(57)【要約】【課題】リチウムイオン二次電池について、休止に伴って上昇した内部抵抗を低減することができるリチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法、及び、二次電池システムを提供する。【解決手段】リチウムイオン二次電池１００の内部抵抗低減方法であって、リチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ０％の状態にするリチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法である。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法であって、
リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にする
リチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法。
【請求項２】
請求項１に記載のリチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法であって、
所定期間毎に、前記リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にする
リチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のリチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法であって、
前記リチウムイオン二次電池は、車両の駆動用電源として上記車両に搭載されてなる
リチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法。
【請求項４】
リチウムイオン二次電池を備える二次電池システムであって、
上記リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にすべきであることを報知する報知手段を備える
二次電池システム。
【請求項５】
請求項４に記載の二次電池システムであって、
前記報知手段は、所定期間毎に、前記リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にすべきであることを報知する
二次電池システム。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の二次電池システムであって、
前記二次電池システムは、
外部電源から供給される電力を用いて上記リチウムイオン二次電池を充電可能とする構成を有し、
外部から上記リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にする指令を受けたとき、上記外部電源から供給される電力を用いて上記リチウムイオン二次電池を充電する際、当該充電に先立って、上記リチウムイオン二次電池を放電してＳＯＣ０％の状態にする制御を行うＳＯＣ０％制御手段を備える
二次電池システム。
【請求項７】
請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載の二次電池システムであって、
前記二次電池システムは、車両の駆動用電源システムとして上記車両に搭載されてなる
二次電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法、及び、リチウムイオン二次電池を備える二次電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池などの二次電池は、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車両の電源として注目されている。現在、複数の二次電池を備えた二次電池システムとして、様々なものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３２７３８５号公報
【０００４】
特許文献１には、組電池の充放電時に、組電池を構成する単電池毎の温度差が一定値を超えた場合に、リフレッシュ充放電を行う二次電池システムが開示されている。リフレッシュ充放電を行うことにより、ニッケル水素蓄電池の不活性化を解消でき、さらに、電池容量を均一化することが可能となるため、電池を有効に活用できると記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、リチウムイオン二次電池では、電荷が蓄えられている状態で、長時間（例えば６時間以上）にわたり休止状態（充放電が行われない状態）が続くと、内部抵抗が大きく上昇してしまうことがある。内部抵抗が大きく上昇したリチウムイオン二次電池では、十分な出力特性が得られなくなることがあった。特に、大きな出力が要求されるハイブリッド自動車や電気自動車等の車両の駆動用電源として用いる場合には、走行（特に始動時）に必要な出力が得られなくなる虞があった。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されている手法では、休止に伴って上昇したリチウムイオン二次電池の内部抵抗を低減することは難しく、十分な出力特性が得られなくなる虞があった。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、リチウムイオン二次電池について、休止に伴って上昇した内部抵抗を低減することができるリチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法、及び、二次電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
その解決手段は、リチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法であって、リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にするリチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法である。
【０００８】
本発明のリチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法では、リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にする。これにより、休止に伴って上昇したリチウムイオン二次電池の内部抵抗を、適切に低減することができる。
なお、ＳＯＣは、「Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ」の略である。
【０００９】
さらに、上記のリチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法であって、所定期間毎に、前記リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にするリチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法とすると良い。
【００１０】
本発明のリチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法では、所定期間毎に、リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にする。これにより、休止に伴って上昇したリチウムイオン二次電池の内部抵抗を、所定期間毎に、適切に低減することができる。
なお、所定期間は、リチウムイオン二次電池の使い方等に応じて決めれば良く、例えば、１ヶ月、３ヶ月、６ヶ月等の期間とすることができる。
【００１１】
さらに、上記いずれかのリチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法であって、前記リチウムイオン二次電池は、車両の駆動用電源として上記車両に搭載されてなるリチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法。
【００１２】
本発明の対象となるリチウムイオン二次電池は、車両の駆動用電源として車両に搭載されている。車両としては、例えば、ハイブリッド自動車、電気自動車、電車等が挙げられる。このような車両では、特に大きな出力が要求されるため、駆動用電源であるリチウムイオン二次電池の内部抵抗が上昇すると、走行性能が大きく低下してしまう虞がある。
これに対し、本発明では、前述のように、リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にすることで、休止に伴って上昇したリチウムイオン二次電池の内部抵抗を、適切に低減することができる。これにより、車両の走行性能を良好に保つことができる。
【００１３】
他の解決手段は、リチウムイオン二次電池を備える二次電池システムであって、上記リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にすべきであることを報知する報知手段を備える二次電池システムである。
【００１４】
本発明の二次電池システムの使用者は、報知手段からの報知により、リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にすべきであることを知ることができる。これにより、リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にすることが可能となる。従って、休止に伴って上昇したリチウムイオン二次電池の内部抵抗を、適切に低減することができる。
【００１５】
なお、報知手段としては、例えば、リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にすべきことを知らせる報知ランプを点灯させて、二次電池システムの使用者等（例えば、二次電池システムが車両に搭載されている場合は、車両の運転者）に報知するものを挙げることができる。
【００１６】
さらに、上記の二次電池システムであって、前記報知手段は、所定期間毎に、前記リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にすべきであることを報知する二次電池システムとすると良い。
【００１７】
本発明の二次電池システムの使用者は、所定期間毎に、報知手段からの報知により、リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にすべきであることを知ることができる。これにより、所定期間毎に、リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にすることが可能となる。従って、休止に伴って上昇したリチウムイオン二次電池の内部抵抗を、所定期間毎に、適切に低減することができる。
【００１８】
なお、本発明の報知手段としては、例えば、所定期間毎に、上記リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にすべきことを知らせる報知ランプを点灯させて、二次電池システムの使用者等に報知するものを挙げることができる。
【００１９】
さらに、上記いずれかの二次電池システムであって、前記二次電池システムは、外部電源から供給される電力を用いて上記リチウムイオン二次電池を充電可能とする構成を有し、外部から上記リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にする指令を受けたとき、上記外部電源から供給される電力を用いて上記リチウムイオン二次電池を充電する際、当該充電に先立って、上記リチウムイオン二次電池を放電してＳＯＣ０％の状態にする制御を行うＳＯＣ０％制御手段を備える二次電池システムとすると良い。
【００２０】
本発明の二次電池システムは、外部からリチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にする指令を受けたとき、外部電源から供給される電力を用いてリチウムイオン二次電池を充電する際、当該充電に先立って、リチウムイオン二次電池を放電してＳＯＣ０％の状態にする。これにより、外部電源から供給される電力を用いてリチウムイオン二次電池を充電する前に、リチウムイオン二次電池のＳＯＣを一旦０％にして、休止に伴って上昇したリチウムイオン二次電池の内部抵抗を、適切に低減することができる。その後、外部電源から供給される電力を用いてリチウムイオン二次電池を充電することで、リチウムイオン二次電池について、良好な出力特性を発揮させることができる。
【００２１】
なお、外部からのリチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にする指令は、例えば、報知手段の報知によってリチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にすべきであることを知った使用者が、リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にする指令の信号を出力するボタンスイッチを押すことで、その指令の信号がＳＯＣ０％制御手段に送信されることで実現される。
【００２２】
さらに、上記いずれかの二次電池システムであって、前記二次電池システムは、車両の駆動用電源システムとして上記車両に搭載されてなる二次電池システムとすると良い。
【００２３】
本発明の二次電池システムは、車両の駆動用電源システムとして車両に搭載されている。車両としては、例えば、ハイブリッド自動車、電気自動車、電車等が挙げられる。このような車両では、特に大きな出力が要求されるため、駆動用電源であるリチウムイオン二次電池の内部抵抗が上昇すると、走行性能が大きく低下してしまう虞がある。
【００２４】
これに対し、本発明の二次電池システムでは、前述のように、リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にすることが可能とされている。このため、リチウムイオン二次電池をＳＯＣ０％の状態にすることで、休止に伴って上昇したリチウムイオン二次電池の内部抵抗を、適切に低減することができる。これにより、車両の走行性能を良好に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（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。
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、二次電池システム６、及びケーブル７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、二次電池システム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、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。
【００２６】
このうち、二次電池システム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。この二次電池システム６は、図２に示すように、組電池３０と、電池制御装置７０と、電圧検知手段５０とを備えている。組電池３０は、電気的に直列に接続された複数（例えば、１００個）のリチウムイオン二次電池１００を有している。なお、組電池３０を構成する全てのリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣは、通常、等しくされている。
【００２７】
電圧検知手段５０は、組電池３０を構成する各々のリチウムイオン二次電池１００の電池電圧（端子間電圧）を検知する。
電池制御装置７０は、図示しないＲＯＭ、ＣＰＵ、ＲＡＭ等を有し、組電池３０の充放電を制御する。例えば、ハイブリッド自動車１の運転中は、組電池３０とインバータ（モータ）との間における電気のやりとりを制御する。
【００２８】
また、この電池制御装置７０は、電圧検知手段５０で検出された電池電圧に基づいて、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣを推定する。なお、電池制御装置７０は、ハイブリッド自動車１の制御を司るコントロールユニット６０に接続され、コントロールユニット６０との間で電気信号を送受信する。
なお、ハイブリッド自動車１の整備作業者等は、電池制御装置７０で推定されたリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣを、例えば、図２に示すように、公知のデータモニタ８０によって知ることができる。データモニタ８０は、電池制御装置７０に接続することで、電池制御装置７０に蓄積されているデータを取得できる装置である。
【００２９】
リチウムイオン二次電池１００は、図３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などが収容されている。
【００３０】
電極体１５０は、断面長円状をなし、シート状の正極１５５、負極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（図４及び図５参照）。正極１５５は、アルミニウム箔からなる正極集電部材１５１と、その表面に塗工された正極合材１５２を有している。負極１５６は、銅箔からなる負極集電部材１５８と、その表面に塗工された負極合材１５９を有している。
【００３１】
電極体１５０は、その軸線方向（図３において左右方向）の一方端部（図３において右端部）に位置し、正極集電部材１５１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３において左端部）に位置し、負極集電部材１５８の一部のみが渦巻状に重なる負極捲回部１５６ｂとを有している。
【００３２】
正極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５参照）。また、負極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５参照）。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。
【００３３】
本実施例１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、黒鉛（詳細には、アモルファスコート黒鉛）を用いている。また、セパレータ１５７として、ポリエチレンからなる多孔質シートを用いている。また、非水電解液として、ＥＣ（エチレンカーボネート）とＤＥＣ（ジエチルカーボネート）とを混合した溶液中に、六フッ化燐酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を溶解したものを用いている。
【００３４】
（保存試験）
次に、リチウムイオン二次電池１００について保存試験を行い、保存試験前後の内部抵抗を測定した。
具体的には、まず、ＳＯＣ６０％に調整したリチウムイオン二次電池１００について、２５℃の温度環境下で、１００Ａの定電流で１０秒間放電を行った。この放電期間中、リチウムイオン二次電池１００の電池電圧（端子間電圧）を、０．１秒毎に測定した。この測定結果に基づいて、保存試験前のリチウムイオン二次電池１００の内部抵抗（ＩＶ抵抗）を算出した。
【００３５】
具体的には、横軸に電流値を設定し、縦軸に電池電圧を設定したグラフに、放電時間０秒における電池電圧値と電流値（０Ａ）、及び、放電から１０秒後における電池電圧値と電流値（１００Ａ）をプロットし、この２点を結んだ直線の傾きを、保存試験前のリチウムイオン二次電池１００の内部抵抗（ＩＶ抵抗）として算出した。保存試験前のリチウムイオン二次電池１００の内部抵抗は、３．３２ｍΩと算出された。
【００３６】
次いで、このリチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ６０％に調整した後、内部温度が６０℃に調整された恒温槽内に、６時間保存した。すなわち、リチウムイオン二次電池１００を、休止状態で、６０℃の温度環境下に、連続して６時間放置した。その後、このリチウムイオン二次電池１００について、保存試験前と同様に、２５℃の温度環境下で、１００Ａの定電流で１０秒間放電を行い、電池電圧（端子間電圧）を０．１秒毎に測定した。この測定結果に基づいて、保存試験前と同様にして、保存試験後（６ｈｒ）のリチウムイオン二次電池１００の内部抵抗を算出したところ、３．６２ｍΩであった。この結果より、ＳＯＣ６０％のリチウムイオン二次電池１００を、６０℃の温度環境下で６時間休止させると、休止前に比べて、内部抵抗が約９％（＝（３．６２−３．３２）／３．３２）も上昇することがわかる。
【００３７】
さらに、保存試験後（６ｈｒ）のリチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ６０％に調整した後、再び、内部温度が６０℃に調整された恒温槽内に、連続して３７時間保存した。その後、このリチウムイオン二次電池１００について、保存試験前と同様に、２５℃の温度環境下で、１００Ａの定電流で１０秒間放電を行い、電池電圧（端子間電圧）を０．１秒毎に測定した。この測定結果に基づいて、保存試験前と同様にして、保存試験後（３７ｈｒ）のリチウムイオン二次電池１００の内部抵抗を算出したところ、保存試験後（６ｈｒ）と同様に３．６２ｍΩであった。以上の結果より、ＳＯＣ６０％のリチウムイオン二次電池１００を、６０℃の温度環境下で６時間以上休止させると、内部抵抗が約９％も上昇することがわかる。
【００３８】
次に、保存試験後（３７ｈｒ）のリチウムイオン二次電池１００を放電させて、ＳＯＣ０％の状態にした（以下、この処理をＳＯＣ０％処理ともいう）。具体的には、リチウムイオン二次電池１００の電池電圧（端子間電圧）が３．０Ｖに低下するまで放電を行った。リチウムイオン二次電池１００では、電池電圧が３．０ＶであるときにＳＯＣが０％となるからである。
【００３９】
次いで、このリチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ６０％に調整した後、保存試験前と同様に、２５℃の温度環境下で、１００Ａの定電流で１０秒間放電を行い、電池電圧（端子間電圧）を０．１秒毎に測定した。その後、保存試験前と同様にして、ＳＯＣ０％処理後のリチウムイオン二次電池１００の内部抵抗を算出したところ、３．４３ｍΩとなり、保存試験後に比べて、内部抵抗値が小さくなった。具体的には、ＳＯＣ０％処理後のリチウムイオン二次電池１００の内部抵抗値は、保存試験後の内部抵抗値に比べて、約５％（＝（３．６２−３．４３）／３．６２）も小さくなった。
【００４０】
この試験結果より、リチウムイオン二次電池１００を、一旦、ＳＯＣ０％の状態にすることで、リチウムイオン二次電池１００について、休止に伴って上昇した内部抵抗を大幅に低減することができるといえる。
【００４１】
なお、リチウムイオン二次電池について、電荷が蓄えられている状態で、長時間にわたり休止状態（充放電が行われない状態）が続くことで内部抵抗が大きく上昇してしまう理由は、次のように考えている。リチウムイオン二次電池は、電荷が蓄えられている状態で、長時間にわたり休止状態（充放電が行われない状態）が続くと、正極活物質と電解液との反応により、正極活物質の表面に被膜が生成される。この被膜の影響で、リチウムイオン二次電池の内部抵抗が上昇すると推測している。
【００４２】
これに対し、リチウムイオン二次電池を、一旦、ＳＯＣ０％の状態にすることで、正極活物質の表面に生成された被膜を除去することができると考えている。本実施例１では、正極活物質１５３としてニッケル酸リチウムを用いたリチウムイオン二次電池１００について、電池電圧を３．０Ｖにまで低下させて、ＳＯＣ０％の状態にしている。このとき、正極電位(vs.Li)は、３．０Ｖとなる。以上のことから、ニッケル酸リチウムを用いたリチウムイオン二次電池について、正極電位(vs.Li)を３．０Ｖ以下に低下させる（正極電位(vs.Li)が３．０Ｖ以下になる電池電圧に至るまで放電させる）ことで、正極活物質の表面に生成された被膜を除去し、休止期間中に上昇した内部抵抗を低減することができると考えている。
【００４３】
次に、本実施例１にかかるリチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法について説明する。本実施例１では、所定期間毎に、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ０％の状態にする。
具体的には、ハイブリッド自動車１のユーザーは、ハイブリッド自動車１を購入後、所定期間（例えば、６ヶ月）を経過する毎に、ハイブリッド自動車１の定期点検を受ける。この定期点検において、整備作業者が、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００を放電させて、一旦、リチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ０％の状態にする。これにより、所定期間毎（例えば、６ヶ月毎）に、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ０％の状態にすることができる。
【００４４】
ここで、本実施例１にかかるリチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法について、図７及び図８を参照しつつ詳細に説明する。
まず、整備作業者は、図７に示すように、公知の定電流充放電装置９０を用意し、ハイブリッド自動車１を停止（車両電源スイッチをＯＦＦ）させた状態で、定電流充放電装置９０の第１端子９１を組電池３０の正極端子３０ｂに接続し、第２端子９２を組電池３０の負極端子３０ｃに接続する。
【００４５】
次いで、図８に示すように、ステップＳ１において、定電流充放電装置９０を用いて、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００について定電流放電を行う。このとき、整備作業者は、電池制御装置７０に接続したデータモニタ８０によって、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣを、リアルタイムに確認する。
【００４６】
すなわち、整備作業者は、データモニタ８０によって、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣを確認しつつ、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００の定電流放電を行う。次いで、ステップＳ２に進み、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣが０％に達したか否かを、データモニタ８０で確認する。ＳＯＣが０％に達したのを確認（Ｙｅｓ）したら、ステップＳ３に進み、組電池３０の定電流放電を停止する。これにより、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ０％の状態にすることができる。従って、所定期間（例えば、６ヶ月）中の休止に伴って上昇したリチウムイオン二次電池の内部抵抗を、適切に低減することができる。
【００４７】
その後、ステップＳ４に進み、整備作業者は、データモニタ８０によって、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣを確認しつつ、定電流充放電装置９０を用いて、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００の定電流充電を行う。なお、ステップＳ４の充電処理は、ステップＳ３において放電を停止した後、２時間以上経過した後に行うのが好ましい。組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００について、ＳＯＣ０％の状態を２時間以上維持することで、内部抵抗をより一層低減することができるからである。
【００４８】
次いで、ステップＳ５に進み、整備作業者は、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣが基準値（例えば、ＳＯＣ６０％）に達したか否かを、データモニタ８０で確認する。ＳＯＣが基準値（例えば、ＳＯＣ６０％）に達したのを確認（Ｙｅｓ）したら、ステップＳ６に進み、組電池３０の定電流充電を停止する。これにより、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００について、良好な出力特性を発揮させることが可能となる。
【００４９】
上述のステップＳ１〜Ｓ３の処理を、所定期間毎（例えば、６ヶ月毎）に行うことで、休止に伴って上昇したリチウムイオン二次電池１００の内部抵抗を、所定期間毎に、適切に低減することができる。これにより、ハイブリッド自動車１の走行性能（出力特性）を良好に保つことができる。
【００５０】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２について、図面を参照しつつ説明する。
本実施例２のハイブリッド自動車１１を、図９に示す。ハイブリッド自動車１１は、実施例１のハイブリッド自動車１と比較して、二次電池システムが異なる。さらに、二次電池システムに接続された電源プラグ８を備えている。
本実施例２の二次電池システム１６は、図１０に示すように、組電池３０と、変換装置４４と、電池制御装置２７０と、電圧検知手段５０とを備えている。
【００５１】
電池制御装置２７０は、図示しないＲＯＭ、ＣＰＵ、ＲＡＭ等を有し、スイッチ４１，４２を介して、組電池３０に電気的に接続されている。この電池制御装置２７０は、スイッチ４１，４２をＯＮにした状態で、組電池３０の充放電を制御する。例えば、ハイブリッド自動車１１の運転中は、組電池３０とインバータ（モータ）との間における電気のやりとりを制御する。
【００５２】
また、この電池制御装置２７０は、電圧検知手段５０で検出された電池電圧に基づいて、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣを推定する。なお、電池制御装置２７０は、ハイブリッド自動車１１の制御を司るコントロールユニット６０に接続され、コントロールユニット６０との間で電気信号を送受信する。コントロールユニット６０には、リチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ０％の状態にする指令の信号を出力するボタンスイッチ４５が電気的に接続されている。このため、ハイブリッド自動車１１の運転者等がボタンスイッチ４５を押すことで、ＳＯＣ０％の状態にする指令の信号が、コントロールユニット６０を通じて、電池制御装置２７０に伝達される。
【００５３】
変換装置４４は、ＡＣ／ＤＣコンバータにより構成されており、商用電源４６の電圧を、一定電圧値を有する直流定電圧に変換することができる。この変換装置４４は、ケーブル７に含まれるケーブル７１を通じて、電源プラグ８に電気的に接続されている。さらに、変換装置４４は、スイッチ４３を介して、組電池３０に電気的に接続されている。
【００５４】
電源プラグ８は、商用電源４６に電気的に接続可能に構成されている。この電源プラグ８は、変換装置４４と電気的に接続されている。従って、電源プラグ８を通じて、変換装置４４と商用電源４６とを電気的に接続することができる。なお、本実施例２では、電源プラグ８と共にケーブル７１をハイブリッド自動車１１の外部に引き出すことができ、ハイブリッド自動車１１から離れた商用電源４６に電源プラグ８を接続できるようになっている。
【００５５】
このため、本実施例２のハイブリッド自動車１１では、ハイブリッド自動車１１の停止期間中に、電源プラグ８を商用電源４６に電気的に接続することで、商用電源４６から供給される電力を用いて、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００を充電することができる。電池制御装置２７０は、変換装置４４を監視しており、商用電源４６から接続部８を通じて変換装置４４に電力が供給されたことを検知すると、スイッチ４１，４２をＯＦＦにすると共に、スイッチ４３をＯＮにする。これにより、商用電源４６から供給される電力を用いて、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００を充電することができる。具体的には、商用電源４６の電圧を、変換装置４４により、所定の一定電圧値を有する直流定電圧に変換しつつ、商用電源４６から供給される電力を、変換装置４４を通じて、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００に供給する。
【００５６】
さらに、電池制御装置２７０は、報知ランプ４７に電気的に接続されている。この報知ランプ４７は、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ０％の状態にすべきことを報知するランプであり、ハイブリッド自動車１１の運転者が視認できる位置（例えば、インストルメントパネル）に配置されている。電池制御装置２７０は、所定期間毎（例えば、３ヶ月毎）に、報知ランプ４７を点灯させて、ハイブリッド自動車１１の運転者等に、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ０％の状態にすべきであることを知らせる。
なお、本実施例２では、電池制御装置２７０及び報知ランプ４７が、報知手段に相当する。
【００５７】
ハイブリッド自動車１１の運転者等は、報知ランプ４７の点灯を確認することで、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ０％の状態にすべきであることを知ることができる。報知ランプ４７を点灯を確認した運転者等は、商用電源４６から供給される電力を用いて組電池３０を充電する際、ボタンスイッチ４５を押す。具体的には、ボタンスイッチ４５を押した後、電源プラグ８を商用電源４６に電気的に接続する。これにより、商用電源４６から供給される電力を用いて組電池３０を充電する際、ＳＯＣ０％の状態にする指令の信号が、コントロールユニット６０を通じて、電池制御装置２７０に伝達される。
【００５８】
電池制御装置２７０は、ＳＯＣ０％の状態にする指令を受けると、組電池３０の充電に先立って、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００を放電させてＳＯＣ０％の状態にする制御を行う。具体的には、スイッチ４１，４２をＯＮ、スイッチ４３をＯＦＦにした状態で、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００を放電させ、この電力を、ハイブリッド自動車１１に搭載されている電子機器（モータなど）に供給して消費させる。
【００５９】
電池制御装置２７０は、組電池３０の放電中、電圧検知手段５０で検出された電池電圧に基づいて、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣを推定する。電池制御装置２７０は、ＳＯＣが０％に達したと判定したとき、組電池３０の放電を停止させる。これにより、商用電源４６から供給される電力を用いてリチウムイオン二次電池１００を充電する前に、リチウムイオン二次電池１００のＳＯＣを一旦０％にすることができる。従って、所定期間（例えば、３ヶ月）中の休止に伴って上昇したリチウムイオン二次電池１００の内部抵抗を、適切に低減することができる。
なお、本実施例２では、電池制御装置２７０が、ＳＯＣ０％制御手段に相当する。
【００６０】
次に、本実施例２にかかるリチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法について説明する。図１１は、本実施例２にかかるリチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法の流れを示すフローチャートである。
【００６１】
図１１に示すように、ステップＴ１において、電池制御装置２７０は、前回、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ０％の状態にしてから、所定期間（例えば、３ヶ月）が経過したか否かを判定する。なお、ハイブリッド自動車１１が新車であり、販売されてから所定期間（例えば、３ヶ月）が経過していない場合は、販売されてから所定期間（例えば、３ヶ月）が経過したか否かを判定する。
【００６２】
ステップＴ１において、所定期間（例えば、３ヶ月）が経過した（Ｙｅｓ）と判定した場合は、ステップＴ２に進み、電池制御装置２７０は、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ０％の状態にすべきことを報知する。具体的には、報知ランプ４７を点灯させて、ハイブリッド自動車１１の運転者等に、リチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ０％の状態にすべきであることを知らせる。
【００６３】
その後、ステップＴ３に進み、電池制御装置２７０は、ＳＯＣ０％の状態にする指令の信号を、コントロールユニット６０から受信したか否かを判定する。なお、ＳＯＣ０％の状態にする指令の信号は、前述のように、報知ランプ４７の点灯を確認したハイブリッド自動車１１の運転者等が、ボタンスイッチ４５を押すことで送信される。
【００６４】
ステップＴ３において、ＳＯＣ０％の状態にする指令の信号を受信した（Ｙｅｓ）と判定した場合は、ステップＴ４に進み、電池制御装置２７０は、電源プラグ８が商用電源４６に電気的に接続されたか否かを判定する。電池制御装置２７０は、変換装置４４を監視しており、商用電源４６から接続部８を通じて変換装置４４に電力が供給されたことを検知することで、電源プラグ８が商用電源４６に電気的に接続されたと判断する。
【００６５】
ステップＴ４において、電源プラグ８が商用電源４６に電気的に接続された（Ｙｅｓ）と判定した場合は、ステップＴ５に進み、電池制御装置２７０は、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００を放電させて、ＳＯＣ０％の状態にする制御を行う。電池制御装置２７０は、放電中、電圧検知手段５０で検出された電池電圧に基づいて組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣを推定し、ＳＯＣが０％に達したと判定したとき、組電池３０の放電を停止させる。
【００６６】
次いで、ステップＴ６に進み、電池制御装置２７０は、スイッチ４１，４２をＯＦＦにすると共に、スイッチ４３をＯＮにする。これにより、商用電源４６から変換装置４４を通じて組電池３０に電力を供給し、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００を充電を開始する。
【００６７】
その後、ステップＴ７に進み、電池制御装置２７０は、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣが１００％に達するまで、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００を充電する。電池制御装置２７０は、充電中、電圧検知手段５０で検出された電池電圧に基づいて組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００のＳＯＣを推定し、ＳＯＣが１００％に達したと判定したとき、組電池３０の充電を停止させる。次いで、ステップＴ８に進み、電池制御装置２７０は、スイッチ４３をＯＦＦにすると共に、スイッチ４１，４２をＯＮにして、一連の処理を終了する。
【００６８】
このように、上述のステップＴ２〜Ｔ５の処理を、所定期間毎（例えば、３ヶ月毎）に行うことで、休止に伴って上昇したリチウムイオン二次電池１００の内部抵抗を、所定期間毎に、適切に低減することができる。これにより、ハイブリッド自動車１１の走行性能（出力特性）を良好に保つことができる。
【００６９】
以上において、本発明を実施例１，２に即して説明したが、本発明は上記実施例１，２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。
【００７０】
例えば、実施例１，２では、所定期間毎に、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ０％の状態にした。しかしながら、不定期に、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ０％の状態にするようにしても良い。例えば、報知ランプ４７の点灯の有無に拘わらず、商用電源４６から供給される電力を用いて組電池３０を充電する毎に、ボタンスイッチ４５を押して、充電に先立って、リチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ０％の状態にするようにしても良い。なお、商用電源４６から供給される電力を用いて組電池３０を充電するのは、ユーザーの意志に委ねられているので、この充電のタイミングは不定期になりがちである。また、ユーザーがリチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ０％の状態にしたいと思ったときに、リチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ０％の状態にするようにしても良い。
【００７１】
また、実施例２では、電池制御装置２７０が、所定期間毎（例えば、３ヶ月毎）に、報知ランプ４７を点灯させて、ハイブリッド自動車１１の運転者等に、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ０％の状態にすべきであることを知らせた。しかしながら、不定期に、報知ランプ４７を点灯させて、ハイブリッド自動車１１の運転者等に、リチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ０％の状態にすべきであることを報知するようにしても良い。例えば、商用電源４６から供給される電力を用いて組電池３０を充電しようとする毎に、報知ランプ４７を点灯させて、リチウムイオン二次電池１００をＳＯＣ０％の状態にすべきであることを報知するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】実施例１にかかるハイブリッド自動車の概略図である。
【図２】実施例１にかかる二次電池システムの概略図である。
【図３】リチウムイオン二次電池の断面図である。
【図４】電極体の断面図である。
【図５】電極体の部分拡大断面図であり、図４のＢ部拡大図に相当する。
【図６】リチウムイオン二次電池の内部抵抗変化を示す図である。
【図７】実施例１にかかるリチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法を説明する図である。
【図８】実施例１にかかるリチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法の流れを示すフローチャートである。
【図９】実施例２にかかるハイブリッド自動車の概略図である。
【図１０】実施例２にかかる二次電池システムの概略図である。
【図１１】実施例２にかかるリチウムイオン二次電池の内部抵抗低減方法の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
１，１１  ハイブリッド自動車（車両）
６，１６  二次電池システム
３０  組電池
４６  商用電源（外部電源）
４７  報知ランプ（報知手段）
７０  電池制御装置
９０  定電流充放電装置
２７０  電池制御装置（報知手段、ＳＯＣ０％制御手段）
１００  リチウムイオン二次電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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