JPH06245405A - 二次電池の充電方法 - Google Patents

二次電池の充電方法

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JPH06245405A
JPH06245405A JP50A JP4995993A JPH06245405A JP H06245405 A JPH06245405 A JP H06245405A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 4995993 A JP4995993 A JP 4995993A JP H06245405 A JPH06245405 A JP H06245405A
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battery
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temperature
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Yoshio Nakatani
芳雄 中谷
Tetsuyoshi Goto
哲秀 後藤
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 不活性電池、正常電池等の電池の状態に関係
なく、適切な充電を行い完了できる電池の充電方法を提
供する。 【構成】 被充電電池の電池電圧及び電池温度を測定
し、(イ)測定電圧がピーク値よりも所定の値だけ降下
する、(ロ)測定された温度上昇が所定値以上となる、
(ハ)測定された温度上昇勾配が所定値以上となる、の
いずれかを満足するとき充電を終了するものであって、
充電初期からの電池温度上昇が前記所定の温度上昇の半
分以下、又は電池温度上昇勾配が前記所定の温度上昇勾
配の半分以下であるときは、電池電圧不検知時間とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ニッケル−カドミウム
電池、ニッケル−水素電池等の二次電池の充電方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】通常二次電池を充電した場合、ゆっくり
電池電圧が上昇し、満充電状態になると、電池電圧がピ
ーク値を経た後降下する。そこで、充電制御方法とし
て、電池電圧のピーク値からの降下分が所定値となった
ところで充電完了とする方法がある。この方法がマイナ
スΔV制御による充電方法である。
【0003】ところが、高温で長時間放置したり、過放
電したりした、不活性状態の電池を充電すると、充電開
始直後に電池電圧が急上昇し、その後すぐに降下して安
定し、その後は通常の電池の場合とほぼ同様にゆっくり
電圧が上昇し、ピーク値を経て降下する。そのため、前
記の方法で不活性状態の電池を充電すると、充電開始直
後の電池電圧の急上昇とそれに続く電圧降下とに基ずい
て充電完了と誤判断してしまう。それゆえ、電池がほと
んど充電されていないときに、充電が終了してしまうこ
とになる。
【0004】そこで、このような誤検出を防止する方法
として、不活性電池の充電初期における電圧降下時間を
電池電圧の不検知時間として、電池電圧の検出を行わな
いようにする方法がある。しかし、この方法では、電池
の不活性状態のばらつきや充電電流値によって、充電初
期における電圧降下時間が設定された不検知時間を越え
てしまうことがある。また、電池電圧を周期的に検出
し、その検出電圧の増分が正になったときに電池電圧検
知を開始する充電方法(特開昭61−288740号公
報)や、充電開始前の開路電圧を測定し、不活性電池判
定基準電圧よりも低い場合のみ、電池電圧不検知時間を
設ける充電方法(特開平1−81629号公報)が提案
されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】特開昭61−2887
40号公報に記載の方法では、充電状態の電池を再充電
した場合には、電池電圧検知が行われないので無制御で
充電トータル時間等に基ずく保護充電制御が行われるま
で充電し続けることになり、電池寿命の低下を招くこと
になる。また、特開平1−81629号公報に記載の方
法では、電池電圧不検知時間を長くすることが可能であ
るが、電池の不活性状態は千差万別であり、充電電流と
の組合せを考えると、充電初期における電圧降下を不検
知とする時間の設定が非常に困難である。そこで、本発
明は、不活性電池、正常電池等の電池の状態に関係な
く、適切な充電を行い完了できる電池の充電方法を提供
することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による電池の充電
方法は、被充電電池の電池電圧及び電池温度を測定し、
それらの測定値が次の(イ)〜(ハ)のいずれかの条件 (イ)測定された電圧がピーク値よりも所定値だけ降下
する (ロ)測定された温度上昇が所定値以上となる (ハ)測定された温度上昇勾配が所定値以上となる を満たしたとき充電を終了する充電方法であって、充電
初期からの電池の温度上昇が前記所定の温度上昇の半分
以下または電池の温度上昇勾配が前記所定の温度上昇勾
配の半分以下であるときは、電池電圧を不検知とするこ
とを特徴とする。
【0007】
【作用】ここで、電池温度はサ−ミスタによって容易に
検出することができ、電池温度上昇を検知して充電を終
了する場合、ニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル−
水素蓄電池等の電池の種類、電池のパック数、パック形
状、温度検知用サ−ミスタの位置、充電電流、充電器か
らのあおり熱等によっても異なるが、上記温度上昇は10
〜30℃の範囲が好ましい。従って、3〜15℃の温度上昇
を検知するまでは、電池電圧を不検知とする。また、電
池の温度上昇勾配を検知して充電を終了する場合、電池
温度上昇検知と同様の理由によって異なるが、温度上昇
勾配は0.5〜3℃/分の範囲が好ましい。従って、0.2〜
1.5℃/分の温度上昇勾配を検知するまでは、電池電圧
を不検知とする。
【0008】本発明による方法によって不活性電池を充
電した場合は、充電開始直後に電池電圧が急上昇し、そ
の後すぐに降下する時点では、電池の温度上昇、電池の
温度上昇勾配はほとんどないので、電池電圧不検知と
し、この電池電圧を不検知とした時間経過後より電池電
圧の検知を行い、前記(イ)(ロ)(ハ)の条件のうち
いずれかが満たされたとき充電を終了することができ
る。こうして、充電開始直後の電池電圧の急上昇による
充電不足を防止することができ、最適な充電が可能とな
る。また、正常電池を充電した場合は、充電開始直後に
電池電圧が急上昇し、その後すぐに降下することはない
が、電池電圧不検知とした時間経過後は不活性電池と同
様の方法で充電完了を制御することができる。また、充
電状態の電池を再充電した場合は、温度上昇や温度上昇
勾配が大きく、すぐに電池電圧不検知とした時間に達す
るので、過充電になることはない。
【0009】
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を詳細に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。図1は充電回路を示し、1は被充電電池、2は電
源、3は被充電電池と電源の間に設けられたスイッチ、
4は充電制御を行う為の制御回路、5は被充電電池1の
電池電圧、電池温度を検出する為の検出回路である。ま
た、図2は充電制御を行う為のフロ−チャ−トを示して
いる。まず被充電電池1の電池温度を測定し、そのとき
の電池温度TMと充電初期の電池温度Tiの温度差が所定の
温度差TSよりも大きくなったときには電池電圧検出制御
回路をスタートさせる。また、所定の温度差TSよりも小
さいときには、一定時間当たりの電池温度上昇勾配ΔTM
を測定し、所定の温度上昇勾配ΔTSよりも大きいときに
は前記電池電圧検出制御回路をスタートさせる。所定の
温度上昇勾配ΔTSよりも小さいときには、電池温度測定
TMにもどる。前記電池電圧検出制御回路がスタートし、
測定電圧がピーク値よりも所定の値だけ降下するか、所
定の温度上昇をするか、所定の温度上昇勾配を示せば、
それらのいずれか1つの検知により充電が終了する。
【0010】[実施例1]被充電電池1として、高温で
長時間放置されていた電池容量1200mAhのニッケル−カ
ドミウム蓄電池5セルを直列に接続し、温度検出用にサ
−ミスタを組み込んだパックを用いた。電池電圧不検知
時間は、電池温度差TSが3℃未満の時間または電池温度
上昇勾配ΔTMが0.3℃/分未満の時間に設定した。ま
た、充電を終了する条件として、ピーク電圧からの降下
値を75mV(15mV/セル)、充電初期との電池温度差を15
℃、電池温度上昇勾配を0.75℃/分に設定した。充電電
流は1200mAhに設定した。充電を開始したところ、急激
な電池電圧上昇が起こり、充電開始3分後に電圧のピー
クが生じ、その後電圧が降下し、充電開始10分後に再び
電池電圧が上昇し始めた。このときの電池温度差TSは1.
8℃、電池温度上昇勾配は0.1℃/分以下であった。充電
開始30分後に電池温度差が3℃を越えたので(電池電圧
不検知時間が終了し)、電池電圧の検出を始め、充電開
始65分後に、測定電圧がピーク値よりも75mV降下したこ
とを検知して充電が終了した。
【0011】[実施例2]被充電電池1として、電池容
量が1500mAhで新品のニッケル−水素蓄電池8セルを直
列に接続し、温度検出用にサ−ミスタを組み込んだパッ
クを用いた。電池電圧不検知時間は、電池温度差TSが5
℃未満の時間または電池温度上昇勾配が0.5℃/分未満
の時間に設定した。また、充電を終了する条件として、
ピーク電圧からの降下値を60mV(7.5mV/セル)、充電初期
との電池温度差を20℃、電池温度上昇勾配を1℃/分に
設定した。充電電流は1500mAhに設定した。充電開始25
分後に電池温度差が5℃を越えたので(電池電圧不検知
時間が終了し)、電池電圧の検出を始め、充電開始77分
後に、測定電圧がピーク値よりも60mV降下したことを検
知して充電が終了した。
【0012】[実施例3]被充電電池1として、電池容
量が半分残っている電池容量1100mAhのニッケル−カド
ミウム蓄電池10セルを並列に接続し、温度検出用にサ−
ミスタを組み込んだパックを用いた。電池電圧不検知時
間は、電池温度差TSが5℃未満の時間または電池温度上
昇勾配が0.4℃/分未満の時間に設定した。また、充電
を終了する条件として、ピーク電圧からの降下値を100m
V(20mV/セル)、充電初期との電池温度差を15℃、電池温
度上昇勾配を1℃/分に設定した。充電電流は1350mAh
に設定した。充電開始10分後に電池温度上昇勾配が0.4
℃/分を越えたので(電池電圧不検知時間が終了し)、
電池電圧の検出を始め、充電開始25分後に、充電初期と
の温度差15℃を検知して充電が終了した。
【0013】[実施例4]被充電電池1として、電池容
量が500mAhで充電状態のニッケル−水素蓄電池4セルを
直列に接続し、温度検出用にサ−ミスタを組み込んだパ
ックを用いた。電池電圧不検知時間は、電池温度差TS
5℃未満の時間または電池温度上昇勾配が0.5℃/分未
満の時間に設定した。また、充電を終了する条件とし
て、ピーク電圧からの降下値を20mV(5mV/セル)、充電初
期との電池温度差を20℃、電池温度上昇勾配を1℃/分
に設定した。充電電流は500mAhに設定した。充電開始30
秒後に電池温度上昇勾配が0.25℃/30秒(0.5℃/分)を
越えたので(電池電圧不検知時間が終了し)、電池電圧
の検出を始め、充電開始1.5分後に、測定電圧がピーク
値よりも20mV降下したことを検知して充電が終了した。
【0014】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の方法によれば、不活性電池を充電した場合は、充電開
始直後に電池電圧が急上昇し、その後すぐに降下する時
点では、電池の温度上昇、電池の温度上昇勾配はほとん
どないので、電池電圧は不検知とし、この電池電圧を不
検知とする時間経過後より電池電圧の検出を行い、所定
の条件を満たしたことの検知により充電を終了すること
ができる。従って、充電開始直後の電池電圧の急上昇に
よる充電不足を防止することでき、最適な充電が可能と
なる。他方、正常電池を充電した場合は、充電開始直後
に電池電圧が急上昇し、その後すぐに降下することはな
いが、電池電圧を不検知とする時間経過後は不活性電池
と同様の方法で充電終了の制御をすることができる。ま
た、充電状態の電池を再充電した場合は、温度上昇や温
度上昇勾配が大きく、すぐに電池電圧不検知時間に達す
るので、過充電になることはない。
【0015】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による充電回路を示す図。
【図2】本発明の実施例による充電制御を行う為のフロ
−チャ−ト。
【符号の説明】 1 被充電電池 2 電源 3 スイッチ 4 制御回路 5 検出回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被充電電池の電池電圧及び電池温度を測
    定し、それらの測定値が次の(イ)〜(ハ)のいずれか
    の条件 (イ)測定された電圧がピーク値よりも所定値だけ降下
    する (ロ)測定された温度上昇が所定値以上となる (ハ)測定された温度上昇勾配が所定値以上となる を満たしたとき充電を終了する充電方法であって、充電
    初期からの電池の温度上昇が前記所定の温度上昇の半分
    以下または電池の温度上昇勾配が前記所定の温度上昇勾
    配の半分以下であるときは、電池電圧を不検知とするこ
    とを特徴とする二次電池の充電方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1100169A2 (en) * 1999-11-10 2001-05-16 Makita Corporation Battery charging device and charging method thereof
CN113369287A (zh) * 2021-06-13 2021-09-10 广州菲利斯太阳能科技有限公司 一种退役电池模组再利用的分选方法及系统

Cited By (3)

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