JPH1051968A - 電池の充電方法 - Google Patents

電池の充電方法

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JPH1051968A
JPH1051968A JP8205973A JP20597396A JPH1051968A JP H1051968 A JPH1051968 A JP H1051968A JP 8205973 A JP8205973 A JP 8205973A JP 20597396 A JP20597396 A JP 20597396A JP H1051968 A JPH1051968 A JP H1051968A
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JP8205973A
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Takeji Tanjiyou
雄児 丹上
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、満充電での放置時、特に高温放置
時の劣化を抑えて長寿命化させることを目的とする。 【解決手段】 電池1への充電量を曜日に応じて制御す
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、満充電での放置
時、特に高温放置時の劣化を抑えて長寿命化させること
ができ、また電池の放電量を年間を通じてほぼ一定にす
ることができる電池の充電方法に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】従来の非水電解液二次
電池等に対する充電方法では、常に満充電(一定電圧)
まで充電することが行われている(特開平2−6007
3号公報)。しかし、充電後、満充電のまま高温雰囲気
に長時間放置された場合は、電解質や活物質の劣化によ
り容量低下を引き起こし、その後、充電を十分に行って
も、もとの容量まで回復しないという問題点がある。こ
の問題点を解決するために、特開平4−137371号
公報には、高温時に電池を自動的に放電させる保護回路
が開示されている。しかしながら、一度充電した電池を
放電させることは電力の無駄である。また、放電させる
ためには放電電流を設定する放電抵抗器等が必要であ
り、重量が重くなったりコストがかさむなどの問題点も
ある。
【0003】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、第1に満充電での放置時、特に高
温放置時の劣化を抑えて長寿命化させることができ、第
2に電池の放電量を年間を通じてほぼ一定にすることが
できる電池の充電方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明は、電池への充電量を曜日に応
じて制御することを要旨とする。この構成により、曜日
毎の電池の使用頻度は、電池の用途又は使用者等により
異なることが多い。そこで電池への充電量が曜日毎、即
ち電池の使用頻度に応じて制御される。
【0005】請求項2記載の発明は、上記請求項1記載
の電池の充電方法において、前記電池の使用頻度の少な
い曜日の前の日の充電量を、当該使用頻度に応じて少な
くすることを要旨とする。この構成により、電池の使用
頻度が少なく、放置されると予想される曜日には満充電
が行われないように充電量が制御される。
【0006】請求項3記載の発明は、上記請求項1又は
2記載の電池の充電方法において、曜日と充電量の関係
を予め決定するとともに、曜日毎の電池の使用頻度を測
定し、その測定値により前記曜日と充電量の関係を変更
することを要旨とする。この構成により、曜日毎の電池
の使用頻度は、使用者により異なるため、曜日と充電量
の関係を常に正しい値に維持することが可能となる。
【0007】請求項4記載の発明は、上記請求項3記載
の電池の充電方法において、前記使用頻度は、1日の電
池電圧の変化から測定することを要旨とする。この構成
により、電池の使用頻度を容易に測定することが可能と
なる。
【0008】請求項5記載の発明は、上記請求項3記載
の電池の充電方法において、前記電池は電気自動車用の
ものであって、前記使用頻度は、前記電気自動車の走行
距離により測定することを要旨とする。この構成によ
り、電池を電気自動車用とした場合には、走行メータで
検出された走行距離を利用することによっても、電池の
使用頻度が容易に測定される。
【0009】請求項6記載の発明は、電池への充電量
を、予め求められている当該電池が使用される地域の平
年気温に応じて制御することを要旨とする。この構成に
より、平年気温が高いときには充電量を少なくし、平年
気温が低いときには満充電するように制御することが可
能となる。
【0010】請求項7記載の発明は、上記請求項6記載
の電池の充電方法において、前記電池への充電量は、当
該電池が使用される地域の月別平年気温に応じて月別に
制御することを要旨とする。この構成により、平年気温
に応じた充電量の制御は、具体的には月別平年気温に応
じて月別に制御される。
【0011】請求項8記載の発明は、上記請求項6又は
7記載の電池の充電方法において、気温検出手段で実際
に検出された検出気温と、前記平年気温とを比較し、当
該両気温の差を基に前記地域の変更を判断することを要
旨とする。この構成により、検出気温と平年気温とが、
例えば5℃以上ずれた場合には自動的に地域が変更され
たと判断することが可能となる。
【0012】請求項9記載の発明は、上記請求項1,
2,3,4,6,7又は8記載の電池の充電方法におい
て、前記電池は、電気自動車用のものであることを要旨
とする。この構成により、曜日又はその地域の平年気温
に応じた電池の充電量の制御は、使用頻度が大きく、地
域間の移動性が大きい電気自動車の動力源として用いた
電池に適用した場合において、特に効果的に作用する。
【0013】請求項10記載の発明は、上記請求項1乃
至9の何れかに記載の電池の充電方法において、前記電
池は、リチウムイオン電池であることを要旨とする。こ
の構成により、曜日又はその地域の平年気温に応じた電
池の充電量の制御は、満充電での高温放置時に電解質や
活物質の劣化により容量低下を引き起こし易いリチウム
イオン電池に適用した場合において、特に効果的に作用
する。
【0014】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、電池への
充電量を曜日に応じて制御するようにしたため、電池の
使用頻度が少ない曜日には、満充電しないように制御す
ることが可能となって、満充電放置時の容量劣化が抑え
られ、電池を長寿命化させることができる。
【0015】請求項2記載の発明によれば、前記電池の
使用頻度の少ない曜日の前の日の充電量を、当該使用頻
度に応じて少なくするようにしたため、具体的に、電池
が放置されると予想される曜日の前の日に満充電を行わ
ないことで、確実に満充電放置時の容量劣化を抑えて電
池を長寿命化させることができる。
【0016】請求項3記載の発明によれば、曜日と充電
量の関係を予め決定するとともに、曜日毎の電池の使用
頻度を測定し、その測定値により前記曜日と充電量の関
係を変更するようにしたため、曜日と充電量の関係を常
に正しい値に維持することができて、電池の使用頻度が
少ない曜日には、確実に満充電しないように制御するこ
とができる。
【0017】請求項4記載の発明によれば、前記使用頻
度は、1日の電池電圧の変化から測定するようにしたた
め、電池の使用頻度を容易に測定することができて、曜
日と充電量の関係を常に正しい値に維持することができ
る。
【0018】請求項5記載の発明によれば、前記電池は
電気自動車用のものであって、前記使用頻度は、前記電
気自動車の走行距離により測定するようにしたため、電
池を電気自動車用とした場合には、走行メータで検出さ
れた走行距離を利用することによっても、電池の使用頻
度を容易に測定することができて、曜日と充電量の関係
を常に正しい値に維持することができる。
【0019】請求項6記載の発明によれば、電池への充
電量を、予め求められている当該電池が使用される地域
の平年気温に応じて制御するようにしたため、平年気温
が高いときには充電量を少なくし、平年気温が低いとき
には満充電するように制御することで、満充電での高温
放置時の容量劣化が抑えられ、電池を長寿命化させるこ
とができる。また放電容量が大きくなる温度の高いとき
には満充電せず、放電容量が小さくなる低温時に満充電
することで、電池の放電量を年間を通してほぼ一定にす
ることができる。
【0020】請求項7記載の発明によれば、前記電池へ
の充電量は、当該電池が使用される地域の月別平年気温
に応じて月別に制御するようにしたため、平年気温に応
じた充電量の制御を、具体的には月別平年気温に応じて
月別に制御することで、制御の容易性とともに請求項6
記載の発明の効果とほぼ同様の効果を得ることができ
る。
【0021】請求項8記載の発明によれば、気温検出手
段で実際に検出された検出気温と、前記平年気温とを比
較し、当該両気温の差を基に前記地域の変更を判断する
ようにしたため、地域が変更されたと判断したときに
は、平年気温と充電量の関係を、その変更された地域の
平年気温で更新することで、平年気温に応じた充電量の
制御を確実に行うことができる。
【0022】請求項9記載の発明によれば、前記電池
は、電気自動車用のものとしたため、使用頻度が大き
く、地域間の移動性が大きい電気自動車の動力源として
用いた電池において、曜日又はその地域の平年気温に応
じた充電量の制御による長寿命化及び放電量のほぼ一定
化は特に大きな効果を奏する。
【0023】請求項10記載の発明によれば、前記電池
は、リチウムイオン電池としたため、満充電での高温放
置時に電解質や活物質の劣化により容量低下を引き起こ
し易いリチウムイオン電池において、高温放置時の劣化
を抑えることによる長寿命化は特に大きな効果を奏す
る。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0025】図1及び図2は、本発明の第1の実施の形
態を示す図である。まず、図1を用いて、充電装置の構
成から説明する。1は充電が行われる電池であり、負極
活物質に炭素材料、正極活物質にLiCoO2 を用い、
電解液として炭酸プロピレンと1−2−ジメトキシエタ
ンとの混合溶液に六フッ化リン酸リチウムを1モル/l
溶解させて得られた非水電解液を用いたリチウムイオン
電池が適用されている。4は充電器であり、充電器4に
はCPU5aが内蔵されている。CPU5a内の記憶手
段には、予めカレンダー及び曜日と充電量(充電電圧)
の関係データが記憶されている。曜日別の充電量は、電
池1を使う人の使い方(曜日毎の電池の使用頻度)によ
って異なる。このため、記憶手段の記憶データは、電池
1を使う人の使い方(曜日毎の電池の使用頻度)を測定
し、その測定値により、更新される。充電器4は、この
記憶データを基に曜日毎に充電量(充電電圧)を決定す
る。2は電池電圧検出手段、3は電流検出手段である。
【0026】図2は、リチウムイオン電池を3ケ月保存
したときの保存電圧と容量維持率の関係を示している。
同図より高い電圧で保存するほど劣化が大きく、保存す
るときは電圧を下げた方がよいことがわかる。本実施の
形態の電池の充電方法は、このような知見のもとになさ
れたものであって、電池1の充電量(充電電圧)を、電
池1の使われ方(電池を放置するときは満充電しない)
により変化させる、即ち、電池1の使用頻度の少ない曜
日の前の日の充電量(充電電圧)を、その使用頻度に応
じて少なくなるようにしている。充電量(充電電圧)
は、電池電圧検出手段2により検出された電池電圧と、
電流検出手段3によって検出された電流値によって制御
する。
【0027】本実施の形態によれば、電池1の充電量
(充電電圧)を電池1の使われ方によって変化させるよ
うにしたため(放置されると予想されるときは満充電し
ない)、満充電放置時の劣化が抑えられて、電池1を長
寿命化させることができるという効果が得られる。ま
た、電池1の使用頻度を測定しているため、電池1の寿
命を推定することができるという効果がある。
【0028】図3及び図4には、本発明の第2の実施の
形態を示す。本実施の形態は、電気自動車10の動力源
として用いた電池1の充電方法を示している。電池1は
コネクタ6を介して充電器4に接続されるようになって
いる。7は電池1の充電を制御するコントローラであ
り、コントローラ7はコネクタ6を介して充電器4と通
信している。コントローラ7にCPU5aが内蔵されて
いる。CPU5a内の記憶手段には、予め曜日とその曜
日に充電したときの充電量との関係データが記憶されて
いる。この曜日と充電量との関係データは、運転者によ
り異なるため、運転者の曜日別の使用頻度により更新さ
れる。例として、全く電池1を使用しない曜日が例えば
3週続いたときは、その曜日は電池の使用頻度が少ない
と認識し、逆に、ある曜日に3週連続して使用したら、
その曜日は電池を使用すると認識する。使用の有無を認
識する周期は3週に限らず、1週間毎でも可能である。
電池1の使用頻度は、走行検出手段8により自動車10
が走行したかどうかで検出することが可能である。走行
検出手段8としては走行メータ等が利用できる。また、
電池1の使用頻度は、1日の電池電圧の変動からも検出
することが可能である。
【0029】そして、この予め記憶された関係データを
基に、電池1の充電が行われ、全く電池1を使用しない
(走行しない)ことが多い曜日の前の日の充電量を他の
日よりも少なくしている。リチウムイオン電池1では、
単セル当たり10〜100mV小さくする。
【0030】図4は、電気自動車10を1年間走行させ
たときの、従来法で充電(常に満充電)したときと、本
実施の形態で充電(使わないことが多い曜日の前の日は
充電量を少なくする)したときの経過時間と航続距離
(電池容量)との関係を示している。この図から、本実
施の形態で充電することにより、従来法に比べ容量劣化
が小さく長寿命になっていることがわかる。これは電気
自動車10を放置しているときの充電電圧が異なり、放
置時の劣化が少なくなっているためである。
【0031】図5乃至図7には、本発明の第3の実施の
形態を示す。本実施の形態は、電池への充電量を、その
電池が使用されている地域の平年気温に応じて制御する
ようにしたものである。図5において、充電器4に内蔵
されたCPU5b内の記憶手段には、予め電池1が使用
される地域の月毎の平年気温データが記憶されている。
また、CPU5b内の記憶手段には、平年気温と充電量
の関係データも記憶されている。充電器4は、この記憶
データを基に電池1が使用される月に応じて平年気温よ
り充電量(充電電圧)を決定する。表1は、リチウムイ
オン電池の温度との関係を示している。
【0032】 電池1が使用される地域での月毎の平年気温から、この
表1の関係を用いて上記の充電量(充電電圧)を決定す
る。
【0033】そして、この予め決定された関係データを
基に、電池1への充電を、その電池1が使用される地域
の月別の平年気温に応じて月別に制御する。図6は、電
池1を1時間率で充放電サイクルさせたときの、従来法
で充電(常に満充電)したときと、本実施の形態で充電
(充電電圧を月毎の平年気温により変化させる)したと
きのサイクル数と電池容量の関係を示している。この図
から、本実施の形態で充電することにより、従来法に比
べ容量劣化が小さく長寿命になっていることがわかる。
【0034】図7には、電池1の雰囲気温度と放電容量
との関係を示している。この図から、電池1は雰囲気温
度が高いほど放電容量が大きくなる。気温が高いときに
充電量を少なくしても放電量には余り影響を受けない。
本実施の形態では、気温の高い時期に充電量を少なくし
ているため、放電量を年間を通して比較的一定に保つこ
とが可能となる。
【0035】本実施の形態によれば、電池1の充電量
(充電電圧)を、電池1が使用される地域の平年気温に
よって変化させるようにしたため、満充電での高温放置
時の劣化が抑えられて、電池1を長寿命化させることが
できる。また、放電容量が取り出せる温度が高いときに
は満充電せず、放電容量が小さくなる低温時に満充電す
ることにより、電池1の放電量を年間を通してほぼ一定
にすることができる。
【0036】図8には、本発明の第4の実施の形態を示
す。本実施の形態は、電池が使用されている地域が変更
された場合の充電制御方法を示している。図8におい
て、11は気温検出手段であり、CPU5bは気温検出
手段11で検出された気温を基に電池1の使用されてい
る地域が変更されていないかどうかを判断する。地域の
変更を判断する基準としては、例えば、その月の平年気
温と、気温検出手段11で実際に検出された平均気温と
が5℃以上ずれた場合に、地域が変更されていると判断
する。もし、電池1の使用されている地域が変更されて
いる場合は、表示手段12により使用者に知らせ、CP
U5b内に記憶されているデータを、その変更された地
域の平年気温等で更新する。そして、この更新されたデ
ータを基に、電池1への充電を変更された地域の月別の
平年気温に応じて制御する。もし、データの更新がない
場合には、その地域の年間の気温データを取得し、この
気温データを基に次年度の充電量を決定する。
【0037】本実施の形態によれば、電池1の使用され
ている地域が変更された場合にも、これを自動的に検出
し、電池1の充電量(充電電圧)を、その変更された地
域の平年気温によって変化させるようにしたため、満充
電での高温放置時の劣化が抑えられて、電池1を長寿命
化させることができる。
【0038】図9及び図10には、本発明の第5の実施
の形態を示す。本実施の形態は、電池を電気自動車の動
力源として用いた場合において、地域が変更された場合
の充電制御方法を示している。図9において、気温検出
手段11と表示手段12とが電気自動車10内に装備さ
れている。電気自動車10が使用されている場所が長期
にわたり変更された場合には、CPU5b内の記憶手段
に記憶されている月毎の平年気温データと気温検出手段
11で実際に検出された気温を比較することにより、前
記と同様にして地域が変更されたか否かが判断される。
地域が変更されたことは、表示手段12の表示により車
検時などに認識可能である。そして、電気自動車10が
使用されている場所、即ち電池1の使用されている地域
が変更されている場合は、CPU5b内に記憶されてい
るデータを、その変更された地域の平年気温等で更新す
る。そして、この更新されたデータを基に、電池1への
充電を変更された地域の月毎の平年気温に応じて制御す
る。
【0039】図10は、常に満充電したとき(従来方法
(1))、充電量を充電時の気温により変化させたとき
(従来方法(2))及び本実施の形態で充電したとき
(充電電圧を変更された地域の月毎の平年気温により変
化させる)のそれぞれについて経過時間と一充電走行距
離(電池容量)の関係を示している。この図から、本実
施の形態で充電することにより、従来方法に比べ容量劣
化が小さく長寿命になっていることがわかる。従来方法
(2)は、実際の気温により充電を制御しているため、
充電時の容量劣化は本実施の形態よりも少なくなる。し
かし、一度充電した後の放置時の温度が高くなると容量
は劣化してしまうため、放置時の劣化により本実施の形
態よりも容量劣化が大きくなっている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電池の制御方法の第1の実施の形
態に適用する充電装置のブロック図である。
【図2】上記第1の実施の形態において保存電池電圧と
容量維持率の関係を示す特性図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態に適用する充電装置
のブロック図である。
【図4】上記第2の実施の形態において経過時間と電池
容量との関係を比較例とともに示す特性図である。
【図5】本発明の第3の実施の形態に適用する充電装置
のブロック図である。
【図6】上記第3の実施の形態において充放電サイクル
数と放電容量との関係を比較例とともに示す特性図であ
る。
【図7】上記第3の実施の形態において雰囲気温度と放
電容量との関係を示す特性図である。
【図8】本発明の第4の実施の形態に適用する充電装置
のブロック図である。
【図9】本発明の第5の実施の形態に適用する充電装置
のブロック図である。
【図10】上記第5の実施の形態において経過時間と一
充電走行距離との関係を比較例とともに示す特性図であ
る。
【符号の説明】
1 電池 2 電池電圧検出手段 3 電流検出手段 4 充電器 5a,5b 曜日又は平年気温と充電量の関係データ等
が記憶されているCPU 8 走行検出手段 10 電気自動車 11 気温検出手段

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電池への充電量を曜日に応じて制御する
    ことを特徴とする電池の充電方法。
  2. 【請求項2】 前記電池の使用頻度の少ない曜日の前の
    日の充電量を、当該使用頻度に応じて少なくすることを
    特徴とする請求項1記載の電池の充電方法。
  3. 【請求項3】 曜日と充電量の関係を予め決定するとと
    もに、曜日毎の電池の使用頻度を測定し、その測定値に
    より前記曜日と充電量の関係を変更することを特徴とす
    る請求項1又は2記載の電池の充電方法。
  4. 【請求項4】 前記使用頻度は、1日の電池電圧の変化
    から測定することを特徴とする請求項3記載の電池の充
    電方法。
  5. 【請求項5】 前記電池は電気自動車用のものであっ
    て、前記使用頻度は、前記電気自動車の走行距離により
    測定することを特徴とする請求項3記載の電池の充電方
    法。
  6. 【請求項6】 電池への充電量を、予め求められている
    当該電池が使用される地域の平年気温に応じて制御する
    ことを特徴とする電池の充電方法。
  7. 【請求項7】 前記電池への充電量は、当該電池が使用
    される地域の月別平年気温に応じて月別に制御すること
    を特徴とする請求項6記載の電池の充電方法。
  8. 【請求項8】 気温検出手段で実際に検出された検出気
    温と、前記平年気温とを比較し、当該両気温の差を基に
    前記地域の変更を判断することを特徴とする請求項6又
    は7記載の電池の充電方法。
  9. 【請求項9】 前記電池は、電気自動車用のものである
    ことを特徴とする請求項1,2,3,4,6,7又は8
    記載の電池の充電方法。
  10. 【請求項10】 前記電池は、リチウムイオン電池であ
    ることを特徴とする請求項1乃至9の何れかに記載の電
    池の充電方法。
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