(57)【要約】      （修正有）【課題】二次電池の劣化を抑制する冷却システムを提供する。【解決手段】複数の二次電池からなる組電池１と、冷却機構を内蔵する電池パックを充電する方法において、電池温度を検出する手段２と、前記電池温度から温度上昇データを算出する手段３と、前記温度データ、および温度上昇データが所定値より大きいか否かを判定する手段４と、前記判定手段によって大きいと判断された場合、充電終了後に組電池を冷却する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の二次電池からなる組電池と、冷却機構を内蔵する電池パックにおいて、充電開始時の電池温度と、充電終了時の電池温度を検出する手段と、前記電池温度から電池の温度上昇データを算出する手段と、前記充電終了時の温度データ、および温度上昇データが所定値より大きいか否かを判定する手段と、前記判定手段によって、所定値より大きいと判断された場合、前記冷却機構によって前記組電池を冷却する手段を備えたことを特徴とする組電池の冷却方法。
【請求項２】
複数の二次電池からなる組電池と、冷却機構を機器に内蔵する電気機器において、充電開始時の電池温度と、充電終了時の電池温度を検出する手段と、前記電池温度から前記電池の温度上昇データを算出する手段と、前記温度データ、および温度上昇データが所定値より大きいか否かを判定する手段と、前記判定手段によって、所定値より大きいと判断された場合、前記冷却機構によって前記組電池を冷却する手段を備えたことを特徴とする組電池の冷却方法。
【請求項３】
複数の二次電池からなる組電池と、冷却機構を内蔵する充電器で充電する充電方法において、充電開始時の電池温度と、充電終了時の電池温度を検出する手段と、前記電池温度から電池の温度上昇データを算出する手段と、前記温度データ、および温度上昇データが所定値より大きいか否かを判定する手段と、前記判定手段によって、所定値より大きいと判断された場合、前記冷却機構によって前記組電池を冷却する手段とを備えたことを特徴とする組電池の冷却方法。
【請求項４】
前記所定値は、電池温度データに応じて複数設けられ、電池温度上昇データが、どの所定値より大きいか否かによって、組電池の冷却の度合いを変えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の組電池の冷却方法。
【請求項５】
充電開始時の電池温度が所定値より大きいか否かを判定する手段と、前記判定手段によって大きいと判断された場合、前記冷却機構によって前記組電池を冷却する手段とを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の組電池の冷却方法。
【請求項６】
前記所定値は複数設けられ、前記電池温度が、どの所定値より大きいか否かによって、組み電池の冷却の度合いを変えることを特徴とする請求項５記載の組電池の冷却方法
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次電池からなる組電池の冷却方法であり、二次電池の電池容量を有効に活用する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エレクトロ二クスの目覚しい発展により、電子機器の小型・軽量化が可能となり、コードレス化、ポータブル化が急速に進展した。これらの機器の進歩に伴い電子機器用電源も小型・軽量で高エネルギー密度の電池が要望されている。それらの用途としては、電動工具を中心とするパワー用途をはじめ、バックアップ用途など、ありとあらゆるものの電源として使われている。
【０００３】
これらの電源としては、従来ニッケル−カドミウム蓄電池が幅広く使われてきた。高まる高容量化要望と世界的な環境問題への高まりにより、ニッケル−カドミウム蓄電池に代る商品として、ニッケル−水素蓄電池が開発され、市場に浸透してきたが、さらなる高容量商品としてリチウムイオンも商品化されている。これらの二次電池を用いた電池パックでは、充放電にともなって発熱する現象が見られる場合もある。
【０００４】
特にこれらの機器への電力供給のために連続放電すると発熱し、温度上昇することが知られている。このため過度な発熱による電池の早期劣化を抑制するために、電池温度データにより、電池の放電をとめたり放電量を小さくすることにより温度上昇を抑制している（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１７１９４２号公報（第２頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような電池温度データにより電池の放電を止めたり放電量を低減する方法では、どうしても使用機器の能力が低下してしまうため、使用機器の能力をいつでも１００％発揮することはできない。特に環境温度や放電開始時の温度が高い場合、同じ負荷で放電を行うと発熱量が一定であるため、通常より電池温度は高くなり、通常より早く所定温度を超えてしまう。このため通常より早く使用機器の能力を落とすことになるため、機器の使用者にとっての使用感が低下してしまう。
【０００７】
本発明は、電池の放電量低減による使用機器の能力を低下させることなく電池を充放電する事が可能となり、使用機器の能力を有効活用させることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、複数の二次電池からなる組電池と冷却機構を有する電池パックにおいて、充電開始時と充電終了後の電池温度を検出する手段と、前記充電開始時と充電終了後の電池温度から温度上昇データを算出する手段と、前記温度データおよび温度上昇データが所定値より大きいか否かを判定する手段と、前記判定手段によって、所定値より大きいと判断された場合、充電終了後に冷却することを特徴とする電池の冷却方法とした。
【０００９】
電池、および電池パックは、電池温度が高温にさらされると、電池の構成材料が劣化し、寿命が短くなる。また大電流を流すことが可能な電池、および電池パックに、大電流を流した場合で、状態が放電末期であると急激に温度上昇が起きる。更に環境温度や放電開始時の温度が高いと、同じ負荷で放電をした場合の発熱量が一定であるため、通常より電池温度は高くなってしまう。このため放電開始時の温度を、できるだけ下げておくことが電池温度の上昇抑制につながり、放電末期の状態であっても、所定温度を超えることなく、機器の使用が可能である。
【００１０】
本発明の方法においては、まず充電末期の温度および温度変化を検知しながら、電池温度が所定値以上になった場合、これらの値に応じて、冷却能力を設定し、充電終了後に冷却を行う。このような方法で機器を使用することにより、放電末期の温度が所定値を超えることもなく、電池劣化も促進させない。
【００１１】
また充電開始前も同様な方法で電池を冷却させると、充電終了時の温度上昇も抑制できるため、更に効果的である。
【００１２】
【実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、複数の二次電池からなる組電池と、冷却機構を有する電池パックにおいて、充電開始時と充電終了時の電池温度を検出する手段と、前記電池温度から温度上昇データを算出する手段と、前記温度データ、および温度上昇データが所定値より大きいか否かを判定する手段と、前記判定手段によって大きいと判断された場合、充電終了後に冷却機構によって組電池を冷却する手段とを備えたことを特徴とする冷却方法とした。
【００１３】
これにより電池、および電池パックの温度上昇が抑制でき、電池、および電池パックを高温にさらすことが抑制できるため、長寿命化が図れる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、複数の二次電池からなる組電池と、冷却機構を内蔵する電気機器において、充電開始時と充電終了時に電池温度を検出する手段と、前記電池温度から温度上昇データを算出する手段と、前記温度データおよび温度上昇データが所定値より大きいか否かを判定する手段と、前記判定手段によって、所定値より大きいと判断された場合、充電終了後に前記冷却機構によって、前記組電池を冷却する手段とを備えたことを特徴とする冷却方法とした。
【００１５】
これら冷却機構を電気機器内に設けることにより機器全体の冷却の一部として冷却できるため効率的である。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、複数の二次電池からなる組電池と、冷却機構を内蔵する充電器で充電する充電方法において、充電開始時と充電終了時に電池温度を検出する手段と、前記電池温度から温度データを算出する手段と、前記温度データおよび温度上昇データが所定値より大きいか否かを判定する手段と、前記判定手段によって、所定値より大きいと判断された場合、前記冷却機構によって組電池を冷却する手段とを備えたことを特徴とする冷却方法とした。
【００１７】
これら冷却機構を充電器内に設けることにより電池パック、および電気機器全体の小型化が可能となり、かつ電池の長寿命化を図ることができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明の冷却方法において、電池温度から算出する温度データに応じて複数の所定値を設け、この所定値に応じて冷却の度合いを変える方法とした。
【００１９】
例えば電池が高温の場合は、冷却能力を大きくすることにより、温度を所定値まで下げる時間を短くすることが可能となる。また機器の充電が終わり次第、すぐに使いたい場合でも電池温度が低い状態で使用することができるため、温度上昇が抑制でき、さらなる長寿命化が図れる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、充電開始時の電池温度が所定値より大きいか否かを判定する手段と、前記判定手段によって、所定値より大きいと判断された場合、前記冷却機構によって前記組電池を冷却する手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の組電池の冷却方法であり、充電開始時に、電池を所定の温度に冷却することにより、充電終了時の温度上昇が抑制できる。また充電終了後の冷却時間を少なくできることから、充電終了後の冷却時間の低減が図れる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明の冷却方法において、電池温度データに応じて冷却能力を変えることにより充電開始時と充電終了時に電池、および電池パックが高温にさらされる時間を少なくすることが可能となる。尚充電は電池温度がある一定温度以下になるまで待機させる事も可能である。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００２３】
ただし、以下に示す実施例は、本発明の組電池の冷却方法の一実施例であり、本発明を限定するものではない。
【００２４】
本発明の組電池の冷却方法は、ニッケル−水素蓄電池、ニッケル−カドミウム蓄電池、リチウムイオン電池等の全ての二次電池に利用できる。
【００２５】
図１に本発明の組電池と、その冷却構造のイメージ図を示す。図１において、組電池１に電池温度検知の温度センサー２を密接させ、充電開始時の電池温度Ｔ１と、充電終了後の電池温度Ｔ２を温度センサー２によって測定する。この測定された電池温度Ｔ１とＴ２を用いて、電池の温度上昇ΔＴをマイコン３によって算出する。Ｔ１，Ｔ２およびΔＴの温度データがコントローラ４に送られる。
このときに、予め設定してある温度Ｔ０より電池温度Ｔ２が大きい場合、または予め設定してある温度上昇ΔＴ０、冷却装置５にコントローラ４より信号が出され、この信号により、冷却装置５は組電池１を冷却する。このフロー図を図１に示す。
【００２６】
例えば充電終了時に、組電池の平均的な温度が４５℃の場合、または充電開始時から充電終了時の電池温度上昇値が１５℃の場合には、冷却装置５からの冷却能力を１００と設定し、組電池の平均的な温度が３５℃の場合、または充電開始時から充電終了時の電池温度上昇値が５℃の場合には、冷却装置５からの冷却能力を５０と設定し、組電池の平均的な温度が５５℃の場合、または充電開始時から充電終了時の電池温度上昇値が２５℃の場合には、冷却装置５からの冷却能力を１５０と設定して、充電終了時の電池温度データによって冷却装置５からの電池１の冷却能力を変化させる。
【００２７】
これにより充電終了後、高温になった電池をすぐに使いたい場合でも温度上昇があまりなかった場合と同様に、電池温度が低い状態で使用することが可能となる。このため放電終了時の温度上昇も抑制でき、組電池の長寿命化が図れる。
【００２８】
充電開始時の電池温度Ｔ１が所定の温度値より大きい場合、組電池を冷却することにより、充電終了時の温度上昇が抑制できるので、充電終了時の冷却時間の低減が図れるので、より好ましい。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の組電池の冷却方法を用いると、組電池の温度上昇を抑制することが可能になり、電池の長寿命化が図れ、さまざまな機器への適用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における組電池の冷却機構を示す模式図
【符号の説明】
１  組電池
２  温度センサー
３  マイコン
４  コントローラ
５  冷却装置
【図１】
2004327386.tif 000003