(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電圧プラトーを有する再充電可能バッテリを充電する方法であって、該再充電可能バッテリは、該再充電可能バッテリの最高電圧プラトーよりも小さい電圧ＶＢａｔｔを有し、
該方法は、
第１の充電電流Ｉ１を用いて該再充電可能バッテリを充電することであって、該第１の充電電流Ｉ１は、該再充電可能バッテリが電圧Ｖ１に充電されるまで印加され、電圧Ｖ１は、電圧プラトーＶＰに関連付けられた電圧ＶＰＰよりも小さく、Ｖｐは、ＶＢａｔｔよりも高く、Ｖ１は、該電圧プラトーＶＰよりも大きく、Ｖｐｐは、電圧の急上昇が該電圧プラトーＶｐに先行して生じたときのピーク電圧値を指す、ことと、
該再充電可能バッテリの電圧がＶ１であるときに、該第１の充電電流Ｉ１を制御することであって、該制御することにより、該再充電可能バッテリの電圧がＶ１の±２０％の値の範囲内に維持される、ことと
を含む、方法。
【請求項２】
第２の充電電流Ｉ２を用いて前記再充電可能バッテリを充電することであって、該第２の充電電流Ｉ２は、前記第１の充電電流Ｉ１の後に、該再充電可能バッテリの電圧が電圧Ｖ２に到達するまで印加され、該電圧Ｖ２は、ＶＰよりも大きく、ＶＰＰよりも小さい、ことと、
該再充電可能バッテリの電圧が電圧Ｖ２に到達すると、該第２の充電電流Ｉ２を制御することであって、該制御することにより、該再充電可能バッテリの電圧が、Ｖ２の±２０％以下の偏差を伴うＶ２に維持される、ことと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の充電電流Ｉ２は、少なくとも前記再充電可能バッテリが該再充電可能バッテリの定格容量の８０％から１５０％までのＳＯＣに充電されるまで、印加される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
Ｉ１は、前記再充電可能バッテリが電圧Ｖ１に充電されるまで、実質的に一定である、請求項１−３のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
Ｉ２は、前記再充電可能バッテリが電圧Ｖ２に充電されるまで、実質的に一定である、請求項２または３のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の充電電流Ｉ１は、前記再充電可能バッテリの初期ＳＯＣがその定格容量の４０％未満であるときに、１分間から３００分間までの期間で、該再充電可能バッテリを電圧Ｖ１に充電することに十分である、請求項１−５のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の充電電流Ｉ１は、前記再充電可能バッテリを、その定格容量の３０％未満のＳＯＣから、その定格容量の３０％から４０％までのＳＯＣまで、２４０分間以下で充電することに十分である、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の充電電流Ｉ１は、前記再充電可能バッテリを、その定格容量の３０％未満のＳＯＣから、その定格容量の４０％のＳＯＣまで、２４０分間未満で充電することに十分である、請求項３に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の充電電流Ｉ１は、前記再充電可能バッテリの前記電圧がＶ１であるときに、該再充電可能バッテリの該電圧が、６秒間から１５００秒間までの期間の間、Ｖ１の±２０％の値の範囲内に維持されるように、制御される、請求項１−８のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記再充電可能バッテリの前記電圧が、６秒間から１２００秒間までの期間の間、Ｖ１の±２０％以下の偏差を伴うＶ１に維持された後に、前記第１の充電電流Ｉ１を終了させることと、
該第１の充電電流Ｉ１が終了すると、第２の充電電流Ｉ２を印加することと
をさらに含む、請求項２−３、５、または７−８のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
Ｉ１は、前記再充電可能バッテリがＶ１の電圧に充電される前の期間の間、Ｉ２以上である、請求項５に記載の方法。
【請求項１２】
Ｖ１は、Ｖ２以上である、請求項２、３、５、７−８、または１０−１１のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
ＶＢａｔｔは、前記電圧Ｖ１の５０％から８７％までである、請求項１−１２のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
Ｉ１は、５００アンペア以下である、請求項１−１３のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
Ｉ１は、１００ｍＡから５００アンペアまでである、請求項１−１４のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
Ｉ２は、５００アンペア以下である、請求項２、３、５、７−８、または１０−１２のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
Ｉ２は、１００ｍＡから５００アンペアまでである、請求項２、３、５、７−８、１０−１２、または１６のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記再充電可能バッテリは、１Ａｈから１０００Ａｈまでの定格容量を有する、請求項１−１７のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
Ｉ１は、５００ｍＡ以下である、請求項１−１３のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
Ｉ１は、２０ｍＡから５００ｍＡまでである、請求項１−１３または１９のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
Ｉ２は、５００ｍＡ以下である、請求項２、３、５、７−８、または１０−１２のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
Ｉ２は、２０ｍＡから５００ｍＡまでである、請求項２、３、５、７−８、１０−１２、または２１のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記再充電可能バッテリは、２００ｍＡｈから１Ａｈまでの定格容量を有する、請求項２−１３または１９−２２のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
Ｉ１は、５０ｍＡ以下である、請求項１−１３のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
Ｉ１は、５ｍＡから５０ｍＡまでである、請求項１−１３または２４のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
Ｉ２は、５０ｍＡ以下である、請求項２、３、５、７−８、または１０−１２のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
Ｉ２は、５ｍＡから５０ｍＡまでである、請求項２、３、５、７−８、１０−１２、または２６のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記再充電可能バッテリは、５０ｍＡｈから２００ｍＡｈまでの定格容量を有する、請求項１−１３または２４−２７のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
Ｉ１は、２５ｍＡ以下である、請求項１−１３のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
Ｉ１は、４ｍＡから２５ｍＡまでである、請求項１−１３または２９のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
Ｉ２は、２５ｍＡ以下である、請求項２、３、５、７−８、または１０−１２のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
Ｉ２は、４ｍＡから２５ｍＡまでである、請求項２、３、５、７−８、１０−１２、または３１のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
前記再充電可能バッテリは、４ｍＡｈから５０ｍＡｈまでの定格容量を有する、請求項１−１３または２９−３２のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
Ｉ１は、２ｍＡ以下である、請求項１−１３のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
Ｉ１は、１０μＡから２ｍＡまでである、請求項１−１３または３４のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
Ｉ２は、２ｍＡ以下である、請求項２、３、５、７−８、または１０−１２のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
Ｉ２は、１０μＡから２ｍＡまでである、請求項２、３、５、７−８、１０−１２、または３６のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記再充電可能バッテリは、１ｍＡｈから４ｍＡｈまでの定格容量を有する、請求項２−１３または３４−３７のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
前記電圧Ｖ２は、Ｖ１の９０％から１００％までである、請求項２、３、５、７−８、１０−１２、１６−１７、２１−２２、２６−２７、３１−３２、または３６−３７のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項４０】
Ｖ１は、２．０４Ｖ以下である、請求項１−３９のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項４１】
Ｖ２は、２．０３Ｖ以下である、請求項２、３、５、７−８、１０−１２、１６−１７、２１−２２、２６−２７、３１−３２、３６−３７、または３９のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項４２】
前記方法は、クーロンをカウントすることを除外する、請求項１−４１のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項４３】
電気信号を生成することをさらに含み、該電気信号は、前記再充電可能バッテリがＶ２の電圧に充電された後、ＶＢａｔｔが１秒間よりも長い期間の間、ＶＰよりも低い場合に、該再充電可能バッテリにおける弱い短絡を示す、請求項２、３、５、７−８、１０−１２、１６−１７、２１−２２、２６−２７、３１−３２、３６−３７、３９、または４１のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項４４】
３０秒間未満の期間の間、診断充電電流ＩＤｉａｇを用いて前記再充電可能バッテリを充電することと、該再充電可能バッテリの前記電圧ＶＢａｔｔを検出することと、ＶＢａｔｔが１．６５Ｖ以下である場合に該再充電可能バッテリの充電を終了させることとをさらに含む、請求項１−４３のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項４５】
ＩＤｉａｇは、Ｉ１以上である、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
１０秒未満の期間の間、Ｉ１よりも１０％から２００％までだけ高い診断充電電流ＩＤｉａｇを用いて前記再充電可能バッテリを充電することと、該再充電可能バッテリの電圧ＶＢａｔｔを検出することと、ＶＢａｔｔが１．６０Ｖ以下である場合に該再充電可能バッテリの充電を終了させることとをさらに含む、請求項１−４５のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項４７】
複数の電圧プラトーを有する再充電可能バッテリを充電する方法であって、該再充電可能バッテリは、第１の逐次電圧プラトーの電圧ＶＰ１の８０％未満であるＯＣＶを有し、
該方法は
充電バッテリの電圧Ｖｂａｔｔが、ＶＢａｔｔよりも大きい該第１の逐次電圧プラトーの電圧ＶＰ１に到達した後、１２０分間以下の期間の間、実質的に一定である回復充電電流Ｉｒｅｃｏｖを用いて該再充電可能バッテリを充電することと、
第１の充電電流Ｉ１を用いて該再充電可能バッテリを充電することであって、該第１の充電電流Ｉ１は、該再充電可能バッテリが電圧Ｖ１に充電されるまで実質的に一定であり、電圧Ｖ１は、電圧プラトーＶｐに対する電圧ＶＰＰよりも小さく、Ｖｐは、ＶＰ１よりも高く、Ｖ１は、該電圧プラトーＶＰよりも大きく、Ｖｐｐは、該再充電可能バッテリの電圧の急上昇が該電圧プラトーＶｐに先行して生じたときのピーク電圧値を指す、ことと、
該再充電可能バッテリの電圧が電圧Ｖ１に到達すると、該再充電可能バッテリの該電圧が、６秒間から９００秒間までの期間の間、Ｖ１の±２０％の値の範囲内に維持されるように、該第１の充電電流Ｉ１を制御することと
を含む、方法。
【請求項４８】
Ｉｒｅｃｏｖは、Ｉ１の５％から９０％までである、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記充電バッテリの電圧ＶＢａｔｔが、ＶＢａｔｔよりも大きい前記第１の逐次電圧プラトーの電圧ＶＰ１に到達した後、３０分間以下の期間の間、実質的に一定である回復充電電流Ｉｒｅｃｏｖを用いて該再充電可能バッテリを充電することと、
該再充電可能バッテリが該再充電可能バッテリの定格容量の１００−１２０％のＳＯＣに充電されたときに、変調された第２の充電電流Ｉ２を停止すること、または、
該第２の充電電流Ｉ２を停止することであって、該第２の充電電流Ｉ２が５分間以下の期間の間、１．０ｍＡを下回るときに、停止することと、
をさらに含み、
該電圧ＶＢａｔｔおよびＶｐ１は、±１％の偏差を有し、電流アンペア数は、±２％の偏差を有し、温度測定精度は、±５℃以下の偏差を有し、計測時間は、±２％の偏差を有する、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
３０分間から２時間までの期間の間、Ｉｒｅｃｏｖを用いて充電された後に、前記再充電可能バッテリの前記電圧ＶＢａｔｔが、ＶＢａｔｔよりも大きい前記第１の逐次電圧プラトーの電圧ＶＰ１に到達できない場合に、電気信号を生成することをさらに含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
請求項２−４５のうちのいずれか一項に記載の前記再充電可能バッテリを充電することをさらに含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５２】
前記再充電可能バッテリは、ボタン電池、コイン電池、円筒電池、または角柱電池を備える、請求項１−５１のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項５３】
前記第２の充電電流Ｉ２が終了すると、電気信号を生成することをさらに含む、請求項２、３、５、７−８、１０−１２、１６−１７、２１−２２、２６−２７、３１−３２、３６−３７、３９、４１、４３、または４９−５１のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項５４】
前記第２の充電電流Ｉ２が終了すると、視覚信号を起動すること、音声信号を起動すること、振動信号を起動すること、またはそれらの任意の組み合わせをさらに含む、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
再充電可能バッテリを充電する方法であって、該再充電可能バッテリは、複数の電圧プラトー、およびその定格容量の５０％よりも大きい初期ＳＯＣを有し、該再充電可能バッテリは、該再充電可能バッテリの最高電圧プラトー以下である電圧ＶＢａｔｔを有しており、
該方法は、
該再充電可能バッテリが電圧Ｖ２に充電されるまで、実質的に一定の充電電流Ｉ２を用いて該再充電可能バッテリを充電することであって、電圧Ｖ２は、電圧プラトーの電圧ＶＰよりも大きく、電圧ＶＰＰよりも小さく、Ｖｐｐは、該再充電可能バッテリの電圧の急上昇が該電圧プラトーＶｐに先行して生じたときのピーク電圧値を指す、ことと、
該再充電可能バッテリの電圧がＶ２の±２０％の値の範囲内に維持されるように、充電電流Ｉ２を制御することと
を含む、方法。
【請求項５６】
前記充電電流Ｉ２がＩｔｅｒに到達すると、Ｉ２を終了させることをさらに含み、Ｉｔｅｒは、前記再充電可能バッテリがＶ２に充電されていた期間の間、Ｉ２の８５％以下である、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
前記充電電流Ｉ２がＩｔｅｒに到達すると、Ｉ２を終了させることをさらに含み、Ｉｔｅｒは、前記再充電可能バッテリがＶ２に充電されていた前記期間の間、Ｉ２の７５％以下である、請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記充電電流Ｉ２は、前記再充電可能バッテリがＶ２に充電されているとき、６ｍＡである、請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
１．６５Ｖ未満のＯＣＶを有する再充電可能銀亜鉛バッテリを充電する方法であって、
該方法は、
１０ｍＡ以下のアンペア数を有する第１の充電電流Ｉ１を用いて該再充電可能銀亜鉛バッテリを充電することと、
該再充電可能銀亜鉛バッテリが１．９０Ｖの電圧に充電されると、時間を計測することと、
該再充電可能銀亜鉛バッテリの電圧が２．０３Ｖ以下に制限され、該第１の充電電流Ｉ１が１０．０ｍＡ以下の最大アンペア数を有するように、該第１の充電電流Ｉ１を変調することと、
２０分間が計測されると、該第１の充電電流Ｉ１を用いた該再充電可能銀亜鉛バッテリの該充電を停止することと、
第２の充電電流Ｉ２を用いて該再充電可能銀亜鉛バッテリを充電することであって、該第２の充電電流Ｉ２は、該再充電可能銀亜鉛バッテリの電圧が２．０Ｖ以下に制限され、該第２の充電電流Ｉ２が１０．０ｍＡ以下の最大アンペア数を有するように、変調される、ことと、
該変調された第２の充電電流Ｉ２を停止することであって、該第２の充電電流Ｉ２のアンペア数が、６０秒間以下の連続期間の間、終了電流Ｉ２ｅｎｄのアンペア数未満であると、該停止することが行われ、該再充電可能銀亜鉛バッテリは、該再充電可能銀亜鉛バッテリの定格容量の８０−１５０％のＳＯＣに充電され、ここで、
Ｉ２ｅｎｄ＝ＩＣｈｇ＋ＩＴｅｍｐ
であり、ＩＣｈｇは、充電補償電流であり、ＩＴｅｍｐは、温度補償電流であり、ＩＣｈｇ＝（Ｔ２×Ｉ１）／ＴＣｈｇであり、Ｔ２は、該第２の充電電流Ｉ２が１．９０Ｖに到達すると始まり、該第２の充電電流がＩ２未満の値に変調し始めると終了する、時間単位の積分時間であり、Ｔｃｈｇは、各々の再充電可能銀亜鉛バッテリサイズおよび構造について決定される電池時定数である、こと、
または、
該第２の充電電流Ｉ２を停止することであって、該第２の充電電流Ｉ２が５分間以下の期間の間、１．０ｍＡを下回ると停止する、ことと
を含み、
該電圧は、±１％の偏差を有し、電流アンペア数は、±２％の偏差を有し、温度測定精度は、±５℃以下の偏差を有し、計測時間は、±２％の偏差を有する、方法。
【請求項６０】
温度を測定することをさらに含み、前記温度測定精度は、±２℃の偏差を有する、請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記再充電可能銀亜鉛バッテリの前記電圧は、充電前には１．２５Ｖよりも大きい、請求項５９または６０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６２】
前記再充電可能銀亜鉛バッテリの前記電圧は、充電前には１．２５Ｖ未満である、請求項５９または６０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６３】
少なくとも３０分間の期間の間、１．０ｍＡの回復充電電流Ｉｒｅｃｏｖを用いて前記再充電可能銀亜鉛バッテリを充電することと、
該再充電可能銀亜鉛バッテリが１．６０Ｖの電圧に充電されると、該回復充電電流Ｉｒｅｃｏｖを停止することと
をさらに含む、請求項６２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、米国仮特許出願第６１／３６４，５６３号（２０１０年７月１５日出願）および同第６１／４１７，０３７号（２０１０年１１月２４日出願）の利益を主張する。これらの出願は、その全体が本明細書に参照することによって援用される。
【０００２】
（発明の分野）
本開示は、バッテリを再充電するためのシステム、装置、および方法に関する。具体的には、本発明の方法および装置は、銀亜鉛バッテリを再充電するために有用である。
【背景技術】
【０００３】
（背景）
再充電可能バッテリが、当技術分野で公知であり、例えば、携帯用電子デバイスで一般的に使用されている。従来の再充電可能バッテリが有用であるが、それでもなお、バッテリを再充電するために使用されるシステムおよび方法は、それらの耐用年数、保存寿命、および／または性能を増進または向上させ得る改良の余地がある。したがって、バッテリを再充電するための改良型装置および同バッテリを充電するための方法の開発の必要性が当技術分野において存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、再充電可能バッテリを充電するための新規の方法を提供する。本発明の方法は、再充電可能銀亜鉛バッテリが使用中に非対称循環を受けているときに、一般的に観察される、容量の減衰を低減する。本発明の方法は、バッテリを充電するために使用されてもよく、バッテリの充電プロファイルは、銀亜鉛再充電可能バッテリについて観察されるプロファイル等の１つ以上の分極ピークによって分離される１つ以上の電圧プラトーを備える。
【０００５】
本発明の側面は、複数の電圧プラトーを有する再充電可能バッテリを充電する方法であって、バッテリは、その最高電圧プラトーよりも小さい電圧ＶＢａｔｔを有し、第１の充電電流Ｉ１でバッテリを充電するステップであって、第１の充電電流Ｉ１は、バッテリが電圧Ｖ１に充電されるまで印加される、ステップと、バッテリの電圧が、Ｖ１の約±２０％以下の偏差を伴うＶ１に維持されるように、バッテリの電圧がＶ１であるときに、第１の充電電流Ｉ１を制御するステップとを含み、電圧Ｖ１は、ＶＢａｔｔよりも高い電圧プラトーＶＰと関連付けられる自然分極ピークの電圧ＶＰＰよりも小さく、Ｖ１は、電圧プラトーＶＰよりも大きい、方法を提供する。
【０００６】
いくつかの実施形態では、第１の充電電流Ｉ１は、バッテリの初期ＳＯＣが、その定格容量の４０％未満（例えば、３０％未満）であるときに、約１分間から約３００分間まで（例えば、約５分間から約３００分間まで、または約１０分間から約９０分間まで）の期間で、バッテリを電圧Ｖ１に充電することに十分である。いくつかの実施例では、第１の充電電流Ｉ１は、バッテリの初期ＳＯＣが、その定格容量の４０％未満である、すなわち、バッテリが６０％よりも大きいＤＯＤを有するときに、約１０分間から約２６０分間まで（例えば、約１０分間から約１８０分間まで）の期間で、バッテリをＶ１の電圧に充電することに十分である。他の実施例では、第１の充電電流Ｉ１は、バッテリの初期ＳＯＣが、その定格容量の４０％未満であるときに、約７５分間以下（例えば、約５分間から約７５分間まで）の期間で、バッテリをＶ１の電圧に充電することに十分である。他の実施例では、第１の充電電流Ｉ１は、バッテリの初期ＳＯＣが、その定格容量の４０％未満であるときに、約１５分間から約７５分間までの期間で、バッテリをＶ１の電圧に充電することに十分である。代替実施例では、第１の充電電流Ｉ１は、約２４０分間以下で、その定格容量の３０％未満のＳＯＣから、その定格容量の約３０％から４０％までのＳＯＣまで、バッテリを充電することに十分である。そして、いくつかの実施例では、第１の充電電流Ｉ１は、約２４０分間以下で、その定格容量の３０％未満のＳＯＣから、その定格容量の約４０％のＳＯＣまで、バッテリを充電することに十分である。いくつかの実施形態では、第１の充電電流Ｉ１は、ＶＢａｔｔがＶ１よりも小さいときに実質的に一定である。
【０００７】
いくつかの実施形態では、バッテリの電圧がＶ１であるとき、第１の充電電流Ｉ１は、バッテリの電圧が、約６秒から約１５００秒まで（例えば、約６秒から約１２００秒まで、または約５秒から約６００秒まで）の期間中、Ｖ１の約±２０％（例えば、±１０％）以下の偏差を伴うＶ１に維持されるように、制御される。
【０００８】
この方法のいくつかの実装はさらに、第２の充電電流Ｉ２でバッテリを充電するステップであって、第２の充電電流Ｉ２は、バッテリ電圧が電圧Ｖ２に到達するまで、第１の充電電流Ｉ１の後に印加され、電圧Ｖ２は、ＶＰよりも大きく、ＶＰＰよりも小さい、ステップと、バッテリの前記電圧がＶ２に到達すると、バッテリの電圧がＶ２の約±２０％以下の偏差を伴うＶ２に維持されるように、第２の充電電流Ｉ２を制御するステップとを含む。この実装のいくつかの実施形態はさらに、バッテリの電圧が、約６秒から約１２００秒まで（例えば、約６秒から約９００秒まで）の期間中、Ｖ１の約±２０％以下の偏差を伴うＶ１に維持された後に、第１の充電電流Ｉ１を終了させるステップと、第１の充電電流Ｉ１が終了するときに、第２の充電電流Ｉ２を印加するステップとを含む。いくつかの実施例では、Ｉ２は、バッテリが電圧Ｖ２に充電されるまで実質的に一定である。他の実施例では、充電電流Ｉ２は、ＶＢａｔｔがＶＰ以上であり、かつＶ２未満であるときに、実質的に一定である。
【０００９】
いくつかの実施形態では、第２の充電電流Ｉ２は、少なくともバッテリが、バッテリの定格容量の約８０％から約１１０％までのＳＯＣに充電されるまで、印加される。
【００１０】
他の実施形態では、Ｉ１は、バッテリがＶ１の電圧に充電される前の期間の間、Ｉ２以上である。例えば、Ｉ１は、バッテリがＶ１の電圧に充電される前の期間の間、Ｉ２よりも大きい。他の実施例では、Ｉ１は、バッテリがＶ１の電圧に充電される前の期間の間、Ｉ２に等しい。
【００１１】
いくつかの実施形態では、Ｖ１は、Ｖ２以上である。例えば、Ｖ１は、Ｖ２よりも大きい。他の実施例では、Ｖ１は、Ｖ２に等しい。
【００１２】
代替実施形態では、ＶＢａｔｔは、電圧Ｖ１の約５０％から約８７％までである。
【００１３】
いくつかの実装はさらに、バッテリの電圧が電圧Ｖ１に到達すると、バッテリの電圧が約６秒から約１２００秒まで（例えば、約６秒から約９００秒まで、または約５秒から約６００秒まで）の期間中、Ｖ１の約±１０％以下の偏差を伴うＶ１に維持されるように、第１の充電電流Ｉ１を制御するステップを含む。他の実装は、バッテリの電圧がＶ１に到達すると、バッテリの電圧が約５５０秒から約６５０秒までの期間中、Ｖ１の約±１０％以下の偏差を伴うＶ１に維持されるように、第１の充電電流Ｉ１を制御するステップを含む。
【００１４】
いくつかの実施形態では、Ｉ１は、約５０ｍＡ以下である。例えば、Ｉ１は、約５ｍＡから約５０ｍＡまでである。他の実施形態では、Ｉ２は、約５０ｍＡ以下である。例えば、Ｉ２は、約５０ｍＡ未満から約１ｍＡまでである。そして、これらの実施形態のうちのいくつかでは、バッテリは、約１Ａｈから約４Ａｈまでの定格容量を有する。
【００１５】
いくつかの実施形態では、Ｉ１は、約１アンペア以下である。例えば、Ｉ１は、約８０ｍＡから約１アンペアまで（例えば、約８０ｍＡから約０．９９アンペアまで）である。他の実施形態では、Ｉ２は、１アンペア未満である。例えば、Ｉ２は、約８０ｍＡから約０．９９アンペアまでである。これらの実施形態のうちのいくつかでは、バッテリは、約１００ｍＡｈから約１０００ｍＡｈまでの定格容量を有する。
【００１６】
いくつかの実施形態では、Ｉ１は、約３００ｍＡ以下である。例えば、Ｉ１は、約８ｍＡから約２９９．９９ｍＡまでである。いくつかの実施形態では、Ｉ２は、３００ｍＡ未満である。例えば、Ｉ２は、約４ｍＡから約２９９．９９ｍＡまでである。これらの実施形態のうちのいくつかでは、バッテリは、約１５ｍＡｈから約１５０ｍＡｈの定格容量を有する。
【００１７】
いくつかの実施形態では、Ｉ１は、約１５０ｍＡ以下である。例えば、Ｉ１は、約３ｍＡから約６０ｍＡまでである。いくつかの実施形態では、Ｉ２は、１５０ｍＡ未満である。例えば、Ｉ２は、約２ｍＡから約１４９．００ｍＡまで（例えば、約２ｍＡから約５９．９９ｍＡまで）である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、バッテリは、約４ｍＡｈから約１５０ｍＡｈまでの定格容量を有する。
【００１８】
いくつかの実施形態では、Ｉ１は、約１５ｍＡ以下である。例えば、Ｉ１は、約０．１ｍＡから約１４．９９ｍＡまでである。いくつかの実施形態では、Ｉ２は、１５ｍＡ未満である。例えば、Ｉ２は、約０．１ｍＡから約１４．９９ｍＡまでである。
【００１９】
いくつかの実施形態では、電圧Ｖ２は、Ｖ１の約９０％から約９９％までである。例えば、電圧Ｖ２は、Ｖ１の約９６％から約９８％までである。
【００２０】
他の実施形態では、Ｖ１は、約２．０４Ｖ以下である。例えば、Ｖ１は、約２．０４Ｖから約１．９６Ｖまでである。他の実施例では、Ｖ１は、約１．９９Ｖから約１．９６Ｖまでである。
【００２１】
いくつかの実施形態では、Ｖ２は、約２．０３Ｖ以下である。例えば、Ｖ２は、約２．０３Ｖから約１．９３Ｖまでである。他の実施例では、Ｖ２は、約１．９３Ｖから約１．９５Ｖまでである。
【００２２】
いくつかの実装は、クーｒロンをカウントするステップを除外する。
【００２３】
他の実装はさらに、バッテリのＤＯＤが約８０％以下に到達する（例えば、ＤＯＤが約２０％以下である、またはＤＯＤが約１０％以下である）ときに、電気信号を生成するステップを含む。
【００２４】
他の実装はさらに、バッテリの電圧が２秒以上の期間中ＶＰよりも低い場合に、電気信号を生成するステップを含む。
【００２５】
そして、いくつかの実装はさらに、約６０秒未満（例えば、約３０秒未満、約２０秒未満、または約１０秒未満、または約７秒未満）の期間中、診断充電電流ＩＤｉａｇでバッテリを充電するステップと、バッテリの電圧を検出するステップと、バッテリの電圧ＶＢａｔｔが、診断充電電流ＩＤｉａｇで充電される前のバッテリの初期電圧より小さい場合に、バッテリの充電を終了させるステップとを含む。いくつかの実施例はさらに、約６０秒未満（例えば、約２０秒未満、または約１０秒未満、約７秒未満、または約５秒未満）の期間中、診断充電電流ＩＤｉａｇでバッテリを充電するステップと、バッテリの電圧を検出するステップと、バッテリの電圧ＶＢａｔｔが、約１．６５Ｖ未満（例えば、約１．６０Ｖ未満、または約１．５５Ｖ以下）である場合に、バッテリの充電を終了させるステップとを含む。いくつかの実施例は、約６０秒以下（例えば、約３０秒以下、約２０秒以下、約１０秒以下、または約３秒）の期間の間、約１０ｍＡ未満（例えば、約８ｍＡ）の診断充電電流を用いてバッテリを充電するステップと、バッテリの電圧を検出するステップと、バッテリの電圧が１．５５Ｖ以下である場合にバッテリの充電を終了させるステップとを含む。そして、いくつかの実施例は、約３秒の期間の間、約１０ｍＡ未満（例えば、約８ｍＡ）の診断充電電流を用いてバッテリを充電するステップと、バッテリの電圧を検出するステップと、バッテリのＳＯＣの増加が０．０２％未満である場合にバッテリの充電を終了させるステップとを含む。これらの実施形態のうちのいくつかは、任意で、上記で論議されるように、ＩＤｉａｇでのバッテリの充電が終了させられたときに、視覚アラーム、音声アラーム、振動アラーム、またはそれらの任意の組み合わせを起動してもよい、電気信号を生成するステップを含む。
【００２６】
いくつかの実施形態では、ＩＤｉａｇは、約５ｍＡから約２５ｍＡまでである。
【００２７】
いくつかの実装は、約１０秒未満（例えば、約５秒または約３秒）の期間の間、約１０ｍＡ未満（例えば、約８ｍＡ）の診断充電電流を用いてバッテリを充電するステップと、バッテリの電圧を検出するステップと、バッテリのＳＯＣの増加が０．０２％未満である場合にバッテリの充電を終了させるステップとを含む。
【００２８】
本発明の別の側面は、約７秒未満の期間の間、約１０ｍＡ未満（例えば、約８ｍＡ）の電流を用いてバッテリを充電するステップと、バッテリの電圧を検出するステップと、電池の電圧が約１．６５Ｖ未満である場合に電気信号を生成するステップとを含む、再充電可能銀亜鉛バッテリを検出する方法を提供する。
【００２９】
いくつかの実施形態では、電気信号は、音声アラームまたは視覚アラームを起動する。
【００３０】
他の実施形態はさらに、約３秒の期間の間、約８ｍＡの電流を用いてバッテリを充電するステップを含む。
【００３１】
本発明の別の側面は、バッテリのＳＯＣが約０．０２％だけ増加させられるように、バッテリを充電するステップと、バッテリの電圧を検出するステップと、バッテリの電圧が約１．６５Ｖ未満である場合に電気信号を生成するステップとを含む、再充電可能銀亜鉛バッテリを検出する方法を提供する。
【００３２】
本発明の別の側面は、複数の電圧プラトーを有する再充電可能バッテリを充電する方法であって、バッテリは、第１の逐次電圧プラトーの電圧ＶＰ１の電圧の約８０％未満（例えば、約７０％未満）である電圧（例えば、ＯＣＶ）ＶＢａｔｔを有し、バッテリを充電する電圧が、ＶＢａｔｔよりも大きい第１の逐次電圧プラトーＶＰ１に到達した後に、３０分間以下の期間の間、実質的に一定である回復充電電流Ｉｒｅｃｏｖでバッテリを充電するステップと、第１の充電電流Ｉ１でバッテリを充電するステップであって、第１の充電電流Ｉ１は、バッテリが電圧Ｖ１に充電されるまで実質的に一定である、ステップと、バッテリの電圧が、約６秒から約９００秒までの期間の間、Ｖ１の約±２０％以下の偏差を伴うＶ１に維持されるように、バッテリの電圧が電圧Ｖ１に到達すると、第１の充電電流Ｉ１を制御するステップとを含み、電圧Ｖ１は、ＶＰ１よりも高い電圧プラトーＶＰに対する自然分極ピークの電圧ＶＰＰよりも小さく、Ｖ１は、電圧プラトーＶＰよりも大きい、方法を提供する。
【００３３】
いくつかの実施形態はさらに、バッテリを充電する電圧が、ＶＢａｔｔよりも大きい第１の逐次電圧プラトーＶＰ１に到達した後に、１５分間以下の期間の間実質的に一定である回復充電電流Ｉｒｅｃｏｖでバッテリを充電するステップを含む。
【００３４】
いくつかの実施形態はさらに、約３０分間から約２時間（例えば、約１時間から約２時間）までの期間の間Ｉｒｅｃｏｖで充電された後に、バッテリの電圧ＶＢａｔｔが、ＶＢａｔｔよりも大きい第１の逐次電圧プラトーＶＰ１に到達できなかった場合に、電気信号を生成するステップを含む。
【００３５】
いくつかの実施形態は、第２の充電電流Ｉ２を用いてバッテリを充電するステップであって、第２の充電電流Ｉ２は、バッテリ電圧が電圧Ｖ２に到達するまで実質的に一定であり、電圧Ｖ２は、電圧Ｖ１よりも小さく、かつ第１の逐次電圧プラトーＶＰ１よりも大きい、ステップと、バッテリの電圧が、Ｖ２の約±２０％以下の偏差を伴うＶ２に維持されるように、バッテリの電圧が電圧Ｖ２に到達すると、第２の充電電流Ｉ２を制御するステップとを含む。
【００３６】
代替実施形態は、バッテリがバッテリの定格容量の約８０％から約１５０％までの容量に充電された時点から、約１０分間以下の期間後に、第２の充電電流Ｉ２を終了させるステップを含む。
【００３７】
いくつかの実施形態は、クーロンをカウントするステップを除外する。
【００３８】
そして、いくつかの実施形態では、再充電可能バッテリは、亜鉛材料を含む、アノードを備える。他の実施形態では、再充電可能バッテリは、銀材料を含む、カソードを備える。いくつかの実施形態では、再充電可能バッテリは、ボタン電池、コイン電池、円筒電池、または角柱電池を備える。
【００３９】
いくつかの実施形態はさらに、第２の充電電流Ｉ２が終了するときに、電気信号を生成するステップを含む。
【００４０】
いくつかの実施形態はさらに、第２の充電電流Ｉ２が終了するときに、視覚信号を起動するステップを含む。
【００４１】
本発明の別の側面は、複数の電圧プラトーを有する再充電可能ボタン電池を充電する方法であって、電池は、約１．１０Ｖより大きく、約１．７０Ｖ未満の電圧を有し、第１の充電電流Ｉ１で電池を充電するステップであって、第１の充電電流Ｉ１は、電池が、１．７０Ｖよりも大きく、２．０４Ｖ未満である電圧Ｖ１に充電されるまで、実質的に一定である、ステップと、電池の電圧が、約６秒から約９００秒までの期間の間、Ｖ１の約±１０％以下の偏差を伴うＶ１に維持されるように、電池の電圧が電圧Ｖ１に到達すると、第１の充電電流Ｉ１を制御するステップとを含む、方法を提供する。
【００４２】
いくつかの実施形態はさらに、第２の充電電流Ｉ２で電池を充電するステップであって、第２の充電電流Ｉ２は、電池電圧が電圧Ｖ２に到達するまで実質的に一定であり、電圧Ｖ２は、電圧Ｖ１よりも小さく、かつ１．７Ｖよりも大きい、ステップと、電池の電圧が、電圧Ｖ２の約±１０％以下の偏差を伴うＶ２に維持されるように、電池の電圧が電圧Ｖ２に到達すると、第２の充電電流Ｉ２を制御するステップとを含む。
【００４３】
他の実施形態は、電池が電池の定格容量の約８０％から約１５０％（例えば、約８０％から約１１０％）までの容量に充電された時点から、５分間以下の後に、第２の充電電流Ｉ２を終了させるステップを含む。
【００４４】
いくつかの実施形態では、第１の充電電流Ｉ１は、約３０分間から約１８０分間までの期間で、バッテリを電圧Ｖ１に充電することに十分である。
【００４５】
いくつかの実施形態はさらに、バッテリの電圧が、約５５０秒から約６５０秒までの期間の間、Ｖ１の約±１０％以下の偏差を伴うＶ１に維持されるように、電池の電圧が電圧Ｖ１に到達すると、第１の充電電流Ｉ１を制御するステップを含む。
【００４６】
いくつかの実施形態では、Ｉ１は、約５０ｍＡ以下である。例えば、Ｉ１は、約５ｍＡから約５０ｍＡまでである。他の実施形態では、Ｉ２は、約５０ｍＡ未満である。例えば、Ｉ２は、約５０ｍＡ未満から約１ｍＡである。そして、これらの実施形態のうちのいくつかでは、バッテリは、約１Ａｈから約４Ａｈまでの定格容量を有する。
【００４７】
いくつかの実施形態では、Ｉ１は、約１アンペア以下である。例えば、Ｉ１は、約８０ｍＡから約１アンペア（例えば、約８０ｍＡから約０．９９アンペア）までである。他の実施形態では、Ｉ２は、１アンペア未満である。例えば、Ｉ２は、約８０ｍＡから約０．９９アンペアまでである。これらの実施形態のうちのいくつかでは、バッテリは、約１００ｍＡｈから約１０００ｍＡｈまでの定格容量を有する。
【００４８】
いくつかの実施形態は、Ｉ１は、約３００ｍＡ以下である。例えば、Ｉ１は、約８ｍＡから約２９９．９９ｍＡまでである。いくつかの実施形態では、Ｉ２は、３００ｍＡ未満である。例えば、Ｉ２は、約４ｍＡから約２９９．９９ｍＡまでである。これらの実施形態のうちのいくつかでは、バッテリは、約１５ｍＡｈから約１５０ｍＡｈまでの定格容量を有する。
【００４９】
いくつかの実施形態では、Ｉ１は、約１５０ｍＡ以下である。例えば、Ｉ１は、約３ｍＡから約６０ｍＡまでである。いくつかの実施形態では、Ｉ２は、１５０ｍＡ未満である。例えば、Ｉ２は、約２ｍＡから約１４９．００ｍＡ（例えば、約２ｍＡから約５９．９９ｍＡ）までである。これらの実施形態のうちのいくつかでは、バッテリは、約４ｍＡｈから約１５０ｍＡｈまでの定格容量を有する。
【００５０】
いくつかの実施形態では、Ｉ１は、約１５ｍＡ以下である。例えば、Ｉ１は、約０．１ｍＡから約１４．９９ｍＡまでである。いくつかの実施形態では、Ｉ２は、１５ｍＡ未満である。例えば、Ｉ２は、約０．１ｍＡから約１４．９９ｍＡまでである。
【００５１】
いくつかの実施形態では、電圧Ｖ２は、Ｖ１の約９０％から約９９％までである。例えば、電圧Ｖ２は、Ｖ１の約９６％から約９８％までである。
【００５２】
他の実施形態では、Ｖ１は、約２．０４Ｖ以下である。例えば、Ｖ１は、約２．０４Ｖから約１．９６Ｖまでである。他の実施例では、Ｖ１は、約１．９９Ｖから約１．９６Ｖまでである。
【００５３】
いくつかの実施形態では、Ｖ２は、約２．０３Ｖ以下である。例えば、Ｖ２は、約２．０３Ｖから約１．９３Ｖまでである。他の実施例では、Ｖ２は、約１．９３Ｖから約１．９５Ｖまでである。
【００５４】
いくつかの実施形態では、第１の充電電流Ｉ１は、約５５０秒から約６５０秒の期間の間変調される。
【００５５】
他の実施形態は、クーロンをカウントするステップを除外する。
【００５６】
いくつかの実施形態では、電池は、亜鉛材料を含む、アノードを備える。
【００５７】
他の実施形態では、電池は、銀材料を含む、カソードを備える。
【００５８】
いくつかの実施形態はさらに、第２の充電電流Ｉ２が終了させられたときに、電気信号を生成するステップを含む。
【００５９】
いくつかの実施形態はさらに、第２の充電電流Ｉ２が終了させられたときに、視覚信号を起動するステップを含む。
【００６０】
本発明の別の側面は、複数の電圧プラトー、およびその定格容量の５０％よりも大きい初期ＳＯＣを有する再充電可能バッテリを充電する方法であって、バッテリは、その最高電圧プラトー以下である電圧ＶＢａｔｔを有し、バッテリが電圧Ｖ２に充電されるまで実質的に一定の充電電流Ｉ２でバッテリを充電するステップと、バッテリの電圧が、Ｖ２の約±２０％以下の偏差を伴うＶ２に維持されるように、Ｉ２を制御するステップとを含み、電圧Ｖ２は、電圧プラトーの電圧ＶＰ以上であり（例えば、それよりも大きい）、自然分極ピークの電圧ＶＰＰよりも小さい、方法を提供する。
【００６１】
いくつかの実施形態はさらに、Ｉ２が最小閾値電流Ｉｔｅｒに到達すると、充電電流Ｉ２を終了させるステップを含む。場合によっては、Ｉｔｅｒは、バッテリがＶ２に充電されているときの期間の間に、Ｉ２の約９５％以下（例えば、約８５％以下）である。例えば、温度が約２５℃よりも高いとき、充電電流を終了させルステップであって、Ｉ２がＩｔｅｒに到達し、Ｉｔｅｒは、Ｉ２の約８０％から約９５％までである。
【００６２】
他の実施形態はさらに、バッテリがＶ２に充電されている期間の間、Ｉ２が、Ｉｔｅｒに到達し、ＩｔｅｒがＩ２の約７５％以下であるとき、充電電流Ｉ２を終了させるステップを含む。
【００６３】
いくつかの実施形態では、Ｖ２は、約２．０３Ｖ以下（例えば、約２Ｖ以下）である。
【００６４】
いくつかの実施形態では、Ｉ２は、約６ｍＡである。
【００６５】
いくつかの実施形態では、Ｉｔｅｒは、約４．５ｍＡである。
【００６６】
本発明の別の側面は、再充電可能な２．０Ｖ銀亜鉛バッテリを充電する方法であって、約１０ｍＡ以下（例えば、約６ｍＡ以下）の最大アンペア数Ｉｍａｘを有する充電電流Ｉ２でバッテリを充電するステップであって、充電電流Ｉ２は、バッテリの電圧が２．０３Ｖ以下に制限されるように変調される、ステップと、第２の充電電流Ｉ２での充電が始まった６０秒後に時間を計測するステップと、時間が計測されているときに充電電流Ｉ２の最低アンペア数Ｉｌｏｗを測定するステップと、いったんバッテリが、充電電流Ｉ２を用いて、その定格容量の約４０％から約６０％まで（例えば、約５０％）に充電されると、充電電流Ｉ２を停止するステップであって、バッテリに充電される容量は、時間が計測されている間、充電電流Ｉ２を積分することによって決定される、ステップとを含み、電圧は、±０．５％の偏差を有し、電流アンペア数は、±２％の偏差を有し、計測時間は、±２％の偏差を有する、方法を提供する。
【００６７】
いくつかの実施形態では、バッテリは、その放電状態で、すなわち、充電直前に、約１．６Ｖよりも大きい（例えば、約１．６５Ｖよりも大きい）ＯＣＶを有する。
【００６８】
本発明の別の側面は、再充電可能な２．０Ｖ銀亜鉛バッテリを充電する方法であって、約１０ｍＡ以下（例えば、約６ｍＡ以下）の最大アンペア数Ｉｍａｘを有する、充電電流Ｉ２でバッテリを充電するステップであって、充電電流Ｉ２は、バッテリの電圧が２．０３Ｖ以下に制限されるように、変調される、ステップと、第２の充電電流Ｉ２での充電が始まった６０秒後に時間を計測するステップと、時間が計測されているときに充電電流Ｉ２の最低アンペア数Ｉｌｏｗを測定するステップと、時間が計測されている間に、連続２秒の期間中、Ｉ２のアンペア数がＩｍａｘである場合、Ｉ２のアンペア数が連続６０秒の期間中Ｉｅｎｄを下回るときに充電電流Ｉ２を停止するステップ、または、２０分間が計測された後に、Ｉｌｏｗが充電電流Ｉ２のアンペア数よりも小さい場合、いったんバッテリが、充電電流Ｉ２を用いて、その定格容量の約４０％から６０％（例えば、約５０％）で充電されると、充電電流Ｉ２を停止するステップであって、バッテリに充電される容量は、時間が計測されている間に充電電流Ｉ２を積分することによって決定される、ステップ、または、２０分間が計測された後に、ＩｌｏｗがＩ２のアンペア数以上である場合、Ｉ２のアンペア数が連続６０秒の期間中Ｉｅｎｄを下回るときに充電電流Ｉ２を停止するステップ、または、Ｉ２のアンペア数が、約５分間以下の期間中１．０Ｖを下回るときに、充電電流Ｉ２を停止するステップとを含み、Ｉｅｎｄ＝ＩＣｈｇ＋ＩＴｅｍｐであり、ＩＣｈｇ＝（Ｔ２×Ｉｍａｘ）／ＴＣｈｇであり、ＩＴｅｍｐは、温度補償電流であり、Ｔ２は、約１．９Ｖの電圧から約２．０Ｖの電圧にバッテリを充電するために必要な時間であり、Ｉｍａｘは、バッテリに充電される最大電流であり、ＴＣｈｇは、電池時定数であり、電圧は、±０．５％の偏差を有し、電流アンペア数は、±２％の偏差を有し、計測時間は、±２％の偏差を有する、方法を提供する。
【００６９】
いくつかの実施形態では、バッテリは、その放電状態で、約１．６Ｖよりも大きい（例えば、約１．６５Ｖよりも大きい）ＯＣＶを有する。
【００７０】
いくつかの実施形態はさらに、温度を測定するステップを含み、温度測定は、約±５℃（例えば、±２℃）の精度を有する。
【００７１】
本発明の別の側面は、再充電可能な２．０Ｖ銀亜鉛バッテリを充電する方法であって、約１０ｍＡ以下（例えば、約６ｍＡ以下）の最大アンペア数Ｉｍａｘを有する、第１の充電電流Ｉ１でバッテリを充電するステップと、いったんバッテリが１．９０Ｖの電圧に充電されると、時間を計測するステップと、バッテリの電圧が約２．０３Ｖ以下に制限されるように、第１の充電電流Ｉ１を変調するステップと、いったん約１０分間から約３０分間（例えば、約２０分間）が計測されると、第１の充電電流Ｉ１を停止するステップと、約１０ｍＡ以下（例えば、約６ｍＡ以下）の最大アンペア数Ｉｍａｘを有する、第２の充電電流Ｉ２でバッテリを充電するステップであって、第２の充電電流Ｉ２は、バッテリの電圧が約２．０Ｖ以下に制限されるように、変調される、ステップと、第２の充電電流Ｉ２で充電が始まった６０秒後に時間を計測するステップと、時間が計測されているときに充電電流Ｉ２の最低アンペア数Ｉｌｏｗを測定するステップと、時間が計測されている間に、連続２秒の期間中、Ｉ２のアンペア数がＩｍａｘである場合、Ｉ２のアンペア数が連続６０秒の期間中Ｉｅｎｄを下回るときに充電電流Ｉ２を停止するステップ、または、２０分間が計測された後に、Ｉｌｏｗが充電電流Ｉ２のアンペア数よりも小さい場合、いったんバッテリが、充電電流Ｉ２を用いて、その定格容量の約４０％から６０％まで（例えば、約５０％）で充電されると、充電電流Ｉ２を停止するステップであって、バッテリに充電される容量は、時間が計測されている間に充電電流Ｉ２を積分することによって決定される、ステップ、または、２０分間が計測された後に、ＩｌｏｗがＩ２のアンペア数以上である場合、Ｉ２のアンペア数が連続６０秒の期間中Ｉｅｎｄを下回るときに充電電流Ｉ２を停止するステップ、または、Ｉ２のアンペア数が、約５分間以下の期間中１．０Ｖを下回るときに、充電電流Ｉ２を停止するステップとを含み、Ｉｅｎｄ＝ＩＣｈｇ＋ＩＴｅｍｐであり、ＩＣｈｇ＝（Ｔ２×Ｉｍａｘ）／ＴＣｈｇであり、ＩＴｅｍｐは、温度補償電流であり、Ｔ２は、約１．９Ｖの電圧から約２．０Ｖの電圧にバッテリを充電するために必要な時間であり、Ｉｍａｘは、バッテリに充電される最大電流であり、ＴＣｈｇは、電池時定数であり、電圧は、±０．５％の偏差を有し、電流アンペア数は、±２％の偏差を有し、計測時間は、±２％の偏差を有する、方法を提供する。
【００７２】
本発明の別の側面は、１．６５Ｖ未満のＯＣＶを有する再充電可能な２．０Ｖ銀亜鉛バッテリを充電する方法であって、約１０ｍＡ以下のアンペア数を有する、第１の充電電流Ｉ１でバッテリを充電するステップと、いったんバッテリが１．９０Ｖの電圧に充電されると、時間を計測するステップと、バッテリの電圧が２．０３Ｖ以下に制限され、第１の充電電流Ｉ１が約１０．０ｍＡ以下の最大アンペア数を有するように、第１の充電電流Ｉ１を変調するステップと、いったん２０分間が計測されると、第１の充電電流Ｉ１を停止するステップと、第２の充電電流Ｉ２でバッテリを充電するステップであって、充電電流Ｉ２は、バッテリの電圧が２．０Ｖ以下に制限され、第２の充電電流が約１０．０ｍＡ以下の最大アンペア数Ｉｍａｘを有するように、変調される、ステップと、Ｉ２のアンペア数が連続６０秒以下の期間中Ｉｅｎｄを下回るときに充電電流Ｉ２を停止するステップであって、Ｉｅｎｄ＝ＩＣｈｇ＋ＩＴｅｍｐであり、ＩＣｈｇは、充電補償電流であり、ＩＴｅｍｐは、温度補償電流であり、ＩＣｈｇ＝（Ｔ２×Ｉｍａｘ）／ＴＣｈｇであり、Ｔ２は、バッテリ電圧が約１．９Ｖであるときに始まり、Ｉ２がＩｍａｘ未満であるときに終了する、期間であり、Ｔｃｈｇは、電池時定数である、ステップ、または、Ｉ２のアンペア数が約５分間以下の期間中１．０Ｖを下回るときに充電電流Ｉ２を停止するステップとを含み、電圧は、±０．５％の偏差を有し、電流アンペア数は、±２％の偏差を有し、温度測定精度は、±５℃以下の偏差を有し、計測時間は、±２％の偏差を有する、方法を提供する。
【００７３】
これらの方法のうちのいくつかはさらに、温度を測定するステップを含み、温度測定は、約±２℃の精度を有する。
【００７４】
いくつかの実施形態では、最大アンペア数Ｉｍａｘは、約６ｍＡ以下である。例えば、Ｉｍａｘは、約５．５ｍＡ以下である。
【００７５】
他の実施形態では、バッテリは、その放電状態で、約１．７０Ｖ未満（例えば、約１．６５Ｖ以下）のＯＣＶを有する。
【００７６】
いくつかの実施形態では、バッテリのＯＣＶは、充電前に１．２５Ｖよりも大きい。
【００７７】
他の実施形態では、バッテリのＯＣＶは、充電前に１．２５Ｖ未満である。
【００７８】
いくつかの実施形態はさらに、少なくとも２０分間（例えば、少なくとも３０分間）の期間中、１．０ｍＡの回復充電電流を用いてバッテリを充電するステップと、バッテリが１．５０Ｖ以上（例えば、約１．６Ｖ）の電圧に充電されたときに、回復充電電流を停止するステップとを含む。
【００７９】
本発明のある側面が、添付図面を参照して、一例として説明される。
（項目１）
複数の電圧プラトーを有する再充電可能バッテリを充電する方法であって、該バッテリは、その最高電圧プラトーよりも小さい電圧ＶＢａｔｔを有し、
該方法は、
第１の充電電流Ｉ１を用いて該バッテリを充電することであって、該第１の充電電流Ｉ１は、該バッテリが電圧Ｖ１に充電されるまで印加される、ことと、
該バッテリの電圧がＶ１であるときに、該第１の充電電流Ｉ１を制御することであって、該制御することにより、該バッテリの電圧がＶ１の約±２０％以下の偏差を伴うＶ１に維持される、ことと
を含み、
電圧Ｖ１は、ＶＢａｔｔよりも高い電圧プラトーＶＰと関連付けられる自然分極ピークの電圧ＶＰＰよりも小さく、Ｖ１は、該電圧プラトーＶＰよりも大きい、方法。
（項目２）
第２の充電電流Ｉ２を用いて前記バッテリを充電することであって、該第２の充電電流Ｉ２は、前記第１の充電電流Ｉ１の後に、前記バッテリ電圧が電圧Ｖ２に到達するまで印加され、該電圧Ｖ２は、ＶＰよりも大きく、ＶＰＰよりも小さい、ことと、
該バッテリの電圧がＶ２に到達すると、該第２の充電電流Ｉ２を制御することであって、該制御することにより、該バッテリの電圧が、Ｖ２の約±２０％以下の偏差を伴うＶ２に維持される、ことと
をさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記第２の充電電流Ｉ２は、少なくとも前記バッテリが該バッテリの定格容量の約８０％から約１５０％までのＳＯＣに充電されるまで、印加される、項目２に記載の方法。
（項目４）
Ｉ１は、前記バッテリが電圧Ｖ１に充電されるまで、実質的に一定である、項目１−３のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目５）
Ｉ２は、前記バッテリが電圧Ｖ２に充電されるまで、実質的に一定である、項目４に記載の方法。
（項目６）
前記第１の充電電流Ｉ１は、前記バッテリの初期ＳＯＣがその定格容量の４０％未満であるときに、約１分間から約３００分間までの期間で、該バッテリを電圧Ｖ１に充電することに十分である、項目１−５のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目７）
前記第１の充電電流Ｉ１は、前記バッテリの初期ＳＯＣがその定格容量の４０％未満であるときに、約５分間から約２４０分間までの期間で、該バッテリをＶ１の電圧に充電することに十分である、項目１−６のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目８）
前記第１の充電電流Ｉ１は、前記バッテリの初期ＳＯＣがその定格容量の４０％未満であるときに、約１０分間から約９０分間までの期間で、該バッテリをＶ１の電圧に充電することに十分である、項目１−７のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目９）
前記第１の充電電流Ｉ１は、前記バッテリの初期ＳＯＣがその定格容量の４０％未満であるときに、約７５分間以下の期間で、該バッテリをＶ１の電圧に充電することに十分である、項目１−５のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目１０）
前記第１の充電電流Ｉ１は、前記バッテリを、その定格容量の３０％未満のＳＯＣから、その定格容量の約３０％から４０％までのＳＯＣまで、約２４０分間以下で充電することに十分である、項目１−５のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目１１）
前記第１の充電電流Ｉ１は、前記バッテリを、その定格容量の３０％未満のＳＯＣから、その定格容量の約４０％のＳＯＣまで、約２４０分間以下で充電することに十分である、項目１−５または１０のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目１２）
前記第１の充電電流Ｉ１は、前記バッテリの前記電圧がＶ１であるときに、該バッテリの該電圧が、約６秒間から約１５００秒間までの期間の間、Ｖ１の約±２０％以下の偏差を伴うＶ１に維持されるように、制御される、項目１−１１のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目１３）
前記バッテリの前記電圧が、約６秒間から約１２００秒間までの期間の間、Ｖ１の約±２０％以下の偏差を伴うＶ１に維持された後に、前記第１の充電電流Ｉ１を終了させることと、
該第１の充電電流Ｉ１が終了すると、第２の充電電流Ｉ２を印加することと
をさらに含む、項目２−１２のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目１４）
前記バッテリの前記電圧がＶ１に到達すると、該バッテリの該電圧が、約５秒間から約６００秒間までの期間の間、Ｖ１の約±１０％以下の偏差を伴うＶ１に維持されるように、前記第１の充電電流Ｉ１を制御することをさらに含む、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
Ｉ１は、前記バッテリがＶ１の電圧に充電される前の期間の間、Ｉ２以上である、項目５に記載の方法。
（項目１６）
Ｖ１は、Ｖ２以上である、項目２−１５のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目１７）
ＶＢａｔｔは、前記電圧Ｖ１の約５０％から約８７％までである、項目１−１６のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目１８）
Ｉ１は、約５００アンペア以下である、項目１−１７のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目１９）
Ｉ１は、約１００ｍＡから約５００アンペアまでである、項目１−１８のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目２０）
Ｉ２は、約５００アンペア以下である、項目２−１９のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目２１）
Ｉ２は、約１００ｍＡから約５００アンペアまでである、項目２−２０のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目２２）
前記バッテリは、約１Ａｈから約１０００Ａｈまでの定格容量を有する、項目１−２１のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目２３）
Ｉ１は、約５００ｍＡ以下である、項目１−１７のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目２４）
Ｉ１は、約２０ｍＡから約５００ｍＡまでである、項目１−１７または２３のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目２５）
Ｉ２は、約５００ｍＡ以下である、項目２−１７、２３、または２４のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目２６）
Ｉ２は、約２０ｍＡから約５００ｍＡまでである、項目２−１７または２３−２５のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目２７）
前記バッテリは、約２００ｍＡｈから約１Ａｈまでの定格容量を有する、項目１−１７または２３−２６のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目２８）
Ｉ１は、約５０ｍＡ以下である、項目１−１７のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目２９）
Ｉ１は、約５ｍＡから約５０ｍＡまでである、項目１−１７または２８のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目３０）
Ｉ２は、約５０ｍＡ以下である、項目２−１７、２８、または２９のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目３１）
Ｉ２は、約５ｍＡから約５０ｍＡまでである、項目２−１７または２８−３０のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目３２）
前記バッテリは、約５０ｍＡｈから約２００ｍＡｈまでの定格容量を有する、項目１−１７または２８−３１のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目３３）
Ｉ１は、約２５ｍＡ以下である、項目１−１７のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目３４）
Ｉ１は、約４ｍＡから約２５ｍＡまでである、項目１−１７または３３のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目３５）
Ｉ２は、約２５ｍＡ以下である、項目２−１７、３３、または３４のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目３６）
Ｉ２は、約４ｍＡから約２５ｍＡまでである、項目２−１７または３３−３５のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目３７）
前記バッテリは、約４ｍＡｈから約５０ｍＡｈまでの定格容量を有する、項目１−１７または３３−３６のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目３８）
Ｉ１は、約２ｍＡ以下である、項目１−１７のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目３９）
Ｉ１は、約１０μＡから約２ｍＡまでである、項目１−１７または３８のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目４０）
Ｉ２は、約２ｍＡ以下である、項目２−１７、３８、または３９のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目４１）
Ｉ２は、約１０μＡから約２ｍＡまでである、項目２−１７または３８−４０のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目４２）
前記バッテリは、約１ｍＡｈから約４ｍＡｈまでの定格容量を有する、項目２−１７または３８−４１のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目４３）
前記電圧Ｖ２は、Ｖ１の約９０％から約１００％までである、項目１−４２のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目４４）
Ｖ１は、約２．０４Ｖ以下である、項目１−４３のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目４５）
Ｖ１は、約１．９６Ｖから約２．０４Ｖまでである、項目１−４４のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目４６）
Ｖ２は、約２．０３Ｖ以下である、項目２−４４のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目４７）
Ｖ２は、約１．９３Ｖから約２．０３Ｖまでである、項目２−４４または４６のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目４８）
前記方法は、クーロンをカウントすることを除外する、項目１−４７のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目４９）
電気信号を生成することをさらに含み、該電気信号は、前記バッテリがＶ２の電圧に充電された後、ＶＢａｔｔが１秒間以上の期間の間、ＶＰよりも低い場合に、該バッテリにおける弱い短絡を示す、項目１−４８のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目５０）
約３０秒間未満の期間の間、診断充電電流ＩＤｉａｇを用いて前記バッテリを充電することと、該バッテリの前記電圧ＶＢａｔｔを検出することと、ＶＢａｔｔが約１．６５Ｖ以下である場合に該バッテリの充電を終了させることとをさらに含む、項目１−４９のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目５１）
ＩＤｉａｇは、Ｉ１以上である、項目５０に記載の方法。
（項目５２）
ＩＤｉａｇは、Ｉ１よりも約５％から約２００％までだけ大きい、項目５１に記載の方法。
（項目５３）
ＩＤｉａｇは、Ｉ１よりも約３０％から約１００％までだけ大きい、項目５２に記載の方法。
（項目５４）
ＩＤｉａｇは、Ｉ１にほぼ等しい、項目５１に記載の方法。
（項目５５）
約１０秒未満の期間の間、Ｉ１よりも約１０％から約２００％までだけ高い診断充電電流ＩＤｉａｇを用いて前記バッテリを充電することと、該バッテリの前記電圧ＶＢａｔｔを検出することと、ＶＢａｔｔが約１．６０Ｖ以下である場合に該バッテリの充電を終了させることとをさらに含む、項目１−５１のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目５６）
約５秒未満の期間の間、Ｉ１よりも約３０％から約１００％までだけ高い診断充電電流ＩＤｉａｇを用いて前記バッテリを充電することと、該バッテリの前記電圧ＶＢａｔｔを検出することと、ＶＢａｔｔが約１．５５Ｖ以下である場合に該バッテリの充電を終了させることとをさらに含む、項目１−５１または５５のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目５７）
再充電可能銀亜鉛バッテリを検出する方法であって、該方法は、約６０秒間未満の期間の間、診断充電電流ＩＤｉａｇを用いてバッテリを充電することと、該バッテリの電圧ＶＢａｔｔを検出することと、ＶＢａｔｔが約１．６０Ｖ以下である場合に該バッテリの充電を終了させることとを含み、ＩＤｉａｇは、約２５ｍＡ以下である、方法。
（項目５８）
前記バッテリは、該バッテリの前記電圧ＶＢａｔｔを検出し、ＶＢａｔｔが約１．６０Ｖ以下である場合に電気信号を生成しつつ、約７秒以下の期間の間、ＩＤｉａｇを用いて充電され、ＩＤｉａｇは、約２０ｍＡから約２５ｍＡまで、または約１０ｍＡ以下である、項目５７に記載の方法。
（項目５９）
前記電気信号は、音声アラーム、視覚アラーム、振動アラーム、またはそれらの任意の組み合わせを起動する、項目５８に記載の方法。
（項目６０）
複数の電圧プラトーを有する再充電可能バッテリを充電する方法であって、該バッテリは、第１の逐次電圧プラトーの電圧ＶＰ１の約８０％未満であるＯＣＶを有し、
該方法は
充電バッテリの電圧が、ＶＢａｔｔよりも大きい該第１の逐次電圧プラトーＶＰ１に到達した後、約１２０分間以下の期間の間、実質的に一定である回復充電電流Ｉｒｅｃｏｖを用いて該バッテリを充電することと、
第１の充電電流Ｉ１を用いて該バッテリを充電することであって、該第１の充電電流Ｉ１は、該バッテリが電圧Ｖ１に充電されるまで実質的に一定である、ことと、
該バッテリの電圧が電圧Ｖ１に到達すると、該バッテリの該電圧が、約６秒間から約９００秒間までの期間の間、Ｖ１の約±２０％以下の偏差を伴うＶ１に維持されるように、該第１の充電電流Ｉ１を制御することと
を含み、
電圧Ｖ１は、ＶＰ１よりも高い電圧プラトーＶＰに対する自然分極ピークの電圧ＶＰＰよりも小さく、Ｖ１は、該電圧プラトーＶＰよりも大きい、方法。
（項目６１）
Ｉｒｅｃｏｖは、Ｉ１の約５％から約９０％までである、項目６０に記載の方法。
（項目６２）
充電バッテリの前記電圧ＶＢａｔｔが、ＶＢａｔｔよりも大きい前記第１の逐次電圧プラトーＶＰ１に到達した後、約３０分間以下の期間の間、実質的に一定である回復充電電流Ｉｒｅｃｏｖを用いて該バッテリを充電することと、
該バッテリが該バッテリの定格容量の約１００−１２０％のＳＯＣに充電されたときに、変調された第２の充電電流を停止することと、
充電電流Ｉ２を停止することであって、該充電電流が約５分間以下の期間の間、１．０ｍＡを下回るときに、停止することと
をさらに含み、
該電圧は、±１％の偏差を有し、電流アンペア数は、±２％の偏差を有し、温度測定精度は、±５℃以下の偏差を有し、計測時間は、±２％の偏差を有する、項目６１に記載の方法。
（項目６３）
約３０分間から約２時間までの期間の間、Ｉｒｅｃｏｖを用いて充電された後に、前記バッテリの前記電圧ＶＢａｔｔが、ＶＢａｔｔよりも大きい前記第１の逐次電圧プラトーＶＰ１に到達できない場合に、電気信号を生成することをさらに含む、項目６２に記載の方法。
（項目６４）
項目２−５３のうちのいずれか一項に記載の前記バッテリを充電することをさらに含む、項目６２に記載の方法。
（項目６５）
前記再充電可能バッテリは、ボタン電池、コイン電池、円筒電池、または角柱電池を備える、項目１−６４のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目６６）
前記第２の充電電流Ｉ２が終了すると、電気信号を生成することをさらに含む、項目２−６５のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目６７）
前記第２の充電電流Ｉ２が終了すると、視覚信号を起動すること、音声信号を起動すること、振動信号を起動すること、またはそれらの任意の組み合わせをさらに含む、項目６６に記載の方法。
（項目６８）
再充電可能バッテリを充電する方法であって、該再充電可能バッテリは、複数の電圧プラトー、およびその定格容量の５０％よりも大きい初期ＳＯＣを有し、該バッテリは、その最高電圧プラトー以下である電圧ＶＢａｔｔを有しており、
該方法は、
該バッテリが電圧Ｖ２に充電されるまで、実質的に一定の充電電流Ｉ２を用いて該バッテリを充電することと、
該バッテリの電圧がＶ２の約±２０％以下の偏差を伴うＶ２に維持されるように、充電電流Ｉ２を制御することと
を含み、
電圧Ｖ２は、電圧プラトーの電圧ＶＰよりも大きく、自然分極ピークの電圧ＶＰＰよりも小さい、方法。
（項目６９）
前記充電電流Ｉ２がＩｔｅｒに到達すると、Ｉ２を終了させることをさらに含み、Ｉｔｅｒは、前記バッテリがＶ２に充電されていた期間の間、Ｉ２の約８５％以下である、項目６８に記載の方法。
（項目７０）
前記充電電流Ｉ２がＩｔｅｒに到達すると、Ｉ２を終了させることをさらに含み、Ｉｔｅｒは、前記バッテリがＶ２に充電されていた前記期間の間、Ｉ２の約７５％以下である、項目６９に記載の方法。
（項目７１）
Ｖ２は、約２．０Ｖ以下である、項目６８に記載の方法。
（項目７２）
前記充電電流Ｉ２は、前記バッテリがＶ２に充電されているとき、約６ｍＡである、項目７１に記載の方法。
（項目７３）
前記充電電流Ｉ２が約４．５ｍＡであるとき、Ｉ２を終了させることをさらに含む、項目７２に記載の方法。
（項目７４）
１．６５Ｖ未満のＯＣＶを有する再充電可能な２．０Ｖ銀亜鉛バッテリを充電する方法であって、
該方法は、
１０ｍＡ以下のアンペア数を有する第１の充電電流Ｉ１を用いて該バッテリを充電することと、
いったん該バッテリが１．９０Ｖの電圧に充電されると、時間を計測することとと、
該バッテリの電圧が２．０３Ｖ以下に制限され、該第１の充電電流Ｉ１が約１０．０ｍＡ以下の最大アンペア数を有するように、該第１の充電電流Ｉ１を変調することと、
いったん２０分間が計測されると、該第１の充電電流Ｉ１を用いての該バッテリの該充電を停止することと、
第２の充電電流Ｉ２を用いて該バッテリを充電することであって、該充電電流Ｉ２は、該バッテリの電圧が２．０Ｖ以下に制限され、該第２の充電電流が約１０．０ｍＡ以下の最大アンペア数を有するように、変調される、ことと、
該変調された第２の充電電流Ｉ２を停止することであって、該充電電流のアンペア数が、６０秒間以下の連続期間の間、終了電流Ｉ２ｅｎｄのアンペア数未満であると、該停止することが行われ、該バッテリは、該バッテリの定格容量の約８０−１５０％のＳＯＣに充電され、ここで、
Ｉ２ｅｎｄ＝ＩＣｈｇ＋ＩＴｅｍｐ
であり、ＩＣｈｇは、充電補償電流であり、ＩＴｅｍｐは、温度補償電流であり、ＩＣｈｇ＝（Ｔ２×Ｉ１）／ＴＣｈｇであり、Ｔ２は、該充電電流が１．９０Ｖに到達すると始まり、該充電電流がＩ２未満の値に変調し始めると終了する、時間単位の積分時間であり、Ｔｃｈｇは、各々のバッテリサイズおよび構造について決定される電池時定数である、こと、
または、
充電電流Ｉ２を停止することであって、該充電電流が約５分間以下の期間の間、１．０ｍＡを下回ると停止する、ことと
を含み、
該電圧は、±１％の偏差を有し、電流アンペア数は、±２％の偏差を有し、温度測定精度は、±５℃以下の偏差を有し、計測時間は、±２％の偏差を有する、方法。
（項目７５）
温度を測定することをさらに含み、前記温度測定精度は、±２℃の偏差を有する、項目７４に記載の方法。
（項目７６）
前記バッテリの前記電圧は、充電前には約１．２５Ｖよりも大きい、項目７４または７５のいずれか一項に記載の方法。
（項目７７）
前記バッテリの前記電圧は、充電前には約１．２５Ｖ未満である、項目７４または７５のいずれか一項に記載の方法。
（項目７８）
少なくとも３０分間の期間の間、１．０ｍＡの回復充電電流Ｉｒｅｃｏｖを用いて前記バッテリを充電することと、
該バッテリが１．６０Ｖの電圧に充電されると、該回復充電電流Ｉｒｅｃｏｖを停止することと
をさらに含む、項目７７に記載の方法。
（項目７９）
１．６５Ｖよりも大きいＯＣＶを有する再充電可能な２．０Ｖ銀亜鉛バッテリを充電する方法であって、
該方法は、
変調された充電電流Ｉ２を用いて該バッテリを充電することであって、該充電電流Ｉ２は、該バッテリの電圧が２．０Ｖ以下（例えば、１．９８Ｖ）に制限され、該充電電流が約６．０ｍＡ以下の最大アンペア数Ｉｍａｘを有するように、変調される、ことと、
充電が開始した１５秒後から時間を計測することと、
時間が計測されている場合に、充電電流Ｉ２のアンペア数を測定することと、
時間が計測されている場合に、連続５秒間以上の期間の間、Ｉ２の該アンペア数がＩｍａｘであるならば、Ｉ２の該アンペア数が連続６０秒間の期間の間、Ｉ２ｅｎｄを下回ると、充電電流Ｉ２を停止することであって、Ｉ２ｅｎｄは、該バッテリがその定格容量の約１００％から１５０％までのＳＯＣに充電されるとき、温度依存性の終了充電電流レベルである、こと、
または、
いったん該バッテリが約１００％から１５０％までのＳＯＣに充電されると、時間が計測されている場合に、連続５秒間未満の期間の間、Ｉ２の該アンペア数がＩｍａｘであると、充電電流Ｉ２を停止することであって、該充電電流は、該バッテリの定格容量の５０％がカウントされるまで積分される、こと、
または、
該時間計測が完了した後に、約５分間以下の期間の間、Ｉ２の該アンペア数が１．０ｍＡを下回ると、充電電流Ｉ２を停止することと
含む、方法。
（項目８０）
放電中の再充電可能銀亜鉛バッテリを検出する方法であって、
該方法は、
バッテリ電圧ＶＢａｔｔが１．４Ｖから１．１５Ｖまでの間にあるときに、バッテリにおける単位時間当たりの平均バッテリ放電電圧の変化を測定することと、
該変化が、３０分間以下の期間の間、６０ｍＶ以上ではない場合に、電気信号を生成することと
を含む、方法。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による、再充電可能バッテリまたはボタン電池を充電するための例示的な方法を行うことが可能である、バッテリ充電回路の回路図である。
【図２】図２は、少なくとも１つの電圧プラトーを有する再充電可能バッテリの充電曲線のプロットであり、本発明の１つの方法によれば、バッテリ電圧ＶＢａｔｔおよび充電電流は、バッテリが第１の充電電流Ｉ１および第２の充電電流Ｉ２で充電される際に描画される。
【図３】図３Ａは、複数の電圧プラトーを有する再充電可能バッテリの充電曲線の例示的なプロットであり、バッテリ電圧は、充電中に観察されるバッテリの自然分極ピークＶＰＰ１およびＶＰＰ２、ならびに電圧プラトーＶＰ１、ＶＰ２、およびＶＰ３を図示するように、固定されていない充電電流を用いて充電される際に描画される。図３Ｂは、電圧プラトー電圧ＶＰ１、電圧Ｖ１、および自然分極ピークＶＰＰ１との間の関係の表現を示す、図３Ａに示される１つの電圧プラトーの拡大図である。
【図４】図４は、少なくとも１つの電圧プラトーを有する、再充電可能バッテリの充電曲線のプロットであり、ＶＢａｔｔ＞Ｖ１＞ＶＰ１である、本発明の１つの方法によれば、バッテリ電圧および充電電流は、充電電流Ｉ２が端子充電電流Ｉｔｅｒに到達するまでバッテリが充電される際に描画される。
【図５】図５は、少なくとも１つの電圧プラトーを有する再充電可能バッテリの充電曲線のプロットであり、バッテリは、本発明の多重ゾーン充電方法に従って充電され、バッテリは、充電電流Ｉ１で第１の電圧Ｖ１に充電され、次いで、バッテリは、充電電流Ｉ２で電圧Ｖ２に充電され、電圧Ｖ１は、電圧Ｖ２に等しい。
【図６】図６は、少なくとも１つの電圧プラトーを有する再充電可能バッテリの充電曲線のプロットであり、バッテリは、本発明の多重ゾーン充電方法に従って充電され、バッテリは、バッテリの電圧が回復電圧Ｖｒｅｃｏｖに到達するまで、低ＳＯＣから回復充電電流Ｉｒｅｃｏｖで充電され、次いで、バッテリは、電圧がＶ１に到達するまで第１の充電電流Ｉ１で充電され、最終的に、バッテリは、第２の充電電流がＩｔｅｒに到達するまで第２の充電電流Ｉ２で充電される。
【図７】図７Ａは、本発明の例示的実施形態による、バッテリを再充電するための充電曲線のプロットである。図７Ｂは、本発明の例示的実施形態による、弱い短絡を受けるバッテリを再充電するための充電曲線のプロットである。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の一実施形態による、少なくとも１つの電圧プラトーを有する再充電可能バッテリを再充電するための１つの例示的な方法を表す、ステップ図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の一実施形態による、少なくとも１つの電圧プラトーを有する再充電可能バッテリを再充電するための別の例示的な方法を表す、ステップ図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、本発明の一実施形態による、少なくとも１つの電圧プラトーを有する再充電可能バッテリを再充電するための別の例示的な方法を表す、ステップ図である。
【図８Ｄ】図８Ｄは、本発明の一実施形態による、少なくとも１つの電圧プラトーを有する再充電可能バッテリを再充電するための別の例示的な方法を表す、ステップ図である。
【図９】図９は、充電可能バッテリを再充電するための別の例示的な方法を表す、ステップ図である。
【図１０】図１０は、本発明の例示的実施形態による、多重ゾーン充電方法で充電されているバッテリの充電曲線のプロットである。
【図１１】図１１は、本発明の例示的実施形態による、多重ゾーン充電方法で充電されているバッテリの充電曲線のプロットである。
【図１２】図１２は、本発明の例示的実施形態による、多重ゾーン充電方法で充電されているバッテリの充電曲線のプロットである。
【図１３】図１３は、本発明の例示的実施形態による、約５０％以上のＳＯＣが充電されているバッテリの充電曲線のプロットである。
【図１４】図１４は、本発明の例示的実施形態による、約５０％以上のＳＯＣが充電されているバッテリの充電曲線のプロットである。
【図１５】図１５は、本発明の例示的実施形態による、約５０％以上のＳＯＣが充電されているバッテリの充電曲線のプロットである。
【図１６】図１６は、本発明の例示的実施形態による、約５０％以上のＳＯＣが充電されているバッテリの充電曲線のプロットである。
【図１７】図１７は、本発明の例示的実施形態による、約１．２５Ｖ以下のＯＣＶが充電されているバッテリの充電曲線のプロットである。
【図１８】図１８は、約４０％未満のＳＯＣまで放電され、次いで、バッテリ電圧が分極ピークに到達するまでバッテリの電圧を固定しない、実質的に一定の充電電流を用いて充電され、次いで、本発明の方法に従って充電されている、バッテリの充電・放電曲線のプロットである。
【発明を実施するための形態】
【００８１】
図は、本発明による、バッテリ再充電器およびバッテリを再充電する方法の例示的実施形態を図示する。前述の内容に基づいて、本明細書で使用される用語は、単に便宜上のためであり、本発明を説明するために使用される用語は、当業者によって理解される最も広い意味が与えられるべきであると、概して理解されたい。
【００８２】
（Ｉ．定義）
本明細書で使用されるように、「分極ピーク」はまたは「自然分極ピーク」とは、複数の電圧プラトー、例えば、少なくとも２つの電圧プラトーを有する再充電可能バッテリが、バッテリの電圧を固定するように制御されていない充電電流を用いて、第１のプラトーの電圧から、より高いプラトーの電圧まで充電されるときに観察される電圧プラトーに先行するバッテリ電圧の急上昇のピーク電圧値を指す。例示的な電圧プラトーは、ＶＰとして図２で、ＶＰ１、ＶＰ２、およびＶＰ３として図３Ａおよび３Ｂで図示されている。例示的な分極ピークは、ＶＰＰとして図２で、ＶＰＰ１およびＶＰＰ２として図３Ａおよび３Ｂで、および図１８で図示されている。図３Ａおよび３Ｂでは、例示的な分極ピークは、充電電流が実質的に一定であり、固定されていないときに観察されることに留意されたい。本発明の範囲を限定することなく、バッテリが制御されていない電流を用いて充電されている間に、再充電可能バッテリの内部化学反応における流束状態（例えば、カソード材料、アノード材料、または両方の酸化状態）が最大化されるときに、分極ピークが発生すると考えられる。この現象は、充電電流が実質的に一定であるが、バッテリ電圧を固定するように制御されていない場合に、バッテリを再充電するために電圧プロットが生成されるときに、銀亜鉛バッテリ等について観察される。この電圧プロットの実施例は、分極ピークがプロットの充電セクションで識別される、図１８において提供される。再充電可能バッテリが本発明のいくつかの方法に従って充電されるときに、１つ以上の充電電流（例えば、第１の充電電流、第２の充電電流、または両方）がバッテリの電圧を固定するように制御されているので、１つ以上の分極ピークが観察されないことに留意されたい。
【００８３】
「電圧プラトー」という用語は、バッテリが実質的に一定の充電電流を用いて充電されているときに、バッテリの電圧が実質的に不変のままである、例えば、±１０％以下の分散を有するか、または±５％以下の分散を有するバッテリ容量の範囲を指す。電圧プラトーの電圧範囲は、概して狭い、例えば、±１０％以下の分散を有するか、または±５％以下の分散を有するが、電圧プラトーは、プラトーにおける最低電圧、例えば、ＶＰによって特徴付けられるか、または識別される。これは、ＶＰとして図２で、ＶＰ１およびＶＰ２として図３Ａおよび３Ｂで図示されている。本発明の範囲を限定することなく、バッテリの１つまたは複数の電気化学電池の内部化学反応（例えば、カソードまたはアノードあるいは両方の酸化状態）が充電中に安定するときに、電圧プラトーが発生すると考えられ、プラトーに沿ったバッテリの電圧の適度な分散は、核生成よりもむしろ速度効果によって支配され、それは、プラトー間の電圧において顕著であると考えられる。電圧プラトー現象は、電圧プロットが再充電バッテリについて生成されるときに観察され得る。
【００８４】
「制御する」、「制御」、「変調する」、または「変調」という用語は、本明細書で交換可能に使用され、充電されている再充電可能バッテリの電圧が制限または「固定」されるように、充電電流を上昇させるか、低下させるか、または維持することを意味する。
【００８５】
「再充電可能バッテリ」、「バッテリ」、「電気化学電池」、および「電池」という用語は、本明細書において交換可能に使用され、化学反応から電気エネルギーを導出すること、または電気エネルギーの導入を介して化学反応を促進することが可能なデバイスを指す。バッテリは、その設計に応じて、１つ以上の電気化学電池を有してもよい。例えば、ボタン電池またはコイン電池は、１つの電気化学電池を有するバッテリである。
【００８６】
本明細書で使用されるように、「放電深度」および「ＤＯＤ」は、しばしば、ある割合の容量、例えば、定格容量として表される、どれだけ多くのエネルギーがバッテリまたは電池から引き出されたかという尺度を指すために、交換可能に使用される。
例えば、３０Ａｈが引き出されている、１００Ａｈバッテリは、３０％放電深度（ＤＯＤ）を受けている。
【００８７】
本明細書で使用されるように、「充電状態」および「ＳＯＣ」は、ある割合のセルまたはバッテリの定格容量として表される、バッテリに残っている利用可能な容量を指すために、交換可能に使用される。バッテリの「初期ＳＯＣ」は、バッテリが充電または再充電を受ける前のバッテリの充電状態を指す。
【００８８】
本明細書で説明されるように、「銀」または「銀材料」という用語は、Ａｇ、ＡｇＯ、Ａｇ２Ｏ、Ａｇ２Ｏ３、ＡｇＯＨ、ＡｇＯＯＨ、ＡｇＯＮａ、ＡｇＣｕＯ２、ＡｇＦｅＯ２、ＡｇＭｎＯ２、Ａｇ（ＯＨ）２、それらの水和物、またはそれらの任意の組み合わせ等の任意の銀化合物を指す。銀の「水和物」は、銀の水酸化物を含むことに留意されたい。銀がカソードとしての機能を果たすか、または銀原子の酸化状態が流動的な状態であるときに、銀原子を包囲する配位圏は、電池の充電および放電中に動的であると考えられるため、「銀」または「銀材料」という用語は、これらの酸化銀または水和物（例えば、水酸化物）のうちのいずれかを包含すると意図される。「銀」または「銀材料」という用語はまた、銀の１つ以上の性質を増進するドーパントおよび／または被覆でドープおよび／または被覆される、上記の種のうちのいずれかを含む。例示的なドーパントおよび被覆が、以下で提供される。いくつかの実施例では、銀または銀材料はさらに、第１遷移金属ドーパントまたは被覆をさらに含む、酸化銀を含む。例えば、銀は、銀銅酸化物、銀鉄酸化物、銀マンガン酸化物（例えば、ＡｇＭｎＯ２）、銀クロム酸化物、銀スカンジウム酸化物、銀コバルト酸化物、銀チタン酸化物、銀バナジウム酸化物、それらの水和物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。本明細書で使用される「酸化物」という用語は、どの場合にも、銀または銀材料に存在する酸素原子の数を表さないことに留意されたい。例えば、酸化銀は、ＡｇＯ、Ａｇ２Ｏ３、またはそれらの組み合わせの化学式を有してもよい。さらに、銀は、バルク材料を含むことができ、銀は、任意の好適な平均粒径を有する粉末を含む。
【００８９】
本明細書で使用されるように、「電解質」とは、導電性媒体として挙動する物質を指す。例えば、電解質は、電池の中の電子および陽イオンの可動化を促進する。電解質は、アルカリ化剤の水溶液等の材料の混合物を含む。いくつかの電解質はまた、緩衝剤等の添加剤も含む。例えば、電解質は、ホウ酸塩またはリン酸塩を含む、緩衝剤を含む。例示的な電解質は、限定することなく、水性ＫＯＨ、水性ＮａＯＨ、またはポリマー中のＫＯＨの液体混合物を含む。
【００９０】
本明細書で使用されるように、「アルカリ化剤」とは、アルカリ金属の塩基またはイオン性基（例えば、アルカリ金属の含水水酸化物）を指す。さらに、アルカリ化剤は、水または他の極性溶媒の中に溶解させられると、水酸化物イオンを形成する。例示的なアルカリ電解質は、限定することなく、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＣｓＯＨ、ＲｂＯＨ、またはそれらの組み合わせを含む。電解質は、任意で、電解質、例えば、ＫＦまたはＣａ（ＯＨ）２の総イオン強度を修正するために他の塩を含むことができる。
【００９１】
本明細書で使用されるように、「Ａｈ」とは、アンペア（Ａｍｐ）時を指し、バッテリまたは電気化学電池の容量の科学的単位である。派生単位「ｍＡｈ」は、ミリアンペア時を表し、Ａｈの１／１０００である。
【００９２】
本明細書で使用されるように、「最大電圧」または「定格電圧」とは、電池の意図された有用性を妨げることなく電気化学電池を充電することができる最大電圧を指す。例えば、携帯用電子デバイスにおいて有用であるいくつかの亜鉛銀電気化学電池において、最大電圧は、約２．３Ｖ以下、または約２．０Ｖである。携帯用電子デバイスにおいて有用であるリチウムイオンバッテリ等の他のバッテリでは、最大電圧は、約１５．０Ｖ未満である（例えば、約１３．０Ｖ未満、または約１２．６Ｖ以下）。バッテリの最大電圧は、バッテリの耐用年数を構成する充電サイクルの数、バッテリの保存寿命、バッテリの電力需要、バッテリの中の電極の構成、およびバッテリで使用される活性物質の量に応じて変化し得る。
【００９３】
本明細書で使用されるように、「アノード」は、それを通って（正）電流が分極電気デバイスの中へと流れる電極である。バッテリまたはガルバニ電池では、アノードは、バッテリにおける放電相中に、そこから電子が流れる負電極である。アノードはまた、放電相中に化学酸化を受ける電極でもある。しかしながら、二次または再充電可能電池では、アノードは、電池の充電相中に化学還元を受ける電極である。アノードは、導電性または半導体材料、例えば、金属、金属酸化物、金属合金、金属複合物、半導体、または同等物から形成される。一般的なアノード材料は、Ｓｉ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｌｉ、Ｚｒ、Ｈｇ、Ｃｄ、Ｃｕ、ＬｉＣ６、ミッシュメタル、それらの合金、それらの酸化物、またはその複合物を含む。亜鉛等のアノード材料は、焼結さえされてもよい。
【００９４】
アノードは、多くの構成を有してもよい。例えば、アノードは、１つ以上のアノード材料で被覆される伝導性メッシュまたはグリッドから構成されてもよい。別の実施例では、アノードは、アノード材料の固体シートまたはバーであってもよい。
【００９５】
本明細書で使用されるように、「カソード」は、（正）電流が分極電気デバイスから流出する電極である。バッテリまたはガルバニ電池では、カソードは、バッテリにおける放電相中に、電子が流入する正電極である。カソードはまた、放電相中に化学還元を受ける電極でもある。しかしながら、二次または再充電可能電池では、カソードは、電池の充電相中に化学酸化を受ける電極である。カソードは、導電性または半導体材料、例えば、金属、金属酸化物、金属合金、金属複合物、半導体、または同等物から形成される。一般的なカソード材料は、Ａｇ、ＡｇＯ、Ａｇ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、ＨｇＯ、Ｈｇ２Ｏ、ＣｕＯ、ＣｄＯ、ＮｉＯＯＨ、Ｐｂ２Ｏ４、ＰｂＯ２、ＬｉＦｅＰＯ４、Ｌｉ３Ｖ２（ＰＯ４）３、Ｖ６Ｏ１３、Ｖ２Ｏ５、Ｆｅ３Ｏ４、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｎＯ２、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、またはそれらの複合物を含む。Ａｇ、ＡｇＯ、Ａｇ２Ｏ３等のカソード材料は、焼結さえされてもよい。
【００９６】
カソードはまた、多くの構成を有してもよい。例えば、カソードは、１つ以上のカソード材料で被覆された伝導性メッシュから構成されてもよい。別の実施例では、カソードは、カソード材料の固体シートまたはバーであってもよい。
【００９７】
バッテリおよびバッテリ電極は、完全充電状態での活性物質に関して表される。例えば、亜鉛銀バッテリは、亜鉛を含むアノードと、銀粉末（例えば、Ａｇ２Ｏ３）を含むカソードとを含む。それでもなお、１つより多くの種が、ほとんどの条件下でバッテリ電極に存在する。例えば、亜鉛電極は、概して、金属亜鉛と、酸化亜鉛（完に充電されたときを除く）を含み、銀粉末電極は、通常、ＡｇＯ、Ａｇ２Ｏ３、および／またはＡｇ２Ｏと、金属銀（完に放電されたときを除く）とを含む。
【００９８】
本明細書で使用されるように、アルカリバッテリおよびアルカリバッテリ電極に適用される「酸化物」という用語は、一般的には少なくともいくつかの条件下で存在する、対応する「水酸化物」種を包含する。
【００９９】
本明細書で使用されるように、「抵抗率」または「インピーダンス」は、電気化学電池の中のカソードの内部抵抗を指す。この性質は、一般的には、オームまたはマイクロオームの単位で表される。
【０１００】
本明細書で使用されるように、「第１の」および／または「第２の」という用語は、空間または時間において相対的な位置を順序付けるか、または表すことを指さないが、これらの用語は、２つの異なる要素または構成要素を区別するために使用される。例えば、第１のセパレータは、必ずしも時間または空間において第２のセパレータに先行しないが、第１のセパレータは、第２のセパレータではなく、その逆も同様である。第１のセパレータが空間または時間において第２のセパレータに先行することが可能であるが、第２のセパレータが空間または時間において第１のセパレータに先行することが等しく可能である。
【０１０１】
本明細書で使用されるように、「容量」という用語は、電池の放電電流と、電池が終点電圧に達するまで電流が放電される間の時間（時間単位）との数学の積を指す。
【０１０２】
同様に、「実際の容量」または「理論容量」は、電池に存在する電極材料の量、電池に存在する電解質の量、および電極の表面積に基づいて、バッテリまたは電気化学電池が１００％ＳＯＣにおいて理論的に放電するべき容量を指す。一般論として、電池／バッテリの容量は、アンペア時（Ａｈ）またはミリアンペア時（ｍＡｈ）で表される利用可能な充電量である。アンペアは、電流に使用される測定単位であり、１秒間に電導体を通過する電荷のクーロンとして定義される。セルまたはバッテリの容量は、存在する活性材料の数量、存在する電解質の量、および電極の表面積に関係する。バッテリ／電池の容量は、電池の意図された使用法に依存するその終点電圧に達するまで、一定の電流で放電することによって測定することができる。
【０１０３】
電池の「定格容量」は、電池の意図された使用法に対して製造業者によって設計されるような、電圧カットオフ点まで特定負荷および温度で電池またはバッテリによって実現される平均容量である。多くの種類の電池について、業界標準は、電池の意図された使用法に基づいて、電池の定格容量を確立する。銀亜鉛電池は、一般的には、電池の実際の容量の約７０％以下（例えば、約５０％以下）である定格容量を有することが留意される。
【０１０４】
本明細書で使用されるように、「Ａ」または「アンペア」は、交換可能に使用され、電流、例えば、充電電流の単位を指す。
【０１０５】
本明細書で使用されるように、「ｓ」、「ｓｅｃ」、および「秒」は、交換可能に使用され、時間の単位を指す。
【０１０６】
本明細書で使用されるように、「ｍｉｎ」および「分」は、交換可能に使用され、時間の単位を指す。
【０１０７】
（ＩＩ．再充電可能電池を充電する方法）
（Ａ．充電方法１：）
図２、３Ａ、３Ｂ、５、７Ａ、および７Ｂを参照すると、本発明の一側面は、複数の電圧プラトーを有する再充電可能バッテリを充電する方法であって、バッテリは、その最高電圧プラトーよりも小さい電圧ＶＢａｔｔを有し、この方法は、
ａ．第１の充電電流Ｉ１でバッテリを充電するステップであって、第１の充電電流Ｉ１は、バッテリが電圧Ｖ１に充電されるまで印加される、ステップと、
ｂ．バッテリの電圧がＶ１であるときに、バッテリの電圧が、Ｖ１の約±２０％（例えば、±１０％、±５％）以下の偏差を伴うＶ１に維持されるように、第１の充電電流Ｉ１を制御／変調するステップとを含み、
電圧Ｖ１は、ＶＢａｔｔよりも高い電圧プラトーＶＰと関連付けられる自然分極ピークの電圧ＶＰＰよりも小さく、Ｖ１は、電圧プラトーＶＰよりも大きい、方法を提供する。
【０１０８】
いくつかの方法は、例えば、
ｃ．第２の充電電流Ｉ２を用いてバッテリを充電するステップであって、第２の充電電流Ｉ２は、バッテリ電圧が電圧Ｖ２に到達するまで印加され、電圧Ｖ２は、ＶＰよりも大きく、ＶＰＰよりも小さい、ステップと、
ｄ．バッテリの電圧が、Ｖ２の約±２０％以下の偏差を伴うＶ２に維持されるように、バッテリの電圧がＶ２に到達すると、第２の充電電流Ｉ２を制御／変調するステップと
の付加的なステップを含む。
【０１０９】
いくつかの方法は、任意で、バッテリがＶ２に充電されていた期間中、Ｉ２が充電電流の約９５％以下であるように制御されると、充電電流Ｉ２を終了させるステップを含む。
【０１１０】
いくつかの方法では、充電電流Ｉ１は、ＶＢａｔｔがＶ１以下である期間中、実質的に一定である。そして、いくつかの方法では、充電電流Ｉ２は、ＶＢａｔｔがＶ２以下である期間中、実質的に一定である。これらの方法では、充電電流Ｉ１は、バッテリがＶ１に充電される前は、充電電流Ｉ２以上である。例えば、Ｉ１は、バッテリがＶ１に充電される前は、充電電流Ｉ２よりも大きい。他の場合において、Ｉ１は、バッテリがＶ１に充電される前は、充電電流Ｉ２に等しい。
【０１１１】
いくつかの方法では、第２の充電電流Ｉ２は、少なくともバッテリが、バッテリの定格容量の約８０％から約１５０％まで（例えば、約８０％から約１１０％まで）のＳＯＣに充電されるまで、印加される。
【０１１２】
他の方法では、第１の充電電流Ｉ１は、バッテリの初期ＳＯＣがその定格容量の４０％未満（例えば、３０％未満）である場合、約１分間から約３００分間まで（例えば、約５分間から約３００分間まで、約５分間から約２４０分間まで、または約１０分間から約９０分間まで）の期間でバッテリを電圧Ｖ１に充電することに十分である。いくつかの方法では、第１の充電電流Ｉ１は、バッテリの初期ＳＯＣがその定格容量の４０％未満（例えば、３０％未満）である場合に、約１０分間から約２６０分間まで（例えば、約１０分間から約１８０分間まで）の期間でバッテリをＶ１の電圧に充電することに十分である。他の方法では、第１の充電電流Ｉ１は、バッテリの初期ＳＯＣがその定格容量の４０％未満（例えば、３０％未満）である場合に、約７５分間以下（例えば、約５分間から約７５分間まで、または約１５分間から約７５分間まで）の期間でバッテリをＶ１の電圧に充電することに十分である。
【０１１３】
他の方法では、第１の充電電流Ｉ１は、約２４０分間以下（例えば、約１８０分間以下）でその定格容量の３０％未満（例えば、２０％未満）のＳＯＣから、その定格容量の約３０％から約４０％までのＳＯＣにバッテリを充電することに十分である。例えば、第１の充電電流Ｉ１は、約２４０分間未満（例えば、約１８０分間未満）で、その定格容量の３０％未満（例えば、２０％未満）のＳＯＣから、その定格容量の約４０％のＳＯＣまでバッテリを充電することに十分である。
【０１１４】
他の方法では、第１の充電電流Ｉ１は、バッテリの電圧がＶ１であるときに、バッテリの電圧が約１秒から約１５００秒まで（例えば、約６秒から約１５００秒まで、約６秒から約１２００秒まで、または約６秒から約９００秒まで）の期間中、Ｖ１の約±２０％以下の偏差を伴うＶ１に維持されるように、制御される。例えば、いくつかの方法は、バッテリの電圧が、約６秒から約１２００秒まで（例えば、約６秒から約９００秒まで）の期間中、Ｖ１の約±１０％以下の偏差を伴うＶ１に維持されるように、バッテリの電圧がＶ１に到達すると、第１の充電電流Ｉ１を制御するステップを含む。他の実施例は、バッテリの電圧がＶ１に到達すると、バッテリの電圧が約６秒から約６００秒までの期間中、Ｖ１の約±１０％以下の偏差を伴うＶ１に維持されるように、第１の充電電流Ｉ１を制御するステップを含む。
【０１１５】
いくつかの方法は、
ｅ．バッテリの電圧が、約６秒から約１５００秒（例えば、約６秒から約１２００秒、または約６秒から約９００秒）までの期間中、Ｖ１の約±２０％以下の偏差を伴うＶ１に維持された後に、第１の充電電流Ｉ１を終了させるステップと、
ｆ．第１の充電電流Ｉ１が終了すると、第２の充電電流Ｉ２を印加するステップと
をさらに含む。
【０１１６】
他の方法では、Ｖ１は、Ｖ２以上である。例えば、いくつかの方法では、Ｖ１は、Ｖ２よりも大きい。別の場合においては、Ｖ１は、Ｖ２に等しい。
【０１１７】
いくつかの方法では、ＶＢａｔｔは、電圧Ｖ１の約５０％から約８７％までである。
【０１１８】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約５００アンペア以下である。例えば、Ｉ１は、約１００ｍＡから約５００アンペアまでである。これらの実施例のうちのいくつかでは、Ｉ２は、約５００アンペア以下である。例えば、Ｉ２は、約１００ｍＡから約５００アンペアまでである。これらの実施例のうちのいくつかでは、バッテリは、約１Ａｈから約１０００Ａｈまでの定格容量を有する。
【０１１９】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約５００ｍＡ以下である。例えば、Ｉ１は、約２０ｍＡから約５００ｍＡまでである。これらの実施例のうちのいくつかでは、Ｉ２は、約５００ｍＡ以下である。例えば、Ｉ２は、約２０ｍＡから約５００ｍＡまでである。これらの実施例のうちのいくつかでは、バッテリは、約２００ｍＡｈから約１Ａｈまでの定格容量を有する。
【０１２０】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約５０ｍＡ以下である。例えば、Ｉ１は、約５ｍＡから約５０ｍＡまでである。これらの実施例のうちのいくつかでは、Ｉ２は、約５０ｍＡ以下である。例えば、Ｉ２は、約５ｍＡから約５０ｍＡまでである。これらの実施例のうちのいくつかでは、バッテリは、約５０ｍＡｈから約２００ｍＡｈまでの定格容量を有する。
【０１２１】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約２５ｍＡ以下である。例えば、Ｉ１は、約４００μＡから約２５ｍＡまでである。これらの実施例のうちのいくつかでは、Ｉ２は、約２５ｍＡ以下である。例えば、Ｉ２は、約４００μＡから約２５ｍＡまでである。これらの実施例のうちのいくつかにおいて、バッテリは、約４ｍＡｈから約５０ｍＡｈまでの定格容量を有する。
【０１２２】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約２ｍＡ以下である。例えば、Ｉ１は、約１０μＡから約２ｍＡまでである。これらの実施例のうちのいくつかでは、Ｉ２は、約２ｍＡ以下である。例えば、Ｉ２は、約１０μＡから約２ｍＡまでである。これらの実施例のうちのいくつかでは、バッテリは、約１ｍＡｈから約４ｍＡｈまでの定格容量を有する。
【０１２３】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約５０ｍＡ以下である。例えば、Ｉ１は、約５００ｍＡから８ｍＡ以上である。他の実施例では、Ｉ１は、約５ｍＡから約５００ｍＡまでである。これらの実施例のうちのいくつかでは、Ｉ２は、５００ｍＡ未満である。例えば、Ｉ２は、約５００ｍＡ未満から約１ｍＡまでである。これらの実施例のうちのいくつかでは、バッテリは、約１Ａｈから約４Ａｈまでの定格容量を有する。
【０１２４】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約１アンペア以下である。例えば、Ｉ１は、約１アンペアから１０ｍＡ以上までである。他の実施例では、Ｉ１は、約１０ｍＡから約１Ａ（例えば、約１０ｍＡから約０．９９Ａ）までである。これらの方法のうちのいくつかでは、Ｉ２は、１アンペア未満である。例えば、Ｉ２は、１アンペアから約１０ｍＡである。他の実施例では、Ｉ２は、約１０ｍＡから約０．９９Ａまでである。他の実施例では、バッテリは、約１００ｍＡｈから約１０００ｍＡｈまでの定格容量を有する。
【０１２５】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約１００ｍＡ以下である。例えば、Ｉ１は、約１００ｍＡから約１．０ｍＡ以上である。他の実施例では、Ｉ１は、約１．０ｍＡから約９９．９９ｍＡである。これらの実施例のうちのいくつかでは、Ｉ２は、１００ｍＡ未満（例えば、７５ｍＡ未満）である。例えば、Ｉ２は、７５ｍＡ未満から約５ｍＡまでである。他の実施例では、Ｉ２は、約５ｍＡから約９９．９９ｍＡまでである。これらの実施例のうちのいくつかでは、バッテリは、約１５ｍＡｈから約１５０ｍＡｈまで（例えば、約５０ｍＡｈから約１００ｍＡｈまで）の定格容量を有する。
【０１２６】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約１５０ｍＡ以下である。例えば、Ｉ１は、約０．３ｍＡから約６０ｍＡ以下までである。これらの方法のうちのいくつかでは、Ｉ２は、約１５０ｍＡ未満である。例えば、Ｉ２は、約０．２ｍＡから約１４９．９９ｍＡまでである。これらの方法のうちのいくつかでは、バッテリは、約４ｍＡｈから約１５０ｍＡｈまでの定格容量を有する。
【０１２７】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約２５ｍＡ以下である。例えば、Ｉ１は、約２５ｍＡから０．４ｍＡ以上である。これらの方法のうちのいくつかでは、Ｉ２は、２５ｍＡ未満である。例えば、Ｉ２は、２５ｍＡから約０．２ｍＡまでである。これらの方法のうちのいくつかでは、バッテリは、約４ｍＡｈから約５０ｍＡｈまでの定格容量を有する。
【０１２８】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約１５ｍＡ以下である。例えば、Ｉ１は、約１５ｍＡから０．１ｍＡ以上である。これらの方法のうちのいくつかでは、Ｉ２は、１５ｍＡ未満である。例えば、Ｉ２は、１５ｍＡ未満から約０．１ｍＡまでである。これらの方法のうちのいくつかでは、バッテリは、約１．０ｍＡｈから約１５ｍＡｈまでの定格容量を有する。
【０１２９】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約３．０ｍＡから約３．５ｍＡまでである。これらの方法のうちのいくつかでは、バッテリは、約４０ｍＡｈから約５０ｍＡｈ（例えば、約４４ｍＡｈ）までの論理容量を有する。他の方法では、バッテリは、約１５ｍＡｈから約２０ｍＡｈまで（例えば、約１８ｍＡｈ）の定格容量を有する。そして、いくつかの実施形態では、バッテリは、約２５ｍＷｈから約３０ｍＷｈまで（例えば、約２９ｍＷｈ）を貯蔵する。
【０１３０】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約４．７ｍＡから約５．６ｍＡまでである。これらの方法のうちのいくつかでは、バッテリは、約５０ｍＡｈから約６０ｍＡｈまで（例えば、約５７ｍＡｈ）の理論容量を有する。他の方法では、バッテリは、約２０ｍＡｈから約３０ｍＡｈまで（例えば、約２８ｍＡｈ）の定格容量を有する。そして、いくつかの実施形態では、バッテリは、約４０ｍＷｈから約５０ｍＷｈまで（例えば、約４５ｍＷｈ）を貯蔵する。
【０１３１】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約５．４ｍＡから約６．４ｍＡまでである。これらの方法のうちのいくつかでは、バッテリは、約６０ｍＡｈから約８０ｍＡｈまで（例えば、約７０ｍＡから約８０ｍＡまで、または約７８ｍＡｈ）の理論容量を有する。他の方法では、バッテリは、約３０ｍＡｈから約４０ｍＡｈまで（例えば、約３２ｍＡｈ）の定格容量を有する。そして、いくつかの実施形態では、バッテリは、約５０ｍＷｈから約６０ｍＷｈまで（例えば、約５１ｍＷｈ）を貯蔵する。
【０１３２】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約１５ｍＡから約２４ｍＡまでである。これらの方法のうちのいくつかでは、バッテリは、約２５０ｍＡｈから約２７５ｍＡｈまで（例えば、約２６９ｍＡｈ）の理論容量を有する。他の方法では、バッテリは、約１００ｍＡｈから約１４０ｍＡｈまで（例えば、約１２０ｍＡｈ）の定格容量を有する。そして、いくつかの実施形態では、バッテリは、約１７５ｍＷｈから約２２５ｍＷｈまで（例えば、約１９２ｍＷｈ）を貯蔵する。
【０１３３】
いくつかの方法では、電圧Ｖ２は、Ｖ１の約８５％から約１００％（例えば、約９０％から約１００％、または約９０％から約９９％）である。例えば、電圧Ｖ２は、Ｖ１の約９６％から約９９．５％である。
【０１３４】
いくつかの方法では、Ｖ１は、約２．０４Ｖ以下である。例えば、Ｖ１は、約１．９６Ｖから約２．０４Ｖまでである。他の実施例では、Ｖ１は、約１．９６Ｖから約１．９９Ｖまでである。
【０１３５】
いくつかの方法では、Ｖ２は、約２．０３Ｖ以下である。例えば、Ｖ２は、約１．９３Ｖから約２．０３Ｖまでである。他の実施例では、Ｖ２は、約１．９３Ｖから約１．９８Ｖまでである。
【０１３６】
本発明による、再充電可能バッテリを再充電するいくつかの方法は、バッテリに充電されている容量を決定する方法として、クーロンをカウントするステップを除外する。
【０１３７】
本発明の別の側面は、複数の電圧プラトーを有する再充電可能バッテリを充電する方法であって、バッテリは、その最高電圧プラトーよりも小さい電圧ＶＢａｔｔを有し、第１の充電電流Ｉ１でバッテリを充電するステップであって、第１の充電電流Ｉ１は、バッテリが電圧Ｖ１に充電されるまで実質的に一定である、ステップと、バッテリの電圧がＶ１であるとき、バッテリの電圧が、約６秒から約１２００秒まで（例えば、約６秒から約９００秒まで）の期間中、Ｖ１の約±２０％以下の偏差を伴うＶ１に維持されるように、第１の充電電流Ｉ１を制御するステップとを含み、電圧Ｖ１は、ＶＢａｔｔよりも高い電圧プラトーＶＰに対する自然分極ピークの電圧ＶＰＰよりも小さく、Ｖ１は、前記電圧プラトーＶＰよりも大きい、方法を提供する。
【０１３８】
いくつかの方法はさらに、バッテリがＶ１未満の電圧を有するときに、第１の充電電流Ｉ１以下である第２の充電電流Ｉ２でバッテリを充電するステップであって、第２の充電電流Ｉ２は、バッテリ電圧が電圧Ｖ２に到達するまで実質的に一定であり、電圧Ｖ２は、電圧Ｖ１以下であり、ＶＢａｔｔよりも大きい、ステップと、バッテリの電圧が電圧Ｖ２に到達すると、バッテリの電圧がＶ２の約±２０％以下の偏差を伴うＶ２に維持されるように、第２の充電電流Ｉ２を制御するステップとを含む。また、いくつかの方法はまた、バッテリがバッテリの定格容量の約８０％から約１５０％まで（例えば、約８０％から約１１０％まで）のＳＯＣに充電された時点から、約１０分間以下（例えば、約５分間以下）の期間後に、第２の充電電流Ｉ２を終了させるステップも含む。
【０１３９】
いくつかの方法では、第１の充電電流Ｉ１は、バッテリの初期ＳＯＣが、その定格容量の４０％未満（例えば、３０％未満）であるときに、約５分間から約２４０分間までの期間で、バッテリを電圧Ｖ１に充電することに十分である。他の方法では、第１の充電電流Ｉ１は、バッテリの初期ＳＯＣが、その定格容量の４０％未満（例えば、３０％未満）であるときに、約１０分間から約１８０分間までの期間で、バッテリをＶ１の電圧に充電することに十分である。他の方法では、第１の充電電流Ｉ１は、バッテリの初期ＳＯＣが、その定格容量の４０％未満（例えば、３０％未満）であるときに、約１５分間から約７５分間までの期間で、バッテリをＶ１の電圧に充電することに十分である。または、第１の充電電流Ｉ１は、約２４０分間以下（例えば、約１８０分間以下）で、その定格容量の３０％未満（例えば、２０％未満）のＳＯＣから、その定格容量の約３０％から４０％までのＳＯＣにバッテリを充電することに十分である。例えば、第１の充電電流Ｉ１は、約２４０分間未満で、その定格容量の４０％未満（例えば、３０％未満）のＳＯＣから、その定格容量の約４０％のＳＯＣにバッテリを充電することに十分である。他の方法では、第１の充電電流Ｉ１は、バッテリの初期ＳＯＣがその定格容量の４０％未満（例えば、３０％未満）であるときに、約７５分間以下の期間で、バッテリをＶ１の電圧に充電することに十分である。
【０１４０】
いくつかの方法では、ＶＢａｔｔは、電圧Ｖ１の約５０％から約８７％までである。
【０１４１】
他の方法は、バッテリの電圧が電圧Ｖ１に到達すると、バッテリの電圧が、約６秒から約１２００秒まで（例えば、約６秒から約９００秒まで、または約５５０秒から約６５０秒まで）の期間中、Ｖ１の約±１０％以下の偏差を伴うＶ１に維持されるように、第１の充電電流Ｉ１を制御するステップをさらに含む。
【０１４２】
任意で、これらの方法のうちのいくつかは、バッテリがＶ２の電圧に充電された後に、１秒以上の期間にわたってＶＢａｔｔがＶＰ（例えば、１．９０Ｖ）よりも低い場合に、バッテリにおける弱い短絡を示す電気信号を生成するステップを含む。
【０１４３】
任意で、これらの方法のうちのいくつかは、バッテリがこの充電方法のいくつかのステップに適合するか否かを決定するために、診断充電電流ＩＤｉａｇを用いてバッテリを充電するステップをあらに含む。１つの実施形態は、約３０秒未満の期間にわたって診断充電電流ＩＤｉａｇでバッテリを充電するステップと、バッテリの電圧ＶＢａｔｔを検出するステップと、ＶＢａｔｔが約１．６５Ｖ以下（例えば、約１．６５Ｖ未満）である場合にバッテリの充電を終了させるステップとを含む。いくつかの方法では、ＩＤｉａｇは、Ｉ１以上である。他の方法では、ＩＤｉａｇは、Ｉ１よりも約５％から約２００％だけ大きい。いくつかの方法では、ＩＤｉａｇは、Ｉ１よりも約３０％から約１００％だけ大きい。そしていくつかの方法では、ＩＤｉａｇは、Ｉ１にほぼ等しい。他の実施形態は、約１０秒未満の期間中、Ｉ１よりも約１０％から約２００％だけ高い診断充電電流ＩＤｉａｇを用いてバッテリを充電するステップと、バッテリの電圧ＶＢａｔｔを検出するステップと、ＶＢａｔｔが約１．６０Ｖ以下である場合にバッテリの充電を終了させるステップとを含む。いくつかの方法は、約５秒未満の期間中、Ｉ１よりも約３０％から約１００％だけ高い診断充電電流ＩＤｉａｇを用いてバッテリを充電するステップと、バッテリの電圧ＶＢａｔｔを検出するステップと、ＶＢａｔｔが約１．５５Ｖ以下である場合にバッテリの充電を終了させるステップとをさらに含む。
【０１４４】
いくつかの方法では、電圧Ｖ２は、Ｖ１の約９０％から約１００％までである。例えば、電圧Ｖ２は、Ｖ１の約９６％から約９９．５％までである。他の方法では、Ｖ１は、約２．０４Ｖ以下である。例えば、Ｖ１は、約２．０４Ｖから約１．９６Ｖまでである。または、Ｖ１は、約１．９９Ｖから約１．９６Ｖまでである。
【０１４５】
他の方法では、Ｖ２は、約２．０３Ｖ以下である。例えば、Ｖ２は、約２．０３Ｖから約１．９３Ｖである。他の実施例では、Ｖ２は、約１．９３Ｖから約１．９８Ｖである。
【０１４６】
本発明の他の側面は、再充電可能銀亜鉛バッテリを検出する方法であって、約６０秒未満の期間中、診断充電電流ＩＤｉａｇを用いてバッテリを充電するステップと、バッテリの電圧ＶＢａｔｔを検出するステップと、ＶＢａｔｔが約１．６０Ｖ以下（例えば、約１．５５Ｖ以下）である場合にバッテリの充電を終了させるステップとを含み、ＩＤｉａｇは約２５ｍＡ以下である、方法を提供する。いくつかの実施形態では、バッテリは、約７秒以下の期間中ＩＤｉａｇで充電され、バッテリの電圧ＶＢａｔｔを検出するステップと、ＶＢａｔｔが約１．６０Ｖ以下である場合に電気信号を生成するステップとを含み、ＩＤｉａｇは、約２０ｍＡから約２５ｍＡ、または約１０ｍＡ以下である。いくつかの実施形態では、電気信号は、音声アラーム、視覚アラーム、振動アラーム、またはそれらの任意の組み合わせを起動する。
【０１４７】
概して、図６を参照すると、本発明の別の側面は、複数の電圧プラトーを有する再充電可能バッテリを充電する方法であって、バッテリは、第１の逐次電圧プラトーの電圧ＶＰ１の約８０％未満（例えば、約７０％未満）である電圧ＶＢａｔｔを有し、該方法は、
ａ．バッテリを充電する電圧がＶＢａｔｔよりも大きい第１の逐次電圧プラトーＶＰ１に到達した後に、約１２０分間以下（例えば、約３０分間以下、約２０分間以下、または約１５分間以下）の期間にわたって実質的に一定である回復充電電流Ｉｒｅｃｏｖを用いてバッテリを充電するステップと、
ｂ．第１の充電電流Ｉ１を用いてバッテリを充電するステップであって、第１の充電電流Ｉ１は、バッテリが電圧Ｖ１に充電されるまで実質的に一定である、ステップと、
ｃ．バッテリの電圧が、バッテリの電圧が電圧Ｖ１に到達すると、約６秒から約１２００秒まで（例えば、約６秒から約９００秒まで）の期間中、Ｖ１の約±２０％以下の偏差を伴うＶ１に維持されるように、第１の充電電流Ｉ１を制御するステップと
を含み、
電圧Ｖ１は、ＶＰ１よりも高い電圧プラトーＶＰに対する自然分極ピークの電圧ＶＰＰよりも小さく、Ｖ１は、電圧プラトーＶＰよりも大きい、方法を提供する。
【０１４８】
いくつかの方法では、Ｉｒｅｃｏｖは、Ｉ１の約５％から約９０％までである。例えば、Ｉｒｅｃｏｖは、Ｉ１の約１０％から約３０％までである。
【０１４９】
いくつかの方法は、
ｄ．第１の充電電流Ｉ１よりも小さい第２の充電電流Ｉ２を用いてバッテリを充電するステップであって、第２の充電電流Ｉ２は、バッテリ電圧が電圧Ｖ２に到達するまで実質的に一定であり、電圧Ｖ２は、電圧Ｖ１よりも小さく、第１の逐次電圧プラトーＶＰ１よりも大きい、ステップと、
ｅ．バッテリの電圧が電圧Ｖ２に到達すると、バッテリの電圧が、電圧Ｖ２の約±２０％以下の偏差を伴うＶ２に維持されるように、第２の充電電流Ｉ２を制御するステップと
をさらに含む。
【０１５０】
他の方法は、
ｆ．バッテリがバッテリの定格容量の約８０％から約１５０％まで（例えば、約８０％から約１１０％まで）の容量に充電された時点から、約１０分間以下の期間後に、第２の充電電流Ｉ２を終了させるステップをさらに含む。
【０１５１】
そして、いくつかの方法は、約１５分間から２時間まで（例えば、約３０分間から約１２０分間まで）の期間の間、Ｉｒｅｃｏｖを用いて充電された後に、バッテリの電圧ＶＢａｔｔが、ＶＢａｔｔよりも大きい第１の逐次電圧プラトーＶＰ１に到達できなかった場合に、バッテリが短絡（例えば、弱い短絡または強い短絡）を受けていることを示す電気信号を生成するステップをさらに含む。
【０１５２】
この側面のいくつかの方法はまた、バッテリに充電される容量を評価するためにクーロンをカウントするステップを除外する。
【０１５３】
いくつかの方法では、再充電可能バッテリは、亜鉛材料を含むアノードを備える。
【０１５４】
他の方法では、再充電可能バッテリは、銀材料を含むカソードを備える。
【０１５５】
本発明の方法を使用して再充電され得る例示的なバッテリは、ボタン電池、コイン電池、円筒電池、または角柱電池を含む。
【０１５６】
上記の方法は、任意で、第２の充電電流Ｉ２が終了するときに電気信号を生成するステップ等の付加的なステップを含んでもよい。いくつかの方法は、第２の充電電流Ｉ２が終了すると、視覚信号を起動するステップ、音声信号を起動するステップ、振動信号を起動するステップ、またはそれらの任意の組み合わせをさらに含む。
【０１５７】
図７Ａ、７Ｂ、および８Ａを参照すると、本発明の別の側面は、複数の電圧プラトーを有する再充電可能ボタン電池を充電する方法であって、電池は、約１．１０Ｖよりも大きく、かつ約１．７０Ｖ未満（例えば、１．２０Ｖよりも大きい、および１．７０Ｖ）の電圧を有し、該方法は、
ａ．第１の充電電流Ｉ１を用いてバッテリを充電するステップであって、第１の充電電流Ｉ１は、電池が、１．７０Ｖよりも大きく、かつ２．０４Ｖ未満である電圧Ｖ１に充電されるまで、実質的に一定である、ステップと、
ｂ．電池の電圧が電圧Ｖ１に到達すると、電池の電圧が、約６秒から約１５００秒まで（例えば、約６秒から約１２００秒まで）の期間中、Ｖ１の約±１０％以下の偏差を伴うＶ１に維持されるように、第１の充電電流Ｉ１を制御するステップと
を含む、方法を提供する。
【０１５８】
いくつかの方法は、
ｃ．バッテリがＶ１未満の電圧を有するときに、第１の充電電流Ｉ１以下である第２の充電電流Ｉ２を用いて電池を充電するステップであって、第２の充電電流Ｉ２は、電池電圧が電圧Ｖ２に到達するまで実質的に一定であり、電圧Ｖ２は、電圧Ｖ１以下であり、かつ１．７Ｖよりも大きい、ステップと、
ｄ．電池の電圧が電圧Ｖ２に到達すると、電池の電圧が、電圧Ｖ２の約±１０％以下の偏差を伴うＶ２に維持されるように、第２の充電電流Ｉ２を制御するステップとさらにを含む。
【０１５９】
そして、他の方法は、
ｅ．電池が電池の定格容量の約８０％から約１５０％まで（例えば、約８０％から約１１０％まで）の容量に充電された時点から５分間以下の後に、第２の充電電流Ｉ２を終了させるステップを含む。
【０１６０】
いくつかの方法では、第１の充電電流Ｉ１は、約１分間から約１８０分間まで（例えば、約３０分間から約１８０分間まで）の期間で、バッテリを電圧Ｖ１に充電することに十分である。
【０１６１】
他の方法は、電池の電圧が電圧Ｖ１に到達すると、バッテリの電圧が、約５５０秒から約６５０秒までの期間中、Ｖ１の約±１０％以下の偏差を伴うＶ１に維持されるように、第１の充電電流Ｉ１を制御するステップをさらに含む。
【０１６２】
いくつかの方法では、電圧Ｖ２は、Ｖ１の約９０％から約１００％までである。例えば、電圧Ｖ２は、Ｖ１の約９６％から約９９．５％までである。
【０１６３】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約１アンペア以下である。例えば、Ｉ１は、約１アンペアから８０ｍＡ以上までである。他の実施例では、Ｉ１は、約８０ｍＡから約１Ａまで（例えば、約８ｍＡから約０．９９Ａまで）である。これらの方法のうちのいくつかでは、Ｉ２は、１アンペア未満である。例えば、Ｉ２は、１アンペア未満から約８０ｍＡまでである。他の実施例では、Ｉ２は、約８０ｍＡから約０．９９Ａまでである。他の実施例では、バッテリは、約１００ｍＡｈから約１０００ｍＡｈまでの定格容量を有する。
【０１６４】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約３００ｍＡ以下である。例えば、Ｉ１は、約２５０ｍＡから約８ｍＡ以上までである。他の実施例では、Ｉ１は、約８ｍＡから約２９９．９９ｍＡまでである。これらの方法のうちのいくつかでは、Ｉ２は、３００ｍＡ未満（例えば、２５０ｍＡ未満）である。例えば、Ｉ２は、２５０ｍＡ未満から約４ｍＡまでである。他の実施例では、Ｉ２は、約４ｍＡから約２９９．９９ｍＡまでである。これらの方法のうちのいくつかでは、バッテリは、約１５ｍＡｈから約１５０ｍＡｈまで（例えば、約５０ｍＡｈから約１００ｍＡｈまで）の定格容量を有する。
【０１６５】
いくつかの方法では、電圧Ｖ２は、約１．９３Ｖから約１．９８Ｖまでである。
【０１６６】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約２５ｍＡ以下である。例えば、Ｉ１は、約２５ｍＡから４ｍＡ以上までである。これらの方法のうちのいくつかでは、Ｉ２は、２５ｍＡ未満である。例えば、Ｉ２は、２５ｍＡ未満から約２ｍＡまでである。これらの方法のうちのいくつかでは、バッテリは、約４ｍＡｈから約５０ｍＡｈまでの定格容量を有する。
【０１６７】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約１５ｍＡ以下である。例えば、Ｉ１は、約１５ｍＡから０．１ｍＡ以上までである。これらの方法のうちのいくつかでは、Ｉ２は、１５ｍＡ未満である。例えば、Ｉ２は、１５ｍＡ未満から約０．１ｍＡまでである。
【０１６８】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約３．０ｍＡから約３．５ｍＡまでである。これらの方法のうちのいくつかでは、バッテリは、約４０ｍＡｈから約５０ｍＡｈまで（例えば、約４４ｍＡｈ）の理論容量を有する。他の方法では、バッテリは、約１５ｍＡｈから約２０ｍＡｈまで（例えば、約１８ｍＡｈ）の定格容量を有する。そして、いくつかの実施形態では、バッテリは、約２５ｍＷｈから約３０ｍＷｈまで（例えば、約２９ｍＷｈ）を貯蔵する。
【０１６９】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約４．７ｍＡから約５．６ｍＡまでである。これらの方法のうちのいくつかでは、バッテリは、約５０ｍＡｈから約６０ｍＡｈまで（例えば、約５７ｍＡｈ）の理論容量を有する。他の方法では、バッテリは、約２０ｍＡｈから約３０ｍＡｈまで（例えば、約２８ｍＡｈ）の定格容量を有する。そして、いくつかの実施形態では、バッテリは、約４０ｍＷｈから約５０ｍＷｈまで（例えば、約４５ｍＷｈ）を貯蔵する。
【０１７０】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約５．４ｍＡから約６．４ｍＡまでである。これらの方法のうちのいくつかでは、バッテリは、約７０ｍＡｈから約８０ｍＡｈまで（例えば、約７８ｍＡｈ）の理論容量を有する。他の方法では、バッテリは、約３０ｍＡｈから約４０ｍＡｈまで（例えば、約３２ｍＡｈ）の定格容量を有する。そして、いくつかの実施形態では、バッテリは、約５０ｍＷｈから約６０ｍＷｈまで（例えば、約５１ｍＷｈ）を貯蔵する。
【０１７１】
いくつかの方法では、Ｉ１は、約１５ｍＡから約２４ｍＡまでである。これらの方法のうちのいくつかでは、バッテリは、約２５０ｍＡｈから約２７５ｍＡｈまで（例えば、約２６９ｍＡｈ）の理論容量を有する。他の方法では、バッテリは、約１００ｍＡｈから約１４０ｍＡｈ（例えば、約１２０ｍＡｈ）までの定格容量を有する。そして、いくつかの実施形態では、バッテリは、約１７５ｍＷｈから約２２５ｍＷｈまで（例えば、約１９２ｍＷｈ）を貯蔵する。
【０１７２】
いくつかの方法では、電圧Ｖ２は、Ｖ１の約９０％から約１００％までである。例えば、電圧Ｖ２は、Ｖ１の約９６％から約９９．５％までである。
【０１７３】
いくつかの方法では、電圧Ｖ１は、約１．９５Ｖから約１．９９Ｖまでである。
【０１７４】
他の方法では、第１の充電電流Ｉ１は、約５５０秒から約６５０秒までの期間中変調される。
【０１７５】
いくつかの方法では、電圧Ｖ２は、約１．９３Ｖから約１．９８Ｖまでである。
【０１７６】
他の方法は、上記で説明されるようにクーロンをカウントするステップを除外する。
【０１７７】
いくつかの方法では、バッテリは、亜鉛材料を含むアノードを備える。
【０１７８】
他の方法では、バッテリは、銀材料を含むカソードを備える。
【０１７９】
いくつかの方法は、第２の充電電流Ｉ２が終了させられたときに電気信号を生成するステップをさらに含む。そして、他の方法は、第２の充電電流Ｉ２が終了させられたときに信号（例えば、視覚信号、音声信号、振動信号、またはそれらの任意の組み合わせ）を起動するステップをさらに含む。
【０１８０】
本発明のいくつかの方法は、比較的高い初期ＳＯＣを有するバッテリを再充電するために有用である。図４を参照すると、本発明は、複数の電圧プラトー、およびその定格容量の５０％よりも大きい初期ＳＯＣを有する再充電可能バッテリを充電する方法であって、バッテリは、その最高電圧プラトー以下である電圧ＶＢａｔｔを有し、該方法は、
ａ．バッテリが電圧Ｖ２に充電されるまで、実質的に一定の充電電流Ｉ２でバッテリを充電するステップと、
ｂ．バッテリの電圧が、Ｖ２の約±２０％以下の偏差を伴うＶ２に維持されるように、充電電流Ｉ２を制御するステップと
を含み、
電圧Ｖ２は、自然分極ピークの電圧ＶＰＰよりも小さい電圧プラトーの電圧ＶＰ以上である、方法を提供する。
【０１８１】
いくつかの方法は、
ｃ．Ｉ２がＩｔｅｒに到達すると、充電電流Ｉ２を終了させるステップをさらに含み、Ｉｔｅｒは、バッテリがＶ２で充電されていたときの期間中、Ｉ２の約８５％以下である。
【０１８２】
他の方法は、
ｄ．Ｉ２がＩｔｅｒに到達すると、充電電流Ｉ２を終了させるステップをさらに含み、Ｉｔｅｒは、バッテリがＶ２で充電されていたときの期間中、Ｉ２の約７５％以下である。
【０１８３】
そして他の方法では、Ｖ２は、約２．０Ｖ以下である。
【０１８４】
いくつかの方法では、Ｉ２は、約６ｍＡである。他の方法では、Ｉｔｅｒは、約４．５ｍＡである。
【０１８５】
本発明の他の側面は、上記の方法のうちの１つ以上を、再充電可能電池を再充電するために有用であり、再充電可能電池のサイクル寿命を最大化するように動作する充電方法に組み込む。
【０１８６】
本発明の付加的な方法の実施例は、図８Ａ−８Ｄで提示される。
【０１８７】
１つの方法は、以下のステップに従う。
【０１８８】
ステップ１：電池のＳＯＣを測定する。
【０１８９】
ステップ２Ａ：電池のＳＯＣが約０．０％よりも大きく、かつ約４０％以下である（例えば、開路電圧（ＯＣＶ）が約１．２Ｖよりも大きく、かつ約１．６Ｖ以下である）場合に、多段充電工程（以下のステップ３Ａから始まる）に従って電池を充電する。
【０１９０】
ステップ２Ｂ：ＳＯＣが約５０％よりも大きい（例えば、ＯＣＶが約１．６Ｖよりも大きい（例えば、約１．８５Ｖ以上））場合に、単段充電工程（以下のステップ３Ｂから始まる）に従って電池を充電する。
【０１９１】
ステップ２Ｃ：ＳＯＣが３０％未満である（例えば、ＯＣＶが約１．２Ｖ以下である）場合に、過剰放電回復工程（以下のステップ３Ｃから始まる）に従って電池を充電する。
【０１９２】
（多重ゾーン充電工程）
ステップ３Ａ（多重ゾーン充電工程のゾーン１）：充電の約１時間以内に、その定格容量の約３０％未満から約４０％までのＳＯＣに電池を充電することに十分なアンペア数を有する、実質的に一定の充電電流Ｉ１を用いて電池を充電するステップであって、充電電流Ｉ１は、電池がＶ１の電圧に充電された後に約６秒から約１５００秒まで（例えば、約６秒から約１２００秒まで、約６秒から約９００秒まで、または約６秒から約６００秒まで）で終了する期間の間、電圧がその自然分極ピークの電圧ＶＰＰよりも小さい電圧Ｖ１に充電されるように制御される、ステップと、次いで、多段充電工程の段階２に従って電池を充電するステップ。
【０１９３】
ステップ４Ａ（多重ゾーン充電工程のゾーン２）：実質的に一定の充電電流Ｉ２で電池を充電するステップであって、充電電流は、電池の電圧が、その自然分極ピークの電圧ＶＰＰよりも小さく、かつ電圧プラトーの電圧よりも大きい最大電圧Ｖ２以上に上昇しないように制御される、ステップと、電池がＩ２の充電電流を用いて充電される時間を計測するステップと、電池がその定格容量の８５％以上（例えば、約８５％から約１５０％まで、または約８５％から約１３０％まで）のＳＯＣに充電された約６０秒後に、充電電流を終了させるステップ。
【０１９４】
（１．単一ゾーン充電工程）
ステップ３Ｂ：充電電流Ｉ２を用いて電池を充電するステップであって、充電電流は、電池の電圧が、その自然分極ピークの電圧ＶＰＰよりも小さく、かつ電圧プラトーの電圧よりも大きい最大電圧Ｖ２以上に上昇しないように、制御される、ステップと、電池がＩ２の充電電流を用いてＶ２の電圧に充電される時間を計測するステップと、電池がその定格容量の８５％以上（例えば、約８０％から約１５０％まで、または約８０％から約１１０％まで）のＳＯＣに充電された約６０秒後に、充電電流を終了させるステップ。
【０１９５】
（２．過剰放電回復工程）
ステップ３Ｃ：電池が第１の逐次電圧プラトーの電圧ＶＰ１（例えば、電池の定格容量の約３０％未満のＳＯＣまたは約５％未満のＳＯＣ）に充電されるまで、一定の充電電流Ｉｒｅｃｏｖを用いて電池を充電し、その後に続いて、上記で説明される多段充電方法に従って電池を充電するステップ。
【０１９６】
上記の充電方法（例えば、多段充電工程、単段充電工程、または過剰放電回復工程）のそれぞれは、図２、４、５、６、および８Ａ−８Ｄに図示される。
【０１９７】
ここで図２を参照すると、本発明の実施形態による、銀亜鉛電池の「多重ゾーン充電モード」に関係する充電曲線が示されている。実施形態では、充電曲線は、時間に対して描かれ、左から右に読まれる２つの対応する曲線を含む。実施形態では、約１．６５Ｖから始まる第１の曲線は、充電が開始した後の銀亜鉛電池の電圧であり、実施形態では、約８．５ｍＡから始まる第２の曲線は、銀亜鉛電池の充電電流である。
【０１９８】
上記で説明されたことを考慮して、実施形態では、本発明の方法を実践するために有用である、図１に図示される回路等の再充電管理回路は、電流制限電圧源として表され得る充電基部内に位置してもよい。他の実施形態では、管理回路は、充電基部、バッテリ、バッテリによって電力供給される電子デバイス、またはそれらの任意の組み合わせの間で分割されてもよい。したがって、再充電管理回路は、充電方法を実装するためのハードウェアを含み、銀亜鉛電池のＳＯＣが約４０％未満であるときに、充電基部に第１の充電電流Ｉ１を送達させてもよく、第１の充電電流Ｉ１は、バッテリの電圧がＶ１を超えないように制御される。１５００秒以下（例えば、約１２００秒、約９００秒、または約６００秒）の期間中、バッテリが電圧Ｖ１に充電されると、再充電管理回路は、充電基部に第２の充電電流Ｉ２を送達させ得、第２の充電電流は、電池が第２の最大電圧レベルＶ２以上に充電されないように制御され、Ｖ２はＶ１以下である。さらに、実施形態では、銀亜鉛電池を充電するための充電方法は、約６０秒（例えば、約３０秒から約９０秒まで、または約５０秒から約７０秒まで）の期間の間、制御された充電電流Ｉ２が最小充電電流Ｉｔｅｒ以下であるときに終了させられ得る。
【０１９９】
方法のさらなる側面を説明する前に、システムの１つ以上の実施形態のいくつかの側面が提供される。実施形態では、充電電圧精度は、１．９００〜２．０００Ｖの間において約±２ｍＶ以内であってもよい。実施形態では、電圧精度は、１．９００〜１．２００Ｖの間において約±２５ｍＶ以内であってもよい。さらに、実施形態では、充電電流精度は、約±０．１ｍＡ以内であってもよい。さらに、実施形態では、温度測定精度は、約±５℃（例えば、±２℃）以内で、かつ周囲温度の測定であってもよく、さらに、実施形態では、温度測定は、電池ケース温度を測定する必要がない。
【０２００】
実施形態では、以下の制限もまた、銀亜鉛電池、システム、および充電方法のうちの１つ以上の設計において考慮されてもよい。実施形態では、銀亜鉛電池の電圧は、連続して１秒以上にわたって２．００Ｖを超えてはならない。さらに、実施形態では、充電基部が銀亜鉛電池上の充電電圧を安定させている間、２．００Ｖ制限を上回る任意の電圧変動が、充電電圧／電流遷移から生じ得る。さらに、実施形態では、充電電流Ｉ２またはＩｔｅｒは、連続して３０分間以上にわたって約１ｍＡの「トリクル」充電レベルを下回ってはならない。さらに、実施形態では、銀亜鉛電池の（ほぼ室温での）最大充電時間は、約６時間であってもよい。さらに、実施形態では、銀亜鉛電池は、周囲温度条件が約０℃から約４０℃までの間であるときに充電され得る。さらに、実施形態では、電池電流は、充電中、積分されてもよく、単一の充電で２７ｍＡｈを超えてはならない。
【０２０１】
本発明のいくつかの方法では、放電警告信号が、クーロンカウント終了サイクルをトリガする。
【０２０２】
（Ｂ．充電方法２：）
図１０−１７を参照して、本発明の別の側面は、複数の電圧プラトーを有する再充電可能バッテリを充電する方法であって、該方法は、
１）変調された充電電流Ｉ１を用いてバッテリを連続的に充電するステップであって、充電電流Ｉ１は、最大アンペア数Ｉｍａｘを有し、バッテリの電圧が、逐次的に次の高い自然分極ピークの電圧ＶＰＰよりも低く、逐次的に次の高い電圧プラトーよりも高いＶｍａｘに制限されるように変調される、ステップと、
２）充電電流が最小閾値アンペア数（例えば、図１２のＩ１ｅｎｄ、または図１３−１６のＩ２ｅｎｄ）に到達すると、所与の期間中、充電電流Ｉ１を停止するステップと
を含む、方法を提供する。
【０２０３】
いくつかの実施形態では、最小閾値アンペア数Ｉｅｎｄは、以下のように計算され、
Ｉｅｎｄ＝ＩＣｈｇ＋ＩＴｅｍｐ，  ＩＣｈｇ＝（Ｔ２×Ｉｍａｘ）／ＴＣｈｇ
ここで、ＩＴｅｍｐは、温度補償電流であり、Ｔ２は、分極ピーク前のＶｍａｘの約８７％から約９６％まで（例えば、約９５．９％）の電圧から、分極ピーク後のＶｍａｘの電圧（例えば、２Ｖバッテリにおいて１．９Ｖから約２．０Ｖまでの電圧または約２．０３Ｖ）まで、バッテリを充電するために必要な時間であり、Ｉｍａｘは、バッテリに充電される最大電流であり、ＴＣｈｇは、電池の時定数であり、電圧は、±０．５％の偏差を有し、電流アンペア数は、±２％の偏差を有し、計測時間は、±２％の偏差を有する。この計算は、以下で詳細に論議される。
【０２０４】
いくつかの方法では、Ｉｅｎｄは、Ｉ１ｅｎｄである。他の方法では、Ｉｅｎｄは、Ｉ２ｅｎｄである。
【０２０５】
他の実施形態では、充電電流は、充電電流Ｉ１が約３０秒から約９０秒まで（例えば、６０秒）の期間の間、Ｉｅｎｄ以下のアンペア数を有するときに、止められる。
【０２０６】
いくつかの実施形態では、充電電流は、電池が強い短絡を受けるときに止められる。
【０２０７】
いくつかの実施形態では、充電電流は、電池が銀亜鉛電池以外であると決定されたときに止められる。
【０２０８】
いくつかの方法では、Ｖｍａｘは、２．０３Ｖまたは２．０Ｖである。他の方法では、充電電流は、約１０ｍＡ以下（例えば、約６ｍＡ以下）の最大アンペア数Ｉｍａｘを有する。例えば、充電電流は、５．５ｍＡ以下の最大アンペア数Ｉｍａｘを有する。
【０２０９】
そして、いくつかの方法は、温度を測定するステップを含み、温度測定精度は、±５℃の偏差を有する。
【０２１０】
本発明の別の側面は、複数の電圧プラトーを有する再充電可能バッテリを充電する方法であって、該方法は、
１）変調された充電電流Ｉ１を用いてバッテリを充電するステップであって、充電電流Ｉ１は、最大アンペア数Ｉｍａｘを有し、バッテリの電圧が、逐次的に次の高い自然分極ピークの電圧ＶＰＰよりも小さく、逐次的に次の高い電圧プラトーよりも高いＶｍａｘに制限されるように、変調される、ステップと、
２）バッテリがＶｍａｘの約８７％から約９７％までの電圧を有する時点から始めて、約１０分間から約３０分間まで（例えば、約２０分間）の期間が経過した後に、充電電流Ｉ１を停止するステップと、
３）変調された充電電流Ｉ２を用いてバッテリを充電するステップであって、充電電流Ｉ２は、最大アンペア数Ｉｍａｘを有し、バッテリの電圧がＶｍａｘに制限されるように、変調される、ステップと
を含む、方法を提供する。
【０２１１】
いくつかの実施形態は、Ｉ２のアンペア数が連続して約３０秒から約９０秒まで（例えば、連続して約６０秒）の期間の間、Ｉ２ｅｎｄを下回ると、充電電流Ｉ２を停止するステップをさらに含む。
【０２１２】
いくつかの実施形態は、いったんバッテリが約５０％のＳＯＣに充電されると、２０分間が計測された後に、Ｉ２の最低アンペア数Ｉ２ｌｏｗが充電電流Ｉ２のアンペア数よりも小さい場合に、充電電流Ｉ２を停止するステップをさらに含み、バッテリのＳＯＣは、時間が計測されている間に充電電流を積分することによって決定される。
【０２１３】
いくつかの実施形態は、約５分間以下の期間の間、Ｉ１のアンペア数がＩ１ｍｉｎ、例えば、１．０Ｖを下回るときに、充電電流Ｉ１を停止するステップをさらに含む。
【０２１４】
いくつかの実施形態では、電圧は、±０．５％の偏差を有し、充電電流アンペア数は、±２％の偏差を有し、計測時間は、±２％の偏差を有する。
【０２１５】
本発明の別の側面は、２．０Ｖ再充電可能バッテリを充電する方法であって、該方法は、
１）変調された充電電流Ｉ２を用いてバッテリを充電するステップであって、充電電流Ｉ２は、バッテリの電圧が、２．０Ｖ以下（例えば、１．９８Ｖ）に制限され、充電電流が、６．０ｍＡ以下（例えば、５．５ｍＡまたは５．０ｍＡ）の最大アンペア数Ｉｍａｘを有するように、変調される、ステップと、
２）充電開始後に、時間１５秒を計測するステップと（図１１でＴ１として示される）、
３）時間が計測されているときに、充電電流Ｉ２のアンペア数を測定するステップと、
４Ａ）時間が計測されているときに、連続５秒以上の期間の間、Ｉ２のアンペア数がＩｍａｘである場合、Ｉ２のアンペア数が連続６０秒の期間の間、Ｉ２ｅｎｄを下回るときに充電電流Ｉ２を停止するステップであって、Ｉ２ｅｎｄは、バッテリがその定格容量の約１００％のＳＯＣに充電されているときに、バッテリにおいて２．０Ｖの電圧を維持するために必要な温度依存性の最小充電電流である、ステップ、または、
４Ｂ）時間が計測されているときに、いったんバッテリが約１００％から約１５０％までのＳＯＣに充電されると、連続５秒未満の期間の間、Ｉ２のアンペア数がＩｍａｘである場合、充電電流Ｉ２を停止するステップであって、バッテリのＳＯＣは、時間が計測されている間、充電電流を積分することによって決定される、ステップ、または、
４Ｃ）約５分間以下の期間の間、Ｉ１のアンペア数がＩ１ｍｉｎ（例えば、１．０ｍＡ）を下回るときに、充電電流Ｉ１を停止するステップと
を含み、
電圧は、±０．５％の偏差を有し、充電電流アンペア数は、±２％の偏差を有し、計測時間は、±２％の偏差を有する、方法を提供する。
【０２１６】
いくつかの方法は、第２の変調された充電電流Ｉ２を用いてバッテリを充電するステップであって、第２の充電電流Ｉ２は、バッテリの電圧が２．０Ｖ以下に制限され、充電電流アンペア数が５．０ｍＡの最大アンペア数Ｉｍａｘに制限されるように、変調される、ステップと、バッテリの電圧が１．９Ｖであるときに時間を計測するステップと、２０分間が計測されるまで、充電電流Ｉ２でバッテリを連続的に充電するステップとをさらに含む。
【０２１７】
場合によっては、充電されているバッテリは、サイズ１０、１３、３１２、または６７５の再充電可能な銀亜鉛ボタン電池である。
【０２１８】
本発明の別の側面は、再充電可能な２．０Ｖ銀亜鉛バッテリを充電する方法であって、約１０ｍＡ以下（例えば、約６ｍＡ以下）の最大アンペア数Ｉｍａｘを有する充電電流Ｉ２を用いてバッテリを充電するステップであって、充電電流Ｉ２は、バッテリの電圧が約２．０３Ｖ以下に制限されるように、変調される、ステップと、第２の充電電流Ｉ２を用いた充電が始まった６０秒後に時間を計測するステップと、時間が計測されているときに充電電流Ｉ２の最低アンペア数Ｉｌｏｗを測定するステップと、いったんバッテリが充電電流Ｉ２を用いて、その定格容量の約４０％から約６０％まで（例えば、約５０％）で充電されると、充電電流Ｉ２を停止するステップであって、バッテリに充電される容量は、時間が計測されている間、充電電流Ｉ２を積分することによって決定される、ステップとを含み、電圧は、±０．５％の偏差を有し、電流アンペア数は、±２％の偏差を有し、計測時間は、±２％の偏差を有する、方法を提供する。
【０２１９】
いくつかの実施形態では、バッテリは、その放電状態で、すなわち、充電直前に、約１．６Ｖよりも大きい（例えば、約１．６５Ｖよりも大きい）ＯＣＶを有する。
【０２２０】
本発明の別の側面は、再充電可能な２．０Ｖ銀亜鉛バッテリを充電する方法であって、約１０ｍＡ以下（例えば、約６ｍＡ以下）の最大アンペア数Ｉｍａｘを有する、充電電流Ｉ２でバッテリを充電するステップであって、充電電流Ｉ２は、バッテリの電圧が２．０３Ｖ以下に制限されるように、変調される、ステップと、第２の充電電流Ｉ２での充電が始まった６０秒後に時間を計測するステップと、時間が計測されているときに充電電流Ｉ２の最低アンペア数Ｉｌｏｗを測定するステップと、時間が計測されている間に、連続２秒の期間の間、Ｉ２のアンペア数がＩｍａｘである場合、Ｉ２のアンペア数が連続６０秒の期間中Ｉｅｎｄを下回るときに充電電流Ｉ２を停止するステップ、または、２０分間が計測された後に、Ｉｌｏｗが充電電流Ｉ２のアンペア数よりも小さい場合、いったんバッテリが、充電電流Ｉ２を用いてその定格容量の約４０％から６０％（例えば、約５０％）で充電されると、充電電流Ｉ２を停止するステップであって、バッテリに充電される容量は、時間が計測されている間に充電電流Ｉ２を積分することによって決定される、ステップ、または、２０分間が計測された後に、ＩｌｏｗがＩ２のアンペア数以上である場合、Ｉ２のアンペア数が連続６０秒の期間の間、Ｉｅｎｄを下回るときに充電電流Ｉ２を停止するステップ、または、Ｉ２のアンペア数が、約５分間以下の期間の間、１．０Ｖを下回るときに、充電電流Ｉ２を停止するステップとを含み、Ｉｅｎｄ＝ＩＣｈｇ＋ＩＴｅｍｐであり、ＩＣｈｇ＝（Ｔ２×Ｉｍａｘ）／ＴＣｈｇであり、ＩＴｅｍｐは、温度補償電流であり、Ｔ２は、約１．９Ｖの電圧から約２．０Ｖの電圧までバッテリを充電するために必要な時間であり、Ｉｍａｘは、バッテリに充電される最大電流であり、ＴＣｈｇは、電池時定数であり、電圧は、±０．５％の偏差を有し、電流アンペア数は、±２％の偏差を有し、計測時間は、±２％の偏差を有する、方法を提供する。
【０２２１】
いくつかの実施形態では、バッテリは、その放電状態で、約１．６Ｖよりも大きい（例えば、約１．６５Ｖよりも大きい）ＯＣＶを有する。
【０２２２】
いくつかの実施形態は、温度を測定するステップを含み、温度測定は、約±５℃（例えば、±２℃）の精度をさらに有する。
【０２２３】
本発明の別の側面は、再充電可能な２．０Ｖ銀亜鉛バッテリを充電する方法であって、約１０ｍＡ以下（例えば、約６ｍＡ以下）の最大アンペア数Ｉｍａｘを有する第１の充電電流Ｉ１でバッテリを充電するステップと、いったんバッテリが１．９０Ｖの電圧に充電されると、時間を計測するステップと、バッテリの電圧が約２．０３Ｖ以下に制限されるように、第１の充電電流Ｉ１を変調するステップと、いったん約１０分間から約３０分間まで（例えば、約２０分間）が計測されると、第１の充電電流Ｉ１を停止するステップと、約１０ｍＡ以下（例えば、約６ｍＡ以下）の最大アンペア数Ｉｍａｘを有する第２の充電電流Ｉ２でバッテリを充電するステップであって、第２の充電電流Ｉ２は、バッテリの電圧が約２．０Ｖ以下に制限されるように、変調される、ステップと、第２の充電電流Ｉ２での充電が始まった６０秒後に時間を計測するステップと、時間が計測されているときに充電電流Ｉ２の最低アンペア数Ｉｌｏｗを測定するステップと、時間が計測されている間に、連続２秒の期間の間、Ｉ２のアンペア数がＩｍａｘである場合、Ｉ２のアンペア数が連続６０秒の期間の間、Ｉｅｎｄを下回るときに充電電流Ｉ２を停止するステップ、または、２０分間が計測された後に、Ｉｌｏｗが充電電流Ｉ２のアンペア数よりも小さい場合、いったんバッテリが、充電電流Ｉ２を用いて、その定格容量の約４０％から６０％（例えば、約５０％）で充電されると、充電電流Ｉ２を停止するステップであって、バッテリに充電される容量は、時間が計測されている間に充電電流Ｉ２を積分することによって決定される、ステップ、または、２０分間が計測された後に、ＩｌｏｗがＩ２のアンペア数以上である場合、Ｉ２のアンペア数が連続６０秒の期間の間、Ｉｅｎｄを下回るときに充電電流Ｉ２を停止するステップ、または、Ｉ２のアンペア数が、約５分間以下の期間の間、１．０Ｖを下回るときに、充電電流Ｉ２を停止するステップとを含み、Ｉｅｎｄ＝ＩＣｈｇ＋ＩＴｅｍｐであり、ＩＣｈｇ＝（Ｔ２×Ｉｍａｘ）／ＴＣｈｇであり、ＩＴｅｍｐは、温度補償電流であり、Ｔ２は、約１．９Ｖの電圧から約２．０Ｖの電圧までバッテリを充電するために必要な時間であり、Ｉｍａｘは、バッテリに充電される最大電流であり、ＴＣｈｇは、電池時定数であり、電圧は、±０．５％の偏差を有し、電流アンペア数は、±２％の偏差を有し、計測時間は、±２％の偏差を有する、方法を提供する。
【０２２４】
これらの方法のうちのいくつかはさらに、温度を測定するステップを含み、温度測定は、約±５℃（例えば、±２℃）の精度を有する。
【０２２５】
いくつかの実施形態では、最大アンペア数Ｉｍａｘは、約６ｍＡ以下である。例えば、Ｉｍａｘは、約５．５ｍＡ以下である。
【０２２６】
他の実施形態では、バッテリは、その放電状態で、約１．７０Ｖ未満（例えば、約１．６５Ｖ以下）のＯＣＶを有する。
【０２２７】
いくつかの実施形態では、バッテリのＯＣＶは、充電前には１．２５Ｖよりも大きい。
【０２２８】
他の実施形態では、バッテリのＯＣＶは、充電前には１．２５Ｖよりも大きい。
【０２２９】
いくつかの実施形態はさらに、少なくとも２０分間（例えば、少なくとも３０分間）の期間の間、１．０ｍＡの回復充電電流を用いてバッテリを充電するステップと、バッテリが１．５０Ｖ以上（例えば、約１．６Ｖ）の電圧に充電されたときに、回復充電電流を停止するステップとを含む。
【０２３０】
図８Ａ−９のステップ図のように、他の例示的な方法が提供される。
【０２３１】
いくつかの方法では、バッテリ充電器は、電流制限電圧源である。電池インピーダンスが低いときに、充電器は、充電方法によって設定されるような最大許容電流を送達する。電池インピーダンスが増加するにつれて、電池電圧は、最大許容電圧まで上昇し、充電電流は、バッテリの電圧を最大許容電圧に維持するように、変調される、すなわち、低減される。
【０２３２】
いくつかの方法では、充電電圧精度は、±０．５％（例えば、１．２００〜２．０００Ｖの間において±１０ｍＶ）の偏差を有する。他の方法では、充電電流精度は、±２％（例えば、１〜５ｍＡの間において±０．１ｍＡ）の偏差を有する。いくつかの方法では、時間は±２％の精度で測定または計測される（例えば、５時間の期間に対して、精度は±０．１時間である）。そして、いくつかの方法では、温度測定精度は、±５℃（例えば、±２℃）の偏差を有する。温度測定は、電池ケース温度を測定する必要がなく、周囲温度のみを測定する。
【０２３３】
いくつかの方法では、電池電圧は、連続して１秒以上の間、２．００Ｖを超えない。この電圧制限を上回る電圧振幅は、充電器が電池の充電電圧を安定させている間の充電電圧／電流の遷移によるものであるはずである。図１０および１３−１７では、電池の最大充電電圧は、Ｖｍａｘとして標識される。電圧リップルが、これらの充電方法において許容されるが、ピークは２．０Ｖを超えるべきではない。
【０２３４】
いくつかの方法では、Ｖｍａｘは、１．９８Ｖである。
【０２３５】
いくつかの方法では、電池充電電流は、連続して５分間以上の間、最小レベルＩｍｉｎを下回らない。電池の最大充電電流は、Ｉｍａｘである。電流リップルが許容されるが、電圧ピークは２．０Ｖを超えるべきではない。いくつかの方法では、Ｉｍｉｎは、１．０ｍＡである。他の方法では、Ｉｍａｘは、５．０ｍＡである（例えば、Ｉｍａｘは、バッテリの定格容量が３１ｍＡｈであるときに５．０ｍＡである）。いくつかの方法では、Ｉｍａｘは、５．５ｍＡである（例えば、Ｉｍａｘは、バッテリの定格容量が３５ｍＡｈであるときに５．５ｍＡである）。
【０２３６】
（１．深い放電（ゾーン１））
本発明の別の側面は、１．６５Ｖ未満の電圧（例えば、ＯＣＶ）を有する再充電可能な２．０Ｖ銀亜鉛バッテリを充電する方法であって、該方法は、
１）６．０ｍＡ以下（例えば、５．５ｍＡまたは５．０ｍＡ）のアンペア数を有する第１の充電電流Ｉ１を用いてバッテリを充電するステップと、
２）いったんバッテリが１．９０Ｖの電圧に充電されると、時間を計測するステップと、
３）バッテリの電圧が２．０Ｖ以下に制限され、第１の充電電流Ｉ１が約１０ｍＡ以下（例えば、約６．０ｍＡ以下、約５．５ｍＡ、または約５．０ｍＡ）の最大アンペア数Ｉｍａｘを有するように、第１の充電電流を変調するステップと、
４）２０分間が計測されるまで、第１の充電電流を用いてバッテリを連続的に充電し、第１の充電電流を停止するステップと、
５）第２の充電電流Ｉ２を用いてバッテリを充電するステップであって、充電電流Ｉ２は、バッテリの電圧が２．０Ｖ以下に制限され、第２の充電電流が約１０ｍＡ以下（例えば、約６．０ｍＡ以下、約５．５ｍＡ、または約５．０ｍＡ）の最大アンペア数Ｉｍａｘを有するように、変調される、ステップと、
６）Ｉ２のアンペア数が連続６０秒の期間の間、Ｉ２ｅｎｄを下回るときに、充電電流Ｉ２を停止するステップであって、Ｉ２ｅｎｄ＝ＩＣｈｇ＋ＩＴｅｍｐであり、ＩＣｈｇは、充電補償電流であり、ＩＴｅｍｐは、温度補償電流であり、ＩＣｈｇ＝（Ｔ２×５．０ｍＡ）／ＴＣｈｇであり、Ｔ２は、第２の充電電流Ｉ２を用いて約２．０Ｖの電圧にバッテリを充電するために必要な時間であり、ＴＣｈｇは、電池時定数であるステップ、または、
７）Ｉ２のアンペア数が約５分間以下の期間の間、１．０ｍＡを下回るときに、充電電流Ｉ２を停止するステップと
を含み、
電圧は、±０．５％の偏差を有し、電流アンペア数は、±２％の偏差を有し、計測時間は、±２％の偏差を有する、方法を提供する。
【０２３７】
いくつかの方法では、２ゾーンアプローチが充電に利用される。図１１および１２を参照すると、ゾーン１は、初期ステップから始まって、自然分極ピークよりも小さい電圧Ｖｍａｘにバッテリを充電するステップまでの充電方法のステップを含む。ゾーン２は、バッテリが（例えば、図１１のＴ１の終わりにおいて）Ｖｍａｘに充電された約３０秒間から約９０秒間までの期間の後に始まる充電方法のステップを含み、充電電流が終了させられるまで継続する。充電は、充電電流がゾーン２における終了電流レベルに降下すると終了させられる。終了電流レベルは、電池が充電し始めたゾーンに依存する。
【０２３８】
いくつかの方法では、図１１に図示されるように、バッテリ電圧（例えば、ＯＣＶ）が充電前に１．６５Ｖ以下であるときに、電池は、一般的には、その定格容量の５０％未満のＳＯＣまで深く放電される。安定することが許可される場合、バッテリの開路電圧（ＯＣＶ）は、１．６０Ｖで安定する。電池は、Ｉｍａｘ（例えば、５．０ｍＡまたは５．５ｍＡ）においてＶｍａｘの最大電圧（例えば、１．９８Ｖまたは２．０Ｖ）に充電される。電池電圧が１．９０Ｖに到達すると、バッテリ電圧は、分極ピークに近く、分極ピークタイマーＴ１が起動される。分極ピークタイマーは、約２０分間の時間を計測する。このタイマーが動作中である間、充電電流は、急速に降下して回復する。Ｔ１タイマーが動作中である間、たとえ充電電流がＩｍｉｎを下回ったとしても、充電電流は終了させられない。Ｔ１タイマーが完了したとき、すなわち、タイマーが２０分間を計測したときに、ゾーン２に入る。Ｔ１タイマーが完了した後に、充電設定点は、Ｖｍａｘ（例えば、１．９８Ｖまたは２．０Ｖ）およびＩｍａｘ（例えば、５．０ｍＡまたは５．５ｍＡ）に維持される。充電電流は、充電電流が連続して６０秒の間、Ｉｅｎｄよりも小さくなるまで継続する。Ｉｅｎｄは、充電状態、電池の劣化、および周囲温度を補償する、ｍＡ単位の計算された充電終了電流である。Ｉｅｎｄの計算は、式（１）で表され、
Ｉｅｎｄ＝ＩＣｈｇ＋ＩＴｅｍｐ    （１）
ここで、ＩＣｈｇは、ｍＡ単位の充電補償電流であり、ＩＴｅｍｐは、表１Ａおよび１Ｂで提供されるｍＡ単位の温度補償電流である。
【０２３９】
【表１】
0005950909.tif 000002
ＩＣｈｇは、例えば、Ｉ２が実質的に一定であるときに、電池がゾーン２の中で一定の電流を受けて充電される測定時間長さである定電流タイマーＴ２に基づいて計算された値である。タイマーＴ１が起動すると、タイマーＴ２も起動する。タイマーＴ２は、Ｔ１が終了した後に、充電電流がＩｍａｘを下回ると終了する。Ｔ２の最小値は、Ｔ１である。ＩＣｈｇは、式（２）を用いて決定され、
ＩＣｈｇ＝（Ｔ２×Ｉｍａｘ）／ＴＣｈｇ    （２）
ここで、ＴＣｈｇは、時間単位の電池時定数である。ＴＣｈｇは、３１ｍＡｈボタン電池または３５ｍＡｈボタン電池等の特定の電池設計について経験的に決定されることに留意されたい。上記の３１および３５ｍＡｈボタン電池のいくつかの値が表２で提供される。
【０２４０】
【表２】
0005950909.tif 000003
そのサイクル寿命の初期段階にあるバッテリは、より低いインピーダンスを有し、より容易に電荷を受容し、それがより長い測定Ｔ２をもたらすことに留意されたい。より長いＴ２は、充電電流がより高い間に充電をより早く終了させる、より大きいＩｃｈｇをもたらす。その寿命の後期にあるバッテリは、より高いインピーダンスを有し、電荷を受容することがより困難であり、それがより短いＴ２をもたらす。より短いＴ２は、充電電流がより低いときに充電を終了させる、より小さいＩｃｈｇをもたらす。
【０２４１】
（２．温度依存）
より高い周囲温度は、バッテリがより速く充電することを可能にする、電池の伝導度を増加させる。より低い周囲温度は、バッテリの伝導度を減少させ、同じ容量にバッテリを充電させるためにより多くの時間を必要とする。結果として、最大充電時間の値は、温度が伝導度に及ぼす影響を補償するように修正され得る。
【０２４２】
上記の表１Ａおよび１Ｂは、周囲温度に基づく最大充電時間とともに使用するオフセットを詳述する。以下で示される特定の値の間における温度について、オフセットを比例的に拡大縮小する。温度にかかわらず、最小充電電流値は、最低許容充電電流のままである。
【０２４３】
本発明のいくつかの方法は、温度を測定するステップを含み、温度測定精度は、±５℃（例えば、±２℃）の偏差をさらに有する。
【０２４４】
（３．浅い放電（ゾーン２））
本発明の別の側面は、約２．０Ｖの定格電圧を有する再充電可能銀亜鉛バッテリを充電する方法であって、該方法は、
１）変調された充電電流Ｉ１を用いてバッテリを充電するステップであって、充電電流Ｉ１は、バッテリの電圧が２．０Ｖ以下に制限され、充電電流が５．０ｍＡの最大アンペア数Ｉｍａｘを有するように、変調される、ステップと、
２）充電開始６０秒後に時間を計測するステップと、
３）時間が計測されているときに、充電電流Ｉ１の最低アンペア数Ｉ１ｌｏｗを測定するステップと、
４Ａ）時間が計測されているときに、連続２秒以上の期間の間、Ｉ１のアンペア数がＩｍａｘである場合、Ｉ１のアンペア数が連続６０秒の期間の間、Ｉ１ｅｎｄを下回るときに充電電流Ｉ１を停止するステップであって、Ｉ１ｅｎｄは、バッテリがその約１００％のＳＯＣに充電されるときに、バッテリにおいて２．０Ｖの電圧を維持するために必要な温度依存性の最小充電電流である、ステップ、または、
４Ｂ）いったんバッテリが約５０％のＳＯＣに充電されると、２０分間が計測された後に、Ｉ１ｌｏｗが充電電流Ｉ１のアンペア数よりも小さい場合、充電電流Ｉ１を停止するステップであって、バッテリのＳＯＣは、時間が計測されている間に充電電流を積分することによって決定される、ステップ、または、
４Ｃ）２０分間が計測された後に、Ｉ１ｌｏｗがＩ１のアンペア数以上である場合、Ｉ１のアンペア数が連続６０秒の期間の間、Ｉ１ｅｎｄを下回るときに充電電流Ｉ１を停止するステップ、または、
４Ｄ）約５分間以下の期間の間、Ｉ１のアンペア数がＩ１ｍｉｎ、１．０Ｖを下回るときに、充電電流Ｉ１を停止するステップと
を含み、
電圧は、±０．５％の偏差を有し、充電電流アンペア数は、±２％の偏差を有し、計測時間は、±２％の偏差を有する、方法を提供する。
【０２４５】
いくつかの方法は、第２の変調された充電電流Ｉ２を用いてバッテリを充電するステップであって、第２の充電電流Ｉ２は、バッテリの電圧が２．０Ｖ以下に制限され、充電電流が５．０ｍＡの最大アンペア数Ｉｍａｘに制限されるように変調される、ステップと、バッテリの電圧が１．９Ｖであるときに時間を計測するステップと、２０分間が計測されるまで、充電電流Ｉ２を用いてバッテリを連続的に充電するステップとをさらに含む。
【０２４６】
いくつかの方法は、第２の変調された充電電流Ｉ２を用いてバッテリを充電するステップであって、第２の充電電流Ｉ２は、バッテリの電圧が２．０Ｖ以下に制限され、充電電流が５．０ｍＡの最大アンペア数Ｉｍａｘに制限されるように、変調される、ステップと、バッテリの電圧が１．９Ｖであるときに時間を計測するステップと、２０分間が計測されるまで、充電電流Ｉ２を用いてバッテリを連続的に充電するステップとをさらに含む。
【０２４７】
バッテリＯＣＶが充電前に１．６５Ｖよりも大きい場合、バッテリは、比較的高い充電状態を有する。安定させられる場合、バッテリの開路電圧（ＯＣＶ）は１．８６Ｖとなる。この場合、固定終了充電電流Ｉ２ｅｎｄが使用される。
【０２４８】
充電がゾーン２において開始されたときに、バッテリインピーダンスには幅広い変動がある。バッテリが充電の開始時にほぼ完全に充電された場合、電池インピーダンスは、バッテリが遷移ゾーン付近にあれば有意に低い。図１３は、遷移ゾーン付近で充電を開始する図１４のバッテリと対比して、高い充電状態で充電を開始するバッテリを示す。
【０２４９】
このインピーダンス変動により、ゾーン２フィルタタイマーＴ３が使用される。タイマーＴ３は、充電開始の６０秒後に起動する。Ｔ３が動作中である間に、充電電流が連続して２秒にわたってＩｍａｘに到達した場合、Ｉ２ｅｎｄ（表１Ａおよび１Ｂ参照）が充電を終了させるために使用される。図１３は、充電電流がＴ３中にＩｍａｘに到達したので、このことの実施例を示す。充電は充電電流がＩ２ｅｎｄを下回ったときに終了した。充電は、充電電流がＩｍａｘに到達し、次いで、Ｔ３が完了する前にＩ２ｅｎｄを下回る（図１５参照）場合、または充電電流がＩｍｉｎを下回るときはいつでも、Ｔ３が動作中である間に終了することができる。
【０２５０】
いったんＴ３が起動すると、最小充電電流Ｉｌｏｗが記録され、Ｔ３が終了した時の充電電流と比較される。ＩｌｏｗがＴ３の終了時の充電電流よりも小さい場合、Ｃｍａｘの５０％、すなわち、ＳＯＣの５０％が、充電電流を積分することによって電池に充電される。充電は、Ｃｍａｘの５０％が電池に充電されたとき、または充電電流がＩｍｉｎを下回る場合に終了する。図１６は、充電電流がＴ３中に決してＩｍａｘに到達せず、Ｃｍａｘの５０％が電池に充電されたときに充電電流がＩ２ｅｎｄよりも小さいので、このことを示す。
【０２５１】
ＩｌｏｗがＴ３の終了時に充電電流以上である場合、充電は、充電電流がＩ２ｅｎｄを下回るときに終了してもよい。この場合、充電電流がＩ２ｅｎｄをすでに下回っている場合、充電は即時に終了してもよい。
【０２５２】
（４．過放電回復）
本発明の別の側面は、１．２５Ｖ未満のＯＣＶを有する再充電可能バッテリを充電するための方法であって、該方法は、
１）少なくとも３０分間の期間の間、１．０ｍＡの回復充電電流を用いてバッテリを充電するステップと、
２）バッテリが１．６０Ｖの電圧に充電されたときに、回復充電電流を停止するステップと
を含む、方法を提供する。
【０２５３】
バッテリＯＣＶが１．２５Ｖ未満であるとき、バッテリは過放電されている。この条件において、バッテリは、通常の充電方法が使用できる前に、最小条件に徐々に充電されてもよい。バッテリは、充電電圧がＶｒｅｃｏｖに到達するまで、最低３０分間にわたってＩｒｅｃｏｖを用いて充電される。いったん充電電圧がＶｒｅｃｏｖを超えると、充電は、通常充電に移行してもよい。バッテリは、Ｉｒｅｃｏｖ充電速度で１時間以上にわたって充電されてはならない。サンプルＶｒｅｃｏｖおよびＩｒｅｃｏｖ値が、３１ｍＡｈおよび３５ｍＡｈボタン電池の両方について表３で提示されている。
【０２５４】
【表３】
0005950909.tif 000004
電池電圧がＶｒｅｃｏｖに到達した後、充電電流は、最大容量Ｃｍａｘが電池に充電されるまで積分されてもよく、次いで、充電が終了させられてもよい。後続の充電サイクルは、通常充電方法に戻る。図１７を参照されたい。推定充電時間は、より遅い充電の開始、および最大容量の充電標的により、室温で７〜８時間である。
【０２５５】
（５．診断）
（ａ．診断−弱い短絡）
実施形態では、方法のうちの１つ以上はまた、「弱い短絡」を考慮してもよく、これは、瞬間的にセパレータスタックを穿刺するが、短絡回路電流によってバーンバックされる亜鉛デンドライトによって引き起こされる内部短絡回路である。比較目的で、弱い短絡を含まない充電曲線が図７Ａに示されている一方で、弱い短絡を含む充電曲線が図７Ｂに示されている。弱い短絡は、銀亜鉛バッテリの期待故障モードであることが留意される。
【０２５６】
弱い短絡は、一般的には、電極をわたる高電圧レベルでの上方プラトーにおける充電中に起こる。各バーンバック事象後に、亜鉛デンドライトがより大きく成長し、デンドライトが蒸発または溶解するまで、より多くの短絡回路電流を運ぶことができる。弱い短絡は、以下でより詳細に説明される「強い短絡」を最終的に形成するまで、次第に悪化する。
【０２５７】
一般的には、弱い短絡は、１回の充電サイクルにおいて起こり、デンドライトが再び成長するために時間がかかるので、数サイクル後まで再現しない。最初に、弱い短絡が、銀亜鉛電池の定格充電容量をわずかに低減させ、亜鉛デンドライトがより多くの電流を運ぶことができるので、銀亜鉛電池の定格充電容量は、さらにより低減される。したがって、弱い短絡の早期検出は、システムと関連付けられる方法のうちの１つ以上が、銀亜鉛バッテリが将来の何らかの時点で交換される必要があり得るとユーザに伝達することを可能にし得る。
【０２５８】
バッテリ短絡に対処するために、本発明のいくつかの方法は、任意で、バッテリにおける弱い短絡を示し得る、バッテリの電圧が２秒以上の期間の間、ＶＰよりも低い場合に電気信号を生成するステップを含む。
【０２５９】
多重ゾーン充電方法において、弱い短絡が、最初に、ゾーン２充電ステップにおいて現れ、その理由は、電位が最も高く、デンドライトを通して電流を引き込むことに最も有利であるからである。ゾーン２の中の充電電圧が、連続して１秒以上（例えば、約２秒以上）の期間の間、電圧プラトーＶＰ（例えば、１．９０Ｖ）以下である場合、いったんバッテリがＶ２の電圧に充電されると、弱い短絡の特殊症状が確認され得る。本発明のいくつかの方法は、弱い短絡が確認されたときに電気信号を生成するステップを含む。
【０２６０】
（ｂ．診断−強い短絡）
実施形態では、方法のうちの１つ以上はまた、「強い短絡」を考慮し得、これは、銀亜鉛電池を完全に放電する強い短絡の結果として、銀亜鉛電池を動作不可能にし、電池の電圧をほぼ０．００Ｖに降下させる。一般的には、強い短絡は、セパレータを通したデンドライト短絡によって引き起こされ、セパレータは、缶と蓋との間の絶縁障壁を傷つけ、ガスケットおよび缶から蓋までの外部伝導性ブリッジの下方および周囲に亜鉛デンドライト成長をもたらす内部構造である。セパレータは、一般的には、デンドライト成長に耐えるように設計されているが、バッテリの寿命の終わりに、セパレータは、より弱くなり、最終的に、デンドライトが成長することを可能にし得、「強い短絡」を引き起こす。
【０２６１】
強い短絡を有する銀亜鉛電池は、過放電回復事象中の過放電された銀亜鉛電池と区別することができる（例えば、充電方法３００のステップＳ．３０２、Ｓ．３０３’を参照）。例えば、電池の電圧Ｖが、特定時間制限以内に（例えば、ステップＳ．３０２に見られる、例えば、約１時間以内に）Ｖｒｅｃｏｖに到達しない場合、充電方法３００は、銀亜鉛電池に強い短絡があると決定してもよく、ステップＳ．３０２からステップＳ．３０３’まで前進させられてもよい。実施形態では、銀亜鉛電池が強い短絡を含むか否かを決定するときに、充電方法３００は、約０．１００Ｖから約０．３００Ｖまでの最小ＯＣＶ検出レベルを考慮してもよい。
【０２６２】
強い短絡は、それが電池を完全に放電し、電池電圧をほぼゼロ（０）Ｖまで降下させるので、電池を動作不可能にする。
【０２６３】
強い短絡は、セパレータを通したデンドライト短絡、缶と蓋との間の絶縁障壁を傷つける内部構造問題、ガスケットの下および周囲で成長する亜鉛デンドライト、および缶から蓋までの外部伝導性ブリッジによって引き起こされる。
【０２６４】
強い短絡を伴う電池は、過放電回復事象中の過放電された銀亜鉛電池と区別することができる。電池の電圧が、特定時間制限、すなわち、１時間以内にＶｒｅｃｏｖに到達しない場合、電池には強い短絡がある。
【０２６５】
（ｃ．検出）
高インピーダンス電池は、充電容量を電極の中に戻すことが困難である。この条件を有する電池が完全に充電されるためには、より多くの時間を段階的に必要とする。これは、より長い充電時間およびより低い電流閾値をもたらす。最終的に、インピーダンスが上昇するにつれて、電池は、もはや室温において６時間以内では完全容量まで充電しなくなる。容量は、より少ない電荷が電池の中に戻されるときに、各連続サイクルで段階的に降下する傾向がある。
【０２６６】
高インピーダンス電池は、段階的に密度を高くし、より充電しにくくなる亜鉛アノード、効率的に電極が電荷を受け入れるかについての程度に影響を及ぼす電池の劣化、およびセパレータが遮断され、水移動が効率的に起こることを可能にしないときに発生し得る電解質不均衡によって引き起こされる。
【０２６７】
実施形態では、方法のうちの１つ以上はまた、比較的高いインピーダンスを有する銀亜鉛電池を考慮し得、この比較的高いインピーダンスは、電荷を電極の中に戻すことが困難である銀亜鉛電池をもたらし得る。一般的には、高インピーダンス銀亜鉛電池は通常、段階的に密度を高くし、より充電しにくくなる亜鉛アノード、それにより、（ａ）効率的に電極が電荷を受け入れるかについての程度に影響を及ぼし得る劣化する銀亜鉛電池、および（ｂ）セパレータが遮断され、水移動が効率的に起こることを可能にしないときに発生し得る電解質不均衡によって引き起こされる。
【０２６８】
一実施形態では、Ｉｍｉｎが充電を終了する場合、高インピーダンス／容量減衰診断が確認される。複数の高インピーダンス／容量減衰警告が、ユーザに警告する前に確認されてもよい。
【０２６９】
（ｄ．不正確なバッテリ化学反応）
上述のように、本発明による、バッテリを再充電する方法は、全ての種類のバッテリに適合するわけではない。非銀亜鉛化学反応を有する多くの電池は、銀亜鉛電池と同じケーシング形状を共有し得ることが理解され、そのように、１つ以上の方法を設計するときに、ユーザが不適合化学反応を有する電池を再充電しようとすることを防止するために、異なる化学反応が留意され、考慮されるべきである。例えば、実施形態では、同様の電池ケーシングは、銀亜鉛化学反応を含まなくてもよいが、むしろ、例えば、亜鉛空気（ＺｎＯ２）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）等を含んでもよい。
【０２７０】
亜鉛空気バッテリまたは酸化マンガンバッテリは、本発明のいくつかの充電方法が電池に適用されたときに、気化を受け、または爆発する場合がある。これを回避するために、本発明のいくつかの充電方法は、充電されているバッテリの化学反応を評価する、ステップまたは一連のステップをさらに含み、バッテリが不適合充電特性を有すると評価された場合に、充電方法は終了させられる。これらのステップは、バッテリの充電時に、またはバッテリの放電時に生じ得る。
【０２７１】
亜鉛空気およびＮｉＭＨ電池は、ＩＤｉａｇで充電されたときに、ＡｇＺｎよりも遅い充電電圧上昇を有する傾向がある。充電電圧の上昇が測定されると、亜鉛空気およびＮｉＭＨ電池を識別することができる。充電前の電池電圧は、１．２５Ｖから１．６５Ｖまでの間であり、電池電圧は、ＩＤｉａｇで充電された３秒後に１．５５Ｖを超えておらず、電池は、亜鉛空気またはＮｉＭＨである。充電前の電池電圧が１．２５Ｖ未満である亜鉛空気およびＮｉＭＨ電池について、過放電回復方法が検出に使用される。過放電された亜鉛空気およびＮｉＭＨ電池は、１時間の間、Ｉｒｅｃｏｖで充電されたときにＶｒｅｃｏｖに到達しない。２つのバッテリのＩＤｉａｇ値が、表４に提供される。
【０２７２】
【表４】
0005950909.tif 000005
アノードとカソードとが同じ化学反応であるため、部分的に放電されたＡｇ２Ｏまたは酸化銀電池は、充電中、ＡｇＺｎとほぼ同一に見える。結果として、Ａｇ２Ｏ電池は、最大でＶ１まで充電され得る。Ｖ１に到達したときに、Ａｇ２Ｏ電池の中の充電電流は、ＡｇＺｎと同様に降下する。違いは、Ａｇ２Ｏの充電電流が、一般的には、１．０ｍＡ以下に降下し、決してより高いレベルに回復しないことである。ＡｇＺｎ電池においても、Ｖ１に到達したときに充電電流降下があるが、充電電流降下は、分極ピークタイマーが完了する前に電流が再び上昇する前の瞬間的なものにすぎない。充電電流の変曲点は、ＡｇＺｎを識別するために使用される。変曲は、０．５ｍＡ以上の上昇として定義される。完全に放電されたＡｇ２Ｏ電池は、充電中に極めて遅い電圧上昇を有する。これは、充電電圧が１．８０Ｖを超えた後に充電上昇を測定することによって検出される。ＡｇＺｎ電池は、１．８０Ｖに到達した後の５分間以内にＶ１に到達するが、Ａｇ２Ｏ電池は、より長く時間がかかる。酸化銀化学反応は、検出することに１時間も要する場合があるが、電池は損傷されず、この時間の間、受け持つ。
【０２７３】
著しく放電されたアルカリ電池もまた、ＡｇＺｎよりも遅い充電電圧上昇を有し、亜鉛空気およびＮｉＭＨと同様に検出することができる。未使用のアルカリ電池は、ＡｇＺｎおよびＡｇ２Ｏにより近い開路電圧を有する。結果として、それは、最大でＶ１まで充電されてもよく、次いで、充電電流は、分極ピークタイマー中にＡｇ２Ｏのように監視され得る。
【０２７４】
図８Ｄを参照すると、本発明の実施形態による、上述の充電方法４００が説明されている。実施形態では、充電方法４００は、それぞれ、システムと界面接続／接続された電池の充電が進行するか、または進行しいかを決定する際に異なる結果を含む、いくつかの分岐を含む。充電が進行しない状況では、理由は、例えば、（ａ）不適合化学反応を有する電池を充電しようとする試行、または例えば、（ｂ）電池が適合化学反応を含むが、例えば、許容できないほど高いインピーダンスを含むといった、理由のうちのいずれかを含み得る。
【０２７５】
しかしながら、システムによって充電される電池が、適切なＯＣＶ基準を含む（例えば、充電期間の最初のＯＣＶ  Ｖが、例えば、約１．６５Ｖ以上である）場合、方法４００は、ステップＳ．４０１からステップＳ．４０２まで前進させられ得る（すなわち、ステップＳ．４０２において、方法４００は、ステップＳ．１０２’における「多段充電モード」またはステップＳ．２０２における「単段充電モード」のうちの１つまで前進させられてもよい）。しかしながら、逆に、システム５０によって充電される電池が、適切なＯＣＶ基準を含まない（例えば、充電期間の最初のＯＣＶ  Ｖが、１．６５Ｖ未満である）場合、方法４００は、システム５０によって充電される電池のＯＣＶをさらに調査するために、ステップＳ．４０１からステップＳ．４０２’まで前進させられてもよい。
【０２７６】
（１．分岐Ｓ．４０２’−Ｓ．４０５’）
ステップＳ．４０２’において、例えば、方法は、電池のＯＣＶが約１．２Ｖ以上であり、かつ約１．４５Ｖ以下であるか否かを決定する。ステップＳ．４０２’における上記の条件が真である場合、方法４００は、ステップＳ．４０２’からステップＳ．４０３’まで前進させられ、そこで、電池の電圧が約１．５５Ｖになるか、または充電時間が３秒にほぼ等しくなるまで、電池は８ｍＡで充電される。次いで、方法４００は、電池の電圧が８ｍＡで充電される３秒以内に１．５５Ｖ未満であるか否かを決定するために、ステップＳ．４０３’からステップＳ．４０４’まで前進させられる。ステップＳ．４０４’における上記の条件が真ではない場合に、方法４００は、ステップＳ．４０５’まで前進させられ、そこで、ＺｎＯ２、ＮｉＭＨ、アルカリ等のうちの１つの不適合化学反応を潜在的に有する電池に起因して、充電が中止される。しかしながら、ステップＳ．４０４’における上記の条件が真である場合に、方法４００は、ステップＳ．４０４’からステップＳ．４０４’’まで前進させられ、それは前述の開示においてより詳細に論議されている。
【０２７７】
（２．分岐Ｓ．４０２’およびＳ．４０３’’−Ｓ．４０７’’）
ステップＳ．４０２’を再び参照して、方法４００の別の分岐が論議される。ステップＳ．４０２’において、条件が真ではない（すなわち、ＯＣＶが１．２Ｖ以上であってもよいが、１．４５Ｖ以下であってもよい）と決定されてもよく、そのようなものとして、方法４００は、ステップＳ．４０２’からＳ．４０３’’まで前進させられる。ステップＳ．４０３’’において、例えば、方法４００は、電池のＯＣＶが約１．４５Ｖよりも大きく、かつ約１．６５Ｖ未満であるか否かを決定する。
【０２７８】
ステップＳ．４０３’’における上記の条件が真である場合、方法４００は、ステップＳ．４０３’’からステップＳ．４０４’’まで前進させられ、そこで、電池の電圧が約１．９８Ｖになるまで、または充電電流Ｉが降下するまで、電池は８ｍＡで充電される。次いで、方法４００は、ステップＳ．４０４’’からＳ．４０５’’まで前進させられ、そこで、電池電圧が１．８Ｖであった期間を参照して、電池が５分間以内にＶｍａｘに到達するか否かが決定される。
【０２７９】
ステップＳ．４０５’’における上記の条件が真である場合に、方法４００は、充電電流Ｉが分極ピークタイマーＴ１中に１ｍＡ未満であるか否かを決定するために、ステップＳ．４０５’’からステップＳ．４０６’’まで前進させられる。ステップＳ．４０５’’における上記の条件が真である場合に、方法４００は、ステップＳ．４０６’’からステップＳ．４０７’’まで前進させられ、この場合、不適合化学反応を潜在的に有する電池（例えば、電池がアルカリ電池である）に起因して、充電が中止されるか、または電池は、適合化学反応（例えば、Ａｇ２Ｏ／ＡｇＺｎ）を有するが、許容できないほど高いインピーダンスを含む。同様に、ステップＳ．４０５’’における上記の条件が真ではない場合に、方法４００は、Ｓ．４０５’’からステップＳ．４０７’’まで前進させられ、この場合、充電が終了させられる。さらに、ステップＳ．４０６’’における条件が真ではない場合に、方法は、ステップＳ．４０６’’からステップＳ．４０７’’’まで前進させられ、それは前述の開示でより詳細に論議されている。
【０２８０】
上記で説明されるステップＳ．４０６’’を考慮するときに、アノードとカソードとが同じ化学反応であるので、充電中に、Ａｇ２Ｏまたは「酸化銀Ｉ」電池が、ＡｇＺｎまたは「酸化銀ＩＩ」電池とほぼ同一に挙動し、結果として、Ａｇ２Ｏ電池が最大でＶｍａｘまで充電され得、Ｖｍａｘに到達したときに、Ａｇ２Ｏ電池の中の充電電流が、ＡｇＺｎ電池に対して同様に降下することが理解されるであろう。しかしながら、違いは、Ａｇ２Ｏの充電電流が、一般的には、１ｍＡ以下に降下し、決してより高いレベルに回復しないことである。さらに、ＡｇＺｎ電池にも、Ｖｍａｘに到達したときに充電電流降下があるが、充電電流降下は、分極ピークタイマーが完了する前に電流が再び上昇する前の瞬間的なものにすぎない。その上さらに、空のＡｇ２Ｏ電池は、電圧が１．８Ｖを超えた後に充電上昇を測定することによって検出され得る、充電中の極めて遅い電圧上昇を有する。さらに、ＡｇＺｎ電池は、１．８０Ｖに到達した後に迅速にＶｍａｘに到達するが、Ａｇ２Ｏ電池は、より長い時間を要する。
【０２８１】
（３．分岐Ｓ．４０２’、Ｓ．４０３’’、およびＳ．４０３’’’−Ｓ．４０５’’’）
ステップＳ．４０２’を再び参照して、方法４００の別の分岐が論議される。ステップＳ．４０２’において、条件が真ではない（すなわち、ＯＣＶが１．２Ｖ未満であり得るか、または１．４５Ｖよりも大きくあり得る）と決定されてもよく、このようにして、方法４００は、ステップＳ．４０２’からＳ．４０３’’まで前進させられる。ステップＳ．４０３’’において、例えば、方法４００は、電池のＯＣＶが約１．４５Ｖよりも大きく、かつ約１．６５Ｖ未満であるか否かを決定する。ステップＳ．４０３’’において、条件が真ではない（すなわち、ＯＣＶが１．２Ｖ未満であり得る）と決定されてもよく、このようにして、方法４００は、ステップＳ．４０３’’からＳ．４０３’’’まで前進させられる。
【０２８２】
ステップＳ．４０３’’’において、電池が１．６Ｖに到達するまで、電池が１ｍＡで充電される。次いで、方法４００は、ステップＳ．４０３’’’からＳ．４０４’’’まで前進させられ、そこで、電池の電圧は、１時間以内で１．６Ｖに到達する。ステップＳ．４０４’’’における上記の条件が真ではない場合に、方法４００は、ステップＳ．４０５’’’まで前進させられ、そこで、ＺｎＯ２、ＮｉＭＨ、アルカリ等のうちの１つの不適合化学反応を潜在的に有する電池に起因して、充電が中止される。しかしながら、ステップＳ．４０４’’’における条件が真である場合、方法は、ステップＳ．４０４’’まで前進させられ、それは上記で論議されており、簡潔にする目的でここでは繰り返されない。
【０２８３】
（４．分岐Ｓ．４０２’、Ｓ．４０３’’−Ｓ．４０６’’、およびＳ．４０７’’’）
ここでステップＳ．４０７’’’に注目する。ステップＳ．４０６’’において上記で説明される条件が真ではない場合に、ステップＳ．４０７’’’に到達する。ステップＳ．４０７’’’において、方法４００は、充電電流Ｉが、分極ピークタイマーＴ１中に変曲を呈する（すなわち、変曲は、０．５ｍＡ以上の上昇として定義される）か否かを決定する。ステップＳ．４０７’’’における上記の条件が真である場合、変曲は、電池が銀亜鉛電池であり、銀亜鉛電池の銀状態がＡｇＺｎまたは「酸化銀ＩＩ」であることを示し得、このようにして、方法４００は、ステップＳ．４０７’’’からステップＳ．４０２まで前進させられ、（すなわち、ステップＳ．４０２において、方法４００は、ステップＳ．１０２’における「多段充電モード」またはステップＳ．２０２における「単段充電モード」のうちの１つまで前進させられてもよい）。しかしながら、逆に、ステップＳ．４０７’’’における条件が真ではない場合、方法４００は、Ｓ．４０７’’’からステップＳ．４０７’’まで前進させられ、そこで充電が中止される。
【０２８４】
本発明のいくつかの方法では、バッテリ評価が充電中に起こり、設定された期間の間、充電電流を用いてバッテリを充電するステップと、初期電圧上昇率が閾値を満たすか否かを決定するステップとを含み、電圧上昇率が閾値を満たさなかった場合、充電が終了させられる。例えば、バッテリが定格容量の約５０％以下のＳＯＣまで放電されたときに、バッテリは、最初に、短い期間（例えば、１０秒未満）にわたって診断充電電流ＩＤｉａｇを用いて充電され、バッテリの電圧が測定される。バッテリの電圧が閾値（例えば、約１．６５Ｖ）を満たさなかった場合に、充電が終了させられる。
【０２８５】
いくつかの実施形態では、上記の充電方法のうちのいずれかはさらに、約７秒未満（例えば、約５秒未満、または約３秒）の期間の間、約８ｍＡの診断充電電流ＩＤｉａｇを用いてバッテリを充電するステップと、ＶＢａｔｔが約１．６５Ｖ以下（例えば、約１．５５Ｖ以下）である場合に、充電方法を終了させるステップを含む。
【０２８６】
他の実施形態では、上記の充電方法のうちのいずれかは、約７秒未満（例えば、約５秒未満、または約３秒）の期間の間、約８ｍＡの診断充電電流ＩＤｉａｇを用いてバッテリを充電するステップと、バッテリのＳＯＣの増加が少なくとも０．０２％ではない場合に、充電方法を終了させるステップをさらに含む。
【０２８７】
一実施例では、評価がバッテリの放電時に起こる。例えば、バッテリの放電の終了時に、ＶＢａｔｔが１．４Ｖから１．１５Ｖまでの間（例えば、１．４Ｖから１．２Ｖまでの間）であるときに、単位時間当たりの平均バッテリ電圧の変化が測定され、変化が、３０分間以下（例えば、１５分間以下、１０分間以下、または５分間以下）の期間の間、６０ｍＶ以上ではない場合に、本発明の方法に従って、バッテリが充電されるべきではないことをユーザに警告する、電気信号が生成される。
【０２８８】
一実施形態は、バッテリの放電の終了時に、例えば、ＤＯＤが約７０％以下であるとき、ＤＯＤが約９０％以下であるとき、またはＤＯＤが約９５％以下であるときに、単位容量当たりの平均バッテリ電圧の変化を決定するステップと、単位時間当たりのバッテリ電圧の変化が、ＤＯＤの３％変化について６０ｍＶ以上ではない場合に、本発明の方法に従って、バッテリが再充電されるべきではないことをユーザに警告する信号、例えば、音声信号、視覚信号、振動信号、またはそれらの任意の組み合わせを生成するステップとを含む。または、単位時間当たりのバッテリ電圧の変化が、ＤＯＤの３％変化について６０ｍＶ以上である場合に、本発明の方法に従って、バッテリが再充電されるべきであることをユーザに警告する信号、例えば、音声信号、視覚信号、振動信号、またはそれらの任意の組み合わせを生成する。他の実施形態は、充電管理システムと通信し、評価の結果に応じて、本発明の方法によるバッテリの充電を有効または無効にする信号を生成するステップを含む。
【０２８９】
（６．再充電バッテリのＳＯＣを評価する）
本発明の方法に従って再充電されるバッテリの容量、および関連ＳＯＣは、以下の式（３）を使用して計算されてもよく、
【０２９０】
【数１】
0005950909.tif 000006
ここで、ＴＣＣは、定電流時間であり、ＩＣＣは、実質的に一定の電流であり、ＩＣＶは、バッテリにおいて一定の電圧を維持する制御された電流であり、Ｔｆｉｎａｌは、充電が終了する時間である。容量は、式（３）の中の積分のうちのそれぞれの容量を決定するために、数学的近似方法を使用して概算されてもよい。
【０２９１】
本発明のいくつかの方法では、再充電可能バッテリに充電される電気エネルギーの容量を決定するために、クーロン計数が使用されてもよい。
【０２９２】
他の方法は、ある電圧にバッテリを充電するために必要な時間に基づいて、電気容量を概算する。
【０２９３】
本発明のいくつかの方法に従って、Ｖ１およびＶ２に充電されるバッテリについて、バッテリの容量を概算するか、またはバッテリがその定格容量の約８０％以上のＳＯＣに充電されたときを決定する１つの例示的な方法は、バッテリの電圧が電圧Ｖ１からＶ２に到達するために必要とされる時間を測定することである。次いで、この時間は、以下の式（４）の使用によって、Ｉｔｅｒを決定するために使用され、
Ｉｔｅｒ＝Ｉｃｏｍｐ＋ｍ（ＴＶ２−ＴＶ１）Ｙ    （４）
ここで、Ｉｃｏｍｐは、所与の温度に対する最小充電電流であり、項（ＴＶ２−ＴＶ１）は、バッテリがＶ１からＶ２まで充電するために必要とされる時間量を表し、ｍおよびＹは、定数である。式（４）が、Ｉ２よりも小さいＩｔｅｒの値を生じる場合に、Ｉｔｅｒ＝Ｉ２である。Ｙおよびｍを決定する１つの方法は、ｍおよびＹに対する種々の値（例えば、Ｙが１、Ｙが０．２５から４．０までの間、Ｙが０．３から３までの間である）を使用し、最長サイクル寿命を実証するバッテリからｍおよびＹ値を選択する、本方法を使用して、充電されることを目的とするバッテリと同じ一般設計のバッテリ群を試験することである。Ｉｃｏｍｐを決定する１つの方法は、いくつかの温度でＩｃｏｍｐの種々の値を使用する本方法を使用して、充電されることを目的とするバッテリと同じ一般設計のバッテリ群を試験し、電池の短絡が起こらないように、各温度における値Ｉｃｏｍｐを選択することである。Ｉｃｏｍｐは、一般的には、５から２００時間までの間の期間で、０％ＳＯＣから１００％ＳＯＣまで電池を完全に充電する電流である（例えば、Ｉｃｏｍｐは１ｍＡであり、Ｉｃｏｍｐは１０ｍＡから０．０１ｍＡまでであり、Ｉｃｏｍｐは２３℃の温度において７ｍＡから０．１ｍＡまでである）。いくつかの実施例では、いくつかのボタン電池等について、Ｉｃｏｍｐは約２３℃の温度において１ｍＡであり、ｍは１ｍＡ／時間であり、Ｙは１である。
【０２９４】
バッテリがＶ２に充電され、充電電流Ｉ２が制御される場合、制御されたＩ２充電電流は、Ｉ２がＩｔｅｒに等しいときに終了させられ、それは、バッテリがその定格容量の８０％以上（例えば、９０％以上、９５％以上、９９％以上、または約１００％）のＳＯＣに充電されたときに生じる。
【０２９５】
本発明のいくつかの方法に従って、Ｖ１およびＶ２に充電されるバッテリについて、バッテリの容量を概算するか、またはバッテリがその定格容量の約８０％以上のＳＯＣに充電されたときを決定する１つの例示的な方法は、電流充電サイクルについてバッテリの電圧が電圧Ｖ１からＶ２に到達するために必要とされる時間、および以前の充電サイクルからＶ２およびＶ１に到達する時間を測定することである。次いで、これらの時間は、形態が以下の式（５）と同様である区分的連続の式の使用によって、Ｉｔｅｒを決定するために使用される。
【０２９６】
【数２】
0005950909.tif 000007
ここで、Ｉｃｏｍｐは、所与の温度に対する最小充電電流であり、項（ＴＶ２−ＴＶ１）は、バッテリがＶ１からＶ２に充電するために必要とされる時間量を表し、ｍおよびＹは、定数である。式（５）が、Ｉ２よりも小さいＩｔｅｒの値を生じる場合に、Ｉｔｅｒ＝Ｉ２である。Ｙおよびｍを決定する１つの方法は、ｍおよびＹの種々の値（例えば、Ｙは１である、Ｙは０．２５から４．０の間である、Ｙは０．３から３の間である）を使用し、最長サイクル寿命を実証するバッテリからｍおよびＹ値を選択する、本方法を使用して、充電されることを目的とするバッテリと同じ一般設計のバッテリ群を試験することである。Ｉｃｏｍｐを決定する１つの方法は、いくつかの温度でＩｃｏｍｐの種々の値を使用する、本方法を使用して充電されることを目的とするバッテリと同じ一般設計のバッテリ群を試験し、電池の短絡が起こらないように、各温度で値Ｉｃｏｍｐを選択することである。Ｉｃｏｍｐは、一般的には、５から２００時間までの間の期間において、０％ＳＯＣから１００％ＳＯＣまで電池を完全に充電する電流である（例えば、Ｉｃｏｍｐは１ｍＡであり、Ｉｃｏｍｐは１０ｍＡから０．０１ｍＡであり、Ｉｃｏｍｐは２３℃の温度で７ｍＡから０．１ｍＡである）。いくつかの実施例では、いくつかのボタン電池等について、Ｉｃｏｍｐは約２３℃の温度において１ｍＡであり、ｍは１ｍＡ／時間であり、Ｙは１である。式（５）の合計の中の下付き文字ｉは、以前のサイクルから現在のサイクルまで（すなわちｉ＝１およびｉ＝ｎ）の範囲に及び、電流サイクルよりもさらに前の数である。数字ｎは、一般的には、１０未満または５未満である。Ｙｉおよびｍｉを決定する１つの方法は、Ｙｉおよびｍｉの種々の値（例えば、Ｙｉが１、Ｙｉが０．０から４．０までの間、Ｙｉが０．３から３までの間）を使用し、最長サイクル寿命を実証するバッテリからｍｉおよびＹｉ値を選択する本方法を使用して充電されることを目的とするバッテリと同じ一般設計のバッテリ群を試験することである。式（５）の中の合計はまた、時間導関数または（ＴＶ２−ＴＶ１）の差分の関数である項によって置換されることができ、すなわち、式（６）であり、
【０２９７】
【数３】
0005950909.tif 000008
ここで、Δは、差分演算を表し、ｘは、一次、二次、または三次の差分を表す。
バッテリがＶ２に充電され、充電電流Ｉ２が制御されたときに、制御されたＩ２充電電流は、Ｉ２がＩｔｅｒに等しいときに終了させられ、それは、バッテリがその定格容量の８０％以上（例えば、９０％以上、９５％以上、９９％以上、または約１００％）のＳＯＣに充電されたときに生じる。
【０２９８】
本発明のいくつかの方法に従って、Ｖ１およびＶ２に充電されるバッテリについて、バッテリの容量を概算するか、またはバッテリがその定格容量の約８０％以上のＳＯＣに充電されるときを決定する別の例示的な方法は、電流充電サイクルに対して、バッテリの電圧が電圧Ｖ１からＶ２に到達するために必要とされる時間、および以前の充電サイクルからＶ２およびＶ１に到達する時間を測定することである。次いで、これらの時間は、既知のフィードバック制御方法または拡張時間遅延自動同期化方法のうちのいずれかの使用によって、Ｉｔｅｒを決定するために使用される。
【０２９９】
（７．Ｖ１、Ｖ２、Ｉ１、Ｉ２、およびＩｔｅｒの動的変調）
充電パラメータＶ１、Ｖ２、Ｉ１、Ｉ２、およびＩｔｅｒは、必ずしもサイクル毎に一定ではないが、種々の性能特性を最適化するために変調することができる。これらの性能特性の実施例は、いくつかのサイクルにわたって一定の放電容量を提供すること、バッテリの寿命にわたって一定の充電時間を維持すること、サイクルの数を最小容量まで増加させること、弱い短絡を直すこと、および過放電事象後に性能を回復することである。充電パラメータＶ１、Ｖ２、Ｉ１、Ｉ２、およびＩｔｅｒは、その全体が参照することにより本明細書に組み込まれる、Ｉ．Ｋｉｓｓ，Ｚ．Ｋａｚｓｕ  ａｎｄ  Ｖ．Ｇａｓｐａｒ；Ｃｈａｏｓ  １６  ０３３１０９（２００６）において説明されているもの等の既知のフィードバック制御方法または拡張時間遅延自動同期化方法のうちのいずれかの使用によって変調することができ、以前の充電および／または放電サイクルからの異なる性能特性は、電流充電サイクルに対する充電パラメータのうちの１つ以上を変調するために、電流充電パラメータとともに使用される。充電パラメータのうちのそれぞれは、同時に異なる方法によって変調することができる。制御方法で使用することができる性能特性の実施例は、放電電圧の終了、開路電圧、待機時間、全充電時間、平均放電電圧、Ｉｔｅｒ、またはＴＶ２−ＴＶ１である。
【０３００】
（ＩＩＩ．充電装置）
いくつかの実施形態では、再充電可能バッテリが、充電管理システム（例えば、ハードウェア、ファームウェア、および／またはソフトウェア）を備えるホストデバイス（例えば、携帯電話、ＰＤＡ、ラップトップコンピュータ、懐中電灯、携帯用オーディオデバイス、および／または携帯用ビデオデバイス等の電子デバイス）に連結される。他の実施形態では、再充電可能バッテリは、充電管理システムを備え、再充電可能バッテリは、バッテリ充電管理システムを含む、携帯電話、ラップトップコンピュータ、携帯用オーディオデバイス（例えば、ｍｐ３プレーヤ）等のホストデバイスに連結する。１つのそのようなシステムが、米国特許第６，１９１，５２２号で説明されている。そして、いくつかの実施形態では、充電管理システムまたは回路は、ホストデバイス（例えば、バッテリによって電力供給される電子デバイス）、バッテリ自体、充電基部、またはそれらの任意の組み合わせの間で分割される。前述の開示のうちのいくつかは、バッテリおよびホストデバイスを対象とするが、「バッテリ」および「ホストデバイス」という用語は、請求された発明の実施形態を対象とし、「バッテリ」および「ホストデバイス」の用途特異的な説明は、請求項の範囲を限定するために使用されるべきではないことが理解されるであろう。
【０３０１】
実施形態では、バッテリは、電池の実際の容量の約５０％以下の定格充電容量を有する。バッテリが「完全に充電される」と言われるときに、電池は、バッテリの定格容量の約１００％のＳＯＣを有する。バッテリが電子デバイス等のホストデバイスに電力供給するときに、バッテリのＳＯＣは減少する。再充電可能バッテリは、電気エネルギーが再充電可能バッテリに送達されるときに再充電される。再充電可能バッテリを再充電するための１つ以上の方法は、上記で説明され、概して、それぞれ、図８Ａ−８Ｄの１００、２００、３００、および４００において示される。
【０３０２】
実施形態では、システムは、例えば、米国特許第６，３３７，５５７号で説明される充電ドックまたは基部等の充電ドックまたは充電基部を含んでもよい。他の実施形態では、システムは、図１で描写されるような回路を備える、再充電ハードウェアを含んでもよい。再充電可能バッテリは、充電基部がバッテリを直接または間接的に再充電することができるように、充電基部と直接ドッキングされ、または別様に充電基部上に配置されてもよい。別の実施例では、バッテリは、電子デバイスに連結されてもよく、実施形態では、電子デバイスは、充電基部が再充電可能バッテリを直接または間接的に再充電することができるように、充電基部と直接ドッキングされ、または別様に充電基部上に配置されてもよい。一実施形態では、充電基部は、再充電可能バッテリが再充電されることを可能にするために、概してＡＣにおいて示される、主電源システムに接続されてもよい。
【０３０３】
実施形態では、「直接」充電方法は、電気接点／導線が、例えば、主電源システムから再充電可能バッテリへ電流が送達されることを可能にするように、例えば、再充電可能バッテリ、電気デバイス、および充電基部のうちの１つ以上から延在する、例えば、１つ以上の電気接点／導線を含む、例えば、「直接有線接点」を含んでもよい。実施形態では、「間接」充電方法は、電磁場が、例えば、主電源システムに接続される充電基部、ならびに再充電可能バッテリおよび電子デバイスのうちの１つ以上から、エネルギーを伝達してもよいように、例えば、「誘導充電」を含んでもよい。
【０３０４】
実施形態では、再充電可能バッテリは、ボタンバッテリであるが、本発明の他の実施形態は、電気的に直列に配設される複数の電気化学電池を備える、再充電可能バッテリと、そのようなバッテリを充電する方法とを備える。本発明で有用な他の再充電可能バッテリはまた、円筒電池および角柱電池も含む。
【０３０５】
いくつかの実施形態では、再充電可能バッテリは、２つの電極（すなわち、アノードおよびカソード）と、電解質（すなわち、電子および陽イオンの可動化を促進するための導電性媒体として挙動する物質）とを備える。電解質は、例えば、アルカリ化剤の水溶液（例えば、水性ＮａＯＨ、水性ＫＯＨ、またはそれらの組み合わせ）等の材料の混合物を含んでもよい。いくつかの電解質はまた、ホウ酸塩、リン酸塩、または同等物を含む、緩衝剤等の添加剤を含んでもよい。本発明のバッテリの中のいくつかの例示的なカソードは、銀材料を含む。そして、本発明のバッテリの中のいくつかの例示的なアノードは、亜鉛を含む。
【０３０６】
実施形態では、再充電可能バッテリのカソードは銀材料を含む。実施形態では、再充電可能バッテリのアノードは、亜鉛（Ｚｎ）を含む。したがって、上記で説明される再充電可能電気化学バッテリの電極の潜在的な化学反応を考慮して、再充電可能電気化学バッテリは、「銀亜鉛バッテリ」と呼ばれてもよい。
【０３０７】
実施形態では、銀亜鉛バッテリは、アルカリ金属の水性水酸化物を含む、アルカリ電解質を含む。実施形態では、電解質は、水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化セシウム（ＣｓＯＨ）、水酸化ルビジウム（ＲｂＯＨ）、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの電解質が上記で説明されるが、銀亜鉛バッテリは、特定の電解質に限定されず、銀亜鉛バッテリは、任意の望ましい電解質を含んでもよいことが理解されるであろう。
【０３０８】
実施形態では、銀亜鉛バッテリは、制御された方式で再充電されてもよい。実施形態では、銀亜鉛バッテリを再充電するためのシステムは、図１で回路図として図示される、再充電管理回路を含んでもよい。
【０３０９】
実施形態では、再充電管理回路は、制御された方式で銀亜鉛バッテリの再充電を可能にする。実施形態では、再充電管理回路は、米国特許第７，３７５，４９４号で説明されているバッテリ等の銀亜鉛バッテリ、電子デバイス、および充電基部のうちの１つ以上の内側に含まれてもよい。実施形態では、再充電管理回路は、プロセッサ、論理回路、またはそれらの組み合わせとして提供されてもよい。本発明の充電方法を行うために有用な他の再充電システムのいくつかの側面は、米国特許第７，０１８，７３７号、第６，１８１，１０７号、第６，２１５，２７６号、第６，０４０，６８４号、および第６，９３１，２６６号、ならびに米国特許出願公報第２００５００２９９８９号、第２００３００４０２５５号で説明されているものを含む。
【０３１０】
実施形態では、図１で例示されるような再充電管理回路は、制御された方式で銀亜鉛バッテリの再充電を可能にする。実施形態では、再充電管理回路は、銀亜鉛バッテリ、電子デバイス、および充電基部のうちの１つ以上の内側に含まれてもよい。実施形態では、再充電管理回路は、プロセッサ、論理回路、またはそれらの組み合わせとして提供されてもよい。
【０３１１】
実施形態では、再充電可能バッテリ用の再充電管理回路によって達成され得る充電方法１００−４００は、いくつかの実施形態では、定電流・定電圧（ＣＣ−ＣＶ）充電電流として表される１つ以上の変調された充電電流（例えば、Ｉ１および／またはＩ２）を採用してもよい。図２、４、５、６、７Ａ、および７Ｂの充電曲線プロットで見られるように、充電方法１００−４００で採用される、制御された充電電流は、バッテリが最大電圧（例えば、Ｖ１またはＶ２）に充電されるまで、最大で充電電流上限（例えば、ＩｍａｘまたはＩ２ｍａｘ）までの最大充電電流を用いてバッテリを充電し、その時点で、充電電流は、充電バッテリの電圧が最大電圧以上に上昇しないように、最大電流で継続され、または低減される。そして、バッテリの電圧が最大電圧以下に降下するときに、バッテリの電圧が最大電圧に到達するまで、充電電流は最大充電電流まで増加させられ、充電電流が止められ、または充電工程／方法は、多段充電工程の中等の別のゾーンに進入する。
【０３１２】
さらに、実施形態では、バッテリ用の再充電管理回路によって提供されてもよい、充電方法１００−４００のうちの１つ、または２つ以上の組み合わせは、例えば、銀亜鉛バッテリの容量に依存し得る、少なくとも２つの異なる充電モードを含んでもよい。実施形態では、充電モードは、多段充電モード（例えば、方法１００参照）および単段充電モード（例えば、方法２００参照）とを備える。他の実施形態はさらに、任意的な「過放電回復充電モード」（例えば、方法３００参照）および／または「バッテリ診断調査充電モード」（例えば、方法４００参照）を備える。
【０３１３】
したがって、ユーザが約１８時間にわたって電子デバイスを利用してもよいため、２４時間の期間の残りの（時間の）均衡は、銀亜鉛バッテリを再充電するために約６時間しか残さないことが理解されるであろう。そのようなものとして、充電方法１００−４００のうちの１つ以上を設計する際に、銀亜鉛バッテリの最大充電時間の実施形態は、約６時間であってもよい。したがって、例えば、ユーザが約１８時間にわたって電子デバイスを操作する場合、例えば、ユーザが電子デバイスを使用しておらず、例えば、眠っているかもしれないときに、ユーザは、約６時間でほぼ完全容量に銀亜鉛バッテリを再充電することを許可されてもよいことが理解されるであろう。言い換えれば、６時間の充電期間は、上述の単段充電モードの実施形態と呼ばれてもよい。
【０３１４】
しかしながら、実施形態では、例えば、ユーザがある期間中電子デバイスを操作し（例えば、ユーザが約１８時間にわたって電子デバイスを操作し）、銀亜鉛バッテリを再充電することを忘れた場合、電気容量をバッテリの中へ入力し、少なくとも短縮期間中電子デバイスを動作可能にするために、銀亜鉛バッテリは、迅速に再充電される必要があってもよいことも理解されるであろう。そのような状況では、銀亜鉛バッテリの再充電は、短縮充電時間にわたって、バッテリのＳＯＣが少なくとも部分的に修復されるような方式で、迅速に処理される必要があってもよく、それにより、ある期間中電子デバイスを動作可能にする。したがって、実施形態では、充電方法１００−４００のうちの１つ以上はまた、４０％未満のＳＯＣを有するバッテリを、充電の約１時間以内で約４０％のＳＯＣに充電する方式で、設計されてもよい。言い換えれば、１時間の充電期間は、上述の多段充電モードの実施形態と呼ばれてもよい。
【０３１５】
（他の実施形態）
本明細書で開示される実施形態は、読者に本発明の新規の側面を慣れ親しませる目的で論議されている。本発明の好ましい実施形態が示され、説明されているが、以下の請求項で説明されるような本発明の精神および範囲から必ずしも逸脱することなく、多くの変更、修正、および置換が当業者によって行われてもよい。
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図１】
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【図２】
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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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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