(57)【要約】  制御装置（２０００）は制御部（２０２０）を有する。制御部（２０２０）は、充電装置（２０）を制御することで、充電装置（２０）にリチウムイオン二次電池（１０）の充電を行わせる。まず制御部（２０２０）は、リチウムイオン二次電池（１０）の電圧が所定電圧になるまで、充電装置（２０）にリチウムイオン二次電池（１０）の充電を行わせる。その後、制御部（２０２０）は、所定時間が経過するまで、充電装置（２０）にリチウムイオン二次電池（１０）の充電を休止させる。そして制御部（２０２０）は、この休止の後、充電装置（２０）にリチウムイオン二次電池（１０）の充電をさらに行わせる。上記所定時間は「t≧-A+B*x+C*y」を満たす時間 t［分］である。x［g/cm2］ は、リチウムイオン二次電池（１０）の負極の目付量を表す。y［g/cm3］は負極の密度である。A は 50 以上 70 以下の定数である。B は 500 以上 620 以下の定数である。C は 30 以上 36 以下の定数である。
2018088260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウムイオン二次電池の充電を行う充電装置を制御する制御手段を有し、
前記制御手段は、
前記リチウムイオン二次電池の電圧が所定電圧になるまで、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電を行わせ、
前記充電の後、所定時間 t が経過するまで、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電を休止させ、
前記休止の後、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電をさらに行わせ、
前記所定時間 t［分］は、前記リチウムイオン二次電池の負極の目付量 x［g/cm2］及び前記負極の密度 y［g/cm3］を用いた以下の数式（１）で定まる条件を満たす、制御装置。
【数１】
2018088260.tif 000013
【請求項２】
リチウムイオン二次電池の充電を行う充電装置を制御する制御手段を有し、
前記制御手段は、
前記リチウムイオン二次電池の電圧が所定電圧になるまで、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電を行わせ、
前記充電の後、所定時間が経過するまで、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電を休止させ、
前記休止の後、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電をさらに行わせ、
前記所定時間は、前記休止を開始した時点から、前記リチウムイオン二次電池の電圧の時間変化率が極小値をとる時点までの時間以上の長さである、制御装置。
【請求項３】
前記所定電圧は、0.2C の充電レートで前記リチウムイオン二次電池を充電した場合に前記リチウムイオン二次電池の充電率が７０％以上１００％以下となる電圧である、請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項４】
リチウムイオン二次電池の電圧が所定電圧になるまで、前記リチウムイオン二次電池の充電を行う充電装置に、前記リチウムイオン二次電池の充電を行わせるステップと、
前記充電の後、所定時間 t が経過するまで、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電を休止させるステップと、
前記休止の後、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電をさらに行わせるステップと、を有し、
前記所定時間 t［分］は、前記リチウムイオン二次電池の負極の目付量 x［g/cm2］及び前記負極の密度 y［g/cm3］を用いた以下の数式（２）で定まる条件を満たす、制御方法。
【数２】
2018088260.tif 000014
【請求項５】
リチウムイオン二次電池の電圧が所定電圧になるまで、前記リチウムイオン二次電池の充電を行う充電装置に、前記リチウムイオン二次電池の充電を行わせるステップと、
前記充電の後、所定時間 t が経過するまで、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電を休止させるステップと、
前記休止の後、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電をさらに行わせるステップと、を有し、
前記所定時間は、前記休止を開始した時点から、前記リチウムイオン二次電池の電圧の時間変化率が極小値をとる時点までの時間以上の長さである、制御方法。
【請求項６】
前記所定電圧は、0.2C の充電レートで前記リチウムイオン二次電池を充電した場合に前記リチウムイオン二次電池の充電率が７０％以上１００％以下となる電圧である、請求項４又は５に記載の制御方法。
【請求項７】
請求項４乃至６いずれか一項に記載の制御方法が有する各ステップをコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二次電池の充電に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池の一つとして、リチウムイオン二次電池が利用されている。リチウムイオン二次電池を利用する際には、充電装置を使ってリチウムイオン二次電池の充電をする必要がある。【０００３】
二次電池の充電に関する技術を開示している文献として、例えば特許文献１から特許文献３がある。特許文献１は、間欠充電動作における各休止時において二次電池の端子電圧を測定し、測定した端子電圧から二次電池の充電状態を表すパラメタを算出し、そのパラメタに基づいて充電電流を下げる技術を開示している。【０００４】
特許文献２は、リチウムイオン二次電池の放電後において、リチウムイオン二次電池の開回路電圧（OCV: Open Circuit Voltage）の変化率に基づき、リチウムイオン二次電池の充電を開始する時期を決定する技術を開示している。【０００５】
特許文献３は、非水電解質二次電池の充電を初めて行う際に、充電に休止を設けることで、充電サイクルの改善を行う技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１０４１３９号公報
【特許文献２】特開２０１２−０１６１０９号公報
【特許文献３】特開２００５−０７１６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者は、リチウムイオン電池の新たな充電方法を見出した。本発明は、リチウムイオン電池の新たな充電方法を提供することを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の制御装置は、リチウムイオン二次電池の充電を行う充電装置を制御する制御手段を有する。
前記制御手段は、（１）前記リチウムイオン二次電池の電圧が所定電圧になるまで、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電を行わせ、（２）前記充電の後、所定時間 t が経過するまで、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電を休止させ、（３）前記休止の後、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電をさらに行わせる。
前記所定時間 t［分］は、前記リチウムイオン二次電池の負極の目付量 x［g/cm2］及び前記負極の密度 y［g/cm3］を用いた以下の数式（１）で定まる条件を満たす。
【数１】
2018088260.tif 000003
【０００９】
本発明の第２の制御装置は、リチウムイオン二次電池の充電を行う充電装置を制御する制御手段を有する。
前記制御手段は、（１）前記リチウムイオン二次電池の電圧が所定電圧になるまで、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電を行わせ、（２）前記充電の後、所定時間 t が経過するまで、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電を休止させ、（３）前記休止の後、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電をさらに行わせる。
前記所定時間は、前記休止を開始した時点から、前記リチウムイオン二次電池の電圧の時間変化率が極小値をとる時点までの時間以上の長さである。【００１０】
本発明の第１の制御方法は、（１）リチウムイオン二次電池の電圧が所定電圧になるまで、前記リチウムイオン二次電池の充電を行う充電装置に、前記リチウムイオン二次電池の充電を行わせるステップと、（２）前記充電の後、所定時間 t が経過するまで、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電を休止させるステップと、（３）前記休止の後、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電をさらに行わせるステップと、を有する。
前記所定時間 t［分］は、前記リチウムイオン二次電池の負極の目付量 x［g/cm2］及び前記負極の密度 y［g/cm3］を用いた以下の数式（２）で定まる条件を満たす。
【数２】
2018088260.tif 000004
【００１１】
本発明の第２の制御方法は、（１）リチウムイオン二次電池の電圧が所定電圧になるまで、前記リチウムイオン二次電池の充電を行う充電装置に、前記リチウムイオン二次電池の充電を行わせるステップと、（２）前記充電の後、所定時間 t が経過するまで、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電を休止させるステップと、（３）前記休止の後、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電をさらに行わせるステップと、を有する。
前記所定時間は、前記休止を開始した時点から、前記リチウムイオン二次電池の電圧の時間変化率が極小値をとる時点までの時間以上の長さである。【００１２】
本発明のプログラムは、本発明の第１の制御方法又は第２の制御方法が有する各ステップをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、リチウムイオン電池の新たな充電方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。【００１５】
【図１】実施形態１に係る制御装置をその使用環境と共に例示するブロック図である。
【図２】制御装置によって制御される充電装置が充電するリチウムイオン二次電池について、電圧の推移を例示する図である。
【図３】リチウムイオン二次電池を充電する際のリチウムイオン二次電池の負極の様子を例示する図である。
【図４】制御装置を実現するための計算機を例示する図である。
【図５】実施形態１の制御装置によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。
【図６】制御装置の実現例を示す図である。
【図７】リチウムイオン二次電池の OCV の遷移を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、特に説明する場合を除き、ブロック図における各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。
【００１７】
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る制御装置２０００をその使用環境と共に例示するブロック図である。充電装置２０は、リチウムイオン二次電池１０の充電を行う装置である。
【００１８】
制御装置２０００は制御部２０２０を有する。制御部２０２０は、充電装置２０を制御することで、充電装置２０にリチウムイオン二次電池１０の充電を行わせる。その際、制御部２０２０は、以下のように充電装置２０を制御する。
【００１９】
まず制御部２０２０は、リチウムイオン二次電池１０の電圧が所定電圧になるまで、充電装置２０にリチウムイオン二次電池１０の充電を行わせる。その後、制御部２０２０は、所定時間が経過するまで、充電装置２０にリチウムイオン二次電池１０の充電を休止させる。そして制御部２０２０は、この休止の後、充電装置２０にリチウムイオン二次電池１０の充電をさらに行わせる。
【００２０】
図２は、制御装置２０００によって制御される充電装置２０が充電するリチウムイオン二次電池１０について、電圧の推移を例示する図である。図２において、電圧 Va は、前述した所定電圧である。まず制御部２０２０が、リチウムイオン二次電池１０の電圧が Va になるまで、充電装置２０にリチウムイオン二次電池１０の充電を行わせる。その結果、時点 Ta においてリチウムイオン二次電池１０の電圧が Va となっている。
【００２１】
その後、制御部２０２０は、所定の休止時間 t が経過するまでの間、リチウムイオン二次電池１０の充電を休止させる。以下、リチウムイオン二次電池１０の充電を休止する時間を休止時間と表記する。
【００２２】
そして制御部２０２０は、時点 Tb から、充電装置２０にリチウムイオン二次電池１０の充電をさらに行わせる。時点 Tb は、時点 Ta から休止時間 t が経過した時点である。
【００２３】
ここで、上記休止時間 t は以下の数式（３）の条件を満たす。なお、パラメタの導出過程については後述する。
【数３】
2018088260.tif 000005
x は、リチウムイオン二次電池１０の負極の目付量を表す。単位は g/cm2 である。y は負極の密度である。単位は g/cm3 である。t の単位は分である。A、B、C はそれぞれ定数である。
【００２４】
なお、数式（３）の右辺で算出される値が１分以下である場合、休止時間 t を０としてもよい。言い換えればこの場合、制御装置２０００は、リチウムイオン二次電池１０の充電を休止しなくてもよい。
【００２５】
＜作用・効果＞
本発明者は、リチウムイオン二次電池１０の充電中に、リチウムイオン二次電池１０の負極の表面にリチウムが析出することを見出した。この現象が起こる原因は、例えば以下の様に考えられる。
【００２６】
図３は、リチウムイオン二次電池１０を充電する際のリチウムイオン二次電池１０の負極の様子を例示する図である。図３（ａ）は、充電開始前のリチウムイオン二次電池１０の負極の様子を示している。リチウムイオン二次電池１０の負極は、例えば活物質５０と集電体６０との組み合わせで構成される。活物質５０の主成分は、例えば黒鉛である。
【００２７】
リチウムイオン二次電池１０の充電を行うことで、電解質に含まれるリチウムイオンが活物質５０に取り込まれていく。この際、活物質５０内におけるリチウムイオンの分布に偏りが生じる。具体的には、活物質５０内のリチウムイオンが、電解質に近い位置に多く分布するようになる。図３（ｂ）は、充電開始後のリチウムイオン二次電池１０の負極の様子を表している。
【００２８】
このような不均一なリチウムイオンの分布が生じる結果、リチウムイオンが活物質５０に取り込まれづらくなる。そのため、活物質５０の表面にリチウムが析出してしまう。図３（ｃ）は、活物質５０の表面にリチウムが析出した様子を表している。
【００２９】
そこで本実施形態の制御装置２０００は、リチウムイオン二次電池１０を所定電圧まで充電した後、所定時間充電を休止する。休止の開始時には、リチウムイオン二次電池１０を所定電圧まで充電したことに伴い、活物質５０に取り込まれたリチウムイオンが活物質５０内で不均一に分布している（図３（ｂ））。しかし、所定時間リチウムイオン二次電池１０の充電を休止することで、その間にリチウムイオンが活物質５０内で分散していく。よって、休止後にさらにリチウムイオン二次電池１０の充電を行っても、リチウムイオンの分布の偏りに起因するリチウムの析出が起こりにくい。
【００３０】
このように、本実施形態の制御装置２０００によれば、リチウムイオン二次電池１０の負極からリチウムが析出することを抑制しつつ、リチウムイオン二次電池１０を充電することができる。
【００３１】
ここで、負極の表面にリチウムが析出してしまうことには様々な問題がある。第１に、正極から供給可能なリチウムイオンが減少してしまうため、リチウムイオン二次電池１０の電池容量が減少してしまう。第２に、リチウムは活性が高いため、析出したリチウムが電解液と反応し、リチウムイオン二次電池１０の内部でガスが発生する。第３に、析出したリチウムによって活物質５０の表面が覆われることで、リチウムイオン二次電池１０の内部抵抗が上昇する。第４に、リチウムデンドライトが成長して内部短絡を起こし、リチウムイオン二次電池１０が自己放電不良や異常発熱を起こす。本実施形態の制御装置２０００によって負極におけるリチウム析出を抑制することで、これらの問題が発生することを防ぐことができる。
【００３２】
なお、負極におけるリチウム析出は、負極密度が高いほど起こりやすい。負極密度が高いと負極内の空孔（負極内にある電解質）が少ないため、負極内においてリチウムイオンの偏りが起きやすいためである。
【００３３】
そこで、負極におけるリチウムの析出を少なくする方法として、密度が低い負極を用いる方法が考えられる。しかし、負極の密度を低くすると、リチウムイオン二次電池１０の体積エネルギー密度が低くなってしまう。
【００３４】
これに対し、本実施形態の制御装置２０００によれば、負極密度を下げることなく、負極におけるリチウムの析出を抑制することができる。よって、リチウムイオン二次電池１０の体積エネルギー密度を高くすることができる。
【００３５】
以下、本実施形態についてさらに詳細に説明する。
【００３６】
＜制御装置２０００のハードウエア構成例＞
制御装置２０００の各機能構成部は、各機能構成部を実現するハードウエア（例：ハードワイヤードされた電子回路など）で実現されてもよいし、ハードウエアとソフトウエアとの組み合わせ（例：電子回路とそれを制御するプログラムの組み合わせなど）で実現されてもよい。以下、制御装置２０００の各機能構成部がハードウエアとソフトウエアとの組み合わせで実現される場合について、さらに説明する。
【００３７】
図４は、制御装置２０００を実現するための計算機１０００を例示する図である。計算機１０００は任意の計算機である。例えば計算機１０００は、MCU（Micro Control Unit）、PC（Personal Computer）、又はサーバマシンなどである。計算機１０００は、制御装置２０００を実現するために設計された専用の計算機であってもよいし、汎用の計算機であってもよい。
【００３８】
計算機１０００は、バス１０２０、プロセッサ１０４０、メモリ１０６０、ストレージデバイス１０８０、及び入出力インタフェース１１００を有する。バス１０２０は、プロセッサ１０４０、メモリ１０６０、ストレージデバイス１０８０、及び入出力インタフェース１１００が、相互にデータを送受信するためのデータ伝送路である。ただし、プロセッサ１０４０などを互いに接続する方法は、バス接続に限定されない。プロセッサ１０４０は、マイクロプロセッサや CPU（Central Processing Unit）などの演算処理装置である。メモリ１０６０は、RAM（Random Access Memory）などのメモリである。ストレージデバイス１０８０は、ROM（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、又はハードディスクなどの記憶装置である。入出力インタフェース１１００は、計算機１０００と入出力デバイスとを接続するためのインタフェースである。
【００３９】
＜処理の流れ＞
図５は、実施形態１の制御装置２０００によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。制御部２０２０は、充電装置２０を制御して、リチウムイオン二次電池１０を所定電圧まで充電させる（Ｓ１０２）。制御部２０２０は、充電装置２０を制御して、リチウムイオン二次電池１０の充電を所定時間休止させる（Ｓ１０４）。Ｓ１０４の後、制御部２０２０は、充電装置２０を制御して、リチウムイオン二次電池１０をさらに充電させる（Ｓ１０６）。
【００４０】
＜制御装置２０００の利用環境＞
図６は、制御装置２０００の利用環境をさらに具体的に例示する図である。図６において、リチウムイオン二次電池１０は、複数の単位電池セル１２を直列に接続した組電池として構成されている。リチウムイオン二次電池１０には、充電装置２０が接続されている。
【００４１】
リチウムイオン二次電池１０は、電池パック３０に含まれている。さらに電池パック３０には、リチウムイオン二次電池１０の電圧を測定する電圧測定器４０が含まれている。
【００４２】
制御装置２０００は、電池パック３０に含まれる電圧測定器４０に接続されている。制御装置２０００は、電圧測定器４０から、リチウムイオン二次電池１０の電圧を繰り返し取得する。こうすることで、制御装置２０００は、リチウムイオン二次電池１０の電圧が所定電圧になったことを把握する。さらに制御装置２０００は、充電装置２０に接続されている。
【００４３】
なお、制御装置２０００の利用環境は図５に示した例に限定されない。例えば制御装置２０００は、充電装置２０の内部に設けられてもよい。またリチウムイオン二次電池１０は、必ずしも組電池として構成される必要はない。
【００４４】
＜リチウムイオン二次電池１０について＞
リチウムイオン二次電池１０の正極端子と負極端子の成分は任意である。リチウムイオン二次電池１０の正極端子は、例えばニッケル系正極材を活物質とする端子である。一方、リチウムイオン二次電池１０の負極端子は、例えば主成分が黒鉛である材料を活物質とする端子である。
【００４５】
＜パラメタの導出方法＞
前述したとおり、休止時間の長さを表す休止時間 t は数式（３）で表される。以下、数式（３）の各パラメタ A から C の範囲を導出した方法について説明する。
【００４６】
上述の各パラメタの値の範囲は、以下で説明する実験により導出された。実験では、負極目付量と負極密度がそれぞれ異なる複数パターンの電池セルを利用した。負極目付量のパターンは、0.024、0.021、及び 0.018g/cm の３通りである。負極密度のパターンは、1.55、1.50、1.46、及び 1.40g/cm3 の４通りである。
【００４７】
各電池セルについて、放電状態から充電電圧が 4.15V になるまで、1C の充電レートで定電流定電圧充電（CCCV 充電）を行った。その際、充電電圧が 4.0V の時点及び 4.1 V の時点それぞれで、所定の時間充電を休止させた。ここで、休止時間が１分のケース、３分のケース、及び５分のケースそれぞれについて実験を行った。また、休止を行わないケースについても実験を行った。
【００４８】
さらに、充電後のセルを放電（0.2C、2.5V）した後、セルを解体して負極表面を目視観察した。そして、負極表面に白色の析出物が認められた場合、リチウムが析出したと判断した。一方で、負極表面に白色の析出物が認められない場合、リチウムが析出しなかった（リチウム析出が抑制された）と判断した。
【００４９】
以下の表１から表３は、実験結果を示す表である。
【表１】
2018088260.tif 000006
この表は、負極目付量が 0.024g/cm のケースの実験結果を示している。
【表２】
2018088260.tif 000007
この表は、負極目付量が 0.021g/cm のケースの実験結果を示している。
【表３】
2018088260.tif 000008
この表は、負極目付量が 0.018g/cm2 のケースの実験結果を示している。
【００５０】
上述の結果から、負極目付量が大きいほど負極においてリチウムが析出しやすいこと、及び負極密度が高いほど負極においてリチウムが析出しやすいことが分かった。
【００５１】
そして、上述の表１から表３に基づき、リチウム析出を抑制するために必要な休止時間をまとめた。結果は、以下の表４に示す通りである。
【表４】
2018088260.tif 000009
【００５２】
休止時間 t の算出式である数式（３）の各パラメタの値の範囲は、上記表４に示されるデータを用いて回帰分析を行うことで算出されたものである。なお、回帰分析の精度を上げるため、表４の No.8、No.11、及び No.12 については回帰分析の対象から除外した。
【００５３】
以下の表５は、回帰分析の結果を示している。
【表５】
2018088260.tif 000010
【００５４】
上記表５から、数式（３）のパラメタ A、B、及び C をそれぞれ、60、557、及び 33 とすることが最も好適であることが導き出された。さらに、表５に示される標準誤差に基づいて、各パラメタの範囲を数式（３）に示すように決定した。
【００５５】
なお、表５に示される標準誤差から、A の範囲の上限値、B の範囲の上限値、及び C の範囲の上限値はそれぞれ 65、590、及び 34 とすることがさらに好適である。また、表５に示される標準誤差から、A の範囲の下限値、B の範囲の下限値、及び C の範囲の下限値はそれぞれ 55、530、及び 32 とすることがさらに好適である。
【００５６】
＜所定電圧について＞
前述したように、制御部２０２０は、リチウムイオン二次電池１０の電圧が所定電圧になるまで、充電装置２０にリチウムイオン二次電池１０の充電を行わせる（Ｓ１０２）。この所定電圧は、0.2C の充電レートでリチウムイオン二次電池１０を充電した場合にリチウムイオン二次電池１０の充電率（SOC: State of Charge）が 70% 以上 100% 以下となる電圧とすることが好適である。
【００５７】
なお、休止開始時においてリチウムイオン二次電池１０の SOC が低すぎると、充電を休止することの効果が小さくなってしまう。そこで、上記所定電圧の範囲の下限値は、前述の充電によるリチウムイオン二次電池１０の SOC の 75% とすることがより好適である、さらに好適な下限値は、同様の充電によるリチウムイオン二次電池１０の SOC の 80% である。
【００５８】
また、休止開始時においてリチウムイオン二次電池１０の SOC が高すぎると、リチウムが析出してしまう確率が高くなってしまう。そこで、上記所定電圧の範囲の上限値は、同様の充電によるリチウムイオン二次電池１０の SOC の 95% とすることがより好適である。また、さらに好適な上限値は、同様の充電によるリチウムイオン二次電池１０の SOC の 90% である。
【００５９】
＜休止時間の算出について＞
リチウムイオン二次電池１０の充電を休止する時間である休止時間 t は、リチウムイオン二次電池１０の充電の休止を開始する前に予め算出しておく。例えば制御装置２０００は、リチウムイオン二次電池１０の負極の目付量 x と、負極の密度 y の入力をユーザから受け付ける。ユーザは、任意の入力デバイス（例えばキーボード）を用いて、上記の値を入力する。制御装置２０００は、入力された値を数式（３）の右辺の計算式で計算し、その計算結果を休止時間 t とする。なお、数式（３）の各パラメタの範囲は、前述した範囲に含まれる１つの値に予め設定しておく。算出した休止時間 t は、例えば制御部２０２０からアクセス可能な記憶装置（例えば図４のストレージデバイス１０８０）に記憶させておく。
【００６０】
なお制御装置２０００は、数式（３）の右辺で求まる値よりも大きい値を休止時間 t としてもよい。この場合、例えば、制御装置２０００は、求まった値に所定値を加えた値を休止時間 t とする。この所定値は、ユーザによって指定されてもよいし、予め制御装置２０００に設定されていてもよいし、制御装置２０００からアクセス可能な記憶装置に記憶されていてもよい。
【００６１】
＜複数回の休止＞
制御部２０２０は、充電装置２０に、充電の休止を複数回行わせてもよい。この際、最初の休止を行うタイミングは、リチウムイオン二次電池１０の電圧が所定電圧以上となったタイミングとする。２回目以降の休止は、任意のタイミングで開始してよい。また、２回目以降の休止の長さは、任意の長さでよい。
【００６２】
［実施形態２］
実施形態の制御装置２０００は、実施形態１の制御装置２０００と同様に、例えば図１で表される。以下で説明する点を除き、実施形態２の制御装置２０００は、実施形態１の制御装置２０００と同様の機能を有する。
【００６３】
実施形態２の制御装置２０００では、リチウムイオン二次電池１０の充電を休止する所定の休止時間 t を、「リチウムイオン二次電池１０の電圧が前述した所定電圧となった時点から、リチウムイオン二次電池１０の電圧の時間変化率が極小値をとる時点までの時間以上の長さ」とする。そのために、制御装置２０００を利用する前に予め、休止時間 t を決定するためのテスト測定を行う。
【００６４】
具体的には、以下のように休止時間 t を決定する。まず、リチウムイオン二次電池１０を前述した所定電圧まで充電した後に、リチウムイオン二次電池１０の電圧の時間変化を測定する。さらにこの測定結果から、リチウムイオン二次電池１０の電圧の時間変化率が極小値をとる時点を算出する。そして、休止時間 t の値を、この算出された時間以上の値に設定する。
【００６５】
図７は、リチウムイオン二次電池１０の OCV の遷移を例示する図である。この例では、充電電圧が 4.15V（SOC=88%）になるまで、1C の充電レートでリチウムイオン二次電池１０を定電流充電（CC 充電）した後に、リチウムイオン二次電池１０の OCV を測定している。図７（ａ）は、OCV の時間変化を示している。一方、図７（ｂ）は、OCV の時間変化率（図７（ａ）のグラフを微分することで得られるグラフ）を表している。
【００６６】
実験の結果、時点 T1 以降にリチウムイオン二次電池１０の充電をさらに行っても、リチウムイオン二次電池１０の負極においてリチウムが析出しないことが分かった。時点 T1 は、図７（ａ）のグラフにおいてショルダーが見られる時点である。言い換えると、図７（ｂ）のグラフが極小値をとる時点である。
【００６７】
リチウムイオン二次電池１０の OCV の変化は、リチウムイオン二次電池１０内のリチウムイオンの分布が変化していることを示している。このリチウムイオンの分布の変化は、負極、正極、及び電解液のいずれかに由来する。図７において時点 T1 で見られたショルダーは、負極内のリチウムイオン分布がほぼ均一化されたことを示し、時点 T1 以上の時間休止を設けることでリチウム析出が抑えられたと考えられる。なお、T1 以降での OCV の変化は正極側に由来すると考えられる。
【００６８】
そこで本実施形態の制御装置２０００は、リチウムイオン二次電池１０の休止の終了時点を、リチウムイオン二次電池１０の充電の休止を開始した後に、リチウムイオン二次電池１０の電圧の時間変化率が極小値をとる時点以降の時点としている。こうすることで、リチウムイオン二次電池１０の負極においてリチウムが析出することを抑制している。
【００６９】
ここで、リチウムイオン二次電池１０の電圧の時間変化率が極小値をとる時点が複数存在することも考えられる。この場合、休止時間 t は、これら複数の時点の内の任意の時点以降とすることができる。例えば、休止時間を、これら複数の時点の内の最小の時点又はその時点以降の時点に設定する。
【００７０】
＜ハードウエア構成＞
実施形態２の制御装置２０００は、実施形態１と同様に計算機１０００を用いて実現される（図４参照）。
【００７１】
＜作用・効果＞
本実施形態の制御装置２０００によれば、実施形態１の制御装置２０００と同様の作用・効果が得られる。
【００７２】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【００７３】
例えば各実施形態において制御装置２０００が実行している処理の一部又は全部は、人手で実施することも可能である。この場合、充電装置２０における充電の開始と停止を、人手で操作できるようにしておく。また、リチウムイオン二次電池１０の電圧が所定電圧以上になったことを人が把握できるようにしておく。例えば、電圧測定回路によって測定されたリチウムイオン二次電池１０の電圧が、ディスプレイ装置などに表示されるようにしておく。以下、充電装置２０を操作する人をオペレータと表記する。
【００７４】
まずオペレータは、充電装置２０を操作して、充電装置２０にリチウムイオン二次電池１０を充電させる。この際、例えばオペレータは、ディスプレイ装置に表示されるリチウムイオン二次電池１０の電圧を監視する。そして、リチウムイオン二次電池１０の電圧が所定電圧以上になったら、オペレータは、充電装置２０を操作して、リチウムイオン二次電池１０の充電を休止させる。
【００７５】
その後、休止時間が経過したら、オペレータは充電装置２０を操作して、リチウムイオン二次電池１０の充電を再開させる。
【００７６】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
１．  リチウムイオン二次電池の充電を行う充電装置を制御する制御手段を有し、
前記制御手段は、
前記リチウムイオン二次電池の電圧が所定電圧になるまで、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電を行わせ、
前記充電の後、所定時間 t が経過するまで、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電を休止させ、
前記休止の後、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電をさらに行わせ、
前記所定時間 t［分］は、前記リチウムイオン二次電池の負極の目付量 x［g/cm2］及び前記負極の密度 y［g/cm3］を用いた以下の数式（１）で定まる条件を満たす、制御装置。
【数４】
2018088260.tif 000011
２．  リチウムイオン二次電池の充電を行う充電装置を制御する制御手段を有し、
前記制御手段は、
前記リチウムイオン二次電池の電圧が所定電圧になるまで、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電を行わせ、
前記充電の後、所定時間が経過するまで、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電を休止させ、
前記休止の後、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電をさらに行わせ、
前記所定時間は、前記休止を開始した時点から、前記リチウムイオン二次電池の電圧の時間変化率が極小値をとる時点までの時間以上の長さである、制御装置。
３．  前記所定電圧は、0.2C の充電レートで前記リチウムイオン二次電池を充電した場合に前記リチウムイオン二次電池の充電率が７０％以上１００％以下となる電圧である、１．又は２．に記載の制御装置。
【００７７】
４．  リチウムイオン二次電池の電圧が所定電圧になるまで、前記リチウムイオン二次電池の充電を行う充電装置に、前記リチウムイオン二次電池の充電を行わせるステップと、
前記充電の後、所定時間 t が経過するまで、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電を休止させるステップと、
前記休止の後、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電をさらに行わせるステップと、を有し、
前記所定時間 t［分］は、前記リチウムイオン二次電池の負極の目付量 x［g/cm2］及び前記負極の密度 y［g/cm3］を用いた以下の数式（２）で定まる条件を満たす、制御方法。
【数５】
2018088260.tif 000012
５．  リチウムイオン二次電池の電圧が所定電圧になるまで、前記リチウムイオン二次電池の充電を行う充電装置に、前記リチウムイオン二次電池の充電を行わせるステップと、
前記充電の後、所定時間 t が経過するまで、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電を休止させるステップと、
前記休止の後、前記充電装置に前記リチウムイオン二次電池の充電をさらに行わせるステップと、を有し、
前記所定時間は、前記休止を開始した時点から、前記リチウムイオン二次電池の電圧の時間変化率が極小値をとる時点までの時間以上の長さである、制御方法。
６．  前記所定電圧は、0.2C の充電レートで前記リチウムイオン二次電池を充電した場合に前記リチウムイオン二次電池の充電率が７０％以上１００％以下となる電圧である、４．又は５．に記載の制御方法。
【００７８】
７．  ４．乃至６．いずれか一つに記載の制御方法が有する各ステップをコンピュータに実行させるプログラム。
【００７９】
この出願は、２０１６年１１月１０日に出願された日本出願特願２０１６−２１９４４７号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
2018088260.tif 000015
【図２】
2018088260.tif 000016
【図３】
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【図４】
2018088260.tif 000018
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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