JPH0636803A - Ｌｉ二次電池の充電方法 - Google Patents
Ｌｉ二次電池の充電方法Info
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- JPH0636803A JPH0636803A JP4213796A JP21379692A JPH0636803A JP H0636803 A JPH0636803 A JP H0636803A JP 4213796 A JP4213796 A JP 4213796A JP 21379692 A JP21379692 A JP 21379692A JP H0636803 A JPH0636803 A JP H0636803A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging
- secondary battery
- negative electrode
- electromotive force
- charging method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属リチウムを負極に用いた高起電力のＬi
二次電池の実用化を目的に、充電を繰り返しても充電不
良を生じない充電方法を得ること。 【構成】 金属リチウムを負極とするＬi二次電池に対
し、その正負極を介して通電・停止を繰り返すパルス電
流方式で充電するＬi二次電池の充電方法。 【効果】 金属リチウムで負極を形成した高起電力のＬ
i二次電池に対して充電不良を生じることなく充電を多
数回繰り返せる。
二次電池の実用化を目的に、充電を繰り返しても充電不
良を生じない充電方法を得ること。 【構成】 金属リチウムを負極とするＬi二次電池に対
し、その正負極を介して通電・停止を繰り返すパルス電
流方式で充電するＬi二次電池の充電方法。 【効果】 金属リチウムで負極を形成した高起電力のＬ
i二次電池に対して充電不良を生じることなく充電を多
数回繰り返せる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属リチウムを負極と
する高起電力のＬi二次電池に対してパルス電流方式で
充電する方法に関する。
する高起電力のＬi二次電池に対してパルス電流方式で
充電する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機電解液を用いてなるＬi二次電池に
おいて、起電力の点よりは金属リチウムによる負極形成
が有利であることが知られているが、一定電流を連続通
電する従来の充電方法では充電不良を誘発して繰り返し
充電できないため実用には至っておらず、起電力の低下
を受容しつつ充電不良を生じないリチウム合金や層間化
合物、多孔質体を負極に用いたものが実用されている。
おいて、起電力の点よりは金属リチウムによる負極形成
が有利であることが知られているが、一定電流を連続通
電する従来の充電方法では充電不良を誘発して繰り返し
充電できないため実用には至っておらず、起電力の低下
を受容しつつ充電不良を生じないリチウム合金や層間化
合物、多孔質体を負極に用いたものが実用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、金属リチウ
ムを負極に用いた高起電力のＬi二次電池の実用化を目
的に、充電を繰り返しても充電不良を生じない充電方法
の開発を課題とする。
ムを負極に用いた高起電力のＬi二次電池の実用化を目
的に、充電を繰り返しても充電不良を生じない充電方法
の開発を課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属リチウム
を負極とするＬi二次電池に対し、その正負極を介して
通電・停止を繰り返すパルス電流方式で充電することを
特徴とするＬi二次電池の充電方法を提供するものであ
る。
を負極とするＬi二次電池に対し、その正負極を介して
通電・停止を繰り返すパルス電流方式で充電することを
特徴とするＬi二次電池の充電方法を提供するものであ
る。
【０００５】
【作用】本発明者らは、負極に金属リチウムを用いたＬ
i二次電池を実用化するために鋭意研究を重ねる中でデ
ンドライトの成長が充電不良の誘発原因であることを究
明し、さらに研究を重ねてパルス電流による充電方式に
より充電不良を克服できることを見出した。すなわち通
電・停止を繰り返すパルス電流方式で充電することによ
りデンドライトの成長を防止でき、充電不良を生じずに
繰り返し充電できて負極に金属リチウムを用いた高起電
力のＬi二次電池の実用化が可能になる。
i二次電池を実用化するために鋭意研究を重ねる中でデ
ンドライトの成長が充電不良の誘発原因であることを究
明し、さらに研究を重ねてパルス電流による充電方式に
より充電不良を克服できることを見出した。すなわち通
電・停止を繰り返すパルス電流方式で充電することによ
りデンドライトの成長を防止でき、充電不良を生じずに
繰り返し充電できて負極に金属リチウムを用いた高起電
力のＬi二次電池の実用化が可能になる。
【０００６】前記においてパルス電流充電方式による充
電不良の解消機構の詳細は不明であるが、デンドライト
は充電時の通電で電池形成成分が結晶化して電析初期に
は針状結晶物として成長するものと考えられが、パルス
充電による通電の停止でデンドライトが成長する濃度に
低下する前に拡散層の成長が停止し、次の通電までに濃
度が均一化されて拡散層が消失し、これが充電のパルス
毎に繰り返されるためデンドライトが成長しないものと
考えられる。
電不良の解消機構の詳細は不明であるが、デンドライト
は充電時の通電で電池形成成分が結晶化して電析初期に
は針状結晶物として成長するものと考えられが、パルス
充電による通電の停止でデンドライトが成長する濃度に
低下する前に拡散層の成長が停止し、次の通電までに濃
度が均一化されて拡散層が消失し、これが充電のパルス
毎に繰り返されるためデンドライトが成長しないものと
考えられる。
【０００７】
【実施例】本発明は、電池の正負極を介して通電・停止
を繰り返すパルス電流方式により、負極に金属リチウム
を用いた高起電力のＬi二次電池に対し充電するもので
ある。充電対象のＬi二次電池としては、負極を金属リ
チウムで形成したものであるほかは特に限定はなく、有
機電解液を用いて従来に準じて形成したものであってよ
い。
を繰り返すパルス電流方式により、負極に金属リチウム
を用いた高起電力のＬi二次電池に対し充電するもので
ある。充電対象のＬi二次電池としては、負極を金属リ
チウムで形成したものであるほかは特に限定はなく、有
機電解液を用いて従来に準じて形成したものであってよ
い。
【０００８】充電は、適宜なパルス電源を用いて行うこ
とができ、充電の電圧や電流等については従来に準じる
ことができる。パルス電流の一般的な通電条件は、通電
時間０．１〜１０ｍＳ、停止時間０．５〜１００ｍＳで
ある。
とができ、充電の電圧や電流等については従来に準じる
ことができる。パルス電流の一般的な通電条件は、通電
時間０．１〜１０ｍＳ、停止時間０．５〜１００ｍＳで
ある。
【０００９】実施例１ セパレータにガラスフィルターを用いてＬiＣoＯ2／Ｐ
Ｃ＋ＬiＣlＯ4（１Ｍ）／Ｌiからなるセルを形成し、こ
のＬi二次電池に図１の如きパルス電流を供給して充電
する操作を繰り返してサイクル特性を調べた。測定は、
充放電測定装置（北斗電工社製）を用いて、通電時間１
ｍＳ、停止時間３ｍＳ、充電電流１ｍＡ、充電時間２０
０分間とした。なお電極面積は正負極共に２cm2とし
た。
Ｃ＋ＬiＣlＯ4（１Ｍ）／Ｌiからなるセルを形成し、こ
のＬi二次電池に図１の如きパルス電流を供給して充電
する操作を繰り返してサイクル特性を調べた。測定は、
充放電測定装置（北斗電工社製）を用いて、通電時間１
ｍＳ、停止時間３ｍＳ、充電電流１ｍＡ、充電時間２０
０分間とした。なお電極面積は正負極共に２cm2とし
た。
【００１０】実施例２ 通電時間２ｍＳ、停止時間２ｍＳ、充電電流４ｍＡ、充
電時間１００分間としたほかは実施例１に準じてサイク
ル特性を調べた。
電時間１００分間としたほかは実施例１に準じてサイク
ル特性を調べた。
【００１１】比較例１ 実施例１と同じ構成のＬi二次電池に充電電流１ｍＡで
５０分間連続して充電する操作（充電電気量は実施例１
と同じ）を繰り返して前記に準じサイクル特性を調べ
た。
５０分間連続して充電する操作（充電電気量は実施例１
と同じ）を繰り返して前記に準じサイクル特性を調べ
た。
【００１２】比較例２ 充電電流を４ｍＡとしたほかは比較例１に準じてサイク
ル特性を調べた。
ル特性を調べた。
【００１３】実施例、比較例でのサイクル特性評価にお
ける各回の充放電効率を表１に示した。
ける各回の充放電効率を表１に示した。
【表１】
【００１４】表１より、比較例１の連続充電方式では２
１サイクル目から充放電効率が徐々に低下しはじめて２
５サイクル目で急激に低下するが、実施例のパルス電流
による充電方式では２５サイクル目でも８６％ないし８
４％の充放電効率を示し、充放電効率の低下の程度が非
常に緩やかで２５サイクルを超えても良好な充放電効率
を示した。なお比較例２では、１サイクルにてデンドラ
イトによる短絡トラブルが発生して充電不能となった。
１サイクル目から充放電効率が徐々に低下しはじめて２
５サイクル目で急激に低下するが、実施例のパルス電流
による充電方式では２５サイクル目でも８６％ないし８
４％の充放電効率を示し、充放電効率の低下の程度が非
常に緩やかで２５サイクルを超えても良好な充放電効率
を示した。なお比較例２では、１サイクルにてデンドラ
イトによる短絡トラブルが発生して充電不能となった。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、負極に金属リチウムを
用いた高起電力のＬi二次電池に対して充電不良を生じ
ることなく充電を多数回繰り返すことができる。
用いた高起電力のＬi二次電池に対して充電不良を生じ
ることなく充電を多数回繰り返すことができる。
【図１】実施例１におけるパルス電流による充電を示し
たグラフ
たグラフ
Claims (1)
- 【請求項１】 金属リチウムを負極とするＬi二次電池
に対し、その正負極を介して通電・停止を繰り返すパル
ス電流方式で充電することを特徴とするＬi二次電池の
充電方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4213796A JPH0636803A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Ｌｉ二次電池の充電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4213796A JPH0636803A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Ｌｉ二次電池の充電方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0636803A true JPH0636803A (ja) | 1994-02-10 |
Family
ID=16645196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4213796A Pending JPH0636803A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Ｌｉ二次電池の充電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0636803A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6377030B1 (en) | 1998-07-31 | 2002-04-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of charging secondary battery by varying current or voltage at an inflection point in a storage region before full charge and device therefor |
| CN100369351C (zh) * | 2005-07-01 | 2008-02-13 | 刘卫国 | 一充熟化制式组合脉冲充电方法和其设备 |
| WO2009090913A1 (ja) | 2008-01-14 | 2009-07-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | リチウムイオン二次電池の充電方法、及び、ハイブリッド自動車 |
| JP2009181907A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Toyota Motor Corp | リチウムイオン二次電池の充電方法及び充電システム |
| US7777452B2 (en) | 2002-11-19 | 2010-08-17 | Nec Corporation | Lithium ion secondary battery system, and method for operating lithium ion secondary battery |
| JP2017152356A (ja) * | 2016-02-23 | 2017-08-31 | 東莞新能源科技有限公司Ｄｏｎｇｇｕａｎ Ａｍｐｅｒｅｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ | リチウムイオン電池の充電方法 |
| CN107146918A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-09-08 | 浙江大学 | 一种应用于锂金属电池的脉冲充电方法 |
-
1992
- 1992-07-17 JP JP4213796A patent/JPH0636803A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6377030B1 (en) | 1998-07-31 | 2002-04-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of charging secondary battery by varying current or voltage at an inflection point in a storage region before full charge and device therefor |
| US7777452B2 (en) | 2002-11-19 | 2010-08-17 | Nec Corporation | Lithium ion secondary battery system, and method for operating lithium ion secondary battery |
| US8022673B2 (en) | 2002-11-19 | 2011-09-20 | Nec Corporation | Lithium ion secondary battery system, and method for operating lithium ion secondary battery |
| CN100369351C (zh) * | 2005-07-01 | 2008-02-13 | 刘卫国 | 一充熟化制式组合脉冲充电方法和其设备 |
| WO2009090913A1 (ja) | 2008-01-14 | 2009-07-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | リチウムイオン二次電池の充電方法、及び、ハイブリッド自動車 |
| US8310198B2 (en) | 2008-01-14 | 2012-11-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Lithium ion secondary cell charge method and hybrid vehicle |
| JP2009181907A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Toyota Motor Corp | リチウムイオン二次電池の充電方法及び充電システム |
| JP2017152356A (ja) * | 2016-02-23 | 2017-08-31 | 東莞新能源科技有限公司Ｄｏｎｇｇｕａｎ Ａｍｐｅｒｅｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ | リチウムイオン電池の充電方法 |
| CN107146918A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-09-08 | 浙江大学 | 一种应用于锂金属电池的脉冲充电方法 |
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