(57)【要約】【課題】充電時間の短縮及び劣化の抑制を両立させることが可能な二次電池の充電方法、充電制御装置及び充電器を提供する。【解決手段】定電流・定電圧充電における標準的な設定電流の大きさの上限とされる１Ｃ（１時間率）の２倍以上となるような設定電流で充電を開始し、二次電池の電池電圧が４．２Ｖの設定電圧以上となった場合、設定電流の大きさを実質的に半分以下に低減し、その後、二次電池の電圧が再び４．２Ｖ以上となった場合、二次電池を４．２Ｖの設定電圧にて定電圧充電する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池を所定の設定電流及び設定電圧で定電流・定電圧充電する方法において、
前記二次電池の電圧を検出し、
検出した電圧が前記設定電圧以上であるか否かを判定し、
以上であると判定した場合、前記設定電流を低減すること
を特徴とする二次電池の充電方法。
【請求項２】
前記設定電流を少なくとも半減すること
を特徴とする請求項１に記載の二次電池の充電方法。
【請求項３】
低減前の設定電流の大きさを実質的に１．５Ｃ以上としておくことを特徴とする請求項１又は２に記載の二次電池の充電方法。
【請求項４】
二次電池を所定の設定電流及び設定電圧で定電流・定電圧充電する方法において、
前記設定電流の大きさを実質的に１．５Ｃ以上としておき、
前記二次電池の電圧を検出し、
検出した電圧が前記設定電圧より低い所定電圧以上であるか否かを判定し、
以上であると判定した場合、前記設定電流を低減すること
を特徴とする二次電池の充電方法。
【請求項５】
前記設定電流を少なくとも半減することを特徴とする請求項４に記載の二次電池の充電方法。
【請求項６】
二次電池を所定の設定電流及び設定電圧で定電流・定電圧充電させる充電制御装置において、
前記二次電池の電圧を検出する手段と、
該手段が検出した電圧が前記設定電圧以上であるか否かを判定する手段と、
該手段が以上であると判定した場合、前記設定電流を低減する低減手段と
を備えることを特徴とする充電制御装置。
【請求項７】
前記低減手段は、前記設定電流を少なくとも半減するようにしてあることを特徴とする請求項６に記載の充電制御装置。
【請求項８】
低減前の設定電流の大きさを実質的に１．５Ｃ以上としてあることを特徴とする請求項６又は７に記載の充電制御装置。
【請求項９】
二次電池を所定の設定電流及び設定電圧で定電流・定電圧充電させる充電制御装置において、
前記設定電流の大きさを実質的に１．５Ｃ以上としてあり、
前記二次電池の電圧を検出する手段と、
該手段が検出した電圧が前記設定電圧より低い所定電圧以上であるか否かを判定する手段と、
該手段が以上であると判定した場合、前記設定電流を低減する低減手段と
を備えることを特徴とする充電制御装置。
【請求項１０】
前記低減手段は、前記設定電流を少なくとも半減するようにしてあることを特徴とする請求項９に記載の充電制御装置。
【請求項１１】
請求項６から１０の何れか１項に記載の充電制御装置と、
該充電制御装置によって充電電流及び充電電圧が制御される直流電源と
を備えることを特徴とする充電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池を所定の設定電流及び設定電圧で定電圧・定電流充電する二次電池の充電方法、該充電方法を実行する充電制御装置及び充電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池に代表される二次電池の充電では、二次電池に許容される最大電流及び最大電圧（過充電を防止するための保護電圧）の範囲内で設定された設定電流及び設定電圧に基づいて充電が行われる。従来、この種の充電制御方法については様々な技術が提案されているが、電池電圧が設定電圧に達するまでは設定電流にて定電流充電し、その後設定電圧にて定電圧充電を行う、いわゆる定電流・定電圧充電方式が主流となっている。
【０００３】
定電流・定電圧充電方式では、設定電流を大きくするほど二次電池の電圧が設定電圧に達するまでの時間が短縮され、ひいては二次電池の充電時間が短縮される。但し、充電電流の最大値である設定電流が大きいほど二次電池の劣化が早まる傾向がある。
【０００４】
これに対し、特許文献１では、二次電池の端子電圧が満充電電圧より低い第１閾値電圧を超えた場合、第１電流値で定電流充電を実行させ、端子電圧が満充電電圧以上となった場合、第１電流値より少ない第２電流値で定電流充電を継続させる充電制御回路が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−４５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、二次電池の端子電圧の判定を満充電電圧及び第１閾値電圧の２段階で行わねばならず、しかも、標準的な最大充電電流よりも概ね２倍以上大きい設定電流で充電を開始した場合における二次電池の劣化が検討されていないという問題があった。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、充電時間の短縮及び劣化の抑制を両立させることが可能な二次電池の充電方法、充電制御装置及び充電器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る二次電池の充電方法は、二次電池を所定の設定電流及び設定電圧で定電流・定電圧充電する方法において、前記二次電池の電圧を検出し、検出した電圧が前記設定電圧以上であるか否かを判定し、以上であると判定した場合、前記設定電流を低減することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る二次電池の充電方法は、前記設定電流を少なくとも半減することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る二次電池の充電方法は、低減前の設定電流の大きさを実質的に１．５Ｃ以上としておくことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る二次電池の充電方法は、二次電池を所定の設定電流及び設定電圧で定電流・定電圧充電する方法において、前記設定電流の大きさを実質的に１．５Ｃ以上としておき、前記二次電池の電圧を検出し、検出した電圧が前記設定電圧より低い所定電圧以上であるか否かを判定し、以上であると判定した場合、前記設定電流を低減することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る二次電池の充電方法は、前記設定電流を少なくとも半減することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る充電制御装置は、二次電池を所定の設定電流及び設定電圧で定電流・定電圧充電させる充電制御装置において、前記二次電池の電圧を検出する手段と、該手段が検出した電圧が前記設定電圧以上であるか否かを判定する手段と、該手段が以上であると判定した場合、前記設定電流を低減する低減手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る充電制御装置は、前記低減手段は、前記設定電流を少なくとも半減するようにしてあることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る充電制御装置は、低減前の設定電流の大きさを実質的に１．５Ｃ以上としてあることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る充電制御装置は、二次電池を所定の設定電流及び設定電圧で定電流・定電圧充電させる充電制御装置において、前記設定電流の大きさを実質的に１．５Ｃ以上としてあり、前記二次電池の電圧を検出する手段と、該手段が検出した電圧が前記設定電圧より低い所定電圧以上であるか否かを判定する手段と、該手段が以上であると判定した場合、前記設定電流を低減する低減手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る充電制御装置は、前記低減手段は、前記設定電流を少なくとも半減するようにしてあることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る充電器は、上述の充電制御装置と、該充電制御装置によって充電電流及び充電電圧が制御される直流電源とを備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明にあっては、設定電流で充電中の二次電池の電圧が設定電圧以上となった場合、設定電流を低減し、その後二次電池の電圧が再び設定電圧以上となった場合、二次電池を設定電圧にて充電する。
これにより、低減前後の設定電流を平均化した電流で最初から充電した場合と比較して充電時間が同等程度に短縮され、且つ、低減後の設定電流で最初から充電した場合と比較して二次電池の劣化が同等程度に抑制される。
【００２０】
本発明にあっては、二次電池の電圧が設定電圧以上となった場合、設定電流の大きさが少なくとも実質的に半分以下となるようにする。
これにより、設定電流を低減する割合が小さい場合と比較して、二次電池の劣化が顕著に抑制される。
【００２１】
本発明にあっては、大きさが実質的に１．５Ｃ（１．５Ｉｔ）以上となるような設定電流で充電を開始し、その後、設定電流を低減する。
これにより、１Ｃ程度の大きさの設定電流で充電した場合と比較して、充電開始から充電完了までの充電時間が顕著に短縮される。
【００２２】
本発明にあっては、大きさが実質的に１．５Ｃ（１．５Ｉｔ）以上となるような設定電流で充電を開始し、充電中の二次電池の電圧が設定電圧より低い所定電圧以上となった場合、設定電流を低減し、その後二次電池の電圧が設定電圧以上となった場合、設定電圧にて充電する。
これにより、１Ｃ程度の大きさの設定電流で充電した場合と比較して、充電開始から充電完了までの充電時間が顕著に短縮される。
【００２３】
本発明にあっては、設定電流で充電中の二次電池の電圧が設定電圧より低い所定電圧以上となった場合、設定電流の大きさが少なくとも実質的に半分以下となるように低減し、その後二次電池の電圧が設定電圧以上となった場合、設定電圧にて充電する。
これにより、設定電流を低減する割合が小さい場合と比較して、二次電池の劣化が顕著に抑制される。
【００２４】
本発明にあっては、上述の充電制御装置によって直流電源からの充電電流及び充電電圧が制御される。
従って、充電時間の短縮及び劣化の抑制を両立させることが可能な充電制御装置が充電器に適用される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、二次電池の電圧が設定電圧以下又は設定電圧より低い所定電圧以下となったときに設定電流を低減するため、低減前後の設定電流を平均化した設定電流で最初から充電した場合と比較して充電時間が同等程度に短縮され、且つ、低減後の設定電流で最初から充電した場合と比較して二次電池の劣化が同等程度に抑制される。
従って、充電時間の短縮及び劣化の抑制を両立させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る携帯情報端末の構成例を示すブロック図である。
【図２】二次電池を充電する場合の電池電圧及び充電電流の時間変化を示すグラフである。
【図３】二次電池の充電容量の時間変化を示すグラフである。
【図４】充放電回数の増加に伴って満充電容量が減少する様子を示すグラフである。
【図５】設定電流の大きさの違いに対する二次電池の充電時間及び劣化度の差異を示す図表である。
【図６】二次電池の充電を制御するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２に係る携帯情報端末で二次電池を充電する場合の電池電圧及び充電電流の時間変化を示すグラフである。
【図８】二次電池の充電容量の時間変化を示すグラフである。
【図９】設定電流の大きさの違いに対する二次電池の充電時間及び劣化度の差異を示す図表である。
【図１０】二次電池の充電を制御するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る充電器を含む電気機器の一実施例である携帯情報端末について詳述する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る携帯情報端末の構成例を示すブロック図である。図中１００は携帯情報端末であり、携帯情報端末１００は、端末本体１０２と、該端末本体１０２に着脱可能に装着されるパック電池１０１とからなる。
【００２８】
パック電池１０１は、例えばリチウムイオン電池からなる二次電池１と、該二次電池１の両端に接続されて過電圧（つまり過充電）を検出する保護ＩＣ２と、前記二次電池１に熱的に結合されており、電池温度に応じて抵抗値が変化する感熱素子３とを備える。二次電池１の正極端子は、図示しないケースの外部に露出した（以下、符号を付した各端子についても同様）プラス（＋）端子１１に接続されており、負極端子は放電用のＭＯＳＦＥＴ（以下、ＦＥＴという）４１のソースに接続されている。ＦＥＴ４１のドレインは、充電用のＦＥＴ４２のドレイン及びソースを介してマイナス（−）端子１２に接続されている。ＦＥＴ４１，４２は、保護ＩＣ２からロウ（Ｌ）レベルのオフ信号が与えられた場合にオフするようになっている。ＦＥＴ４２のソース及びマイナス端子１２の接続点は、保護ＩＣ２及び感熱素子３の一端に接続されている。感熱素子３の他端は、温度端子（Ｔ）１３に接続されている。
【００２９】
端末本体１０２は、パック電池１０１が装着された場合に、該パック電池１０１のプラス端子１１，マイナス端子１２及び温度端子１３の夫々と接続されるプラス端子８１、マイナス端子８２及び温度端子８３を備える。温度端子８３は、後述する電源電圧（ＶＤＤ）に対して抵抗器８４でプルアップされている。抵抗器８４は、該抵抗器８４を介して感熱素子３に電源電圧を印加するものである。
【００３０】
端末本体１０２は、また、二次電池１の充電を制御するマイクロコンピュータからなる制御部（請求項に記載の充電制御装置）５、及び該制御部５と通信可能に接続された本体部６を備える。プラス端子８１及びマイナス端子８２間には、電流検出抵抗７を介して二次電池１に充電電圧を印加する電源部（請求項に記載の直流電源）８が接続されている。
【００３１】
本体部６は、例えば携帯電話としての機能を実現する本体であり、図示しない操作部及び表示部と、アンテナを含む無線部とを有する。
電源部８は、制御部５及び本体部６に電源電圧（ＶＳＳに対するＶＤＤ）を供給する。電源部８には、図示しないＡＣアダプタから直流電圧が供給される。電源部８は、ＡＣアダプタから直流電圧が供給されない場合、二次電池１から供給される電力によって電源電圧（ＶＤＤ）を生成する。
【００３２】
制御部５は、ＣＰＵ５１を有し、ＣＰＵ５１は、プログラム等の情報を記憶するＲＯＭ５２、一時的に発生した情報を記憶するＲＡＭ５３、及び電流検出抵抗７に生じる電圧降下によって二次電池１の充放電電流を検出する電流検出部５４と互いにバス接続されている。ＣＰＵ５１には、また、本体部６との間で例えば２線式（ＳＤＡ及びＳＣＬ）のシリアル通信インタフェースによる通信を行う本体部Ｉ／Ｆ５５、温度端子８３を介して二次電池１の電池温度を検出する温度検出部５６、プラス端子８１を介して二次電池１の電圧を検出する電圧検出部５７、並びに電源部８に対して設定電流及び設定電圧を指示する電流電圧指示部５８がバス接続されている。
【００３３】
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に予め格納されている制御プログラムに従って、演算及び入出力等の処理を実行する。例えば、ＣＰＵ５１は、電圧検出部５７，電流検出部５４の夫々を介して二次電池１の電圧，充放電電流を検出し、各検出値に基づいて二次電池１の充電電流若しくは充電電力又は放電電流若しくは放電電力を積算し、積算によって算出した充電量（以下、充電容量ともいう）又は放電量をＲＡＭ５３に記憶する。ＣＰＵ５１は、また、二次電池１の満充電容量及び放電量に基づいて残容量、相対残容量等のデータを生成し、生成したデータを本体部Ｉ／Ｆ５５を介して本体部６に送信する。
ＲＯＭ５２は、フラッシュメモリからなる不揮発性メモリである。ＲＯＭ５２には、プログラムの他に、例えば電池温度に応じた設定電流及び設定電圧の大きさが記憶される。
【００３４】
上述した構成において、パック電池１０１内の二次電池１の電圧（以下、電池電圧ともいう）が充電禁止電圧（例えば４．２Ｖ系のリチウムイオン電池では４．２８Ｖ）以上となる状態が１秒間以上継続した場合、保護ＩＣ２がＦＥＴ４２をオフさせて過充電を防止する。また、二次電池１の電池電圧が放電禁止電圧（例えば２．３０Ｖ）以下となる状態が０．１秒間以上継続した場合、保護ＩＣ２がＦＥＴ４１をオフさせて過放電を防止する。更に、ＦＥＴ４１，４２のドレイン間の電圧が過電流検出電圧又は短絡検出電圧以上となる状態が所定時間以上継続した場合、保護ＩＣ２がＦＥＴ４１をオフさせて、二次電池１を過電流又は短絡から保護する。
【００３５】
二次電池１の電池温度は、端末本体１０２側の制御部５によって監視されている。具体的には、ＣＰＵ５１が、温度検出部５６を介して取り込んだ温度端子８３の電圧に基づいて感熱素子３の抵抗値を算出し、算出した抵抗値から換算した感熱素子３の温度によって二次電池１の電池温度を検出する。
【００３６】
以下では、設定電流の大きさの違いによる二次電池１の充電時間及び劣化の度合いの差異について説明する。
図２は、二次電池１を充電する場合の電池電圧及び充電電流の時間変化を示すグラフであり、図３は、二次電池１の充電容量の時間変化を示すグラフである。そして図４は、充放電回数の増加に伴って満充電容量が減少する様子を示すグラフである。また、図５は、設定電流の大きさの違いに対する二次電池１の充電時間及び劣化度の差異を示す図表である。図２の縦軸は電池電圧（Ｖ）及び充電電流（ｍＡ）を表し、図３の縦軸は充電容量（ｍＡｈ）を表す。図２，３の横軸は充電開始時から経過した時間（分）を表す。図４の縦軸は初期の満充電容量に対する減少した満充電容量の容量比（％）を表し、横軸は充放電回数（サイクル）を表す。
【００３７】
本実施の形態１では、二次電池１が電気用品安全法の規制に適合する４．２Ｖ系のリチウムイオン電池である。従って、定電圧充電時の設定電圧を４．２Ｖとする。二次電池１の定格容量（又は設計容量）は１５００ｍＡｈである。図２，３，４では、定電流充電時の設定電流の大きさを１Ｃ，１．５Ｃ，２Ｃの夫々に固定する場合を、一点鎖線，二点鎖線，破線で示し、設定電流の大きさを充電中に２Ｃから１Ｃに低減する場合を実線で示す。尚、充電した二次電池１は、１Ｃ（１時間率）の放電レートで放電させるものとする。
【００３８】
図２に示されるように、１Ｃ，１．５Ｃ，２Ｃに固定される設定電流の大きさが大きいほど、充電が開始されてから電池電圧が設定電圧（４．２Ｖ）に達するまでの時間が短くなる。そして、電池電圧が設定電圧に達した後は、充電電流が下に凸の曲線を描いて減少する。これに対し、設定電流の大きさを充電中に２Ｃから１Ｃに低減する場合は、設定電流の大きさを１Ｃに低減した時（充電開始時から約２３分経過時）に電池電圧が一旦低下し、その後再び設定電圧に向けて上昇する。この場合についても、電池電圧が２回目に設定電圧に達した後は、充電電流が下に凸の曲線を描いて減少する。
【００３９】
一方、図３に示されるように、１Ｃ，１．５Ｃ，２Ｃに固定される設定電流の大きさが大きいほど、充電が開始されてから充電容量が満充電容量（１５００ｍＡｈ）に達するまでの時間が短くなる。その間、充電容量が上に凸の曲線を描いて上昇する。これに対し、設定電流の大きさを充電中に２Ｃから１Ｃに低減する場合は、設定電流の大きさを１Ｃに低減した時から充電容量の増加速度が低下するが、充電容量が満充電容量に達するまでの時間は、設定電流の大きさが１．５Ｃに固定される場合（二点鎖線で示す）と比較して明らかに同等程度に短縮される。
【００４０】
図４に移って、設定電流の大きさが固定される場合、充放電回数の増加に応じて二次電池１の容量比が低下する傾向は、設定電流の大きさが大きいほど顕著となる。一方、設定電流の大きさを充電中に２Ｃから１Ｃに低減する場合（実線で示す）の容量比は、設定電流の大きさを１Ｃに固定する場合（一点鎖線で示す）の容量比よりも全体的に若干低下するものの、ほぼ同等程度を保っている。また、充放電回数が約３００サイクル以上になると、設定電流の大きさを充電中に２Ｃから１Ｃに低減する場合の容量比が、設定電流の大きさを１．５Ｃに固定する場合（二点鎖線で示す）の容量比より大きくなっており、前者の場合に劣化が抑制されていることが読み取れる。
【００４１】
次に図５について説明する。図５では、図２〜４に各線種で示す設定電流の大きさの違いに応じて、充電時間と充放電回数が５００サイクルに達した後の劣化度とが示されている。ここで充電時間は、充電開始時から図２に示す充電電流が設定電流の５０分の１に減少するまでの時間である。また、劣化度は、満充電容量の減少率（％）、及び変形率としての膨化率（％）である。本実施の形態１で用いるパック電池１０１は、矩形平板状をなしており、上記の膨化率はパック電池１０１の厚さ方向の最大の変形率を表す。また、満充電容量の減少率（％値）は、図４に示す容量比（％値）を１００から減算した値と一致する。
【００４２】
図５から示されるように、設定電流の大きさを充電中に２Ｃから１Ｃに低減する方法によれば、充電時間が、設定電流の大きさを１．５Ｃに固定する場合（７６分）と同等の７２分に短縮される。更に、充放電を繰り返したときの劣化の度合い（満充電電流の減少率及び膨化率）が、設定電流の大きさを１Ｃに固定する場合（３３％及び２７％）と同等の３２％及び２５％となる。
【００４３】
以下では、上述した制御部５の動作を、それを示すフローチャートを用いて説明する。以下に示す処理は、ＲＯＭ５２に予め格納された制御プログラムに従ってＣＰＵ５１により実行される。
図６は、二次電池１の充電を制御するＣＰＵ５１の処理手順を示すフローチャートである。図６の処理が起動される周期は、例えば２５０ｍ秒であるが、これに限定されるものではない。図６の処理で用いられる初回フラグは、ＲＡＭ５３に記憶されており、所定の初期化処理にて１にセットされる。演算過程のデータについては、適宜ＲＡＭ５３に記憶される。
【００４４】
図６の処理が起動された場合、ＣＰＵ５１は、電流電圧指示部５８を介し、電源部８に対して設定電流の大きさを２Ｃとするように指示する（Ｓ１１）。その後、ＣＰＵ５１は、電圧検出部５７を介して二次電池１の電池電圧を検出し（Ｓ１２：請求項に記載の電圧を検出する手段）、検出した電池電圧が設定電圧の４．２Ｖ以上であるか否かを判定し（Ｓ１３：請求項に記載の、設定電圧以上であるか否かを判定する手段）、以上ではない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、電圧の判定を繰り返すために、ステップＳ１２に処理を移す。
【００４５】
検出した電池電圧が４．２Ｖ以上である場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、初回フラグが１にセットされているか否かを判定する（Ｓ１４）。１にセットされている場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、ステップＳ１４での次回の判定時に分岐先を切り換えるために、初回フラグを０にクリアした（Ｓ１５）後、電源部８に対して設定電流の大きさを１Ｃとするように指示して（Ｓ１６：請求項に記載の低減手段）、ステップＳ１２に処理を移す。
【００４６】
ステップＳ１４で初回フラグが１にセットされていない場合（Ｓ１４：ＮＯ）、ＣＰＵ５１は、電流電圧指示部５８を介し、電源部８に対して設定電圧を４．２Ｖとするように指示する（Ｓ２１）。これにより、二次電池１に対して設定電圧による定電圧充電が開始される。その後、ＣＰＵ５１は、電流検出部５４を介して二次電池１の充放電電流を検出し（Ｓ２２）、検出した電流が０．０２Ｃ（ここでは３０ｍＡ）以下になったか否かを判定する（Ｓ２３）。
【００４７】
検出した電流が充電電流であって０．０２Ｃ以下になっていない場合（Ｓ２３：ＮＯ）、ＣＰＵ５１は、０．０２Ｃ以下になるまで充放電電流を検出し続けるために、ステップＳ２２，Ｓ２３の処理を繰り返す。そして、検出した電流が０．０２Ｃ以下になった場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、二次電池１が満充電状態になったのを検出したものとして、図６の処理を終了する。
【００４８】
以上のように本実施の形態１によれば、所定の設定電流で充電中の二次電池の電圧が４．２Ｖの設定電圧以上となった場合、設定電流を低減し、その後二次電池の電圧が再び４．２Ｖ以上となった場合、二次電池を４．２Ｖの設定電圧にて定電圧充電する。
これにより、低減前後の設定電流の大きさを平均化した電流で最初から充電した場合と比較して充電時間が同等程度に短縮され、且つ、低減後の設定電流で最初から充電した場合と比較して二次電池の劣化が同等程度に抑制される。
従って、二次電池の充電時間の短縮及び劣化の抑制を両立させることが可能となる。
【００４９】
また、本実施の形態１によれば、二次電池の電圧が４．２Ｖの設定電圧以上となった場合、設定電流の大きさが実質的に半分以下となる１Ｃに低減されるため、設定電流を低減する割合が小さい場合と比較して、二次電池の劣化を顕著に抑制することが可能となる。
【００５０】
更に、本実施の形態１によれば、大きさが２Ｃとなるような設定電流で充電を開始し、その後、設定電流を低減する。
これにより、１Ｃ程度の大きさの設定電流で充電した場合と比較して、充電開始から充電完了までの充電時間を顕著に短縮することが可能となる。
【００５１】
（実施の形態２）
実施の形態１が、二次電池１の電池電圧が設定電圧以上となった場合に設定電流の大きさを２Ｃから１Ｃに低減する形態であるのに対し、実施の形態２は、二次電池１の電池電圧が設定電圧より低い所定電圧以上となった場合に設定電流の大きさを２Ｃから１Ｃに低減する形態である。
【００５２】
図７は、本発明の実施の形態２に係る携帯情報端末１００で二次電池１を充電する場合の電池電圧及び充電電流の時間変化を示すグラフであり、図８は、二次電池１の充電容量の時間変化を示すグラフである。また、図９は、設定電流の大きさの違いに対する二次電池１の充電時間及び劣化度の差異を示す図表である。図７の縦軸は電池電圧（Ｖ）及び充電電流（ｍＡ）を表し、図８の縦軸は充電容量（ｍＡｈ）を表す。図７，８の横軸は充電開始時から経過した時間（分）を表す。
【００５３】
本実施の形態２では、二次電池１が高電圧仕様の４．３５Ｖ系のリチウムイオン電池である。従って、定電圧充電時の設定電圧を４．３５Ｖとする。二次電池１の定格容量（又は設計容量）は１５２０ｍＡｈである。図７，８では、定電流充電時の設定電流の大きさを１Ｃ，１．５Ｃ，２Ｃの夫々に固定する場合を、一点鎖線，二点鎖線，破線で示し、設定電流の大きさを充電中に２Ｃから１Ｃに低減する場合を実線で示す。電池電圧が４．２５Ｖに達した時に、設定電流の大きさを２Ｃから１Ｃに低減する。尚、充電した二次電池１は、１Ｃ（１時間率）の放電レートで放電させるものとする。
【００５４】
図７で設定電流の大きさが大きいほど、充電が開始されてから電池電圧が設定電圧（４．３５Ｖ）に達するまでの時間が短くなるのは、実施の形態１の図２の場合と同様である。また、設定電流の大きさを充電中に２Ｃから１Ｃに低減する場合は、設定電流の大きさを１Ｃに低減した時（充電開始時から約１８分経過時）に電池電圧が一旦低下し、その後再び設定電圧に向けて上昇するのも図２の場合と同様である。そして、電池電圧が設定電圧に達した後に、充電電流が下に凸の曲線を描いて減少するのも図２の場合と同様である。
【００５５】
一方、図８で設定電流の大きさが大きいほど、充電が開始されてから充電容量が満充電容量（１５２０ｍＡｈ）に達するまでの時間が短くなるのは、実施の形態１の図３の場合と同様である。また、設定電流の大きさを充電中に２Ｃから１Ｃに低減する場合は、設定電流の大きさを１Ｃに低減した時から充電容量の増加速度が低下し、充電容量が満充電容量に達するまでの時間が、設定電流の大きさが１．５Ｃに固定される場合と比較して明らかに同等程度に短縮されるのも図３の場合と同様である。
【００５６】
次に図９では、図７，８に各線種で示す設定電流の大きさの違いに応じて、充電時間と充放電回数が５００サイクルに達した後の満充電容量の減少率（％）、及び膨化率（％）を示す。ここで充電時間は、充電開始時から図２に示す充電電流が設定電流の５０分の１に減少するまでの時間である。また、劣化度は、満充電容量の減少率（％）、及び変形率としての膨化率（％）である。
【００５７】
図９から示されるように、設定電流の大きさを充電中に２Ｃから１Ｃに低減する方法によれば、充電時間が、設定電流の大きさを１．５Ｃに固定する場合（１０２分）と同等の１０５分に短縮される。更に、充放電を繰り返したときの劣化の度合い（満充電電流の減少率及び膨化率）が、設定電流の大きさを１Ｃに固定する場合（１９％及び９％）と同等の１８％及び９％となる。
【００５８】
以下では、上述した制御部５の動作を、それを示すフローチャートを用いて説明する。以下に示す処理は、ＲＯＭ５２に予め格納された制御プログラムに従ってＣＰＵ５１により実行される。
図１０は、二次電池１の充電を制御するＣＰＵ５１の処理手順を示すフローチャートである。図１０の処理が起動される周期は、例えば２５０ｍ秒であるが、これに限定されるものではない。演算過程のデータについては、適宜ＲＡＭ５３に記憶される。
【００５９】
図１０の処理のうち、ステップＳ３１，Ｓ３２、ステップＳ４２，Ｓ４３は、実施の形態１の図６におけるステップＳ１１，Ｓ１２、ステップＳ２２，Ｓ２３と同一の処理であるため、これらの説明を省略する。
ステップＳ３２で電池電圧を検出したＣＰＵ５１は、検出した電池電圧が４．２５Ｖ以上であるか否かを判定し（Ｓ３３：請求項に記載の、所定電圧以上であるか否かを判定する手段）、以上ではない場合（Ｓ３３：ＮＯ）、電圧の判定を繰り返すために、ステップＳ３２に処理を移す。尚、ここでの判定の閾値は、４．２５Ｖに限定されない。
【００６０】
検出した電池電圧が４．２５Ｖ以上である場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、電流電圧指示部５８を介し、電源部８に対して設定電流の大きさを１Ｃとするように指示する（Ｓ３６：請求項に記載の低減手段）。その後、ＣＰＵ５１は、電圧検出部５７を介して二次電池１の電池電圧を検出し（Ｓ３７）、検出した電池電圧が設定電圧の４．３５Ｖ以上であるか否かを判定し（Ｓ３８）、以上ではない場合（Ｓ３８：ＮＯ）、電圧の判定を繰り返すために、ステップＳ３７に処理を移す。
【００６１】
検出した電池電圧が４．３５Ｖ以上である場合（Ｓ３８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、電流電圧指示部５８を介し、電源部８に対して設定電圧を４．３５Ｖとするように指示する（Ｓ４１）。これにより、二次電池１に対して設定電圧による定電圧充電が開始される。その後、ＣＰＵ５１は、上述したステップＳ４２，Ｓ４３の処理を繰り返し実行して図１０の処理を終了する。
【００６２】
その他、実施の形態１に対応する箇所には同様の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００６３】
以上のように本実施の形態２によれば、大きさが２Ｃとなるような設定電流で充電を開始し、充電中の二次電池の電圧が設定電圧の４．３５Ｖより低い４．２５Ｖ以上となった場合、設定電流の大きさを１Ｃに低減し、その後二次電池の電圧が４．３５Ｖの設定電圧以上となった場合、二次電池を４．３５Ｖの設定電圧にて充電する。
従って、低減前後の設定電流の大きさを平均化した設定電流で最初から充電した場合と比較して充電時間を同等程度に短縮し、且つ、低減後の設定電流で最初から充電した場合と比較して二次電池の劣化を同等程度に抑制することが可能となる。
【００６４】
また、実施の形態１，２によれば、端末本体の制御部によって電源部から二次電池に対する充電電流及び充電電圧が制御される。
従って、充電時間の短縮及び劣化の抑制を両立させることが可能な充電制御装置を充電器に適用することが可能となる。
【００６５】
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６６】
１  二次電池
１００  携帯情報端末
１０１  パック電池
１０２  端末本体
２  保護ＩＣ
５  制御部
５１  ＣＰＵ
５２  ＲＯＭ
５３  ＲＡＭ
５７  電圧検出部
８  電源部
【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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