[发明专利]充电系统、充电装置以及电池组件

说明书

技术领域

本发明涉及给二次电池充电的充电系统、充电装置以及配备二次电池的电池组件。

背景技术

图6是用于说明背景技术所涉及的恒流恒压(CCCV)充电时的二次电池的充电动作的说明图。图6表示给二次电池、例如锂离子电池充电时的二次电池的闭路电压CCV、二次电池的开路电压OCV、充电电流Ic、二次电池的充电深度SOC、二次电池的内阻Ri。另外，图7是表示二次电池100的等效电路的概念图。

图7所示的二次电池100的等效电路以电压源(voltage source)E和内阻Ri的串联电路表示。这样，闭路电压CCV就相当于电压源E和内阻Ri的串联电路的两端电压，开路电压OCV就相当于电压源E的两端电压。二次电池100也可以是串并联多个例如锂离子电池的单电池而成的电池组。

在CCCV充电中，首先进行恒流(CC)充电，充电电流Ic以预先设定的一定的电流I2，例如以标称容量值NC恒流放电，将在1小时内放电的程度(level)作为1C，提供其70％乘以并联电池数P的充电电流，进行恒流(CC)充电。

然后，如果闭路电压CCV变为终止电压Vf(×串联电池数)，就切换为恒压(CV)充电区域，为了不超过该终止电压Vf(×串联电池数)，渐渐减小充电电流Ic，当充电电流Ic降低至根据温度而设定的电流值I3时，则判定为满充电而停止充电电流的提供。如上所述的充电控制方法，例如可以参考日本专利公开公报特开平6-78471号(以下称作“专利文献1”)。

在这样的CCCV充电中，从充电开始到充电结束的期间，充电电流Ic的最大值为在恒流(CC)充电中流经二次电池100的电流I2。

可是，电池的内阻Ri为电池内部的化学反应造成的电荷移动所引起的反应阻抗与作为电解液或电极的阻抗的电子阻抗的合计。在二次电池100，例如锂离子二次电池中，如充电深度SOC(State Of Charge，以下，简称SOC)浅，则电极表面的活性物质收缩、电子阻抗增大，如充电深度深，则电极表面的活性物质膨胀、电子阻抗降低，因此内阻Ri具有SOC越浅时越大，随着充电的深入SOC的加深而越来越小的性质。

这样，在开始恒流(CC)充电的充电初期，由于电流I2在活性物质收缩、内阻Ri最大时流经内阻Ri，因此，内阻Ri引起的压降增大。而且，由于闭路电压CCV是开路电压OCV和内阻Ri引起的压降的合计值，因此，在充电初期开路电压OCV与闭路电压CCV之差最大，随着充电的深入内阻Ri减小，闭路电压CCV与开路电压OCV之差逐渐变小。内阻Ri可以分为在二次电池100的负极侧产生的内阻Rim和在正极侧产生的内阻Rip进行考虑。

图8是用于说明开路电压OCV及闭路电压CCV与相对于锂基准的正极及负极的电位之间的关系的说明图。在图8中，电压V1表示充电电流Ic流经负极侧产生的内阻Rim所产生的压降，V1＝Rim×Ic。另外，电压V2表示充电电流Ic流经正极侧产生的内阻Rip所产生的压降，V2＝Rip×Ic。

在此，在充电开始时，即，在SOC大致为0的状态下，如果假设内阻Ri＝0，即，如果内阻Rim＝0，则闭路电压CCV与开路电压OCV相等，相对于二次电池100的锂基准的负极电位为大于0v的正值。但是，实际上内阻Ri并不为0，因此，CCV＝OCV+V1+V2＝OCV+Rim×Ic+Rip×Ic。于是，二次电池100的负极电位降低V1＝Rim×Ic。在此，充电开始时SOC最浅因而Rim增大，且通过恒流(CC)充电，在充电开始到充电结束的期间，充电电流Ic为最大的电流I2，因此，V1也在充电开始到充电结束的期间为最大值，存在二次电池100的负极电位降至Ov以下的危险。如果负极电位为0v以下，则存在负极中锂离子析出，二次电池100恶化等不良情况。

发明内容

本发明鉴于上述情况，其目的在于提供能够降低二次电池的内阻所引起的二次电池恶化的危险的充电系统、充电装置以及电池组件。

本发明提供的充电系统包括：二次电池；充电电流提供部，向上述二次电池提供充电用电流；内阻检测部，检测上述二次电池的内阻的阻抗值；充电控制部，在由上述内阻检测部检测出的阻抗值变小时，控制增大通过上述充电电流提供部提供给上述二次电池的充电用电流。