電池的充電控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池的充電控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子二次電池相比于以往的二次電池，能量密度高，能夠在高電壓下工作。因此，作為易于實現(xiàn)小型輕量化的二次電池，用于便攜電話等信息設(shè)備，近年來，作為電動汽車用、混合動力汽車用的需要也變高。
[0003]鋰離子二次電池具有正極層以及負極層、和配置在它們之間的電解質(zhì)層，作為在電解質(zhì)層中使用的電解質(zhì)，已知例如非水系的液體狀、固體狀的物質(zhì)等。在使用液體狀的電解質(zhì)(以下稱為“電解液”)的情況下，電解液易于滲透到正極層、負極層的內(nèi)部。因此，在正極層、負極層中含有的活性物質(zhì)和電解液的界面易于形成，易于提高性能。但是，廣泛使用的電解液是可燃性的，所以需要搭載用于確保安全性的系統(tǒng)。另一方面，如果使用難燃性的固體狀電解質(zhì)(以下稱為“固體電解質(zhì)”)，則能夠簡化上述系統(tǒng)。因此，具備含有固體電解質(zhì)的層(以下稱為“固體電解質(zhì)層”)的方式的鋰離子二次電池(以下有時稱為“全固體電池”)的開發(fā)得到了發(fā)展。
[0004]作為與這樣的鋰離子二次電池有關(guān)的技術(shù)，在例如專利文獻I中，記載了在使用了聚合物電解質(zhì)的鋰離子二次電池的外表面貼上溫度被設(shè)定為60°C的發(fā)熱體，進行高速充電。另外，在專利文獻2中，記載了將使用了聚合物電解質(zhì)的二次電池加熱到50°C而進行充電。另外，在專利文獻3中，記載了在將電車驅(qū)動用電池加熱到30°C之后進行充電。
[0005]專利文獻1:日本特開平4-10366號公報
[0006]專利文獻2:日本特開平4-137369號公報
[0007]專利文獻3:日本特開平8-115747號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]認為通過使用專利文獻I至專利文獻3公開的技術(shù)，能夠進行高速充電。此處，電池被加熱時其劣化發(fā)展，隨著劣化發(fā)展，在不使電池產(chǎn)生缺陷(在電池是鋰離子二次電池的情況下，Li析出等缺陷。以下相同)地能夠充電至目的的充電狀態(tài)(State of Charge:SOCo以下相同)的最大充電速度(最大充電電流值)降低。但是，在專利文獻I至專利文獻3公開的技術(shù)中，未考慮電池的劣化程度。因此，如果優(yōu)先考慮不使電池產(chǎn)生缺陷，則存在充電結(jié)束時的SOC停留于低的值、或者充電電流值被設(shè)定為必要以上地小的值(充電速度被設(shè)定為必要以上地慢的速度)的擔憂。另外，如果優(yōu)先考慮防止充電速度降低，則存在在電池中發(fā)生缺陷的擔憂。因此，在專利文獻I至專利文獻3公開的技術(shù)中，難以在防止電池發(fā)生缺陷的同時將電池高速充電至高的充電狀態(tài)。
[0009]因此，本發(fā)明的課題在于提供一種能夠在防止電池發(fā)生缺陷的同時將電池高速充電至目的的容量的電池的充電控制裝置。
[0010]本發(fā)明者們經(jīng)過專心研宄的結(jié)果發(fā)現(xiàn)了在不使全固體電池產(chǎn)生Li析出地充電至規(guī)定的SOC的情況下，劣化程度低的全固體電池即便使充電電流值相對地變高，也能夠不產(chǎn)生Li析出地充電至目的的S0C。另外，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)了為了將劣化的全固體電池在提高了充電電流值的狀態(tài)下不產(chǎn)生Li析出地充電至高的S0C，在提高了電池溫度的狀態(tài)下進行充電是有效的。進而，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)了如果在提高了充電電流值的狀態(tài)并且提高了溫度的狀態(tài)下進行充電，則關(guān)于已劣化到在達到目的的SOC之前產(chǎn)生Li析出的程度的全固體電池，通過在降低充電電流值、或者降低充電電流值并且降低全固體電池的溫度的狀態(tài)下進行充電，能夠在避免Li析出的同時充電至目的的S0C。本發(fā)明是根據(jù)這些發(fā)現(xiàn)而完成的。
[0011]為了解決上述課題，本發(fā)明采取以下的手段。即，
[0012]本發(fā)明的第I方式提供一種電池的充電控制裝置，具有:第I輸出部，輸出用于對電池進行加熱的加熱信號；第2輸出部，輸出用于對根據(jù)加熱信號加熱后的電池進行充電的充電信號；以及控制部，判斷電池的劣化度是否為第I值以上，在該控制部判斷為劣化度是第I值以上的情況下，通過控制部控制加熱信號，以使劣化度是第I值以上的電池的充電速度與劣化度小于第I值時的電池的充電速度相同、或者接近劣化度小于第I值時的電池的充電速度。
[0013]在本發(fā)明的第I方式中，“電池”的方式?jīng)]有特別限定，能夠優(yōu)選使用例如全固體電池。另外，在本發(fā)明的第I方式中，搭載“電池”的設(shè)備既可以具有從由第I輸出部、第2輸出部、以及控制部構(gòu)成的群選擇的I個以上，也可以不具有它們?nèi)?。在搭載電池的設(shè)備未具有第I輸出部、第2輸出部、以及控制部的情況下，例如，第I輸出部能夠采用在設(shè)置于搭載電池的設(shè)備之外的對電池進行加熱的加熱裝置中具備的方式，第2輸出部、控制部能夠采用在對電池送電的充電器等供電裝置等中具備的方式。另外，在本發(fā)明的第I方式以及以下所示的本發(fā)明的其他方式(以下有時將它們集中簡稱為“本發(fā)明”)中，能夠例如從充電曲線(縱軸為電壓且橫軸為電池容量的表示電壓與電池容量的關(guān)系的曲線)、可根據(jù)脈沖電流響應掌握的電池電阻等，掌握“劣化度”。另外，在本發(fā)明中，“第I值”沒有特別限定，電池的制造業(yè)者、充電器的制造業(yè)者、電池搭載設(shè)備的制造業(yè)者等能夠任意地決定。關(guān)于第I值，根據(jù)電池的結(jié)構(gòu)、使用方式、針對可容許的劣化的程度的考慮方法等，其具體的值不同，例如，能夠?qū)⑿阅軓某跏夹阅芙档土?0.01%以上且5%程度時的值作為第I值。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第I方式，通過根據(jù)加熱信號控制劣化到第I值以上的電池的溫度，即使以與對能夠顯現(xiàn)初始性能的電池進行高速充電時的充電速度相同的速度進行充電，也能夠避免電池發(fā)生缺陷。因此，通過采用這樣的方式，能夠提供能夠在防止電池發(fā)生缺陷的同時將電池高速充電至目的的容量的電池的充電控制裝置。
[0015]本發(fā)明的第2方式提供一種電池的充電控制裝置，具有:第I輸出部，輸出用于對搭載于車輛的電池進行加熱的加熱信號；第2輸出部，輸出用于對根據(jù)加熱信號加熱后的電池進行充電的充電信號；控制部，判斷電池的劣化度是否為第I值以上，該控制部搭載于車輛，在控制部判斷為劣化度是第I值以上的情況下，通過控制部控制加熱信號，以使劣化度是第I值以上的電池的充電速度與劣化度小于第I值時的電池的充電速度相同、或者接近劣化度小于第I值時的電池的充電速度。
[0016]即使是通過在搭載了電池的車輛上搭載的控制部對充電的電池的溫度進行控制的方式，也能夠起到與上述本發(fā)明的第I方式同樣的效果。因此，即使是這樣的方式，也能夠提供能夠在防止電池發(fā)生缺陷的同時將電池高速充電至目的的容量的電池的充電控制目.0
[0017]本發(fā)明的第3方式提供一種電池的充電控制裝置，具有:第I輸出部，輸出用于對搭載于車輛的電池進行加熱的加熱信號；第2輸出部，輸出用于對根據(jù)加熱信號加熱后的電池進行充電的充電信號；以及控制部，判斷電池的劣化度是否為第I值以上，該控制部搭載于設(shè)置于車輛的外部的、向電池輸送電力的供電裝置，在控制部判斷為劣化度是第I值以上的情況下，通過控制部控制加熱信號，以使劣化度是第I值以上的電池的充電速度與劣化度小于第I值時的電池的充電速度相同、或者接近劣化度小于第I值時的電池的充電速度。
[0018]即使是通過搭載于供電裝置的控制部對充電的電池的溫度進行控制的方式，也能夠起到與上述本發(fā)明的第I方式同樣的效果。因此，即使是這樣的方式，也能夠提供能夠在防止電池發(fā)生缺陷的同時將電池高速充電至目的的容量的電池的充電控制裝置。
[0019]另外，在上述本發(fā)明的第I方式至上述本發(fā)明的第3方式中，優(yōu)選控制加熱信號以提高電池的溫度。
[0020]通過采用這樣的方式，易于維持電池的充電速度，所以易于在防止電池發(fā)生缺陷的同時將電池高速充電至目的的容量。
[0021]另外，在上述本發(fā)明的第I方式至上述本發(fā)明的第3方式中，在控制部判斷為電池的劣化度是比第I值大的第2值以上的情況下，通過控制部控制加熱信號和/或充電信號，以比劣化度為第I值以上且小于第2值時的電池的充電速度慢。
[0022]如果對劣化發(fā)展至成為第2值以上的電池進行加熱而繼續(xù)進行高速充電，則存在在達到目的的SOC之前在電池中發(fā)生缺陷的擔憂。在電池的劣化度是第2值以上的情況下，設(shè)成比劣化度為第I值以上且小于第2值時的電池的充電速度慢的本發(fā)明，易于避免在電池中發(fā)生缺陷的事態(tài)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠在防止電池發(fā)生缺陷的同時將電池高速