(57)【要約】【課題】電池電圧の変化量に応じて、充放電停止を行う停止時点を動的に制御することができる二次電池装置と二次電池装置の保護方法及び保護プログラムを提供する。【解決手段】二次電池の充放電を制御する装置において、第１の制御部が、充電中若しくは放電中の二次電池の電池電圧の変化量（ｄＶ）と、前記二次電池の最新の電圧と前記二次電池の過充放電電圧の閾値との差（Ｄ）に基づいて得られる値に応じて、充放電停止又は充放電維持を示す制御信号を出力する。第２の制御部が前記制御信号に基づいて、前記二次電池の充電放電の停止又は維持を実施する。【選択図】図１
2014187850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の充放電を制御する装置が、
充電中若しくは放電中の二次電池の電池電圧の変化量（ｄＶ）と、前記二次電池の最新の電圧と前記二次電池の過充放電電圧の閾値との差（Ｄ）に基づいて得られる値に応じて、充放電停止又は充放電維持を示す制御信号を出力する、第１の制御部と、
前記制御信号に基づいて、前記二次電池の充電放電の停止又は維持を実施する第２の制御部と、
を有する二次電池装置。
【請求項２】
前記第１の制御部は、
クロックを所定数計数し一定周期でリセットするカウンタと、
前記クロックに同期して動作し、前記充電中若しくは放電中の二次電池の電池電圧の変化量（ｄＶ）を得る変化量計算部と、
前記カウンタでリセットされ、前記カウンタと前記変化量（ｄＶ）と前記二次電池の最新の電圧と前記二次電池の過充放電電圧の閾値との差（Ｄ）の比を計算した値が、前記カウンタの一周期の値より、小さい場合に、前記充電若しくは放電を停止する制御信号を出力する動的判定部と、
を有する請求項１記載の二次電池装置。
【請求項３】
二次電池を制御する制御装置に適用された前記二次電池の過充放電を保護する保護方法であって、
充電中若しくは放電中の二次電池の電池電圧の変化量（ｄＶ）と、前記二次電池の最新の電圧と前記二次電池の過充放電電圧の閾値との差（Ｄ）に基づいて得られる値に応じて、充放電停止又は充放電維持を示す制御信号を出力し、
前記制御信号に基づいて、前記二次電池の充電放電の停止又は維持を実施する、
二次電池装置の保護方法。
【請求項４】
前記制御信号を得るために、
カウンタにクロックを計数させて一定周期でリセットし、
前記クロックに同期して動作して、前記充電中若しくは放電中の二次電池の電池電圧の変化量（ｄＶ）を計算し、
前記カウンタでリセットされ、前記カウンタと前記変化量（ｄＶ）と前記二次電池の最新の電圧と前記二次電池の過充放電電圧の閾値との差（Ｄ）の比を計算した値が、前記カウンタの一周期の値より、小さい場合に、前記充電若しくは放電を停止する前記制御信号を出力する、
を有する請求項３記載の二次電池装置の保護方法。
【請求項５】
二次電池を制御する制御装置に用いられる前記二次電池の過充放電を保護する保護プログラムであって、
充電中若しくは放電中の二次電池の電池電圧の変化量（ｄＶ）と、前記二次電池の最新の電圧と前記二次電池の過充放電電圧の閾値との差（Ｄ）に基づいて得られる値に応じて、充放電停止又は充放電維持を示す制御信号を出力する命令と、
前記制御信号に基づいて、前記二次電池の充電放電の停止又は維持を実施する命令と、を有した二次電池装置の保護プログラム。
【請求項６】
前記制御信号を得るために、
カウンタにクロックを計数させて一定周期でリセットさせる命令と、
コンピュータに前記クロックに同期して動作して、前記充電中若しくは放電中の二次電池の電池電圧の変化量（ｄＶ）を計算させる命令と、
コンピュータに、前記カウンタでリセットされ、前記カウンタと前記変化量（ｄＶ）と前記二次電池の最新の電圧と前記二次電池の過充放電電圧の閾値との差（Ｄ）の比を計算した値が、前記カウンタの一周期の値より、小さい場合に、前記充電若しくは放電を停止する前記制御信号を出力させる命令と、
を有する請求項５記載の二次電池装置の保護プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この実施形態は、二次電池装置と二次電池の保護方法及び保護プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池を使用するシステムにおいては、二次電池の充電、放電を制御している。この場合、二次電池の過充電や過放電から保護する必要がある。二次電池が過充電状態や過放電状態を含めて使用されると、二次電池の異常発熱、不安定出力を引き起こす場合がある。また二次電池の寿命低下につながる。
【０００３】
二次電池が過充電状態、過放電状態になるのを防止するためには、電池電圧を測定して監視し、過充電状態、過放電状態となる閾値より手前で基準電圧（上限基準電圧或いは下限基準電圧）を検知する必要がある。そして基準電圧の検知結果に基づいて、二次電池の充放電回路を制御する手段が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１０４１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電池電圧が過充電状態となるのを検知するためには、測定した電池電圧が、予め設定している上限基準電圧をオーバーしたか否かを検知する必要がある。また電池電圧が過放電状態となるのを検知するためには、測定した電池電圧が予め設定している下限基準電圧より低下したか否かを検知する必要がある。この検知が得られたときに、充電或いは放電を停止すれば、二次電池の過充電、過放電を防止できる。
【０００６】
しかし、上限基準電圧及び下限基準電圧を決める場合、二次電池を効率的に仕様するためには、上限基準電圧と下限基準電圧との差（使用電圧範囲）はできるだけ大きいほうがよい。逆に、上限基準電圧と過充電状態となる閾値電圧との差ができるだけ小さく、また、下限基準電圧と過放電状態となる閾値電圧との差ができるだけ小さい方がよい。
【０００７】
しかしこのような設定を行うと、電池電圧が上限基準電圧、或いは下限基準電圧に到達した後、充電或いは放電を停止するまでの過渡期に、電池電圧が閾値電圧をオーバーしてしまうことがある。このような場合、二次電池は結果的に過充電状態、或いは過放電状態となってしまう。
【０００８】
そこで、この実施形態では、上限或いは下限基準電圧に依存することなく、電池電圧の変化量（充電電流の大きさやシステムの動作特性）に応じて、充放電停止を行う停止時点を動的に制御し、電池を効率的でかつ安全に使用することができる二次電池装置と二次電池装置の保護方法及び保護プログラ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】
【０００９】
本実施形態によれば、二次電池の充放電を制御する装置が、
充電中若しくは放電中の二次電池の電池電圧の変化量（ｄＶ）と、前記二次電池の最新の電圧と前記二次電池の過充放電電圧の閾値との差（Ｄ）に基づいて得られる値に応じて、充放電停止又は充放電維持を示す制御信号を出力する、第１の制御部と、
前記制御信号に基づいて、前記二次電池の充電放電の停止又は維持を実施する第２の制御部と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】充電時に電池電圧が変化する様子と顧客Ａと顧客Ｂの電池システムの電圧変化量を説明するために示した説明図である。
【図３】実施形態の装置において、充電時に電池電圧が変化する様子と、電圧変化量に応じてカウンタのプリセット値を決める一例を説明するために示した説明図である。
【図４】実施形態の装置において、充電時に電池電圧が変化する様子と、電圧変化量に応じてカウンタのプリセット値を決める他の例を説明するために示した説明図である。
【図５】実施形態の装置において、放電時に電池電圧が変化する様子と、電圧変化量に応じてカウンタのプリセット値を決める一例を説明するために示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１において、１１１は、電池モジュールであり、複数の二次電池（セル）Ｃ１，Ｃ２，・・・Ｃｎが直列接続され、直列回路を形成した状態で筐体に収納されている。なお、ここでは電池モジュールを代表して説明するが、本発明は、二次電池の全般に適用可能であり単セル・パックにも適用でき、モジュール内の単セルも直列・並列の接続に影響されるものではない。
【００１２】
プラス端子１０１、マイナス端子１０２は、電池モジュール１１１への充電、電池モジュール１１１からの放電を行うための入出力端子である。電池モジュール１１１のマイナス端子１０２側に電流検出器１１２が設けられている。
【００１３】
電流検出器１１２と制御装置２００とは、セルＣ１−Ｃｎの直列回路の出力電流を測定することができる。必要に応じて個々のセル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（図示せず）が、個々のセル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。制御装置２００はバッテリー管理ユニット（ＢＭＵ）と称されてもよい。
【００１４】
電圧検出器１１３と制御装置２００は、電池モジュール１１１の出力電圧を測定することができる。また、この電圧検出器１１３及び制御装置２００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（図示せず）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。
【００１５】
電池モジュール１１１内の温度は、温度センサＴｓにより感知され、温度検出器１１４が温度データを取得することができる。
【００１６】
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、制御装置２００に供給され、それぞれの値が測定される。
【００１７】
制御装置２００は、充放電切り替え部５３を有し、プラス端子側１０１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に供給する状態が形成されることができる。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。
【００１８】
また、制御装置２００内には、電圧検出器１１３からの検出データを取得する電圧測定部２１１、温度検出器１１４からの検出データを用いる温度測定部２１２、電流検出器１１２からの検出データを用いる電流測定部２１３が構成されている。
【００１９】
電流測定部２１３で測定された電流値は、電流値積算部２１４にて処理され、電池残容量（ＳＯＣ：State of Charge)を算出するために利用される。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。
【００２０】
制御装置２００は、第１制御部２６０、第２制御部２７０を含む。
【００２１】
第１制御部２６０は、カウンタ６０、充電電圧変化量計算部６１、放電電圧変化量計算部６２、動的判定部６３を含む。第２制御部２７０は、充放電切り替え部７１、充放電制御部７２を含む。充放電制御部７２は、負荷３００に電力を供給するモードのときは、充放電切り替え部５１を介して充電・放電器１２１を制御して、システムの放電状態を形成する。また負荷３００から回生電圧を得る場合、或いは外部から充電が行われる場合には、充放電起動部５０は充放電切り替え部７３を介して充電・放電器１２１を制御して、システムの充電状態を形成する。
【００２２】
第１制御部において、充電電圧変化量計算部６１は、充電モードのときに、クロックに同期して、電圧変化量を計算する。放電電圧変化量計算部６２は、放電モードのときに、クロックに同期して、電圧変化量を計算する。
【００２３】
第２制御部２７０の充放電制御部７２がスタートパルスを出力すると、カウンタ６０にプリセット値が設定（カウンタリセット）される。また充電電圧変化量計算部６１、放電電圧変化量計算部６２、動的判定部６３も動作を開始する。例えば充電電圧変化量計算部６１は、クロックに同期して動作し、最新の電池電圧の最大値と、その前回の電池電圧の最大値とから電圧変化量ｄＶを求める。
【００２４】
電圧変化量ｄＶは、動的判定部６３に入力される。動的判定部６３は、電圧変化量ｄＶに動的（ダイナミック）に応答して、充放電切り替え部７１を制御する。
【００２５】
即ち、後（図３（Ａ），（Ｂ），図４（Ａ），（Ｂ））でも詳しく説明するが、動的判定部６３は、充電若しくは放電中の二次電池の電池電圧の変化量ｄＶと、前記二次電池の最新の電圧と前記二次電池の過充放電電圧の閾値との差（Ｄ）に基づいて得られる値に応じて、充放電停止又は充放電維持を示す制御信号を出力する。
【００２６】
図２には、例えば充電時に電池電圧が変化する様子を示している。またこの図は、本実施形態を得る上で前提となった考え方を説明するために示している。
【００２７】
今、電池電圧が過充電状態に移行する境界電圧（閾値電圧）が３．０Ｖであるとする。また、顧客Ａが使用する電池システムにおいては、充電レートが小さく、例えばカウンタ６０が３クロック計数する間に０．０５Ｖだけ上昇するものとする。これに対して顧客Ｂが使用する電池システムにおいては、充電レートが大きく、例えばカウンタ６０が３クロック計数する間に０．２Ｖ上昇するものとする。
【００２８】
顧客Ａの電池システムにおいて、閾値電圧３．０Ｖのときに充電を停止させるためには、上限基準電圧を２．９５Ｖに設定すればよい。これに対して顧客Ｂの電池システムにおいて、閾値電圧が３．０のときに充電を停止させるためには、３．０Ｖより０．２Ｖ低い上限基準電圧を２．８Ｖに設定する必要がある。
【００２９】
したがって、顧客Ａと顧客Ｂに対して電池システムの製品を提供する場合、顧客毎に基準電圧を個別に設定して提供する必要がある。または、個別の設定が煩わしい場合には、最も安全性が高い基準電圧、上記の例では２．８Ｖを設定した電池システムを顧客Ａにも提供することになる。しかし、顧客Ａの電池システムにとっては、電池電圧が２．８Ｖに達したときからカウントを開始し、３カウント後の、２．８５Ｖに上昇した時点で、充電を停止することになる。つまり顧客Ａの電池システムでは、３．０Ｖ〜２．８５Ｖの電圧範囲が使用されない無駄な範囲となってしまう。
【００３０】
そこで、本実施形態の装置では、上記した無駄を生じない電池使用が可能な方式を実現している。以下この方式を説明する。
【００３１】
図３（Ａ）、図３（Ｂ）において、充電時における動作を説明する。電池が過充電状態となる電圧の閾値（ＴＶmax）とする。したがって、充電電圧が、閾値（ＴＶmax）となるときは、充電が停止される必要がある。
【００３２】
まず充電が開始されると、充電電圧変化量計算部６１は、最新の電池電圧の最大値と、その前回の電池電圧の最大値とから電圧変化量ｄＶを求める。最新の電池電圧の最大値と、前回の電池電圧の最大値は、充電電圧変化量計算部６１において、例えば最新のクロックと前回のクロックで取得された測定電池電圧である。
【００３３】
図３（Ａ）の例は、最新の最大値が（Ｖmax＝２．６Ｖ）、前回の最大値が（Ｖmax＝２．５Ｖ）であるものとする。この場合は、電圧変化量が（ｄＶ＝０．１Ｖ）であることが分かる。
【００３４】
ここで、電池が過充電となる電圧の閾値を（ＴＶmax＝３．０Ｖ）とする。そして、ＴＶmaxとＶmaxの電圧差Ｄを求めると、
Ｄ＝ＴＶmax−Ｖmax＝３．０Ｖ−２．６Ｖ＝０．４Ｖである。この電圧差Ｄを電圧変化量（ｄＶ＝０．１Ｖ）で割り算すると、その値は、
（Ｄ／ｄＶ）＝（０．４Ｖ/０．１Ｖ）＝４
このことは、カウンタ６０のクロックの４周期目で、充電電圧が閾値（ＴＶmax＝３．０Ｖ）に到達することを意味する。
【００３５】
動的判定部６３は、カウンタ６０が１周期（Ｔ＝例えば３クロック）を計数するごとに（リセットを出力するごとに）、充電或いは放電を停止すべきか否かを決断する。図３（Ａ），図３（Ｂ）の状況では、カウンタ６０の１周期目では、動的判定部６３は、充電を停止すべき決断までには残り３周期の余裕があると判断する。次の周期（Ｔ＋１）では、動的判定部６３は、充電を停止すべき決断までには残り２周期の余裕があると判断する。さらに次の周期（Ｔ＋２）では、動的判定部６３は、充電を停止すべき決断までには残り１周期の余裕があると判断する。さらに次の周期（Ｔ＋３）では、動的判定部６３は、充電を停止すべき決断までには１周期以内の余裕しかないと判断する。
【００３６】
この判断が得られたとき、動的判定部６３は、充電停止を指定する制御信号を出力し、これにより充電モードが停止される。
【００３７】
ここで、動的判定部６３が、充電停止用の制御信号を出力するタイミングは、カウンタ６０が１以下を計数したときに充電停止用の制御信号を出力するか、或いは安全のためにカウンタ６０が２以下を計数したときに充電停止用の制御信号を出力かは、システムの応答特性などに応じて、調整可能である。またカウンタ６０の１周期分のクロック計数値もシステムの応答特性などに応じて、調整可能である。この調整は、制御装置２００にも受けられる外部接続端子を介して、調整用のコンピュータで調整してもよい。またはこの調整は、制御装置２００にインストールされるプログラムのパラメータにおいて調整してもよい。この調整が可能であると、制御装置２００は広い範囲の電池システム（規格あ規模の違うタイプ）に組み込まれることが可能であり、生産効率を上げられることができる。
【００３８】
次に、図４（Ａ）、図４（Ｂ）の状況を想定して説明する。今、図４（Ａ）に示すように、最新の最大値が（Ｖmax＝２．９Ｖ）、前回の最大値が（Ｖmax＝２．７５Ｖ）であるものとする。この場合は、電圧変化量が（ｄＶ＝０．１５Ｖ）であることが分かる。ここで、電池が過充電となる電圧の閾値を（ＴＶmax＝３．０Ｖ）とする。そして、ＴＶmaxとＶmaxの電圧差Ｄを求めると、
Ｄ＝ＴＶmax−Ｖmax＝３．０Ｖ−２．９Ｖ＝０．１Ｖである。この電圧差Ｄを電圧変化量（ｄＶ＝０．１５Ｖ）で割り算すると、
（Ｄ／ｄＶ）＝（０．１Ｖ/０．１５Ｖ）＝０．６６７
となる。
【００３９】
このことは、カウンタ６０が３クロック計数する前（１周期以内）に、充電電圧が閾値（ＴＶmax＝３．０Ｖ）に到達することを意味する。したがって、この場合は、動的判定部６３は、充電停止を指定する制御信号を出力し、これにより充電モードが停止される。
【００４０】
放電が行われる場合も、同様な考え方により、放電時の電圧変化量に応じて、動的に放電の継続、停止が制御される。
【００４１】
図５は、放電が行われているときのシステム動作を説明するための図である。最新の最小値が（Ｖmin＝１．４Ｖ）、前回の最小値が（Ｖmin＝１．５５Ｖ）であるものとする。この場合は、電圧変化量が（ｄＶ＝−０．１５Ｖ）であることが分かる。ここで、電池が過放電となる電圧の閾値を（ＴＶmin＝１．３Ｖ）とする。そして、ＴＶmaxとＶmaxの電圧差Ｄを求めると、
（Ｄ／ｄＶ）＝ＴＶmax−Ｖmax＝１．３Ｖ−１．４Ｖ＝−０．１Ｖである。この電圧差ｄＶを電圧変化量（ｄＶ＝−０．１５Ｖ）で割り算すると、
（０．１Ｖ/０．１５Ｖ）＝０．６６７
この値は、カウンタ３０の１周期以内に（３クロック計数しないうちに）電圧が、過放電電圧の閾値（ＴＶmin）を下回ることを意味する。このような場合は、動的判定部６３は、充放電切り替え部５１を制御して、放電を停止する。
【００４２】
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。電圧変化量を求める場合、負荷側の電源オン・オフ、通信ラインのノイズにより、瞬間的に最新の電圧値や前回の電圧値が大きく変動している場合がある。そこで、電圧変化量は、最新から過去数回分の移動平均を採用するようにしてもよい。
【００４３】
さらにまた電池電圧の現在の測定電圧に、電圧変化量ｄＶを加えた予測電圧値を求める場合は、電流の大きさ温度、電圧値に応じて、曲線モデルで予測してもよい。
【００４４】
上記した装置において、制御装置２００の内部は、プログラムにより実行されるコンピュータ（或いはＣＰＵ（中央演算処理装置）と称しても良い）として実現してもよい。また複数のコンピュータが用いられてもよい。さらには、コンピュータと上記プログラムを記憶した記憶媒体が用いられてもよい。また記憶媒体は、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスクなどの媒体が用いられてもよく、この場合は、ディスクドライバが制御装置２００の一部として組み込まれる。さらにまた制御装置２００は、通信デバイスを含み、外部と通信できるように構成されてもよいことは勿論である。
【００４５】
上記の制御装置２００のプログラムとしては、二次電池を制御する制御装置に用いられる前記二次電池の過充放電を保護する保護プログラムとして構築されている。
【００４６】
このプログラムは、充電中若しくは放電中の二次電池の電池電圧の変化量（ｄＶ）と、前記二次電池の最新の電圧と前記二次電池の過充放電電圧の閾値との差（Ｄ）に基づいて得られる値に応じて、充放電停止又は充放電維持を示す制御信号を出力する命令を有する。また  前記制御信号を得るために、
カウンタにクロックを計数させて一定周期でリセットさせる命令と、コンピュータに前記クロックに同期して動作して、前記充電中若しくは放電中の二次電池の電池電圧の変化量（ｄＶ）を計算させる命令と、コンピュータに、前記カウンタでリセットされ、前記カウンタと前記変化量（ｄＶ）と前記二次電池の最新の電圧と前記二次電池の過充放電電圧の閾値との差（Ｄ）の比を計算した値が、前記カウンタの一周期の値より、小さい場合に、前記充電若しくは放電を停止する前記制御信号を出力させる命令とを有する。
【００４７】
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。また電池残容量（ＳＯＣ：State Of Charge)の変化に対して電池の開放回路電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage)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。
【００４８】
以下二次電池の負極、正極、電解液などの材料の例を示す。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
上記した説明において、「部」は、「装置」、「器」、「ブロック」及び「モジュール」などは相互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。
【００６３】
さらに本発明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】
【００６４】
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、１２１・・・充電・放電器、２００・・・制御装置、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、２６０・・・第１の制御部、２７０・・・第２の制御部、３００・・・負荷、６０・・・カウンタ、６１・・・充電電圧変化量計算部、６２・・・放電電圧変化量計算部、６３・・・動的判定部、
【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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