專(zhuān)利名稱(chēng)：：組電池及電池系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種具備多個(gè)二次電池的組電池，及具備該組電池的電池系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：以往，在二輪車(chē)、三輪車(chē)及四輪以上的車(chē)輛中，搭載有動(dòng)力系統(tǒng)啟動(dòng)用、以及電路、電器驅(qū)動(dòng)用的鉛蓄電池。鉛蓄電池雖然價(jià)格低，但由于蓄電能量密度小，因此，搭載重量、體積大。從車(chē)輛的耗油量、動(dòng)力性能等角度出發(fā)，要求其重量、體積的輕量、小型化。作為改善方案，提出有采用蓄電能量密度較大的鎳-鎘二次電池(nickel-cadmiumsecondarybattery)、鎳氫二次電池(nickel-hydrogensecondarybattery)、鋰離子二次電池(lithiumionsecondarybattery)、鋰聚合物二次電池(lithium-polymersecondarybattery)的方案。此外，為解決用一種電池構(gòu)成組電池時(shí)的各種問(wèn)題，還提出有組合不同種類(lèi)電池的組電池(例如，參照日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)平9-180768號(hào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)l))。鉛蓄電池的充電，采用恒流充電后進(jìn)行恒壓充電的恒流恒壓(CCCV)充電方式。在進(jìn)行恒壓充電的情況下，向二次電池施加一定的電壓并檢測(cè)流經(jīng)二次電池的充電電流，當(dāng)充電電流達(dá)到預(yù)先設(shè)定的充電終止電流值以下時(shí)，結(jié)束充電。然而，鎳-鎘二次電池、鎳氫二次電池等水溶液二次電池(aqueoussecondarybattery),當(dāng)以恒壓充電時(shí)，由于伴隨接近滿(mǎn)充電時(shí)的副反應(yīng)、即因氧氣的產(chǎn)生導(dǎo)致溫度上升，單位電池(cell)的開(kāi)路電壓(opencircuitvoltage)下降，充電電流轉(zhuǎn)為增大，充電電流無(wú)法降至充電終止電流值以下，因此，無(wú)法結(jié)束恒壓充電，充電持續(xù)，從而處于過(guò)充電狀態(tài)。其結(jié)果，因過(guò)充電而發(fā)生漏液，電池功能劣化。因此，在具備鉛蓄電池用的充電電路的車(chē)輛中，無(wú)法用水溶液二次電池取代鉛蓄電池。此外，鋰離子二次電池、鋰聚合物二次電池等非水二次電池(non-aqueoussecondarybattery),可按與鉛蓄電池同樣的恒流恒壓(CCCV)充電方式進(jìn)行充電。然而，若在具備鉛蓄電池用的充電電路的車(chē)輛中搭載此類(lèi)非水二次電池來(lái)代替鉛蓄電池，則由于鉛蓄電池和非水二次電池的充電電壓不同，無(wú)法充分充電。例如，輸出DC12V的鉛蓄電池，一般以14.0V至14.5V進(jìn)行恒壓充電。特別是在賽車(chē)中，用14.5V作為鉛蓄電池的充電電壓的情況較多。這樣，采用此類(lèi)鉛蓄電池充電用的充電電路對(duì)由多個(gè)鋰離子二次電池串聯(lián)連接而構(gòu)成的組電池進(jìn)行充電時(shí)，每個(gè)鋰離子二次電池的充電電壓，例如為14.5V除以鋰離子二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓。例如，在由三個(gè)鋰離子二次電池串聯(lián)連接而構(gòu)成的組電池中，每個(gè)鋰離子二次電池的充電電壓，為14.5V/3=4.83V。另一方面，作為對(duì)鋰離子二次電池進(jìn)行恒壓充電時(shí)的充電電壓，采用鋰離子二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的開(kāi)放電壓(openvoltage)4.2V。這樣，用鉛蓄電池用的充電電路對(duì)由三個(gè)鋰離子二次電池串聯(lián)連接而構(gòu)成的組電池進(jìn)行充電時(shí)，充電電壓過(guò)高，有可能因過(guò)充電導(dǎo)致特性劣化或故障，或帶來(lái)安全上的問(wèn)題。此外，在串聯(lián)連接四個(gè)鋰離子二次電池而構(gòu)成的組電池中，每個(gè)鋰離子二次電池的充電電壓為14.5V/4=3.63V，相對(duì)于4.2V充電電壓過(guò)低，充電深度(SOC)僅達(dá)50°/。左右，難以有效利用二次電池的電池容量。此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)l記載的技術(shù)中，利用水溶液二次電池的在滿(mǎn)充電附近發(fā)熱增大的性質(zhì)，對(duì)將水溶液二次電池和非水二次電池混合在一起的組電池，可通過(guò)溫度來(lái)判定是否達(dá)到了滿(mǎn)充電。然而，在如鉛蓄電池用的充電電路那樣的恒壓充電用的充電電路中，由于基于充電電流判定滿(mǎn)充電，并結(jié)束充電，因此，若用此類(lèi)恒壓充電用的充電電路對(duì)專(zhuān)利文獻(xiàn)l所述的組電池進(jìn)行充電，則可能無(wú)法結(jié)束充電，會(huì)導(dǎo)致因過(guò)充電的特性劣化或故障，或帶來(lái)安全上的問(wèn)題。此外，由于水溶液二次電池在滿(mǎn)充電附近發(fā)熱，存在與水溶液二次電池組合在一起的非水二次電池會(huì)因被加熱而劣化的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題，其目的在于提供一種即使在用恒壓充電用的充電電路進(jìn)行充電的情況下，也能夠容易地降低過(guò)充電的可能性，并且增大充電結(jié)束時(shí)的充電深度的組電池，以及使用此類(lèi)組電池的電池系統(tǒng)。本發(fā)明提供的組電池，包括水溶液二次電池、和每個(gè)電池的電池容量小于上述水溶液二次電池的非水二次電池，其中，上述水溶液二次電池和上述非水二次電池串聯(lián)連接。此外，本發(fā)明提供的電池系統(tǒng)，包括上述組電池和上述充電電路。在上述結(jié)構(gòu)的組電池和電池系統(tǒng)中，若以恒壓充電的方式對(duì)該組電池進(jìn)行充電，貝抽于流經(jīng)水溶液二次電池的充電電流和流經(jīng)非水二次電池的充電電流相等，電池容量較小的非水二次電池先接近滿(mǎn)充電，充電電流減小，恒壓充電結(jié)束。這樣，由于充電結(jié)束時(shí)，電池容量大于非水二次電池的水溶液二次電池尚未達(dá)到滿(mǎn)充電，因此，降低過(guò)充電的可能性。另外，由于與串聯(lián)連接多個(gè)同一種類(lèi)的二次電池的情況相比，組合特性不同的水溶液二次電池S]非水二次電池，經(jīng)組合所得到的充電特性的選擇幅度擴(kuò)大，故可容易地使組電池整體的充電特性適合于規(guī)定的充電電壓，增大充電結(jié)束時(shí)的充電深度。Ji匕外，本發(fā)明提供的一種電池系統(tǒng)，包括上述組電池，開(kāi)關(guān)元件，開(kāi)閉所述組電池向所述負(fù)載裝置的放電通路；電壓檢測(cè)部，檢測(cè)所述組電池的兩端電壓；以及控制部，當(dāng)所述電壓檢測(cè)部測(cè)出的電壓低于放電終止檢測(cè)電壓時(shí)，斷開(kāi)所述開(kāi)關(guān)元件，其中，放電終止檢測(cè)電壓被預(yù)先設(shè)定為低于所述水溶液二次電池的平均放電電壓乘以所述串聯(lián)電路所含的該水溶液二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓和所述非水二次電池的平均放電電壓乘以所述串聯(lián)電路所含的該非水二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓的合計(jì)電壓，且高于所述水溶液二次電池的平均放電電壓乘以所述串聯(lián)電路所含的該水溶液二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓和所述非水二^:電池的所述放電終止電壓乘以所述串聯(lián)電路所含的該非水二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓的合計(jì)電壓。采用該結(jié)構(gòu)，當(dāng)由電壓檢測(cè)部檢測(cè)出的組電池的兩端電壓低于放電終止檢測(cè)電壓時(shí)，則通過(guò)控制部斷開(kāi)開(kāi)關(guān)元件，切斷組電池的放電電流。而且，放電終止檢測(cè)電壓被設(shè)定為低于水溶液二次電池的平均放電電壓乘以該水溶液二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓和非水二次電池的平均放電電壓乘以該非水二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓的合計(jì)電壓。因此，水溶液二次電池和非水二次電池分別輸出平均放電電壓，當(dāng)未達(dá)到^^電末期時(shí)，組電池的兩端電壓不會(huì)低于放電終止檢測(cè)電壓，因此，在控制部的作用下開(kāi)關(guān)元件不斷開(kāi)，繼續(xù)放電。-另夕卜，放電終止檢測(cè)電壓被設(shè)定為高于水溶液二次電池的平均放電電壓乘以該水溶液二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓和非水二次電池的放電終止電壓乘以該非水二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓的合計(jì)電壓。因此，電池容量小于水溶液二次電池的非水二次電池先達(dá)到放電末期，非水二次電池的端子電壓下降，則在非水二次電池的端子電壓低于放電終止電壓之前，鄉(xiāng)且電池的兩端電壓低于放電終止檢測(cè)電壓。這樣，通過(guò)控制部，開(kāi)關(guān)元件被斷開(kāi)，組電池的放電電流被切斷，故可抑制非水二次電池和水溶液二次電池處于過(guò)放電狀態(tài)。圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的組電池的外觀的一個(gè)例子的立體圖。圖2是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的電池系統(tǒng)的電結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的模式圖。圖3是表示用圖2所示的充電電路，對(duì)組電池進(jìn)行恒流恒壓充電時(shí)，充電時(shí)間和各鋰離子二次電池及各鎳氫二次電池的端子電壓和合計(jì)電壓的一個(gè)例子的坐標(biāo)圖。圖4是表示在45'C的溫度環(huán)境下，以恒流充電時(shí)的充電電流為2.5A,恒壓充電時(shí)的充電電壓為14.5V，對(duì)圖2所示的組電池進(jìn)行恒流恒壓(CCCV)充電時(shí)，充電電流Ib、充電電壓Vb、鋰離子二次電池的各端子電壓V1及鎳氫二次電池的各端子電壓V2的測(cè)定結(jié)果的坐標(biāo)圖。圖5是表示在45'C的溫度環(huán)境下，對(duì)圖2所示的組電池以IOA進(jìn)行放電時(shí)，組電池的端子電壓Vb、鋰離子二次電池的各端子電壓VI及鎳氫二次電池3的各端子電壓V2的測(cè)定結(jié)果的坐標(biāo)圖。圖6是表示圖2所示的電池系統(tǒng)的變形例的模式圖。具體實(shí)施例方式下面，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。此外，在以下的說(shuō)明中，各圖中標(biāo)注相同符號(hào)的結(jié)構(gòu)表示具有相同的結(jié)構(gòu)，并省略其說(shuō)明。圖l是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的組電池的外觀的一個(gè)例子的立體圖。圖l所示的組電池l，例如用作二輪車(chē)、四輪車(chē)及其他施工車(chē)輛等的車(chē)載用電池。圖l所示的組電池l，例如，在大致呈箱狀的筐體6中串聯(lián)連接地收容有三個(gè)鋰離子二次電池2和兩個(gè)鎳氫二次電池3。此外，在筐體6的上表面，向上突出地設(shè)有連接端子4、5。在圖l的例子中，連接端子4、5呈螺釘狀，螺母41、51可與之螺合。另一方面，在應(yīng)與連接端子4連接的電線(xiàn)42的末端，通過(guò)鉚接等方式固定有可外嵌于連接端子4的環(huán)狀的配線(xiàn)側(cè)端子43，同樣，在應(yīng)與連接端子5連接的電線(xiàn)52的末端，通過(guò)鉚接等方式固定有可外嵌于連接端子5的環(huán)狀的配線(xiàn)側(cè)端子53。配線(xiàn)側(cè)端子43、53分別外嵌于組電池1的連接端子4和連接端子5，通過(guò)在連接端子4、5上安裝并緊固螺母41、51，使電線(xiàn)42、52的末端與連接端子4、5電連接。電線(xiàn)42、52，與車(chē)輛內(nèi)的電路及對(duì)組電池1進(jìn)行充電的充電電路等連接，用于組電池1的充放電。另外，連接端子4、5，并不局限于螺釘狀物，也可例如為圓柱狀。配線(xiàn)側(cè)端子43、53，也可采用例如具有導(dǎo)電性的金屬板，在其中間部分進(jìn)行彎曲加工，形成為大致C字狀，通過(guò)將該中間部分分別游嵌于(freelyfit)連接端子4、5的外側(cè)后，用螺釘?shù)染o固配線(xiàn)側(cè)端子43、53的兩端，從而接合連接端子4、5和配線(xiàn)側(cè)端子43、53。具有上述筐體結(jié)構(gòu)和端子結(jié)構(gòu)，可用組電池l取代車(chē)載用的鉛蓄電池，容易地與用于連接鉛蓄電池用的充電電路等的配線(xiàn)側(cè)端子43、53連接。^:外，組電池l,未必一定要收容于筐體6中，不限于具備與鉛蓄電池用的配線(xiàn)側(cè)端子43、53可直接連接的連接端子。連接端子4、5，例如，除端子座(terminalblock)、接插件(connector)夕卜，還可為單位電池的電極端子本身。圖2是表示具備圖1所示的組電池1和對(duì)組電池1進(jìn)行充電的充電電路11的電池系統(tǒng)10的電結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的模式圖。圖2所示的組電池1，由三個(gè)鋰離子二次電池2和兩個(gè)鎳氫二次電池3通過(guò)連接板7串聯(lián)連接而構(gòu)成。三個(gè)鋰離子二次電池2和兩個(gè)鎳氫二次電纟也3的串聯(lián)電路的兩端，通過(guò)連接板7與連接端子4、5連接。雖然在圖l中將同一種電池相鄰設(shè)置，但也可以將不同種類(lèi)的電池交替設(shè)置。此夕卜，鋰離子二次電池2的每個(gè)電池的電池容量小于鎳氫二次電池3的每個(gè)電池的電池容量。鋰離子二次電池2相當(dāng)于非水二次電池的一個(gè)例子，也可用鋰聚合物二次電池等其他非水二次電池來(lái)替代鋰離子二次電池2。此外，鎳氫二次電池3相當(dāng)于水溶液二次電池的一個(gè)例子，也可用鎳-鎘二次電池等其他水溶液二次電池來(lái)替代鎳氫二次電池3。然而，由于作為水溶液二次電池，鎳氫二次電池具有高能量密度，以及作為非水二次電池，鋰離子二次電池具有高能量密度，且更能輕量小型化，故較為理想。此外，作為鋰離子二次電池2的標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓的平均放電電壓(Mid-pointdischargevoltage)為3.6V左右，鎳氫二次電池3的平均放電電壓為1.1V至1.2V左右。艮卩，圖2所示的組電池1，由水溶液二次電池和平均放電電壓高于該水溶液二次電池的非水二次電池串聯(lián)連接而構(gòu)成。以下為電池(cell)的平均放電電壓的求法的一個(gè)例子。當(dāng)作為電池使用鎳氫二次電池等水溶液二次電池時(shí)，以lltA(在此，lltA為電池的理論容量除以一小時(shí)所得的電流值)的電流值對(duì)該電池進(jìn)行1.2小時(shí)的恒流充電，然后以1ItA進(jìn)行恒流放電直至達(dá)到IV，求出放電容量，將該放電容量在50%時(shí)的放電電壓規(guī)定為平均放電電壓。此夕卜，當(dāng)作為電池使用鋰離子二次電池時(shí)，對(duì)該電池以0.7ItA的電流值進(jìn)行恒流充電直至達(dá)到4.2V，在達(dá)到4.2V之后進(jìn)行恒壓充電直至電流值衰減至0.05ItA,然后以lltA進(jìn)行恒流放電直至達(dá)到2.5V，求出放電容量，將該放電容量在50%時(shí)的放電電壓規(guī)定為平均放電電壓。另外，由于電池制造商所公布的各電池的標(biāo)稱(chēng)電壓，大致等于平均放電電壓，故也可將標(biāo)稱(chēng)電壓用作平均放電電壓。充電電路ll是通過(guò)恒流恒壓(CCCV)的方式，對(duì)例如車(chē)載用的鉛蓄電池進(jìn)行充電的充電電路，例如由車(chē)載用的ECU(ElectricControlUnit)等構(gòu)成。充電電路11，例如具備電壓傳感器12(電壓檢測(cè)部)、電流傳感器13、充電電流供給電路14和控制部15。充電電流供給電路14具備例如由車(chē)輛發(fā)出的電力生成用于對(duì)鉛蓄電池進(jìn)行充電的充電電流、充電電壓的整流電路和開(kāi)關(guān)電源電路等。而且，充電電流供給電路14，經(jīng)由電流傳感器13和電線(xiàn)42連接于連接端子4，且經(jīng)由電線(xiàn)52連接于連接端子5。電壓傳感器12，例如釆用分壓阻抗(dividingresistor)、A/D轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成。而且，電壓傳感器12，經(jīng)由電線(xiàn)42、52檢測(cè)出連接端子4、5間的電壓，即組電池1的充電電壓Vb,并向控制部15輸出該電壓值。電流傳感器13，例如采用分流阻抗(shuntresistor)、霍爾元件(Hallelement)、A/D轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成。而且，電流傳感器13檢測(cè)出由充電電流供給電路14向組電池1供給的充電電流Ib，并向控制部15輸出該電流值?？刂撇?5，例如具備執(zhí)行規(guī)定的運(yùn)算處理的CPU(CentralProcessingUnit)、存儲(chǔ)規(guī)定的控制程序的ROM(ReadOnlyMemory)、臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的RAM(RandomAccessMemory)及上述部分的周邊電路等。而且，控制部15是通過(guò)執(zhí)行存儲(chǔ)于ROM中的控制程序，基于從電壓傳感器12獲得的充電電壓Vb和從電流傳感器13獲得的充電電流Ib，控制充電電流供給電路14的輸出電流和輸出電壓，從而執(zhí)行恒流恒壓(CCCV)充電的控制電路。以恒壓充電的方式對(duì)鉛蓄電池充電時(shí)的充電電壓，一般為14.5V至15.5V。因此，控制部15在進(jìn)行恒壓充電時(shí)，控制充電電流供給電路14的輸出電流、電壓，使電壓傳感器12的檢測(cè)電壓為14.5V至15.5V。鋰離子二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的開(kāi)放電壓(openvoltage)為約4.2V。鋰離子二次電池，伴隨充電的充電深度的增大，其正極電位增大，負(fù)極電位減少。鋰離子二次電池的端子電壓表現(xiàn)為正極電位和負(fù)極電位之差。已知隨著充電深度的增大，負(fù)極電位下降，負(fù)極電位達(dá)到0V時(shí)的正極電位和負(fù)極電位之差、即正極電位，雖然受到充電電流值、溫度、正極和負(fù)極的活性物質(zhì)組成的不均(variance)的影響，但正極活性物質(zhì)采用鈷酸鋰(lithiumcobaltoxide)時(shí)為約4.2V,正極活性物質(zhì)采用錳酸鋰(lithiummanganeseoxide)時(shí)為約4.3V。這樣，負(fù)極電位為0V時(shí)滿(mǎn)充電，將此時(shí)的端子電壓，例如4.2V用作恒壓充電的充電電壓，從而可使鋰離子二次電池滿(mǎn)充電(充電深度100%)。另一方面，水溶液二次電池，具有相對(duì)于充電深度的變化表現(xiàn)出大致一定的端子電壓的特性，例如在鎳氫二次電池中，滿(mǎn)充電狀態(tài)的開(kāi)放電壓為約1.4V。這樣，在電池系統(tǒng)10中，例如對(duì)組電池1進(jìn)行充電電壓Vb為14.5V的恒壓充電時(shí)，每個(gè)鋰離子二次電池2的充電電壓為(14.5V—(1.4VX2))/3二3.9V，與如上所述的串聯(lián)連接四個(gè)鋰離子二次電池時(shí)的每個(gè)鋰離子二次電池的充電電壓3.63V相比，可使鋰離子二次電池2的充電電壓上升。艮卩，鋰離子二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的開(kāi)放電壓4.2V乘以3所得的電壓和鎳氫二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的開(kāi)放電壓1.4乘以2所得電壓的合計(jì)電壓15.4V與鉛蓄電池用的充電電壓14.5V之差，小于鋰離子二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的開(kāi)放電壓4.2V乘以4所得的電壓16.8V與鉛蓄電池用的充電電壓14.5V之差。此時(shí)，充電結(jié)束時(shí)的鋰離子二次電池2的充電深度為約73%,可增大充電結(jié)束時(shí)的鋰離子二次電池2的充電深度。此外，由于上述合計(jì)電壓在鉛蓄電池用的充電電壓14.5V以上，因此，當(dāng)鉛蓄電池用的充電電壓施加于連接端子4、5之間時(shí)，施加于每個(gè)鋰離子二次電池2上的充電電壓在4.2V以下，其結(jié)果，可以降低鋰離子二次電池2的劣化，并且降低安全性受損的可能性。另夕卜，鉛蓄電池的輸出電壓例如有如12V、24V、42V那樣的為12V的倍數(shù)的輸出電壓，對(duì)這些鉛蓄電池充電的充電電路的充電電壓也會(huì)成為14.5V至15.5V的倍數(shù)。因此，若以?xún)蓚€(gè)鎳氫二次電池和三個(gè)電池容量小于鎳氫二次電池的鋰離子二次電池串聯(lián)連接而構(gòu)成的組電池為一個(gè)單元(一個(gè)單位)，通過(guò)根據(jù)充電電路的充電電壓相應(yīng)增減該單元數(shù)，使鎳氫二次電池的個(gè)數(shù)和鋰離子二次電池的個(gè)數(shù)保持2:3的比率，即可與鉛蓄電池的輸出電壓為12V時(shí)同樣，使組電池的充電電壓適宜于充電電路的輸出電壓，用這樣的充電電路對(duì)組電池1充電時(shí)可以增大充電結(jié)束時(shí)的充電深度?？蓪⑸鲜鼋Y(jié)構(gòu)的單元作為基本單位，根據(jù)電動(dòng)勢(shì)(electromotiveforce)或電池容量等的要求，將多個(gè)單元串聯(lián)、并聯(lián)或者串并聯(lián)地連接，以此構(gòu)成組電池。此外，充電裝置的充電電壓并不限于14.5V。而且，水溶液二次電池的個(gè)數(shù)和非水二次電池的個(gè)數(shù)比，也不限于2:3。只要將充電電壓、水溶液二次電池的串聯(lián)個(gè)數(shù)、非水二次電池的串聯(lián)個(gè)數(shù)選擇為，使水溶液二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的端子電壓(例如約1.4V)乘以該水溶液二次電池的串聯(lián)個(gè)數(shù)所得的電壓和非水二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的端子電壓(例如約4.2V)乘以該水溶液二次電池(應(yīng)為非水二次電池)的串聯(lián)個(gè)數(shù)所得的電壓的合計(jì)電壓與充電裝置的充電電壓之差，小于該非水二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的端子電壓(例如約4.2V)整數(shù)倍的電壓中最接近充電裝置的充電電壓的電壓與充電裝置的充電電壓之差即可。然而，就用作鉛蓄電池的充電電壓的14.5V的充電電壓而言，串聯(lián)連接兩個(gè)鎳氫二次電池和三個(gè)鋰離子二次電池來(lái)構(gòu)成組電池較為合適。另外，所謂"實(shí)質(zhì)上14.5V"，意味著允許對(duì)于14.5V，存在因充電裝置的輸出精度誤差、特性不均等引起的變動(dòng)幅度，例如14.5V士0.1V。下面，對(duì)上述結(jié)構(gòu)的電池系統(tǒng)10的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖3是用圖2所示的充電電路11，對(duì)組電池l進(jìn)行恒流恒壓(CCCV)充電時(shí)，充電時(shí)間、各鋰離子二次電池2、各鎳氫二次電池3的端子電壓及連接端子4、5間的電壓即合計(jì)電壓Vb的一個(gè)例子的坐標(biāo)圖。橫軸表示充電時(shí)間，右側(cè)縱軸表示鋰離子二次電池2和鎳氫二次電池3的單個(gè)電池的端子電壓，左側(cè)縱軸表示合計(jì)電壓Vb。首先，根據(jù)來(lái)自控制部15的控制信號(hào)，從充電電路供給電路14經(jīng)由電線(xiàn)42向組電池l輸出2A的充電電流Ib，對(duì)組電池1進(jìn)行2A的恒流充電。這樣，各鋰離子二次電池2和各鎳氫二次電池3的端子電壓隨充電上升，合計(jì)電壓Vb也上升。此時(shí)，鎳氫二次電池3的端子電壓只上升一點(diǎn)兒，幾乎保持一定地被進(jìn)行充電。另一方面，鋰離子二次電池的端子電壓，隨充電而增大，呈上升曲線(xiàn)(curve)。于是，合計(jì)電壓Vb隨著鋰離子二次電池的端子電壓的增大而增大。并且，當(dāng)電壓傳感器12檢測(cè)出的合計(jì)電壓Vb達(dá)到14.5V(時(shí)刻T1)時(shí)，由控制部15，從恒流充電切換到恒壓充電。而且，根據(jù)來(lái)自控制部15的控制信號(hào)，由充電電流供給電路14在連接端子4、5之間施加14.5V的一定電壓，執(zhí)行恒壓充電。這樣，通過(guò)恒壓充電，隨著鋰離子二次電池2的充電深度增大，充電電流Ib減少。在此，鎳氫二次電池、鎳鎘二次電池等水溶液二次電池，具有即使充電電流Ib減少，端子電壓也維持約1.4V大致一定的電壓值的性質(zhì)。因此，兩個(gè)鎳氫二次電池3的端子電壓的合計(jì)為1.4VX2二2.8V。這樣，在連接端子4、5之間施加14.5V的電壓時(shí)，施加在三個(gè)鋰離子二次電池2上的電壓的合計(jì)為14.5V—2.8V=11.7V。因此，在14.5V的恒壓充電的情況下，鋰離子二次電池2的每個(gè)電池上施加的充電電壓為11.7V/3=3.9V，其結(jié)果，可以降低鋰離子二次電池2的劣化，并且降低安全性受損的可能性。而且，當(dāng)電流傳感器13檢測(cè)出的充電電流Ib達(dá)到預(yù)先設(shè)定為恒壓充電的終止條件的充電終止電流以下時(shí)，控制部15判斷為鋰離子二次電池2已被充電至接近在14.5V的恒壓充電的情況下可充電的最大充電深度的充電深度。并且，根據(jù)來(lái)自控制部15的控制信號(hào)，充電電流供給電路14的輸出電流處于零，結(jié)束充電(時(shí)刻T2)。另外，由于三個(gè)鋰離子二次電池2和兩個(gè)鎳氫二次電池3串聯(lián)連接，故向各電池供給的充電電流相等。這樣，電池容量較小的鋰離子二次電池2，由于較之電池容量較大的鎳氫二次電池3先接近滿(mǎn)充電，故在時(shí)刻T2，鎳氫二次電池3的充電深度低于鋰離子二次電池2的充電深度。例如，鋰離子二次電池2的電池容量，為鎳氫二次電池3的80%的情況下，例如鋰離子二次電池2的充電深度為100%時(shí)，鎳氫二次電池3的充電深度為80%。這樣，由于通過(guò)使鋰離子二次電池2的電池容量，小于鎳氫二次電池的電池容量，在鋰離子二次電池2被充電至接近滿(mǎn)充電(充電深度100%)而恒壓充電結(jié)束的時(shí)刻T2，鎳氫二次電池3不會(huì)超過(guò)滿(mǎn)充電(充電深度100%),故可降低鎳氫二次電池3過(guò)充電的可能性，并且增大充電結(jié)束時(shí)鋰離子二次電池2的充電深度。此外，由于在鎳氫二次電池3在滿(mǎn)充電附近發(fā)熱前充電結(jié)束，故可降低因鎳氫二次電池3的滿(mǎn)充電附近的發(fā)熱而導(dǎo)致鋰離子二次電池2劣化的可能性。此外，鎳氫二次電池具有當(dāng)恒壓充電時(shí)在滿(mǎn)充電附近充電電流增大的特性。因此，假設(shè)鎳氫二次電池的電池容量小于鋰離子二次電池2的電池容量，則由于鋰離子二次電池2達(dá)到滿(mǎn)充電附近而充電電流減小，電流傳感器13檢測(cè)出的充電電流Ib為充電終止電流以下之前，鎳氫二次電池接近滿(mǎn)充電，充電電流增大，充電電流Ib無(wú)法降至充電終止電流以下，其結(jié)果恒壓充電無(wú)法結(jié)束，充電繼續(xù)，鋰離子二次電池2和鎳氫二次電池3被過(guò)充電，可能會(huì)導(dǎo)致電池特性惡化，有損安全性。然而，組電池l，由于鋰離子二次電池2的電池容量小于鎳氫二次電池3，因此，可在鎳氫二次電池3接近滿(mǎn)充電，充電電流增大之前，結(jié)束恒壓充電，其結(jié)果，可以降低電池的劣化、安全性受損的可能性。另夕卜，已知鎳氫二次電池的自放電(selfdischarge)電流大于鋰離子二次電池。因此，若組電池1充電后被放置，則鎳氫二次電池3的殘存容量小于鋰離子二次電池2的殘存容量。若從鎳氫二次電池3的殘存容量小于鋰離子二次電池2的殘存容量的狀態(tài)開(kāi)始對(duì)組電池1進(jìn)行充電，則由于充電結(jié)束時(shí)鎳氫二次電池3的充電容量減少了充電前因自放電而減少的容量，故組電池l整體的充電容量減少。在此，本發(fā)明的發(fā)明者們通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在鎳氫二次電池的充電深度較低的狀態(tài)下結(jié)束充電，鎳氫二次電池的自放電減少。于是，對(duì)組電池l進(jìn)行恒壓充電時(shí)，由于在鎳氫二次電池3的充電深度的低位狀態(tài)下，在充電電流增大之前鋰離子二次電池2接近滿(mǎn)充電，從而充電電流Ib減少，降低至充電終止電流以下并充電結(jié)束，故自動(dòng)地在鎳氫二次電池3的充電深度較低的狀態(tài)下結(jié)束充電，其結(jié)果，可以減少鎳氫二次電池的自放電。而且，鎳氫二次電池的自放電減少，則可降低因鎳氫二次電池的自放電而導(dǎo)致的組電池l整體的充電容量的減少。另外，充電電路ll并不局限于鉛蓄電池用的充電電路。組電池l，可通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定鋰離子二次電池2和鎳氫二次電池3的個(gè)數(shù)，適用于用以任意充電電壓進(jìn)行恒壓充電的充電電路進(jìn)行充電的組電池。實(shí)施例作為非水二次電池使用松下電池工業(yè)株式會(huì)社制造的CGR18650DA(電池容量2.45Ah)，作為水溶液二次電池使用松下電池工業(yè)株式會(huì)社制造的HHR260SCP(電池容量2.6Ah)，或松下電池工業(yè)株式會(huì)社制造的HHR200SCP(電池容量2.1Ah)，制作了下述實(shí)施例1至3和比較例2的組電池。此夕卜，在比較例1中，作為鉛蓄電池使用松下電池工業(yè)株式會(huì)社制造的LOP122R2J(電池容量2.2Ah)。(實(shí)施例1)串聯(lián)連接三個(gè)CGR18650DA(電池容量2.45Ah)和兩個(gè)HHR260SCP(電池容量2.6Ah)共五個(gè)電池，構(gòu)成了實(shí)施例l的組電池。(實(shí)施例2)串聯(lián)連接三個(gè)CGR18650DA(電池容量2.45Ah)和三個(gè)HHR260SCP(電池容量2.6Ah)共六個(gè)電池，構(gòu)成了實(shí)施例2的組電池。(實(shí)施例3)-串聯(lián)連接兩個(gè)CGR18650DA(電池容量2.45Ah)和五個(gè)HHR260SCP(電池容量2.6Ah)共七個(gè)電池，構(gòu)成了實(shí)施例3的組電池。(比較例1)用一個(gè)LOP122R2J(電池容量2.2Ah)作成了比較例l的組電池。(比較例2)串聯(lián)連接三個(gè)CGR18650DA(電池容量2.45Ah)和兩個(gè)HHR200SCP(電池容量2.1Ah)共五個(gè)電池，構(gòu)成了比較例2的組電池。對(duì)上述實(shí)施例1至3和比較例1、2的組電池，測(cè)定了以恒流充電的充電電流1A，恒壓充電的充電電壓14.5V，充電終止電流O.IA為條件，進(jìn)行恒流恒壓充電后，再以恒流1A放電至IOV為止時(shí)的單位體積的電池能量密度、單位重量的電池能量密度。此外，測(cè)定了重復(fù)300次上述充放電后的單位體積的電池能量密度、單位重量的電池能量密度。測(cè)定結(jié)果如下述表l所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>如表l所示，組合水溶液二次電池和容量小于水溶液二次電池的電池容量的非水二次電池的本發(fā)明實(shí)施例l至3的組電池，較之比較例l的鉛蓄電池，單位體積的電池能量密度、單位重量的電池能量密度充分大，可實(shí)現(xiàn)輕量、小型化。此外可知，本發(fā)明實(shí)施例1至3的組電池，進(jìn)行300次循環(huán)后的單位體積的電池能量密度、單位重量的電池能量密度，也充分大于比較例1、2，可以降低因重復(fù)使用而導(dǎo)致的劣化。^:外，實(shí)施例1至3中，可知串聯(lián)連接三個(gè)非水二次電池和兩個(gè)水溶液二次電池的實(shí)施例1的組電池能量密度最大，非水二次電池的個(gè)數(shù)和水溶液二次電池的個(gè)數(shù)采用3:2的比例最佳?？芍M合水溶液二次電池和容量大于水溶液二次電池的電池容量的非水二次電池的比較例2，較之本發(fā)明的實(shí)施例1至3,雖然初期能量密度較大，但是300次循環(huán)后的能量密度大大降低，不合適重復(fù)使用。如上所述，采用本發(fā)明所涉及的組電池，可以提供一種能替代鉛蓄電池，無(wú)須變更充電電路即可容易地搭載在車(chē)輛上，且輕量、小型，重復(fù)使用時(shí)的劣化程度輕的組電池。(實(shí)施例4)作為鋰離子二次電池2采用三個(gè)松下電池工業(yè)株式會(huì)社制造的CGR26650(電池容量2.65Ah)，作為鎳氫二次電池3采用兩個(gè)松下電池工業(yè)株式會(huì)社制造的HHR300SCP(電池容量3.0Ah)，將其串聯(lián)連接構(gòu)成了圖2所示的組電池1。圖4是表示在45'C的溫度環(huán)境下，以恒流充電時(shí)的充電電流2.5A，恒壓充電時(shí)的充電電壓14.5V，對(duì)上述結(jié)構(gòu)的組電池l進(jìn)行恒流恒壓(CCCV)充電時(shí)，充電電流Ib、充電電壓Vb(組電池1的端子電壓Vb)、鋰離子二次電池2的各端子電壓VI及鎳氳二次電池3的各端子電壓V2的測(cè)定結(jié)果的坐標(biāo)圖。在圖4中，橫軸表示經(jīng)過(guò)時(shí)間，左側(cè)縱軸表示端子電壓V1、V2的電壓軸，右側(cè)縱軸表示充電電壓Vb的電壓軸。在圖4中，各端子電壓V1和各端子電壓V2，分別幾乎重疊地表示。如圖4所示，上述結(jié)構(gòu)的組電池l,當(dāng)以恒壓充電時(shí)的充電電壓14.5V進(jìn)行恒流恒壓(CCCV)充電時(shí)，從恒流充電切換到充電電壓Vb為14.5V的恒壓充電的時(shí)刻(時(shí)刻T4(應(yīng)為T(mén)3))以后，即使隨著鋰離子二次電池2的充電，充電電流Ib減少，鎳氫二次電池3的端子電壓V2也維持約1.4V幾乎不變化。因此，施加于鋰離子二次電池2的端子電壓VI也基本為3.9V，保持一定。而且，即使在充電電流Ib降低至充電終止電流值以下，恒流恒壓(CCCV)充電結(jié)束的時(shí)刻T4，鋰離子二次電池2的端子電壓V1也維持3.9V。由此，確認(rèn)到了即使在以恒壓充電時(shí)的充電電壓14.5V對(duì)組電池1進(jìn)行恒流恒壓(CCCV)充電時(shí)，鋰離子二次電池2不會(huì)被過(guò)充電而充電結(jié)束。(實(shí)施例5)下面，讓實(shí)施例4所示的組電池1進(jìn)行放電的情形進(jìn)行說(shuō)明。圖5是表示在45'C的溫度環(huán)境下，讓圖4所示的組電池1進(jìn)行10A的放電時(shí)，組電池l的端子電壓Vb、鋰離子二次電池2的各端子電壓VI和鎳氫二次電池3的各端子電壓V2的測(cè)定結(jié)果的坐標(biāo)圖。在圖5中，橫軸表示放電容量，左側(cè)縱軸表示端子電壓V1、V2的電壓軸，右側(cè)縱軸表示組電池l的端子電壓Vb的電壓軸。在圖4(應(yīng)為圖5)中，各端子電壓V1和各端子電壓V2，分別幾乎重疊地表示。如圖5所示，在讓實(shí)施例4所示的組電池l放電時(shí)，放電容量達(dá)到2Ah附近時(shí)，各端子電壓V1急劇下降。此時(shí)，組電池l的端子電壓Vb也急劇下降。二次電池一旦過(guò)放電其特性就劣化。因此，較為理想的是，在放電時(shí)，也對(duì)放電進(jìn)行控制，使二次電池的端子電壓不低于預(yù)先設(shè)定的放電終止電壓，從而避免二次電池因過(guò)放電而劣化。鋰離子二次電池的放電終止電壓，一般在2.5V左右。此外，鎳氫二次電池的放電終止電壓，一般在l.OV左右。圖1所示的組電池1，由于鋰離子二次電池2的電池容量小于鎳氫二次電池3的電池容量，因此，讓組電池l進(jìn)行放電時(shí)，鋰離子二次電池2先達(dá)到放電末期，其結(jié)果，如圖5所示，鋰離子二次電池2的端子電壓VI較之鎳氫二次電池3的各端子電壓V2先急劇下降。此時(shí)，由于電池容量較大的鎳氫二次電池3還未達(dá)到放電末期，端子電壓V2的下16降較為和緩。而且，由于鋰離子二次電池2的平均放電電壓高于鎳氫二次電池3的平均放電電壓，因此，在組電池1的端子電壓Vb中的鋰離子二次電池2的端子電壓VI的比率，大于在組電池1的端子電壓Vb中的鎳氫二次電池3的端子電壓V2的比率。因此，由圖5所示的測(cè)定結(jié)果可知，若端子電壓V1急劇下降，則組電池l的端子電壓Vb也急劇下降。另外，當(dāng)接收組電池l的電力供給而工作的負(fù)載不是單純的阻抗負(fù)載，而是不供給設(shè)備要求的一定的工作電源電壓Vop以上的電壓就不工作的負(fù)載裝置，例如個(gè)人電腦、通信裝置、電動(dòng)機(jī)、泵、放電燈(熒光燈)等裝置時(shí)，若組電池l的端子電壓Vb低于工作電源電壓Vop，裝置就停止工作，其結(jié)果組電池l的放電電流減少，或?yàn)榱?。例如，?dāng)將組電池l用作車(chē)用電池時(shí)，接收組電池1的電力供給的負(fù)載有從燃料箱向發(fā)動(dòng)機(jī)供給燃料的燃料泵、采用微電腦等構(gòu)成的控制電路、各種傳感器、無(wú)線(xiàn)裝置等負(fù)載裝置。上述負(fù)載裝置的工作電源電壓Vop為IO.OV至10.5V左右。這樣，當(dāng)將組電池l用作上述車(chē)用電池時(shí)，若鋰離子二次電池2接近放電末期，則如圖5戶(hù)萬(wàn)示，端子電壓Vb與端子電壓Vl—起急劇下降。并且，若端子電壓Vb低于例如10.5V，則低于搭載于該汽車(chē)的負(fù)載裝置的工作電源電壓Vop，其結(jié)果負(fù)載裝置停止，組電池1的放電電流減少，或?yàn)榱?。此時(shí)，由于鎳氫二次電池3未達(dá)到放電末期，故可降低鎳氫二次電池3過(guò)放電的可能性。此夕卜，此時(shí)的端子電壓V2為約I.IV。于是，此時(shí)，鋰離子二次電池2的單個(gè)電池的端子電壓V1為U0.5V—(1.1VX2))/3=2.77V。即使在工作電源電壓Vop為IO.OV的情況下，端子電壓Vb低于10.0V時(shí)的端子電壓V1為UO.OV—(1.1VX2)}/3=2.6V。艮P，當(dāng)將組電池l用于向工作電源電壓Vop為IO.OV至10.5V的負(fù)載供給電力時(shí)，無(wú)需另外設(shè)置防止過(guò)放電的電路，也可自動(dòng)地以高于鋰離子二次電池的放電終止電壓2.5V的電壓限制組電池l的放電。另夕卜，工作電源電壓Vop不限于10.0V至10.5V。此夕卜，鎳氫二次電池3的個(gè)數(shù)也不限于兩個(gè)，鋰離子二次電池2的個(gè)數(shù)不限于三個(gè)。只要水溶液二次電池的個(gè)數(shù)和非水二次電池的個(gè)數(shù)被設(shè)定為水溶液二次電池的平均放電電壓乘以該水溶液二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓和非水二次電池的放電終止電壓乘以該非水二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓的合計(jì)電壓，低于工作電源電壓Vop，即可獲得同樣的效果。然而，當(dāng)工作電源電壓Vop為10.0V至10.5V的負(fù)載裝置作為組電池1的負(fù)載而被連接時(shí)，以串聯(lián)連接兩個(gè)鎳氫二次電池和三個(gè)鋰離子二次電池的組電池較為合適。另外，所謂"實(shí)質(zhì)上IO.OV以上，且10.5V以下范圍的電壓"，意味著允許對(duì)于10.0V至10.5V,存在因充電裝置的輸出精度誤差、特性不均等引起的變動(dòng)幅度，例如10.0—0.1V至14.5十0.1V。此外，也可如圖6所示的電池系統(tǒng)10a那樣，包括開(kāi)閉從組電池l向負(fù)載裝置的放電路徑的開(kāi)關(guān)元件16，并由控制部15a控制開(kāi)關(guān)元件16的開(kāi)閉。作為開(kāi)關(guān)元件16，例如使用FET(FieldEffectTransistor)。控制部15a，在電壓傳感器12檢測(cè)出的端子電壓Vb低于放電終止檢測(cè)電壓時(shí)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)元件16，禁止組電池l的放電，其中放電終止檢測(cè)電壓被預(yù)先設(shè)定為低于鎳氫二次電池3的平均放電電壓(例如1.1V)乘以該鎳氫二次電池3的個(gè)數(shù)(例如2個(gè))所得的電壓和鋰離子二次電池2的平均放電電壓(例如3.6V)乘以該鋰離子二次電池2的個(gè)數(shù)(例如3個(gè))所得的電壓的合計(jì)電壓(例如13V)，且高于鎳氫二次電池3的平均放電電壓(例如1.1V)乘以該鎳氫二次電池3的個(gè)數(shù)(例如2個(gè))所得的電壓和該鋰離子二次電池2的放電終止電壓(例如2.5V)乘以該鋰離子二次電池2的個(gè)數(shù)(例如3個(gè))所得的電壓的合計(jì)電壓(例如9.7V)的電壓(例如10.5V)。在該情況下，圖l所示的組電池l,由于鋰離子二次電池2接近放電末期，端子電壓Vb急劇下降，故也可通過(guò)電壓傳感器12和控制部15a,檢測(cè)出端子電壓Vb低于放電終止電壓，容易切斷組電池l的放電。本發(fā)明提供的一種組電池，包括水溶液二次電池；以及非水二次電池，每個(gè)電池的電池容量小于上述水溶液型二次電池，其中，上述水溶液二次電池和上述非水二次電池串聯(lián)連接?！捎迷摻Y(jié)構(gòu)，當(dāng)以恒壓充電的方式對(duì)該組電池進(jìn)行充電時(shí)，由于流經(jīng)水溶液二次電池的充電電流和流經(jīng)非水二次電池的充電電流相等，電池容量較小的非水二次電池，先接近滿(mǎn)充電，充電電流減小，恒壓充電結(jié)束。這樣，由于充電結(jié)束時(shí)，電池容量大于非水二次電池的水溶液二次電池尚未達(dá)到滿(mǎn)充電，過(guò)充電的可能性降低。另外，由于與串聯(lián)連接多個(gè)同一種類(lèi)的二次電池的情況相比，將電池特性不同的水溶液二次電池和非水二次電池組合在一起，經(jīng)組合所得到的充電特性的選擇幅度擴(kuò)大，故可容易地使組電池整體的充電特性適合于規(guī)定的充電電壓，增大充電結(jié)束時(shí)的充電深度。此外，較為理想的是，上述水溶液二次電池和上述非水二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的端子電壓互不相同。采用該結(jié)構(gòu)，組合滿(mǎn)充電狀態(tài)時(shí)的端子電壓互不相同的兩種電池來(lái)構(gòu)成組電池。在恒壓充電中，由于將滿(mǎn)充電狀態(tài)的端子電壓用作每個(gè)電池的充電電壓，故由滿(mǎn)充電狀態(tài)時(shí)的端子電壓互不相同的兩種電池組合而成的組電池，可以容易地使組電池整體的充電電壓適合于規(guī)定的充電電壓，增大充電結(jié)束時(shí)的充電深度。此外，較為理想的是，在串聯(lián)連接上述水溶液二次電池和上述非水二次電池的串聯(lián)電路的兩端，設(shè)有用于從輸出預(yù)先設(shè)定的一定的充電電壓并進(jìn)行恒壓充電的充電電路接收上述充電電壓的連接端子；上述水溶液二次電池的個(gè)數(shù)和上述非水二次電池的個(gè)數(shù)被設(shè)定為上述水溶液二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的端子電壓乘以上述串聯(lián)電路所含的該水溶液二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓和上述非水二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的端子電壓乘以上述串聯(lián)電路所含的該非水二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓的合計(jì)電壓與上述充電電壓之差，小于上述非水二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的端子電壓的整數(shù)倍的電壓中最接近上述充電電壓的電壓與上述充電電壓之差。采用該結(jié)構(gòu)，水溶液二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的端子電壓乘以串聯(lián)電路所含的該水溶液二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓和非水二次電池的滿(mǎn)充龜狀態(tài)的端子電壓乘以串聯(lián)電路所含的該非水二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓的合計(jì)電壓，即本來(lái)使該組電池滿(mǎn)充電所需的充電電壓和充電電路供給的充電電壓之差，小于非水二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的端子電壓整數(shù)倍所得的電壓中最接近充電電路供給的充電電壓的電壓與充電電路供給的充電電壓之差。從而，用上述充電電路對(duì)該組電池進(jìn)行恒壓充電時(shí)，較之用上述充電電路對(duì)僅用非水二次電池構(gòu)成的組電池進(jìn)行恒壓充電時(shí)，可使組電池充電至更接近滿(mǎn)充電的電壓，即可增大充電結(jié)束時(shí)的充電深度。此外，較為理想的是，上述合計(jì)電壓在上述充電電壓以上；上述合計(jì)電壓與上述充電電壓之差，小于上述非水二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的端子電壓的整數(shù)倍的電壓中，在上述充電電壓以上且最接近上述充電電壓的電壓與上述充電電壓之差。采用該結(jié)構(gòu)，由于上述合計(jì)電壓，即本來(lái)用于使該組電池滿(mǎn)充電所需的充電電壓在充電電路供給的充電電壓以上，故用該充電電路對(duì)該組電池進(jìn)行恒壓充電時(shí)，可以降低組電池施加過(guò)電壓的可能性。此外，較為理想的是，上述充電電路是鉛蓄電池用的充電電路，上述串聯(lián)電路所含的上述水溶液二次電池的個(gè)數(shù)和上述非水二次電池的個(gè)數(shù)的比率為2:3。采用該結(jié)構(gòu)，可減小鉛蓄電池用的充電電路供給的充電電壓與使該組電池滿(mǎn)充電所需的充電電壓之差，增大充電結(jié)束時(shí)的充電深度。此外，較為理想的是，上述充電電壓實(shí)質(zhì)上為14.5V,上述串聯(lián)電路將兩個(gè)水溶液二次電池和三個(gè)非水二次電池串聯(lián)連接而構(gòu)成。采用該結(jié)構(gòu)，向組電池施加14.5V進(jìn)行恒壓充電時(shí)，可以容易地使每個(gè)非水二次電池的充電電壓低于非水二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的端子電壓，降低過(guò)充電的可能性，并且使每個(gè)該非水二次電池的充電電壓高于僅用非水二次電池串聯(lián)連接而構(gòu)成組電池的情況，從而增大充電深度。此外，較為理想的是，上述非水二次電池的平均放電電壓高于上述水溶液型二次電池的平均放電電壓。采用該結(jié)構(gòu)，由于非水二次電池的平均放電電壓高于水溶液二次電池的平均放電電壓，故非水二次電池的端子電壓占組電池整體的端子電壓的比率增大。這樣，電池容量小于水溶液二次電池的非水二次電池，較之水溶液二次電池先達(dá)到放電末期，非水二次電池的端子電壓一旦急劇下降，組電池的端子電壓也急劇下降。因此，上述結(jié)構(gòu)的組電池，根據(jù)端子電壓的變化，可以容易地從外部檢測(cè)非水二次電池已達(dá)到放電末期。從而，檢測(cè)非水二次電池已達(dá)到放電末期，禁止組電池的放電，還可以容易地抑制過(guò)放電。此外，上述結(jié)構(gòu)的組電池，由于非水二次電池達(dá)到放電末期時(shí)，水溶液二次電池尚未達(dá)到放電末期，若基于組電池的端子電壓禁止組電池的放電，則可容易地抑制非水二次電池和水溶液二次電池任一者的過(guò)放電。此外，較為理想的是，在串聯(lián)連接上述水溶液二次電池和上述非水二次電池的串聯(lián)電路的兩端，設(shè)有將該串聯(lián)電路的兩端電壓作為上述電源電壓向當(dāng)供給預(yù)先設(shè)定的工作電源電壓以上的電源電壓時(shí)工作的負(fù)載裝置供給的連接端子；上述水溶液二次電池的個(gè)數(shù)和上述非水二次電池的個(gè)數(shù)被設(shè)定為上述水溶液二次電池的平均放電電壓乘以上述串聯(lián)電路所含的該水溶液二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓和為防止上述非水二次電池的過(guò)放電預(yù)先作為應(yīng)停止放電的電壓而設(shè)定的放電終止電壓乘以上述串聯(lián)電路所含的該非水二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓的合計(jì)電壓，低于所述工作電源電壓。采用該結(jié)構(gòu)，水溶液二次電池和非水二次電池的串聯(lián)電路的兩端電壓，即組電池的端子電壓作為負(fù)載裝置的電源電壓而被供給。水溶液二次電池的個(gè)數(shù)和非水二次電池的個(gè)數(shù)被設(shè)定為，水溶液二次電池的平均放電電壓乘以該水溶液二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓和非水二次電池的放電終止電壓乘以該非水二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓的合計(jì)電壓，低于工作電源電壓。結(jié)果，當(dāng)組電池放電，非水二次電池的端子電壓下降時(shí)，在非水二次電池的端子電壓達(dá)到放電終止電壓以下之前，上述合計(jì)電壓即組電池的端子電壓降至工作電源電壓以下。這樣，將組電池連接到供給工作電源電壓以上的電源電壓時(shí)才工作的負(fù)載裝置的情況下，由于在非水二次電池的端子電壓達(dá)到放電終止電壓以下前，負(fù)載裝置停止工作，消耗電流減小，其結(jié)果組電池的放電電流減小，故降低了組電池呈過(guò)放電狀態(tài)的可能性。此外，較為理想的是，所述工作電源電壓實(shí)質(zhì)上為在10.0V以上且10.5V以下范圍的電壓；所述串聯(lián)電路串聯(lián)連接有兩個(gè)水溶液二次電池和三個(gè)非水二次電池。采用該結(jié)構(gòu)，可以容易地使水溶液二次電池的平均放電電壓乘以該水溶型二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓和非水二次電池的放電終止電壓乘以該非水二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓的合計(jì)電壓，低于工作電源電壓。此外，較為理想的是，上述水溶液二次電池為鎳氫二次電池。鎳氫二次電池，由于在水溶液二次電池中能量密度也較高，故可使組電池進(jìn)一步輕量小型化。此外，較為理想的是，上述非水二次電池為鋰離子二次電池。鋰離子二次電池，由于在非水二次電池中能量密度也較高，故可使組電池進(jìn)一步輕量小型化。此外，本發(fā)明提供的一種電池系統(tǒng)，包括上述組電池和上述充電電路。采用該結(jié)構(gòu)，通過(guò)充電電路對(duì)上述組電池進(jìn)行恒壓充電，可以容易地降低過(guò)充電的可能性，并且增大充電結(jié)束時(shí)的充電深度。此外，本發(fā)明提供的一種電池系統(tǒng)，包括上述組電池；開(kāi)關(guān)元件，開(kāi)閉所述組電池向所述負(fù)載裝置的放電通路；電壓檢測(cè)部，檢測(cè)所述組電池的兩端電壓；以及控制部，當(dāng)所述電壓檢測(cè)部測(cè)出的電壓低于放電終止檢測(cè)電壓時(shí)，斷開(kāi)所述開(kāi)關(guān)元件，其中，放電終止檢測(cè)電壓被預(yù)先設(shè)定為低于所述水溶液二次電池的平均放電電壓乘以所述串聯(lián)電路所含的該水溶液二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓和所述非水二次電池的平均放電電壓乘以所述串聯(lián)電路所含的該非水二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓的合計(jì)電壓，且高于所述水溶液二次電池的平均放電電壓乘以所述串聯(lián)電路所含的該水溶液二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓和所述非水二次電池的所述放電終止電壓乘以所述串聯(lián)電路所含的該非水二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓的合計(jì)電壓。采用該結(jié)構(gòu)，當(dāng)電壓檢測(cè)部檢測(cè)出的組電池的兩端電壓低于放電終止檢測(cè)電壓時(shí)，通過(guò)控制部斷開(kāi)開(kāi)關(guān)元件，切斷組電池的放電電流。而且，放電終止檢測(cè)電壓被設(shè)定為低于水溶液二次電池的平均放電電壓乘以該水溶液二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓和非水二次電池的平均放電電壓乘以該非水二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓的合計(jì)電壓。因此，水溶液二次電池和非水二次電池分別輸出平均^:電電壓，在未達(dá)到放電末期時(shí)，組電池的兩端電壓不會(huì)低于放電終止檢測(cè)電壓，從而通過(guò)控制部開(kāi)關(guān)元件不被斷開(kāi)，繼續(xù)放電。另外，放電終止檢測(cè)電壓被設(shè)定為高于水溶液二次電池的平均放電電壓乘以該水溶液二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓和非水二次電池的放電終止電壓乘以該非水二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓的合計(jì)電壓。因此，電池容量小于水溶液二次電池的非水二次電池先達(dá)到放電末期，非水二次電池的端子電壓下降，則在非水二次電池的端子電壓低于放電終止電壓之前，組電池的兩端電壓低于放電終止檢測(cè)電壓。這樣，由于在控制部的作用下，開(kāi)關(guān)元件被斷開(kāi)，組電池的放電電流被切斷，故可抑制非水二次電池和水溶液二次電池處于過(guò)放電狀態(tài)。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明所涉及的組電池，適用于用作二輪車(chē)、四輪車(chē)及其他施工車(chē)輛等的車(chē)載用電池的組電池，或用作便攜式電腦、數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等電子設(shè)備、電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)等車(chē)輛等的電源的組電池。此外，適合作為使用上述組電池的電池系統(tǒng)。權(quán)利要求1.一種組電池，其特征在于包括水溶液二次電池；和每個(gè)電池的電池容量小于所述水溶液型二次電池的非水二次電池，其中，所述水溶液二次電池和所述非水二次電池串聯(lián)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的組電池，其特征在于，所述水溶液二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的端子電壓和所述非水二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的端子電壓互不相同。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組電池，其特征在于，在串聯(lián)連接所述水溶液二次電池和所述非水二次電池的串聯(lián)電路的兩端，設(shè)有用于從輸出預(yù)先設(shè)定的一定的充電電壓并進(jìn)行恒壓充電的充電電路接收所述充電電壓的連接端子，所述水溶液二次電池的個(gè)數(shù)和所述非水二次電池的個(gè)數(shù)被設(shè)定為所述水溶液二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的端子電壓乘以所述串聯(lián)電路所含的該水溶液二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓和所述非水二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的端子電壓乘以所述串聯(lián)電路所含的該非水二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓的合計(jì)電壓與所述充電電壓之差，小于所述非水二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的端子電壓的整數(shù)倍的電壓中最接近所述充電電壓的電壓與所述充電電壓之差。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組電池，其特征在于，所述合計(jì)電壓在所述充電電壓以上，所述合計(jì)電壓與所述充電電壓之差，小于所述非水二次電池的滿(mǎn)充電狀態(tài)的端子電壓的整數(shù)倍的電壓中的、在所述充電電壓以上且最接近所述充電電壓的電壓與所述充電電壓之差。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的組電池，其特征在于，所述充電電路是鉛蓄電池用的充電電路；所述串聯(lián)電路所含的所述水溶液二次電池的個(gè)數(shù)和所述非水二次電池的個(gè)數(shù)的比率為2比3。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組電池，其特征在于，所述充電電壓實(shí)質(zhì)上為14.5V，所述串聯(lián)電路串聯(lián)連接有兩個(gè)水溶液二次電池和三個(gè)非水二次電池。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的組電池，其特征在于，所述非水二次電池的平均^f電電壓高于所述水溶液二次電池的平均放電電壓。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的組電池，其特征在于，在串聯(lián)連接所述水溶液二次電池和所述非水二次電池的串聯(lián)電路的兩端，設(shè)有將該串聯(lián)電路的兩端電壓作為電源電壓向當(dāng)供給預(yù)先設(shè)定的工作電源電壓以上的電源電壓時(shí)工作的負(fù)載裝置供給的連接端子，所述水溶液二次電池的個(gè)數(shù)和所述非水二次電池的個(gè)數(shù)被設(shè)定為所述水溶液二次電池的平均放電電壓乘以所述串聯(lián)電路所含的該水溶液二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓和為防止所述非水二次電池的過(guò)放電而預(yù)先作為應(yīng)停止放電的電壓設(shè)定的放電終止電壓乘以所述串聯(lián)電路所含的該非水二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓的合計(jì)電壓，低于所述工作電源電壓。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組電池，其特征在于，所述工作電源電壓實(shí)質(zhì)上為在10.0V以上且10.5V以下范圍的電壓，所述串聯(lián)電路串聯(lián)連接有兩個(gè)水溶液二次電池和三個(gè)非水二次電池。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的組電池，其特征在于，所述水溶液二次電池為鎳氫二次電池。11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的組電池，其特征在于，所述非水二次電池為鋰離子二次電池。12.—種電池系統(tǒng)，其特征在于包括如權(quán)利要求3至6中任一項(xiàng)所述的組電池；以及所述充電電路。13.—種電池系統(tǒng)，其特征在于包括如權(quán)利要求8或9所述的組電池；開(kāi)關(guān)元件，開(kāi)閉所述組電池向所述負(fù)載裝置的放電路徑；電壓檢測(cè)部，檢測(cè)所述組電池的兩端電壓；以及控制部，當(dāng)所述電壓檢測(cè)部測(cè)出的電壓低于放電終止檢測(cè)電壓時(shí)，斷開(kāi)所述開(kāi)關(guān)元件，其中，所述放電終止檢測(cè)電壓被預(yù)先設(shè)定為低于所述水溶液二次電池的平均放電電壓乘以所述串聯(lián)電路所含的該水溶液二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓和所述非水二次電池的平均放電電壓乘以所述串聯(lián)電路所含的該非水二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓的合計(jì)電壓，且高于所述水溶液二次電池的平均放電電壓乘以所述串聯(lián)電路所含的該水溶液二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓和所述非水二次電池的所述放電終止電壓乘以所述串聯(lián)電路所含的該非水二次電池的個(gè)數(shù)所得的電壓的合計(jì)電壓。全文摘要本發(fā)明提供一種組電池以及電池系統(tǒng)，包括水溶液二次電池以及每個(gè)電池的電池容量小于上述水溶液二次電池的非水二次電池。其中，將上述水溶液二次電池和上述非水二次電池串聯(lián)連接構(gòu)成了組電池。文檔編號(hào)H02J7/02GK101675555SQ200780052989公開(kāi)日2010年3月17日申請(qǐng)日期2007年10月1日優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日發(fā)明者中島琢也,杉山茂行,青木護(hù)申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社