JP7293055B2 - 充放電制御装置、電池パック、車両及び充放電制御方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、充放電制御装置、電池パック、車両及び充放電制御方法に関する。

電池として、リチウムイオン二次電池等の二次電池が高エネルギー密度の電池として用いられている。リチウムイオン二次電池では、負極と正極との間でリチウムイオンが移動することにより、充放電が行われる。例えば、二次電池として、正極活物質として、リチウム遷移金属複合酸化物が用いられ、負極活物質として炭素質物及びチタン複合酸化物等のいずれかが用いられる非水電解質電池がある。この場合、リチウム遷移金属複合酸化物の遷移金属としては、Ｃｏ、Ｍｎ及びＮｉ等のいずれかが用いられる。

前述のような二次電池等の電池では、充放電を繰返したり、長時間貯蔵したりすることにより、容量が低下する。電池の容量低下の原因として、電極群の物理的な劣化に加えて、使用開始時である初期状態等の基準状態からの正極電位及び負極電位のずれが、挙げられる。このため、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれに起因する電池の容量低下を、適切に判定することが求められている。また、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれに起因して容量が低下した場合は、電池の容量を適切に回復させることが求められている。

特開２０１８－１５６７４４号公報

本発明が解決しようとする課題は、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれに起因する電池の容量低下を適切に判定し、低下した電池の容量を適切に回復させる充放電制御装置及び充放電制御方法を提供することにある。また、この充電制御装置を備える電池パック及び車両を提供することにある。

実施形態によれば、１つ以上の電池の充放電を制御する充放電制御装置が提供される。充放電制御装置は、コントローラを備え、コントローラは、１つ以上の電池のそれぞれについて、正極電位及び負極電位に関連する情報を取得する。コントローラは、取得した情報に基づいて、１つ以上の電池のそれぞれについて、正極電位及び前記負極電位の基準状態からのずれが規定範囲を超えているか否かを判定する。コントローラは、正極電位及び負極電位が規定範囲を超えて前記基準状態からずれている電池である回復対象電池が存在する場合に、回復対象電池のそれぞれについて、正極電位及び負極電位が基準状態に対して高電位側又は低電位側のいずれにずれているかを判定する。コントローラは、回復対象電池の正極電位及び負極電位が基準状態に対して高電位側にずれている場合に、回復対象電池の充電深度を、第１の回復時保持範囲で規定時間保持する。コントローラは、回復対象電池の正極電位及び負極電位が基準状態に対して低電位側にずれている場合に、回復対象電池の充電深度を、第１の回復時保持範囲より高い第２の回復時保持範囲で規定時間保持する。

実施形態によれば、前述の充放電制御装置と、充放電制御装置によって充放電が制御される１つ以上の電池と、を備える電池パックが提供される。

実施形態によれば、前述の充放電制御装置と、充放電制御装置によって充放電が制御される１つ以上の電池と、を備える車両が提供される。

実施形態によれば、１つ以上の電池の充放電を制御する充放電制御方法が提供される。充放電制御方法では、１つ以上の電池のそれぞれについて、正極電位及び負極電位に関連する情報を取得する。また、充放電制御方法では、取得した情報に基づいて、１つ以上の電池のそれぞれについて、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれが規定範囲を超えているか否かを判定する。そして、充放電制御方法では、正極電位及び負極電位が規定範囲を超えて基準状態からずれている電池である回復対象電池が存在する場合に、回復対象電池のそれぞれについて、正極電位及び負極電位が基準状態に対して高電位側又は低電位側のいずれにずれているかを判定する。充放電制御方法では、回復対象電池の正極電位及び負極電位が基準状態に対して高電位側にずれている場合に、回復対象電池の充電深度を、第１の回復時保持範囲で規定時間保持する。そして、充放電制御方法では、回復対象電池の正極電位及び負極電位が基準状態に対して低電位側にずれている場合に、回復対象電池の充電深度を、第１の回復時保持範囲より高い第２の回復時保持範囲で規定時間保持する。

図１は、実施形態に係る充電制御装置によって充放電が制御される電池の一例を示す概略図である。 図２は、図１の電池の範囲Ａを拡大して概略的に示す断面図である。 図３は、図１等の電池において、充電深度に対する正極電位及び負極電位の関係の一例を示す概略図である。 図４は、充電深度に対する正極電位及び負極電位の関係が図３の一例のようになる場合の、電池の充電深度に対する正極と負極との間の電圧の関係を示す概略図である。 図５は、実施形態に係る充放電制御装置が設けられるシステムの一例を示す概略図である。 図６は、図５のシステム等において充放電制御装置のコントローラによって行われる、電池の正極電位及び負極電位のずれに関連する処理を示すフローチャートである。 図７は、図５のシステム等において充放電装置のコントローラによって行われる、電位の基準状態からのずれの判定処理の第１の実施形態を示すフローチャートである。 図８は、図５のシステム等において充放電装置のコントローラによって行われる、電位の基準状態からのずれの判定処理の第２の実施形態を示すフローチャートである。 図９は、図５のシステム等において充放電装置のコントローラによって行われる、電位の基準状態からのずれの回復処理の第１の実施形態を示すフローチャートである。 図１０は、図５のシステム等において充放電装置のコントローラによって行われる、電位の基準状態からのずれの回復処理の第２の実施形態を示すフローチャートである。 図１１は、実施形態に係る充放電制御装置を電池パックに適用した一例を示す概略図である。 図１２は、実施形態に係る充放電制御装置を車両に適用した一例を示す概略図である。

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。

以下の実施形態では、１つ以上の電池の充放電を制御する充放電制御装置が提供される。この充放電制御装置によって、１つ以上の電池の充放電が制御される。１つ以上の電池は、電池単体であってもよく、複数の電池から形成される電池モジュールであってもよい。また、充放電制御装置によって充放電が制御される電池モジュールでは、複数の電池が直列及び並列の少なくとも一方で電気的に接続される。

［電池］
以下、電池単体について、説明する。本実施形態の充放電制御装置によって充放電が制御される電池には、以下に説明する電池を用いることができる。同様に、本実施形態の充放電制御装置によって充放電が制御される電池モジュールの複数の電池のそれぞれには、以下に説明する電池を用いることができる。電池は、例えば、非水系リチウムイオン二次電池等の二次電池である。

（電池の構成）
図１は、電池１の一例を示し、図２は、図１の電池（二次電池）１の範囲Ａを拡大して示す。

図１及び図２に示すように、電池１は、袋状の外装部材８と、電極群２と、電解質（図示しない）と、を備える。電極群２及び電解質は、外装部材８の内部に収納される。電解質（図示しない）は、電極群２に保持される。外装部材８の内部に電極群２及び電解質が収納された状態で外装部材８を封止することにより、電池１が形成される。ある一例では、外装部材８は、２つの樹脂層と、これらの樹脂層の間に介在した金属層と、を含むラミネートフィルムから形成される。

電極群２は、負極３と、セパレータ４と、正極５とを備える。セパレータ４は、負極３と正極５との間に介在し、負極３と正極５との間を電気的に絶縁する。図１及び図２の一例では、電極群２は、正極５と負極３との間にセパレータ４を介在させた状態で渦巻状に捲回された構造を有し、例えば、偏平形状に形成される。別の一例では、電極群２は、正極５、セパレータ４、負極３及びセパレータ４の順で積層された構造を有する。

負極３は、負極集電体３ａと、負極合剤層３ｂと、を備える。負極合剤層３ｂは、負極集電体３ａの両面又は片面に配置される。同様に、正極５は、正極集電体５ａと、正極合剤層５ｂと、を備える。正極合剤層５ｂは、正極集電体５ａの両面又は片面に配置される。

また、電池１は、電極端子として負極端子６及び正極端子７を備える。負極端子６は、負極集電体３ａに接続され、正極端子７は、正極集電体５ａに接続される。図１及び図２の一例では、負極端子６及び正極端子７は、外装部材８の開口部から外部に延出される。外装部材８の内面の熱可塑性樹脂層を熱融着することにより、外装部材８の開口部が閉じられる。

前述のような電池として、リチウムイオン二次電池が挙げられる。リチウムイオン二次電池では、電極群は、リチウムイオンを媒介とする正極反応及び負極反応によって、充放電を行う。以下、負極、正極、電解質、セパレータ、電極端子（負極端子及び正極端子）及び外装部材等について、すなわち、電池の構成要素のそれぞれについて、詳細に説明する。

１）負極
負極は、負極集電体と、負極集電体上に配置される負極合剤層と、を備える。負極合剤層は、負極集電体の片面又は両面に配置することができる。負極合剤層は、負極活物質を含み、導電剤及び結着剤を任意に含むことができる。

負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出する材料が用いられ、金属酸化物又は金属硫化物を用いることができる。特に、負極活物質としては、チタン含有酸化物が選択されることが好ましい。負極活物質では、Ｌｉ吸蔵電位は、１Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ^＋）以上３Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ^＋）以下の範囲となることが好ましい。負極活物質の例には、Ｎｂ_２Ｏ_５等の酸化ニオブ、チタン酸化物、リチウムチタン酸化物、ニオブチタン含有複合酸化物及びナトリウムニオブチタン含有複合酸化物が、含まれる。ここで、負極活物質のＬｉ吸蔵電位が１Ｖより低い場合、負極活物質と電解液との副反応が発生する可能性がある。一方、負極活物質のＬｉ吸蔵電位が３Ｖより大きい場合、電池電圧が低くなる。

チタン酸化物の例には、単斜晶構造のチタン酸化物、ルチル構造のチタン酸化物、アナターゼ構造のチタン酸化物、及び、直方晶型チタン酸化物等が挙げられる。各結晶構造のチタン酸化物は、充電前の組成をＴｉＯ_２、充電後の組成をＬｉ_ｘＴｉＯ_２（ｘは０≦ｘ≦１）で表すことができる。また、単斜晶構造のチタン酸化物の充電前構造をＴｉＯ_２（Ｂ）と表すことができる。直方晶型チタン酸化物については、後述する。

リチウムチタン含有複合酸化物の例には、スピネル構造のリチウムチタン酸化物（例えば一般式Ｌｉ_４＋ｘＴｉ_５Ｏ_１２（ｘは－１≦ｘ≦３））、ラムスデライト構造のリチウムチタン酸化物（例えば、Ｌｉ_２＋ｘＴｉ_３Ｏ_７（－１≦ｘ≦３））、Ｌｉ_１＋ｘＴｉ_２Ｏ_４（０≦ｘ≦１）、Ｌｉ_{１．１＋ｘ}Ｔｉ_１．８Ｏ_４（０≦ｘ≦１）、Ｌｉ_{１．０７＋ｘ}Ｔｉ_１．８６Ｏ_４（０≦ｘ≦１）、及び、Ｌｉ_ｘＴｉＯ_２（０＜ｘ≦１））等が挙げられる。また、リチウムチタン酸化物は、例えば、スピネル構造又はラムスデライト構造等の前述のリチウムチタン酸化物に異種元素が導入されているリチウムチタン複合酸化物を、含む。これらのリチウムチタン複合酸化物は、リチウムイオンを吸蔵及び放出する際の体積変化が小さい。

ニオブチタン含有複合酸化物の例には、Ｎｂ_２ＴｉＯ_７等の単斜晶型のニオブチタン複合酸化物、及び、Ｌｉ_ａＴｉＭ_ｂＮｂ_２±βＯ_７±σ（０≦ａ≦５、０≦ｂ≦０．３、０≦β≦０．３、０≦σ≦０．３、ＭはＦｅ，Ｖ，Ｍｏ及びＴａから成る群から選択される少なくとも１種の元素）で表される単斜晶型のニオブチタン含有複合酸化物等が、挙げられる。

また、負極活物質としては、一般式Ｌｉ_ａＭ１_１－ｂＭ２_ｂＴｉ_６－ｃＭ３_ｃＯ_１４＋ｄ（２≦ａ≦６、０＜ｂ＜１、０＜ｃ≦６、－０．５≦ｄ≦０．５、Ｍ１はＳｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇから成る群から選択される少なくとも１つを含み、Ｍ２はＣｓ，Ｋ，Ｎａから成る群から選択される少なくとも１つを含み、Ｍ３はＡｌ，Ｆｅ，Ｚｒ，Ｓｎ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏから成る群から選択される少なくとも１つを含む）で表される直方晶構造の複合酸化物、及び、一般式Ｌｉ_２＋ｗＮａ_２－ｅＭα_fＴｉ_６－ｇＭβ_ｇＯ_１４＋ｈ（０≦ｗ≦４、０＜ｅ＜２、０≦ｆ＜２、０＜ｇ≦６、－０．５≦ｈ≦０．５、ＭαはＣｓ，Ｋから成る群から選択される少なくとも１つを含み、ＭβはＺｒ，Ｓｎ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ａｌから成る群から選択される少なくとも１つを含む）で表される直方晶構造の複合酸化物を用いることができる。これらの複合酸化物は、Ｎｂを含んでいることが好ましい。この場合、複合酸化物は、直方晶構造のニオブ含有複合酸化物となる。

直方晶構造のニオブ含有複合酸化物は、リチウムイオンを吸蔵及び放出する際の体積変化が小さい。また、直方晶構造のニオブ含有複合酸化物は、スピネル型チタン酸リチウムに比べ、作動電位が低い。このため、直方晶構造のニオブ含有複合酸化物を含んだ電極を負極として用いて作製した非水電解質二次電池は、スピネル型チタン酸リチウムを負極において用いた非水電解質二次電池に比べ、高い電池電圧が実現される。また、直方晶構造のニオブ含有複合酸化物が負極に用いられる電池では、作動電位の範囲において、電位の段差がない適切な勾配で電位が変化する充電曲線及び放電曲線が、実現される。このため、直方晶構造のニオブ含有複合酸化物を負極に用いて作製した非水電解質二次電池は、電圧変化に基づいて充電状態（充電深度）を容易に把握することができる。また、直方晶構造のニオブ含有複合酸化物は、Ｎａを更に含んでいることがより好ましい。

また、負極活物質は、グラファイト等の炭素質物、シリコン及び酸化シリコンを含むことができる。負極活物質に含まれるグラファイトは、リチウムを吸蔵放出する。グラファイト材料の例には、人造黒鉛、天然黒鉛等が含まれる。人造黒鉛は、例えば、石油や石炭由来のピッチ、合成ピッチ、メソフェーズピッチ、コークス、樹脂等の炭素前駆体を不活性雰囲気下で２０００～３０００℃で熱処理することにより、得られる。

負極活物質は、前述した活物質の１種又は２種以上を含むことができる。負極活物質は、粒子の形状を有することができる。ある一例では、負極活物質粒子は、スピネル型の結晶構造を有するチタン酸リチウム、ラムスデライト型の結晶構造を有するチタン酸リチウム、アナターゼ型の結晶構造を有するチタン酸化物、単斜晶型の結晶構造を有するチタン酸化物、単斜晶型の結晶構造を有するニオブチタン複合酸化物、及び、直方晶型の結晶構造を有するニオブ含有複合酸化物から成る群より選択される少なくとも１種の粒子を含むことができる。

負極活物質粒子の比表面積は、０．１ｍ^２／ｇ以上１０ｍ^２／ｇ以下であることが好ましい。負極活物質粒子の比表面積が０．１ｍ^２／ｇ以上になることにより、Ｌｉイオンの吸蔵サイト及び放出サイトが、十分に確保される。負極活物質粒子の比表面積が１０ｍ^２／ｇ以下になることにより、工業生産において負極活物質を扱い易くなり、電池において良好な充放電サイクル性能が確保される。

また、負極合剤層に導電剤が配合されることにより、集電性能が高められ、負極活物質と集電体との接触抵抗が抑制される。負極合剤層の導電剤の例には、アセチレンブラック、カーボン繊維、グラフェン、フラーレン、ＶＧＣＦ（Vapor Grown Carbon Fiber：気相成長カーボン繊維）、コークス、カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノファイバー、及び、カーボンナノチューブ等の炭素質物が挙げられる。導電剤には、前述の炭素質物の中の１つを単独で用いてもよく、前述の炭素質物の中の複数を用いてもよい。炭素質物の平均粒子径は、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。炭素質物の平均粒子径を０．１μｍ以上にすることにより、ガスの発生が効果的に抑制される。また、炭素質物の平均粒子径を１０μｍ以下にすることにより、良好な導電ネットワークが得られる。また、炭素質物の比表面積は、１０ｍ^２／ｇ以上１００ｍ^２／ｇ以下であることが好ましい。炭素質物の比表面積を１０ｍ^２／ｇ以上にすることにより、良好な導電ネットワークが得られる。炭素質物の比表面積を１００ｍ^２／ｇ以下にすることにより、ガスの発生が効果的に抑制される。負極活物質が炭素質物のように電子導電性が高い場合においては、導電剤を別に添加しないことでより大きな電池容量が得られる。また、この場合においても導電剤を加える場合は、負極活物質とことなる粒子形状もしくは粒度を有するものを選択することで、より高い集電性能を得ることができる。炭素質物やシリコン及び酸化シリコンなどの負極活物質に導電剤を加える場合は、導電剤がリチウムイオンを吸蔵及び放出することがあってもよい。

また、負極合剤層に結着剤が配合されることにより、分散された負極活物質の隙間が埋められる。また、負極合剤層の結着剤は、活物質、導電剤、及び、集電体を結着させる。結着剤の例には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、フッ素系ゴム、スチレンブタジエンゴム、ポリアルギン酸、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸化合物、イミド化合物、及び、セルロース等が挙げられ、結着剤に用いられるセルロースとしては、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、酢酸セルロース及びアンモニウム塩セルロース等が挙げられる。また、結着剤に用いられるポリアクリル酸化合物には、アクリル系ゴム及びアクリル樹脂等が挙げられ、結着剤に用いられるイミド化合物には、ポリアミドイミド等が挙げられる。結着剤には、これらの材料の１種又は２種以上を含むことができる。

負極合剤層における負極活物質、導電剤及び結着剤の配合比は、負極活物質が６８重量％以上９６重量％以下、導電剤が２重量％以上３０重量％以下、及び、結着剤が２重量％以上３０重量％以下の範囲であることが好ましい。導電剤を２重量％以上にすることにより、負極合剤層の集電性能を向上させ、電池の大電流性能が向上させることができる。また、結着剤を２重量％以上にすることにより、負極合剤層と負極集電体との結着性が高まり、サイクル性能を向上させることができる。一方、高容量化の観点から、導電剤は３０重量％以下であることが好ましく、結着剤は３０重量％以下であることが好ましい。ただし、負極活物質として炭素質物、シリコン、シリコン酸化物を含有する場合は、導電剤は０重量％以上３０重量％以下が望ましい。

負極集電体を含まない負極合剤層の密度は、１．８ｇ／ｃｍ^３以上２．８ｇ／ｃｍ^３以下であることがこのましい。負極合剤層の密度を前述の範囲にすることにより、負極において、エネルギー密度が向上するとともに、電解質の保持性が向上する。また、負極合剤層の密度は、２．１ｇ／ｃｍ^３以上２．６ｇ／ｃｍ^３以下であることが、より好ましい。ただし、負極活物質として炭素質物、シリコン、シリコン酸化物を含有する場合は、１．０ｇ／ｃｍ^３以上１．８ｇ／ｃｍ^３以下であることがこのましい。

また、負極合剤層は、負極活物質、結着剤及び導電剤を含むことが好ましい。このような負極合剤層を用いることにより、電池に組み込まれた電極群において、非水電解質等の電解質の保持性が向上する。電解質の一部は、例えば、多孔質の負極合剤層において、細孔で保持され得る。また、前述の好ましい負極合剤層が用いられることにより、負極合剤層でのイオン伝導性が向上する。これにより、電池の出力性能及びサイクル寿命が向上する。

負極集電体は、負極活物質のＬｉ吸蔵電位及びＬｉ放出電位において電気化学的に安定する材料から形成される。負極集電体は金属体であり、金属体は、アルミニウム、銅、亜鉛、ニッケル、チタン及びステンレスから成る群から選択される少なくとも１種の金属を含む。金属体は、前述の金属の中の１種の金属を含むことができる。また、金属体は、前述の金属の中の２種以上の金属を含むこともできる。ある一例では、金属体は、例えば、前述の金属の中の１種からなる金属箔である。また、別のある一例では、金属体は、例えば、前述の金属の２種以上を含んだ合金の箔である。特に、負極集電体は、銅、ニッケル、ステンレス又はアルミニウムから形成される、又は、Ｍｇ、Ｔｉ，Ｚｎ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＳｉから成る群から選択される１つ以上の元素を含むアルミニウム合金から形成されることが、好ましい。金属体の形状としては、箔以外にも、例えば、メッシュ及び多孔体等が挙げられる。負極集電体となる金属体の厚さは、５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。厚さを５μｍ以上２０μｍ以下にすることにより、負極における強度と軽量化とのバランスが適切になるとともに、バイポーラ構造の電極構造においても有利な構造を実現可能になる。

負極は、例えば、次の方法により製造することができる。まず、負極活物質、導電剤及び結着剤を溶媒に懸濁し、スラリーを調製する。次に、調整したスラリーを、負極集電体の片面又は両面に塗布する。そして、負極集電体上の塗膜を乾燥することにより、負極合剤層を形成する。その後、負極集電体及び負極集電体上に形成された負極合剤層をプレスする。また、プレスの代わりに、負極活物質、導電剤及び結着剤をペレット状に形成し、負極合剤層として用いてもよい。

２）正極
正極は、正極集電体と、正極集電体上に配置される正極合剤層と、を備える。正極合剤層は、正極集電体の片面又は両面に形成され得る。正極合剤層は、正極活物質を含む。また、正極合剤層は、導電剤及び結着剤を任意に含むことができる。

正極活物質としては、例えば、リチウムの吸蔵及び放出が可能な化合物を用いることができる。正極活物質に用いられる化合物としては、金属酸化物及びポリマーが挙げられる。正極活物質としては、以下の活物質の中の１種を単独で用いてもよく、以下の活物質の中の２種以上を用いてもよい。

正極活物質として用いられる金属酸化物としては、例えば、二酸化マンガン、酸化鉄、酸化銅、リチウムマンガン複合酸化物（例えば、Ｌｉ_ｓＭｎ_２Ｏ_４（０＜ｓ≦１）、Ｌｉ_ｓＭｎＯ_２（０＜ｓ≦１））、リチウムニッケル複合酸化物（例えば、Ｌｉ_ｓＮｉＯ_４（０＜ｓ≦１））、リチウムコバルト複合酸化物（例えば、Ｌｉ_ｓＣｏＯ_４（０＜ｓ≦１））、リチウムニッケルコバルト複合酸化物（例えば、Ｌｉ_ｓＮｉ_１－ｔＣｏ_ｔＯ_２；０＜ｓ≦１、０＜ｔ≦１）、リチウムマンガンコバルト複合酸化物（例えば、Ｌｉ_ｓＭｎ_ｔＣｏ_１－ｔＯ_２；０＜ｓ≦１、０＜ｔ≦１）、リチウムコバルトアルミニウム複合酸化物、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物、スピネル結晶構造のリチウムマンガンニッケル複合酸化物（例えば、Ｌｉ_ｓＭｎ_２－ｔＮｉ_ｔＯ_４；０＜ｓ≦１、０＜ｔ≦１）、リチウム鉄酸化物、リチウムフッ素化硫酸鉄、硫酸鉄（例えば、Ｌｉ_ｓＦｅ_２（ＳＯ_４）_３（０≦ｓ≦１））、オリビン結晶構造のリン酸化合物（例えば、Ｌｉ_ｘＦｅＰＯ_４（０≦ｘ≦１）、Ｌｉ_ｘＭｎＰＯ_４（０≦ｘ≦１）、Ｌｉ_ｘＦｅ_１－ｙＭｎ_ｙＰＯ_４（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）、Ｌｉ_ｘＣｏＰＯ_４（０≦ｘ≦１））、バナジウム酸化物（例えば、Ｌｉ_ｓＶ_２Ｏ_５（０≦ｓ≦１））、及び、ニッケルコバルトマンガン含有複合酸化物（Ｌｉ_xＮｉ_1－y－zＣｏ_yＭｎ_zＯ₂；０＜ｘ≦１、０＜ｙ＜１、０＜ｚ＜１、ｙ＋ｚ＜１）等が、挙げられる。

また、正極活物質として用いられるポリマーとしては、ポリアニリン及びポリピロール等の導電性ポリマー、及び、ジスルフィド系ポリマー等が挙げられる。また、硫黄及びフッ素カーボン等も、正極活物質として用いることができる。

また、正極活物質としては、高い正極電位の得られる観点から、以下のものが用いられることが好ましい。すなわち、好ましい正極活物質としては、例えばＬｉ_ｘＭｎ_２Ｏ_４（０＜ｘ≦１）及びＬｉ_ｘＭｎＯ_２（０＜ｘ≦１）等のリチウムマンガン複合酸化物、例えばＬｉ_xＮｉ_1－y－zＣｏ_yＭｎ_zＯ₂（０＜ｘ≦１、０＜ｙ＜１、０＜ｚ＜１、ｙ＋ｚ＜１）等のニッケルコバルトマンガン含有複合酸化物、例えばＬｉ_ｘＮｉ_１－ｙＡｌ_ｙＯ_２（０＜ｘ≦１、０＜ｙ≦１）等のリチウムニッケルアルミニウム複合酸化物、例えばＬｉ_ｘＣｏＯ_２（０＜ｘ≦１）等のリチウムコバルト複合酸化物、例えばＬｉ_ｘＮｉ_{１－ｙ－ｚ}Ｃｏ_ｙＭｎ_ｚＯ_２（０＜ｘ≦１、０＜ｙ≦１、０≦ｚ≦１）等のリチウムニッケルコバルト複合酸化物、例えばＬｉ_ｘＭｎ_ｙＣｏ_１－ｙＯ_２（０＜ｘ≦１、０＜ｙ≦１）等のリチウムマンガンコバルト複合酸化物、例えばＬｉ_ｘＭｎ_２－ｙＮｉ_ｙＯ_４（０＜ｘ≦１、０＜ｙ＜２）等のスピネル型リチウムマンガンニッケル複合酸化物、例えばＬｉ_ｘＦｅＰＯ_４（０＜ｘ≦１）、Ｌｉ_ｘＦｅ_１－ｙＭｎ_ｙＰＯ_４（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１）及びＬｉ_ｘＣｏＰＯ_４（０＜ｘ≦１）等のオリビン構造を有するリチウムリン酸化物、及び、例えばＬｉ_ｘＦｅＳＯ_４Ｆ（０＜ｘ≦１）等のフッ素化硫酸鉄が、挙げられる。

正極活物質粒子の比表面積は、０．１ｍ^２／ｇ以上１０ｍ^２／ｇ以下であることが好ましい。正極活物質粒子の比表面積が０．１ｍ^２／ｇ以上になることにより、Ｌｉイオンの吸蔵サイト及び放出サイトが、十分に確保される。正極活物質粒子の比表面積が１０ｍ^２／ｇ以下になることにより、工業生産において正極活物質を扱い易くなり、電池において良好な充放電サイクル性能が確保される。

また、正極合剤層に導電剤が配合されることにより、集電性能が高められ、正極活物質と集電体との接触抵抗が抑制される。正極合剤層には、負極合剤層に含まれる導電剤と同様の導電剤を含むことができる。この場合、導電剤の例には、アセチレンブラック、カーボン繊維、グラフェン、フラーレン、ＶＧＣＦ、コークス、カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノファイバー、及び、カーボンナノチューブ等の炭素質物が挙げられる。正極合剤層の導電剤には、前述の炭素質物の中の１つを単独で用いてもよく、前述の炭素質物の中の複数を用いてもよい。炭素質物の平均粒子径は、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。炭素質物の平均粒子径を０．１μｍ以上にすることにより、ガスの発生が効果的に抑制される。また、炭素質物の平均粒子径を１０μｍ以下にすることにより、良好な導電ネットワークが得られる。また、炭素質物の比表面積は、１０ｍ^２／ｇ以上１００ｍ^２／ｇ以下であることが好ましい。炭素質物の比表面積を１０ｍ^２／ｇ以上にすることにより、良好な導電ネットワークが得られる。炭素質物の比表面積を１００ｍ^２／ｇ以下にすることにより、ガスの発生が効果的に抑制される。

また、正極合剤層に結着剤が配合されることにより、分散された正極活物質の隙間が埋められる。また、正極合剤層の結着剤は、活物質、導電剤、及び、集電体を結着させる。正極合剤層には、負極合剤層に含まれる結着剤と同様の結着剤を含むことができる。この場合、結着剤の例には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、フッ素系ゴム、スチレンブタジエンゴム、ポリアルギン酸、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸化合物、イミド化合物、及び、セルロース等が挙げられ、結着剤に用いられるセルロースとしては、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、酢酸セルロース及びアンモニウム塩セルロース等が挙げられる。また、結着剤に用いられるポリアクリル酸化合物には、アクリル系ゴム及びアクリル樹脂等が挙げられ、結着剤に用いられるイミド化合物には、ポリアミドイミド等が挙げられる。結着剤には、これらの材料の１種又は２種以上を含むことができる。

正極合剤層を正極活物質及び結着剤のみ（導電剤を含まない）から形成する場合、正極合剤層における正極活物質及び結着剤の配合比は、正極活物質が８０重量％以上９８重量％以下、及び、結着剤が２重量％以上２０重量％以下の範囲であることが好ましい。結着剤の配合比を２重量％以上にすることにより、十分な電極強度が得られる。また、結着剤の配合比を２０重量％以下にすることにより、正極において絶縁材料となる結着剤の配合量が減少するため、内部抵抗を減少できる。

また、正極合剤層を正極活物質、導電剤及び結着剤から形成する場合、正極合剤層における正極活物質、導電剤及び結着剤の配合比は、正極活物質が７７重量％以上９５重量％以下、導電剤が３重量％以上１５重量％以下、及び、結着剤が２重量％以上２０重量％以下の範囲であることが好ましい。導電剤の配合比を３重量％以上にすることにより、正極の導電性を確保することができる。また、導電剤の配合比を１５重量％以下にすることにより、高温保存下における導電剤表面での電解液の分解を低減することができる。そして、結着剤の配合比を２重量％以上にすることにより、十分な電極強度が得られる。また、結着剤の配合比を２０重量％以下にすることにより、正極において絶縁材料となる結着剤の配合量が減少するため、内部抵抗を減少できる。

また、正極合剤層は、正極活物質、結着剤及び導電剤を含むことが好ましい。このような正極合剤層を用いることにより、電池に組み込まれた電極群において、非水電解質等の電解質の保持性が向上する。電解質の一部は、例えば、多孔質の正極合剤層において、細孔で保持され得る。また、前述の好ましい正極合剤層が用いられることにより、正極合剤層でのイオン伝導性が向上する。これにより、電池の出力性能及びサイクル寿命が向上する。

正極集電体は、負極集電体を形成する金属と同様の金属を含む金属体である。そして、正極集電体は、負極集電体と同様の形状及び厚さに形成でき、例えば、金属の箔の形状に形成される。正極集電体は、アルミニウム箔であるか、又は、Ｍｇ、Ｔｉ，Ｚｎ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＳｉから成る群から選択される１つ以上の元素を含むアルミニウム合金箔であることが好ましい。また、正極集電体となる金属体の厚さは、５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以下であることがより好ましい。

正極集電体がアルミニウム箔又はアルミニウム合金箔である場合、アルミニウムの純度は、９９重量％以上であることが好ましく、鉄、銅、ニッケル、クロム等の遷移金属の含有量を１質量％以下にすることが好ましい。また、正極は、例えば、前述の正極活物質等を用いて、負極と同様の方法により作製することができる。

３）セパレータ
セパレータとしては、合成樹脂製の多孔質フィルム及び不織布等を用いることができる。この場合、多孔質フィルム及び不織布を形成する材料としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、セルロース、ガラス繊維、及び、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等が挙げられる。セパレータとなる多孔質フィルムは、ポリエチレン及びポリプロピレンのいずれかから形成されることが好ましい。好ましい多孔質フィルムでは、所定の温度になるとセパレータを形成する材料が溶融するため、電流が適切に遮断され、安全性が向上する。

４）電解質
電解質として非水電解液を用いることができる。非水電解質である非水電解液は、電解質を有機溶媒に溶解することにより調製される。非水電解液では、電解質の濃度は、０．５ｍｏｌ／Ｌ以上２．５ｍｏｌ／Ｌ以下の範囲内であることが、好ましい。

有機溶媒に溶解される電解質の例には、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ₄）、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ₆）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ₄）、六フッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ₆）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃）、及び、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム（ＬｉＮ(ＣＦ₃ＳＯ₂)₂）等のリチウム塩、及び、これらの混合物が、挙げられる。また、電解質は、高電位でも酸化し難いことが好ましく、電解質としてＬｉＰＦ₆が用いられることが、最も好ましい。

電解質が溶解される有機溶媒の例には、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、及び、ビニレンカーボネート等の環状カーボネート；ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、及び、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）等の鎖状カーボネート；テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２メチルテトラヒドロフラン（２ＭｅＴＨＦ）、及び、ジオキソラン（ＤＯＸ）等の環状エーテル；ジメトキシエタン（ＤＭＥ）及びジエトキシエタン（ＤＥＥ）等の鎖状エーテル；γ－ブチロラクトン（ＧＢＬ）、アセトニトリル（ＡＮ)、及び、スルホラン（ＳＬ）が、挙げられる。これらの有機溶媒は、単独で、又は、混合溶媒として用いることができる。

また、非水電解液の代わりにゲル状非水電解質を用いることができる。ゲル状非水電解質は、前述の非水電解液と高分子材料とを複合化することにより、調製される。非水電解液と複合化される高分子材料の例には、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）及びポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）、及び、これらの混合物が含まれる。

また、非水電解質としては、非水電解液及びゲル状非水電解質等の代わりに、リチウムイオンを含有した常温溶融塩（イオン性融体）、又は、固体電解質が用いられてもよい。固体電解質としては、高分子固体電解質、及び、無機固体電解質等が挙げられる。非水電解質として固体電解質を用いられる場合、固体電解質をセパレータの代わりに用い、固体電解質によって正極と負極との間を電気的に絶縁してもよい。

なお、非水電解質には、イソシアネート基含有化合物及びトリアルキルシリル基含有化合物の少なくとも一方を添加することができる。この場合、添加物の添加量は、例えば、電解質に対して０．０１重量％以上５重量％以下にすることが、好ましい。イソシアネート基含有化合物としては、イソホロンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、及び、ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。また、トリアルキルシリル基含有化合物としては、トリメチルシリルホスフェート、トリエチルシリルホスフェート、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、及び、γ-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらの添加剤は、特に負極に良好な被膜を形成するとともに、水酸基と強固な結合を形成する。

５）外装部材
外装部材としては、ラミネートフィルム製の袋状容器及び金属製容器のいずれかを用いることができる。外装部材の形状としては、特に限定されないが、例えば、扁平型（薄型）、角型、円筒型、コイン型、ボタン型、シート型、及び、積層型等が挙げられる。また、外装部材は、携帯電子機器等に搭載される小型の電池用の外装部材であってもよく、車両等に搭載される大型の電池用の外装部材であってもよい。

ラミネートフィルムとしては、例えば、多層フィルムを用いることができ、多層フィルムは、複数の樹脂層と、樹脂層同士の間に配置される金属層とを含むことができる。この場合、金属層は、軽量化の観点から、アルミニウム箔又はアルミニウム合金箔であることが好ましい。樹脂層は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ナイロン、及び、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の高分子材料を用いることができる。ラミネートフィルムは、例えば、熱融着によりシールを行うことにより、外装部材の形状に成形される。また、ラミネートフィルムの厚さは、０．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以下であることがより好ましい。

金属製容器は、例えば、鉄、アルミニウム、亜鉛及びチタンから成る群から選択される少なくとも１種の金属、又は、これらの金属の合金により形成されることが、好ましい。具体的には、合金の例として、ステンレス鋼及びアルミニウム合金が挙げられる。金属容器がアルミニウム合金から形成される場合、アルミニウム合金には、マグネシウム、亜鉛及びケイ素から成る群から選択される１つ以上の元素が含まれることが好ましい。また、外装容器を形成するアルミニウム合金が鉄、銅、ニッケル及びクロム等の遷移金属の含有する場合、遷移金属の含有量を１質量％以下にすることが好ましい。また、金属製容器の肉厚は、１ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以下であることがより好ましく、０．２ｍｍ以下であることがさらに好ましい。

６）電極端子
電極端子は、例えば、外部端子及び内部端子を含むことができる。ある一例では、外部端子は、例えば、電極（正極及び負極）の導電タブである。別のある一例では、前述の金属缶等の導電性を有する外装部材が電池に設けられ、外装部材に外部端子を形成することもできる。内部端子は、例えば、電極リードを含む。また、内部端子の形状は、特に限定されるものではなく、内部端子は、例えば帯状、円盤状、ワッシャー状、螺旋状、又は、波板状等に形成される。

電極端子は、アルミニウム、亜鉛、チタン及び鉄からなる群より選択される少なくとも１種の金属、又は、これらの金属の合金により形成されていることが、好ましい。合金の例としては、アルミニウム合金及びステンレスが挙げられる。

負極端子は、負極活物質のＬｉ吸蔵電位及びＬｉ放出電位において電気化学的に安定し、かつ、導電性を有する材料から形成されることが好ましい。具体的には、負極端子は、銅、ニッケル、ステンレス又はアルミニウムから形成される、又は、Ｍｇ、Ｔｉ，Ｚｎ，Ｍｎ，Ｆｅ、Ｃｕ及びＳｉから成る群から選択される１つ以上の元素を含むアルミニウム合金から形成されることが、好ましい。また、負極端子は、負極集電体との接触抵抗を低減する観点から、負極集電体と同様の材料から形成されることが好ましい。

正極端子は、３Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ^＋）以上４．５Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ^＋）以下の範囲において電気化学的に安定し、かつ、導電性を有する材料から形成されることが好ましい。具体的には、正極端子は、アルミニウムから形成される、又は、Ｍｇ、Ｔｉ，Ｚｎ，Ｍｎ，Ｆｅ、Ｃｕ及びＳｉから成る群から選択される１つ以上の元素を含むアルミニウム合金から形成されることが、好ましい。また、正極端子は、正極集電体との接触抵抗を低減する観点から、正極集電体と同様の材料から形成されることが好ましい。

（電池の特性）
以下、前述のような電池の特性について、説明する。電池の状態を示すパラメータとして、充電深度（ＳＯＣ：State Of Charge）が挙げられる。電池では、正極と負極との間の電圧（電位差）が第１の電圧値Ｖ１になる状態において、充電深度が０％になる。そして、電池では、正極と負極との間の電圧（電位差）が第１の電圧値Ｖ１より大きい第２の電圧値Ｖ２になる状態において、充電深度が１００％になる。電池では、充電深度が０％になる状態が完放電状態であり、充電深度が１００％になる状態が満充電状態である。また、ある一例では、第１の電圧値Ｖ１は１．５Ｖに設定され、第２の電圧値Ｖ２は３．０Ｖに設定される。

充電深度は、完放電状態から満充電状態までの電池の満充電容量に対する完放電状態までの電池の残容量の比率であり、例えば、百分率で示される。ここで、満充電容量及び残容量等を含む電池の容量は、電流と時間との積で示され、単位は（Ａ・ｈ）及び（ｍＡ・ｈ）等で示される。また、電池では、完放電状態から満充電状態へ充電深度が増加するにつれて、正極と負極との間の電圧が増加する。

電池では、充放電を繰返したり、長時間貯蔵したりすることにより、容量が低下する。例えば、充放電を繰返すことにより、完放電状態（充電深度が０％の状態）から満充電状態（充電深度が１００％状態）までの電池の充電容量（満充電容量）、及び、満充電状態から完放電状態までの電池の放電容量が、電池の使用開始時（初期状態）から低下する。電池の容量低下の原因としては、正極活物質の劣化及び負極活物質の劣化を含む電極群の物理的な劣化、電解液の枯渇、セパレータの目詰まり、及び、電池の使用開始時である初期状態等の基準状態からの正極電位及び負極電位のずれ等が、挙げられる。

ここで、電極群の物理的な劣化を回復させることは、不可能である。ただし、後述する所定の条件下での回復処理等によって、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれを回復し、正極電位及び負極電位を初期状態等の基準状態に近づけることは、可能である。電池では、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれが回復することにより、低下した容量が回復する。なお、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれは、正極と負極との自己放電量の差によって生じるものと推定される。このため、正極と負極との自己放電量の差を利用して、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれを回復させることは可能であると、推定される。

以下、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれについて説明する。図３は、充電深度に対する正極電位及び負極電位の関係の一例を示し、図４は、充電深度に対する正極電位及び負極電位の関係が図３の一例のようになる場合の、充電深度に対する正極と負極との間の電圧（電位差）の関係を示す。図３では、横軸に充電深度を示し、縦軸に電位を示す。また、図４では、横軸に充電深度を示し、縦軸に電圧を示す。図３及び図４では、充電深度は百分率で示され、電位及び電圧の単位は（Ｖ）で示す。そして、図３及び図４では、初期状態等の基準状態における正極電位、負極電位及び電圧を実線で、状態Ｘ１における正極電位、負極電位及び電圧を破線で、状態Ｘ２における正極電位、負極電位及び電圧を一点鎖線で示す。

図３及び図４等に示すように、状態Ｘ１では、充電深度が０％及び０％に近い状態における正極電位及び負極電位が、基準状態に比べて、高い。そして、状態Ｘ１では、充電深度が１００％及び１００％に近い状態における正極電位及び負極電位が、基準状態に比べて高い。したがって、状態Ｘ１では、正極電位及び負極電位が、基準状態に対して高電位側にずれる。状態Ｘ１等の基準状態に比べて正極電位及び負極電位が高電位側にずれた状態では、完放電状態（充電深度が０％の状態）と満充電状態（充電深度が１００％の状態）との間の一部の範囲で、基準状態に比べて、電圧が高くなる。例えば、状態Ｘ１では、充電深度が２０％以上８０％以下の範囲の全体に渡って、基準状態に対して電圧が高い。このため、正極電位及び負極電位が基準状態に対して高電位側にずれることにより、完放電状態と満充電状態との間の一部の範囲において、電圧曲線が、基準状態から高電圧側にずれる。

一方、状態Ｘ２では、充電深度が０％及び０％に近い状態における正極電位及び負極電位が、基準状態に比べて、低い。そして、状態Ｘ２では、充電深度が１００％及び１００％に近い状態における正極電位及び負極電位が、基準状態に比べて低い。したがって、状態Ｘ２では、正極電位及び負極電位が、基準状態に対して低電位側にずれる。状態Ｘ２等の基準状態に比べて正極電位及び負極電位が低電位側にずれた状態では、完放電状態（充電深度が０％の状態）と満充電状態（充電深度が１００％の状態）との間の一部の範囲で、基準状態に比べて、電圧が低くなる。例えば、状態Ｘ２では、充電深度が２０％以上８０％以下の範囲の全体に渡って、基準状態に対して電圧が低い。このため、正極電位及び負極電位が基準状態に対して低電位側にずれることにより、完放電状態と満充電状態との間の一部の範囲において、電圧曲線が、基準状態から低電圧側にずれる。

なお、正極電位及び負極電位が基準状態からずれているか否かに関係なく、電池では、正極と負極との電圧が第１の電圧値Ｖ１（例えば１．５Ｖ）になる状態を、完放電状態（ＳＯＣが０％の状態）とする。そして、正極電位及び負極電位が基準状態からずれているか否かに関係なく、電池では、正極と負極との電圧が第２の電圧値Ｖ２（例えば３．０Ｖ）になる状態を、満充電状態（ＳＯＣが１００％の状態）とする。このため、正極電位及び負極電位が基準状態からずれても、完放電状態での電池の電圧は、第１の電圧値Ｖ１から変化せず、満充電状態での電池の電圧は、第２の電圧値Ｖ２から変化しない。

また、図４の一例の充電深度が０％及び０％に近い状態では、状態Ｘ１及び状態Ｘ２のそれぞれにおいて、電圧曲線が基準状態からずれていない、又は、ほとんどずれていない。そして、図４の一例の充電深度が１００％及び１００％に近い状態では、状態Ｘ１及び状態Ｘ２のそれぞれにおいて、電圧曲線が基準状態からずれていない、又は、ほとんどずれていない。

また、充電深度と正極電位との関係は、前述の活物質のいずれの種類が正極活物質として用いられるかによって、変化する。同様に、充電深度と負極電位との関係は、チタン酸化物、リチウムチタン酸化物、ニオブチタン含有複合酸化物及びナトリウムニオブチタン含有複合酸化物等の前述の活物質のいずれの種類が負極活物質として用いられるかによって、変化する。このため、正極活物質及び負極活物質としていずれの種類の活物質が用いられるかによって、完放電状態と満充電状態との間の範囲の電圧曲線が変化する。ただし、正極活物質及び負極活物質としていずれの種類の活物質が用いられても、正極電位及び負極電池が基準状態に対して高電位側にずれることにより、完放電状態と満充電状態との間の一部の範囲（例えば、充電深度が２０％以上８０％以下の範囲）において、基準状態に比べて電圧が高くなる。同様に、正極活物質及び負極活物質としていずれの種類の活物質が用いられても、正極電位及び負極電池が基準状態に対して低電位側にずれることにより、完放電状態と満充電状態との間の一部の範囲（例えば、充電深度が２０％以上８０％以下の範囲）において、基準状態に比べて電圧が低くなる。

また、使用開始時の正極電位及び負極電位が基準状態となる電池では、例えば、充電深度が６０％以上９０％以下の範囲等の充電深度が比較的に高い範囲で充放電を繰返すことにより、正極電位及び負極電位が基準状態に対して高電位側にずれる傾向にある。また、使用開始時の正極電位及び負極電位が基準状態となる電池では、例えば、充電深度が１０％以上４０％以下の範囲等の充電深度が比較的に低い範囲で充放電を繰返すことにより、正極電位及び負極電位が基準状態に対して低電位側にずれる傾向にある。

［充放電制御装置］
以下、本実施形態の充放電制御装置について説明する。実施形態の充放電制御装置は、前述の電池、又は、前述の電池を複数備える電池モジュールの充放電を制御する。すなわち、充放電制御装置は、１つ以上の電池の充放電を制御する。充放電制御装置は、コントローラを備えることができる。コントローラは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を含むプロセッサ又は集積回路（制御回路）、及び、メモリ等の記憶媒体を備える。コントローラは、記憶媒体等に記憶されるプログラム等を実行することにより、処理を行う。

充放電制御装置のコントローラは、１つ以上の電池のそれぞれについて、正極電位及び負極電位に関連する情報を取得する。そして、コントローラは、取得した情報に基づいて、１つ以上の電池のそれぞれについて、正極電位及び負極電位の基準状態（例えば、使用開始時の初期状態）からのずれが規定範囲（正常範囲）を超えているか否かを判定する。そして、コントローラは、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれが規定範囲を超えている電池である回復対象電池が存在することに少なくとも基づいて、回復対象電池の充電深度を、回復時保持範囲で規定時間保持する。コントローラは、回復対象電池の充電深度を回復時保持範囲で規定時間保持することにより、回復対象電池の正極電位及び負極電位を初期状態等の基準状態に近づける。これにより、回復対象電池において、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれに起因して低下した容量を、回復させる。

図５は、前述のような処理を行う充放電制御装置が設けられるシステムの一例を示す。図５のシステムでは、充放電制御装置１０は、コントローラ１１を備える。コントローラ１１は、前述したコントローラと同様の構成であり、前述したコントローラと同様の処理を行う。また、図５のシステムでは、充放電制御装置１０のコントローラ１１は、１つの電池１の充放電を制御する。電池１は、前述した電池のいずれかと同様の構成であり、前述した電池と同様の特性を有する。

図５のシステムでは、電池１に電力を供給可能な電源１２、及び、電池１から電力を供給可能な負荷１３を備える。電池１は、電源１２等から電力が供給されることにより、充電される。また、電池１は、負荷１３等に電力を供給することにより、放電する。電源１２としては、電池１とは別の電池、及び、発電機等が挙げられる。負荷１３としては、電動機及びライト等が挙げられる。また、別の一例では、負荷１３の代わりに、又は、負荷１３に加えて、電池１から電力が供給される蓄電器が設けられてもよい。この場合、電池１は、蓄電器に電力を供給することにより、放電する。そして、蓄電器は、電池１から供給された電力を蓄電可能である。また、別の一例では、電動発電機が設けられてもよい。この場合、電池１から電動発電機に電力を供給可能であるとともに、電動発電機から電池１へ電力を供給可能である。すなわち、電動発電機は、電源及び負荷の両方として機能する。

図５のシステムでは、電源１２及び負荷１３のそれぞれと電池１との間に駆動回路１５が設けられる。コントローラ１１は、駆動回路１５の駆動を制御することにより、電池１から負荷１３への電力供給、及び、電源１２から電池１への電力供給を制御する。すなわち、コントローラ１１は、駆動回路１５の駆動を制御することにより、電池１の充放電を制御する。駆動回路１５は、電池１からの電力の出力、及び、電池１への電力の入力を切替えるリレー回路を備える。また、駆動回路１５は、変換回路を備え、変換回路は、電源１２からの電力を電池１に供給される直流電力に変換する。また、変換回路は、電池１からの直流電力を負荷１３に供給される電力に変換する。変換回路は、変圧回路、ＤＣ／ＡＣ変換回路、及び、ＡＣ／ＤＣ変圧回路等を含むことができる。

図５のシステムでは、検出回路１６、サーミスタ等の温度検出器１７、及び、ヒータ等１８の温度調整器１８が設けられる。検出回路１６は、電池１に流れる電流、及び、電池１に印加される電圧を検出する。コントローラ１１は、検出回路１６によって検出した電流及び電圧に関する情報を取得する。そして、コントローラ１１は、取得した電流及び電圧に関する情報等に基づいて、駆動回路１５の駆動を制御し、電池１の充放電を制御する。温度検出器１７は、電池１の温度を検出する。コントローラ１１は、温度検出器１７によって検出した温度に関する情報を取得する。そして、コントローラ１１は、取得した温度に関する情報等に基づいて、温度調整器１８の作動を制御する。これにより、コントローラ１１は、電池１の温度を制御する。

また、図５のシステムでは、ユーザーインターフェース２０が設けられる。ユーザーインターフェース２０は、作業者等によって操作が入力される操作部材を備える。操作部材としては、ボタン、ダイヤル、タッチパネル及びリモコン等が挙げられる。コントローラ１１は、操作部材で入力された操作指令に基づいて、電池１の充放電等を制御する。また、ユーザーインターフェース２０は、作業者等に情報を告知する告知装置を備える。告知装置は、画面表示、音の発信、及び、ライトの点灯等のいずれかによって、告知を行う。告知装置では、例えば、電池１のリアルタイムの正極電位及び負極電位に関する情報等の電池に関する情報が、告知される。

なお、電池１の代わりに複数の電池を備える電池モジュールが設けられる場合でも、図５のシステムと同様にして、充放電制御装置のコントローラは、電池モジュールの複数の電池のそれぞれについて、充放電及び温度を制御可能である。

図６は、図５のシステム等において充放電制御装置１０のコントローラ１１によって行われる、電池１の正極電位及び負極電位のずれに関連する処理を示す。ある一例では、図６に示す処理は、電池１の使用開始以後において所定の間隔で定期的に、コントローラ１１によって行われる。別のある一例では、図６に示す処理を行う操作指令をユーザーインターフェース２０において作業者等は入力可能であり、操作指令がユーザーインターフェース２０において入力されたことに基づいて、コントローラ１１は、図６に示す処理を行う。

電池１の正極電位及び負極電位のずれに関連する処理において、コントローラ１１は、まず、電池１の正極電位及び負極電位の基準状態からのずれについての判定処理を行う（Ｓ５１）。ここで、基準状態は、例えば、電池１の使用開始時の初期状態である。基準状態における正極電位及び負極電位に関連する情報は、コントローラ１１の記憶媒体等に記憶される。そして、コントローラ１１は、判定処理での判定結果に基づいて、電池１の正極電位及び負極電位の基準状態からのずれが規定範囲内（正常範囲内）であるか否かを判定する（Ｓ５２）。すなわち、電池１のリアルタイムの正極電位及び負極電位が規定範囲を超えて基準状態からずれているか否かが、判定される。

正極電位及び負極電位の基準状態からのずれが規定範囲内である場合は（Ｓ５２－Ｙｅｓ）、コントローラ１１は、電池１の充電深度（ＳＯＣ）を通常使用範囲で保持する（Ｓ５３）。すなわち、コントローラ１１は、充電深度が通常使用範囲で保たれた状態での電池１の使用を継続する。ここで、通常使用範囲とは、異常が発生してない通常時等において電池１を使用する充電深度の範囲である。ある一例では、コントローラ１１は、充電深度が６０％以上９０％以下の範囲を通常使用範囲として設定する。別のある一例では、コントローラ１１は、充電深度が１０％以上４０％以下の範囲を通常使用範囲として設定する。

正極電位及び負極電位が規定範囲を超えて基準状態からずれている場合は（Ｓ５２－Ｎｏ）、コントローラ１１は、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれの回復処理を行う（Ｓ５４）。すなわち、コントローラ１１は、電池１の正極電位及び負極電位が規定範囲を超えて基準状態からずれている場合は、電池１を回復対象電池と判定し、正極電位及び負極電位のずれを回復する回復処理を行う。正極電位及び負極電位の基準状態からのずれの回復処理が終了すると、コントローラ１１は、電池１の充電深度を前述の通常使用範囲にする（Ｓ５３）。

ある一例では、正極電位及び負極電位が規定範囲を超えて基準状態からずれている場合は（Ｓ５２－Ｎｏ）、コントローラ１１は、ユーザーインターフェース２０の告知装置の作動等によって、電池１が回復対象電池であることを告知させる。この場合、ユーザーインターフェース２０の操作部材等において、前述した電位のずれの回復処理を行う操作指令を、作業者等が入力可能である。コントローラ１１は、電池１が回復対象電池であることを告知させた後、電位のずれの回復処理を行う操作指令が入力されたことに基づいて、電位のずれの回復処理を行う。

また、電池モジュールの複数の電池のそれぞれの充放電がコントローラによって制御されるシステムでは、コントローラは、複数の電池のそれぞれについて、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれが規定範囲（正常範囲）を超えているか否かを判定する。そして、複数の電池のいずれにおいても正極電位及び負極電位の基準状態からのずれが規定範囲内である場合は、コントローラ１１は、複数の電池のそれぞれの充電深度（ＳＯＣ）を通常使用範囲で保持する。

一方、正極電位及び負極電位が規定範囲を超えて基準状態からずれている回復対象電池が複数の電池の中に存在する場合は、コントローラは、回復対象電池について、電位のずれの回復処理を行う。すなわち、複数の電池のいずれかが正極電位及び負極電位が規定範囲を超えて基準状態からずれている回復対象電池である場合は、コントローラは、回復対象電池に関して、電位のずれの回復処理を行う。電位のずれの回復処理は、電池モジュールの複数の電池において、回復対象電池に対してのみでなく、回復対象電池以外の電池に対しても行われてもよい。回復対象電池について正極電位及び負極電位の基準状態からのずれの回復処理が終了すると、コントローラ１１は、複数の電池のそれぞれの充電深度を通常使用範囲にする。

ある一例では、複数の電池の中に正極電位及び負極電位が規定範囲を超えて基準状態からずれている回復対象電池が存在する場合は、コントローラ１１は、ユーザーインターフェース２０の告知装置の作動等によって、回復対象電池が存在することを告知させる。この場合、ユーザーインターフェース２０の操作部材等において、前述した電位のずれの回復処理を行う操作指令を、作業者等が入力可能である。コントローラ１１は、回復対象電池が存在することを告知させた後、電位のずれの回復処理を行う操作指令が入力されたことに基づいて、回復対象電池について電位のずれの回復処理を行う。

（正極電位及び負極電位の基準状態からのずれの判定処理）
以下、電位の基準状態からのずれの判定処理（例えば図６のＳ５１）について説明する。判定処理によって、１つ以上の電池のそれぞれについて、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれが規定範囲内（正常範囲内）であるか否かに関する情報が、設定される。そして、判定処理によって設定された情報に基づいて、コントローラは、前述のＳ５２の処理等のように、１つ以上の電池のそれぞれについて、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれが規定範囲内であるか否かを判定する。また、ある一例では、判定処理によって、回復対象電池の正極電位及び負極電位が基準状態に対して高電位側又は低電位側のいずれにずれているかに関する情報が、設定される。

図７は、電位の基準状態からのずれの判定処理の第１の実施形態を示す。図７の実施形態では、１つの電池について、電位の基準状態からのずれの判定処理が行われる。図７の判定処理（Ｓ５１）では、コントローラは、電池を完放電状態（充電深度が０％の状態）まで放電した後、完放電状態から満充電状態（充電深度が１００％の状態）まで所定の条件下で充電する（Ｓ６１）。この際、例えば、１Ｃレート等の定電流で、電池が充電される。そして、コントローラは、電池の電圧Ｖと充電深度との関係を取得する（Ｓ６２）。すなわち、コントローラは、電池について、正極と負極との間の電圧の充電深度に対する関係性を示す情報を、取得する。

ある一例では、コントローラは、Ｓ６１の充電において、充電深度に対する電池の電圧をプロットする等して、完放電状態から満充電状態までの電圧曲線（充電電圧曲線）を、電圧Ｖと充電深度との関係性を示す情報として取得する。別のある一例では、コントローラは、Ｓ６１の充電の代わりに、満充電状態から完放電状態まで所定の条件下で放電する。そして、コントローラは、放電において、充電深度に対する電池の電圧をプロットする等して、満充電状態から完放電状態までの電圧曲線（放電電圧曲線）を、電圧Ｖと充電深度との関係性を示す情報として取得する。

ここで、電池では、前述のように、正極電位及び負極電位が基準状態に対して高電位側にずれることにより、完放電状態と満充電状態との間の一部の範囲において、電圧曲線が、基準状態から高電圧側にずれる。そして、電池では、正極電位及び負極電位が基準状態に対して低電位側にずれることにより、完放電状態と満充電状態との間の一部の範囲において、電圧曲線が、基準状態から低電圧側にずれる。このため、コントローラによって取得される電圧Ｖの充電深度に対する関係性を示す情報は、電池の正極電位及び負極電位に関連する情報に、含まれる。

そして、コントローラは、電圧Ｖと充電深度との関係性を示す情報から、充電深度が特定値になる状態でのリアルタイムの電圧値Ｖａを取得する。また、コントローラは、基準状態において充電深度が特定値になる状態での電圧値Ｖａｒｅｆを取得する。なお、基準状態における電圧Ｖの充電深度に対する関係性を示す情報は、記憶媒体等に記憶される。また、特定値は、０％より大きく、かつ、１００％より小さい範囲内のいずれかの値である。ただし、前述のような電池では、正極電位及び負極電位が基準状態からずれることにより、特に充電深度が２０％以上８０％以下の範囲において、電圧の基準状態からのずれが顕著となる。したがって、特定値は、２０％以上８０％以下の範囲のいずれかの値であることが好ましく、ある一例では、特定値は、５０％である。

そして、図７の判定処理では、コントローラは、充電深度が特定値になる状態でのリアルタイムの電圧値Ｖａ、及び、基準状態において充電深度が特定値になる状態での電圧値Ｖａｒｅｆを用いて、処理を行う。すなわち、コントローラは、電圧値Ｖａと電圧値Ｖａｒｅｆとの差の絶対値が閾値ΔＶａｔｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ６３）。電圧値Ｖａと電圧値Ｖａｒｅｆとの差の絶対値が閾値ΔＶａｔｈ以下の場合は（Ｓ６３－Ｙｅｓ）、コントローラは、判定パラメータηを０に設定する。

一方、電圧値Ｖａと電圧値Ｖａｒｅｆとの差の絶対値が閾値ΔＶａｔｈより大きい場合は（Ｓ６３－Ｎｏ）、コントローラは、リアルタイムの電圧値Ｖａが基準状態における電圧値Ｖａｒｅｆに比べて大きいか否かを判定する（Ｓ６４）。そして、電圧値Ｖａが電圧値Ｖａｒｅｆより大きい場合は（Ｓ６４－Ｙｅｓ）、コントローラは、判定パラメータηを１に設定する（Ｓ６６）。一方、電圧値Ｖａが電圧値Ｖａｒｅｆより小さい場合は（Ｓ６４－Ｎｏ）、コントローラは、判定パラメータηを－１に設定する（Ｓ６７）。

図７の処理では、判定パラメータηが、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれが規定範囲内であるか否かに関する情報として、設定される。判定パラメータηを０に設定した場合は、コントローラは、電池の正極電位及び負極電位の基準状態からのずれが規定範囲内であると、判定する。すなわち、コントローラは、電池が回復対象電池ではないと、判定する。一方、判定パラメータηを１及び－１のいずれかに設定した場合は、コントローラは、電池の正極電位及び負極電位が規定範囲を超えて基準状態からずれていると、判定する。すなわち、コントローラは、電池が回復対象電池であると、判定する。また、判定パラメータηを１に設定した場合は、コントローラは、電池（回復対象電池）の正極電位及び負極電位が基準状態から高電位側にずれていると判定する。そして、判定パラメータηを－１に設定した場合は、コントローラは、電池（回復対象電池）の正極電位及び負極電位が基準状態から低電位側にずれていると判定する。

ある変形例では、電圧値Ｖａの代わりに、コントローラは、充電深度が互いに対して異なる複数の状態において、リアルタイムの電圧値を取得し、取得した複数の電圧値の平均値Ｖｂを取得する。ある一例では、コントローラは、充電深度が３０％の状態、充電深度が５０％の状態、及び、充電深度が７０％の状態のそれぞれにおいて、リアルタイムの電圧値を取得し、３つの電圧値の平均をリアルタイムの平均値Ｖｂとする。また、コントローラは、基準状態についても、充電深度が互いに対して異なる前述の複数の状態での電圧値を取得し、取得した複数の電圧値の平均値Ｖｂｒｅｆを取得する。本変形例では、コントローラは、電圧値Ｖａ，Ｖａｒｅｆの代わりに平均値Ｖｂ，Ｖｂｒｅｆを用いて、Ｓ６３及びＳ６４の処理と同様にして判定処理を行い、Ｓ６５～Ｓ６７の処理と同様にして、判定パラメータηを設定する。そして、コントローラは、判定パラメータηに基づいて、前述のように判定を行う。

別のある変形例では、電圧値Ｖａ，Ｖａｒｅｆの代わりに、コントローラは、完放電状態と満充電状態との間の一部の範囲での、電圧曲線の基準状態からのシフト量εを取得する。そして、コントローラは、Ｓ６３の処理の代わりに、シフト量εが閾値εｔｈ以下であるか否かを判定する。そして、シフト量εが閾値εｔｈ以下の場合は、コントローラは、判定パラメータηを０に設定する。一方、シフト量εが閾値εｔｈより大きい場合は、コントローラは、Ｓ６４の処理の代わりに、電圧曲線の基準状態からのシフトが高電圧側又は低電圧側のいずれであるかを判定する。そして、電圧曲線のシフトが高電圧側である場合は、コントローラは、判定パラメータηを１に設定する。一方、電圧曲線のシフトが低電圧側である場合は、コントローラは、判定パラメータηを－１に設定する。本変形例でも、コントローラは、判定パラメータηに基づいて、前述のように判定を行う。

また、別のある変形例では、コントローラは、電池の電圧Ｖと充電深度との関係性を示す情報から、電圧Ｖが特定電圧値になる状態でのリアルタイムの充電深度αａを取得する。この場合、コントローラは、基準状態において電圧Ｖが特定電圧値になる状態での充電深度αａｒｅｆを取得する。なお、特定電圧値は、第１の電圧値Ｖ１より大きく、かつ、第２の電圧値Ｖ２より小さい範囲内のいずれかの値である。ただし、前述のような電池では、正極電位及び負極電位が基準状態からずれても、充電深度が０％及び０％に近い状態、及び、充電深度が１００％及び１００％に近い状態のそれぞれでは、電圧は基準状態から大きくずれない。したがって、特定電圧値は、第１の電圧値Ｖ１及び第２の電圧値Ｖ２から離れた値であることが好ましく、例えば、第１の電圧値Ｖ１と第２の電圧値Ｖ２との平均値又はその平均値に近い値に設定される。ある一例では、第１の電圧値Ｖ１が１．５Ｖ、第２の電圧値Ｖ２が３．０Ｖとなり、特定電圧値が２．２５Ｖに設定される。

本変形例では、コントローラは、電圧値Ｖａ，Ｖａｒｅｆの代わりに、電圧Ｖが特定電圧値になる状態でのリアルタイムの充電深度αａ、及び、基準状態において電圧Ｖが特定電圧値になる状態での充電深度αａｒｅｆを用いて、処理を行う。すなわち、コントローラは、Ｓ６３の処理の代わりに、充電深度αａと充電深度αａｒｅｆとの差の絶対値が閾値Δαａｔｈ以下であるか否かを判定する。充電深度αａと充電深度αａｒｅｆとの差の絶対値が閾値Δαａｔｈ以下の場合は、コントローラは、判定パラメータηを０に設定する。

一方、充電深度αａと充電深度αａｒｅｆとの差の絶対値が閾値Δαａｔｈより大きい場合は、コントローラは、Ｓ６４の処理の代わりに、リアルタイムの充電深度αａが基準状態における充電深度αａｒｅｆに比べて小さいか否かを判定する。そして、充電深度αａが充電深度αａｒｅｆより小さい場合、すなわち、充電深度αａが充電深度αａｒｅｆより０％に近い場合は、コントローラは、判定パラメータηを１に設定する。一方、充電深度αａが充電深度αａｒｅｆより大きい場合、すなわち、充電深度αａが充電深度αａｒｅｆより１００％に近い場合は、コントローラは、判定パラメータηを－１に設定する。本変形例でも、コントローラは、判定パラメータηに基づいて、前述のように判定を行う。

ある変形例では、充電深度αａの代わりに、コントローラは、電圧値が互いに対して異なる複数の状態において、リアルタイムの充電深度を取得し、取得した複数の充電深度の平均値αｂを取得する。ある一例では、第１の電圧値Ｖ１が１．５Ｖ、第２の電圧値Ｖ２が３．０Ｖとなり、コントローラは、電圧が２．０Ｖの状態、電圧が２．２５Ｖの状態、及び、電圧が２．５Ｖの状態のそれぞれにおいて、リアルタイムの充電深度を取得し、３つの充電深度の平均をリアルタイムの平均値αｂとする。また、コントローラは、基準状態についても、電圧値が互いに対して異なる前述の複数の状態での充電深度を取得し、取得した複数の充電深度の平均値αｂｒｅｆを取得する。本変形例では、コントローラは、平均値αｂ，αｂｒｅｆを用いて、充電深度αａ，αａｒｅｆを用いた処理と同様にして、判定処理を行い、判定パラメータηを設定する。そして、コントローラは、判定パラメータηに基づいて、前述のように判定を行う。

電池モジュールの複数の電池のそれぞれの充放電がコントローラによって制御されるシステムでは、コントローラは、複数の電池のそれぞれについて、電圧の充電深度に対する関係性を示す情報を、取得する。そして、コントローラは、電圧の充電深度に対する関係性を示す情報に基づいて、前述の実施形態等のいずれかと同様の処理を行うことにより、複数の電池のそれぞれについて、判定パラメータηを設定する。そして、前述の実施形態等と同様にして、コントローラは、複数の電池のそれぞれについて、判定パラメータηに基づいて、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれが規定範囲内であるか否かを判定する。

また、電池モジュールの複数の電池の充放電がコントローラによって制御される構成では、コントローラは、１つの電池によって印加される電圧ではなく、複数の電池によって印加される電圧を取得してもよい。この場合、複数の電池によって印加される電圧と充電深度との関係性を示す情報に基づいて、コントローラは、複数の電池のそれぞれの正極電位及び負極電位のずれを判定する。したがって、複数の電池によって印加される電圧と充電深度との関係性を示す情報が、電池のそれぞれの正極電位及び負極電位に関連する情報として、取得される。この場合も、１つの電池よって印加される電圧と充電深度との関係性を示す情報に基づく判断と同様にして、コントローラ、複数の電池によって印加される電圧と充電深度との関係性を示す情報に基づいて、正極電位及び負極電位のずれを判定する。

図８は、電位の基準状態からのずれの判定処理の第２の実施形態を示す。図８の実施形態では、１つの電池について、電位の基準状態からのずれの判定処理が行われる。図８の判定処理（Ｓ５１）では、コントローラは、電池の使用開始時又は前回の電位のずれの回復処理からの正味の充放電時間Ｙを取得する（Ｓ６１）。電池の正味の充放電時間Ｙは、電池の使用履歴に関する情報に含まれる。そして、コントローラは、正味の充放電時間Ｙが閾値Ｙｔｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ６２）。

ここで、図８の実施形態では、コントローラは、充電深度が６０％以上９０％以下の範囲等の充電深度が比較的に高い範囲を通常使用範囲として設定し、異常が発生してない通常時等では、充電深度が設定した通常使用範囲で保持される状態に、充放電を繰返す。このため、本実施形態では、電池の充放電を繰返すことにより、電池の正極電位及び負極電位が高電位側に基準状態（初期状態）からずれる。また、本実施形態では、前述の正味の充放電時間Ｙ等の電池の使用履歴と正極電位及び負極電位の基準状態からのずれとの関係を示す情報が、記憶媒体等に記憶される。そして、コントローラは、記憶された前述の情報に基づいて、正味の充放電時間Ｙがどの程度の長さになれば正極電位及び負極電位の高電位側への基準状態のずれが規定範囲を超えるかを判定し、判定結果に基づいて、閾値Ｙｔｈを設定する。前述のように閾値Ｙｔｈが設定されるため、正味の充放電時間Ｙ等の電池の使用履歴に関する情報は、電池の正極電位及び負極電位に関連する情報に、含まれる。

正味の充放電時間Ｙが閾値Ｙｔｈ以下の場合は（Ｓ７２－Ｙｅｓ）、コントローラは、判定パラメータηを０に設定する（Ｓ７３）。一方、正味の充放電時間Ｙが閾値Ｙｔｈより長い場合は（Ｓ７２－Ｎｏ）、コントローラは、判定パラメータηを１に設定する（Ｓ７４）。本実施形態でも、前述の実施形態等と同様に、判定パラメータηを０に設定した場合は、コントローラは、電池の正極電位及び負極電位の基準状態からのずれが規定範囲内（正常範囲内）であると、判定する。一方、判定パラメータηを１に設定した場合は、コントローラは、電池の正極電位及び負極電位が規定範囲を超えて基準状態からずれていると、判定する。また、判定パラメータηを１に設定した場合は、コントローラは、電池（回復対象電池）の正極電位及び負極電位が基準状態から高電位側にずれていると判定する。

なお、本実施形態では、通常時において充電深度が比較的に高い範囲で維持された状態で電池が充放電されるため、正極電位及び負極電位は、基準状態から高電位側にずれ、基準状態から低電位側にずれない。このため、判定パラメータηを－１に設定する処理が行われなくても、コントローラによって、電池の正極電位及び負極電位の基準状態からずれが適切に判定される。

ある変形例では、コントローラは、充電深度が１０％以上４０％以下の範囲等の充電深度が比較的に低い範囲を通常使用範囲として設定し、異常が発生してない通常時等では、充電深度が設定した通常使用範囲で保持される状態に、充放電を繰返す。このため、本変形例では、電池の充放電を繰返すことにより、電池の正極電位及び負極電位が低電位側に基準状態（初期状態）からずれる。本変形例でも、図８の実施形態等と同様に、正味の充放電時間Ｙを用いて、判定を行う。そして、正味の充放電時間Ｙが閾値Ｙｔｈ以下の場合は、判定パラメータηを０に設定する。この場合、コントローラは、電池の正極電位及び負極電位の基準状態からのずれが規定範囲内であると、判定する。

ただし、本変形例では、正味の充放電時間Ｙが閾値Ｙｔｈより大きい場合は、判定パラメータηを－１に設定する。そして、コントローラは、電池の正極電位及び負極電位が規定範囲を超えて基準状態からずれていると判定するとともに、電池（回復対象電池）の正極電位及び負極電位が基準状態から低電位側にずれていると判定する。本変形例では、通常時において充電深度が比較的に低い範囲で維持された状態で電池が充放電されるため、正極電位及び負極電位は、基準状態から低電位側にずれ、基準状態から高電位側にずれない。このため、判定パラメータηを１に設定する処理が行われなくても、コントローラによって、電池の正極電位及び負極電位の基準状態からずれが適切に判定される。

また、ある変形例では、コントローラは、電池の使用開始時又は前回の電位のずれの回復処理からの経過時間Ｚを、正味の充放電時間Ｙの代わりに、電池の使用履歴に関する情報として取得する。そして、コントローラは、経過時間Ｚに関する閾値Ｚｔｈを設定する。そして、図８の実施形態及びその変形例等と同様に、コントローラは、経過時間Ｚが閾値Ｚｔｈ以下であるか否かを判定する。経過時間Ｚが閾値Ｚｔｈ以下の場合は、コントローラは、判定パラメータηを０に設定する。一方、経過時間Ｚが閾値Ｚｔｈより長い場合は、コントローラは、判定パラメータηを１又は－１に設定する。そして、コントローラは、判定パラメータηに基づいて、前述のように判定を行う。

電池モジュールの複数の電池のそれぞれの充放電がコントローラによって制御されるシステムでは、コントローラは、複数の電池のそれぞれについて、正味の充放電時間Ｙ等の使用履歴に関する情報を、取得する。そして、コントローラは、使用履歴に関する情報に基づいて、図８の実施形態及びその変形例等のいずれかと同様の処理を行うことにより、複数の電池のそれぞれについて、判定パラメータηを設定する。そして、前述の実施形態等と同様にして、コントローラは、複数の電池のそれぞれについて、判定パラメータηに基づいて、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれが規定範囲内であるか否かを判定する。

前述の実施形態等では、電位の基準状態からのずれの判定処理を行うことにより、コントローラは、１つ以上の電池のそれぞれについて、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれが規定範囲内であるか否かを、適切に判定する。これにより、１つ以上の電池のそれぞれについて、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれに起因する容量低下が、適切に判定される。すなわち、電池が回復対象電池であるか否か、又は、電池モジュールの複数の電池の中に回復対象電池が存在するか否かが、適切に判定される。また、前述の実施形態等では、電位の基準状態からのずれの判定処理を行うことにより、コントローラは、電池（回復対象電池）の正極電位及び負極電池が高電位側又は低電位側のいずれに基準状態からずれているかを、適切に判定する。

（正極電位及び負極電位の基準状態からのずれの回復処理）
以下、電位の基準状態からのずれの回復処理（例えば図６のＳ５４）について説明する。回復処理は、正極電位及び負極電位が規定範囲を超えて基準状態からずれている電池である回復対象電池に対して、行われる。また、電池モジュールの複数の電池の中に回復対象電池が存在する場合は、回復対象電池以外の電池に対しても行われてもよい。回復処理では、コントローラは、回復対象電池等の回復処理の対象となる電池の充電深度を、回復時保持範囲（第１の範囲）で規定時間保持する。回復処理によって、電池の正極電位及び負極電位を初期状態等の基準状態に近づける。これにより、回復対象電池等において、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれに起因して低下した容量を、回復させる。

図９は、電位の基準状態からのずれの回復処理の第１の実施形態を示す。図９の実施形態では、１つの電池について、電位の基準状態からのずれの回復処理が行われる。図９の回復処理（Ｓ５４）では、コントローラは、電池の充電深度が回復時保持値（設定値）で保持される状態に、電池の充放電を制御する（Ｓ８１）。これにより、電池（回復対象電池）は、充電深度が回復時保持値になる状態で、貯蔵される。したがって、本実施形態では、回復時保持値が前述の回復時保持範囲（第１の範囲）として、設定される。そして、コントローラは、電池（回復対象電池）の温度を３０℃以上５０℃以下の範囲に調整する（Ｓ８２）。この際、コントローラは、サーミスタ等の温度検出器からの電池の温度に関する情報に基づいて、ヒータ等の温度調整器の作動を制御し、電池の温度を調整する。そして、コントローラは、回復処理の開始時からの経過時間Ｔが基準時間Ｔｒｅｆを超えているか否かを判定する（Ｓ８３）。ある一例では、基準時間Ｔｒｅｆは、３日に設定される。

経過時間Ｔが基準時間Ｔｒｅｆ以下の場合は（Ｓ８３－Ｎｏ）、処理はＳ８１に戻り、コントローラは、Ｓ８１以降の処理を順次に行う。すなわち、電池の充電深度が回復時保持値で継続して保持される状態に電池の充放電を制御するとともに、電池の温度が３０℃以上５０℃以下の範囲に継続して調整される。経過時間Ｔが基準時間Ｔｒｅｆを超えている場合は（Ｓ８３－Ｙｅｓ）、コントローラは、電位のずれの回復処理を終了する。そして、コントローラは、電池の充電深度を前述の通常使用範囲（第２の範囲）にする（Ｓ５３）。

図１０は、電位の基準状態からのずれの回復処理の第２の実施形態を示す。図１０の実施形態では、１つの電池について、電位の基準状態からのずれの回復処理が行われる。図１０の回復処理（Ｓ５４）では、コントローラは、電池の充電深度を回復時使用範囲（設定範囲）で保持する（Ｓ８４）。これにより、コントローラは、充電深度が回復時使用範囲になる状態に電池（回復対象電池）の充放電を制御し、電池は、充電深度が回復時使用範囲になる状態で使用される。したがって、本実施形態では、回復時保持値が前述の回復時保持範囲（第１の範囲）として、設定される。図１０の実施形態でも、図９の実施形態と同様に、Ｓ８２及びＳ８３の処理が行われる。本実施形態では、Ｓ８３において経過時間Ｔが基準時間Ｔｒｅｆ以下の場合は（Ｓ８３－Ｎｏ）、処理はＳ８４に戻り、コントローラは、Ｓ８４以降の処理を順次に行う。すなわち、電池の充電深度が回復時使用範囲で継続して保持されるとともに、電池の温度が３０℃以上５０℃以下の範囲に継続して調整される。

また、電池モジュールの複数の電池のそれぞれの充放電がコントローラによって制御されるシステムでは、コントローラは、複数の電池の中に回復対象電池が存在する場合は、回復対象電池について、図８の実施形態及び図９の実施形態等のいずれかと同様にして、回復処理を行う。すなわち、コントローラは、回復対象電池の充電深度を回復時保持値又は回復時使用範囲である回復時保持範囲（第１の範囲）で規定時間保持する。

ここで、前述した実施形態等では、コントローラ等によって設定される回復時保持値又は回復時使用範囲である回復時保持範囲（第１の範囲）は、前述の通常使用範囲（第２の範囲）とは異なる。したがって、回復処理においては、コントローラは、通常使用時において充電深度を保持する範囲とは異なる範囲で、電池の充電深度を保持する。

例えば、充電深度が６０％以上９０％以下の範囲等の充電深度が比較的に高い範囲が通常使用範囲として設定される場合は、前述のように、通常使用範囲内で充放電を繰返すことにより、電池の正極電位及び負極電位が高電位側に基準状態（初期状態）からずれる。この場合、コントローラは、回復処理における充電深度の回復時保持範囲を、通常使用範囲より低く設定する。そして、回復処理において、コントローラは、電池の充電深度を、比較的低い回復時保持範囲で保持する。ある一例では、回復処理において、コントローラは、電池の充電深度を回復時保持値である１０％で保持する制御を行う。別のある一例では、回復処理において、コントローラは、電池の充電深度を回復時使用範囲である０％以上４０％以下の範囲で保持する。

電池（回復対象電池）の充電深度が比較的低い回復時保持範囲で保持されることにより、電池（回復対象電池）の正極電位及び負極電位の基準状態からの高電位側へのずれが回復し、正極電位及び負極電位が初期状態等の基準状態に近づく。正極電位及び負極電位が基準状態に近づくことにより、電池（回復対象電池）の容量が回復する。

一方、充電深度が１０％以上４０％以下の範囲等の充電深度が比較的に低い範囲が通常使用範囲として設定される場合は、前述のように、通常使用範囲内で充放電を繰返すことにより、電池の正極電位及び負極電位が低電位側に基準状態（初期状態）からずれる。この場合、コントローラは、回復処理における充電深度の回復時保持範囲を、通常使用範囲より高く設定する。そして、回復処理において、コントローラは、電池の充電深度を、比較的高い回復時保持範囲で保持する。ある一例では、回復処理において、コントローラは、電池の充電深度を回復時保持値である９０％で保持する制御を行う。別のある一例では、回復処理において、コントローラは、電池の充電深度を回復時使用範囲である６０％以上９５％以下の範囲で保持する。

電池（回復対象電池）の充電深度が比較的高い回復時保持範囲で保持されることにより、電池（回復対象電池）の正極電位及び負極電位の基準状態からの低電位側へのずれが回復し、正極電位及び負極電位が初期状態等の基準状態に近づく。正極電位及び負極電位が基準状態に近づくことにより、電池（回復対象電池）の容量が回復する。

前述の実施形態等では、電位の基準状態からのずれの回復処理を行うことにより、コントローラは、回復対象電池において、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれを緩和及び回復する。これにより、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれに起因する電池の容量低下が、適切に回復される。

また、電池の充電深度を回復時保持範囲で保持する回復処理では、正極と負極との自己放電量の差を利用して、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれを回復させる。このため、回復処理では、通常使用時に比べて電池の温度を上昇させることにより、自己放電の速度が上昇し、正極電位及び負極電位のずれの回復が促進される。

特に、回復処理における電池の温度は、３０℃以上５０℃以下であることが好ましい。電池の温度を３０℃以上にすることにより、正極及び負極での自己放電量が増加し、正極電位及び負極電位のずれの回復速度が速くなる。これにより、低下した容量の回復速度が速くなる。また、電池の温度を５０℃以下にすることにより、電極群及び電解液の劣化等の回復不可能な劣化が抑制される。前述の実施形態等では、回復処理において、回復対象電池の温度は３０℃以上５０℃以下の範囲に調整される。このため、回復対象電池の正極電位及び負極電位の基準状態からのずれの回復が、より促進される。

［充放電制御装置の適用例］
次に、前述の実施形態等の充放電制御装置、及び、充放電制御装置によって充放電が制御される１つ以上の電池の適用例について説明する。１つ以上の電池は、例えば、電池パックに搭載される。１つ以上の電池を備える電池パックは、デジタルカメラ等の電子機器の電源、車両に搭載される電源、及び、定置用電源等として、用いられる。ある一例では、電池パックに形成される集積回路等が、前述した充放電制御装置のコントローラとして用いられる。別のある一例では、電子機器及び車両等の電池パックが搭載される装置に形成される集積回路等が、前述した充放電制御装置のコントローラとして用いられる。この場合、充放電制御装置のコントローラは、電池パックの外部に配置される。

（電池パック）
図１１は、前述の充放電制御装置を電池パックに適用した一例を示す。図１１の一例では、電池パック３０は、１つの電池１を備え、電池パック３０に、コントローラ１１を備える充放電制御装置１０が搭載される。図１１の一例のシステムでは、電池パック３０の外部に電源１２及び負荷１３が設けられる。また、電池パック３０には、前述した駆動回路１５及び検出回路１６が設けられる。充放電制御装置１０（コントローラ１１）は、駆動回路１５の駆動を制御することにより、電池１から負荷１３への電力供給、及び、電源１２から電池１への電力供給を制御し、電池１の充放電を制御する。検出回路１６は、電池１に流れる電流、及び、電池１に印加される電圧を検出する。コントローラ１１は、検出回路１６での検出結果に基づいて、電池１の充放電を制御する。

また、コントローラ１１は、前述のようにして電池１の正極電位及び負極電位のずれに関連する処理を行う（図６参照）。この際、コントローラ１１は、前述の実施形態等のいずれかと同様にして、電池１の正極電位及び負極電位の基準状態からのずれについての判定処理を行う。そして、正極電位及び負極電位が規定範囲（正常範囲）を超えて基準状態からずれている場合は、コントローラ１１は、前述の実施形態等のいずれか同様にして、電池１の正極電位及び負極電位の基準状態からのずれの回復処理を行う。電池１の電位のずれの回復処理においては、コントローラ１１は、電池１の充電深度を、回復時保持値又は回復時使用範囲である回復時保持範囲で規定時間保持する。

また、電池パック３０には、温度検出器及び温度調整器（いずれも図示しない）が搭載される。温度検出器は、電池１の温度を検出する。コントローラ１１は、温度検出器での検出結果に基づいて、温度調整器の作動を制御し、電池１の温度を調整する。電池１の電位のずれの回復処理においては、コントローラ１１は、電池１の温度を３０℃以上５０℃以下の範囲に調整する。また、電池パック３０又は電池パック３０の外部には、ユーザーインターフェース（図示しない）が設けられる。ユーザーインターフェースは、作業者等によって操作が入力される操作部材を備えるとともに、作業者等に情報を告知する告知装置を備える。

また、ある一例では、電池１の代わりに、複数の電池を備える電池モジュールが、電池パックに搭載される。この場合、充放電制御装置のコントローラは、駆動回路の駆動を制御することにより、複数の電池のそれぞれの充放電を制御する。そして、コントローラは、前述の実施形態等のいずれかと同様にして、複数の電池のそれぞれについて、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれの判定処理を行う。また、正極電位及び負極電位が規定範囲を超えて基準状態からずれている回復対象電池が複数の電池の中に存在する場合は、コントローラは、前述の実施形態等のいずれかと同様にして、回復対象電池について、電位のずれの回復処理を行う。

（車両）
図１２は、前述の充放電制御装置を車両に適用した一例を示す。図１２の一例では、車両４０は、１つの電池１を備え、車両４０に、コントローラ１１を備える充放電制御装置１０が搭載される。電池１は、例えば、電池パックに搭載される。また、充放電制御装置１０のコントローラ１１としては、電池１が搭載される電池パックに形成される集積回路（制御回路）等が用いられてもよく、車両４０に形成される電池パックとは別体の集積回路（制御回路）等が用いられてもよい。

図１２の一例の車両４０には、電源１２及び負荷１３が搭載される。電源１２としては、車両４０に搭載される発電機が挙げられる。また、車両４０の動力の回生エネルギーを生成する機構が、電源１２として用いられてもよい。また、図１２の一例では、車両４０に電源１２が搭載されるが、車両４０の外部の電源から電池１に電力が供給されてもよい。負荷１３としては、車両４０に搭載される電動機が挙げられる。また、車両４０には、前述した駆動回路１５及び検出回路１６が設けられる。充放電制御装置１０（コントローラ１１）は、駆動回路１５の駆動を制御することにより、電池１から負荷１３への電力供給、及び、電源１２から電池１への電力供給を制御し、電池１の充放電を制御する。検出回路１６は、電池１に流れる電流、及び、電池１に印加される電圧を検出する。コントローラ１１は、検出回路１６での検出結果に基づいて、電池１の充放電を制御する。

また、コントローラ１１は、前述のようにして電池１の正極電位及び負極電位のずれに関連する処理を行う（図６参照）。この際、コントローラ１１は、前述の実施形態等のいずれかと同様にして、電池１の正極電位及び負極電位の基準状態からのずれについての判定処理を行う。そして、正極電位及び負極電位が規定範囲（正常範囲）を超えて基準状態からずれている場合は、コントローラ１１は、前述の実施形態等のいずれか同様にして、電池１の正極電位及び負極電位の基準状態からのずれの回復処理を行う。電池１の電位のずれの回復処理においては、コントローラ１１は、電池１の充電深度を、回復時保持値又は回復時使用範囲である回復時保持範囲で規定時間保持する。

また、車両４０には、温度検出器及び温度調整器（いずれも図示しない）が搭載される。温度検出器は、電池１の温度を検出する。コントローラ１１は、温度検出器での検出結果に基づいて、温度調整器の作動を制御し、電池１の温度を調整する。電池１の電位のずれの回復処理においては、コントローラ１１は、電池１の温度を３０℃以上５０℃以下の範囲に調整する。また、車両４０には、ユーザーインターフェース（図示しない）が設けられる。ユーザーインターフェースは、作業者等によって操作が入力される操作部材を備えるとともに、作業者等に情報を告知する告知装置を備える。

また、ある一例では、電池１の代わりに、複数の電池を備える電池モジュールが、車両に搭載される。この場合、充放電制御装置のコントローラは、駆動回路の駆動を制御することにより、複数の電池のそれぞれの充放電を制御する。そして、コントローラは、前述の実施形態等のいずれかと同様にして、複数の電池のそれぞれについて、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれの判定処理を行う。また、正極電位及び負極電位が規定範囲を超えて基準状態からずれている回復対象電池が複数の電池の中に存在する場合は、コントローラは、前述の実施形態等のいずれかと同様にして、回復対象電池について、電位のずれの回復処理を行う。

［実施形態等に関する検証］
また、前述の実施形態等に関連する検証を行った。以下、行った検証について、説明する。

（実施例１）
実施例１では、以下のようにしてリチウムイオン二次電池を作製した。

リチウムイオン二次電池の作製においては、まず、以下のようにして正極を形成した。正極の正極合剤層（正極活物質含有層）の形成においては、正極活物質としてリチウムニッケル複合酸化物（ＬｉＮｉ_０．５Ｃｏ_０．２Ｍｎ_０．３Ｏ_２）の粉末を、導電剤としてアセチレンブラックを、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を用いた。そして、正極活物質を８０重量％、導電剤を１０重量％、及び、結着剤を１０重量％の割合で配合し、配合された正極活物質、導電剤及び結着剤をＮ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）の溶媒に分散することにより、スラリーを調製した。

また、正極集電体としては、厚さ１５μｍのアルミニウム箔を用いた。調製したスラリーをアルミニウム箔の両面に塗布し、塗布したスラリーを１２０℃の恒温槽内で乾燥することにより、正極合剤層を形成した。そして、正極集電体及び正極合剤層をプレス加工することにより、正極を形成した。

また、リチウムイオン二次電池の作製においては、以下のようにして負極を形成した。負極の負極合剤層（負極活物質含有層）の形成においては、負極活物質としてニオブチタン酸化物（Ｎｂ_２ＴｉＯ_７）の粉末を、導電剤としてアセチレンブラックを、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を用いた。そして、負極活物質を８０重量％、導電剤を１０重量％、及び、結着剤を１０重量％の割合で配合し、配合された負極活物質、導電剤及び結着剤をＮ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）の溶媒に分散することにより、スラリーを調製した。

また、負極集電体としては、厚さ１５μｍのアルミニウム箔を用いた。調製したスラリーをアルミニウム箔の両面に塗布し、塗布したスラリーを１２０℃の恒温槽内で乾燥することにより、負極合剤層を形成した。そして、負極集電体及び負極合剤層をプレス加工することにより、負極を形成した。

また、セパレータとしては、厚さ２５μｍのポリエチレン製の不織布を用いた。電極群の形成においては、正極、セパレータ、負極及びセパレータの順で積層された構造を有する積層体を形成した。そして、積層体を渦巻状に捲回し、捲回された積層体を８０℃で加熱プレスすることにより、偏平形状の電極群を形成した。

そして、形成した電極群を、外装部材であるパックの内部に収納した。パックとしては、ナイロン層、アルミニウム層及びポリエチレン層の３層構造を有するラミネートフィルムを用いた。また、ラミネートフィルムは、厚さ０．１ｍに形成した。電極群は、パックの内部に収納した後、８０℃の真空中で、１６時間乾燥した。

また、電解質としては、１ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ_６を溶媒に溶解した非水電解液を用いた。溶媒としては、プロピレンカーボネート（ＰＣ）及びジエチルカーボネート（ＤＥＣ）を体積比率１：２で混合した混合溶媒を用いた。電解液の調整は、アルゴンボックス内で実施した。

電解液は、電極群を収納したラミネートフィルムのパックの内部に注入した。そして、電解液の注入後、パックをヒートシールによって完全密閉した。これにより、リチウムイオン二次電池を形成した。そして、形成した二次電池の初充電を行った。初回充電では、電池の電圧（正極と負極との間の電圧）が３Ｖになるまでは、０．２Ｃで定電流充電を行った。そして、電池の電圧が３Ｖになった後は、３Ｖでの定電圧充電を行い、電流値が１／２０Ｃとなるまで充電を継続した。そして、初回充電を行った後、初回放電を行った。初回放電では、電池の電圧（正極と負極との間の電圧）が１．５Ｖになるまでは、０．２Ｃで定電流放電を行った。初回放電によって、初期状態である基準状態での電池の電圧曲線を取得した。また、初回放電によって、満充電状態（電圧３Ｖの状態）から完放電状態（電圧１．５Ｖの状態）までの放電容量を取得した。

なお、電池は、初回充電で電圧を３Ｖにした際に、正極電位が設計電位である４．２５Ｖになり、かつ、負極電位が設計電位である１．２５Ｖになるように、形成した。実際の検証では、前述の電池を複数作成した。そして、複数の電池の中の１つを、前述のように初回充電した後、電圧が３Ｖになる状態で解体し、正極電位及び負極電位を測定した。この結果、正極電位が設計電位である４．２５Ｖになり、負極電位が設計電位である１．２５Ｖになった。

そして、初回放電を行った後、電池を満充電状態（充電深度が１００％の状態）まで充電した。そして、充電深度が１００％の状態で、４５℃の恒温槽内で貯蔵した。そして、恒温槽内で１週間貯蔵した後、電池を完放電状態（充電深度が０％の状態）まで放電し、電圧曲線及び放電容量を取得した。そして、再び満充電状態まで充電した後、再び４５℃の恒温槽内で貯蔵した。検証では、前述のように完放電状態まで放電した後、再び満充電状態まで充電して、４５℃の恒温槽内に電池を１週間貯蔵する工程を、繰返し行った。検証では、前述のような工程が約２００日繰返し行われ、恒温槽内での前述の貯蔵を２９回行った。

そして、２９回目の貯蔵の後、満充電状態（電圧３Ｖの状態）から完放電状態（電圧１．５Ｖの状態）まで放電し、放電容量及び電圧曲線を取得した。２９回目の貯蔵後の放電容量は、初回放電（基準状態）における放電容量の９０．９％であった。また、初回放電における電圧曲線と２９回目の貯蔵後の電圧曲線との比較から、２９回目の貯蔵後の電池では、初回放電時（基準状態）に比べて、正極電位及び負極電位が高電位側にずれていることが判明した。なお、電圧曲線に基づく正極電位及び負極電位の基準状態からのずれの判定は、実施形態等で前述したようにして、行った。

また、検証では、複数の電池について前述のような工程を行い、２９回目の貯蔵後に複数の電池の中の１つを、電圧が３Ｖになる状態で解体し、正極電位及び負極電位を測定した。この結果、正極電位が４．３３Ｖになり、負極電位が１．３３Ｖになった。したがって、２９回目の貯蔵後では、正極電位及び負極電位は、前述の設計電位（基準状態）に比べて、高電位側にずれた。

また、検証では、前述の工程を行った後、電池の充電深度を１０％にした。そして、２５℃の環境下において、電池を充電深度が１０％の状態で１４日間保持した。そして、１４日間保持した後、満充電状態まで充電した。そして、満充電状態から完放電状態まで放電し、放電容量を取得した。１４日間の保持後の放電容量は、初回放電（基準状態）における放電容量の９４．３％であった。

また、検証では、複数の電池について前述のような１４日間の保持を行い、１４日間の保持後に複数の電池の中の１つを、電圧が３Ｖになる状態で解体し、正極電位及び負極電位を測定した。この結果、正極電位が４．２６Ｖになり、負極電位が１．２６Ｖになった。したがって、１４日間の保持後では、正極電位及び負極電位は、前述した２９回目の貯蔵後に比べて、設計電位（基準状態）に近づいた。

前述のように、本実施例の検証では、正極電位及び負極電位が設計電位（基準状態）から高電位側にずれた場合、充電深度が低い状態で電池を長期間保持することにより、正極電位及び負極電位の設計電位（基準状態）からのずれが小さくなることが、実証された。そして、正極電位及び負極電位の設計電位（基準状態）からのずれが小さくなることにより、正極電位及び負極電位が設計電位（基準状態）からずれに起因する電池の容量低下が回復することが、実証された。

（実施例２）
実施例２では、実施例１と同様にして、リチウムイオン二次電池を作製した。そして、実施例１と同様にして、初回充電及び初回放電を行った。また、本実施例でも、実施例１と同様にして、完放電状態まで放電した後、再び満充電状態まで充電して、４５℃の恒温槽内に電池を１週間貯蔵する工程を、繰返し行った。本実施例でも、実施例１と同様に、前述のような工程を約２００日繰返し行い、恒温槽内での前述の貯蔵を２９回行った。

本実施例でも、２９回目の貯蔵の後、満充電状態（電圧３Ｖの状態）から完放電状態（電圧１．５Ｖの状態）まで放電し、放電容量及び電圧曲線を取得した。本実施例でも、２９回目の貯蔵後の放電容量は、初回放電（基準状態）における放電容量の９０．９％であった。また、初回放電における電圧曲線と２９回目の貯蔵後の電圧曲線との比較から、本実施例でも、２９回目の貯蔵後の電池では、初回放電時（基準状態）に比べて、正極電位及び負極電位が高電位側にずれていることが判明した。

本実施例の検証では、複数の電池について前述のような工程を行った。そして、複数の電池のそれぞれについて、前述の工程を行った後、電池の充電深度を１０％にした。そして、複数の電池の１つは、２５℃の環境下において、充電深度が１０％の状態で、３日間保持した。また、複数の電池の中の別の１つは、前述の工程を行った後、４５℃の環境下において、充電深度が１０％の状態で、３日間保持した。

そして、３日間保持した後、複数の電池のそれぞれを満充電状態まで充電した。そして、満充電状態から完放電状態まで放電し、複数の電池のそれぞれの放電容量を取得した。２５℃の環境下で３日間保持した後の電池の放電容量は、初回放電（基準状態）における放電容量の９２．１％であった。一方、４５℃の環境下で３日間保持した後の電池の放電容量は、初回放電（基準状態）における放電容量の９３．１％であった。前述のように、本実施例の検証では、２５℃の環境下で保持する場合に比べ、４５℃の環境下で保持した場合は、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれの回復速度が速くなり、低下した容量の回復速度が速くなることが、実証された。

（実施例３）
実施例３では、実施例１と同様にして、リチウムイオン二次電池を作製した。そして、実施例１と同様にして、初回充電及び初回放電を行った。そして、本実施例では、初回放電の後、電池の充電深度を６０％にした。そして、充電深度が６０％の状態から充電深度が１００％の状態（満充電状態）までの充電、及び、充電深度が１００％の状態から充電深度が６０％の状態までの放電を１サイクルとする充放電サイクル試験を、１０００サイクル繰返した。充放電サイクル試験は、４５℃の環境下で行った。

本実施例の検証では、１０００サイクル目における充電及び放電における電圧曲線を取得した。そして、初回放電における電圧曲線と１０００サイクル目の電圧曲線との比較から、前述の充放電サイクル試験を１０００サイクル行った後の電池では、初回放電時（基準状態）に比べて、正極電位及び負極電位が高電位側にずれていることが判明した。なお、電圧曲線に基づく正極電位及び負極電位の基準状態からのずれの判定は、実施形態等で前述したようにして、行った。

そして、１０００サイクル目の充放電を行った後、電池を満充電状態まで充電した。そして、満充電状態から完放電状態まで放電し、電池の放電容量を取得した。１０００サイクル目の充放電後の電池の放電容量は、初回放電（基準状態）における放電容量の８５．６％であった。

そして、検証では、前述の充放電サイクル試験を１０００サイクル行った電池について、充電深度を１０％にした。そして、充電深度が１０％の状態から充電深度が４０％の状態までの充電、及び、充電深度が４０％の状態から充電深度が１０％の状態までの放電を１サイクルとする充放電サイクル試験を、５０サイクル繰返した。

そして、５０サイクル目の充放電を行った後、電池を満充電状態まで充電した。そして、満充電状態から完放電状態まで放電し、電池の放電容量を取得した。５０サイクル目の充放電後の電池の放電容量は、初回放電（基準状態）における放電容量の８７．９％であった。したがって、５０サイクルの充放電サイクル試験を行うことにより、電池の容量が回復した。

前述のように、本実施例の検証では、正極電位及び負極電位が設計電位（基準状態）から高電位側にずれた場合、充電深度が低い範囲で電池を使用することにより、正極電位及び負極電位が設計電位（基準状態）からずれに起因する電池の容量低下が回復することが、実証された。

（実施例４）
実施例４では、実施例１と同様にして、リチウムイオン二次電池を作製した。そして、実施例１と同様にして、初回充電及び初回放電を行った。そして、本実施例では、初回放電の後、実施例３と同様に、充電深度が６０％の状態から充電深度が１００％の状態（満充電状態）までの充電、及び、充電深度が１００％の状態から充電深度が６０％の状態までの放電を１サイクルとする充放電サイクル試験を、１０００サイクル繰返した。本実施例でも、充放電サイクル試験は、４５℃の環境下で行った。

本実施例の検証では、前述のような１０００サイクルの充放電試験を行うと、１０００サイクル目の充放電後の電池では、初回放電時（基準状態）に比べて、正極電位及び負極電位が高電位側にずれることが判明していた。したがって、電池の使用履歴に基づいて、電池の正極電位及び負極電位が、初回放電時（基準状態）に比べて、高電位側にずれていると判定した。本実施例でも、実施例３と同様に、１０００サイクル目の充放電後に、満充電状態から完放電状態までの電池の放電容量を取得した。本実施例では、１０００サイクル目の充放電後の電池の放電容量は、初回放電（基準状態）における放電容量の８５．８％であった。

そして、本実施例でも、実施例３と同様に、前述の充放電サイクル試験を１０００サイクル行った電池について、充電深度が１０％の状態から充電深度が４０％の状態までの充電、及び、充電深度が４０％の状態から充電深度が１０％の状態までの放電を１サイクルとする充放電サイクル試験を、５０サイクル繰返した。そして、本実施例でも、実施例３と同様に、５０サイクル目の充放電後に、満充電状態から完放電状態までの電池の放電容量を取得した。本実施例では、５０サイクル目の充放電後の電池の放電容量は、初回放電（基準状態）における放電容量の８６．９％であった。したがって、本実施例でも、５０サイクルの充放電サイクル試験を行うことにより、電池の容量が回復した。

前述のように、本実施例の検証でも、実施例３と同様に、正極電位及び負極電位が設計電位（基準状態）から高電位側にずれた場合、充電深度が低い範囲で電池を使用することにより、正極電位及び負極電位が設計電位（基準状態）からずれに起因する電池の容量低下が回復することが、実証された。

（実施例５）
実施例５では、実施例１と同様にして、リチウムイオン二次電池を作製した。そして、実施例１と同様にして、初回充電及び初回放電を行った。そして、本実施例では、初回放電の後、電池の充電深度を１０％にした。そして、充電深度が１０％の状態から充電深度が４０％の状態までの充電、及び、充電深度が４０％の状態から充電深度が１０％の状態までの放電を１サイクルとする充放電サイクル試験を、１０００サイクル繰返した。充放電サイクル試験は、４５℃の環境下で行った。

本実施例の検証では、１０００サイクル目における充電及び放電における電圧曲線を取得した。そして、初回放電における電圧曲線と１０００サイクル目の電圧曲線との比較から、前述の充放電サイクル試験を１０００サイクル行った後の電池では、初回放電時（基準状態）に比べて、正極電位及び負極電位が低電位側にずれていることが判明した。なお、電圧曲線に基づく正極電位及び負極電位の基準状態からのずれの判定は、実施形態等で前述したようにして、行った。

そして、１０００サイクル目の充放電を行った後、電池を満充電状態まで充電した。そして、満充電状態から完放電状態まで放電し、電池の放電容量を取得した。１０００サイクル目の充放電後の電池の放電容量は、初回放電（基準状態）における放電容量の９５．１％であった。

そして、検証では、前述の充放電サイクル試験を１０００サイクル行った電池について、充電深度を６０％にした。そして、充電深度が６０％の状態から充電深度が９０％の状態までの充電、及び、充電深度が９０％の状態から充電深度が６０％の状態までの放電を１サイクルとする充放電サイクル試験を、５０サイクル繰返した。

そして、５０サイクル目の充放電を行った後、電池を満充電状態まで充電した。そして、満充電状態から完放電状態まで放電し、電池の放電容量を取得した。５０サイクル目の充放電後の電池の放電容量は、初回放電（基準状態）における放電容量の９７．４％であった。したがって、５０サイクルの充放電サイクル試験を行うことにより、電池の容量が回復した。

前述のように、本実施例の検証では、正極電位及び負極電位が設計電位（基準状態）から低電位側にずれた場合、充電深度が高い範囲で電池を使用することにより、正極電位及び負極電位が設計電位（基準状態）からずれに起因する電池の容量低下が回復することが、実証された。

前述の少なくとも一つの実施形態又は実施例の充放電制御装置及び充放電制御方法によれば、１つ以上の電池のそれぞれについて、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれが規定範囲を超えているか否かを判定する。そして、正極電位及び負極電位が規定範囲を超えて基準状態からずれている電池である回復対象電池が存在することに少なくとも基づいて、回復対象電池の充電深度を、回復時保持範囲で規定時間保持する。これにより、正極電位及び負極電位の基準状態からのずれに起因する電池の容量低下を適切に判定し、低下した電池の容量を適切に回復させる充放電制御装置及び充放電制御方法を提供することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下、付記を記載する。
［１］１つ以上の電池の充放電を制御する充放電制御装置であって、
前記１つ以上の電池のそれぞれについて、正極電位及び負極電位に関連する情報を取得し、
取得した前記情報に基づいて、前記１つ以上の電池のそれぞれについて、前記正極電位及び前記負極電位の基準状態からのずれが規定範囲を超えているか否かを判定し、
前記正極電位及び前記負極電位が前記規定範囲を超えて前記基準状態からずれている電池である回復対象電池が存在することに少なくとも基づいて、前記回復対象電池の充電深度を、回復時保持範囲で規定時間保持する、
コントローラを具備する、充放電制御装置。
［２］前記コントローラは、前記回復対象電池が存在しない場合は、前記１つ以上の電池のそれぞれの前記充電深度を、前記回復時保持範囲とは異なる通常使用範囲で保持する、［１］の充放電制御装置。
［３］前記コントローラは、前記１つ以上の電池の中の１つ又は複数によって印加される電圧と前充電深度との関係性を示す情報を、前記１つ以上の電池のそれぞれの前記正極電位及び前記負極電位に関連する前記情報として取得する、［１］又は［２］の充放電制御装置。
［４］前記コントローラは、前記１つ以上の電池のそれぞれの使用履歴に関する情報を、前記１つ以上の電池のそれぞれの前記正極電位及び前記負極電位に関連する前記情報として取得する、［１］乃至［３］のいずれか１項の充放電制御装置。
［５］前記コントローラは、前記回復対象電池の前記正極電位及び前記負極電位が前記基準状態に対して高電位側にずれている場合は、前記回復対象電池の前記充電深度を前記回復時保持範囲である０％以上４０％以下の範囲で保持する、［１］乃至［４］のいずれか１項の充放電制御装置。
［６］前記コントローラは、前記回復対象電池の前記正極電位及び前記負極電位が前記基準状態に対して低電位側にずれている場合は、前記回復対象電池の前記充電深度を前記回復時保持範囲である６０％以上９５％以下の範囲で保持する、［１］乃至［４］のいずれか１項の充放電制御装置。
［７］前記コントローラは、前記回復対象電池の前記充電深度を前記回復時保持範囲で保持している状態において、前記回復対象電池の温度を３０℃以上５０℃以下の範囲に調整する、［１］乃至［６］のいずれか１項の充放電制御装置。
［８］［１］乃至［７］のいずれか１項の充放電制御装置と、
前記充放電制御装置によって充放電が制御される前記１つ以上の電池と、
を具備する電池パック。
［９］［１］乃至［７］のいずれか１項の充放電制御装置と、
前記充放電制御装置によって充放電が制御される前記１つ以上の電池と、
を具備する車両。
［１０］１つ以上の電池の充放電を制御する充放電制御方法であって、
前記１つ以上の電池のそれぞれについて、正極電位及び負極電位に関連する情報を取得すること、
取得した前記情報に基づいて、前記１つ以上の電池のそれぞれについて、前記正極電位及び前記負極電位の基準状態からのずれが規定範囲を超えているか否かを判定することと、
前記正極電位及び前記負極電位が前記規定範囲を超えて前記基準状態からずれている電池である回復対象電池が存在することに少なくとも基づいて、前記回復対象電池の充電深度を、回復時保持範囲で規定時間保持することと、
を具備する、充放電制御方法。

１…電池、３…負極、５…正極、１０…充放電制御装置、１１…コントローラ、１２…電源、１３…負荷、１５…駆動回路、１６…検出回路、１７…温度検出器、１８…温度調整器、２０…ユーザーインターフェース、３０…電池パック、４０…車両。

Claims (9)

1. １つ以上の電池の充放電を制御する充放電制御装置であって、
   前記１つ以上の電池のそれぞれについて、正極電位及び負極電位に関連する情報を取得し、
   取得した前記情報に基づいて、前記１つ以上の電池のそれぞれについて、前記正極電位及び前記負極電位の基準状態からのずれが規定範囲を超えているか否かを判定し、
   前記正極電位及び前記負極電位が前記規定範囲を超えて前記基準状態からずれている電池である回復対象電池が存在する場合に、前記回復対象電池のそれぞれについて、前記正極電位及び前記負極電位が前記基準状態に対して高電位側又は低電位側のいずれにずれているかを判定し、
   前記回復対象電池の前記正極電位及び前記負極電位が前記基準状態に対して前記高電位側にずれている場合は、前記回復対象電池の充電深度を、第１の回復時保持範囲で規定時間保持し、
   前記回復対象電池の前記正極電位及び前記負極電位が前記基準状態に対して前記低電位側にずれている場合は、前記回復対象電池の充電深度を、前記第１の回復時保持範囲より高い第２の回復時保持範囲で規定時間保持する、
   コントローラを具備する、充放電制御装置。
2. 前記コントローラは、前記１つ以上の電池の中の１つ又は複数によって印加される電圧と前充電深度との関係性を示す情報を、前記１つ以上の電池のそれぞれの前記正極電位及び前記負極電位に関連する前記情報として取得する、請求項１の充放電制御装置。
3. 前記コントローラは、前記１つ以上の電池のそれぞれの使用履歴に関する情報を、前記１つ以上の電池のそれぞれの前記正極電位及び前記負極電位に関連する前記情報として取得する、請求項１又は２の充放電制御装置。
4. 前記コントローラは、前記回復対象電池の前記正極電位及び前記負極電位が前記基準状態に対して前記高電位側にずれている場合は、前記回復対象電池の前記充電深度を前記第１の回復時保持範囲である０％以上４０％以下の範囲で保持する、請求項１乃至３のいずれか１項の充放電制御装置。
5. 前記コントローラは、前記回復対象電池の前記正極電位及び前記負極電位が前記基準状態に対して前記低電位側にずれている場合は、前記回復対象電池の前記充電深度を前記第２の回復時保持範囲である６０％以上９５％以下の範囲で保持する、請求項１乃至４のいずれか１項の充放電制御装置。
6. 前記コントローラは、前記回復対象電池の前記充電深度を前記第１の回復時保持範囲及び前記第２の回復時保持範囲のいずれかで保持している状態において、前記回復対象電池の温度を３０℃以上５０℃以下の範囲に調整する、請求項１乃至５のいずれか１項の充放電制御装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項の充放電制御装置と、
   前記充放電制御装置によって充放電が制御される前記１つ以上の電池と、
   を具備する電池パック。
8. 請求項１乃至６のいずれか１項の充放電制御装置と、
   前記充放電制御装置によって充放電が制御される前記１つ以上の電池と、
   を具備する車両。
9. １つ以上の電池の充放電を制御する充放電制御方法であって、
   前記１つ以上の電池のそれぞれについて、正極電位及び負極電位に関連する情報を取得すること、
   取得した前記情報に基づいて、前記１つ以上の電池のそれぞれについて、前記正極電位及び前記負極電位の基準状態からのずれが規定範囲を超えているか否かを判定することと、
   前記正極電位及び前記負極電位が前記規定範囲を超えて前記基準状態からずれている電池である回復対象電池が存在する場合に、前記回復対象電池のそれぞれについて、前記正極電位及び前記負極電位が前記基準状態に対して高電位側又は低電位側のいずれにずれているかを判定することと、
   前記回復対象電池の前記正極電位及び前記負極電位が前記基準状態に対して前記高電位側にずれている場合に、前記回復対象電池の充電深度を、第１の回復時保持範囲で規定時間保持することと、
   前記回復対象電池の前記正極電位及び前記負極電位が前記基準状態に対して前記低電位側にずれている場合に、前記回復対象電池の充電深度を、前記第１の回復時保持範囲より高い第２の回復時保持範囲で規定時間保持することと、
   を具備する、充放電制御方法。

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