特許ウォッチ

公開番号2025110681
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-29
出願番号2024004655
出願日2024-01-16
発明の名称充電システム
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 10/48 20060101AFI20250722BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】リチウム金属の析出を抑制する。
【解決手段】ECUは、充電中である場合(S100にてYES)、未対向部の負極電位を算出するステップ(S102)と、負極電位がしきい値b1以下であると判定される場合(S104にてYES)、充電制限処理を実行するステップ(S106)と、未対向部の負極電位を算出するステップ(S108)と、負極電位がしきい値b2を超えると判定される場合(S110にてYES)、制限解除処理を実行するステップ(S112)とを含む、処理を実行する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
リチウムイオンが挿入および脱離される負極活物質を含む負極と、正極とを有する二次電池と、
前記二次電池の充電電力を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記負極において前記正極と対向していない未対向部の負極電位がしきい値以下となる場合に前記充電電力を制限する、充電システム。
続きを表示（約 360 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記充電電力の制御状態を用いて前記未対向部の負極電位を推定し、推定された前記負極電位が前記しきい値以下となる場合に前記充電電力を制限する、請求項１に記載の充電システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記二次電池の劣化状態を取得し、取得された前記劣化状態を用いて前記しきい値を設定する、請求項１に記載の充電システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記充電電力の制限後に前記未対向部の負極電位がしきい値を超える場合に前記充電電力の制限を解除する、請求項１に記載の充電システム。
【請求項５】
前記制御装置は、前記充電電力の制限時間が予め定められた時間を超える場合に前記充電電力の制限を解除する、請求項１に記載の充電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、充電システムに関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０２０－０７７４６４号公報（特許文献１）には、リチウムイオン電池への充電電流および反応抵抗を用いて算出される負極電位が、リチウム金属が負極に析出する電位である析出電位を下回った場合に、リチウム金属の析出を防止するために充電電流を低下させる制御を実行する二次電池システムが開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－０７７４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したようなリチウムイオン電池の電極体において、負極が正極よりも大きい形状を有する場合には、二次電池の充放電が繰り返されると正極と対向していない負極部分にリチウム金属が蓄積する場合がある。そのため、蓄積したリチウム金属が充放電が停止したときに正極と対向する負極部分に移動することでその後の充電時に負極においてリチウム金属が析出する場合がある。
【０００５】
本開示は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、リチウム金属の析出を抑制する充電システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示のある局面に係る充電システムは、リチウムイオンが挿入および脱離される負極活物質を含む負極と、正極とを有する二次電池と、二次電池の充電電力を制御する制御装置とを備える。制御装置は、負極において正極と対向していない未対向部の負極電位がしきい値以下となる場合に充電電力を制限する。
【０００７】
このようにすると、未対向部の負極電位がしきい値以下となる場合に充電電力が制限されるので、未対向部から正極と対向する部分にリチウム金属が移動することに起因してリチウム金属が負極に析出することを抑制することができる。
【０００８】
ある実施の形態においては、制御装置は、充電電力の制御状態を用いて未対向部の負極電位を推定し、推定された負極電位がしきい値以下となる場合に充電電力を制限する。
【０００９】
このようにすると、未対向部に蓄積したリチウム金属が正極との対向部に移動することに起因してリチウム金属が負極に析出することを抑制することができる。
【００１０】
さらにある実施の形態においては、制御装置は、二次電池の劣化状態を取得し、取得された劣化状態を用いてしきい値を設定する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許