JPH0698472A - 充電方法 - Google Patents
充電方法Info
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- JPH0698472A JPH0698472A JP4241947A JP24194792A JPH0698472A JP H0698472 A JPH0698472 A JP H0698472A JP 4241947 A JP4241947 A JP 4241947A JP 24194792 A JP24194792 A JP 24194792A JP H0698472 A JPH0698472 A JP H0698472A
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- charging
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、こうした充電器の大型化、コスト
アップ及び信頼性低下と、二次電池の信頼性低下及び性
能劣化を招くことなく、非水系二次電池の急速充電を行
うことを目的とする。 【構成】 本発明の充電方法は、被充電電池の電池電圧
が第１の電圧に達するまでの定電流充電または準定電流
充電と、前記電池電圧が前記第１の電圧から第２の電圧
に低下するまでの充電休止とを繰り返し行い、前記充電
休止の期間が所定値以上になると、前記第２の電圧で定
電圧充電を行うものである。
アップ及び信頼性低下と、二次電池の信頼性低下及び性
能劣化を招くことなく、非水系二次電池の急速充電を行
うことを目的とする。 【構成】 本発明の充電方法は、被充電電池の電池電圧
が第１の電圧に達するまでの定電流充電または準定電流
充電と、前記電池電圧が前記第１の電圧から第２の電圧
に低下するまでの充電休止とを繰り返し行い、前記充電
休止の期間が所定値以上になると、前記第２の電圧で定
電圧充電を行うものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、二次電池（特に非水系
の二次電池）の充電方法に関し、特に、二次電池を急速
充電する場合に有効な充電方法に関する。
の二次電池）の充電方法に関し、特に、二次電池を急速
充電する場合に有効な充電方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】繰り返し使用できる二次電池の中でも、
非水系二次電池であるリチウムイオン二次電池は、電池
電圧が高く（例えば４．１Ｖ）、高エネルギー密度が得
られ、かつサイクル特性に優れている。このような非水
系二次電池を充電する方法として、特開平２−１９２６
７０号公報に示されたように、定電流（または準定電
流）・定電圧充電方法がある。
非水系二次電池であるリチウムイオン二次電池は、電池
電圧が高く（例えば４．１Ｖ）、高エネルギー密度が得
られ、かつサイクル特性に優れている。このような非水
系二次電池を充電する方法として、特開平２−１９２６
７０号公報に示されたように、定電流（または準定電
流）・定電圧充電方法がある。
【０００３】斯る充電方法によれば、まず、二次電池の
電池電圧が充電電源の定電圧値より低い場合、定電流
（または準定電流）により、二次電池の充電が行われ、
電池電圧は次第に上昇する。そして、電池電圧が所定電
圧（例えば、４．１Ｖ）に達すると、以後、この電圧値
により制限された定電圧充電が行われる。この定電圧充
電が進むと、充電電流は次第に減少し、そして、充電電
流が所定値まで減少すると、充電が終了する。
電池電圧が充電電源の定電圧値より低い場合、定電流
（または準定電流）により、二次電池の充電が行われ、
電池電圧は次第に上昇する。そして、電池電圧が所定電
圧（例えば、４．１Ｖ）に達すると、以後、この電圧値
により制限された定電圧充電が行われる。この定電圧充
電が進むと、充電電流は次第に減少し、そして、充電電
流が所定値まで減少すると、充電が終了する。
【０００４】こうした非水系二次電池の充電において、
急速充電を行おうとした場合、初期における定電流（ま
たは準定電流）充電の電流値を大きくすることが考えら
れる。
急速充電を行おうとした場合、初期における定電流（ま
たは準定電流）充電の電流値を大きくすることが考えら
れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電流値
を大きくして急速充電を行う場合には、電流値の増加に
伴って、充電器側の定格出力を大きくする必要があり、
充電器の大型化及びコストアップを招く。更に、熱的要
因による充電器及び二次電池の信頼性の低下等の悪影響
も生じる。また、大電流の印加により、二次電池の性能
劣化が生じる恐れもある。
を大きくして急速充電を行う場合には、電流値の増加に
伴って、充電器側の定格出力を大きくする必要があり、
充電器の大型化及びコストアップを招く。更に、熱的要
因による充電器及び二次電池の信頼性の低下等の悪影響
も生じる。また、大電流の印加により、二次電池の性能
劣化が生じる恐れもある。
【０００６】そこで、本発明は、こうした充電器の大型
化、コストアップ及び信頼性低下と、二次電池の信頼性
低下及び性能劣化を招くことなく、非水系二次電池の急
速充電を行うことを目的とする。
化、コストアップ及び信頼性低下と、二次電池の信頼性
低下及び性能劣化を招くことなく、非水系二次電池の急
速充電を行うことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の充電方法は、被
充電電池の電池電圧が第１の電圧に達するまでの定電流
充電または準定電流充電と、前記電池電圧が前記第１の
電圧から第２の電圧に低下するまでの充電休止とを繰り
返し行い、前記充電休止の期間が所定値以上になると、
前記第２の電圧で定電圧充電を行うことを特徴とする。
充電電池の電池電圧が第１の電圧に達するまでの定電流
充電または準定電流充電と、前記電池電圧が前記第１の
電圧から第２の電圧に低下するまでの充電休止とを繰り
返し行い、前記充電休止の期間が所定値以上になると、
前記第２の電圧で定電圧充電を行うことを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明によれば、被充電電池の充電が開始され
ると、被充電電池の電池電圧が、第１の電圧に達するま
で、定電流充電（または準定電流充電）が行われる。第
１の電圧に達すると、充電が休止される。この休止は、
被充電電池の電池電圧が第１の電圧より低い第２の電圧
に低下するまで継続される。その後、第１の電圧に達す
るまでの定電流充電（または順定電流充電）と充電休止
とが繰り返し行われる。
ると、被充電電池の電池電圧が、第１の電圧に達するま
で、定電流充電（または準定電流充電）が行われる。第
１の電圧に達すると、充電が休止される。この休止は、
被充電電池の電池電圧が第１の電圧より低い第２の電圧
に低下するまで継続される。その後、第１の電圧に達す
るまでの定電流充電（または順定電流充電）と充電休止
とが繰り返し行われる。
【０００９】ここで、第２の電圧は、被充電電池におけ
る最適な電圧である。従って、被充電電池を第２の電圧
より高い第１の電圧まで充電することは、被充電電池に
とって、副反応が生じる好ましくないことであるが、本
発明では、斯る充電動作を被充電電池の充電初期に行う
と共に、その後に休止動作を設けることにより、前記副
反応を十分に抑制している。
る最適な電圧である。従って、被充電電池を第２の電圧
より高い第１の電圧まで充電することは、被充電電池に
とって、副反応が生じる好ましくないことであるが、本
発明では、斯る充電動作を被充電電池の充電初期に行う
と共に、その後に休止動作を設けることにより、前記副
反応を十分に抑制している。
【００１０】そして、充電休止の期間が、予め設定され
た時間以上になると、被充電電池は、第２の電圧により
定電圧充電される。
た時間以上になると、被充電電池は、第２の電圧により
定電圧充電される。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示すブロック回路
図であり、図示しない商用ＡＣ電源からの交流電圧は、
入力フィルタ１、スイッチング部２、変換トランス３及
び整流・平滑回路４を経て直流化され、この直流電圧
は、スイッチ手段５を介して充電が行われる二次電池６
の陽極端子に供給される。二次電池６の陰極端子には、
充電電流検出用の抵抗７が接続されており、二次電池６
と抵抗７との接続点から取り出された充電電流は、出力
制御回路８に供給される。出力制御回路８には、充電中
の二次電池６の端子電圧も供給される。出力制御回路８
は、充電電流及び電池電圧に基づく制御信号を、フォト
カプラ９を介して制御回路１０に供給する。制御回路１
０は前記制御信号に応答し、スイッチング部２を制御
し、二次電池６に供給される直流出力を制御する。
図であり、図示しない商用ＡＣ電源からの交流電圧は、
入力フィルタ１、スイッチング部２、変換トランス３及
び整流・平滑回路４を経て直流化され、この直流電圧
は、スイッチ手段５を介して充電が行われる二次電池６
の陽極端子に供給される。二次電池６の陰極端子には、
充電電流検出用の抵抗７が接続されており、二次電池６
と抵抗７との接続点から取り出された充電電流は、出力
制御回路８に供給される。出力制御回路８には、充電中
の二次電池６の端子電圧も供給される。出力制御回路８
は、充電電流及び電池電圧に基づく制御信号を、フォト
カプラ９を介して制御回路１０に供給する。制御回路１
０は前記制御信号に応答し、スイッチング部２を制御
し、二次電池６に供給される直流出力を制御する。
【００１２】制御用演算回路１１は、マイクロコンピュ
ータ等で構成されており、充電中の二次電池６の端子電
圧が供給される。制御用演算回路１１は、二次電池６の
端子電圧に応答し、出力制御回路８に対し、定電流充電
または定電圧充電を切り替え制御する制御信号を出力す
る。更に、制御用演算回路１１は、タイマー１２の動作
を制御する。
ータ等で構成されており、充電中の二次電池６の端子電
圧が供給される。制御用演算回路１１は、二次電池６の
端子電圧に応答し、出力制御回路８に対し、定電流充電
または定電圧充電を切り替え制御する制御信号を出力す
る。更に、制御用演算回路１１は、タイマー１２の動作
を制御する。
【００１３】尚、定電流充電に代えて、準定電流充電も
可能であるが、本実施例では定電流充電を用いた場合に
ついて説明する。
可能であるが、本実施例では定電流充電を用いた場合に
ついて説明する。
【００１４】図２は、本実施例の充電動作を制御するフ
ローチャートであり、図３は二次電池６の電池電圧Ｖ及
び充電電流Ｉを示す特性図である。
ローチャートであり、図３は二次電池６の電池電圧Ｖ及
び充電電流Ｉを示す特性図である。
【００１５】本実施例によれば、まず、商用ＡＣ電源か
らの交流電圧が、入力フィルタ１、スイッチング部２、
変換トランス３及び整流・平滑回路４を経て直流化さ
れ、この直流化された定電流は、スイッチ手段５を介し
て二次電池６に供給され、二次電池６は定電流充電され
る（Ｓ１）。斯る充電が開始されると、二次電池６の電
池電圧Ｖが検出され（Ｓ２）、電池電圧Ｖが、第１の電
圧Ｖ１に到達したか否かが判断される（Ｓ３）。この第
１の電圧Ｖ１は、二次電池６の最適電圧（即ち、後述す
る第２の電圧）より若干高い電圧に設定されている。
らの交流電圧が、入力フィルタ１、スイッチング部２、
変換トランス３及び整流・平滑回路４を経て直流化さ
れ、この直流化された定電流は、スイッチ手段５を介し
て二次電池６に供給され、二次電池６は定電流充電され
る（Ｓ１）。斯る充電が開始されると、二次電池６の電
池電圧Ｖが検出され（Ｓ２）、電池電圧Ｖが、第１の電
圧Ｖ１に到達したか否かが判断される（Ｓ３）。この第
１の電圧Ｖ１は、二次電池６の最適電圧（即ち、後述す
る第２の電圧）より若干高い電圧に設定されている。
【００１６】今、二次電池６の電圧が第１の電圧Ｖ１に
達すると、制御用演算回路１１は、スイッチ手段５をオ
フ状態とし、二次電池６の充電を休止する（Ｓ４）と共
に、タイマー１２を起動し、休止期間の計時を開始する
（Ｓ５）。タイマー１２による計時開始後、この計時時
間Ｔが予め設定された時間ＴAを経過しない間（Ｓ
６）、制御用演算回路１１は、二次電池６の電池電圧Ｖ
を監視している（Ｓ７）。
達すると、制御用演算回路１１は、スイッチ手段５をオ
フ状態とし、二次電池６の充電を休止する（Ｓ４）と共
に、タイマー１２を起動し、休止期間の計時を開始する
（Ｓ５）。タイマー１２による計時開始後、この計時時
間Ｔが予め設定された時間ＴAを経過しない間（Ｓ
６）、制御用演算回路１１は、二次電池６の電池電圧Ｖ
を監視している（Ｓ７）。
【００１７】そして、前記充電の休止に伴い、電池電圧
Ｖが、第１の電圧Ｖ１から、二次電池６の最適電圧であ
る第２の電圧Ｖ２（例えば、４．１Ｖ）に低下したか否
かが判断される（Ｓ８）。二次電池６の電池電圧Ｖが第
２の電圧Ｖ２に低下すると、制御用演算回路１１は、ス
イッチ手段５をオンし、再び、定電流充電（Ｓ１）が開
始され、以後、Ｓ１〜Ｓ８のステップが繰り返される。
その結果、二次電池６は、電池電圧Ｖが第１の電圧Ｖ１
と第２の電圧Ｖ２との間を往復する状態のヒステリシス
充電されることとなる。
Ｖが、第１の電圧Ｖ１から、二次電池６の最適電圧であ
る第２の電圧Ｖ２（例えば、４．１Ｖ）に低下したか否
かが判断される（Ｓ８）。二次電池６の電池電圧Ｖが第
２の電圧Ｖ２に低下すると、制御用演算回路１１は、ス
イッチ手段５をオンし、再び、定電流充電（Ｓ１）が開
始され、以後、Ｓ１〜Ｓ８のステップが繰り返される。
その結果、二次電池６は、電池電圧Ｖが第１の電圧Ｖ１
と第２の電圧Ｖ２との間を往復する状態のヒステリシス
充電されることとなる。
【００１８】このヒステリシス充電が進み、二次電池６
の充電容量が増大するに従い、二次電池６の電池電圧Ｖ
が、第１の電圧Ｖ１から第２の電圧Ｖ２に低下する時間
（即ち、タイマー１２の計時時間Ｔ）は、徐々に長くな
り、遂には、予め設定された時間ＴAを越える。これが
ステップＳ６で検知されると、制御用演算回路１１は、
出力制御回路８に対して定電流充電から定電圧充電に変
更するよう信号を出力する。よって、二次電池６は、以
後、第２の電圧Ｖ２により定電圧充電されることとなる
（Ｓ９）。
の充電容量が増大するに従い、二次電池６の電池電圧Ｖ
が、第１の電圧Ｖ１から第２の電圧Ｖ２に低下する時間
（即ち、タイマー１２の計時時間Ｔ）は、徐々に長くな
り、遂には、予め設定された時間ＴAを越える。これが
ステップＳ６で検知されると、制御用演算回路１１は、
出力制御回路８に対して定電流充電から定電圧充電に変
更するよう信号を出力する。よって、二次電池６は、以
後、第２の電圧Ｖ２により定電圧充電されることとなる
（Ｓ９）。
【００１９】この定電圧充電は、定電圧充電開始時か
ら、または充電開始時から所定時間Ｔ0が経過するまで
継続され（Ｓ１０）、所定時間Ｔ0が経過すると、充電
は自動的に終了する（Ｓ１１）。
ら、または充電開始時から所定時間Ｔ0が経過するまで
継続され（Ｓ１０）、所定時間Ｔ0が経過すると、充電
は自動的に終了する（Ｓ１１）。
【００２０】以上のように、本実施例によれば、二次電
池６は、電池電圧ＶがＶ１に達するまでの定電流充電と
電池電圧Ｖが第１の電圧Ｖ１から第２の電圧Ｖ２に低下
するまでの充電休止とを繰り返すヒステリシス充電と、
第２の電圧Ｖ２での定電圧充電を経て、充電されること
となる。
池６は、電池電圧ＶがＶ１に達するまでの定電流充電と
電池電圧Ｖが第１の電圧Ｖ１から第２の電圧Ｖ２に低下
するまでの充電休止とを繰り返すヒステリシス充電と、
第２の電圧Ｖ２での定電圧充電を経て、充電されること
となる。
【００２１】ところで、二次電池６の電池電圧Ｖが第１
の電圧Ｖ１になるまでの定電流充電と充電休止とを繰り
返すヒステリシス充電は、充電しようとする二次電池６
の残存容量に応じて制御するのが好ましい。即ち、二次
電池６の残存容量が少ない場合は、本実施例のように、
前記ヒステリシス充電を行い、一方、二次電池６の残存
容量が多い（即ち、満充電に近い）場合には、意図的に
急速充電しなくても充電時間は短く、更に、満充電に近
い二次電池６を第１の電圧Ｖ１まで充電すれば、二次電
池６に副反応を発生させる恐れがある。従って、二次電
池６の残存容量が多い場合は、ヒステリシス充電に代え
て、電池電圧が第２の電圧に達するまでの定電流充電を
行い、その後、第２の電圧Ｖ２での定電圧充電に移行す
るのが良い。
の電圧Ｖ１になるまでの定電流充電と充電休止とを繰り
返すヒステリシス充電は、充電しようとする二次電池６
の残存容量に応じて制御するのが好ましい。即ち、二次
電池６の残存容量が少ない場合は、本実施例のように、
前記ヒステリシス充電を行い、一方、二次電池６の残存
容量が多い（即ち、満充電に近い）場合には、意図的に
急速充電しなくても充電時間は短く、更に、満充電に近
い二次電池６を第１の電圧Ｖ１まで充電すれば、二次電
池６に副反応を発生させる恐れがある。従って、二次電
池６の残存容量が多い場合は、ヒステリシス充電に代え
て、電池電圧が第２の電圧に達するまでの定電流充電を
行い、その後、第２の電圧Ｖ２での定電圧充電に移行す
るのが良い。
【００２２】更に、本実施例では、定電圧充電は、定電
圧充電開始時から、または充電開始時から所定時間Ｔ0
が経過すると自動的に終了するようにしているが、これ
に限らず、定電圧充電中の充電電流が、ある値より小さ
くなったことが検出されると、定電圧充電を自動的に終
了するようにしてもよい。または、定電圧充電は自動的
に終了せず、継続して行っても良い。
圧充電開始時から、または充電開始時から所定時間Ｔ0
が経過すると自動的に終了するようにしているが、これ
に限らず、定電圧充電中の充電電流が、ある値より小さ
くなったことが検出されると、定電圧充電を自動的に終
了するようにしてもよい。または、定電圧充電は自動的
に終了せず、継続して行っても良い。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、被充電電池の電池電圧
が第１の電圧に達するまでの定電流充電または準定電流
充電と、前記電池電圧が前記第１の電圧から第２の電圧
に低下するまでの充電休止とを繰り返し行い、前記充電
休止の期間が所定値以上になると、前記第２の電圧で定
電圧充電を行うので、充電器の大型化、コストアップ及
び信頼性低下と、二次電池の信頼性低下及び性能劣化を
招くことなく、非水系二次電池の急速充電を行うことが
できる。
が第１の電圧に達するまでの定電流充電または準定電流
充電と、前記電池電圧が前記第１の電圧から第２の電圧
に低下するまでの充電休止とを繰り返し行い、前記充電
休止の期間が所定値以上になると、前記第２の電圧で定
電圧充電を行うので、充電器の大型化、コストアップ及
び信頼性低下と、二次電池の信頼性低下及び性能劣化を
招くことなく、非水系二次電池の急速充電を行うことが
できる。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック回路図であ
る。
る。
【図２】本発明の一実施例の動作を示すフローチャート
である。
である。
【図３】本発明の一実施例における電池電圧及び充電電
流を示す特性図である。
流を示す特性図である。
５ スイッチ手段 ６ 二次電池 ８ 出力制御回路 １１ 制御用演算回路 １２ タイマー
Claims (1)
- 【請求項１】 被充電電池の電池電圧が第１の電圧に達
するまでの定電流充電または準定電流充電と、前記電池
電圧が前記第１の電圧から第２の電圧に低下するまでの
充電休止とを繰り返し行い、前記充電休止の期間が所定
値以上になると、前記第２の電圧で定電圧充電を行うこ
とを特徴とする充電方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24194792A JP3213399B2 (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 充電方法 |
| US08/111,976 US5442274A (en) | 1992-08-27 | 1993-08-26 | Rechargeable battery charging method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24194792A JP3213399B2 (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 充電方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0698472A true JPH0698472A (ja) | 1994-04-08 |
| JP3213399B2 JP3213399B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=17081941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24194792A Expired - Fee Related JP3213399B2 (ja) | 1992-08-27 | 1992-09-10 | 充電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3213399B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10243567A (ja) * | 1997-02-26 | 1998-09-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | 二次電池の充電装置および充電方法 |
| JP2000023382A (ja) * | 1998-06-30 | 2000-01-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 二次電池の充電方法 |
| JP2003087990A (ja) * | 2001-09-14 | 2003-03-20 | Ricoh Co Ltd | 二次電池の充電回路 |
| JP2003092843A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-03-28 | Ricoh Co Ltd | 二次電池の充電回路 |
| JP2010045962A (ja) * | 2008-07-15 | 2010-02-25 | Apekkusu Energy Kk | 充電方法および充電器 |
| US8035347B2 (en) | 2007-07-25 | 2011-10-11 | Sony Corporation | Battery charger |
| KR101502230B1 (ko) * | 2013-09-17 | 2015-03-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 충전 방법 및 배터리 충전 시스템 |
-
1992
- 1992-09-10 JP JP24194792A patent/JP3213399B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10243567A (ja) * | 1997-02-26 | 1998-09-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | 二次電池の充電装置および充電方法 |
| JP2000023382A (ja) * | 1998-06-30 | 2000-01-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 二次電池の充電方法 |
| JP2003087990A (ja) * | 2001-09-14 | 2003-03-20 | Ricoh Co Ltd | 二次電池の充電回路 |
| JP4499966B2 (ja) * | 2001-09-14 | 2010-07-14 | 株式会社リコー | 二次電池の充電回路 |
| JP2003092843A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-03-28 | Ricoh Co Ltd | 二次電池の充電回路 |
| JP4502554B2 (ja) * | 2001-09-20 | 2010-07-14 | 株式会社リコー | 二次電池の充電回路 |
| US8035347B2 (en) | 2007-07-25 | 2011-10-11 | Sony Corporation | Battery charger |
| TWI392193B (zh) * | 2007-07-25 | 2013-04-01 | Sony Corp | 電池充電器及充電方法 |
| JP2010045962A (ja) * | 2008-07-15 | 2010-02-25 | Apekkusu Energy Kk | 充電方法および充電器 |
| KR101502230B1 (ko) * | 2013-09-17 | 2015-03-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 충전 방법 및 배터리 충전 시스템 |
| US9627719B2 (en) | 2013-09-17 | 2017-04-18 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Charging method of battery and battery charging system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3213399B2 (ja) | 2001-10-02 |
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