[發(fā)明專利]電池的充電方法以及充電系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011258591.4
• 申請(qǐng)日: 2020-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN112820957A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 永井裕喜;金田亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01M10/44
• 分類號(hào): H01M10/44;B60L58/12;B60L53/00
• 代理公司: 中國貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 李今子

本發(fā)明公開電池的充電方法以及充電系統(tǒng)。作為非水電解液二次電池的蓄電池(2)的充電方法包括第一以及第二步驟。第一步驟為根據(jù)蓄電池(2)的電壓(VB)以及電流(IB)中的至少一方來推測(cè)蓄電池(2)的SOC的步驟。第二步驟為根據(jù)蓄電池(2)的SOC與熵變化ΔS之間的關(guān)系，以蓄電池(2)的熵變化越大則使向蓄電池(2)的最大充電電流(Imax)越大的方式，根據(jù)蓄電池(2)的SOC決定最大充電電流(Imax)的步驟。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及電池的充電方法以及充電系統(tǒng)，更特定的是涉及非水電解液二次電池的充電電流的控制技術(shù)。

背景技術(shù)

近年來，正在普及作為行駛用蓄電池而搭載有非水電解液二次電池(是鋰離子二次電池，以下，有時(shí)簡(jiǎn)化為“電池”)的車輛。其中，研究了使電池容量增大。通過使容量增大，能夠使車輛的EV行駛距離(車輛能夠利用積蓄于電池的電力行駛的距離)變長(zhǎng)。另一方面，電池的充電所需的時(shí)間也變長(zhǎng)，用戶的便利性可能下降。因而，為了縮短充電時(shí)間，正在開發(fā)以大電流對(duì)電池進(jìn)行充電的“急速充電”。

已知在急速充電時(shí)電池的劣化特別容易進(jìn)展。因此，提出了用于抑制急速充電時(shí)的電池劣化的技術(shù)。例如日本特開2011-024412號(hào)公報(bào)公開了抑制/排除急速充電對(duì)循環(huán)壽命的影響并縮短電池的充電時(shí)間的充電系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

為了延長(zhǎng)電池的壽命，針對(duì)抑制與電池的充電相伴的劣化的技術(shù)的要求始終存在(例如參照日本特開2011-024412號(hào)公報(bào))。本發(fā)明人們專心研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了能夠有效地抑制與電池的充電相伴的劣化的手法。

本公開是為了解決上述課題而完成的，本公開的目的在于抑制與非水電解液二次電池的充電相伴的劣化。

(1)本公開的某個(gè)局面的電池的充電方法是作為非水電解液二次電池的電池的充電方法。電池的充電方法包括第一以及第二步驟。第一步驟為根據(jù)電池的電壓以及電流中的至少一方來推測(cè)電池的SOC的步驟。第二步驟為根據(jù)電池的SOC與電池的電池反應(yīng)的熵變化之間的關(guān)系，以電池的熵變化越大則使向電池的充電電流越大的方式，根據(jù)電池的SOC決定充電電流的步驟。

(2)決定的步驟(第二步驟)包括：使電池的熵變化為正的SOC區(qū)域中的充電電流比電池的熵變化為負(fù)的SOC區(qū)域中的充電電流大的步驟。

(3)電池的熵變化在第一SOC區(qū)域中為負(fù)，在比第一SOC區(qū)域高的第二SOC區(qū)域中為正，在比第二SOC區(qū)域更高的第三SOC區(qū)域中為負(fù)。決定的步驟(第二步驟)包括：使電池的SOC包含于第二SOC區(qū)域的情況下的充電電流比電池的SOC包含于第一以及第三SOC區(qū)域中的任意區(qū)域的情況下的充電電流大的步驟。

詳細(xì)內(nèi)容將在后面敘述，在電池的熵變化大、且電池的熵變化為正的SOC區(qū)域，與電池的熵變化為負(fù)的SOC區(qū)域相比，與電池的充電相伴的劣化不易進(jìn)展。因此，在電池的熵變化為正的SOC區(qū)域，即使使最大充電電流相對(duì)變大，也能夠使電池的劣化(具體而言電池的內(nèi)部電阻的上升)的進(jìn)展速度收斂于容許范圍內(nèi)。因而，根據(jù)上述(1)～(3)的方法，能夠抑制與非水電解液二次電池的充電相伴的劣化。

(4)增大充電電流的步驟包括：在電池的熵變化為正的SOC區(qū)域中，將充電電流的C速率設(shè)為1.5C以上，且將電池的熵變化為正的SOC區(qū)域中的充電電流設(shè)為電池的熵變化為負(fù)的SOC區(qū)域中的充電電流的1.25倍以上的步驟。

根據(jù)上述(4)的方法，根據(jù)本發(fā)明人的評(píng)價(jià)試驗(yàn)的結(jié)果(參照?qǐng)D13)，將最大充電電流的C速率的數(shù)值范圍規(guī)定為超過1.5C或者小于1.5C，并且規(guī)定SOC區(qū)域間的充電電流的比率的數(shù)值范圍。由此，能夠更適合地抑制與非水電解液二次電池的充電相伴的劣化。