JP3304835B2 - ニッケルバッテリの充電方法およびその装置 - Google Patents
ニッケルバッテリの充電方法およびその装置Info
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- H01M10/44—Methods for charging or discharging
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- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ニッケル酸化物を
活物質として含むニッケル陽極を有するニッケルバッテ
リの充電方法およびその装置、特にニッケルバッテリの
入力特性の改善に関する。
活物質として含むニッケル陽極を有するニッケルバッテ
リの充電方法およびその装置、特にニッケルバッテリの
入力特性の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、異なる特性を有する各種の二
次バッテリが知られており、使用目的に応じて、適切な
ものが採用されている。すなわち、バッテリの出力およ
び入力電力レベルおよびバッテリの容量は、二次バッテ
リにおいて２つの最も重要な特性であるが、これらの特
性はバッテリの使用目的に応じて、大きく異なってい
る。例えば、ハイブリッド車（ＨＥＶ）においては、高
入出力、低容量のバッテリが必要とされる。
次バッテリが知られており、使用目的に応じて、適切な
ものが採用されている。すなわち、バッテリの出力およ
び入力電力レベルおよびバッテリの容量は、二次バッテ
リにおいて２つの最も重要な特性であるが、これらの特
性はバッテリの使用目的に応じて、大きく異なってい
る。例えば、ハイブリッド車（ＨＥＶ）においては、高
入出力、低容量のバッテリが必要とされる。
【０００３】ハイブリッド車は、小さな内燃機関エンジ
ン（ＩＣＥ）を最も効率の高いポイントで動作させ、一
定の平均的な電力を得る。このようなエンジンの最適効
率の運転により、燃費が向上すると共に、排ガス量が減
少する。また、排ガス中に含まれる汚染物質量も少なく
かつ一定量となるまで、その後の排ガス処理も十分行う
ことができ、汚染物質の排出も最小限に抑制することが
できる。
ン（ＩＣＥ）を最も効率の高いポイントで動作させ、一
定の平均的な電力を得る。このようなエンジンの最適効
率の運転により、燃費が向上すると共に、排ガス量が減
少する。また、排ガス中に含まれる汚染物質量も少なく
かつ一定量となるまで、その後の排ガス処理も十分行う
ことができ、汚染物質の排出も最小限に抑制することが
できる。
【０００４】ここで、このハイブリッド車に利用される
二次バッテリには、次の２つの目的がある。
二次バッテリには、次の２つの目的がある。
【０００５】（ｉ）加速時や登坂時など、駆動力として
必要な電力がエンジンの平均出力電力より高いときに、
バッテリが余分な要求に対応し、駆動に必要な電力をま
かなう。一方、駆動力として必要な電力がエンジンの出
力の平均より少ないときには、エンジンの出力電力をバ
ッテリがその充電に利用する。これによって、エンジン
の駆動を常に最適ポイントの駆動に維持する。このた
め、バッテリには、高い放電電力の出力能力が要求され
る。
必要な電力がエンジンの平均出力電力より高いときに、
バッテリが余分な要求に対応し、駆動に必要な電力をま
かなう。一方、駆動力として必要な電力がエンジンの出
力の平均より少ないときには、エンジンの出力電力をバ
ッテリがその充電に利用する。これによって、エンジン
の駆動を常に最適ポイントの駆動に維持する。このた
め、バッテリには、高い放電電力の出力能力が要求され
る。
【０００６】（ｉｉ）車両のエネルギー効率を上昇する
ために、減速時に回生制動を利用し、制動力を電気的エ
ネルギーに変換し、バッテリの充電に利用する。このた
め、バッテリには、高い充電電力の受け入れ能力が必要
となる。
ために、減速時に回生制動を利用し、制動力を電気的エ
ネルギーに変換し、バッテリの充電に利用する。このた
め、バッテリには、高い充電電力の受け入れ能力が必要
となる。
【０００７】このような目的を達成するために、ハイブ
リッド車のバッテリは、その走行中にいつでも出力が可
能であり、また電力の受け入れが可能であることが必要
となる。このため、ハイブリッド車の二次バッテリにお
いては、通常初期の充電状態（ＳＯＣ：ステート・オブ
・チャージ）が、５０％程度にセットされる。これによ
り、車両の加減速などの駆動力の出力状態に応じて、二
次バッテリの充電または放電が行われる。一般的には、
二次バッテリのオーバーチャージまたはオーバーディス
チャージはさけなければならず、ＳＯＣが２０〜８０％
程度に収まるように充電及び放電がコントロールされて
いる。
リッド車のバッテリは、その走行中にいつでも出力が可
能であり、また電力の受け入れが可能であることが必要
となる。このため、ハイブリッド車の二次バッテリにお
いては、通常初期の充電状態（ＳＯＣ：ステート・オブ
・チャージ）が、５０％程度にセットされる。これによ
り、車両の加減速などの駆動力の出力状態に応じて、二
次バッテリの充電または放電が行われる。一般的には、
二次バッテリのオーバーチャージまたはオーバーディス
チャージはさけなければならず、ＳＯＣが２０〜８０％
程度に収まるように充電及び放電がコントロールされて
いる。
【０００８】また、バッテリの出力能力および電力受け
入れ能力を大きくするためには、バッテリの容量を大き
くすればよい。しかし、ハイブリッド車は発電機を搭載
することでバッテリの容量を小さくするのが元々の目的
であり、バッテリの容量はなるべく小さくしたいという
根本的な要求がある。従って、ハイブリッド車のバッテ
リとしては容量が小さく、かつ電力の高入出力が可能で
あることが望まれる。
入れ能力を大きくするためには、バッテリの容量を大き
くすればよい。しかし、ハイブリッド車は発電機を搭載
することでバッテリの容量を小さくするのが元々の目的
であり、バッテリの容量はなるべく小さくしたいという
根本的な要求がある。従って、ハイブリッド車のバッテ
リとしては容量が小さく、かつ電力の高入出力が可能で
あることが望まれる。
【０００９】ここで、二次バッテリとして、ニッケル水
素バッテリが知られている。このニッケル水素バッテリ
は、酸化ニッケル及び水酸化ニッケルを主活物質とする
陽極と、水素吸蔵合金を陰極としている。このニッケル
水素バッテリは、そのバッテリ容量に比べ、電力出力能
力および電力受け入れ能力が高く、ハイブリッド車のバ
ッテリとして、好適なものと考えられる。さらに、この
ニッケル水素バッテリは、基本的にガス発生などはな
く、メンテナンスフリーであるという特徴もある。な
お、本明細書では、ニッケル酸化物を活物質とするニッ
ケル水素バッテリ、ニッケルカドミウムバッテリなどを
総称してニッケルバッテリという。
素バッテリが知られている。このニッケル水素バッテリ
は、酸化ニッケル及び水酸化ニッケルを主活物質とする
陽極と、水素吸蔵合金を陰極としている。このニッケル
水素バッテリは、そのバッテリ容量に比べ、電力出力能
力および電力受け入れ能力が高く、ハイブリッド車のバ
ッテリとして、好適なものと考えられる。さらに、この
ニッケル水素バッテリは、基本的にガス発生などはな
く、メンテナンスフリーであるという特徴もある。な
お、本明細書では、ニッケル酸化物を活物質とするニッ
ケル水素バッテリ、ニッケルカドミウムバッテリなどを
総称してニッケルバッテリという。
【００１０】なお、ニッケル水素バッテリは、特開平８
−１２４５９６号公報などに示されている。
−１２４５９６号公報などに示されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このように、ニッケル
水素バッテリは、ハイブリッド車に好適なバッテリであ
る。しかし、実際にハイブリッド車にニッケル水素バッ
テリを採用し、各種実験を行ったところ、充電電流の受
け入れ能力がその要求に比べ少ないことが判明した。各
種電機機器におけるニッケル水素バッテリの使用の場
合、充電効率はあまり問題とならない。すなわち、商用
電源などからの電力によって、バッテリに十分な充電を
行うため、充電時には正確な充電状態（ＳＯＣ）を知る
必要はなく、また多少の電力ロスは、あまり問題になら
ない。ところが、ハイブリッド車においては、充電にロ
スがあれば、バッテリのＳＯＣを所定の範囲に制御する
ことが困難になる。従って、バッテリの充電電流の受け
入れ能力を改善したいという課題がある。
水素バッテリは、ハイブリッド車に好適なバッテリであ
る。しかし、実際にハイブリッド車にニッケル水素バッ
テリを採用し、各種実験を行ったところ、充電電流の受
け入れ能力がその要求に比べ少ないことが判明した。各
種電機機器におけるニッケル水素バッテリの使用の場
合、充電効率はあまり問題とならない。すなわち、商用
電源などからの電力によって、バッテリに十分な充電を
行うため、充電時には正確な充電状態（ＳＯＣ）を知る
必要はなく、また多少の電力ロスは、あまり問題になら
ない。ところが、ハイブリッド車においては、充電にロ
スがあれば、バッテリのＳＯＣを所定の範囲に制御する
ことが困難になる。従って、バッテリの充電電流の受け
入れ能力を改善したいという課題がある。
【００１２】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、初期充電のやり方を変更することで、充電電流の
受け入れ能力を改善することを目的とする。
あり、初期充電のやり方を変更することで、充電電流の
受け入れ能力を改善することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、ニッケル酸化
物を活物質として含むニッケル陽極を有するニッケルバ
ッテリの充電方法であって、初期充電ステップとして、
上記ニッケルバッテリを満充電する満充電ステップと、
満充電の後、当該ニッケルバッテリが十分な放電能力お
よび電流受け入れ能力を有する、ＳＯＣ（充電状態）２
０〜８０％内の所定の初期充電状態Ｘ％まで放電する初
期放電ステップと、を備え、初期充電ステップの実行に
より、ニッケル陽極を構成する物質の中心に近い部分に
おいて充電がなされ、初期放電ステップの実行により、
ニッケル陽極を構成する物質の外殻部分が放電されるこ
とを特徴とする。
物を活物質として含むニッケル陽極を有するニッケルバ
ッテリの充電方法であって、初期充電ステップとして、
上記ニッケルバッテリを満充電する満充電ステップと、
満充電の後、当該ニッケルバッテリが十分な放電能力お
よび電流受け入れ能力を有する、ＳＯＣ（充電状態）２
０〜８０％内の所定の初期充電状態Ｘ％まで放電する初
期放電ステップと、を備え、初期充電ステップの実行に
より、ニッケル陽極を構成する物質の中心に近い部分に
おいて充電がなされ、初期放電ステップの実行により、
ニッケル陽極を構成する物質の外殻部分が放電されるこ
とを特徴とする。
【００１４】また、本発明は、上記ニッケル陽極は、微
粒子から形成されており、その粒子径は１μｍ〜１００
μｍであることを特徴とする。
粒子から形成されており、その粒子径は１μｍ〜１００
μｍであることを特徴とする。
【００１５】また、本発明は、上記満充電ステップまた
は上記初期放電ステップにおける充電または放電は、定
電流で行われることを特徴とする。
は上記初期放電ステップにおける充電または放電は、定
電流で行われることを特徴とする。
【００１６】また、本発明は、上記ニッケル陽極を有す
るニッケルバッテリは、このニッケルバッテリの充電電
流を発生する発電機と、このニッケルバッテリからの放
電電流で駆動されるモータを搭載するハイブリッド車に
搭載されるものであることを特徴とする。
るニッケルバッテリは、このニッケルバッテリの充電電
流を発生する発電機と、このニッケルバッテリからの放
電電流で駆動されるモータを搭載するハイブリッド車に
搭載されるものであることを特徴とする。
【００１７】さらに、本発明は、ニッケル酸化物を活物
質として含むニッケル陽極を有するニッケルバッテリの
充電装置であって、上記ニッケルバッテリに充電電流を
供給して充電する充電手段と、上記ニッケルバッテリか
ら放電電流を放出させて放電させる放電手段と、上記ニ
ッケルバッテリの満充電を検出する満充電検出手段と、
当該ニッケルバッテリが十分な放電能力および電流受け
入れ能力を有するＳＯＣ（充電状態）２０〜８０％内の
所定の初期充電状態Ｘ％までの放電の完了を検出する初
期放電検出手段と、を有し、上記ニッケルバッテリの初
期充電を行う際に、上記ニッケルバッテリを一旦満充電
状態にまで充電した後、上記所定の初期充電量まで放電
させることにより、ニッケル陽極を構成する物質の中心
に近い部分において充電がなされ、ニッケル陽極を構成
する物質の外殻部分が放電された状態にすることを特徴
とする。
質として含むニッケル陽極を有するニッケルバッテリの
充電装置であって、上記ニッケルバッテリに充電電流を
供給して充電する充電手段と、上記ニッケルバッテリか
ら放電電流を放出させて放電させる放電手段と、上記ニ
ッケルバッテリの満充電を検出する満充電検出手段と、
当該ニッケルバッテリが十分な放電能力および電流受け
入れ能力を有するＳＯＣ（充電状態）２０〜８０％内の
所定の初期充電状態Ｘ％までの放電の完了を検出する初
期放電検出手段と、を有し、上記ニッケルバッテリの初
期充電を行う際に、上記ニッケルバッテリを一旦満充電
状態にまで充電した後、上記所定の初期充電量まで放電
させることにより、ニッケル陽極を構成する物質の中心
に近い部分において充電がなされ、ニッケル陽極を構成
する物質の外殻部分が放電された状態にすることを特徴
とする。
【００１８】このように、本発明では、初期充電ステッ
プにおいて、一旦満充電とした後、所定の初期充電量ま
で放電する。これによって、陽極は、一旦すべて充電状
態の物質（酸化ニッケル）に移行するニッケル酸化物に
なる。そして、その後の放電によって、部分的に放電状
態の物質（水酸化ニッケル）になる。このとき、充電及
び放電は、表面部から内部の方向に行われる。本発明に
よれば、一旦満充電になるため、陽極が内部まですべて
充電状態の物質になり、その後の放電で外殻部分が放電
状態の物質になる。
プにおいて、一旦満充電とした後、所定の初期充電量ま
で放電する。これによって、陽極は、一旦すべて充電状
態の物質（酸化ニッケル）に移行するニッケル酸化物に
なる。そして、その後の放電によって、部分的に放電状
態の物質（水酸化ニッケル）になる。このとき、充電及
び放電は、表面部から内部の方向に行われる。本発明に
よれば、一旦満充電になるため、陽極が内部まですべて
充電状態の物質になり、その後の放電で外殻部分が放電
状態の物質になる。
【００１９】従来は、目標とする初期充電量までの充電
によって、初期充電を終了していた。そこで、外側から
内部に向けての充電の中間で、初期充電が終了する。従
って、陽極の活性粒子における外殻部分が充電状態の物
質になり、中心部は放電状態の物質のままになってい
た。このような状態を初期状態として、充電及び放電を
繰り返すと、充電が外側の方に存在する充電状態の物質
の部分（充電エリア）と内側の方に存在する放電状態の
物質の部分（放電エリア）の界面で行われるようにな
る。従って、表面からプロトンがここまで移動すること
で初めて充電が行われるようになる。このため充電効率
を下げる高電圧が印加され、副反応が発生しやすい。
によって、初期充電を終了していた。そこで、外側から
内部に向けての充電の中間で、初期充電が終了する。従
って、陽極の活性粒子における外殻部分が充電状態の物
質になり、中心部は放電状態の物質のままになってい
た。このような状態を初期状態として、充電及び放電を
繰り返すと、充電が外側の方に存在する充電状態の物質
の部分（充電エリア）と内側の方に存在する放電状態の
物質の部分（放電エリア）の界面で行われるようにな
る。従って、表面からプロトンがここまで移動すること
で初めて充電が行われるようになる。このため充電効率
を下げる高電圧が印加され、副反応が発生しやすい。
【００２０】また、陽極をニッケル酸化物などの粒子か
ら構成し、表面積を大きくすることにより充電効率を改
善できる。しかし、この場合でも充電が内部で行われる
と、充電エリアと放電エリアの界面の面積が小さくな
る。従って、本発明のように、外側部分で、充電が行わ
れることで、充電効率がより上昇する。
ら構成し、表面積を大きくすることにより充電効率を改
善できる。しかし、この場合でも充電が内部で行われる
と、充電エリアと放電エリアの界面の面積が小さくな
る。従って、本発明のように、外側部分で、充電が行わ
れることで、充電効率がより上昇する。
【００２１】特に、ハイブリッド車にバッテリを利用し
た場合には、バッテリは回生制動により発生する大電力
を受け入れる必要がある。従って、本発明のように充電
効率が上昇されることが非常に重要である。充電効率を
上昇することで、ハイブリッド自動車における燃費の上
昇が得られ、バッテリの充電状態を正確に制御できる。
た場合には、バッテリは回生制動により発生する大電力
を受け入れる必要がある。従って、本発明のように充電
効率が上昇されることが非常に重要である。充電効率を
上昇することで、ハイブリッド自動車における燃費の上
昇が得られ、バッテリの充電状態を正確に制御できる。
【００２２】なお、本発明は、ニッケル酸化物を陽極活
物質として使用するバッテリであれば、ニッケル水素バ
ッテリの他ニッケルカドミウムバッテリなどにも適用す
ることができる。
物質として使用するバッテリであれば、ニッケル水素バ
ッテリの他ニッケルカドミウムバッテリなどにも適用す
ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００２４】図１は、本発明の一実施形態に係る充電シ
ステムを利用するハイブリッド車の概略構成を示すブロ
ック図である。エンジン１０は、ガソリンエンジンなど
の内燃機関であり回転力を発生する。発電機１２は回転
力を電力に変換して出力するものであって、出力電力は
整流、平滑され直流電力になっている。エンジン１０の
回転力は車輪１４に伝達され、ハイブリッド車が走行さ
れる。
ステムを利用するハイブリッド車の概略構成を示すブロ
ック図である。エンジン１０は、ガソリンエンジンなど
の内燃機関であり回転力を発生する。発電機１２は回転
力を電力に変換して出力するものであって、出力電力は
整流、平滑され直流電力になっている。エンジン１０の
回転力は車輪１４に伝達され、ハイブリッド車が走行さ
れる。
【００２５】バッテリ１６は、発電機１２からの電力を
受け入れ充電されると共に、モータ１８に電力を供給す
る。ハイブリッド車では、メインスイッチがオンになり
走行可能の状態となった後は、エンジン１０が常に一定
の条件で駆動され一定の電力が発電機１２から発生す
る。そして、発電機１２からの電力がモータ１８の消費
電力より小さい場合に、バッテリ１６が不足分を放電に
よりモータに供給する。一方、発電機１２からの電力が
モータ１８の消費電力より大きい場合に、バッテリ１６
が余分な電力を受け入れ充電される。
受け入れ充電されると共に、モータ１８に電力を供給す
る。ハイブリッド車では、メインスイッチがオンになり
走行可能の状態となった後は、エンジン１０が常に一定
の条件で駆動され一定の電力が発電機１２から発生す
る。そして、発電機１２からの電力がモータ１８の消費
電力より小さい場合に、バッテリ１６が不足分を放電に
よりモータに供給する。一方、発電機１２からの電力が
モータ１８の消費電力より大きい場合に、バッテリ１６
が余分な電力を受け入れ充電される。
【００２６】さらに、ハイブリッド車の制動には、回生
制動が利用されモータ１８より回生電力が出力される。
そして、この回生電力は、バッテリ１６に充電される。
なお、モータ１８には例えば誘導モータが利用されてお
り、バッテリ１６からの直流電力をインバータ（図示せ
ず）が所定の交流電流に変換して誘導モータを駆動して
いる。従って、回生電力もインバータから出力される。
制動が利用されモータ１８より回生電力が出力される。
そして、この回生電力は、バッテリ１６に充電される。
なお、モータ１８には例えば誘導モータが利用されてお
り、バッテリ１６からの直流電力をインバータ（図示せ
ず）が所定の交流電流に変換して誘導モータを駆動して
いる。従って、回生電力もインバータから出力される。
【００２７】バッテリ１６には、ニッケル水素バッテリ
が利用されている。このニッケル水素バッテリは、陽極
に酸化ニッケル（または水酸化ニッケル）を主活物質と
する焼結式の陽極板が利用される。一方、陰極には水素
吸蔵合金が利用される。そして、陰極の容量を陽極の容
量に比べ大きくとっているため、バッテリ容量は、陽極
の容量によって決定される。特に、本実施形態では、陽
極に粒状の酸化ニッケル（水酸化ニッケル）を用いてお
り、各粒子がそれぞれ充電放電により酸化還元される。
また、粒子径は小さいほど表面積が大きくなり充電放電
能力が高くなるが、陽極の形状を維持するためにはある
程度の粒子径が必要である。そこで、本実施形態では、
粒子径１μｍ〜１００μｍ程度のものが採用されてい
る。
が利用されている。このニッケル水素バッテリは、陽極
に酸化ニッケル（または水酸化ニッケル）を主活物質と
する焼結式の陽極板が利用される。一方、陰極には水素
吸蔵合金が利用される。そして、陰極の容量を陽極の容
量に比べ大きくとっているため、バッテリ容量は、陽極
の容量によって決定される。特に、本実施形態では、陽
極に粒状の酸化ニッケル（水酸化ニッケル）を用いてお
り、各粒子がそれぞれ充電放電により酸化還元される。
また、粒子径は小さいほど表面積が大きくなり充電放電
能力が高くなるが、陽極の形状を維持するためにはある
程度の粒子径が必要である。そこで、本実施形態では、
粒子径１μｍ〜１００μｍ程度のものが採用されてい
る。
【００２８】バッテリ１６には、バッテリコントロール
ユニット２０が接続されており、バッテリ１６からの放
電電流およびバッテリ１６への充電電流を検出し、バッ
テリの充電状態（ＳＯＣ）を検出するとともにこれをコ
ントロールしている。
ユニット２０が接続されており、バッテリ１６からの放
電電流およびバッテリ１６への充電電流を検出し、バッ
テリの充電状態（ＳＯＣ）を検出するとともにこれをコ
ントロールしている。
【００２９】チャージャ・ディスチャージャ２２は、ハ
イブリッド車とは、別に設けられ、商用電源等と接続可
能になっている。チャージャ・ディスチャージャ２２
は、商用電源からの交流電力を整流し所定電圧の直流電
力を出力すると共に、放電用抵抗などによってバッテリ
１６からの電力を消費放電させる。なお、チャージャ・
ディスチャージャ２２をハイブリッド車に搭載してもよ
いし、さらに発電機１２にチャージャの機能を行わせ、
モータ１８にディスチャージャの機能を行わせてもよ
い。
イブリッド車とは、別に設けられ、商用電源等と接続可
能になっている。チャージャ・ディスチャージャ２２
は、商用電源からの交流電力を整流し所定電圧の直流電
力を出力すると共に、放電用抵抗などによってバッテリ
１６からの電力を消費放電させる。なお、チャージャ・
ディスチャージャ２２をハイブリッド車に搭載してもよ
いし、さらに発電機１２にチャージャの機能を行わせ、
モータ１８にディスチャージャの機能を行わせてもよ
い。
【００３０】このような構成において、通常の走行時に
は、チャージャ・ディスチャージャ２２は切り離されて
いる。そして、発電機１２が駆動され、ハイブリッド車
の走行状況に応じてモータ１８の消費電力が変動する。
すなわち、加速時にはモータ１８の消費電力が大きくな
り、停止時や定速走行時にはモータ１８の消費電力は小
さくなる。さらに、制動時には、回生電力がモータ１８
において発生する。そこで、バッテリ１６が充電された
り、放電されたりしながらハイブリッド車が走行する。
は、チャージャ・ディスチャージャ２２は切り離されて
いる。そして、発電機１２が駆動され、ハイブリッド車
の走行状況に応じてモータ１８の消費電力が変動する。
すなわち、加速時にはモータ１８の消費電力が大きくな
り、停止時や定速走行時にはモータ１８の消費電力は小
さくなる。さらに、制動時には、回生電力がモータ１８
において発生する。そこで、バッテリ１６が充電された
り、放電されたりしながらハイブリッド車が走行する。
【００３１】次に、本実施形態におけるバッテリ１６の
初期充電について、図２に基づいて説明する。この初期
充電における充電放電は、チャージャ・ディスチャージ
ャ２２を利用して行うが、上述のように発電機１２およ
びモータ１８を利用してもよい。
初期充電について、図２に基づいて説明する。この初期
充電における充電放電は、チャージャ・ディスチャージ
ャ２２を利用して行うが、上述のように発電機１２およ
びモータ１８を利用してもよい。
【００３２】まず、チャージャ・ディスチャージャ２２
を接続した状態で、ここから一定の充電電流をバッテリ
１６に供給して、バッテリ１６を充電する（Ｓ１１）。
次に、バッテリコントロールユニット２０によりバッテ
リ１６の充電状態を検出し、バッテリ１６が満充電（Ｓ
ＯＣ＝１００％）か否かを判定する（Ｓ１２）。Ｓ１２
において、バッテリ１６が満充電でなかった場合には、
Ｓ１１に戻り、充電を継続する。なお、バッテリ１６の
充電状態の検出は、バッテリチャージャ・ディスチャー
ジャ２２に設けられた電流積算計を利用したり、バッテ
リ１６の電圧状態から満充電を検出する等、適宜手法を
利用することができる。
を接続した状態で、ここから一定の充電電流をバッテリ
１６に供給して、バッテリ１６を充電する（Ｓ１１）。
次に、バッテリコントロールユニット２０によりバッテ
リ１６の充電状態を検出し、バッテリ１６が満充電（Ｓ
ＯＣ＝１００％）か否かを判定する（Ｓ１２）。Ｓ１２
において、バッテリ１６が満充電でなかった場合には、
Ｓ１１に戻り、充電を継続する。なお、バッテリ１６の
充電状態の検出は、バッテリチャージャ・ディスチャー
ジャ２２に設けられた電流積算計を利用したり、バッテ
リ１６の電圧状態から満充電を検出する等、適宜手法を
利用することができる。
【００３３】バッテリ１６が満充電まで充電され、Ｓ１
２においてＹＥＳになった場合には、放電を開始する
（Ｓ１３）。そして、バッテリコントロールユニット２
０によりバッテリ１６の充電状態をチェックし、ＳＯＣ
が所定の初期設定値Ｘ％に至ったかを判定する（Ｓ１
４）。Ｓ１３において、ＳＯＣがＸ％に至っていなかっ
た場合には、Ｓ１３に戻り放電を継続する。Ｓ１４にお
いて、ＳＯＣがＸ％になり、判定がＹＥＳとなったこと
で、この初期充電の処理を終了する。
２においてＹＥＳになった場合には、放電を開始する
（Ｓ１３）。そして、バッテリコントロールユニット２
０によりバッテリ１６の充電状態をチェックし、ＳＯＣ
が所定の初期設定値Ｘ％に至ったかを判定する（Ｓ１
４）。Ｓ１３において、ＳＯＣがＸ％に至っていなかっ
た場合には、Ｓ１３に戻り放電を継続する。Ｓ１４にお
いて、ＳＯＣがＸ％になり、判定がＹＥＳとなったこと
で、この初期充電の処理を終了する。
【００３４】ここで、この初期設定値は、例えば５０％
とされる。これは、バッテリ１６が十分な放電能力およ
び電流受け入れ能力を有するためには、この程度が好適
だからである。そして、このような初期充電が終わった
バッテリ１６を利用して、ハイブリッド車が走行され
る。走行時において、バッテリ１６のＳＯＣは走行状態
に応じて変化する。一般的は、走行時のＳＯＣが２０〜
８０％の範囲に収まるように、ＳＯＣが２０％に近づい
た場合には、モータ１８の出力を規制する。一方、ＳＯ
Ｃが８０％に近づいた場合には、機械ブレーキを利用し
て回生電力の発生を規制したり、回生電力を放電抵抗な
どに通電して消費する。
とされる。これは、バッテリ１６が十分な放電能力およ
び電流受け入れ能力を有するためには、この程度が好適
だからである。そして、このような初期充電が終わった
バッテリ１６を利用して、ハイブリッド車が走行され
る。走行時において、バッテリ１６のＳＯＣは走行状態
に応じて変化する。一般的は、走行時のＳＯＣが２０〜
８０％の範囲に収まるように、ＳＯＣが２０％に近づい
た場合には、モータ１８の出力を規制する。一方、ＳＯ
Ｃが８０％に近づいた場合には、機械ブレーキを利用し
て回生電力の発生を規制したり、回生電力を放電抵抗な
どに通電して消費する。
【００３５】このようにして、本実施形態では、一旦満
充電となった後、放電によりバッテリ１６のＳＯＣを所
定の初期設定値（Ｘ％）にセットする。これについて、
以下に説明する。
充電となった後、放電によりバッテリ１６のＳＯＣを所
定の初期設定値（Ｘ％）にセットする。これについて、
以下に説明する。
【００３６】図３（Ａ）には、最初の充電における陽極
の一粒子の充電状態が模式的に示されている。まず、Ｓ
ＯＣ＝０％の状態（Ｉ）では、陽極粒子はすべて放電エ
リア（未充電エリア）であり、ニッケルはＮｉ（ＯＨ）
2である。この状態から充電を行うと、陽極粒子の表面
から酸化反応が進み、プロトン（Ｈ+）が表面から放出
され、充電エリア（ＮｉＯＯＨのエリア）が増加してい
く。すなわち、プロトンは、充電エリアの内側表面（充
電エリアと放電エリアの界面）から表面まで拡散する。
そして、ＳＯＣ＝Ｘ％にまで充電された状態（ＩＩ）で
は、充電エリアが表面からドーナッツ状に形成される。
そして、さらに充電を継続し、満充電とすることによっ
て、状態（ＩＩＩ）に示すように、粒子全体が充電エリ
アになる。
の一粒子の充電状態が模式的に示されている。まず、Ｓ
ＯＣ＝０％の状態（Ｉ）では、陽極粒子はすべて放電エ
リア（未充電エリア）であり、ニッケルはＮｉ（ＯＨ）
2である。この状態から充電を行うと、陽極粒子の表面
から酸化反応が進み、プロトン（Ｈ+）が表面から放出
され、充電エリア（ＮｉＯＯＨのエリア）が増加してい
く。すなわち、プロトンは、充電エリアの内側表面（充
電エリアと放電エリアの界面）から表面まで拡散する。
そして、ＳＯＣ＝Ｘ％にまで充電された状態（ＩＩ）で
は、充電エリアが表面からドーナッツ状に形成される。
そして、さらに充電を継続し、満充電とすることによっ
て、状態（ＩＩＩ）に示すように、粒子全体が充電エリ
アになる。
【００３７】次に、放電について、図３（Ｂ）に基づい
て説明する。満充電された状態から放電を行うと、プロ
トンは粒子の表面から取り込まれ、充電エリアのＮｉＯ
ＯＨを還元する。これによって、表面部から放電エリア
が拡大されていき、中心部が充電されたままドーナッツ
状の放電エリアが周囲に形成される（状態Ｉ→状態Ｉ
Ｉ）。この際、プロトンは粒子表面から充電エリアと放
電エリアの界面にまで拡散し、充電エリアのＮｉＯＯＨ
を還元する。そして、完全に放電した場合には、状態Ｉ
ＩＩに至り、すべてが放電エリアになる。
て説明する。満充電された状態から放電を行うと、プロ
トンは粒子の表面から取り込まれ、充電エリアのＮｉＯ
ＯＨを還元する。これによって、表面部から放電エリア
が拡大されていき、中心部が充電されたままドーナッツ
状の放電エリアが周囲に形成される（状態Ｉ→状態Ｉ
Ｉ）。この際、プロトンは粒子表面から充電エリアと放
電エリアの界面にまで拡散し、充電エリアのＮｉＯＯＨ
を還元する。そして、完全に放電した場合には、状態Ｉ
ＩＩに至り、すべてが放電エリアになる。
【００３８】ここで、従来の初期充電においては、目標
とする初期充電量までの充電、例えばＳＯＣ＝５０％ま
での充電によって初期充電を終了する。従って、そのと
きの状態は、図３（Ａ）における状態ＩＩである。一
方、本実施形態においては、一旦満充電まで充電した
後、目標充電量（例えば、５０％）まで放電を行う。そ
こで、そのときの状態は、図３（Ｂ）の状態ＩＩで示さ
れる。
とする初期充電量までの充電、例えばＳＯＣ＝５０％ま
での充電によって初期充電を終了する。従って、そのと
きの状態は、図３（Ａ）における状態ＩＩである。一
方、本実施形態においては、一旦満充電まで充電した
後、目標充電量（例えば、５０％）まで放電を行う。そ
こで、そのときの状態は、図３（Ｂ）の状態ＩＩで示さ
れる。
【００３９】このように、従来例においては、放電は表
面付近から行われ、これによって充電エリアが徐々に減
少していく。一方、充電は、基本的に充電エリアの内側
表面において行われことになる。そこで、充電の際のプ
ロトンの拡散距離が大きくなる。
面付近から行われ、これによって充電エリアが徐々に減
少していく。一方、充電は、基本的に充電エリアの内側
表面において行われことになる。そこで、充電の際のプ
ロトンの拡散距離が大きくなる。
【００４０】一方、本実施形態において、放電が行われ
ると、図３（Ｃ）に示すように、充電エリアが減少して
いく。ＳＯＣがＸ％からＹ％まで減少した状態を状態Ｉ
および状態ＩＩに示す。そして、この状態で、充電が行
われると、充電エリアは、粒子の表面に中心部の充電エ
リアとは別に形成される。すなわち、状態ＩＩＩに示す
ように、充電は表面から行われ、表面付近に充電エリア
が形成される。この状態では、表面部に形成された充電
エリアの外表面から放電が行われ、内側表面から充電が
行われることになる。従って、通常の使用において、反
応のほとんどが表面の薄いエリアで行われることにな
る。
ると、図３（Ｃ）に示すように、充電エリアが減少して
いく。ＳＯＣがＸ％からＹ％まで減少した状態を状態Ｉ
および状態ＩＩに示す。そして、この状態で、充電が行
われると、充電エリアは、粒子の表面に中心部の充電エ
リアとは別に形成される。すなわち、状態ＩＩＩに示す
ように、充電は表面から行われ、表面付近に充電エリア
が形成される。この状態では、表面部に形成された充電
エリアの外表面から放電が行われ、内側表面から充電が
行われることになる。従って、通常の使用において、反
応のほとんどが表面の薄いエリアで行われることにな
る。
【００４１】そして、放電が続き表面部の充電エリアが
なくなった場合に、中心部の充電エリアの表面から放電
が行われ、充電エリアが減少する。
なくなった場合に、中心部の充電エリアの表面から放電
が行われ、充電エリアが減少する。
【００４２】このように、本実施形態では、基本的には
陽極を構成するニッケル酸化物粒子の表面付近におい
て、充電及び放電が行われる確率が高くなる。従って、
充電におけるプロトンの拡散距離が小さくなり、かつ反
応に利用される表面積（充電エリアと放電エリアの界面
の面積）を大きくできる。このため、ニッケル電極のポ
ーラリゼーション（分極）が小さくなり、従って充電電
流の受け入れ能力が高くなる。
陽極を構成するニッケル酸化物粒子の表面付近におい
て、充電及び放電が行われる確率が高くなる。従って、
充電におけるプロトンの拡散距離が小さくなり、かつ反
応に利用される表面積（充電エリアと放電エリアの界面
の面積）を大きくできる。このため、ニッケル電極のポ
ーラリゼーション（分極）が小さくなり、従って充電電
流の受け入れ能力が高くなる。
【００４３】
【実施例】本実施形態の初期充電を行ったバッテリと、
従来の初期充電を行ったバッテリとについて、所定のパ
ターンによる充電放電を繰り返し、異なる電流量におけ
る充電受入れ能力について調べた。図４（Ａ）、（Ｂ）
に、今回行った実験における充電放電の繰り返しパター
ンを示す。図４（Ａ）は、充電・放電の電流のパターン
を示しており、１サイクルは、ｔａの期間Ｉａで充電
し、ｔｓの期間電流を停止し休みとし、その後ｔｃの期
間Ｉｃで放電し、またｔｓの期間電流を停止する工程で
形成されている。そして、このサイクルを順次繰り返す
ことで、ｔｓの休み期間を挟みながら、充電と放電を繰
り返した。
従来の初期充電を行ったバッテリとについて、所定のパ
ターンによる充電放電を繰り返し、異なる電流量におけ
る充電受入れ能力について調べた。図４（Ａ）、（Ｂ）
に、今回行った実験における充電放電の繰り返しパター
ンを示す。図４（Ａ）は、充電・放電の電流のパターン
を示しており、１サイクルは、ｔａの期間Ｉａで充電
し、ｔｓの期間電流を停止し休みとし、その後ｔｃの期
間Ｉｃで放電し、またｔｓの期間電流を停止する工程で
形成されている。そして、このサイクルを順次繰り返す
ことで、ｔｓの休み期間を挟みながら、充電と放電を繰
り返した。
【００４４】従って、１パルスで充電される電荷量Ｑai
（ＡＨ）は、 Ｑai＝Ｉａ・ｔａ （１） となる。
（ＡＨ）は、 Ｑai＝Ｉａ・ｔａ （１） となる。
【００４５】一方、１パルスで放電される電荷量Ｑci
（Ａ・Ｈ）は、 Ｑci＝Ｉｃ・ｔｃ （２） となる。従って、すべてのシーケンスにおけるトータル
の充電量Ｑａおよび放電量Ｑｃは、 Ｑａ＝ΣＱai （３） Ｑｃ＝ΣＱci （４） となる。
（Ａ・Ｈ）は、 Ｑci＝Ｉｃ・ｔｃ （２） となる。従って、すべてのシーケンスにおけるトータル
の充電量Ｑａおよび放電量Ｑｃは、 Ｑａ＝ΣＱai （３） Ｑｃ＝ΣＱci （４） となる。
【００４６】Ｑａ＝Ｑｃに設定することで、上記シーケ
ンスの実行によって、バッテリのＳＯＣに変化はないは
ずである。そこで、バッテリのＳＯＣを上記充電放電の
前後で検出し、その変化量ΔＱを求めればよい。
ンスの実行によって、バッテリのＳＯＣに変化はないは
ずである。そこで、バッテリのＳＯＣを上記充電放電の
前後で検出し、その変化量ΔＱを求めればよい。
【００４７】なお、一定の条件でバッテリを充電した
後、比較的小さな一定電流で放電を行いうことで、バッ
テリへの充電量をチェックできる。そして、上述のシー
ケンスのテストを行った後、上記と同様の比較的小さな
一定電流で放電を行い、テスト後の残量をチェックする
ことで、ΔＱを検出することができる。
後、比較的小さな一定電流で放電を行いうことで、バッ
テリへの充電量をチェックできる。そして、上述のシー
ケンスのテストを行った後、上記と同様の比較的小さな
一定電流で放電を行い、テスト後の残量をチェックする
ことで、ΔＱを検出することができる。
【００４８】そして、ΔＱが求められれば、充電効率
（η）は、 η＝（Ｑａ−ΔＱ）／Ｑａ （５） で求められる。
（η）は、 η＝（Ｑａ−ΔＱ）／Ｑａ （５） で求められる。
【００４９】ここで、停止時間ｔｓは、前のパルスによ
って発生した熱を逃がし、すべてのパルスによる充電放
電において温度を一定にするための期間であり、充電効
率の計算には影響がない。
って発生した熱を逃がし、すべてのパルスによる充電放
電において温度を一定にするための期間であり、充電効
率の計算には影響がない。
【００５０】充電の効率測定において、電流の大きさお
よび時間の長さは、チャージャによって自動的にコント
ロールされ、対応する電圧は経時的に測定される。測定
された電圧の挙動は図４（Ｂ）に表示されたようなもの
であり、ここにおいてＶａはパルス電流による充電中の
パルス電圧であり、Ｖｃはパルス電流による放電中のパ
ルス電圧である。
よび時間の長さは、チャージャによって自動的にコント
ロールされ、対応する電圧は経時的に測定される。測定
された電圧の挙動は図４（Ｂ）に表示されたようなもの
であり、ここにおいてＶａはパルス電流による充電中の
パルス電圧であり、Ｖｃはパルス電流による放電中のパ
ルス電圧である。
【００５１】パルス電流による充電および放電の動作中
において、Ｖ０は表面の充電状態にに応じて２つの態様
の挙動を示す。設定されたパルス電流の大きさが十分受
け入れ可能であった時には、すべてのサイクルにおける
表面層においてＱａｉ＝Ｑｃｉという関係は保たれ、す
べてのサイクルにおいて表面層におけるＳＯＣの実質的
変化はない。また、トータルＳＯＣに変化がないため、
図４（Ｂ）においてラインＰに示されるように、Ｖ０は
一定に保たれる。しかし、活性粒子の内部において電荷
が受け入れられる一方で粒子の表面層から放電が進んだ
り、設定された充電電流の大きさより充電受け入れ能力
が低かったりした場合には、Ｑａｉ＝Ｑｃｉという条件
が維持されていたとしても、粒子の表面層に実際に受け
入れられた電荷は実際の放電より少なく、これによって
実質的なＳＯＣが減少する。
において、Ｖ０は表面の充電状態にに応じて２つの態様
の挙動を示す。設定されたパルス電流の大きさが十分受
け入れ可能であった時には、すべてのサイクルにおける
表面層においてＱａｉ＝Ｑｃｉという関係は保たれ、す
べてのサイクルにおいて表面層におけるＳＯＣの実質的
変化はない。また、トータルＳＯＣに変化がないため、
図４（Ｂ）においてラインＰに示されるように、Ｖ０は
一定に保たれる。しかし、活性粒子の内部において電荷
が受け入れられる一方で粒子の表面層から放電が進んだ
り、設定された充電電流の大きさより充電受け入れ能力
が低かったりした場合には、Ｑａｉ＝Ｑｃｉという条件
が維持されていたとしても、粒子の表面層に実際に受け
入れられた電荷は実際の放電より少なく、これによって
実質的なＳＯＣが減少する。
【００５２】このような状況において、Ｖ０は、徐々に
下がる（図４（Ｂ）のラインＳ）。
下がる（図４（Ｂ）のラインＳ）。
【００５３】以下に、各種の実験例を示す。ここで、比
較例について、本発明の実施例と異なる条件（パルス電
流量）が採用されている。これは、本発明と同様のパル
ス電流量にすると、発熱量が大きく、安定した試験が行
えなかったためである。従って、比較例においてはパル
ス電流量を小さくし、充電効率が上昇するような条件を
採用している。比較例のパルス電流量を本発明と同様の
ものにした場合には、充電効率はさらに下がる。
較例について、本発明の実施例と異なる条件（パルス電
流量）が採用されている。これは、本発明と同様のパル
ス電流量にすると、発熱量が大きく、安定した試験が行
えなかったためである。従って、比較例においてはパル
ス電流量を小さくし、充電効率が上昇するような条件を
採用している。比較例のパルス電流量を本発明と同様の
ものにした場合には、充電効率はさらに下がる。
【００５４】「例１」密閉されたメンテナンスフリーの
ニッケル酸化物／金属水素化物バッテリ（ニッケル水素
バッテリ）であって、定格容量６．５ＡＨ（２５℃）、
定格電圧７．２Ｖが、本発明の典型的な実施例として採
用された。バッテリセルは、ニッケル酸化物（及びニッ
ケル水酸化物）を活性物質として含むＮｉ酸化物陽極
と、水素の吸収放出反応を行うことができる水素吸蔵合
金からなる陰極と、アルカリ電解液およびセパレータか
ら構成される。
ニッケル酸化物／金属水素化物バッテリ（ニッケル水素
バッテリ）であって、定格容量６．５ＡＨ（２５℃）、
定格電圧７．２Ｖが、本発明の典型的な実施例として採
用された。バッテリセルは、ニッケル酸化物（及びニッ
ケル水酸化物）を活性物質として含むＮｉ酸化物陽極
と、水素の吸収放出反応を行うことができる水素吸蔵合
金からなる陰極と、アルカリ電解液およびセパレータか
ら構成される。
【００５５】バッテリ１は、その初期ＳＯＣが、４０℃
において本発明の新しい方法で設定された。この新しい
方法は、２つの基本的ステップを含んでいる。第１のス
テップは、１Ｃで、７ＡＨ（アンペア・時）の充電であ
り、実際に受け入れられた充電量は６．３１ＡＨ（Ｃ／
３速度（４０℃）の速度での６．０Ｖまでの放電により
検出した）。第２のステップは、４０℃における１Ｃ速
度での３ＡＨの放電である。これら２つのステップの結
果、最終ＳＯＣは、３．３１ＡＨであった。この２つの
ステップは、図５（Ｂ）にそれぞれカーブ１、カーブ２
として示してある。ニッケル酸化物陽極に対し、すべて
の電荷は活性のある粒子の中心部に実際に蓄えられた。
これについては、図３（Ｂ）の状態ＩＩに、Ｘ％＝５０
％として明確に示されている。
において本発明の新しい方法で設定された。この新しい
方法は、２つの基本的ステップを含んでいる。第１のス
テップは、１Ｃで、７ＡＨ（アンペア・時）の充電であ
り、実際に受け入れられた充電量は６．３１ＡＨ（Ｃ／
３速度（４０℃）の速度での６．０Ｖまでの放電により
検出した）。第２のステップは、４０℃における１Ｃ速
度での３ＡＨの放電である。これら２つのステップの結
果、最終ＳＯＣは、３．３１ＡＨであった。この２つの
ステップは、図５（Ｂ）にそれぞれカーブ１、カーブ２
として示してある。ニッケル酸化物陽極に対し、すべて
の電荷は活性のある粒子の中心部に実際に蓄えられた。
これについては、図３（Ｂ）の状態ＩＩに、Ｘ％＝５０
％として明確に示されている。
【００５６】比較として、バッテリ２の初期ＳＯＣが従
来の方法で設定された。１Ｃ速度で、３．３５ＡＨ（ア
ンペア・時）の充電が行われた。実際に受け入れられた
充電量は、Ｃ／３速度での６．０Ｖまでの放電により
３．２９ＡＨと測定された。これは、図６（Ｂ）にカー
ブ１として示されいる。ニッケル酸化物陽極において、
すべての電荷は活性粒子の外殻内に実際に蓄えられた。
図３（Ａ）の状態ＩＩに、Ｘ％＝５０％として明確に示
されている。
来の方法で設定された。１Ｃ速度で、３．３５ＡＨ（ア
ンペア・時）の充電が行われた。実際に受け入れられた
充電量は、Ｃ／３速度での６．０Ｖまでの放電により
３．２９ＡＨと測定された。これは、図６（Ｂ）にカー
ブ１として示されいる。ニッケル酸化物陽極において、
すべての電荷は活性粒子の外殻内に実際に蓄えられた。
図３（Ａ）の状態ＩＩに、Ｘ％＝５０％として明確に示
されている。
【００５７】バッテリ１について、本発明の方法により
初期ＳＯＣに設定された後、一定電流１００Ａのパルス
電流の充電及び放電プログラムが４０℃で実施された。
充電及び放電の１サイクルは、１０秒間の１００Ａのパ
ルス電流での充電及びこれに続く１０分の休みと、その
次の１０秒間の１００Ａのパルス電流での放電及びこれ
に続く１０分の休みとで構成される。この条件により、
ＱａｉはＱｃｉに等しい。パルス電流充電及び放電のす
べてのシーケンスは、トータル量４．１５ＡＨの電荷の
充電及びトータル量４．１６ＡＨの放電をもたらす。こ
の１００Ａパルス電流の充電及び放電の対応する電圧
は、図５（Ａ）に示されている。Ｖ０は、基本的に、す
べてのサイクルにおいて等しい。パルス電流放電の後の
このＶ０の値は、パルス電流充電の後より若干小さい。
これは、パルス電流放電の後、表層の電荷は少し減少し
これによってＶ０が下がるからである。
初期ＳＯＣに設定された後、一定電流１００Ａのパルス
電流の充電及び放電プログラムが４０℃で実施された。
充電及び放電の１サイクルは、１０秒間の１００Ａのパ
ルス電流での充電及びこれに続く１０分の休みと、その
次の１０秒間の１００Ａのパルス電流での放電及びこれ
に続く１０分の休みとで構成される。この条件により、
ＱａｉはＱｃｉに等しい。パルス電流充電及び放電のす
べてのシーケンスは、トータル量４．１５ＡＨの電荷の
充電及びトータル量４．１６ＡＨの放電をもたらす。こ
の１００Ａパルス電流の充電及び放電の対応する電圧
は、図５（Ａ）に示されている。Ｖ０は、基本的に、す
べてのサイクルにおいて等しい。パルス電流放電の後の
このＶ０の値は、パルス電流充電の後より若干小さい。
これは、パルス電流放電の後、表層の電荷は少し減少し
これによってＶ０が下がるからである。
【００５８】この１００Ａパルス電流の充電及び放電の
後、バッテリ１のＳＯＣの変化は、Ｃ／３速度の６Ｖま
での放電（ＤＯＤ放電深さ＝１００％に至るまでの放
電）でチェックされた。測定されたＳＯＣは３．３７Ａ
Ｈであり、これは図５（Ｂ）にカーブ３として示されて
いる。チャージャ（チャージャ・ディスチャージャ２
０）の最大の誤差である４００Ａの０．３％を勘定に入
れると、チャージャの誤差は±０．１ＡＨである。従っ
て、最終及び初期ＳＯＣの差は、チャージャの誤差の範
囲に完全に入っている。この結果は、本発明の方法によ
る初期ＳＯＣセットで、４０℃における１００Ａパルス
電流充電において１００％の充電効率が得られることを
明らかに示している。
後、バッテリ１のＳＯＣの変化は、Ｃ／３速度の６Ｖま
での放電（ＤＯＤ放電深さ＝１００％に至るまでの放
電）でチェックされた。測定されたＳＯＣは３．３７Ａ
Ｈであり、これは図５（Ｂ）にカーブ３として示されて
いる。チャージャ（チャージャ・ディスチャージャ２
０）の最大の誤差である４００Ａの０．３％を勘定に入
れると、チャージャの誤差は±０．１ＡＨである。従っ
て、最終及び初期ＳＯＣの差は、チャージャの誤差の範
囲に完全に入っている。この結果は、本発明の方法によ
る初期ＳＯＣセットで、４０℃における１００Ａパルス
電流充電において１００％の充電効率が得られることを
明らかに示している。
【００５９】バッテリ２について、１Ｃ速度、３．３５
ＡＨの充電によるＳＯＣ＝５０％までの初期充電で、従
来の方法で初期ＳＯＣが設定された。この場合、すべて
の電荷は活性粒子の所定の厚さの外殻に蓄えられてい
る。２５Ａの一定のパルス電流充電及び放電のプログラ
ムが４０℃で実施された。パルス電流の大きさを除き、
パルス継続時間及び休みの時間は、上述のバッテリ１の
場合と同一である。トータルの充電量は２．０１ＡＨで
あり、トータルの放電量も２．０１ＡＨである。２５Ａ
パルス電流の充電及び放電に応じた電圧は、図６（Ａ）
に示されている。ここにおいて、Ｖ０は若干減少してい
っており、表面のＳＯＣがパルス電流充電及び放電の間
に変化したことを示している。
ＡＨの充電によるＳＯＣ＝５０％までの初期充電で、従
来の方法で初期ＳＯＣが設定された。この場合、すべて
の電荷は活性粒子の所定の厚さの外殻に蓄えられてい
る。２５Ａの一定のパルス電流充電及び放電のプログラ
ムが４０℃で実施された。パルス電流の大きさを除き、
パルス継続時間及び休みの時間は、上述のバッテリ１の
場合と同一である。トータルの充電量は２．０１ＡＨで
あり、トータルの放電量も２．０１ＡＨである。２５Ａ
パルス電流の充電及び放電に応じた電圧は、図６（Ａ）
に示されている。ここにおいて、Ｖ０は若干減少してい
っており、表面のＳＯＣがパルス電流充電及び放電の間
に変化したことを示している。
【００６０】ＳＯＣ変化の定量試験が、Ｃ／３速度の放
電による１００％ＤＯＤまでの放電によって行われ、こ
れにより、３．１１ＡＨの放電が得られた。これは図６
（Ｂ）にカーブ２として示されている。従って、ＳＯＣ
変化ΔＱは、−０．１８ＡＨであり、これはチャージャ
の誤差範囲を超えている。このＳＯＣの減少は、従来の
方法によって初期ＳＯＣが設定されたバッテリ２として
の低い充電受け入れ能力によって引き起こされていると
いえる。計算された充電効率は９１％である。
電による１００％ＤＯＤまでの放電によって行われ、こ
れにより、３．１１ＡＨの放電が得られた。これは図６
（Ｂ）にカーブ２として示されている。従って、ＳＯＣ
変化ΔＱは、−０．１８ＡＨであり、これはチャージャ
の誤差範囲を超えている。このＳＯＣの減少は、従来の
方法によって初期ＳＯＣが設定されたバッテリ２として
の低い充電受け入れ能力によって引き起こされていると
いえる。計算された充電効率は９１％である。
【００６１】この例の結果は、本発明のバッテリの初期
ＳＯＣの設定の方法は、４０℃におけるバッテリの電荷
受け入れ能力を上昇させるのに非常に効果的であること
を示している。
ＳＯＣの設定の方法は、４０℃におけるバッテリの電荷
受け入れ能力を上昇させるのに非常に効果的であること
を示している。
【００６２】「例２」上述の例１と同様のバッテリにつ
いて、本発明の方法と、従来の方法により初期充電を行
った。バッテリ１は、本発明の２段階の方法で初期充電
が行われた。第１のステップでは、４０℃、１Ｃ速度
で、７ＡＨ充電した。Ｃ／３速度（４０℃）での６．０
Ｖまでの放電により検出した実際に受け入れられた充電
量は６．２３ＡＨであった。第２のステップは、４０℃
における１Ｃ速度での３ＡＨの放電である。これら２つ
のステップは、最終的にＳＯＣとして３．２３ＡＨをも
たらした。この２つのステップは、図７（Ｂ）にカーブ
１，２として示してある。ニッケル酸化物陽極におい
て、すべての電荷は活性のある粒子の中心部に実際に蓄
えられた。
いて、本発明の方法と、従来の方法により初期充電を行
った。バッテリ１は、本発明の２段階の方法で初期充電
が行われた。第１のステップでは、４０℃、１Ｃ速度
で、７ＡＨ充電した。Ｃ／３速度（４０℃）での６．０
Ｖまでの放電により検出した実際に受け入れられた充電
量は６．２３ＡＨであった。第２のステップは、４０℃
における１Ｃ速度での３ＡＨの放電である。これら２つ
のステップは、最終的にＳＯＣとして３．２３ＡＨをも
たらした。この２つのステップは、図７（Ｂ）にカーブ
１，２として示してある。ニッケル酸化物陽極におい
て、すべての電荷は活性のある粒子の中心部に実際に蓄
えられた。
【００６３】比較として、バッテリ２の初期ＳＯＣが従
来の方法で設定された。４０℃において、１Ｃ速度で、
３．３５ＡＨの充電が行われた。実際に受け入れられた
充電量は、Ｃ／３速度で６．０Ｖまでの放電により３．
２６ＡＨと測定された。これは、図８（Ｂ）にカーブ１
として示されている。
来の方法で設定された。４０℃において、１Ｃ速度で、
３．３５ＡＨの充電が行われた。実際に受け入れられた
充電量は、Ｃ／３速度で６．０Ｖまでの放電により３．
２６ＡＨと測定された。これは、図８（Ｂ）にカーブ１
として示されている。
【００６４】バッテリ１について、本発明の方法により
初期ＳＯＣに設定された後、一定電流１００Ａのパルス
電流の充電及び放電プログラムが、５０℃で実施され
た。充電及び放電の１サイクルは、１０秒間の１００Ａ
のパルス電流での充電及びこれに続く１０分の休みと、
その次の１０秒間の１００Ａのパルス電流での放電及び
これに続く１０分の休みとで構成される。ここにおい
て、ＱａｉはＱｃｉに等しい。この１００Ａパルス電流
の充電及び放電の対応する電圧は、図７（Ａ）に示され
ている。Ｖ０は、基本的にすべてのサイクルにおいて等
しい。トータルの充電量は３．５９ＡＨであり、トータ
ルの放電量は３．６１ＡＨである。
初期ＳＯＣに設定された後、一定電流１００Ａのパルス
電流の充電及び放電プログラムが、５０℃で実施され
た。充電及び放電の１サイクルは、１０秒間の１００Ａ
のパルス電流での充電及びこれに続く１０分の休みと、
その次の１０秒間の１００Ａのパルス電流での放電及び
これに続く１０分の休みとで構成される。ここにおい
て、ＱａｉはＱｃｉに等しい。この１００Ａパルス電流
の充電及び放電の対応する電圧は、図７（Ａ）に示され
ている。Ｖ０は、基本的にすべてのサイクルにおいて等
しい。トータルの充電量は３．５９ＡＨであり、トータ
ルの放電量は３．６１ＡＨである。
【００６５】１００Ａパルス電流の充電放電プログラム
の後、バッテリ１は４０℃に冷やされた。そして、バッ
テリ１は、１Ｃ速度で６Ｖまで放電された。測定された
放電量は、３．２８ＡＨである。これは、図７（Ｂ）に
カーブ３として示されている。初期ＳＯＣとの比較によ
れば、１００Ａパルス電流の充電放電の後のＳＯＣ変化
は＋０．０５ＡＨである。この結果は、本発明の方法で
初期ＳＯＣが設定されたバッテリにおいては、ＳＯＣ５
０％、５０℃における１００Ａパルス電流の１０秒間充
電に対し、１００％の充電受け入れ能力があることを示
している。
の後、バッテリ１は４０℃に冷やされた。そして、バッ
テリ１は、１Ｃ速度で６Ｖまで放電された。測定された
放電量は、３．２８ＡＨである。これは、図７（Ｂ）に
カーブ３として示されている。初期ＳＯＣとの比較によ
れば、１００Ａパルス電流の充電放電の後のＳＯＣ変化
は＋０．０５ＡＨである。この結果は、本発明の方法で
初期ＳＯＣが設定されたバッテリにおいては、ＳＯＣ５
０％、５０℃における１００Ａパルス電流の１０秒間充
電に対し、１００％の充電受け入れ能力があることを示
している。
【００６６】従来の方法によって初期ＳＯＣが設定され
たバッテリ２の充電受け入れ能力についての比較テスト
が行われた。４０℃において従来の方法で初期ＳＯＣの
セットが終了した後、バッテリ２の温度は５０℃に上昇
され、１０Ａの一定パルス電流の充電放電プログラムが
バッテリ２について実施された。このプログラムは、上
述の場合と同様に多数の充電放電サイクルからなってい
る。各サイクルは、１０Ａパルス電流の１０秒間の充電
及びこれに続く５分の休みと、１０Ａパルス電流の１０
秒間の放電及びこれに続く５分間の休みからなってい
る。図８（Ａ）は、１０Ａパルス電流の充電放電に対応
する電圧を示している。１０Ａパルス電流によるトータ
ルの充電量は１．００ＡＨであり、１０Ａパルス電流に
よるトータルの放電量は１．００ＡＨである（Ｑａｉ＝
Ｑｃｉ）。
たバッテリ２の充電受け入れ能力についての比較テスト
が行われた。４０℃において従来の方法で初期ＳＯＣの
セットが終了した後、バッテリ２の温度は５０℃に上昇
され、１０Ａの一定パルス電流の充電放電プログラムが
バッテリ２について実施された。このプログラムは、上
述の場合と同様に多数の充電放電サイクルからなってい
る。各サイクルは、１０Ａパルス電流の１０秒間の充電
及びこれに続く５分の休みと、１０Ａパルス電流の１０
秒間の放電及びこれに続く５分間の休みからなってい
る。図８（Ａ）は、１０Ａパルス電流の充電放電に対応
する電圧を示している。１０Ａパルス電流によるトータ
ルの充電量は１．００ＡＨであり、１０Ａパルス電流に
よるトータルの放電量は１．００ＡＨである（Ｑａｉ＝
Ｑｃｉ）。
【００６７】１０Ａパルス電流の充電及び放電後のバッ
テリ２の最終ＳＯＣは、４０℃における６ＶまでのＣ／
３速度の放電により定量測定された。結果は、２．８２
ＡＨの放電量であった。これは図８（Ｂ）にカーブ２と
して示されている。この計算は、充電電流がＨＥＶのバ
ッテリにおける充電受け入れ要求に比べずっと小さい１
０Ａであるにも拘わらず、充電効率がわずか５５．１％
であることを示している。
テリ２の最終ＳＯＣは、４０℃における６ＶまでのＣ／
３速度の放電により定量測定された。結果は、２．８２
ＡＨの放電量であった。これは図８（Ｂ）にカーブ２と
して示されている。この計算は、充電電流がＨＥＶのバ
ッテリにおける充電受け入れ要求に比べずっと小さい１
０Ａであるにも拘わらず、充電効率がわずか５５．１％
であることを示している。
【００６８】実際に、例２におけるすべての条件は、例
１において温度が４０℃であり、例２において温度が５
０℃である点以外はすべて同一である。例１と例２の比
較から、従来の方法で初期ＳＯＣが設定されたバッテリ
２の充電受け入れ能力は、バッテリ温度に非常に敏感で
あることがわかる。上昇された温度において、バッテリ
２の充電受け入れ能力は大きく減少する。しかし、本発
明の新しい方法で初期ＳＯＣが設定されたバッテリ１に
おいては、バッテリ温度の影響は非常に少なく、上昇さ
れた温度においても高い充電受け入れ能力を維持でき
る。
１において温度が４０℃であり、例２において温度が５
０℃である点以外はすべて同一である。例１と例２の比
較から、従来の方法で初期ＳＯＣが設定されたバッテリ
２の充電受け入れ能力は、バッテリ温度に非常に敏感で
あることがわかる。上昇された温度において、バッテリ
２の充電受け入れ能力は大きく減少する。しかし、本発
明の新しい方法で初期ＳＯＣが設定されたバッテリ１に
おいては、バッテリ温度の影響は非常に少なく、上昇さ
れた温度においても高い充電受け入れ能力を維持でき
る。
【００６９】「例３」上述の例１と同様のバッテリにつ
いて、本発明の方法と、従来の方法により初期充電を行
った。バッテリ１は、本発明の２段階の方法で初期充電
が行われた。第１のステップでは、４０℃において、１
Ｃ速度で７ＡＨ充電した。Ｃ／３速度での６．０Ｖまで
の放電により検出した実際に受け入れられた充電量は
６．１８ＡＨであった。これは、図９（Ｂ）にカーブ１
として示されている。第２のステップは、４０℃におけ
る１Ｃ速度での１．１ＡＨの放電である。これは図９
（Ｂ）にカーブ２として示されている。従って、これら
２つのステップによって設定された実際のＳＯＣは、
５．０８ＡＨ（約８２％）である。すべての電荷は活性
のある粒子の外殻を放電状態として、中心部に蓄えられ
た。
いて、本発明の方法と、従来の方法により初期充電を行
った。バッテリ１は、本発明の２段階の方法で初期充電
が行われた。第１のステップでは、４０℃において、１
Ｃ速度で７ＡＨ充電した。Ｃ／３速度での６．０Ｖまで
の放電により検出した実際に受け入れられた充電量は
６．１８ＡＨであった。これは、図９（Ｂ）にカーブ１
として示されている。第２のステップは、４０℃におけ
る１Ｃ速度での１．１ＡＨの放電である。これは図９
（Ｂ）にカーブ２として示されている。従って、これら
２つのステップによって設定された実際のＳＯＣは、
５．０８ＡＨ（約８２％）である。すべての電荷は活性
のある粒子の外殻を放電状態として、中心部に蓄えられ
た。
【００７０】バッテリ２の初期ＳＯＣが従来の方法で設
定された。４０℃において、１Ｃ速度で、５．４５ＡＨ
の充電が行われた。実際に受け入れられた充電量は、１
Ｃ速度で６．０Ｖまでの放電により５．２２ＡＨ（約８
４％のＳＯＣ）と測定された。
定された。４０℃において、１Ｃ速度で、５．４５ＡＨ
の充電が行われた。実際に受け入れられた充電量は、１
Ｃ速度で６．０Ｖまでの放電により５．２２ＡＨ（約８
４％のＳＯＣ）と測定された。
【００７１】本発明の方法により８２％の初期ＳＯＣが
設定された後、バッテリ１について、一定電流８０Ａの
パルス電流の充電及び放電プログラムが、４０℃で実施
された。パルスシーケンスは、上記例１及び例２と同一
のｔａ、ｔｃ、ｔｓを有している。この８０Ａパルス電
流の充電及び放電の対応する電圧は、図９（Ａ）に示さ
れている。８０Ａパルス電流によるトータルの充電量は
３．０９ＡＨであり、８０Ａパルス電流によるトータル
の放電量は３．０９ＡＨである。この８０Ａパルス電流
による充電放電の実施後の最終ＳＯＣは、４０℃におけ
る１Ｃ速度の６．０Ｖまでの放電により５．００ＡＨと
測定された。この結果は、図９（Ｂ）にカーブ３として
示されている。従って、ＳＯＣ変化は、−０．０８ＡＨ
であり、チャージャの誤差範囲よりまだ小さい。そこ
で、本発明の方法で初期ＳＯＣが４０℃において８０％
に設定されたバッテリ１の充電効率は、１００％である
ことがわかる。
設定された後、バッテリ１について、一定電流８０Ａの
パルス電流の充電及び放電プログラムが、４０℃で実施
された。パルスシーケンスは、上記例１及び例２と同一
のｔａ、ｔｃ、ｔｓを有している。この８０Ａパルス電
流の充電及び放電の対応する電圧は、図９（Ａ）に示さ
れている。８０Ａパルス電流によるトータルの充電量は
３．０９ＡＨであり、８０Ａパルス電流によるトータル
の放電量は３．０９ＡＨである。この８０Ａパルス電流
による充電放電の実施後の最終ＳＯＣは、４０℃におけ
る１Ｃ速度の６．０Ｖまでの放電により５．００ＡＨと
測定された。この結果は、図９（Ｂ）にカーブ３として
示されている。従って、ＳＯＣ変化は、−０．０８ＡＨ
であり、チャージャの誤差範囲よりまだ小さい。そこ
で、本発明の方法で初期ＳＯＣが４０℃において８０％
に設定されたバッテリ１の充電効率は、１００％である
ことがわかる。
【００７２】一方、従来の方法によって初期ＳＯＣ８０
％が設定された後、４０℃において４０Ａの一定パルス
電流の充電放電プログラムがバッテリ２について実施さ
れた。ｔａ、ｔｃ、ｔｓの値は、この例のバッテリ１に
ついての８０Ａパルス電流の充電及び放電と同じであ
る。４０Ａパルス電流の充電及び放電に対応するバッテ
リ２の電圧は図１０（Ａ）に示されている。バッテリ２
の最終ＳＯＣは、４０℃における６Ｖまでの１Ｃ速度の
放電により４．６９ＡＨと測定された。従って、トータ
ルのＳＯＣ変化は、−０．５３ＡＨである。このＳＯＣ
変化は充電効率７３％に等しい。
％が設定された後、４０℃において４０Ａの一定パルス
電流の充電放電プログラムがバッテリ２について実施さ
れた。ｔａ、ｔｃ、ｔｓの値は、この例のバッテリ１に
ついての８０Ａパルス電流の充電及び放電と同じであ
る。４０Ａパルス電流の充電及び放電に対応するバッテ
リ２の電圧は図１０（Ａ）に示されている。バッテリ２
の最終ＳＯＣは、４０℃における６Ｖまでの１Ｃ速度の
放電により４．６９ＡＨと測定された。従って、トータ
ルのＳＯＣ変化は、−０．５３ＡＨである。このＳＯＣ
変化は充電効率７３％に等しい。
【００７３】この例は、本発明の初期ＳＯＣの設定につ
いての新しい方法が高いＳＯＣ条件において充電受け入
れ能力を高めるのに効果的であることを示している。
いての新しい方法が高いＳＯＣ条件において充電受け入
れ能力を高めるのに効果的であることを示している。
【００７４】「例４」この例においては、本発明の方法
におけるバッテリ１の初期ＳＯＣは、例１及び例２とは
異なった充電分布に設定されている。この例では、初期
ＳＯＣの設定は３ステップで行われる。第１のステップ
は、２５℃において、１Ｃ速度で７ＡＨ充電した。２５
℃で、１Ｃ速度での６．０Ｖまでの放電により検出した
実際に受け入れられた充電量は６．６２ＡＨであった。
第２のステップは、２５℃における１Ｃ速度での５．２
ＡＨの放電である。第３のステップは、２５℃で、１Ｃ
速度で、バッテリに２ＡＨ充電した。これによって、実
際には１．９３ＡＨ充電された。従って、この３つのス
テップで設定された最終的なＳＯＣは、３．３４ＡＨで
あり、１．４２ＡＨ（バッテリ容量の２１％）は、活性
な粒子の中心部分に蓄えられ、他の１．９２ＡＨ（バッ
テリ容量の２９％）は活性粒子の外側層に蓄えられる。
この状況は、図３（Ｃ）の状態ＩＩＩに示してあり、こ
こにおいて、Ｙ％＝２１％、Ｘ％＝５０％である。
におけるバッテリ１の初期ＳＯＣは、例１及び例２とは
異なった充電分布に設定されている。この例では、初期
ＳＯＣの設定は３ステップで行われる。第１のステップ
は、２５℃において、１Ｃ速度で７ＡＨ充電した。２５
℃で、１Ｃ速度での６．０Ｖまでの放電により検出した
実際に受け入れられた充電量は６．６２ＡＨであった。
第２のステップは、２５℃における１Ｃ速度での５．２
ＡＨの放電である。第３のステップは、２５℃で、１Ｃ
速度で、バッテリに２ＡＨ充電した。これによって、実
際には１．９３ＡＨ充電された。従って、この３つのス
テップで設定された最終的なＳＯＣは、３．３４ＡＨで
あり、１．４２ＡＨ（バッテリ容量の２１％）は、活性
な粒子の中心部分に蓄えられ、他の１．９２ＡＨ（バッ
テリ容量の２９％）は活性粒子の外側層に蓄えられる。
この状況は、図３（Ｃ）の状態ＩＩＩに示してあり、こ
こにおいて、Ｙ％＝２１％、Ｘ％＝５０％である。
【００７５】初期ＳＯＣが設定された場合には、バッテ
リ１の温度は５０℃に上昇され、３５Ａの一定パルス電
流の充電及び放電プログラムが実施された。このパルス
電流の充電放電プログラムは、多数の充電及び放電サイ
クルによって構成され、各サイクルは３５Ａパルス電流
の１０秒間充電及びそれに続く５分の休みと、３５Ａパ
ルス電流の１０秒間の放電とこれに続く５分間の休みか
ら構成される。従って、これによりＱａｉ＝Ｑｃｉとい
う条件が満足されている。３５Ａパルス電流による充電
放電に応答する電圧は、図１１（Ａ）に示されている。
３５Ａパルス電流によるトータルの充電量は、２．０４
ＡＨであり、３５Ａパルス電流によるトータルの放電量
は、２．０４ＡＨである。
リ１の温度は５０℃に上昇され、３５Ａの一定パルス電
流の充電及び放電プログラムが実施された。このパルス
電流の充電放電プログラムは、多数の充電及び放電サイ
クルによって構成され、各サイクルは３５Ａパルス電流
の１０秒間充電及びそれに続く５分の休みと、３５Ａパ
ルス電流の１０秒間の放電とこれに続く５分間の休みか
ら構成される。従って、これによりＱａｉ＝Ｑｃｉとい
う条件が満足されている。３５Ａパルス電流による充電
放電に応答する電圧は、図１１（Ａ）に示されている。
３５Ａパルス電流によるトータルの充電量は、２．０４
ＡＨであり、３５Ａパルス電流によるトータルの放電量
は、２．０４ＡＨである。
【００７６】パルス電流充電及び放電後の最終的なＳＯ
Ｃは、１Ｃ速度での６Ｖまでの放電で計測され、３．３
４ＡＨであり、これは初期設定ＳＯＣの値と同一であ
る。この結果は、５０℃、初期ＳＯＣ５０％（活性粒子
の中心部２１％、外殻部２９％の充電分布を持つ）にお
いて、１００％充電効率があることを示している。
Ｃは、１Ｃ速度での６Ｖまでの放電で計測され、３．３
４ＡＨであり、これは初期設定ＳＯＣの値と同一であ
る。この結果は、５０℃、初期ＳＯＣ５０％（活性粒子
の中心部２１％、外殻部２９％の充電分布を持つ）にお
いて、１００％充電効率があることを示している。
【図１】 ハイブリッド車の動力システムの全体構成を
示す図である。
示す図である。
【図２】 全体動作を示すフローチャートである。
【図３】 陽極の粒子の充電状態を示す図である。
【図４】 パルス充電及び放電パターンにおける電流変
化及び電圧変化を示す図である。
化及び電圧変化を示す図である。
【図５】 本発明による４０℃、ＳＯＣ５０％設定にお
ける１００Ａパルス電流充電効率を示す図である。
ける１００Ａパルス電流充電効率を示す図である。
【図６】 従来の方法による４０℃、ＳＯＣ５０％設定
における２５Ａパルス電流充電効率を示す図である。
における２５Ａパルス電流充電効率を示す図である。
【図７】 本発明の方法による５０℃、ＳＯＣ５０％設
定における１００Ａパルス電流充電効率を示す図であ
る。
定における１００Ａパルス電流充電効率を示す図であ
る。
【図８】 従来の方法による５０℃、ＳＯＣ５０％設定
における１０Ａパルス電流充電効率を示す図である。
における１０Ａパルス電流充電効率を示す図である。
【図９】 本発明の方法による４０℃、ＳＯＣ８０％設
定における８０Ａパルス電流充電効率を示す図である。
定における８０Ａパルス電流充電効率を示す図である。
【図１０】 従来の方法による４０℃、ＳＯＣ８０％設
定における４０Ａパルス電流充電効率を示す図である。
定における４０Ａパルス電流充電効率を示す図である。
【図１１】 本発明による５０℃、ＳＯＣ５０％（中心
部２１％、外殻２９％）設定における３５Ａパルス電流
充電効率を示す図である。
部２１％、外殻２９％）設定における３５Ａパルス電流
充電効率を示す図である。
１０ エンジン、１２ 発電機、１６ バッテリ、１８
モータ、２０ バッテリコントロールユニット、２２
チャージャ・ディスチャージャ。
モータ、２０ バッテリコントロールユニット、２２
チャージャ・ディスチャージャ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 10/24 - 10/34 H01M 10/42 - 10/48 H01M 4/32 H02J 7/00 - 7/12 B60L 11/12 B60L 11/18
Claims (5)
- 【請求項１】 ニッケル酸化物を活物質として含むニッ
ケル陽極を有するニッケルバッテリの充電方法であっ
て、 初期充電ステップとして、 上記ニッケルバッテリを満充電する満充電ステップと、 満充電の後、当該ニッケルバッテリが十分な放電能力お
よび電流受け入れ能力を有するＳＯＣ（充電状態）２０
〜８０％内の所定の初期充電状態Ｘ％まで放電する初期
放電ステップと、 を備え、 初期充電ステップの実行により、ニッケル陽極を構成す
る物質の中心に近い部分において充電がなされ、初期放
電ステップの実行により、ニッケル陽極を構成する物質
の外殻部分が放電されることを特徴とするニッケルバッ
テリの充電方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法であって、 上記ニッケル陽極は、微粒子から形成されており、その
粒子径は１μｍ〜１００μｍであることを特徴とするニ
ッケルバッテリの充電方法。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の方法であっ
て、 上記満充電ステップまたは上記初期放電ステップにおけ
る充電または放電は、定電流で行われることを特徴とす
るニッケルバッテリの充電方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１つに記載の方
法であって、 上記ニッケル陽極を有するニッケルバッテリは、このニ
ッケルバッテリの充電電流を発生する発電機と、このニ
ッケルバッテリからの放電電流で駆動されるモータを搭
載するハイブリッド車に搭載されるものであることを特
徴とするニッケルバッテリの充電方法。 - 【請求項５】 ニッケル酸化物を活物質として含むニッ
ケル陽極を有するニッケルバッテリの充電装置であっ
て、 上記ニッケルバッテリに充電電流を供給して充電する充
電手段と、 上記ニッケルバッテリから放電電流を放出させて放電さ
せる放電手段と、 上記ニッケルバッテリの満充電を検出する満充電検出手
段と、 当該ニッケルバッテリが十分な放電能力および電流受け
入れ能力を有する、ＳＯＣ（充電状態）２０〜８０％内
の所定の初期充電状態Ｘ％までの放電の完了を検出する
初期放電検出手段と、 を有し、 上記ニッケルバッテリの初期充電を行う際に、上記ニッ
ケルバッテリを一旦満充電状態にまで充電した後、上記
所定の初期充電量まで放電させることにより、ニッケル
陽極を構成する物質の中心に近い部分において充電がな
され、ニッケル陽極を構成する物質の外殻部分が放電さ
れた状態にすることを特徴とするニッケルバッテリの充
電装置。
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