(57)【要約】      （修正有）【課題】推定残容量の誤差が小さく、充放電が短い間隔で行われる装置であっても有用な、二次電池装置を提供する。【解決手段】制御部２００は、二次電池（電池モジュール１１１）の開放回路電圧を測定する測定部２１１と、所定温度における二次電池の開放回路電圧に対する第１残容量の値を格納したＳＯＣ推定テーブルと、所定温度における二次電池の充電又は放電が停止したときの二次電池の開放回路電圧に対応する、第１残容量の値に含まれる誤差を格納した残容量推定誤差テーブルと、を含むテーブルメモリ２２０と、ＳＯＣ推定テーブルを用いて二次電池の開放回路電圧に対する第１残容量を取得する補正部２３４と、残容量推定誤差テーブルを用いて第１残容量に含まれる推定誤差を取得する推定誤差生成部２３５と、第１残容量と推定誤差とから二次電池の残容量の推定値を演算する残容量計算部２３６と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の開放回路電圧を測定する測定部と、
所定温度における前記二次電池の開放回路電圧に対する第１残容量の値を格納したＳＯＣ推定テーブルと、前記所定温度における前記二次電池の充電又は放電が停止したときの前記二次電池の開放回路電圧に対応する、前記第１残容量の値に含まれる誤差を格納した残容量推定誤差テーブルと、を含むテーブルメモリと、
前記ＳＯＣ推定テーブルを用いて前記二次電池の開放回路電圧に対する第１残容量を取得する補正部と、
前記残容量推定誤差テーブルを用いて前記第１残容量に含まれる推定誤差を取得する推定誤差生成部と、
前記第１残容量と前記推定誤差とから前記二次電池の残容量の推定値を演算する残容量計算部と、を備えた二次電池装置。
【請求項２】
前記残容量推定誤差テーブルは、前記開放回路電圧、前記温度及び電流に基づいて予め作成されている請求項１記載の二次電池装置。
【請求項３】
前記残容量推定誤差テーブルは、前記開放回路電圧、前記温度及び前記二次電池の劣化状態に基づいて予め作成されている請求項１記載の二次電池装置。
【請求項４】
前記残容量推定誤差テーブルは、前記開放回路電圧、前記温度、電流及び前記二次電池の劣化状態に基づいて予め作成されている請求項１記載の二次電池装置。
【請求項５】
前記予め作成されている残容量推定誤差テーブルの誤差データは、一定の温度環境のもとで、二次電池への充電停止直後又は前記二次電池の放電停止直後の電池電圧と、前記二次電池への充電停止直後又は前記二次電池の放電停止直後から一定時間経過後に測定した電池電圧と、から求めた誤差データである、
請求項１記載の二次電池装置。
【請求項６】
二次電池の開放回路電圧を測定する測定部と、
前記二次電池の開放回路電圧に対する第１残容量の値を格納したＳＯＣ推定テーブルと、前記二次電池の充電又は放電が停止してから所定時間経過するまでの前記二次電池の開放回路電圧の変化率に少なくとも対応する、前記第１残容量の値に含まれる誤差を格納した残容量推定誤差テーブルと、を含むテーブルメモリと、
前記ＳＯＣ推定テーブルを用いて、前記所定温度および前記二次電池の開放回路電圧に対する第１残容量を取得する補正部と、
前記残容量推定誤差テーブルを用いて、前記所定温度および前記二次電池の開放回路電圧の変化率に対応する前記第１残容量に含まれる推定誤差を取得する推定誤差生成部と、
前記第１残容量と前記推定誤差とから前記二次電池の残容量の推定値を演算する残容量計算部と、を備えた二次電池装置。
【請求項７】
前記残容量推定誤差テーブルには、複数の温度環境のもとで得られた複数の残容量推定誤差テーブルが含まれる請求項１乃至６のいずれかに記載の二次電池装置。
【請求項８】
前記開放回路電圧の変化から求めた電圧変化率が一定値以上の場合は、前記第１推定容量を前記二次電池の残容量の推定値とする、請求項６記載の二次電池装置。
【請求項９】
前記開放回路電圧の変化から求めた電圧変化率が一定値以下の場合は、前記二次電池の充電電流および放電電流の積算値を前記二次電池の残容量とする請求項６記載の二次電池装置。
【請求項１０】
前記推定誤差生成部は、前記残容量推定誤差テーブルを参照して前記所定温度および前記二次電池の開放回路電圧に対応する値が無い場合に、近似式を用いて前記第１推定容量の誤差の値を計算する請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の二次電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は二次電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池を使用するシステムにおいては、二次電池の残エネルギー容量（以下残容量（ＳＯＣ：State Of Charge）と称する）が監視される。二次電池の残容量を監視して、二次電池が有効に利用されるように、二次電池の充電、放電を制御している。
【０００３】
二次電池の残容量を演算する方法としては、種々の技術が提案されている。例えば、二次電池に流れる電流を、所定のアルゴリズムに従って積算して求める。次に予め測定している電流積算値と残容量との所定の関係から残容量の推定値を演算する。
【０００４】
また他の例として、二次電池の開放回路電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）（二次電池に電流が流れていないときの電圧）を実際に測定して、この開放回路電圧から残容量の推定値を演算する方法もある。即ち、二次電池における開放回路電圧と残容量との関係は、予め測定したデータに基づき、テーブル化しておくことができる。二次電池の開放回路電圧を測定し、該テーブルを参照することにより、残容量の推定値を演算することが可能となる。
【０００５】
なお、電流積算値に基づいて残容量の推定値を演算することも可能であるが、電流積算値のみを用いると電流計測誤差により残容量の誤差が拡大する可能性があった。そこで開放回路電圧を用いて、残容量の誤差を補正する方法（ＯＣＶ補正）も提案されている。
【０００６】
また別の例では、電流積算値に基づいて演算した残容量の推定値（＝ＳＯＣ１）と、開放回路電圧に基づいて演算した残容量の推定値（＝ＳＯＣ２）との２つを求めている。そして、ＳＯＣ１とＳＯＣ２とを比較して、残容量の推定値を求めたときの二次電池の状態が充電状態の場合は小さい方を残容量として採用し、放電状態の場合は大きい方の残容量として採用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−５８０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
二次電池の開放回路電圧に対する、残容量には一定の関係がある。このため、二次電池の開放回路電圧を測定すれば、その残容量を求めることが出来る。ただし、二次電池は充電および放電（以下充放電と称する）が繰り返されている間に、二次電池の電圧が本来の開放回路電圧からずれてくる。よって、充放電充電および放電を停止した直後の二次電池の電圧は、安定しない本来の開放回路電圧とは一致しない。充電および放電を停止した直後の二次電池の電圧は、時間の経過とともに徐々に開放回路電圧に近づいていく。言い換えると、充放電停止直後の二次電池の電圧を使用して、予め測定した二次電池の開放回路電圧と残容量との関係に基づいてＯＣＶ補正をすると、実際の残容量と異なる値となる。
【０００９】
残容量の推定値の演算精度を上げるために、二次電池の充電および放電が終了した後、電圧が安定するまで待ってから、二次電池の開放回路電圧を測定してＯＣＶ補正をする手法が考えられる。しかしながら充電および放電を停止した直後から二次電池の電圧が安定する前までに、二次電池の充電あるいは放電が再開される場合がある。または、二次電池の充電または放電を停止した直後から二次電池の電圧が安定する前に、二次電池の充電あるいは放電が再開されるように運用されるシステムもある。このような場合、ＯＣＶ補正が実施されない状況が続き、残容量の誤差が拡大する。
【００１０】
本発明の実施形態は、短時間で二次電池の残容量の推定値を演算可能な二次電池装置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】
【００１１】
実施形態による二次電池装置は、二次電池の開放回路電圧を測定する測定部と、所定温度における前記二次電池の開放回路電圧に対する第１残容量の値を格納したＳＯＣ推定テーブルと、前記所定温度における前記二次電池の充電又は放電が停止したときの前記二次電池の開放回路電圧に対応する、前記第１残容量の値に含まれる誤差を格納した残容量推定誤差テーブルと、を含むテーブルメモリと、前記ＳＯＣ推定テーブルを用いて前記二次電池の開放回路電圧に対する第１残容量を取得する補正部と、前記残容量推定誤差テーブルを用いて前記第１残容量に含まれる推定誤差を取得する推定誤差生成部と、前記第１残容量と前記推定誤差とから前記二次電池の残容量の推定値を演算する残容量計算部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、一実施形態に係る二次電池装置の概略構成を説明する図である。
【図２】図２は、図１の一実施形態に係る二次電池装置の動作例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、一実施形態において使用されたＳＯＣの残容量推定誤差テーブルの一例を示す図である。
【図４】図４は、充電（あるいは放電）が停止した直後からの電池の電圧変化率と電池温度との相関に基づく残容量推定誤差テーブルの一例を示す図である。
【図５】図５は、図４の一実施形態に係る二次電池装置の動作例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、一実施形態の二次電池装置で用いる残容量推定誤差テーブルのデータを作成する方法の一例を説明するための図である。
【図７】図７は、一実施形態において用いるＳＯＣの残容量推定誤差テーブルを作成する際のＳＯＣ推定誤差の測定結果の一例を示す図である。
【図８】図８は、二次電池の電圧（ＯＣＶ）に対するＳＯＣ推定誤差の関係の一例を示す図である。
【図９】図９は、図７に示すＳＯＣの推定誤差の測定結果のうち省略可能な項目の例を説明する図である。
【図１０】図１０は、ＳＯＣの残容量推定誤差テーブルを作成する際の、複数の温度環境におけるＳＯＣ推定誤差の結果の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、図１０に示すＳＯＣ推定誤差の結果から網掛けした部分を間引きして作成した残容量推定誤差テーブルである。
【図１２】図１２は、充電（あるいは放電）が停止した直後からの電池の電圧変化率と電池温度との相関に基づく残容量推定誤差テーブルの他の例を示す図である。
【図１３】図１３は、図１２に示すＳＯＣ推定誤差の結果から所定の項目を間引きして作成した残容量推定誤差テーブルである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態について図面を参照して説明する。  
図１は、一実施形態に係る二次電池装置の概略構成を説明する図である。図１には、電池モジュール１１１と、二次電池装置と、負荷３００と、を示している。
【００１４】
電池モジュール１１１は、複数の二次電池Ｃ１、Ｃ２、…Ｃｎと、プラス端子１０１と、マイナス端子１０２と、電流検出器１１２と、温度センサＴｓと、を備えている。
【００１５】
複数の二次電池Ｃ１、Ｃ２、…Ｃｎは、例えば直列接続され、直列回路を形成した状態で筐体に収納されている。二次電池Ｃ１、Ｃ２、…Ｃｎの各々は、単一の二次電池セルであってもよく、複数の２次電池セルを組み合わせた構成であっても構わない。なお、ここでは電池モジュールを代表して説明するが、本実施形態は、二次電池の全般に適用可能であり単セル・パックに適用できる。二次電池Ｃ１、Ｃ２、…Ｃｎも直列接続に限定されず並列接続であってもよく、さらに直列接続と並列接続との組み合わせであっても構わない。
【００１６】
プラス端子１０１およびマイナス端子１０２は、負荷３００と電気的に接続されている。プラス端子１０１およびマイナス端子１０２を介して、複数の二次電池Ｃ１、Ｃ２、…Ｃｎへ負荷３００からの充電電流が供給され、負荷３００で消費されるエネルギーに応じて複数の二次電池Ｃ１、Ｃ２、…Ｃｎから負荷３００へ放電電流が出力される。
【００１７】
電流検出器１１２は、電池モジュール１１１のマイナス端子１０２側の主回路には、複数の二次電池Ｃ１、Ｃ２、…Ｃｎと直列に挿入されている。電流検出器１１２は、例えばシャント抵抗器を用いることができる。
【００１８】
温度センサＴｓは、複数の二次電池Ｃ１、Ｃ２、…Ｃｎの近傍に少なくとも１つ配置されている。温度センサＴｓは、例えば、複数の二次電池Ｃ１、Ｃ２、…Ｃｎを収容する図示しない筐体に取り付けられてもよく、複数の二次電池Ｃ１、Ｃ２、…Ｃｎのいずれかに取り付けられてもよい。
【００１９】
二次電池装置は、電圧検出器１１３と、温度検出器１１４と、セル選択器１１５と、充電・放電器１２１と、制御部２００と、を備えている。
【００２０】
電圧検出器１１３は、例えば、電池モジュール１１１のプラス端子１０１およびマイナス端子１０２の電圧や、複数の二次電池Ｃ１、Ｃ２、…Ｃｎのそれぞれの正極端子および負極端子の電圧を検出可能に電池モジュール１１１と接続している。電圧検出器１１３は、検出した電圧の値を制御部２００へ出力する。
【００２１】
温度検出器１１４は、温度センサＴｓと接続して複数の二次電池Ｃ１、Ｃ２、…Ｃｎ近傍の少なくとも１ヶ所の温度を検出する。
【００２２】
電圧検出器１１３により測定された電圧データ、温度検出器１１４により検出された温度データ、電流検出器１１２により検出された電流データは、制御部２００に供給され、それぞれの値が測定される。
【００２３】
セル選択器１１５は、例えば、複数の二次電池Ｃ１、Ｃ２、…Ｃｎと電圧検出器１１３および電流検出器１１２との接続を切り替える。
【００２４】
充電・放電器１２１は、電池モジュール１１１のプラス端子１０１側の主回路に配置されている。充電・放電器１２１は、制御部２００により制御され、電池モジュール１１１からの放電電流が負荷３００に供給される状態と、負荷３００からの回生電流を充電電流として電池モジュール１１１に供給される状態とを形成する。
【００２５】
制御部２００は、電圧測定部２１１と、温度測定部２１２と、電流測定部２１３と、電流値積算部２１４と、充放電制御部２１５と、テーブルメモリ２２０と、ＯＣＶ判定部２３２と、電流値追跡部２３３と、ＯＣＶ補正部２３４と、推定誤差生成部２３５と、残容量計算部２３６と、を備えている。
【００２６】
電圧測定器２１１は、電圧検出器１１３からの検出データを取得する。電圧測定器２１１は、取得した電圧値から電池モジュール１１１の出力電圧および複数の二次電池Ｃ１、Ｃ２、…Ｃｎ夫々の電圧を測定可能である。また、電圧検出器１１３及び電圧測定部２１１により、個々のセルの電圧が測定される場合は、セル選択器１１５が、個々のセルの電圧を取り出して測定できるように、電池モジュール１１１内のスイッチ（図示せず）を制御する。
【００２７】
温度測定器２１２は、温度検出器１１４からの検出データを取得する。温度測定器２１２は、温度センサＴｓにより感知された電池モジュール１１１内の温度データを温度検出器１１４から取得することができる。
【００２８】
なお、電圧検出器２１１と温度検出器２１２とは制御部２００とは別の基板に搭載されてもよく、更に、電池モジュール１１１に含まれていても構わない。
【００２９】
電流測定部２１３は、電流検出器１１２からの検出データを取得する。電流検出器１１２と制御部２００とは、二次電池Ｃ１−Ｃｎの直列回路の出力電流を測定することができる。また、必要に応じて個々の二次電池Ｃ１−Ｃｎに流れる電流も測定することができる。このときはセル選択器１１５が、個々の二次電池の電流を取り出して測定できるように、電池モジュール１１１内のスイッチ（図示せず）を制御する。電流測定部２１３で測定される電流値は、充電電流又は放電電流として見なすことができる。
【００３０】
電流値積算部２１４は、電流値積算部２１４にて電流測定部２１３で測定された電流値を積算処理する。電流値の積算結果はＳＯＣを算出するために利用される。
【００３１】
なお電圧、電流及び温度の測定手段、測定方法は、各種の構成が可能であり、ここで説明する構成に限定されるものではない。
【００３２】
充放電制御部２１５は、プラス端子１０１側に接続された充電・放電器１２１を制御することができる。充電・放電器１２１が制御されるとことで、電池モジュール１１１からの放電電流が負荷３００に供給される状態、或いは、負荷３００からの回生電流を充電電流として電池モジュール１１１に供給する状態を形成することができる。なお電池モジュール１１１への充電は、専用の充電装置が行う場合もある。
【００３３】
また、制御部２００は、個々の二次電池の電圧を検出し、個々の二次電池の電圧が等しくなるように均等化処理を実施することもできる。
【００３４】
テーブルメモリ２２０は、各種のテーブル（ＳＯＣ推定テーブル、残容量推定誤差テーブルなど）のデータが格納されている。テーブルメモリ２２０は、書き込み可能なメモリであって、後で説明する残容量推定誤差テーブル等のデータを、必要に応じて書き換えることが可能である。電池の性能、装置の仕様、基準などが変更され、データの調整を必要とする場合には、このテーブルメモリ２２０に格納されているデータが書き換えられる。データの変更又は書き換え作業は、メモリ自体のチップを交換する方法、或いは外部から通信線を介して書き換える方法などがある。
【００３５】
劣化推定部２３１は、使用履歴、使用環境、使用年数、充放電特性などの電池劣化情報から二次電池の劣化状態を判断する。ここで、二次電池の劣化状態は、例えば、二次電池の出荷時に対して低下した電池容量[％]や、二次電池の出荷時に対して上昇した内部抵抗[％]の情報である。
【００３６】
ＯＣＶ判定部２３２は、電流測定部２１３から電流計測結果をもらい、一定値以下の場合、電圧測定部２１１での電圧計測結果をＯＣＶとみなしてＯＣＶ補正部２３４に電圧の値を送信する。なお、制御部２００に電流計測機能がない場合、ＯＣＶ判定部２３２は電圧測定部２１１での電圧計測結果を常にＯＣＶとみなして、ＯＣＶ補正部２３４へ電圧計測結果を送信する。
【００３７】
電流値追跡部２３３は、電流測定部２１３で検出した電流値を追跡し一定期間毎の電流の変化を監視する。電流値追跡部２３３は、電流向き検出部と称しても良い。この電流追跡部２３３は、充電電流および放電電流が停止する直前の電流の大きさと、電流の向き（充電状態か放電状態か）を計測して記録し、一定期間保存することができる。
【００３８】
ＯＣＶ補正部２３４は、ＯＣＶ判定部２３２の測定結果（ＯＣＶ）を用いてＳＯＣを補正する。ＯＣＶ補正部２３４は、第１の補正部と称されても良い。このとき得られるＳＯＣは、第１残容量（ＳＯＣ＿Ｃ）と称してもよい。
【００３９】
第１残容量（ＳＯＣ＿Ｃ）は、予め作成して用意されているＳＯＣ推定テーブルのデータを利用して生成される。ＳＯＣ推定テーブルは、複数の温度環境下における、二次電池のＯＣＶとＳＯＣとの相関性を測定したデータを有する。即ち、二次電池のＯＣＶの変化に対応するＳＯＣが予め測定され、ＯＣＶを測定すればＳＯＣを推定可能としたＳＯＣ推定テーブルである。二次電池のＯＣＶとＳＯＣとの関係は、電池温度に応じて異なるので、複数の電池温度ごとにＳＯＣ推定テーブルが用意されている。さらにまた、二次電池の劣化状態（例えば二次電池の出荷時に対して低下した電池容量[％]や、二次電池の出荷時に対して上昇した内部抵抗[％]）によっても、二次電池のＯＣＶとＳＯＣとの関係が変わってくる。そのために、劣化状態に応じて利用するＳＯＣ推定テーブルおよび残容量推定誤差テーブルが用意されている。劣化状態の判断方法としては、各種の方法があり、電池使用時間、二次電池の充放電特性などの情報から判断されてもよい。また使用している二次電池の種類によってもＳＯＣ変化特性が異なるで、使用する二次電池の種類に応じたＳＯＣ推定テーブルが用いられる。
【００４０】
推定誤差生成部２３５は、残容量の推定誤差（ＳＯＣ＿Ｅ）を生成する。推定誤差生成部２３５は、測定されたＯＣＶと測定された温度、さらに測定時の電流（電流の向き）に基づいて、予め用意されている残容量推定誤差テーブルのデータを用いた計算により推定誤差（ＳＯＣ＿Ｅ）を生成する。この推定誤差（ＳＯＣ＿Ｅ）は、先の推定された第１残容量（ＳＯＣ＿Ｃ）を調整するのに利用するデータ（誤差）である。
【００４１】
残容量計算部２３６は、例えば、次のような計算を実行する。  
ＳＯＣ＝第１残容量（ＳＯＣ＿Ｃ）＋推定誤差（ＳＯＣ＿Ｅ）
本実施形態の二次電池装置は、この計算により得られたＳＯＣが、最終的な残容量の推定値（ＳＯＣ）であるものとして出力する。この残容量の推定値（ＳＯＣ）は、ＳＯＣの状態を表示するための通知要素として利用される。また残量量の推定値（ＳＯＣ）の通知が、充電や放電が実施された回数の判断の情報として利用されてもよい。
【００４２】
図１の例は、制御部２００、電池モジュール１１１、電流検出器１１２、電圧検出器１１３、温度検出器１１４、セル選択器１１５の1組が示されているが、これらのブロックが複数組存在して、電池パックを形成してもよい。本装置は充電と放電を指示するだけで充電器・放電器を有さない場合もある。つまり充電器・放電器は別途設けている場合もある。
【００４３】
図２は、図１の一実施形態に係る二次電池装置の動作例を示すフローチャートである。
制御部２００は、複数のコードで記述されたプログラムを実行することができる。制御部２００は、演算装置、演算器、プロセッサーなどと称されてもよい。また各動作ブロックはモジュール、ユニットなどと称されてもよい。制御部２００の内部の各ブロックは、ソフトウエアを実行するコード（又はインストラクション）により実現できる。
【００４４】
図２を参照して制御部２００が、最終的な推定残容量（ＳＯＣ）を得るまでの動作を説明する。
【００４５】
ステップＳＡ１では、制御部２００は、電池モジュール１１１の充電又は放電が停止する直前の電流の大きさ、電流の向きを計測・記録する。すなわち、制御部２００は、充放電制御部２１５により充電・放電器１２１を制御して充電又は放電を停止する前に、電流測定部２１３により電池モジュール１１１に流れる電流を計測し、電流値およびその向き（充電又は放電）を電流値追跡部２３３に記録する。その後、充放電制御部２１５により電池モジュール１１１の充電又は放電を停止する。
【００４６】
次のステップＳＡ２では、制御部２００は、ＯＣＶ判定部２３２により充電又は放電が停止した直後の電池電圧（ＯＣＶ）を測定するとともに、温度測定部２１２により電池温度（Ｔ）を測定する。ＯＣＶ判定部２３２および温度測定部２１２は、測定した値を例えば図示しないメモリに保存する。
【００４７】
次のステップＳＡ３では、制御部２００は、ＯＣＶ補正部２３４により、制御部２００は、計測した電池電圧（ＯＣＶ）、電池温度（Ｔ）、さらに測定時の電流（電流の向き）に基づいて、予め作成しているＳＯＣ推定テーブルのデータを利用して第１残容量（ＳＯＣ＿Ｃ）を取得する。
【００４８】
次のステップＳＡ４では、制御部２００は、推定誤差生成部２３５により、計測した電池電圧（ＯＣＶ）、電池温度（Ｔ）、及び電流に基づいて、予め作成して用意している残容量推定誤差テーブルのデータを利用して推定誤差（ＳＯＣ＿Ｅ）を生成する。
【００４９】
この残容量推定誤差テーブルのデータは、ステップＳＡ３で取得した第１残容量ＳＯＣ＿Ｃに含まれている誤差を補正するためのデータである。この残容量推定誤差テーブルを利用する理由は、以下の通りである。電圧（ＯＣＶ）と残容量（ＳＯＣ）との間には一定の関係がある。このため、二次電池の電圧（ＯＣＶ）を測定すれば、その残容量（ＳＯＣ）を推定することが出来る。
【００５０】
しかし、二次電池は充放電が繰り返されている間に、二次電池の電圧が本来の電圧からずれてくる。すなわち、充電および放電を行っているときと、充電および放電を停止して時間が経過したときとで、二次電池の電圧は異なっている。よって、充電および放電を停止したとき（又は停止した直後の電圧）は、二次電池の電圧が安定したときの本来の電圧とは一致していない。充電および放電を停止したとき（又は停止した直後の電圧）は、時間経過とともに徐々に本来の電圧に近づいていく。
【００５１】
言い換えると、充電および放電を停止したときの（停止直後の）開放回路電圧（ＯＣＶ）を使用してＳＯＣに対するＯＣＶ補正を実施すると、上記のようにＳＯＣ推定テーブルを用いて推定された残容量（ＳＯＣ＿Ｃ）は誤差を含む値となり、実際の二次電池の残容量と異なることになる。  
そこで本実施形態では、残容量推定誤差テーブルを用いて、ステップＳＡ３で推定された第１残容量（ＳＯＣ＿Ｃ）に含まれている推定誤差（ＳＯＣ＿Ｅ）を生成している。
【００５２】
図３は、本実施形態において使用されたＳＯＣの残容量推定誤差テーブルの一例を示す図である。  
図３の残容量推定誤差テーブルは、電流（１Ｃ）で電池モジュール１１１に対して充電が行われた場合の残容量の誤差を示している。例えば、温度が２５℃であり、充電が停止した直後の測定電圧（ＯＣＶ）が例えば３Ｖであった場合、第１残容量（ＳＯＣ＿Ｃ）に含まれている推定誤差（ＳＯＣ＿Ｅ）が−４５％であることを示している。また、温度が２５℃のときに、充電が停止した直後の測定電圧（ＯＣＶ）として３．１Ｖ、３．２Ｖ、３．３Ｖ、３．４Ｖ、３．５Ｖ、３．６Ｖ、３．７Ｖが得られたときの誤差（ＳＯＣ＿Ｅ）は、それぞれ−４３％、−４３％、−４２％、−４２％、−４１％、−４１％、−４０％であることを示している。
【００５３】
同様に、電池温度が０℃の場合、５５℃の場合の各電圧での誤差が、予め計測されて用意されている。この残容量推定誤差テーブルは一例であり、実際には、充電電流（或いは放電電流）の大きさに応じて複数の残容量推定誤差テーブルが用意されている。
【００５４】
上記したような残容量推定誤差テーブルが存在した場合、測定した電池温度と電圧とに対応するＳＯＣ推定誤差に基づいて、残容量の推定値を計算により求めることができる。
【００５５】
すなわち、ステップＳＡ５では、制御部２００は、残容量計算部２３６により下記のように残容量の推定値を演算する。  
残容量の推定値（ＳＯＣ）＝第１残容量（ＳＯＣ＿Ｃ）＋推定誤差（ＳＯＣ＿Ｅ）
ここで予め用意した残容量推定誤差テーブルに、実際に測定した電池温度及び電圧に該当する誤差が全て用意されているとは限らない。このような場合は、測定した電池温度及び電圧に近い残容量推定誤差テーブルのデータを用いて誤差を、近似式により計算して求める。
【００５６】
この発明は上記した実施形態に限定されるものではない。本発明の装置では、充放電直後から電池電圧（ＯＣＶ）が安定するまでの時間を費やす必要がないように、残容量を推定するための誤差テーブルが用意されている。先の実施形態の残容量推定誤差テーブルには、電池電圧と電池温度の相関に基づいた誤差がパーセントで格納されている。
【００５７】
しかし、電池電圧と電池温度の相関に限らず、充電および放電が停止した直後からの電池電圧の変化率ｄＶと電池温度との相関に基づいて、誤差を作成することもできる。充電および放電が停止した直後からの電池電圧の変化率ｄＶを求めるためには、少なくとも２回の電圧測定が必要であるが、しかし、ＯＣＶが安定するまでは待つ必要はない。
【００５８】
そこで、以下に説明する第２実施形態では、充電および放電が停止した直後からの電池の電圧変化率ｄＶと電池温度との相関が分かれば、ＯＣＶが安定するまで待ったときに得られると思われるＳＯＣ誤差を予測できることに着目している。
【００５９】
図４は、充放電が停止した直後からの電池の電圧変化率ｄＶと電池温度との相関に基づく残容量推定誤差テーブルの一例を示す図である。
【００６０】
このテーブルでは、２５℃の環境のもとで、電圧変化率ｄＶが例えば０．５％のときは、−３１％の誤差が、第１残容量（ＳＯＣ＿Ｃ）に存在することを示している。さらに電圧変化率ｄＶが０．９％、１．３％、１．７％、２．１％、２．５％、２．９％、３．３％のときは、それぞれ−３２％、−３４％、−３５％、−４７％、−４７％、−４９％、４５％の誤差があることを示している。
【００６１】
ここでは１つのテーブルを示しているが、電池温度の違いに応じて複数の残容量推定誤差テーブルが用意されている。また実際に、計測・記録した電圧変化率・電池温度の値が、複数のテーブル上で見つからない場合は、計測した電圧変化率・電池温度の値に近い、電圧変化率・電池温度の値が利用され、近似式により残量推定誤差データが計算される。
【００６２】
さらにまた、計測した電圧変化率の値が、残容量推定誤差テーブルに格納されている電圧変化率の最小値未満の場合には、電圧変化が微小（ほとんど無い）と見なすことができる。この場合は、誤差補正はされず、計測したＯＣＶにより得られた第１残容量（ＳＯＣ＿Ｃ）がそのままＯＣＶ補正したＳＯＣとして採用される。
【００６３】
さらにまた、計測した電圧変化率の値が、残容量推定誤差テーブルに格納されている最大値より大きい場合には、ＯＣＶ補正の誤差が大きいとみなす。この場合は、ＯＣＶ補正は行われず、以前のＳＯＣ（ＯＣＶ補正前の電流積算値）が維持される。
【００６４】
即ち開放回路電圧の変化から求めた電圧変化率が一定値以下の場合は、二次電池の充電又は放電の停止直後の開放回路電圧により得られた第１残容量を残容量の推定値として採用する。逆に、開放回路電圧の変化から求めた電圧変化率が一定値以上の場合は、第１残容量（ＳＯＣ＿Ｃ）の誤差補正を行わないようにしている。なお、後述するように制御部２００が電流計測機能を有していない場合には、前回のＯＣＶ補正により得られた残容量とする。
【００６５】
図５は、制御部２００が残容量の推定値（ＳＯＣ）を得るまでの動作を説明するために示したフローチャートである。
【００６６】
まず、制御部２００は、充電および放電が停止した直後からの電池電圧（ＯＣＶ）および電池温度を、温度測定部２１２、および、ＯＣＶ判定部２３２により定期的に計測するとともに記録する。（ステップＳＢ１）
次に、制御部２００は、計測した電池電圧（ＯＣＶ）や温度に基づいて、テーブルメモリ２２０に格納された対応するＳＯＣ推定テーブルを用いて、ＯＣＶ補正部２３４により第１残容量（ＳＯＣ＿Ｃ）を取得する。（ステップＳＢ２）
続いて、制御部２００は、電圧測定部２１１により、ステップＳＢ１で計測した複数の電池電圧（ＯＣＶ）を用いて、電池電圧変化率ｄＶを計算する。（ステップＳＢ３）
次に、制御部２００は、推定誤差生成部２３５により、求めた電池電圧変化率ｄＶと電池温度の値とに基づいて、テーブルメモリ２２０に格納された対応する残容量推定誤差テーブルから対応する残容量推定誤差のデータを選択する。更に、推定誤差生成部２３５は、選択した残容量推定誤差のデータを利用して、推定誤差（ＳＯＣ＿Ｅ）を計算する。（ステップＳＢ４）
次のステップＳＢ５では、制御部２００は残容量計算部２３６により、  
残容量の推定値（ＳＯＣ）＝第１残容量（ＳＯＣ＿Ｃ）＋推定誤差（ＳＯＣ＿Ｅ）の計算より残容量の推定値（ＳＯＣ）を得ることができる。
【００６７】
上記した第２実施形態の場合、制御部２００が電流計測機能を有していない場合でも上記の残容量の推定値（ＳＯＣ）を得ることができる。  
その代わりに、電圧変化率ｄＶを計算する計算部を必要とする。しかし電圧変化率ｄＶの計算は、電圧測定部２１１の処理プログラムの軽微な変更で容易に対応できる。
【００６８】
上記した本実施形態の装置では、充電直後および放電直後のＯＣＶを利用して第１残容量ＳＯＣ＿Ｃを得ることができるので、残容量の推定値（ＳＯＣ）を計算するために開放回路電圧ＯＣＶが安定するまでの時間を必要としない。このために、早い時期に残容量の推定値ＳＯＣを得ることができる。
【００６９】
すなわち、本実施形態の二次電池装置によれば、充放電が停止してから二次電池の電圧が安定する前に残容量を補正することができ、この補正が実行されたとしても推定残容量の誤差が小さく、充放電が短い間隔で行われ充放電が開始から止まるまでの期間が短い装置であっても、効果的に用いることができる、二次電池装置を提供することができる。
【００７０】
また上記の実施形態の装置によれば、図３および図４で示したテーブルに、予め誤差を計算したＳＯＣの値を用意し、この値を直接用いるようにすれば、最終的な残容量の推定値（ＳＯＣ）の取得を容易にすることができる。すなわち、制御部２００は、第１残容量ＳＯＣ＿Ｃを計算し、さらに残容量誤差を計算する工程を省略可能となる。
【００７１】
上記の制御部２２０の内部の各ブロックは、ソフトウエアを実行するコード（又はインストラクション）により実現できることは勿論のことである。
【００７２】
したがって、この場合プログラムが、二次電池に対して行われる充電及び放電及び前記二次電池の温度を監視する制御部にインストールされる。そしてこのプログラムは、二次電池の充電又は放電の停止時の開放回路電圧に基づいて、電池残容量を推定した第１残容量を求めるインストラクションと、開放回路電圧と温度に基づいて、予め作成されている残容量推定誤差テーブルの誤差データを用いて、第１残容量の推定誤差を求めるインストラクションとを含む。さらに前記第１残容量を前記推定誤差で補正して、二次電池の推定残容量を決定するインストラクションを含むことになる。
【００７３】
次に残容量推定誤差テーブルの作成に関して一例を説明する。残容量推定誤差テーブルは、複数の温度環境下において、充電電流、放電電流の値を各種変えて（各種の充放電パターンにより）、電池電圧を測定することにより、データ収集される。
【００７４】
例えば、測定条件として以下のような条件を設定する。  
環境温度として、例えば０℃、２５℃、５５℃  
電流値として、１Ｃの充電の実施と、−１Ｃの放電の実施、である。  
例えば、充電を行った場合のデータを収集したい場合は、次の手順をとる。  
（ａ１）選択した電池に対して常温で完放電を行う、（ｂ１）次に、ＳＯＣの例えば１０％単位で前記電池に１００％まで充電を行った場合の評価を下記のように行う、  
例えば、電流積算値に基づいてＳＯＣの１０％の充電を前記電池に行い、その後１時間休止する。例えば、電池の容量が１００Ａｈである場合には、１０％分の電池容量は１０Ａｈであるので、１０Ａで１時間充電し、その後1時間は充電および放電を休止する。
【００７５】
ここで、評価データを得るために、充電後の電圧の変化を計測し、電圧変化パターンを得る。
【００７６】
（ａ２）次に前記選択した電池に対して常温で完放電を行う、（ｂ２）次に、例えば電流積算値に基づいてＳＯＣの２０％の充電を前記電池に行い、その後１時間休止する。  
ここで、評価データを得るために、充電後の電圧の変化を計測し、電圧変化パターンを得る。
【００７７】
（ａ３）次に前記選択した電池に対して常温で完放電を行う、（ｂ３）次に、例えば電流積算値に基づいてＳＯＣの３０％の充電を前記電池に行い、その後１時間休止する。  
ここで、評価データを得るために、充電後の電圧の変化を計測し、電圧変化パターンを得る。
【００７８】
上記のように、充電パーセントごとに、充電後の電圧の変化パターンの計測を繰り返すことで、評価データを収集することができる。
【００７９】
図６は、一実施形態の二次電池装置で用いる残容量推定誤差テーブルのデータを作成する方法の一例を説明するための図である。図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）は、たとえば環境温度２５℃で、ＳＯＣ５０％、ＳＯＣ６５％、ＳＯＣ８５％の充電を実施した後、電圧変化パターンを得たときのサンプルを示している。なお、ここで示す電圧変化パターンのサンプルは、充電を停止した時点を０秒とし、二次電池の開放回路電圧の変化を時系列で計測した結果を示している。
【００８０】
このようなサンプルにおいて、例えば環境温度２５℃で、電流積算値に基づいてＳＯＣ６５％にあわせる充電を前記電池に対して行った場合、充電後の電圧変化パターンを検討する。この電圧変化パターンにおいては、充電後３０秒経過すると、開放回路電圧は２．７Ｖとなった。一方、この計測電圧２．７Ｖに対して、ＯＣＶ補正をした場合のＳＯＣ計算結果は、７５．５％であった。
【００８１】
つまり、単純にＯＣＶ補正を行うと、この場合は誤差１５．５％が生じることを意味する。  
したがって、ＯＣＶ補正した第１残容量（ＳＯＣ＿Ｃ）は、本来得られるべきＳＯＣよりも＋１５．５％も大きい値であることが分かる。従って、推定誤差（ＳＯＣ＿Ｅ）をデータとしては、１５．５％を残容量推定誤差テーブルに記述する。
【００８２】
他の各種の推定誤差についても、上記と同様にそれぞれのケースの電圧変化パターンから誤差を補正するためのデータを構築することができる。さらに、環境温度２５℃の場合のみならず、複数の温度の場合においても、上記と同様にそれぞれのケースの電圧変化パターンから誤差を補正するためのデータを構築することができる。
【００８３】
電圧変化率と温度との相関を示す、図４の残容量推定誤差テーブルのデータが構築される場合には、以下のように構築される。  
即ち、予め作成しているＳＯＣ推定テーブルのデータに基づく電圧（ＯＣＶ）と、前記電圧パターンにおける充電或いは放電後の測定電圧とを比較して、変化率が計算される。この変化率は、温度毎に、それぞれのＳＯＣパーセント（例えばＳＯＣ６０％、ＳＯＣ７０％、ＳＯＣ８０％）に対応する電圧（ＯＣＶ）と、実際にＳＯＣ６０％、ＳＯＣ７０％、ＳＯＣ８０％へそれぞれ充電或いは放電を行った後に測定した測定電圧と、を用いて計算される。
【００８４】
例えば、所定の環境温度でＳＯＣ７０％に充電したときの電圧変化率ｄＶは、充電を行った後直ぐに測定した開放回路電圧と、所定の環境温度でＳＯＣ７０％に充電した後に時間が経過して安定したときの開放回路電圧（ＳＯＣ推定テーブルより取得）との差分により計算される。
【００８５】
例えば図３に示す残容量推定誤差テーブルの列の項目である電圧値は０．１Ｖ単位で均等間隔に定義していたが、これは均等間隔にこだわる必要はない。また、温度を０，２５，５５℃に限定する必要もない。
【００８６】
上記の実施形態では、図３に示す残容量推定誤差テーブルを作成するに当たり、下記の条件の下で電池電圧を測定することにより、データ収集している。
【００８７】
環境温度として、例えば０℃、２５℃、５５℃  
電流値として、１Ｃの充電の実施と、−１Ｃの放電の実施、である。  
例えば、充電を行った場合のデータを収集したい場合は、次の手順をとる。  
（ａ１）選択した電池に対して常温で完放電を行う、（ｂ１）次に、ＳＯＣの例えば１０％単位で前記電池に１００％まで充電を行った場合の評価を下記のように行う、  
例えば、電流積算値に基づいて（？）ＳＯＣの１０％の充電を前記電池に行い、その後１時間休止する。  
図７は、一実施形態において用いるＳＯＣの残容量推定誤差テーブルを作成する際のＳＯＣ推定誤差の測定結果の一例を示す図である。  
電池電圧の測定条件は、例えば下記のように変更しても構わない。
【００８８】
環境温度として、−３０〜７０℃で５℃刻みとする。  
電流値として、０．１Ｃ，０．３Ｃ，０．５Ｃ〜１０Ｃの間で０．５Ｃ間隔の値で充電し、−０．１Ｃ，−０．３Ｃ，−０．５Ｃ〜−１０Ｃの間で０．５Ｃ間隔で放電する。
【００８９】
例えば、充電を行った場合のデータを収集したい場合は、次の手順をとる。  
（ａ１）選択した電池に対して常温で完放電を行う、（ｂ１）次に、ＳＯＣの例えば５％単位で前記電池に１００％まで充電を行い、上述の実施形態と同様に電池電圧の測定を行う。
【００９０】
上記のように温度、電流値、充放電パターンをより細かく設定し、充電終了からｎ秒後の電圧でＯＣＶ補正により得られるＳＯＣと、充電終了から十分時間が経過した時点でのＯＣＶ補正により得られるＳＯＣ（ＳＯＣ推定テーブルより取得）との差分が、温度／電流／設定の変化に対して一定の傾向にあるのであれば、算出したＳＯＣの差分は前後の値から推測できるため、例えば図３に示すテーブルのように、行（温度）と列（電圧）との値を一定間隔で定義する必要はない。
【００９１】
図８は、二次電池の電圧（ＯＣＶ）に対するＳＯＣ推定誤差の関係の一例を示す図である。  
たとえば、ある温度での評価結果として図８に示す結果が得られた場合について説明する。図８に示すグラフでは、電圧２．５〜３．１Ｖ，３．１〜３．４Ｖ，３．４〜３．５Ｖ，３．５〜４．３Ｖで変化の傾向が変わる。言い換えると、それぞれの範囲内では両端の値とその範囲におけるＳＯＣ推定誤差の変化率が分かれば、その範囲に含まれる変化率は近似式により計算できる。したがって、テーブルとしては２．５，３．１，３．４，３．５，４．３Ｖの５点に対応するＳＯＣを列として用意すれば十分になる。
【００９２】
図９は、図７に示すＳＯＣの推定誤差の測定結果のうち省略可能な項目の例を説明する図である。  
すなわち、図９の網掛けした部分のＳＯＣ推定誤差はその前後の値から推測できるためテーブルで省略することが可能である。たとえば、２．７Ｖの場合のＳＯＣ推定誤差は、その前後の表の値（２．５，２０）と（３．１，８）から直線近似により、下記のように簡単に推測することが出来る。  
｛（−２０−（−８））／（２．５−３．１）｝＊（２．７−２．５）＋（−２０）＝２０＊０．２＋（−２０）＝４＋（−２０）＝−１６
なお、ここでは直線近似としたが、多項式近似でも良い。多項式近似を行う場合には、省略する値の前後の値と、省略した範囲に適用する多項式とが必要となる。
【００９３】
なお、上記図７乃至図９に示す例は所定の温度に対しての評価をまとめたものであるが、温度を変えた場合や充放電レートを変えた場合にも同様の評価を行い、その結果の傾向にしたがって、テーブルを間引くことが出来る。
【００９４】
図１０は、ＳＯＣの残容量推定誤差テーブルを作成する際の、複数の温度環境におけるＳＯＣ推定誤差の結果の一例を示す図である。
【００９５】
たとえば、図７乃至図９に示す例が環境温度２５℃の場合とすると、他の温度の評価により、図１０に示すＳＯＣ推定誤差［％］が得られたとする。なお、それぞれの温度で評価したときの電圧は同じとしたが、異なる電圧になっても残容量推定誤差テーブルの作成方法には影響しない。
【００９６】
このとき、例えば２０℃のときのＳＯＣ推定誤差は、それぞれの電圧において、２５℃と１５℃との場合から推定できるため、２０℃の行は残容量推定誤差テーブルから削除することが出来る。
【００９７】
図１１は、図１０に示すＳＯＣ推定誤差の結果から網掛けした部分を間引きして作成した残容量推定誤差テーブルである。  
たとえば、環境温度２０℃で電池電圧３．４Ｖの場合、ＳＯＣの推定誤差は下記のように演算できる。  
｛（−８−（−５））／（１５−２５）｝＊（２０−１５）＋（−８）＝０．３＊５＋（−８）＝１．５＋（−８）＝−６．５
なお、図１０に示す例では、１５℃と２５℃とでは間引ける部分（網掛けした部分）の電池電圧が異なっている。このときの残容量推定誤差テーブルの作成方法としては、電池制御方法の簡易さを優先し、両者同時に間引ける部分だけ間引いてもよい。
【００９８】
例えば図１１に示す残容量推定誤差テーブルを用いて二次電池の残容量の推定値を演算する際には、図２に示すフローチャートのステップＳＡ４において、残容量推定誤差テーブルを参照し、環境温度および電池電圧に対応する値が残容量推定誤差テーブルにない場合には、近似式を用いて推定誤差（ＳＯＣ＿Ｅ）を演算する。この場合、演算した推定誤差（ＳＯＣ＿Ｅ）の値を用いてステップＳＡ５でＳＯＣの推定値を演算することができる。
【００９９】
例えば、テーブルの項目数が多くなると、テーブルメモリ２２０の容量が大きくなってしまう。そこで、上記のように残容量推定誤差テーブルの項目を減らすことにより、テーブルメモリ２２０の容量を減らすことができ、電池制御装置の価格を下げることができる。
【０１００】
なお、上記の構成には記載していないが、算出したＳＯＣの推定値は、通信ＩＦ２３８を介して電池制御装置外部（例えば上位装置）に通知しても良く、算出したＳＯＣの推定値により充放電許可・停止制御しても良く、これらを組み合わせても構わない。
【０１０１】
通信ＩＦを介す通信方式としてはＣＡＮ、ＲＳ４８５、ＰＬＣ（Power Line Communication）などを適用可能である。この場合、上位装置にＳＯＣの推定値そのものを通知する。
【０１０２】
充放電制御方法としては、たとえばＳＯＣの推定値が基準値よりも大きくなった場合または基準値よりも小さくなった場合にリレー、コンタクタ、ＭＣＣＢなど遮断器を開くことにより、電池を主回路から切り離すといった方法がある。
【０１０３】
図１２は、充電（あるいは放電）が停止した直後からの電池の電圧変化率と電池温度との相関に基づく残容量推定誤差テーブルの他の例を示す図である。  
図１３は、図１２に示すＳＯＣ推定誤差の結果から所定の項目を間引きして作成した残容量推定誤差テーブルである。
【０１０４】
第２実施形態で用いた残容量推定誤差テーブルについても、例えば図１１に示すテーブルと同様にサイズを削減することが出来る。すなわち第２実施形態で用いた残容量推定誤差テーブルでは、図４に示すように電圧変化率が一定間隔であったが、電圧変化率および温度の間隔を細かく設定してもよい。
【０１０５】
図１２に示す例では、例えば電圧変化率０．３％以上０．６％以下のＳＯＣの推定誤差の変化が一定であるため、図１３に示したテーブルのようにテーブルの項目を間引くことが出来る。なお、温度や充放電レートについても、例えば図１１に示すテーブルと同様に項目を間引くことが可能である。
【０１０６】
なお、図１１および図１３に示す例では、予め作成した残容量推定誤差テーブルの一部を間引いてテーブルを作成したが、二次電池の特性により間引ける範囲が予め分かっている場合には、間引く範囲については推定誤差を算出することなく残容量推定誤差テーブルを作成しても構わない。
【０１０７】
本実施形態が適用される二次電池としては、特定されるわけではないが、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、など各種開発されており、いずれの電池が使用されても可能である。またＳＯＣの変化に対してＯＣＶの変化も追従するような特性の場合、ＯＣＶからＳＯＣの推定が比較的精度良くできる。
【０１０８】
以下二次電池の負極、正極、電解液などの材料の例を示す。
【０１０９】
１）負極・・・負極は、負極集電体と、負極活物質含有層とを有する。負極活物質含有層は、負極活物質、導電剤および結着剤を含む。負極集電体は、アルミニウム合金箔等の金属箔を用いることができる。アルミニウム合金としては、アルミニウムの他に、例えば、Ａｌ−Ｆｅ合金、Ａｌ−Ｍｎ系合金およびＡｌ−Ｍｇ系合金である。
【０１１０】
負極活物質としては、リチウムを吸蔵放出する物質を使用することができ、中でも、金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物、合金などが挙げられる。負極活物質のリチウム吸蔵電位は、リチウム金属の開回路電位に対して開回路電位で０．４Ｖ以上であることが好ましい。これにより、負極集電体のアルミニウム成分とリチウムとの合金化反応の進行および負極集電体の微紛化を抑制できる。さらに、リチウム吸蔵電位は、リチウム金属の開回路電位に対して開回路電位で０．４Ｖ以上、３Ｖ以下の範囲であることが好ましい。これにより、電池電圧を向上させることができる。さらに好ましい電位範囲は、０．４Ｖ以上、２Ｖ以下である。０．４Ｖ以上、３Ｖ以下の範囲でリチウムを吸蔵することが可能な金属酸化物としては、チタン酸化物、例えばリチウムチタン酸化物、タングステン酸化物、アモルファススズ酸化物、スズ珪素酸化物、酸化珪素などが挙げられる。中でも、リチウムチタン酸化物が好ましい。
【０１１１】
０．４Ｖ以上、３Ｖ以下の範囲でリチウムを吸蔵することが可能な金属硫化物としては、硫化リチウム、硫化モリブデン、硫化鉄等が挙げられる。
【０１１２】
０．４Ｖ以上、３Ｖ以下の範囲でリチウムを吸蔵することが可能な金属窒化物としては、リチウムコバルト窒化物等が挙げられる。
【０１１３】
導電剤として、炭素材料を用いることができる。例えば、アセチレンブラック、カーボンブラック、コークス、炭素繊維、黒鉛等を挙げることができる。
【０１１４】
２）正極・・・正極は、正極集電体と、正極活物質含有層とを有する。正極活物質含有層は、正極集電体１９ａの片面もしくは両面に担持され、正極活物質、導電剤および結着剤を含む。
【０１１５】
正極集電体は、アルミニウム合金箔等の金属箔を用いることができる。正極活物質としては、酸化物、硫化物、ポリマーなどが挙げられる。
【０１１６】
酸化物として、例えば、二酸化マンガン（ＭｎＯ2）、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、リチウムマンガン複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケルコバルト複合酸化物、リチウムマンガンコバルト複合酸化物、スピネル型リチウムマンガンニッケル複合酸化物、オリピン構造を有するリチウムリン酸化物、硫酸鉄、バナジウム酸化物などが挙げられる。
【０１１７】
例えば、ポリマーとしては、ポリアニリンやポリピロールなどの導電性ポリマー材料、ジスルフィド系ポリマー材料などが挙げられる。その他に、イオウ（Ｓ）、フッ化カーボンなども使用できる。
【０１１８】
好ましい正極活物質としては、高い正極電圧が得られるため、リチウムマンガン複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケルコバルト複合酸化物、スピネル型リチウムマンガンニッケル複合酸化物、リチウムマンガンコバルト複合酸化物、リチウムリン酸鉄などが挙げられる。
【０１１９】
電子伝導性を高め、集電体との接触抵抗を抑えるための導電剤としては、例えば、アセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛等を挙げることができる。
【０１２０】
３）電解液・・・電解液は、電解質を有機溶媒に溶解することにより調製される。電解質濃度は、０．５〜２ｍｏｌ／Ｌの範囲内にすることができる。
【０１２１】
電解質としては、ＬｉＢＦ４が挙げられる。有機溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）などの環状カーボネート、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）などの鎖状カーボネート、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２メチルテトラヒドロフラン（２ＭｅＴＨＦ）などの環状エーテル、ジメトキシエタン（ＤＭＥ）などの鎖状エーテル、γ−ブチロラクトン（ＢＬ）、アセトニトリル（ＡＮ）、スルホラン（ＳＬ）、リン酸エステル等を挙げることができる。これらの有機溶媒は、単独または２種以上の混合物の形態で用いることができる。
【０１２２】
上記した説明において、検出器、制御部など用語において「器」、「部」は、「装置」、「ブロック」、「モジュール」、「演算手段」などに置き換えても本発明の範疇であることは勿論である。さらにまた、請求項の各構成要素において、構成要素を分割して表現した場合、或いは複数を合わせて表現した場合、或いはこれらを組み合わせて表現した場合であっても本発明の範疇である。また請求項を方法として表現した場合であっても本発明の装置を適用したものである。
【０１２３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１２４】
１１１・・・電池モジュール、１１２・・・電流検出器、１１３・・・電圧検出器、１１４・・・温度検出器、１１５・・・セル選択器、１２１・・・充電・放電器、２００・・・制御部、２１１・・・電圧測定部、２１２・・・温度測定部、２１３・・・電流測定部、２１４・・・電流値積算部、２３２・・・ＯＣＶ判定部、２３３・・・電流値追跡部、２３４・・・ＳＯＣ補正部、２３６・・・残容量計算部、２２０・・・テーブルメモリ、３００・・・負荷。
【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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【図１２】
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【図１３】
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