(57)【要約】【課題】  二次電池に発生し得る充電時の過充電および熱逸走を防止することができる押し込み充電機能付き急速充電装置を提供する。【解決手段】  二次電池２００に充電電圧Ｅｃまたは充電電流Ｉｃを供給する充電手段１１０と、電圧値を検知する電圧検知手段１２０と、電流値を検知する電流検知手段１３０と、充電手段１１０による充電を制御する充電制御装置１４０と、二次電池２００の充電状態において熱逸走の発生を予測または検知する熱逸走検知手段１５０を備えた構成とする。充電制御装置１４０が、パルス充電制御の基準に基づいて充電対象となっている二次電池２００へ充電電圧Ｅｃとチェック電圧Ｅｃｋを切替ながら印加してパルス充電制御を実行するが、充電制御装置１４０はパルス充電制御の主基準に加え、熱逸走検知手段１５０の熱逸走発生予測または検知に基づく熱逸走制御基準の２つの基準を組み合わせることによって、充電手段１１０を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池に充電電圧または充電電流を供給する充電手段と、前記二次電池の端子電圧を検知する電圧検知手段と、前記二次電池に通電される充電電流の電流値を検知する電流検知手段と、前記充電手段から供給される充電電圧または充電電流を、前記二次電池の許容最大値の充電印加電圧値と、前記二次電池の許容最大値以下のチェック電圧値とに交互に切り換える切換手段と、前記切換手段を制御して前記二次電池に前記充電印加電圧値を印加する充電期間と前記チェック電圧値を印加するチェック期間とを切り替えるタイミング制御手段と、前記充電期間と前記チェック期間を交互に繰り返しながら前記許容最大値をパルス状に印加するパルス充電を制御する充電制御装置を備えた急速充電装置において、
前記充電制御装置が前記二次電池の充電状態において熱逸走の発生を予測または検知する熱逸走検知手段を備え、前記充電制御装置が、前記パルス充電制御の主基準と、前記熱逸走検知手段の熱逸走発生予測または検知に基づく熱逸走制御基準の２つの基準を組み合わせることによって、前記パルス充電制御の主基準では充電を停止する充電状態となっても前記熱逸走制御基準の範囲内であれば充電を継続するという押し込み充電を行うよう制御することを特徴とする押し込み充電機能付き急速充電装置。
【請求項２】
前記熱逸走検知手段の前記熱逸走制御基準が、前記充電電流の増加を検知したことを基準とする第１の熱逸走制御基準であり、前記第１の熱逸走制御基準に該当すると第１の熱逸走抑制制御を開始するものであり、
当該第１の熱逸走抑制制御が、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を即座に停止させるものである請求項１に記載の押し込み充電機能付き急速充電装置。
【請求項３】
前記熱逸走検知手段の前記熱逸走制御基準が、前記充電電流の増加を検知したことを基準とする第１の熱逸走制御基準であり、前記第１の熱逸走制御基準に該当すると第２の熱逸走抑制制御を開始するものであり、
前記第２の熱逸走抑制制御が、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を既定時間経過後に停止させる押し込み充電処理を行うものである請求項１に記載の押し込み充電機能付き急速充電装置。
【請求項４】
前記熱逸走検知手段の前記熱逸走制御基準が、前記充電電流の増加を検知したことを基準とする第１の熱逸走制御基準であり、前記第１の熱逸走制御基準に該当すると第３の熱逸走抑制制御を開始するものであり、
当該第３の熱逸走抑制制御が、前記第１の熱逸走制御基準における前記充電電流の増加の有無の判断値を所定幅変動させる判断値更新手順と、その後再度前記充電電流が増加するかを監視する監視手順と、前記監視手順において再度前記充電電流の増加が検知されれば前記判断値更新手順において前記直近の前記判断値を所定幅変動させるという手順を繰り返すことによる押し込み充電処理を行い、
前記判断値更新手順の実行が一定回数以上になれば、前記充電手段を介した前記二次電池への前記押し込み充電処理を停止させるものである請求項１に記載の押し込み充電機能付き急速充電装置。
【請求項５】
前記熱逸走検知手段の前記熱逸走制御基準の一つが、前記チェック電流の増加を検知したことを基準とする第２の熱逸走制御基準であり、前記第２の熱逸走制御基準に該当すると第４の熱逸走抑制制御を開始することであり、
当該第４の熱逸走抑制制御が、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を即座に停止させるものである請求項１に記載の押し込み充電機能付き急速充電装置。
【請求項６】
前記熱逸走検知手段の前記熱逸走制御基準の一つが、前記チェック電流の増加を検知したことを基準とする第２の熱逸走制御基準であり、前記第２の熱逸走制御基準に該当すると第５の熱逸走抑制制御を開始することであり、
前記第５の熱逸走抑制制御が、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を既定時間経過後に停止させる押し込み充電処理を行うものである請求項１に記載の押し込み充電機能付き急速充電装置。
【請求項７】
前記熱逸走検知手段の前記熱逸走制御基準の一つが、前記チェック電流の増加を検知したことを基準とする第２の熱逸走制御基準であり、前記第２の熱逸走制御基準に該当すると第６の熱逸走抑制制御を開始することであり、
当該第６の熱逸走抑制制御が、前記第２の熱逸走制御基準における前記チェック電流の増加の有無の判断値を所定幅変動させる判断値更新手順と、その後再度前記チェック電流が増加するかを監視する監視手順と、前記監視手順において再度前記チェック電流の増加が検知されれば前記判断値更新手順において前記直近の前記判断値を一定幅変動させるという手順を繰り返すことによる押し込み充電処理を行い、
前記判断値更新手順の実行が一定回数以上になれば、前記充電手段を介した前記二次電池への前記押し込み充電処理を停止させるものである請求項１に記載の押し込み充電機能付き急速充電装置。
【請求項８】
前記熱逸走検知手段の前記熱逸走制御基準の一つが、前記充電電圧の低下を検知したことを基準とする第３の熱逸走制御基準であり、前記第３の熱逸走制御基準に該当すると第７の熱逸走抑制制御を開始することであり、
前記第７の熱逸走抑制制御が、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を即座に停止させるものである請求項１に記載の押し込み充電機能付き急速充電装置。
【請求項９】
前記熱逸走検知手段の前記熱逸走制御基準の一つが、前記充電電圧の低下を検知したことを基準とする第３の熱逸走制御基準であり、前記第３の熱逸走制御基準に該当すると第８の熱逸走抑制制御を開始することであり、
前記第８の熱逸走抑制制御が、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を既定時間経過後に停止させる押し込み充電処理を行うものである請求項１に記載の押し込み充電機能付き急速充電装置。
【請求項１０】
前記熱逸走検知手段の前記熱逸走制御基準の一つが、前記充電電圧の低下を検知したことを基準とする第３の熱逸走制御基準であり、前記第３の熱逸走制御基準に該当すると第９の熱逸走抑制制御を開始することであり、
前記第９の熱逸走抑制制御が、前記第３の熱逸走制御基準における前記充電電圧の低下を判断する判断値を一定幅変動させる判断値更新手順と、その後再度前記充電電圧が低下するかを監視する監視手順と、前記監視手順において再度前記充電電圧の低下が検知されれば前記判断値更新手順において直近の前記判断値を一定幅変動させるという手順を繰り返すことによる押し込み充電処理を行い、
前記判断値更新手順の実行が一定回数以上になれば、前記充電手段を介した前記二次電池への前記押し込み充電処理を停止させるものである請求項１に記載の押し込み充電機能付き急速充電装置。
【請求項１１】
前記熱逸走検知手段の前記熱逸走制御基準の一つが、前記充電電流の電流値の低下速度が判断値以下となったことを基準とする第４の熱逸走制御基準であり、前記第４の熱逸走制御基準に該当すると第１０の熱逸走抑制制御を開始することであり、
前記第１０の熱逸走抑制制御が、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を即座に停止させるものである請求項１に記載の押し込み充電機能付き急速充電装置。
【請求項１２】
前記熱逸走検知手段の前記熱逸走制御基準の一つが、前記充電電流の電流値の低下速度が判断値以下となったことを基準とする第４の熱逸走制御基準であり、前記第４の熱逸走制御基準に該当すると第１１の熱逸走抑制制御を開始することであり、
前記第１１の熱逸走抑制制御が、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を既定時間経過後に停止させる押し込み充電処理を行うものである請求項１に記載の押し込み充電機能付き急速充電装置。
【請求項１３】
前記熱逸走検知手段の前記熱逸走制御基準の一つが、前記充電電流の電流値の低下速度が判断値以下となったことを基準とする第４の熱逸走制御基準であり、前記第４の熱逸走制御基準に該当すると第１２の熱逸走抑制制御を開始することであり、
前記第１２の熱逸走抑制制御が、前記第４の熱逸走制御基準における前記判断値を一定幅変動させる判断値更新手順と、その後再度前記充電電流の電流値の低下速度が前記判断値以下となるかを監視する監視手順と、前記監視手順において再度前記充電電流の電流値の低下速度が前記判断値以下となったことが検知されれば前記判断値更新手順において直近の判断値を一定幅変動させるという手順を繰り返すことによる押し込み充電処理を行い、
前記判断値更新手順の実行が一定回数以上になれば、前記充電手段を介した前記二次電池への前記押し込み充電処理を停止させるものである請求項１に記載の押し込み充電機能付き急速充電装置。
【請求項１４】
前記熱逸走検知手段の前記熱逸走制御基準の一つが、前記チェック電流の電流値の低下速度が判断値以下となったことを検知したことを基準とする第５の熱逸走制御基準であり、前記第５の熱逸走制御基準に該当すると第１３の熱逸走抑制制御を開始することであり、
前記第１３の熱逸走抑制制御が、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を即座に停止させるものである請求項１に記載の押し込み充電機能付き急速充電装置。
【請求項１５】
前記熱逸走検知手段の前記熱逸走制御基準の一つが、前記チェック電流の電流値の低下速度が判断値以下となったことを検知したことを基準とする第５の熱逸走制御基準であり、前記第５の熱逸走制御基準に該当すると第１４の熱逸走抑制制御を開始することであり、
前記第１４の熱逸走抑制制御が、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を既定時間経過後に停止させる押し込み充電処理を行うものである請求項１に記載の押し込み充電機能付き急速充電装置。
【請求項１６】
前記熱逸走検知手段の前記熱逸走制御基準の一つが、前記チェック電流の電流値の低下速度が所定の判断値以下となったことを検知したことを基準とする第５の熱逸走制御基準であり、前記第５の熱逸走制御基準に該当すると第１５の熱逸走抑制制御を開始することであり、
前記第１５の熱逸走抑制制御が、前記第５の熱逸走制御基準における前記判断値を一定幅変動させる判断値更新手順と、その後再度前記チェック電流の電流値の低下速度が前記判断値以下となったかを監視する監視手順と、前記監視手順において再度前記チェック電流の電流値の低下速度が前記判断値以下となったことが検知されれば前記判断値更新手順において直近の前記判断値を一定幅変動させるという手順を繰り返すことによる押し込み充電処理を行い、
前記判断値更新手順の実行が一定回数以上になれば、前記充電手段を介した前記二次電池への前記押し込み充電処理を停止させるものである請求項１に記載の押し込み充電機能付き急速充電装置。
【請求項１７】
前記熱逸走検知手段の前記熱逸走制御基準の一つが、前記充電電流が所定時間を経過しても所定値まで低下しないことを検知したこと、または、前記充電電流が所定値まで低下する時間が予定される定格充電時間よりも遅延していることを検知したことを基準とする第６の熱逸走制御基準であり、前記第６の熱逸走制御基準に該当すると第１６の熱逸走抑制制御を開始することであり、
前記第１６の熱逸走抑制制御が、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を即座に停止させるものである請求項１に記載の押し込み充電機能付き急速充電装置。
【請求項１８】
前記熱逸走検知手段の前記熱逸走制御基準の一つが、前記充電電流が所定時間を経過しても所定値まで低下しないことを検知したこと、または、前記充電電流が所定値まで低下する時間が予定される定格充電時間よりも遅延していることを検知したことを基準とする第６の熱逸走制御基準であり、前記第６の熱逸走制御基準に該当すると第１７の熱逸走抑制制御を開始することであり、
前記第１７の熱逸走抑制制御が、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を既定時間経過後に停止させる押し込み充電処理を行うものである請求項１に記載の押し込み充電機能付き急速充電装置。
【請求項１９】
前記熱逸走検知手段の前記熱逸走制御基準の一つが、前記充電電流が所定時間を経過しても所定値まで低下しないことを検知したこと、または、前記充電電流が所定値まで低下する時間が予定される定格充電時間よりも遅延していることを検知したことを基準とする第６の熱逸走制御基準であり、前記第６の熱逸走制御基準に該当すると第１８の熱逸走抑制制御を開始することであり、
前記第１８の熱逸走抑制制御が、前記第６の熱逸走制御基準における前記充電電流が所定時間を経過して所定値まで低下したかの判断値、または、前記充電電流が所定値まで低下する時間が遅延しているかの判断値を一定幅変動させる判断値更新手順と、その後再度前記充電電流が所定時間を経過しても所定値まで低下しないか、または、前記充電電流が所定値まで低下する時間が予定される定格充電時間よりも遅延しているかを監視する監視手順と、前記監視手順において再度当該事象が検知されれば前記判断値更新手順において直近の前記判断値を一定幅変動させるという手順を繰り返すことによる押し込み充電処理を行い、
前記判断値更新手順の実行が一定回数以上になれば、前記充電手段を介した前記二次電池への前記押し込み充電処理を停止させるものである請求項１に記載の押し込み充電機能付き急速充電装置。
【請求項２０】
前記熱逸走検知手段の前記熱逸走制御基準の一つが、前記チェック電流が所定時間を経過しても所定値まで低下しないことを検知したこと、または、前記チェック電流が所定値まで低下する時間が予定される定格充電時間よりも遅延していることを検知したことを基準とする第５の熱逸走制御基準であり、前記第７の熱逸走制御基準に該当すると第１９の熱逸走抑制制御を開始することであり、
前記第１９の熱逸走抑制制御が、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を即座に停止させるものである請求項１に記載の押し込み充電機能付き急速充電装置。
【請求項２１】
前記熱逸走検知手段の前記熱逸走制御基準の一つが、前記チェック電流が所定時間を経過しても所定値まで低下しないことを検知したこと、または、前記チェック電流が所定値まで低下する時間が予定される定格充電時間よりも遅延していることを検知したことを基準とする第７の熱逸走制御基準であり、前記第７の熱逸走制御基準に該当すると第２０の熱逸走抑制制御を開始することであり、
前記第２０の熱逸走抑制制御が、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を既定時間経過後に停止させる押し込み充電処理を行うものである請求項１に記載の押し込み充電機能付き急速充電装置。
【請求項２２】
前記熱逸走検知手段の前記熱逸走制御基準の一つが、前記チェック電流が所定時間を経過しても所定値まで低下しないことを検知したこと、または、前記チェック電流が所定値まで低下する時間が予定される定格充電時間よりも遅延していることを検知したことを基準とする第７の熱逸走制御基準であり、前記第７の熱逸走制御基準に該当すると第２１の熱逸走抑制制御を開始することであり、
前記第２１の熱逸走抑制制御が、前記第７の熱逸走制御基準における前記チェック電流が所定時間を経過して所定値まで低下したかの判断値、または、前記チェック電流が所定値まで低下する時間が遅延しているかの判断値を一定幅変動させる判断値更新手順と、その後再度前記チェック電流が所定時間を経過しても所定値まで低下しないか、または、前記チェック電流が所定値まで低下する時間が予定される定格充電時間よりも遅延しているかを監視する監視手順と、前記監視手順において再度当該事象が検知されれば前記判断値更新手順において直近の前記判断値を一定幅変動させるという手順を繰り返すことによる押し込み充電処理を行い、
前記判断値更新手順の実行が一定回数以上になれば、前記充電手段を介した前記二次電池への前記押し込み充電処理を停止させるものである請求項１に記載の押し込み充電機能付き急速充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウム電池、リチウムイオン電池、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素金属電池、鉛蓄電池等の二次電池を充電するための充電装置の技術に関するものである。特に、従来問題となっていた熱逸走の発生を防止しつつ急速に充電を行うことができる押し込み充電機能付き急速充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の利用が増える中、特に、携帯型電子機器の小型電源や、停止できないシステム向けの無停電電源（ＵＰＳ）、電気自動車の電源向けなど、多種多様の電池が数多く使用されている。携帯型電子機器の電池はいわゆる使い捨ての電池ではなく、二次電池、すなわち繰り返し充放電可能な再充電可能な電池となっており、各々の用途に合わせて各社、電池の特性改善や劣化防止などの開発が進められている。
【０００３】
二次電池は仕様通りの性能を発揮するためには、それら電子機器の使用環境条件のみならず、二次電池の繰り返し充電の充電条件も制御する必要がある。特に、充電条件は放電後の電池にダメージを与えることなく、如何に“急速に”かつ“充電容量いっぱいまで”充電するかが重要である。このため、充電完了時の検出方法、過充電を防止する方法等を含めて、二次電池の種類および用途別に適した充電方法が研究されている。
従来技術における充電方法のうち代表的なものを説明する。
二次電池は、コバルト複合酸化物を正極とするリチウムイオン電池を例として説明する。なお、リチウムイオン電池の最大充電電圧は４．２Ｖとされている。
【０００４】
まず、従来技術における充電方法の１つとしては定電圧充電法がある。
定電圧充電法は、充電器から一定電圧（この例では４．２Ｖ）を電池に印加する方法である。この定電圧充電法によれば、定電圧である４．２Ｖを充電器から印加するのみであるので簡単な装置構成で済むというメリットがある。
図１７（ａ）は、定電圧充電法を用いて充電する場合の二次電池電圧の時間変化と充電電流の時間的変化の充電特性の概略を簡単に示した図である。図１７（ａ）の縦軸は充電電池電圧または充電電流であり、横軸が時間となっている。
しかし、この定電圧充電法には大きな欠点がある。図１７（ａ）に示したように、充電初期に大きな電流が流れてしまい二次電池を傷めてしまうおそれがあるという問題である。また、充電期間の後半において電流が減衰してゆくが、十分に充電容量が満たされるまでには時間がかかるという問題もある。そのため、初期電流を抑制し、後半の電流を大きくする工夫が必要となってくる。
【０００５】
定電圧充電法において、印加電圧を定格電圧としつつ初期電流を抑制するよう工夫するものもある。この定格電圧充電の場合、その充電特性は図１７（ｂ）に示すようになる。
図１７（ｂ）は、定格電圧充電にて充電する場合の二次電池電圧の時間変化と充電電流の時間的変化の充電特性の概略を簡単に示した図である。図１７（ｂ）の縦軸は充電電池電圧または充電電流であり、横軸が時間となっている。
定格電圧充電にて充電する場合、充電初期における大電流の通電が抑制されているが、その充電特性は時間経過とともに緩やかに減衰してゆくいわゆるロングテール形となっており、十分に充電容量が満たされるまでには時間がかかるという問題は依然残されている。
【０００６】
次に、従来技術における充電方法の１つとして定電流定電圧充電法がある。
定電流定電圧充電法は、充電開始後しばらくは定電流充電とし、二次電池の電圧が所定電圧に到達した後、定格電圧による定電圧充電に切り換える方法である。この定電流定電圧充電法によれば、比較的高速に充電することができるというメリットがあり、かつ、充電期間の初期においても過充電がなく、充電期間の終期においても定格電圧の印加である限り、過充電が発生することはないというメリットがある。
高い電圧の過充電状態において有機電解質が分解する恐れの高いリチウム系二次電池では、定電流・定電圧充電技術が採用される。
定電流充電時の電流値が大きくても許容されるよう、電池構成を工夫することができれば、さらに充電時間を短縮することができる。
【０００７】
図１８（ａ）は、定電流定電圧充電法を用いて充電する場合の二次電池電圧の時間変化と充電電流の時間的変化の充電特性の概略を簡単に示した図である。図１８（ａ）の縦軸は充電電池電圧または充電電流であり、横軸が時間となっている。なお、コバルト複合酸化物を正極とするリチウムイオン電池の場合、４．２Ｖまでは定電流充電であり、二次電池の電圧が４．２Ｖとなった後は４．２Ｖで定電圧充電となっている。
なお、図１８（ａ）には不可逆化学反応領域が併せて示されている。不可逆化学反応領域とは、二次電池に悪影響を及ぼす不可逆化学反応が生じるような、充電電流と印加電圧との関係で画定される領域のことであり、この範囲にある電圧が印加されると、二次電池内では酸化還元反応がさらに進んで不可逆な電気分解反応を惹き起こし、負性抵抗特性が現れる範囲である。負性抵抗特性が現れると意図しない発熱反応や、膨潤等の異常が発生し、ともすれば二次電池の内部構造の破壊に繋がる恐れがある。また、不可逆化学反応が進むと二次電池のサイクル寿命に大きな影響を与えてしまう。
【０００８】
図１８（ａ）に示すように、定電流定電圧充電法によれば、図１７に示した定電圧充電法に比べて、充電期間の初期から中盤あたりである定電流域における充電量が大きく確保することができ、充電期間が比較的短くて済むというメリットが得られる。
しかし、定電流定電圧充電法でも、やはり充電時間が長くなってしまうという問題は残っている。図１８（ａ）に示したように、充電初期の定電流域では定格電流で充電されるため、充電初期における大電流の通電が抑制され、その後の定電圧域においても電流値は低下してゆくため、その充電特性は、定格電圧充電よりも充電時間は短くなるが、やはり充電時間がまだ長く、十分に充電容量が満たされるまでには時間がかかるという問題がある。
【０００９】
次に、従来技術における充電方法の１つとして、高電位充電を伴ういわゆるパルス充電法がある。
理想的な高電位充電は、図１８（ｂ）に示すように、定格電圧値を超えるが不可逆化学反応領域には達しない許容最大値（Ｅｍａｘ）を用いて充電を行うものである。定格電圧値（Ｅｏ）よりも高い許容最大値（Ｅｍａｘ）にて充電を行うので、定電流定電圧充電法よりも急速充電が期待できる。しかし、許容最大値（Ｅｍａｘ）にて充電を行うので、許容最大値（Ｅｍａｘ）のまま充電が進むと充電容量が満たされた後に過充電となってしまう。
【００１０】
もっとも理想的な高電位充電が可能であれば、二次電池に対して充電電位Ｅｃとして不可逆化学反応領域には達しない限界の許容最大値（Ｅｍａｘ）を印加すると、二次電池には定格充電Ｉｏを超える高充電電流Ｉｍａｘである充電電流Ｉｃにより効率よく充電され、内部電圧Ｅが定格電圧Ｅｏに達すると充電容量が満たされた状態となり、ここで、即座に停止するものである。つまり、過充電になる前にいわゆる“寸止め”するものである。
【００１１】
しかし、充電状態が正確には把握しづらい二次電池の内部状態を正確に把握してそのような充電制御を行うことは難しい。また、もともと二次電池には種類、個体差、内部状態が各々異なり、また、電極構造の違い、電極金属の違い、電解質種の違い等二次電池の種類によって充電時における特性は異なる。さらには、同一種、同型番の二次電池であっても、充電時の環境条件の違い、二次電池の劣化度合い、電気化学的状態等によってその特性が大きく異なってくる。
【００１２】
そこで、パルス充電法と呼ばれる、実際の二次電池の充電状態をモニタしながら充電を進めて行く方法が研究されている。
パルス充電法とは、ＩＣ＆Ｃ方式（Interrupted Check & Charge）とも呼ばれる方式であり、二次電池の充電状態をチェックするチェック期間を間挿し、定格値（Ｅｏ）をチェック電圧値として二次電池に印加し、流れるチェック電流またはチェック電圧をモニタして二次電池の状態を検知し、充電容量が満たされたか、過充電は発生していないかを確認しながら充電する方式である。このように、充電期間とチェック期間を交互に繰り返しながら定格値を超える許容最大値（Ｅｍａｘ）をパルス状に印加するためパルス充電と呼ばれている。
【００１３】
図１９はパルス充電法を用いて充電する場合の二次電池電圧の時間変化と充電電流の時間的変化の充電特性の概略を簡単に示した図である。図１９の縦軸は充電電圧、充電電流であり、横軸が時間となっている。なお、コバルト複合酸化物を正極とするリチウムイオン電池の場合、定格電圧値（Ｅｏ）は略４．２Ｖであり、許容最大値（Ｅｍａｘ）は４．５Ｖ程度とする。
【００１４】
図１９はパルス状に印加される充電電圧、充電電流を象徴的に示したものである。図１９に示すように、充電期間には許容最大値（Ｅｍａｘ）が印加され、チェック期間にはチェック電圧（Ｅｏ）が印加されている。なお、実際のチェック期間は短くて良く、実際には、例えば、チェック期間は５秒程度で良く、充電期間の長さは１００秒程度で良い。図１９では図示しやすいようにパルス幅が大きく描かれており、また、充電期間とチェック期間の比率は不正確に描かれている。
【００１５】
従来技術のパルス充電（ＩＣ＆Ｃ）は、過充電になることを回避するため、チェック期間で充電状態をモニタしながら充電を制御するものである。そのため、チェック期間でのモニタにより、チェック電流が一定値以下、ここでは切替電圧（図１９のＩ１）になったことを検知すると、余裕をもって充電を停止する。
このように、従来技術のパルス充電（ＩＣ＆Ｃ）を用いると急速充電が可能となる。
【００１６】
【特許文献１】特許第３４３０４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
一般に、二次電池に対して、仕様の定格電圧よりも高い充電電圧にて充電したり、仕様の定格電流よりも高い充電電流で充電したり、定格時間よりも長く充電したりすると過充電となるおそれがあり、過充電になると様々な不具合が発生し得ることが知られている。例えば、過充電状態が続くと、負極に金属リチウムが析出したり、リチウムイオンの過度の抜き取りによって正極が溶解したりする問題が発生する。さらに、電解液が分解してしまう問題や、発熱による火災も発生し得る。過充電により引き起こされる化学反応（負極に金属リチウムが析出したり正極が溶解したりする現象）は不可逆な反応であるため、バッテリの充電容量を低下させるとともに、バッテリが劣化し、寿命が短くなってしまう。
上記した定電圧充電法、定電流定電圧充電法では、いずれも、バッテリごとに定められている定格電圧、定格電流、定格時間にて充電を行うものとなっている。しかし充電時間が長くなるなどの不便がある。
【００１８】
上記したパルス充電法（ＩＣ＆Ｃ）は、充電期間に充電器から印加する充電印加電圧は、定格電圧値（Ｅｏ）よりも大きな電圧を印加するものの、チェック期間を間挿し、チェック期間では定格電圧値（Ｅｏ）を印加してチェック電流を調べることで、過充電が発生しないように担保することを狙った技術である。
しかし、これら、上記した定電圧充電法、定電流定電圧充電法、パルス充電法（ＩＣ＆Ｃ）のいずれを採用するにしても、二次電池の種類、個体差、二次電池の使用状態の影響、二次電池の劣化度合いなど、充電対象となっている二次電池の種類、個体差、状態の影響による過充電、さらには“熱逸走”という大きな問題がある。
【００１９】
つまり、これらの充電方法において、充電終了タイミングの判断方法を二次電池の状態を無視して一律に適用すると二次電池の種類、個体差、内部状態に応じて過充電や熱逸走の不具合が生じ得る。熱逸走が発生すると、二次電池内部で異常な化学反応を引き起こして発熱し、電気エネルギーが熱エネルギーに変換されるため充電効率は低下する事態が発生するおそれがある。
【００２０】
図２０は熱逸走が発生するパターンを示している。本来、充電電流ＩｃはＩＣ＆Ｃ方式において定電圧域に入れば漸減してゆくが、熱逸走が発生すると逆に充電電流が増加して暴走する事態が発生する。充電電流が増加するのに合わせて内部電圧Ｅは低下してゆく。
特に、近年は充電時間の短縮化を狙い、定格電圧、定格電流付近での効率的な充電制御を行うことが多く、そのため二次電池の個体差や状態の違いの影響を受けやすいとも言える。その結果、熱逸走などの不具合の発生について防止策が求められている。
【００２１】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、二次電池の種類、個体差、内部状態の違いにより発生し得る充電時の過充電および熱逸走を防止することができる押し込み充電機能付き急速充電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】
【００２２】
上記目的を達成するために、本発明の押し込み充電機能付き急速充電装置は、二次電池に充電電圧または充電電流を供給する充電手段と、前記二次電池の端子電圧を検知する電圧検知手段と、前記二次電池に通電される充電電流の電流値を検知する電流検知手段と、前記充電手段から供給される充電電圧または充電電流を、前記二次電池の許容最大値の充電印加電圧値と、前記二次電池の許容最大値以下のチェック電圧値とに交互に切り換える切換手段と、前記切換手段を制御して前記二次電池に前記充電印加電圧値を印加する充電期間と前記チェック電圧値を印加するチェック期間とを切り替えるタイミング制御手段と、前記充電期間と前記チェック期間を交互に繰り返しながら前記許容最大値をパルス状に印加するパルス充電を制御する充電制御装置を備えた急速充電装置において、前記充電制御装置が前記二次電池の充電状態において熱逸走の発生を予測または検知する熱逸走検知手段を備え、前記充電制御装置が、前記パルス充電制御の主基準と、前記熱逸走検知手段の熱逸走発生予測または検知に基づく熱逸走制御基準の２つの基準を組み合わせることによって、前記パルス充電制御の主基準では充電を停止する充電状態となっても前記熱逸走制御基準の範囲内であれば充電を継続するという押し込み充電を行うよう制御することを特徴とする押し込み充電機能付き急速充電装置である。
【００２３】
充電制御装置が、パルス充電制御の主基準と、熱逸走検知手段の熱逸走発生予測または検知に基づく熱逸走制御基準の２つの基準を組み合わせて充電手段を制御することにより、熱逸走発生を事前に予測、または、熱逸走の発生を検知して確実に熱逸走という問題の発生を回避することができる。
パルス充電制御を行うことは、充電期間においては定格電圧以上の高い充電印加電圧をかけるため、普及している定電流定電圧充電法よりも過充電の領域に隣接しており、熱逸走に至らないように制御する必要があるが、本発明の押し込み充電機能付き急速充電装置は、効率的に熱逸走の発生を予測または検知することができる。
【００２４】
ここで、本発明の押し込み充電機能付き急速充電装置における、熱逸走制御基準と、それら熱逸走制御基準に該当する事象が検知された場合に処置として行う熱逸走抑制制御による二次電池への充電制御のパターンの例について述べる。
以下に、熱逸走制御基準として、第１の熱逸走制御基準から第７の熱逸走制御基準の７つの基準を示す。また、処置として行う熱逸走抑制制御として、それぞれ３つ通りの熱逸走抑制制御の処置を説明する。
【００２５】
第１の熱逸走制御基準は、充電電流の増加を検知したことを基準とするものである。
充電電流の増加が見られれば、熱逸走が起こっているか、熱逸走に至るような発熱などの異常事態が起こりつつあると予測でき、本発明はこの充電電流の増加を検知すれば、充電制御装置は、熱逸走抑制制御に遷移するものである。
【００２６】
この第１の熱逸走制御基準に該当した場合に実行される熱逸走抑制制御としては、下記の第１の熱逸走抑制制御から第３の熱逸走抑制制御の３通りのものがある。
第１の熱逸走抑制制御は、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を即座に停止させるものである。
第２の熱逸走抑制制御は、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を既定時間経過後または充電電流が所定値以下に低下した場合に停止させる押し込み充電処理を行うものである。
第３の熱逸走抑制制御は、前記第１の熱逸走制御基準における前記充電電流の増加の有無の判断値を所定幅変動させる判断値更新手順と、その後再度前記充電電流が増加するかを監視する監視手順と、前記監視手順において再度前記充電電流の増加が検知されれば前記判断値更新手順において前記直近の前記判断値を所定幅変動させるという手順を繰り返すことによる押し込み充電処理を行い、前記判断値更新手順の実行が一定回数以上になれば、前記充電手段を介した前記二次電池への前記押し込み充電処理を停止させるものである。
充電電流の増加が見られても一時的な誤動作や一時的な化学現象で熱逸走に至らない場合もあり、また、充電電流を低下させることにより発熱が抑制され熱逸走状態から回避できる可能性もあるため、第２の熱逸走抑制制御では所定の時間だけ押し込み充電を行うか、または、充電電流が所定値以下に低下することが検知できることで停止するものである。また、第３の熱逸走抑制制御では監視手段により監視を続けて様子を見る期間を設け、その間は押し込み充電をする工夫をしているものである。
【００２７】
次に、第２の熱逸走制御基準は、チェック電流の増加の検知を基準とするものである。
充電電流の増加と同様、チェック電流の増加をモニタすることによっても、熱逸走が起こっているか、熱逸走に至るような発熱などの異常事態が起こりつつあると予測でき、本発明はこのチェック電流の増加を検知すれば、充電制御装置は、熱逸走抑制制御に遷移するものである。
【００２８】
この第２の熱逸走制御基準に該当した場合に実行される熱逸走抑制制御としては、下記の第４の熱逸走抑制制御から第６の熱逸走抑制制御の３通りのものがある。
第４の熱逸走抑制制御は、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を即座に停止させるものである。
第５の熱逸走抑制制御は、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を既定時間経過後または充電電流が所定値以下に低下した場合に停止させる押し込み充電処理を行うものである。
第６の熱逸走抑制制御は、前記第２の熱逸走制御基準における前記チェック電流の増加の有無の判断値を所定幅変動させる判断値更新手順と、その後再度前記チェック電流が増加するかを監視する監視手順と、前記監視手順において再度前記チェック電流の増加が検知されれば前記判断値更新手順において前記直近の前記判断値を一定幅変動させるという手順を繰り返すことによる押し込み充電処理を行い、前記判断値更新手順の実行が一定回数以上になれば、前記充電手段を介した前記二次電池への前記押し込み充電処理を停止させるものである。
チェック電流の増加が見られても、一時的な誤動作や一時的な化学現象で熱逸走に至らない場合もあり、また、充電電流を低下させることにより発熱が抑制され熱逸走状態から回避できる可能性もあるため、第５の熱逸走抑制制御では所定の時間だけ押し込み充電を行うか、または、充電電流が所定値以下に低下することが検知できることで停止するものである。また、第６の熱逸走抑制制御では監視手段により監視を続けて様子を見る期間を設けて押し込み充電をする工夫をしているものである。
【００２９】
次に、第３の熱逸走制御基準は、充電電圧の低下を検知したことを基準とするものである。
充電電圧の低下が見られれば、熱逸走が起こっているか、熱逸走に至るような発熱などの異常事態が起こりつつあると予測でき、本発明はこの充電電圧の低下を検知すれば、充電制御装置は、熱逸走抑制制御に遷移するものである。
【００３０】
この第３の熱逸走制御基準に該当した場合に実行される熱逸走抑制制御としては、下記の第７の熱逸走抑制制御から第９の熱逸走抑制制御の３通りのものがある。
第７の熱逸走抑制制御は、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を即座に停止させるものである。
第８の熱逸走抑制制御は、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を既定時間経過後に停止させる押し込み充電処理を行うものである。
第９の熱逸走抑制制御は、前記第３の熱逸走制御基準における前記充電電圧の低下を判断する判断値を一定幅変動させる判断値更新手順と、その後再度前記充電電圧が低下するかを監視する監視手順と、前記監視手順において再度前記充電電圧の低下が検知されれば前記判断値更新手順において直近の前記判断値を一定幅変動させるという手順を繰り返すことによる押し込み充電処理を行い、前記判断値更新手順の実行が一定回数以上になれば、前記充電手段を介した前記二次電池への前記押し込み充電処理を停止させるものである。
充電電圧の低下が見られても、一時的な誤動作や一時的な化学現象で熱逸走に至らない場合もあるため、第８の熱逸走抑制制御では所定の時間だけ押し込み充電を行うものである。また、第９の熱逸走抑制制御では監視手段により監視を続けて様子を見る期間を設けて押し込み充電をする工夫をしているものである。
【００３１】
次に、第４の熱逸走制御基準は、充電電流の電流値の低下速度が判断値以下となったことを基準とするものである。
充電電流の低下速度が判断値以下になれば、例えば、ゼロ近くになれば、低下しなくなりつつあり、そのまま充電を続ければ、充電電流が増加に反転したり、さらには熱逸走に至るような発熱が見られたりするなど、異常事態が起こりつつあると予測できるからである。
【００３２】
この第４の熱逸走制御基準に該当した場合に実行される熱逸走抑制制御としては、下記の第１０の熱逸走抑制制御から第１２の熱逸走抑制制御の３通りのものがある。
第１０の熱逸走抑制制御は、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を即座に停止させるものである。
第１１の熱逸走抑制制御は、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を既定時間経過後に停止させる押し込み充電処理を行うものである。
第１２の熱逸走抑制制御は、前記第４の熱逸走制御基準における前記判断値を一定幅変動させる判断値更新手順と、その後再度前記充電電流の電流値の低下速度が前記判断値以下となるかを監視する監視手順と、前記監視手順において再度前記充電電流の電流値の低下速度が前記判断値以下となったことが検知されれば前記判断値更新手順において直近の判断値を一定幅変動させるという手順を繰り返すことによる押し込み充電処理を行い、前記判断値更新手順の実行が一定回数以上になれば、前記充電手段を介した前記二次電池への前記押し込み充電処理を停止させるものである。
前記充電電流の電流値の低下速度が判断値以下となったとしても、一時的な誤動作や一時的な化学現象で熱逸走に至らない場合もあるため、第１１の熱逸走抑制制御では所定の時間だけ押し込み充電を行うものである。また、第１２の熱逸走抑制制御では監視手段により監視を続けて様子を見る期間を設けて押し込み充電をする工夫をしているものである。
【００３３】
次に、第５の熱逸走制御基準は、前記チェック電流の電流値の低下速度が判断値以下となったことを検知したことを基準とするものである。
チェック電流の低下速度が判断値以下になれば、たとえばゼロ近くになれば、充電電流の低下速度もゼロ近くに低下しているおそれがあり、そのまま充電を続ければ、充電電流が増加に反転し、さらには熱逸走に至るような発熱などの異常事態が起こりつつあると予測できるからである。
【００３４】
この第５の熱逸走制御基準に該当した場合に実行される熱逸走抑制制御としては、下記の第１３の熱逸走抑制制御から第１５の熱逸走抑制制御の３通りのものがある。
第１３の熱逸走抑制制御は、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を即座に停止させるものである。
第１４の熱逸走抑制制御は、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を既定時間経過後に停止させる押し込み充電処理を行うものである。
第１５の熱逸走抑制制御は、前記熱逸走制御基準における前記判断値を一定幅変動させる判断値更新手順と、その後再度前記チェック電流の電流値の低下速度が前記判断値以下となったかを監視する監視手順と、前記監視手順において再度前記チェック電流の電流値の低下速度が前記判断値以下となったことが検知されれば前記判断値更新手順において直近の前記判断値を一定幅変動させるという手順を繰り返すことによる押し込み充電処理を行い、
前記判断値更新手順の実行が一定回数以上になれば、前記充電手段を介した前記二次電池への前記押し込み充電処理を停止させるものである。
前記チェック電流の電流値の低下速度が判断値以下となっても、一時的な誤動作や一時的な化学現象で熱逸走に至らない場合もあるため、第１４の熱逸走抑制制御では所定の時間だけ押し込み充電を行うものである。また、第１５の熱逸走抑制制御では監視手段により監視を続けて様子を見る期間を設けて押し込み充電をする工夫をしているものである。
【００３５】
次に、第６の熱逸走制御基準は、前記充電電流が所定時間を経過しても所定値まで低下しないことを検知したこと、または、前記充電電流が所定値まで低下する時間が予定される定格充電時間よりも遅延していることを検知したことを基準とするものである。
充電電流が所定値まで低下しなかったり、所定値まで低下したものの遅延したりする場合、異常事態が起こりつつあり、そのまま充電を続ければ、充電電流が増加に反転し、さらには熱逸走に至るような発熱などの異常事態が起こるおそれがあると予測できるからである。
【００３６】
この第６の熱逸走制御基準に該当した場合に実行される熱逸走抑制制御としては、下記の第１６の熱逸走抑制制御から第１８の熱逸走抑制制御の３通りのものがある。
第１６の熱逸走抑制制御は、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を即座に停止させるものである。
第１７の熱逸走抑制制御は、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を既定時間経過後に停止させる押し込み充電処理を行うものである。
第１８の熱逸走抑制制御は、前記第６の熱逸走制御基準における前記充電電流が所定時間を経過して所定値まで低下したかの判断値、または、前記充電電流が所定値まで低下する時間が遅延しているかの判断値を一定幅変動させる判断値更新手順と、その後再度前記充電電流が所定時間を経過しても所定値まで低下しないか、または、前記充電電流が所定値まで低下する時間が予定される定格充電時間よりも遅延しているかを監視する監視手順と、前記監視手順において再度当該事象が検知されれば前記判断値更新手順において直近の前記判断値を一定幅変動させるという手順を繰り返すことによる押し込み充電処理を行い、前記判断値更新手順の実行が一定回数以上になれば、前記充電手段を介した前記二次電池への前記押し込み充電処理を停止させるものである。
【００３７】
前記充電電流が所定時間を経過しても所定値まで低下しなかったり、前記充電電流が所定値まで低下する時間が予定される定格充電時間よりも遅延したりしても、一時的な誤動作や一時的な化学現象で熱逸走に至らない場合もあるため、第１７の熱逸走抑制制御では所定の時間だけ押し込み充電を行うものである。また、第１８の熱逸走抑制制御では監視手段により監視を続けて様子を見る期間を設けて押し込み充電をする工夫をしているものである。
【００３８】
次に、第７の熱逸走制御基準は、チェック電流の電流値の低下速度が判断値以下となったことを検知したこと前記電流検知手段により前記チェック電流が所定時間を経過しても所定値まで低下しないことを検知したこと、または、前記チェック電流が所定値まで低下する時間が予定される時間よりも遅延していることを検知したことを基準とするものである。
チェック電流が所定値まで低下しなかったり、所定値まで低下したものの遅延したりする場合、充電電流も同様に所定値まで低下しなかったり所定値まで低下するものの遅延したりする異常事態が起こりつつあり、そのまま充電を続ければ、充電電流が増加に反転し、さらには熱逸走に至るような発熱などの異常事態が起こるおそれがあると予測できるからである。
【００３９】
この第７の熱逸走制御基準に該当した場合に実行される熱逸走抑制制御としては、下記の第１９の熱逸走抑制制御から第２１の熱逸走抑制制御の３通りのものがある。
第１９の熱逸走抑制制御は、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を即座に停止させるものである。
第２０の熱逸走抑制制御は、前記充電手段を介した前記二次電池への充電を既定時間経過後に停止させる押し込み充電処理を行うものである。
第２１の熱逸走抑制制御は、前記第７の熱逸走制御基準における前記チェック電流が所定時間を経過して所定値まで低下したかの判断値、または、前記チェック電流が所定値まで低下する時間が遅延しているかの判断値を一定幅変動させる判断値更新手順と、その後再度前記チェック電流が所定時間を経過しても所定値まで低下しないか、または、前記チェック電流が所定値まで低下する時間が予定される定格充電時間よりも遅延しているかを監視する監視手順と、前記監視手順において再度当該事象が検知されれば前記判断値更新手順において直近の前記判断値を一定幅変動させるという手順を繰り返すことによる押し込み充電処理を行い、前記判断値更新手順の実行が一定回数以上になれば、前記充電手段を介した前記二次電池への前記押し込み充電処理を停止させるものである。
【００４０】
前記チェック電流が所定時間を経過しても所定値まで低下しなかったり、前記チェック電流が所定値まで低下する時間が予定される時間よりも長くかかったりしても、一時的な誤動作や一時的な化学現象で熱逸走に至らない場合もあるため、第２０の熱逸走抑制制御では所定の時間だけ押し込み充電を行うものである。また、第２１の熱逸走抑制制御では監視手段により監視を続けて様子を見る期間を設けて押し込み充電をする工夫をしているものである。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の押し込み充電機能付き急速充電装置によれば、充電制御装置が、パルス充電制御の主基準と、熱逸走検知手段の熱逸走発生予測または検知に基づく熱逸走制御基準の２つの基準を組み合わせて充電手段を制御することにより、熱逸走発生を検知して熱逸走という問題の発生を回避する対処を実行する、または、熱逸走の発生を事前に予測して熱逸走という問題の発生を回避する対処を実行することができる。
パルス充電制御を行うことは、充電期間においては定格電圧以上の高い充電印加電圧をかけるため、普及している定電流定電圧充電法よりも過充電の領域に隣接しており、熱逸走に至らないように制御する必要があるが、本発明の押し込み充電機能付き急速充電装置は、効率的に熱逸走の発生を予測または検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について実施例により具体的に説明する。なお、本発明の技術的思想の範囲はこれらの実施例の具体的な形状や数値に限定されるものではない。
本発明の押し込み充電機能付き急速充電装置は、二次電池を充電するための充電装置に適用されるものである。二次電池であれば、特に限定されず広く適用することができる。一例として、リチウム電池、リチウムイオン電池、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素金属電池、鉛蓄電池等であっても適用することができるものであることが理解されよう。特にことわりがない限り、以下、リチウム電池を例として説明する。
また、充電制御は、基本的にはパルス充電（ＩＣ＆Ｃ）制御としつつ、熱逸走抑制制御を組み込んだものとして説明する。
【実施例１】
【００４３】
最初に、熱逸走現象の発生の概要について説明し、次に、本発明にかかる押し込み充電機能付き急速充電装置１の各構成要素の説明をし、次に、本発明にかかる押し込み充電機能付き急速充電装置１の動作の流れを鳥瞰する。
熱逸走現象は様々な充電方式において発生し得るが、ここでは、パルス充電方式を採用している充電装置において生じる熱逸走現象について説明する。
【００４４】
二次電池の充電時おける熱逸走とは以下のような現象を言う。
バッテリに対し充電を行った場合、通常は充電の進行によるバッテリ起電圧の上昇に伴い定電圧領域で暫時充電電流Ｉｃが低下していくが、バッテリの劣化などの要因により、充電時におけるバッテリ温度上昇に伴って、ある程度充電電流Ｉｃ低下した時点から逆に電流増加現象を生じたり、または、電流低下せずに高電流のまま充電電圧Ｅｃが低下していく現象が生じたりすることがある。二次電池の温度が高い時に大電流で充電を続けると、二次電池には内部抵抗があるため大電流により二次電池の温度がさらに上昇し、その温度上昇によりさらに電流増加現象が生じたり充電電圧Ｅｃの低下現象が生じたりするという悪循環を起こすことがある。この現象を“熱逸走”と言う。バッテリの充電において熱逸走が起こるとバッテリ温度は急激に上昇し、バッテリの劣化をさらに急進させ、バッテリの寿命を短くする不具合を起こす可能性がある。
【００４５】
図１は、パルス充電方式を採用した場合の充電特性を表わす図である。図１に見るように、大きな劣化のない二次電池に対して充電している場合には、充電初期から中盤まで“定電流域”であり、その後充電終期まで“定電圧域”となっている。
【００４６】
定電流域では、二次電池に対して充電電位Ｅｃとして不可逆化学反応領域には達しない限界の許容最大値（Ｅｏ）を印加する。その際、二次電池には高充電電流Ｉｏが充電電流Ｉｃとして効率よく充電される。この定電流域では、二次電池の内部電圧Ｅは、二次電池に対して高充電電流Ｉｏにより充電されるにつれ、漸増してゆく。
【００４７】
充電手段から二次電池に印加される許容最大値（Ｅｏ）につれ内部電圧Ｅは漸増してゆく。いずれ定格電圧Ｅｏ付近に到達する。ここで、充電を止めても充電容量の多くは満たされるものの、さらに多くの電気エネルギーを貯蔵させるため、いわゆる“押し込み充電”として充電を継続する。
【００４８】
定電圧域では、二次電池への充電電流Ｉｃは、充電手段から二次電池に印加される充電電圧Ｅｃである定格電圧値Ｅｏと、二次電池の端子に現れる内部電圧Ｅ(１)との電位差により流れ、二次電池の端子に現れる内部電圧Ｅ(１)が充電の進行により徐々に昇圧されるため、二次電池への充電電流Ｉｃは、図１に示すような漸減してゆくように流れることとなる。
ここで、二次電池の個体差や二次電池の劣化などの要因により、定電圧域における二次電池への充電電流Ｉｃは、充電特性に応じた曲線に従って低下して行くこととなる。
【００４９】
しかし、ここで、上記した熱逸走という現象が発生すると、図１において様々なパターンが起こり得る。
例えば、図１に示す曲線Ａのような熱逸走曲線がある。曲線Ａのような熱逸走曲線は、充電電流Ｉｃが一旦減少した後、増加に転じているような曲線である。このようにある程度充電電流Ｉｃ低下した時点から逆に電流増加現象は、充電時における二次電池の温度上昇に伴って熱暴走を始めた可能性があると判断できるのである。
【００５０】
また、上記の熱逸走現象は、充電期間における充電電流Ｉｃの増加検出のみならず、チェック期間におけるチェック電流Ｉｃｋの増加も伴うものと考えられる。そこで、チェック期間におけるチェック電流Ｉｃｋの増加をモニタすることによっても熱逸走現象発生を予測することができる。
そこで、本発明の急速充電装置では、この曲線Ａの熱逸走曲線を描く現象が発生していることを熱逸走制御基準の一つとする。
【００５１】
また、例えば、図１に示す曲線Ｂのような熱逸走曲線がある。曲線Ｂのような熱逸走曲線は、充電電圧Ｅｃが定格電圧Ｅｏを維持できず、低下しているような曲線である。その一方で充電電流Ｉｃは大電流が流れている。このように充電電圧Ｅｃが定格電圧Ｅｏを維持できず低下する電圧低下現象は、充電時における二次電池の温度上昇に伴って熱暴走を始めた可能性があると判断できるのである。
【００５２】
また、上記の熱逸走現象は、充電期間における充電電圧Ｅｃの低下検出のみならず、チェック期間における電圧の低下も伴うものと考えられる。そこで、チェック期間における電圧の低下をモニタすることによっても熱逸走現象発生を予測することができる。
本発明の急速充電装置では、この曲線Ｂの熱逸走曲線を描く現象が発生していることを熱逸走制御基準の一つとする。
【００５３】
ここで、図１に示したような充電特性の曲線を解析すれば、二次電池内でまだ熱逸走は発生していないが、このまま充電を継続すると熱逸走が発生するおそれがあると“熱逸走発生の予測”ができる場合もある。
熱逸走が起こったことを検知した対処も重要であるが、熱逸走が起こることを事前に予測することができれば早めの対処を行うことができる。
【００５４】
例えば、図１に示す熱逸走曲線Ａを解析すると、以下のことが予測できる。
第１の予測は、二次電池の内部電圧の上昇からみて予定される充電時間よりも早い時間帯において、充電電流Ｉｃの低下速度が急に小さくなることを検知すれば、熱逸走が発生するおそれがあると予測するものである。熱逸走曲線Ａに沿う充電電流Ｉｃの変化がある場合、実際には充電電流Ｉｃが増加していなくとも、充電電流Ｉｃが増加に転じる前には、充電電流Ｉｃの低下速度が急に小さくなることが分かる。なお、この充電電流Ｉｃの低下速度が急に小さくなる現象が二次電池の内部電圧の上昇からみて充電時間の終了付近であれば、通常の低下現象と言えるが、予定される充電時間よりも早い時間帯にその低下現象が検知されれば、充電電流Ｉｃが増加に転じて熱逸走に向かう直前にあると予測できる。この予測を熱逸走制御基準の一つとする。
また、上記の熱逸走現象は、充電期間における充電電流Ｉｃの低下速度の落ち込みの検出のみならず、チェック期間におけるチェック電流Ｉｃｋの低下速度の落ち込みも伴うものと考えられる。そこで、チェック期間におけるチェック電流Ｉｃｋの低下速度の落ち込みをモニタすることによっても熱逸走現象発生を予測することができる。
【００５５】
第２の予測は、二次電池の内部電圧の上昇からみて予定される充電時間よりも遅い時間帯において、充電電流Ｉｃが所定値まで低下しないこと、または、充電電流Ｉｃが所定値まで低下する時間が予定される定格充電時間よりも遅延していることを検知すれば、熱逸走が発生するおそれがあると予測するものである。熱逸走曲線Ａに沿う充電電流Ｉｃの変化がある場合、実際には充電電流Ｉｃが増加反転にまで至らなくとも、充電電流が中々収束に向かわず、充電電流の低下が遅延している場合、異常事態が起こりつつあり、そのまま充電を続ければ、いずれ充電電流が増加に反転し、さらには熱逸走に至るような発熱などの異常事態が起こるおそれがあると予測できるからである。この予測を熱逸走制御基準の一つとする。
【００５６】
また、上記の熱逸走現象は、充電期間における充電電流Ｉｃの変化のみならず、チェック期間におけるチェック電流Ｉｃｋの変化も同様であるものと考えられる。そこで、チェック期間におけるチェック電流Ｉｃｋが所定値まで低下しないこと、または、チェック電流Ｉｃｋが所定値まで低下する時間が遅延していることを検知することによっても熱逸走現象発生を予測することができる。
【００５７】
本発明の押し込み充電機能付き急速充電装置では、上記の種々の熱逸走制御基準を用いて熱逸走制御を行う。この実施例では、熱逸走検知手段において、上記のさまざまな熱逸走制御基準を装備しているものとする。
【００５８】
図２は、実施例１にかかる押し込み充電機能付き急速充電装置１の基本構成を模式的に示した図である。各構成物を分かりやすくするため適宜図示を簡略化している。
図２に示すように、本発明の押し込み充電機能付き急速充電装置１００は、充電手段１１０、電圧検知手段１２０、電流検知手段１３０、充電制御装置１４０、熱逸走検知手段１５０の各構成要素を備えている。なお、二次電池２００が併せて示されている。
【００５９】
充電手段１１０は、二次電池２００に対して、後述する充電制御装置１４０の制御に従って、指定された充電電圧Ｅｃ、充電電流Ｉｃの値にて充電電圧Ｅｃまたは充電電流Ｉｃを供給することができる電気的構成要素である。
ここでは、充電手段１１０は、充電電位端子１１１と、チェック電位端子１１２と切替スイッチ１１３を備えており、後述する充電制御装置１４０の指令に基づいて切替スイッチ１１３により二次電池２００に印加する電位を切り替えつつ充電を行う。なお、後述するように、充電電位端子１１１は、充電制御装置１４０の指令に基づいて定電流域では高電位Ｅｍａｘを供給し、定電圧域では定格電圧Ｅｏを供給する。
【００６０】
電圧検知手段１２０は、二次電池２００の接続端子に接続され、二次電池２００の内部電圧を検知することができる電気的構成要素である。ここでは、電圧検知手段１２０は、チェック期間、充電期間ともに二次電池２００の内部電圧を検知することができるよう構成されている例とする。
【００６１】
電流検知手段１３０は、二次電池２００に流れる充電電流Ｉｃの値を検出できるよう二次電池２００の周辺に配置され、二次電池２００への充電電流Ｉｃを検知することができる電気的構成要素である。ここでは、電流検知手段１３０は、チェック期間ではチェック電流Ｉｃｋ、充電期間では充電電流Ｉｃを検知することができるよう構成されている例とする。
【００６２】
充電制御装置１４０は、充電手段１１０を制御して二次電池２００に対して供給する充電電圧Ｅｃまたはチェック電圧Ｅｃｋを制御する要素である。
この構成例では、充電制御装置１４０は基本的には充電対象となっている二次電池２００へのパルス充電制御を行うものであり、パルス充電制御のための基準（主基準）を備えている。
充電制御装置１４０は、パルス充電制御のための基準（主基準）に基づいて、充電手段１１０を介して、充電期間では充電制御装置１４０が指定した充電電圧Ｅｃ、充電電流Ｉｃの値にて充電が行われ、チェック期間では充電制御装置１４０が指定したチェック電圧Ｅｃｋ、チェック電流Ｉｃｋの値にて二次電池２００の充電状態がモニタされる。
【００６３】
熱逸走検知手段１５０は、充電制御装置１４０が二次電池２００の充電状態において熱逸走の発生を予測または検知するものであり、熱逸走の検知のため熱逸走制御基準を備えている。この構成例では、熱逸走検知手段１５０は充電制御装置１４０に包含されている。
【００６４】
この構成例では、図２に示すように、充電制御装置１４０が熱逸走検知手段１５０を備え、パルス充電制御の主基準と、熱逸走検知手段１５０の熱逸走発生予測または検知に基づく熱逸走制御基準の２つの基準を組み合わせて熱逸走の検知または予測を行うことができる仕組みとなっている。
【００６５】
以下、本発明の押し込み充電機能付き急速充電装置１００による二次電池２００の充電制御の流れを説明する。
なお、以下の図において、見やすいように電圧、電流ともパルス状の表現は省略して連続線で示している。
【００６６】
本発明の押し込み充電機能付き急速充電装置１００がこれから充電しようとする二次電池２００の充電特性が図３（ａ）に示すようなものであるとする。
本発明の押し込み充電機能付き急速充電装置１００と二次電池２００との正常な電気的接続が確保され、二次電池２００に対する充電が開始される（図３（ｂ）ステップＳ３０１）。充電期間においては切替スイッチ１１３が充電電位端子１１１に接続されて充電電圧Ｅｃが印加され、チェック期間においてはチェック電位端子１１２に接続されてチェック電圧Ｅｃｋが印加され、二次電池２００の充電の進行状況は、電圧検知手段１２０および電流検知手段１３０によりモニタされている。
【００６７】
熱逸走検知手段１５０は「電流検知手段により充電電流Ｉｃの増加を検知したこと」という「熱逸走制御基準１」を搭載しているものとする。
ここで、充電が進み、図３（ａ）に示すように低下しつつあった充電電流Ｉｃが反転して増加に転じて点ａ１に到達したとする。熱逸走検知手段１５０が、充電電流Ｉｃが反転して増加に転じて点ａ１に到達したことを検出すると、この「熱逸走制御基準１」に該当する事象が発生したと検知する（図３（ｂ）のステップＳ３０２：Ｙ）。
ここでは、熱逸走検知手段１５０が「熱逸走制御基準１」を検知した場合、電圧制御装置１４０はそれの検知を受け、アルゴリズムに基づいて第１の熱逸走抑制制御、第２の熱逸走抑制制御、第３の熱逸走抑制制御のいずれかを開始する。いずれを選択するかは設定されるアルゴリズムによる。
【００６８】
まず、第１の熱逸走抑制制御について述べる。
電圧制御装置１４０が「熱逸走制御基準１」に基づいて第１の熱逸走抑制制御を開始した場合、充電手段１１０を介した二次電池への充電を即座に停止させる。
熱逸走現象につながる電流増加という現象が検知された場合に、充電処理を即座に停止することによりそれ以上の熱逸走の進展を有効に抑制することができる。
【００６９】
次に、第２の熱逸走抑制制御について述べる。
電圧制御装置１４０が「熱逸走制御基準１」に基づいて第２の熱逸走抑制制御を開始した場合、充電手段１１０を介した二次電池への充電を所定時間の経過後に停止させる。
熱逸走現象につながる電流増加という現象が検知された場合に、充電処理を停止することにより熱逸走の進展を抑制するが、熱逸走そのものはまだ発生していないため、まだ適量であれば押し込み充電は可能である。そこで、電圧制御装置１４０の制御のもと所定時間のみ充電を継続して押し込み充電を行い、その後に充電を停止するものである。
【００７０】
次に、第３の熱逸走抑制制御について述べる。第３の熱逸走抑制制御についてはフローチャートを参照しつつ説明する。
図４は、第３の熱逸走抑制制御のフローチャートである。
電圧制御装置１４０が「熱逸走制御基準１」に基づいて第３の熱逸走抑制制御を開始した場合（図４ステップＳ４０１）、監視を続けて様子を見る期間を設けつつ押し込み充電を試みる。第２の熱逸走抑制制御では一定時間だけ押し込み充電を行うものであったが、第３の熱逸走抑制制御ではより具体的に「熱逸走制御基準１」に該当する事象が抑えられるか否かを確認しつつ押し込み充電を試みるものである。具体的には、「判断値更新手順」としてパルス充電制御の主基準における充電電流の増加の有無の判断値を所定幅変動させ（例えば、充電電流の増加の有無の判断値を所定幅増加させる）（ステップＳ４０２）、「熱逸走制御基準１」に該当する基準を緩和する。充電電流Ｉｃの増加は一時的な現象として二次電池２００に対する押し込み充電を試みてみる（ステップＳ４０４）。監視手順として再度充電電流が増加するかを監視し（ステップＳ４０５）、その結果、再度充電電流の増加が検知されれば（ステップＳ４０５：Ｙ）、再度「判断値更新手順」に戻り、パルス充電制御の主基準における充電電流の増加の有無の判断値を所定幅変動させる（ステップＳ４０２）。この「判断値更新手順」の繰り返しループの回数が所定回数に至ったら（ステップＳ４０３：Ｙ）、「熱逸走制御基準１」に該当する現象が解消せず、これ以上の押し込み充電を行うべきではないと判断して押し込み充電を終了する。
【００７１】
ループ回数については運用基準に従うが、例えば３回程度とする。３回連続して熱逸走検知手段１５０における充電電流Ｉｃの増加が検出されれば、誤動作や一時的な化学現象ではなく、熱逸走が発生したと判断でき、充電手段１１０を介した二次電池２００への充電を停止させる処理とする。つまり、一度でも充電電流Ｉｃの増加が検知されたとしても一時的な誤動作や一時的な化学現象であって熱逸走に至らない場合もあるため、第３の熱逸走抑制制御では監視手段により監視を続けて様子を見る期間を設けて押し込み充電をする工夫をしているものである。
【００７２】
なお、チェック電流Ｉｃｋをモニタすることでも同様の処理が可能である。
熱逸走検知手段１５０は「チェック電流Ｉｃｋの増加を検知したこと」という「熱逸走制御基準２」を搭載しているものとする。
【００７３】
ここで、充電が進み、図５（ａ）に示すように低下しつつあったチェック電流Ｉｃｋが反転して増加に転じて点ａ２に到達したとする。熱逸走検知手段１５０が、チェック電流Ｉｃｋが反転して増加に転じて点ａ２に到達したことを検出すると、この「熱逸走制御基準２」に該当する事象が発生したと検知する（図５（ｂ）のステップＳ６０２：Ｙ）。
ここでは、熱逸走検知手段１５０が「熱逸走制御基準２」を検知した場合、電圧制御装置１４０はその検知を受け、アルゴリズムに基づいて第４の熱逸走抑制制御、第５の熱逸走抑制制御、第６の熱逸走抑制制御のいずれかを開始する。いずれを選択するかは設定されるアルゴリズムによる。
【００７４】
まず、第４の熱逸走抑制制御について述べる。
電圧制御装置１４０が「熱逸走制御基準２」に基づいて第４の熱逸走抑制制御を開始した場合、充電手段１１０を介した二次電池への充電を即座に停止させる。
熱逸走現象につながる電流増加という現象が検知された場合に、充電処理を即座に停止することによりそれ以上の熱逸走の進展を有効に抑制することができる。
【００７５】
次に、第５の熱逸走抑制制御について述べる。
電圧制御装置１４０が「熱逸走制御基準２」に基づいて第５の熱逸走抑制制御を開始した場合、充電手段１１０を介した二次電池への充電を所定時間の経過後に停止させる。
熱逸走現象につながる電流増加という現象が検知された場合に、充電処理を停止することにより熱逸走の進展を抑制するが、熱逸走そのものはまだ発生していないため、まだ適量であれば押し込み充電は可能である。そこで、電圧制御装置１４０の制御のもと所定時間のみ充電を継続して押し込み充電を行い、その後に充電を停止するものである。
【００７６】
次に、第６の熱逸走抑制制御について述べる。第６の熱逸走抑制制御についてはフローチャートを参照しつつ説明する。
図６は、第６の熱逸走抑制制御のフローチャートである。
電圧制御装置１４０が「熱逸走制御基準２」に基づいて第６の熱逸走抑制制御を開始した場合（図６ステップＳ６０１）、監視を続けて様子を見る期間を設けつつ押し込み充電を試みる。第５の熱逸走抑制制御では一定時間だけ押し込み充電を行うものであったが、第６の熱逸走抑制制御ではより具体的に「熱逸走制御基準２」に該当する事象が抑えられるか否かを確認しつつ押し込み充電を試みるものである。具体的には、「判断値更新手順」としてパルス充電制御の主基準におけるチェック電流Ｉｃｋの増加の有無の判断値を所定幅変動させ（例えば、チェック電流Ｉｃｋの増加の有無の判断値を所定幅増加させる）（ステップＳ６０２）、「熱逸走制御基準２」に該当する基準を緩和する。チェック電流Ｉｃｋの増加は一時的な現象として二次電池２００に対する押し込み充電を試みてみる（ステップＳ６０４）。監視手順として再度チェック電流Ｉｃｋが増加するかを監視し（ステップＳ６０５）、その結果、再度チェック電流Ｉｃｋの増加が検知されれば（ステップＳ６０５：Ｙ）、再度処理を繰り返し「判断値更新手順」としてパルス充電制御の主基準におけるチェック電流Ｉｃｋの増加の有無の判断値を所定幅変動させる（ステップＳ６０２）。この「判断値更新手順」の繰り返しループの回数が所定回数に至ったら（ステップＳ６０３：Ｙ）、「熱逸走制御基準２」に該当する現象が解消せず、これ以上の押し込み充電を行うべきではないと判断して押し込み充電を終了する。
【００７７】
ループ回数については運用基準に従うが、例えば３回程度とする。３回連続して熱逸走検知手段１５０におけるチェック電流Ｉｃｋの増加が検出されれば、誤動作や一時的な化学現象ではなく、熱逸走が発生したと判断でき、充電手段１１０を介した二次電池２００への充電を停止させる処理とする。つまり、一度でもチェック電流Ｉｃｋの増加が検知されたとしても一時的な誤動作や一時的な化学現象であって熱逸走に至らない場合もあるため、第６の熱逸走抑制制御では監視手段により監視を続けて様子を見る期間を設けて押し込み充電をする工夫をしているものである。
【００７８】
本発明の押し込み充電機能付き急速充電装置１００がこれから充電しようとする二次電池２００の充電特性が図７（ａ）に示すようなものであるとする。
本発明の押し込み充電機能付き急速充電装置１００と二次電池２００との正常な電気的接続が確保され、二次電池２００に対する充電が開始される（図７（ｂ）ステップＳ７０１）。充電期間においては切替スイッチ１１３が充電電位端子１１１に接続されて充電電圧Ｅｃが印加され、チェック期間においてはチェック電位端子１１２に接続されてチェック電圧Ｅｃｋが印加され、二次電池２００の充電の進行状況は、電圧検知手段１２０および電流検知手段１３０によりモニタされている。
熱逸走検知手段１５０は「内部電圧Ｅの低下を検知したこと」という「熱逸走制御基準３」を搭載しているものとする。
【００７９】
ここで、充電が進み、図７（ａ）に示すように充電により増加しつつあった内部電圧Ｅが反転して低下に転じて点ｂに到達したとする。熱逸走検知手段１５０が、内部電圧Ｅが反転して低下に転じて点ｂに到達したことを検出すると、この「熱逸走制御基準３」に該当する事象が発生したと検知する（図７（ｂ）のステップＳ７０２：Ｙ）。
ここでは、熱逸走検知手段１５０が「熱逸走制御基準３」を検知した場合、電圧制御装置１４０はそれの検知を受け、アルゴリズムに基づいて第７の熱逸走抑制制御、第８の熱逸走抑制制御、第９の熱逸走抑制制御のいずれかを開始する。いずれを選択するかは設定されるアルゴリズムによる。
【００８０】
まず、第７の熱逸走抑制制御について述べる。
電圧制御装置１４０が「熱逸走制御基準３」に基づいて第７の熱逸走抑制制御を開始した場合、充電手段１１０を介した二次電池への充電を即座に停止させる。
熱逸走現象につながる電圧低下という現象が検知された場合に、充電処理を即座に停止することによりそれ以上の熱逸走の進展を有効に抑制することができる。
【００８１】
次に、第８の熱逸走抑制制御について述べる。
電圧制御装置１４０が「熱逸走制御基準３」に基づいて第８の熱逸走抑制制御を開始した場合、充電手段１１０を介した二次電池への充電を所定時間の経過後に停止させる。
熱逸走現象につながる電圧低下という現象が検知された場合に、充電処理を停止することにより熱逸走の進展を抑制するが、熱逸走そのものはまだ発生していないため、まだ適量であれば押し込み充電は可能である。そこで、電圧制御装置１４０の制御のもと所定時間のみ充電を継続して押し込み充電を行い、その後に充電を停止するものである。
【００８２】
次に、第９の熱逸走抑制制御について述べる。第９の熱逸走抑制制御についてはフローチャートを参照しつつ説明する。
図８は、第９の熱逸走抑制制御のフローチャートである。
電圧制御装置１４０が「熱逸走制御基準３」に基づいて第９の熱逸走抑制制御を開始した場合（図８ステップＳ８０１）、監視を続けて様子を見る期間を設けつつ押し込み充電を試みる。第８の熱逸走抑制制御では一定時間だけ押し込み充電を行うものであったが、第９の熱逸走抑制制御ではより具体的に「熱逸走制御基準３」に該当する事象が抑えられるか否かを確認しつつ押し込み充電を試みるものである。具体的には、「判断値更新手順」としてパルス充電制御の主基準における内部電圧の低下の有無の判断値を所定幅変動させ（例えば、内部電圧の低下の有無の判断値を所定幅低下させる）（ステップＳ８０２）、「熱逸走制御基準３」に該当する基準を緩和する。内部電圧Ｅの低下は一時的な現象として二次電池２００に対する押し込み充電を試みてみる（ステップＳ８０４）。監視手順として再度内部電圧が低下するかを監視し（ステップＳ８０５）、その結果、再度内部電圧の低下が検知されれば（ステップＳ８０５：Ｙ）、再度「判断値更新手順」に戻り、パルス充電制御の主基準における内部電圧の低下の有無の判断値を所定幅変動させる（ステップＳ８０２）。この「判断値更新手順」の繰り返しループの回数が所定回数に至ったら（ステップＳ８０３：Ｙ）、「熱逸走制御基準３」に該当する現象が解消せず、これ以上の押し込み充電を行うべきではないと判断して押し込み充電を終了する。
【００８３】
ループ回数については運用基準に従うが、例えば３回程度とする。３回連続して熱逸走検知手段１５０における内部電圧Ｅの低下が検出されれば、誤動作や一時的な化学現象ではなく、熱逸走が発生したと判断でき、充電手段１１０を介した二次電池２００への充電を停止させる処理とする。つまり、一度でも内部電圧Ｅの低下が検知されたとしても一時的な誤動作や一時的な化学現象であって熱逸走に至らない場合もあるため、第９の熱逸走抑制制御では監視手段により監視を続けて様子を見る期間を設けて押し込み充電をする工夫をしているものである。
【００８４】
次に、他の熱逸走抑制処理の流れの例を説明する。
上記の熱逸走制御基準１、熱逸走制御基準２、熱逸走制御基準３は、充電中の異常の発生を検知するものであったが、以下の熱逸走制御基準４、熱逸走制御基準５、熱逸走制御基準６、熱逸走制御基準７は、熱逸走を検知する手前の時点において、充電中の異常の発生をもとに、熱逸走に到るおそれのある事態を事前に予測するものである。
本発明の押し込み充電機能付き急速充電装置１００がこれから充電しようとする二次電池２００の充電特性が図９（ａ）に示すような充電特性曲線であるとする。
【００８５】
本発明の押し込み充電機能付き急速充電装置１００と二次電池２００との正常な電気的接続が確保され、二次電池２００に対する充電が開始される（図９（ｂ）ステップＳ９０１）。充電期間においては切替スイッチ１１３が充電電位端子１１１に接続されて充電電圧Ｅｃが印加され、チェック期間においてはチェック電位端子１１２に接続されてチェック電圧Ｅｃｋが印加され、二次電池２００の充電の進行状況は、電圧検知手段１２０および電流検知手段１３０によりモニタされている。
【００８６】
熱逸走検知手段１５０は「充電電流の電流値の低下速度が所定の判断値以下となったこと」という「熱逸走制御基準４」を搭載しているものとする。
ここで、充電が進み、図９（ａ）の充電特性の点ｃに到達したとする。この点ｃに到達した状態では、充電電流Ｉｃの低下速度が判断値以下となったこと（例えば、充電電流Ｉｃが十分に低下して充電特性曲線の底部付近に到達したこと）が検知され得る。熱逸走検知手段１５０が、充電電流Ｉｃの低下速度が判断値以下となったことを検出すると、この「熱逸走制御基準４」に該当する事象が発生したと検知する（図９（ｂ）のステップＳ９０２：Ｙ）。
ここでは、熱逸走検知手段１５０が「熱逸走制御基準４」を検知した場合、電圧制御装置１４０はそれの検知を受け、アルゴリズムに基づいて第１０の熱逸走抑制制御、第１１の熱逸走抑制制御、第１２の熱逸走抑制制御のいずれかを開始する。いずれを選択するかは設定されるアルゴリズムによる。
【００８７】
まず、第１０の熱逸走抑制制御について述べる。
電圧制御装置１４０が「熱逸走制御基準４」に基づいて第１０の熱逸走抑制制御を開始した場合、充電手段１１０を介した二次電池への充電を即座に停止させる。
熱逸走現象につながり得る充電電流の低下速度が落ちてくる現象が検知された場合には、やがて充電電流が反転して増加に向かう可能性があり、充電処理を即座に停止することによりそれ以上の熱逸走の進展を有効に抑制することができる。
【００８８】
次に、第１１の熱逸走抑制制御について述べる。
電圧制御装置１４０が「熱逸走制御基準４」に基づいて第１１の熱逸走抑制制御を開始した場合、充電手段１１０を介した二次電池への充電を所定時間の経過後に停止させる。
熱逸走現象につながり得る充電電流の低下速度の減少という現象が検知された場合には、やがて充電電流が反転して増加に向かう可能性があるが、熱逸走そのものはまだ発生していないため、まだ適量であれば押し込み充電は可能である。そこで、電圧制御装置１４０の制御のもと所定時間のみ充電を継続して押し込み充電を行い、その後に充電を停止するものである。
【００８９】
次に、第１２の熱逸走抑制制御について述べる。第１２の熱逸走抑制制御についてはフローチャートを参照しつつ説明する。
図１０は、第１２の熱逸走抑制制御のフローチャートである。
電圧制御装置１４０が「熱逸走制御基準４」に基づいて第１２の熱逸走抑制制御を開始した場合（図１０ステップＳ１００１）、監視を続けて様子を見る期間を設けつつ押し込み充電を試みる。第１１の熱逸走抑制制御では一定時間だけ押し込み充電を行うものであったが、第１２の熱逸走抑制制御ではより具体的に「熱逸走制御基準４」に該当する事象が抑えられるか否かを確認しつつ押し込み充電を試みるものである。具体的には、「判断値更新手順」としてパルス充電制御の主基準における充電電流の低下速度の減少の判断値を所定幅変動させ（例えば、充電電流の低下速度の減少の判断値を所定幅減少させる）（ステップＳ１００２）、「熱逸走制御基準４」に該当する基準を緩和する。充電電流Ｉｃの低下速度の所定値以下への減少は一時的な現象として二次電池２００に対する押し込み充電を試みてみる（ステップＳ１００４）。監視手順として再度充電電流の低下速度が所定値以下へ低下するかを監視し（ステップＳ１００５）、その結果、再度充電電流の低下速度の所定値以下への低下が検知されれば（ステップＳ１００５：Ｙ）、再度「判断値更新手順」に戻り、パルス充電制御の主基準における充電電流の低下速度の低下の判断値を所定幅変動させる（ステップＳ１００２）。この「判断値更新手順」の繰り返しループの回数が所定回数に至ったら（ステップＳ１００３：Ｙ）、「熱逸走制御基準４」に該当する現象が解消せず、これ以上の押し込み充電を行うべきではないと判断して押し込み充電を終了する。
【００９０】
ループ回数については運用基準に従うが、例えば３回程度とする。３回連続して熱逸走検知手段１５０における充電電流Ｉｃの低下速度の所定値以下への減少が検出されれば、誤動作や一時的な化学現象ではなく、熱逸走が発生するおそれがあると判断でき、充電手段１１０を介した二次電池２００への充電を停止させる処理とする。つまり、一度でも充電電流Ｉｃの低下速度の減少が検知されたとしても一時的な誤動作や一時的な化学現象であって熱逸走に至らない場合もあるため、第１２の熱逸走抑制制御では監視手段により監視を続けて様子を見る期間を設けて押し込み充電をする工夫をしているものである。
【００９１】
なお、チェック電流Ｉｃｋをモニタすることでも同様の処理が可能である。
熱逸走検知手段１５０は「チェック電流Ｉｃｋの電流速度の所定値以下への低下を検知したこと」という「熱逸走制御基準５」を搭載しているものとする。
ここで、充電が進み、図１１（ａ）に示すように低下しつつあったチェック電流Ｉｃｋの低下速度が減少して点ｃに到達したとする。熱逸走検知手段１５０が、チェック電流Ｉｃｋの低下速度が減少して点ｃに到達したことを検出すると、この「熱逸走制御基準５」に該当する事象が発生したと検知する（図１１（ｂ）のステップＳ１１０２：Ｙ）。
ここでは、熱逸走検知手段１５０が「熱逸走制御基準５」を検知した場合、電圧制御装置１４０はその検知を受け、アルゴリズムに基づいて第１３の熱逸走抑制制御、第１４の熱逸走抑制制御、第１５の熱逸走抑制制御のいずれかを開始する。いずれを選択するかは設定されるアルゴリズムによる。
【００９２】
まず、第１３の熱逸走抑制制御について述べる。
電圧制御装置１４０が「熱逸走制御基準５」に基づいて第１３の熱逸走抑制制御を開始した場合、充電手段１１０を介した二次電池への充電を即座に停止させる。
熱逸走現象につながり得るチェック電流Ｉｃｋの低下速度が落ちてくる現象が検知された場合には、やがて充電電流が反転して増加に向かう可能性があり、充電処理を即座に停止することによりそれ以上の熱逸走の進展を有効に抑制することができる。
【００９３】
次に、第１４の熱逸走抑制制御について述べる。
電圧制御装置１４０が「熱逸走制御基準５」に基づいて第１４の熱逸走抑制制御を開始した場合、充電手段１１０を介した二次電池への充電を所定時間の経過後に停止させる。
熱逸走現象につながり得るチェック電流Ｉｃｋの低下速度の減少という現象が検知された場合には、やがて充電電流が反転して増加に向かう可能性があるが、熱逸走そのものはまだ発生していないため、まだ適量であれば押し込み充電は可能である。そこで、電圧制御装置１４０の制御のもと所定時間のみ充電を継続して押し込み充電を行い、その後に充電を停止するものである。
【００９４】
次に、第１５の熱逸走抑制制御について述べる。第１５の熱逸走抑制制御についてはフローチャートを参照しつつ説明する。
図１２は、第１５の熱逸走抑制制御のフローチャートである。
電圧制御装置１４０が「熱逸走制御基準５」に基づいて第１５の熱逸走抑制制御を開始した場合（図１２ステップＳ１２０１）、監視を続けて様子を見る期間を設けつつ押し込み充電を試みる。第１４の熱逸走抑制制御では一定時間だけ押し込み充電を行うものであったが、第１５の熱逸走抑制制御ではより具体的に「熱逸走制御基準５」に該当する事象が抑えられるか否かを確認しつつ押し込み充電を試みるものである。具体的には、「判断値更新手順」としてパルス充電制御の主基準におけるチェック電流Ｉｃｋの低下速度の減少の判断値を所定幅変動させ（例えば、チェック電流Ｉｃｋの低下速度の有無の判断値を所定幅低下させる）（ステップＳ１２０２）、「熱逸走制御基準５」に該当する基準を緩和する。チェック電流Ｉｃｋの増加は一時的な現象として二次電池２００に対する押し込み充電を試みてみる（ステップＳ１２０４）。監視手順として再度チェック電流Ｉｃｋの低下速度が所定値以下へ減少するかを監視し（ステップＳ１２０５）、その結果、再度チェック電流Ｉｃｋの低下速度の所定値以下への減少が検知されれば（ステップＳ１２０５：Ｙ）、再度処理を繰り返し「判断値更新手順」としてパルス充電制御の主基準におけるチェック電流Ｉｃｋの低下速度の減少の有無の判断値を所定幅変動させる（ステップＳ１２０２）。この「判断値更新手順」の繰り返しループの回数が所定回数に至ったら（ステップＳ１２０３：Ｙ）、「熱逸走制御基準５」に該当する現象が解消せず、これ以上の押し込み充電を行うべきではないと判断して押し込み充電を終了する。
【００９５】
ループ回数については運用基準に従うが、例えば３回程度とする。３回連続して熱逸走検知手段１５０におけるチェック電流Ｉｃｋの低下速度の減少が検出されれば、誤動作や一時的な化学現象ではなく、熱逸走が発生しうる状態に近づいたと予測でき、充電手段１１０を介した二次電池２００への充電を停止させる処理とする。つまり、一度でもチェック電流Ｉｃｋの低下速度の減少が検知されたとしても一時的な誤動作や一時的な化学現象であって熱逸走に至らない場合もあるため、第１５の熱逸走抑制制御では監視手段により監視を続けて様子を見る期間を設けて押し込み充電をする工夫をしているものである。
【００９６】
次に、他の熱逸走抑制処理の流れの例を説明する。
以下の熱逸走制御基準６、熱逸走制御基準７は、熱逸走を検知する手前の時点において、充電中の異常の発生をもとに、熱逸走に到るおそれのある事態を事前に予測するものである。
本発明の押し込み充電機能付き急速充電装置１００がこれから充電しようとする二次電池２００の充電特性が図１３（ａ）に示すような充電特性曲線であるとする。
【００９７】
本発明の押し込み充電機能付き急速充電装置１００と二次電池２００との正常な電気的接続が確保され、二次電池２００に対する充電が開始される（図１３（ｂ）ステップＳ１３０１）。充電期間においては切替スイッチ１１３が充電電位端子１１１に接続されて充電電圧Ｅｃが印加され、チェック期間においてはチェック電位端子１１２に接続されてチェック電圧Ｅｃｋが印加され、二次電池２００の充電の進行状況は、電圧検知手段１２０および電流検知手段１３０によりモニタされている。
【００９８】
熱逸走検知手段１５０は「充電電流Ｉｃが所定時間を経過しても所定値まで低下しないことを検知したこと、または、充電電流Ｉｃが所定値まで低下する時間が予定される定格充電時間よりも長くかかっていることを検知したこと」という「熱逸走制御基準６」を搭載しているものとする。
【００９９】
ここでは２通りの判断があり得る。
１つは、充電開始後、充電が進み、時間Ｔ２において図１３（ａ）の充電特性の点ｄ１ａに到達したとする。この点ｄ１ａに到達した状態では、定格では充電電流Ｉｃが電流値Ｉａまで低下するものとすると、ｄ１ａはＩｃ＞Ｉａである。つまり充電電流Ｉｃが所定時間Ｔ２を経過しても所定値Ｉａまで低下しないことが検知される。熱逸走検知手段１５０が、この充電電流Ｉｃの低下が定格値付近まで低下しないことを検出すると、この「熱逸走制御基準６」に該当する事象が発生したと検知する（図１３（ｂ）のステップＳ１３０２：Ｙ）。
ここで、検出される電流値Ｉｃが定格電流値のＩａよりどの程度大きいと異常であると判断するかの所定の閾値はアルゴリズムの中で定めておけば良い。
【０１００】
もう１つは、充電開始後、充電が進み、時間Ｔ３において図１３（ａ）の充電電流Ｉｃが点ｄ２ａに到達したとする。この点ｄ２ａに到達した状態は、充電電流Ｉｃが電流値Ｉａまで低下しているが、時間がＴ３までかかっている。つまり、ｄ２ａでは、Ｔ３＞Ｔ２であり、充電電流Ｉｃが所定値Ｉａまで低下したものの遅延していることが検知される。熱逸走検知手段１５０が、この充電電流Ｉｃの低下が遅延していることを検出すると、この「熱逸走制御基準７」に該当する事象が発生したと検知する（図１３（ｂ）のステップＳ１３０２：Ｙ）。
【０１０１】
ここでは、熱逸走検知手段１５０が「熱逸走制御基準６」を検知した場合、電圧制御装置１４０はそれの検知を受け、アルゴリズムに基づいて第１６の熱逸走抑制制御、第１７の熱逸走抑制制御、第１８の熱逸走抑制制御のいずれかを開始する。いずれを選択するかは設定されるアルゴリズムによる。
【０１０２】
まず、第１６の熱逸走抑制制御について述べる。
電圧制御装置１４０が「熱逸走制御基準６」に基づいて第１６の熱逸走抑制制御を開始した場合、充電手段１１０を介した二次電池への充電を即座に停止させる。
充電電流が定格通りに低下しないという現象が検知された場合には、充電状態が異常であり、熱逸走につながるおそれがある。そこで、充電処理を即座に停止することにより熱逸走への進展を有効に抑制することができる。
【０１０３】
次に、第１７の熱逸走抑制制御について述べる。
電圧制御装置１４０が「熱逸走制御基準６」に基づいて第１７の熱逸走抑制制御を開始した場合、充電手段１１０を介した二次電池への充電を所定時間の経過後に停止させる。
充電電流が定格通りに低下しないという現象が検知された場合には、充電状態が異常であり、熱逸走につながるおそれがあるが、熱逸走そのものはまだ発生していないため、まだ適量であれば押し込み充電は可能である。そこで、電圧制御装置１４０の制御のもと所定時間のみ充電を継続して押し込み充電を行い、その後に充電を停止するものである。
【０１０４】
次に、第１８の熱逸走抑制制御について述べる。第１８の熱逸走抑制制御についてはフローチャートを参照しつつ説明する。
図１４は、第１８の熱逸走抑制制御のフローチャートである。
電圧制御装置１４０が「熱逸走制御基準６」に基づいて第１８の熱逸走抑制制御を開始した場合（図１４ステップＳ１４０１）、監視を続けて様子を見る期間を設けつつ押し込み充電を試みる。第１８の熱逸走抑制制御では一定時間だけ押し込み充電を行うものであったが、第１８の熱逸走抑制制御ではより具体的に「熱逸走制御基準６」に該当する事象が抑えられるか否かを確認しつつ押し込み充電を試みるものである。
【０１０５】
この例では２通りある。
１つは、「判断値更新手順」としてパルス充電制御の主基準における充電電流が定格付近に低下しないと判断する閾値を所定幅変動させ（例えば、閾値を所定幅増加させる）（ステップＳ１４０２）、「熱逸走制御基準６」に該当する基準を緩和するやり方である。充電電流Ｉｃが定格付近に低下しないことは一時的な現象として二次電池２００に対する押し込み充電を試みてみる（ステップＳ１４０４）。監視手順として再度充電電流が所定値以下へ低下するかを監視し（ステップＳ１４０５）、その結果、再度充電電流が所定値以下へ低下しないことを検知すれば（ステップＳ１４０５：Ｙ）、再度「判断値更新手順」に戻り、パルス充電制御の主基準における充電電流が定格付近に低下したか否かの判断値を所定幅変動させる（ステップＳ１４０２）。この「判断値更新手順」の繰り返しループの回数が所定回数に至ったら（ステップＳ１４０３：Ｙ）、「熱逸走制御基準６」に該当する現象が解消せず、これ以上の押し込み充電を行うべきではないと判断して押し込み充電を終了する。
【０１０６】
もう１つは、「判断値更新手順」としてパルス充電制御の主基準における充電電流が注目する定格値（Ｉａ）に低下した時間がＴ３であり、定格時間のＴ２よりも遅延していると判断する閾値Ｔを所定幅変動させ（例えば、閾値Ｔを所定幅増加させる）（ステップＳ１４０２）、「熱逸走制御基準６」に該当する基準を緩和するやり方である。充電電流Ｉｃの低下が遅延していることは一時的な現象として二次電池２００に対する押し込み充電を試みてみる（ステップＳ１４０４）。監視手順として再度充電電流が閾値Ｔ以内に所定値へ低下するかを監視し（ステップＳ１４０５）、その結果、再度充電電流の低下が遅延していることを検知すれば（ステップＳ１４０５：Ｙ）、再度「判断値更新手順」に戻り、パルス充電制御の主基準における充電電流の低下が遅延しているか否かの判断値を所定幅変動させる（ステップＳ１４０２）。この「判断値更新手順」の繰り返しループの回数が所定回数に至ったら（ステップＳ１４０３：Ｙ）、「熱逸走制御基準６」に該当する現象が解消せず、これ以上の押し込み充電を行うべきではないと判断して押し込み充電を終了する。
【０１０７】
ループ回数については運用基準に従うが、例えば３回程度とする。３回連続して熱逸走検知手段１５０における充電電流Ｉｃが所定値へ低下しない、または低下するが遅延していることを検出すれば、誤動作や一時的な化学現象ではなく、熱逸走が発生するおそれがあると判断でき、充電手段１１０を介した二次電池２００への充電を停止させる処理とする。つまり、一度でも充電電流Ｉｃが定格値付近まで低下しないまたは遅延していることが検知されたとしても一時的な誤動作や一時的な化学現象であって熱逸走に至らない場合もあるため、第１８の熱逸走抑制制御では監視手段により監視を続けて様子を見る期間を設けて押し込み充電をする工夫をしているものである。
【０１０８】
なお、チェック電流Ｉｃｋをモニタすることでも同様の処理が可能である。
熱逸走検知手段１５０は「チェック電流Ｉｃｋが所定時間を経過しても所定値まで低下しないことを検知したこと、または、チェック電流Ｉｃｋが所定値まで低下する時間が予定される定格充電時間よりも長くかかっていることを検知したこと」という「熱逸走制御基準７」を搭載しているものとする。
【０１０９】
ここでは２通りの判断があり得る。
１つは、充電開始後、充電が進み、時間Ｔ２において図１５（ａ）のチェック電流が点ｄ１ｂに到達したとする。この点ｄ１ｂに到達した状態では、定格ではチェック電流Ｉｃｋが電流値Ｉａｃｋまで低下するものとすると、ｄ１ｂでは、Ｉｃｋ＞Ｉａｃｋである。つまりチェック電流Ｉｃｋが所定時間Ｔ２を経過しても所定値Ｉａｃｋまで低下しないことが検知される。熱逸走検知手段１５０が、このチェック電流Ｉｃｋの低下が定格値付近まで低下しないことを検出すると、この「熱逸走制御基準７」に該当する事象が発生したと検知する（図１５（ｂ）のステップＳ１５０２：Ｙ）。
ここで、検出されるチェック電流Ｉｃｋが定格のチェック電流値のＩａｃｋよりどの程度大きいと異常であると判断するかの所定の閾値はアルゴリズムの中で定めておけば良い。
【０１１０】
もう１つは、充電開始後、充電が進み、時間Ｔ３において図１５（ａ）のチェック電流Ｉｃｋが点ｄ２ｂに到達したとする。この点ｄ２ｂに到達した状態は、チェック電流Ｉｃｋが電流値Ｉａｃｋまで低下しているが、時間がＴ３までかかっている。つまり、ｄ２ｂでは、Ｔ３＞Ｔ２であり、チェック電流Ｉｃｋが所定値Ｉａｃｋまで低下したものの遅延していることが検知される。熱逸走検知手段１５０が、このチェック電流Ｉｃｋの低下が遅延していることを検出すると、この「熱逸走制御基準７」に該当する事象が発生したと検知する（図１５（ｂ）のステップＳ１５０２：Ｙ）。
【０１１１】
ここでは、熱逸走検知手段１５０が「熱逸走制御基準７」を検知した場合、電圧制御装置１４０はそれの検知を受け、アルゴリズムに基づいて第１９の熱逸走抑制制御、第２０の熱逸走抑制制御、第２１の熱逸走抑制制御のいずれかを開始する。いずれを選択するかは設定されるアルゴリズムによる。
【０１１２】
まず、第１９の熱逸走抑制制御について述べる。
電圧制御装置１４０が「熱逸走制御基準７」に基づいて第１７の熱逸走抑制制御を開始した場合、充電手段１１０を介した二次電池への充電を即座に停止させる。
チェック電流Ｉｃｋが定格通りに低下しないという現象が検知された場合には、充電状態が異常であり、熱逸走につながるおそれがある。そこで、充電処理を即座に停止することにより熱逸走への進展を有効に抑制することができる。
【０１１３】
次に、第２０の熱逸走抑制制御について述べる。
電圧制御装置１４０が「熱逸走制御基準７」に基づいて第２０の熱逸走抑制制御を開始した場合、充電手段１１０を介した二次電池への充電を所定時間の経過後に停止させる。
チェック電流Ｉｃｋが定格通りに低下しないという現象が検知された場合には、充電状態が異常であり、熱逸走につながるおそれがあるが、熱逸走そのものはまだ発生していないため、まだ適量であれば押し込み充電は可能である。そこで、電圧制御装置１４０の制御のもと所定時間のみ充電を継続して押し込み充電を行い、その後に充電を停止するものである。
【０１１４】
次に、第２１の熱逸走抑制制御について述べる。第２１の熱逸走抑制制御についてはフローチャートを参照しつつ説明する。
図１６は、第２１の熱逸走抑制制御のフローチャートである。
電圧制御装置１４０が「熱逸走制御基準７」に基づいて第２１の熱逸走抑制制御を開始した場合（図１６ステップＳ１６０１）、監視を続けて様子を見る期間を設けつつ押し込み充電を試みる。第２１の熱逸走抑制制御では一定時間だけ押し込み充電を行うものであったが、第２１の熱逸走抑制制御ではより具体的に「熱逸走制御基準７」に該当する事象が抑えられるか否かを確認しつつ押し込み充電を試みるものである。
【０１１５】
この例では２通りある。
１つは、「判断値更新手順」としてパルス充電制御の主基準におけるチェック電流Ｉｃｋが定格付近に低下しないと判断する閾値を所定幅変動させ（例えば、閾値を所定幅増加させる）（ステップＳ１６０２）、「熱逸走制御基準７」に該当する基準を緩和するやり方である。チェック電流Ｉｃｋが定格付近に低下しないことは一時的な現象として二次電池２００に対する押し込み充電を試みてみる（ステップＳ１６０４）。監視手順として再度チェック電流Ｉｃｋが所定値以下へ低下するかを監視し（ステップＳ１６０５）、その結果、再度チェック電流Ｉｃｋが所定値以下へ低下しないことを検知すれば（ステップＳ１６０５：Ｙ）、再度「判断値更新手順」に戻り、パルス充電制御の主基準におけるチェック電流Ｉｃｋが定格付近に低下したか否かの判断値を所定幅変動させる（ステップＳ１６０２）。この「判断値更新手順」の繰り返しループの回数が所定回数に至ったら（ステップＳ１６０３：Ｙ）、「熱逸走制御基準７」に該当する現象が解消せず、これ以上の押し込み充電を行うべきではないと判断して押し込み充電を終了する。
【０１１６】
もう１つは、「判断値更新手順」としてパルス充電制御の主基準におけるチェック電流Ｉｃｋが注目する定格値（Ｉａ）に低下した時間がＴ３であり、定格時間のＴ２よりも遅延していると判断する閾値Ｔを所定幅変動させ（例えば、閾値Ｔを所定幅増加させる）（ステップＳ１６０２）、「熱逸走制御基準７」に該当する基準を緩和するやり方である。チェック電流Ｉｃｋの低下が遅延していることは一時的な現象として二次電池２００に対する押し込み充電を試みてみる（ステップＳ１６０４）。監視手順として再度チェック電流Ｉｃｋが閾値Ｔ以内に所定値へ低下するかを監視し（ステップＳ１６０５）、その結果、再度チェック電流Ｉｃｋの低下が遅延していることを検知すれば（ステップＳ１６０５：Ｙ）、再度「判断値更新手順」に戻り、パルス充電制御の主基準におけるチェック電流Ｉｃｋの低下が遅延しているか否かの判断値を所定幅変動させる（ステップＳ１６０２）。この「判断値更新手順」の繰り返しループの回数が所定回数に至ったら（ステップＳ１６０３：Ｙ）、「熱逸走制御基準７」に該当する現象が解消せず、これ以上の押し込み充電を行うべきではないと判断して押し込み充電を終了する。
【０１１７】
ループ回数については運用基準に従うが、例えば３回程度とする。３回連続して熱逸走検知手段１５０におけるチェック電流Ｉｃｋが所定値へ低下しない、または低下するが遅延していることを検出すれば、誤動作や一時的な化学現象ではなく、熱逸走が発生するおそれがあると判断でき、充電手段１１０を介した二次電池２００への充電を停止させる処理とする。つまり、一度でもチェック電流Ｉｃｋが定格値付近まで低下しないまたは遅延していることが検知されたとしても一時的な誤動作や一時的な化学現象であって熱逸走に至らない場合もあるため、第２１の熱逸走抑制制御では監視手段により監視を続けて様子を見る期間を設けて押し込み充電をする工夫をしているものである。
【０１１８】
以上、本発明の押し込み充電機能付き急速充電装置における好ましい実施形態を図示して説明してきたが、本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であることは理解されるであろう。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明の押し込み充電機能付き急速充電装置は、二次電池を充電するための充電装置に適用されるものであり、二次電池であれば、特に限定されず広く適用することができる。一例として、リチウム電池、リチウムイオン電池、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素金属電池、鉛蓄電池等であっても適用することができるものであることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】熱逸走現象の発生の概要を説明する図である。
【図２】実施例１にかかる押し込み充電機能付き急速充電装置１の基本構成を模式的に示した図である。
【図３】押し込み充電機能付き急速充電装置１００による熱逸走抑制処理の流れの一例を説明する図（その１）である。
【図４】第３の熱逸走抑制制御のフローチャートである。
【図５】押し込み充電機能付き急速充電装置１００による熱逸走抑制処理の流れの一例を説明する図（その２）である。
【図６】第６の熱逸走抑制制御のフローチャートである。
【図７】押し込み充電機能付き急速充電装置１００による熱逸走抑制処理の流れの一例を説明する図（その３）である。
【図８】第９の熱逸走抑制制御のフローチャートである。
【図９】押し込み充電機能付き急速充電装置１００による熱逸走抑制処理の流れの一例を説明する図（その４）である。
【図１０】第１２の熱逸走抑制制御のフローチャートである。
【図１１】押し込み充電機能付き急速充電装置１００による熱逸走抑制処理の流れの一例を説明する図（その５）である。
【図１２】第１５の熱逸走抑制制御のフローチャートである。
【図１３】押し込み充電機能付き急速充電装置１００による熱逸走抑制処理の流れの一例を説明する図（その６）である。
【図１４】第１８の熱逸走抑制制御のフローチャートである。
【図１５】押し込み充電機能付き急速充電装置１００による熱逸走抑制処理の流れの一例を説明する図（その７）である。
【図１６】第２１の熱逸走抑制制御のフローチャートである。
【図１７】従来技術における定電流・定電圧充電法を用いて充電する場合の二次電池電圧の時間変化と充電電流Ｉｃの時間的変化の充電特性の概略を簡単に示した図である。
【図１８】従来の定電流定電圧充電の充電特性および理想的な高電位充電の充電特性の例を示した図である。
【図１９】従来のパルス充電（ＩＣ＆Ｃ充電）の充電特性の例を示した図である。
【図２０】パルス充電（ＩＣ＆Ｃ充電）において熱逸走が発生する場合の説明図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１００  押し込み充電機能付き急速充電装置
１１０  充電手段
１１１  充電電圧
１１２  チェック電圧
１１３  切替スイッチ
１２０  電圧検知手段
１３０  電流検知手段
１４０  充電制御装置
１５０  熱逸走検知手段
【図１】
2014166057.tif 000003
【図２】
2014166057.tif 000004
【図３】
2014166057.tif 000005
【図４】
2014166057.tif 000006
【図５】
2014166057.tif 000007
【図６】
2014166057.tif 000008
【図７】
2014166057.tif 000009
【図８】
2014166057.tif 000010
【図９】
2014166057.tif 000011
【図１０】
2014166057.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2014166057.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2014166057.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2014166057.tif 000021
【図２０】
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