(57)【要約】【課題】低温環境下でのリチウムイオンキャパシタのエネルギー入出力量低下を抑制し得るような充放電制御を行う、リチウムイオンキャパシタの制御装置を提供する。【解決手段】本発明によると、リチウムイオンキャパシタの制御装置が提供される。上記制御装置は、上記リチウムイオンキャパシタのセル内の温度を測定する温度測定部と、上記リチウムイオンキャパシタの充放電を制御する充放電制御部と、を備えている。上記充放電制御部は、上記温度測定部が測定した上記温度に対応する放電下限ＳＯＣ未満の領域での上記リチウムイオンキャパシタの放電を禁止する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウムイオンキャパシタの制御装置であって、
前記リチウムイオンキャパシタのセル内の温度を測定する温度測定部と、
前記リチウムイオンキャパシタの充放電を制御する充放電制御部と、
を備えており、
ここで、
所定の温度環境下において、所定の充電開始ＳＯＣを有する前記リチウムイオンキャパシタに対して一定の電力Ｐで該リチウムイオンキャパシタを充電したときの充電開始から該リチウムイオンキャパシタのＳＯＣが１００％になるまでの時間Ｔと、該電力Ｐと、の積で定義される入力エネルギーＥについて、該入力エネルギーＥが極大値をとる前記充電開始ＳＯＣを放電下限ＳＯＣとしたとき、
前記充放電制御部は、前記温度測定部が測定した前記温度に対応する前記放電下限ＳＯＣ未満の領域での前記リチウムイオンキャパシタの放電を禁止すること、
を特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオンキャパシタの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動力源に電気エネルギーを使用している車両（例えば自動車）では、様々なエネルギー要求への適応性を高めるために、特性の異なる複数の電力源を組み合わせた電源装置を用いることがある。例えば、これら車両の主電源または補助電源として好適に用いられ得る電力源の一つとして、リチウムイオンキャパシタ（ＬｉＣ）が挙げられる。リチウムイオンキャパシタは、典型的には、電気二重層キャパシタの正極とリチウムイオン二次電池（ＬｉＢ）の負極とを組み合わせた構成を有し、リチウムイオン二次電池と比較して内部抵抗が低く、急速な充放電が可能であり、高寿命である等の利点がある。この種のリチウムイオンキャパシタに関する先行技術としては、特許文献１に記載されたものが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−７８２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一般に、リチウムイオンキャパシタは、リチウムイオン二次電池と比較してエネルギー容量が小さいため、エネルギー入出力量を増加させることが困難であった。特に、低温の環境下（例えば、リチウムイオンキャパシタのセル内温度が約０℃以下となるような環境下）では、リチウムイオンキャパシタの内部抵抗が増加する傾向があり、このように比較的高い内部抵抗を示す低温の環境下では、従来の制御方法を用いてリチウムイオンキャパシタの充放電を行なった場合に、エネルギー入出力量がより低下する傾向があった。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、低温環境下でのリチウムイオンキャパシタのエネルギー入出力量低下を抑制し得るような充放電制御を行う、リチウムイオンキャパシタの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、リチウムイオンキャパシタの制御装置が提供される。上記制御装置は、上記リチウムイオンキャパシタのセル内の温度を測定する温度測定部と、該リチウムイオンキャパシタの充放電を制御する充放電制御部と、を備えている。
【０００７】
ここで、所定の温度環境下において、所定の充電開始ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｃｈａｒｇｅ）を有する上記リチウムイオンキャパシタに対して一定の電力Ｐで該リチウムイオンキャパシタを充電したときの充電開始から該リチウムイオンキャパシタのＳＯＣが１００％になるまでの時間Ｔと、該電力Ｐと、の積で定義される入力エネルギーＥについて、該入力エネルギーＥが極大値をとる前記充電開始ＳＯＣを放電下限ＳＯＣとする。このとき、上記充放電制御部は、上記温度測定部が測定した上記温度に対応する上記放電下限ＳＯＣ未満の領域での上記リチウムイオンキャパシタの放電を禁止すること、を特徴とする。
【０００８】
かかる構成の制御装置によると、制御対象のリチウムイオンキャパシタが低温環境下（例えば、該リチウムイオンキャパシタのセル内温度が約０℃以下となるような環境下）において充放電がなされた場合であっても、上記放電下限ＳＯＣ未満の領域から充電を開始することが抑制されるため、エネルギー入出力量（エネルギー容量）の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係る制御装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図２】一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタのセル内温度と放電下限ＳＯＣとの関係を示すグラフである。
【図３】一実施形態に係る充放電制御方法を示すフローチャートである。
【図４】制御対象のリチウムイオンキャパシタの、所定温度環境下における入力エネルギーの測定方法を示すフローチャートである。
【図５】一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタについて、−３０℃環境下において所定の充電開始ＳＯＣから充電したときの経時的電圧変化を示すグラフである。
【図６】一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタについて、２５℃環境下において所定の充電開始ＳＯＣから充電したときの経時的電圧変化を示すグラフである
【図７】一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタについて、−３０℃環境下における入力エネルギーと充電開始ＳＯＣとの関係を示すグラフである。
【図８】一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタについて、２５℃環境下における入力エネルギーと充電開始ＳＯＣとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、適宜図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を説明する。本明細書において特に言及している事項以外の事柄（例えば、本発明を特徴づけないＬＩＣの構造等）であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
【００１１】
本明細書において、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）とは、リチウムイオンキャパシタの充電状態を表すものであり、該リチウムイオンキャパシタの常用上限電圧のときがＳＯＣ１００％であり、常用下限電圧のときがＳＯＣ０％であるとする。
【００１２】
＜制御装置＞
図１に、本発明の一実施形態に係る制御装置５０の構成を模式的に示す。また、制御装置５０の制御対象であるリチウムイオンキャパシタ（ＬＩＣ）１０を示す。ここに開示されるリチウムイオンキャパシタ１０の制御装置５０は、温度測定部２０と充放電制御部３０とを含む。温度測定部２０は、リチウムイオンキャパシタ１０の筐体（外装体）およびその内部の少なくとも一箇所に設置された温度センサー２２を含む。温度測定部２０は、温度センサー２２により検知されたデータを基にして、リチウムキャパシタ１０のセル内の温度を測定（算出）する。温度センサー２２は、製造容易性等の観点から、リチウムイオンキャパシタ１０の筐体（外装体）の一部を構成する蓋部に設置されていてもよい。充放電制御部３０は、温度測定部２０により測定されたリチウムイオンキャパシタ１０のセル内の温度を参照しながら、後述する充放電制御方法によりリチウムイオンキャパシタ１０の充放電を制御する。
【００１３】
ここで、低温の環境下（例えば、リチウムイオンキャパシタ１０のセル内温度が約０℃以下となるような環境下、以下同じ。）においてリチウムイオンキャパシタ１０の充放電を従来の制御方法を用いて行なった場合に、エネルギー入出力量（エネルギー容量）が低下する傾向がみられる理由について簡単に説明する。
【００１４】
一般に、リチウムイオンキャパシタ１０は低温になると、内部抵抗が上昇する傾向がある。ここで、内部抵抗が相対的に高い状態でリチウムイオンキャパシタ１０に対して充電（入力）が行われると、リチウムイオンキャパシタ１０は過電圧状態となり易くなり、その結果、リチウムイオンキャパシタ１０への充電が制限（入力制限）されることがある。このため、低温環境下においてリチウムイオンキャパシタ１０の充放電を行った場合に、エネルギー入出量（容量）が本来期待されていた値よりも低下してしまう傾向があった。
【００１５】
本発明者らの検討によると、かかるエネルギー入出力量の低下は、上述したリチウムイオンキャパシタ１０のセル内温度の他にも、リチウムイオンキャパシタ１０の充電（入力）を開始するときのＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｃｈａｒｇｅ）（以下、「充電開始ＳＯＣ」ともいう。）に影響されることが分かってきた。即ち、低温の環境下（例えば、セル内温度が０℃以下）において、低ＳＯＣ（例えばＳＯＣ４０％未満）となるまで放電したリチウムイオンキャパシタ１０に対して充電を開始し、充電を開始したときのリチウムイオンキャパシタ１０の充電開始ＳＯＣが低い（例えば、充電開始ＳＯＣが４０％未満の）場合に、リチウムイオンキャパシタ１０のエネルギー入出量が大きく低下することがわかってきた。これは、低温環境下において低ＳＯＣから充電が行われると、リチウムイオンキャパシタ１０の電圧がより短期間で上限電圧に到達しやすくなり、充電制限をより受け易くなるためであると考えられる。これらの理由により、低温環境下において、所定値未満の低ＳＯＣ領域からの充電を禁止することにより、非効率なリチウムイオンキャパシタ１０の充放電を抑制することができ、結果として、リチウムイオンキャパシタ１０のエネルギー入出力量の低下を抑制することができる。
【００１６】
＜放電下限ＳＯＣ＞
ここに開示される制御装置５０によると、充放電制御部３０は、所定のＳＯＣ（以下、「放電下限ＳＯＣ」ともいう。）未満の領域でのリチウムイオンキャパシタ１０の放電を禁止する。これにより、充電開始ＳＯＣが上記放電下限ＳＯＣ未満となることが制限されるため、低温環境下におけるリチウムイオンキャパシタ１０の非効率な充電を抑制することができる。ここで、放電下限ＳＯＣは、リチウムイオンキャパシタ１０のセル内の温度に依存して変化する値として規定され得る。このため、充放電制御部３０は、温度測定部２０が測定したリチウムイオンキャパシタ１０のセル内の温度を参照しつつ、該温度に対応する放電下限ＳＯＣ未満の領域でのリチウムイオンキャパシタ１０の放電を禁止することが好ましい。
【００１７】
ここに開示される技術において、制御対象のリチウムイオンキャパシタ１０について、所定温度環境下における放電下限ＳＯＣの具体的な値は、以下の方法により算出することができる。まず、所定のセル内温度と所定の充電開始ＳＯＣを有するリチウムイオンキャパシタ１０に対して、一定の電力Ｐで充電をする。そして、充電開始からリチウムイオンキャパシタ１０のＳＯＣが１００％になるまでの時間Ｔを測定する。次いで、測定された時間Ｔと電力Ｐとの積である入力エネルギーＥを算出する。このとき、入力エネルギーＥが充電開始ＳＯＣに対して極大値をとる場合、入力エネルギーＥが極大値をとるときの充電開始ＳＯＣを、上記温度におけるリチウムイオンキャパシタ１０の放電下限ＳＯＣとする。
【００１８】
セル内温度が所定の温度よりも高い場合には、リチウムイオンキャパシタ１０の入力エネルギーＥは、充電開始ＳＯＣが低いほど大きくなる傾向があり、極大値が存在しない傾向がある。このような場合は、放電下限ＳＯＣは設定されない。
【００１９】
図２に、一実施形態にかかるリチウムイオンキャパシタ１０の放電下限ＳＯＣとセル内温度との関係を示す。本実施形態にかかるリチウムイオンキャパシタ１０では、セル内温度が０℃よりも高いとき、上記入力エネルギーＥは極大値を取らないため、便宜上、放電下限ＳＯＣを０％としている。
セル内温度が０℃以下のときは、上記入力エネルギーＥは極大値を有する。このとき、上記極大値をとるときのＳＯＣである放電下限ＳＯＣは、図２に示すように、セル内温度が低下するのに従って上昇する傾向がある。本発明を本実施形態にかかるリチウムイオンキャパシタ１０に適用する場合、放電下限ＳＯＣは以下のように設定することが好ましい。即ち、セル内温度が−１０℃超０℃以下の場合は放電下限をＳＯＣ０％〜５％、セル内温度が−２０℃超−１０℃以下の場合は放電下限をＳＯＣ５％〜１０％、セル内温度が−３０℃超−２０℃以下の場合は放電下限ＳＯＣを１０％〜４０％、セル内温度が−４０℃以上−３０℃以下の場合は放電下限ＳＯＣを４０％〜５５％の範囲に設定することが好ましい。
【００２０】
＜充放電制御方法＞
次に、図３のフローチャートを参照しつつ、ここに開示される制御装置５０によるリチウムイオンキャパシタ１０の制御方法の一実施形態について説明する。なお、図３に示す例では、リチウムイオンキャパシタ（ＬＩＣ）１０は、リチウムイオン二次電池（ＬＩＢ）と共に用いられた電源システムの形態で用いられている。
【００２１】
本実施形態の制御方法では、リチウムイオンキャパシタ１０のセルの蓋部に設置された温度センサー２２によりリチウムイオンキャパシタ１０の蓋部の温度を測定する（Ｓ１０）。かかる温度のデータを基に、予め作成されたリチウムイオンキャパシタ１０のセル内の温度を推定するセル内温度推定マップを参照しながら、温度測定部２０は、リチウムイオンキャパシタ１０のセル内の温度を算出する（Ｓ１２）。次に、充放電制御部３０は、リチウムイオンキャパシタ１０のセル内の温度が予め定められた所定の温度（本例では０℃）以下であるか否かを判定する（Ｓ１４）。
【００２２】
ここでリチウムイオンキャパシタ１０のセル内の温度が、所定の温度より高い場合（本例では０℃より高い場合）には（Ｓ１４：Ｎｏ）、充放電制御部３０は、リチウムイオンキャパシタ１０に対して、通常の充放電制御を実施する（Ｓ１６）。逆に、リチウムイオンキャパシタ１０のセル内の温度が所定の温度以下である場合（本例では０℃以下である場合）には（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、充放電制御部３０は、リチウムイオンキャパシタ１０の積層体（スタック）が放電中であるか否かを判定する（Ｓ１８）。
【００２３】
ここでリチウムイオンキャパシタ１０のスタックが放電中でない場合には（Ｓ１８：Ｎｏ）、リチウムイオンキャパシタ１０に対して、通常の充放電制御が実施される（Ｓ２０）。しかしながら、リチウムイオンキャパシタ１０のスタックが放電中であった場合には（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、充放電制御部３０は、リチウムイオンキャパシタ１０のセル内の温度に対応した放電下限ＳＯＣ未満での放電を禁止する放電制御を実施する（Ｓ２２）。かかる放電制御により、充電開始ＳＯＣが上記放電下限ＳＯＣ未満となることが制限されるため、非効率な充電（即ち、エネルギー入出量が低下し得る充電）が抑制され得る。
【００２４】
上記放電制御が実施された場合、リチウムイオンキャパシタ１０のＳＯＣ使用制限により制限された充放電に関しては、リチウムイオンキャパシタ１０に接続されたリチウムイオン二次電池側への入出力分配を増加させる制御を行うことにより補うことができる（Ｓ２４）。これにより、リチウムイオンキャパシタ１０とリチウムイオン二次電池とを含む電源システム全体として総入出力量を維持することが容易となる。
【００２５】
次に再び、リチウムイオンキャパシタ１０の温度を測定するステップ（Ｓ１０）に戻り、以降、上記のステップを繰り返す。これにより、セル内の温度が再び所定の温度（本例では０℃）よりも高くなった場合に、放電制御が解除されて通常の充放電制御が実施される（復帰制御）。かかる復帰制御により、より効率的にリチウムイオンキャパシタ１０のエネルギー容量を利用することができる。
【００２６】
ここに開示される制御装置５０および制御方法が制御対象とするリチウムイオンキャパシタ１０の構成については、特に限定されず、通常用いられているものと同様のものが用いられ得る。以下、ここに開示される技術が適用され得るリチウムイオンキャパシタ１０について簡単に説明する。
【００２７】
リチウムイオンキャパシタ１０の正極は、一般的な電気二重層キャパシタの正極と同様でよい。典型的な一態様では、正極集電体と、該正極集電体上に固着された正極活物質層とを備える。正極集電体としては、導電性の良好な金属からなる導電性部材（例えばアルミニウムエッチング箔）が好適である。正極活物質層は、少なくとも正極活物質を含み、さらに他の任意成分（例えば導電材やバインダ等）を含み得る。正極活物質としては、比表面積が比較的大きな炭素材料（例えば活性炭）が好適である。比表面積が比較的大きな材料を用いることで、電荷担体の吸脱着能が高まり、キャパシタとしての静電容量が向上する。導電材としては、例えば、カーボンブラック（典型的には、アセチレンブラックやケッチェンブラック）が好適である。バインダとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）等が好適である。
【００２８】
リチウムイオンキャパシタ１０の負極は、一般的なリチウムイオン二次電池の負極と同様でよい。典型的な一態様では、負極集電体と、該負極集電体上に固着された負極活物質層とを備える。負極集電体としては、導電性の良好な金属からなる導電性部材（例えば銅パンチングメタル）を好適に採用し得る。パンチング加工（孔あけ）された導電性部材を用いることで、リチウムイオンのプレドープ作業を好適に行うことができ、容量を増加させることができる。負極活物質層は、少なくとも負極活物質を含み、さらに他の任意成分（例えばバインダや増粘剤等）を含み得る。負極活物質としては、例えば、黒鉛（グラファイト）、難黒鉛化炭素（ハードカーボン）、易黒鉛化炭素（ソフトカーボン）等の炭素材料が好適である。バインダとしては、例えば、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）等が好適である。また、増粘剤としては、高分子化合物、例えばカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）やメチルセルロース（ＭＣ）等のセルロース類が好適である。
【００２９】
リチウムイオンキャパシタ１０の非水電解質は、典型的な一態様では、非水溶媒と支持塩とを含む。非水溶媒としては、例えば、カーボネート類、エステル類、エーテル類、ニトリル類、スルホン類、ラクトン類等の非プロトン性溶媒が好適である。なかでも、カーボネート類、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）等が好適である。支持塩としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４等が好適である。
【００３０】
リチウムイオンキャパシタ１０の代表的な構成では、正極と負極との間にセパレータが介在する。セパレータとしては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂からなる多孔質シートが好適である。リチウムイオンキャパシタ１０のケースとしては、アルミニウム等の軽量な金属製のものが好適である。
【００３１】
リチウムイオンキャパシタ１０の重量は、例えば、１００〜３００ｇ（典型的には、１３０〜２２０ｇ）であり得る。リチウムイオンキャパシタ１０のサイズは、例えば、縦６０〜２００ｍｍ×横８〜３０ｍｍ×高さ４０〜９０ｍｍ（典型的には、縦８０〜１５０ｍｍ×横１０〜２０ｍｍ×高さ５０〜８０ｍｍ）であり得る。
また、リチウムイオンキャパシタ１０の常用上限電圧は、例えば、２．８〜４．５Ｖ（典型的には、３．６〜４．２Ｖ）であり得る。リチウムイオンキャパシタ１０の常用下限電圧は、例えば、１．３〜３．０Ｖ（典型的には、１．８〜２．４Ｖ）であり得る。リチウムイオンキャパシタ１０の常用電圧範囲における静電容量は、例えば、１０００〜７０００Ｆ（典型的には、２０００〜５５００Ｆ）程度であり得る。
【００３２】
ここに開示されるリチウムイオンキャパシタ１０の制御装置および制御方法は、動力源の全部あるいは一部に電気エネルギーを使用している車両に好適に用いられ得る。かかる車両としては、例えば、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド鉄道車両、フォークリフト、電気車椅子、電動アシスト自転車、電動スクータ等が挙げられる。
【００３３】
以下、本発明に関する試験例を説明するが、以下の説明は本発明を限定することを意図したものではない。
【００３４】
図４に示すフローチャートに従って、所定の温度環境下におけるリチウムイオンキャパシタの入力エネルギーを測定し、リチウムイオンキャパシタの入力エネルギーと充電開始ＳＯＣとの関係を調べた。
【００３５】
＜リチウムイオンキャパシタの構築＞
図４を参照しながら、試験方法について説明する。まず、所定の温度に保たれた恒温槽内でリチウムキャパシタを構築した（Ｓ３０）。本試験例では、正極活物質に活性炭、グラフェンおよび導電性高分子を用い、正極集電箔にアルミニウム箔を用いた正極と、負極活物質にカーボンおよび活性炭を用い、負極集電箔に銅箔を用いた負極と、ポリエチレン（ＰＥ）とポロプロピレン（ＰＰ）を含むセパレータと、を備えたリチウムイオンキャパシタを構築した。構築したリチウムイオンキャパシタには、初期充電を含む通常の初期処理を施した。
【００３６】
＜入力エネルギーの測定＞
＜試験例１＞
上記リチウムイオンキャパシタを−３０℃の環境下に置き（Ｓ３２）、以下の試験を行った。まず、所定のＳＯＣとなるまで低電流で放電を行い、所定の充電開始ＳＯＣとなるまでＳＯＣの調整をした（Ｓ３４）。このように所定の充電開始ＳＯＣに調整されたリチウムイオンキャパシタに対して一定の電力Ｐ（Ｗ）で充電を開始し、リチウムイオンキャパシタのＳＯＣが１００％（電圧３．８Ｖ）となるまでの充電時間Ｔと、リチウムイオンキャパシタの経時的な電圧（Ｖ）変化を測定した（Ｓ３６）。得られた充電時間Ｔと電力Ｐ（Ｗ）の積から入力エネルギーＥ（Ｗｈ）を算出した（Ｓ３８）。かかる測定は、充電開始ＳＯＣを０〜８０％の範囲で変化させながら繰り返し行った。
【００３７】
＜試験例２＞
上記リチウムイオンキャパシタを２５℃の環境下において試験を行ったこと以外は、試験例１と同様の方法により、リチウムイオンキャパシタの入力エネルギー測定試験を行った。
【００３８】
試験例１および２における入力エネルギー測定試験の結果を図５〜図８に示す。ここで、図５および６は、−３０℃環境下または２５℃環境下においてリチウムイオンキャパシタを充電した時の経時的電圧変化と、その充電開始ＳＯＣとの関係を示すグラフであり、縦軸は電圧（Ｖ）を、横軸は測定時間（秒）を示す。また、図７および８は、−３０℃環境下または２５℃環境下におけるリチウムイオンキャパシタの入力エネルギーＥと充電開始ＳＯＣとの関係を示すグラフであり、縦軸は入力エネルギー（Ｗｈ）を、横軸は充電開始ＳＯＣ（％）を示す。
【００３９】
図６に示す結果から明らかなように、２５℃の環境下におけるリチウムイオンキャパシタの充電では、充電時間の経過に伴ってリチウムイオンキャパシタの電圧が上昇していくが、その電圧上昇の速度は充電開始ＳＯＣにあまり依存しないことがわかった。
【００４０】
一方、図５に示す結果から明らかなように、−３０℃（低温）の環境下におけるリチウムイオンキャパシタの充電では、充電開始ＳＯＣが低い（例えば充電開始ＳＯＣが０％）と、電圧の上昇速度が大きくなり、電圧が比較的短時間のうちに充電の制限を受ける上限電圧に到達してしまうことがわかった。
【００４１】
図８に示す結果を参照すると、２５℃の環境下におけるリチウムイオンキャパシタの充電では、充電開始ＳＯＣが低下するほど、入力エネルギーは増加する傾向を示していた。また充電開始ＳＯＣに対する入力エネルギーの値は、極大値をもたないことがわかった。
【００４２】
一方、図７に示す結果から明らかなように、−３０℃（低温）の環境下におけるリチウムイオンキャパシタの充電では、充電開始ＳＯＣが４０％以上の領域では、充電開始ＳＯＣが低下するほど入力エネルギーは増加するが、充電開始ＳＯＣが４０％未満の領域では、充電開始ＳＯＣが低下するほど、逆に、入力エネルギーは低下する傾向があることがわかった。即ち、充電開始ＳＯＣに対する入力エネルギーの値は、約ＳＯＣ４０％で極大値を持つことが明らかとなった。これは、−３０℃（低温）の環境下におけるリチウムイオンキャパシタの充電では、電圧が比較的短時間のうちに電圧が上限電圧に到達してしまい、充電制限を受けたためであると考えられる。
【００４３】
これらの結果から明らかなように、試験例１および２に係るリチウムイオンキャパシタについて、リチウムイオンキャパシタのセル内温度が−３０℃である環境下においては、入力エネルギーが極大となる充電開始ＳＯＣであるＳＯＣ４０％を放電下限ＳＯＣとし、該放電下限ＳＯＣ（ＳＯＣ４０％）未満の領域での放電を禁止する充放電制御方法を採用すると、リチウムイオンキャパシタの容量低下（エネルギー入出力量）の低下が抑制され得ることが明らかとなった。
【００４４】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【符号の説明】
【００４５】
１０    リチウムイオンキャパシタ（ＬＩＣ）
２０    温度測定部
２２    温度センサー
３０    充放電制御部
５０    制御装置
【図１】
2019145564.tif 000003
【図２】
2019145564.tif 000004
【図３】
2019145564.tif 000005
【図４】
2019145564.tif 000006
【図５】
2019145564.tif 000007
【図６】
2019145564.tif 000008
【図７】
2019145564.tif 000009
【図８】
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