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公開番号2025016120
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-31
出願番号2023119179
出願日2023-07-21
発明の名称充電方法、充電システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H01M 10/44 20060101AFI20250124BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】リチウムイオン電池の充電においてリチウム金属の析出を的確に抑制しやすくする。
【解決手段】充電方法が、リチウムイオン電池の充電電流に関してリチウムイオン電池の電極にリチウム金属が析出する第1閾値および第2閾値を求めること(S11)と、第1閾値と第2閾値との差分と、第2閾値とを用いて、リチウムイオン電池の充電電流を制御すること(S12～S16)とを含む。第1閾値は、リチウムイオン電池の充電電流が当該第1閾値を超えたときにリチウム金属の析出が生じやすくなる電流境界値を示す。第2閾値は、第1閾値よりも小さい値であって、リチウムイオン電池の充電電流が継続的に当該第2閾値を超えたときにリチウム金属の析出が生じやすくなる電流境界値を示す。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
リチウムイオン電池の充電電流に関して前記リチウムイオン電池の電極にリチウム金属が析出する第１閾値および第２閾値を求めることと、
前記第１閾値と前記第２閾値との差分と、前記第２閾値とを用いて、前記リチウムイオン電池の充電電流を制御することと、
を含み、
前記第１閾値は、前記リチウムイオン電池の充電電流が当該第１閾値を超えたときに前記リチウム金属の析出が生じやすくなる電流境界値を示し、
前記第２閾値は、前記第１閾値よりも小さい値であって、前記リチウムイオン電池の充電電流が継続的に当該第２閾値を超えたときに前記リチウム金属の析出が生じやすくなる電流境界値を示す、充電方法。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
前記充電電流を制御することは、
前記第１閾値と前記第２閾値との前記差分を用いて充電マージンを決定することと、
前記リチウムイオン電池の充電電流が前記第２閾値よりも前記充電マージンだけ低くなるように目標充電電流値を決定することと、
前記リチウムイオン電池の充電電流を前記目標充電電流値に近づけるように制御することと、
を含む、請求項１に記載の充電方法。
【請求項３】
前記充電電流を制御することは、
前記第１閾値と前記第２閾値との前記差分が基準値よりも大きいか否かを判断することと、
前記第１閾値と前記第２閾値との前記差分が前記基準値よりも小さい場合には、前記充電マージンとして所定値を決定することと、
前記第１閾値と前記第２閾値との前記差分が前記基準値よりも大きい場合には、前記充電マージンが前記所定値よりも小さく、かつ、前記第１閾値と前記第２閾値との前記差分が大きくなるほど前記充電マージンが小さくなるように、前記充電マージンを決定することと、
を含む、請求項２に記載の充電方法。
【請求項４】
前記充電電流を制御することは、
前記リチウムイオン電池の充電開始から前記第１閾値と前記第２閾値との前記差分が所定値を下回るまでは、前記リチウムイオン電池の充電電流を可変制御することと、
前記差分が前記所定値を下回った後は、前記第２閾値に基づいて決定された目標充電電流値に前記リチウムイオン電池の充電電流を維持することと、
を含む、請求項１に記載の充電方法。
【請求項５】
リチウムイオン電池と、前記リチウムイオン電池に関して請求項１～４のいずれか１項に記載の充電方法を実行する制御装置とを備える、充電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、充電方法、および充電システムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０１２－０１６２６３号公報（特許文献１）には、セルの第１充電電流または第１充電電力に応じてＬｉ析出開始電圧（セル内部においてリチウム金属の析出が開始する電圧）を設定し、セルの端子電圧がＬｉ析出開始電圧に到達した場合に、第１充電電流または第１充電電力を、より小さい第２充電電流または第２充電電力に切り替える技術が開示されている。第１充電電流または第１充電電力が大きいほどＬｉ析出開始電圧は低く設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－０１６２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の技術では、セルの端子電圧がＬｉ析出開始電圧に到達してから充電電流を低下させるため、リチウム金属の析出を十分に抑制できない可能性がある。特に充電器の性能が低い場合には、目標充電電流値の変化に対して充電器による充電電流制御の応答が遅くなりやすい。こうした充電器を用いた充電制御では、充電電流の低下が遅れてリチウム金属の析出が発生しやすくなる。
【０００５】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、リチウムイオン電池の充電においてリチウム金属の析出を的確に抑制しやすくすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一形態に係る充電方法は、リチウムイオン電池の充電電流に関してリチウムイオン電池の電極にリチウム金属が析出する第１閾値および第２閾値を求めることと、第１閾値と第２閾値との差分と、第２閾値とを用いて、リチウムイオン電池の充電電流を制御することとを含む。第１閾値は、リチウムイオン電池の充電電流が当該第１閾値を超えたときにリチウム金属の析出が生じやすくなる電流境界値を示す。第２閾値は、第１閾値よりも小さい値であって、リチウムイオン電池の充電電流が継続的に当該第２閾値を超えたときにリチウム金属の析出が生じやすくなる電流境界値を示す。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、リチウムイオン電池の充電においてリチウム金属の析出を的確に抑制しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の実施の形態に係る充電システムを示す図である。
本開示の実施の形態に係る充電方法を示すフローチャートである。
図２に示した充電方法による動作例を示すタイムチャートである。
図１に示した充電システムの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図中、同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１０】
図１は、本開示の実施の形態に係る充電システムを示す図である。図１を参照して、この実施の形態に係る充電システムは、車両１００と、ＥＶＳＥ３００とを含む。ＥＶＳＥ３００は、電力系統ＰＧから電力の供給を受ける。ＥＶＳＥは、車両用給電設備（Electric Vehicle Supply Equipment）を意味する。電力系統ＰＧは、送配電設備によって構築される電力網である。電力系統ＰＧには、複数の発電所（図示せず）が接続されている。電力系統ＰＧは、それらの発電所から電力の供給を受けている。この実施の形態では、電力系統ＰＧが交流電力を供給する。
（【００１１】以降は省略されています）

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