JPH1014013A - 電気自動車及びその駆動電源装置 - Google Patents
電気自動車及びその駆動電源装置Info
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- JPH1014013A JPH1014013A JP17591196A JP17591196A JPH1014013A JP H1014013 A JPH1014013 A JP H1014013A JP 17591196 A JP17591196 A JP 17591196A JP 17591196 A JP17591196 A JP 17591196A JP H1014013 A JPH1014013 A JP H1014013A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- secondary battery
- battery
- power supply
- lithium
- lithium ion
- Prior art date
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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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 駆動電源装置の改良によって、走行性能と安
全性そしてコストパフォーマンスの三点で最もバランス
のとれた駆動電源を搭載した回生制動が可能な電気自動
車を提供する。 【解決手段】 調温装置を具備し、スピネル型リチウム
マンガン酸化物を正極活物質とする積層型リチウムイオ
ン二次電池からなる駆動用主電源と非リチウム系二次電
池、太陽電池あるいは燃料電池などの補助電源とを組合
せてなる駆動電源装置、そしてその駆動電源装置を搭載
した回生制動が可能な電気自動車用。
全性そしてコストパフォーマンスの三点で最もバランス
のとれた駆動電源を搭載した回生制動が可能な電気自動
車を提供する。 【解決手段】 調温装置を具備し、スピネル型リチウム
マンガン酸化物を正極活物質とする積層型リチウムイオ
ン二次電池からなる駆動用主電源と非リチウム系二次電
池、太陽電池あるいは燃料電池などの補助電源とを組合
せてなる駆動電源装置、そしてその駆動電源装置を搭載
した回生制動が可能な電気自動車用。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走行性能と安全性
そしてコストパフォーマンスの三点で最もバランスのと
れた駆動電源装置を搭載した回生制動が可能な電気自動
車、そしてその駆動電源装置に関する。
そしてコストパフォーマンスの三点で最もバランスのと
れた駆動電源装置を搭載した回生制動が可能な電気自動
車、そしてその駆動電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】原油を一度精製して得るガソリンを燃焼
させて駆動する自動車に対して、原油を直接使った火力
発電で得る電力を充放電に利用して駆動する電気自動車
は、原油重量当たりの走行距離の効率の点でガソリンエ
ンジン車に比べてはるかに優れており、大気汚染防止の
目的からも実用化のための開発が活発化している。電気
自動車の開発においては、充電当たりの走行レンジ（航
続距離）を長くすること、車体を軽量化して加速性能を
高めるなどコストパーフォーマンス向上のための対策を
図ること、そして高エネルギーの電力の使用にかかわる
走行時の安全性を高めることが当面の大きな課題となっ
ている。以上の三点はモータの性能改善にも依存する
が、搭載する駆動電源の電池の基本性能とその使用方法
の改善に依存するところが大きい。例えば、走行レンジ
を長くするためには搭載する電池の電気容量を大きくす
ることが必要であり、この結果、電池は電気自動車の動
力系統で最もスペースと重量を要するものとなってしま
う。特開昭５２−３５０２５号公報、特開平７−４７８
４２号公報などには、車体フレームに対して電池をより
コンパクトに収納するための方法が提案されている。基
本的には、コンパクト化は電池単体の体積／容量比を減
じることで最大の効果を得ることができる。さらに電池
単体の重量／容量比を減じることによっても車体の軽量
化を図ることができる。電池の基本性能とその使用方法
に要求される改善点は大きく分けて二つあり、その一つ
は電池自体の体積当たりの容量を高めて電池をコンパク
ト化し、自動車に搭載可能な電池総容量を大きくするこ
とであり、他の一つは充放電の効率を向上させるととも
に走行距離当たりの電池エネルギーの消費率を低くして
一回の充電操作当たりの航続距離を延ばすことである。
電池のコンパクト化の目的で特にすぐれた電池類として
はリチウムイオン二次電池がある。これらのなかでも、
３〜４Ｖの電圧を出力する高電圧、高エネルギー型の電
池では、正極にコバルト酸リチウム、負極に黒鉛類など
の炭素質材料を用いたときに２００〜３００Ｗｈ／Ｌの
エネルギー密度を与え、一般の鉛／酸電池（およそ１０
０Ｗｈ／Ｌ）に対して２〜３倍、ニッケル水素二次電池
（１６０〜２００Ｗｈ／Ｌ）に対して１．５倍のコンパ
クト化を図ることができる。また、航続距離を延ばすた
めには、制動装置を回生型として走行中に電池の充電を
実施するとともに、充電と放電の両方の効率を高く保つ
ことが必要である。充放電効率の向上には、電池を最適
な温度のもとで使用することが重要であり、この目的か
ら特開平７−１９７３号公報と同８−２２８４５号公報
には、循環水を用いた自動車用電池の保温もしくは調温
のための装置が提案されている。
させて駆動する自動車に対して、原油を直接使った火力
発電で得る電力を充放電に利用して駆動する電気自動車
は、原油重量当たりの走行距離の効率の点でガソリンエ
ンジン車に比べてはるかに優れており、大気汚染防止の
目的からも実用化のための開発が活発化している。電気
自動車の開発においては、充電当たりの走行レンジ（航
続距離）を長くすること、車体を軽量化して加速性能を
高めるなどコストパーフォーマンス向上のための対策を
図ること、そして高エネルギーの電力の使用にかかわる
走行時の安全性を高めることが当面の大きな課題となっ
ている。以上の三点はモータの性能改善にも依存する
が、搭載する駆動電源の電池の基本性能とその使用方法
の改善に依存するところが大きい。例えば、走行レンジ
を長くするためには搭載する電池の電気容量を大きくす
ることが必要であり、この結果、電池は電気自動車の動
力系統で最もスペースと重量を要するものとなってしま
う。特開昭５２−３５０２５号公報、特開平７−４７８
４２号公報などには、車体フレームに対して電池をより
コンパクトに収納するための方法が提案されている。基
本的には、コンパクト化は電池単体の体積／容量比を減
じることで最大の効果を得ることができる。さらに電池
単体の重量／容量比を減じることによっても車体の軽量
化を図ることができる。電池の基本性能とその使用方法
に要求される改善点は大きく分けて二つあり、その一つ
は電池自体の体積当たりの容量を高めて電池をコンパク
ト化し、自動車に搭載可能な電池総容量を大きくするこ
とであり、他の一つは充放電の効率を向上させるととも
に走行距離当たりの電池エネルギーの消費率を低くして
一回の充電操作当たりの航続距離を延ばすことである。
電池のコンパクト化の目的で特にすぐれた電池類として
はリチウムイオン二次電池がある。これらのなかでも、
３〜４Ｖの電圧を出力する高電圧、高エネルギー型の電
池では、正極にコバルト酸リチウム、負極に黒鉛類など
の炭素質材料を用いたときに２００〜３００Ｗｈ／Ｌの
エネルギー密度を与え、一般の鉛／酸電池（およそ１０
０Ｗｈ／Ｌ）に対して２〜３倍、ニッケル水素二次電池
（１６０〜２００Ｗｈ／Ｌ）に対して１．５倍のコンパ
クト化を図ることができる。また、航続距離を延ばすた
めには、制動装置を回生型として走行中に電池の充電を
実施するとともに、充電と放電の両方の効率を高く保つ
ことが必要である。充放電効率の向上には、電池を最適
な温度のもとで使用することが重要であり、この目的か
ら特開平７−１９７３号公報と同８−２２８４５号公報
には、循環水を用いた自動車用電池の保温もしくは調温
のための装置が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】リチウムイオン二次電
池は高容量でコンパクト化に最適であるが、この正極の
材料に一般に用いられるコバルト酸リチウムは、コバル
トの資源不足による供給不安定の問題に加えて、充電状
態で加熱したときに発熱しやすいのが欠点であり、安全
性に不安があることが使用上の問題となる。一方、電池
の性能を保つ為には、上記のように保温や調温のための
装置を電池ユニットに装着する必要が生じる。特に、電
池は低温において抵抗が増加し、放電容量が低下する性
質をもつことから、寒冷期には昇温と保温が必要とな
る。しかしガソリンエンジン車のような内燃機関を用い
る場合と異なり、電気自動車ではこのような調温装置を
設けても極寒冷地では走行中に保温が不十分となり、電
池の充放電効率が低下することが懸念される。従って、
使用される電池は特に低温での充放電効率の高い電極材
料を予め採用したものでなければならない。
池は高容量でコンパクト化に最適であるが、この正極の
材料に一般に用いられるコバルト酸リチウムは、コバル
トの資源不足による供給不安定の問題に加えて、充電状
態で加熱したときに発熱しやすいのが欠点であり、安全
性に不安があることが使用上の問題となる。一方、電池
の性能を保つ為には、上記のように保温や調温のための
装置を電池ユニットに装着する必要が生じる。特に、電
池は低温において抵抗が増加し、放電容量が低下する性
質をもつことから、寒冷期には昇温と保温が必要とな
る。しかしガソリンエンジン車のような内燃機関を用い
る場合と異なり、電気自動車ではこのような調温装置を
設けても極寒冷地では走行中に保温が不十分となり、電
池の充放電効率が低下することが懸念される。従って、
使用される電池は特に低温での充放電効率の高い電極材
料を予め採用したものでなければならない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、調温装置を具
備し、スピネル型リチウムマンガン酸化物を正極活物質
とする積層型リチウムイオン二次電池を駆動の主電源と
して用い、かつ補助電源を搭載したことをと特徴とする
回生制動が可能な電気自動車にある。本発明は、調温装
置を具備し、スピネル型リチウムマンガン酸化物を正極
活物質とする積層型リチウムイオン二次電池からなる駆
動用主電源、そして補助電源を組合せてなる回生制動が
可能な電気自動車用の駆動電源装置にもある。上記の補
助電源として好ましいものは、鉛／酸電池、ニッケル水
素電池、ナトリウム系電池などの非リチウム系二次電
池、燃料電池もしくは太陽電池である。
備し、スピネル型リチウムマンガン酸化物を正極活物質
とする積層型リチウムイオン二次電池を駆動の主電源と
して用い、かつ補助電源を搭載したことをと特徴とする
回生制動が可能な電気自動車にある。本発明は、調温装
置を具備し、スピネル型リチウムマンガン酸化物を正極
活物質とする積層型リチウムイオン二次電池からなる駆
動用主電源、そして補助電源を組合せてなる回生制動が
可能な電気自動車用の駆動電源装置にもある。上記の補
助電源として好ましいものは、鉛／酸電池、ニッケル水
素電池、ナトリウム系電池などの非リチウム系二次電
池、燃料電池もしくは太陽電池である。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の電気自動車の好ましい態
様としては、積層型リチウムイオン二次電池が、直列に
連結されたバッテリーモジュールの単体、もしくは該モ
ジュールが接続されたユニットからなり、これらが水冷
式の冷却用ジャケットに収納されている電気自動車があ
る。また、本発明の駆動電源装置の好ましい態様として
は次の態様がある。 １）積層型リチウムイオン二次電池の電解質として、高
分子イオン伝導体もしくは無機イオン伝導体を含む固体
電解質を用いる態様。 ２）積層型リチウムイオン二次電池の負極として、リチ
ウム挿入可能な合金を主たる活物質とする負極を用いる
態様。 ３）積層型リチウムイオン二次電池の充放電のための主
たる正極活物質が、下記組成式： Ｌｉx Ｍｎ2-a Ｍa/c Ｏ4+b （Ｍは、Ｌｉ及びＭｎ以外の金属カチオンを表し、ｘ、
ａ、ｃ、及びｂは、それぞれ０．１＜ｘ≦１．２、０≦
ａ＜２、１≦ｃ≦３、及び０≦ｂ＜０．３の範囲を満た
す数値を表す。）で表される正極活物質である態様。
様としては、積層型リチウムイオン二次電池が、直列に
連結されたバッテリーモジュールの単体、もしくは該モ
ジュールが接続されたユニットからなり、これらが水冷
式の冷却用ジャケットに収納されている電気自動車があ
る。また、本発明の駆動電源装置の好ましい態様として
は次の態様がある。 １）積層型リチウムイオン二次電池の電解質として、高
分子イオン伝導体もしくは無機イオン伝導体を含む固体
電解質を用いる態様。 ２）積層型リチウムイオン二次電池の負極として、リチ
ウム挿入可能な合金を主たる活物質とする負極を用いる
態様。 ３）積層型リチウムイオン二次電池の充放電のための主
たる正極活物質が、下記組成式： Ｌｉx Ｍｎ2-a Ｍa/c Ｏ4+b （Ｍは、Ｌｉ及びＭｎ以外の金属カチオンを表し、ｘ、
ａ、ｃ、及びｂは、それぞれ０．１＜ｘ≦１．２、０≦
ａ＜２、１≦ｃ≦３、及び０≦ｂ＜０．３の範囲を満た
す数値を表す。）で表される正極活物質である態様。
【０００６】本発明の電気自動車は回生制動が可能なも
のであり、その駆動電源として、リチウムマンガン複合
酸化物を主体とする正極材料を内蔵したリチウムイオン
二次電池を主電源として用いることを特徴とする。リチ
ウムマンガン複合酸化物として好ましく用いられるもの
は、高電圧を与えるスピネル型マンガン含有酸化物であ
る。スピネル型酸化物は一般式Ａ（Ｂ2 ）Ｏ4 で表され
る結晶の基本構造をもつ。式中酸素Ｏのアニオンは立方
最密充填形で配列しており、四面体および八面体の面と
頂点の一部を占めている。カチオンＡの分布状態によっ
て、Ａ（Ｂ2 ）Ｏ4 を正常スピネル、Ｂ（Ａ、Ｂ）Ｏ4
を逆スピネルと呼ぶ。これらの中間の状態に当たる、Ａ
x Ｂy （Ａ1-x Ｂ1-y ）Ｏ4の構造もスピネルとして存
在する。正常スピネル構造を持つマンガン酸化物の典型
として、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 が挙げられる。同じく活物質と
して知られるλ−ＭｎＯ2 は、米国特許第４２４６２５
３号明細書に示されているように、ＬｉＭｎ2Ｏ4 の構
造からリチウムが除かれた形の欠陥のあるスピネル構造
である。本発明においてスピネル型マンガン含有酸化物
とは、正常スピネル型、逆スピネル型、および欠陥のな
いスピネル構造もしくは欠陥のある化学量論的でないス
ピネル構造のものを含む意味である。
のであり、その駆動電源として、リチウムマンガン複合
酸化物を主体とする正極材料を内蔵したリチウムイオン
二次電池を主電源として用いることを特徴とする。リチ
ウムマンガン複合酸化物として好ましく用いられるもの
は、高電圧を与えるスピネル型マンガン含有酸化物であ
る。スピネル型酸化物は一般式Ａ（Ｂ2 ）Ｏ4 で表され
る結晶の基本構造をもつ。式中酸素Ｏのアニオンは立方
最密充填形で配列しており、四面体および八面体の面と
頂点の一部を占めている。カチオンＡの分布状態によっ
て、Ａ（Ｂ2 ）Ｏ4 を正常スピネル、Ｂ（Ａ、Ｂ）Ｏ4
を逆スピネルと呼ぶ。これらの中間の状態に当たる、Ａ
x Ｂy （Ａ1-x Ｂ1-y ）Ｏ4の構造もスピネルとして存
在する。正常スピネル構造を持つマンガン酸化物の典型
として、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 が挙げられる。同じく活物質と
して知られるλ−ＭｎＯ2 は、米国特許第４２４６２５
３号明細書に示されているように、ＬｉＭｎ2Ｏ4 の構
造からリチウムが除かれた形の欠陥のあるスピネル構造
である。本発明においてスピネル型マンガン含有酸化物
とは、正常スピネル型、逆スピネル型、および欠陥のな
いスピネル構造もしくは欠陥のある化学量論的でないス
ピネル構造のものを含む意味である。
【０００７】本発明の自動車用リチウムイオン二次電池
は４Ｖ級の出力電圧を目的とすることから、正極活物質
としてはスピネル構造の中でもＬｉy Ｍｎ2 Ｏ4 （０＜
ｙ≦１．２）の基本組成を持つ立方晶系の構造を充放電
サイクル時の正極活物質として用いることが好ましい。
即ち、Ｌｉ含量が１．２＜ｙとなる範囲では、晶系が正
方晶系に移行し始め、対Ｌｉの出力電圧が３．５Ｖ以下
に低下する。本発明にて好ましく用いることができる正
極活物質は、Ｌｉx Ｍｎ2-a Ｍa/cＯ4+b （Ｍは、Ｌｉ
とＭｎ以外の金属カチオンを表し、ｘ、ａ、ｃ、及びｂ
は、それぞれ０．１＜ｘ≦１．２、０≦ａ＜２、１≦ｃ
≦３、及び０≦ｂ＜０．３の範囲を満たす数値を表
す。）の組成で示される化学量論的組成もしくは非化学
量論組成のスピネル型マンガン複合酸化物である。ここ
で、ＭはＭｎに対するド−プ元素であり、好ましくは３
価〜４価の遷移金属元素である。正極活物質はＭｎのほ
かにド−プ元素Ｍを含むことがサイクル特性と保存安定
性を改善する目的から好ましい。Ｍの好ましいものは、
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔｉから選ばれる遷移
金属元素である。ＭのＭｎに対するドープ率であるａ／
ｃの値はＭの酸化数に依存する値であり、好ましくは、
正極活物質が充放電サイクルにかかわる段階においてＭ
ｎの酸化数が３．５から４．０の範囲をとるような値で
ある。また、Ｍのドープ率は活物質の容量を低下させな
いためには、Ｍｎに対して低含量であることが好まし
く、ａの値は、０＜ａ≦０．１の範囲にあることが好ま
しく、さらに０＜ａ≦０．０５の範囲にあることが好ま
しい。Ｍとして、保存安定性を改善する点で遷移金属以
外で好ましく用いられる元素は、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｙであ
る。また、Ｍとしては同じ理由で、Ｌａ、Ｓｍ、Ｅｕな
どに代表されるランタニド類元素も好ましい。さらにサ
イクル寿命の改良と保存性の改良のためには、Ｍとして
Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇなどのアルカリカチオンを微量、
Ｌｉに対して添加することも有効である。正極活物質が
放電時にＬｉに対して３．７〜４．３Ｖの高い電圧範囲
を維持するためには、組成式Ｌｉx Ｍｎ2-a Ｍa/c Ｏ
4+b 中の好ましいＬｉの含量は、充放電の過程において
０．１＜ｘ＜１．０の範囲であり、さらに好ましい範囲
は、０．１＜ｘ≦０．９である。
は４Ｖ級の出力電圧を目的とすることから、正極活物質
としてはスピネル構造の中でもＬｉy Ｍｎ2 Ｏ4 （０＜
ｙ≦１．２）の基本組成を持つ立方晶系の構造を充放電
サイクル時の正極活物質として用いることが好ましい。
即ち、Ｌｉ含量が１．２＜ｙとなる範囲では、晶系が正
方晶系に移行し始め、対Ｌｉの出力電圧が３．５Ｖ以下
に低下する。本発明にて好ましく用いることができる正
極活物質は、Ｌｉx Ｍｎ2-a Ｍa/cＯ4+b （Ｍは、Ｌｉ
とＭｎ以外の金属カチオンを表し、ｘ、ａ、ｃ、及びｂ
は、それぞれ０．１＜ｘ≦１．２、０≦ａ＜２、１≦ｃ
≦３、及び０≦ｂ＜０．３の範囲を満たす数値を表
す。）の組成で示される化学量論的組成もしくは非化学
量論組成のスピネル型マンガン複合酸化物である。ここ
で、ＭはＭｎに対するド−プ元素であり、好ましくは３
価〜４価の遷移金属元素である。正極活物質はＭｎのほ
かにド−プ元素Ｍを含むことがサイクル特性と保存安定
性を改善する目的から好ましい。Ｍの好ましいものは、
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔｉから選ばれる遷移
金属元素である。ＭのＭｎに対するドープ率であるａ／
ｃの値はＭの酸化数に依存する値であり、好ましくは、
正極活物質が充放電サイクルにかかわる段階においてＭ
ｎの酸化数が３．５から４．０の範囲をとるような値で
ある。また、Ｍのドープ率は活物質の容量を低下させな
いためには、Ｍｎに対して低含量であることが好まし
く、ａの値は、０＜ａ≦０．１の範囲にあることが好ま
しく、さらに０＜ａ≦０．０５の範囲にあることが好ま
しい。Ｍとして、保存安定性を改善する点で遷移金属以
外で好ましく用いられる元素は、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｙであ
る。また、Ｍとしては同じ理由で、Ｌａ、Ｓｍ、Ｅｕな
どに代表されるランタニド類元素も好ましい。さらにサ
イクル寿命の改良と保存性の改良のためには、Ｍとして
Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇなどのアルカリカチオンを微量、
Ｌｉに対して添加することも有効である。正極活物質が
放電時にＬｉに対して３．７〜４．３Ｖの高い電圧範囲
を維持するためには、組成式Ｌｉx Ｍｎ2-a Ｍa/c Ｏ
4+b 中の好ましいＬｉの含量は、充放電の過程において
０．１＜ｘ＜１．０の範囲であり、さらに好ましい範囲
は、０．１＜ｘ≦０．９である。
【０００８】二次電池の負極活物質に関しては、体積当
たりＬｉ含量が高い点で最大の容量密度をもち、従って
電池のコンパクト化に有望な負極活物質は合金材料であ
る。特に、デンドライト生成を抑制する目的で改良され
た二種あるいは三種以上の金属の固溶体、あるいはアモ
ルファス状態の合金が好ましく用いられる。たとえばＬ
ｉ合金として、Ａｌ、Ａｌ−Ｍｎ系（米国特許第４８２
０５９９号明細書）、Ａｌ−Ｍｇ系（特開昭５７−９８
９７７号公報）、Ａｌ−Ｓｎ系（特開昭６３−６７４２
号公報）、Ａｌ−Ｉｎ、Ａｌ−Ｃｄ系（特開平１−１４
４５７３号公報）、Ｌｉ−Ａｇ系（特開平７−２９６８
１１号公報）、二種以上の合金の混合体（特公平７−１
１４１２４号公報）、炭素が複合したＬｉ合金（特開平
７−３０７１５４号公報）などが使用できる。アモルフ
ァスリチウム合金の例は、たとえば特開平７−２９６８
１２号公報、Ｊ．Ｊ．Ｈｏｕｓｅｒ，Ｐｈｙｓ．Ｒｅ
ｖ．Ｂ，１１（１０），３８６０（１９７５年）などに
記載されている。特に好ましいものはＭｇを含む合金系
であり、これらは上記の特許関連文献の他に、例えば、
Ａ．Ａｎａｎｉ，Ｒ．Ａ．Ｈｕｇｇｉｎｓ，Ｊ．Ｐｏｗ
ｅｒ Ｓｏｕｒｃｅ，３８，３６３（１９９２年）に記
載されている。
たりＬｉ含量が高い点で最大の容量密度をもち、従って
電池のコンパクト化に有望な負極活物質は合金材料であ
る。特に、デンドライト生成を抑制する目的で改良され
た二種あるいは三種以上の金属の固溶体、あるいはアモ
ルファス状態の合金が好ましく用いられる。たとえばＬ
ｉ合金として、Ａｌ、Ａｌ−Ｍｎ系（米国特許第４８２
０５９９号明細書）、Ａｌ−Ｍｇ系（特開昭５７−９８
９７７号公報）、Ａｌ−Ｓｎ系（特開昭６３−６７４２
号公報）、Ａｌ−Ｉｎ、Ａｌ−Ｃｄ系（特開平１−１４
４５７３号公報）、Ｌｉ−Ａｇ系（特開平７−２９６８
１１号公報）、二種以上の合金の混合体（特公平７−１
１４１２４号公報）、炭素が複合したＬｉ合金（特開平
７−３０７１５４号公報）などが使用できる。アモルフ
ァスリチウム合金の例は、たとえば特開平７−２９６８
１２号公報、Ｊ．Ｊ．Ｈｏｕｓｅｒ，Ｐｈｙｓ．Ｒｅ
ｖ．Ｂ，１１（１０），３８６０（１９７５年）などに
記載されている。特に好ましいものはＭｇを含む合金系
であり、これらは上記の特許関連文献の他に、例えば、
Ａ．Ａｎａｎｉ，Ｒ．Ａ．Ｈｕｇｇｉｎｓ，Ｊ．Ｐｏｗ
ｅｒ Ｓｏｕｒｃｅ，３８，３６３（１９９２年）に記
載されている。
【０００９】負極に用いる合金は、電池に組み込む時点
でＬｉを含む合金であってもよく、あるいは組み込む時
点ではＬｉを含まないが、電池中で電気化学的にＬｉが
挿入されてＬｉ含有合金を生じる種類のものであっても
よい。以下に、本発明のリチウムイオン二次電池の負極
に用いる合金種の具体例を示す。Ｌｉ−Ａｌ系合金、Ｌ
ｉ−Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ｌｉ−Ｂｉ系合金、Ｌｉ−Ａｌ
−Ｇａ系合金、Ｌｉ−Ａｌ−Ｍｎ系合金、Ｌｉ−Ｓｉ系
合金、Ｌｉ−Ｂ系合金、Ｌｉ−Ｓｂ系合金、Ｌｉ−Ｚｎ
系合金、Ｌｉ−Ａｇ系合金、Ｌｉ−Ｉｎ系合金、Ｌｉ−
Ｐｂ系合金、Ｌｉ−Ｇｅ系合金、Ｌｉ−Ｓｎ系合金、Ｌ
ｉ−Ｃａ系合金、Ｌｉ−Ｚｎ−Ｃ系合金、Ｌｉ−Ｍｇ−
Ｃ系合金、Ｌｉ−Ｐｂ−Ｃ系合金、Ｌｉ−Ｇｅ−Ｃ系合
金、Ｌｉ−Ｓｎ−Ｃ系合金、Ｌｉ−Ａｌ−Ｃ系合金、Ｌ
ｉ−Ｓｎ−Ｂ系合金、Ｌｉ−Ｓｎ−Ｇｅ系合金、Ｌｉ−
Ｓｉ−Ｓｎ系合金、Ｌｉ−Ｓｎ−Ｔｉ系合金、Ｌｉ−Ａ
ｌ−Ｍｏ系合金、Ｌｉ−Ａｌ−Ｗ系合金、Ｌｉ−Ａｌ−
Ｃｕ系合金。
でＬｉを含む合金であってもよく、あるいは組み込む時
点ではＬｉを含まないが、電池中で電気化学的にＬｉが
挿入されてＬｉ含有合金を生じる種類のものであっても
よい。以下に、本発明のリチウムイオン二次電池の負極
に用いる合金種の具体例を示す。Ｌｉ−Ａｌ系合金、Ｌ
ｉ−Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ｌｉ−Ｂｉ系合金、Ｌｉ−Ａｌ
−Ｇａ系合金、Ｌｉ−Ａｌ−Ｍｎ系合金、Ｌｉ−Ｓｉ系
合金、Ｌｉ−Ｂ系合金、Ｌｉ−Ｓｂ系合金、Ｌｉ−Ｚｎ
系合金、Ｌｉ−Ａｇ系合金、Ｌｉ−Ｉｎ系合金、Ｌｉ−
Ｐｂ系合金、Ｌｉ−Ｇｅ系合金、Ｌｉ−Ｓｎ系合金、Ｌ
ｉ−Ｃａ系合金、Ｌｉ−Ｚｎ−Ｃ系合金、Ｌｉ−Ｍｇ−
Ｃ系合金、Ｌｉ−Ｐｂ−Ｃ系合金、Ｌｉ−Ｇｅ−Ｃ系合
金、Ｌｉ−Ｓｎ−Ｃ系合金、Ｌｉ−Ａｌ−Ｃ系合金、Ｌ
ｉ−Ｓｎ−Ｂ系合金、Ｌｉ−Ｓｎ−Ｇｅ系合金、Ｌｉ−
Ｓｉ−Ｓｎ系合金、Ｌｉ−Ｓｎ−Ｔｉ系合金、Ｌｉ−Ａ
ｌ−Ｍｏ系合金、Ｌｉ−Ａｌ−Ｗ系合金、Ｌｉ−Ａｌ−
Ｃｕ系合金。
【００１０】本発明で用いるリチウムイオン二次電池の
負極活物質として炭素質材料を用いることもできる。負
極用炭素材料としては、特開平４−１１５４５７号公
報、特開平５−３３５０１７号公報、特開平６−１６８
７２３号公報などに記載の黒鉛化性炭素材料、特公平４
−００６０７２号公報に記載のポリアセン系炭素材料、
特開平４−６１７４７号公報などに記載のメソフェーズ
ピッチを原料として作られる炭素繊維、特開平５−３２
５９６７号公報に記載のピッチ系炭素繊維、特開平４−
７９１５５号公報などに記載のグラファイト系炭素材
料、特開平４−３６８７７８号公報、特開平６−０２０
６９０号公報、特開平６−０８４５１６号公報などに記
載の非晶質炭素材料を一部利用する炭素材料、特開平５
−３０７９５６号公報に記載のコークス、特開平５−３
２５９４７号公報に記載のメソカーボンマイクロビー
ズ、特開平７−１９２７２３号公報などに記載の金属酸
化物を含有する炭素材料が有効である。また二次電池の
負極活物質として、リチウム挿入可能な金属酸化物から
なる結晶性もしくは非晶質の材料であり、Ｌｉに対する
電位が０〜３Ｖである物質を用いることも有効である。
負極活物質として炭素質材料を用いることもできる。負
極用炭素材料としては、特開平４−１１５４５７号公
報、特開平５−３３５０１７号公報、特開平６−１６８
７２３号公報などに記載の黒鉛化性炭素材料、特公平４
−００６０７２号公報に記載のポリアセン系炭素材料、
特開平４−６１７４７号公報などに記載のメソフェーズ
ピッチを原料として作られる炭素繊維、特開平５−３２
５９６７号公報に記載のピッチ系炭素繊維、特開平４−
７９１５５号公報などに記載のグラファイト系炭素材
料、特開平４−３６８７７８号公報、特開平６−０２０
６９０号公報、特開平６−０８４５１６号公報などに記
載の非晶質炭素材料を一部利用する炭素材料、特開平５
−３０７９５６号公報に記載のコークス、特開平５−３
２５９４７号公報に記載のメソカーボンマイクロビー
ズ、特開平７−１９２７２３号公報などに記載の金属酸
化物を含有する炭素材料が有効である。また二次電池の
負極活物質として、リチウム挿入可能な金属酸化物から
なる結晶性もしくは非晶質の材料であり、Ｌｉに対する
電位が０〜３Ｖである物質を用いることも有効である。
【００１１】リチウムイオン二次電池の正極活物質には
リチウムマンガン酸化物に他の遷移金属複合酸化物を副
活物質として混合することができる。混合する副活物質
の例として好ましいのは同じく高容量高電圧型であるリ
チウムコバルト複合酸化物、Ｌｉx ＣｏＯ2 （０．５＜
ｘ≦１）である。またリチウムコバルトニッケル複合酸
化物、Ｌｉx Ｃｏy Ｎｉz Ｏ2 （０．５＜ｘ≦１、０≦
ｙ≦１、０≦ｚ≦１）も好ましい。ＬｉＣｏＯ2 のほ
か、Ｃｏに加えて各種の遷移金属、非遷移金属、アルカ
リ元素、希土類元素などが添加された固溶体も副活物質
として用いることができる。活物質混合物中の副活物質
の好ましい混合比率は、例えば、リチウムコバルト酸化
物を副活物質とした場合、リチウムコバルト酸化物とリ
チウムマンガン酸化物の重量比が２／８から９／１の範
囲であり、３／７から７／３の範囲となることがより好
ましい。
リチウムマンガン酸化物に他の遷移金属複合酸化物を副
活物質として混合することができる。混合する副活物質
の例として好ましいのは同じく高容量高電圧型であるリ
チウムコバルト複合酸化物、Ｌｉx ＣｏＯ2 （０．５＜
ｘ≦１）である。またリチウムコバルトニッケル複合酸
化物、Ｌｉx Ｃｏy Ｎｉz Ｏ2 （０．５＜ｘ≦１、０≦
ｙ≦１、０≦ｚ≦１）も好ましい。ＬｉＣｏＯ2 のほ
か、Ｃｏに加えて各種の遷移金属、非遷移金属、アルカ
リ元素、希土類元素などが添加された固溶体も副活物質
として用いることができる。活物質混合物中の副活物質
の好ましい混合比率は、例えば、リチウムコバルト酸化
物を副活物質とした場合、リチウムコバルト酸化物とリ
チウムマンガン酸化物の重量比が２／８から９／１の範
囲であり、３／７から７／３の範囲となることがより好
ましい。
【００１２】下記に、本発明の自動車用リチウムイオン
二次電池に用いる正極活物質とその充放電中の活物質の
組成について、好ましい具体例を列挙するが、これらの
化合物に本発明の活物質は限定されるものではない。
二次電池に用いる正極活物質とその充放電中の活物質の
組成について、好ましい具体例を列挙するが、これらの
化合物に本発明の活物質は限定されるものではない。
【００１３】
【表１】 ──────────────────────────────────── 組成番号 ［正極活物質組成］ ［充放電中の組成範囲］ ──────────────────────────────────── １．Ｌｉ1.01Ｍｎ2.0 Ｏ4 Ｌｉ0.1-0.9 Ｍｎ2.0 Ｏ4 ２．Ｌｉ1.02Ｍｎ1.9 Ｃｏ0.03Ｏ4 Ｌｉ0.1-0.9 Ｍｎ1.9 Ｃｏ0.03Ｏ4 ３．Ｌｉ1.01Ｍｎ1.9 Ｆｅ0.05Ｏ4 Ｌｉ0.1-0.9 Ｍｎ1.9 Ｆｅ0.05Ｏ4 ４．Ｌｉ1.0 Ｍｎ1.9 Ｃｒ0.05Ｏ4 Ｌｉ0.1-0.9 Ｍｎ1.9 Ｃｒ0.05Ｏ4 ５. Ｌｉ1.01Ｍｎ1.9 Ｃｕ0.1 Ｏ4 Ｌｉ0.2-0.9 Ｍｎ1.9 Ｃｕ0.1 Ｏ4 ６. Ｌｉ1.0 Ｍｎ1.85Ｎｉ0.07Ｏ4 Ｌｉ0.2-0.9 Ｍｎ1.85Ｎｉ0.07Ｏ4 ７. Ｌｉ1.0 Ｍｎ1.95Ｔｉ0.05Ｏ4 Ｌｉ0.2-0.9 Ｍｎ1.95Ｔｉ0.05Ｏ4 ８. Ｌｉ1.02Ｍｎ1.95Ｚｒ0.02Ｏ4 Ｌｉ0.2-0.9 Ｍｎ1.95Ｚｒ0.02Ｏ4 ９. Ｌｉ1.02Ｍｎ1.95Ｎｂ0.05Ｏ4 Ｌｉ0.2-0.9 Ｍｎ1.95Ｎｂ0.05Ｏ4 10. Ｌｉ1.0 Ｍｎ1.95Ｙ0.02Ｏ4 Ｌｉ0.2-0.9 Ｍｎ1.95Ｙ0.02Ｏ4 11. Ｌｉ1.0 Ｍｎ1.95Ａｌ0.02Ｏ4 Ｌｉ0.2-0.9 Ｍｎ1.95Ａｌ0.02Ｏ4 12. Ｌｉ1.0 Ｍｎ1.97Ｋ0.03Ｏ4 Ｌｉ0.2-1.0 Ｍｎ1.97Ｋ0.03Ｏ4 13. Ｌｉ1.0 Ｍｎ1.97Ｃａ0.03Ｏ4 Ｌｉ0.2-1.0 Ｍｎ1.97Ｃａ0.03Ｏ4 14. Ｌｉ1.0 Ｍｎ1.97Ｃｓ0.03Ｏ4 Ｌｉ0.2-1.0 Ｍｎ1.97Ｃｓ0.03Ｏ4 15. Ｌｉ1.0 Ｍｎ1.92Ｌａ0.04Ｏ4 Ｌｉ0.2-1.0 Ｍｎ1.92Ｌａ0.04Ｏ4 16. Ｌｉ1.0 Ｍｎ1.92Ｃｅ0.08Ｏ4 Ｌｉ0.2-1.0 Ｍｎ1.92Ｃｅ0.08Ｏ4 17. Ｌｉ1.0 Ｍｎ1.92Ｓｍ0.04Ｏ4 Ｌｉ0.2-1.0 Ｍｎ1.92Ｓｍ0.04Ｏ4 ────────────────────────────────────
【００１４】電気自動車用二次電池には、とりわけ安全
性の高さが要求される。電池内部の電気短絡を防止する
目的から、正極−負極間に挿入されるイオン伝導体であ
る電解質は、固体電解質であることが好ましい。固体電
解質には無機のリチウムイオン導電体および有機電解質
があるが、高電流放電適性の点では後者のほうが優れて
おり、より好ましい。有機電解質の主成分としては、ポ
リエチレンオキサイド誘導体か該誘導体を含むポリマー
（特開昭６３−１３５４４７号公報）、ポリプロピレン
オキサイド誘導体か該誘導体を含むポリマー、イオン解
離基を含むポリマー（特開昭６２−２５４３０２号公
報、同６２−２５４３０３号公報、同６３−１９３９５
４号公報）、イオン解離基を含むポリマーと上記非プロ
トン性電解液の混合物（米国特許第４７９２５０４号明
細書、同４８３０９３９号明細書、特開昭６２−２２３
７５号公報、同６２−２２３７６号公報、同６３−２２
３７５号公報、同６３−２２７７６号公報、特開平１−
９５１１７号公報）、リン酸エステルポリマー（特開昭
６１−２５６５７３号公報）などの高分子イオン伝導体
が有効である。更にポリアクリロニトリルを電解液に添
加する方法もある（特開昭６２−２７８７７４号公
報）。また、無機と有機固体電解質を併用する方法（特
開昭６０−１７６８号公報参照）も有効である。
性の高さが要求される。電池内部の電気短絡を防止する
目的から、正極−負極間に挿入されるイオン伝導体であ
る電解質は、固体電解質であることが好ましい。固体電
解質には無機のリチウムイオン導電体および有機電解質
があるが、高電流放電適性の点では後者のほうが優れて
おり、より好ましい。有機電解質の主成分としては、ポ
リエチレンオキサイド誘導体か該誘導体を含むポリマー
（特開昭６３−１３５４４７号公報）、ポリプロピレン
オキサイド誘導体か該誘導体を含むポリマー、イオン解
離基を含むポリマー（特開昭６２−２５４３０２号公
報、同６２−２５４３０３号公報、同６３−１９３９５
４号公報）、イオン解離基を含むポリマーと上記非プロ
トン性電解液の混合物（米国特許第４７９２５０４号明
細書、同４８３０９３９号明細書、特開昭６２−２２３
７５号公報、同６２−２２３７６号公報、同６３−２２
３７５号公報、同６３−２２７７６号公報、特開平１−
９５１１７号公報）、リン酸エステルポリマー（特開昭
６１−２５６５７３号公報）などの高分子イオン伝導体
が有効である。更にポリアクリロニトリルを電解液に添
加する方法もある（特開昭６２−２７８７７４号公
報）。また、無機と有機固体電解質を併用する方法（特
開昭６０−１７６８号公報参照）も有効である。
【００１５】本発明の電気自動車は、上記の仕様のリチ
ウムイオン二次電池を搭載するとともに、電池に依存す
る電気エネルギーの利用効率を高める基本要件として、
回生制動装置を具備していることを特徴とする。すなわ
ち、運転の制動時に自動車の運動エネルギーを電気エネ
ルギーに変換する発電装置（交流発電機など）を動力伝
達系統に設けることにより、運動エネルギーの一部を電
気エネルギーとして回収し、この電気エネルギーを上記
のリチウムイオン二次電池に充電する。
ウムイオン二次電池を搭載するとともに、電池に依存す
る電気エネルギーの利用効率を高める基本要件として、
回生制動装置を具備していることを特徴とする。すなわ
ち、運転の制動時に自動車の運動エネルギーを電気エネ
ルギーに変換する発電装置（交流発電機など）を動力伝
達系統に設けることにより、運動エネルギーの一部を電
気エネルギーとして回収し、この電気エネルギーを上記
のリチウムイオン二次電池に充電する。
【００１６】電気自動車の駆動に用いる電気モータは、
四輪車の場合には、典型的には２輪当たり１台もしくは
各車輪当たり１台が充当される。各車輪当たり１台が充
当される場合は、電気モータは車体フレーム内に留まら
ず、フレームの外部にある車輪の内部に組み込まれて、
車輪はダイレクトドライブ型の独立駆動となる。この場
合は、回生制動装置は通常、独立駆動される各車輪ごと
に装着される。
四輪車の場合には、典型的には２輪当たり１台もしくは
各車輪当たり１台が充当される。各車輪当たり１台が充
当される場合は、電気モータは車体フレーム内に留まら
ず、フレームの外部にある車輪の内部に組み込まれて、
車輪はダイレクトドライブ型の独立駆動となる。この場
合は、回生制動装置は通常、独立駆動される各車輪ごと
に装着される。
【００１７】二次電池の充放電効率を向上し、航続距離
を延ばすために必要な他の装置は、電池の調温装置であ
る。非水系のリチウムイオン電池は水系の鉛電池に比
べ、高電流放電特性が一般に悪く、特に低温において悪
化する。また、高電圧に曝されるため、高温ではサイク
ル寿命が劣化しやすい。このため、使用中に電池を適当
な温度範囲（通常２０度〜４５度）に保持することが望
まれる。本発明の電気自動車では、駆動電源として、リ
チウムイオン二次電池のパック（バッテリーモジュー
ル）が用いられ、それらは複数個直列にまた並列に結線
され積層されたバッテリーユニットを車体内に配置して
いる。バッテリーユニットは車体から着脱、交換が可能
となるように、孤立フレームに配置されていてもよい。
バッテリーユニットとモータとの間には通常、強電系の
制御システムであるメインコンタクタが配置されてい
る。本発明では、メインコンタクタにつながるバッテリ
ーユニットの全体が空冷方式もしくは水冷方式の調温装
置によって調温されている。本発明で、調温とは、冷却
操作もしくは昇温操作もしくはこれらの両方の操作によ
って電池を適正な雰囲気温度に保つ操作をいう。調温は
熱交換の媒体たる流体をパイプを通してバッテリーユニ
ット近傍に循環させるかあるいはユニットを流体に直接
曝すことで実施する。媒体としては空気（空冷）もしく
は水（水冷）が使えるが、電池モジュール間の保温を均
一に実施できることと、バッテリーフレームの着脱の容
易性の点で空冷方式を主体とする方法が好ましい。従っ
て、本発明で用いる主たる調温装置は空冷方式であり、
補助として水冷方式を併用することもできる。空冷によ
る調温方式のよい例は、特開平７−４７８４２号公報に
示されている。空冷用の好ましい配置としては、バッテ
リーユニットは外気に近いフロアパネルの下部に配置さ
れ、外気を分岐ダクトを通じてバッテリーユニットに均
一に導入し、寒期の昇温操作においては予め加熱した外
気を導入してユニットの保温を図る。
を延ばすために必要な他の装置は、電池の調温装置であ
る。非水系のリチウムイオン電池は水系の鉛電池に比
べ、高電流放電特性が一般に悪く、特に低温において悪
化する。また、高電圧に曝されるため、高温ではサイク
ル寿命が劣化しやすい。このため、使用中に電池を適当
な温度範囲（通常２０度〜４５度）に保持することが望
まれる。本発明の電気自動車では、駆動電源として、リ
チウムイオン二次電池のパック（バッテリーモジュー
ル）が用いられ、それらは複数個直列にまた並列に結線
され積層されたバッテリーユニットを車体内に配置して
いる。バッテリーユニットは車体から着脱、交換が可能
となるように、孤立フレームに配置されていてもよい。
バッテリーユニットとモータとの間には通常、強電系の
制御システムであるメインコンタクタが配置されてい
る。本発明では、メインコンタクタにつながるバッテリ
ーユニットの全体が空冷方式もしくは水冷方式の調温装
置によって調温されている。本発明で、調温とは、冷却
操作もしくは昇温操作もしくはこれらの両方の操作によ
って電池を適正な雰囲気温度に保つ操作をいう。調温は
熱交換の媒体たる流体をパイプを通してバッテリーユニ
ット近傍に循環させるかあるいはユニットを流体に直接
曝すことで実施する。媒体としては空気（空冷）もしく
は水（水冷）が使えるが、電池モジュール間の保温を均
一に実施できることと、バッテリーフレームの着脱の容
易性の点で空冷方式を主体とする方法が好ましい。従っ
て、本発明で用いる主たる調温装置は空冷方式であり、
補助として水冷方式を併用することもできる。空冷によ
る調温方式のよい例は、特開平７−４７８４２号公報に
示されている。空冷用の好ましい配置としては、バッテ
リーユニットは外気に近いフロアパネルの下部に配置さ
れ、外気を分岐ダクトを通じてバッテリーユニットに均
一に導入し、寒期の昇温操作においては予め加熱した外
気を導入してユニットの保温を図る。
【００１８】本発明の電気自動車は上記の主電源たるリ
チウムイオン二次電池ユニットの使用に加えて、少なく
とも一種の非リチウム系の二次電池などの補助電源を搭
載することを特徴とする。非リチウム系の二次電池と
は、リチウム金属もしくはリチウムイオンを使用しない
二次電池であり、主として下記に示すような水溶液電解
液系の二次電池がこれに当たる。 １−１ 鉛／酸蓄電池 １−２ ニッケル−鉄、およびニッケル−亜鉛系蓄電池 １−３ ニッケル水素蓄電池 １−４ 金属−空気系の蓄電池もしくは高容量キャパシ
ター １−５ ナトリウム−硫黄、およびナトリウム−金属塩
化物系蓄電池
チウムイオン二次電池ユニットの使用に加えて、少なく
とも一種の非リチウム系の二次電池などの補助電源を搭
載することを特徴とする。非リチウム系の二次電池と
は、リチウム金属もしくはリチウムイオンを使用しない
二次電池であり、主として下記に示すような水溶液電解
液系の二次電池がこれに当たる。 １−１ 鉛／酸蓄電池 １−２ ニッケル−鉄、およびニッケル−亜鉛系蓄電池 １−３ ニッケル水素蓄電池 １−４ 金属−空気系の蓄電池もしくは高容量キャパシ
ター １−５ ナトリウム−硫黄、およびナトリウム−金属塩
化物系蓄電池
【００１９】これらの電池を上記のリチウム系二次電池
の補助電源として用いるメリットはリチウム系二次電池
の起る低温環境での高電流放電特性の低下などの非水系
電池特有のデメリットを補って自動車の実用性能と安全
性を確保できることである。上記の電池の中で、低コス
ト、高性能、安全性の点で特に好ましいのは、鉛／酸蓄
電池とニッケル水素（Ｎｉ−ＭＨ）蓄電池である。鉛／
酸蓄電池は鉛電極と硫酸水溶液からなり、単セルの出力
は２Ｖであり、これを直列に積層して高電力が得られ
る。すでに汎用のガソリン車に搭載されているエンジン
スタータ用セルや電気自動車用の密閉式鉛電池が有効で
ある。ニッケル水素（Ｎｉ−ＭＨ）蓄電池ではニッケル
正極と水素吸蔵合金からなる負極との間で水素イオンが
往復して充放電が行われる。水素吸蔵合金には、希土類
系合金（一般式ＡＢ5 ）やラーベス相合金（一般式ＡＢ
2 ）が主に用いられ、電解液にはアルカリ性水溶液が用
いられる。単セル（出力１．２Ｖ）を直列に積層して高
電圧が得られる。これらの非リチウム系二次電池をリチ
ウム系二次電池とハイブリッド化して使う目的は、たと
えば寒冷時のモータ始動用電源として、二次電池の加熱
保温用の電源として、加速時あるいは登坂時など高速回
転時の二次電池の過熱を防止するための目的が挙げら
れ、またクーラーや暖房など室内空調使用時の電源とし
て、航続距離延長の予備電源としての使用もその目的の
ひとつである。
の補助電源として用いるメリットはリチウム系二次電池
の起る低温環境での高電流放電特性の低下などの非水系
電池特有のデメリットを補って自動車の実用性能と安全
性を確保できることである。上記の電池の中で、低コス
ト、高性能、安全性の点で特に好ましいのは、鉛／酸蓄
電池とニッケル水素（Ｎｉ−ＭＨ）蓄電池である。鉛／
酸蓄電池は鉛電極と硫酸水溶液からなり、単セルの出力
は２Ｖであり、これを直列に積層して高電力が得られ
る。すでに汎用のガソリン車に搭載されているエンジン
スタータ用セルや電気自動車用の密閉式鉛電池が有効で
ある。ニッケル水素（Ｎｉ−ＭＨ）蓄電池ではニッケル
正極と水素吸蔵合金からなる負極との間で水素イオンが
往復して充放電が行われる。水素吸蔵合金には、希土類
系合金（一般式ＡＢ5 ）やラーベス相合金（一般式ＡＢ
2 ）が主に用いられ、電解液にはアルカリ性水溶液が用
いられる。単セル（出力１．２Ｖ）を直列に積層して高
電圧が得られる。これらの非リチウム系二次電池をリチ
ウム系二次電池とハイブリッド化して使う目的は、たと
えば寒冷時のモータ始動用電源として、二次電池の加熱
保温用の電源として、加速時あるいは登坂時など高速回
転時の二次電池の過熱を防止するための目的が挙げら
れ、またクーラーや暖房など室内空調使用時の電源とし
て、航続距離延長の予備電源としての使用もその目的の
ひとつである。
【００２０】本発明の電気自動車の補助電源としては、
燃料電池もしくは太陽電池を用いることもできる。燃料
電池の発電装置は、ガソリンエンジン自動車に比べて効
率が良いうえに環境適性に優れていることが特長であ
り、従って同様な特長を持つ上記のマンガン酸化物系二
次電池とともに電気自動車用補助電源として併用したと
き、ガソリンエンジン自動車に対する電気自動車の性能
優位性を最も高めることができる。すなわち、マンガン
酸化物系二次電池と燃料電池をハイブリッド化した電気
自動車が、本発明の好ましい態様である。本発明に使用
できる燃料電池の種類として、例えば以下のものがあ
る。 ２−１ アルカリ型燃料電池（ＡＦＣ） ２−２ リン酸型燃料電池（ＰＡＦＣ） ２−３ 固体電解質型燃料電池（ＳＯＦＣ） ２−４ 高分子固体電解質型燃料電池（ＰＥＦＣ） ２−５ 溶融炭酸塩型燃料電池（ＭＣＦＣ）
燃料電池もしくは太陽電池を用いることもできる。燃料
電池の発電装置は、ガソリンエンジン自動車に比べて効
率が良いうえに環境適性に優れていることが特長であ
り、従って同様な特長を持つ上記のマンガン酸化物系二
次電池とともに電気自動車用補助電源として併用したと
き、ガソリンエンジン自動車に対する電気自動車の性能
優位性を最も高めることができる。すなわち、マンガン
酸化物系二次電池と燃料電池をハイブリッド化した電気
自動車が、本発明の好ましい態様である。本発明に使用
できる燃料電池の種類として、例えば以下のものがあ
る。 ２−１ アルカリ型燃料電池（ＡＦＣ） ２−２ リン酸型燃料電池（ＰＡＦＣ） ２−３ 固体電解質型燃料電池（ＳＯＦＣ） ２−４ 高分子固体電解質型燃料電池（ＰＥＦＣ） ２−５ 溶融炭酸塩型燃料電池（ＭＣＦＣ）
【００２１】これらの燃料電池の各種の特長と使用技術
については、電気化学および工業物理化学、６１巻、１
１号、ｐ１２５８（１９９３年）に記述されている。燃
料電池のうちで安全性と性能の点で本発明の使用に好ま
しいものは、固体電解質型（ＳＯＦＣ）および高分子固
体電解質型燃料電池（ＰＥＦＣ）、そしてリン酸型燃料
電池（ＰＡＦＣ）である。特にボンベ充填あるいは水素
吸蔵合金充填の水素燃料を利用するＰＥＦＣとＳＯＦＣ
は小型軽量の点で好ましい。二次電池とハイブリッド化
して使う燃料電池の目的は、たとえば寒冷時の二次電池
の加熱保温用の電源として、加速時あるいは登坂時など
高速回転時の二次電池の過熱を防止するための補助電源
としての目的であり、クーラーや暖房など室内空調使用
時の電源として、航続距離延長の予備電源としての使用
がこれに相当する。
については、電気化学および工業物理化学、６１巻、１
１号、ｐ１２５８（１９９３年）に記述されている。燃
料電池のうちで安全性と性能の点で本発明の使用に好ま
しいものは、固体電解質型（ＳＯＦＣ）および高分子固
体電解質型燃料電池（ＰＥＦＣ）、そしてリン酸型燃料
電池（ＰＡＦＣ）である。特にボンベ充填あるいは水素
吸蔵合金充填の水素燃料を利用するＰＥＦＣとＳＯＦＣ
は小型軽量の点で好ましい。二次電池とハイブリッド化
して使う燃料電池の目的は、たとえば寒冷時の二次電池
の加熱保温用の電源として、加速時あるいは登坂時など
高速回転時の二次電池の過熱を防止するための補助電源
としての目的であり、クーラーや暖房など室内空調使用
時の電源として、航続距離延長の予備電源としての使用
がこれに相当する。
【００２２】本発明の電気自動車の補助電源として、前
記のように、化学反応で発電される燃料電池に替えて、
光電変換で発電される太陽電池を用いることができ、そ
のような太陽電池をマンガン酸化物系二次電池とハイブ
リッド化して搭載することもできる。太陽電池としては
ソーラーカーにおいて実用化しているアモルファスシリ
コン系を含めた固体接合型光電変換セルが好ましく用い
られる。これらの太陽電池は車体のルーフ、ボンネッ
ト、トランクルームなどの太陽光によって露光される面
上に配置される。二次電池とハイブリッド化して使う太
陽電池の一つの目的は、二次電池を充電するための発電
機としての使用である。他の目的は補助電源としての使
用であり、例えば冬期の二次電池の加熱保温用の電源と
して、加速時あるいは登坂時など高速回転時の二次電池
の過熱を防止するための補助電源として、クーラーや暖
房など室内空調使用時の電源として、航続距離延長の予
備電源としての使用がこれに相当する。
記のように、化学反応で発電される燃料電池に替えて、
光電変換で発電される太陽電池を用いることができ、そ
のような太陽電池をマンガン酸化物系二次電池とハイブ
リッド化して搭載することもできる。太陽電池としては
ソーラーカーにおいて実用化しているアモルファスシリ
コン系を含めた固体接合型光電変換セルが好ましく用い
られる。これらの太陽電池は車体のルーフ、ボンネッ
ト、トランクルームなどの太陽光によって露光される面
上に配置される。二次電池とハイブリッド化して使う太
陽電池の一つの目的は、二次電池を充電するための発電
機としての使用である。他の目的は補助電源としての使
用であり、例えば冬期の二次電池の加熱保温用の電源と
して、加速時あるいは登坂時など高速回転時の二次電池
の過熱を防止するための補助電源として、クーラーや暖
房など室内空調使用時の電源として、航続距離延長の予
備電源としての使用がこれに相当する。
【００２３】なお、補助電源としては、上記の非リチウ
ム系二次電池と燃料電池（あるいは太陽電池）とを組合
せて用いることが好ましい。
ム系二次電池と燃料電池（あるいは太陽電池）とを組合
せて用いることが好ましい。
【００２４】
【実施例】正極と負極、そして電解質に下記の材料を用
いたリチウムイオン角形二次電池の二種（ＬＳＢ１とＬ
ＳＢ２）を主電源の単セルとして製造した。
いたリチウムイオン角形二次電池の二種（ＬＳＢ１とＬ
ＳＢ２）を主電源の単セルとして製造した。
【００２５】電池−ＬＳＢ１ 正極：Ｌｉ1.02Ｍｎ1.9 Ｃｏ0.03Ｏ4 の組成からなるス
ピネル型構造の結晶性活物質を黒鉛系炭素の導電材およ
び結着材と混合した合剤をアルミニウム集電体に塗設し
たもの。 負極：Ｌｉ2 ＭｇＳｎ、Ｌｉ2 ＭｇＧｅ0.5 Ｓｎ0.5 、
ＬｉＡｌ0.9 Ｍｇ0.1 、及びＬｉ3.8 Ｓｉの組成群から
選ばれる１種の合金を負極活物質に用い、これを黒鉛系
炭素質導電材および結着材と混合した合剤を銅集電体に
塗設したもの。 電解質：ＬｉＢＦ4 とポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）
の混合物から成る高分子電解質
ピネル型構造の結晶性活物質を黒鉛系炭素の導電材およ
び結着材と混合した合剤をアルミニウム集電体に塗設し
たもの。 負極：Ｌｉ2 ＭｇＳｎ、Ｌｉ2 ＭｇＧｅ0.5 Ｓｎ0.5 、
ＬｉＡｌ0.9 Ｍｇ0.1 、及びＬｉ3.8 Ｓｉの組成群から
選ばれる１種の合金を負極活物質に用い、これを黒鉛系
炭素質導電材および結着材と混合した合剤を銅集電体に
塗設したもの。 電解質：ＬｉＢＦ4 とポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）
の混合物から成る高分子電解質
【００２６】電池−ＬＳＢ２ 正極：Ｌｉ1.02Ｍｎ1.9 Ｆｅ0.03Ｏ4 の組成からなるス
ピネル型構造の結晶性活物質を黒鉛系炭素の導電材およ
び結着材と混合した合剤をアルミニウム集電体に塗設し
たもの。 負極：メソフェ−ズ微小球体を黒鉛化して得た球状黒鉛
の表層を一部非晶質化して製造された炭素材料を、結着
材と混合した合剤を銅集電体に塗設したもの。 電解質：ＬｉＢＦ4 とポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）
の混合物から成る高分子電解質
ピネル型構造の結晶性活物質を黒鉛系炭素の導電材およ
び結着材と混合した合剤をアルミニウム集電体に塗設し
たもの。 負極：メソフェ−ズ微小球体を黒鉛化して得た球状黒鉛
の表層を一部非晶質化して製造された炭素材料を、結着
材と混合した合剤を銅集電体に塗設したもの。 電解質：ＬｉＢＦ4 とポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）
の混合物から成る高分子電解質
【００２７】上記二種の角形電池は、サイズが４０×６
０×３７５ｍｍであり、充放電制御回路を用いて、定格
上はそれぞれ４．２Ｖまで充電され、また２．８Ｖまで
放電される。平均放電電圧はＬＳＢ１では３．７Ｖであ
り、ＬＳＢ２では３．５Ｖである。この電池を６本直列
に結線して収納し、過充電／過放電防止の安全装置とし
ての保護回路を内蔵したバッテリーモジュールを作製し
た。モジュールの放電電圧はＬＳＢ１では２２Ｖであ
り、ＬＳＢ２では２０Ｖであり、電気容量はＬＳＢ１で
は９０Ａｈ、ＬＳＢ２では７５Ａｈであった。両電池と
も、重量はおよそ２０ｋｇ、サイズは３５０×７５×４
５０ｍｍである。
０×３７５ｍｍであり、充放電制御回路を用いて、定格
上はそれぞれ４．２Ｖまで充電され、また２．８Ｖまで
放電される。平均放電電圧はＬＳＢ１では３．７Ｖであ
り、ＬＳＢ２では３．５Ｖである。この電池を６本直列
に結線して収納し、過充電／過放電防止の安全装置とし
ての保護回路を内蔵したバッテリーモジュールを作製し
た。モジュールの放電電圧はＬＳＢ１では２２Ｖであ
り、ＬＳＢ２では２０Ｖであり、電気容量はＬＳＢ１で
は９０Ａｈ、ＬＳＢ２では７５Ａｈであった。両電池と
も、重量はおよそ２０ｋｇ、サイズは３５０×７５×４
５０ｍｍである。
【００２８】モデルとしてこのモジュールを縦５列横３
列に配置し、計１５台を直列に結線し、１７５０×７５
×１３５０ｍｍの空間を占める自動車用モータの主電源
を試作した。電源全体の重量は３２０ｋｇであり、この
電源の出力は電圧として３３０Ｖ（ＬＳＢ１）、３１０
Ｖ（ＬＳＢ２）、容量は９００Ａの定電流放電条件下で
およそ３２ｋＷｈ（ＬＳＢ１）、２４ｋＷｈ（ＬＳＢ
２）となった。この主電源を自動車用に設計したバッテ
リーフレームに格納した。バッテリーフレームの底部に
は電池ユニットを調温するための電気ヒータ（５００
Ｗ）を敷き詰め、フレームの上部には温度モニタ用のセ
ンサ（サーミスタ）を固定した。フレーム全体は電気
的、機械的に着脱可能となっている。
列に配置し、計１５台を直列に結線し、１７５０×７５
×１３５０ｍｍの空間を占める自動車用モータの主電源
を試作した。電源全体の重量は３２０ｋｇであり、この
電源の出力は電圧として３３０Ｖ（ＬＳＢ１）、３１０
Ｖ（ＬＳＢ２）、容量は９００Ａの定電流放電条件下で
およそ３２ｋＷｈ（ＬＳＢ１）、２４ｋＷｈ（ＬＳＢ
２）となった。この主電源を自動車用に設計したバッテ
リーフレームに格納した。バッテリーフレームの底部に
は電池ユニットを調温するための電気ヒータ（５００
Ｗ）を敷き詰め、フレームの上部には温度モニタ用のセ
ンサ（サーミスタ）を固定した。フレーム全体は電気
的、機械的に着脱可能となっている。
【００２９】図１は、本発明の電気自動車の電気系統を
中心とした構成の一例を示す模式図である。１は、主電
源を充電するためのＡＣ／ＤＣ変換用整流器と充電器と
を示す。２は、主電源を電気的に着脱するためのコネク
タである。３は、主電源に当たるマンガン酸化物電極を
用いたリチウム二次電池ユニットである。４は、該ユニ
ットを保温するための調温システムと電気ヒータであ
る。５は、電池温度をモニタする温度センサである。駆
動部は、６のメインコタクタと７のパワーヘッドおよび
モータから成り、動力伝達系には８の回生制動装置が装
着される。９は、補助電源として用いる太陽電池あるい
は燃料電池である。１１は、同じく補助電源として用い
る非リチウム系二次電池である。９（太陽電池、燃料電
池）および回生制動装置８で供給される電力は、１０の
入力制御ユニットで入出力のスイッチング／整流／電圧
制御などを受けた後で１１の非リチウム系二次電池の充
電に用いられるか、もしくは１２の出力系の制御装置へ
入力される。１３は、調温システムを除いた低電圧系の
負荷を示す。
中心とした構成の一例を示す模式図である。１は、主電
源を充電するためのＡＣ／ＤＣ変換用整流器と充電器と
を示す。２は、主電源を電気的に着脱するためのコネク
タである。３は、主電源に当たるマンガン酸化物電極を
用いたリチウム二次電池ユニットである。４は、該ユニ
ットを保温するための調温システムと電気ヒータであ
る。５は、電池温度をモニタする温度センサである。駆
動部は、６のメインコタクタと７のパワーヘッドおよび
モータから成り、動力伝達系には８の回生制動装置が装
着される。９は、補助電源として用いる太陽電池あるい
は燃料電池である。１１は、同じく補助電源として用い
る非リチウム系二次電池である。９（太陽電池、燃料電
池）および回生制動装置８で供給される電力は、１０の
入力制御ユニットで入出力のスイッチング／整流／電圧
制御などを受けた後で１１の非リチウム系二次電池の充
電に用いられるか、もしくは１２の出力系の制御装置へ
入力される。１３は、調温システムを除いた低電圧系の
負荷を示す。
【００３０】車体の設計においては、たとえば主電源の
リチウム二次電池ユニットを格納したバッテリーフレー
ムは、車体のフロアパネルの下に配置し、機械的に着脱
可能な方式で固定する。フレームの上部および／もしく
は内部には調温用部品として空冷のためのダクトを配置
し、ダクト内に放熱器などで冷却された外気を通じてバ
ッテリーの冷却を図る。あるいは調温用部品として水冷
のためのパイプを配置して冷却水の循環によるバッテリ
ーの冷却を実施する。これらの冷却の実施は温度センサ
の検出温度に反応する調温制御装置によって実施され
る。また、フレームの底部に配置したヒータによってバ
ッテリーの加熱保温を必要によって実施する。
リチウム二次電池ユニットを格納したバッテリーフレー
ムは、車体のフロアパネルの下に配置し、機械的に着脱
可能な方式で固定する。フレームの上部および／もしく
は内部には調温用部品として空冷のためのダクトを配置
し、ダクト内に放熱器などで冷却された外気を通じてバ
ッテリーの冷却を図る。あるいは調温用部品として水冷
のためのパイプを配置して冷却水の循環によるバッテリ
ーの冷却を実施する。これらの冷却の実施は温度センサ
の検出温度に反応する調温制御装置によって実施され
る。また、フレームの底部に配置したヒータによってバ
ッテリーの加熱保温を必要によって実施する。
【００３１】本発明に従って作られる電気自動車の走行
性能を、四輪独立駆動型で車体重量１５００ｋｇの自動
車を平地で運転する場合を想定し、主電源に並列に結線
された最大出力１００ｋＷのＤＣモータ（入力３３０
Ｖ）４台を、始動−加速−定速回転（２０００ｒｐｍで
１０分）−回生制動装置による減速−停止で運転する操
作を繰り返し実施するモデル実験によって、評価した。
モータと直結する車輪の外径は４５ｃｍとした。モータ
の駆動テストは上記二種のバッテリーユニットを３７０
Ｖまで満充電して行い、加速においては回転数を電流で
制御することにより、３０回／秒の低速加速を実施し
た。なおバッテリーユニットの温度は実験用恒温室にユ
ニットを収納し、送風装置の風に曝すことによって調節
した。このモデル実験によって二種のバッテリーを用い
て測定した満充電あたりの走行距離は、下記の値となっ
た。
性能を、四輪独立駆動型で車体重量１５００ｋｇの自動
車を平地で運転する場合を想定し、主電源に並列に結線
された最大出力１００ｋＷのＤＣモータ（入力３３０
Ｖ）４台を、始動−加速−定速回転（２０００ｒｐｍで
１０分）−回生制動装置による減速−停止で運転する操
作を繰り返し実施するモデル実験によって、評価した。
モータと直結する車輪の外径は４５ｃｍとした。モータ
の駆動テストは上記二種のバッテリーユニットを３７０
Ｖまで満充電して行い、加速においては回転数を電流で
制御することにより、３０回／秒の低速加速を実施し
た。なおバッテリーユニットの温度は実験用恒温室にユ
ニットを収納し、送風装置の風に曝すことによって調節
した。このモデル実験によって二種のバッテリーを用い
て測定した満充電あたりの走行距離は、下記の値となっ
た。
【００３２】
【表２】 ──────────────────────────────────── バッテリー温度 回生制動の実施 航続距離 ──────────────────────────────────── ＬＳＢ１使用系 ５ ℃ あり １５０ｋｍ ３５ ℃ あり ２１０ｋｍ ３５ ℃ なし １７０ｋｍ ８０ ℃ あり １９０ｋｍ ──────────────────────────────────── ＬＳＢ２使用系 ５ ℃ あり １２０ｋｍ ３５ ℃ あり １７０ｋｍ ３５ ℃ なし １５０ｋｍ ８０ ℃ あり １６０ｋｍ ────────────────────────────────────
【００３３】上記の結果から、本発明のマンガン酸化物
系リチウムイオン二次電池を駆動主電源に採用した電気
自動車が、航続距離において実用上満足なレベルである
と同時に、回生制動装置を併用し、かつ二次電池を調温
した条件下で優れた走行性能を発揮することが示され
た。また、上記の結果から、主電源に加えて補助電源を
搭載した場合、これを駆動電源の予備に用いて電気自動
車の航続距離がさらに延長され、また補助電源を調温装
置の昇温電力として供給することで低温時の航続距離が
改善される効果は明らかである。
系リチウムイオン二次電池を駆動主電源に採用した電気
自動車が、航続距離において実用上満足なレベルである
と同時に、回生制動装置を併用し、かつ二次電池を調温
した条件下で優れた走行性能を発揮することが示され
た。また、上記の結果から、主電源に加えて補助電源を
搭載した場合、これを駆動電源の予備に用いて電気自動
車の航続距離がさらに延長され、また補助電源を調温装
置の昇温電力として供給することで低温時の航続距離が
改善される効果は明らかである。
【００３４】
【発明の効果】本発明に従って、調温装置が設置された
マンガン酸化物系リチウムイオン二次電池を主電源とし
て用い、非リチウム系二次電池などの補助電源として用
いて、回生制動機能を持った電気自動車を製造すること
により、一回の充電操作当たりの航続距離を長くするこ
とができ、また安全性にすぐれた自動車を提供すること
ができる。
マンガン酸化物系リチウムイオン二次電池を主電源とし
て用い、非リチウム系二次電池などの補助電源として用
いて、回生制動機能を持った電気自動車を製造すること
により、一回の充電操作当たりの航続距離を長くするこ
とができ、また安全性にすぐれた自動車を提供すること
ができる。
【図１】本発明に従う電気自動車の電気系統を中心とす
る構造の例を示す図である。
る構造の例を示す図である。
１ ＡＣ／ＤＣ変換用整流器と充電器 ２ コネクタ ３ リチウム二次電池ユニット ４ 調温システムと電気ヒータ ５ 温度センサ ６ メインコタクタ ７ 高圧系負荷 ８ 回生制動装置 ９ 補助電源（太陽電池、燃料電池） １０ 入力制御ユニット １１ 非リチウム系二次電池 １２ 出力系の制御装置 １３ 低電圧系負荷
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｂ 10/50 10/50
Claims (13)
- 【請求項１】 調温装置を具備し、スピネル型リチウム
マンガン酸化物を正極活物質とする積層型リチウムイオ
ン二次電池を駆動の主電源として用い、かつ補助電源を
搭載したことを特徴とする回生制動が可能な電気自動
車。 - 【請求項２】 補助電源が非リチウム系二次電池である
請求項１に記載の電気自動車。 - 【請求項３】 非リチウム系二次電池が、鉛／酸電池、
ニッケル水素電池、ナトリウム系電池からなる群より選
ばれる二次電池である請求項２に記載の電気自動車。 - 【請求項４】 補助電源が燃料電池もしくは太陽電池で
ある請求項１に記載の電気自動車。 - 【請求項５】 補助電源が、非リチウム系二次電池と燃
料電池もしくは太陽電池とから構成される請求項１に記
載の電気自動車。 - 【請求項６】 積層型リチウムイオン二次電池が、直列
に連結されたバッテリーモジュールの単体、もしくは該
モジュールが接続されたユニットからなり、これらが水
冷式の冷却用ジャケットに収納されている請求項１〜５
のいずれかの項に記載の電気自動車。 - 【請求項７】 調温装置を具備し、スピネル型リチウム
マンガン酸化物を正極活物質とする積層型リチウムイオ
ン二次電池からなる駆動用主電源、そして補助電源を組
合せてなる回生制動が可能な電気自動車用の駆動電源装
置。 - 【請求項８】 補助電源が非リチウム系二次電池である
請求項７に記載の駆動電源装置。 - 【請求項９】 非リチウム系二次電池が、鉛／酸電池、
ニッケル水素電池、ナトリウム系電池からなる群より選
ばれる二次電池である請求項８に記載の駆動電源装置。 - 【請求項１０】 補助電源が燃料電池もしくは太陽電池
である請求項７に記載の駆動電源装置。 - 【請求項１１】 積層型リチウムイオン二次電池の電解
質が、高分子イオン伝導体もしくは無機イオン伝導体を
含む固体電解質である請求項７〜１０のいずれかの項に
記載の駆動電源装置。 - 【請求項１２】 積層型リチウムイオン二次電池の負極
が、リチウム挿入可能な合金を主たる活物質とする負極
である請求項７〜１１のいずれかの項に記載の駆動電源
装置。 - 【請求項１３】 積層型リチウムイオン二次電池の充放
電のための主たる正極活物質が、下記組成式： Ｌｉx Ｍｎ2-a Ｍa/c Ｏ4+b （Ｍは、Ｌｉ及びＭｎ以外の金属カチオンを表し、ｘ、
ａ、ｃ、及びｂは、それぞれ０．１＜ｘ≦１．２、０≦
ａ＜２、１≦ｃ≦３、及び０≦ｂ＜０．３の範囲を満た
す数値を表す。）で表される正極活物質である請求項７
〜１２のいずれかの項に記載の駆動電源装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17591196A JPH1014013A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 電気自動車及びその駆動電源装置 |
| US08/876,205 US6132902A (en) | 1996-06-14 | 1997-06-16 | Electric automobile and electric power drive therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17591196A JPH1014013A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 電気自動車及びその駆動電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1014013A true JPH1014013A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=16004407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17591196A Withdrawn JPH1014013A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 電気自動車及びその駆動電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1014013A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2000067861A (ja) * | 1998-08-26 | 2000-03-03 | Ngk Insulators Ltd | リチウム二次電池 |
| WO2000013251A1 (fr) * | 1998-08-31 | 2000-03-09 | Hitachi, Ltd. | Accumulateur et dispositif au lithium |
| JP2000090895A (ja) * | 1998-09-14 | 2000-03-31 | Ngk Insulators Ltd | 電気自動車用リチウム二次電池 |
| JP2004312964A (ja) * | 2003-02-19 | 2004-11-04 | Toyota Motor Corp | 電気自動車および性能設定方法 |
| KR100746367B1 (ko) | 2006-03-15 | 2007-08-03 | 주식회사 프로파워 | 연료전지와 2차전지를 이용한 하이브리드 동력 발생 장치와그 제어 방법 |
| JP2010225528A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Toyota Motor Corp | 電池温度制御装置 |
| CN102673491A (zh) * | 2011-03-09 | 2012-09-19 | 苏州益高电动车辆制造有限公司 | 电动车电气系统总成 |
| WO2015178077A1 (ja) * | 2014-05-19 | 2015-11-26 | 株式会社村田製作所 | データ蓄積システム及び蓄電装置 |
| JP2016058297A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 古河機械金属株式会社 | リチウムイオン電池用負極材料、リチウムイオン電池用負極、およびリチウムイオン電池 |
| WO2016080222A1 (ja) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | 株式会社村田製作所 | 車載用電池及び車載用電源装置 |
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| CN110626213A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-31 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种电动汽车的动力电池加热装置及控制方法 |
-
1996
- 1996-06-14 JP JP17591196A patent/JPH1014013A/ja not_active Withdrawn
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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