can be done.

特開2000−306608号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-306608

しかしながら、特許文献1によれば、特許文献1に記載の方法で、初期の不可逆容量を解消することができるとしているが、充放電を繰り返した後の容量を回復させることについては、何の記載も示唆もなかった。 However, according to Patent Document 1, the method described in Patent Document 1 can eliminate the initial irreversible capacitance, but what is described about recovering the capacitance after repeated charging and discharging. There was no suggestion.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、従来からの電池の構成を大きく変えることなく、初期の不可逆容量を解消することができるとともに、充放電の繰り返しにより減少した容量を回復することができるリチウムイオン二次電池、該リチウムイオン二次電池が備える電流制御回路、及び、該電流制御回路を用いたリチウムイオン二次電池の容量回復方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its main purpose is to eliminate the initial irreversible capacity without significantly changing the conventional battery configuration, and to reduce the initial irreversible capacity by repeating charging and discharging. It is an object of the present invention to provide a lithium ion secondary battery capable of recovering the generated capacity, a current control circuit included in the lithium ion secondary battery, and a method for recovering the capacity of the lithium ion secondary battery using the current control circuit. ..

すなわち、本発明のリチウムイオン二次電池は、正極端子と接続された正極と、負極端子と接続された負極と、電解液と、上記正極、上記負極又は上記電解液にリチウムイオンを供給するリチウムイオン供給極と、ケースと、を有するリチウムイオン二次電池であって、
上記ケースの内部に、上記リチウムイオン供給極と上記正極若しくは負極との接続を制御する、スイッチング素子を含む電流制御回路を備えるとともに、上記ケースの外部には、制御信号を発生する制御信号発生機構を備え、上記スイッチング素子は、上記制御信号発生機構からの制御信号に基づいて動作することを特徴とする。
That is, the lithium ion secondary battery of the present invention has a positive electrode connected to a positive electrode terminal, a negative electrode connected to a negative electrode terminal, an electrolytic solution, and lithium that supplies lithium ions to the positive electrode, the negative electrode, or the electrolytic solution. A lithium ion secondary battery having an ion supply electrode and a case.
A current control circuit including a switching element for controlling the connection between the lithium ion supply electrode and the positive electrode or the negative electrode is provided inside the case, and a control signal generation mechanism for generating a control signal is provided outside the case. The switching element is characterized in that it operates based on a control signal from the control signal generation mechanism.

上記リチウムイオン二次電池によれば、充放電前又は上記充放電の期間内の所定時期に、上記ケースの内部のスイッチング素子を含む電流制御回路を上記ケースの外部から制御して、上記リチウムイオン供給極と上記正極若しくは負極とを接続することにより、正極、負極又は電解液にリチウムイオンを供給することができ、初期の不可逆容量を解消することができるとともに、充放電の繰り返しにより減少した容量を回復させることができる。 According to the lithium ion secondary battery, the current control circuit including the switching element inside the case is controlled from the outside of the case before charging / discharging or at a predetermined time within the charging / discharging period to control the lithium ion. By connecting the supply electrode to the positive electrode or the negative electrode, lithium ions can be supplied to the positive electrode, the negative electrode or the electrolytic solution, the initial irreversible capacity can be eliminated, and the capacity reduced by repeated charging and discharging can be eliminated. Can be recovered.

また、本発明のリチウムイオン二次電池は、上記ケースの内部に電流制御回路を備え、上記ケースの外部との接続端子としては、正極端子及び負極端子のみを有しているので、従来と接続方法を変えることなく、本発明のリチウムイオン二次電池を使用することができる。 Further, since the lithium ion secondary battery of the present invention is provided with a current control circuit inside the case and has only positive electrode terminals and negative electrode terminals as connection terminals with the outside of the case, it is connected to the conventional one. The lithium ion secondary battery of the present invention can be used without changing the method.

本発明のリチウムイオン二次電池では、上記電流制御回路は、上記スイッチング素子、及び、上記スイッチング素子と直列に接続された抵抗器を備えていることが望ましい。 In the lithium ion secondary battery of the present invention, it is desirable that the current control circuit includes the switching element and a resistor connected in series with the switching element.

本発明のリチウムイオン二次電池において、上記電流制御回路が、上記スイッチング素子、及び、上記スイッチング素子と直列に接続された抵抗器を備えていると、上記リチウムイオン供給極と上記正極若しくは負極との接続時にリチウムイオン供給極と正極若しくは負極との間に流れる電流を適切な範囲に保つことができる。 In the lithium ion secondary battery of the present invention, when the current control circuit includes the switching element and a resistor connected in series with the switching element, the lithium ion supply electrode and the positive electrode or the negative electrode It is possible to keep the current flowing between the lithium ion supply electrode and the positive electrode or the negative electrode in an appropriate range at the time of connection.

本発明のリチウムイオン二次電池では、上記電流制御回路は、上記スイッチング素子、上記スイッチング素子と直列に接続されたダイオードを備えていることが望ましい。 In the lithium ion secondary battery of the present invention, it is desirable that the current control circuit includes the switching element and a diode connected in series with the switching element.

本発明のリチウムイオン二次電池において、上記電流制御回路が、上記スイッチング素子、上記スイッチング素子と直列に接続されたダイオードを備えていると、上記リチウムイオン供給極と上記正極若しくは負極との接続時に、過放電などにより電位が逆転した場合であっても、電流が目的の方向と逆に流れるのを防止することができ、逆流により事故等が発生するのを防止することができる。 In the lithium ion secondary battery of the present invention, if the current control circuit includes the switching element and a diode connected in series with the switching element, when the lithium ion supply electrode is connected to the positive electrode or the negative electrode, the current control circuit is connected. Even when the potential is reversed due to over-discharging or the like, it is possible to prevent the current from flowing in the direction opposite to the target direction, and it is possible to prevent an accident or the like from occurring due to the backflow.

本発明のリチウムイオン二次電池では、上記スイッチング素子は磁気スイッチであり、上記制御信号発生機構は磁気により上記磁気スイッチのオン・オフ制御を行うことが望ましい。 In the lithium ion secondary battery of the present invention, the switching element is a magnetic switch, and it is desirable that the control signal generation mechanism magnetically controls on / off of the magnetic switch.

本発明のリチウムイオン二次電池において、上記スイッチング素子が磁気スイッチであり、上記制御信号発生機構は磁気により上記磁気スイッチのオン・オフ制御を行うことができると、任意の時期に、簡易な操作でリチウムイオン供給極と正極若しくは負極との接続・絶縁を行うことができる。 In the lithium ion secondary battery of the present invention, if the switching element is a magnetic switch and the control signal generation mechanism can magnetically control the on / off of the magnetic switch, a simple operation can be performed at any time. The lithium ion supply electrode can be connected and insulated from the positive electrode or the negative electrode.

本発明のリチウムイオン二次電池では、上記スイッチング素子は半導体素子であり、上記制御信号発生機構は、正極端子と負極端子間にパルスもしくは交流の制御信号を発生させ、半導体素子に流れる電流を制御することにより半導体素子のオン・オフ制御を行うことが望ましい。 In the lithium ion secondary battery of the present invention, the switching element is a semiconductor element, and the control signal generation mechanism generates a pulse or AC control signal between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal to control the current flowing through the semiconductor element. It is desirable to control the on / off of the semiconductor element by doing so.

本発明のリチウムイオン二次電池において、上記スイッチング素子が半導体素子であり、上記制御信号発生機構は正極端子と負極端子間にパルスもしくは交流の制御信号を発生させ、半導体素子に流れる電流を制御することにより半導体素子のオン・オフ制御を行うことができると、任意の時期に、簡易な操作でリチウムイオン供給極と正極若しくは負極との接続・絶縁を行うことができる。 In the lithium ion secondary battery of the present invention, the switching element is a semiconductor element, and the control signal generation mechanism generates a pulse or AC control signal between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal to control the current flowing through the semiconductor element. As a result, if the on / off control of the semiconductor element can be performed, the lithium ion supply electrode can be connected and insulated from the positive electrode or the negative electrode at an arbitrary time by a simple operation.

本発明の電流制御回路は、正極端子と接続された正極と、負極端子と接続された負極と、電解液と、上記正極、上記負極又は上記電解液にリチウムイオンを供給するリチウムイオン供給極と、ケースと、を有するリチウムイオン二次電池において上記リチウムイオンを供給するリチウムイオン供給極と上記正極若しくは上記負極との接続を制御する電流制御回路であって、
上記電流制御回路は、上記ケースの内部に配設されるとともにスイッチング素子を有し、
上記スイッチング素子は、上記ケースの外部から発信される制御信号に基づいて動作することを特徴とする。
The current control circuit of the present invention includes a positive electrode connected to a positive electrode terminal, a negative electrode connected to a negative electrode terminal, an electrolytic solution, and a lithium ion supply electrode that supplies lithium ions to the positive electrode, the negative electrode, or the electrolytic solution. A current control circuit that controls the connection between the lithium ion supply electrode that supplies the lithium ions and the positive electrode or the negative electrode in the lithium ion secondary battery having the case.
The current control circuit is arranged inside the case and has a switching element.
The switching element is characterized in that it operates based on a control signal transmitted from the outside of the case.

本発明の電流制御回路によれば、上記電流制御回路に備わったスイッチング素子を上記ケースの外部から制御信号に基づいてオン・オフさせることができるので、充放電前又は上記充放電の期間内の所定時期に、正極、負極又は電解液にリチウムイオンを供給することができ、初期の不可逆容量を解消することができるとともに、充放電の繰り返しにより減少した容量を回復させることができる。 According to the current control circuit of the present invention, the switching element provided in the current control circuit can be turned on / off based on the control signal from the outside of the case, so that it can be turned on / off before charging / discharging or within the charging / discharging period. Lithium ions can be supplied to the positive electrode, the negative electrode, or the electrolytic solution at a predetermined time, the initial irreversible capacity can be eliminated, and the capacity reduced by repeated charging and discharging can be recovered.

本発明の電流制御回路では、上記電流制御回路は、上記スイッチング素子、及び、上記スイッチング素子と直列に接続された抵抗器を備えていることが望ましい。 In the current control circuit of the present invention, it is desirable that the current control circuit includes the switching element and a resistor connected in series with the switching element.

本発明の電流制御回路において、上記電流制御回路が、上記スイッチング素子、及び、上記スイッチング素子と直列に接続された抵抗器を備えていると、上記リチウムイオン供給極と上記正極若しくは負極との接続時にリチウムイオン供給極と正極若しくは負極との間に流れる電流を適切な範囲に保つことができる。 In the current control circuit of the present invention, when the current control circuit includes the switching element and a resistor connected in series with the switching element, the lithium ion supply electrode is connected to the positive electrode or the negative electrode. Sometimes the current flowing between the lithium ion supply electrode and the positive or negative electrode can be kept in an appropriate range.

本発明の電流制御回路では、上記電流制御回路は、上記スイッチング素子、及び、上記スイッチング素子と直列に接続されたダイオードを備えていることが望ましい。 In the current control circuit of the present invention, it is desirable that the current control circuit includes the switching element and a diode connected in series with the switching element.

本発明の電流制御回路において、上記電流制御回路が、上記スイッチング素子、及び、上記スイッチング素子と直列に接続されたダイオードを備えていると、上記リチウムイオン供給極と上記正極若しくは負極との接続時に、過放電などにより電位が逆転した場合であっても、電流が目的の方向と逆に流れるのを防止することができ、逆流により事故等が発生するのを防止することができる。 In the current control circuit of the present invention, if the current control circuit includes the switching element and a diode connected in series with the switching element, when the lithium ion supply electrode is connected to the positive electrode or the negative electrode, the current control circuit is connected. Even when the potential is reversed due to over-discharging or the like, it is possible to prevent the current from flowing in the direction opposite to the target direction, and it is possible to prevent an accident or the like from occurring due to the backflow.

本発明の電流制御回路では、上記スイッチング素子は磁気スイッチであり、上記制御信号発生機構は、磁気による制御信号を発生させ、磁気スイッチに入力する電流を制御することによりオン・オフ制御を行うことが望ましい。 In the current control circuit of the present invention, the switching element is a magnetic switch, and the control signal generation mechanism generates a magnetic control signal and controls the current input to the magnetic switch to perform on / off control. Is desirable.

本発明の電流制御回路において、上記スイッチング素子が磁気スイッチであり、上記制御信号発生機構は磁気による制御信号を発生させ、磁気スイッチに入力する電流を制御することによりオン・オフ制御を行うことができると、任意の時期に、簡易な操作でリチウムイオン供給極と正極若しくは負極との接続・絶縁を行うことができる。 In the current control circuit of the present invention, the switching element is a magnetic switch, and the control signal generation mechanism generates a magnetic control signal and controls the current input to the magnetic switch to perform on / off control. If possible, the lithium ion supply electrode can be connected and insulated from the positive electrode or the negative electrode at any time with a simple operation.

本発明の電流制御回路では、上記スイッチング素子は半導体素子であり、上記制御信号発生機構は正極端子と負極端子間にパルスもしくは交流の制御信号を発生させ、半導体素子に流れる電流を制御することにより半導体素子のオン・オフ制御を行うことが望ましい。 In the current control circuit of the present invention, the switching element is a semiconductor element, and the control signal generation mechanism generates a pulse or AC control signal between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal to control the current flowing through the semiconductor element. It is desirable to control the on / off of the semiconductor element.

本発明の電流制御回路において、上記スイッチング素子が半導体素子であり、上記制御信号発生機構は正極端子と負極端子間にパルスもしくは交流の制御信号を発生させ、半導体素子に流れる電流を制御することにより半導体素子のオン・オフ制御を行うことができると、任意の時期に、簡易な操作でリチウムイオン供給極と正極若しくは負極との接続・絶縁を行うことができる。 In the current control circuit of the present invention, the switching element is a semiconductor element, and the control signal generation mechanism generates a pulse or AC control signal between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal to control the current flowing through the semiconductor element. If the on / off control of the semiconductor element can be performed, the lithium ion supply electrode can be connected and insulated from the positive electrode or the negative electrode at any time by a simple operation.

本発明のリチウムイオン二次電池の容量回復方法は、上記のリチウムイオン二次電池の容量回復方法であって、
上記制御信号発生機構から制御信号を発生させることにより、上記スイッチング素子を介して上記リチウムイオン供給極と上記正極若しくは負極とを接続し、充放電前又は上記充放電の期間内の所定時期に、リチウムイオン供給極からリチウムイオンを上記正極、上記負極又は電解液に供給し、リチウムイオン二次電池の容量を回復させることを特徴とする。
The capacity recovery method of the lithium ion secondary battery of the present invention is the above-mentioned capacity recovery method of the lithium ion secondary battery.
By generating a control signal from the control signal generation mechanism, the lithium ion supply electrode and the positive electrode or the negative electrode are connected via the switching element, and before charging / discharging or at a predetermined time within the charging / discharging period. It is characterized in that lithium ions are supplied from the lithium ion supply electrode to the positive electrode, the negative electrode or the electrolytic solution to recover the capacity of the lithium ion secondary battery.

本発明のリチウムイオン二次電池によれば、上記ケースの外部に設けられた制御信号発生機構から制御信号を発生させることにより、上記ケースの内部に設けられた電流制御回路を構成するスイッチング素子のオン・オフを行うことができるので、簡易な操作で、充放電前又は上記充放電の期間内の所定時期に、正極、負極又は電解液にリチウムイオンを供給することができ、初期の不可逆容量を解消することができるとともに、充放電の繰り返しにより減少した容量を回復させることができる。 According to the lithium ion secondary battery of the present invention, a switching element constituting a current control circuit provided inside the case by generating a control signal from a control signal generation mechanism provided outside the case. Since it can be turned on and off, lithium ions can be supplied to the positive electrode, the negative electrode, or the electrolytic solution before charging / discharging or at a predetermined time within the charging / discharging period with a simple operation, and the initial irreversible capacity can be supplied. Can be eliminated, and the capacity reduced by repeated charging and discharging can be recovered.

本発明のリチウムイオン二次電池によれば、上記ケースの内部のスイッチング素子を含む電流制御回路を使用して、充放電前又は上記充放電の期間内の所定時期に、リチウムイオン供給極と正極若しくは負極とを接続することにより、正極、負極又は電解液にリチウムイオンを供給することができ、初期の不可逆容量を解消することができるとともに、充放電の繰り返しにより減少した容量を回復させることができる。また、従来と接続方法を変えることなく、本発明のリチウムイオン二次電池を使用することができる。 According to the lithium ion secondary battery of the present invention, the lithium ion supply electrode and the positive electrode are used before charging / discharging or at a predetermined time within the charging / discharging period by using the current control circuit including the switching element inside the case. Alternatively, by connecting to the negative electrode, lithium ions can be supplied to the positive electrode, the negative electrode, or the electrolytic solution, the initial irreversible capacity can be eliminated, and the capacity reduced by repeated charging and discharging can be recovered. it can. Further, the lithium ion secondary battery of the present invention can be used without changing the connection method from the conventional one.

また、本発明の電流制御回路によれば、上記電流制御回路に備わったスイッチング素子を上記ケースの外部から制御信号に基づいてオン・オフさせることができるので、充放電前又は上記充放電の期間内の所定時期に、正極、負極又は電解液にリチウムイオンを供給することができ、初期の不可逆容量を解消することができるとともに、充放電の繰り返しにより減少した容量を回復させることができる。 Further, according to the current control circuit of the present invention, the switching element provided in the current control circuit can be turned on / off based on the control signal from the outside of the case, so that it is before charging / discharging or during the charging / discharging period. Lithium ions can be supplied to the positive electrode, the negative electrode, or the electrolytic solution at a predetermined time, the initial irreversible capacity can be eliminated, and the capacity reduced by repeated charging and discharging can be recovered.

さらに、本発明のリチウムイオン二次電池の容量回復方法によれば、上記ケースの外部に設けられた制御信号発生機構から制御信号を発生させることにより、上記ケースの内部に設けられた電流制御回路を構成するスイッチング素子のオン・オフを行うことができるので、簡易な操作で、充放電前又は上記充放電の期間内の所定時期に、正極、負極又は電解液にリチウムイオンを供給することができ、初期の不可逆容量を解消することができるとともに、充放電の繰り返しにより減少した容量を回復させることができる。 Further, according to the capacity recovery method of the lithium ion secondary battery of the present invention, a current control circuit provided inside the case is generated by generating a control signal from a control signal generation mechanism provided outside the case. Since the switching elements constituting the above can be turned on and off, lithium ions can be supplied to the positive electrode, the negative electrode or the electrolytic solution before charging / discharging or at a predetermined time within the charging / discharging period by a simple operation. Therefore, the initial irreversible capacity can be eliminated, and the capacity reduced by repeated charging and discharging can be recovered.

図1Aは、本発明の正極とリチウム極を接続する形態のリチウムイオン二次電池の一実施形態を模式的に示す概略断面図である。FIG. 1A is a schematic cross-sectional view schematically showing an embodiment of a lithium ion secondary battery in which the positive electrode and the lithium electrode of the present invention are connected. 図1Bは、本発明の負極とリチウム極を接続する形態のリチウムイオン二次電池の別の一実施形態を模式的に示す概略断面図である。FIG. 1B is a schematic cross-sectional view schematically showing another embodiment of a lithium ion secondary battery in which the negative electrode and the lithium electrode of the present invention are connected. 図2は、電流制御回路の一例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a current control circuit. 図3は、トランジスタを含むスイッチング回路を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a switching circuit including a transistor. 図4は、MOS−FETを含むスイッチング回路を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a switching circuit including a MOS-FET. 図5は、本発明のリチウムイオン二次電池の他の実施形態を模式的に示す概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view schematically showing another embodiment of the lithium ion secondary battery of the present invention.

(発明の詳細な説明)
本発明のリチウムイオン二次電池は、正極端子と接続された正極と、負極端子と接続された負極と、電解液と、上記正極、上記負極又は上記電解液にリチウムイオンを供給するリチウムイオン供給極と、ケースと、を有するリチウムイオン二次電池であって、
上記ケースの内部に、上記リチウムイオン供給極と上記正極若しくは負極との接続を制御する、スイッチング素子を含む電流制御回路を備えるともに、上記ケースの外部には、制御信号を発生する制御信号発生機構を備え、上記スイッチング素子は、上記制御信号発生機構からの制御信号に基づいて動作することを特徴とする。
(Detailed description of the invention)
The lithium ion secondary battery of the present invention supplies a positive electrode connected to a positive electrode terminal, a negative electrode connected to a negative electrode terminal, an electrolytic solution, and a lithium ion supply that supplies lithium ions to the positive electrode, the negative electrode, or the electrolytic solution. A lithium-ion secondary battery having a pole and a case,
A current control circuit including a switching element for controlling the connection between the lithium ion supply electrode and the positive electrode or the negative electrode is provided inside the case, and a control signal generation mechanism for generating a control signal is provided outside the case. The switching element is characterized in that it operates based on a control signal from the control signal generation mechanism.

図1Aは、本発明の正極とリチウム極を接続する形態のリチウムイオン二次電池の一実施形態を模式的に示す概略断面図であり、図1Bは、本発明の負極とリチウム極を接続する形態のリチウムイオン二次電池の別の一実施形態を模式的に示す概略断面図である。
図1Aに示すように、リチウムイオン二次電池10は、正極端子11tと配線11aを介して接続された正極11及び負極端子13tと配線13aを介して接続された負極13と、電解液15と、正極11、負極13又は電解液15にリチウムイオンを供給するリチウムイオン供給極17と、ケース19と、正極11、負極13及びリチウムイオン供給極17が直接接触し短絡することを防ぎつつ、電解液やリチウムイオン等を通過させる役割を有するセパレータ14とを含んで構成されている。
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view schematically showing an embodiment of a lithium ion secondary battery in which a positive electrode of the present invention and a lithium electrode are connected, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view of connecting a negative electrode of the present invention and a lithium electrode. It is the schematic sectional drawing schematically showing another embodiment of the lithium ion secondary battery of the embodiment.
As shown in FIG. 1A, the lithium ion secondary battery 10 includes a positive electrode 11 connected to the positive electrode terminal 11t via the wiring 11a, a negative electrode 13 connected to the negative electrode terminal 13t via the wiring 13a, and an electrolytic solution 15. , Electrolyzing while preventing the lithium ion supply electrode 17 that supplies lithium ions to the positive electrode 11, the negative electrode 13 or the electrolytic solution 15 and the case 19 from direct contact with the positive electrode 11, the negative electrode 13 and the lithium ion supply electrode 17 to cause a short circuit. It is configured to include a separator 14 having a role of passing a liquid, lithium ions, or the like.

また、ケース19の内部には、リチウムイオン供給極17と正極11との接続を制御する、スイッチング素子21を含む電流制御回路20を備えるともに、ケース19の外側には、制御信号を発生する制御信号発生機構30を備えている。
電流制御回路としては、図1Bに示すように、負極13とリチウムイオン供給極17とをスイッチング素子27を介して接続する電流制御回路25を備えていてもよい。なお、図示はしていないが負極13とリチウムイオン供給極17とをスイッチング素子27を介して接続する電流制御回路25及び正極11とリチウムイオン供給極17とをスイッチング素子21を介して接続する電流制御回路20の両方の電流制御回路を備えていてもよい。
Further, inside the case 19, a current control circuit 20 including a switching element 21 for controlling the connection between the lithium ion supply electrode 17 and the positive electrode 11 is provided, and outside the case 19, control for generating a control signal is provided. A signal generation mechanism 30 is provided.
As shown in FIG. 1B, the current control circuit 25 may include a current control circuit 25 that connects the negative electrode 13 and the lithium ion supply electrode 17 via the switching element 27. Although not shown, the current control circuit 25 that connects the negative electrode 13 and the lithium ion supply electrode 17 via the switching element 27 and the current that connects the positive electrode 11 and the lithium ion supply electrode 17 via the switching element 21. Both current control circuits of the control circuit 20 may be provided.

電流制御回路20の構成は、特に限定されるものではなく、スイッチング素子、及び、スイッチング素子と直列に接続された抵抗器を備えていてもよく、スイッチング素子、及び、上記スイッチング素子と直列に接続されたダイオードを備えていてもよいが、抵抗器とダイオードの両方を備えていることが望ましい。 The configuration of the current control circuit 20 is not particularly limited, and may include a switching element and a resistor connected in series with the switching element, and is connected in series with the switching element and the switching element. It may have a diode, but it is desirable to have both a resistor and a diode.

図2は、電流制御回路20の詳しい一例を示す回路図である。
リチウムイオン供給極17に接続された配線17aには、ダイオード11d及び抵抗器11eが配設されており、スイッチング素子21を介して正極11と接続されている。これにより電流制御回路20に、過放電などによって電位が逆転した場合などの逆電流が流れるのを防止することができ、電流制御回路20に流れる電流を好ましい範囲に収めることができる。電流制御回路25にも、ダイオード及び抵抗器が配設されていてもよい。抵抗器の抵抗値は、50Ω〜10kΩが望ましい。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a detailed example of the current control circuit 20.
A diode 11d and a resistor 11e are arranged in the wiring 17a connected to the lithium ion supply electrode 17, and are connected to the positive electrode 11 via the switching element 21. As a result, it is possible to prevent a reverse current from flowing through the current control circuit 20 when the potential is reversed due to over-discharging or the like, and the current flowing through the current control circuit 20 can be kept within a preferable range. The current control circuit 25 may also be provided with a diode and a resistor. The resistance value of the resistor is preferably 50Ω to 10kΩ.

電流制御回路を構成するスイッチング素子は、磁気スイッチであり、リチウムイオン二次電池のケースの外部に設けられた制御信号発生機構は、磁気により上記磁気スイッチのオン・オフ制御を行う方式のものであってもよく、電流制御回路を構成するスイッチング素子は半導体素子であり、上記制御信号発生機構は、正極端子と負極端子間にパルスもしくは交流の制御信号を発生させ、半導体素子に流れる電流を制御することにより半導体素子のオン・オフ制御を行う方式のものであってもよい。 The switching element constituting the current control circuit is a magnetic switch, and the control signal generation mechanism provided outside the case of the lithium ion secondary battery is a method of controlling the on / off of the magnetic switch by magnetism. The switching element constituting the current control circuit may be a semiconductor element, and the control signal generation mechanism generates a pulse or AC control signal between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal to control the current flowing through the semiconductor element. By doing so, a method of controlling the on / off of the semiconductor element may be used.

磁気スイッチを用いたスイッチング方法としては、従来から用いられている方法で、例えば、リードスイッチを磁石によって動作させるリードスイッチ形のスイッチング方法、ホール効果を利用し、磁界によって生じるホール電圧を増幅して検出するホース素子をスイッチング素子として用いる方法、磁気抵抗効果を利用し、磁界による素子の抵抗増加を利用する方法等が挙げられるが、いずれの方法を使用してもよい。 As a switching method using a magnetic switch, a conventionally used method is used, for example, a reed switch type switching method in which a reed switch is operated by a magnet, and a Hall effect is used to amplify the Hall voltage generated by a magnetic field. Examples include a method in which the hose element to be detected is used as a switching element, a method in which the resistance of the element is increased by a magnetic field by utilizing the magnetoresistive effect, and the like, and any method may be used.

制御信号発生機構としては、例えば、電磁コイル又は磁石を用いて、スイッチング素子に作用させる磁界の強さを制御することにより、電流制御回路の接続、絶縁を制御することができる。
これらのなかでは、リードスイッチを使用し、ケースの外部に配置された磁石をリードスイッチに近づけたり、遠ざけたりすることにより、スイッチングを行う方法が簡易であり、望ましい。
As the control signal generation mechanism, for example, the connection and insulation of the current control circuit can be controlled by controlling the strength of the magnetic field acting on the switching element by using an electromagnetic coil or a magnet.
Among these, a method of switching by using a reed switch and moving a magnet arranged outside the case closer to or further away from the reed switch is simple and desirable.

スイッチング素子として、半導体素子を用いる方法は、トランジスタを含むスイッチング回路を使用する方法、MOS−FETを含むスイッチング回路を使用する方法が挙げられる。 Examples of the method using a semiconductor element as the switching element include a method using a switching circuit including a transistor and a method using a switching circuit including a MOS-FET.

図3は、トランジスタを含むスイッチング回路を示す回路図である。
正極端子および負極端子間に流す電流の直流成分をリチウムイオン二次電池の充放電に使用し、交流またはパルス成分を制御信号として使用することができる。
正極端子と負極端子間の配線にコンデンサを備え直流成分をカットし、制御信号源40からの制御信号が、正極端子及び負極端子を通してケースの内部に伝達される。ケースの内部では、正極端子と負極端子からそれぞれコンデンサで直流成分がカットされた制御信号が電流制御回路に伝達される。制御信号はトランジスタのベース−エミッタ間にそれぞれ接続され、制御信号に連動してコレクタ−エミッタ間でスイッチングが行われる。エミッタ側は、リチウム極に直接接続され、コレクタ側は、正極に接続されているが、抵抗器によって電流が制限されている。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a switching circuit including a transistor.
The DC component of the current flowing between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal can be used for charging / discharging the lithium ion secondary battery, and the AC or pulse component can be used as the control signal.
A capacitor is provided in the wiring between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal to cut the DC component, and the control signal from the control signal source 40 is transmitted to the inside of the case through the positive electrode terminal and the negative electrode terminal. Inside the case, control signals in which the DC component is cut by a capacitor are transmitted from the positive electrode terminal and the negative electrode terminal to the current control circuit, respectively. The control signal is connected between the base and the emitter of the transistor, and switching is performed between the collector and the emitter in conjunction with the control signal. The emitter side is directly connected to the lithium electrode and the collector side is connected to the positive electrode, but the current is limited by a resistor.

図4は、MOS−FETを含むスイッチング回路を示す回路図である。
正極端子および負極端子間に流す電流の直流成分をリチウムイオン二次電池の充放電に使用し、交流またはパルス成分を制御信号として使用することができる。
正極端子と負極端子間の配線にコンデンサを備え直流成分をカットし、制御信号源50からの制御信号が、正極端子及び負極端子を通してケースの内部に伝達される。ケースの内部では、正極端子と負極端子からそれぞれコンデンサで直流成分がカットされた制御信号が電流制御回路に伝達される。制御信号はMOS−FETのゲート(G)−ソース(S)間にそれぞれ接続され、制御信号に連動してソース(S)−ドレイン(D)間でスイッチングが行われる。ソース側は、リチウム極に直接接続され、ドレイン側は、正極に接続されているが、抵抗器によって電流が制限されている。なお、MOS−FETを用いたスイッチング回路では、制御信号によって、ゲート−ソース間のコンデンサを充電し、安定してゲート電圧が得られるので、制御信号の極性に関係なくスイッチングがオンの状態を容易に得ることができる。
なお、これらの電流制御回路は、一例でありどのような回路でも同様に外部からの制御信号に従ってドープ電極と正極若しくは負極とのスイッチングを行うことができる。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a switching circuit including a MOS-FET.
The DC component of the current flowing between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal can be used for charging / discharging the lithium ion secondary battery, and the AC or pulse component can be used as the control signal.
A capacitor is provided in the wiring between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal to cut the DC component, and the control signal from the control signal source 50 is transmitted to the inside of the case through the positive electrode terminal and the negative electrode terminal. Inside the case, control signals in which the DC component is cut by a capacitor are transmitted from the positive electrode terminal and the negative electrode terminal to the current control circuit, respectively. The control signal is connected between the gate (G) and the source (S) of the MOS-FET, and switching is performed between the source (S) and the drain (D) in conjunction with the control signal. The source side is directly connected to the lithium electrode and the drain side is connected to the positive electrode, but the current is limited by a resistor. In a switching circuit using a MOS-FET, the control signal charges the gate-source capacitor to obtain a stable gate voltage, so it is easy to switch on regardless of the polarity of the control signal. Can be obtained.
Note that these current control circuits are an example, and any circuit can similarly switch between the dope electrode and the positive electrode or the negative electrode according to a control signal from the outside.

上記のダイオード、抵抗器及びスイッチング素子は、それぞれの素子を接続することにより回路を構成してもよく、基板にこれらの素子を配設し、電解液に耐性のある樹脂等で被覆してもよく、それらの素子を電解液に耐性のある容器の内部に配設し、接続してもよい。 The above-mentioned diode, resistor and switching element may form a circuit by connecting each element, or these elements may be arranged on a substrate and coated with a resin or the like resistant to an electrolytic solution. Often, these elements may be disposed and connected inside a container that is resistant to electrolytes.

図5は、本発明のリチウムイオン二次電池の他の実施形態を模式的に示す概略断面図である。
図1に示すリチウムイオン二次電池では、電流制御回路は、電極とケースとの間の空間に配置されていたが、図5に示すリチウムイオン二次電池10では、電流制御回路20は、ケース19の内側に貼り付けられた態様で配設されていてもよい。
この場合には、ケース19の内側に貼り付けられた電流制御回路20を電解液に耐性のある樹脂等で被覆することより、より簡単に電流制御回路20を保護することができる。
図5には、示されていないが、電流制御回路20は、図2に示した電流制御回路と同様にダイオード及び抵抗器が配設されていてもよい。また、電流制御回路としては、図5に示すように、正極11とリチウムイオン供給極17とをスイッチング素子21を介して接続する電流制御回路20で構成されていてもよいが、負極13とリチウムイオン供給極17とをスイッチング素子を介して接続する電流制御回路で構成されていてもよい。
電流制御回路20を構成するダイオード、抵抗器及びスイッチング素子は、上記の実施形態の場合と同様に、それぞれの素子を接続してもよく、基板にこれらの素子を配設し、ケース19の内側に貼り付けるとともに、電解液に耐性のある樹脂等で被覆してもよく、それらの素子を電解液に耐性のある容器の内部に配設し、ケース19の内側に貼り付けてもよい。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view schematically showing another embodiment of the lithium ion secondary battery of the present invention.
In the lithium ion secondary battery shown in FIG. 1, the current control circuit is arranged in the space between the electrode and the case, but in the lithium ion secondary battery 10 shown in FIG. 5, the current control circuit 20 is the case. It may be arranged in a manner attached to the inside of 19.
In this case, the current control circuit 20 can be more easily protected by coating the current control circuit 20 attached to the inside of the case 19 with a resin or the like resistant to the electrolytic solution.
Although not shown in FIG. 5, the current control circuit 20 may be provided with a diode and a resistor in the same manner as the current control circuit shown in FIG. Further, as the current control circuit, as shown in FIG. 5, the positive electrode 11 and the lithium ion supply electrode 17 may be connected to each other via the switching element 21, but the negative electrode 13 and lithium may be configured. It may be configured by a current control circuit that connects the ion supply electrode 17 via a switching element.
The diodes, resistors, and switching elements that make up the current control circuit 20 may be connected to each other as in the case of the above embodiment, and these elements are arranged on the substrate and inside the case 19. In addition to being attached to the electrolytic solution, the elements may be coated with a resin or the like resistant to the electrolytic solution, or these elements may be arranged inside the container resistant to the electrolytic solution and attached to the inside of the case 19.

次に、電流制御回路及び制御信号発生機構以外の本発明のリチウムイオン二次電池を構成する部材について説明する。
リチウムイオン供給極の構成は特に限定されるものではないが、例えば、リチウム金属、リチウムアルミニウム等のリチウム合金、ステンレス鋼板やアルミニウム板等を集電板とし、活物質としてシリコン、チタン酸リチウム、オリビン酸鉄、Li(PO、LixV等のリチウム元素と一種又は二種以上の遷移金属元素とを含むリチウム含有化合物を集電板に塗布したもの、黒鉛にリチウムイオンをプレドープしたもの等が挙げられる。
Next, the members constituting the lithium ion secondary battery of the present invention other than the current control circuit and the control signal generation mechanism will be described.
The configuration of the lithium ion supply electrode is not particularly limited, but for example, a lithium alloy such as lithium metal or lithium aluminum, a stainless steel plate or an aluminum plate is used as a current collector, and silicon, lithium titanate, or olivine are used as active materials. iron, Li 3 V 2 (PO 4 ) 3, LixV 2 that O 3 such as a lithium-containing compound containing lithium element and one or two or more transition metal elements was applied to the current collector plate, a lithium-ion graphite Examples include those pre-doped with.

図1では、詳しい構成を省略しているが、正極11及び負極13は、集電体と集電体の一方の面または両面に配置される活物質層とから構成されている。 Although detailed configurations are omitted in FIG. 1, the positive electrode 11 and the negative electrode 13 are composed of a current collector and an active material layer arranged on one surface or both sides of the current collector.

正極に用いられる正極活物質としては、特に限定されないが、LiMnO、LiMn(0<x<2)、LiMnO、LiMn1.5Ni0.5(0<x<2)等の層状構造を持つマンガン酸リチウム又はスピネル構造を有するマンガン酸リチウム;LiCoO、LiNiO又はこれらの遷移金属の一部を他の金属で置き換えたもの;LiNi1/3Co1/3Mn1/3などの特定の遷移金属が半数を超えないリチウム遷移金属酸化物;これらのリチウム遷移金属酸化物において化学量論組成よりもLiを過剰にしたもの;LiFePO等のオリビン構造を有するもの等があげられる。
また、これらの金属酸化物に、アルミニウム、鉄、リン、チタン、ケイ素、鉛、錫、インジウム、ビスマス、銀、バリウム、カルシウム、水銀、パラジウム、白金、テルル、ジルコニウム、亜鉛、ランタン等により一部置換した材料も使用することができる。特に、LiαNiβCoγAlδ(1≦α≦2、β+γ+δ=1、β≧0.7、γ≦0.2)又はLiαNiβCoγMnδ(1≦α≦1.2、β+γ+δ=1、β≧0.6、γ≦0.2)が好ましい。正極活物質は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The positive electrode active material used for the positive electrode is not particularly limited, but Li MnO 2 , Li x Mn 2 O 4 (0 <x <2), Li 2 MnO 3 , Li x Mn 1.5 Ni 0.5 O 4 ( Lithium manganate having a layered structure such as 0 <x <2) or lithium manganate having a spinel structure; LiCoO 2 , LiNiO 2 or a part of these transition metals replaced with another metal; LiNi 1/3 Lithium transition metal oxides in which specific transition metals such as Co 1/3 Mn 1/3 O 2 do not exceed half; these lithium transition metal oxides in excess of Li than their chemical composition; LiFePO 4 Those having an olivine structure such as, etc. can be mentioned.
In addition, some of these metal oxides are made of aluminum, iron, phosphorus, titanium, silicon, lead, tin, indium, bismuth, silver, barium, calcium, mercury, palladium, platinum, tellurium, zirconium, zinc, lantern, etc. Substituted materials can also be used. In particular, Li α Ni β Co γ Al δ O 2 (1 ≦ α ≦ 2, β + γ + δ = 1, β ≧ 0.7, γ ≦ 0.2) or Li α Ni β Co γ Mn δ O 2 (1 ≦ α) ≦ 1.2, β + γ + δ = 1, β ≧ 0.6, γ ≦ 0.2) are preferable. As the positive electrode active material, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

上記正極活物質を正極として使用する際には、正極活物質を含む正極活物質層を板状に成形しそのまま正極としてもよいし、集電体の表面に上記正極活物質粒子を含む正極活物質層を形成して正極としてもよい。後者の形態における正極活物質粒子の平均粒子径は、特に制限されないが、正極活物質の高容量化、反応性、サイクル耐久性の観点からは、好ましくは1〜100μm、より好ましくは1〜20μmである。このような範囲であれば、二次電池は、高出力条件下での充放電時における電池の内部抵抗の増大が抑制され、充分な電流を取り出しうる。なお、正極活物質が2次粒子である場合には該2次粒子を構成する1次粒子の平均粒子径が10nm〜1μmの範囲であるのが望ましいといえるが、本発明では、必ずしも上記範囲に制限されるものではない。ただし、製造方法にもよるが、正極活物質が凝集、塊状などにより2次粒子化したものでなくても良いことはいうまでもない。かかる正極活物質の粒径および1次粒子の粒径は、レーザー回折法を用いて得られたメディアン径を使用できる。なお、正極活物質粒子の形状は、その種類や製造方法等によって取り得る形状が異なり、例えば、球状(粉末状)、板状、針状、柱状、角状などが挙げられるがこれらに限定されるものではなく、いずれの形状であれ問題なく使用できる。好ましくは、充放電特性などの電池特性を向上し得る最適の形状を適宜選択するのが望ましい。 When the positive electrode active material is used as the positive electrode, the positive electrode active material layer containing the positive electrode active material may be formed into a plate shape and used as it is, or the positive electrode active material containing the positive electrode active material particles on the surface of the current collector. A material layer may be formed to serve as a positive electrode. The average particle size of the positive electrode active material particles in the latter form is not particularly limited, but is preferably 1 to 100 μm, more preferably 1 to 20 μm from the viewpoint of increasing the capacity of the positive electrode active material, reactivity, and cycle durability. Is. Within such a range, the secondary battery can suppress an increase in the internal resistance of the battery during charging / discharging under high output conditions, and can take out a sufficient current. When the positive electrode active material is a secondary particle, it is desirable that the average particle size of the primary particles constituting the secondary particle is in the range of 10 nm to 1 μm, but in the present invention, it is not necessarily in the above range. It is not limited to. However, although it depends on the production method, it is needless to say that the positive electrode active material does not have to be secondary particles due to aggregation, lumpiness, or the like. As the particle size of the positive electrode active material and the particle size of the primary particles, the median diameter obtained by using the laser diffraction method can be used. The shape of the positive electrode active material particles differs depending on the type, manufacturing method, etc., and includes, for example, spherical (powder), plate, needle, columnar, and square, but is limited to these. Any shape can be used without any problem. Preferably, it is desirable to appropriately select the optimum shape that can improve the battery characteristics such as charge / discharge characteristics.

負極に用いられる負極活物質としては、リチウムを可逆的に吸蔵および放出できるものであれば特に限定されないが、負極活物質の例としては、SiやSn等の金属、TiO、Ti、TiO若しくはSiO、SiO、SnOなどの金属酸化物、LiTi若しくはLiMnNなどのリチウムと遷移金属との複合酸化物、Li−Pb系合金、Li−Al系合金、Li、又は、天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラック、活性炭、カーボンファイバー、コークス、ソフトカーボン若しくはハードカーボンなどの炭素材料等が挙げられる。このうち、リチウムと合金化する元素を用いることにより、従来の炭素系材料に比べて高いエネルギー密度を有する高容量及び優れた出力特性の電池を得ることが可能となる。上記負極活物質は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。上記のリチウムと合金化する元素としては、以下に限定されるものではないが、例えば、Si、Ge、Sn、Pb、Al、In、Zn、H、Ca、Sr、Ba、Ru、Rh、Ir、Pd、Pt、Ag、Au、Cd、Hg、Ga、Tl、C、N、Sb、Bi、O、S、Se、Te、Cl等が挙げられる。 The negative electrode active material used for the negative electrode is not particularly limited as long as it can reversibly store and release lithium, but examples of the negative electrode active material include metals such as Si and Sn, TiO, Ti 2 O 3 , and so on. TiO 2 or SiO 2, SiO, a metal oxide such as SnO 2, Li 4/3 Ti 5/3 O 4 or Li 7 composite oxide of lithium and transition metals such as MnN, Li-Pb alloy, Li- Examples thereof include Al-based alloys, Li, and carbon materials such as natural graphite, artificial graphite, carbon black, activated carbon, carbon fiber, coke, soft carbon, and hard carbon. Of these, by using an element that alloys with lithium, it is possible to obtain a battery having a high energy density, a high capacity, and excellent output characteristics as compared with a conventional carbon-based material. The negative electrode active material may be used alone or in combination of two or more. The elements that alloy with lithium are not limited to the following, but are, for example, Si, Ge, Sn, Pb, Al, In, Zn, H, Ca, Sr, Ba, Ru, Rh, Ir. , Pd, Pt, Ag, Au, Cd, Hg, Ga, Tl, C, N, Sb, Bi, O, S, Se, Te, Cl and the like.

上記活物質のうち、炭素材料、並びに/又は、Si、Ge、Sn、Pb、Al、In及びZnからなる群より選択される少なくとも1種以上の元素を含む活物質が好ましく、炭素材料、Si、又は、Snの元素を含むものがより好ましい。 Among the above active materials, a carbon material and / or an active material containing at least one element selected from the group consisting of Si, Ge, Sn, Pb, Al, In and Zn are preferable, and the carbon material and Si are preferable. Or, those containing an element of Sn are more preferable.

負極又は正極を構成する集電体は導電性材料から構成され、その一方の面または両面に活物質層が配置される。集電体を構成する材料は特に限定されないが、例えば、金属、導電性高分子材料、非導電性高分子材料に導電性フィラーが添加された導電性を有する樹脂等を用いることができる。 The current collector constituting the negative electrode or the positive electrode is made of a conductive material, and an active material layer is arranged on one surface or both surfaces thereof. The material constituting the current collector is not particularly limited, and for example, a metal, a conductive polymer material, a conductive resin in which a conductive filler is added to a non-conductive polymer material, or the like can be used.

金属としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、チタン、銅などが挙げられる。これらの他、ニッケルとアルミニウムとのクラッド材、銅とアルミニウムとのクラッド材、あるいはこれらの金属の組み合わせのめっき材などが好ましい。また、金属表面にアルミニウムが被覆されてなる箔であってもよい。なかでも導電性や電池作動電位の観点からは、アルミニウム、ステンレス鋼、銅等が好ましい。 Examples of the metal include aluminum, nickel, iron, stainless steel, titanium, copper and the like. In addition to these, a clad material of nickel and aluminum, a clad material of copper and aluminum, or a plating material of a combination of these metals is preferable. Further, the foil may be a metal surface coated with aluminum. Of these, aluminum, stainless steel, copper and the like are preferable from the viewpoint of conductivity and battery operating potential.

また、導電性高分子材料としては、例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアクリロニトリル、及び、ポリオキサジアゾールなどが挙げられる。このような導電性高分子材料は、導電性フィラーを添加しなくても十分な導電性を有するため、製造工程の容易化または集電体の軽量化の点において有利である。 Examples of the conductive polymer material include polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, polyparaphenylene, polyphenylene vinylene, polyacrylonitrile, and polyoxadiazole. Since such a conductive polymer material has sufficient conductivity without adding a conductive filler, it is advantageous in terms of facilitating the manufacturing process or reducing the weight of the current collector.

非導電性高分子材料としては、例えば、ポリエチレン(PE;高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE))、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリアミド(PA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメチルアクリレート(PMA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、およびポリスチレン(PS)等が挙げられる。 Examples of the non-conductive polymer material include polyethylene (PE; high density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE)), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyether nitrile (PEN), and polyimide (PEN). PI), Polyethyleneimide (PAI), Polyethylene (PA), Polytetrafluoroethylene (PTFE), Styrene-butadiene rubber (SBR), Polyacrylonitrile (PAN), Polymethylacrylate (PMA), Polymethylmethacrylate (PMMA), Examples thereof include polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene fluoride (PVdF), polystyrene (PS) and the like.

上記の導電性高分子材料又は非導電性高分子材料には、必要に応じて導電性フィラーが添加されていてもよい。特に、集電体の基材となる樹脂が非導電性高分子のみからなる場合は、樹脂に導電性を付与するために導電性フィラーを添加する必要がある。導電性フィラーは、導電性を有する物質であれば特に制限なく用いることができる。例えば、導電性、耐電位性、またはリチウムイオン遮断性に優れた材料として、金属および導電性カーボン等が挙げられる。金属としては、特に限定されないが、Ni、Ti、Al、Cu、Pt、Fe、Cr、Sn、Zn、In、Sb、およびKからなる群から選択される少なくとも1種の金属もしくはこれらの金属を含む合金又は金属酸化物を含むことが好ましい。また、導電性カーボンとしては、特に限定されないが、アセチレンブラック、バルカン、ブラックパール、カーボンナノファイバー、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノバルーン、及び、フラーレンからなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。導電性フィラーの添加量は、集電体に十分な導電性を付与できる量であれば特に限定されないが、一般的には、5〜35質量%程度である。 A conductive filler may be added to the above-mentioned conductive polymer material or non-conductive polymer material, if necessary. In particular, when the resin used as the base material of the current collector is composed of only a non-conductive polymer, it is necessary to add a conductive filler in order to impart conductivity to the resin. The conductive filler can be used without particular limitation as long as it is a conductive substance. For example, as a material having excellent conductivity, potential resistance, or lithium ion blocking property, metal, conductive carbon, and the like can be mentioned. The metal is not particularly limited, but at least one metal selected from the group consisting of Ni, Ti, Al, Cu, Pt, Fe, Cr, Sn, Zn, In, Sb, and K, or at least one of these metals. It preferably contains an alloy or metal oxide containing. The conductive carbon is not particularly limited, but is selected from the group consisting of acetylene black, vulcan, black pearl, carbon nanofiber, ketjen black, carbon nanotube, carbon nanohorn, carbon nanoballoon, and fullerene at least. It is preferable to include one type. The amount of the conductive filler added is not particularly limited as long as it can impart sufficient conductivity to the current collector, but is generally about 5 to 35% by mass.

電解液は、特に限定されないが、溶媒に電解質として金属塩を溶解させた溶液を用いることができる。
溶媒としては、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、ブチレンカーボネート(BC)、ビニレンカーボネート(VC)等の環状カーボネート類、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジプロピルカーボネート(DPC)等の鎖状カーボネート類、ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸エチル等の脂肪族カルボン酸エステル類、γ−ブチロラクトン等のγ−ラクトン類、1,2−ジエトキシエタン(DEE)、エトキシメトキシエタン(EME)等の鎖状エーテル類、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン等の環状エーテル類、ジメチルスルホキシド、1,3−ジオキソラン、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、プロピルニトリル、ニトロメタン、エチルモノグライム、リン酸トリエステル、トリメトキシメタン、ジオキソラン誘導体、スルホラン、メチルスルホラン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、3−メチル−2−オキサゾリジノン、プロピレンカーボネート誘導体、テトラヒドロフラン誘導体、エチルエーテル、1,3−プロパンスルトン、アニソール、N−メチルピロリドン、フッ素化カルボン酸エステル等の非プロトン性有機溶媒等があげられる。
これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The electrolytic solution is not particularly limited, but a solution in which a metal salt is dissolved as an electrolyte in a solvent can be used.
As the solvent, cyclic carbonates such as propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), butylene carbonate (BC), vinylene carbonate (VC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), ethyl methyl carbonate (EMC). ), Chain carbonates such as dipropyl carbonate (DPC), aliphatic carboxylic acid esters such as methyl formate, methyl acetate, ethyl propionate, γ-lactones such as γ-butyrolactone, 1,2-diethoxyethane. (DEE), chain ethers such as ethoxymethoxyethane (EME), cyclic ethers such as tetrahydrofuran and 2-methyl tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, acetamide, dimethylformamide, acetonitrile, propylnitrile, Nitromethane, ethyl monoglime, phosphate triester, trimethoxymethane, dioxolane derivative, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 3-methyl-2-oxazolidinone, propylene carbonate derivative, tetrahydrofuran derivative, Examples thereof include aproton organic solvents such as ethyl ether, 1,3-propanesulton, anisole, N-methylpyrrolidone, and fluorinated carboxylic acid esters.
These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

金属塩としては、特に限定されないが、リチウム塩、ナトリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩等を用いることができる。
金属塩として、リチウム塩を用いる場合、リチウム塩としては、LiPF、LiAsF、LiAlCl、LiClO、LiBF、LiSbF、LiCFSO、LiCCO、LiC(CFSO、LiN(CFSO、LiN(CSO、LiB10Cl10、低級脂肪族カルボン酸リチウム、クロロボランリチウム、四フェニルホウ酸リチウム、LiBr、LiI、LiSCN、LiCl、イミド類等があげられる。
これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The metal salt is not particularly limited, but a lithium salt, a sodium salt, a calcium salt, a magnesium salt and the like can be used.
When a lithium salt is used as the metal salt, the lithium salt includes LiPF 6 , LiAsF 6 , LiAlCl 4 , LiClO 4 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiC 4 F 9 CO 3 , LiC (CF 3 SO). 2 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiB 10 Cl 10 , lower aliphatic lithium carboxylate, lithium chloroborane, lithium tetraphenylborate, LiBr, LiI, LiSCN , LiCl, imides and the like.
These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

上記本発明のリチウムイオン二次電池において、セパレータの材料は、特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン等の多孔質フィルムや不織布を用いることができる。また、セパレータとしては、それらを積層したものを用いることもできる。また、耐熱性の高い、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、セルロース、ガラス繊維を用いることもできる。また、それらの繊維を束ねて糸状にし、織物とした織物セパレータを用いることもできる。 In the above-mentioned lithium ion secondary battery of the present invention, the material of the separator is not particularly limited, and for example, a porous film such as polypropylene or polyethylene or a non-woven fabric can be used. Further, as the separator, one in which they are laminated can also be used. Further, polyimide, polyamide-imide, polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), cellulose, and glass fiber having high heat resistance can also be used. It is also possible to use a woven fabric separator in which these fibers are bundled into a thread to form a woven fabric.

本発明のリチウムイオン二次電池を構成するケースは、従来より使用されている材料を用いることができ、例えば、防爆安全弁を備えたアルミニウム合金製のケース、ニッケルめっき鋼板製のケース等が挙げられる。 As the case constituting the lithium ion secondary battery of the present invention, conventionally used materials can be used, and examples thereof include a case made of an aluminum alloy provided with an explosion-proof safety valve, a case made of a nickel-plated steel plate, and the like. ..

バインダは、活物質層中の構成部材同士または活物質層と集電体とを結着させて電極構造を維持する目的で添加される。バインダとしては、特に限定されないが、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリイミド、PTFE、SBRなどの合成ゴム系バインダ等が挙げられる。 The binder is added for the purpose of binding the constituent members in the active material layer or the active material layer and the current collector to maintain the electrode structure. The binder is not particularly limited, and examples thereof include synthetic rubber binders such as polyvinylidene fluoride (PVdF), polyimide, PTFE, and SBR.

本発明の電流制御回路は、上記構成のリチウムイオン二次電池において上記リチウムイオンを供給するリチウムイオン供給極と上記正極若しくは上記負極との接続を制御する電流制御回路であって、スイッチング素子を有し、上記スイッチング素子は、ケース外部から発信される制御信号に基づいて動作することを特徴とする。
この電流制御回路について、上記の本発明のリチウムイオン二次電池の説明のなかで詳しく説明したので、ここではその詳しい説明を省略する。
The current control circuit of the present invention is a current control circuit that controls the connection between the lithium ion supply electrode that supplies the lithium ions and the positive electrode or the negative electrode in the lithium ion secondary battery having the above configuration, and has a switching element. However, the switching element is characterized in that it operates based on a control signal transmitted from the outside of the case.
Since this current control circuit has been described in detail in the above description of the lithium ion secondary battery of the present invention, the detailed description thereof will be omitted here.

本発明のリチウムイオン二次電池の容量回復方法は、上記のリチウムイオン二次電池の容量回復方法であって、
上記制御信号発生機構から制御信号を発生させることにより、上記スイッチング素子を介して上記リチウムイオン供給極と上記正極若しくは負極とを接続し、充放電前又は上記充放電の期間内の所定時期に、リチウムイオン供給極からリチウムイオンを上記正極、上記負極又は電解液に供給し、リチウムイオン二次電池の容量を回復させることを特徴とする。
The capacity recovery method of the lithium ion secondary battery of the present invention is the above-mentioned capacity recovery method of the lithium ion secondary battery.
By generating a control signal from the control signal generation mechanism, the lithium ion supply electrode and the positive electrode or the negative electrode are connected via the switching element, and before charging / discharging or at a predetermined time within the charging / discharging period. It is characterized in that lithium ions are supplied from the lithium ion supply electrode to the positive electrode, the negative electrode or the electrolytic solution to recover the capacity of the lithium ion secondary battery.

本発明のリチウムイオン二次電池の構成については、上述したので、ここでは、上記リチウムイオン二次電池を用いた容量回復方法について説明する。 Since the configuration of the lithium ion secondary battery of the present invention has been described above, a capacity recovery method using the lithium ion secondary battery will be described here.

まず、最初にリチウムイオン二次電池の充放電を始める前に、電流制御回路及び制御信号発生機構を用い、例えば、リチウムイオン供給極と正極又は負極とを接続することにより、リチウムイオンを正極又は電解液に供給することにより、負極又は正極に捕捉され、減少したリチウムイオンの不足分を補うことができ、初期の不可逆容量を解消することができ、初期における電池の容量を規格の値より増加させることができる。 First, before starting charging / discharging of the lithium ion secondary battery, a current control circuit and a control signal generation mechanism are used, and for example, by connecting the lithium ion supply electrode to the positive electrode or the negative electrode, lithium ions can be positive or negative. By supplying to the electrolytic solution, the shortage of lithium ions captured by the negative electrode or positive electrode can be compensated for, the initial irreversible capacity can be eliminated, and the initial battery capacity is increased from the standard value. Can be made to.

また、上記充放電を繰り返し行うことにより容量が減少した場合、所定時期に、電流制御回路及び制御信号発生機構を用い、例えば、リチウムイオン供給極と正極又は負極とを接続することにより、正極、負極又は電解液にリチウムイオンを供給することができ、充放電の繰り返しにより減少した容量を回復させることができる。この上記充放電の繰り返しによる容量減少に対する容量回復処理は、複数回行うことができ、例えば、車両にリチウムイオン二次電池を搭載した場合には、定期点検時等に上記容量回復処理を行うことにより、1回の充電で走行可能な距離を延ばすことができる。 When the capacity is reduced by repeating the charging and discharging, for example, by connecting the lithium ion supply electrode and the positive electrode or the negative electrode at a predetermined time by using the current control circuit and the control signal generation mechanism, the positive electrode, Lithium ions can be supplied to the negative electrode or the electrolytic solution, and the capacity reduced by repeated charging and discharging can be recovered. The capacity recovery process for the capacity decrease due to repeated charging and discharging can be performed a plurality of times. For example, when a lithium ion secondary battery is mounted on a vehicle, the capacity recovery process is performed at the time of periodic inspection or the like. Therefore, it is possible to extend the mileage that can be traveled with one charge.

10 リチウムイオン二次電池
11 正極
11a、13a、17a 配線
11t 正極端子
11d ダイオード
11e 抵抗器
13 負極
13t 負極端子
14 セパレータ
15 電解液
17 リチウムイオン供給極
19 ケース
20、25 電流制御回路
21、27 スイッチング素子
30 制御信号発生機構
40、50 制御信号源
10 Lithium ion secondary battery 11 Positive electrode 11a, 13a, 17a Wiring 11t Positive electrode terminal 11d Diode 11e Resistor 13 Negative electrode 13t Negative electrode terminal 14 Separator 15 Electrolyte 17 Lithium ion supply electrode 19 Case 20, 25 Current control circuit 21, 27 Switching element 30 Control signal generation mechanism 40, 50 Control signal source

Claims (11)

正極端子と接続された正極と、負極端子と接続された負極と、電解液と、前記正極、前記負極又は前記電解液にリチウムイオンを供給するリチウムイオン供給極と、ケースと、を有するリチウムイオン二次電池であって、
前記ケースの内部に、前記リチウムイオン供給極と前記正極若しくは前記負極との接続を制御する、スイッチング素子を含む電流制御回路を備えるとともに、前記ケースの外部には、制御信号を発生する制御信号発生機構を備え、
前記スイッチング素子は、前記制御信号発生機構からの制御信号に基づいて動作することを特徴とするリチウムイオン二次電池。
Lithium ion having a positive electrode connected to a positive electrode terminal, a negative electrode connected to a negative electrode terminal, an electrolytic solution, a lithium ion supply electrode for supplying lithium ions to the positive electrode, the negative electrode or the electrolytic solution, and a case. It ’s a secondary battery,
A current control circuit including a switching element for controlling the connection between the lithium ion supply electrode and the positive electrode or the negative electrode is provided inside the case, and a control signal for generating a control signal is generated outside the case. Equipped with a mechanism
The switching element is a lithium ion secondary battery characterized in that it operates based on a control signal from the control signal generation mechanism.
前記電流制御回路は、前記スイッチング素子、及び、前記スイッチング素子と直列に接続された抵抗器を備えていることを特徴とする請求項1に記載のリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the current control circuit includes the switching element and a resistor connected in series with the switching element. 前記電流制御回路は、前記スイッチング素子、前記スイッチング素子と直列に接続されたダイオードを備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載のリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the current control circuit includes the switching element and a diode connected in series with the switching element. 前記スイッチング素子は磁気スイッチであり、前記制御信号発生機構は磁気により前記磁気スイッチのオン・オフ制御を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the switching element is a magnetic switch, and the control signal generation mechanism magnetically controls on / off of the magnetic switch. .. 前記スイッチング素子は半導体素子であり、前記制御信号発生機構は正極端子と負極端子間にパルスもしくは交流の制御信号を発生させ、半導体素子に流れる電流を制御することにより半導体素子のオン・オフ制御を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池。 The switching element is a semiconductor element, and the control signal generation mechanism generates a pulse or AC control signal between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, and controls the current flowing through the semiconductor element to control the on / off of the semiconductor element. The lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the lithium ion secondary battery is used. 正極端子と接続された正極と、負極端子と接続された負極と、電解液と、前記正極、前記負極又は前記電解液にリチウムイオンを供給するリチウムイオン供給極と、ケースと、を有するリチウムイオン二次電池において前記リチウムイオンを供給するリチウムイオン供給極と前記正極若しくは前記負極との接続を制御する電流制御回路であって、
前記電流制御回路は、前記ケースの内部に配設されるとともにスイッチング素子を有し、
前記スイッチング素子は、前記ケースの外部から発信される制御信号に基づいて動作することを特徴とする電流制御回路。
Lithium ion having a positive electrode connected to a positive electrode terminal, a negative electrode connected to a negative electrode terminal, an electrolytic solution, a lithium ion supply electrode for supplying lithium ions to the positive electrode, the negative electrode or the electrolytic solution, and a case. A current control circuit that controls the connection between the lithium ion supply electrode that supplies the lithium ions in the secondary battery and the positive electrode or the negative electrode.
The current control circuit is arranged inside the case and has a switching element.
The switching element is a current control circuit that operates based on a control signal transmitted from the outside of the case.
前記電流制御回路は、前記スイッチング素子、及び、前記スイッチング素子と直列に接続された抵抗器を備えていることを特徴とする請求項6に記載の電流制御回路。 The current control circuit according to claim 6, wherein the current control circuit includes the switching element and a resistor connected in series with the switching element. 前記電流制御回路は、前記スイッチング素子、及び、前記スイッチング素子と直列に接続されたダイオードを備えていることを特徴とする請求項6又は7に記載の電流制御回路。 The current control circuit according to claim 6 or 7, wherein the current control circuit includes the switching element and a diode connected in series with the switching element. 前記スイッチング素子は磁気スイッチであり、前記制御信号発生機構は磁気による制御信号を発生させ、前記磁気スイッチに入力する電流を制御することによりオン・オフ制御を行うことを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載の電流制御回路。 The switching element is a magnetic switch, and the control signal generation mechanism generates a magnetic control signal and controls an on / off control by controlling a current input to the magnetic switch. 8. The current control circuit according to any one of 8. 前記スイッチング素子は半導体素子であり、前記制御信号発生機構は正極端子と負極端子間にパルスもしくは交流の制御信号を発生させ、半導体素子に流れる電流を制御することにより半導体素子のオン・オフ制御を行うことを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載の電流制御回路。 The switching element is a semiconductor element, and the control signal generation mechanism generates a pulse or AC control signal between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, and controls the current flowing through the semiconductor element to control the on / off of the semiconductor element. The current control circuit according to any one of claims 6 to 8, wherein the current control circuit is performed. 請求項1〜5のいずれか1項に記載されたリチウムイオン二次電池の容量回復方法であって、
前記制御信号発生機構から制御信号を発生させることにより、前記スイッチング素子を介して前記リチウムイオン供給極と前記正極若しくは負極とを接続し、充放電前又は前記充放電の期間内の所定時期に、リチウムイオン供給極からリチウムイオンを前記正極、前記負極又は電解液に供給し、リチウムイオン二次電池の容量を回復させることを特徴とするリチウムイオン二次電池の容量回復方法。
The method for recovering the capacity of a lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 5.
By generating a control signal from the control signal generation mechanism, the lithium ion supply electrode and the positive electrode or the negative electrode are connected via the switching element, and before charging / discharging or at a predetermined time within the charging / discharging period. A method for recovering the capacity of a lithium ion secondary battery, which comprises supplying lithium ions from a lithium ion supply electrode to the positive electrode, the negative electrode, or an electrolytic solution to recover the capacity of the lithium ion secondary battery.
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