(57)【要約】      （修正有）【課題】安定した出力特性を得ることができ、過放電及び過充電の少なくともいずれかを防止することが可能とされたリチウムイオン二次電池、及び電池システムを提供する。【解決手段】正極活物質が、主成分として２相共存型の充放電を行う第１正極活物質（ＬｉＭｎＰＯ4）と、副成分として２相共存型の充放電を行う第２正極活物質（ＬｉＦｅＰＯ4）とを含み、放電させたときの電池電圧変動曲線において、第１放電フラット部ＦＤＡ１と電圧低下部ＤＶと第２放電フラット部ＦＤＢ２とが現れる特性を有するリチウムイオン二次電池、及び電池システムとする。【選択図】図１０
2011018547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極活物質と、負極活物質と、を備えるリチウムイオン二次電池であって、
上記正極活物質は、
主成分として、２相共存型の充放電を行う第１正極活物質と、
副成分として、２相共存型の充放電を行う第２正極活物質と、を含み、
上記第１正極活物質は、
当該第１正極活物質と上記負極活物質とを用いた第１リチウムイオン二次電池を放電させたときの電池電圧変動曲線において、当該第１正極活物質が理論的に最大限蓄積できる理論電気容量を上限とした電気容量の範囲のうち放電末期に至るまでの全体の５０％以上の範囲にわたって、電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる第１放電フラット線が現れる特性を有し、
上記第２正極活物質は、
当該第２正極活物質と上記負極活物質とを用いた第２リチウムイオン二次電池を放電させたときの電池電圧変動曲線において、当該第２正極活物質が理論的に最大限蓄積できる理論電気容量を上限とした電気容量の範囲のうち放電末期に至るまでの全体の５０％以上の範囲にわたって、電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる第２放電フラット線が現れ、上記第２放電フラット線の平均電圧値が、上記第１放電フラット線の平均電圧値よりも低くなる特性を有し、
上記リチウムイオン二次電池は、
当該リチウムイオン二次電池を放電させたときの電池電圧変動曲線において、
上記第１放電フラット線のうち放電末期側の端部を除いた部分に相当する第１放電フラット部と、
上記第２放電フラット線の放電末期側の端部に相当する第２放電フラット部であって、上記第１放電フラット部よりも放電末期側に位置し、上記第１放電フラット部の電圧値よりも低い電圧値を示す第２放電フラット部と、
上記第１放電フラット部から上記第２放電フラット部に至るまでの範囲にわたって電池電圧が低下する電圧低下部であって、上記第１放電フラット部及び上記第２放電フラット部に比べて電池電圧が大きく低下する電圧低下部と、が現れる特性を有する
リチウムイオン二次電池。
【請求項２】
請求項１に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記正極活物質は、
副成分として、ＬｉＭＯ2（Ｍは、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎの少なくともいずれかを含む）を含み、
前記第１正極活物質は、
前記第１リチウムイオン二次電池を充電したときの電池電圧変動曲線において、
前記理論電気容量を上限とした電気容量の範囲のうち充電末期に至るまでの全体の５０％以上の範囲にわたって、電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる第１充電フラット線と、
上記第１充電フラット線に隣接する充電末期部であって、上記第１充電フラット線に比べて電池電圧値が急上昇する第１充電末期部と、が現れ、
前記負極活物質として炭素材料を用いた場合の上記第１充電フラット線の平均電圧値が４．５Ｖ以下となる特性を有し、
上記リチウムイオン二次電池は、
当該リチウムイオン二次電池を充電したときの電池電圧変動曲線において、
上記第１充電フラット線のうち充電初期側の端部及び充電末期側の端部を除いた部分に相当する第１充電フラット部と、
上記第１充電フラット部に隣接する充電末期部であって、上記第１充電末期部に比べて広い容量範囲にわたって電池電圧値が緩やかに上昇する第２充電末期部と、が現れる特性を有する
リチウムイオン二次電池。
【請求項３】
正極活物質と、負極活物質と、を備えるリチウムイオン二次電池であって、
上記正極活物質は、
主成分として、２相共存型の充放電を行う第１正極活物質と、
副成分として、ＬｉＭＯ2（Ｍは、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎの少なくともいずれかを含む）と、を含み、
上記第１正極活物質は、
当該第１正極活物質と上記負極活物質とを用いた第１リチウムイオン二次電池を充電したときの電池電圧変動曲線において、
当該第１正極活物質が理論的に最大限蓄積できる理論電気容量を上限とした電気容量の範囲のうち充電末期に至るまでの全体の５０％以上の範囲にわたって、電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる第１充電フラット線と、
上記第１充電フラット線に隣接する充電末期部であって上記第１充電フラット線に比べて電池電圧値が急上昇する第１充電末期部と、が現れ、
上記負極活物質として炭素材料を用いた場合の上記第１充電フラット線の平均電圧値が４．５Ｖ以下となる特性を有し、
上記リチウムイオン二次電池は、
当該リチウムイオン二次電池を充電したときの電池電圧変動曲線において、
上記第１充電フラット線のうち充電末期側の部位を除いた部分に相当する第１充電フラット部と、
上記第１充電フラット部に隣接する充電末期部であって、上記第１充電末期部に比べて広い容量範囲にわたって電池電圧値が緩やかに上昇する第２充電末期部と、が現れる特性を有する
リチウムイオン二次電池。
【請求項４】
請求項３に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記正極活物質は、
副成分として、２相共存型の充放電を行う第２正極活物質を含み、
前記第１正極活物質は、
前記第１リチウムイオン二次電池を放電させたときの電池電圧変動曲線において、前記理論電気容量を上限とした電気容量の範囲のうち放電末期に至るまでの全体の５０％以上の範囲にわたって、電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる第１放電フラット線が現れる特性を有し、
上記第２正極活物質は、
当該第２正極活物質と上記負極活物質とを用いた第２リチウムイオン二次電池を放電させたときの電池電圧変動曲線において、当該第２正極活物質が理論的に最大限蓄積できる理論電気容量を上限とした電気容量の範囲のうち放電末期に至るまでの全体の５０％以上の範囲にわたって、電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる第２放電フラット線が現れ、上記第２放電フラット線の平均電圧値が、上記第１放電フラット線の平均電圧値よりも低くなる特性を有し、
上記リチウムイオン二次電池は、
当該リチウムイオン二次電池を放電させたときの電池電圧変動曲線において、
上記第１放電フラット線のうち放電末期側の端部を除いた部分に相当する第１放電フラット部と、
上記第２放電フラット線の放電末期側の端部に相当する第２放電フラット部であって、上記第１放電フラット部よりも放電末期側に位置し、上記第１放電フラット部の電圧値よりも低い電圧値を示す第２放電フラット部と、
上記第１放電フラット部から上記第２放電フラット部に至るまでの範囲にわたって電池電圧が低下する電圧低下部であって、上記第１放電フラット部及び上記第２放電フラット部に比べて電池電圧が大きく低下する電圧低下部と、が現れる特性を有する
リチウムイオン二次電池。
【請求項５】
請求項２または請求項４に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記第１正極活物質は、ＬｉＦｅＰＯ4であり、
前記第２正極活物質は、Ｌｉ3Ｆｅ2（ＰＯ4）3である
リチウムイオン二次電池。
【請求項６】
請求項１、請求項２、請求項４、または請求項５に記載のリチウムイオン二次電池と、
上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値を検知する電圧検知装置と、
前記電圧低下部における上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値を予め記憶しておき、上記リチウムイオン二次電池の放電時に、上記電圧検知装置によって検知された上記電圧低下部の電池電圧値に基づいて、上記リチウムイオン二次電池の過放電を防止するための所定の処理を行う処理装置と、を備える
電池システム。
【請求項７】
請求項６に記載の電池システムであって、
前記電池システムは、電気自動車の駆動用電源システムとして上記電気自動車に搭載されてなり、
前記処理装置は、前記リチウムイオン二次電池の放電時に、前記電圧検知装置によって検知された上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値が前記電圧低下部の電池電圧値に達したか否かを判断し、上記電圧低下部の電池電圧値に達したと判断したとき、前記所定の処理として、上記リチウムイオン二次電池の残電気量が少ないことを警告する処理を行う
電池システム。
【請求項８】
請求項６に記載の電池システムであって、
前記電池システムは、
モータとエンジンを備えるプラグインハイブリッド自動車の駆動用電源システムとして、上記自動車に搭載されてなり、
上記自動車は、
上記エンジンを駆動させることなく前記リチウムイオン二次電池の放電により供給される電力を用いた上記モータの駆動により走行するＥＶモード、及び、上記モータの駆動と上記エンジンの駆動の組み合わせにより走行するＨＶモード、のいずれかにより走行可能に構成されてなり、
前記処理装置は、
上記ＥＶモードにより上記自動車が走行を開始した後、上記リチウムイオン二次電池の放電時に、前記電圧検知装置によって検知された上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値が前記電圧低下部の電池電圧値に達したか否かを判断し、上記電圧低下部の電池電圧値に達したと判断したとき、上記ＨＶモードにより上記自動車が走行するように、前記所定の処理として、上記エンジンを始動させる処理を行う
電池システム。
【請求項９】
請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載の電池システムであって、
前記リチウムイオン二次電池は、請求項２、請求項４、または請求項５に記載のリチウムイオン二次電池であり、
前記処理装置は、前記第２充電末期部における上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値を予め記憶しておき、上記リチウムイオン二次電池の充電時に、前記電圧検知装置によって検知された上記第２充電末期部の電池電圧値に基づいて、上記リチウムイオン二次電池の過充電を防止するための所定の処理を行う
電池システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の電池システムであって、
前記処理装置は、前記リチウムイオン二次電池の充電時に、前記電圧検知装置によって検知された上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値が前記第２充電末期部の電池電圧値に達したか否かを判断し、上記第２充電末期部の電池電圧値に達したと判断したとき、前記所定の処理として、上記リチウムイオン二次電池の充電を停止する処理を行う
電池システム。
【請求項１１】
請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池と、
上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値を検知する電圧検知装置と、
前記第２充電末期部における上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値を予め記憶しておき、上記リチウムイオン二次電池の充電時に、上記電圧検知装置によって検知された上記第２充電末期部の電池電圧値に基づいて、上記リチウムイオン二次電池の過充電を防止するための所定の処理を行う処理装置と、を備える
電池システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電池システムであって、
前記処理装置は、前記リチウムイオン二次電池の充電時に、前記電圧検知装置によって検知された上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値が前記第２充電末期部の電池電圧値に達したか否かを判断し、上記第２充電末期部の電池電圧値に達したと判断したとき、前記所定の処理として、上記リチウムイオン二次電池の充電を停止する処理を行う
電池システム。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載の電池システムであって、
前記リチウムイオン二次電池は、請求項２、請求項４、または請求項５に記載のリチウムイオン二次電池であり、
前記処理装置は、前記電圧低下部における上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値を予め記憶しておき、上記リチウムイオン二次電池の放電時に、前記電圧検知装置によって検知された上記電圧低下部の電池電圧値に基づいて、上記リチウムイオン二次電池の過放電を防止するための所定の処理を行う
電池システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電池システムであって、
前記電池システムは、電気自動車の駆動用電源システムとして上記電気自動車に搭載されてなり、
前記処理装置は、前記リチウムイオン二次電池の放電時に、前記電圧検知装置によって検知された上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値が前記電圧低下部の電池電圧値に達したか否かを判断し、上記電圧低下部の電池電圧値に達したと判断したとき、前記所定の処理として、上記リチウムイオン二次電池の残電気量が少ないことを警告する処理を行う
電池システム。
【請求項１５】
請求項１３に記載の電池システムであって、
前記電池システムは、
モータとエンジンを備えるプラグインハイブリッド自動車の駆動用電源システムとして、上記自動車に搭載されてなり、
上記自動車は、
上記エンジンを駆動させることなく前記リチウムイオン二次電池の放電により供給される電力を用いた上記モータの駆動により走行するＥＶモード、及び、上記モータの駆動と上記エンジンの駆動の組み合わせにより走行するＨＶモード、のいずれかにより走行可能に構成されてなり、
前記処理装置は、
上記ＥＶモードにより上記自動車が走行を開始した後、上記リチウムイオン二次電池の放電時に、前記電圧検知装置によって検知された上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値が前記電圧低下部の電池電圧値に達したか否かを判断し、上記電圧低下部の電池電圧値に達したと判断したとき、上記ＨＶモードにより上記自動車が走行するように、前記所定の処理として、上記エンジンを始動させる処理を行う
電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池、及び、リチウムイオン二次電池を備える電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池は、携帯機器の電源として、また、電気自動車やハイブリッド自動車などの電源として注目されている。現在、リチウムイオン二次電池としては、ＬｉＭＯ2（Ｍは、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｖ，Ａｌ，Ｍｇなど）からなる正極活物質と、炭素材料からなる負極活物質と、Ｌｉ塩と非水溶媒からなる非水電解液とを有するものが主流となっている（例えば、特許文献１〜３参照）。このリチウムイオン二次電池は、高い放電電圧を示し、高出力であるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３３６０００号公報
【特許文献２】特開２００３−１００３００号公報
【特許文献３】特開２００３−０５９４８９号公報
【特許文献４】特開２００３−３６８８９号公報
【特許文献５】特開２００６−１２６１３号公報
【０００４】
ところで、特許文献１〜３に開示されているリチウムイオン二次電池は、充電時には充電するにしたがって徐々に電池電圧が上昇し、逆に、放電時には放電するにしたがって徐々に電池電圧が低下する特性を有している。このため、充放電時の電池電圧の変化が大きくなるので、出力変動が大きく、電池の充電状態（放電深度）により出力特性が変化して使いにくいという課題があった。
【０００５】
これに対し、特許文献４，５には、正極活物質として、組成式ＬｉＦｅＰＯ4等で表されるオリビン構造のリチウム遷移金属複合酸化物を用いた二次電池が提案されている。ＬｉＦｅＰＯ4等で表されるオリビン構造のリチウム遷移金属複合酸化物は、充放電電位が充放電の際にも略一定であり、リチウムイオンを脱離・吸蔵してもほとんど変化しない。その理由は、例えば、ＬｉＦｅＰＯ4で表されるオリビン構造のリチウム遷移金属複合酸化物は、Ｌｉの吸蔵・脱離時に、ＬｉＦｅＰＯ4とＦｅＰＯ4との２相共存状態となるからであると考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、ＬｉＦｅＰＯ4等の２相共存型の充放電を行う正極活物質を用いることで、充電状態の変化に伴う入力密度や出力密度の変化が少なく、出力特性の安定したリチウム二次電池を構成することが可能となる。しかしながら、このようなリチウムイオン二次電池は、充放電の際、電池電圧の変化が極めて小さくなる。
具体的には、このようなリチウムイオン二次電池を放電すると、放電末期に至るまで電池電圧値がほとんど変化しない。このため、放電時に、電池電圧に基づいて放電末期（または放電末期に近づいていること）を検知することが難しく、過放電となる虞があった。
また、このようなリチウムイオン二次電池を充電すると、充電末期に至るまで電池電圧値がほとんど変化しない。このため、充電時に、電池電圧に基づいて充電末期（または充電末期に近づいていること）を検知することが難しかった。しかも、充電末期には電池電圧値が急上昇して、直ちに満充電状態に至ってしまう。このため、電池電圧に基づいて、満充電状態に至るまでに充電末期を検知することが難しく、過充電となる虞があった。
【０００７】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、安定した出力特性を得ることができるリチウムイオン二次電池であって、当該リチウムイオン二次電池の過放電及び過充電の少なくともいずれかを防止することが可能とされたリチウムイオン二次電池、及び、安定した出力特性を得ることができるリチウムイオン二次電池を備え、当該リチウムイオン二次電池の過放電及び過充電の少なくともいずれかを防止することが可能な電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明の一態様は、正極活物質と、負極活物質と、を備えるリチウムイオン二次電池であって、上記正極活物質は、主成分として、２相共存型の充放電を行う第１正極活物質と、副成分として、２相共存型の充放電を行う第２正極活物質と、を含み、上記第１正極活物質は、当該第１正極活物質と上記負極活物質とを用いた第１リチウムイオン二次電池を放電させたときの電池電圧変動曲線において、当該第１正極活物質が理論的に最大限蓄積できる理論電気容量を上限とした電気容量の範囲のうち放電末期に至るまでの全体の５０％以上の範囲にわたって、電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる第１放電フラット線が現れる特性を有し、上記第２正極活物質は、当該第２正極活物質と上記負極活物質とを用いた第２リチウムイオン二次電池を放電させたときの電池電圧変動曲線において、当該第２正極活物質が理論的に最大限蓄積できる理論電気容量を上限とした電気容量の範囲のうち放電末期に至るまでの全体の５０％以上の範囲にわたって、電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる第２放電フラット線が現れ、上記第２放電フラット線の平均電圧値が、上記第１放電フラット線の平均電圧値よりも低くなる特性を有し、上記リチウムイオン二次電池は、当該リチウムイオン二次電池を放電させたときの電池電圧変動曲線において、上記第１放電フラット線のうち放電末期側の端部を除いた部分に相当する第１放電フラット部と、上記第２放電フラット線の放電末期側の端部に相当する第２放電フラット部であって、上記第１放電フラット部よりも放電末期側に位置し、上記第１放電フラット部の電圧値よりも低い電圧値を示す第２放電フラット部と、上記第１放電フラット部から上記第２放電フラット部に至るまでの範囲にわたって電池電圧が低下する電圧低下部であって、上記第１放電フラット部及び上記第２放電フラット部に比べて電池電圧が大きく低下する電圧低下部と、が現れる特性を有するリチウムイオン二次電池である。
【０００９】
上述のリチウムイオン二次電池は、正極活物質の主成分（例えば、８０ｗｔ％）として、２相共存型の充放電を行う第１正極活物質を含み、正極活物質の副成分（例えば、２０ｗｔ％）として、２相共存型の充放電を行う第２正極活物質を含んでいる。
【００１０】
正極活物質として第１正極活物質のみを用い、負極活物質として上述のリチウムイオン二次電池と同等の負極活物質を用いた第１リチウムイオン二次電池では、この第１リチウムイオン二次電池を放電させたとき、その電池電圧変動曲線において、第１正極活物質が理論的に最大限蓄積できる理論電気容量を上限とした電気容量の範囲のうち放電末期に至るまでの全体の５０％以上の範囲（例えば、理論電気容量の９５％〜５％に相当する容量範囲）にわたって、電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる第１放電フラット線が現れる。このように広い容量範囲にわたって電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる第１リチウムイオン二次電池では、出力変動の小さい安定した出力特性を得ることができる。
【００１１】
正極活物質として第２正極活物質のみを用い、負極活物質として上述のリチウムイオン二次電池と同等の負極活物質を用いた第２リチウムイオン二次電池では、この第２リチウムイオン二次電池を放電させたとき、その電池電圧変動曲線において、第２正極活物質が理論的に最大限蓄積できる理論電気容量を上限とした電気容量の範囲のうち放電末期に至るまでの全体の５０％以上の範囲（例えば、理論電気容量の９５％〜５％に相当する容量範囲）にわたって、電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる第２放電フラット線が現れる。このように広い容量範囲にわたって電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる第２リチウムイオン二次電池では、出力変動の小さい安定した出力特性を得ることができる。
【００１２】
しかしながら、第１リチウムイオン二次電池及び第２リチウムイオン二次電池では、放電末期に至るまでの全体の５０％以上の容量範囲（例えば、理論電気容量の９５％〜５％に相当する容量範囲）にわたって、電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる。すなわち、放電途中から放電末期に至るまで、電池電圧値がほとんど変化しない。このため、放電時に、電池電圧に基づいて放電末期（または放電末期に近づいていること）を検知することが難しく、過放電となる虞があった。
【００１３】
これに対し、上述のリチウムイオン二次電池では、正極活物質の主成分（例えば、８０ｗｔ％）として２相共存型の充放電を行う第１正極活物質を含み、正極活物質の副成分（例えば、２０ｗｔ％）として２相共存型の充放電を行う第２正極活物質を含んでいる。このようなリチウムイオン二次電池は、当該リチウムイオン二次電池を放電させたときの電池電圧変動曲線において、第１放電フラット線のうち放電末期側の端部を除いた部分に相当する第１放電フラット部と、第２放電フラット線の放電末期側の端部に相当する第２放電フラット部であって、第１放電フラット部よりも放電末期側に位置し、第１放電フラット部の電圧値よりも低い電圧値を示す第２放電フラット部と、第１放電フラット部から第２放電フラット部に至るまでの範囲にわたって電池電圧が低下する電圧低下部であって、第１放電フラット部及び第２放電フラット部に比べて電池電圧が大きく低下する電圧低下部と、が現れる特性を有する。
【００１４】
第１放電フラット部と第２放電フラット部との間に位置する電圧低下部では、第１放電フラット部及び第２放電フラット部に比べて電池電圧が大きく低下するため、上述のリチウムイオン二次電池の放電時に、電池電圧の検知により、電圧低下部に至ったことを容易に検知することができる。電圧低下部は、電池電圧変動曲線のうち放電末期に近い部位である。このため、上述のリチウムイオン二次電池の放電時に、電圧低下部の電池電圧値（例えば、電圧低下部の範囲内の特定の電圧値）を検知することで、放電末期に近づいていることを検知することができる。これにより、過放電を防止するための処理（例えば、電池の残電気量が少ないことを警告する処理、放電停止の処理など）を行うことが可能となり、適切に、リチウムイオン二次電池の過放電を防止することが可能となる。
【００１５】
しかも、上述のリチウムイオン二次電池では、第１放電フラット部が含まれる広い容量範囲（例えば、理論電気容量の９５％〜２５％に相当する容量範囲）にわたって電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となるので、出力変動の小さい安定した出力特性を得ることができる。
【００１６】
（２）さらに、上記のリチウムイオン二次電池であって、前記正極活物質は、副成分として、ＬｉＭＯ2（Ｍは、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎの少なくともいずれかを含む）を含み、前記第１正極活物質は、前記第１リチウムイオン二次電池を充電したときの電池電圧変動曲線において、前記理論電気容量を上限とした電気容量の範囲のうち充電末期に至るまでの全体の５０％以上の範囲にわたって、電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる第１充電フラット線と、上記第１充電フラット線に隣接する充電末期部であって、上記第１充電フラット線に比べて電池電圧値が急上昇する第１充電末期部と、が現れ、前記負極活物質として炭素材料を用いた場合の上記第１充電フラット線の平均電圧値が４．５Ｖ以下となる特性を有し、上記リチウムイオン二次電池は、当該リチウムイオン二次電池を充電したときの電池電圧変動曲線において、上記第１充電フラット線のうち充電初期側の端部及び充電末期側の端部を除いた部分に相当する第１充電フラット部と、上記第１充電フラット部に隣接する充電末期部であって、上記第１充電末期部に比べて広い容量範囲にわたって電池電圧値が緩やかに上昇する第２充電末期部と、が現れる特性を有するリチウムイオン二次電池とすると良い。
【００１７】
第１リチウムイオン二次電池では、充電したときの電池電圧変動曲線において、第１正極活物質が理論的に最大限蓄積できる理論電気容量を上限とした電気容量の範囲のうち充電末期に至るまでの全体の５０％以上の範囲（例えば、理論電気容量の５％〜９５％に相当する容量範囲）にわたって、電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる第１充電フラット線が現れる。従って、第１リチウムイオン二次電池では、充電途中から充電末期に至るまで、電池電圧値がほとんど変化しない。このため、充電時に、電池電圧に基づいて充電末期（または充電末期に近づいていること）を検知することが難しかった。しかも、第１リチウムイオン二次電池では、充電したときの電池電圧変動曲線において、第１充電フラット線に隣接する充電末期部であって、第１充電フラット線に比べて電池電圧値が急上昇する第１充電末期部が現れる。すなわち、充電末期には電池電圧値が急上昇し、直ちに満充電状態に至ってしまう。このため、電池電圧に基づいて、満充電状態に至るまでに充電末期を検知することが難しく、過充電となる虞があった。
【００１８】
これに対し、上述のリチウムイオン二次電池では、正極活物質の主成分として第１正極活物質を含み、正極活物質の副成分として、第２正極活物質に加えてＬｉＭＯ2 を（例えば、１〜５ｗｔ％）含んでいる。このようなリチウムイオン二次電池は、当該リチウムイオン二次電池を充電したときの電池電圧変動曲線において、第１充電フラット線のうち充電初期側の端部及び充電末期側の端部を除いた部分に相当する第１充電フラット部と、第１充電フラット部に隣接する充電末期部であって、第１充電末期部に比べて広い容量範囲にわたって電池電圧値が緩やかに上昇する第２充電末期部と、が現れる特性を有する。
【００１９】
上述のリチウムイオン二次電池の充電末期（第２充電末期部）では、第１リチウムイオン二次電池の充電末期（第１充電末期部）に比べて、広い容量範囲にわたって電池電圧値が緩やかに上昇する。すなわち、充電末期において、電池電圧値が急上昇することなく、比較的ゆっくりと満充電状態に至る。このため、上述のリチウムイオン二次電池の充電時に、電池電圧の検知により、第２充電末期部に至ったことを容易に検知することができる。従って、上述のリチウムイオン二次電池の充電時に、第２充電末期部の電池電圧値（例えば、第２充電末期部の範囲内の特定の電圧値）を検知することで、満充電状態に近づいていることを検知することができる。これにより、過充電を防止するための処理（例えば、充電停止の処理など）を行うことが可能となり、適切に、リチウムイオン二次電池の過充電を防止することが可能となる。
【００２０】
しかも、上述のリチウムイオン二次電池では、第１放電フラット部が含まれる広い容量範囲（例えば、理論電気容量の２５％〜９５％に相当する容量範囲）にわたって電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となるので、出力変動の小さい安定した出力特性を得ることができる。
なお、ＬｉＭＯ2（Ｍは、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎの少なくともいずれかを含む）は、Ｍとして、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎのうち少なくとも１種以上（１種または複数種の組み合わせ）の元素を含み、さらに、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎとは異なる他の元素（例えば、Ｖ，Ａｌ，Ｍｇなど）を含んでいても良い。
【００２１】
（３）本発明の他の態様は、正極活物質と、負極活物質と、を備えるリチウムイオン二次電池であって、上記正極活物質は、主成分として、２相共存型の充放電を行う第１正極活物質と、副成分として、ＬｉＭＯ2（Ｍは、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎの少なくともいずれかを含む）と、を含み、上記第１正極活物質は、当該第１正極活物質と上記負極活物質とを用いた第１リチウムイオン二次電池を充電したときの電池電圧変動曲線において、当該第１正極活物質が理論的に最大限蓄積できる理論電気容量を上限とした電気容量の範囲のうち充電末期に至るまでの全体の５０％以上の範囲にわたって、電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる第１充電フラット線と、上記第１充電フラット線に隣接する充電末期部であって上記第１充電フラット線に比べて電池電圧値が急上昇する第１充電末期部と、が現れ、上記負極活物質として炭素材料を用いた場合の上記第１充電フラット線の平均電圧値が４．５Ｖ以下となる特性を有し、上記リチウムイオン二次電池は、当該リチウムイオン二次電池を充電したときの電池電圧変動曲線において、上記第１充電フラット線のうち充電末期側の部位を除いた部分に相当する第１充電フラット部と、上記第１充電フラット部に隣接する充電末期部であって、上記第１充電末期部に比べて広い容量範囲にわたって電池電圧値が緩やかに上昇する第２充電末期部と、が現れる特性を有するリチウムイオン二次電池である。
【００２２】
上述のリチウムイオン二次電池は、正極活物質の主成分（例えば、９５ｗｔ％）として、２相共存型の充放電を行う第１正極活物質を含み、正極活物質の副成分（例えば、５ｗｔ％）として、ＬｉＭＯ2 を含んでいる。
【００２３】
正極活物質として第１正極活物質のみを用い、負極活物質として上述のリチウムイオン二次電池と同等の負極活物質を用いた第１リチウムイオン二次電池では、この第１リチウムイオン二次電池を充電したとき、その電池電圧変動曲線において、第１正極活物質が理論的に最大限蓄積できる理論電気容量を上限とした電気容量の範囲のうち充電末期に至るまでの全体の５０％以上の範囲（例えば、理論電気容量の５％〜９５％に相当する容量範囲）にわたって、電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる第１充電フラット線が現れる。このように広い容量範囲にわたって電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる第１リチウムイオン二次電池では、出力変動の小さい安定した出力特性を得ることができる。
【００２４】
しかしながら、第１リチウムイオン二次電池では、充電したときの電池電圧変動曲線において、充電末期に至るまでの全体の５０％以上の容量範囲にわたって電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる。すなわち、充電途中から充電末期に至るまで、電池電圧値がほとんど変化しない。このため、充電時に、電池電圧に基づいて充電末期（または充電末期に近づいていること）を検知することが難しかった。しかも、第１リチウムイオン二次電池では、充電したときの電池電圧変動曲線において、第１充電フラット線に隣接する充電末期部であって、第１充電フラット線に比べて電池電圧値が急上昇する第１充電末期部が現れる。すなわち、充電末期には電池電圧値が急上昇し、直ちに満充電状態に至ってしまう。このため、電池電圧に基づいて、満充電状態に至るまでに充電末期を検知することが難しく、過充電となる虞があった。
【００２５】
これに対し、上述のリチウムイオン二次電池では、正極活物質の主成分（例えば、９５ｗｔ％）として２相共存型の充放電を行う第１正極活物質を含み、正極活物質の副成分（例えば、５ｗｔ％）としてＬｉＭＯ2 を含んでいる。このようなリチウムイオン二次電池は、当該リチウムイオン二次電池を充電したときの電池電圧変動曲線において、第１充電フラット線のうち充電末期側の部位を除いた部分に相当する第１充電フラット部と、第１充電フラット部に隣接する充電末期部であって、第１充電末期部に比べて広い容量範囲にわたって電池電圧値が緩やかに上昇する第２充電末期部と、が現れる特性を有する。
【００２６】
上述のリチウムイオン二次電池の充電末期（第２充電末期部）では、第１リチウムイオン二次電池の充電末期（第１充電末期部）に比べて、広い容量範囲にわたって電池電圧値が緩やかに上昇する。すなわち、充電末期において、電池電圧値が急上昇することなく、比較的ゆっくりと満充電状態に至る。このため、上述のリチウムイオン二次電池の充電時に、電池電圧の検知により、第２充電末期部に至ったことを容易に検知することができる。従って、上述のリチウムイオン二次電池の充電時に、第２充電末期部の電圧値（例えば、第２充電末期部の範囲内の特定の電圧値）を検知することで、満充電状態に近づいて
いることを検知することができる。これにより、過充電を防止するための処理（例えば、充電停止の処理など）を行うことが可能となり、適切に、リチウムイオン二次電池の過充電を防止することが可能となる。
【００２７】
しかも、上述のリチウムイオン二次電池では、第１充電フラット部が含まれる広い容量範囲（例えば、理論電気容量の２５％〜９５％に相当する容量範囲）にわたって電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる。このようなリチウムイオン二次電池では、出力変動の小さい安定した出力特性を得ることができる。
【００２８】
（４）さらに、上記のリチウムイオン二次電池であって、前記正極活物質は、副成分として、２相共存型の充放電を行う第２正極活物質を含み、前記第１正極活物質は、前記第１リチウムイオン二次電池を放電させたときの電池電圧変動曲線において、前記理論電気容量を上限とした電気容量の範囲のうち放電末期に至るまでの全体の５０％以上の範囲にわたって、電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる第１放電フラット線が現れる特性を有し、上記第２正極活物質は、当該第２正極活物質と上記負極活物質とを用いた第２リチウムイオン二次電池を放電させたときの電池電圧変動曲線において、当該第２正極活物質が理論的に最大限蓄積できる理論電気容量を上限とした電気容量の範囲のうち放電末期に至るまでの全体の５０％以上の範囲にわたって、電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる第２放電フラット線が現れ、上記第２放電フラット線の平均電圧値が、上記第１放電フラット線の平均電圧値よりも低くなる特性を有し、上記リチウムイオン二次電池は、当該リチウムイオン二次電池を放電させたときの電池電圧変動曲線において、上記第１放電フラット線のうち放電末期側の端部を除いた部分に相当する第１放電フラット部と、上記第２放電フラット線の放電末期側の端部に相当する第２放電フラット部であって、上記第１放電フラット部よりも放電末期側に位置し、上記第１放電フラット部の電圧値よりも低い電圧値を示す第２放電フラット部と、上記第１放電フラット部から上記第２放電フラット部に至るまでの範囲にわたって電池電圧が低下する電圧低下部であって、上記第１放電フラット部及び上記第２放電フラット部に比べて電池電圧が大きく低下する電圧低下部と、が現れる特性を有するリチウムイオン二次電池とすると良い。
【００２９】
第１リチウムイオン二次電池及び第２リチウムイオン二次電池では、放電させたとき、理論電気容量を上限とした電気容量の範囲のうち放電末期に至るまでの全体の５０％以上の容量範囲（例えば、理論電気容量の５％〜９５％に相当する容量範囲）にわたって、電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる。すなわち、放電途中から放電末期に至るまで、電池電圧値がほとんど変化しない。このため、第１リチウムイオン二次電池及び第２リチウムイオン二次電池では、放電時に、電池電圧に基づいて放電末期（または放電末期に近づいていること）を検知することが難しく、過放電となる虞があった。
【００３０】
これに対し、上述のリチウムイオン二次電池では、正極活物質の主成分として２相共存型の充放電を行う第１正極活物質を含み、正極活物質の副主成分として、ＬｉＭＯ2 に加えて、２相共存型の充放電を行う第２正極活物質を（例えば、５〜２０ｗｔ％）含んでいる。このようなリチウムイオン二次電池は、当該リチウムイオン二次電池を放電させたときの電池電圧変動曲線において、第１放電フラット線のうち放電初期側の端部及び放電末期側の端部を除いた部分に相当する第１放電フラット部と、第２放電フラット線の放電末期側の端部に相当する第２放電フラット部であって、第１放電フラット部よりも放電末期側に位置し、第１放電フラット部の電圧値よりも低い電圧値を示す第２放電フラット部と、第１放電フラット部から第２放電フラット部に至るまでの範囲にわたって電池電圧が低下する電圧低下部であって、第１放電フラット部及び第２放電フラット部に比べて電池電圧が大きく低下する電圧低下部と、が現れる特性を有する。
【００３１】
第１放電フラット部と第２放電フラット部との間に位置する電圧低下部では、第１放電フラット部及び第２放電フラット部に比べて電池電圧が大きく低下するため、上述のリチウムイオン二次電池の放電時に、電池電圧の検知により、電圧低下部に至ったことを容易に検知することができる。電圧低下部は、電池電圧変動曲線のうち放電末期に近い部位である。このため、上述のリチウムイオン二次電池の放電時に、電圧低下部の電圧値（例えば、電圧低下部の範囲内の特定の電圧値）を検知することで、放電末期に近づいていることを検知することができる。これにより、過放電を防止するための処理（例えば、電池の残電気量が少ないことを警告する処理、放電停止の処理など）を行うことが可能となり、適切に、リチウムイオン二次電池の過放電を防止することが可能となる。
【００３２】
しかも、上述のリチウムイオン二次電池では、第１放電フラット部が含まれる広い容量範囲（例えば、理論電気容量の２５％〜９５％に相当する容量範囲）にわたって電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となるので、出力変動の小さい安定した出力特性を得ることができる。
【００３３】
（５）さらに、前記いずれかのリチウムイオン二次電池であって、前記第１正極活物質は、ＬｉＦｅＰＯ4であり、前記第２正極活物質は、Ｌｉ3Ｆｅ2（ＰＯ4）3であるリチウムイオン二次電池とすると良い。
【００３４】
上述のリチウムイオン二次電池では、正極活物質の主成分（第１正極活物質）としてＬｉＦｅＰＯ4 を含み、正極活物質の副成分（第２正極活物質）としてＬｉ3Ｆｅ2（ＰＯ4）3でを含んでいる。また、正極活物質の副成分としてＬｉＭＯ2（Ｍは、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎの少なくともいずれかを含む）も含んでいる。
【００３５】
このようなリチウムイオン二次電池は、放電させたときの電池電圧変動曲線において、第１放電フラット部と電圧低下部と第２放電フラット部とが現れる特性を有する。このため、リチウムイオン二次電池の放電時に、電圧低下部の電圧値（例えば、電圧低下部の範囲内の特定の電圧値）を検知することで、放電末期に近づいていることを検知することができる。これにより、過放電を防止するための処理（例えば、電池の残電気量が少ないことを警告する処理、放電停止の処理など）を行うことが可能となり、適切に、リチウムイオン二次電池の過放電を防止することが可能となる。
【００３６】
さらに、このリチウムイオン二次電池は、充電したときの電池電圧変動曲線において、第１充電フラット部と第２充電末期部とが現れる特性を有する。このため、リチウムイオン二次電池の充電時に、第２充電末期部の電圧値（例えば、第２充電末期部の範囲内の特定の電圧値）を検知することで、満充電状態に近づいていることを検知することができる。これにより、過充電を防止するための処理（例えば、充電停止の処理など）を行うことが可能となり、適切に、リチウムイオン二次電池の過充電を防止することが可能となる。
【００３７】
しかも、上述のリチウムイオン二次電池では、第１放電フラット部が含まれる広い容量範囲（例えば、理論電気容量の２５％〜９５％に相当する容量範囲）にわたって電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となるので、出力変動の小さい安定した出力特性を得ることができる。
【００３８】
（６）また、本発明の他の態様は、前記（１）、（２）、（４）、または（５）に記載のリチウムイオン二次電池と、上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値を検知する電圧検知装置と、前記電圧低下部における上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値を予め記憶しておき、上記リチウムイオン二次電池の放電時に、上記電圧検知装置によって検知された上記電圧低下部の電池電圧値に基づいて、上記リチウムイオン二次電池の過放電を防止するための所定の処理を行う処理装置と、を備える電池システムである。
【００３９】
上述の電池システムは、前述の（１）、（２）、（４）、または（５）に記載のリチウムイオン二次電池を備えている。これらのリチウムイオン二次電池は、前述のように、放電させたときの電池電圧変動曲線において、第１放電フラット部と電圧低下部と第２放電フラット部とが現れる特性を有する。しかも、これらのリチウムイオン二次電池では、前述のように、第１放電フラット部が含まれる広い容量範囲（例えば、理論電気容量の９５％〜２５％に相当する容量範囲）にわたって電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる。このため、上述の電池システムでは、出力変動の小さい安定した出力特性を得ることができる。
【００４０】
さらに、上述の電池システムは、リチウムイオン二次電池の放電時に、電圧検知装置によって検知された電圧低下部の電池電圧値に基づいて、リチウムイオン二次電池の過放電を防止するための所定の処理を行う処理装置を備えている。従って、リチウムイオン二次電池の放電末期に近づいたとき、処理装置により、リチウムイオン二次電池の過放電を防止するための所定の処理（例えば、電池の残電気量が少ないことを警告する処理、放電停止の処理など）が行われる。これにより、リチウムイオン二次電池の過放電を防止することが可能となる。
【００４１】
（７）さらに、上記の電池システムであって、前記電池システムは、電気自動車の駆動用電源システムとして上記電気自動車に搭載されてなり、前記処理装置は、前記リチウムイオン二次電池の放電時に、前記電圧検知装置によって検知された上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値が前記電圧低下部の電池電圧値に達したか否かを判断し、上記電圧低下部の電池電圧値に達したと判断したとき、前記所定の処理として、上記リチウムイオン二次電池の残電気量が少ないことを警告する処理を行う電池システムとすると良い。
【００４２】
上述の電池システムは、電気自動車の駆動用電源システムとして電気自動車に搭載されている。この電池システムでは、処理装置が、リチウムイオン二次電池の放電時に、リチウムイオン二次電池の電池電圧値が電圧低下部の電池電圧値に達したと判断したとき、リチウムイオン二次電池の残電気量が少ないことを警告する処理（例えば、警告ランプを点灯させる処理）を行う。この警告により、電気自動車の運転者は、リチウムイオン二次電池の残電気量が少ないことを知ることができる。これにより、電気自動車の運転者は、リチウムイオン二次電池に電気が残存している間に、電気自動車を停止させ、リチウムイオン二次電池を充電することができる。従って、上述の電池システムによれば、リチウムイオン二次電池の過放電を防止することができる。
【００４３】
（８）また、前記の電池システムであって、前記電池システムは、モータとエンジンを備えるプラグインハイブリッド自動車の駆動用電源システムとして、上記自動車に搭載されてなり、上記自動車は、上記エンジンを駆動させることなく前記リチウムイオン二次電池の放電により供給される電力を用いた上記モータの駆動により走行するＥＶモード、及び、上記モータの駆動と上記エンジンの駆動の組み合わせにより走行するＨＶモード、のいずれかにより走行可能に構成されてなり、前記処理装置は、上記ＥＶモードにより上記自動車が走行を開始した後、上記リチウムイオン二次電池の放電時に、前記電圧検知装置によって検知された上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値が前記電圧低下部の電池電圧値に達したか否かを判断し、上記電圧低下部の電池電圧値に達したと判断したとき、上記ＨＶモードにより上記自動車が走行するように、前記所定の処理として、上記エンジンを始動させる処理を行う電池システムとすると良い。
【００４４】
上述の電池システムは、モータとエンジンを備えるプラグインハイブリッド自動車の駆動用電源システムとして、プラグインハイブリッド自動車に搭載されている。プラグインハイブリッド自動車は、外部電源から供給される電力を用いて、当該自動車に搭載されている電池システムに含まれるリチウムイオン二次電池を充電可能とする構成を有するハイブリッド自動車である。このプラグインハイブリッド自動車は、エンジンを駆動させることなくリチウムイオン二次電池の放電により供給される電力を用いたモータの駆動により走行するＥＶモード（電気自動車モード）、及び、モータの駆動とエンジンの駆動の組み合わせにより走行するＨＶモード（ハイブリッド自動車モード）のいずれかにより走行可能に構成されている。
【００４５】
上述の電池システムでは、プラグインハイブリッド自動車がＥＶモードで走行を開始した後、処理装置が、リチウムイオン二次電池の放電時に、リチウムイオン二次電池の電池電圧値が電圧低下部の電池電圧値に達したと判断したとき、ＨＶモードによりプラグインハイブリッド自動車が走行するように、エンジンを始動させる処理を行う。これにより、プラグインハイブリッド自動車が、モータの駆動とエンジンの駆動の組み合わせにより走行するようになるので、リチウムイオン二次電池の放電を抑制する（さらには、リチウムイオン二次電池を充電する）ことができる。これにより、リチウムイオン二次電池の過放電を防止することができる。
【００４６】
（９）さらに、前記いずれかの電池システムであって、前記リチウムイオン二次電池は、前記（２）、（４）、または（５）に記載のリチウムイオン二次電池であり、前記処理装置は、前記第２充電末期部における上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値を予め記憶しておき、上記リチウムイオン二次電池の充電時に、前記電圧検知装置によって検知された上記第２充電末期部の電池電圧値に基づいて、上記リチウムイオン二次電池の過充電を防止するための所定の処理を行う電池システムとすると良い。
【００４７】
上述の電池システムは、前述の（２）、（４）、または（５）に記載のリチウムイオン二次電池を備えている。これらのリチウムイオン二次電池は、前述のように、充電したときの電池電圧変動曲線において、第１充電フラット部と第２充電末期部とが現れる特性を有する。
【００４８】
さらに、上述の電池システムでは、処理装置が、リチウムイオン二次電池の充電時に、電圧検知装置によって検知された第２充電末期部の電池電圧値に基づいて、リチウムイオン二次電池の過充電を防止するための所定の処理を行う。従って、リチウムイオン二次電池の充電末期に至ったとき、処理装置により、リチウムイオン二次電池の過充電を防止するための所定の処理（例えば、充電停止の処理）が行われる。これにより、リチウムイオン二次電池の過充電を防止することが可能となる。
【００４９】
（１０）さらに、上記の電池システムであって、前記処理装置は、前記リチウムイオン二次電池の充電時に、前記電圧検知装置によって検知された上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値が前記第２充電末期部の電池電圧値に達したか否かを判断し、上記第２充電末期部の電池電圧値に達したと判断したとき、前記所定の処理として、上記リチウムイオン二次電池の充電を停止する処理を行う電池システムとすると良い。
【００５０】
上述の電池システムでは、処理装置が、リチウムイオン二次電池の充電時に、リチウムイオン二次電池の電池電圧値が第２充電末期部の電池電圧値に達したと判断したとき、リチウムイオン二次電池の充電を停止する処理を行う。これにより、リチウムイオン二次電池の過充電を防止することができる。
【００５１】
（１１）また、本発明の他の態様は、前記（２）〜（５）のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池と、上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値を検知する電圧検知装置と、前記第２充電末期部における上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値を予め記憶しておき、上記リチウムイオン二次電池の充電時に、上記電圧検知装置によって検知された上記第２充電末期部の電池電圧値に基づいて、上記リチウムイオン二次電池の過充電を防
止するための所定の処理を行う処理装置と、を備える電池システムである。
【００５２】
上述の電池システムは、前述の（２）〜（５）のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池を備えている。これらのリチウムイオン二次電池は、前述のように、充電したときの電池電圧変動曲線において、第１充電フラット部と第２充電末期部とが現れる特性を有する。しかも、これらのリチウムイオン二次電池では、前述のように、第１放電フラット部が含まれる広い容量範囲（例えば、理論電気容量の２５％〜９５％に相当する容量範囲）にわたって電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下となる。このため、上述の電池システムでは、出力変動の小さい安定した出力特性を得ることができる。
【００５３】
さらに、上述の電池システムは、リチウムイオン二次電池の充電時に、電圧検知装置によって検知された第２充電末期部の電池電圧値に基づいて、リチウムイオン二次電池の過充電を防止するための所定の処理を行う処理装置を備えている。従って、リチウムイオン二次電池の充電末期に至ったとき、処理装置により、リチウムイオン二次電池の過充電を防止するための所定の処理（例えば、充電停止の処理）が行われる。これにより、リチウムイオン二次電池の過充電を防止することが可能となる。
【００５４】
（１２）さらに、上記の電池システムであって、前記処理装置は、前記リチウムイオン二次電池の充電時に、前記電圧検知装置によって検知された上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値が前記第２充電末期部の電池電圧値に達したか否かを判断し、上記第２充電末期部の電池電圧値に達したと判断したとき、前記所定の処理として、上記リチウムイオン二次電池の充電を停止する処理を行う電池システムとすると良い。
【００５５】
上述の電池システムでは、処理装置が、リチウムイオン二次電池の充電時に、リチウムイオン二次電池の電池電圧値が第２充電末期部の電池電圧値に達したと判断したとき、リチウムイオン二次電池の充電を停止する処理を行う。これにより、リチウムイオン二次電池の過充電を防止することができる。
【００５６】
（１３）さらに、上記いずれかの電池システムであって、前記リチウムイオン二次電池は、前記（２）、（４）、または（５）に記載のリチウムイオン二次電池であり、前記処理装置は、前記電圧低下部における上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値を予め記憶しておき、上記リチウムイオン二次電池の放電時に、前記電圧検知装置によって検知された上記電圧低下部の電池電圧値に基づいて、上記リチウムイオン二次電池の過放電を防止するための所定の処理を行う電池システムとすると良い。
【００５７】
上述の電池システムは、前述の（２）、（４）、または（５）に記載のリチウムイオン二次電池を備えている。これらのリチウムイオン二次電池は、前述のように、放電させたときの電池電圧変動曲線において、第１放電フラット部と電圧低下部と第２放電フラット部とが現れる特性を有する。
【００５８】
さらに、上述の電池システムでは、処理装置が、リチウムイオン二次電池の放電時に、電圧検知装置によって検知された電圧低下部の電池電圧値に基づいて、リチウムイオン二次電池の過放電を防止するための所定の処理を行う。従って、リチウムイオン二次電池の放電末期に近づいたとき、処理装置により、リチウムイオン二次電池の過放電を防止するための所定の処理（例えば、電池の残電気量が少ないことを警告する処理、放電停止の処理など）が行われる。これにより、リチウムイオン二次電池の過放電を防止することが可能となる。
【００５９】
（１４）さらに、上記の電池システムであって、前記電池システムは、電気自動車の駆動用電源システムとして上記電気自動車に搭載されてなり、前記処理装置は、前記リチウムイオン二次電池の放電時に、前記電圧検知装置によって検知された上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値が前記電圧低下部の電池電圧値に達したか否かを判断し、上記電圧低下部の電池電圧値に達したと判断したとき、前記所定の処理として、上記リチウムイオン二次電池の残電気量が少ないことを警告する処理を行う電池システムとすると良い。
【００６０】
上述の電池システムは、電気自動車の駆動用電源システムとして電気自動車に搭載されている。この電池システムでは、処理装置が、リチウムイオン二次電池の放電時に、リチウムイオン二次電池の電池電圧値が電圧低下部の電池電圧値に達したと判断したとき、リチウムイオン二次電池の残電気量が少ないことを警告する処理を行う。この警告により、電気自動車の運転者は、リチウムイオン二次電池の残電気量が少ないことを知ることができる。これにより、電気自動車の運転者は、リチウムイオン二次電池に電気が残存している間に、電気自動車を停止させ、リチウムイオン二次電池を充電することができる。従って、上述の電池システムによれば、リチウムイオン二次電池の過放電を防止することができる。
【００６１】
（１５）また、前記の電池システムであって、前記電池システムは、モータとエンジンを備えるプラグインハイブリッド自動車の駆動用電源システムとして、上記自動車に搭載されてなり、上記自動車は、上記エンジンを駆動させることなく前記リチウムイオン二次電池の放電により供給される電力を用いた上記モータの駆動により走行するＥＶモード、及び、上記モータの駆動と上記エンジンの駆動の組み合わせにより走行するＨＶモード、のいずれかにより走行可能に構成されてなり、前記処理装置は、上記ＥＶモードにより上記自動車が走行を開始した後、上記リチウムイオン二次電池の放電時に、前記電圧検知装置によって検知された上記リチウムイオン二次電池の電池電圧値が前記電圧低下部の電池電圧値に達したか否かを判断し、上記電圧低下部の電池電圧値に達したと判断したとき、上記ＨＶモードにより上記自動車が走行するように、前記所定の処理として、上記エンジンを始動させる処理を行う電池システムとすると良い。
【００６２】
上述の電池システムは、モータとエンジンを備えるプラグインハイブリッド自動車の駆動用電源システムとして、プラグインハイブリッド自動車に搭載されている。この電池システムでは、プラグインハイブリッド自動車がＥＶモードで走行を開始した後、処理装置が、リチウムイオン二次電池の放電時に、リチウムイオン二次電池の電池電圧値が電圧低下部の電池電圧値に達したと判断したとき、ＨＶモードによりプラグインハイブリッド自動車が走行するように、エンジンを始動させる処理を行う。これにより、プラグインハイブリッド自動車が、モータの駆動とエンジンの駆動の組み合わせにより走行するようになるので、リチウムイオン二次電池の放電を抑制する（さらには、リチウムイオン二次電池を充電する）ことができる。これにより、リチウムイオン二次電池の過放電を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】電気自動車の概略図である。
【図２】実施例１にかかる電池システムの概略図である。
【図３】実施例１にかかるリチウムイオン二次電池の断面図である。
【図４】同リチウムイオン二次電池の電極体の断面図である。
【図５】同電極体の部分拡大断面図であり、図４のＢ部拡大図に相当する。
【図６】他のリチウムイオン二次電池Ａを放電させたときの電池電圧変動曲線である。
【図７】他のリチウムイオン二次電池Ａを充電したときの電池電圧変動曲線である。
【図８】他のリチウムイオン二次電池Ｂを放電させたときの電池電圧変動曲線である。
【図９】他のリチウムイオン二次電池Ｂを充電したときの電池電圧変動曲線である。
【図１０】実施例１にかかるリチウムイオン二次電池を放電させたときの電池電圧変動曲線である。
【図１１】実施例１にかかる放電制御の流れを示すフローチャートである。
【図１２】プラグインハイブリッド自動車の概略図である。
【図１３】実施例２にかかる電池システムの概略図である。
【図１４】実施例２にかかる放電制御の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
（実施例１）
次に、本発明の実施例１について、図面を参照しつつ説明する。
本実施例１の電池システム６は、電気自動車１の駆動用電源システムとして、電気自動車１に搭載されている（図１参照）。電気自動車１は、図１に示すように、車体２、フロントモータ４、リヤモータ５、電池システム６、ケーブル７、及び電源プラグ８を有している。詳細には、この電気自動車１は、電池システム６をフロントモータ４及びリヤモータ５の駆動用電源として搭載し、フロントモータ４及びリヤモータ５の駆動により走行できるように構成されている。
【００６５】
電池システム６は、電気自動車１の車体２に取り付けられており、ケーブル７によりフロントモータ４及びリヤモータ５に接続されている。この電池システム６は、図２に示すように、組電池３０と、変換装置４４と、処理装置７０と、電圧検知装置５０とを備えている。組電池３０は、電気的に直列に接続された複数（例えば、１００個）のリチウムイオン二次電池１００を有している。なお、組電池３０を構成する全てのリチウムイオン二次電池１００の充電状態は等しくされている。
【００６６】
電圧検知装置５０は、組電池３０を構成する複数のリチウムイオン二次電池１００から選択した１つのリチウムイオン二次電池１００電池電圧値（端子間電圧値）を検知する。なお、本実施例１では、リチウムイオン二次電池１００の電池電圧値として、リチウムイオン二次電池１００の正極端子１２０と負極端子１３０との端子間電圧を検知する。
【００６７】
処理装置７０は、図示しないＲＯＭ、ＣＰＵ、ＲＡＭ等を有し、スイッチ４１，４２を介して、組電池３０に電気的に接続されている。この処理装置７０は、スイッチ４１，４２をＯＮにした状態で、組電池３０の放電を制御する。例えば、電気自動車１の運転中に、組電池３０からインバータ（モータ）への電力供給を制御する。なお、処理装置７０は、電気自動車１の制御を司るコントロールユニット６０（図２参照）に接続され、コントロールユニット６０との間で電気信号を送受信する。
【００６８】
また、この処理装置７０は、電圧検知装置５０によって検知されたリチウムイオン二次電池１００の電池電圧値を入力する。処理装置７０のＲＯＭ（図示省略）には、予め、後述する電圧低下部ＤＶ（図１０参照）におけるリチウムイオン二次電池１００の電池電圧値が記憶されている。なお、本実施例１では、電圧低下部ＤＶの電池電圧値として、電圧低下部ＤＶにおける電池電圧範囲（約３．９Ｖ〜３．４Ｖの範囲、図１０参照）から３．７Ｖを選択して、処理装置７０のＲＯＭ（図示省略）に記憶させている。
【００６９】
さらに、処理装置７０は、リチウムイオン二次電池１００の放電時に、所定のタイミング毎に、電圧検知装置５０によって検知されたリチウムイオン二次電池１００の電池電圧値を入力する。そして、リチウムイオン二次電池１００の電池電圧値が、電圧低下部ＤＶの電池電圧値（本実施例１では３．７Ｖ）に達しているか否かを判断する。リチウムイオン二次電池１００の電池電圧値が、電圧低下部ＤＶの電池電圧値（本実施例１では３．７Ｖ）に達していると判断した場合、リチウムイオン二次電池１００の過放電を防止するための処理を行う。具体的には、リチウムイオン二次電池１００の残電気量が少ないことを警告する処理を行う。詳細には、リチウムイオン二次電池１００の残電気量が少ないことを警告するための警告ランプ４７（図２参照）を点灯させる処理を行う。
【００７０】
なお、この警告ランプ４７は、電気自動車１の運転者が視認できる位置（例えば、インストルメントパネル）に配置されている。このため、電気自動車１の運転者は、警告ランプ４７の点灯を確認することで、リチウムイオン二次電池１００の残電気量が少ないことを知ることができる。これにより、電気自動車１の運転者は、リチウムイオン二次電池１００に電気が残存している間に、電気自動車１を停止させ、リチウムイオン二次電池１００を充電することができる。従って、本実施例１の電池システム６によれば、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００の過放電を防止することができる。
【００７１】
変換装置４４は、ＡＣ／ＤＣコンバータにより構成されており、商用電源４６の電圧を、一定電圧値を有する直流定電圧に変換することができる。この変換装置４４は、ケーブル７に含まれるケーブル７１を通じて、電源プラグ８に電気的に接続されている。さらに、変換装置４４は、スイッチ４３を介して、組電池３０に電気的に接続されている。
【００７２】
電源プラグ８は、商用電源４６に電気的に接続可能に構成されている。この電源プラグ８は、変換装置４４と電気的に接続されている。従って、電源プラグ８を通じて、変換装置４４と商用電源４６とを電気的に接続することができる。なお、本実施例１では、電源プラグ８と共にケーブル７１を電気自動車１の外部に引き出すことができ、電気自動車１から離れた商用電源４６に電源プラグ８を接続できるようになっている。
【００７３】
このため、本実施例１の電気自動車１では、電気自動車１の停止期間中に、電源プラグ８を商用電源４６に電気的に接続することで、商用電源４６から供給される電力を用いて、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００を充電することができる。処理装置７０は、変換装置４４を監視しており、商用電源４６から電源プラグ８を通じて変換装置４４に電力が供給されたことを検知すると、スイッチ４１，４２をＯＦＦにすると共に、スイッチ４３をＯＮにする。これにより、商用電源４６から供給される電力を用いて、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００を充電することができる。具体的には、商用電源４６の電圧を、変換装置４４により、所定の一定電圧値を有する直流定電圧に変換しつつ、商用電源４６から供給される電力を、変換装置４４を通じて、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００に供給する。
【００７４】
リチウムイオン二次電池１００は、図３に示すように、直方体形状の電池ケース１１０と、正極端子１２０と、負極端子１３０とを備える、角形密閉式のリチウムイオン二次電池である。このうち、電池ケース１１０は、金属からなり、直方体形状の収容空間をなす角形収容部１１１と、金属製の蓋部１１２とを有している。電池ケース１１０（角形収容部１１１）の内部には、電極体１５０、正極集電部材１２２、負極集電部材１３２などが収容されている。
【００７５】
電極体１５０は、断面長円状をなし、シート状の正極板１５５、負極板１５６、及びセパレータ１５７を捲回してなる扁平型の捲回体である（図４、図５参照）。この電極体１５０は、その軸線方向（図３において左右方向）の一方端部（図３において右端部）に位置し、正極板１５５の一部のみが渦巻状に重なる正極捲回部１５５ｂと、他方端部（図３において左端部）に位置し、負極板１５６の一部のみが渦巻状に重なる負極捲回部１５６ｂとを有している。正極板１５５には、正極捲回部１５５ｂを除く部位に、正極活物質１５３を含む正極合材１５２が塗工されている（図５参照）。同様に、負極板１５６には、負極捲回部１５６ｂを除く部位に、負極活物質１５４を含む負極合材１５９が塗工されている（図５参照）。正極捲回部１５５ｂは、正極集電部材１２２を通じて、正極端子１２０に電気的に接続されている。負極捲回部１５６ｂは、負極集電部材１３２を通じて、負極端子１３０に電気的に接続されている。
【００７６】
本実施例１のリチウムイオン二次電池１００では、正極活物質１５３の主成分（具体的には、８０ｗｔ％）として、２相共存型の充放電を行う第１正極活物質を含み、正極活物質１５３の副成分（具体的には、２０ｗｔ％）として、２相共存型の充放電を行う第２正極活物質を含んでいる。なお、本実施例１では、第１正極活物質としてＬｉＭｎＰＯ4を用い、第２正極活物質としてＬｉＦｅＰＯ4を用いている。従って、正極活物質１５３は、８０ｗｔ％のＬｉＭｎＰＯ4と２０ｗｔ％のＬｉＦｅＰＯ4により構成されている。
また、負極活物質１５４として、炭素材料（詳細には、天然黒鉛）を用いている。
【００７７】
ここで、本実施例１のリチウムイオン二次電池１００とは異なり、正極活物質としてＬｉＭｎＰＯ4（実施例１の第１正極活物質）のみを用い、負極活物質として負極活物質１５４（天然黒鉛）を用いたリチウムイオン二次電池Ａについて説明する。このリチウムイオン二次電池Ａを放電させたときの電池電圧変動曲線（放電深度と電池電圧値の関係を表す曲線）を、図６に示す。また、リチウムイオン二次電池Ａを充電したときの電池電圧変動曲線（充電状態と電池電圧値の関係を表す曲線）を、図７に示す。
【００７８】
図６に示すように、リチウムイオン二次電池Ａでは、放電させたときの電池電圧変動曲線において、ＬｉＭｎＰＯ4（実施例１の第１正極活物質）が理論的に最大限蓄積できる理論電気容量を上限とした電気容量の範囲（図６において放電深度０〜１００％の範囲）のうち放電末期に至るまでの全体の５０％以上の範囲（詳細には、理論電気容量の９８％〜６％に相当する容量範囲、図６において放電深度２〜９４％の範囲）にわたって、電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下（詳細には約０．１Ｖ）となる放電フラット線ＦＤＡが現れる。このように広い容量範囲にわたって電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下（詳細には約０．１Ｖ）となるリチウムイオン二次電池Ａでは、出力変動の小さい安定した出力特性を得ることができる。
【００７９】
また、本実施例１のリチウムイオン二次電池１００とは異なり、正極活物質としてＬｉＦｅＰＯ4（実施例１の第２正極活物質）のみを用い、負極活物質として負極活物質１５４（天然黒鉛）を用いたリチウムイオン二次電池Ｂについて説明する。このリチウムイオン二次電池Ｂを放電させたときの電池電圧変動曲線（放電深度と電池電圧値の関係を表す曲線）を、図８に示す。また、リチウムイオン二次電池Ｂを充電したときの電池電圧変動曲線（充電状態と電池電圧値の関係を表す曲線）を、図９に示す。
【００８０】
図８に示すように、リチウムイオン二次電池Ｂでは、放電させたときの電池電圧変動曲線において、ＬｉＦｅＰＯ4（実施例１の第２正極活物質）が理論的に最大限蓄積できる理論電気容量を上限とした電気容量の範囲（図８において放電深度０〜１００％の範囲）のうち放電末期に至るまでの全体の５０％以上の範囲（詳細には、理論電気容量の９８％〜６％に相当する容量範囲、図８において放電深度２〜９４％の範囲）にわたって、電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下（詳細には約０．１Ｖ）となる放電フラット線ＦＤＢが現れる。このように広い容量範囲にわたって電池電圧値の変動が０．２Ｖ以下（詳細には約０．１Ｖ）となるリチウムイオン二次電池Ｂでは、出力変動の小さい安定した出力特性を得ることができる。なお、放電フラット線ＦＤＢの平均電圧値（３．３５Ｖ）は、放電フラット線ＦＤＡの平均電圧値（４．０Ｖ）よりも低くなる（図６及び図８参照）。
【００８１】
なお、上記の例では、リチウムイオン二次電池Ａが第１リチウムイオン二次電池に相当し、リチウムイオン二次電池Ｂが第２リチウムイオン二次電池に相当する。また、放電フラット線ＦＤＡが第１放電フラット線に相当し、放電フラット線ＦＤＢが第２放電フラット線に相当する。
【００８２】
ところで、リチウムイオン二次電池Ａ，Ｂでは、図６，図８に示すように、放電初期（放電深度２％）から放電末期（放電深度９４％）に至るまで、電池電圧値がほとんど変化しない。このため、リチウムイオン二次電池Ａ，Ｂでは、その放電時に、電池電圧値に基づいて放電末期（または放電末期に近づいていること）を検知することが難しく、過放電となる虞があった。
【００８３】
次に、本実施例１のリチウムイオン二次電池１００を放電させたときの電池電圧変動曲線（放電深度と電池電圧値の関係を表す曲線）を、図１０に示す。図１０に示すように、リチウムイオン二次電池１００では、放電させたときの電池電圧変動曲線において、第１放電フラット部ＦＤＡ１と、第２放電フラット部ＦＤＢ２と、第１放電フラット部ＦＤＡ１から第２放電フラット部ＦＤＢ２に至るまでの範囲にわたって電池電圧値が低下する電圧低下部ＤＶとが現れる。
【００８４】
ここで、第１放電フラット部ＦＤＡ１は、放電フラット線ＦＤＡ（図６参照）のうち放電末期側の端部（図６において放電深度７２％以上の部分）を除いた部分に相当する。第２放電フラット部ＦＤＢ２は、放電フラット線ＦＤＢ（図８参照）の放電末期側の端部（図８において放電深度８０〜９４％の部分）に相当し、第１放電フラット部ＦＤＡ１よりも放電末期側（放電深度が大きい側）に位置し、第１放電フラット部ＦＤＡ１の電圧値よりも低い電圧値を示す（図１０参照）。電圧低下部ＤＶは、第１放電フラット部ＦＤＡ１及び第２放電フラット部ＦＤＢ２に比べて電池電圧値が大きく低下する。
【００８５】
このような電池電圧変動曲線が現れる理由は、リチウムイオン二次電池１００では、前述のように、正極活物質１５３の主成分（具体的には、８０ｗｔ％）としてＬｉＭｎＰＯ4（第１正極活物質）を含み、正極活物質１５３の副成分（具体的には、２０ｗｔ％）としてＬｉＦｅＰＯ4（第２正極活物質）を含んでいるからである。
【００８６】
第１放電フラット部ＦＤＡ１と第２放電フラット部ＦＤＢ２との間に位置する電圧低下部ＤＶでは、第１放電フラット部ＦＤＡ１及び第２放電フラット部ＦＤＢ２に比べて電池電圧が大きく低下する。このため、リチウムイオン二次電池１００の放電時に、電圧検知装置５０によってリチウムイオン二次電池１００の電池電圧値を検知することで、電圧低下部ＤＶに至ったことを容易に検知することができる。具体的には、前述のように、処理装置７０により、電圧検知装置５０によって検知されたリチウムイオン二次電池１００の電池電圧値が、電圧低下部ＤＶの電池電圧値（本実施例１では３．７Ｖ）に達したか否かを判断することで、電圧低下部ＤＶに至ったか否かを判断できる。
【００８７】
ところで、電圧低下部ＤＶは、図１０に示すように、電池電圧変動曲線のうち放電末期に近い部位である。このため、処理装置７０により、リチウムイオン二次電池１００の放電時に、リチウムイオン二次電池１００の電池電圧値が電圧低下部ＤＶの電池電圧値（本実施例１では３．７Ｖ）に達したと判断されたときは、放電末期に近づいていると判断することができる。従って、このときに、処理装置７０により、リチウムイオン二次電池１００の残電気量が少ないことを警告する処理（警告ランプ４７を点灯させる処理）が行われることで、前述のように、リチウムイオン二次電池１００の過放電を防止することが可能となる。
【００８８】
しかも、リチウムイオン二次電池１００では、第１放電フラット部ＦＤＡ１が含まれる広い容量範囲（具体的には、理論電気容量の９８％〜２８％に相当する容量範囲、図１０において放電深度２〜７２％の範囲）にわたって電池電圧値の変動が０．１Ｖ以下となるので、出力変動の小さい安定した出力特性を得ることができる。
【００８９】
次に、本実施例１のリチウムイオン二次電池１００の製造方法について説明する。
まず、ＬｉＭｎＰＯ4とＬｉＦｅＰＯ4を用意する。次いで、ＬｉＭｎＰＯ4の表面に、導電性の炭素被膜を形成する。同様に、ＬｉＦｅＰＯ4の表面に、導電性の炭素被膜を形成する。なお、炭素被膜の形成方法は、例えば、特開２００８−３１１０６７に開示されている方法を用いることができる。次いで、炭素被膜を有するＬｉＭｎＰＯ4とＬｉＦｅＰＯ4を、８０：２０の割合（重量比）で混合し、正極活物質混合体（正極活物質１５３に相当する）とする。その後、正極活物質１５３とアセチレンブラック（導電助剤）とポリフッ化ビニリデン（バインダ樹脂）とを、８５：５：１０（重量比）の割合で混合し、これにＮ−メチルピロリドン（分散溶媒）を混合して、正極スラリを作製した。次いで、この正極スラリを、アルミニウム箔１５１の表面に塗布し、乾燥させた後、プレス加工を施した。これにより、アルミニウム箔１５１の表面に正極合材１５２が塗工された正極板１５５を得た（図５参照）。
【００９０】
また、天然黒鉛（負極活物質１５４）と、スチレン−ブタジエン共重合体（バインダ樹脂）と、カルボキシメチルセルロース（増粘剤）とを、９５：２．５：２．５（重量比）の割合で水中で混合して、負極スラリを作製した。次いで、この負極スラリを、銅箔１５８の表面に塗布し、乾燥させた後、プレス加工を施した。これにより、銅箔１５８の表面に負極合材１５９が塗工された負極板１５６を得た（図５参照）。
なお、本実施例１では、正極の理論容量と負極の理論容量との比が１：１．５となるように、正極スラリ及び負極スラリの塗布量を調整している。
【００９１】
次に、正極板１５５、負極板１５６、及びセパレータ１５７を積層し、これを捲回して断面長円状の電極体１５０を形成した（図４，図５参照）。但し、正極板１５５、負極板１５６、及びセパレータ１５７を積層する際には、電極体１５０の一端部から、正極板１５５のうち正極合材１５２を塗工していない未塗工部が突出するように、正極板１５５を配置しておく。さらには、負極板１５６のうち負極合材１５９を塗工していない未塗工部が、正極板１５５の未塗工部とは反対側から突出するように、負極板１５６を配置しておく。これにより、正極捲回部１５５ｂ及び負極捲回部１５６ｂを有する電極体１５０（図３参照）が形成される。なお、本実施例１では、セパレータ１５７として、ポリプロピレン／ポリエチレン／ポリプロピレン３層構造複合体多孔質膜を用いている。
【００９２】
次に、電極体１５０の正極捲回部１５５ｂと正極端子１２０とを、正極集電部材１２２を通じて接続する。さらに、電極体１５０の負極捲回部１５６ｂと負極端子１３０とを、負極集電部材１３２を通じて接続する。その後、これを角形収容部１１１内に収容し、角形収容部１１１と蓋体１１２とを溶接して、電池ケース１１０を封止した。次いで、蓋体１１２に設けられている注液口（図示しない）を通じて電解液を注液した後、注液口を封止することで、本実施例１のリチウムイオン二次電池１００が完成する。なお、本実施例１では、電解液として、ＥＣ（エチレンカーボネート）とＤＥＣ（ジエチルカーボネート）とを、４：６（体積比）で混合した溶液中に、六フッ化燐酸リチウム（ＬｉＰＦ6）
を１ｍｏｌ／Ｌの割合で溶解したものを用いている。
【００９３】
次に、本実施例１にかかる組電池３０（リチウムイオン二次電池１００）の放電制御について説明する。
例えば、電気自動車１の運転者がアクセルペダルを踏み込むと、コントロールユニット６０は、処理装置７０に対し、組電池３０（リチウムイオン二次電池１００）を放電させる指令（信号）を送信する。処理装置７０は、コントロールユニット６０から、組電池３０（リチウムイオン二次電池１００）を放電させる指令を受けると、スイッチ４１，４２をＯＮにした状態で、組電池３０（リチウムイオン二次電池１００）を放電させて、インバータ（モータ）に電力を供給する。これにより、電気自動車１は、フロントモータ４及びリヤモータ５の駆動により走行する。
【００９４】
処理装置７０は、組電池３０（リチウムイオン二次電池１００）の放電を開始すると、図１１に示すように、ステップＳ１において、電圧検知装置５０によって検知されたリチウムイオン二次電池１００の電池電圧値を入力（検出）する。次いで、ステップＳ２に進み、処理装置７０は、リチウムイオン二次電池１００の電池電圧値が３．７Ｖ（電圧低下部ＤＶの電池電圧値）に達しているか否かを判断する。リチウムイオン二次電池１００の電池電圧値が３．７Ｖに達していない（Ｎｏ）と判断した場合は、再びステップＳ１に戻り、上述の処理を行う。
【００９５】
一方、ステップＳ２において、リチウムイオン二次電池１００の電池電圧値が３．７Ｖに達している（Ｙｅｓ）と判断した場合は、ステップＳ３に進み、処理装置７０は、リチウムイオン二次電池１００の残電気量が少ないことを警告するための警告ランプ４７を点灯させる。電気自動車１の運転者は、警告ランプ４７の点灯を確認することで、リチウムイオン二次電池１００の残電気量が少ないことを知ることができる。これにより、電気自動車１の運転者は、リチウムイオン二次電池１００に電気が残存している間に、電気自動車１を停止させ、リチウムイオン二次電池１００を充電することが可能となる。このように、警告ランプ４７を点灯させて、電気自動車１の運転者に対し、リチウムイオン二次電池１００の充電を促すことで、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００の過放電を防止することが可能となる。
【００９６】
その後、ステップＳ４に進み、処理装置７０は、リチウムイオン二次電池１００の放電が停止しているか否かを判断する。処理装置７０が、コントロールユニット６０から組電池３０（リチウムイオン二次電池１００）の放電を停止させる指令を受けて、リチウムイオン二次電池１００の放電を停止させている場合は、リチウムイオン二次電池１００の放電が停止していると判断できる。リチウムイオン二次電池１００の放電が停止している（Ｙｅｓ）と判断した場合は、一連の処理を終了する。なお、処理装置７０が、コントロールユニット６０から組電池３０（リチウムイオン二次電池１００）の放電を停止させる指令を受けて、リチウムイオン二次電池１００の放電を停止させる場合としては、例えば、運転者がアクセルペダルから足を離して、電気自動車１を停止させるときを挙げることができる。
【００９７】
一方、処理装置７０は、リチウムイオン二次電池１００の放電が停止していない（Ｎｏ）と判断した場合は、ステップＳ５に進み、新たに、電圧検知装置５０によって検知されたリチウムイオン二次電池１００の電池電圧値を入力（検出）する。次いで、ステップＳ６に進み、リチウムイオン二次電池１００の電池電圧値が３．０Ｖに達しているか否かを判断する。リチウムイオン二次電池１００の電池電圧値が３．０Ｖに達していない（Ｎｏ）と判断した場合は、ステップＳ４に戻り、再び、リチウムイオン二次電池１００の放電が停止しているか否かを判断する。このようにして、リチウムイオン二次電池１００の放電停止が確認できるまで、ステップＳ４〜Ｓ６の処理を繰り返し行う。
【００９８】
図１０に示すように、リチウムイオン二次電池１００の電池電圧値が３．０Ｖに達したときは、放電末期（放電深度９８％）に至っており、これ以上リチウムイオン二次電池１００の放電を継続した場合には過放電となってしまう。このため、処理装置７０は、ステップＳ６において、リチウムイオン二次電池１００の電池電圧値が３．０Ｖに達している（Ｙｅｓ）と判断した場合は、ステップＳ７に進み、リチウムイオン二次電池１００の放電を停止する。これにより、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００の過放電を防止することができる。
【００９９】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２について、図面を参照しつつ説明する。なお、ここでは、実施例１と異なる点を中心に説明し、実施例１と同様な点については説明を省略または簡略化する。
【０１００】
本実施例２の電池システム１６は、プラグインハイブリッド自動車１１の駆動用電源システムとして、プラグインハイブリッド自動車１１に搭載されている（図１２参照）。電池システム１６は、図１２に示すように、車体２、エンジン３、フロントモータ４、リヤモータ５、電池システム１６、ケーブル７、及び電源プラグ８を有している。このプラグインハイブリッド自動車１１は、エンジン３を駆動させることなく電池システム１６を構成する組電池３０（リチウムイオン二次電池１００）の放電により供給される電力を用いたモータ（フロントモータ４及びリヤモータ５）の駆動により走行するＥＶモード、及び、モータ（フロントモータ４及びリヤモータ５）の駆動とエンジン３の駆動の組み合わせにより走行するＨＶモードのいずれかにより走行するように構成されている。
【０１０１】
電池システム１６は、図１３に示すように、組電池３０と、変換装置４４と、処理装置２７０と、電圧検知装置５０とを備えている。
処理装置２７０は、図示しないＲＯＭ、ＣＰＵ、ＲＡＭ等を有し、スイッチ４１，４２を介して、組電池３０に電気的に接続されている。この処理装置２７０は、スイッチ４１，４２をＯＮにした状態で、組電池３０の充放電を制御する。例えば、プラグインハイブリッド自動車１１の運転中に、組電池３０とインバータ（モータ）との間での電力のやりとりを制御する。なお、処理装置２７０は、プラグインハイブリッド自動車１１の制御を司るコントロールユニット２６０に接続され、コントロールユニット２６０との間で電気信号を送受信する。
【０１０２】
また、この処理装置２７０は、電圧検知装置５０によって検知されたリチウムイオン二次電池１００の電池電圧値を入力する。処理装置２７０のＲＯＭ（図示省略）には、予め、電圧低下部ＤＶ（図１０参照）におけるリチウムイオン二次電池１００の電池電圧値が記憶されている。なお、本実施例２でも、実施例１と同様に、電圧低下部ＤＶの電池電圧値として３．７Ｖを選択して、処理装置２７０のＲＯＭ（図示省略）に記憶させている。
【０１０３】
さらに、処理装置２７０は、プラグインハイブリッド自動車１１がＥＶモードで走行を開始した後、リチウムイオン二次電池１００の放電時に、所定のタイミング毎に、電圧検知装置５０によって検知されたリチウムイオン二次電池１００の電池電圧値を入力する。そして、リチウムイオン二次電池１００の電池電圧値が、電圧低下部ＤＶの電池電圧値（本実施例２では３．７Ｖ）に達しているか否かを判断する。リチウムイオン二次電池１００の電池電圧値が、電圧低下部ＤＶの電池電圧値（本実施例２では３．７Ｖ）に達していると判断した場合、リチウムイオン二次電池１００の過放電を防止するための処理を行う。具体的には、プラグインハイブリッド自動車１１がＨＶモードで走行するように、エンジン３を始動させる処理を行う。
【０１０４】
これにより、プラグインハイブリッド自動車１１が、モータ（フロントモータ４及びリヤモータ５）の駆動とエンジン３の駆動の組み合わせにより走行するようになるので、リチウムイオン二次電池１００の放電を抑制する（さらには、リチウムイオン二次電池１００を充電する）ことができる。これにより、リチウムイオン二次電池１００の過放電を防止することができる。
【０１０５】
また、本実施例２のプラグインハイブリッド自動車１１でも、プラグインハイブリッド自動車１１の停止期間中に、電源プラグ８を商用電源４６に電気的に接続することで、商用電源４６から供給される電力を用いて、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００を充電することができる。処理装置２７０は、変換装置４４を監視しており、商用電源４６から電源プラグ８を通じて変換装置４４に電力が供給されたことを検知すると、スイッチ４１，４２をＯＦＦにすると共に、スイッチ４３をＯＮにする。これにより、実施例１の電気自動車１と同様に、商用電源４６から供給される電力を用いて、組電池３０を構成するリチウムイオン二次電池１００を充電することができる。
【０１０６】
次に、本実施例２にかかる組電池３０（リチウムイオン二次電池１００）の放電制御について説明する。
例えば、上述のようにして、商用電源４６から供給される電力を用いて、プラグインハイブリッド自動車１１に搭載されている組電池３０（リチウムイオン二次電池１００）の充電を完了した後、プラグインハイブリッド自動車１１の主電源（メインスイッチ）をＯＮにすると、コントロールユニット２６０により、ＥＶモードが選択される。その後、プラグインハイブリッド自動車１１の運転者がアクセルペダルを踏み込むと、処理装置２７０は、スイッチ４１，４２をＯＮにした状態で、組電池３０（リチウムイオン二次電池１００）を放電させて、インバータ（モータ）に電力を供給する。これにより、プラグインハイブリッド自動車１１は、フロントモータ４及びリヤモータ５の駆動により走行する。なお、ＥＶモードでは、エンジン３は駆動しない。
【０１０７】
処理装置２７０は、組電池３０（リチウムイオン二次電池１００）の放電を開始すると、図１３に示すように、ステップＴ１において、電圧検知装置５０によって検知されたリチウムイオン二次電池１００の電池電圧値を入力（検出）する。次いで、ステップＴ２に進み、処理装置２７０は、リチウムイオン二次電池１００の電池電圧値が３．７Ｖ（電圧低下部ＤＶの電池電圧値）に達しているか否かを判断する。リチウムイオン二次電池１００の電池電圧値が３．７Ｖに達していない（Ｎｏ）と判断した場合は、再びステップＴ１に戻り、上述の処理を行う。
【０１０８】
一方、ステップＴ２において、リチウムイオン二次電池１００の電池電圧値が３．７Ｖに達している（Ｙｅｓ）と判断した場合は、ステップＴ３に進み、処理装置２７０は、エンジン３を始動させる。このとき、コントロールユニット２６０により、ＥＶモードからＨＶモードへの切り替えが行われる。これにより、プラグインハイブリッド自動車１１が、モータ（フロントモータ４及びリヤモータ５）の駆動とエンジン３の駆動の組み合わせにより走行するので、リチウムイオン二次電池１００の放電を抑制する（さらには、リチウムイオン二次電池１００を充電する）ことができる。これにより、リチウムイオン二次電池１００の過放電を防止することができる。
【０１０９】
以上において、本発明を実施例１，２に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１１０】
１  電気自動車
３  エンジン
４  フロントモータ
５  リヤモータ
６，１６  電池システム
１１  プラグインハイブリッド自動車
３０  組電池
５０  電圧検知装置
７０，２７０  処理装置
１００  リチウムイオン二次電池
１５３  正極活物質
１５４  負極活物質
ＤＶ  電圧低下部
ＦＤＡ１  第１放電フラット部
ＦＤＢ２  第２放電フラット部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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