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公開番号2025086672
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-09
出願番号2023200837
出願日2023-11-28
発明の名称充放電システム
出願人ダイハツ工業株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H01M 10/44 20060101AFI20250602BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】リチウムイオン二次電池におけるリチウムの析出を高精度に予測して抑制することができる。
【解決手段】本開示にかかる充放電システムは、電池セルを備えるリチウムイオン二次電池の充放電を行う充放電システムであって、正極となる第1の電極、負極となる第2の電極、第1の電極と第2の電極との間に配置されるセパレータ、及び第2の電極とセパレータとの間に配置される第3の電極を有する電池セルの第1及び第2の電極間の電圧値を検出する第1の検出部と、第1及び第3の電極間の電圧値を検出する第2の検出部と、電池セルの充放電を制御する制御部と、を備え、予め定められた第1の充電電流で電池セルの充電を開始し、電池セルの充電を開始した後に、第1の検出部が検出した第1の電圧値に対する、第2の検出部が検出した第2の電圧値の差が所定の閾値以上となった場合には、第1の充電電流よりも低い第2の充電電流で電池セルの充電を行う。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
電池セルを備えるリチウムイオン二次電池の充放電を行う充放電システムであって、
正極となる第１の電極、負極となる第２の電極、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置されるセパレータ、及び前記第２の電極と前記セパレータとの間に配置される第３の電極を有する前記電池セルの前記第１及び第２の電極間の電圧値を検出する第１の検出部と、
前記第１及び第３の電極間の電圧値を検出する第２の検出部と、
前記電池セルの充放電を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
予め定められた第１の充電電流で前記電池セルの充電を開始し、
前記電池セルの充電を開始した後に、前記第１の検出部が検出した第１の電圧値に対する、前記第２の検出部が検出した第２の電圧値の差が所定の閾値以上となった場合には、前記第１の充電電流よりも低い第２の充電電流で前記電池セルの充電を行う、
充放電システム。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
電源に接続されて前記リチウムイオン二次電池に充電電流を供給する充電コネクタと、
前記リチウムイオン二次電池により駆動されて動力源となるとともに、前記リチウムイオン二次電池に充電を行う発電機となる電動機と、を更に備え、
前記制御部は、
前記電動機を用いた前記リチウムイオン二次電池の充電時、前記第１または第２の充電電流で前記電池セルが充電されるよう前記電動機の回生トルクを制御する、
請求項１に記載の充放電システム。
【請求項３】
充電電流の第１の限度値が実験に基づき予め設定されており、
前記第１及び第２の電圧値の差に所定の係数を掛け合わせて前記第１の限度値を補正した第２の限度値を算出する演算部を更に備え、
前記制御部は、
前記第１及び第２の電圧値の差が前記所定の閾値未満である場合には、前記第１の限度値未満の前記第１の充電電流で前記電池セルの充電を行い
前記第１及び第２の電圧値の差が前記所定の閾値以上である場合には、前記第２の限度値未満の前記第２の充電電流で前記電池セルの充電を行う、
請求項１に記載の充放電システム。
【請求項４】
電池セルを備えるリチウムイオン二次電池の充放電を行う充放電システムであって、
正極となる第１の電極、負極となる第２の電極、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置されるセパレータ、及び前記第２の電極と前記セパレータとの間に配置される第３の電極を有する前記電池セルの前記第１及び第２の電極間の電圧値を検出する第１の検出部と、
前記第１及び第３の電極間の電圧値を検出する第２の検出部と、
前記第１の検出部が検出した第１の電圧値に対する、前記第２の検出部が検出した第２の電圧値の差に基づいて前記電池セルの充電電流を調整する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記電池セルの充電中に、前記第１及び第２の電圧値の差が増大した場合には前記充電電流を低下させ、前記第１及び第２の電圧値の差が減少した場合には前記充電電流を上昇させる、
充放電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、充放電システムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
電気自動車（ＢＥＶ：ＢａｔｔｅｒｙＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ）に用いられるリチウムイオン二次電池においては、充電時のリチウムの析出を如何に予測し、抑制するかが課題となる。例えば特許文献１では、リチウムイオン二次電池の充電時、電池セルの電圧の増加速度が鈍化する地点をリチウム析出発生地点と判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０１８－５２８５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、リチウムの析出は、充電時のリチウムイオン二次電池の状態から予測可能であることが好ましい。
【０００５】
本開示は、リチウムイオン二次電池におけるリチウムの析出を高精度に予測して抑制することができる充放電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示にかかる充放電システムは、電池セルを備えるリチウムイオン二次電池の充放電を行う充放電システムであって、正極となる第１の電極、負極となる第２の電極、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置されるセパレータ、及び前記第２の電極と前記セパレータとの間に配置される第３の電極を有する前記電池セルの前記第１及び第２の電極間の電圧値を検出する第１の検出部と、前記第１及び第３の電極間の電圧値を検出する第２の検出部と、前記電池セルの充放電を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、予め定められた第１の充電電流で前記電池セルの充電を開始し、前記電池セルの充電を開始した後に、前記第１の検出部が検出した第１の電圧値に対する、前記第２の検出部が検出した第２の電圧値の差が所定の閾値以上となった場合には、前記第１の充電電流よりも低い第２の充電電流で前記電池セルの充電を行う。
【発明の効果】
【０００７】
本開示にかかる充放電システムによれば、リチウムイオン二次電池におけるリチウムの析出を高精度に予測して抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態にかかる充放電システムの構成の一例を示すブロック図である。
図２は、実施形態にかかるバッテリが備える電池セルの構成の一例を示す模式図である。
図３は、実施形態にかかる充放電ＥＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
図４は、実施形態にかかる電池セル内の充電中の様子を示す模式図である。
図５は、実施形態にかかる充放電システムにおける１つ目のガード値の決定手法を説明する図である。
図６は、実施形態の充放電システムにおけるベース値、ガード値、及び実際の充電電流の関係の一例を示すグラフである。
図７は、実施形態にかかる充放電システムにおける２つ目のガード値の決定手法を説明する図である。
図８は、実施形態にかかる充放電システムにおけるベース値およびガード値の関係の一例を示すグラフである。
図９は、実施形態にかかる充放電ＥＣＵによる充電電流の制御処理の手順の一例を示すフロー図である。
図１０は、実施形態の変形例にかかる充放電システムにおけるベース値およびガード値の関係の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本開示にかかる充電システムの実施形態について説明する。
【００１０】
（充放電システムの構成例）
図１は、実施形態にかかる充放電システム１の構成の一例を示すブロック図である。実施形態の充放電システム１は、例えばリチウムイオン二次電池を動力源とする車両に搭載され、リチウムイオン二次電池の充放電を行う。
（【００１１】以降は省略されています）

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