(57)【要約】【課題】複数の二次電池を短時間で大容量に充電または放電することが可能な二次電池システムを提供する。【解決手段】本開示の一態様に係る二次電池システムは、複数の二次電池と、電源と、制御部とを備える。制御部は、複数の二次電池から次に充電すべき二次電池を選択する工程と、充電すべき二次電池を充電電流で充電する工程とを含むサイクルを繰り返しながら、複数の二次電池のそれぞれを休止時間を挟んで間欠的に複数回充電する。前記充電すべき二次電池は、基準電流で連続充電された場合に、充電容量が最大充電容量に対して２０％低下する性質を有する。このとき、充電電流の大きさは前記基準電流以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の二次電池と、
前記複数の二次電池に電流を供給する電源と、
前記複数の二次電池の充電動作を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記複数の二次電池から次に充電すべき二次電池を選択する工程と、前記充電すべき二次電池を充電電流で充電する工程とを含むサイクルを繰り返しながら、前記複数の二次電池のそれぞれを休止時間を挟んで間欠的に複数回充電し、
前記充電すべき二次電池は、基準電流で連続充電された場合に、充電容量が最大充電容量に対して２０％低下する性質を有し、
前記充電電流の大きさは、前記基準電流以上である、
二次電池システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記複数の二次電池のうちの２つ以上を同時に充電しない、
請求項１に記載の二次電池システム。
【請求項３】
前記複数の二次電池にそれぞれ接続される複数の送電線をさらに備え、
前記制御部は、前記複数の送電線から接続すべき送電線を選択することにより、前記充電すべき二次電池を選択する、
請求項１または２に記載の二次電池システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記充電する工程において、前記充電すべき二次電池の電圧が所定の値に達したときに充電を停止する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の二次電池システム。
【請求項５】
前記複数の二次電池のそれぞれに対する１回の充電について、充電電流の印加時間が設定されており、
前記制御部は、前記充電する工程において、前記印加時間の途中で前記充電すべき二次電池の電圧が前記所定の値に達したときに充電を停止する、
請求項４に記載の二次電池システム。
【請求項６】
前記制御部による前記充電すべき二次電池の選択に応じて、当該充電すべき二次電池の電圧を監視する電圧監視装置を、さらに備える、
請求項４または５に記載の二次電池システム。
【請求項７】
前記複数の二次電池の温度を監視する温度監視装置を、さらに備え、
前記制御部は、前記充電する工程において、前記充電すべき二次電池の温度が所定の値に達したときに充電を停止する、
請求項１から６のいずれか一項に記載の二次電池システム。
【請求項８】
前記温度監視装置は、前記制御部による前記充電すべき二次電池の選択に応じて、当該充電すべき二次電池の温度を監視する、
請求項７に記載の二次電池システム。
【請求項９】
前記複数の二次電池をそれぞれ収容する複数の筐体と、
前記複数の筐体の状態を監視する筐体監視装置とを、さらに備え、
前記制御部は、前記充電する工程において、前記充電すべき二次電池に対応する前記筐体の膨張変形または内圧が所定の値に達したときに当該充電すべき二次電池への充電を停止する、
請求項１から８のいずれか一項に記載の二次電池システム。
【請求項１０】
前記筐体監視装置は、前記筐体の外壁に接合されるセンサを含み、
前記センサは、位置センサ、圧電センサ、または所定の引っ張り応力で引っ張り破断の生じるフィルムまたは線材を用いたセンサである、
請求項９に記載の二次電池システム。
【請求項１１】
複数の二次電池と、
前記複数の二次電池の放電動作を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記複数の二次電池から次に放電すべき二次電池を選択する工程と、前記放電すべき二次電池から放電電流を取り出す工程とを含むサイクルを繰り返しながら、前記複数の二次電池のそれぞれを休止時間を挟んで間欠的に複数回放電させ、
前記放電すべき二次電池は、基準電流で連続放電された場合に、放電容量が最大放電容量に対して２０％低下する性質を有し、
前記放電電流の大きさは前記基準電流以上である、
二次電池システム。
【請求項１２】
前記制御部は、前記複数の二次電池のうちの２つ以上を同時に放電させない、
請求項１１に記載の二次電池システム。
【請求項１３】
前記複数の二次電池にそれぞれ接続される複数の送電線をさらに備え、
前記制御部は、前記複数の送電線から接続すべき送電線を選択することによって、前記放電すべき二次電池を選択する、
請求項１１または１２に記載の二次電池システム。
【請求項１４】
前記制御部は、前記放電する工程において、前記放電すべき二次電池の電圧が所定の値に達したときに放電を停止させる、
請求項１１から１３のいずれか一項に記載の二次電池システム。
【請求項１５】
前記制御部による前記放電すべき二次電池の選択に応じて、当該放電すべき二次電池の電圧を監視する電圧監視装置を、さらに備える、
請求項１４に記載の二次電池システム。
【請求項１６】
前記複数の二次電池の温度を監視する温度監視装置を、さらに備え、
前記制御部は、前記放電する工程において、前記放電すべき二次電池の温度が所定の値に達したときに放電を停止させる、
請求項１１から１５のいずれか一項に記載の二次電池システム。
【請求項１７】
前記温度監視装置は、前記制御部による前記放電すべき二次電池の選択に応じて、当該放電すべき二次電池の温度を監視する、
請求項１６に記載の二次電池システム。
【請求項１８】
前記複数の二次電池をそれぞれ収容する複数の筐体と、
前記複数の筐体の状態を監視する筐体監視装置とを、さらに備え、
前記制御部は、前記放電する工程において、前記放電すべき二次電池に対応する前記筐体の膨張変形または内圧が所定の値に達したときに当該放電すべき二次電池への放電を停止させる、
請求項１１から１７のいずれか一項に記載の二次電池システム。
【請求項１９】
前記筐体監視装置は、前記筐体の外壁に接合されるセンサを含み、
前記センサは、位置センサ、圧電センサ、または所定の引っ張り応力で引っ張り破断の生じるフィルムまたは線材を用いたセンサである、
請求項１８に記載の二次電池システム。
【請求項２０】
前記複数の二次電池からの受電が可能であり、かつ、負荷への送電が可能であるキャパシタをさらに備える、
請求項１１から１９のいずれか一項に記載の二次電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、二次電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の二次電池がパルス電流で充電される方法が開示されている。特許文献２には、電源で充電される電池が時分割に切り換えられて、複数の電池がパルス充電される方法が開示されている。特許文献３には、複数の二次電池が電源として用いられる電源制御システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２３７８７７号公報
【特許文献２】特開平１１−１８５１６１号公報
【特許文献３】特開２００５−１７６４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示の一態様は、複数の二次電池を、短時間かつ高容量で充電または放電することが可能な二次電池システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様に係る二次電池システムは、複数の二次電池と、前記複数の二次電池に電流を供給する電源と、前記複数の二次電池の充電動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記複数の二次電池から次に充電すべき二次電池を選択する工程と、前記充電すべき二次電池を充電電流で充電する工程とを含むサイクルを繰り返しながら、前記複数の二次電池のそれぞれを休止時間を挟んで間欠的に複数回充電し、前記充電すべき二次電池は、基準電流で連続充電された場合に、充電容量が最大充電容量に対して２０％低下する性質を有し、前記充電電流の大きさは前記基準電流以上である。
【０００６】
本開示の別の態様に係る二次電池システムは、複数の二次電池と、前記複数の二次電池の放電動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記複数の二次電池から次に放電すべき二次電池を選択する工程と、前記放電すべき二次電池から放電電流を取り出す工程とを含むサイクルを繰り返しながら、前記複数の二次電池のそれぞれを休止時間を挟んで間欠的に複数回放電させ、前記放電すべき二次電池は、基準電流で連続放電された場合に、放電容量が最大放電容量に対して２０％低下する性質を有し、前記放電電流の大きさは前記基準電流以上である。
【０００７】
これらの包括的または具体的な態様は、制御装置、充電装置、放電装置、充電方法、放電方法、充電システム、蓄電システムとして実現されてもよく、それらの任意の組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一態様にかかる二次電池システムによれば、複数の二次電池を、短時間かつ高容量で充電または放電することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態１に係る二次電池システム１の一構成例と、二次電池システム１における充電の例示的なタイミングチャートとをあわせて示す図である。
【図２】図２は、二次電池システム１における充電のタイミングチャートの例を示す図である。
【図３】図３は、実施形態１の充電方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図４】図４は、セルＡの連続充電における充電電流と充電容量との関係の一例を示す図である。
【図５】図５は、セルＡの間欠充電における充電電流と充電容量との関係の一例を示す図である。
【図６】図６は、セルＡの間欠充電における休止時間と充電容量との関係の一例を示す図である。
【図７】図７は、セルＢの連続充電における充電電流と充電容量との関係の一例を示す図である。
【図８】図８は、セルＢの間欠充電における充電電流と充電容量との関係の一例を示す図である。
【図９】図９は、セルＢの間欠充電における平均充電電流と充電容量との関係の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、セルＣの連続充電または間欠充電における充電電流と充電容量との関係の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施形態２に係る二次電池システム１１の一構成例と、二次電池システム１１における放電の例示的なタイミングチャートとをあわせて示す図である。
【図１２】図１２は、二次電池システム１１における放電のタイミングチャートの例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施形態２の変形例に係る二次電池システム１２の構成を示す模式図である。
【図１４】図１４は、実施形態２の放電方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１５は、セルＡの連続放電における放電電流と放電容量との関係の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、セルＡの間欠放電における放電電流と放電容量との関係の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、セルＡの間欠放電における休止時間と放電容量との関係の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、セルＢの連続放電における放電電流と放電容量との関係の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、セルＢの間欠放電における放電電流と放電容量との関係の一例を示す図である。
【図２０】図２０は、セルＢの間欠放電における平均放電電流と放電容量との関係の一例を示す図である。
【図２１】図２１は、セルＣの連続放電または間欠放電における放電電流と放電容量との関係の一例を示す図である。
【図２２】図２２は、参照例１の電池システムの構成を示す模式図である。
【図２３】図２３は、参照例２の電池システムの構成を示す模式図である。
【図２４】図２４は、参照例３の電池システムの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜本開示の基礎となった知見＞
本開示の基礎となった知見は以下のとおりである。
【００１１】
図２２は、参照例１の充放電方法を示す。参照例１において、並列に接続された複数の二次電池３ａ〜３ｆは、電源４により同時に充電される。あるいは、参照例１において、並列に接続された複数の二次電池３ａ〜３ｆは、同時に放電し、取り出された電流が負荷８に送られる。
【００１２】
図２３は、参照例２の充放電方法を示す。参照例２の充放電方法において、単一の制御部７が、複数の二次電池３ａ〜３ｆと電源４との間に設けられる。制御部７は、各二次電池３ａ〜３ｆの電圧をモニタし、電圧値の値が所定の範囲内から外れると充電または放電を停止させる。電池の劣化が抑制されうる。しかし、複数の二次電池３には、特性のバラツキが生じうる。例えば、一部の二次電池３だけが交換された場合、二次電池３間の特性バラツキが顕著になる。このような場合、全ての二次電池３が適切に充放電されない可能性がある。
【００１３】
図２４は、参照例３の充電方法を示す。参照例３の充放電方法において、複数の制御部７が、複数の二次電池３ａ〜３ｆと電源４との間にそれぞれ設けられる。複数の制御部７は、複数の二次電池３ａ〜３ｆの電圧をそれぞれモニタする。この方法によると、例えば、複数の二次電池３に特性のバラツキがある場合であっても、全ての二次電池３がより確実に充放電されうる。しかし、装置コストが高くなる。
【００１４】
参照例１〜３とは異なり、複数の二次電池が１つずつ順に充電される参照例４の充放電方法が考えられる。この場合、複数の二次電池のうち、電源に接続される二次電池が、順に切り替えられる。この方法によると、装置コストが抑えられつつ、全ての二次電池がより確実に充放電されうる。
【００１５】
従来、二次電池を充放電するために、充放電の電流値が低めに抑えられていた。これは次の理由によるものと考えられる。電解液および活物質内において、イオンが拡散できる速度には限りがある。そのため、大電流で充電または放電が行われると、活物質表面でリチウム等のイオンの急激な濃度勾配が生じる。その結果、それ以上のイオンが利用できなくなる、および／または、イオンが拡散する際の抵抗が非常に高くなりうる。こういった影響を低減すべく、従来技術において、連続電流で充放電される場合、その電流値は低く設定されていた。しかし、参照例４の方法において、低い充電電流で複数の二次電池が順に充放電されると、充電または放電が完了するまでの時間が非常に長くなる。
【００１６】
このように、簡便な装置で、複数の二次電池をより短時間で充放電することは困難である。
【００１７】
これに対し、本発明者らは、次の知見を見出した。
（ａ）仮にそれが連続的な電流であったならば充電容量を低下させてしまうほどの大電流であっても、休止時間を挟みながら繰り返し二次電池に印加されることにより、十分な充電容量が得られうる。
（ｂ）仮にそれが連続的な電流であったならば放電容量を低下させてしまうほどの大電流であっても、休止時間を挟みながら繰り返し二次電池から取り出されることにより、十分な放電容量が得られうる。
【００１８】
本発明者らの検証によれば、大きな充電電流で間欠的に充電を行ったときの満充電容量は、小さな連続的な定電流で充電を行っときの満充電容量と、ほぼ同等であった。また、大きな放電電流で間欠的に放電を行ったときの放電容量は、小さな連続的な定電流で放電を行っときの放電容量と、ほぼ同等であった。検証した結果ついては後述する。
【００１９】
本開示における種々の態様は、上記の知見に基づくものである。なお、本開示における各態様は、上記（ａ）および（ｂ）によって限定されない。本開示の一態様は、充電方法のみに関するものであってもよいし、放電方法のみに関するものであってもよいし、充電方法および放電方法に関するものであってもよい。
【００２０】
＜本実施形態の概要＞
本開示の第一の態様に係る二次電池システムは、複数の二次電池と、前記複数の二次電池に電流を供給する電源と、前記複数の二次電池の充電動作を制御する制御部とを備える。前記制御部は、前記複数の二次電池から次に充電すべき二次電池を選択する工程と、前記充電すべき二次電池を充電電流で充電する工程とを含むサイクルを繰り返しながら、前記複数の二次電池のそれぞれを休止時間を挟んで間欠的に複数回充電する。前記充電すべき二次電池は、基準電流で連続充電された場合に、充電容量が最大充電容量に対して２０％低下する性質を有する。前記充電電流の大きさは前記基準電流以上である。
【００２１】
この二次電池システムによると、複数の二次電池のうち充電すべき二次電池が切り替えられながら充電される。そのため、二次電池システムは、二次電池ごとに個別に電源や制御部を備えなくてもよい。したがって、システムの構成が簡素化されうる。
【００２２】
充電電流が上記条件を満たすことにより、複数の二次電池が短時間で高容量に充電されうる。
【００２３】
本開示の第一の態様に係る二次電池システムにおいて、前記制御部は、例えば、前記複数の二次電池のうちの２つ以上を同時に充電しなくてもよい。
【００２４】
これにより、複数の二次電池間の短絡が防止され、二次電池の劣化が防止されうる。
【００２５】
本開示の第一の態様に係る二次電池システムは、例えば、前記複数の二次電池にそれぞれ接続される複数の送電線をさらに備えてもよい。前記制御部は、前記複数の送電線から接続すべき送電線を選択することにより、前記充電すべき二次電池を選択してもよい。
【００２６】
本開示の第一の態様に係る二次電池システムにおいて、前記制御部は、例えば、前記充電する工程において、前記充電すべき二次電池の電圧が所定の値に達したときに充電を停止してもよい。
【００２７】
これにより、二次電池への過充電が防止され、二次電池の劣化が防止されうる。
【００２８】
本開示の第一の態様に係る二次電池システムにおいて、例えば、前記複数の二次電池のそれぞれに対する１回の充電について、充電電流の印加時間が設定されていてもよい。前記制御部は、例えば、前記充電する工程において、前記印加時間の途中で前記充電すべき二次電池の電圧が前記所定の値に達したときに充電を停止してもよい。
【００２９】
これにより、より確実に過充電が抑制されうる。不要な充電時間が省かれるため、二次電池の充電時間が短縮されうる。
【００３０】
本開示の第一の態様に係る二次電池システムは、例えば、前記制御部による前記充電すべき二次電池の選択に応じて、当該充電すべき二次電池の電圧を監視する電圧監視装置を、さらに備えてもよい。
【００３１】
これにより、二次電池システムは、複数の二次電池にそれぞれ対応した複数の電圧監視装置を備えなくてもよい。例えば、単一の電圧監視装置が、二次電池システム全体の電圧を間欠的に監視できる。
【００３２】
本開示の第一の態様に係る二次電池システムにおいて、前記制御部は、例えば、前記複数の二次電池の温度を監視する温度監視装置を、さらに備える。前記制御部は、例えば、前記充電する工程において、前記充電すべき二次電池の温度が所定の値に達したときに充電を停止してもよい。
【００３３】
これにより、前記二次電池の過昇温が防止され、二次電池の劣化が防止されうる。また、二次電池の充電時間が短縮されうる。
【００３４】
本開示の第一の態様に係る二次電池システムにおいて、前記温度監視装置は、例えば、前記制御部による前記充電すべき二次電池の選択に応じて、当該充電すべき二次電池の温度を監視してもよい。
【００３５】
これにより、二次電池システムは、複数の二次電池のそれぞれに対応した複数の温度監視装置を備えなくてもよい。例えば、単一の温度監視装置で二次電池システム全体の温度を間欠的に監視することができる。
【００３６】
本開示の第一の態様に係る二次電池システムは、例えば、前記複数の二次電池をそれぞれ収容する複数の筐体と、前記複数の筐体の状態を監視する筐体監視装置とを、さらに備えてもよい。前記制御部は、例えば、前記充電する工程において、前記充電すべき二次電池に対応する前記筐体の膨張変形または内圧が所定の値に達したときに当該充電すべき二次電池への充電を停止してもよい。
【００３７】
これにより、前記二次電池の過大な圧力上昇が防止され、二次電池の劣化が防止されうる。また、二次電池の充電時間が短縮されうる。
【００３８】
本開示の第一の態様に係る二次電池システムにおいて、前記筐体監視装置は、例えば、前記筐体の外壁に接合されるセンサを含んでもよい。前記センサは、例えば、位置センサ、圧電センサ、または所定の引っ張り応力で引っ張り破断の生じるフィルムまたは線材を用いたセンサであってもよい。
【００３９】
これにより、前記二次電池の圧力が正確に監視され、二次電池の劣化が防止されうる。
【００４０】
本開示の第一の態様に係る複数の二次電池の充電方法は、前記複数の二次電池のそれぞれを休止時間を挟んで間欠的に複数回充電する工程(Ａ)を含む。前記工程（Ａ）は、前記複数の二次電池から次に充電すべき二次電池を選択する工程（ａ）と、前記充電すべき二次電池を充電電流で充電する工程（ｂ）とを含む。前記工程（Ａ）において、工程（ａ）と工程（ｂ）とは、工程（ａ）で選択される二次電池が順次切り替わりながら、複数回繰り返される。前記充電すべき二次電池は、基準電流で連続充電された場合に、充電容量が最大充電容量に対して２０％低下する性質を有する。前記充電電流の大きさは前記基準電流以上である。
【００４１】
本開示の第二の態様に係る二次電池システムは、複数の二次電池と、前記複数の二次電池の放電動作を制御する制御部とを備える。前記制御部は、前記複数の二次電池から次に放電すべき二次電池を選択する工程と、前記放電すべき二次電池から放電電流を取り出す工程とを含むサイクルを繰り返しながら、前記複数の二次電池のそれぞれを休止時間を挟んで間欠的に複数回放電させる。前記放電すべき二次電池は、基準電流で連続放電された場合に、放電容量が最大放電容量に対して２０％低下する性質を有する。前記放電電流の大きさは前記基準電流以上である。
【００４２】
この二次電池システムによると、複数の二次電池のうち放電すべき二次電池が切り替えられながら放電する。そのため、二次電池システムは、二次電池ごとに個別に制御部を備えなくてもよい。したがって、システムの構成が簡素化されうる。
【００４３】
放電電流が上記条件を満たすことにより、複数の二次電池が高速で放電されうる。また、大きな放電容量が得られうる。
【００４４】
本開示の第二の態様に係る二次電池システムにおいて、前記制御部は、例えば、前記複数の二次電池のうちの２つ以上を同時に放電させなくてもよい。
【００４５】
これにより、複数の二次電池間の短絡が防止され、二次電池の劣化が防止されうる。
【００４６】
本開示の第二の態様に係る二次電池システムは、例えば、前記複数の二次電池にそれぞれ接続される複数の送電線をさらに備えてもよい。前記制御部は、例えば、前記複数の送電線から接続すべき送電線を選択することによって、前記放電すべき二次電池を選択してもよい。
【００４７】
前記制御部は、例えば、前記放電する工程において、前記放電すべき二次電池の電圧が所定の値に達したときに放電を停止させてもよい。
【００４８】
これにより、二次電池への過放電が防止され、二次電池の劣化が防止されうる。
【００４９】
例えば、前記複数の二次電池のそれぞれに対する１回の放電における放電電流の取り出し時間が設定されていてもよい。前記制御部は、例えば、前記放電する工程において、前記取り出し時間の途中で前記放電すべき二次電池の電圧が前記所定の値に達したときに放電を停止させてもよい。これにより、より確実に過放電が抑制されうる。不要な取り出し時間が省かれるため、二次電池の取り出し時間が短縮されうる。
【００５０】
本開示の第二の態様に係る二次電池システムは、例えば、前記制御部による前記放電すべき二次電池の選択に応じて、当該放電すべき二次電池の電圧を監視する電圧監視装置を、さらに備えてもよい。
【００５１】
これにより、二次電池システムは、複数の二次電池にそれぞれ対応した複数の電圧監視装置を備えなくてもよい。例えば、単一の電圧監視装置が、二次電池システム全体の電圧を間欠的に監視できる。
【００５２】
本開示の第二の態様に係る二次電池システムは、例えば、前記複数の二次電池の温度を監視する温度監視装置を、さらに備えてもよい。前記制御部は、例えば、前記放電する工程において、前記放電すべき二次電池の温度が所定の値に達したときに放電を停止させてもよい。
【００５３】
これにより、前記二次電池の過昇温が防止され、二次電池の劣化が抑制されうる。また、二次電池の放電電流が安定化されうる。
【００５４】
本開示の第二の態様に係る二次電池システムにおいて、例えば、前記温度監視装置は、前記制御部による前記放電すべき二次電池の選択に応じて、当該放電すべき二次電池の温度を監視してもよい。
【００５５】
これにより、二次電池システムは、複数の二次電池のそれぞれに対応した複数の温度監視装置を備えなくてもよい。例えば、単一の温度監視装置で二次電池システム全体の温度を間欠的に監視することができる。
【００５６】
本開示の第二の態様に係る二次電池システムは、例えば、前記複数の二次電池をそれぞれ収容する複数の筐体と、前記複数の筐体の状態を監視する筐体監視装置とを、さらに備えてもよい。前記制御部は、例えば、前記放電する工程において、前記放電すべき二次電池に対応する前記筐体の膨張変形または内圧が所定の値に達したときに当該放電すべき二次電池への放電を停止させてもよい。
【００５７】
これにより、二次電池の過大な圧力上昇が防止され、二次電池の劣化が防止されうる。また、二次電池の放電電流が安定化されうる。
【００５８】
本開示の第二の態様に係る二次電池システムにおいて、例えば、前記筐体監視装置は、前記筐体の外壁に接合されるセンサを含んでもよい。前記センサは、例えば、位置センサ、圧電センサ、または所定の引っ張り応力で引っ張り破断の生じるフィルムまたは線材を用いたセンサであってもよい。
【００５９】
これにより、前記二次電池の圧力が正確に監視され、二次電池の劣化が防止されうる。
【００６０】
本開示の第二の態様に係る二次電池システムは、例えば、前記複数の二次電池からの受電が可能であり、かつ、前記負荷への送電が可能であるキャパシタをさらに備えてもよい。
【００６１】
これにより、前記二次電池を切り替える際の放電電流の安定性を改善することができる。
【００６２】
前記複数の二次電池は、前記放電すべき二次電池を選択する工程において、前記キャパシタと前記負荷との接続を維持しながら、放電された二次電池と前記負荷との接続を切断し、かつ、次に放電すべき二次電池を前記負荷に接続してもよい。
【００６３】
これにより、二次電池を切り替える際の放電電流の安定性が、より向上しうる。
【００６４】
本開示の第二の態様にかかる複数の二次電池の放電方法は、前記複数の二次電池のそれぞれを休止時間を挟んで間欠的に複数回放電する工程(Ａ)を含む。前記工程（Ａ）は、前記複数の二次電池から次に放電すべき二次電池を選択する工程（ａ）と、前記放電すべき二次電池から放電電流を取り出す工程（ｂ）とを含む。前記工程（Ａ）において、工程（ａ）と工程（ｂ）とは、工程（ａ）で選択される二次電池が順次切り替わりながら、複数回繰り返される。前記放電すべき二次電池は、基準電流で連続放電された場合に、放電容量が最大放電容量に対して２０％低下する性質を有する。前記放電電流の大きさは前記基準電流以上である。
【００６５】
以下、図面を参照しながら、種々の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形態は一例であり、本開示は以下の実施形態に限定されない。また、以下の説明では、同一部材に同一の符号が付され、重複する説明が省略される場合がある。
【００６６】
（実施形態１）
＜二次電池システム＞
図１は、実施形態１に係る二次電池システムの一構成例を示す模式図である。図１に示される二次電池システム１は、複数の二次電池３を含む二次電池部２と、複数の二次電池３を充電する電源４と、制御部５と、複数の送電線６とを備える。二次電池部２を構成する二次電池３の個数は特に限定されない。図１に示される例では、二次電池部２は、６個の二次電池３を含む。以下、６個の二次電池３は、第１二次電池３ａ、第２二次電池３ｂ、第３二次電池３ｃ、第４二次電池３ｄ、第５二次電池３ｅおよび第６二次電池３ｆと称される。各二次電池３は、直列または並列に接続された複数のセルを含んでいてもよいし、単一のセルから構成されていてもよい。セルの個数は、二次電池毎に異なっていてもよい。
【００６７】
本実施形態における二次電池部２は、複数の二次電池３の集合体で構成されている。それぞれの二次電池３は、正極活物質を含む正極、負極活物質を含む負極、および正極と負極との間に配置された電解質を備える。正極活物質層の例としては、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、リン酸鉄リチウム、ならびに、コバルト、ニッケルおよびマンガンを含むリチウム複合金属酸化物などが挙げられる。正極活物質層は、必要に応じて導電助剤やバインダーなど等を含んでもよい。負極活物質層の例としては、黒鉛、リチウム、シリコン、ケイ素化合物、スズ化合物などが挙げられる。負極活物質層は、必要に応じて導電助剤やバインダーなどを含んでもよい。電解質の例としては、溶媒に電解質塩を溶解させた電解液、および、固体電解質が挙げられる。電解質が電解液である場合には、二次電池３は、セパレータを含んでもよい。セパレータの材料の例としては、多孔質フィルム、および不織布が挙げられる。本実施形態における二次電池３を構成する材料はこれらの例に限定されない。また、二次電池反応を担う可動イオンもリチウムイオンに限定されず、例えばナトリウムイオンなどであってもよい。二次電池反応において、例えば、複数の電子が反応してもよい。
【００６８】
電源４は、二次電池３を充電するための電流を供給する。この例では、複数の二次電池３に対し、単一の電源４が設けられている。複数の送電線６は、電源４と二次電池３との間に配置される。複数の送電線６のぞれぞれは、対応する二次電池３に電流を送る。この例では、複数の送電線６は、６個の送電線６ａ〜６ｆから構成される。送電線６ａは、第１二次電池３ａと電源４との間に配置されている。同様に、送電線６ｂ〜６ｆは、それぞれ、対応する二次電池３ｂ〜３ｆと電源４との間に配置されている。なお、送電線６は、複数の二次電池３のうち選択された１つに通電できればよく、図示される個数や構成に限定されない。例えば、電源４と二次電池３とが無線で通電されてもよい。送電線６は複数のケーブルで構成されていてもよい。送電線６は、例えば、二次電池３の電圧または温度の監視のために、複数のケーブルで構成されていてもよい。送電線６は、多芯のケーブルであってもよい。
【００６９】
制御部５は、複数の二次電池３への充電動作を制御する。制御部５は、複数の二次電池３のそれぞれに対して、休止時間を挟んで、充電を繰り返す。充電電流の大きさは、仮にその電流で連続充電が行われた場合には高い充電容量が得られないような値に設定される。具体的には、充電電流の大きさは、仮にその電流で連続充電が行われた場合に充電容量が最大充電容量に対して２０％以上低下するような値に設定される。ここで、最大充電容量とは、対象となる二次電池が十分に低い電流で連続充電されたときに得られる充電容量に相当する。言い換えると、本実施形態における充電電流は、連続充電で通常設定される電流値よりも大きい。
【００７０】
前述したように、二次電池は、十分に低い電流で連続充電されると最大充電容量が得られ、充電電流が大きくなるにつれて充電容量が低下する。このような連続充電において、充電容量が最大充電容量に対して２０％低下する電流値を「電流値ｓ１」とする。本実施形態における充電電流は、電流値ｓ１以上の値に設定される。充電電流は、より高速な充電のために、連続充電において充電容量が最大充電容量に対して５０％または７０％低下する電流に設定されてもよい。あるいは、充電電流は、連続充電において充電容量が顕著に低下する電流値ｓ２以上に設定されてもよい。充電電流は、二次電池の推奨電流の５倍以上、または１０倍以上の電流値に設定されてもよい。充電電流は、例えば、平均充電電流が、電流値ｓ１以下あるいは電流値ｓ２以下となるように設定され得る。平均充電電流とは、充電電流が通電時間と休止時間との合計時間で平均化された値である。
【００７１】
なお、充電電流の増大に伴う充電容量の低下は、上述の通り、大電流での充の際にイオンが十分拡散できなくなることに起因すると考えられる。そのため、イオンが電気伝導を担う二次電池であれば、充電電流が大きくなるにつれて充電容量が低下する性質を有しうる。ただし、電流値ｓ１および電流値ｓ２は、二次電池の材料や活物質層の厚さ等によって変わり得る。制御部５には、充電する二次電池３に応じた電流値ｓ１が入力されてもよい。複数の二次電池３が、例えば電池材料等の異なる二次電池を含む場合には、二次電池毎に適した電流値ｓ１が制御部５に入力されてもよい。
【００７２】
制御部５は、複数の二次電池３のうち充電電流を印加する二次電池を選択的に切り替える。具体的には、制御部５は、選択された１つの二次電池３に対して充電電流を印加する間に、他の二次電池３の充電を休止する。例えば、制御部５は、選択制御部と切り替え器を備える。
【００７３】
選択制御部は、複数の二次電池３から、電源４と接続するべき二次電池３を選択する。選択制御部の例として、プログラマブルコントローラ等で構成されたシーケンサ、リレーシーケンサ、およびコンピュータを用いた制御器が挙げられる。
【００７４】
切り替え器は、送電線６と電源４との接続を切り替え、選択された二次電池３につながる送電線６を電源４に接続させる。ここでいう「接続」は、電気的に接続されている状態を指す。「接続」は、例えば、各送電線６にスイッチが設けられている場合には、そのスイッチがオンとなった状態を指す。切り替え器の例として、機械式リレー、ソリッドステートリレー、光学式等の各種カップラーを用いた切り替え器、および、無線給電式の接続器などが挙げられる。
【００７５】
制御部５は、二次電池３の電池電圧を計測するモニタをさらに備えていてもよい。その場合、選択制御部は、モニタで計測された電池電圧に基づき、電源４と接続するべき二次電池３を選択してもよい。
【００７６】
制御部５は、充電中の二次電池３の電圧に基づいて、電源４に接続される二次電池３を切り替える。例えば、制御部５は、充電されている二次電池３の電圧を監視する。当該電圧が充電の進行に伴って所定の値に達したときに、制御部５は、充電中の二次電池３への充電を停止させ、他の充電すべき二次電池３に切り替える。
【００７７】
制御部５は、二次電池３の電圧を監視するために、例えば電圧監視装置を備えてもよい。制御部５は、複数の二次電池３にそれぞれ対応する複数の電圧監視装置を備えなくてもよい。単一の電圧監視装置が、全ての二次電池３の電圧を間欠的かつ頻繁に監視してもよい。これにより、二次電池３の劣化が防止されうる。
【００７８】
制御部５は、各二次電池に対する充電電流の印加時間ＴＣを設定してもよい。その場合、制御部５は、選択された二次電池３への充電電流の印加を開始した後、設定した印加時間ＴＣが経過すると、充電を停止してもよい。その後、制御部５は、充電する二次電池３を切り替えてもよい。制御部５は、充電中の二次電池３の電圧が所定の値に達した後であって、かつ、その二次電池３に対して設定された印加時間ＴＣが経過する前に、充電を停止してもよい。
【００７９】
次いで、二次電池システム１の充電動作の一例が説明される。
【００８０】
図１（ｂ）は、本実施形態の充電動作の一例を説明するためのタイミングチャートである。まず、第１二次電池３ａが選択される。選択された第１二次電池３ａと電源４とが電気的に接続される。第１二次電池３ａは、電流値ｓ１以上の充電電流で、所定の印加時間ＴＣの間、充電される。印加時間ＴＣは、１回の充電あたりの充電時間と同等である。次に、第２二次電池３ｂが選択される。第２二次電池３ｂと電源４とが電気的に接続される。第２二次電池３ｂも同様に充電電流が印加される。これが繰り返され、第６二次電池３ｆまで順に充電電流が印加される。その後、再び第１二次電池３ａが選択され、２回目の充電が行われる。このようにして、各二次電池３は、休止時間ＴＰを挟んで複数回充電される。図１（ｂ）から分かるように、１つの二次電池３への充電中に、他の二次電池３への充電が休止される。
【００８１】
なお、図１（ｂ）において、電源４は、１つの二次電池３に対して、休止時間を挟んで複数回電流を供給している。１回の電流供給時間は、二次電池３に対する１回の印加時間ＴＣと等しい。電源４は、複数の二次電池３に対して、順次電流を供給してもよい。例えば、電源４は二次電池部２に対して連続して電流を供給し、電源４と各二次電池３との接続が順次切り替えられてもよい。制御部５は、各接続時間を制御することにより、印加時間ＴＣを制御してもよい。
【００８２】
１回の充電における印加時間ＴＣは、充電すべき二次電池３に、電流値ｓ１以上の充電電流が連続して印加される時間を指す。印加時間ＴＣは、特に限定されない。例えば、印加時間ＴＣは、仮に二次電池３が連続充電された場合にその二次電池３の充電容量が最大充電容量に対して２０％以上低下する時間よりも、短くてもよい。印加時間ＴＣは、例えば、１時間未満であってもよい。印加時間ＴＣは、例えば５分以内であってもよい。この場合、充電容量の低下がより効果的に抑制されうる。印加時間ＴＣは、例えば、１分以内、さらには、３０秒以内であってもよい。一方、切り替え時におけるロスや高周波成分によるエネルギーロスを抑制するために、印加時間ＴＣは、例えば１秒以上、１０秒以上、または３０秒以上であってもよい。
【００８３】
休止時間ＴＰは特に限定されない。休止時間ＴＰは、例えば３秒以上、あるいは３０秒以上であってもよい。これにより、イオンが移動する時間が確保されうる。休止時間ＴＰは、例えば５分以上であってもよい。休止時間ＴＰは、印加時間ＴＣの２倍以上、または５倍以上であってもよい。Ｎ個の二次電池３が充電される場合、休止時間ＴＰは、印加時間ＴＣのＮ倍以上であってもよい。
【００８４】
平均充電電流値は、電流値ｓ２以下となるように設定されてもよい。あるいは、平均充電電流値が、電流値ｓ１以下の値に設定されてもよい。平均充電電流値が、所定の電流値以下に抑えられることにより、より確実に高い充電容量が得られうる。
【００８５】
制御部５は、印加時間ＴＣに基づく二次電池３の切り替えに加えて、充電中の二次電池３の電圧に基づいて、二次電池３を切り替えてもよい。制御部５は、充電されている二次電池３の電圧が所定の値に達したときに、設定された印加時間ＴＣが経過していなくても、充電中の二次電池３への充電を停止し、次に充電すべき二次電池３に切り替えてもよい。印加時間ＴＣが経過する前に充電が停止されると、図２（ａ）および（ｂ）に示されるように、印加時間ＴＣの途中で停止された充電における印加時間ＴＣ’は、同一の二次電池３が前回充電されたときの印加時間よりも短い。なお、図２（ａ）に示されるように、印加時間ＴＣの途中で充電が停止した場合に、印加時間ＴＣが経過した後に、次の二次電池３への充電が開始されてもよい。これにより、二次電池システム１の制御が若干簡便になりうる。あるいは、図２（ｂ）に示されるように、印加時間ＴＣの途中で充電が停止された直後に、次の二次電池への充電が開始されてもよい。これにより、二次電池部２のトータルの充電時間が短縮されうる。「トータルの充電時間」とは、最初の充電が開始されてから、全ての二次電池３が満充電されるまでの時間をいう。
【００８６】
充電中の二次電池３の電圧監視結果に基づいて充電が停止されることにより、過充電が抑制され、二次電池３の劣化が抑制されうる。例えば、一回の充電における充電時間が比較的長い場合でも、より確実に過充電が抑制されうる。言い換えると、充電電流の印加時間ＴＣを比較的長い時間に設定できる。そのため、充電する二次電池３の切り替え回数が低減されうる。その結果、切り替え時間のロスや切り替えに起因する接点劣化が抑制されうる。
【００８７】
例えば、所定の電圧に達した二次電池３は、さらに短い印加時間ＴＣで間欠的に充電されてもよい。これにより、充電容量が少しずつ増加しうる。このとき、二次電池３が所定の電圧に達した後、印加時間ＴＣは２秒以下、あるいは１秒以下であってもよい。印加時間ＴＣは、二次電池３の電圧の変化に応じて連続的に変化されてもよい。所定の値に達した二次電池３をさらに充電するか、あるいは充電を終了するかの選択は、その二次電池３が次に選択されたときに判断されてもよい。この判断は、その二次電池３の電圧に応じて行われてもよい。所定の値に達した二次電池３がさらに充電される場合、その回数が予め設定されてもよい。あるいは、二次電池３の電圧が、所定の値よりもさらに大きい閾値に達した否かに応じて、追加の充電をするか否かが判断されてもよい。
【００８８】
例えば、二次電池部２が１つの二次電池パックであって、複数の二次電池３は、二次電池パックを構成する電池ユニットまたは容量ブロックであってもよい。この場合、複数の電池ユニットが別個に充電されるため、安全性が向上し、資源が有効に活用されうる。例えば、劣化や損傷等で不具合な電池ユニットが発生した場合、二次電池システム１は、不良ユニットのみを切り離して運転することができる。あるいは、二次電池システム１の使用者または管理者は、不良の電池ユニットのみを修理することができる。
【００８９】
本実施の形態の二次電池システム１によれば、各二次電池３が、休止時間を挟んで、大きな充電電流で複数回充電されることによって、短時間で、高い充電容量を確保できる。さらに、単一の電源４からの電流を、複数の二次電池３のそれぞれに順次振り分ける場合、システムが簡素化、低コスト化されうる。
【００９０】
制御部５は、二次電池３の温度を監視してもよい。制御部５は、例えば、温度監視装置を備えてもよい。これにより、二次電池３の過昇温が防止されうる。複数の温度監視装置が、二次電池３ごとに配置されてもよい。単一の温度監視装置が、複数の二次電池３の温度を監視してもよい。充電中の二次電池３の温度が所定の温度以上に達した場合における充電対象の切り替え方法として、電圧を監視する場合と同様の方法が採用されうる。
【００９１】
制御部５は、二次電池３を収容している筐体の膨張変形あるいは内圧を監視してもよい。制御部５は、例えば、筐体監視装置を備えてもよい。これにより、筐体の破損が抑制され、二次電池３の劣化が防止されうる。筐体監視装置は、センサを含んでもよい。センサの例としては、位置センサ、圧電センサ、ならびに、引っ張り破断の起きるフィルムおよび線材が挙げられる。充電中の二次電池３の膨張変形あるいは内圧が所定の程度以上に達した場合における充電対象の切り替え方法として、電圧を監視する場合と同様の方法が採用されうる。
【００９２】
以上のような各種切り替え制御のために、制御部５は、計測制御用デバイスを備えてもよい。計測制御用デバイスの例として、タイマ、電圧監視装置、温度監視装置、膨張監視装置などが挙げられる。
【００９３】
＜複数の二次電池の充電方法＞
図面を参照しながら、本実施形態における複数の二次電池の充電方法が説明される。
【００９４】
図３は、複数の二次電池の充電方法の一例を示すフローチャートである。ここでは、Ｎ個の二次電池が充電される例が説明される。
【００９５】
工程Ｓ１において、複数の二次電池から１番目の二次電池が選択される。工程Ｓ２において、選択された二次電池に、充電電流が印加される。充電電流の大きさは、仮に選択された二次電池がその電流で連続充電された場合、充電容量が最大充電容量から２０％以上低下するような値である。充電は、例えば所定の印加時間ＴＣが経過したら停止する。充電の停止とは、二次電池への所定の充電電流の印加が停止されることを指す。工程Ｓ３において、工程Ｓ１で選択された二次電池とは異なる二次電池が、２番目の二次電池として選択される。言い換えると、充電すべき二次電池が切り替えられる。切り替えの際、複数の二次電池のうち２つ以上は、同時に通電されない。続いて、工程Ｓ３で選択された２番目の二次電池が、工程Ｓ２と同様に充電される。その後、工程Ｓ１および工程３で選択された二次電池とは異なる二次電池が、３番目の二次電池として選択される。これが繰り返され、Ｎ番目の二次電池まで充電される。その後、再び１番目の二次電池が選択される。このようにして、各二次電池は、休止時間を挟んで複数回充電される。
【００９６】
工程Ｓ２において、充電中の二次電池の電圧が監視されてもよい。この場合、電圧が所定の電圧値に達したときに、充電が停止されてもよい。充電を停止させる基準となる電圧は、例えば二次電池の仕様に沿って予め決められてもよい。二次電池がコバルト酸リチウムからなる正極と黒鉛からなる負極とを備える場合、この電圧は例えば４．２Ｖである。
【００９７】
工程Ｓ２において、充電中の二次電池の温度が監視されてもよい。この場合、温度が所定の温度に達したときに、充電が停止されてもよい。充電を停止させる基準となる温度は、例えば、二次電池を構成する材料やサイズによって予め決められてもよい。この温度は、二次電池が金属缶やラミネート外装を備える場合、例えば４０℃であってもよい。
【００９８】
工程Ｓ２において、充電中の二次電池を収容している筐体の膨張変形または内圧が監視されてもよい。この場合、膨張変形または内圧が所定の値に達したときに、充電が停止されてもよい。充電を停止させる基準となる所定の値は、筐体の材料や形状によって適宜設定されうる。例えば、筐体が１０％膨張したとき、あるいは、筐体の内圧が２０％増加したときに充電が停止されてもよい。
【００９９】
なお、図３に示すフローチャートでは、工程Ｓ２において、充電中の二次電池の電圧、温度、および、膨張変形または内圧が監視されているが、これらの監視がいずれも行われなくてもよい。あるいは、このうち少なくとも１つが監視されてもよい。
【０１００】
上記の充電方法は、例えば、充電動作を制御する制御部を備える充電装置によって実施され得る。充電装置における制御部の構成および動作は、二次電池システム１における制御部５と同様であるため、詳しい説明が省略されうる。充電装置は、電源を備えていてもよいし、外部電源から電流の供給を受けて二次電池を充電してもよい。充電装置は、任意の二次電池に接続可能な複数の接続端子を備えていてもよい。充電装置は、外部電源と接続するための端子を備えていてもよい。
【０１０１】
本発明者らは、３種類の評価用のセルＡ、Ｂ、Ｃのそれぞれについて、充電電流と充電容量との関係を調べ、本実施形態の効果を確認した。
【０１０２】
＜セルＡの充電方法の検討＞
セルＡが準備された。正極活物質と導電助剤とバインダーとを含む塗工膜がアルミ箔上に形成されることにより、セルＡの正極が得られた。アルミ箔の厚さは、１５μｍであった。正極活物質は、リチウムを含有するＮｉとＣｏとＭｎの複合酸化物であった。塗工膜の厚さは、５０μｍであった。銅電極上にリチウム金属箔を押し付けて張り合わせることにより、セルＡの負極が得られた。リチウム金属箔の厚さは３００μｍであった。正極と負極との間には、２枚の多孔質セパレータが配置された。セパレータの厚さは２０μｍであった。正極と負極との間は、非水溶媒に溶解した電解液で満たされた。電解液は、１ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ6を含んでいた。
【０１０３】
次いで、セルＡが、様々な大きさの直流定電流で連続充電された。図４は、セルＡの連続充電における充電電流と充電容量との関係の一例を示す。
【０１０４】
図４に示されるように、連続充電において、充電電流が増加するにつれて充電容量が低下した。図４において、最大またはそれに近い大きな充電容量を得るためには、充電電流は、例えば２Ｃ程度以下に抑える必要がある。セルＡを４Ｃの充電電流で連続充電すると、最大充電容量（図４では１５０〜１６０ｍＡｈ／ｇ程度）の２５％程度の充電容量しか得られない。ここで「１Ｃ」とは、対象となる二次電池が低電流で満充電容量に達するまで充電された場合の充電量に相当する電気量を、１時間で送電するときの電流値を表す。Ｃ値が大きいほど、充電電流が大きい。例えば、０．１Ｃでの充電とは、１０時間で満充電容量に達する電気量での充電を意味する。
【０１０５】
図４において、セルＡを連続充電して最大充電容量の８０％超の容量を得るためには、充電電流は、例えば２Ｃ未満の低電流に設定される必要がある。このため、複数の二次電池の全てを満充電するために、長い時間がかかる。
【０１０６】
図４において、セルＡが直流定電流で連続充電される場合に、充電容量が最大充電容量に対して２０％低下する電流値ｓ１は２Ｃ程度であり、充電容量が大きく低下する電流値ｓ２は３．５Ｃ程度であった。なお、電流値ｓ２は、例えば、図４に示されるグラフの傾きが最大となる電流値であってもよい。言い換えると、充電容量をＣA、充電電流をＩとするとき、ΔＣA／ΔＩが最大となる電流値であってもよい。
【０１０７】
次いで、セルＡが、様々な大きさの充電電流で、休止時間を挟んで間欠的に充電された。間欠充電において、充電電流の印加時間ＴＣは１０秒であり、休止時間ＴＰは９０秒であった。図５は、セルＡの間欠充電における充電電流と充電容量との関係の一例を示す。
【０１０８】
図５に示されるように、間欠充電によると、各充電電流値において、連続充電よりも高い充電容量が得られた。例えば、図４に示される電流値ｓ１以上あるいは電流値ｓ２以上の充電電流で、セルＡが間欠充電された場合、十分な充電容量が確保された。図５に示される例では、充電電流が２Ｃ〜１２Ｃ程度の大電流であっても、最大充電容量の８０％程度の充電容量が得られた。従って、各二次電池が電流値ｓ１以上あるいは電流値ｓ２以上の電流で間欠的に充電されることにより、高い充電容量が得られることが確認された。
【０１０９】
図６は、セルＡが間欠充電された場合の、休止時間ＴＰと充電容量との関係の一例を示す。ここでは、印加時間ＴＣが１０秒、充電電流が３Ｃに固定され、様々な長さの休止時間ＴＰで、セルＡが充電された。
【０１１０】
図６に示されるように、休止時間ＴＰが５秒以上のとき、最大充電容量と略同等の高い充電容量が得られた。このとき、平均充電電流は次式より２Ｃであった。
（Ｉ×ＴＣ）／（ＴＣ＋ＴＰ）＝（３Ｃ×１０ｓｅｃ）／（１０ｓｅｃ＋ＴＰ（ｓｅｃ））＝２（Ｃ）
この平均充電電流は、図４に示される電流値ｓ１と概ね等しい。このことから、平均充電電流が電流値ｓ１以下となるように、印加時間ＴＣ、休止時間ＴＰおよび充電電流が設定されることにより、より確実に高い充電容量が得られることが分かった。
【０１１１】
なお、図示しないが、印加時間や充電電流が異なっても、同様の結果が得られた。例えば、印加時間が５秒であり、充電電流が６Ｃである場合に、同様の結果が得られた。
【０１１２】
＜セルＢの充電方法の検討＞
セルＡと活物質材料が異なるセルＢが準備された。セルＢにおける活物質材料は、リチウムを含有するＣｏ酸化物であった。正極活物質と導電助剤とバインダーとを含む塗工膜の厚さは３８μｍであった。その他の構成はセルＡと同様であった。
【０１１３】
次いで、セルＢが、様々な大きさの直流定電流で連続充電された。図７は、セルＢの連続充電における充電電流と充電容量との関係の一例を示す。
【０１１４】
図７に示されるように、連続充電において、充電電流が増加するにつれて充電容量が低下した。図７において、最大またはそれに近い大きな充電容量を得るためには、充電電流は、例えば１．５Ｃ程度以下に抑える必要がある。セルＢを３Ｃで連続充電すると、最大充電容量（図７では１３０〜１４０ｍＡｈ／ｇ程度）の５％以下の充電容量しか得られない。
【０１１５】
図７において、セルＢを連続充電で充電して最大充電容量の８０％超の容量を得るためには、充電電流は、例えば１．５Ｃ未満の低電流に設定される必要がある。このため、複数の二次電池の全てを満充電するために、長い時間がかかる。
【０１１６】
図７に示される例では、充電容量が最大充電容量に対して２０％以上低下する電流値ｓ１、および、充電容量が大きく低下する電流値ｓ２は、いずれも１．５Ｃ程度であった。
【０１１７】
次いで、セルＢが、様々な大きさの充電電流で、休止時間を挟んで間欠的に充電された。間欠充電において、充電電流の印加時間ＴＣは１０秒であり、休止時間ＴＰは９０秒であった。図８は、間欠充電における充電電流と充電容量との関係の一例を示す。
【０１１８】
図８に示されるように、間欠充電によると、各充電電流値において、連続充電よりも高い充電容量が得られた。例えば、図７に示される電流値ｓ１以上あるいは電流値ｓ２以上の充電電流で、セルＢが間欠充電された場合、十分な充電容量が確保された。図８に示される例では、充電電流が１．５Ｃ〜２．５Ｃ程度の大電流であっても、最大充電容量の８０％程度の充電容量が得られた。従って、各二次電池が電流値ｓ１以上あるいは電流値ｓ２以上の電流で間欠的に充電されることにより、高い充電容量が得られることが確認された。
【０１１９】
図９は、間欠充電における平均充電電流値と充電容量との関係の一例を示す。ここでは、印加時間ＴＣが１０秒に固定され、充電電流の大きさ、および、休止時間ＴＰの長さを異ならせて、セルＢが充電された。図９の横軸に示される平均充電電流値は、１つの二次電池に印加されたパルス状の充電電流が、通電時間と休止時間との合計時間で平均化された値である。
【０１２０】
図９に示されるように、平均充電電流値が２．５Ｃ未満のときに、１．５Ｃ以下の低電流で連続充電された場合の充電容量（図７参照）と同等の高い充電容量が得られた。従って、本実施形態の充電方法によれば、複数の二次電池が効率よく充電されうる。
【０１２１】
＜セルＣの充電方法の検討＞
セルＢと負極材料が異なるセルＣが準備された。セルＣにおける活物質材料は、リチウムを含有するＮｉとＣｏとＡｌの酸化物であった。正極活物質と導電助剤とバインダーとを含む塗工膜の厚さは１３５μｍであった。負極は炭素から構成され、その厚さは１５０μｍであった。セパレータの厚さは３０μｍであった。その他の構成はセルＢと同様であった。
【０１２２】
次いで、セルＣが、連続充電または間欠充電された。図１０は、セルＣが連続充電または間欠充電された場合における充電電流と充電容量との関係の一例を示す。間欠充電において、充電電流の印加時間ＴＣが５秒であり、休止時間ＴＰは５秒または４５秒であった。
【０１２３】
図１０に示されるように、セルＣにおいても、セルＡおよびセルＢと同様の傾向が見られた。連続充電において、充電電流が増加するにつれて充電容量が低下した。図１０において、セルＣを連続充電して最大充電容量の８０％超の容量を得るためには、充電電流は、例えば１Ｃ未満の低電流に設定される必要がある。一方、図１０において、充電電流が１Ｃ〜２．５Ｃ程度の大電流であっても、間欠充電によって最大充電容量の８０％超の容量が得られた。
【０１２４】
セルＡ〜Ｃの実験から分かるように、二次電池を構成する種々の材料が異なっても、本実施形態にかかる間欠充電により高い充電容量が得られうる。
【０１２５】
（実施形態２）
＜二次電池システム＞
図１１は、実施形態２に係る二次電池システムの一構成例を示す模式図である。図１１に示す二次電池システム１１は、電源４を備えないこと、および、制御部５の制御内容を除き、実施形態１に係る二次電池システム１と同様の構成を採りうる。二次電池システム１１は、負荷８に接続されうる。
【０１２６】
負荷８は、二次電池３から放電される電流を受ける。二次電池システム１１または負荷８は、必要に応じて電圧安定化装置を備えてもよい。送電線６は、二次電池３からの放電電流を負荷８に送る。
【０１２７】
制御部５は、複数の二次電池３の放電動作を制御する。制御部５は、複数の二次電池３のそれぞれを、休止時間を挟んで、繰り返し放電させる。放電電流の大きさは、仮にその電流で連続放電が行われた場合には高い放電容量が得られないような値に設定される。具体的には、放電電流の大きさは、仮にその電流で連続放電が行われた場合に放電容量が最大放電容量に対して２０％以上低下するような値に設定される。ここで、最大放電容量とは、対象となる二次電池が十分に低い電流で連続放電したときに得られる放電容量に相当する。言い換えると、本実施形態における放電電流は、連続放電で通常設定される電流値よりも大きい。
【０１２８】
前述したように、二次電池は、十分に低い電流で連続放電すると最大放電容量が得られ、放電電流が大きくなるにつれて放電容量が低下する。このような連続放電において、放電容量が最大放電容量に対して２０％低下する電流値を「電流値ｕ１」とする。本実施形態における放電電流は、電流値ｕ１以上の値に設定される。放電電流は、より高速な放電のために、連続放電において放電容量が最大放電容量に対して５０％または７０％低下する電流に設定されてもよい。あるいは、放電電流は、連続放電において放電容量が顕著に低下する電流値ｕ２以上に設定されてもよい。放電電流は、二次電池の推奨電流の５倍以上、または１０倍以上の電流値に設定されてもよい。放電電流は、例えば、平均放電電流が、電流値ｕ１以下あるいは電流値ｕ２以下となるように設定され得る。平均放電電流とは、放電電流が通電時間と休止時間との合計時間で平均化された値である。
【０１２９】
なお、放電電流の増大に伴う放電容量の低下は、上述の通り、大電流の放電の際にイオンが十分拡散できなくなることに起因すると考えられる。そのため、イオンが電気伝導を担う二次電池であれば、放電電流が大きくなるにつれて放電容量が低下する性質を有しうる。ただし、電流値ｕ１および電流値ｕ２は、二次電池の材料や活物質層の厚さ等によって変わり得る。制御部５には、二次電池３に応じた電流値ｕ１が入力されてもよい。複数の二次電池３が、例えば電池材料等の異なる二次電池を含む場合には、二次電池毎に適した電流値ｕ１が制御部５に入力されてもよい。
【０１３０】
制御部５は、複数の二次電池３のうち放電電流を取り出す二次電池を選択的に切り替える。具体的には、制御部５は、選択された１つの二次電池から放電電流を取り出す間に、他の二次電池３の放電を休止する。例えば、制御部５は、実施形態１と同様に、選択制御部と切替器を備える。
【０１３１】
次いで、二次電池システム１１の放電動作の一例が説明される。
【０１３２】
図１１（ｂ）は、本実施形態の放電動作の一例を説明するためのタイミングチャートである。まず、第１二次電池３ａが選択される。選択された第１二次電池３ａと負荷８とが電気的に接続される。第１二次電池３ａは、電流値ｕ１以上の放電電流で放電し、当該放電電流が取り出される。対象となる二次電池から１回の放電で放電電流が取り出される時間は、取り出し時間ＴＤと呼ばれる。取り出し時間ＴＤは、１回の放電あたりの放電時間と同等である。次に、第２二次電池３ｂが選択される。第２二次電池３ｂと負荷８とが電気的に接続される。第２二次電池３ｂも同様に放電電流が取り出される。これが繰り返され、第６二次電池３ｆまで順に放電する。その後、再び第１二次電池３ａが選択され、２回目の放電を行う。このようにして、各二次電池３は、休止時間ＴＰを挟んで複数回放電する。図１１（ｂ）から分かるように、１つの二次電池３が放電する間に、他の二次電池３の放電が休止する。従って、負荷８は、連続して、電流値ｕ１以上の大電流が供給されうる。
【０１３３】
１回の放電における取り出し時間ＴＤは、放電すべき二次電池３から、電流値ｕ１以上の電流が連続して取り出される時間を指す。取り出し時間ＴＤは、特に限定されない。例えば、取り出し時間ＴＤは、仮に二次電池３が連続放電した場合にその二次電池３の放電容量が最大放電容量に対して２０％以上低下する時間よりも、短くてもよい。取り出し時間ＴＤは、例えば、１時間未満であってもよい。取り出し時間ＴＤは、例えば５分以内であってもよい。この場合、放電容量の低下がより効果的に抑制されうる。取り出し時間ＴＤは、例えば、１分以内、さらには、３０秒以内であってもよい。一方、切り替え時におけるロスや高周波成分によるエネルギーロスを抑制するために、取り出し時間ＴＤは、例えば１秒以上、１０秒以上、または３０秒以上であってもよい。
【０１３４】
休止時間ＴＰは特に限定されない。休止時間ＴＰは、例えば３秒以上、あるいは３０秒以上であってもよい。これにより、イオンが移動する時間が確保されうる。休止時間ＴＰは、例えば５分以上であってもよい。休止時間ＴＰは、取り出し時間ＴＤの２倍以上、または、５倍以上に設定されてもよい。Ｎ個の二次電池３が放電する場合、休止時間ＴＰは、取り出し時間ＴＤのＮ倍以上であってもよい。
【０１３５】
平均放電電流値は、電流値ｕ２以下となるように設定されてもよい。あるいは、平均放電電流値が、電流値ｕ１以下の値に設定されてもよい。平均放電電流値が、所定の電流値以下に抑えられることにより、より確実に高い放電容量が得られうる。
【０１３６】
制御部５は、取り出し時間ＴＤに基づく二次電池３の切り替えに加えて、放電中の二次電池３の電圧に基づいて、二次電池３の切り替えを行なってもよい。制御部５は、放電している二次電池３の電圧が所定の値に達したときに、取り出し時間ＴＤが経過していなくても、放電中の二次電池３の放電を停止させ、次に放電電流が取り出されるべき二次電池３に切り替えてもよい。これにより、二次電池３からの過放電が抑制され、二次電池３の劣化が抑制されうる。あるいは、過放電が抑制されながら、取り出し時間ＴＤが長く設定されうる。そのため、放電する二次電池３の切り替え回数が低減されうる。これにより、切り替え時間のロスや切り替えに起因する接点劣化が抑制されうる。制御部５は、実施形態１で説明されたように、電圧監視装置を備えてもよい。
【０１３７】
例えば、所定の電圧に達した二次電池３は、さらに短い取り出し時間ＴＤで放電電流が間欠的に取り出されてもよい。これにより、放電容量が少しずつ増加しうる。このとき、二次電池３が所定の電圧に達した後、取り出し時間ＴＤは２秒以下、あるいは１秒以下であってもよい。取り出し時間ＴＤは、二次電池３の電圧の変化に応じて連続的に変化されてもよい。所定の値に達した二次電池３からさらに放電電流を取り出すか、あるいは放電を終了させるかの選択は、その二次電池３が次に選択されたときに判断されてもよい。この判断は、その二次電池３の電圧に応じて行われてもよい。所定の値に達した二次電池３がさらに放電する場合、その回数が予め設定されてもよい。あるいは、二次電池３の電圧が、所定の値よりもさらに大きい閾値に達した否かに応じて、追加の放電をさせるか否かが判断されてもよい。
【０１３８】
制御部５は、二次電池３の電圧が所定の値に達したときに、設定された取り出し時間ＴＤが経過していない場合に、放電を停止させてもよい。この場合、図１２（ａ）および（ｂ）に示すように、取り出し時間ＴＤの途中で停止された放電における取り出し放電時間ＴＤ’は、同一の二次電池３が前回放電したときの取り出し時間よりも短い。なお、図１２（ａ）に示されるように、取り出し時間ＴＤの途中で放電が停止した場合に、取り出し時間ＴＤが経過した後に、次の二次電池３の放電が開始されてもよい。これにより、二次電池システム１１の制御が若干簡便になりうる。あるいは、図１２（ｂ）に示されるように、取り出し時間ＴＤの途中で放電が停止された直後に、次の二次電池の放電が開始されてもよい。これにより、二次電池部２のトータルの放電時間が短縮されうる。「トータルの放電時間」とは、最初の放電が開始されてから、全ての二次電池３の放電が終わるまでの時間をいう。
【０１３９】
制御部５は、実施形態１で説明されたように、二次電池３の温度を監視してもよい。制御部５は、例えば、温度監視装置を備えてもよい。これにより、二次電池３の過昇温が防止されうる。
【０１４０】
制御部５は、実施形態１で説明されたように、二次電池３を収容している筐体の膨張変形あるいは内圧を監視してもよい。制御部５は、例えば、筐体監視装置を備えてもよい。これにより、筐体の破損が抑制され、二次電池３の劣化が防止されうる。
【０１４１】
＜二次電池システムの変形例＞
図１３は、本実施形態の他の二次電池システム１２を例示する。二次電池システム１２は、キャパシタ９を備えている。それ以外の構成は、図１１に示される二次電池システム１１と同様であるため、説明が省略される。
【０１４２】
キャパシタ９は過渡的な蓄電部である。キャパシタ９は、複数の二次電池３のそれぞれから選択的に放電電流を受け取り、これを蓄電する。キャパシタ９は、蓄電された電力を、負荷８に与えることができる。
【０１４３】
二次電池システム１２の制御部５は、放電すべき二次電池を、例えば第１二次電池３ａから第２二次電池３ｂに切り替える際に、以下のステップを行ってもよい。制御部５は、第１二次電池３ａ及びキャパシタ９が負荷８に接続された状態から、キャパシタ９と負荷８との接続を維持したまま、第１二次電池３ａを負荷８から切断させ、かつ、第２二次電池３ｂを負荷８に接続させる。これにより、負荷８は、常に二次電池３およびキャパシタ９の少なくとも一方に接続される。その結果、切り替えの際に、キャパシタ９から負荷８に送電され、負荷８への送電が途切れない。また、第１二次電池３ａと第２二次電池３ｂとが短絡することもない。従って、負荷８に安定して送電することが可能となる。
【０１４４】
キャパシタ９に蓄えられる電力は、負荷８に接続されている二次電池３とは異なる二次電池３から供給されてもよい。なお、キャパシタ９は、負荷が必要とする電流値や、二次電池３の切り替え時間などを考慮して採用されうる。キャパシタ９の代わりに、その他の蓄電素子が用いられてもよい。
【０１４５】
＜複数の二次電池の放電方法＞
次いで、図面を参照しながら、本実施形態における複数の二次電池の放電方法が説明される。
【０１４６】
図１４は、複数の二次電池３の放電方法の一例を示すフローチャートである。ここでは、Ｎ個の二次電池が放電する例を説明する。
【０１４７】
工程Ｓ１１において、複数の二次電池から１番目の二次電池が選択される。工程Ｓ１２において、選択された二次電池が放電し、放電電流が取り出される。放電電流の大きさは、仮に選択された二次電池がその電流で連続放電した場合、放電容量が最大放電容量から２０％以上低下するような値である。放電は、例えば所定の取り出し時間ＴＤが経過したら停止する。放電の停止とは、負荷８への放電電流の流入が停止されることを指す。工程Ｓ１３において、工程Ｓ１１で選択された二次電池とは異なる二次電池が、２番目の二次電池として選択される。言い換えると、放電すべき二次電池が切り替えられる。切り替えの際、複数の二次電池のうち２つ以上は、同時に通電されない。続いて、工程Ｓ１３で選択された２番目の二次電池が、工程Ｓ１２と同様に放電する。その後、工程Ｓ１１および工程Ｓ１３で選択された二次電池とは異なる二次電池が、３番目の二次電池として選択される。これが繰り返され、Ｎ番目の二次電池まで放電する。その後、再び１番目の二次電池が選択される。このようにして、各二次電池は、休止時間を挟んで複数回放電する。
【０１４８】
工程Ｓ１２において、放電中の二次電池の電圧が監視されてもよい。このとき、電圧が所定の電圧値に達したときに、放電が停止されてもよい。放電を停止させる基準となる電圧は、例えば二次電池の仕様に沿って予め決められてもよい。二次電池がコバルト酸リチウムからなる正極と黒鉛からなる負極とを備える場合、この電圧は例えば３Ｖである。
【０１４９】
実施形態１と同様に、工程Ｓ１２において、放電中の二次電池の温度、または、放電中の二次電池を収容している筐体の膨張変形または内圧が監視されてもよい。
【０１５０】
なお、図１４に示すフローチャートでは、工程Ｓ１２において、放電中の二次電池の電圧、温度、および、膨張変形または内圧が監視されているが、これらの監視がいずれも行われなくてもよい。あるいは、このうち少なくとも１つが監視されてもよい。
【０１５１】
上記の放電方法は、例えば、放電動作を制御する制御部を備える放電装置によって実施され得る。放電装置における制御部の構成および動作は、二次電池システム１１における制御部５と同様であるため、詳しい説明が省略されうる。放電装置は、任意の二次電池を接続可能な複数の接続端子を備えていてもよい。さらに、放電装置は、外部負荷と接続するための端子を備えていてもよい。
【０１５２】
本発明者らは、３種類の評価用のセルＡ、Ｂ、Ｃのそれぞれについて、放電電流と放電容量との関係を調べ、本実施形態の効果を確認した。
【０１５３】
＜セルＡの放電方法の検討＞
セルＡが準備された。このセルＡは、実施形態１で説明されたものと同じであるため、説明が省略される。
【０１５４】
次いで、セルＡが、様々な大きさの直流定電流で連続放電した。図１５は、セルＡの連続放電における放電電流と放電容量との関係の一例を示す。
【０１５５】
図１５に示されるように、連続放電において、放電電流が増加するにつれて放電容量が低下した。図１５において、最大またはそれに近い大きな放電容量を得るためには、放電電流は、例えば１Ｃ程度以下に抑える必要がある。セルＡが４Ｃで連続放電すると、最大放電容量（図１５では１４０ｍＡｈ／ｇ程度）の１０％程度の放電容量しか得られない。ここで「１Ｃ」とは、対象となる二次電池が低電流で放電した場合の放電量に相当する電気量を、１時間で送電するときの電流値を表す。Ｃ値が大きいほど、放電電流が大きい。例えば、０．１Ｃでの放電とは、１０時間で放電最大容量に達する電気量での放電を意味する。
【０１５６】
図１５において、セルＡを連続放電して最大放電容量の８０％超の容量を得るためには、放電電流は、例えば２Ｃ未満の低電流に設定される必要がある。このため、複数の二次電池の全てを放電させるために、長い時間がかかる。あるいは、二次電池システム１１全体から大きな放電電流が得られない。
【０１５７】
図１５において、セルＡが直流定電流で連続放電する場合に、放電容量が最大放電容量に対して２０％低下する電流値ｕ１は２Ｃ程度であり、放電容量が大きく低下する電流値ｕ２は３Ｃ程度であった。なお、電流値ｕ２は、例えば、図１５に示されるグラフの傾きが最大となる電流値であってもよい。言い換えると、放電容量をＣB、放電電流をＩとするとき、ΔＣB／ΔＩが最大となる電流値であってもよい。
【０１５８】
次いで、セルＡが、様々な大きさの放電電流で、休止時間を挟んで間欠的に放電した。間欠放電において、放電電流の取り出し時間ＴＤは１０秒であり、休止時間ＴＰは９０秒であった。図１６は、セルＡの間欠放電における放電電流と放電容量との関係の一例を示す。
【０１５９】
図１６に示されるように、間欠放電によると、各放電電流値において、連続放電よりも高い放電容量が得られた。例えば、図１５に示される電流値ｕ１以上あるいは電流値ｕ２以上の放電電流で、セルＡが間欠放電された場合、十分な放電容量が確保された。図１６に示される例では、放電電流が１Ｃ〜１１Ｃ程度の大電流であっても、最大放電容量の８０％程度の放電容量が得られた。従って、各二次電池が電流値ｕ１以上あるいは電流値ｕ２以上の電流で間欠的に放電されることにより、高い放電容量が得られることが確認された。
【０１６０】
図１７は、セルＡが間欠放電した場合における、休止時間ＴＰと放電容量との関係の一例を示す図である。ここでは、取り出し時間ＴＤが１０秒、放電電流が２Ｃに固定され、様々な長さの休止時間ＴＰで、セルＡが放電した。
【０１６１】
図１７に示されるように、休止時間ＴＰが５秒以上のとき、最大放電容量と略同等の高い放電容量が得られた。このとき、平均放電電流は次式より１．３Ｃであった。
（Ｉ×ＴＣ）／（ＴＣ＋ＴＰ）＝（２Ｃ×１０ｓｅｃ）／（１０ｓｅｃ＋ＴＰ（ｓｅｃ））＝１．３（Ｃ）
この平均放電電流は、図１５に示される電流値ｕ１と概ね等しい。このことから、平均放電電流が電流値ｕ１以下となるように、取り出し時間ＴＤ、休止時間ＴＰおよび放電電流が設定されることにより、より確実に高い放電容量が得られることが分かった。
【０１６２】
なお、図示しないが、取り出し時間や放電電流が異なっても、同様の結果が得られた。例えば、取り出し時間が５秒であり、放電電流が６Ｃである場合に、同様の結果が得られた。
【０１６３】
＜セルＢの放電方法の検討＞
セルＢが準備された。このセルＢは、実施形態１で説明されたものと同じであるため、説明が省略される。
【０１６４】
セルＢが、様々な大きさの直流定電流で連続放電した。図１８は、セルＢの連続放電における放電電流と放電容量との関係の一例を示す。
【０１６５】
図１８に示されるように、連続放電において、放電電流が増加するにつれて放電容量が低下した。図１８において、最大またはそれに近い大きな放電容量を得るためには、放電電流は、例えば１Ｃ程度以下に抑える必要がある。セルＢが２Ｃで連続放電すると、最大放電容量（図１８では１３０ｍＡｈ／ｇ程度）の５％以下の放電容量しか得られない。
【０１６６】
図１８において、セルＢが連続放電で放電して最大放電容量の８０％超の容量を得るためには、放電電流は、１Ｃ未満の低電流に設定される必要がある。このため、複数の二次電池の全てを所定の電圧まで放電させるには長い時間がかかる。
【０１６７】
図１８に示される例では、放電容量が最大放電容量に対して２０％以上低下する電流値ｕ１、および、放電容量が大きく低下する電流値ｕ２は、いずれも１Ｃ程度であった。
【０１６８】
次いで、セルＢが、様々な大きさの放電電流で、休止時間を挟んで間欠的に放電した。間欠放電において、放電電流の取り出し時間ＴＤは１０秒であり、休止時間ＴＰは９０秒であった。図１９は、間欠放電における放電電流と放電容量との関係の一例を示す。
【０１６９】
図１９に示されるように、間欠放電によると、各放電電流値において、連続放電よりも高い放電容量が得られた。例えば、図１８に示される電流値ｕ１以上あるいは電流値ｕ２以上の放電電流で、セルＢが間欠放電した場合、十分な放電容量が確保された。図１９に示される例では、放電電流が１Ｃ〜３．５Ｃ程度の大電流であっても、最大放電容量の８０％程度の放電容量が得られた。従って、各二次電池が電流値ｕ１以上あるいは電流値ｕ２以上の電流で間欠的に放電することにより、高い放電容量が得られることが確認された。
【０１７０】
図２０は、間欠放電における平均放電電流値と放電容量との関係の一例を示す。ここでは、取り出し時間ＴＤが１０秒に固定され、放電電流の大きさ、および、休止時間ＴＰの長さを異ならせて、セルＢが放電した。図２０の横軸に示される平均放電電流値は、１つの二次電池が放電したパルス状の放電電流が、通電時間と休止時間との合計時間で平均化された値である。
【０１７１】
図２０に示されるように、平均放電電流値が２Ｃ未満のときに、１Ｃ以下の低電流で連続放電した場合の放電容量（図１８参照）と同等の高い放電容量が得られた。従って、本実施形態の放電方法によれば、複数の二次電池が効率よく放電しうる。
【０１７２】
＜セルＣの放電方法の検討＞
セルＣが準備された。このセルＣは、実施形態１で説明されたものと同じであるため、説明が省略される。
【０１７３】
次いで、セルＣが、連続放電または間欠放電した。図２１は、セルＣが連続放電または間欠放電した場合における放電電流と放電容量との関係の一例を示す。間欠放電において、放電電流の取り出し時間ＴＤが５秒であり、休止時間ＴＰは５秒または４５秒であった。
【０１７４】
図２１に示されるように、セルＣにおいても、セルＡおよびセルＢと同様の傾向が見られた。連続放電において、放電電流が増加するにつれて放電容量が低下した。図２１において、セルＣが連続放電して最大放電容量の８０％超の容量を得るためには、放電電流は、例えば１Ｃ未満の低電流に設定される必要がある。一方、図２１において、放電電流が１Ｃ〜２Ｃ程度の大電流であっても、間欠放電によって最大放電容量の８０％超の容量が得られた。
【０１７５】
セルＡ〜Ｃの実験から分かるように、二次電池を構成する種々の材料が異なっても、本実施形態にかかる間欠放電により高い放電容量が得られうる。
【０１７６】
本開示を実施するための形態として上記に具体的に述べたが、本開示は、これらに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１７７】
本開示の一態様の二次電池システムは、例えば各種モバイル機器用電源、定置電源、車輌用電源などに利用されうる。当該方法は、複数の二次電池の迅速な容量評価等にも適用されうる。
【符号の説明】
【０１７８】
１    二次電池システム
１１    二次電池システム
１２    二次電池システム
２    二次電池部
３、３ａ〜３ｆ    二次電池
４    電源部
５    制御部
６、６ａ〜６ｆ    送電線
７    制御部
８    負荷
９    キャパシタ
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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