JP5268330B2 - 充電システム、充電装置、及び電池パック - Google Patents
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Classifications
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description
また、前記リチウムイオン二次電池の正極活物質としてコバルト酸リチウムが用いられ、前記第2設定電圧は、略4.4Vであることが好ましい。
また、前記リチウムイオン二次電池の正極活物質としてマンガン酸リチウムが用いられ、前記第2設定電圧は、略4.5Vであることが好ましい。
また、図3に示す負極板303は、例えば銅箔等の金属箔からなる負極集電体323の表面に、負極活物質324が略均一に塗着されて構成されている。
多孔度Pは、無機酸化物フィラーの大きさ例えば平均粒径と、形状とを適宜設定することで、所望の値に設定することができ、例えば35〜45%程度が好適である。
無機酸化物フィラーは、無機酸化物フィラーを多結晶粒子とすることで、樹枝状、珊瑚状、房状などの形状にすることができる。このような形状の多結晶粒子は、多孔性保護膜内で過度に緻密な充填構造を形成しにくいため、適度な空隙を形成するのに適している。多結晶粒子には、例えば2〜10個程度の一次粒子が溶融により連結した粒子や、2〜10個程度の結晶成長中の粒子が途中で接触して合体した粒子等が含まれる。
2 電池パック
3 充電器
14 組電池
16 電流検出抵抗
17 温度センサ
19 アナログ/デジタル変換器
20 電圧検出回路
21 制御部
22,32 通信部
31 充電制御部
33 充電電圧電流供給回路
141 二次電池
211 充放電制御部
212 定電流充電制御部
301 正極板
302 正極リード集電体
303 負極板
304 負極リード集電体
305,305a セパレータ
306 上部絶縁板
307 下部絶縁板
308 ケース
309 ガスケット
310 封口板
311 正極端子
312,312a,312b 極板群
322 正極活物質
324 負極活物質
325,325a 多孔性保護膜
355 基材
356 アラミド樹脂層
SW1 設定スイッチ
T11,T12,T13,T21,T22, 端子
Pp 正極電位
Pm 負極電位
Claims (10)
- 負極と正極との間に、耐熱性を有する耐熱部材を備えたリチウムイオン二次電池と、
前記リチウムイオン二次電池を充電するための充電電圧を供給する充電電圧供給部と、
前記負極のリチウム基準における電位が実質的に0Vになる状態である満充電状態になったときの前記負極と前記正極との間の電圧を基準電圧とし、前記基準電圧に基づき前記充電電圧供給部の動作を制御する充電制御部と、
通常充電モードと高電圧充電モードとのうち、いずれか一方の設定を選択的に受け付けるモード設定受付部とを備え、
前記充電制御部は、前記モード設定受付部により前記通常充電モードの設定が受け付けられたとき、前記基準電圧以下の電圧に設定された第1設定電圧を前記充電電圧として前記充電電圧供給部によって前記リチウムイオン二次電池へ供給させ、前記モード設定受付部により前記高電圧充電モードの設定が受け付けられたとき、前記基準電圧を超える4.4V以上の電圧に設定された第2設定電圧を前記充電電圧として前記充電電圧供給部によって前記リチウムイオン二次電池へ供給させることによって、前記リチウムイオン二次電池の定電圧充電を行うこと
を特徴とする充電システム。 - 前記リチウムイオン二次電池の正極活物質としてコバルト酸リチウムが用いられ、
前記第2設定電圧は、略4.4Vであること
を特徴とする請求項1記載の充電システム。 - 前記リチウムイオン二次電池の正極活物質としてマンガン酸リチウムが用いられ、
前記第2設定電圧は、略4.5Vであること
を特徴とする請求項1記載の充電システム。 - 前記耐熱部材は、樹脂結着剤と無機酸化物フィラーとを含む多孔性保護膜であること
を特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の充電システム。 - 前記耐熱部材は、セパレータであること
を特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の充電システム。 - 前記正極の活物質として、LiaMbNicCodOe(MはAl、Mn、Sn、In、Fe、Cu、Mg、Ti、Zn、およびMoからなる群から選択される少なくとも一種の金属であり、且つ0<a<1.3、0.02≦b≦0.5、0.02≦d/c+d≦0.9、1.8<e<2.2の範囲であって、更にb+c+d=1であり、0.34<cである)を用いること
を特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の充電システム。 - 前記リチウムイオン二次電池を充電するための充電電流を供給する充電電流供給部と、
前記充電電流供給部から、予め設定された一定の電流を前記リチウムイオン二次電池に供給させることにより、定電流充電を実行する定電流充電制御部と、
前記リチウムイオン二次電池の端子電圧を検出する電圧検出部とをさらに備え、
前記モード設定受付部によって前記通常充電モードの設定が受け付けられ、かつ前記定電流充電の実行期間中に、前記電圧検出部により検出された端子電圧が前記第1設定電圧に達した場合、前記定電流充電制御部は、前記定電流充電を停止すると共に、前記充電制御部は、前記定電圧充電を実行し、
前記モード設定受付部によって前記高電圧充電モードの設定が受け付けられ、かつ前記定電流充電の実行期間中に、前記電圧検出部により検出された端子電圧が前記第2設定電圧に達した場合、前記定電流充電制御部は、前記定電流充電を停止すると共に、前記充電制御部は、前記定電圧充電を実行すること
を特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の充電システム。 - 負極と正極との間に、耐熱性を有する耐熱部材を備えたリチウムイオン二次電池に接続するための接続端子と、
前記接続端子に前記リチウムイオン二次電池を充電するための充電電圧を供給する充電電圧供給部と、
前記負極のリチウム基準における電位が実質的に0Vになる状態である満充電状態になったときの前記負極と前記正極との間の電圧を基準電圧とし、前記基準電圧に基づき前記充電電圧供給部の動作を制御する充電制御部と、
通常充電モードと高電圧充電モードとのうち、いずれか一方の設定を選択的に受け付けるモード設定受付部とを備え、
前記充電制御部は、前記モード設定受付部により前記通常充電モードの設定が受け付けられたとき、前記基準電圧以下の電圧である第1設定電圧を前記充電電圧として前記充電電圧供給部によって前記接続端子へ供給させ、前記モード設定受付部により前記高電圧充電モードの設定が受け付けられたとき、前記基準電圧を超える4.4V以上の電圧である第2設定電圧を前記充電電圧として前記充電電圧供給部によって前記接続端子へ供給させる定電圧充電を行うこと
を特徴とする充電装置。 - 外部からの指示に応じてリチウムイオン二次電池を充電するための充電電圧を供給する充電装置と接続される電池パックであって、
負極と正極との間に、耐熱性を有する耐熱部材を備えたリチウムイオン二次電池と、
前記負極のリチウム基準における電位が実質的に0Vになる状態である満充電状態になったときの前記負極と前記正極との間の電圧を基準電圧とし、前記基準電圧に基づき前記充電装置へ前記指示を出力する充電制御部と、
通常充電モードと高電圧充電モードとのうち、いずれか一方の設定を選択的に受け付けるモード設定受付部とを備え、
前記充電制御部は、前記モード設定受付部により前記通常充電モードの設定が受け付けられたとき、前記基準電圧以下の電圧である第1設定電圧を前記充電電圧として設定する旨の指示を前記充電装置へ出力することにより、前記充電装置によって前記第1設定電圧を前記リチウムイオン二次電池へ供給させ、前記モード設定受付部により前記高電圧充電モードの設定が受け付けられたとき、前記基準電圧を超える4.4V以上の電圧である第2設定電圧を前記充電電圧として設定する旨の指示を前記充電装置へ出力することにより、前記充電装置によって前記第2設定電圧を前記リチウムイオン二次電池へ供給させることによって、前記リチウムイオン二次電池の定電圧充電を行うこと
を特徴とする電池パック。 - 前記モード設定受付部は、
前記充電制御部もしくは前記リチウムイオン二次電池から電力供給を受ける負荷機器により提供される、機構的もしくは電子的な情報を読み取ることにより、前記通常充電モードと前記高電圧充電モードとのうち、いずれか一方の設定を選択的に受け付けること
を特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の充電システム。
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