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JPH10284133A - バッテリーパック及びバッテリーパック充電方法 - Google Patents

バッテリーパック及びバッテリーパック充電方法

Info

Publication number
JPH10284133A
JPH10284133A JP8977797A JP8977797A JPH10284133A JP H10284133 A JPH10284133 A JP H10284133A JP 8977797 A JP8977797 A JP 8977797A JP 8977797 A JP8977797 A JP 8977797A JP H10284133 A JPH10284133 A JP H10284133A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery cell
charging
heating
temperature
heater
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
Application number
JP8977797A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumiya Sato
文哉 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP8977797A priority Critical patent/JPH10284133A/ja
Publication of JPH10284133A publication Critical patent/JPH10284133A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温時においても常温時と同様に高い充電効
率を得ることができ、充電時間を常温時と同様に短く
し、放電容量を常温時と同様に大きくすることが可能な
バッテリーパック及びバッテリーパック充電方法を提供
する。 【解決手段】 リチウム二次電池のバッテリーパック内
部に加熱用ヒ一夕を内蔵し、充電時にヒ一タ加熱して内
部温度を制御する。リチウム二次電池は低温時の充電効
率が低いため、温度が低い場合、ヒータで所定の温度ま
で加熱することにより、充電効率の改善、充電時間の短
縮・充電量の向上を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はバッテリーパック及
びバッテリーパック充電方法に関するものであり、特に
低温時において、常温時と同様に高い充電効率を得るこ
とができ、充電時間を常温時と同様に短くすることがで
き、放電量を常温充電と同様に大きくするのに好適なバ
ッテリパック及びバッテリーパック充電方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術においては、低温時にバッテリ
パックを充電すると、充電効率が低く、充電時間が長く
なるという問題点があった。また、充電時間の比較をす
ると、低温時のほうが常温時よりも充電時間が長くかか
り、低温時のほうが常温時よりも充電量が小さく、低温
における充電では使用時における放電容量が減少してし
まうという問題点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
技術では、バッテリーパックの充電効率は周囲温度に大
きく左右されていた。例えば、周囲温度が0°Cのとき
には充電量が小さく、その後の放電時の容量が減少して
しまうという問題点があった。具体的には、周囲温度が
25°C以上のとき限って、充電効率が高い(充電時間
が短く、充電量が大きい)という現象が起きていた。
【0004】本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑
み成されたもので、低温時においても常温時と同様に高
い充電効率を得ることができ、充電時間を常温時と同様
に短くし、放電容量を常温時と同様に大きくすることが
可能なバッテリーパック及びバッテリーパック充電方法
を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のバッテリーパッ
クは、充電器からの充電電流を充電端子を介して受けて
電池セルを充電するバッテリーパックにおいて、上記充
電器から電池セル加熱用の電流を受け取り、上記電池セ
ル加熱用の電流を受けて電池セルを加熱するヒータとを
備え、バッテリーパックの内部温度を上げて、充電効率
を高めるものである。また、本発明のバッテリーパック
充電方法は、バッテリーパックを接続する充電器や充電
機能を持つ電子機器本体に加熱装置を内蔵し、充電時に
バッテリーパックを所定の温度まで加熱することを特徴
としている。また、バッテリーパックが装着されている
電子機器本体を所定の温度に加熱しながら充電すること
を特徴としている。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面に示す実施の形
態により、更に詳細に本発明について説明する。図1
は、本発明の一実施の形態を示すブロック図である。図
1において、100はバッテリーパック、200は充電
器、T1,T2はリチウム二次電池等から構成されるバ
ッテリーパックと充電器200を接続する充電端子
(+,−)、T3はバッテリーパック100と充電器2
00を接続する過熱端子(+)、101は充電電流検出
用抵抗、102は充電セル、103は加熱用ヒータ制御
回路、104はスイッチ、105は温度ヒューズ、10
6は加熱用ヒータ、107はサーミスタ等で構成される
第1温度センサ、108はサーミスタ等で構成される第
2温度センサ、109はLED等から構成される過熱中
表示ランプである。
【0007】ここで、温度ヒューズ105は、加熱用ヒ
ータ106の近傍に配置され、加熱用ヒータ106の温
度が異常に上昇した場合、温度ヒューズ105を切断
し、加熱用ヒータ106に流れる電流を遮断するために
設けられている。また、第1温度センサ107は電池セ
ル102の近傍に配置され、電池セルの温度を検出す
る。第2温度センサ108は過熱用ヒータ106の近傍
に配置され、加熱用ヒータ106の温度を検出する。
【0008】さらに、加熱用ヒータ制御回路103は、
充電検出抵抗101の両端の電圧と第1温度センサ10
7の検出温度と第2温度センサ108の検出温度を受け
取り、電池セル102の温度を所定の温度に制御する働
きをする。また、加熱用ヒータ106と、電池セルの間
には、熱伝導率の高い樹脂が封入され、加熱用ヒータ1
06で発生した熱が効率よく電池セル102へ伝わるよ
うに形成されている。
【0009】次に、図1に示す実施の形態の動作につい
て説明する。充電器200は、バッテリーパック100
の充電端子T1,T2及び過熱端子T3へ電流を供給す
る。バッテリーパック100において、充電端子T1,
T2から入力された電流は、充電検出用抵抗101を介
して電池セル102へ供給され、これによって充電セル
102は充電される。また、バッテリーパック100に
おいて、過熱端子T3と充電端子T2から入力された電
流は、スイッチ104(オンのとき)と温度ヒューズ1
05を介して過熱用ヒータ106に入力され、これによ
って過熱用ヒータ106は通電して発熱する。
【0010】加熱用ヒータ制御回路103は充電検出用
抵抗101の両端の電圧を測定し、電池セル102が充
電中であるか否かを検出する。さらに、加熱用ヒータ制
御回路103は、電池セル102が充電中のとき、第1
温度センサ107が検出した電池セル102の温度デー
タを受け取り、過熱用ヒータ106に通電して電池セル
102を過熱すべきか否かを判断する。過熱用ヒータ制
御回路103は、過熱するべきであると判断した場合、
スイッチ104をオンし、さらに過熱中表示ランプ10
9を点灯する。加熱中表示ランプ109がオンすること
により、ユーザは加熱用ヒータがオンしていること容易
に認識することができる。また、過熱用ヒータ制御回路
103は、第2温度センサ108が検出した加熱用ヒー
タ106の温度データを受け取り、加熱用ヒータ106
が異常に過熱しないように監視し、異常に過熱した場合
にはスイッチ104をオフする。
【0011】バッテリーパック100内の過熱用ヒータ
106に電流を流す条件について、さらに具体的に説明
する。すなわち、加熱用ヒータ106に電流を流す条件
は、以下に説明する(1)から(4)の条件を全て満足
しているときである。 (1)充電検出用抵抗101の両端電圧を測定し、電流
が充電方向に流れていること。すなわち、バッテリーパ
ック100が充電中であること。バッテリーパック10
0が放電中の場合には、加熱用ヒータ106を加熱しな
い。 (2)電池セル102の近傍に配置している第1温度セ
ンサ107の温度が設定温度以下であること。例えば、
設定温度は25°Cであり、電池セル102がなるべく
25°Cに近くなるように制御する。 (3)加熱用ヒータ106の近傍に配置している温度セ
ンサ108の温度が設定温度以下であること。例えば、
設定温度は60°Cであり、加熱用ヒータ106が60
°C以上にならないようにする。) (4)加熱用ヒータ106の近傍に配置している温度ヒ
ューズ105が切断されていないこと。例えば、設定温
度は100°Cであり、加熱用ヒータが100°C以上
にならないようにする。
【0012】また、電池セル102としては、リチウム
二次電池等が用いられる。リチウム二次電池を例にして
具体的に説明すると、リチウム二次電池は、低温(例え
ば、0°C)のときの充電効率が低く、同じ充電時間で
温度が25°Cのときの充電量を比較すると、10%程
度小さくなる。そこで、充電時の温度をなるべく25°
Cに近づけることが充電時間の短縮と充電量の確保に必
要である。また、充電温度が60°C以上になると、リ
チウム二次電池の劣化か大きくなり、性能が低下するの
で、ヒータ加熱するときには、温度による制御が必要に
なってくる。また、加熱用ヒータ106へ電流を供給す
るための加熱端子T3を充電端子T1とは別個に設けた
理由は、以下の通りである。
【0013】すなわち、通常、充電器200では、充電
電流が規定値より小さくなったときに充電を終了する。
例えば、充電電流が10mA以下になったときに、充電
を終了する。したがって、加熱端子T3と充電端子T1
を共用すると、加熱端子T3にはいつまでも電流が流れ
る場合があるため、充電電流が小さくなったことを検出
できず、充電を終了できない不具合が生じることがあ
る。反対に、加熱端子T3を設けることにより、充電器
200は充電電流を個別に測定することが可能になり、
充電電流が小さくなったことを容易に検出でき、充電終
了することができる。
【0014】上記した実施の形態においては、電池セル
102がリチウム二次電池から構成されているものとし
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、電池セル102として例えばニッカド電池等を用い
る場合においても、適用することができる。
【0015】上記した実施の形態においては、バッテリ
ーパック内部に加熱用ヒータ106を設けたが、本発明
はこれに限定されるものではなく、充電器200や携帯
電話等の本体側にヒータを内蔵し、充電器や携帯電話等
の本体側からバッテリーパック100を加熱することも
可能である。また、上記した実施の形態においては、充
電端子T1の外に加熱端子T3を設けたが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、加熱端子T3を設けるこ
となく、充電端子T1の充電電流の一部を加熱用ヒータ
106に流してヒータ加熱することも可能である。
【0016】さらに、本発明のバッテリーパックは、携
帯電話やパソコンのバッテリーパックに限定されるもの
ではく、電気自動車や電気自転車などのバッテリーにも
応用することができる。例えば、電気自動車を充電する
ときには、電気自動車全体を恒温室に格納してから充電
することにより、簡単にバッテリーパックを所定の温度
まで加熱する事も実現可能である。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、次の効果が得られる。 (1)周囲温度が低温時にバッテリーパックを充電する
際、バッテリーパック内部でヒータを加熱制御するた
め、充電効率を改善し、充電時間の短縮と充電量の増大
を実現することが可能となる。 (2)バッテリーパックの充電時間と充電量が周囲温度
に左右されなくなる。すなわち、周囲温度が低温時でも
常温時(25°C)と同じ様な充電時間と充電量で充電
することができる。 (3)バッテリーパック内部でヒータ加熱制御するた
め、加熱効率が高く、少ない電力量で効率よく加熱する
ことができる。 (4)ヒータ加熱端子を設け、充電電流とは別にヒータ
加熱電流を流すことにより、容易に充電電流が小さくな
ったことを検出することを実現可能である。 (5)加熱中表示ランプにより、加熱用ヒータがオンし
ていることを表示し、ユーザが容易にヒータ加熱してい
ることを認識することできる。また、加熱用ヒータの近
傍に温度センサを設けたため、加熱用ヒータが異常に加
熱していないことを判断できる。 (6)加熱用ヒータの近傍に設けた温度センサの故障等
に起因して、加熱用ヒータが異常に加熱された場合に
は、温度ヒューズが切れるため、安全性を高めることが
できる。 (7)電気自動車等は、バッテリーパック内部でヒータ
加熱するので、短時間に加熱し、短時間に効率よく充電
することが可能になる。特に、スタンドなどで短時間に
充電することが必要なときにその効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施の形態を示すブロック図
である。
【符号の説明】
100…バッテリーパック、200…充電器、T1,T
2…バッテリーパック100と充電器200を接続する
充電端子(+,−)、T3…バッテリーパック100と
充電器200を接続する過熱端子(+)、101…充電
電流検出用抵抗、102…充電セル、103…加熱用ヒ
ータ制御回路、104…スイッチ、105…温度ヒュー
ズ、106…加熱用ヒータ、107…第1温度センサ、
108…第2温度センサ、109…過熱中表示ランプ。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 充電器からの充電電流を充電端子を介し
    て受けて電池セルを充電するバッテリーパックにおい
    て、 上記充電器から電池セル加熱用の電流を受け取るための
    加熱端子と、 上記加熱端子を介して電池セル加熱用の電流を受けて、
    電池セルを加熱するヒータとを備えていることを特徴と
    するバッテリーパック。
  2. 【請求項2】 上記電池セルはリチウム二次電池である
    ことを特徴とする請求項1記載のバッテリーパック。
  3. 【請求項3】 充電器からの充電電流を充電端子を介し
    て受けて電池セルを充電するバッテリーパックにおい
    て、 上記充電端子から電池セル加熱用の電流を受け取り、電
    池セル加熱用の電流を得て、電池セルを加熱するヒータ
    を備えていることを特徴とするバッテリーパック。
  4. 【請求項4】 充電器からの充電電流を充電端子を介し
    て受けて電池セルを充電するバッテリーパックにおい
    て、 上記充電器から電池セル加熱用の電流を受け取るための
    加熱端子と、 上記電池セルを加熱するヒータと、 電池セルが充電中であるか否かを検出し、電池セルが充
    電中である場合に限って、上記電池セルに電池セル加熱
    用の電流を通電して、電池セルを充電する手段とを備え
    ていることを特徴とするバッテリーパック。
  5. 【請求項5】 充電器からの充電電流を充電端子を介し
    て受けて電池セルを充電するバッテリーパックにおい
    て、 上記充電器から電池セル加熱用の電流を受け取るための
    加熱端子と、 上記電池セルを加熱するヒータと、 電池セルの近傍に設けられ、電池セルの温度を検出する
    温度検出手段と、 電池セルが充電中であるか否かを検出する検出手段と、 上記温度検出手段が設定値よりも低い温度を検出し、か
    つ上記検出手段が電池セルの充電中を検出した場合に限
    って、上記電池セルに電池セル加熱用の電流を通電し
    て、電池セルを充電する手段とを備えていることを特徴
    とするバッテリーパック。
  6. 【請求項6】 充電器からの充電電流を充電端子を介し
    て受けて電池セルを充電するバッテリーパックにおい
    て、 上記充電器から電池セル加熱用の電流を受け取るための
    加熱端子と、 上記電池セルを加熱するヒータと、 電池セルの近傍に設けられ、電池セルの温度を検出する
    第1の温度検出手段と、 加熱用ヒータの近傍に設けられ、加熱用ヒータの温度を
    検出する第2の温度検出手段と、 電池セルが充電中であるか否かを検出する充電検出手段
    と、 上記第1及び第2の温度検出手段がそれぞれ設定値より
    も低い温度を検出しており、かつ上記充電検出手段が電
    池セルの充電中を検出した場合に限って、上記電池セル
    に電池セル加熱用の電流を通電して、電池セルを充電す
    る手段とを備えていることを特徴とするバッテリーパッ
    ク。
  7. 【請求項7】 充電器からの充電電流を充電端子を介し
    て受けて電池セルを充電するバッテリーパックにおい
    て、 上記充電器から電池セル加熱用の電流を受け取るための
    加熱端子と、 上記電池セルを加熱するヒータと、 電池セルの近傍に設けられ、電池セルの温度を検出する
    第1の温度検出手段と、 加熱用ヒータの近傍に設けられ、加熱用ヒータの温度を
    検出する第2の温度検出手段と、 電池セルが充電中であるか否かを検出する充電検出手段
    と、 上記第1及び第2の温度検出手段がそれぞれ設定値より
    も低い温度を検出しており、かつ上記充電検出手段が電
    池セルの充電中を検出した場合に限って、上記電池セル
    に電池セル加熱用の電流を通電して、電池セルを充電す
    る手段とさらに、加熱用ヒータの近傍に設けられ、かつ
    加熱端子と加熱用ヒータの間に電気的に接続され、加熱
    用ヒータがあらかじめ定められた温度に達した場合には
    切断により加熱用ヒータへの通電を阻止する温度ヒュー
    ズとから構成されることを特徴とするバッテリーパッ
    ク。
  8. 【請求項8】 充電器や充電機能を持つ電子機器本体か
    らの充電電流を受けて電池セルを充電するバッテリーパ
    ック充電方法において、 バッテリーパックを接続する充電器や充電機能を持つ電
    子機器本体に加熱装置を内蔵して、充電時にバッテリー
    パックを所定の温度まで加熱することを特徴とするバッ
    テリーパック充電方法。
  9. 【請求項9】 充電器や充電機能を持つ電子機器本体か
    らの充電電流を受けて電池セルを充電するバッテリーパ
    ック充電方法において、 バッテリーパックが装着されている電子機器本体を所定
    の温度に加熱しながら充電することを特徴とするバッテ
    リーパック充電方法。
JP8977797A 1997-04-08 1997-04-08 バッテリーパック及びバッテリーパック充電方法 Pending JPH10284133A (ja)

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