專利名稱：鉛蓄電池的充電控制方法、充電控制電路、電源裝置及鉛蓄電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于刷新(refresh)控制閥式鉛蓄電池的充電控制方法、利用該充電控制方法的充電控制電路和電源裝置以及鉛蓄電池。
背景技術(shù)：
除了用于車輛的引擎啟動(dòng)和備用電源以外，作為電動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)源使用鉛蓄電池 (尤其是控制閥式鉛蓄電池)的機(jī)會增加。如果順應(yīng)使用者希望將電動(dòng)車輛始終置于可行駛的狀態(tài)的愿望，則最好在短時(shí)間內(nèi)急速充電鉛蓄電池。尤其是業(yè)務(wù)用車輛具有希望在使用者的休息時(shí)間進(jìn)行充電的需求。因此，一種以恒流對鉛蓄電池進(jìn)行充電，每當(dāng)其端子電壓達(dá)到指定的閾值電壓時(shí)， 都改變充電電流值使其階段性減小的充電方法已為公知。這種充電方法使充電電流值改變 η-1 (η為2以上的整數(shù))次以階段性減小，以η階段的電流值進(jìn)行充電，因此作為η階恒流充電方法而為公眾所知。η階恒流充電方法作為能夠在短時(shí)間內(nèi)得到較多充電電量的鉛蓄電池的充電方法為公眾所知(例如，參照專利文獻(xiàn)1。)。這里，已知鉛蓄電池的溫度越高充電效率越高，如果溫度下降則充電效率下降。因此，如果無論溫度如何都進(jìn)行相同的充電，會導(dǎo)致低溫時(shí)充電不足，高溫時(shí)過充電。因此，專利文獻(xiàn)1中記載了一種方法，即，通過根據(jù)從第一階段切換到第二階段的充電時(shí)的電池的溫度來調(diào)節(jié)第二階段(最終階段)的充電時(shí)間，從而對鉛蓄電池進(jìn)行不至于產(chǎn)生過分或不足充電的適當(dāng)充電。但是，業(yè)務(wù)中的使用者在10至60分鐘左右的休息時(shí)間內(nèi)難以使鉛蓄電池的充電狀態(tài)(以下稱為SOCAtate of Charge的省略)達(dá)到100%的滿充電狀態(tài)(可放電的電量與額定容量等同的狀態(tài))。因此，在鉛蓄電池達(dá)到滿充電之前，就會結(jié)束充電。以下將這種未達(dá)到滿充電狀態(tài)就中斷或結(jié)束的充電稱為不足充電。作為電動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)源而使用的鉛蓄電池會重復(fù)不足充電。這里，SOC是用百分率(％ )表示充電的電量與電池的滿充電容量的比例。如果這種不足充電和放電重復(fù)，則產(chǎn)生在正極和負(fù)極蓄積放電反應(yīng)生成物即硫酸鉛的劣化模式。這種劣化模式被稱為硫化(sulfation)。因此，為了消除這種劣化，提出了一種進(jìn)行刷新充電(refresh charging)的方案，通過使通常被控制在50%至70%程度的 SOC上升至100%、即通過達(dá)到滿充電來消除硫化(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。具體而言，從控制閥式鉛蓄電池的SOC被固定保持在70%的狀態(tài)起，使SOC階段性地接近100%與使SOC 一氣上升至100%相比，占有優(yōu)勢。但是，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在因如上所述的不足充電與放電重復(fù)而導(dǎo)致硫化加劇的情況下，如上所述使鉛蓄電池的SOC達(dá)到100%、即進(jìn)行不至于產(chǎn)生過分或不足充電的適當(dāng)充電的刷新充電并不能充分消除硫化。專利文獻(xiàn)1 日本專利公開公報(bào)特開平11-089104號
專利文獻(xiàn)2 日本專利公開公報(bào)特開2003-052129號

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高消除因鉛蓄電池重復(fù)不足充電而產(chǎn)生的硫化的效果的充電控制方法、利用該充電控制方法的充電控制電路和電源裝置、以及不易產(chǎn)生因不足充電的重復(fù)而造成的硫化的鉛蓄電池。本發(fā)明所提供的充電控制電路包括測定鉛蓄電池的溫度的溫度測定部；對所述鉛蓄電池充電的充電部；通過所述充電部對所述鉛蓄電池充電直至達(dá)到滿充電的滿充電控制部；在所述鉛蓄電池達(dá)到滿充電后，執(zhí)行通過所述充電部向該鉛蓄電池充入指定的刷新充電電量的刷新充電的刷新充電控制部；以及根據(jù)在作為所述鉛蓄電池通過所述滿充電控制部達(dá)到上次滿充電起至達(dá)到本次滿充電為止的期間的不足充電期間內(nèi)由所述溫度測定部測定的所述鉛蓄電池的溫度，設(shè)定針對達(dá)到所述本次滿充電的鉛蓄電池的所述刷新充電的所述刷新充電電量的刷新充電量設(shè)定部。另外，本發(fā)明所提供的電源裝置包括上述的充電控制電路以及所述鉛蓄電池。另外，本發(fā)明所提供的充電控制方法包括對鉛蓄電池充電直至達(dá)到滿充電的滿充電工序；在所述鉛蓄電池達(dá)到滿充電后，執(zhí)行向該鉛蓄電池充入指定的刷新充電電量的刷新充電的刷新充電工序；以及根據(jù)在作為所述鉛蓄電池在所述滿充電工序中達(dá)到上次滿充電起至達(dá)到本次滿充電為止的期間的不足充電期間內(nèi)的所述鉛蓄電池的溫度，設(shè)定針對達(dá)到所述本次滿充電的鉛蓄電池的所述刷新充電的所述刷新充電電量的刷新充電量設(shè)定工序。另外，本發(fā)明所提供的鉛蓄電池包括保持正極活性物質(zhì)的正極板；以及保持負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極板，通過上述充電控制方法而被進(jìn)行所述刷新充電，使所述正極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率在3質(zhì)量％至11質(zhì)量％的范圍內(nèi)，所述負(fù)極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率在2質(zhì)量％至6質(zhì)量％的范圍內(nèi)。另外，本發(fā)明所提供的鉛蓄電池包括保持正極活性物質(zhì)的正極板；以及保持負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極板，所述正極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率在3質(zhì)量％至11質(zhì)量％ 的范圍內(nèi)，所述負(fù)極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率在2質(zhì)量％至6質(zhì)量％的范圍內(nèi)。


圖1是表示使用本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的充電控制方法的充電控制電路、電源裝置、以及鉛蓄電池的一例的方框圖。圖2是表示圖1所示的控制部的結(jié)構(gòu)的一例的方框圖。圖3是表示圖1所示的鉛蓄電池的一例的結(jié)構(gòu)圖。圖4是表示圖3所示的正極板和負(fù)極板的一例的結(jié)構(gòu)圖。圖5是表示存儲部中存儲的查找表的一例的說明圖。圖6是表示圖1所示的充電控制電路的動(dòng)作的一例、即本發(fā)明所涉及的充電控制方法的一例的流程圖。圖7是表示圖1所示的充電控制電路的動(dòng)作的一例、即本發(fā)明所涉及的充電控制方法的一例的流程圖。
圖8是表示鉛蓄電池通過充電控制電路被充電時(shí)的端子電壓與充電電流的變化的一例的說明圖。圖9是說明本發(fā)明所涉及的充電控制方法的效果的說明圖。圖10示出在圖8所示的時(shí)間A、B、C、D、E以及之后進(jìn)行了過度的充電時(shí)，分別測定正極和負(fù)極的活性物質(zhì)中的硫酸鉛的含有率所得出的結(jié)果的一覽表。圖11是用于詳細(xì)說明正極板和負(fù)極板中的硫酸鉛的分布的說明圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所涉及的充電控制方法為重復(fù)充電狀態(tài)(State Of Charge)未達(dá)到100% 的充電即不足充電和放電之后，在最后的不足充電之后緊接著進(jìn)行刷新充電(refresh charging)的鉛蓄電池的充電控制方法。而且，該充電控制方法根據(jù)重復(fù)了不足充電和放電時(shí)的電池槽溫度(battery jar temperature)相應(yīng)地改變刷新充電中的充電電量。發(fā)明人經(jīng)銳意研究，推定出通過進(jìn)行不至于產(chǎn)生過分或不足充電的適當(dāng)充電使鉛蓄電池滿充電的方法無法獲得充分的刷新效果、即無法充分消除硫化的理由。進(jìn)而根據(jù)該推定理由，想到了能夠發(fā)揮充分的刷新效果的充電控制方法。以下詳述本發(fā)明人推定的劣化機(jī)制(degradation mechanism)。假設(shè)使用鉛蓄電池作為電動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)源的情況。使用者(電動(dòng)車輛的駕駛員) 在10至60分鐘的休息時(shí)間內(nèi)將電動(dòng)車輛置于野外進(jìn)行不足充電，然后駕駛不足充電后的電動(dòng)車輛。置于野外的鉛蓄電池被陽光直射或在夜間輻射冷卻，因此在暴露于從接近80°C 的高溫到冰點(diǎn)下的低溫的各種外界溫度的狀態(tài)下重復(fù)不足充電和放電。另外，例如在早春或晚秋，晝夜的溫差大，即使在一天之中溫度環(huán)境也會出現(xiàn)較大變化。這里，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，隨著鉛蓄電池被重復(fù)進(jìn)行不足充電與放電時(shí)的溫度升高，正極和負(fù)極中蓄積的硫酸鉛的比例增加?？梢酝茰y此現(xiàn)象如下所示那樣發(fā)生。通過不足充電， 硫酸鉛在正極和負(fù)極都蓄積之后，一部分結(jié)晶而變成穩(wěn)定(難以再次充電)的狀態(tài)。這種硫酸鉛的結(jié)晶越是高溫越容易加劇。因此，如上所述，鉛蓄電池置于野外時(shí)等，根據(jù)其溫度環(huán)境，硫酸鉛的結(jié)晶的程度有很大差異。所以，即使與硫酸鉛的結(jié)晶程度無關(guān)地對鉛蓄電池進(jìn)行滿充電，也無法消除硫酸鉛的結(jié)晶，因此不能恢復(fù)鉛蓄電池的性能。例如，在專利文獻(xiàn)1所記載的充電方法中，由于僅根據(jù)從第一階段切換到第二階段的充電時(shí)的電池的溫度來調(diào)節(jié)第二階段(最終階段)的充電時(shí)間，因此與在開始第一階段的充電之前已經(jīng)產(chǎn)生的硫酸鉛的結(jié)晶程度無關(guān)地控制充電，從而無法消除硫酸鉛的結(jié)
曰
曰曰ο不僅如此，在專利文獻(xiàn)1所記載的充電方法中，由于借鑒鉛蓄電池的溫度越高充電效率越高、溫度下降時(shí)充電效率下降的性質(zhì)，來進(jìn)行不至于產(chǎn)生過分或不足充電的適當(dāng)充電，因此溫度越高充電效率越高，則越減少充電電量。但是，從硫酸鉛的結(jié)晶的觀點(diǎn)來看， 認(rèn)為溫度高時(shí)硫酸鉛的結(jié)晶加劇，因此這種情況下如果減少充電電量，則會進(jìn)一步導(dǎo)致硫酸鉛的結(jié)晶的消除效果減少，出現(xiàn)相反效果。下面基于

本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式。此外，在各圖中標(biāo)注有相同符號的結(jié)構(gòu)表示相同結(jié)構(gòu)，并省略其說明。圖1是表示使用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的充電控制方法的充電控制電路、電源裝置、以及鉛蓄電池的一例的方框圖。圖1所示的電源裝置10包括鉛蓄電池1以及充電控制電路11。而且，電源裝置 10例如經(jīng)由電源開關(guān)6與負(fù)荷5連接，構(gòu)成電動(dòng)設(shè)備。負(fù)荷5例如是電動(dòng)機(jī)(motor)，電動(dòng)設(shè)備例如是電動(dòng)車輛。充電控制電路11包括溫度測定部2、控制部3、充電電路4(充電部)、開關(guān)7以及LED (Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)8。開關(guān)7是用戶可操作的操作開關(guān)，與控制部3連接。圖2是表示圖1所示的控制部3的結(jié)構(gòu)的一例的方框圖。圖2所示的控制部3例如包括執(zhí)行指定的運(yùn)算處理的CPU (Central Processing Unit，中央處理器)；存儲有指定的控制程序的ROM (Read Only Memory，只讀存儲器)；臨時(shí)存儲數(shù)據(jù)的RAM (Random Access Memory，隨機(jī)存取存儲器)；定時(shí)器電路；由例如ROM構(gòu)成的存儲部34 ；以及它們的周邊電路等。另外，控制部3通過執(zhí)行存儲在ROM中的控制程序，作為刷新充電量設(shè)定部31、滿充電控制部32以及刷新充電控制部33發(fā)揮功能。圖3是表示圖1所示的鉛蓄電池1的一例的結(jié)構(gòu)圖。圖3所示的鉛蓄電池1示出控制閥式鉛蓄電池的例子。圖3所示的鉛蓄電池1通過在由聚丙烯樹脂構(gòu)成的電池槽Bl 中沿同一方向連接多個(gè)電池(cell)B2而構(gòu)成。在各電池B2中，正極板B3、負(fù)極板B4隔著以玻璃纖維為主體的隔膜B5層疊。而且，同極性的極板彼此通過帶B6而成為一體的極板群B7被收納在電池槽Bl中。該極板群B7通過連接體B9經(jīng)由間隔壁B8與相鄰電池的極板群連接。并且，鉛蓄電池1的結(jié)構(gòu)為將電池槽Bl的上部與具備連通各電池的排氣結(jié)構(gòu)BlO的蓋Bll焊接成一體的結(jié)構(gòu)。另外，隔膜B5中含浸有電解液。圖4是表示圖3所示的正極板B3和負(fù)極板B4的一例的結(jié)構(gòu)圖。正極板B3和負(fù)極板B4在格子狀的中骨B31的上側(cè)的一端設(shè)置有上框骨B32，在中骨B31的下側(cè)的一端設(shè)置有下框骨B33，上框骨B32上連接有集電耳部B34 (集電部)，中骨B31 (以及上框骨B32、 下框骨B33的一部分)中還填充(涂敷)有活性物質(zhì)B35，正極板B3和負(fù)極板B4的一部分 (大部分)被活性物質(zhì)B35覆蓋。如此，在正極板B3和負(fù)極板B4的上端部設(shè)置有集電耳部B34。而且，上框骨B32 和下框骨B33被配置成上下方向，即正極板B3以及負(fù)極板B4沿上下方向配置。圖4所示的長度L的范圍為被活性物質(zhì)B35覆蓋的部分的上下方向的長度。正極板B3和負(fù)極板B4 的長度L例如為IOOmrn以上、200mm以下。溫度測定部2接近鉛蓄電池1或者貼緊鉛蓄電池1的電池槽Bl設(shè)置。由此，溫度測定部2測定鉛蓄電池1的溫度T，并將表示該溫度T的信息向控制部3輸出。溫度測定部2例如可以為熱敏電阻，還可以為與鉛蓄電池1的電池槽隔開一定距離測定溫度的輻射溫度計(jì)、所謂的熱觀察器(thermo viewer) 0充電電路4例如使用開關(guān)電源電路等構(gòu)成。而且，充電電路4向鉛蓄電池1供應(yīng)與來自控制部3的請求相應(yīng)的充電電流進(jìn)行充電。滿充電控制部32通過充電電路4以例如多階(η階)恒流充電方式進(jìn)行充電，對鉛蓄電池1充電直至達(dá)到滿充電。充電控制電路11中設(shè)置有例如檢測鉛蓄電池1的兩端之間的端子電壓Vt的圖略的電壓檢測電路(電壓檢測部)、或計(jì)時(shí)例如第一階段恒流充電所花費(fèi)的充電時(shí)間tm的圖略的定時(shí)器電路(計(jì)時(shí)部)等，滿充電控制部32利用這些電壓檢測電路或定時(shí)器電路，執(zhí)行多階恒流充電。具體而言，滿充電控制部32例如通過充電電路4，重復(fù)預(yù)先設(shè)定的次數(shù)來供應(yīng)指定的設(shè)定電流值Is的電流直到鉛蓄電池的端子電壓Vt達(dá)到預(yù)先設(shè)定的閾值電壓Vth為止的恒流充電，并且每次重復(fù)該恒流充電時(shí)，都減少設(shè)定電流值Is。而且，滿充電控制部32在基于充電電路4的多次的恒流充電被執(zhí)行后，通過由充電電路4對鉛蓄電池1供應(yīng)指定的補(bǔ)充電電量Qc，使鉛蓄電池1達(dá)到滿充電。閾值電壓Vth被設(shè)定為對鉛蓄電池1而言能夠得到高充電效率的充電電壓，設(shè)定為低于充電中的閉路電壓的滿充電電壓的電壓值。因此，僅重復(fù)端子電壓Vt到到閾值電壓 Vth的恒流充電，鉛蓄電池1不會達(dá)到滿充電。所以，為使重復(fù)該恒流充電指定次數(shù)后的鉛蓄電池1達(dá)到滿充電所需的補(bǔ)充電電量Qc被預(yù)先例如實(shí)驗(yàn)性地求出而加以設(shè)定。此外，還可以通過基于例如溫度或充電時(shí)間tm修正如此得到的補(bǔ)充電電量Qc，從而更精確地求出可使鉛蓄電池1達(dá)到滿充電的補(bǔ)充電電量Qc。另外，在恒流充電中，由于充電電量由充電時(shí)間決定，因此還可以取代補(bǔ)充電電量Qc而利用充入補(bǔ)充電電量Qc所需的補(bǔ)充電時(shí)間tcm。這里，鉛蓄電池1已滿充電能夠通過鉛蓄電池1的OCV(Open circuit voltage，開路電壓)與鉛蓄電池的滿充電電壓相等來確認(rèn)。串聯(lián)連接6個(gè)電池的鉛蓄電池1的滿充電電壓隨著電解液的比重(濃度)而變化，例如為12. 7V至13. 5V。因此，鉛蓄電池1的滿充電電壓嚴(yán)格來說能夠通過測定電解液的比重，指定為與該比重相應(yīng)的滿充電電壓。此外，例示了 6個(gè)電池串聯(lián)連接的鉛蓄電池1的滿充電電壓，但如果串聯(lián)電池?cái)?shù)不同于6個(gè)電池，則滿充電電壓隨著該串聯(lián)電池?cái)?shù)相對于6的比例而增減。但是，由于在充電中充電電流流過鉛蓄電池1，因此無法測定0CV，難以根據(jù)OCV來確認(rèn)鉛蓄電池1滿充電。因此，根據(jù)多階恒流充電方式或其他各種充電方式，通過用即使不測定OCV也能夠推定鉛蓄電池1滿充電的方法作為充電結(jié)束條件，對鉛蓄電池1充電直至這種充電結(jié)束條件得到滿足，使鉛蓄電池1達(dá)到滿充電。例如，在上述滿充電控制部32中，對鉛蓄電池1 結(jié)束供應(yīng)補(bǔ)充電電量Qc時(shí)就是充電結(jié)束條件得到滿足時(shí)、即鉛蓄電池1達(dá)到滿充電時(shí)。因此，即使不直接測定鉛蓄電池1的OCV確認(rèn)是否為滿充電，也能夠?qū)M充電控制部32的充電結(jié)束時(shí)、即能夠推定為滿充電的充電結(jié)束條件得到滿足時(shí)，視為鉛蓄電池1達(dá)到滿充電。此外，當(dāng)然也可以通過停止充電來確認(rèn)鉛蓄電池1的OCV是否等于滿充電電壓，來確認(rèn)滿充電。而且，除了滿充電控制部32，還另外具備不足充電控制部，在用戶希望在短時(shí)間例如1小時(shí)內(nèi)結(jié)束充電時(shí)，在該時(shí)間內(nèi)對鉛蓄電池1充電，執(zhí)行沒有達(dá)到滿充電就結(jié)束充電的不足充電。通過這種不足充電控制部對鉛蓄電池1充電時(shí)，或滿充電控制部32在充電中不等到充電結(jié)束、即不使鉛蓄電池1滿充電用戶就中斷充電時(shí)，鉛蓄電池1被不足充電。此外，滿充電控制部32可以使鉛蓄電池1滿充電，也可以不執(zhí)行補(bǔ)充電電量Qc 的充電。另外，滿充電控制部32的充電方式并不限于多階恒流充電方式。例如可以為CCCV(Constant Current Constant Voltage，恒流恒壓)充電,還可以為其他充電方式。刷新充電控制部33在通過滿充電控制部32使鉛蓄電池1滿充電之后、即多階恒流充電的充電結(jié)束條件得到滿足，多階恒流充電結(jié)束之后，繼續(xù)通過充電電路4執(zhí)行向鉛蓄電池1充入由刷新充電量設(shè)定部31設(shè)定的刷新充電電量即刷新充電電量Qr的刷新充 H1^ ο刷新充電量設(shè)定部31進(jìn)行設(shè)定，使得在鉛蓄電池1通過滿充電控制部32達(dá)到上次滿充電起至達(dá)到本次滿充電為止的期間即不足充電期間，由溫度測定部2測定的鉛蓄電池1的溫度越高，越增大針對達(dá)到本次滿充電的鉛蓄電池1的刷新充電中的刷新充電電量 Qr。存儲部；34中，將溫度系數(shù)Q^ %........Qn與鉛蓄電池1的溫度1\、T2........
Tn對應(yīng)起來預(yù)先存儲。溫度系數(shù)仏、％........Qn例如如下所示被實(shí)驗(yàn)性地求出。例如，求溫度系數(shù)A時(shí)，在溫度為T1的環(huán)境下，例如在1天中預(yù)先設(shè)定的時(shí)間ts 之間，對鉛蓄電池1重復(fù)不足充電與放電，由此產(chǎn)生硫化。如此產(chǎn)生了硫化的鉛蓄電池1 一旦達(dá)到滿充電后，進(jìn)一步對其充電以使硫化消除。此時(shí)，得到滿充電之后直到消除硫化、即直到充分獲得刷新效果為止所需的充電電量作為與溫度T1相對應(yīng)的充電電量Wp硫化是否消除，可以通過例如用顯微鏡觀察鉛蓄電池1的正極和負(fù)極的活性物質(zhì)，從而確認(rèn)有無硫酸鉛的結(jié)晶來判斷，或者，也可以通過使鉛蓄電池1完全放電得到的放電電量是否等于鉛蓄電池1為新品時(shí)的滿充電電量來判斷。將如此得到的充電電量W1除以溫度T1，從而得到溫度系數(shù)A (Q1 = W1A1)。以下通過同樣的程序針對溫度T2得到充電電量W2和系數(shù)％，通過重復(fù)此操作，得到與溫度1\、
T2.......、τη對應(yīng)的溫度系數(shù)Q^A、......、化。這里，如果T1 > T2 > Tn，則W1 > W2 > Wn,
Q1 > Q2 > 化。將如此得到的溫度系數(shù)Q1、A........Qn與溫度1\、T2........Tn對應(yīng)起來預(yù)先
存儲在存儲部34中。此時(shí)，溫度系數(shù)Q1、A........Qn表示在相應(yīng)的溫度1\、T2........
Tn下能夠基本上消除在鉛蓄電池1未達(dá)到滿充電的狀態(tài)下因充放電導(dǎo)致單位時(shí)間產(chǎn)生的硫化的充電電量。刷新充電量設(shè)定部3 1監(jiān)視在重復(fù)不足充電與放電直至刷新充電為止的總時(shí)間 tA、即在鉛蓄電池通過滿充電控制部32達(dá)到上次滿充電起至達(dá)到本次滿充電為止的期間即不足充電期間之內(nèi)，由溫度測定部2測定的鉛蓄電池1的溫度，將其中經(jīng)歷了溫度T1的時(shí)間稱為、，經(jīng)歷了溫度T2的時(shí)間稱為t2，......，經(jīng)歷溫度Tn的時(shí)間稱為tn，這樣獲取時(shí)間
]_、^2 ........tno jiij ^ ti+tg+......+tn0然后，刷新充電量設(shè)定部31從存儲部34讀出與溫度T1J2........Tn相對應(yīng)的溫
度系數(shù)Qi、A........Qn，利用下述的式⑴計(jì)算理想的刷新充電電量Qr。Qr = Qit^Q2V......+Qntn......(1)此外，刷新充電量設(shè)定部31未必一定限于基于式(1)計(jì)算出刷新充電電量Qr 的例子。例如，站在只要得到實(shí)質(zhì)性效果即可的立場上，也可以利用如圖5所示的查找表 (LUT =Look Up Table)獲取刷新充電電量Qr。圖5所示的查找表為預(yù)先用式⑴計(jì)算出與不足充電期間tA和不足充電期間的鉛蓄電池1的溫度相對應(yīng)的刷新充電電量Qr，并作為數(shù)據(jù)表存儲在存儲部34中的一例。作為不足充電期間的鉛蓄電池1的溫度，可以使用不足充電期間的鉛蓄電池1的溫度的時(shí)間平均值。而且，刷新充電量設(shè)定部31也可以例如讓圖略的定時(shí)器電路計(jì)時(shí)不足充電期間 tA，例如計(jì)算出由溫度測定部2測定的溫度T的時(shí)間平均值作為不足充電期間的鉛蓄電池1 的溫度，在查找表中獲取與如此得到的不足充電期間tA和鉛蓄電池1的溫度相對應(yīng)的刷新充電電量Qr。這樣，即便利用簡化的查找表獲取刷新充電電量Qr，也能夠在實(shí)用上得到充分的刷新效果。如上所述，通過例如利用式(1)或圖5所示的查找表來設(shè)定刷新充電電量Qr，可根據(jù)估計(jì)在開始刷新充電前蓄積在鉛蓄電池1的正極和負(fù)極的硫酸鉛的量，得到可有效地消除硫化的刷新充電電量Qr。即，在不足充電期間的鉛蓄電池1的溫度為高溫，估計(jì)硫酸鉛的結(jié)晶、即硫化加劇時(shí)，增大刷新充電電量Qr，使刷新充電中的硫化的消除效果增大。由此，即使在各種溫度下重復(fù)不足充電與放電這種難以估計(jì)硫酸鉛的蓄積量的情況下，也能夠得到高刷新效果。此外，也可以是隨著在上述的多階恒流充電的多次的恒流充電中最初執(zhí)行的恒流充電中的充電電量增加，刷新充電量設(shè)定部31增大如上所述得到的刷新充電電量Qr。這里，由于最初執(zhí)行的恒流充電中的充電電量與該最初執(zhí)行的恒流充電的充電時(shí)間tm成正比，因此充電時(shí)間tm長意味著最初執(zhí)行的恒流充電中的充電電量多。多階恒流充電中的最初的(第一階段)恒流充電在充電開始后被執(zhí)行直至鉛蓄電池1的端子電壓Vt達(dá)到閾值電壓Vth為止。這樣，充電開始前的鉛蓄電池1的S0C(State Of Charge)越小，使端子電壓Vt上升至閾值電壓Vth所需的充電電量越增大。因此，該最初執(zhí)行的恒流充電中的充電電量多(充電時(shí)間tm長)意味著充電開始前的鉛蓄電池1的 SOC 小。另一方面，鉛蓄電池1放電使SOC越低，越容易引起硫酸鉛的蓄積。因此，該最初執(zhí)行的恒流充電中的充電電量多(充電時(shí)間長)意味著在充電開始前鉛蓄電池暴露在容易引起硫酸鉛蓄積的條件下。因此，通過該最初執(zhí)行的恒流充電中的充電電量越多(充電時(shí)間越長)，越增大刷新充電電量Qr，能夠?qū)崿F(xiàn)估計(jì)的硫酸鉛的蓄積量越多，越增大刷新充電電量Qr以增大硫酸鉛的消除效果，因此能夠增大硫化的消除效果。這樣，根據(jù)圖1所示的充電控制電路11，由于當(dāng)刷新充電時(shí)，能夠設(shè)定正確地反映了鉛蓄電池暴露的溫度環(huán)境的充電電量，因此使蓄積在正極和負(fù)極中的硫酸鉛恢復(fù)活性狀態(tài)的可靠性提高。圖6、圖7是表示圖1所示的充電控制電路11的動(dòng)作的一例、即本發(fā)明所涉及的充電控制方法的一例的流程圖。圖8是表示鉛蓄電池1通過充電控制電路11被充電時(shí)的端子電壓Vt與充電電流 Ic的變化的一例的說明圖。圖8示出充電模式的一例，該充電模式為滿充電控制部32在通過將η設(shè)為4的多階恒流充電、即使電流值減小三次地變化的四階恒流充電，使鉛蓄電池 1滿充電之后，繼續(xù)通過刷新充電控制部33進(jìn)行刷新充電。圖中所示的“充電電流(C) ”的“C”意味著將下述所示的“ 1C”作為一個(gè)單位來表示電流值。這里，IC為在電池以IC的電流值放電使SOC從100%到0%時(shí)、即電池以IC的電流值放電標(biāo)稱容量值時(shí)，在1個(gè)小時(shí)內(nèi)使電池的SOC成為0% (蓄電電量成為零)的電流值。另外，“C”也被稱為“It”。圖8中示出第一階段的設(shè)定電流值Is即電流值Icl為0. 2C、第二階段的設(shè)定電流值Is即電流值Ic2為0. 1 C、第三階段的設(shè)定電流值Is即電流值Ic3為0. 05C、第四階段的設(shè)定電流值Is即電流值Ic4為0.025C、閾值電壓Vth為14. 4V的例子。此外，14. 4V是適合于鉛蓄電池1的溫度T為25°C的情況的閾值電壓Vth的一例。因此，閾值電壓Vth并不限于14. 4V，可以酌情設(shè)定。首先，通過刷新充電量設(shè)定部31計(jì)時(shí)達(dá)到上次滿充電之后的經(jīng)過時(shí)間作為不足充電期間、(步驟Si)。這里，達(dá)到上次滿充電時(shí)是指最近鉛蓄電池1達(dá)到滿充電時(shí)。例如，鉛蓄電池1的 OCV成為滿充電電壓得到確認(rèn)時(shí)、通過滿充電控制部32結(jié)束充電鉛蓄電池1達(dá)到滿充電時(shí)、 以及通過刷新充電控制部33結(jié)束刷新充電時(shí)的各事項(xiàng)之中，最近的事項(xiàng)發(fā)生時(shí)就是達(dá)到上次滿充電時(shí)。接著，基于由溫度測定部2測定到的溫度T，通過刷新充電量設(shè)定部31計(jì)算達(dá)到上次滿充電之后的鉛蓄電池1的平均溫度Tave (步驟S2)。此外，步驟Si、S2的處理與以下的處理并行被不斷持續(xù)地執(zhí)行，不足充電期間tA 和平均溫度Tave總是被更新為最新的值。接著，通過滿充電控制部32設(shè)定電流值Icl作為設(shè)定電流值Is (步驟S3)。然后， 根據(jù)來自滿充電控制部32的控制信號，由充電電路4向鉛蓄電池1供應(yīng)設(shè)定電流值Is的充電電流，對鉛蓄電池1進(jìn)行恒流充電(步驟S4、時(shí)刻A)。然后，滿充電控制部32例如通過圖略的定時(shí)器電路，計(jì)時(shí)第一階段的充電時(shí)間tm(步驟S5)。如圖8所示，通過步驟S4的恒流充電，執(zhí)行0. 2C的電流值的恒流充電，端子電壓 Vt漸漸地上升。滿充電控制部32將端子電壓Vt與閾值電壓Vth進(jìn)行比較(步驟S6)，如果端子電壓Vt低于閾值電壓Vth (步驟S6中為“否”)，則重復(fù)步驟S4至S6。如果端子電壓Vt達(dá)到閾值電壓Vth以上(步驟S6中為“是”、時(shí)刻B)，獲取第一階段的充電時(shí)間tm，并且為了開始第二階段的恒流充電而將2代入變量i (步驟S7)。接著，通過滿充電控制部32設(shè)定電流值Ici (Ic2 = 0. 1C、Ic3 = 0. 05C、Ic4 = 0.025C)作為設(shè)定電流值Is (步驟S8)。然后，根據(jù)來自滿充電控制部32的控制信號，由充電電路4向鉛蓄電池1供應(yīng)設(shè)定電流值Is的充電電流，對鉛蓄電池1進(jìn)行恒流充電(步驟 S9)。接著，滿充電控制部32將端子電壓Vt與閾值電壓Vth進(jìn)行比較(步驟S10)，如果端子電壓Vt低于閾值電壓Vth (步驟SlO中為“否”)，則重復(fù)步驟S9至S10。如果端子電壓Vt達(dá)到閾值電壓Vth以上(步驟SlO中為“是”)，則為了確認(rèn)充電是否到達(dá)最終階段η 并已結(jié)束而比較變量i與n(4)(步驟Sll)。如果變量i不等于n(步驟Sll中為“否”)，則為了執(zhí)行下一階段的恒流充電而對變量i加1 (步驟SU)，再次重復(fù)步驟S8至S11。另一方面，如果變量i等于η (步驟Sll 中為“是”、時(shí)刻C)，則為了使鉛蓄電池1滿充電而向步驟S21轉(zhuǎn)移。
以上，步驟S3至Sll的多階恒流充電對應(yīng)于圖8中的α的區(qū)域。接著，在步驟S21中，通過滿充電控制部32設(shè)定電流值Is的恒流充電被執(zhí)行補(bǔ)充電時(shí)間tcm(步驟S21)。由此，鉛蓄電池1被充入補(bǔ)充電電量Qc，鉛蓄電池1達(dá)到滿充電 (時(shí)刻D)。接著，由刷新充電控制部33確認(rèn)是否執(zhí)行刷新充電(步驟S22)。例如，刷新充電控制部33確認(rèn)開關(guān)7，當(dāng)通過開關(guān)7接收到來自用戶的指示執(zhí)行刷新充電的操作指示時(shí)，為了執(zhí)行刷新充電而向步驟S23轉(zhuǎn)移(步驟S22中為“是”)?；蛘?，刷新充電控制部33也可以用一定的時(shí)間間隔作為刷新開始條件，在不足充電期間，以預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔例如7天一次這樣的頻度為了執(zhí)行刷新充電的而向步驟 S23轉(zhuǎn)移(步驟S22中為“是”)?；蛘撸⑿鲁潆娍刂撇?3也可以使用不足充電期間的充放電電量的累積值作為刷新開始條件，每當(dāng)該累積值增加預(yù)先設(shè)定的電量時(shí)，為了執(zhí)行刷新充電而向步驟S23轉(zhuǎn)移(步驟S22中為“是”)。另一方面，刷新充電控制部33例如在未通過開關(guān)7收到來自用戶的指示執(zhí)行刷新充電的操作指示時(shí)等不滿足確定的刷新開始條件時(shí)，不執(zhí)行刷新充電而向步驟S^轉(zhuǎn)移 (步驟S22中為“否”)。在步驟S23中，刷新充電控制部33點(diǎn)亮LED8(步驟S23)。由此，刷新充電控制部 33通知用戶正在執(zhí)行刷新充電。在刷新充電中，如果用戶停止充電，則無法充分刷新鉛蓄電池1。因此，刷新充電控制部33通過點(diǎn)亮LED8通知用戶刷新充電正在執(zhí)行中，提醒用戶注意不要停止充電。接著，刷新充電量設(shè)定部31獲取查找表中與不足充電期間tA和平均溫度Tave相對應(yīng)的刷新充電電量Qr (步驟S24)。此外，雖然示出了在步驟S1、S2、S24，使用查找表獲取刷新充電電量Qr的例子，但是當(dāng)然也可以使用式(1)計(jì)算出刷新充電電量Qr。接著，通過刷新充電控制部33，刷新充電電量Qr被充入鉛蓄電池1，硫酸鉛的結(jié)晶被消除從而被刷新(步驟S25)。具體而言，刷新充電控制部33通過在以作為設(shè)定電流值 Is而設(shè)定的電流值Icn(0. 025C)對鉛蓄電池1充入刷新充電電量Qr所需的刷新充電時(shí)間 tref(tref = Qr/Icn)，持續(xù)刷新充電，從而充入刷新充電電量Qr。此外，也可以取代刷新充電電量Qr而將刷新充電時(shí)間tref存儲在查找表中，直接從查找表中得到刷新充電時(shí)間tref。本發(fā)明人通過執(zhí)行步驟S25的刷新充電發(fā)現(xiàn)，鉛蓄電池1的正極活性物質(zhì)中的硫酸鉛的含有率在3質(zhì)量％至11質(zhì)量％范圍內(nèi)、負(fù)極活性物質(zhì)中的硫酸鉛的含有率在2質(zhì)量％至6質(zhì)量％的范圍內(nèi)。接著，通過刷新充電控制部33使充電電路4的輸出電流為零，結(jié)束刷新充電(步驟S26、時(shí)刻E)，LED8熄滅(步驟S27)。在圖8中，以γ的區(qū)域表示刷新充電。進(jìn)一步，在步驟S28，將不足充電期間tA和平均溫度Tave初始化，再次向步驟Sl 轉(zhuǎn)移。在圖8中，6個(gè)標(biāo)稱電壓為2V的電池串聯(lián)連接而構(gòu)成的鉛蓄電池1最初以0. 2C被充電至14. 4V (第一階段)，接著以o. 1C被充電至14. 4V (第二階段)，再以o. 05C被充電至 14. 4V (第三階段)，以0. 025C被充電至14. 4V (第四階段)。至此為止在14. 4V以下進(jìn)行充
1電的區(qū)域α為充電效率比較好的區(qū)域，但是在重復(fù)該充電與放電的期間，無法供應(yīng)與總放電電量相抵程度的總充電電量，因此鉛蓄電池1達(dá)不到滿充電(不足充電區(qū)域)。在超過14. 4V后進(jìn)行充電的充電中，區(qū)域β為充入相當(dāng)于上述的不足部分(總放電電量與總充電電量的差分)的電量的區(qū)域，即在區(qū)域β的最后的時(shí)刻D，鉛蓄電池1達(dá)到滿充電。而區(qū)域Υ為從滿充電狀態(tài)進(jìn)一步進(jìn)行充電的區(qū)域。由于在該區(qū)域β和Y中的主反應(yīng)為電解液的分解反應(yīng)，因此充電效率非常小，但通過充電至區(qū)域、而可靠地使結(jié)晶的硫酸鉛恢復(fù)至活性物質(zhì)。由此，能夠使相對于鉛蓄電池1劣化前的初始的滿充電容量的 SOC接近100%。將在α、β區(qū)域的基礎(chǔ)上進(jìn)行的該Y區(qū)域的充電稱為刷新充電。此外，區(qū)域β因進(jìn)行不足充電的環(huán)境溫度而有較大變化。具體而言，由于越是高溫，內(nèi)阻越小，充電反應(yīng)容易產(chǎn)生，因此充電效率提高。因此，區(qū)域α中的充電電量增大，相對地區(qū)域β中的充電電量減小?？刂撇?例如可以具備以下四個(gè)功能。第一功能是存儲圖8中的不足充電區(qū)域的充電模式，對充電器1發(fā)出指令的功能。第二功能是存儲反映了在一定的溫度下以一定時(shí)間重復(fù)不足充電與放電的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的、理想的刷新充電電量Qr的計(jì)算式(例如上述的Qr
=Qit^Q2V......+Qntn)的功能。第三功能是使從溫度測定部2發(fā)送的電池槽溫度和定時(shí)
器(未圖示)計(jì)時(shí)的時(shí)間反映在第二功能存儲的計(jì)算式中的功能。例如，根據(jù)從電池槽溫度T1導(dǎo)出的系數(shù)％和電池槽溫度為T1的時(shí)間的總和、計(jì)算出At1項(xiàng)。第四功能是存儲應(yīng)進(jìn)行刷新充電的頻度，當(dāng)達(dá)到該頻度時(shí)，指令充電電路4從不足充電(區(qū)域α)經(jīng)過區(qū)域β 繼續(xù)強(qiáng)制性地進(jìn)行刷新充電(區(qū)域Y)，直至達(dá)到第三功能計(jì)算出的充電電量為止的功能。另外，能夠以適當(dāng)幅度對電池槽溫度T進(jìn)行處理。作為一例，能夠?qū)㈦姵夭蹨囟萒a 為20彡Ta < 25(單位為。C )的溫度全部作為“TA = 22. 5”來處理，根據(jù)由Ta = 22. 5導(dǎo)出的系數(shù)A與20 < Ta < 25的時(shí)間的總和tA計(jì)算出(iAtA項(xiàng)，按照上述的計(jì)算式求出理想的刷新充電電量Qr。圖9是說明本發(fā)明所涉及的充電控制方法的效果的說明圖。作為鉛蓄電池1使用額定容量為60Ah、額定電壓為12V的控制閥式鉛蓄電池，在以下所示的指定的溫度下重復(fù)放電與不足充電。放電與不足充電的重復(fù)通過以20A的恒流放電至11. 5V之后，以圖8的區(qū)域α所示的充電模式進(jìn)行不足充電，使SOC在約30%至約70%的范圍內(nèi)變動(dòng)而進(jìn)行。而且，以持續(xù)這種放電與不足充電的重復(fù)的天數(shù)為橫軸，以初始容量為100%時(shí)的、經(jīng)過該天數(shù)時(shí)的鉛蓄電池1的滿充電容量相對于初始容量的比例即電池容量比(％)為縱軸，比較以下的W、X、Y、Ζ、A的壽命特性。W所示的曲線為在25°C僅重復(fù)不足充電與放電，不進(jìn)行刷新充電。X所示的曲線為在25°C重復(fù)不足充電與放電之后，以7天一次的頻度轉(zhuǎn)移到25°C 環(huán)境下，作為刷新充電進(jìn)行相當(dāng)于額定容量的15%的過充電。X的條件表示25°C的溫度環(huán)境下的理想的刷新充電的條件。Y所示的曲線為在45°C重復(fù)不足充電與放電之后，以7天一次的頻度轉(zhuǎn)移到25°C 環(huán)境下，作為刷新充電與X同樣進(jìn)行相當(dāng)于額定容量的15%的過充電。Z所示的曲線為在45°C重復(fù)不足充電與放電之后，以7天一次的頻度轉(zhuǎn)移到25°C 環(huán)境下，根據(jù)與45°C對應(yīng)的系數(shù)A5、以及鉛蓄電池1為45°C的時(shí)間的總和t45用式(1)計(jì)
1算理想的刷新充電電量Qr，并進(jìn)行刷新充電直到刷新充電中的充電電流達(dá)到Qr為止。A所示的曲線為以7天時(shí)間為周期交替執(zhí)行45°C下的不足充電與25°C下的不足充電，以7天一次的頻度根據(jù)暴露于各不足充電中的溫度用式(1)計(jì)算出刷新充電電量Qr，并進(jìn)行刷新充電直到刷新充電中的充電電量達(dá)到Qr為止。S卩，X是在沒有溫度變化的25°C的條件下重復(fù)不足充電與放電而產(chǎn)生硫化，定期執(zhí)行適應(yīng)于25°C的條件的理想的刷新充電。Y是在沒有溫度變化的45°C的條件下重復(fù)不足充電與放電而產(chǎn)生硫化，定期執(zhí)行適應(yīng)于25°C的條件的刷新充電。Z是在沒有溫度變化的45°C的條件下重復(fù)不足充電與放電而產(chǎn)生硫化，定期使用本發(fā)明所涉及的充電控制方法執(zhí)行刷新充電。A是在溫度在25°C與45°C之間反復(fù)變化的條件下重復(fù)不足充電與放電而產(chǎn)生硫化，定期使用本發(fā)明所涉及的充電控制方法執(zhí)行刷新充電。即，W是表示不進(jìn)行刷新充電時(shí)的、鉛蓄電池1的特性劣化的曲線，X表示理想的刷新充電的效果。Y是表示重復(fù)不足充電與放電的溫度環(huán)境為45°c時(shí)，即使以最適于25°C的刷新充電電量執(zhí)行刷新充電，也無法得到充分的刷新效果的比較例。Z相當(dāng)于在溫度環(huán)境為45°C的一定的條件下，考慮了重復(fù)不足充電與放電的期間的溫度履歷的本發(fā)明的實(shí)施例。A相當(dāng)于在溫度環(huán)境不固定而發(fā)生變動(dòng)的條件下，應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例。在充電效率比較高、但硫酸鉛的結(jié)晶不容易加劇的25°C環(huán)境下重復(fù)不足充電與放電時(shí)，如X所示，通過進(jìn)行基于相當(dāng)于額定容量的15%的過充電的刷新充電，與不進(jìn)行刷新充電的W比較，電池容量比的下降輕微，壽命特性顯著提高。但是，在充電效率高的同時(shí)硫酸鉛的結(jié)晶容易加劇的45°C環(huán)境下重復(fù)不足充電與放電時(shí)，即使以在25°C環(huán)境下重復(fù)不足充電與放電時(shí)具有效果的、相當(dāng)于額定容量的15% 的過充電進(jìn)行刷新充電，如Y所示壽命特性并未充分提高。即，以與25°C環(huán)境下相同的刷新充電電量，并不能使在45°C環(huán)境下結(jié)晶加劇的硫酸鉛充分恢復(fù)為活性物質(zhì)。與此相對，在45°C重復(fù)不足充電之后，根據(jù)本發(fā)明的式(1)計(jì)算出刷新充電電量 Qr，進(jìn)行刷新充電直到刷新充電中的充電電量達(dá)到Qr為止的Z示出了與硫酸鉛的結(jié)晶難以加劇的理想的條件即X同樣良好的壽命特性。S卩，從Z的曲線，能夠確認(rèn)根據(jù)本發(fā)明所涉及的充電控制方法以及充電控制電路 11，即使在硫酸鉛的結(jié)晶容易加劇的高溫的溫度條件下，也能夠得到與理想的刷新條件同等的刷新效果。另外，由于A的曲線示出與理想的條件的X同樣良好的壽命特性，因此根據(jù)本發(fā)明所涉及的充電控制方法以及充電控制電路11，能夠確認(rèn)即使在溫度環(huán)境變動(dòng)的過程中重復(fù)放電與不足充電的條件下，也能夠得到與理想的刷新條件同等的刷新效果。根據(jù)以上的結(jié)果，可知；如果在測量到重復(fù)不足充電與放電時(shí)的溫度履歷作為鉛蓄電池1的電池槽溫度后有效利用控制部3的功能，并以鉛蓄電池1經(jīng)歷了各種溫度為前提，進(jìn)行根據(jù)該溫度履歷使刷新充電中的充電電量變化的充電控制，則鉛蓄電池1的壽命能夠延長。此外，如上所述，即使取代用式(1)計(jì)算刷新充電電量Qr的方式，而利用如圖5所示的查找表獲取刷新充電電量Qr，實(shí)質(zhì)上也能夠得到與利用式(1)時(shí)幾乎同樣的效果。
另外，如上所述，為了使鉛蓄電池滿充電而利用多階恒流充電時(shí)，最初執(zhí)行的恒流充電中的充電電量越多(充電時(shí)間越長)，越增大刷新充電電量Qr，從而能夠?qū)崿F(xiàn)估計(jì)的硫酸鉛的蓄積量越多，越增大刷新充電電量Qr以增大硫酸鉛的消除效果，因此進(jìn)一步提高硫化的消除效果、即刷新效果。接著，對使鉛蓄電池1的正極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率在3質(zhì)量％至11 質(zhì)量％、負(fù)極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率在2質(zhì)量％至6質(zhì)量％的范圍內(nèi)的意義進(jìn)行說明。本發(fā)明人經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果通過利用充電控制電路11的充電控制方法對鉛蓄電池1進(jìn)行刷新充電，當(dāng)刷新充電結(jié)束后，即在圖7中的步驟S26、圖8中的時(shí)刻E，正極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率在3質(zhì)量％至11質(zhì)量％、負(fù)極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率在2質(zhì)量％至6質(zhì)量％的范圍內(nèi)。圖10是表示在圖8所示的時(shí)刻A、B、D、E、以及之后進(jìn)行過度的充電時(shí)，分別測定正極和負(fù)極的活性物質(zhì)中的硫酸鉛的含有率所得的結(jié)果的一覽表。比較例1表示鉛蓄電池1在放電后(時(shí)刻A)的硫酸鉛的含有率，比較例2表示鉛蓄電池1在充電中(時(shí)刻B)的硫酸鉛的含有率，比較例3、4表示鉛蓄電池1在滿充電后 (時(shí)刻D)的硫酸鉛的含有率，比較例5、6表示鉛蓄電池1在過度充電后的硫酸鉛的含有率。在比較例1至4中，正極活性物質(zhì)中的硫酸鉛的含有率為33. 0至11. 5質(zhì)量％、負(fù)極活性物質(zhì)中的硫酸鉛的含有率為29. 0至1. 7質(zhì)量％的范圍。另外，在比較例5、6中，正極活性物質(zhì)中的硫酸鉛的含有率為2. 5至2. 7質(zhì)量％、負(fù)極活性物質(zhì)中的硫酸鉛的含有率為7. 5至6.8質(zhì)量％的范圍。與此相對，實(shí)施例1、2、3表示通過本發(fā)明所涉及的充電控制方法進(jìn)行刷新充電后 (時(shí)刻E)的硫酸鉛的含有率。在實(shí)施例1、2、3中，正極活性物質(zhì)中的硫酸鉛的含有率為 11. 0至3. 0質(zhì)量％、負(fù)極活性物質(zhì)中的硫酸鉛的含有率為2. 0至6. 0質(zhì)量％的范圍。而且，確認(rèn)了在利用比較例3、4的鉛蓄電池1重復(fù)不足充電與放電的情況下，正極蓄積硫酸鉛，充放電反應(yīng)下降的現(xiàn)象。另一方面，確認(rèn)了在利用比較例5、6的鉛蓄電池1重復(fù)不足充電與放電的情況下，負(fù)極蓄積硫酸鉛，充放電反應(yīng)下降的現(xiàn)象。此外，不足充電與放電的重復(fù)條件在所有的比較例、實(shí)施例中相同。與此相對，在利用實(shí)施例1、2、3的鉛蓄電池1重復(fù)不足充電與放電的情況下，硫酸鉛在正極或負(fù)極的蓄積量少于比較例3至6，尤其是在實(shí)施例2中，硫酸鉛的蓄積量顯著減少。以下，對正極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率在3質(zhì)量％至11質(zhì)量％、負(fù)極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率在2質(zhì)量％至6質(zhì)量％的范圍內(nèi)的鉛蓄電池，與活性物質(zhì)中的硫酸鉛的含有率在該率范圍外的鉛蓄電池1相比，重復(fù)了不足充電與放電時(shí)的硫化難以產(chǎn)生的理由進(jìn)行說明。鉛蓄電池的化學(xué)反應(yīng)式由下述式(2)至⑷表示。全反應(yīng)充電Pb02+Pb+2H2S04——放電 2PbS04+2H20 ......(2)正極充電Pb02+4H++S042>2e" 一一放電 PbS04+2H20......(3)負(fù)極充電Pb+S042- —一放電 PbS04+2e-......(4)這里，鉛蓄電池在充電中通過水的電解產(chǎn)生氧氣和氫氣。而且，一旦產(chǎn)生氧氣，則通過該氧氣產(chǎn)生使負(fù)極的充電生成物(Pb)變化為硫酸鉛的反應(yīng)(Pb+0 . 502 - PbO, PbCHH2SO4 — PbS04+H20)，負(fù)極的 PbSO4 增加。另一方面，由于負(fù)極產(chǎn)生充電反應(yīng)(PbS04+2e_ —I^b+S042_)使負(fù)極的I^bSO4減少，因此，如果氧氣引起的負(fù)極的I^bSO4生成反應(yīng)與充電反應(yīng)引起的I^bSO4分解反應(yīng)平衡，則能夠抑制負(fù)極中的I^bSO4的過度增加，降低硫化。這里，由于I^bSO4具有阻礙1 與氧的反應(yīng)的性質(zhì)，因此存在I^bSO4時(shí)，使上述的負(fù)極的充電生成物(Pb)變化為硫酸鉛的反應(yīng)得到抑制，且能夠得到充電反應(yīng)引起的I^bSO4分解反應(yīng)。另一方面，不存在I^bSO4時(shí)，由于不會產(chǎn)生充電反應(yīng)引起的I^bSO4分解反應(yīng)，而且 Pb與氧的反應(yīng)未被阻礙，因此氧氣引起的負(fù)極的I^bSO4生成反應(yīng)過度產(chǎn)生，導(dǎo)致過度生成 PbSO40因此，為了使如上所述的氧氣引起的負(fù)極的PbSO4生成反應(yīng)與充電反應(yīng)引起的 PbSO4分解反應(yīng)平衡，負(fù)極需要一定程度的in3S04。這里，如比較例4所示，可以認(rèn)為負(fù)極中的硫酸鉛(PbSO4)的質(zhì)量％為1. 7時(shí)，PbSO4過少導(dǎo)致上述平衡崩潰，PbSO4過度生成，從而產(chǎn)生硫化。另一方面，在實(shí)施例1中，可以認(rèn)為負(fù)極中的硫酸鉛(PbSO4)的質(zhì)量％為2. O時(shí)， 使I^bSO4的生成與分解平衡，從而抑制硫化的產(chǎn)生。因此，確認(rèn)負(fù)極活性物質(zhì)中的硫酸鉛 (PbSO4)的質(zhì)量％為2. O以上具有重要的意義。另一方面，在正極中存在一定程度以上的硫酸鉛(PbSO4),從而產(chǎn)生充電反應(yīng) (PbS04+2H20 — Pb02+4H++S042>2eO。這里，如比較例5所示，正極中的硫酸鉛(PbSO4)的質(zhì)量％為2. 5時(shí)，硫酸鉛(PbSO4)過少，難以產(chǎn)生上述的充電反應(yīng)，充入的電量被消耗于水的電解(H2O — 2H+0. 5A+2e_)而產(chǎn)生氧。而且，可以認(rèn)為產(chǎn)生氧時(shí)，上述的氧氣引起的負(fù)極的 PbSO4生成反應(yīng)加速導(dǎo)致上述平衡崩潰，在負(fù)極過度生成I^bSO4，從而產(chǎn)生硫化。另一方面，在實(shí)施例3中，可以認(rèn)為正極中的硫酸鉛(PbSO4)的質(zhì)量％為3. O時(shí)， 使I^bSO4的生成與分解平衡，從而抑制硫化的產(chǎn)生。因此，確認(rèn)正極活性物質(zhì)中的硫酸鉛 (PbSO4)的質(zhì)量％為3. O以上具有臨界的意義。根據(jù)以上所述可知，本發(fā)明所涉及的正極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率在3 質(zhì)量％至11質(zhì)量％、負(fù)極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率在2質(zhì)量％至6質(zhì)量％的范圍內(nèi)的鉛蓄電池，與活性物質(zhì)中的硫酸鉛的含有率在該率的范圍外的鉛蓄電池相比，重復(fù)不足充電與放電時(shí)的硫化難以產(chǎn)生。另外，本發(fā)明人經(jīng)實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，通過本發(fā)明所涉及的充電控制方法進(jìn)行刷新充電之后(時(shí)刻E)得到的實(shí)施例1、2、3的鉛蓄電池1，在正極板B3上部保持的正極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率為在正極板B3下部保持的正極活性物質(zhì)中含有的含有率的3倍以上，在負(fù)極板B4上部保持的負(fù)極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率為在負(fù)極板B4下部保持的負(fù)極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率的3倍以上。圖11是用于詳細(xì)說明正極板B3和負(fù)極板B4中的硫酸鉛的分布的說明圖。如圖 11所示，正極板B3和負(fù)極板B4的上部以及下部，更準(zhǔn)確而言，將正極板B3和負(fù)極板B4中的被活性物質(zhì)B35覆蓋的部分的上下方向的長度L分別沿上下方向3等分的各部分從上起按順序設(shè)為上部、中央部、下部。但是，即使是將正極板B3和負(fù)極板B4的上下方向的長度 L分別沿上下方向3等分的各部分從上起按順序設(shè)為上部、中央部、下部時(shí)，也實(shí)質(zhì)上相同。
如此，在靠近集電耳部B34的極板的上部與遠(yuǎn)離集電耳部B34的下部，越是下部活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率越多。但是，如果上部的含有率Mup與下部的含有率 Munder之差增大，則鉛蓄電池1的壽命變短。然而，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)上部的含有率Mup與下部的含有率Mimder的關(guān)系在正極中為MupX3彡Munder，在負(fù)極中為MupX9彡Munder時(shí)，因電極上部與下部之間的硫酸鉛的含有率偏差導(dǎo)致壽命縮短的危險(xiǎn)得以降低。即，鉛蓄電池1重復(fù)不足充電時(shí)，在靠近集電耳部B34的極板上部與遠(yuǎn)離集電耳部 B34的下部，上部與下部相比容易引起反應(yīng)，使上部與下部的硫酸鉛量的偏差增大。如果活性物質(zhì)的硫酸鉛量的偏差增大，則會導(dǎo)致電池的壽命變短。但是，由于負(fù)極活性物質(zhì)(Pb) 的導(dǎo)電性比正極活性物質(zhì)(PbO2)的導(dǎo)電性高，因此負(fù)極相比正極難以受到硫酸鉛量的偏差的影響。因此，與正極相比，在負(fù)極中即使上部與下部的硫酸鉛量的偏差增大，因硫酸鉛量的偏差造成的電池壽命的縮短也會停留在可允許的程度。S卩，本發(fā)明所提供的充電控制電路包括測定鉛蓄電池的溫度的溫度測定部；對所述鉛蓄電池充電的充電部；通過所述充電部對所述鉛蓄電池充電直至達(dá)到滿充電的滿充電控制部；在所述鉛蓄電池達(dá)到滿充電后，執(zhí)行通過所述充電部向該鉛蓄電池充入指定的刷新充電電量的刷新充電的刷新充電控制部；以及根據(jù)在作為所述鉛蓄電池通過所述滿充電控制部達(dá)到上次滿充電起至達(dá)到本次滿充電為止的期間的不足充電期間內(nèi)，由所述溫度測定部測定的所述鉛蓄電池的溫度，設(shè)定針對達(dá)到所述本次滿充電的鉛蓄電池的所述刷新充電的所述刷新充電電量的刷新充電量設(shè)定部。另外，本發(fā)明所提供的充電控制方法包括對鉛蓄電池充電直至達(dá)到滿充電的滿充電工序；在所述鉛蓄電池達(dá)到滿充電后，執(zhí)行向該鉛蓄電池充入指定的刷新充電電量的刷新充電的刷新充電工序；以及根據(jù)在作為所述鉛蓄電池通過所述滿充電工序達(dá)到上次滿充電起至達(dá)到本次滿充電為止的期間的不足充電期間內(nèi)的所述鉛蓄電池的溫度，設(shè)定針對達(dá)到所述本次滿充電的鉛蓄電池的所述刷新充電的所述刷新充電電量的刷新充電量設(shè)定工序?？梢哉J(rèn)為在鉛蓄電池達(dá)到上次滿充電起至達(dá)到本次滿充電為止的期間即不足充電期間，硫酸鉛的結(jié)晶未被消除而是被蓄積。而且，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在如此未達(dá)到滿充電便重復(fù)充放電的不足充電期間，硫酸鉛的結(jié)晶導(dǎo)致的硫化產(chǎn)生的程度隨鉛蓄電池的溫度而不同。因此，根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)以及方法，在不足充電期間內(nèi)持續(xù)測定鉛蓄電池的溫度。而且，根據(jù)如此得到的在不足充電期間內(nèi)的鉛蓄電池的溫度，由刷新充電量設(shè)定部設(shè)定刷新充電電量。因此，刷新充電電量反映了在不足充電期間內(nèi)的鉛蓄電池產(chǎn)生的硫化的程度。而且，對本次已達(dá)到滿充電后的鉛蓄電池充入反映了認(rèn)為迄今為止已產(chǎn)生的硫化的程度的刷新充電電量而執(zhí)行刷新充電，因此能夠提高消除因鉛蓄電池重復(fù)不足充電而產(chǎn)生的硫化的效果。另外，較為理想的是，所述刷新充電量設(shè)定部在所述不足充電期間內(nèi)由所述溫度測定部測定的所述鉛蓄電池的溫度越高，越增大所述刷新充電電量。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在如此未達(dá)到滿充電便重復(fù)充放電的不足充電期間，鉛蓄電池的溫度越高，硫酸鉛的結(jié)晶導(dǎo)致的硫化越容易加劇。因此，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于在不足充電期間內(nèi)的鉛蓄電池的溫度越高，即硫化越加劇，刷新充電電量越增大，使消除硫酸鉛的結(jié)晶的刷新效果增大，因此能夠提高消除因鉛蓄電池重復(fù)不足充電而產(chǎn)生的硫化的效果。另外，較為理想的是，所述刷新充電控制部通過執(zhí)行所述刷新充電，使所述鉛蓄電池的正極活性物質(zhì)中的硫酸鉛的含有率在3質(zhì)量％至11質(zhì)量％、負(fù)極活性物質(zhì)中的硫酸鉛的含有率在2質(zhì)量％至6質(zhì)量％的范圍內(nèi)。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，執(zhí)行上述刷新充電后的鉛蓄電池的正極活性物質(zhì)中的硫酸鉛的含有率在3質(zhì)量％至11質(zhì)量％、負(fù)極活性物質(zhì)中的硫酸鉛的含有率在2質(zhì)量％至6質(zhì)量％的范圍內(nèi)。而且發(fā)現(xiàn)，硫酸鉛的含有率在這種數(shù)值范圍內(nèi)的鉛蓄電池與不在這種數(shù)值范圍內(nèi)的鉛蓄電池相比，重復(fù)不足充電時(shí)的硫酸鉛的生成量減少、硫化難以產(chǎn)生。另外，較為理想的是，上述的充電控制電路還包括將作為與所述鉛蓄電池的溫度相對應(yīng)的系數(shù)的溫度系數(shù)與溫度對應(yīng)起來預(yù)先存儲的存儲部，所述刷新充電量設(shè)定部根據(jù)存儲在所述存儲部中的溫度系數(shù)和由所述溫度測定部測定的溫度，通過將在所述不足充電期間內(nèi)所述鉛蓄電池的溫度為與所述溫度系數(shù)相對應(yīng)的溫度的時(shí)間和該對應(yīng)的溫度系數(shù)的乘積相加，來計(jì)算所述刷新充電電量。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，根據(jù)溫度系數(shù)和由溫度測定部測定的溫度，將在不足充電期間內(nèi)鉛蓄電池的溫度為與溫度系數(shù)相對應(yīng)的溫度的時(shí)間和該對應(yīng)的溫度系數(shù)的乘積相加，從而計(jì)算刷新充電電量。此時(shí)，所述時(shí)間與溫度系數(shù)的乘積成為反映當(dāng)鉛蓄電池為某一溫度時(shí)，基于該溫度和處于該溫度的時(shí)間而產(chǎn)生的硫化的程度的電量。而且，通過將在不足充電期間內(nèi)如此得到的電量(乘積)相加，來計(jì)算刷新充電電量，因此在不足充電期間內(nèi)產(chǎn)生的硫化的程度精確地反映在刷新充電電量上，其結(jié)果，能夠提高硫化的消除精度。另外，較為理想的是，設(shè)所述不足充電期間的長度為tA、所述鉛蓄電池的溫度為T1
的時(shí)間為、、該溫度為T2的時(shí)間為t2........該溫度為Tn的時(shí)間為tn(n為整數(shù))、與溫度
1\、T2........Tn相對應(yīng)的溫度系數(shù)為Q1、％........Qn，當(dāng)tA =、+、+......+tn時(shí)，所述
刷新充電量設(shè)定部利用下述式(1)計(jì)算所述刷新充電電量Qr。Qr = Qit^Q2V......+Qntn ......(1)根據(jù)該結(jié)構(gòu)，刷新充電量設(shè)定部根據(jù)存儲在存儲部中的溫度系數(shù)Q” ％........
I和由溫度測定部測定的溫度1\、T2........Tn，將在不足充電期間內(nèi)鉛蓄電池的溫度
為與溫度系數(shù)相對應(yīng)的溫度的時(shí)間、、t2........tn和該對應(yīng)的溫度系數(shù)的乘積⑴山、
Q2t2........Qntn)相加，從而能夠計(jì)算出刷新充電電量Qr。另外，較為理想的是，所述溫度系數(shù)是表示在相應(yīng)的溫度下能夠基本上消除所述鉛蓄電池在未達(dá)到滿充電的狀態(tài)下被充放電而導(dǎo)致的在單位時(shí)間產(chǎn)生的硫化的充電電量的值。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可計(jì)算出能夠基本上消除在不足充電期間內(nèi)產(chǎn)生的硫化的充電電量作為刷新充電電量。另外，較為理想的是，上述的充電控制電路還包括將所述刷新充電電量與所述不足充電期間的所述鉛蓄電池的溫度和所述不足充電期間的長度對應(yīng)起來預(yù)先存儲的存儲部，所述刷新充電量設(shè)定部通過所述存儲部獲取與由所述溫度測定部測定的溫度和所述不足充電期間的長度對應(yīng)存儲的刷新充電電量，來設(shè)定所述刷新充電電量。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于刷新充電量設(shè)定部通過存儲部獲取與由溫度測定部測定的溫度
1和不足充電期間的長度對應(yīng)存儲的刷新充電電量，能夠設(shè)定刷新充電電量，因此能夠簡化刷新充電電量的設(shè)定處理。另外，所述刷新充電量設(shè)定部也可以將所述不足充電期間的所述鉛蓄電池的溫度的平均值作為設(shè)定所述刷新充電電量時(shí)的所述鉛蓄電池的溫度來使用。在不足充電期間，即使鉛蓄電池的溫度變動(dòng)時(shí)，在該期間產(chǎn)生的硫化的程度也能夠與假設(shè)該期間的溫度固定為該期間的平均溫度時(shí)產(chǎn)生的硫化的程度近似。因此，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，刷新充電量設(shè)定部通過利用不足充電期間的鉛蓄電池的溫度的平均值作為設(shè)定刷新充電電量時(shí)的鉛蓄電池的溫度，能夠簡化刷新充電電量的設(shè)定處理。另外，較為理想的是，所述滿充電控制部控制所述充電部對所述鉛蓄電池進(jìn)行多階恒流充電，所述多階恒流充電是重復(fù)預(yù)先設(shè)定的次數(shù)來供應(yīng)指定的設(shè)定電流值的電流直到所述鉛蓄電池的端子電壓達(dá)到預(yù)先設(shè)定的閾值電壓為止的恒流充電，并且每次重復(fù)該恒流充電時(shí)，都使所述設(shè)定電流值減小。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于滿充電控制部通過多階恒流充電方式對鉛蓄電池充電，因此容易縮短用于使鉛蓄電池滿充電的充電時(shí)間。另外，較為理想的是，所述滿充電控制部在所述次數(shù)的恒流充電被執(zhí)行之后，通過所述充電部對所述鉛蓄電池供應(yīng)指定的補(bǔ)充電電量，使所述鉛蓄電池滿充電。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于在重復(fù)預(yù)先設(shè)定的次數(shù)來供應(yīng)設(shè)定電流值的電流直到鉛蓄電池的端子電壓達(dá)到閾值電壓為止的恒流充電之后，進(jìn)一步進(jìn)行補(bǔ)充電電量的充電，因此使鉛蓄電池滿充電的可靠性增大。另外，較為理想的是，所述刷新充電量設(shè)定部隨著在所述次數(shù)的恒流充電中最初執(zhí)行的恒流充電中的充電電量增加，增大所述刷新充電電量。上述多階恒流充電中的最初的恒流充電在充電開始后執(zhí)行直至鉛蓄電池的端子電壓V達(dá)到閾值電壓為止。這樣，充電開始前的鉛蓄電池的SOC越小，使端子電壓升高至閾值電壓所需的充電電量越增大。因此，該最初執(zhí)行的恒流充電中的充電電量多意味著充電開始前的鉛蓄電池的SOC小。另一方面，鉛蓄電池放電使SOC越低，越容易引起硫酸鉛的蓄積。因此，該最初執(zhí)行的恒流充電中的充電電量多意味著在充電開始前鉛蓄電池暴露在容易引起硫酸鉛的蓄積的條件下。因此，通過該最初執(zhí)行的恒流充電中的充電電量越多，則越增大刷新充電電量，能夠?qū)崿F(xiàn)估計(jì)的硫酸鉛的蓄積量越多，越增大刷新充電電量以增大硫酸鉛的消除效果，因此能夠增大硫化的消除效果。另外，本發(fā)明所提供的電源裝置包括上述的充電控制電路以及所述鉛蓄電池。這種結(jié)構(gòu)的電源裝置與上述充電控制電路同樣，能夠提高消除因鉛蓄電池重復(fù)不足充電而產(chǎn)生的硫化的效果。另外，本發(fā)明所提供的鉛蓄電池包括保持正極活性物質(zhì)的正極板；以及保持負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極板，通過上述的充電控制方法進(jìn)行所述刷新充電，使所述正極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率在3質(zhì)量％至11質(zhì)量％的范圍內(nèi)、所述負(fù)極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率在2質(zhì)量％至6質(zhì)量％的范圍內(nèi)。另外，本發(fā)明所提供的鉛蓄電池包括保持正極活性物質(zhì)的正極板；以及保持負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極板，所述正極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率在3質(zhì)量％至11質(zhì)量％ 的范圍內(nèi)、所述負(fù)極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率在2質(zhì)量％至6質(zhì)量％的范圍內(nèi)。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，硫酸鉛的含有率在這種數(shù)值范圍內(nèi)的鉛蓄電池與含有率不在這種數(shù)值范圍內(nèi)的鉛蓄電池相比，重復(fù)進(jìn)行不足充電時(shí)的硫酸鉛的生成量減少，硫化難以產(chǎn)生。另外，較為理想的是，所述正極板和負(fù)極板沿上下方向設(shè)置，在所述正極板和負(fù)極板的上端部分別設(shè)有集電部，將所述正極板和負(fù)極板分別在上下方向上3等分后的各部分從上按順序設(shè)為上部、中央部、下部，保持在所述正極板下部的正極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率為保持在該正極板上部的正極活性物質(zhì)中含有的含有率的3倍以下，保持在所述負(fù)極板下部的負(fù)極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率為保持在該負(fù)極板上部的負(fù)極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率的9倍以下。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果處于保持在正極板下部的正極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率為保持在該正極板上部的正極活性物質(zhì)中含有的含有率的3倍以下，保持在負(fù)極板下部的負(fù)極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率為保持在該負(fù)極板上部的負(fù)極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率的9倍以下的范圍內(nèi)，則即使在電極的上部與下部硫酸鉛的含有率產(chǎn)生偏差，也能夠容許。本申請以2009年5月28日提出的日本專利申請?zhí)卦?009_1觀465為基礎(chǔ)，其內(nèi)
容包含在本申請中。此外，在發(fā)明的詳細(xì)說明的項(xiàng)目中描述的具體實(shí)施方式
或?qū)嵤├皇菫榱嗣鞔_本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，不應(yīng)僅限定于這樣的具體例而狹義解釋，在本發(fā)明的精神和文中記載的技術(shù)方案的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種變更并加以實(shí)施。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠適用于作為電動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)源而使用鉛蓄電池的情況，以及各種用途的鉛蓄電池的充電控制方法、充電控制電路、電源裝置、以及鉛蓄電池。
權(quán)利要求
1.一種充電控制電路，其特征在于包括 溫度測定部，測定鉛蓄電池的溫度； 充電部，對所述鉛蓄電池充電；滿充電控制部，通過所述充電部對所述鉛蓄電池充電直至達(dá)到滿充電； 刷新充電控制部，在所述鉛蓄電池達(dá)到滿充電后，執(zhí)行通過所述充電部向該鉛蓄電池充入指定的刷新充電電量的刷新充電；以及刷新充電量設(shè)定部，根據(jù)在不足充電期間由所述溫度測定部測定的所述鉛蓄電池的溫度，設(shè)定針對達(dá)到所述本次滿充電的鉛蓄電池的所述刷新充電的所述刷新充電電量，其中， 所述不足充電期間為所述鉛蓄電池通過所述滿充電控制部達(dá)到上次滿充電起至達(dá)到本次滿充電為止的期間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電控制電路，其特征在于所述刷新充電量設(shè)定部，隨著在所述不足充電期間由所述溫度測定部測定的所述鉛蓄電池的溫度的升高，增大所述刷新充電電量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的充電控制電路，其特征在于所述刷新充電控制部，通過執(zhí)行所述刷新充電，使所述鉛蓄電池的正極活性物質(zhì)中的硫酸鉛的含有率在3質(zhì)量％至11質(zhì)量％的范圍內(nèi)，負(fù)極活性物質(zhì)中的硫酸鉛的含有率在2 質(zhì)量％至6質(zhì)量％的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的充電控制電路，其特征在于還包括存儲部，將作為與所述鉛蓄電池的溫度相對應(yīng)的系數(shù)的溫度系數(shù)與溫度對應(yīng)起來預(yù)先存儲，其中，所述刷新充電量設(shè)定部，根據(jù)存儲在所述存儲部中的溫度系數(shù)和由所述溫度測定部測定的溫度，通過將在所述不足充電期間內(nèi)所述鉛蓄電池的溫度為與所述溫度系數(shù)相對應(yīng)的溫度的時(shí)間和該對應(yīng)的溫度系數(shù)的乘積相加，來計(jì)算所述刷新充電電量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的充電控制電路，其特征在于設(shè)所述不足充電期間的長度為tA、所述鉛蓄電池的溫度為T1的時(shí)間為、、該溫度為T2的時(shí)間為t2........該溫度為Tn的時(shí)間為tn、與溫度T1^T2........Tn相對應(yīng)的溫度系數(shù)為Q1A2........Qn,當(dāng)tA = ti+t2+......+tn時(shí)，所述刷新充電量設(shè)定部用下述的式(1)計(jì)算所述刷新充電電量Qr，Qr = QJ^At2+......+Qntn ......(1)其中，η為整數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的充電控制電路，其特征在于所述溫度系數(shù)為表示在相應(yīng)的溫度下能夠基本上消除所述鉛蓄電池在未達(dá)到滿充電的狀態(tài)下被充放電而導(dǎo)致的在單位時(shí)間產(chǎn)生的硫化的充電電量的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的充電控制電路，其特征在于還包括存儲部，將所述刷新充電電量與所述不足充電期間的所述鉛蓄電池的溫度和所述不足充電期間的長度對應(yīng)起來預(yù)先存儲，其中，所述刷新充電量設(shè)定部，通過從所述存儲部獲取與由所述溫度測定部測定的溫度和所述不足充電期間的長度對應(yīng)存儲的刷新充電電量，來設(shè)定所述刷新充電電量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3、以及7中任一項(xiàng)所述的充電控制電路，其特征在于所述刷新充電量設(shè)定部，將所述不足充電期間的所述鉛蓄電池的溫度的平均值作為設(shè)定所述刷新充電電量時(shí)的所述鉛蓄電池的溫度來使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的充電控制電路，其特征在于所述滿充電控制部，控制所述充電部對所述鉛蓄電池進(jìn)行多階恒流充電，所述多階恒流充電是重復(fù)預(yù)先設(shè)定的次數(shù)來供應(yīng)指定的設(shè)定電流值的電流直到所述鉛蓄電池的端子電壓達(dá)到預(yù)先設(shè)定的閾值電壓為止的恒流充電，并且每次重復(fù)該恒流充電時(shí)，都使所述設(shè)定電流值減小。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的充電控制電路，其特征在于所述滿充電控制部，在所述預(yù)先設(shè)定的次數(shù)的恒流充電被執(zhí)行后，通過所述充電部對所述鉛蓄電池供應(yīng)指定的補(bǔ)充電電量，使所述鉛蓄電池滿充電。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的充電控制電路，其特征在于所述刷新充電量設(shè)定部，隨著在所述預(yù)先設(shè)定的次數(shù)的恒流充電中最初執(zhí)行的恒流充電中的充電電量增加，增大所述刷新充電電量。
12.一種電源裝置，其特征在于包括權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的充電控制電路；以及所述鉛蓄電池。
13.一種充電控制方法，其特征在于包括 滿充電工序，對鉛蓄電池充電直至達(dá)到滿充電；刷新充電工序，在所述鉛蓄電池達(dá)到滿充電后，執(zhí)行向該鉛蓄電池充入指定的刷新充電電量的刷新充電；以及刷新充電量設(shè)定工序，根據(jù)在不足充電期間內(nèi)的所述鉛蓄電池的溫度，設(shè)定針對達(dá)到所述本次滿充電的鉛蓄電池的所述刷新充電的所述刷新充電電量，其中，所述不足充電期間為所述鉛蓄電池通過所述滿充電工序達(dá)到上次滿充電起至達(dá)到本次滿充電為止的期間。
14.一種鉛蓄電池，其特征在于包括 保持正極活性物質(zhì)的正極板；以及保持負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極板，其中，通過權(quán)利要求13所述的充電控制方法進(jìn)行所述刷新充電，使所述正極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率在3質(zhì)量％至11質(zhì)量％的范圍內(nèi)，所述負(fù)極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率在2質(zhì)量％至6質(zhì)量％的范圍內(nèi)。
15.一種鉛蓄電池，其特征在于包括 保持正極活性物質(zhì)的正極板；以及保持負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極板，其中，所述正極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率在3質(zhì)量％至11質(zhì)量％的范圍內(nèi)，所述負(fù)極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率在2質(zhì)量％至6質(zhì)量％的范圍內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的鉛蓄電池，其特征在于 所述正極板和負(fù)極板沿上下方向設(shè)置，在所述正極板和負(fù)極板的上端部分別設(shè)有集電部，將所述正極板和負(fù)極板分別在上下方向上3等分后的各部分從上按順序設(shè)為上部、中央部、下部，保持在所述正極板下部的正極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率為保持在該正極板上部的正極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率的3倍以下，保持在所述負(fù)極板下部的負(fù)極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率為保持在該負(fù)極板上部的負(fù)極活性物質(zhì)中含有的硫酸鉛的含有率的9倍以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種充電控制方法，包括對鉛蓄電池充電直至達(dá)到滿充電的滿充電工序；在所述鉛蓄電池達(dá)到滿充電后，執(zhí)行向該鉛蓄電池充入指定的刷新充電電量的刷新充電的刷新充電工序；以及根據(jù)在作為所述鉛蓄電池通過所述滿充電工序達(dá)到上次滿充電起至達(dá)到本次滿充電為止的期間的不足充電期間內(nèi)的所述鉛蓄電池的溫度，設(shè)定針對達(dá)到所述本次滿充電的鉛蓄電池的所述刷新充電的所述刷新充電電量的刷新充電量設(shè)定工序。
文檔編號H01M10/44GK102365783SQ20108001551
公開日2012年2月29日 申請日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月28日
發(fā)明者吉原靖之, 室地晴美, 島田和幸, 菊地智哉 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社