(57)【要約】【課題】非水電解液２次電池の安全性と信頼性を向上させる充電制御方法、充電制御コンピュータプログラム、充電制御装置、２次電池システム、２次電池電力源、移動体、電動工具を提供することを目的とする。【解決手段】非水電解液２次電池１の充電制御方法は、電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池１に対する充電状態を制御する充電制御方法であって、充電を停止する目標としての目標充電状態ＳＯＣｕを非水電解液２次電池１の周囲温度に対応させて予め設定し、周囲温度が予め特定された特定温度（例えば、２５℃、あるいは２０℃〜３０℃）であるときの目標充電状態ＳＯＣｕ（例えば、９５％）を特定温度以外の温度での目標充電状態ＳＯＣｕに比較して高く設定してある。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池に対する充電状態を制御する充電制御方法であって、
充電を停止する目標としての目標充電状態を前記非水電解液２次電池の周囲温度に対応させて予め設定し、
前記周囲温度が予め特定された特定温度であるときの前記目標充電状態を前記特定温度以外の温度での前記目標充電状態に比較して高く設定してあること
を特徴とする充電制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の充電制御方法であって、
前記周囲温度が前記特定温度より低温側のとき、前記目標充電状態は、温度の正の変化に対して正の傾きを有するように設定され、前記周囲温度が前記特定温度より高温側のとき、前記目標充電状態は、温度の正の変化に対して負の傾きを有するように設定されていること
を特徴とする充電制御方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の充電制御方法であって、
前記周囲温度は、前記非水電解液２次電池の外囲器の温度、あるいは、前記非水電解液２次電池を複数内蔵した２次電池モジュールの外囲器の温度であること
を特徴とする充電制御方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の充電制御方法であって、
前記周囲温度は、前記非水電解液２次電池が配置された場所の温度であること
を特徴とする充電制御方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一つに記載の充電制御方法であって、
前記非水電解液２次電池は、リチウムイオン電池であること
を特徴とする充電制御方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一つに記載の充電制御方法であって、
前記特定温度は、５℃から４０℃までの範囲内であること
を特徴とする充電制御方法。
【請求項７】
電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池に対する充電状態の制御をコンピュータに実行させる充電制御コンピュータプログラムであって、
前記非水電解液２次電池の周囲温度を検知する第１ステップと、
充電を停止する目標としての目標充電状態を前記周囲温度に対応させて予め設定した周囲温度対目標充電状態相関特性から前記第１ステップで検知した前記周囲温度に対応する前記目標充電状態を抽出する第２ステップと、
前記非水電解液２次電池の充電状態を実充電状態として検知する第３ステップと、
前記目標充電状態と前記実充電状態とを比較する第４ステップと、
前記実充電状態が前記目標充電状態より低いときは、前記非水電解液２次電池に対する充電を実行する第５ステップとをコンピュータに実行させること
を特徴とする充電制御コンピュータプログラム。
【請求項８】
電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池に対する充電状態を制御する充電制御装置であって、
前記非水電解液２次電池の周囲温度を検知する温度検知部と、
充電を停止する目標としての目標充電状態を前記周囲温度に対応させて予め設定した周囲温度対目標充電状態相関特性を記憶する相関特性記憶部と、
前記温度検知部で検知した前記周囲温度に対応する前記目標充電状態を前記周囲温度対目標充電状態相関特性から抽出する目標充電状態抽出部と、
前記非水電解液２次電池の充電状態を実充電状態として検知する実充電状態検知部と、
前記目標充電状態と前記実充電状態とを比較する充電状態比較部と、
前記実充電状態が前記目標充電状態より低いときは、前記非水電解液２次電池に対する充電を実行する充電制御部とを備えること
を特徴とする充電制御装置。
【請求項９】
電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池と、前記非水電解液２次電池に対する充電を制御する充電制御装置とを備える２次電池システムであって、
前記充電制御装置は、請求項８に記載の充電制御装置であること
を特徴とする２次電池システム。
【請求項１０】
電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池と、前記非水電解液２次電池に対する充電を制御する充電制御装置とを備える２次電池システム、および、前記非水電解液２次電池に対する充電電力を供給する充電用電源を備えた２次電池電力源であって、
前記２次電池システムは、請求項９に記載の２次電池システムであること
を特徴とする２次電池電力源。
【請求項１１】
電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池と、前記非水電解液２次電池に対する充電を制御する充電制御装置とを備える２次電池システムを搭載した電池応用装置であって、
前記２次電池システムは、請求項９に記載の２次電池システムであることを特徴とする電池応用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解液二次電池の充電制御方法、充電制御コンピュータプログラム、充電制御装置、２次電池システム、２次電池電力源、および、電池応用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
非水電解液を有する非水電解液２次電池（例えば、リチウムイオン電池）は、非水電解液を適用することから水の電気分解電圧を超える高い電圧を得られること、貯蔵エネルギーが大きいことなどから注目されており、種々の電子機器の電源として、あるいは、車両用の電源などとして適用されだしている。
【０００３】
また、非水電解液２次電池は、充電が必要であり、充電に対する提案も種々なされている。さらに、充電に伴う温度特性についてもいくつかの課題が指摘されている。
【０００４】
例えば、電池の温度が低いほど充電状態を大きくする、つまり、温度と充電状態との間に負の相関を持たせることによって出力特性を一定に維持する電池の制御方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、低い温度での高い充電状態の確保、高い温度での低い充電状態の確保を目標値対温度特性曲線として設定し、目標値に充電状態をあわせる充電制御をすることによって、２次電池の寿命を延長することが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３４５１６５号公報
【特許文献２】特表２００９−５１４５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来の充電制御技術においては次のような問題がある。
【０００８】
非水電解液２次電池、特にリチウムイオン電池は、一般的に低温域で容量が低下する傾向があり、充電状態を上げると金属リチウムが析出する可能性が高くなる。また、金属リチウムが析出することで電極間の異物となってセパレータを破壊し、正極−負極間の内部短絡が発生するなど、著しく安全性が損なわれる恐れがある。
【０００９】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、予め設定した特定温度での目標充電状態を、特定温度以外の温度（特定温度に対する高温側、特定温度に対する低温側）での目標充電状態より高く設定した充電制御方法とすることによって、非水電解液２次電池の安全性と信頼性を向上させる充電制御方法を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、本発明に係る充電制御方法をコンピュータに実行させる充電制御コンピュータプログラムとすることによって、非水電解液２次電池の安全性と信頼性を向上させる充電制御コンピュータプログラムを提供することを他の目的とする。
【００１１】
また、本発明は、本発明に係る充電制御方法を実行する充電制御装置であって、非水電解液２次電池の安全性と信頼性を向上させる充電制御装置を提供することを他の目的とする。
【００１２】
また、本発明は、本発明に係る充電制御装置と充電対象としての非水電解液２次電池とを備える２次電池システムであって、非水電解液２次電池の安全性と信頼性を向上させる２次電池システムを提供することを他の目的とする。
【００１３】
また、本発明は、本発明に係る２次電池システムと、充電電力を供給する充電用電源とを備えた２次電池電力源であって、非水電解液２次電池の安全性と信頼性を向上させ、効率的で経済的な２次電池電力源を提供することを他の目的とする。
【００１４】
また、本発明は、本発明に係る２次電池システムを搭載した電池応用装置であって、非水電解液２次電池の安全性と信頼性を向上させた安全性と信頼性の高い電池応用装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る充電制御方法は、電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池に対する充電状態を制御する充電制御方法であって、充電を停止する目標としての目標充電状態を前記非水電解液２次電池の周囲温度に対応させて予め設定し、前記周囲温度が予め特定された特定温度であるときの前記目標充電状態を前記特定温度以外の温度での前記目標充電状態に比較して高く設定してあることを特徴とする。
【００１６】
したがって、本発明に係る充電制御方法は、周囲温度が特定温度のときには非水電解液２次電池を相対的に高い目標充電状態で充電し、周囲温度が特定温度を外れたときには特定温度のときの目標充電状態より相対的に低い目標充電状態で充電するように目標充電状態を設定することから、低温側では非水電解液での析出物の発生を防止でき、高温側では非水電解液による発火を防止できるので、周囲温度に適応させた最適な充電状態での充電が可能となり、非水電解液２次電池の安全性と信頼性を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明に係る充電制御方法では、前記周囲温度が前記特定温度より低温側のとき、前記目標充電状態は、温度の正の変化に対して正の傾きを有するように設定され、前記周囲温度が前記特定温度より高温側のとき、前記目標充電状態は、温度の正の変化に対して負の傾きを有するように設定されていることを特徴とする。
【００１８】
したがって、本発明に係る充電制御方法は、低温側および高温側での充電をより効果的に制御するので、非水電解液２次電池の安全性と信頼性をさらに向上させることができる。
【００１９】
また、本発明に係る充電制御方法では、前記周囲温度は、前記非水電解液２次電池の外囲器の温度、あるいは、前記非水電解液２次電池を複数内蔵した２次電池モジュールの外囲器の温度であることを特徴とする。
【００２０】
したがって、本発明に係る充電制御方法は、非水電解液２次電池の温度を直接的に検出することが可能となり、容易にかつ高精度に充電を制御することができる。
【００２１】
また、本発明に係る充電制御方法では、前記周囲温度は、前記非水電解液２次電池が配置された場所の温度であることを特徴とする。
【００２２】
したがって、本発明に係る充電制御方法は、非水電解液２次電池が配置された場所の温度による影響を受けて平衡状態になる前に充電状態を制御することができ、例えば屋外に設置された場合に、屋外環境の温度を反映させて充電状態を制御することができる。
【００２３】
また、本発明に係る充電制御方法では、前記非水電解液２次電池は、リチウムイオン電池であることを特徴とする。
【００２４】
したがって、本発明に係る充電制御方法は、リチウムイオン電池に対する充電制御を高い安全性と信頼性を確保した状態で施すことができる。
【００２５】
また、本発明に係る充電制御方法では、前記特定温度は、５℃から４０℃までの範囲内であることを特徴とする。
【００２６】
したがって、本発明に係る充電制御方法は、種々の目標充電状態について、非水電解液２次電池に対する安全性と信頼性を確実に向上させることができる。
【００２７】
また、本発明に係る充電制御コンピュータプログラムは、電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池に対する充電状態の制御をコンピュータに実行させる充電制御コンピュータプログラムであって、前記非水電解液２次電池の周囲温度を検知する第１ステップと、充電を停止する目標としての目標充電状態を前記周囲温度に対応させて予め設定した周囲温度対目標充電状態相関特性から前記第１ステップで検知した前記周囲温度に対応する前記目標充電状態を抽出する第２ステップと、前記非水電解液２次電池の充電状態を実充電状態として検知する第３ステップと、前記目標充電状態と前記実充電状態とを比較する第４ステップと、前記実充電状態が前記目標充電状態より低いときは、前記非水電解液２次電池に対する充電を実行する第５ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２８】
したがって、本発明に係る充電制御コンピュータプログラムは、非水電解液２次電池に対する充電を停止する目標としての目標充電状態が周囲温度に対応させて予め設定された周囲温度対目標充電状態相関特性に基づいて充電状態を制御することから、低温側では非水電解液での析出物の発生を防止でき、高温側では非水電解液による発火を防止できるので、周囲温度に適応させた最適な目標充電状態での充電が可能となり、非水電解液２次電池の安全性と信頼性を向上させることができる。
【００２９】
なお、周囲温度対目標充電状態相関特性は、上述したとおり、非水電解液２次電池の周囲温度（例えば、パッケージ（外囲器）の温度）と、周囲温度に対して予め設定されている目標充電状態との相関関係を示す特性である。目標充電状態は、電池の構造（化学的構成、物理的構成）と周囲温度とによって規定できる固有の物性値であり、安全性と信頼性を確保できる充電範囲を示す。目標充電状態は、実験的に予め求めて確定しておくことが可能である。
【００３０】
また、本発明に係る充電制御装置は、電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池に対する充電状態を制御する充電制御装置であって、前記非水電解液２次電池の周囲温度を検知する温度検知部と、充電を停止する目標としての目標充電状態を前記周囲温度に対応させて予め設定した周囲温度対目標充電状態相関特性を記憶する相関特性記憶部と、前記温度検知部で検知した前記周囲温度に対応する前記目標充電状態を前記周囲温度対目標充電状態相関特性から抽出する目標充電状態抽出部と、前記非水電解液２次電池の充電状態を実充電状態として検知する実充電状態検知部と、前記目標充電状態と前記実充電状態とを比較する充電状態比較部と、前記実充電状態が前記目標充電状態より低いときは、前記非水電解液２次電池に対する充電を実行する充電制御部とを備えることを特徴とする。
【００３１】
したがって、本発明に係る充電制御装置は、非水電解液２次電池に対する充電を停止する目標としての目標充電状態が周囲温度に対応させて予め設定された周囲温度対目標充電状態相関特性に基づいて充電状態を制御することから、低温側では非水電解液での析出物の発生を防止でき、高温側では非水電解液による発火を防止できるので、周囲温度に適応させた最適な目標充電状態での充電が可能となり、非水電解液２次電池の安全性と信頼性を向上させることができる。
【００３２】
また、本発明に係る２次電池システムは、電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池と、前記非水電解液２次電池に対する充電を制御する充電制御装置とを備える２次電池システムであって、前記充電制御装置は、本発明に係る充電制御装置であることを特徴とする。
【００３３】
したがって、本発明に係る２次電池システムは、非水電解液２次電池に対する充電を停止する目標としての目標充電状態が周囲温度に対応させて予め設定された周囲温度対目標充電状態相関特性に基づいて充電状態を制御することから、低温側では非水電解液での析出物の発生を防止でき、高温側では非水電解液による発火を防止できるので、周囲温度に適応させた最適な目標充電状態での充電が可能となり、２次電池システムの安全性と信頼性を向上させることができる。
【００３４】
また、本発明に係る２次電池電力源は、電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池と、前記非水電解液２次電池に対する充電を制御する充電制御装置とを備える２次電池システム、および、前記非水電解液２次電池に対する充電電力を供給する充電用電源を備えた２次電池電力源であって、前記２次電池システムは、本発明に係る２次電池システムであることを特徴とする。
【００３５】
したがって、本発明に係る２次電池電力源は、安全性と信頼性の高い２次電池システムを適用することから、安全性と信頼性の高い２次電池電力源となる。
【００３６】
また、本発明に係る電池応用装置は、電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池と、前記非水電解液２次電池に対する充電を制御する充電制御装置とを備える２次電池システムを搭載した電池応用装置であって、前記２次電池システムは、本発明に係る２次電池システムであることを特徴とする。
【００３７】
したがって、本発明に係る電池応用装置は、安全性と信頼性の高い２次電池システムを搭載することから、安全性と信頼性の高い電池応用装置となる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る充電制御方法によれば、周囲温度が特定温度のときには非水電解液２次電池を相対的に高い目標充電状態で充電し、周囲温度が特定温度を外れたときには特定温度のときの目標充電状態より相対的に低い目標充電状態で充電するように目標充電状態を設定することから、低温側では非水電解液での析出物の発生を防止でき、高温側では非水電解液による発火を防止できるので、周囲温度に適応させた最適な充電状態での充電が可能となり、非水電解液２次電池の安全性と信頼性を向上させることができる。
【００３９】
また、本発明に係る充電制御コンピュータプログラムによれば、非水電解液２次電池に対する充電を停止する目標としての目標充電状態が周囲温度に対応させて予め設定された周囲温度対目標充電状態相関特性に基づいて充電状態を制御することから、低温側では非水電解液での析出物の発生を防止でき、高温側では非水電解液による発火を防止できるので、周囲温度に適応させた最適な目標充電状態での充電が可能となり、非水電解液２次電池の安全性と信頼性を向上させることができる。
【００４０】
また、本発明に係る充電制御装置によれば、非水電解液２次電池に対する充電を停止する目標としての目標充電状態が周囲温度に対応させて予め設定された周囲温度対目標充電状態相関特性に基づいて充電状態を制御することから、低温側では非水電解液での析出物の発生を防止でき、高温側では非水電解液による発火を防止できるので、周囲温度に適応させた最適な目標充電状態での充電が可能となり、非水電解液２次電池の安全性と信頼性を向上させることができる。
【００４１】
また、本発明に係る２次電池システムによれば、非水電解液２次電池に対する充電を停止する目標としての目標充電状態が周囲温度に対応させて予め設定された周囲温度対目標充電状態相関特性に基づいて充電状態を制御することから、低温側では非水電解液での析出物の発生を防止でき、高温側では非水電解液による発火を防止できるので、周囲温度に適応させた最適な目標充電状態での充電が可能となり、２次電池システムの安全性と信頼性を向上させることができる。
【００４２】
また、本発明に係る２次電池電力源によれば、安全性と信頼性の高い２次電池システムを適用し、非水電解液２次電池に対する充電用電源として再生可能なエネルギーを利用することから、安全性と信頼性の高い効率的で経済的な２次電池電力源となる。
【００４３】
また、本発明に係る電池応用装置によれば、安全性と信頼性の高い２次電池システムを搭載することから、安全性と信頼性の高い電池応用装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１Ａ】本発明の実施の形態１に係る非水電解液２次電池の概略構成を示す斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示した非水電解液２次電池をモジュール化した非水電解液２次電池モジュールの概略構成を示す斜視図である。
【図１Ｃ】本発明の実施の形態１に係る非水電解液２次電池の概略構成を示す斜視図である。
【図１Ｄ】図１Ｃに示した非水電解液２次電池をモジュール化した非水電解液２次電池モジュールの概略構成を示す斜視図である。
【図２Ａ】本発明の実施の形態１に係る非水電解液２次電池に対する充電状態と高温側での周囲温度による発火特性を示す特性図表である。
【図２Ｂ】本発明の実施の形態１に係る非水電解液２次電池に対する充電状態と低温側での周囲温度による析出物発生特性を示す特性図表である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る非水電解液２次電池に対する充電状態を周囲温度に対応付けて制御するときの周囲温度対目標充電状態相関特性を示す制御特性図表である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る非水電解液２次電池の充電状態を制御する充電制御コンピュータプログラムの処理フローを示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２に係る非水電解液２次電池の充電状態を制御する充電制御装置の主要構成ブロックを示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る非水電解液２次電池に対する充電制御の例を示す特性図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る２次電池システムおよび２次電池電力源の主要構成ブロックを示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係る２次電池システムを搭載した電池応用装置の主要構成ブロックを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４６】
＜実施の形態１＞
図１Ａないし図３を参照して、本実施の形態に係る非水電解液２次電池の充電状態を制御する充電制御方法について説明する。
【００４７】
図１Ａは、本発明の実施の形態１に係る非水電解液２次電池の概略構成を示す斜視図である。
【００４８】
非水電解液２次電池１は、いわゆる単電池（ユニットセル）とされ、外周を保護する外囲器１１、外部に導出された外部電極１２を備え、外囲器１１には外囲器１１の温度を検知する領域としての温度検知範囲１３が設定されている。温度センサー２５ｓ（図５参照）を外囲器１１の表面に配置することによって、外囲器１１の温度（表面の温度）が検知される。
【００４９】
非水電解液２次電池１の主な構成は、以下のとおりとした。
【００５０】
正極には、面積が２９０ｍｍ×２３０ｍｍ、厚みが２０μｍのアルミニウム箔を適用した。アルミニウム箔の両面に、活物質として１００μｍ厚のＬｉＭｎ2Ｏ4を塗工した。負極には、面積が３００ｍｍ×２４０ｍｍ、厚みが１０μｍの銅箔を適用した。銅箔の両面に、活物質として６０μｍ厚の黒鉛を塗工した。
【００５１】
３枚の正極および４枚の負極をそれぞれ交互に積層し、正極と負極の間に面積が３００×２４０ｍｍ、厚みが２５μｍのポリエチレンセパレータ（空隙率＝６０%、透気度＝１００ｓｅｃ／１００ｃｍ3）を挟み込んで積層体を形成した。正極の端部、負極の端部の活物質を塗工していない部分にアルミニウム端子、ニッケル端子を熱融着し、積層体を３５０ｍｍ×２７０ｍｍのアルミニウム箔を絶縁性フィルムにラミネートしたアルミラミネートフィルムで両側から挟み、３辺を熱融着した。
【００５２】
開口してある１辺から電解液として、１Ｍ−ＬｉＰＦ6（六フッ化リン酸リチウム）／ＥＣ（エチレンカーボネート）＋ＤＭＣ（ジメチルカーボネート）を７０ｇ（グラム）注入し、減圧下で密閉して非水電解液２次電池１を完成した。電解液にリチウム塩を使用することから、非水電解液２次電池１は、リチウムイオン電池を構成する。この構成での非水電解液２次電池１の初回放電容量は９．８Ａｈ〜１０．１Ａｈであった。
【００５３】
図１Ｂは、図１Ａに示した非水電解液２次電池をモジュール化した非水電解液２次電池モジュールの概略構成を示す斜視図である。
【００５４】
非水電解液２次電池モジュール１ｍは、非水電解液２次電池１を複数内蔵した外囲器１５を備え、外囲器１５には外囲器１５の温度を検知する領域としての温度検知範囲１６が設定されている。温度センサー２５ｓ（図５参照）を外囲器１１の表面に配置することによって、外囲器１６の温度（表面の温度）が検知される。温度検知範囲１６の表面に限らず、内蔵された非水電解液２次電池１と外囲器１５との間に温度センサー２５ｓを配置すれば外囲器１５の内側の温度が検知される。
【００５５】
なお、以下では、非水電解液２次電池１、非水電解液２次電池モジュール１ｍを特に区別する必要が無いことから、特に区別をする必要があるときを除き、非水電解液２次電池１および非水電解液２次電池モジュール１ｍを含めて単に非水電解液２次電池１として説明する。
【００５６】
非水電解液２次電池１の構成としては、上述した例に限らず、正極は、リチウムイオン二次電池に使用される公知の正極活物質を用いることができる。例えばマンガン系だけでなく、コバルト系、鉄系材料も使用可能である。負極は、リチウムイオン二次電池に使用される公知の負極活物質を用いることができる。例えば黒鉛だけでなく、錫の酸化物、シリコン系の負極活物質等、合金系の負極活物質も使用可能である。
【００５７】
電解液の成分は、リチウムイオン二次電池に使用される公知の材料が挙げられる。ジメチルカーボネートでなく、例えば、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＭＥＣ）、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、アセトニトリルなどのいずれか、または複数を含むものであっても、リチウムイオン電池では同様な特性を有する。
【００５８】
図１Ｃは、本発明の実施の形態１に係る非水電解液２次電池の概略構成を示す斜視図である。
【００５９】
図１Ｄは、図１Ｃに示した非水電解液２次電池をモジュール化した非水電解液２次電池モジュールの概略構成を示す斜視図である。
【００６０】
図１Ａ、図１Ｂでは電極積層型のラミネート型電池として説明したが、本発明に係る非水電解液２次電池は電極巻回型電池であっても、図１Ｃ、図１Ｄに示すとおり、円筒缶型電池であっても構わない。
【００６１】
図２Ａは、本発明の実施の形態１に係る非水電解液２次電池に対する充電状態と高温側での周囲温度による発火特性を示す特性図表である。
【００６２】
充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ。充電率とも言われる。）を６０％、８０％、１００％の３種類、充電時の周囲温度を２５℃、４０℃、６０℃の３種類とし、充電状態と周囲温度との組み合わせで９種類の充電条件で非水電解液２次電池１に対する充電を実施した。なお、充電方式としては、ＣＣ／ＣＶ（定電流／定電圧）充電方式とした。
【００６３】
また、非水電解液２次電池１に対して各充電状態（充電を停止する目標としての目標充電状態）まで充電したとき、各周囲温度の雰囲気の下で釘刺し試験（発火特性試験）を実施した。なお、釘刺し試験とは、所定の速度で釘を電池に貫通させ、外観観察を行って発火状態を目視で確認したものである。
【００６４】
その結果、周囲温度が２５℃の場合は、充電状態が６０％、８０％、１００％のいずれであっても発火は生じなかった。周囲温度が４０℃の場合は、充電状態が６０％、８０％では、発火は生じなかったが、充電状態が１００％では、発火が生じた。周囲温度が６０℃の場合は、充電状態が６０％では、発火は生じなかったが、充電状態が８０％、１００％では、発火が生じた。
【００６５】
つまり、高温側（２５℃に対する４０℃、４０℃に対する６０℃）では、充電状態が高いほど発火が生じやすいことが判明した。すなわち、高温側では、充電状態（目標充電状態）を低くすることが望ましいとの知見を得た。
【００６６】
同一の充電状態では、周囲温度が高温側ほど発火を生じやすいという現象の理由として、非水電解液２次電池１が有する電解液に有機溶剤が含まれていることが考えられる。つまり、非水電解液２次電池１は電解液に有機溶剤を含んでいるので、温度上昇により発火する可能性が生じる。
【００６７】
また、発火の原因となる内部短絡による発熱などでは、電池の持つエネルギーが大きく影響する。つまり、最大のエネルギーを持つ満充電状態が最も危険だと考えられる。したがって、高温側では充電状態を下げることによって電池の安全性を向上することができる。
【００６８】
低温側では電池から発生する熱がある程度大きくても、熱暴走（発火）に至る臨界温度（発火温度）に到達しないが、高温側では、臨界温度に到達しやすいと考えられる。したがって、高温側での充電状態を相対的に下げることで、非水電解液２次電池１の安全性を向上させることができる。
【００６９】
なお、周囲温度が２５℃では、充電状態を１００％としても発火現象は生じなかった。したがって、本実施の形態に係る非水電解液２次電池１は、２５℃の周囲温度での安全性（釘刺し試験）において、充電状態による影響を受けないことが明らかである。
【００７０】
図２Ｂは、本発明の実施の形態１に係る非水電解液２次電池に対する充電状態と低温側での周囲温度による析出物発生特性を示す特性図表である。
【００７１】
充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）を６０％、８０％、１００％の３種類、充電／放電時の周囲温度をマイナス２０℃、５℃、２５℃の３種類とし、充電状態と周囲温度との組み合わせで９種類の充電条件で非水電解液２次電池１に対する充電／放電（充放電試験）を実施した。つまり、非水電解液２次電池１に対して各充電状態（充電を停止する目標としての目標充電状態）まで充電し、継続して放電、再度の充電を繰り返す充放電試験（サイクル試験）を実施した。
【００７２】
充放電レート（充放電率Ｃ）は、１．０Ｃ充電／１．０Ｃ放電（１時間で定格容量を充電する電流値／１時間で定格容量を放電する電流値）として５００サイクルの充放電試験を行った。充電時の充電状態（目標充電状態）は３種類、放電時の放電深度（ＤＯＤ：Ｄｅｐｔｈ  Ｏｆ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）は１００％とした。５００サイクルの充放電を終了した電池を不活性雰囲気下で分解し、析出物の発生有無を確認した。
【００７３】
その結果、周囲温度が２５℃の場合は、充電状態が６０％、８０％、１００％のいずれであっても析出物は存在（発生）しなかった。周囲温度が５℃の場合は、充電状態が６０％、８０％では、析出物は存在（発生）しなかったが、充電状態が１００％では、析出物が存在（発生）した。周囲温度がマイナス２０℃の場合は、充電状態が６０％では、析出物は存在（発生）しなかったが、充電状態が８０％、１００％では、析出物が存在（発生）した。
【００７４】
つまり、低温側（２５℃に対する５℃、５℃に対するマイナス２０℃）では、充電状態が高いほど析出物が発生しやすいことが判明した。正負電極の間に発生した析出物は、電極間（内部）での短絡を引き起こす原因となり、電池不良が発生して低温域での安全性を低下させる。すなわち、低温側では、充電状態（目標充電状態）を低くすることが望ましいとの知見を得た。
【００７５】
なお、非水電解液２次電池１の実施例であるリチウムイオン電池は、低温では、容量が低下する傾向があることが知られている。また、低温で、充電状態を上げると負極側に金属リチウムが析出する可能性が高くなる。析出した金属リチウムは、正負電極間に異物として存在することになり、正負電極間に配置されたセパレータを破壊し、正極と負極との間で内部短絡が発生する恐れが生じ、安全性を低下させることがある。
【００７６】
したがって、低温側での充電状態を相対的に低くし、金属リチウムの析出を抑制することで、非水電解液２次電池１の安全性を向上させることができる。
【００７７】
なお、周囲温度が２５℃では、充電状態を１００％としても析出物の発生は生じなかった。したがって、本実施の形態に係る非水電解液２次電池１は、２５℃の周囲温度での安全性（析出物発生特性）において、充電状態による影響を受けないことが明らかである。
【００７８】
図３は、本発明の実施の形態１に係る非水電解液２次電池に対する充電状態を周囲温度に対応付けて制御するときの周囲温度対目標充電状態相関特性を示す制御特性図表である。
【００７９】
上述したとおり、本実施の形態に係る非水電解液２次電池１は、２５℃では充電状態による影響を受けないことが確認された。また、２５℃に対して高温側（４０℃、６０℃）では、２５℃での充電状態に比較して低い充電状態で充電することによって安全性を向上できることが知見できた。さらに、２５℃に対して低温側（５℃、マイナス２０℃）では、２５℃での充電状態に比較して低い充電状態で充電することによって安全性を向上できることが知見できた。
【００８０】
本願発明者等は、上述した知見に基づいて、本実施の形態に係る非水電解液２次電池１に対する充電状態を制御する充電制御方法として、次の構成を想到するに至った。
【００８１】
先ず、どのような充電状態（充電状態＝１００％以下）に対しても安全性が確認できた周囲温度である２５℃を特定温度として確定する。なお、本実施の形態では、２５℃に対して例えばプラスマイナス５℃の温度幅を加えて、２０℃から３０℃までの範囲を有する特定温度として設定することも可能である。２５℃（あるいは、２０℃から３０℃まで）の特定温度に対して、充電を停止する目標としての目標充電状態ＳＯＣｕを設定する。特定温度（２５℃）に対して充電状態が１００％の場合の安全性は、確認されていることから、目標充電状態ＳＯＣｕを１００％とすることも可能であるが、さらに安全性を考慮して目標充電状態ＳＯＣｕを例えば９５％に設定した。
【００８２】
周囲温度２０℃〜３０℃に対して高温側では、４０℃に対して例えば８５％、５０℃に対して例えば７０％、６０℃に対して例えば５５％を目標充電状態ＳＯＣｕとして設定した。また、周囲温度２０℃〜３０℃に対して低温側では、１０℃に対して例えば９０％、０℃に対して例えば８０％、マイナス１０℃に対して例えば６５％、マイナス２０℃に対して例えば５０％を目標充電状態ＳＯＣｕとして設定した。
【００８３】
したがって、横軸を周囲温度（℃）、縦軸を充電状態ＳＯＣ（％）として規定することによって周囲温度対目標充電状態相関特性（図３）が得られる。周囲温度対目標充電状態相関特性は、非水電解液２次電池１について発火特性および析出物発生特性を求めることによって予め設定しておくことが可能である。
【００８４】
上述したとおり、本実施の形態に係る非水電解液２次電池１の充電制御方法は、電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池１に対する充電状態を制御する充電制御方法であって、充電を停止する目標としての目標充電状態ＳＯＣｕを非水電解液２次電池１の周囲温度に対応させて予め設定し、周囲温度が予め特定された特定温度（例えば、２５℃、あるいは２０℃〜３０℃）であるときの目標充電状態ＳＯＣｕ（例えば、９５％）を特定温度以外の温度での目標充電状態ＳＯＣｕに比較して高く設定してある。
【００８５】
したがって、本実施の形態に係る充電制御方法は、周囲温度が特定温度のときには非水電解液２次電池１を相対的に高い目標充電状態ＳＯＣｕで充電し、周囲温度が特定温度を外れたときには特定温度のときの目標充電状態ＳＯＣｕより相対的に低い目標充電状態ＳＯＣｕで充電するように目標充電状態ＳＯＣｕを設定することから、低温側では非水電解液での析出物の発生を防止でき、高温側では非水電解液による発火を防止できるので、周囲温度に適応させた最適な充電状態での充電が可能となり、非水電解液２次電池１の安全性と信頼性を向上させることができる。
【００８６】
本実施の形態では、目標充電状態ＳＯＣｕは、次のように設定されている。
【００８７】
つまり、特定温度（２５℃）に対して低温側では、周囲温度がマイナス２０℃のときの目標充電状態ＳＯＣｕは５０％、周囲温度がマイナス１０℃のときの目標充電状態ＳＯＣｕは６５％、周囲温度が０℃のときの目標充電状態ＳＯＣｕは８０％、周囲温度が１０℃のときの目標充電状態ＳＯＣｕは９０％とし、周囲温度が上昇するにしたがって、目標充電状態ＳＯＣｕも漸増する形態としてある。
【００８８】
また、特定温度（２５℃）に対して高温側では、周囲温度が４０℃のときの目標充電状態ＳＯＣｕは８５％、周囲温度が５０℃のときの目標充電状態ＳＯＣｕは７０％、周囲温度が６０℃のときの目標充電状態ＳＯＣｕは５５％とし、周囲温度が上昇するにしたがって、目標充電状態ＳＯＣｕも漸減する形態としてある。
【００８９】
つまり、本実施の形態に係る非水電解液２次電池１の充電制御方法では、周囲温度が特定温度より低温側のとき、目標充電状態ＳＯＣｕは、温度の正の変化に対して正の傾きを有するように設定され、周囲温度が特定温度より高温側のとき、目標充電状態ＳＯＣｕは、温度の正の変化に対して負の傾きを有するように設定されている。
【００９０】
したがって、本発明に係る充電制御方法は、低温側および高温側での充電をより効果的に制御するので、非水電解液２次電池１の安全性と信頼性をさらに向上させることができる。
【００９１】
なお、本実施の形態では、非水電解液２次電池１の周囲温度を次のとおりとした。
【００９２】
つまり、周囲温度は、非水電解液２次電池１の外囲器１１（例えば、温度検知範囲１３）の温度、あるいは、非水電解液２次電池１を複数内蔵した非水電解液２次電池モジュール１ｍの外囲器１５（例えば、温度検知範囲１６）の温度である。したがって、本実施の形態に係る充電制御方法は、非水電解液２次電池１の温度を直接的に検出することが可能となり、容易にかつ高精度に充電を制御することができる。
【００９３】
なお、温度検知範囲１３、温度検知範囲１６は、外囲器１１（外囲器１５）の表面とすることが望ましい。外囲器１１（外囲器１５）の表面で温度を確定することによって、比較的迅速に周囲温度を確定することができる。また、温度センサー２５ｓを容易に配置できるので、温度を容易に検知することができる。しかし、外囲器１１（外囲器１５）の表面に限らず適宜の他の位置とすることが可能である。
【００９４】
また、周囲温度は、非水電解液２次電池１が配置された場所の温度であるとすることも可能である。例えば、非水電解液２次電池１が屋外に配置（設置）され、外気温度の影響を直接受ける場合は、非水電解液２次電池１が配置された場所の温度を周囲温度とすることが可能である。
【００９５】
この場合には、本実施の形態に係る充電制御方法では、配置された場所の温度（外気温）による影響を受けて非水電解液２次電池１が外気温に対して平衡状態になる前に充電状態を制御することができ、例えば屋外に設置された場合に、屋外環境の温度を反映させて充電状態を制御することができる。
【００９６】
本実施の形態に係る非水電解液２次電池１は、具体的には、リチウムイオン電池であることを特徴とする。したがって、本実施の形態に係る充電制御方法は、リチウムイオン電池に対する充電制御を高い安全性と信頼性を確保した状態で施すことができる。
【００９７】
また、本実施の形態での特定温度は、上述した２５℃（あるいは、適宜の範囲を持たせた２０℃〜３０℃）に限らず、例えば、５℃から４０℃までの範囲内であるとすることができる。したがって、本発明に係る充電制御方法は、種々の目標充電状態ＳＯＣｕについて、非水電解液２次電池１に対する安全性と信頼性を確実に向上させることができる。
【００９８】
つまり、本実施の形態では、目標充電状態ＳＯＣｕを８０％以下に抑制した場合、低温側から４０℃までの範囲内で発火を生じないことが確認されている（図２Ａ参照）。したがって、目標充電状態ＳＯＣｕを８０％以下とした場合は、特定温度を高温側で４０℃まで拡張することが可能である。また、目標充電状態ＳＯＣｕを８０％以下に抑制した場合、高温側から５℃までの範囲内で析出物の発生が無いことが確認されている（図２Ｂ参照）。したがって、目標充電状態ＳＯＣｕを８０％以下とした場合は、特定温度を低温側で５℃まで拡張することが可能である。
【００９９】
また、非水電解液２次電池１に対する特定温度は、非水電解液２次電池１を構成する材料、構造によって変動することが考えられる。したがって、特定温度の範囲を拡張する（例えば、２５℃の点ではなく、図３で示すとおり、２０℃から３０℃までの範囲とする。）ことによって、非水電解液２次電池１の材料、構造による特定温度の変動を補うことが可能となり、本実施の形態に係る充電制御方法を種々の非水電解液２次電池に適用することが可能となる。
【０１００】
また、特定温度の範囲を拡張することによって、本実施の形態に係る非水電解液２次電池１の場合に限らず。他の構造（他の材料）を有する非水電解液２次電池に対しても本実施の形態に係る充電制御方法を適用することが可能となる。例えば、特定温度が２５℃以外の特性と有する場合への適用が可能となる。
【０１０１】
＜実施の形態２＞
図４ないし図６に基づいて、本実施の形態に係る非水電解液２次電池の充電状態を制御する充電制御コンピュータプログラムおよび充電制御装置について説明する。なお、充電制御の対象である非水電解液２次電池１は、実施の形態１の場合と同様であるので、適宜符号を援用し主に異なる事項について説明する。
【０１０２】
図４は、本発明の実施の形態２に係る非水電解液２次電池の充電状態を制御する充電制御コンピュータプログラムの処理フローを示すフローチャートである。
【０１０３】
図５は、本発明の実施の形態２に係る非水電解液２次電池の充電状態を制御する充電制御装置の主要構成ブロックを示すブロック図である。
【０１０４】
図６は、本発明の実施の形態２に係る非水電解液２次電池に対する充電制御の例を示す特性図である。
【０１０５】
本実施の形態に係る充電制御コンピュータプログラム（図４）は、コンピュータ（充電制御装置２、ＣＰＵで構成された充電制御部２０）を内蔵する充電制御装置２（図５）によって実行される。また、具体的な充電制御の例（図６）を併せて説明する。
【０１０６】
先ず、コンピュータ（充電制御装置２、充電制御部２０）に実行させる充電制御コンピュータプログラム（ステップＳ１〜ステップＳ６。図４）について説明する。
【０１０７】
本実施の形態に係る充電制御コンピュータプログラムは、電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池１に対する充電状態の制御をコンピュータに実行させる充電制御コンピュータプログラムであり、次のステップＳ１〜ステップＳ６の処理を実行する。
【０１０８】
ステップＳ１：
非水電解液２次電池１の周囲温度を検知する（第１ステップ）。周囲温度は、非水電解液２次電池１（温度検知範囲１３、温度検知範囲１６）に近接して配置された温度センサー２５ｓ（図５）を介して温度検知部２５（図５）によって検知される。周囲温度を検知した後、ステップＳ２へ移行する。
【０１０９】
ステップＳ２：
充電を停止する目標としての目標充電状態ＳＯＣｕ（図３、図６）を周囲温度に対応させて予め設定した周囲温度対目標充電状態相関特性（図３、図６）から第１ステップ（ステップＳ１）で検知した周囲温度に対応する目標充電状態ＳＯＣｕを抽出する（第２ステップ）。
【０１１０】
周囲温度対目標充電状態相関特性は、予め設定され、相関特性記憶部２２に記憶されている。したがって、本ステップは、相関特性記憶部２２に記憶されているデータを読み出して実行される。
【０１１１】
ステップＳ３：
非水電解液２次電池１の充電状態を実充電状態ＳＯＣｒ（図６）として検知する（第３ステップ）。実充電状態ＳＯＣｒは、例えば電圧計２６ｓを介して実充電状態検知部２６（図５）によって検知される。実充電状態ＳＯＣｒを検知した後、ステップＳ４へ移行する。
【０１１２】
なお、本ステップは、ステップＳ１、ステップＳ２に対して並行して実施することが可能であるが、ステップＳ１、ステップＳ２に対して前後いずれのタイミングでも実施することが可能である。
【０１１３】
また、実充電状態ＳＯＣｒの検知手段として電圧計２６ｓを採用したが、他の検知手段を適宜採用することも可能である。
【０１１４】
ステップＳ４：
予め設定されて相関特性記憶部２２に記憶された周囲温度対目標充電状態相関特性に基づいて、検知された周囲温度に対応させて抽出された目標充電状態ＳＯＣｕと実際の充電状態を示す実充電状態ＳＯＣｒとを比較する（第４ステップ）。つまり、実充電状態ＳＯＣｒは目標充電状態ＳＯＣｕより低いか否かを判断する。
【０１１５】
本ステップは、充電状態比較部２４によって実行される。
【０１１６】
ステップＳ５：
実充電状態ＳＯＣｒが目標充電状態ＳＯＣｕより低いときは、非水電解液２次電池１に対する充電を実行する（第５ステップ）。
【０１１７】
ステップＳ６：
実充電状態ＳＯＣｒが目標充電状態ＳＯＣｕより高いときは、非水電解液２次電池１に対する充電はしないで処理（コンピュータプログラム）を終了する（第６ステップ）。
【０１１８】
上述したとおり、本実施の形態に係る充電制御コンピュータプログラムは、電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池１に対する充電状態の制御をコンピュータに実行させる充電制御コンピュータプログラムであって、非水電解液２次電池１の周囲温度を検知する第１ステップと、充電を停止する目標としての目標充電状態ＳＯＣｕを周囲温度に対応させて予め設定した周囲温度対目標充電状態相関特性から第１ステップで検知した周囲温度に対応する目標充電状態ＳＯＣｕを抽出する第２ステップと、非水電解液２次電池１の充電状態を実充電状態ＳＯＣｒとして検知する第３ステップと、目標充電状態ＳＯＣｕと実充電状態ＳＯＣｒとを比較する第４ステップと、実充電状態ＳＯＣｒが目標充電状態ＳＯＣｕより低いときは、非水電解液２次電池１に対する充電を実行する第５ステップとをコンピュータに実行させる。
【０１１９】
したがって、本実施の形態に係る充電制御コンピュータプログラムは、非水電解液２次電池１に対する充電を停止する目標としての目標充電状態ＳＯＣｕが周囲温度に対応させて予め設定された周囲温度対目標充電状態相関特性（図６で横軸に示された周囲温度と、縦軸に示された目標充電状態ＳＯＣｕとの相関特性。）に基づいて充電状態を制御することから、低温側では非水電解液での析出物の発生を防止でき、高温側では非水電解液による発火を防止できるので、周囲温度に適応させた最適な目標充電状態ＳＯＣｕでの充電が可能となり、非水電解液２次電池１の安全性と信頼性を向上させることができる。
【０１２０】
次に、充電制御装置２（図５）の構成について説明する。本実施の形態に係る充電制御装置２は、充電制御コンピュータプログラムを実行するハードウエア資源としてＣＰＵ（中央処理装置）を内蔵する充電制御部２０を備える。つまり、充電制御装置２（充電制御部２０）は、コンピュータとして動作する。
【０１２１】
また、充電制御部２０は、充電制御コンピュータプログラム２１をプログラム記憶部に記憶し、充電制御コンピュータプログラム２１を具体的に実行する手段として、相関特性記憶部２２、目標充電状態抽出部２３、充電状態比較部２４、温度検知部２５、実充電状態検知部２６を備える。
【０１２２】
相関特性記憶部２２は、例えばフラッシュメモリのような書き込み可能なメモリで構成することができ、非水電解液２次電池１が固有の値として有する周囲温度対目標充電状態相関特性を外部から適宜書き込むことができる。目標充電状態抽出部２３および充電状態比較部２４は、充電制御部２０の演算機能として実現することが可能である。
【０１２３】
温度検知部２５は、非水電解液２次電池１の温度を検知する温度センサー２５ｓに接続され、温度センサー２５ｓからの情報に基づいて非水電解液２次電池１の温度を処理可能なデータとして検知する。実充電状態検知部２６は、非水電解液２次電池１の電圧を検知する電圧計２６ｓに接続され、電圧計２６ｓからの情報に基づいて非水電解液２次電池１の実充電状態ＳＯＣｒを処理可能なデータとして検知する。
【０１２４】
なお、温度センサー２５ｓ、電圧計２６ｓは、センサー部２ｓとして充電制御装置２の外部に外付けすることが可能である。また、センサー部２ｓと充電制御装置２とは一体化することも可能である。
【０１２５】
温度センサー２５ｓは、例えばサーミスタなどを適用して温度を抵抗値に変換することで温度を検知することが可能である。また、電圧計２６ｓは、高抵抗を分圧して電圧信号を生成し、電圧信号に基づいて非水電解液２次電池１の電圧を検出して実充電状態ＳＯＣｒを検知することが可能である。温度センサー２５ｓおよび電圧計２６ｓは、非水電解液２次電池１に連結され、温度検知部２５および実充電状態検知部２６に信号を適宜の信号線を介して送信する構成としてある。
【０１２６】
また、充電制御装置２は、充電用電源３から非水電解液２次電池１を充電するために供給される充電用の電力を非水電解液２次電池１に供給して充電制御を実行する。なお、本実施の形態での充電用電源３は、例えば交流電源（商用電源）を整流して得られる直流電源、再生可能なエネルギーを利用した再生可能エネルギー利用電源などを適宜適用することができる。
【０１２７】
つまり、本実施の形態に係る充電制御装置２は、電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池１に対する充電状態を制御する充電制御装置２であって、非水電解液２次電池１の周囲温度を検知する温度検知部２５と、充電を停止する目標としての目標充電状態ＳＯＣｕ（図６）を周囲温度に対応させて予め設定した周囲温度対目標充電状態相関特性（図６）を記憶する相関特性記憶部２２と、温度検知部２５で検知した周囲温度に対応する目標充電状態ＳＯＣｕを周囲温度対目標充電状態相関特性から抽出する目標充電状態抽出部２３と、非水電解液２次電池１の充電状態を実充電状態ＳＯＣｒ（図６）として検知する実充電状態検知部２６と、目標充電状態ＳＯＣｕと実充電状態ＳＯＣｒとを比較する充電状態比較部２４と、実充電状態ＳＯＣｒが目標充電状態ＳＯＣｕより低いときは、非水電解液２次電池１に対する充電を実行する充電制御部２０とを備える。
【０１２８】
したがって、本実施の形態に係る充電制御装置２は、非水電解液２次電池１に対する充電を停止する目標としての目標充電状態ＳＯＣｕが周囲温度に対応させて予め設定された周囲温度対目標充電状態相関特性に基づいて充電状態を制御することから、低温側では非水電解液での析出物の発生を防止でき、高温側では非水電解液による発火を防止できるので、周囲温度に適応させた最適な目標充電状態ＳＯＣｕでの充電が可能となり、非水電解液２次電池１の安全性と信頼性を向上させることができる。
【０１２９】
次に、目標充電状態ＳＯＣｕと実充電状態ＳＯＣｒとの関係に基づいて非水電解液２次電池１を充電する態様について、図６（周囲温度対目標充電状態相関特性。横軸の周囲温度と、縦軸の曲線ＳＯＣｕで示される目標充電状態との相関特性。）によって説明する。
【０１３０】
本実施の形態に係る周囲温度対目標充電状態相関特性では、例えば、周囲温度がＴ１（℃）のとき目標充電状態はＳＯＣｕ８、周囲温度がＴ２（℃）のとき目標充電状態はＳＯＣｕ６、周囲温度がＴ３（℃）のとき目標充電状態はＳＯＣｕ４、周囲温度がＴ４（℃）のとき目標充電状態はＳＯＣｕ２、周囲温度がＴ５（℃）のとき目標充電状態はＳＯＣｕ１、周囲温度がＴ６（℃）のとき目標充電状態はＳＯＣｕ１、周囲温度がＴ７（℃）のとき目標充電状態はＳＯＣｕ３、周囲温度がＴ８（℃）のとき目標充電状態はＳＯＣｕ５、周囲温度がＴ９（℃）のとき目標充電状態はＳＯＣｕ７と予め設定されている。
【０１３１】
つまり、周囲温度Ｔ５のときの目標充電状態ＳＯＣｕ１、周囲温度Ｔ６のときの目標充電状態ＳＯＣｕ１を最大値（極大値）とし、低温側では、目標充電状態ＳＯＣｕ８＜目標充電状態ＳＯＣｕ６＜目標充電状態ＳＯＣｕ４＜目標充電状態ＳＯＣｕ２＜目標充電状態ＳＯＣｕ１の関係とされ、高温側では、目標充電状態ＳＯＣｕ１＞目標充電状態ＳＯＣｕ３＞目標充電状態ＳＯＣｕ５＞目標充電状態ＳＯＣｕ７の関係とされている。つまり、周囲温度対目標充電状態相関特性は、横軸に対して目標充電状態ＳＯＣｕ１を極大値とする上向きの凸状曲線（山形曲線）となっている。
【０１３２】
なお、周囲温度は、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４＜Ｔ５＜Ｔ６＜Ｔ７＜Ｔ８＜Ｔ９とし、Ｔ５、Ｔ６は、特定温度として、例えば図３の場合のように２０℃、３０℃とすることができる。また、周囲温度の設定は、必要に応じて、５℃単位、１０℃単位などとして段階的に設定することが可能であり、中間的な温度を検知した場合は、補完法（外挿法）を適用して適宜の目標充電状態ＳＯＣｕを抽出（演算）することが可能である。ここでは、例示として代表的に９点の周囲温度を示したがさらに細分化しても良い。
【０１３３】
例えば、周囲温度がＴ１（℃）のとき実充電状態はＳＯＣｒ４、周囲温度がＴ２（℃）のとき実充電状態はＳＯＣｒ６、周囲温度がＴ３（℃）のとき実充電状態はＳＯＣｒ９、周囲温度がＴ４（℃）のとき実充電状態はＳＯＣｒ８、周囲温度がＴ５（℃）のとき実充電状態はＳＯＣｒ３、周囲温度がＴ６（℃）のとき実充電状態はＳＯＣｒ７、周囲温度がＴ７（℃）のとき実充電状態はＳＯＣｒ２、周囲温度がＴ８（℃）のとき実充電状態はＳＯＣｒ１、周囲温度がＴ９（℃）のとき実充電状態はＳＯＣｒ５であったとした場合の充電制御について説明する。
【０１３４】
周囲温度Ｔ１のときは、実充電状態ＳＯＣｒ４から目標充電状態ＳＯＣｕ８への充電を矢符号のとおり実行する。周囲温度Ｔ２のときは、実充電状態ＳＯＣｒ６から目標充電状態ＳＯＣｕ６への充電を矢符号のとおり実行する。周囲温度Ｔ３のときは、実充電状態ＳＯＣｒ９から目標充電状態ＳＯＣｕ４への充電を矢符号のとおり実行する。周囲温度Ｔ４のときは、実充電状態ＳＯＣｒ８から目標充電状態ＳＯＣｕ２への充電を矢符号のとおり実行する。周囲温度Ｔ５のときは、実充電状態ＳＯＣｒ３から目標充電状態ＳＯＣｕ１への充電を矢符号のとおり実行する。周囲温度Ｔ６のときは、実充電状態ＳＯＣｒ７から目標充電状態ＳＯＣｕ１への充電を矢符号のとおり実行する。周囲温度Ｔ７のときは、実充電状態ＳＯＣｒ２から目標充電状態ＳＯＣｕ３への充電を矢符号のとおり実行する。周囲温度Ｔ９のときは、実充電状態ＳＯＣｒ５から目標充電状態ＳＯＣｕ７への充電を矢符号のとおり実行する。
【０１３５】
また、周囲温度Ｔ８のときは、実充電状態ＳＯＣｒ１は、目標充電状態ＳＯＣｕ５より高い充電状態であることから、充電は不要（不都合）であることから、充電は実行しないで充電制御を終了する。
【０１３６】
上述したとおり、本実施の形態に係る充電制御方法では、周囲温度に対応させて予め設定されている目標充電状態ＳＯＣｕと、現実の充電状態である実充電状態ＳＯＣｒとの比較をし、不足する充電量に対応させて充電を施すことから、安全性と信頼性の高い充電制御方法となる。また、安全性を確実に確保できる温度である特定温度での目標充電状態ＳＯＣｕを上限として、特定温度から外れる温度では、高温側、低温側いずれにおいても低い目標充電状態ＳＯＣｕを設定していることから確実に安全性と信頼性を確保することができる。
【０１３７】
なお、図６では、周囲温度が一定の場合に単純化して充電状態（充電制御）を説明したが、充電制御の途中で周囲温度が変動することもありうる。そのような場合に対応するためには、図４で示したステップＳ３（実充電状態を検知）〜ステップＳ４（実充電状態と目標充電状態との大小比較）〜ステップＳ５（充電実行）の実行周期を短くすれば良い。
【０１３８】
＜実施の形態３＞
図７に基づいて、本実施の形態に係る２次電池システム、および、２次電池システムを適用した２次電池電力源について説明する。なお、非水電解液２次電池、充電制御装置、充電用電源は、実施の形態１、実施の形態２の場合と同様であるので、適宜符号を援用し主に異なる事項について説明する。
【０１３９】
図７は、本発明の実施の形態３に係る２次電池システムおよび２次電池電力源の主要構成ブロックを示すブロック図である。
【０１４０】
非水電解液２次電池１に充電制御装置２が設けられた状態とされて２次電池システム３０が構成されている。また、２次電池システム３０に対しては、充電用電源３が接続されて充電用電源３から充電用の電力が供給される状態とされて２次電池電力源４０が構成されている。２次電池システム３０（非水電解液２次電池１）には、負荷としての電池負荷５０が接続されている。
【０１４１】
本実施の形態に係る２次電池システム３０は、電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池１と、非水電解液２次電池１に対する充電を制御する充電制御装置２とを備える。また、充電制御装置２は、実施の形態２（実施の形態１）に記載した充電制御装置２をそのまま適用することができる。
【０１４２】
したがって、本実施の形態に係る２次電池システム３０は、非水電解液２次電池１に対する充電を停止する目標としての目標充電状態ＳＯＣｕ（図３、図６）が周囲温度に対応させて予め設定された周囲温度対目標充電状態相関特性（図３、図６）に基づいて充電状態を制御することから、低温側では非水電解液での析出物の発生を防止でき、高温側では非水電解液による発火を防止できるので、周囲温度に適応させた最適な目標充電状態ＳＯＣｕでの充電が可能となり、２次電池システム３０の安全性と信頼性を向上させることができる。
【０１４３】
２次電池システム３０は、例えば、携帯電子機器、後述する移動体／電動工具（実施の形態４）などへ搭載することが可能である。
【０１４４】
また、本実施の形態に係る２次電池電力源４０は、電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池１と、非水電解液２次電池１に対する充電を制御する充電制御装置２とを備える２次電池システム３０、および、非水電解液２次電池１に対する充電電力を供給する充電用電源３を備える。
【０１４５】
したがって、本発明に係る２次電池電力源４０は、安全性と信頼性の高い２次電池システム３０を適用することから、安全性と信頼性の高い２次電池電力源４０となる。
【０１４６】
なお、充電用電源３としては、再生可能なエネルギーを利用した再生エネルギー電源（再生エネルギー発電システム）を適用することが望ましい。再生エネルギー電源を活用することによって、効率的で経済的な２次電池電力源４０となる。
【０１４７】
再生エネルギー電源の具体例としては、太陽光発電システム、風力発電システム、水力発電システム、地熱発電システム、バイオマス発電システム、雪氷熱利用発電システム、海洋温度差発電システム、潮汐発電システムなどを適用することができる。必要に応じて、化石燃料使用発電システム（火力発電システム）、原子力発電システムなどを適用することができる。
【０１４８】
したがって、２次電池電力源４０は、大規模な設備にした場合は、例えば、発電所、家庭用電力供給システム（太陽光発電システム）などとして実現することができる。
【０１４９】
＜実施の形態４＞
図８に基づいて、本実施の形態に係る電池応用装置（電池負荷としての装置。例えば、移動体、電動工具）について説明する。つまり、実施の形態１〜実施の形態３に係る２次電池システム３０（非水電解液２次電池１、充電制御装置２）を搭載した電池応用装置（移動体、電動工具）について説明する。非水電解液２次電池１、充電制御装置２、２次電池システム３０については、適宜符号を援用し主に異なる事項について説明する。なお、電池応用装置としての移動体、電動工具は、２次電池システム３０（非水電解液２次電池１、充電制御装置２）を備える点で共通し、電池負荷としての機構動作部が異なるだけであるので、本実施の形態では、電池応用装置の具体例として併せて説明する。
【０１５０】
図８は、本発明の実施の形態４に係る２次電池システムを搭載した電池応用装置の主要構成ブロックを示すブロック図である。
【０１５１】
本実施の形態に係る電池応用装置６０（移動体）は、移動体として必要な機構動作部（車輪駆動部など）を電池負荷６５として備える。電池応用装置６０（移動体）は、電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池１と、非水電解液２次電池１に対する充電を制御する充電制御装置２とを備える２次電池システム３０を搭載している。また、２次電池システム３０は、実施の形態３で記載した２次電池システム３０である。
【０１５２】
したがって、本発明に係る電池応用装置６０（移動体）は、安全性と信頼性の高い２次電池システム３０を搭載することから、安全性と信頼性の高い移動体（電池応用装置６０）となる。
【０１５３】
なお、移動体としては、例えば、自動車、電車、電動バイク、電動自転車、フォークリフト、ボート、フェリー、飛行機、気球などがあり、いずれに対しても同様に２次電池システム３０（非水電解液２次電池１、充電制御装置２）を適用することができる。
【０１５４】
本実施の形態に係る電池応用装置６０（電動工具）は、電動工具として必要な機構動作部（ドリルを回転させる回転駆動部など）を電池負荷６５として備える。電池応用装置６０（電動工具）は、電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池１と、非水電解液２次電池１に対する充電を制御する充電制御装置２とを備える２次電池システム３０を搭載している。また、２次電池システム３０は、実施の形態３で記載の２次電池システム３０である。
【０１５５】
したがって、本発明に係る電池応用装置６０（電動工具）は、安全性と信頼性の高い２次電池システム３０を搭載することから、安全性と信頼性の高い電動工具（電池応用装置６０）となる。
【０１５６】
なお、電動工具としては、例えば、電動ドリル、電動鋸などがあり、いずれに対しても同様に２次電池システム３０（非水電解液２次電池１、充電制御装置２）を適用することができる。
【０１５７】
上述したとおり、本実施の形態に係る電池応用装置６０は、電極間に非水電解液を有する非水電解液２次電池１と、非水電解液２次電池１に対する充電を制御する充電制御装置２とを備える２次電池システム３０を搭載した電池応用装置６０（移動体、電動工具）であって、２次電池システムは、実施の形態３に記載の２次電池システム３０である。
【０１５８】
したがって、本発明に係る電池応用装置６０は、安全性と信頼性の高い２次電池システム３０を搭載することから、安全性と信頼性の高い電池応用装置となる。
【０１５９】
また、電池応用装置６０は、上述したとおり、移動体または電動工具とすることが望ましい。
【符号の説明】
【０１６０】
１  非水電解液２次電池
１ｍ  非水電解液２次電池モジュール
２  充電制御装置
２ｓ  センサー部
３  充電用電源
１１  外囲器
１２  外部電極
１３  温度検知範囲
１５  外囲器
１６  温度検知範囲
２０  充電制御部
２１  充電制御コンピュータプログラム
２２  相関特性記憶部
２３  目標充電状態抽出部
２４  充電状態比較部
２５  温度検知部
２５ｓ  温度センサー
２６  実充電状態検知部
２６ｓ  電圧計
３０  ２次電池システム
４０  ２次電池電力源
５０  電池負荷
６０  電池応用装置（移動体／電動工具）
６５  電池負荷（機構動作部）
ＳＯＣ  充電状態
ＳＯＣｒ  実充電状態
ＳＯＣｕ  目標充電状態
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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