WO2009090913A1 - リチウムイオン二次電池の充電方法、及び、ハイブリッド自動車 - Google Patents

リチウムイオン二次電池の充電方法、及び、ハイブリッド自動車 Download PDF

Info

Publication number
WO2009090913A1
WO2009090913A1 PCT/JP2009/050208 JP2009050208W WO2009090913A1 WO 2009090913 A1 WO2009090913 A1 WO 2009090913A1 JP 2009050208 W JP2009050208 W JP 2009050208W WO 2009090913 A1 WO2009090913 A1 WO 2009090913A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
charging
lithium ion
ion secondary
secondary battery
period
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/050208
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yasuhide Kurimoto
Hitoshi Sakai
Takashi Kuzuya
Masakazu Yokomizo
Original Assignee
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha filed Critical Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority to EP09702790.8A priority Critical patent/EP2230124B9/en
Priority to BRPI0907218-7A priority patent/BRPI0907218B1/pt
Priority to US12/740,434 priority patent/US8310198B2/en
Priority to RU2010127442/11A priority patent/RU2471276C2/ru
Priority to CN2009801021534A priority patent/CN101909929B/zh
Priority to JP2009550005A priority patent/JP4572998B2/ja
Priority to CA2701160A priority patent/CA2701160C/en
Priority to KR1020107013041A priority patent/KR101160755B1/ko
Publication of WO2009090913A1 publication Critical patent/WO2009090913A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/13Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/0071Regulation of charging or discharging current or voltage with a programmable schedule
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24Energy storage means
    • B60W2510/242Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244Charge state
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a method for charging a lithium ion secondary battery and a hybrid vehicle.
  • Lithium ion secondary batteries are attracting attention as a power source for portable devices and as a power source for electric vehicles and hybrid vehicles. At present, various methods for charging the lithium ion secondary battery have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
  • Patent Document 1 discloses a charging method using a pulse current method in which energization and stop are repeated. Specifically, the lithium ion secondary battery is charged by repeating energization for 0.1 to 10 milliseconds and stopping for 0.5 to 100 milliseconds. This describes that dendrite growth can be prevented and charging can be repeated many times without causing poor charging.
  • Patent Document 2 discloses a charging method in which charging is performed at a constant current until the battery voltage reaches a full charge voltage, and intermittent charge is performed by repeating charge stop and constant current charge after reaching the full charge voltage. Thus, it is described that battery destruction due to overcharging can be prevented and charging to full charge capacity can be performed without excess or deficiency.
  • Patent Document 3 discloses an intermittent charging method in which energization and pause are repeated. Specifically, the charging rate is set to 20 C, and charging for 10 seconds and pause for 0.8 seconds are repeated to charge the lithium ion secondary battery. This describes that the effective capacity of the battery can be increased.
  • the hybrid vehicle when the storage amount of the lithium ion secondary battery mounted as the driving power source is reduced to the first specified value (for example, the storage amount corresponding to SOC 30%), the hybrid vehicle is stopped during traveling.
  • the lithium ion secondary battery may be charged until the charged amount of the lithium ion secondary battery reaches a second specified value (for example, the charged amount corresponding to SOC 60%).
  • metal Li may be deposited on the negative electrode surface. This is presumably because Li ions that were not taken into the negative electrode were deposited on the negative electrode surface as metallic Li due to the diffusion-controlled Li ions. For this reason, when such charging is repeated, a large amount of metal Li may be deposited on the negative electrode surface. The metal Li once deposited on the negative electrode surface is difficult to contribute to charge transfer again as Li ions, and as a result, there is a possibility that the battery is greatly deteriorated (electric capacity is greatly reduced).
  • the charging method of Patent Document 2 is a method of continuously charging with a constant current until the battery voltage reaches a fully charged voltage. For this reason, when the charging method of Patent Document 2 is applied to the charging of the lithium ion secondary battery while the hybrid vehicle is stopped, the metal Li is deposited on the surface of the negative electrode every time charging is performed. It is considered that the battery deteriorates (electric capacity greatly decreases) at an early stage.
  • Patent Document 1 or Patent Document 3 if charging and pause for a short time are repeated, idling of the hybrid vehicle becomes unstable. Thereby, riding comfort may be impaired and a driver
  • the present invention has been made in view of the present situation, it is possible to suppress the precipitation of metal Li on the negative electrode surface, it is possible to suppress the decrease in electric capacity, and does not impair riding comfort, It is an object of the present invention to provide a method for charging a lithium ion secondary battery mounted on a hybrid vehicle and a hybrid vehicle.
  • the solution is a method for charging a lithium ion secondary battery mounted on a hybrid vehicle as a power source for driving, wherein the value of the physical quantity corresponding to the charged amount of the lithium ion secondary battery reaches the first specified value.
  • a step of determining whether or not the vehicle is in a stopped state, a step of determining whether or not the hybrid vehicle is in a travel stop state, and a value of a physical quantity corresponding to a storage amount of the lithium ion secondary battery is the first specified value.
  • the present invention relates to a method for charging a lithium ion secondary battery mounted on a hybrid vehicle as a driving power source, wherein the physical quantity value corresponding to the charged amount of the lithium ion secondary battery is reduced to a first specified value.
  • the present invention relates to a method of charging the lithium ion secondary battery until the value of the physical quantity corresponding to the storage amount of the lithium ion secondary battery reaches a second specified value.
  • the period for charging until the value of the physical quantity corresponding to the amount of stored electricity that has decreased to the first specified value reaches the second specified value is divided into two or more divided charging periods and each divided charging period.
  • the battery is divided into a non-charging period, and charging is performed during the divided charging period, and at least one of charging suspension and discharging is performed during the non-charging period.
  • the length of each divided charging period is 40 seconds or more.
  • the “physical quantity corresponding to the charged amount” refers to a physical quantity that corresponds to the charged amount on a one-to-one basis in addition to the charged amount, and includes, for example, SOC and battery voltage (terminal voltage).
  • examples of the first specified value include a storage amount corresponding to SOC 30%, a voltage value between terminals of the battery in this storage state, and the like.
  • examples of the second specified value include a storage amount corresponding to SOC 60%, a voltage value between terminals of the battery in this storage state, and the like.
  • “perform at least one of charging suspension and discharging during the non-charging period” means that charging may be suspended throughout the non-charging period, or discharging may be performed throughout the non-charging period. Also good. Further, a non-charging period in which charging is suspended and a non-charging period in which discharging is performed may be mixed. Further, pause and discharge may be performed within one non-charging period.
  • the non-charging period is a charging suspension period in which charging of the lithium ion secondary battery is suspended, and the length tc of each of the divided charging periods;
  • the non-charging period is the charging suspension period. That is, charging is suspended over the entire non-charging period. Therefore, split charging is performed with a pause in between until the value of the physical quantity corresponding to the charged amount reaches the second specified value.
  • the charging suspension period is too short with respect to the divided charging period, Li ions staying at the interface between the electrolytic solution and the negative electrode cannot be sufficiently diffused due to diffusion control, and the deposition of metallic Li on the negative electrode surface Cannot be sufficiently suppressed.
  • the ratio tr / tc between the length tc of each divided charging period and the length tr of the charging suspension period immediately after that is 0.14 or more. Thereby, it can suppress that metal Li precipitates on the negative electrode surface.
  • the charging suspension period is lengthened, the deposition of metal Li on the negative electrode surface can be suppressed.
  • the charging suspension period is excessively long, it corresponds to the charged amount of the lithium ion secondary battery during the travel stop. There is a possibility that the value of the physical quantity cannot be recovered to the second specified value.
  • the charging suspension period is sufficient to allow diffusion of Li ions staying at the interface between the electrolyte and the negative electrode due to diffusion control, and further charging suspension is wasted.
  • tr / tc is set to 0.9 or less. Thereby, the value of the physical quantity corresponding to the storage amount of the lithium ion secondary battery can be promptly and appropriately recovered to the second specified value without spending useless charging suspension time.
  • the said non-charging period is made into the discharge period which discharges the said lithium ion secondary battery.
  • the non-charging period is set as the discharging period. That is, discharging is performed over the entire non-charging period. Therefore, the divided charge is performed with the discharge interposed therebetween until the value of the physical quantity corresponding to the charged amount reaches the second specified value. Thereby, the lithium ion secondary battery in which the value of the physical quantity corresponding to the charged amount is reduced to the first specified value can be charged quickly until it reaches the second specified value.
  • each of the non-charge periods includes a charge suspension period in which charging of the lithium ion secondary battery is paused and a discharge in which the lithium ion secondary battery is discharged. It is preferable to use a charging method for a lithium ion secondary battery.
  • each non-charging period is a charging suspension period and a discharging period. That is, charging is stopped and discharged in each non-charging period. Therefore, split charging is performed with charging pause and discharging in between until the value of the physical quantity corresponding to the charged amount reaches the second specified value. Thereby, the fall of an electrical capacitance can be suppressed further.
  • the charging method of the present invention it is determined whether or not the engine mounted on the hybrid vehicle is in an operating state, and when it is determined that the engine is not operating, the operation of the engine is instructed. Thereby, the electric power generated by this generator can be supplied to the lithium ion secondary battery while the generator mounted on the hybrid vehicle is driven by the operation of the engine. Therefore, the lithium ion secondary battery in which the value of the physical quantity corresponding to the charged amount is reduced to the first specified value can be appropriately charged until it reaches the second specified value.
  • the charging step may be a method for charging a lithium ion secondary battery in which the lithium ion secondary battery is charged with a current of 2C or more.
  • the lithium ion secondary battery is charged with a current of 2 C or more.
  • the lithium ion secondary battery in which the value of the physical quantity corresponding to the charged amount is reduced to the first specified value is charged in a shorter time until it reaches the second specified value. Can do.
  • the charging time can be shortened as described above, but on the other hand, Li ions are easily retained at the interface between the electrolytic solution and the negative electrode due to the diffusion rate limiting of Li ions. .
  • the charging method of the present invention as described above, during charging to the first specified value or the second specified value, at least one of rest and discharge is performed, so that it stays at the interface between the electrolyte and the negative electrode. It is possible to suppress the deposition of metal Li on the negative electrode surface by diffusing Li ions that are present.
  • the charging current is increased, it is preferable in that the charging can be performed in a shorter time until the second specified value is reached.
  • the magnitude of the charging current is preferably 2C or more and 10C or less, for example.
  • a hybrid vehicle in which a lithium ion secondary battery mounted on the hybrid vehicle as a driving power source and a physical quantity value corresponding to a storage amount of the lithium ion secondary battery are defined as a first regulation.
  • a stop state determination means for determining whether or not the hybrid vehicle is in a travel stop state, and a storage amount of the lithium ion secondary battery
  • the lithium ion is Charge control means for performing charge control of the lithium ion secondary battery until the value of the physical quantity corresponding to the charged amount of the secondary battery reaches a second specified value,
  • the charging period is divided into two or more divided charging periods and a non-charging period between each of the divided charging periods, charging is performed during the divided charging period, and charging is suspended during the non-charging period.
  • a charge control unit that performs at least one
  • the lithium ion secondary Charge control means is provided for performing charge control of the lithium ion secondary battery until the value of the physical quantity corresponding to the storage amount of the secondary battery reaches the second specified value.
  • the charging control means includes two or more divided charging periods and a period during which charging is performed until the value of the physical quantity corresponding to the storage amount that has decreased to the first specified value reaches the second specified value.
  • the battery is divided into a non-charging period, and charging is performed during the divided charging period, and at least one of charging suspension and discharging is performed during the non-charging period.
  • the charging control means sets the length of each divided charging period to 40 seconds or more.
  • the idling of the hybrid vehicle can be stabilized by lengthening the one split charging period, the riding comfort is not impaired.
  • the charge control unit sets the non-charging period as a charging suspension period in which charging of the lithium ion secondary battery is suspended, and a length tc of each of the divided charging periods;
  • the ratio tr / tc with respect to the length tr of the charging suspension period immediately after that may be set to 0.14 or more and 0.9 or less to be a hybrid vehicle that performs charging control of the lithium ion secondary battery.
  • the charging control means sets the non-charging period as the charging suspension period. That is, charging is suspended over the entire non-charging period. Therefore, split charging is performed with a pause in between until the value of the physical quantity corresponding to the charged amount reaches the second specified value.
  • the ratio tr / tc between the length tc of each divided charging period and the length tr of the charging suspension period immediately after that is 0.14 or more and 0.9 or less.
  • the said charge control means is good to make the said non-charging period into a hybrid vehicle which becomes a discharge period which discharges the said lithium ion secondary battery.
  • the non-charging period is set to the discharging period in the charging control means. That is, the lithium ion secondary battery is discharged over the entire non-charging period. Therefore, split charging is performed with the discharge in between until the value of the physical quantity corresponding to the charged amount of the lithium ion secondary battery reaches the second specified value. Thereby, the lithium ion secondary battery in which the value of the physical quantity corresponding to the charged amount is reduced to the first specified value can be charged quickly until it reaches the second specified value.
  • the charge control unit is configured to discharge each of the non-charging periods, a charging suspension period in which charging of the lithium ion secondary battery is suspended and discharging the lithium ion secondary battery. It is better to make it a hybrid car with a period.
  • each non-charging period is set to a charging suspension period and a discharging period. That is, charging is stopped and discharged in each non-charging period. Therefore, split charging is performed with charging pause and discharging in between until the value of the physical quantity corresponding to the charged amount of the lithium ion secondary battery reaches the second specified value. Thereby, the fall of an electrical capacitance can be suppressed further.
  • any of the above hybrid vehicles when it is determined that the engine operation determining means for determining whether the engine mounted on the hybrid vehicle is operating, and the engine is not operating, Engine operation instruction means for instructing the operation of the engine, and the charge control means generates power by the generator while the generator mounted on the hybrid vehicle is driven by the operation of the engine. It is preferable to use a hybrid vehicle that performs control for supplying the generated power to the lithium ion secondary battery and charging the lithium ion secondary battery.
  • the hybrid vehicle of the present invention it is determined whether or not the mounted engine is in an operating state, and if it is determined that the engine is not operating, the operation of the engine is instructed. Thereby, the electric power generated by this generator can be supplied to the lithium ion secondary battery while the generator mounted on the hybrid vehicle is driven by the operation of the engine. Therefore, the lithium ion secondary battery in which the value of the physical quantity corresponding to the charged amount is reduced to the first specified value can be appropriately charged until it reaches the second specified value.
  • the charge control means may be a hybrid vehicle that performs control for charging the lithium ion secondary battery with a current of 2 C or more.
  • the lithium ion secondary battery is charged with a current of 2C or more.
  • the lithium ion secondary battery in which the value of the physical quantity corresponding to the charged amount is reduced to the first specified value is charged in a shorter time until it reaches the second specified value.
  • the lithium ion secondary battery in which the value of the physical quantity corresponding to the charged amount is reduced to the first specified value is charged in a shorter time until it reaches the second specified value.
  • at least one of rest and discharge is performed, so that Li ions staying at the interface between the electrolyte and the negative electrode are diffused.
  • the deposition of metal Li on the negative electrode surface can be suppressed.
  • the charging period until the second specified value can be shortened.
  • the magnitude of the charging current is preferably 2C or more and 10C or less, for example.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a hybrid vehicle according to Examples 1 to 17.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a battery system according to Examples 1 to 17.
  • FIG. It is explanatory drawing explaining the charging method concerning Example 1.
  • FIG. It is sectional drawing of a lithium ion secondary battery. It is sectional drawing of an electrode body. It is a partial expanded sectional view of an electrode body, and is equivalent to the B section enlarged view of FIG. 3 is a flowchart showing a flow of a charging method for a lithium ion secondary battery according to Example 1; 6 is a graph showing cycle test results according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1; 6 is a graph showing cycle test results according to Examples 3 to 5 and Comparative Example 2.
  • a hybrid vehicle 1 includes a vehicle body 2, an engine 3, a front motor 4, a rear motor 5, a battery system 6, a cable 7, and a generator 9, as shown in FIG.
  • This is a hybrid vehicle that is driven in combination with the motor 4 and the rear motor 5.
  • the hybrid vehicle 1 is configured to be able to travel using the engine 3, the front motor 4, and the rear motor 5 by known means using the battery system 6 as a driving power source for the front motor 4 and the rear motor 5.
  • the battery system 6 as a driving power source for the front motor 4 and the rear motor 5.
  • the battery system 6 is attached to the vehicle body 2 of the hybrid vehicle 1 and is connected to the front motor 4 and the rear motor 5 by a cable 7.
  • the battery system 6 includes a battery pack 10 in which a plurality of lithium ion secondary batteries 100 (single cells) are electrically connected in series with each other, a voltage detection unit 40, a current detection unit 50, and the like.
  • the battery controller 30 is provided.
  • the battery controller 30 includes a ROM 31, a CPU 32, a RAM 33, and the like.
  • the voltage detection means 40 detects the voltage V between the terminals of each lithium ion secondary battery 100. Further, the current detection means 50 detects the current value I flowing through the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10.
  • the battery controller 30 stores the charge of the lithium ion secondary battery 100 based on the inter-terminal voltage V (specifically, the average value of the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10) detected by the voltage detection means 40. The amount is calculated, and the SOC (State Of Charge) of the lithium ion secondary battery 100 is estimated from the calculated amount of stored electricity. Furthermore, the battery controller 30 determines whether or not the storage amount of the lithium ion secondary battery 100 has decreased to a first specified value (in the first embodiment, the storage amount corresponding to SOC 30%). In the first embodiment, it is determined whether or not the estimated SOC has decreased to 30%.
  • the battery controller 30 determines whether or not the hybrid vehicle 1 is in a stopped state. Specifically, based on a signal transmitted from ECU 60, it is determined whether hybrid vehicle 1 is in a stopped state. When the battery system 6 is in the activated state and the shift position is the “N position” or the “P position”, the ECU 60 determines that the hybrid vehicle 1 is in the stopped state and outputs a stop state signal indicating that it is in the stopped state. It transmits to the battery controller 30. Further, even when the shift position is “D position”, the accelerator is not depressed, and the vehicle speed is “0”, it is determined that the hybrid vehicle 1 is in a stopped state, and a stop state signal is sent to the battery controller 30. Send. When the battery controller 30 detects the stop state signal, the battery controller 30 determines that the hybrid vehicle 1 is in the stop state.
  • the battery controller 30 determines whether or not the engine 3 mounted on the hybrid vehicle 1 is operating. Specifically, it is determined based on a signal transmitted from the ECU 60 whether or not the engine 3 is operating. When the engine speed is not “0”, the ECU 60 determines that the engine 3 is operating, and transmits an operating state signal indicating that the engine 3 is operating to the battery controller 30. The battery controller 30 determines that the engine 3 is operating when this operating state signal is detected.
  • the battery controller 30 instructs the operation of the engine 3. As a result, the engine 3 enters an operating state (idling state), and the generator 9 (alternator) is driven accordingly.
  • the battery controller 30 determines that the amount of power stored in the lithium ion secondary battery 100 has decreased to the first specified value (the estimated SOC has decreased to 30%), and the hybrid vehicle 1 is in the travel stop state.
  • the lithium ion secondary battery 100 is controlled to be charged until the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 reaches the second specified value.
  • the generator 9 is driven by the operation of the engine 3
  • the electric power generated by the generator 9 is supplied to the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10.
  • the second specified value is the amount of power stored corresponding to SOC 60%. Therefore, the battery controller 30 continues to charge the lithium ion secondary battery 100 until the estimated SOC reaches 60%. In addition, since the theoretical electric capacity of the lithium ion secondary battery 100 is 5 Ah, the amount of electricity stored corresponding to SOC 100% is 5 Ah.
  • the battery controller 30 corresponds to a first determination unit, a stop state determination unit, an engine operation determination unit, an engine operation instruction unit, and a charge control unit.
  • the battery controller 30 divides the charging period until the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 reaches the second specified value into two or more divided charging periods and a non-charging period between the divided charging periods. To divide. Then, charging is performed during the divided charging period, and charging is suspended during the non-charging period.
  • the charging period K is divided into two divided charging periods (a first divided charging period KC1 and a second divided charging period KC2) and a non-charging period between the divided charging periods. It is divided into (charging suspension period KR), and “charging, suspension, charging” is performed to restore the stored power amount to the second specified value.
  • the charging suspension period KR within the charging period K from the first specified value to the second specified value, it is possible to suppress the deposition of metal Li on the negative electrode surface. This is considered to be because Li ions staying at the interface between the electrolytic solution and the negative electrode can be diffused by diffusion-controlled in the lithium ion secondary battery 100 by stopping charging. Thereby, the fall of the electrical capacity accompanying precipitation of metal Li can be suppressed.
  • the length tc of the divided charging period may be 40 seconds or more.
  • the length tc of the first divided charging period KC1 is set to 67.5 seconds
  • the length of the second divided charging period KC2 is set.
  • the length tc is also 67.5 seconds.
  • the magnitude of the charging current is preferably 2 C or more and 10 C or less, and in the first embodiment, the constant current is 8 C (40 A) in the first divided charging period KC1 and the second divided charging period KC2.
  • the constant current is 8 C (40 A) in the first divided charging period KC1 and the second divided charging period KC2.
  • the lithium ion secondary battery 100 is a rectangular sealed lithium ion secondary battery including a rectangular parallelepiped battery case 110, a positive electrode terminal 120, and a negative electrode terminal 130.
  • the battery case 110 is made of metal, and includes a rectangular housing portion 111 that forms a rectangular parallelepiped housing space, and a metal lid portion 112.
  • An electrode body 150, a positive electrode current collector member 122, a negative electrode current collector member 132, a non-aqueous electrolyte solution 140, and the like are accommodated in the battery case 110 (rectangular container 111).
  • the positive electrode plate 155 is coated with a positive electrode mixture 152 including a positive electrode active material 153 at a portion excluding the positive electrode winding portion 155b (see FIG. 6).
  • the negative electrode plate 156 is coated with a negative electrode mixture 159 including a negative electrode active material 154 at a portion other than the negative electrode winding portion 156b (see FIG. 6).
  • the positive electrode winding part 155 b is electrically connected to the positive electrode terminal 120 through the positive electrode current collecting member 122.
  • the negative electrode winding part 156 b is electrically connected to the negative electrode terminal 130 through the negative electrode current collecting member 132.
  • lithium nickelate is used as the positive electrode active material 153.
  • a natural graphite-based carbon material is used as the negative electrode active material 154.
  • nonaqueous electrolyte solution 140 non-aqueous electrolyte obtained by dissolving lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) in a nonaqueous solvent obtained by mixing EC (ethylene carbonate), DMC (dimethyl carbonate), and EMC (ethyl methyl carbonate).
  • EC ethylene carbonate
  • DMC dimethyl carbonate
  • EMC ethyl methyl carbonate
  • step S1 it is determined whether or not the storage amount of the lithium ion secondary battery 100 has decreased to a first specified value (in the first embodiment, the storage amount corresponding to SOC 30%). Specifically, based on the inter-terminal voltage V detected by the voltage detection means 40 by the battery controller 30 (specifically, the average value of the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10), the lithium ion secondary The storage amount of the secondary battery 100 is calculated, and the SOC (State Of Charge) of the lithium ion secondary battery 100 is estimated from the calculated storage amount.
  • a first specified value in the first embodiment, the storage amount corresponding to SOC 30%.
  • step S1 When it is determined in step S1 that the storage amount of the lithium ion secondary battery 100 has not decreased to the first specified value (the storage amount corresponding to SOC 30% in the first embodiment) (No). The process ends without starting charging.
  • the accelerator pedal is not depressed, and the vehicle speed is “0”, it is determined that the hybrid vehicle 1 is in the stopped state, and the stop state signal is transmitted to the battery controller 30. Send to. Therefore, when the battery controller 30 detects a stop state signal from the ECU 60, it determines that the hybrid vehicle 1 is in a stop state.
  • step S2 If it is determined in step S2 that the hybrid vehicle 1 is not in a stopped state (No), the process returns to step S1 and the above-described processing is performed.
  • step S3 when it is determined that the engine 3 is not operating (No), the process proceeds to step S4 to instruct the operation of the engine 3.
  • the engine 3 enters an operating state (idling state), and the generator 9 (alternator) is driven accordingly.
  • step S5 charging of the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10 is started. Specifically, in a state where the generator 9 is driven by the operation of the engine 3, the electric power generated by the generator 9 is supplied to the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10. In Example 1, the current is made constant at 8C (40 A) and supplied to the lithium ion secondary battery 100.
  • step S6 it is determined whether or not the first split charging period KC1 has elapsed.
  • the length tc of the first divided charging period KC1 is 67.5 seconds. Therefore, it is determined whether 67.5 seconds have elapsed since the start of charging.
  • each lithium ion secondary battery 100 can be charged with an amount of electricity (0.75 Ah) corresponding to SOC 15%. Therefore, in the first embodiment, the lithium ion secondary battery 100 in which the SOC has decreased to 30% can be recovered to 45% SOC in the first divided charging period (67.5 seconds).
  • step S6 If it is determined in step S6 that the first split charging period KC1 has not elapsed (No), this process is repeated until the first split charging period KC1 has elapsed. Thereafter, when it is determined in step S6 that the first split charging period KC1 has elapsed (Yes), the process proceeds to step S7, and charging of the lithium ion secondary battery 100 is suspended.
  • step S8 it is determined whether or not the charging suspension period KR has elapsed.
  • the length tr of the charging suspension period KR is 30 seconds. Therefore, it is determined whether or not 30 seconds have elapsed since charging was suspended. If it is determined in step S8 that the charging suspension period has not elapsed (No), this process is repeated until the charging suspension period KR has elapsed. Thereafter, when it is determined in step S8 that the charging suspension period KR has elapsed (Yes), the process proceeds to step S9, and charging of the lithium ion secondary battery 100 is resumed.
  • step SA it is determined whether or not the storage amount of the lithium ion secondary battery 100 has reached a second specified value (the storage amount corresponding to SOC 60% in the first embodiment). Specifically, based on the inter-terminal voltage V detected by the voltage detection means 40 by the battery controller 30 (specifically, the average value of the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10), the lithium ion secondary The storage amount of the secondary battery 100 is calculated, and the SOC of the lithium ion secondary battery 100 is estimated from the calculated storage amount. Then, based on the estimated SOC, it is determined whether or not the storage amount of the lithium ion secondary battery 100 has reached the second specified value. In the first embodiment, if the estimated SOC has reached 60%, it can be determined that the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 has reached the second specified value.
  • the lithium ion secondary battery 100 is charged with a constant current of 8C (40 A) in the first divided charging period KC1 and the second divided charging period KC2. Therefore, the length tc of the second divided charging period KC2 is also 67.5 seconds, the same as the length of the first divided charging period.
  • the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 is set to the second specified value (SOC60) after charging is resumed in step S9 for the lithium ion secondary battery 100 that has been recovered to SOC 45%. This corresponds to the period until the amount of stored electricity corresponding to%) is reached.
  • step SA when it is determined that the amount of power stored in the lithium ion secondary battery 100 has not reached the second specified value (No), this process is repeated until it reaches the second specified value. Thereafter, in step SA, when it is determined that the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 has reached the second specified value (Yes), the charging is terminated.
  • charging by performing the processes of steps S7 and S8, charging can be suspended within the period of charging from the first specified value (SOC 30%) to the second specified value (SOC 60%). it can.
  • SOC 30% the first specified value
  • SOC 60% the second specified value
  • Li ions staying at the interface between the electrolytic solution and the negative electrode can be diffused by diffusion control, so that metal Li is deposited on the negative electrode surface. Can be suppressed. Thereby, the fall of the electrical capacity accompanying precipitation of metal Li can be suppressed.
  • the length tc of each divided charging period is 40 seconds or more (specifically, 67.5 seconds). In this way, by increasing the length of one split charging period, idling of the hybrid vehicle 1 can be stabilized even during the charging period, so that ride comfort is not impaired.
  • steps S5 to SA correspond to a charging step.
  • Example 1 A lithium ion secondary battery 100 having a storage amount corresponding to SOC 30% is prepared, and charging is performed in a temperature environment of 15 ° C. until the SOC is restored to 60% as described above. Specifically, after charging for 67.5 seconds at a constant current of 40A (8C), it is paused for 30 seconds, and then charged for 67.5 seconds at a constant current of 40A (8C). Thereby, the storage amount of the lithium ion secondary battery 100 can be recovered to the storage amount corresponding to SOC 60%.
  • the lithium ion secondary battery 100 is discharged with a constant current of 20A (4C), and the amount of charge of the lithium ion secondary battery 100 is reduced to the amount of charge corresponding to SOC 30%.
  • This charging / discharging cycle was made into 1 cycle, and 128 charging / discharging cycles were performed.
  • the discharge capacities at the 40th, 68th, 89th and 128th cycles were measured, respectively, and the ratio to the initial capacity was calculated as the capacity maintenance rate (%).
  • the capacity maintenance ratios in each cycle were 99.67%, 99.49%, 99.31%, and 98.53%, respectively.
  • This result is shown by a one-dot chain line in FIG. 8 as the relationship between the number of charge / discharge cycles and the capacity retention rate.
  • the number of divided charging periods is 2
  • the length tc of the divided charging period is 67.5 seconds
  • Comparative Example 1 a cycle test according to Comparative Example 1 was performed.
  • charging was performed continuously without dividing the charging period. Specifically, by continuously charging with a constant current of 40 A (8 C) for 135 seconds, the storage amount of the lithium ion secondary battery 100 is recovered to the storage amount corresponding to SOC 60%, and then 20 A (4 C The lithium ion secondary battery 100 was discharged with a constant current of) to reduce the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 to a charged amount corresponding to SOC 30%.
  • This charging / discharging cycle was made into 1 cycle, and 117 charging / discharging cycles were performed.
  • the discharge capacities at the 16th, 45th, 81st, and 117th cycles were measured, respectively, and the ratio to the initial capacity was calculated as the capacity maintenance rate (%).
  • the capacity maintenance ratio in each cycle was 99.75%, 99.42%, 98.93%, and 97.78% in this order.
  • the test results are shown by broken lines in FIG.
  • the charging period from the first specified value to the second specified value includes two or more divided charging periods and a charging suspension period (non-charging period) between each divided charging period. It can be said that it was divided into two. Thus, it is considered that Li ions staying at the interface between the electrolytic solution and the negative electrode could be diffused by the diffusion-controlled rate in the lithium ion secondary battery 100 by stopping the charging in the middle of the charging period. Thereby, it can be said that the fall of the electric capacity accompanying precipitation of metal Li could be suppressed.
  • Example 2 when the results of Example 1 and Example 2 were compared, the decrease in capacity retention rate of Example 2 was even smaller than that of Example 1. This is probably because the number of split charging periods is larger in the second embodiment than in the first embodiment, and the number of charging suspension periods during that period is also large (the total charging period is also longer). From this result, it can be said that the suppression effect of the electric capacity fall accompanying precipitation of metal Li can be heightened, so that the number of split charging periods is increased.
  • Examples 3 to 5 and Comparative Example 2 In the third to fifth embodiments, unlike the first embodiment, the number of divided charging periods is changed to 6, the divided charging period length tc is changed to 60 seconds, and the charging current is changed to a constant current of 15A (3C). The secondary battery 100 was charged. For discharging, a cycle test was conducted in the same manner as in Example 1. However, in Examples 3 to 5, the length tc of the charging suspension period is different from each other. Further, the discharge current is changed to a constant current of 7.5 A (1.5 C).
  • Comparative Example 2 For comparison with Examples 3 to 5, a cycle test according to Comparative Example 2 was performed. In Comparative Example 2, unlike Examples 3 to 5, charging was performed continuously without dividing the charging period. Specifically, by continuously charging with a constant current of 15A (3C) for 360 seconds, the storage amount of the lithium ion secondary battery 100 is restored to the storage amount corresponding to SOC 60%, and then 20A (4C The lithium ion secondary battery 100 was discharged with a constant current of) to reduce the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 to a charged amount corresponding to SOC 30%. This charging / discharging cycle was made into 1 cycle, and 1838 charging / discharging cycles were performed.
  • the charging period from the first specified value to the second specified value is divided into two or more divided charging periods and a charging suspension period (non-charging period) between each divided charging period. It can be said that it was divided into two.
  • Example 4 the capacity retention rate increases in the order of Example 3, Example 4, and Example 5. This is because even if the number of divided charging periods is equal (that is, the number of charging suspension periods is equal), the length tr of the charging suspension period is different (tr is increased in order). it is conceivable that. From this result, even if the number of divided charging periods is equal (even if the number of charging suspension periods is the same), as the length tr of the charging suspension period is increased, the effect of suppressing the decrease in electric capacity accompanying the deposition of metal Li It can be said that it can raise.
  • Example 6 to 8 Comparative Example 3
  • the test environment temperature was changed to 0 ° C., and the cycle test was performed.
  • the length tc of the charging suspension period is sequentially changed to 10 seconds, 30 seconds, and 60 seconds.
  • the discharge is the same as in the first embodiment.
  • Comparative Example 3 For comparison with Examples 6 to 8, a cycle test according to Comparative Example 3 was performed. In Comparative Example 3, unlike Examples 6 to 8, charging was performed continuously without dividing the charging period. For discharging, 889 charge / discharge cycles were performed in the same manner as in Examples 6-8. At this time, the discharge capacities at the 15, 55, 161, 282, 351, 516, and 889 cycles were measured, respectively, and the ratio to the initial capacity was calculated as the capacity maintenance rate (%). The capacity retention ratio in each cycle was 99.62%, 99.29%, 98.49%, 97.8%, 97.12%, 95.64%, and 87.8% in this order. The test results are shown by broken lines in FIG.
  • the charging suspension period is made too long with respect to the divided charging period, the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 is reduced to the second specified value (in the first to eighth embodiments, the SOC 60) while the hybrid vehicle 1 is stopped. There is a risk that it will not be possible to recover the amount of stored electricity corresponding to%).
  • the charging suspension period is sufficient to allow diffusion of Li ions staying at the interface between the electrolyte and the negative electrode due to diffusion control, and further charging suspension is wasted.
  • Example 8 when the test results of Example 7 and Example 8 are examined in detail, the capacity retention rate of Example 8 is larger than Example 7 up to about 600 cycles, but the difference is slight.
  • Example 8 since the length tc of the divided charging period is 67.5 seconds and the length tr of the charging suspension period is 60 seconds, tr / tc is about 0.9. From this, even if the charging suspension period is made longer than that in Example 8 and tr / tc is made larger than 0.9, the charging period K for recovering the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 to the second specified value. It can be said that the effect of increasing the capacity retention rate is extremely small simply by increasing the length of the battery.
  • the ratio tr / tc between the length tc of each divided charging period and the length tr of the charging suspension period immediately thereafter is preferably 0.9 or less.
  • Example 9 and 10 In Examples 9 and 10, as in Examples 6 to 8, the test environment temperature was changed to 0 ° C., and the cycle test was performed. However, in Examples 9 and 10, the length tc of the charging suspension period is sequentially changed to 1 second and 5 seconds.
  • Example 6 and Comparative Example 3 are shown by a one-dot chain line and a broken line in FIG. 11, respectively.
  • tr / tc of Comparative Example 3, Example 9, Example 10, and Example 6 are 0, 0.015, 0.074, and 0.148 in this order.
  • the ratio tr / tc between the length tc of each divided charging period and the length tr of the charging suspension period immediately after that is preferably 0.14 or more.
  • Example 11 and 12 and Comparative Example 4 In Examples 11 and 12, unlike Example 1, the test environment temperature was set to ⁇ 15 ° C., the charging current was set to a constant current of 20 A (4 C), and the length tc of the divided charging period was set to 136.5 seconds and 91 seconds. Changed to and charged. For discharging, a cycle test was conducted in the same manner as in Example 1. However, in Examples 11 and 12, the number of divided charging periods is different from each other. Further, the discharge current is changed to a constant current of 10A (2C).
  • Comparative Example 4 For comparison with Examples 11 and 12, a cycle test according to Comparative Example 4 was performed.
  • charging was performed continuously without dividing the charging period.
  • About discharge it carried out similarly to Examples 11 and 12, and performed 531 charge / discharge cycles.
  • the discharge capacities at the 45th, 118th, 214th, 254th, 374th and 531st cycles were measured, respectively, and the ratio to the initial capacity was calculated as the capacity maintenance ratio (%).
  • the capacity retention ratio in each cycle was 99.34%, 98.95%, 97.89%, 97.17%, 94.9%, and 90.49% in this order.
  • the test results are shown by broken lines in FIG.
  • the decrease in capacity retention rate associated with the cycle test was smaller than in Comparative Example 4.
  • the charging period from the first specified value to the second specified value is divided into two or more divided charging periods and a charging suspension period (non-charging period) between each divided charging period. It can be said that it was divided into two.
  • Example 12 when comparing the results of Example 11 and Example 12, the decrease in capacity retention rate of Example 12 was even smaller than that of Example 11. This is probably because the number of divided charging periods is larger in Example 12 than in Example 11, and the number of charging suspension periods during that period is also large (the total charging period is also longer). From this result, it can be said that the suppression effect of the electric capacity fall accompanying precipitation of metal Li can be heightened, so that the number of division
  • Example 13 and 14 and Comparative Example 5 Next, unlike the above-described Example 1 and the like, the second specified value was changed to a storage amount corresponding to SOC 50%, and the cycle tests according to Examples 13 and 14 and Comparative Example 5 were performed.
  • the test environment temperature was ⁇ 15 ° C.
  • the charging current was a constant current of 10 A (2C)
  • the length tc of the divided charging period was 60 seconds
  • the divided charging period was The cycle test was performed with the number changed to six.
  • the length tr of the charging suspension period is varied.
  • the discharge current is changed to a constant current of 5A (1C).
  • Comparative Example 5 For comparison with Examples 13 and 14, a cycle test according to Comparative Example 5 was performed.
  • charging was performed continuously without dividing the charging period.
  • About discharge it carried out similarly to Example 13 and 14, and performed 1531 charge / discharge cycles.
  • the discharge capacities at 150, 496, 666, 872, 1110, 1329, and 1531 cycles were measured, respectively, and the ratio to the initial capacity was calculated as the capacity maintenance rate (%).
  • the capacity retention ratio in each cycle was 99.59%, 99.24%, 98.95%, 98.43%, 97.92%, 97.43%, and 96.58% in this order.
  • the test results are shown by broken lines in FIG.
  • the decrease in capacity retention rate associated with the cycle test was smaller than in Comparative Example 5.
  • the charging period from the first specified value to the second specified value is divided into two or more divided charging periods and a charging suspension period (non-charging period) between each divided charging period. It can be said that it was divided into two.
  • Example 14 Furthermore, comparing the test results of Examples 13 and 14, the capacity retention rate of Example 14 is larger than that of Example 13. This is because the number of split charging periods is the same in the thirteenth embodiment and the fourteenth embodiment (that is, the number of charging suspension periods is the same), but the charging suspension of the fourteenth embodiment is shorter than that of the thirteenth embodiment. This is probably because the length tr of the period is increased. From this result, even if the number of divided charging periods is equal (even if the number of charging suspension periods is the same), as the length tr of the charging suspension period is increased, the effect of suppressing the decrease in electric capacity accompanying the deposition of metal Li It can be said that it can raise.
  • the non-charging period is the discharging period. That is, discharging is performed over the entire non-charging period.
  • the battery controller 30 divides the charging period until the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 reaches the second specified value into three divided charging periods (first to third divided charging periods), respectively. It is divided into a non-charging period between the divided charging periods. Then, charging is performed during the divided charging period and discharging is performed during the non-charging period. That is, “charging, discharging, charging, discharging, charging” is performed to recover the amount of stored electricity to the second specified value.
  • step U5 charging of the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10 is started. Specifically, in a state where the generator 9 is driven by the operation of the engine 3, the electric power generated by the generator 9 is supplied to the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10. In Example 15, the current is kept constant at 3C (15A) and supplied to the lithium ion secondary battery 100.
  • step U52 determines whether or not the first split charging period has elapsed.
  • the length of the first divided charging period is 120 seconds. Therefore, it is determined whether 120 seconds have elapsed since the start of charging.
  • each lithium ion secondary battery 100 can be charged with an amount of electricity (0.5 Ah) corresponding to 10% of SOC. Therefore, in the fifteenth embodiment, the lithium ion secondary battery 100 whose SOC is reduced to 30% in the first divided charging period (120 seconds) can be recovered to SOC 40%.
  • step U52 If it is determined in step U52 that the first split charging period has not elapsed (No), this process is repeated until the first split charging period has elapsed. Thereafter, when it is determined in step U52 that the first split charging period has elapsed (Yes), the process proceeds to step U53, where charging of the lithium ion secondary battery 100 is stopped and discharging is started. In the fifteenth embodiment, discharging is performed with a constant current of 7.5A.
  • step U54 determines whether or not the discharge period has elapsed.
  • the length of the discharge period is 0.5 seconds. Therefore, it is determined whether 0.5 second has elapsed since the start of discharge. If it is determined in step U54 that the discharge period has not elapsed (No), this process is repeated until the discharge period elapses. Thereafter, when it is determined in step U54 that the discharge period has elapsed (Yes), the process proceeds to step U55, and charging of the lithium ion secondary battery 100 is resumed.
  • step U56 determines whether or not the second split charging period has elapsed.
  • the length of the second divided charging period is 120 seconds. Therefore, it is determined whether 120 seconds have elapsed since the start of charging.
  • each lithium ion secondary battery 100 can be charged with an amount of electricity (0.5 Ah) corresponding to 10% of SOC. Therefore, in the fifteenth embodiment, the lithium ion secondary battery 100 with 40% SOC can be recovered to 50% SOC in the second divided charging period (120 seconds).
  • step U56 If it is determined in step U56 that the second divided charging period has not elapsed (No), this process is repeated until the second divided charging period has elapsed. Thereafter, when it is determined in step U56 that the second split charging period has elapsed (Yes), the process proceeds to step U57, where charging of the lithium ion secondary battery 100 is stopped and discharging is started. Again, discharging is performed at a constant current of 7.5A.
  • step U58 it is determined whether or not the discharge period has elapsed. Again, the length of the discharge period is 0.5 seconds. Therefore, it is determined whether 0.5 second has elapsed since the start of discharge. If it is determined in step U58 that the discharge period has not elapsed (No), this process is repeated until the discharge period elapses. Thereafter, when it is determined in step U58 that the discharge period has elapsed (Yes), the process proceeds to step U59, and charging of the lithium ion secondary battery 100 is resumed.
  • step U5A the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 is set to the second specified value (the charged amount corresponding to SOC 60% in the fifteenth embodiment) as in step SA of the first embodiment. It is determined whether it has been reached. Also in the fifteenth embodiment, if the estimated SOC has reached 60%, it can be determined that the stored amount of the lithium ion secondary battery 100 has reached the second specified value.
  • Example 15 the lithium ion secondary battery 100 is charged with a constant current of 3C (15A) in the first, second, and third divided charging periods. Accordingly, the length of the third divided charging period is also 120 seconds, the same as the length of the first divided charging period.
  • the lithium ion secondary battery 100 that has been recovered to SOC 50% is charged again in step U59, and then the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 is the second specified value (SOC 60%). This corresponds to the period until the amount of stored electricity corresponding to
  • step U5A when it is determined that the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 has not reached the second specified value (No), this process is repeated until it reaches the second specified value. Thereafter, in step U5A, when it is determined that the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 has reached the second specified value (Yes), the process returns to the main routine of FIG.
  • steps U51 to U5A correspond to charging steps.
  • Example 16 differs from Example 15 only in the length of the discharge period, and is otherwise the same. Specifically, in Example 16, the length of each discharge period is set to 1.0 second, and the lithium ion secondary battery 100 is charged (Steps U51 to U5A).
  • the non-charging period is a charging suspension period and a discharging period. That is, charging is stopped and discharged in each non-charging period.
  • the battery controller 30 divides the charging period until the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 reaches the second specified value into three divided charging periods (first to third divided charging periods), respectively. It is divided into a non-charging period between the divided charging periods. Then, charging is performed during each divided charging period, and charging suspension and discharging are performed during each non-charging period. That is, “charge, pause, discharge, charge, pause, discharge, charge” is performed to restore the stored amount of electricity to the second specified value.
  • step V5 charging of the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10 is started. Specifically, in a state where the generator 9 is driven by the operation of the engine 3, the electric power generated by the generator 9 is supplied to the lithium ion secondary battery 100 constituting the assembled battery 10. Also in Example 17, the current is kept constant at 3C (15A) and supplied to the lithium ion secondary battery 100.
  • step V52 determines whether or not the first split charging period has elapsed. Also in the seventeenth embodiment, the length of the first divided charging period is 120 seconds. Therefore, it is determined whether 120 seconds have elapsed since the start of charging.
  • each lithium ion secondary battery 100 can be charged with an amount of electricity (0.5 Ah) corresponding to 10% of SOC. Therefore, also in the present Example 17, the lithium ion secondary battery 100 in which the SOC is reduced to 30% in the first divided charging period (120 seconds) can be recovered to 40% SOC.
  • step V52 If it is determined in step V52 that the first split charging period has not elapsed (No), this process is repeated until the first split charging period has elapsed. Thereafter, when it is determined in step V52 that the first split charging period has elapsed (Yes), the process proceeds to step V53, and charging of the lithium ion secondary battery 100 is suspended.
  • step V54 determines whether or not the charging suspension period has elapsed.
  • the length of the charging suspension period is 30 seconds. Therefore, it is determined whether or not 30 seconds have elapsed since charging was suspended. If it is determined in step V54 that the charging suspension period has not elapsed (No), this process is repeated until the charging suspension period elapses. Thereafter, when it is determined in step V54 that the charging suspension period has elapsed (Yes), the process proceeds to step V55, and discharging of the lithium ion secondary battery 100 is started. Also in Example 17, discharge is performed at a constant current of 7.5A.
  • step V56 determines whether or not the discharge period has elapsed.
  • the length of the discharge period is 1.0 second. Therefore, it is determined whether 1.0 second has elapsed since the start of discharge. If it is determined in step V56 that the discharge period has not elapsed (No), this process is repeated until the discharge period elapses. Thereafter, when it is determined in step V56 that the discharge period has elapsed (Yes), the process proceeds to step V57, and charging of the lithium ion secondary battery 100 is resumed.
  • step V58 determines whether or not the second split charging period has elapsed. Also in the embodiment 17, the length of the second divided charging period is 120 seconds. Therefore, it is determined whether 120 seconds have elapsed since the resumption of charging.
  • each lithium ion secondary battery 100 can be charged with an amount of electricity (0.5 Ah) corresponding to 10% of SOC. Therefore, also in the present Example 17, the lithium ion secondary battery 100 with 40% SOC can be recovered to 50% SOC in the second divided charging period (120 seconds).
  • step V58 If it is determined in step V58 that the second divided charging period has not elapsed (No), this process is repeated until the second divided charging period has elapsed. Thereafter, when it is determined in step V58 that the second split charging period has elapsed (Yes), the process proceeds to step V59, and charging of the lithium ion secondary battery 100 is suspended.
  • step V5A it is determined whether or not the charging suspension period has elapsed. Again, the length of the charging suspension period is 30 seconds. Therefore, it is determined whether or not 30 seconds have elapsed since charging was suspended. If it is determined in step V5A that the charging suspension period has not elapsed (No), this process is repeated until the charging suspension period has elapsed. Thereafter, when it is determined in step V5A that the charging suspension period has elapsed (Yes), the process proceeds to step V5B, and discharging of the lithium ion secondary battery 100 is started. Again, discharging is performed at a constant current of 7.5A.
  • step V5C it is determined whether or not the discharge period has elapsed. Again, the length of the discharge period is 1.0 seconds. Therefore, it is determined whether 1.0 second has elapsed since the start of discharge. If it is determined in step V5C that the discharge period has not elapsed (No), this process is repeated until the discharge period elapses. Thereafter, when it is determined in step V5C that the discharge period has elapsed (Yes), the process proceeds to step V5D, and charging of the lithium ion secondary battery 100 is resumed.
  • step V5E the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 is set to the second specified value (the charged amount corresponding to SOC 60% in the present example 17) as in step SA of the example 1. It is determined whether it has been reached. Also in the present Example 17, if the estimated SOC has reached 60%, it can be determined that the stored amount of the lithium ion secondary battery 100 has reached the second specified value.
  • the lithium ion secondary battery 100 is charged with a constant current of 3C (15A) during the first divided charging period to the third divided charging period. Accordingly, the length of the third divided charging period is also 120 seconds, the same as the length of the first divided charging period.
  • the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 is the second specified value (SOC 60%). This corresponds to the period until the amount of stored electricity corresponding to
  • step V5E when it is determined that the amount of power stored in the lithium ion secondary battery 100 has not reached the second specified value (No), this process is repeated until it reaches the second specified value. Thereafter, when it is determined in step V5E that the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 has reached the second specified value (Yes), the process returns to the main routine of FIG. In the seventeenth embodiment, steps V51 to V5E correspond to the charging step.
  • the lithium ion secondary battery 100 is charged from the first specified value (amount of storage corresponding to SOC 30%) to a second specified value (amount of storage corresponding to SOC 60%), and then discharged to the first specified value.
  • a cycle test was conducted with one charge / discharge cycle. This cycle test will be described in detail below.
  • a lithium ion secondary battery 100 having a storage amount corresponding to SOC 30% is prepared, and charged in a temperature environment of ⁇ 15 ° C. as described above until the SOC recovers to 60% (Steps U51 to U5A). )I do. Thereafter, the lithium ion secondary battery 100 is discharged with a constant current of 20A (4C), and the amount of charge of the lithium ion secondary battery 100 is reduced to the amount of charge corresponding to SOC 30%.
  • This charge / discharge cycle was defined as 1 cycle, and 1124 cycles of charge / discharge cycles were performed.
  • the discharge capacities at 101, 295, 496, 708, 915 and 1124 cycles were measured, respectively, and the ratio to the initial capacity was calculated as the capacity retention rate (%).
  • the capacity retention ratio in each cycle was 99.54%, 99.01%, 98.61%, 98.14%, 97.23%, and 96.04% in this order. This result is shown by a one-dot chain line and a black triangle in FIG. 17 as the relationship between the number of charge / discharge cycles and the capacity retention rate.
  • Example 16 unlike Example 15, the length of the discharge period was changed to 1.0 second and the lithium ion secondary battery 100 was charged (Steps U51 to U5A). Other than that was carried out similarly to Example 15, and performed 1097 charge-discharge cycles. At this time, the discharge capacities at 101,294,496,704,913,1097 cycles were measured, respectively, and the ratio to the initial capacity was calculated as the capacity maintenance rate (%). The capacity retention ratio in each cycle was 99.34%, 99.03%, 98.83%, 98.41%, 97.78%, and 97.13% in this order. The test results are shown in FIG. 17 by a two-dot chain line and a black diamond.
  • Example 17 unlike Example 15, the processes of Steps V51 to V5E were performed to charge the lithium ion secondary battery 100. Other than that was carried out similarly to Example 15, and performed 1068 charge / discharge cycles.
  • the discharge capacities at the 80th, 238th, 401th, 568th, 733th, 903th and 1068th cycles were measured, respectively, and the ratio to the initial capacity was calculated as the capacity maintenance rate (%).
  • the capacity retention ratio in each cycle was 99.86%, 99.83%, 99.52%, 99.35%, 98.98%, 98.76%, and 98.28% in this order.
  • the test results are shown by solid lines and white squares in FIG.
  • Comparative Example 6 For comparison with Examples 15 to 17, a cycle test according to Comparative Example 6 was performed. In Comparative Example 6, unlike Examples 15 to 17, charging was performed continuously without dividing the charging period. Specifically, by continuously charging with a constant current of 15A (3C) for 360 seconds, the storage amount of the lithium ion secondary battery 100 is restored to the storage amount corresponding to SOC 60%, and then 20A (4C The lithium ion secondary battery 100 was discharged with a constant current of) to reduce the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 to a charged amount corresponding to SOC 30%. This charging / discharging cycle was made into 1 cycle, and 1134 charging / discharging cycles were performed.
  • the discharge capacities at the 103, 298, 500, 713, 921, and 1134 cycles were measured, respectively, and the ratio to the initial capacity was calculated as the capacity maintenance ratio (%).
  • the capacity retention ratio in each cycle was 99.44%, 98.88%, 98.42%, 97.58%, 96.43%, and 95.27% in this order.
  • the test results are indicated by broken lines and black circles in FIG.
  • Example 15 and 16 the decrease in capacity maintenance rate accompanying the cycle test was smaller than that in Comparative Example 6.
  • the charging period from the first specified value to the second specified value is divided into three divided charging periods and a discharging period (non-charging period) between each divided charging period. It can be said that. In this way, it is considered that by discharging in the middle of the charging period, Li ions staying at the interface between the electrolytic solution and the negative electrode could be diffused by the diffusion-controlled rate in the lithium ion secondary battery 100. . Thereby, it can be said that the fall of the electric capacity accompanying precipitation of metal Li could be suppressed.
  • Example 17 as compared with Comparative Example 6, the decrease in the capacity maintenance rate accompanying the cycle test (repetition of charge / discharge) was reduced.
  • the charging period from the first specified value to the second specified value is divided into three divided charging periods, and a non-charging period (charging suspension period and discharging period) between each divided charging period. It can be said that it was divided into two. In this way, by performing the pause and discharge in the middle of the charging period, Li ions staying at the interface between the electrolytic solution and the negative electrode can be diffused by the diffusion-controlled rate in the lithium ion secondary battery 100. Conceivable. Thereby, it can be said that the fall of the electric capacity accompanying precipitation of metal Li could be suppressed.
  • Example 16 when comparing the results of Example 15 and Example 16, the decrease in capacity retention rate of Example 16 was even smaller than that of Example 15. This is probably because the discharge period of Example 16 is longer than that of Example 15. From this result, it can be said that by increasing the discharge period, it is possible to enhance the effect of suppressing the decrease in electric capacity accompanying the precipitation of metal Li.
  • Example 17 when the results of Example 16 and Example 17 were compared, the decrease in capacity retention rate in Example 17 was even smaller than that in Example 16. This is considered to be because in Example 17, the same discharge as in Example 16 is performed in the non-charging period, but in addition to this, a charging suspension period is provided. From this result, it can be said that by performing charging suspension and discharging in each non-charging period, it is possible to further enhance the effect of suppressing the decrease in electric capacity accompanying the deposition of metal Li, compared with the case where only discharging is performed. .
  • Example 1 Next, a method for charging a lithium ion secondary battery according to Modification 1 will be described.
  • the first split charging period KC1 is set to 67.5 seconds, and it is determined whether 67.5 seconds have elapsed since the start of charging in step S5.
  • step T ⁇ b> 6 is set, and it is determined whether or not the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 has reached the specified division value.
  • the division specified value is an intermediate value between the first specified value (amount of storage corresponding to SOC 30%) and a second specified value (amount of storage corresponding to SOC 60%). Set to quantity.
  • the estimated SOC estimated by the battery controller 30 reaches 45%, it can be determined that the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 has reached the specified division value. If it is determined in step T6 that the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 has reached the specified division value, charging is suspended in step S7. Thereafter, similarly to Example 1, the processes of Steps S8 to SA are performed, and the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 is recovered to the second specified value.
  • the charging period in which charging is performed until the amount of stored power that has decreased to the first specified value reaches the second specified value is divided into two divided charging periods and a non-charging period (charging suspension period) between them. And charging during the divided charging period, and charging can be suspended during the non-charging period.
  • Li ions staying at the interface between the electrolyte and the negative electrode can be diffused by the diffusion rate control. It can suppress that metal Li precipitates on the surface. Thereby, the fall of the electrical capacity accompanying precipitation of metal Li can be suppressed.
  • the length tc of each divided charging period can be 40 seconds or more.
  • the amount of electricity (0.75 Ah) corresponding to SOC 15% at a constant current of 8C (40A) The lithium ion secondary battery 100 is charged. Therefore, the length tc of each divided charging period is 67.5 seconds. In this way, by increasing the length of one split charging period, idling of the hybrid vehicle 1 can be stabilized even during the charging period, so that ride comfort is not impaired.
  • the storage amount of the lithium ion secondary battery 100 is used as the first specified value, the second specified value, and the divided specified value. It may be used.
  • the voltage V between terminals of the lithium ion secondary battery 100 is a voltage value between terminals corresponding to a first specified value (a charged amount corresponding to SOC 30%). It may be determined whether or not the voltage has decreased to V1).
  • the ROM 31 of the battery controller 30 stores The terminal-to-terminal voltage value V1 when the SOC is 30% is stored as the first specified value. Thereby, when the voltage detection means 40 detects the inter-terminal voltage value V1, the battery controller 30 determines that the inter-terminal voltage V of the lithium ion secondary battery 100 has decreased to the first specified value. be able to. Similarly, in step SA in FIGS. 7 and 14 and steps U5A and V5E in FIGS.
  • the voltage V between terminals of the lithium ion secondary battery 100 is the second specified value (SOC 60% storage state). It may be determined whether or not the inter-terminal voltage value V2) is reached. Further, in step T6 of FIG. 14, it is determined whether or not the inter-terminal voltage V of the lithium ion secondary battery 100 has reached a specified division value (inter-terminal voltage value V3 when the SOC is 45%).
  • step SA it is determined whether or not the charged amount of the lithium ion secondary battery 100 has reached the second specified value (see FIG. 7). You may make it determine whether the division
  • both the first divided charging period KC1 and the second divided charging period KC2 were charged with the same constant current (specifically, 40 A).
  • the first divided charging period KC1 and the second divided charging period KC2 may be charged with a constant current with different current values.
  • the battery temperature of the lithium ion secondary battery 100 may be detected, and charging may be performed by changing the current value according to the change in the battery temperature.
  • Examples 15 and 17 it was determined in steps U52 and V52 whether or not the first split charging period had elapsed (see FIGS. 16 and 18). Specifically, the length of the first divided charging period is set to 120 seconds, and in steps U52 and V52, it is determined whether or not 120 seconds have elapsed since the start of charging.
  • the first division regulation value is set to the amount of stored electricity corresponding to SOC 40%.
  • the process may proceed to steps U53 and V53.
  • steps U56 and V58 it may be determined whether or not the storage amount of the lithium ion secondary battery 100 has reached the second division regulation value.
  • the second division specified value is set to an amount of stored electricity corresponding to SOC 50%.
  • the process may proceed to steps U57 and V59.
  • Example 1 charging of the lithium ion secondary battery 100 was temporarily suspended with the non-charging period as the charging suspension period.
  • the lithium ion secondary battery 100 may be temporarily discharged using the non-charging period as a discharging period.
  • the cycle test according to Reference Examples 1 to 4 will be described.
  • the lithium ion secondary battery 100 is charged at a constant current of 80 A (16 C) at a constant current of 80 A (16 C) until reaching a final voltage of 4.3 V, and then charged at a constant voltage of 4.3 V. Charge to about 100% SOC. Then, it rests for 180 seconds.
  • the battery is discharged at a constant current of 1 A until it reaches a final voltage of 3.726 V, and then discharged at a constant voltage of 3.726 V, so that the SOC is adjusted to about 60%. Then, it rests for 420 seconds.
  • This charge / discharge cycle was defined as one cycle, and 3092 cycles were performed.
  • the discharge capacities of the 200, 482, 861, 1389, 2049, 2702, and 3092 cycles were measured, and the ratio to the initial capacity was calculated as the capacity maintenance rate (%).
  • the capacity retention ratio in each cycle was 99.69%, 99.08%, 98.26%, 97.15%, 95.07%, 92.52%, and 91.63% in this order. This result is shown by a broken line and a black circle in FIG. 19 as the relationship between the number of cycles and the capacity retention rate.
  • the reference example 2 differs from the reference example 1 only in that the discharge is performed for 1 second at a constant current of 5 A before each cycle charge / discharge.
  • a test was conducted. At this time, the discharge capacities at the 650th, 1412th, 2166th, 2528th, and 2944th cycles were measured, respectively, and the ratio to the initial capacity was calculated as the capacity retention rate (%).
  • the capacity maintenance ratio in each cycle was 99.4%, 99.9%, 97.7%, 96.6%, and 94.8% in this order.
  • This test result is shown by a one-dot chain line and a black triangle in FIG.
  • the reference example 3 is different from the reference example 1 only in that the discharge is performed for 1 second at a constant current of 40 A before each cycle charge / discharge.
  • a test was conducted. At this time, the discharge capacities at the 651, 1416, 2172, 2535, and 2951 cycles were measured, respectively, and the ratio to the initial capacity was calculated as the capacity retention rate (%).
  • the capacity maintenance ratio in each cycle was 99.4%, 98.8%, 98.1%, 97.4%, and 96.7% in this order.
  • the test results are shown in FIG. 19 by solid lines and white squares.
  • the reference example 4 is different from the reference example 1 only in that the discharge is performed for 5 seconds at a constant current of 40 A before each cycle charge / discharge.
  • a test was conducted. At this time, the discharge capacities at 641, 1395, 2140, 2497, and 2905 cycles were measured, respectively, and the ratio to the initial capacity was calculated as the capacity maintenance ratio (%).
  • the capacity retention ratio in each cycle was 99.7%, 99.3%, 98.6%, 98.5%, and 98.4% in this order.
  • the test results are shown in FIG. 19 by a two-dot chain line and a black diamond.
  • Example 1 the length tr of the charging suspension period was 30 seconds.
  • the capacity retention rate could be greatly improved compared to Reference Example 1 even though the discharge time was only 1 second. Therefore, in the charging method of the present invention, by setting the non-charging period as the discharging period, the non-charging period can be greatly shortened as compared with the case where the non-charging period is set as the charging suspension period. It is considered that the decrease in capacity can be further suppressed. Accordingly, by discharging during the non-charging period, the lithium ion secondary battery 100 whose storage amount has been reduced to the first specified value is quickly charged to the second specified value while suppressing a decrease in electric capacity. It is considered possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

  リチウムイオン二次電池100の蓄電量に対応する物理量の値が、第1規定値にまで低下しているか否かを判定するステップS1と、ハイブリッド自動車1が走行停止状態であるか否かを判定するステップS2と、充電を行う期間Kを2以上の分割充電期間KC1,KC2と、各々の分割充電期間の間の非充電期間KRとに分割し、ハイブリッド自動車1の走行停止中に、分割充電期間KC1,KC2に充電を行うと共に、非充電期間KRに充電休止及び放電の少なくともいずれかを行い、且つ、各々の分割充電期間KC1,KC2の長さをいずれも40秒以上とする充電ステップS5~SAとを備えるリチウムイオン二次電池の充電方法。

Description

リチウムイオン二次電池の充電方法、及び、ハイブリッド自動車
 本発明は、リチウムイオン二次電池の充電方法、及び、ハイブリッド自動車に関する。
 リチウムイオン二次電池は、携帯機器の電源として、また、電気自動車やハイブリッド自動車などの電源として注目されている。現在、このリチウムイオン二次電池の充電方法として、様々なものが提案されている(例えば、特許文献1~3参照)。
特開平6-36803号公報 特開平6-325795号公報 特開2004-171864号公報
 特許文献1には、通電と停止を繰り返すパルス電流方式による充電方法が開示されている。具体的には、0.1~10ミリ秒間の通電と、0.5~100ミリ秒間の停止とを繰り返して、リチウムイオン二次電池を充電する。これにより、デンドライトの成長を防止して、充電不良を生じることなく充電を多数回繰り返すことができると記載されている。
 特許文献2には、電池電圧が満充電電圧になるまで定電流で充電し、満充電電圧に達した後、充電停止と定電流充電とを繰り返す間欠充電を行う充電方法が開示されている。これにより、過充電による電池破壊を防止して、満充電容量まで過不足なく充電できると記載されている。
 特許文献3には、通電と休止を繰り返し行う間欠的な充電方法が開示されている。具体的には、充電レートを20Cとして、10秒間の充電と0.8秒間の休止とを繰り返して、リチウムイオン二次電池を充電する。これにより、電池の実効容量を増加させることができると記載されている。
 ところで、ハイブリッド自動車では、駆動用電源として搭載されたリチウムイオン二次電池の蓄電量が第1規定値(例えば、SOC30%に相当する蓄電量)にまで低下した場合、ハイブリッド自動車の走行停止中に、リチウムイオン二次電池の蓄電量が第2規定値(例えば、SOC60%に相当する蓄電量)に達するまで、リチウムイオン二次電池を充電することがある。
 ところが、ハイブリッド自動車の走行停止中に、連続してリチウムイオン二次電池を急速に充電すると、負極表面に金属Liが析出することがある。これは、Liイオンの拡散律速により、負極中に取り込まれなかったLiイオンが、金属Liとして負極表面に析出したものと考えられる。このため、このような充電を繰り返すと、負極表面に、多量の金属Liが析出してしまう虞があった。一旦、負極表面に析出した金属Liは、再びLiイオンとして電荷移動に寄与することが困難であるため、その結果、電池が大きく劣化(電気容量が大きく低下)してしまう虞があった。
 特許文献2の充電方法は、前述のように、電池電圧が満充電電圧になるまで、連続的に定電流で充電する手法である。このため、特許文献2の充電方法を、上述のハイブリッド自動車の走行停止中におけるリチウムイオン二次電池の充電に適用した場合には、充電を行う毎に負極表面に金属Liが析出してゆき、早期に、電池が劣化(電気容量が大きく低下)してしまうと考えられる。
 また、特許文献1または特許文献3に記載されているように、短期間の充電と休止とを繰り返し行うと、ハイブリッド自動車のアイドリングが不安定になる。これにより、乗車快適性を損ない、運転者や同乗者に不快感を与える虞がある。このため、特許文献1または特許文献3の充電方法も好ましくなかった。
 本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、負極表面における金属Liの析出を抑制して、電気容量の低下を抑制することができ、しかも、乗車快適性を損なうことがない、ハイブリッド自動車に搭載されたリチウムイオン二次電池の充電方法、及び、ハイブリッド自動車を提供することを目的とする。
 その解決手段は、駆動用電源としてハイブリッド自動車に搭載されたリチウムイオン二次電池の充電方法であって、上記リチウムイオン二次電池の蓄電量に対応する物理量の値が、第1規定値にまで低下しているか否かを判定するステップと、上記ハイブリッド自動車が走行停止状態であるか否かを判定するステップと、上記リチウムイオン二次電池の蓄電量に対応する物理量の値が上記第1規定値にまで低下していると判定され、且つ、上記ハイブリッド自動車が走行停止状態であると判定された場合に、上記ハイブリッド自動車の走行停止中に、上記リチウムイオン二次電池の蓄電量に対応する物理量の値が第2規定値に達するまで、上記リチウムイオン二次電池を充電する充電ステップであって、上記充電を行う期間を、2以上の分割充電期間と、各々の上記分割充電期間の間の非充電期間とに分割し、上記分割充電期間に充電を行うと共に、上記非充電期間に充電休止及び放電の少なくともいずれかを行い、且つ、各々の上記分割充電期間の長さをいずれも40秒以上とする充電ステップと、を備えるリチウムイオン二次電池の充電方法である。
 本発明は、駆動用電源としてハイブリッド自動車に搭載されたリチウムイオン二次電池の充電方法であって、リチウムイオン二次電池の蓄電量に対応する物理量の値が第1規定値にまで低下している場合、ハイブリッド自動車の走行停止中に、リチウムイオン二次電池の蓄電量に対応する物理量の値が第2規定値に達するまで、リチウムイオン二次電池を充電する方法に関する。
 本発明の充電方法では、第1規定値にまで低下した蓄電量に対応する物理量の値が第2規定値に達するまで充電を行う期間を、2以上の分割充電期間と、各々の分割充電期間の間の非充電期間とに分割し、分割充電期間に充電を行うと共に、非充電期間に充電休止及び放電の少なくともいずれかを行う。このように、第1規定値から第2規定値まで充電する間に、休止及び放電の少なくともいずれかを行うことで、負極表面に金属Liが析出するのを抑制することができる。これは、休止及び放電の少なくともいずれかを行うことで、拡散律速により電解液と負極との界面に滞留しているLiイオンを、拡散させることができるからと考えられる。従って、本発明の充電方法によれば、電気容量の低下を抑制することができる。
 さらに、本発明の充電方法では、各々の分割充電期間の長さを、いずれも40秒以上としている。このように、1回の分割充電期間を長くすることで、ハイブリッド自動車のアイドリングを安定させることができるので、乗車快適性を損なうこともない。
 なお、「蓄電量に対応する物理量」とは、蓄電量のほか、蓄電量に1対1で対応する物理量をいい、例えば、SOCや電池電圧(端子間電圧)を挙げることができる。
 また、第1規定値としては、SOC30%に相当する蓄電量や、この蓄電状態の電池の端子間電圧値などを例示できる。また、第2規定値としては、SOC60%に相当する蓄電量や、この蓄電状態の電池の端子間電圧値などを例示できる。
 なお、「非充電期間に充電休止及び放電の少なくともいずれかを行う」とは、非充電期間の全体にわたって充電を休止するようにしても良いし、非充電期間の全体にわたって放電を行うようにしても良い。また、充電を休止する非充電期間と、放電を行う非充電期間とを混在させるようにしても良い。また、1つの非充電期間内において、休止と放電を行うようにしても良い。
 さらに、上記のリチウムイオン二次電池の充電方法であって、前記非充電期間を、前記リチウムイオン二次電池の充電を休止する充電休止期間とし、各々の前記分割充電期間の長さtcと、その直後の上記充電休止期間の長さtrとの比tr/tcを、0.14以上0.9以下とするリチウムイオン二次電池の充電方法とすると良い。
 本発明の充電方法では、非充電期間を充電休止期間としている。すなわち、非充電期間の全体にわたって充電を休止する。従って、蓄電量に対応する物理量の値が第2規定値に達するまで、休止を間に挟んで分割充電を行う。
 ところで、分割充電期間に対して充電休止期間が短すぎると、拡散律速により電解液と負極との界面に滞留しているLiイオンを十分に拡散させることができず、負極表面における金属Liの析出を十分に抑制することができない。
 これに対し、本発明の充電方法では、各々の分割充電期間の長さtcと、その直後の充電休止期間の長さtrとの比tr/tcを、0.14以上としている。これにより、負極表面に金属Liが析出するのを抑制することができる。
 一方、充電休止期間を長くすれば、負極表面における金属Liの析出を抑制することができるが、充電休止期間を長くし過ぎると、走行停止中に、リチウムイオン二次電池の蓄電量に対応する物理量の値を、第2規定値まで回復させることができなくなる虞がある。また、充電休止期間は、拡散律速により電解液と負極との界面に滞留しているLiイオンを拡散できる長さで十分であり、それ以上の充電休止は無駄になる。
 これに対し、本発明の充電方法では、tr/tcを0.9以下としている。これにより、無駄な充電休止時間を費やすことなく、速やかに、リチウムイオン二次電池の蓄電量に対応する物理量の値を第2規定値まで適切に回復させることができる。
 あるいは、前記のリチウムイオン二次電池の充電方法であって、前記非充電期間を、前記リチウムイオン二次電池の放電を行う放電期間とするリチウムイオン二次電池の充電方法とすると良い。
 非充電期間において、充電を休止するよりも放電させたほうが、Liイオンを速やかに拡散させることができる。そこで、本発明の充電方法では、非充電期間を放電期間とした。すなわち、非充電期間の全体にわたって放電を行う。従って、蓄電量に対応する物理量の値が第2規定値に達するまで、放電を間に挟んで分割充電を行う。これにより、蓄電量に対応する物理量の値が第1規定値にまで低下したリチウムイオン二次電池を、速やかに、第2規定値に達するまで充電することができる。
 あるいは、前記のリチウムイオン二次電池の充電方法であって、各々の前記非充電期間を、前記リチウムイオン二次電池の充電を休止する充電休止期間と上記リチウムイオン二次電池の放電を行う放電期間とにするリチウムイオン二次電池の充電方法とすると良い。
 各々の非充電期間において、充電休止と放電を行うことで、負極表面に滞留しているLiイオンを十分に拡散させることができる。そこで、本発明の充電方法では、各々の非充電期間を、充電休止期間と放電期間とにした。すなわち、各々の非充電期間において、充電休止と放電を行う。従って、蓄電量に対応する物理量の値が第2規定値に達するまで、充電休止及び放電を間に挟んで、分割充電を行う。これにより、電気容量の低下をより一層抑制することができる。
 さらに、上記いずれかのリチウムイオン二次電池の充電方法であって、前記ハイブリッド自動車に搭載されているエンジンが稼働状態であるか否かを判定するステップと、上記エンジンが稼働していないと判定された場合、上記エンジンの稼働を指示するステップと、を備え、前記充電ステップは、上記エンジンの稼働により上記ハイブリッド自動車に搭載されている発電機が駆動している状態で、この発電機により発電された電力を前記リチウムイオン二次電池に供給して上記リチウムイオン二次電池を充電するリチウムイオン二次電池の充電方法とすると良い。
 本発明の充電方法では、ハイブリッド自動車に搭載されているエンジンが稼働状態であるか否かを判定し、エンジンが稼働していないと判定された場合には、エンジンの稼働を指示する。これにより、エンジンの稼働によりハイブリッド自動車に搭載されている発電機が駆動している状態で、この発電機により発電された電力をリチウムイオン二次電池に供給することができる。従って、蓄電量に対応する物理量の値が第1規定値にまで低下したリチウムイオン二次電池を、適切に、第2規定値に達するまで充電することができる。
 さらに、上記いずれかのリチウムイオン二次電池の充電方法であって、前記リチウムイオン二次電池に含まれる正極活物質が理論的に最大限蓄積できる理論電気容量を1時間で充電することができる電流値を1Cとしたとき、前記充電ステップは、2C以上の大きさの電流で、上記リチウムイオン二次電池を充電するリチウムイオン二次電池の充電方法とすると良い。
 本発明の充電方法では、2C以上の大きさの電流で、リチウムイオン二次電池を充電する。このように大きな電流で充電することで、蓄電量に対応する物理量の値が第1規定値にまで低下したリチウムイオン二次電池を、より短時間で、第2規定値に達するまで充電することができる。
 ところで、充電電流を大きくすることで、上述のように充電時間を短縮することができるが、その一方で、Liイオンの拡散律速により、電解液と負極との界面にLiイオンが滞留し易くなる。しかしながら、本発明の充電方法では、前述のように、第1規定値か第2規定値まで充電する間に、休止及び放電の少なくともいずれかを行うので、電解液と負極との界面に滞留しているLiイオンを拡散させて、負極表面に金属Liが析出するのを抑制することができる。
 なお、充電電流は大きくするほど、より短時間で、第2規定値に達するまで充電することができる点で好ましいが、大きくし過ぎると、電池や充電システム等の劣化を促進してしまう。従って、充電電流の大きさは、例えば、2C以上10C以下とするのが好ましい。
 他の解決手段は、ハイブリッド自動車であって、駆動用電源として上記ハイブリッド自動車に搭載されたリチウムイオン二次電池と、上記リチウムイオン二次電池の蓄電量に対応する物理量の値が、第1規定値にまで低下しているか否かを判定する第1判定手段と、上記ハイブリッド自動車が走行停止状態であるか否かを判定する停止状態判定手段と、上記リチウムイオン二次電池の蓄電量に対応する物理量の値が上記第1規定値にまで低下していると判定され、且つ、上記ハイブリッド自動車が走行停止状態であると判定された場合に、上記ハイブリッド自動車の走行停止中に、上記リチウムイオン二次電池の蓄電量に対応する物理量の値が第2規定値に達するまで、上記リチウムイオン二次電池の充電制御を行う充電制御手段であって、上記充電を行う期間を、2以上の分割充電期間と、各々の上記分割充電期間の間の非充電期間とに分割し、上記分割充電期間に充電を行うと共に、上記非充電期間に充電休止及び放電の少なくともいずれかを行い、且つ、各々の上記分割充電期間の長さをいずれも40秒以上とする充電制御手段と、を備えるハイブリッド自動車である。
 本発明のハイブリッド自動車は、駆動用電源として搭載しているリチウムイオン二次電池の蓄電量に対応する物理量の値が第1規定値にまで低下している場合、走行停止中に、リチウムイオン二次電池の蓄電量に対応する物理量の値が第2規定値に達するまで、リチウムイオン二次電池の充電制御を行う充電制御手段を備えている。この充電制御手段は、第1規定値にまで低下した蓄電量に対応する物理量の値が第2規定値に達するまで充電を行う期間を、2以上の分割充電期間と、各々の分割充電期間の間の非充電期間とに分割し、分割充電期間に充電を行うと共に、非充電期間に充電休止及び放電の少なくともいずれかを行う。
 このように、第1規定値から第2規定値まで充電する間に、休止及び放電の少なくともいずれかを行うことで、負極表面に金属Liが析出するのを抑制することができる。これは、休止及び放電の少なくともいずれかを行うことで、拡散律速により電解液と負極との界面に滞留しているLiイオンを、拡散させることができるからと考えられる。従って、本発明のハイブリッド自動車では、駆動用電源として搭載しているリチウムイオン二次電池について、電気容量の低下を抑制することができる。
 さらに、本発明のハイブリッド自動車では、充電制御手段が、各々の分割充電期間の長さを、いずれも40秒以上に設定している。このように、1回の分割充電期間を長くすることで、ハイブリッド自動車のアイドリングを安定させることができるので、乗車快適性を損なうこともない。
 さらに、上記のハイブリッド自動車であって、前記充電制御手段は、前記非充電期間を、前記リチウムイオン二次電池の充電を休止する充電休止期間とし、各々の前記分割充電期間の長さtcと、その直後の上記充電休止期間の長さtrとの比tr/tcを、0.14以上0.9以下として、上記リチウムイオン二次電池の充電制御を行うハイブリッド自動車とすると良い。
 本発明のハイブリッド自動車では、充電制御手段が、非充電期間を充電休止期間としている。すなわち、非充電期間の全体にわたって充電を休止する。従って、蓄電量に対応する物理量の値が第2規定値に達するまで、休止を間に挟んで分割充電を行う。
 しかも、各々の分割充電期間の長さtcと、その直後の充電休止期間の長さtrとの比tr/tcを、0.14以上0.9以下としている。tr/tcを0.14以上とすることで、負極表面に金属Liが析出するのを抑制することができる。さらに、tr/tcを0.9以下とすることで、無駄な充電休止時間を費やすことなく、速やかに、リチウムイオン二次電池の蓄電量に対応する物理量の値を第2規定値まで適切に回復させることができる。
 あるいは、前記のハイブリッド自動車であって、前記充電制御手段は、前記非充電期間を、前記リチウムイオン二次電池の放電を行う放電期間としてなるハイブリッド自動車とすると良い。
 非充電期間において、充電を休止するよりも放電させたほうが、Liイオンを速やかに拡散させることができる。そこで、本発明のハイブリッド自動車では、充電制御手段において、非充電期間を放電期間に設定した。すなわち、非充電期間の全体にわたって、リチウムイオン二次電池の放電を行う。従って、リチウムイオン二次電池の蓄電量に対応する物理量の値が第2規定値に達するまで、放電を間に挟んで分割充電を行う。これにより、蓄電量に対応する物理量の値が第1規定値にまで低下したリチウムイオン二次電池を、速やかに、第2規定値に達するまで充電することができる。
 あるいは、前記のハイブリッド自動車であって、前記充電制御手段は、各々の前記非充電期間を、前記リチウムイオン二次電池の充電を休止する充電休止期間と上記リチウムイオン二次電池の放電を行う放電期間とにしてなるハイブリッド自動車とすると良い。
 各々の非充電期間において、充電休止と放電を行うことで、負極表面に滞留しているLiイオンを十分に拡散させることができる。そこで、本発明のハイブリッド自動車では、充電制御手段において、各々の非充電期間を、充電休止期間と放電期間とに設定した。すなわち、各々の非充電期間において、充電休止と放電を行う。従って、リチウムイオン二次電池の蓄電量に対応する物理量の値が第2規定値に達するまで、充電休止及び放電を間に挟んで、分割充電を行う。これにより、電気容量の低下をより一層抑制することができる。
 さらに、上記いずれかのハイブリッド自動車であって、前記ハイブリッド自動車に搭載されているエンジンが稼働しているか否かを判定するエンジン稼働判定手段と、上記エンジンが稼働していないと判定された場合、上記エンジンの稼働を指示するエンジン稼働指示手段と、を備え、前記充電制御手段は、上記エンジンの稼働により上記ハイブリッド自動車に搭載されている発電機が駆動している状態で、この発電機により発電された電力を前記リチウムイオン二次電池に供給して上記リチウムイオン二次電池を充電する制御を行うハイブリッド自動車とすると良い。
 本発明のハイブリッド自動車では、搭載されているエンジンが稼働状態であるか否かを判定し、エンジンが稼働していないと判定された場合には、エンジンの稼働を指示する。これにより、エンジンの稼働によりハイブリッド自動車に搭載されている発電機が駆動している状態で、この発電機により発電された電力をリチウムイオン二次電池に供給することができる。従って、蓄電量に対応する物理量の値が第1規定値にまで低下したリチウムイオン二次電池を、適切に、第2規定値に達するまで充電することができる。
 さらに、上記いずれかのハイブリッド自動車であって、前記リチウムイオン二次電池に含まれる正極活物質が理論的に最大限蓄積できる理論電気容量を1時間で充電することができる電流値を1Cとしたとき、前記充電制御手段は、2C以上の大きさの電流で、上記リチウムイオン二次電池を充電する制御を行うハイブリッド自動車とすると良い。
 本発明のハイブリッド自動車では、2C以上の大きさの電流で、リチウムイオン二次電池を充電する。このように大きな電流で充電することで、蓄電量に対応する物理量の値が第1規定値にまで低下したリチウムイオン二次電池を、より短時間で、第2規定値に達するまで充電することができる。しかも、前述のように、第1規定値から第2規定値まで充電する間に、休止及び放電の少なくともいずれかを行うので、電解液と負極との界面に滞留しているLiイオンを拡散させて、負極表面に金属Liが析出するのを抑制することができる。
 なお、充電電流は大きくするほど、第2規定値に達するまでの充電期間を短縮することができる点で好ましいが、大きくし過ぎると、電池や充電システム等の劣化を促進してしまう。従って、充電電流の大きさは、例えば、2C以上10C以下とするのが好ましい。
実施例1~17にかかるハイブリッド自動車の概略図である。 実施例1~17にかかる電池システムの概略図である。 実施例1にかかる充電方法を説明する説明図である。 リチウムイオン二次電池の断面図である。 電極体の断面図である。 電極体の部分拡大断面図であり、図5のB部拡大図に相当する。 実施例1にかかるリチウムイオン二次電池の充電方法の流れを示すフローチャートである。 実施例1,2及び比較例1にかかるサイクル試験結果を示すグラフである。 実施例3~5及び比較例2にかかるサイクル試験結果を示すグラフである。 実施例6~8及び比較例3にかかるサイクル試験結果を示すグラフである。 実施例6,9,10及び比較例3にかかるサイクル試験結果を示すグラフである。 実施例11,12及び比較例4にかかるサイクル試験結果を示すグラフである。 実施例13,14及び比較例5にかかるサイクル試験結果を示すグラフである。 変形例1にかかるリチウムイオン二次電池の充電方法の流れを示すフローチャートである。 実施例15~17にかかるリチウムイオン二次電池の充電方法の流れを示すフローチャートである。 実施例15にかかる充電ステップのフローチャートである。 実施例15~17及び比較例6にかかるサイクル試験結果を示すグラフである。 実施例17にかかる充電ステップのフローチャートである。 参考例1~4にかかるサイクル試験結果を示すグラフである。
符号の説明
1 ハイブリッド自動車
3 エンジン
6 電池システム
9 発電機(オルタネータ)
10 組電池
30 電池コントローラ(第1判定手段、停止状態判定手段、充電制御手段、エンジン稼働判定手段、エンジン稼働指示手段)
40 電圧検知手段
50 電流検知手段
100 リチウムイオン二次電池
153 正極活物質
KC1 第1分割充電期間
KC2 第2分割充電期間
KR 充電休止期間(非充電期間)
(実施例1)
 次に、本発明の実施例1について、図面を参照しつつ説明する。
 本実施例1にかかるハイブリッド自動車1は、図1に示すように、車体2、エンジン3、フロントモータ4、リヤモータ5、電池システム6、ケーブル7、及び発電機9を有し、エンジン3とフロントモータ4及びリヤモータ5との併用で駆動するハイブリッド自動車である。具体的には、このハイブリッド自動車1は、電池システム6をフロントモータ4及びリヤモータ5の駆動用電源として、公知の手段により、エンジン3とフロントモータ4及びリヤモータ5とを用いて走行できるように構成されている。
 このうち、電池システム6は、ハイブリッド自動車1の車体2に取り付けられており、ケーブル7によりフロントモータ4及びリヤモータ5に接続されている。この電池システム6は、図2に示すように、複数のリチウムイオン二次電池100(単電池)を互いに電気的に直列に接続した組電池10と、電圧検知手段40と、電流検知手段50と、電池コントローラ30とを備えている。電池コントローラ30は、ROM31、CPU32、RAM33等を有している。
 電圧検知手段40は、各々のリチウムイオン二次電池100の端子間電圧Vを検知する。また、電流検知手段50は、組電池10を構成するリチウムイオン二次電池100を流れる電流値Iを検知する。
 電池コントローラ30は、電圧検知手段40で検知された端子間電圧V(詳細には、組電池10を構成するリチウムイオン二次電池100の平均値)に基づいて、リチウムイオン二次電池100の蓄電量を算出し、算出された蓄電量からリチウムイオン二次電池100のSOC(State Of Charge)を推定する。
 さらに、電池コントローラ30は、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が、第1規定値(本実施例1では、SOC30%に相当する蓄電量)にまで低下しているか否かを判定する。本実施例1では、推定SOCが30%にまで低下しているか否かを判定する。
 さらに、電池コントローラ30は、ハイブリッド自動車1が停止状態であるか否かを判定する。具体的には、ECU60から送信される信号に基づいて、ハイブリッド自動車1が停止状態であるか否かを判定する。ECU60では、電池システム6が起動状態で、シフトポジションが「Nポジション」または「Pポジション」であるときは、ハイブリッド自動車1が停止状態であると判断し、停止状態である旨の停止状態信号を電池コントローラ30に送信する。また、シフトポジションが「Dポジション」で、アクセルが踏まれておらず、車速が「0」である場合にも、ハイブリッド自動車1が停止状態であると判断し、停止状態信号を電池コントローラ30に送信する。電池コントローラ30では、この停止状態信号を検知した場合に、ハイブリッド自動車1が停止状態であると判定する。
 また、電池コントローラ30は、ハイブリッド自動車1に搭載されているエンジン3が稼働しているか否かを判定する。具体的には、ECU60から送信される信号に基づいて、エンジン3が稼働しているか否かを判定する。ECU60では、エンジン回転数が「0」でない場合に、エンジン3が稼働していると判断し、エンジン3が稼働している旨の稼働状態信号を電池コントローラ30に送信する。電池コントローラ30では、この稼働状態信号を検知した場合に、エンジン3が稼働していると判定する。
 さらに、電池コントローラ30は、エンジン3が稼働していないと判定した場合、エンジン3の稼働を指示する。これにより、エンジン3が稼働状態(アイドリング状態)となり、これに伴って、発電機9(オルタネータ)が駆動する。
 さらに、電池コントローラ30は、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が第1規定値にまで低下(推定SOCが30%にまで低下)していると判定し、且つ、ハイブリッド自動車1が走行停止状態であると判定した場合、ハイブリッド自動車1の走行停止中に、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が第2規定値に達するまで、リチウムイオン二次電池100に充電が行われるように制御する。具体的には、エンジン3の稼働により発電機9が駆動している状態で、この発電機9により発電された電力を、組電池10を構成するリチウムイオン二次電池100に供給させる。
 なお、本実施例1では、第2規定値を、SOC60%に相当する蓄電量としている。従って、電池コントローラ30は、推定SOCが60%に達するまで、リチウムイオン二次電池100への充電を継続させる。また、リチウムイオン二次電池100の理論電気容量が5Ahであるため、SOC100%に相当する蓄電量が5Ahとなる。
 また、本実施例1では、電池コントローラ30が、第1判定手段、停止状態判定手段、エンジン稼働判定手段、エンジン稼働指示手段、充電制御手段に相当する。
 さらに、電池コントローラ30は、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が第2規定値に達するまでの充電期間を、2以上の分割充電期間と、各々の分割充電期間の間の非充電期間とに分割する。そして、分割充電期間に充電を行うと共に、非充電期間に充電を休止する。本実施例1では、図3に示すように、充電期間Kを、2つの分割充電期間(第1分割充電期間KC1と第2分割充電期間KC2)と、この分割充電期間の間の非充電期間(充電休止期間KR)とに分割し、「充電、休止、充電」と行って、蓄電量を第2規定値にまで回復させる。
 このように、第1規定値から第2規定値までの充電期間K内に、充電休止期間KRを設けることで、負極表面に金属Liが析出するのを抑制することができる。これは、充電を休止させることで、リチウムイオン二次電池100において、拡散律速により電解液と負極との界面に滞留しているLiイオンを、拡散させることができるからと考えられる。これにより、金属Liの析出に伴う電気容量の低下を抑制することができる。
 なお、分割充電期間の長さtcは、40秒以上とすれば良いが、本実施例1では、第1分割充電期間KC1の長さtcを67.5秒とし、第2分割充電期間KC2の長さtcも67.5秒としている。このように、1回の分割充電期間を長くすることで、ハイブリッド自動車1のアイドリングを安定させることができるので、乗車快適性を損なって、運転者や同乗者に不快感を与えることもない。
 また、充電休止期間の長さtrは、各々の分割充電期間の長さtcと、その直後の充電休止期間の長さtrとの比tr/tcが、0.14以上0.9以下となるように設定するのが好ましい。本実施例1では、充電休止期間KRの長さtrを30秒としているので、tr/tc=30/67.5=0.44となる。なお、分割充電期間の数、分割充電期間の長さtc、及び充電休止期間の長さtrは、予め、電池コントローラ30のROM31に記憶させている。
 また、充電電流の大きさは、2C以上10C以下とするのが好ましく、本実施例1では、第1分割充電期間KC1及び第2分割充電期間KC2において、8C(40A)の定電流としている。このように大きな電流で充電することで、蓄電量が第1規定値にまで低下したリチウムイオン二次電池100を、短時間で、第2規定値にまで充電することができる。本実施例1では、165秒(=67.5+30+67.5)で、SOCが30%にまで低下したリチウムイオン二次電池100を、SOC60%に相当する蓄電量にまで回復させることができる。
 リチウムイオン二次電池100は、図4に示すように、直方体形状の電池ケース110と、正極端子120と、負極端子130とを備える、角形密閉式のリチウムイオン二次電池である。このうち、電池ケース110は、金属からなり、直方体形状の収容空間をなす角形収容部111と、金属製の蓋部112とを有している。電池ケース110(角形収容部111)の内部には、電極体150、正極集電部材122、負極集電部材132、非水電解液140などが収容されている。
 電極体150は、図5に示すように、断面長円状をなし、図6に示すように、シート状の正極板155、負極板156、及びセパレータ157を捲回してなる扁平型の捲回体である。この電極体150は、その軸線方向(図4において左右方向)の一方端部(図4において右端部)に位置し、正極板155の一部のみが渦巻状に重なる正極捲回部155bと、他方端部(図4において左端部)に位置し、負極板156の一部のみが渦巻状に重なる負極捲回部156bを有している。正極板155には、正極捲回部155bを除く部位に、正極活物質153を含む正極合材152が塗工されている(図6参照)。同様に、負極板156には、負極捲回部156bを除く部位に、負極活物質154を含む負極合材159が塗工されている(図6参照)。正極捲回部155bは、正極集電部材122を通じて、正極端子120に電気的に接続されている。負極捲回部156bは、負極集電部材132を通じて、負極端子130に電気的に接続されている。
 本実施例1のリチウムイオン二次電池100では、正極活物質153としてニッケル酸リチウムを用いている。また、負極活物質154として、天然黒鉛系の炭素材料を用いている。また、非水電解液140として、EC(エチレンカーボネート)とDMC(ジメチルカーボネート)とEMC(エチルメチルカーボネート)とを混合した非水溶媒中に、六フッ化燐酸リチウム(LiPF6)を溶解した非水電解液を用いている。
 なお、リチウムイオン二次電池100の理論電気容量は、5Ahである。従って、1Cが5Aの電流値になる。
 次に、本実施例1のハイブリッド自動車1におけるリチウムイオン二次電池100の充電方法について、図7を参照して説明する。
 まず、ステップS1において、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が、第1規定値(本実施例1では、SOC30%に相当する蓄電量)にまで低下しているか否かを判定する。具体的には、電池コントローラ30により、電圧検知手段40で検知された端子間電圧V(詳細には、組電池10を構成するリチウムイオン二次電池100の平均値)に基づいて、リチウムイオン二次電池100の蓄電量を算出し、算出された蓄電量からリチウムイオン二次電池100のSOC(State Of Charge)を推定する。そして、この推定SOCに基づいて、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が、第1規定値にまで低下しているか否かを判定する。本実施例1では、推定SOCが30%にまで低下していれば、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が第1規定値にまで低下していると判断することができる。
 ステップS1において、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が、第1規定値(本実施例1では、SOC30%に相当する蓄電量)にまで低下していない(No)と判定された場合には、充電を開始することなく、処理を終了する。
 一方、ステップS1において、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が、第1規定値にまで低下している(Yes)と判定された場合には、ステップS2に進み、ハイブリッド自動車1が停止状態であるか否かを判定する。具体的には、ECU60から送信される信号に基づいて、ハイブリッド自動車1が停止状態であるか否かを判定する。ECU60では、電池システム6が起動状態で、シフトポジションが「Nポジション」または「Pポジション」であるときは、ハイブリッド自動車1が停止状態であると判断し、停止状態である旨の停止状態信号を電池コントローラ30に送信する。また、シフトポジションが「Dポジション」で、アクセルペダルが踏まれておらず、車速が「0」である場合にも、ハイブリッド自動車1が停止状態であると判断し、停止状態信号を電池コントローラ30に送信する。従って、電池コントローラ30において、ECU60からの停止状態信号を検知した場合に、ハイブリッド自動車1が停止状態であると判定する。
 ステップS2において、ハイブリッド自動車1が停止状態でない(No)と判定された場合には、再び、ステップS1に戻り、上述の処理を行う。
 一方、ステップS2において、ハイブリッド自動車1が停止状態である(Yes)と判定された場合には、ステップS3に進み、ハイブリッド自動車1に搭載されているエンジン3が稼働しているか否かを判定する。具体的には、ECU60から送信される信号に基づいて、エンジン3が稼働しているか否かを判定する。ECU60では、エンジン回転数が「0」でない場合に、エンジン3が稼働していると判断し、エンジン3が稼働している旨の稼働状態信号を電池コントローラ30に送信する。従って、電池コントローラ30において、ECU60からの稼働状態信号を検知した場合に、エンジン3が稼働していると判定する。
 ステップS3において、エンジン3が稼働していない(No)と判定された場合、ステップS4に進み、エンジン3の稼働を指示する。これにより、エンジン3が稼働状態(アイドリング状態)となり、これに伴って、発電機9(オルタネータ)が駆動する。
 次いで、ステップS5に進み、組電池10を構成するリチウムイオン二次電池100の充電を開始する。具体的には、エンジン3の稼働により発電機9が駆動している状態で、この発電機9により発電された電力を、組電池10を構成するリチウムイオン二次電池100に供給する。本実施例1では、電流の大きさを8C(40A)で一定として、リチウムイオン二次電池100に供給する。
 その後、ステップS6に進み、第1分割充電期間KC1が経過したか否かを判定する。本実施例1では、第1分割充電期間KC1の長さtcを67.5秒間としている。従って、充電開始から67.5秒が経過したか否かを判定する。
 なお、8C(40A)の定電流で67.5秒間充電を行うことで、各々のリチウムイオン二次電池100について、SOC15%に相当する電気量(0.75Ah)を充電することができる。従って、本実施例1では、第1の分割充電期間(67.5秒間)において、SOCが30%にまで低下しているリチウムイオン二次電池100を、SOC45%にまで回復させることができる。
 ステップS6において、第1分割充電期間KC1が経過していない(No)と判定された場合には、第1分割充電期間KC1が経過するまで、この処理を繰り返す。
 その後、ステップS6において、第1分割充電期間KC1が経過した(Yes)と判定されると、ステップS7に進み、リチウムイオン二次電池100の充電を休止する。
 次いで、ステップS8に進み、充電休止期間KRが経過したか否かを判定する。本実施例1では、充電休止期間KRの長さtrを30秒間としている。従って、充電を休止してから30秒が経過したか否かを判定する。
 ステップS8において、充電休止期間が経過していない(No)と判定された場合には、充電休止期間KRが経過するまで、この処理を繰り返す。その後、ステップS8において、充電休止期間KRが経過した(Yes)と判定されると、ステップS9に進み、リチウムイオン二次電池100の充電を再開する。
 次に、ステップSAに進み、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が、第2規定値(本実施例1では、SOC60%に相当する蓄電量)に達したか否かを判定する。具体的には、電池コントローラ30により、電圧検知手段40で検知された端子間電圧V(詳細には、組電池10を構成するリチウムイオン二次電池100の平均値)に基づいて、リチウムイオン二次電池100の蓄電量を算出し、算出された蓄電量からリチウムイオン二次電池100のSOCを推定する。そして、この推定SOCに基づいて、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が、第2規定値に達しているか否かを判定する。本実施例1では、推定SOCが60%に達していれば、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が第2規定値に達していると判断することができる。
 なお、本実施例1では、第1分割充電期間KC1及び第2分割充電期間KC2において、8C(40A)の定電流で、リチウムイオン二次電池100の充電を行う。従って、第2分割充電期間KC2の長さtcも、第1の分割充電期間の長さと同じく67.5秒としている。なお、第2分割充電期間KC2は、SOC45%まで回復させたリチウムイオン二次電池100について、ステップS9において充電を再開してから、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が第2規定値(SOC60%に相当する蓄電量)に達するまでの期間に相当する。
 ステップSAにおいて、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が、第2規定値に達していない(No)と判定された場合は、第2規定値に達するまで、この処理を繰り返す。その後、ステップSAにおいて、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が、第2規定値に達した(Yes)と判定された場合は、充電を終了する。
 本実施例1の充電方法では、ステップS7,S8の処理を行うことで、第1規定値(SOC30%)から第2規定値(SOC60%)まで充電する期間内に、充電を休止させることができる。充電を休止させることで、リチウムイオン二次電池100において、拡散律速により電解液と負極との界面に滞留しているLiイオンを拡散させることができるので、負極表面に金属Liが析出するのを抑制することができる。これにより、金属Liの析出に伴う電気容量の低下を抑制することができる。
 しかも、本実施例1の充電方法では、各々の分割充電期間の長さtcを、いずれも40秒以上(具体的には、67.5秒)としている。このように、1回の分割充電期間を長くすることで、充電期間中でも、ハイブリッド自動車1のアイドリングを安定させることができるので、乗車快適性を損なうこともない。
 また、本実施例1の充電方法では、各々の分割充電期間の長さtcを67.5秒、充電休止期間の長さtrを30秒としている。従って、tr/tc=30/67.5=0.44となる。このように、tr/tcを0.14以上とすることで、負極表面に金属Liが析出するのを抑制することができる。また、tr/tcを0.9以下とすることで、無駄な充電休止時間を費やすことなく、速やかに、リチウムイオン二次電池100の蓄電量を第2規定値まで適切に回復させることができる。
 なお、本実施例1では、ステップS5~SAが充電ステップに相当する。
(サイクル試験)
 次に、リチウムイオン二次電池100について、第1規定値(SOC30%に相当する蓄電量)から第2規定値(SOC60%に相当する蓄電量)にまで充電し、その後、第1規定値にまで放電させる充放電サイクルを1サイクルとして、サイクル試験を行った。このサイクル試験について、以下に詳細に説明する。
(実施例1,2及び比較例1)
 まず、実施例1にかかるサイクル試験について説明する。SOC30%に相当する蓄電量のリチウムイオン二次電池100を用意し、これについて、15℃の温度環境下において、前述のようにして、SOCが60%に回復するまで充電を行う。具体的には、40A(8C)の定電流で67.5秒間充電した後、30秒間休止し、その後引き続いて、40A(8C)の定電流で67.5秒間充電する。これにより、リチウムイオン二次電池100の蓄電量を、SOC60%に相当する蓄電量にまで回復させることができる。その後、20A(4C)の定電流でリチウムイオン二次電池100を放電させ、リチウムイオン二次電池100の蓄電量をSOC30%に相当する蓄電量にまで低下させる。この充放電サイクルを1サイクルとして、充放電サイクルを128サイクル行った。
 このとき、40,68,89,128サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.67%、99.49%、99.31%、98.53%となった。この結果を、充放電サイクル数と容量維持率との関係として、図8に一点鎖線で示す。
 なお、実施例1では、分割充電期間の数が2、分割充電期間の長さtcが67.5秒、充電休止期間の長さtrが30秒であるので、tr/tc=30/67.5=0.44となる。
 次に、実施例2にかかるサイクル試験について説明する。実施例2では、実施例1と異なり、分割充電期間の数を3に変更し、分割充電期間の長さtcを45秒に変更して、リチウムイオン二次電池100の充電を行った。放電は実施例1と同様にして、充放電サイクルを113サイクル行った。このとき、33,58,78,113サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.77%、99.68%、99.56%、98.39%となった。この試験結果を、図8に実線で示す。
 なお、実施例2では、分割充電期間の長さtcが45秒、充電休止期間の長さtrが30秒となり、tr/tc=30/45=0.67となる。
 また、実施例1,2との比較のため、比較例1にかかるサイクル試験を行った。比較例1では、実施例1,2と異なり、充電期間を分割することなく、連続して充電を行った。具体的には、40A(8C)の定電流で135秒間連続して充電することで、リチウムイオン二次電池100の蓄電量をSOC60%に相当する蓄電量にまで回復させた後、20A(4C)の定電流でリチウムイオン二次電池100を放電させ、リチウムイオン二次電池100の蓄電量をSOC30%に相当する蓄電量にまで低下させた。この充放電サイクルを1サイクルとして、充放電サイクルを117サイクル行った。このとき、16,45,81,117サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.75%、99.42%、98.93%、97.78%となった。この試験結果を、図8に破線で示す。
 図8に示すように、実施例1,2では、比較例1に比べて、サイクル試験(充放電の繰り返し)に伴う容量維持率の低下が小さくなった。これは、実施例1,2では、第1規定値から第2規定値までの充電期間を、2以上の分割充電期間と、各々の分割充電期間の間の充電休止期間(非充電期間)とに分割したからであるといえる。このように、充電期間の途中で休止させることで、リチウムイオン二次電池100において、拡散律速により電解液と負極との界面に滞留しているLiイオンを、拡散させることができたと考えられる。これにより、金属Liの析出に伴う電気容量の低下を抑制することができたといえる。
 さらに、実施例1と実施例2の結果を比較すると、実施例2のほうが実施例1に比べて、より一層、容量維持率の低下が小さくなった。これは、実施例1よりも実施例2のほうが分割充電期間の数が多く、その間の充電休止期間の数も多く(トータルの充電期間も長く)なるためと考えられる。この結果より、分割充電期間の数を増やすほど、金属Liの析出に伴う電気容量低下の抑制効果を高めることができるといえる。
(実施例3~5及び比較例2)
 実施例3~5では、実施例1と異なり、分割充電期間の数を6、分割充電期間の長さtcを60秒、充電電流を15A(3C)の定電流に変更して、リチウムイオン二次電池100の充電を行った。放電は、実施例1と同様にして、サイクル試験を行った。但し、実施例3~5では、充電休止期間の長さtcを互いに異ならせている。また、放電電流は、7.5A(1.5C)の定電流に変更している。
 具体的には、実施例3では、充電休止期間の長さtcを10秒として、充放電サイクルを1613サイクル行った。このとき、152,506,689,909,1161,1394,1613サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.69%、99.49%、99.15%、99.1%、99.23%、98.84%、98.93%となった。この試験結果を、図9に一点鎖線で示す。なお、実施例3では、分割充電期間の長さtcが60秒、充電休止期間の長さtrが10秒であるので、tr/tc=10/60=0.17となる。
 実施例4では、充電休止期間の長さtcを30秒として、充放電サイクルを1539サイクル行った。このとき、145,487,661,870,1110,1332,1539サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.75%、99.5%、99.13%、99.05%、99.1%、98.75%、98.87%となった。この試験結果を、図9に実線で示す。なお、実施例4では、分割充電期間の長さtcが60秒、充電休止期間の長さtrが30秒であるので、tr/tc=30/60=0.5となる。
 実施例5では、充電休止期間の長さtcを50秒として、充放電サイクルを1443サイクル行った。このとき、141,462,626,821,1043,1249,1443サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.65%、99.47%、99.37%、99.34%、99.27%、99.09%、98.95%となった。この試験結果を、図9に二点鎖線で示す。なお、実施例5では、分割充電期間の長さtcが60秒、充電休止期間の長さtrが50秒であるので、tr/tc=50/60=0.83となる。
 また、実施例3~5との比較のため、比較例2にかかるサイクル試験を行った。この比較例2では、実施例3~5と異なり、充電期間を分割することなく、連続して充電を行った。具体的には、15A(3C)の定電流で360秒間連続して充電することで、リチウムイオン二次電池100の蓄電量をSOC60%に相当する蓄電量にまで回復させた後、20A(4C)の定電流でリチウムイオン二次電池100を放電させ、リチウムイオン二次電池100の蓄電量をSOC30%に相当する蓄電量にまで低下させた。この充放電サイクルを1サイクルとして、充放電サイクルを1838サイクル行った。このとき、173,574,785,1036,1321,1589,1838サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.48%、99.04%、98.69%、98.61%、98.21%、97.89%、97.68%となった。この試験結果を、図9に破線で示す。
 図9に示すように、実施例3~5では、比較例2に比べて、サイクル試験(充放電の繰り返し)に伴う容量維持率の低下が小さくなった。これは、実施例3~5では、第1規定値から第2規定値までの充電期間を、2以上の分割充電期間と、各々の分割充電期間の間の充電休止期間(非充電期間)とに分割したからであるといえる。
 さらに、実施例3~5の試験結果を比較すると、実施例3、実施例4、実施例5の順で、容量維持率が大きくなっている。これは、分割充電期間の数が等しくても(すなわち、充電休止期間の数が等しくても)、充電休止期間の長さtrが異なっている(順に、trを増大させている)からであると考えられる。この結果より、分割充電期間の数が等しくても(充電休止期間の数が等しくても)、充電休止期間の長さtrを増大させるにしたがって、金属Liの析出に伴う電気容量低下の抑制効果を高めることができるといえる。
(実施例6~8及び比較例3)
 実施例6~8では、実施例1と異なり、試験環境温度を0℃に変更して、サイクル試験を行った。但し、実施例6~8では、充電休止期間の長さtcを、順に、10秒、30秒、60秒と異ならせている。なお、放電は、実施例1と同様にしている。
 具体的には、実施例6では、充電休止期間の長さtcを10秒として、充放電サイクルを897サイクル行った。このとき、15,55,200,403,461,603,897サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.63%、99.23%、98.37%、97.62%、97.13%、95.63%、89.19%となった。この試験結果を、図10に一点鎖線で示す。なお、実施例6では、分割充電期間の長さtcが67.5秒、充電休止期間の長さtrが10秒であるので、tr/tc=10/67.5=0.148となる。
 実施例7では、充電休止期間の長さtcを30秒として、充放電サイクルを891サイクル行った。このとき、15,55,155,384,450,584,891サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.61%、99.22%、98.44%、98.04%、97.78%、96.98%、90.63%となった。この試験結果を、図10に実線で示す。なお、実施例7では、分割充電期間の長さtcが67.5秒、充電休止期間の長さtrが30秒であるので、tr/tc=30/67.5=0.44となる。
 実施例8では、充電休止期間の長さtcを60秒として、充放電サイクルを892サイクル行った。このとき、15,54,211,388,455,588,892サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.69%、99.38%、98.45%、98.07%、97.74%、97.13%、91.76%となった。この試験結果を、図10に二点鎖線で示す。なお、実施例8では、分割充電期間の長さtcが67.5秒、充電休止期間の長さtrが60秒であるので、tr/tc=60/67.5=0.89となる。
 また、実施例6~8との比較のため、比較例3にかかるサイクル試験を行った。この比較例3では、実施例6~8と異なり、充電期間を分割することなく、連続して充電を行った。放電については実施例6~8と同様にして、充放電サイクルを889サイクル行った。このとき、15,55,161,282,351,516,889サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.62%、99.29%、98.49%、97.8%、97.12%、95.64%、87.8%となった。この試験結果を、図10に破線で示す。
 図10に示すように、実施例6~8では、比較例3に比べて、サイクル試験(充放電の繰り返し)に伴う容量維持率の低下が小さくなった。これは、実施例6~8では、第1規定値から第2規定値までの充電期間を、2つの分割充電期間と、その間の充電休止期間(非充電期間)とに分割したからであるといえる。
 さらに、実施例6~8の試験結果を比較すると、実施例6、実施例7、実施例8の順で、容量維持率が大きくなっている。これは、分割充電期間の数が等しくても(すなわち、充電休止期間の数が等しくても)、充電休止期間の長さtrが異なっている(順に、trを増大させている)からであると考えられる。この結果より、分割充電期間の数が等しくても(充電休止期間の数が等しくても)、充電休止期間の長さtrを増大させるにしたがって、金属Liの析出に伴う電気容量低下の抑制効果を高めることができるといえる。
 ところで、分割充電期間に対して充電休止期間を長くし過ぎると、ハイブリッド自動車1の走行停止中に、リチウムイオン二次電池100の蓄電量を、第2規定値(実施例1~8では、SOC60%に相当する蓄電量)まで回復させることができなくなる虞がある。また、充電休止期間は、拡散律速により電解液と負極との界面に滞留しているLiイオンを拡散できる長さで十分であり、それ以上の充電休止は無駄になる。
 そこで、実施例7と実施例8の試験結果を詳細に検討すると、600サイクル程度までは、実施例7よりも実施例8のほうが容量維持率は大きいが、その差は僅かである。実施例8では、分割充電期間の長さtcを67.5秒とし、充電休止期間の長さtrを60秒としているので、tr/tcが約0.9となる。このことから、実施例8よりも充電休止期間を長くして、tr/tcを0.9より大きくしても、リチウムイオン二次電池100の蓄電量を第2規定値まで回復させる充電期間Kが長くなるだけで、容量維持率を高める効果は極めて小さいといえる。
 以上より、各々の分割充電期間の長さtcと、その直後の充電休止期間の長さtrとの比tr/tcは、0.9以下とするのが好ましいといえる。これにより、無駄な充電休止時間を費やすことなく、速やかに、リチウムイオン二次電池100の蓄電量を第2規定値まで適切に回復させることができる。
(実施例9,10)
 実施例9,10でも、実施例6~8と同様に、試験環境温度を0℃に変更して、サイクル試験を行った。但し、実施例9,10では、充電休止期間の長さtcを、順に、1秒、5秒と異ならせている。
 実施例9では、充電休止期間の長さtcを1秒として、充放電サイクルを428サイクル行った。このとき、16,59,212,428サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.75%、99.05%、98.12%、96.54%となった。この試験結果を、図11に実線で示す。なお、実施例9では、分割充電期間の長さtcが67.5秒、充電休止期間の長さtrが1秒であるので、tr/tc=1/67.5=0.015となる。
 実施例10では、充電休止期間の長さtcを5秒として、充放電サイクルを418サイクル行った。このとき、16,56,206,418サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.55%、98.99%、98.05%、96.31%となった。この試験結果を、図11に二点鎖線で示す。なお、実施例8では、分割充電期間の長さtcが67.5秒、充電休止期間の長さtrが5秒であるので、tr/tc=5/67.5=0.074となる。
 また、前述の実施例6及び比較例3の試験結果を、ぞれぞれ、図11に一点鎖線及び破線で示す。なお、比較例3、実施例9、実施例10、実施例6のtr/tcは、順に、0、0.015、0.074、0.148である。
 図11に示すように、実施例9,10では、容量低下率が、比較例3とほとんど変わりなかった。これは、分割充電期間の長さtcに対して充電休止期間の長さtrが短すぎる(具体的には、tr/tcが0.015と0.074)ので、拡散律速により電解液と負極との界面に滞留しているLiイオンを十分に拡散させることができず、負極表面における金属Liの析出を十分に抑制することができなかったためと考えられる。これに対し、tr/tcを0.14以上とした実施例6では、比較例3に比べて、容量維持率が高くなったことが明確である。
 以上より、各々の分割充電期間の長さtcと、その直後の充電休止期間の長さtrとの比tr/tcは、0.14以上とするのが好ましいといえる。これにより、負極表面に金属Liが析出するのを十分に抑制することができる。
(実施例11,12及び比較例4)
 実施例11,12では、実施例1と異なり、試験環境温度を-15℃に、充電電流を20A(4C)の定電流に、分割充電期間の長さtcを136.5秒と91秒とに変更して、充電を行った。放電は、実施例1と同様にして、サイクル試験を行った。但し、実施例11,12では、分割充電期間の数を互いに異ならせている。また、放電電流は、10A(2C)の定電流に変更している。
 具体的には、実施例11では、分割充電期間の数を2として、充放電サイクルを506サイクル行った。このとき、27,103,278,447,506サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.63%、99.02%、97.6%、95.78%、94.73%となった。この試験結果を、図12に一点鎖線で示す。なお、実施例11では、分割充電期間の長さtcが136.5秒、充電休止期間の長さtrが30秒であるので、tr/tc=30/136.5=0.22となる。
 実施例12では、分割充電期間の数を3として、充放電サイクルを447サイクル行った。このとき、24,93,245,396,447サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.6%、99.12%、98.23%、97.26%、96.76%となった。この試験結果を、図12に実線で示す。なお、実施例12では、分割充電期間の長さtcが91秒、充電休止期間の長さtrが30秒であるので、tr/tc=30/91=0.33となる。
 また、実施例11,12との比較のため、比較例4にかかるサイクル試験を行った。この比較例4では、実施例11,12と異なり、充電期間を分割することなく、連続して充電を行った。放電については実施例11,12と同様にして、充放電サイクルを531サイクル行った。このとき、45,118,214,254,374,531サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.34%、98.95%、97.89%、97.17%、94.9%、90.49%となった。この試験結果を、図12に破線で示す。
 図12に示すように、実施例11,12では、比較例4に比べて、サイクル試験(充放電の繰り返し)に伴う容量維持率の低下が小さくなった。これは、実施例11,12では、第1規定値から第2規定値までの充電期間を、2以上の分割充電期間と、各々の分割充電期間の間の充電休止期間(非充電期間)とに分割したからであるといえる。
 さらに、実施例11と実施例12の結果を比較すると、実施例12のほうが実施例11に比べて、より一層、容量維持率の低下が小さくなった。これは、実施例11よりも実施例12のほうが分割充電期間の数が多く、その間の充電休止期間の数も多く(トータルの充電期間も長く)なるためと考えられる。この結果より、分割充電期間の数を増やすほど、金属Liの析出に伴う電気容量低下の抑制効果を高めることができるといえる。
(実施例13,14及び比較例5)
 次に、上述の実施例1等と異なり、第2規定値を、SOC50%に相当する蓄電量に変更して、実施例13,14及び比較例5にかかるサイクル試験を行った。
 実施例13,14では、実施例1と異なり、試験環境温度を-15℃に、充電電流を10A(2C)の定電流に、分割充電期間の長さtcを60秒に、分割充電期間の数を6に変更して、サイクル試験を行った。但し、実施例13,14では、充電休止期間の長さtrを異ならせている。また、放電電流は、5A(1C)の定電流に変更している。
 具体的には、実施例13では、各々の充電休止期間の長さを10秒として、充放電サイクルを1346サイクル行った。このとき、133,434,586,765,974,1166,1346サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.61%、99.45%、99.25%、98.89%、98.83%、98.71%、98.52%となった。この試験結果を、図13に一点鎖線で示す。なお、実施例13では、分割充電期間の長さtcが60秒、充電休止期間の長さtrが10秒であるので、tr/tc=10/60=0.17となる。
 実施例14では、各々の充電休止期間の長さを30秒として、充放電サイクルを1254サイクル行った。このとき、124,405,546,711,906,1086,1254サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.75%、99.61%、99.38%、99.12%、98.97%、98.92%、98.84%となった。この試験結果を、図13に実線で示す。なお、実施例14では、分割充電期間の長さtcが60秒、充電休止期間の長さtrが30秒であるので、tr/tc=30/60=0.5となる。
 また、実施例13,14との比較のため、比較例5にかかるサイクル試験を行った。この比較例5では、実施例13,14と異なり、充電期間を分割することなく、連続して充電を行った。放電については実施例13,14と同様にして、充放電サイクルを1531サイクル行った。このとき、150,496,666,872,1110,1329,1531サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.59%、99.24%、98.95%、98.43%、97.92%、97.43%、96.58%となった。この試験結果を、図13に破線で示す。
 図13に示すように、実施例13,14では、比較例5に比べて、サイクル試験(充放電の繰り返し)に伴う容量維持率の低下が小さくなった。これは、実施例13,14では、第1規定値から第2規定値までの充電期間を、2以上の分割充電期間と、各々の分割充電期間の間の充電休止期間(非充電期間)とに分割したからであるといえる。
 さらに、実施例13,14の試験結果を比較すると、実施例13に比べて実施例14のほうが、容量維持率が大きくなっている。これは、実施例13と実施例14とでは、分割充電期間の数を等しく(すなわち、充電休止期間の数を等しく)しているが、実施例13に比べて実施例14のほうが、充電休止期間の長さtrを大きくしているからであると考えられる。この結果より、分割充電期間の数が等しくても(充電休止期間の数が等しくても)、充電休止期間の長さtrを増大させるにしたがって、金属Liの析出に伴う電気容量低下の抑制効果を高めることができるといえる。
(実施例15)
 実施例15では、実施例1と異なり、非充電期間を放電期間としている。すなわち、非充電期間の全体にわたって放電を行う。
 具体的には、電池コントローラ30は、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が第2規定値に達するまでの充電期間を、3つの分割充電期間(第1~第3分割充電期間)と、各々の分割充電期間の間の非充電期間とに分割する。そして、分割充電期間に充電を行うと共に、非充電期間に放電を行う。すなわち、「充電、放電、充電、放電、充電」と行って、蓄電量を第2規定値にまで回復させる。
 次に、本実施例15のハイブリッド自動車1におけるリチウムイオン二次電池100の充電方法について、図15,16を参照して説明する。
 まず、図15に示すように、実施例1と同様に、ステップS1~S4の処理を行う。次いで、ステップU5の充電ルーチンに進む。具体的には、図16に示すように、ステップU51において、組電池10を構成するリチウムイオン二次電池100の充電を開始する。具体的には、エンジン3の稼働により発電機9が駆動している状態で、この発電機9により発電された電力を、組電池10を構成するリチウムイオン二次電池100に供給する。本実施例15では、電流の大きさを3C(15A)で一定として、リチウムイオン二次電池100に供給する。
 その後、ステップU52に進み、第1分割充電期間が経過したか否かを判定する。本実施例15では、第1分割充電期間の長さを120秒間としている。従って、充電開始から120秒が経過したか否かを判定する。
 なお、3C(15A)の定電流で120秒間充電を行うことで、各々のリチウムイオン二次電池100について、SOC10%に相当する電気量(0.5Ah)を充電することができる。従って、本実施例15では、第1の分割充電期間(120秒間)において、SOCが30%にまで低下しているリチウムイオン二次電池100を、SOC40%にまで回復させることができる。
 ステップU52において、第1分割充電期間が経過していない(No)と判定された場合には、第1分割充電期間が経過するまで、この処理を繰り返す。
 その後、ステップU52において、第1分割充電期間が経過した(Yes)と判定されると、ステップU53に進み、リチウムイオン二次電池100の充電を停止して放電を開始する。本実施例15では、7.5Aの定電流で放電を行う。
 次いで、ステップU54に進み、放電期間が経過したか否かを判定する。本実施例15では、放電期間の長さを0.5秒間としている。従って、放電を開始してから0.5秒が経過したか否かを判定する。
 ステップU54において、放電期間が経過していない(No)と判定された場合には、放電期間が経過するまで、この処理を繰り返す。その後、ステップU54において、放電期間が経過した(Yes)と判定されると、ステップU55に進み、リチウムイオン二次電池100の充電を再開する。
 その後、ステップU56に進み、第2分割充電期間が経過したか否かを判定する。本実施例15では、第2分割充電期間の長さを120秒間としている。従って、充電開始から120秒が経過したか否かを判定する。
 なお、3C(15A)の定電流で120秒間充電を行うことで、各々のリチウムイオン二次電池100について、SOC10%に相当する電気量(0.5Ah)を充電することができる。従って、本実施例15では、第2の分割充電期間(120秒間)において、SOCが40%のリチウムイオン二次電池100を、SOC50%にまで回復させることができる。
 ステップU56において、第2分割充電期間が経過していない(No)と判定された場合には、第2分割充電期間が経過するまで、この処理を繰り返す。
 その後、ステップU56において、第2分割充電期間が経過した(Yes)と判定されると、ステップU57に進み、リチウムイオン二次電池100の充電を停止して放電を開始する。ここでも、7.5Aの定電流で放電を行う。
 次いで、ステップU58に進み、放電期間が経過したか否かを判定する。ここでも、放電期間の長さを0.5秒間としている。従って、放電を開始してから0.5秒が経過したか否かを判定する。
 ステップU58において、放電期間が経過していない(No)と判定された場合には、放電期間が経過するまで、この処理を繰り返す。その後、ステップU58において、放電期間が経過した(Yes)と判定されると、ステップU59に進み、リチウムイオン二次電池100の充電を再開する。
 次に、ステップU5Aに進み、実施例1のステップSAと同様にして、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が、第2規定値(本実施例15でも、SOC60%に相当する蓄電量)に達したか否かを判定する。本実施例15でも、推定SOCが60%に達していれば、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が第2規定値に達していると判断することができる。
 なお、本実施例15では、第1,第2,第3分割充電期間において、3C(15A)の定電流で、リチウムイオン二次電池100の充電を行う。従って、第3分割充電期間の長さも、第1分割充電期間の長さと同じく120秒としている。なお、第3分割充電期間は、SOC50%まで回復させたリチウムイオン二次電池100について、ステップU59において充電を再開してから、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が第2規定値(SOC60%に相当する蓄電量)に達するまでの期間に相当する。
 ステップU5Aにおいて、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が、第2規定値に達していない(No)と判定された場合は、第2規定値に達するまで、この処理を繰り返す。その後、ステップU5Aにおいて、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が、第2規定値に達した(Yes)と判定された場合は、図15のメインルーチンに戻り、充電を終了する。
 なお、本実施例15では、ステップU51~U5Aが充電ステップに相当する。
(実施例16)
 実施例16は、実施例15と比較して、放電期間の長さのみが異なり、その他については同様である。具体的には、本実施例16では、各放電期間の長さを1.0秒にして、リチウムイオン二次電池100の充電(ステップU51~U5A)を行う。
(実施例17)
 実施例17では、実施例15と異なり、非充電期間を充電休止期間と放電期間とにしている。すなわち、各々の非充電期間において、充電休止と放電を行う。
 具体的には、電池コントローラ30は、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が第2規定値に達するまでの充電期間を、3つの分割充電期間(第1~第3分割充電期間)と、各々の分割充電期間の間の非充電期間とに分割する。そして、各分割充電期間に充電を行うと共に、各非充電期間に充電休止と放電を行う。すなわち、「充電、休止、放電、充電、休止、放電、充電」と行って、蓄電量を第2規定値にまで回復させる。
 次に、本実施例17のハイブリッド自動車1におけるリチウムイオン二次電池100の充電方法について、図15,18を参照して説明する。
 まず、図15に示すように、実施例15と同様に、ステップS1~S4の処理を行う。次いで、ステップV5の充電ルーチンに進む。具体的には、図18に示すように、ステップV51において、組電池10を構成するリチウムイオン二次電池100の充電を開始する。具体的には、エンジン3の稼働により発電機9が駆動している状態で、この発電機9により発電された電力を、組電池10を構成するリチウムイオン二次電池100に供給する。本実施例17でも、電流の大きさを3C(15A)で一定として、リチウムイオン二次電池100に供給する。
 その後、ステップV52に進み、第1分割充電期間が経過したか否かを判定する。本実施例17でも、第1分割充電期間の長さを120秒間としている。従って、充電開始から120秒が経過したか否かを判定する。
 なお、3C(15A)の定電流で120秒間充電を行うことで、各々のリチウムイオン二次電池100について、SOC10%に相当する電気量(0.5Ah)を充電することができる。従って、本実施例17でも、第1の分割充電期間(120秒間)において、SOCが30%にまで低下しているリチウムイオン二次電池100を、SOC40%にまで回復させることができる。
 ステップV52において、第1分割充電期間が経過していない(No)と判定された場合には、第1分割充電期間が経過するまで、この処理を繰り返す。
 その後、ステップV52において、第1分割充電期間が経過した(Yes)と判定されると、ステップV53に進み、リチウムイオン二次電池100の充電を休止する。
 次いで、ステップV54に進み、充電休止期間が経過したか否かを判定する。本実施例17では、充電休止期間の長さを30秒間としている。従って、充電を休止してから30秒が経過したか否かを判定する。
 ステップV54において、充電休止期間が経過していない(No)と判定された場合には、充電休止期間が経過するまで、この処理を繰り返す。その後、ステップV54において、充電休止期間が経過した(Yes)と判定されると、ステップV55に進み、リチウムイオン二次電池100の放電を開始する。本実施例17でも、7.5Aの定電流で放電を行う。
 次いで、ステップV56に進み、放電期間が経過したか否かを判定する。本実施例17では、実施例16と同様に、放電期間の長さを1.0秒間としている。従って、放電を開始してから1.0秒が経過したか否かを判定する。
 ステップV56において、放電期間が経過していない(No)と判定された場合には、放電期間が経過するまで、この処理を繰り返す。その後、ステップV56において、放電期間が経過した(Yes)と判定されると、ステップV57に進み、リチウムイオン二次電池100の充電を再開する。
 その後、ステップV58に進み、第2分割充電期間が経過したか否かを判定する。本実施例17でも、第2分割充電期間の長さを120秒間としている。従って、充電再開から120秒が経過したか否かを判定する。
 なお、3C(15A)の定電流で120秒間充電を行うことで、各々のリチウムイオン二次電池100について、SOC10%に相当する電気量(0.5Ah)を充電することができる。従って、本実施例17でも、第2の分割充電期間(120秒間)において、SOCが40%のリチウムイオン二次電池100を、SOC50%にまで回復させることができる。
 ステップV58において、第2分割充電期間が経過していない(No)と判定された場合には、第2分割充電期間が経過するまで、この処理を繰り返す。
 その後、ステップV58において、第2分割充電期間が経過した(Yes)と判定されると、ステップV59に進み、リチウムイオン二次電池100の充電を休止する。
 次いで、ステップV5Aに進み、充電休止期間が経過したか否かを判定する。ここでも、充電休止期間の長さを30秒間としている。従って、充電を休止してから30秒が経過したか否かを判定する。
 ステップV5Aにおいて、充電休止期間が経過していない(No)と判定された場合には、充電休止期間が経過するまで、この処理を繰り返す。その後、ステップV5Aにおいて、充電休止期間が経過した(Yes)と判定されると、ステップV5Bに進み、リチウムイオン二次電池100の放電を開始する。ここでも、7.5Aの定電流で放電を行う。
 次いで、ステップV5Cに進み、放電期間が経過したか否かを判定する。ここでも、放電期間の長さを1.0秒間としている。従って、放電を開始してから1.0秒が経過したか否かを判定する。
 ステップV5Cにおいて、放電期間が経過していない(No)と判定された場合には、放電期間が経過するまで、この処理を繰り返す。その後、ステップV5Cにおいて、放電期間が経過した(Yes)と判定されると、ステップV5Dに進み、リチウムイオン二次電池100の充電を再開する。
 次に、ステップV5Eに進み、実施例1のステップSAと同様にして、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が、第2規定値(本実施例17でも、SOC60%に相当する蓄電量)に達したか否かを判定する。本実施例17でも、推定SOCが60%に達していれば、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が第2規定値に達していると判断することができる。
 なお、本実施例17では、第1分割充電期間~第3分割充電期間において、3C(15A)の定電流で、リチウムイオン二次電池100の充電を行う。従って、第3分割充電期間の長さも、第1分割充電期間の長さと同じく120秒としている。なお、第3分割充電期間は、SOC50%まで回復させたリチウムイオン二次電池100について、ステップV5Dにおいて充電を再開してから、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が第2規定値(SOC60%に相当する蓄電量)に達するまでの期間に相当する。
 ステップV5Eにおいて、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が、第2規定値に達していない(No)と判定された場合は、第2規定値に達するまで、この処理を繰り返す。その後、ステップV5Eにおいて、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が、第2規定値に達した(Yes)と判定された場合は、図15のメインルーチンに戻り、充電を終了する。
 なお、本実施例17では、ステップV51~V5Eが充電ステップに相当する。
(サイクル試験)
 リチウムイオン二次電池100について、第1規定値(SOC30%に相当する蓄電量)から第2規定値(SOC60%に相当する蓄電量)にまで充電し、その後、第1規定値にまで放電させる充放電サイクルを1サイクルとして、サイクル試験を行った。このサイクル試験について、以下に詳細に説明する。
 まず、実施例15にかかるサイクル試験について説明する。SOC30%に相当する蓄電量のリチウムイオン二次電池100を用意し、これについて、-15℃の温度環境下において、前述のようにして、SOCが60%に回復するまで充電(ステップU51~U5A)を行う。その後、20A(4C)の定電流でリチウムイオン二次電池100を放電させ、リチウムイオン二次電池100の蓄電量をSOC30%に相当する蓄電量にまで低下させる。この充放電サイクルを1サイクルとして、充放電サイクルを1124サイクル行った。
 このとき、101,295,496,708,915,1124サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.54%、99.01%、98.61%、98.14%、97.23%、96.04%となった。この結果を、充放電サイクル数と容量維持率との関係として、図17に一点鎖線と黒三角で示す。
 次に、実施例16にかかるサイクル試験について説明する。実施例16では、実施例15と異なり、放電期間の長さを1.0秒に変更して、リチウムイオン二次電池100の充電(ステップU51~U5A)を行った。それ以外は実施例15と同様にして、充放電サイクルを1097サイクル行った。このとき、101,294,496,704,913,1097サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.34%、99.03%、98.83%、98.41%、97.78%、97.13%となった。この試験結果を、図17に二点差線と黒菱形で示す。
 次に、実施例17にかかるサイクル試験について説明する。実施例17では、実施例15と異なり、ステップV51~V5Eの処理を行って、リチウムイオン二次電池100を充電した。それ以外は実施例15と同様にして、充放電サイクルを1068サイクル行った。
 このとき、80,238,401,568,733,903,1068サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.86%、99.83%、99.52%、99.35%、98.98%、98.76%、98.28%となった。この試験結果を、図17に実線と白四角で示す。
 また、実施例15~17との比較のため、比較例6にかかるサイクル試験を行った。比較例6では、実施例15~17と異なり、充電期間を分割することなく、連続して充電を行った。具体的には、15A(3C)の定電流で360秒間連続して充電することで、リチウムイオン二次電池100の蓄電量をSOC60%に相当する蓄電量にまで回復させた後、20A(4C)の定電流でリチウムイオン二次電池100を放電させ、リチウムイオン二次電池100の蓄電量をSOC30%に相当する蓄電量にまで低下させた。この充放電サイクルを1サイクルとして、充放電サイクルを1134サイクル行った。このとき、103,298,500,713,921,1134サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.44%、98.88%、98.42%、97.58%、96.43%、95.27%となった。この試験結果を、図17に破線と黒丸で示す。
 図17に示すように、実施例15,16では、比較例6に比べて、サイクル試験に伴う容量維持率の低下が小さくなった。これは、実施例15,16では、第1規定値から第2規定値までの充電期間を、3つの分割充電期間と、各々の分割充電期間の間の放電期間(非充電期間)とに分割したからであるといえる。このように、充電期間の途中で放電を行うことで、リチウムイオン二次電池100において、拡散律速により電解液と負極との界面に滞留しているLiイオンを、拡散させることができたと考えられる。これにより、金属Liの析出に伴う電気容量の低下を抑制することができたといえる。
 さらに、実施例17でも、比較例6に比べて、サイクル試験(充放電の繰り返し)に伴う容量維持率の低下が小さくなった。これは、実施例17では、第1規定値から第2規定値までの充電期間を、3つの分割充電期間と、各々の分割充電期間の間の非充電期間(充電休止期間及び放電期間)とに分割したからであるといえる。このように、充電期間の途中で休止と放電を行うことで、リチウムイオン二次電池100において、拡散律速により電解液と負極との界面に滞留しているLiイオンを、拡散させることができたと考えられる。これにより、金属Liの析出に伴う電気容量の低下を抑制することができたといえる。
 また、実施例15と実施例16の結果を比較すると、実施例16のほうが実施例15に比べて、より一層、容量維持率の低下が小さくなった。これは、実施例15よりも実施例16のほうが、放電期間が長いからであると考えられる。この結果より、放電期間を長くすることで、金属Liの析出に伴う電気容量低下の抑制効果を高めることができるといえる。
 さらに、実施例16と実施例17の結果を比較すると、実施例17のほうが実施例16に比べて、より一層、容量維持率の低下が小さくなった。これは、実施例17では、非充電期間において、実施例16と同様の放電を行っているが、これに加えて充電休止期間を設けているからであると考えられる。この結果より、各々の非充電期間において、充電休止と放電を行うことで、放電のみを行う場合に比べて、金属Liの析出に伴う電気容量低下の抑制効果をより一層高めることができるといえる。
(変形例1)
 次に、変形例1にかかるリチウムイオン二次電池の充電方法について説明する。
 実施例1では、ステップS6において、第1分割充電期間が経過したか否かを判定するようにした(図7参照)。具体的には、第1分割充電期間KC1の長さtcを67.5秒間に設定し、ステップS5において充電を開始してから67.5秒が経過したか否かを判定するようにした。
 これに対し、変形例1では、図14に示すように、ステップS6に代えて、ステップT6を設定し、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が分割規定値に達したか否かを判定する。具体的には、分割規定値を、第1規定値(SOC30%に相当する蓄電量)と第2規定値(SOC60%に相当する蓄電量)との中間値である、SOC45%に相当する蓄電量に設定する。そして、電池コントローラ30によって推定される推定SOCが45%に達した場合には、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が分割規定値に達したと判断することができる。ステップT6において、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が分割規定値に達したと判定された場合には、ステップS7において充電を休止する。その後、実施例1と同様に、ステップS8~SAの処理を行い、リチウムイオン二次電池100の蓄電量を第2規定値まで回復させる。
 このような充電方法でも、第1規定値にまで低下した蓄電量が第2規定値に達するまで充電を行う充電期間を、2つの分割充電期間と、その間の非充電期間(充電休止期間)とに分割して、分割充電期間に充電を行うと共に、非充電期間に充電を休止することができる。このように、充電期間の途中で充電を休止させることで、リチウムイオン二次電池100において、拡散律速により電解液と負極との界面に滞留しているLiイオンを拡散させることができるので、負極表面に金属Liが析出するのを抑制することができる。これにより、金属Liの析出に伴う電気容量の低下を抑制することができる。
 しかも、本変形例1の充電方法でも、実施例1と同様に、各々の分割充電期間の長さtcを、いずれも40秒以上とすることができる。具体的には、各々の分割充電期間(第1分割充電期間KC1及び第2分割充電期間KC2)では、8C(40A)の定電流で、SOC15%に相当する電気量(0.75Ah)を、リチウムイオン二次電池100に充電する。従って、各々の分割充電期間の長さtcは、67.5秒となる。このように、1回の分割充電期間を長くすることで、充電期間中でも、ハイブリッド自動車1のアイドリングを安定させることができるので、乗車快適性を損なうこともない。
 以上において、本発明を実施例1~17及び変形例1に即して説明したが、本発明は上記実施例等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
 例えば、実施例等では、第1規定値、第2規定値、及び、分割規定値として、リチウムイオン二次電池100の蓄電量を用いたが、リチウムイオン二次電池100の端子間電圧Vを用いるようにしても良い。
 具体的には、図7、図14、図15のステップS1において、リチウムイオン二次電池100の端子間電圧Vが、第1規定値(SOC30%に相当する蓄電量に対応する端子間電圧値V1)にまで低下しているか否かを判定するようにしても良い。詳細には、予め取得した、リチウムイオン二次電池100の蓄電量の値と端子間電圧Vの値との対応関係を示す「蓄電量-電圧相関マップ」に基づいて、電池コントローラ30のROM31に、SOC30%の蓄電状態のときの端子間電圧値V1を、第1規定値として記憶させておく。これにより、電圧検知手段40において端子間電圧値V1が検知されると、電池コントローラ30により、リチウムイオン二次電池100の端子間電圧Vが、第1規定値にまで低下していると判定することができる。
 これと同様にして、図7,図14のステップSA及び図16,図18のステップU5A,V5Eにおいて、リチウムイオン二次電池100の端子間電圧Vが、第2規定値(SOC60%の蓄電状態のときの端子間電圧値V2)に達したか否かを判定するようにしても良い。また、図14のステップT6において、リチウムイオン二次電池100の端子間電圧Vが、分割規定値(SOC45%の蓄電状態のときの端子間電圧値V3)に達したか否かを判定するようにしても良い。
 また、実施例1の充電方法では、ステップSAにおいて、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が、第2規定値に達したか否かを判定するようにした(図7参照)が、第2分割充電期間KC2が経過したか否かを判定するようにしても良い。すなわち、第2分割充電期間KC2の長さtcを67.5秒間に設定し、ステップS9において充電を再開してから67.5秒が経過したか否かを判定するようにしても良い。
 また、実施例1の充電方法では、第1分割充電期間KC1と第2分割充電期間KC2において、共に、同等の定電流(具体的には、40A)で充電を行った。しかしながら、第1分割充電期間KC1と第2分割充電期間KC2とで、電流値を異ならせて、定電流で充電するようにしても良い。あるいは、リチウムイオン二次電池100の電池温度を検知し、電池温度の変動に応じて、電流値を変動させて充電するようにしても良い。
 また、実施例15,17では、ステップU52,V52において、第1分割充電期間が経過したか否かを判定するようにした(図16,図18参照)。具体的には、第1分割充電期間の長さを120秒間に設定し、ステップU52,V52において、充電を開始してから120秒が経過したか否かを判定するようにした。
 しかしながら、ステップU52,V52において、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が第1分割規定値に達したか否かを判定するようにしても良い。具体的には、第1分割規定値を、SOC40%に相当する蓄電量に設定する。そして、電池コントローラ30によって推定される推定SOCが40%に達した場合には、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が分割規定値に達したと判断することができる。従って、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が第1分割規定値に達したと判定された場合に、ステップU53,V53に進むようにしても良い。
 さらに、ステップU56,V58において、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が第2分割規定値に達したか否かを判定するようにしても良い。具体的には、第2分割規定値を、SOC50%に相当する蓄電量に設定する。そして、電池コントローラ30によって推定される推定SOCが50%に達した場合には、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が分割規定値に達したと判断することができる。従って、リチウムイオン二次電池100の蓄電量が第2分割規定値に達したと判定された場合に、ステップU57,V59に進むようにしても良い。
 また、実施例1等では、非充電期間を充電休止期間として、リチウムイオン二次電池100の充電を一時休止した。しかしながら、非充電期間を放電期間として、リチウムイオン二次電池100を一時放電させるようにしても良い。
 ここで、参考例1~4にかかるサイクル試験について説明する。
 まず、参考例1にかかるサイクル試験について説明する。リチウムイオン二次電池100について、0℃の温度環境下において、80A(16C)の定電流で、終止電圧の4.3Vに達するまで充電した後、4.3Vの定電圧で充電することで、SOC100%程度にまで充電する。その後、180秒間休止する。次いで、1Aの定電流で、終止電圧の3.726Vに達するまで放電した後、3.726Vの定電圧で放電することで、SOC60%程度に調整する。その後、420秒間休止する。この充放電サイクルを1サイクルとして、3092サイクル行った。
 このとき、200,482,861,1389,2049,2702,3092サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.69%、99.08%、98.26%、97.15%、95.07%、92.52%、91.63%となった。この結果を、サイクル数と容量維持率との関係として、図19に破線と黒丸で示す。
 次に、参考例2にかかるサイクル試験について説明する。参考例2では、参考例1と比較して、各々のサイクル充放電の前に、5Aの定電流で1秒間の放電を行う点のみが異なり、その他については参考例1と同様にして、サイクル試験を行った。このとき、650,1412,2166,2528,2944サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.4%、99.9%、97.7%、96.6%、94.8%となった。この試験結果を、図19に一点鎖線と黒三角で示す。
 次に、参考例3にかかるサイクル試験について説明する。参考例3では、参考例1と比較して、各々のサイクル充放電の前に、40Aの定電流で1秒間の放電を行う点のみが異なり、その他については参考例1と同様にして、サイクル試験を行った。このとき、651,1416,2172,2535,2951サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.4%、98.8%、98.1%、97.4%、96.7%となった。この試験結果を、図19に実線と白四角で示す。
 次に、参考例4にかかるサイクル試験について説明する。参考例4では、参考例1と比較して、各々のサイクル充放電の前に、40Aの定電流で5秒間の放電を行う点のみが異なり、その他については参考例1と同様にして、サイクル試験を行った。このとき、641,1395,2140,2497,2905サイクル目の放電容量をそれぞれ測定し、これらの初回容量に対する割合を、容量維持率(%)として算出した。各サイクルにおける容量維持率は、順に、99.7%、99.3%、98.6%、98.5%、98.4%となった。この試験結果を、図19に二点差線と黒菱形で示す。
 図19に示すように、参考例2~4では、参考例1に比べて、サイクル試験(充放電の繰り返し)に伴う容量維持率の低下が小さくなった。これは、参考例2~4では、各々のサイクル充放電の前に放電を行うことで、拡散律速により電解液と負極との界面に滞留しているLiイオンを拡散させることができるからと考えられる。
 この結果より、本発明の充電方法において、非充電期間に、リチウムイオン二次電池100を放電させることで、負極表面における金属Liの析出を抑制して、電気容量の低下を抑制することができるといえる。
 また、実施例1では、充電休止期間の長さtrを30秒とした。これに対し、参考例2,3では、放電時間を僅か1秒としたにも拘わらず、参考例1に比べて容量維持率を大きく向上させることができた。このことから、本発明の充電方法において、非充電期間を放電期間とすることで、非充電期間を充電休止期間とする場合に比べて、非充電期間を大きく短縮することができ、しかも、電気容量の低下をより一層抑制することができると考えられる。従って、非充電期間に放電することで、電気容量の低下を抑制しつつ、蓄電量が第1規定値にまで低下したリチウムイオン二次電池100を、速やかに、第2規定値にまで充電することができると考えられる。

Claims (12)

  1. 駆動用電源としてハイブリッド自動車に搭載されたリチウムイオン二次電池の充電方法であって、
     上記リチウムイオン二次電池の蓄電量に対応する物理量の値が、第1規定値にまで低下しているか否かを判定するステップと、
     上記ハイブリッド自動車が走行停止状態であるか否かを判定するステップと、
     上記リチウムイオン二次電池の蓄電量に対応する物理量の値が上記第1規定値にまで低下していると判定され、且つ、上記ハイブリッド自動車が走行停止状態であると判定された場合に、上記ハイブリッド自動車の走行停止中に、上記リチウムイオン二次電池の蓄電量に対応する物理量の値が第2規定値に達するまで、上記リチウムイオン二次電池を充電する充電ステップであって、
      上記充電を行う期間を、2以上の分割充電期間と、各々の上記分割充電期間の間の非充電期間とに分割し、上記分割充電期間に充電を行うと共に、上記非充電期間に充電休止及び放電の少なくともいずれかを行い、且つ、
      各々の上記分割充電期間の長さをいずれも40秒以上とする
     充電ステップと、を備える
    リチウムイオン二次電池の充電方法。
  2. 請求の範囲第1項に記載のリチウムイオン二次電池の充電方法であって、
     前記非充電期間を、前記リチウムイオン二次電池の充電を休止する充電休止期間とし、
     各々の前記分割充電期間の長さtcと、その直後の上記充電休止期間の長さtrとの比tr/tcを、0.14以上0.9以下とする
    リチウムイオン二次電池の充電方法。
  3. 請求の範囲第1項に記載のリチウムイオン二次電池の充電方法であって、
     前記非充電期間を、前記リチウムイオン二次電池の放電を行う放電期間とする
    リチウムイオン二次電池の充電方法。
  4. 請求の範囲第1項に記載のリチウムイオン二次電池の充電方法であって、
     各々の前記非充電期間を、前記リチウムイオン二次電池の充電を休止する充電休止期間と上記リチウムイオン二次電池の放電を行う放電期間とにする
    リチウムイオン二次電池の充電方法。
  5. 請求の範囲第1項~第4項のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池の充電方法であって、
     前記ハイブリッド自動車に搭載されているエンジンが稼働状態であるか否かを判定するステップと、
     上記エンジンが稼働していないと判定された場合、上記エンジンの稼働を指示するステップと、を備え、
     前記充電ステップは、
      上記エンジンの稼働により上記ハイブリッド自動車に搭載されている発電機が駆動している状態で、この発電機により発電された電力を前記リチウムイオン二次電池に供給して上記リチウムイオン二次電池を充電する
    リチウムイオン二次電池の充電方法。
  6. 請求の範囲第1項~第5項のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池の充電方法であって、
     前記リチウムイオン二次電池に含まれる正極活物質が理論的に最大限蓄積できる理論電気容量を1時間で充電することができる電流値を1Cとしたとき、
     前記充電ステップは、2C以上の大きさの電流で、上記リチウムイオン二次電池を充電する
    リチウムイオン二次電池の充電方法。
  7. ハイブリッド自動車であって、
     駆動用電源として上記ハイブリッド自動車に搭載されたリチウムイオン二次電池と、
     上記リチウムイオン二次電池の蓄電量に対応する物理量の値が、第1規定値にまで低下しているか否かを判定する第1判定手段と、
     上記ハイブリッド自動車が走行停止状態であるか否かを判定する停止状態判定手段と、
     上記リチウムイオン二次電池の蓄電量に対応する物理量の値が上記第1規定値にまで低下していると判定され、且つ、上記ハイブリッド自動車が走行停止状態であると判定された場合に、上記ハイブリッド自動車の走行停止中に、上記リチウムイオン二次電池の蓄電量に対応する物理量の値が第2規定値に達するまで、上記リチウムイオン二次電池の充電制御を行う充電制御手段であって、
      上記充電を行う期間を、2以上の分割充電期間と、各々の上記分割充電期間の間の非充電期間とに分割し、上記分割充電期間に充電を行うと共に、上記非充電期間に充電休止及び放電の少なくともいずれかを行い、且つ、
      各々の上記分割充電期間の長さをいずれも40秒以上とする
     充電制御手段と、を備える
    ハイブリッド自動車。
  8. 請求の範囲第7項に記載のハイブリッド自動車であって、
     前記充電制御手段は、
      前記非充電期間を、前記リチウムイオン二次電池の充電を休止する充電休止期間とし、
      各々の前記分割充電期間の長さtcと、その直後の上記充電休止期間の長さtrとの比tr/tcを、0.14以上0.9以下として、上記リチウムイオン二次電池の充電制御を行う
    ハイブリッド自動車。
  9. 請求の範囲第7項に記載のハイブリッド自動車であって、
     前記充電制御手段は、
      前記非充電期間を、前記リチウムイオン二次電池の放電を行う放電期間としてなる
    ハイブリッド自動車。
  10. 請求の範囲第7項に記載のハイブリッド自動車であって、
     前記充電制御手段は、
      各々の前記非充電期間を、前記リチウムイオン二次電池の充電を休止する充電休止期間と上記リチウムイオン二次電池の放電を行う放電期間とにしてなる
    ハイブリッド自動車。
  11. 請求の範囲第7項~第10項のいずれか一項に記載のハイブリッド自動車であって、
     前記ハイブリッド自動車に搭載されているエンジンが稼働しているか否かを判定するエンジン稼働判定手段と、
     上記エンジンが稼働していないと判定された場合、上記エンジンの稼働を指示するエンジン稼働指示手段と、を備え、
     前記充電制御手段は、
      上記エンジンの稼働により上記ハイブリッド自動車に搭載されている発電機が駆動している状態で、この発電機により発電された電力を前記リチウムイオン二次電池に供給して上記リチウムイオン二次電池を充電する制御を行う
    ハイブリッド自動車。
  12. 請求の範囲第7項~第11項のいずれか一項に記載のハイブリッド自動車であって、
     前記リチウムイオン二次電池に含まれる正極活物質が理論的に最大限蓄積できる理論電気容量を1時間で充電することができる電流値を1Cとしたとき、
     前記充電制御手段は、2C以上の大きさの電流で、上記リチウムイオン二次電池を充電する制御を行う
    ハイブリッド自動車。
PCT/JP2009/050208 2008-01-14 2009-01-09 リチウムイオン二次電池の充電方法、及び、ハイブリッド自動車 WO2009090913A1 (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09702790.8A EP2230124B9 (en) 2008-01-14 2009-01-09 Lithium ion secondary cell charge method and hybrid vehicle
BRPI0907218-7A BRPI0907218B1 (pt) 2008-01-14 2009-01-09 Método para carregamento de célula secundária de íon lítio e veículo elétrico híbrido
US12/740,434 US8310198B2 (en) 2008-01-14 2009-01-09 Lithium ion secondary cell charge method and hybrid vehicle
RU2010127442/11A RU2471276C2 (ru) 2008-01-14 2009-01-09 Способ зарядки литий-ионного аккумуляторного элемента и гибридное транспортное средство
CN2009801021534A CN101909929B (zh) 2008-01-14 2009-01-09 锂离子二次电池的充电方法和混合动力汽车
JP2009550005A JP4572998B2 (ja) 2008-01-14 2009-01-09 リチウムイオン二次電池の充電方法、及び、ハイブリッド自動車
CA2701160A CA2701160C (en) 2008-01-14 2009-01-09 Lithium ion secondary cell charge method and hybrid vehicle
KR1020107013041A KR101160755B1 (ko) 2008-01-14 2009-01-09 리튬 이온 2차 전지의 충전 방법 및 하이브리드 자동차

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-005116 2008-01-14
JP2008005116 2008-01-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009090913A1 true WO2009090913A1 (ja) 2009-07-23

Family

ID=40885304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/050208 WO2009090913A1 (ja) 2008-01-14 2009-01-09 リチウムイオン二次電池の充電方法、及び、ハイブリッド自動車

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8310198B2 (ja)
EP (1) EP2230124B9 (ja)
JP (1) JP4572998B2 (ja)
KR (1) KR101160755B1 (ja)
CN (1) CN101909929B (ja)
BR (1) BRPI0907218B1 (ja)
CA (1) CA2701160C (ja)
RU (1) RU2471276C2 (ja)
WO (1) WO2009090913A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012081423A1 (ja) * 2010-12-13 2012-06-21 三洋電機株式会社 充電装置、電力貯蔵装置、および電源装置
JP2018055804A (ja) * 2016-09-26 2018-04-05 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池の回復処理方法
WO2018088260A1 (ja) * 2016-11-10 2018-05-17 Necエナジーデバイス株式会社 制御装置、制御方法、及びプログラム

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5521151B2 (ja) * 2011-02-09 2014-06-11 アイシン・エーアイ株式会社 車両の動力伝達制御装置
JP2013071551A (ja) * 2011-09-27 2013-04-22 Aisin Seiki Co Ltd ハイブリッド車両の制御装置
KR101360500B1 (ko) * 2011-12-14 2014-02-10 기아자동차주식회사 하이브리드 전기 자동차의 배터리 충전 방법
US20140091748A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Quantumscape Corporation Battery control systems
JP2014110666A (ja) * 2012-11-30 2014-06-12 Toyota Motor Corp 放電制御システム及び放電装置
JP5812032B2 (ja) * 2013-03-22 2015-11-11 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム及び蓄電装置の満充電容量推定方法
US9583279B2 (en) * 2013-07-01 2017-02-28 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
US9731617B2 (en) * 2014-12-04 2017-08-15 Ford Global Technologies, Llc Pattern based charge scheduling
CA3000605C (en) * 2015-10-02 2022-06-21 Nissan Motor Co., Ltd. Vehicle power supply control method and vehicle power supply control device
CN106891743B (zh) * 2015-12-18 2019-11-08 比亚迪股份有限公司 电动汽车及其车载充电器和车载充电器的控制方法
KR101776763B1 (ko) 2016-11-11 2017-09-08 현대자동차 주식회사 마일드 하이브리드 차량의 저전압 배터리 충전 방법 및 장치
US11923516B2 (en) 2017-07-21 2024-03-05 Quantumscape Battery, Inc. Active and passive battery pressure management
DE102017009850B4 (de) 2017-10-23 2020-04-02 Benning CMS Technology GmbH Verfahren zum Auf- und Entladen eines Energiespeichers
EP4101048A1 (en) * 2020-02-07 2022-12-14 EnerSys Delaware Inc. Methods, systems, and devices for charging advanced sealed lead acid batteries
EP4315556A1 (en) * 2021-05-04 2024-02-07 Exro Technologies Inc. Battery control systems and methods
EP4324089A4 (en) 2021-05-13 2024-10-23 Exro Tech Inc METHOD AND APPARATUS FOR DRIVING COILS OF A POLYPHASE ELECTRIC MACHINE
CA3223051A1 (en) 2021-07-08 2023-01-12 Eric HUSTEDT Dynamically reconfigurable power converter utilizing windings of electrical machine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0636803A (ja) 1992-07-17 1994-02-10 Mitsubishi Cable Ind Ltd Li二次電池の充電方法
JPH06325795A (ja) 1993-05-18 1994-11-25 Sony Corp 2次電池の充電方法および装置並びに2次電池装置
JPH0974611A (ja) * 1995-09-01 1997-03-18 Mitsubishi Motors Corp 充電制御装置
JP2004171864A (ja) 2002-11-19 2004-06-17 Nec Corp リチウムイオン二次電池システムおよびリチウムイオン二次電池の運転方法
JP2005140080A (ja) * 2003-11-10 2005-06-02 Hino Motors Ltd ハイブリッド自動車

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3311500B2 (ja) 1994-07-29 2002-08-05 三洋電機株式会社 リチウムイオン二次電池の充電方法
JP3439013B2 (ja) * 1996-02-29 2003-08-25 三洋電機株式会社 二次電池のパルス充電方法
US6818352B2 (en) * 1999-03-07 2004-11-16 Teijin Limited Lithium secondary cell, separator, cell pack, and charging method
US6366056B1 (en) * 1999-06-08 2002-04-02 Enrev Corporation Battery charger for lithium based batteries
JP3545972B2 (ja) * 1999-08-02 2004-07-21 日本電信電話株式会社 バックアップ用二次電池パックの充電方法
KR20020049256A (ko) * 2000-12-19 2002-06-26 이계안 하이브리드 자동차의 배터리 충방전 제어방법
CN1559098A (zh) * 2001-10-03 2004-12-29 ���Ͽع����޹�˾ 用于电池充电的系统和方法
RU2293417C2 (ru) * 2002-03-26 2007-02-10 Сергей Николаевич Разумов Устройство для питания нагрузки
JP2005138791A (ja) * 2003-11-10 2005-06-02 Nsk Ltd 衝撃吸収式ステアリングコラム装置
JP2007134130A (ja) * 2005-11-09 2007-05-31 Tsubakimoto Chain Co 無人搬送車の電池充放電管理システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0636803A (ja) 1992-07-17 1994-02-10 Mitsubishi Cable Ind Ltd Li二次電池の充電方法
JPH06325795A (ja) 1993-05-18 1994-11-25 Sony Corp 2次電池の充電方法および装置並びに2次電池装置
JPH0974611A (ja) * 1995-09-01 1997-03-18 Mitsubishi Motors Corp 充電制御装置
JP2004171864A (ja) 2002-11-19 2004-06-17 Nec Corp リチウムイオン二次電池システムおよびリチウムイオン二次電池の運転方法
JP2005140080A (ja) * 2003-11-10 2005-06-02 Hino Motors Ltd ハイブリッド自動車

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012081423A1 (ja) * 2010-12-13 2012-06-21 三洋電機株式会社 充電装置、電力貯蔵装置、および電源装置
CN103155347A (zh) * 2010-12-13 2013-06-12 三洋电机株式会社 充电设备、电力存储设备以及电源设备
US9252622B2 (en) 2010-12-13 2016-02-02 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Charging apparatus, power storage apparatus, and power source apparatus
JP2018055804A (ja) * 2016-09-26 2018-04-05 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池の回復処理方法
WO2018088260A1 (ja) * 2016-11-10 2018-05-17 Necエナジーデバイス株式会社 制御装置、制御方法、及びプログラム
CN110024257A (zh) * 2016-11-10 2019-07-16 远景Aesc能源元器件有限公司 控制装置、控制方法和程序
JPWO2018088260A1 (ja) * 2016-11-10 2019-09-26 株式会社エンビジョンAescエナジーデバイス 制御装置、制御方法、及びプログラム
US11245137B2 (en) 2016-11-10 2022-02-08 Envision Aesc Japan Ltd. Control apparatus, control method, and program
CN110024257B (zh) * 2016-11-10 2022-11-25 远景Aesc日本有限公司 控制装置、控制方法和计算机可读存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100087383A (ko) 2010-08-04
EP2230124B9 (en) 2016-05-11
RU2010127442A (ru) 2012-02-27
US8310198B2 (en) 2012-11-13
EP2230124A1 (en) 2010-09-22
JPWO2009090913A1 (ja) 2011-05-26
CA2701160C (en) 2013-10-01
US20100259219A1 (en) 2010-10-14
KR101160755B1 (ko) 2012-06-28
CA2701160A1 (en) 2009-07-23
CN101909929A (zh) 2010-12-08
RU2471276C2 (ru) 2012-12-27
BRPI0907218B1 (pt) 2022-08-23
BRPI0907218A2 (pt) 2022-03-29
EP2230124A4 (en) 2014-08-06
EP2230124B1 (en) 2015-10-07
BRPI0907218A8 (pt) 2022-06-28
CN101909929B (zh) 2012-09-05
JP4572998B2 (ja) 2010-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4572998B2 (ja) リチウムイオン二次電池の充電方法、及び、ハイブリッド自動車
JP5407893B2 (ja) 二次電池システム、及びハイブリッド車両
JP6239611B2 (ja) 充電制御装置および充電制御方法
JP2004025979A (ja) 走行車両用電源システム
US11183706B2 (en) Lithium-ion second battery controller for reducing charging loss while preventing deterioration from lithium deposition
JP2019106333A (ja) 電池システム及びリチウムイオン二次電池の容量回復方法
JP5211954B2 (ja) 車両用電源装置
JP2004032871A (ja) 走行車両用電源システム
CN109314399B (zh) 车载电源系统
WO2016002135A1 (ja) 鉛蓄電池の劣化判定装置、鉛蓄電池の劣化判定方法、充電制御装置及び充電制御方法
JP5446461B2 (ja) 二次電池の充電方法およびその充電システム,車両,充電設備
CN111092463A (zh) 二次电池系统及二次电池的充电控制方法
JP2012050281A (ja) 電動車両のバッテリ充電システム
JP7156004B2 (ja) 車両用充電制御システム
JP5609807B2 (ja) バッテリ装置のヒステリシス低減システム
JP7322772B2 (ja) 電池システム
JP2010074960A (ja) 二次電池システム、及び、二次電池の充放電制御方法
JP2000030749A (ja) 車両搭載用二次電池の充電方法
JP2017103971A (ja) バッテリーの制御システム、ハイブリッド車両及びバッテリーの制御方法
JP4513917B2 (ja) 二次電池システム
JP2010073498A (ja) 二次電池の充放電制御方法、二次電池システム、及びハイブリッド自動車
JP2009176602A (ja) 電池システム、及び、自動車
JP2002051471A (ja) 走行車輌用電源システム及び該システムにおける充電状態推定方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980102153.4

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09702790

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2009550005

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2701160

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009702790

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2944/DELNP/2010

Country of ref document: IN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12740434

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20107013041

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010127442

Country of ref document: RU

ENP Entry into the national phase

Ref document number: PI0907218

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20100714