[发明专利]电池组件的异常判断方法及电池组件

说明书

技术领域

本发明涉及电池组件的异常判断方法及电池组件，特别是涉及适合应用于要求安全性 的锂二次电池的充电的技术。

背景技术

图4是用于说明上述锂二次电池的一般的充电方法的图表。参考符号α1表示二次电池 的电压的变化，参考符号α2表示提供给二次电池的充电电流的变化，参考符号α3表示在 充电器一侧显示的二次电池的残存量的值。

首先来看上述电压，自充电开始起就进入到连续补充充电(trickle charge)区域，微弱 的恒流I1、例如50mA的充电电流被，该连续补充充电持续到1个或多个的各电池的电池 电压全都达到连续补充充电的终止电压Vm、例如2.5V为止。

当上述电池电压达到终止电压Vm时，则切换到恒流(CC)充电区域，对电池组件 的充电端子施加按每个电池为4.2V的预先设定的终止电压Vf，直到电池组件的充放电端 子的端子电压达到该终止电压Vf(例如在3个电池串联时为12.6V)为止，并且，提供预 先设定的恒流I2、例如提供设自标称容量值NC进行恒流放电而放电1小时的值(level)为 1C，将其70％再乘以并联的电池数P而得到的充电电流，进行恒流(CC)充电。

由此，当上述充放电端子的端子电压达到终止电压Vf时，切换到恒压(CV)充电区 域，充电电流值逐渐减小以致不超过其终止电压Vf，当上述充电电流值降低到基于温度而 设定的垂降电流值I3时，判断为满充电，以断开(OFF)介于充放电路径中的充电用的FET 等方式，停止充电电流的供给。上述的充电控制方法可以从例如日本专利公开公报特开平 6-78471号(以下称作“专利文献1”)中查到。

在进行这样的充电控制时，例如在电池组件被内置于负荷设备中，该负荷设备与电池 组件并联地连接在充电器上，由该充电器对电池组件进行充电、即进行所谓的浮动充电 (float charge)的情况下，如果充电电流因负荷设备的使用而减小，则出现与上述电流垂降 相同的现象，从而有可能误判断为满充电。因此，在本申请的申请人以前提出的日本专利 公报特许第3546856号(以下称作“专利文献2”)(0004自然段)和第3611104号(以 下称作“专利文献3”)(0030自然段)中，记载了在电池电压为指定的阈值电压以上时发 生电流垂降的情况下，判断为满充电。

然而，在上述的现有技术中，由于在未达到上述阈值电压时不会执行基于电流垂降的 满充电判断，因而充电不停止，存在过充电的危险。上述未达到阈值电压时的电流垂降会 在例如下列的情况下发生。第一，介于上述充放电路径中的FET的接通(ON)阻抗升高等、 上述充放电路径的路径元件发生异常时；第二，充电器输出的充电电压本身较低时；第三， 电池组件的内部电路存在异常，电流流经在上述充放电路径以外而形成的路径，仅有少量 的电流流经电池及检流阻抗时；第四，电池电压检测电路存在异常时；第五，电池存在异 常，电压升不上去时。

于是，上述专利文献2提出，利用上述图4的参考符号α3所示的二次电池的残存量， 在提供了规定容量以上的指定容量、例如提供了规定容量的1.5至2倍的充电电流后，仍 未执行基于上述的电流垂降的满充电判断时，则判断为异常，停止充电电流的供给。关于 所显示的二次电池的残存量(RSOC)，在充电开始时或者从连续补充充电切换到恒流(CC) 充电时开始电流值的累计(在图4中，从充电开始时开始累计)，随着充电电流的供给， 电流值得以累计，当达到最大值(该最大值为上述规定容量)的100％后，该值予以维持。 另一方面，为了进行上述异常判断，即使累计值达到上述100％，只要还在继续提供充电 电流，就继续累计电流值。

但是，上述的现有技术所存在的问题是不能迅速地应对异常的发生，过充电状态可能 会长时间持续。

另一方面，虽然也考虑过计测自充电开始的时间，在经过指定时间、例如10小时后 充电仍未结束时，判断为异常而停止充电，但是上述指定时间的设定较为困难，难以适用 于个人计算机那样的对电池组件进行上述浮动充电的负荷设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池组件的异常判断方法及其电池组件，在基于电池电压 在指定的阈值电压以上且充电电流值降低至指定的垂降电流值进行满充电判断时，能够迅 速地检测出异常。