[发明专利]充电系统和电池组

说明书

技术领域

本发明涉及充电系统和电池组，具体地涉及用于对由锂离子二次电池组成的电池组进行充电的充电系统和在该充电系统中使用的电池组。

背景技术

近年来，由锂离子二次电池组成的电池组通常被用作无线电动工具的驱动源。与镍镉电池和镍氢电池相比较，锂离子二次电池具有高额定电压和输出密度的单元，并且可以小而轻便。同时，充电效率良好并且可以在相对低温的环境中进行充电。还可以在宽温度范围下获得稳定的电压。由于上述原因，对于利用电动工具等进行工作，期望采用使用锂离子二次电池的电池组作为可以轻便、小巧且高效的电源。

这种类型的电池组的充电装置是典型地通过使用恒定电流/固定电压控制方法来控制电池组充电的充电装置。具体地，存在这种情况，即当使用锂离子二次电池的电池组被过充电时，二次电池单元被损坏。因此，充电装置首先通过将充电电流控制为恒定电流来进行充电，同时监测二次电池单元的电压和电流。接下来，当电池组的各二次电池单元的电压达到规定电压(例如，约4.20伏/单元)时，使用被控制为固定的电压来执行充电。然后，充电装置逐渐地降低充电电流。然后，如果充电电流降低到截止充电值以下，则确定电池组充电完成并且充电结束(例如，参考专利文献1)。

[专利文献1]未审查的日本专利申请KOKAI公开No.H02-192670。

发明内容

当使用规定值或更大的充电电压来进行充电时，锂离子二次电池会被过充电。当该过充电的状态持续时，电解质的电解或电极材料的化学变化提前，并且在最坏的情况下，电池会冒烟或着火。因此，在电池组充电期间执行控制，其中准确地检测二次电池单元的电压，并且当二次电池单元的电压为规定值或更大时立即停止充电。

但是，二次电池单元变成被过充电需要花费的时间量是变化的，这取决于电池状态(诸如充电期间的充电电压、电池单元温度、以及充电次数)。例如，当构成电池组的二次电池单元的温度为正常温度范围外的高温或低温时，则存在着达到过充电状态需要花费的时间的安全裕度比正常状态下的安全裕度下降的趋势。在各相应的二次电池单元之间还存在这样的情况：其中由于由多个二次电池单元构成的电池组的充电特性随时间的推移而改变，因此可以被确认过充电的状态之间存在不规则性。

因此，如果可以考虑构成电池组的二次电池单元的电池状态来确定二次电池单元的充电状态，则可以更安全地进行充电。例如，如果在确定电池单元处于高温状态或低温状态时可以确定电池单元正被以低于正常电压(例如，4.25伏/单元)的电压过充电，则可以防止二次电池单元损坏。

为了解决上述情况，本发明的目的是提供一种考虑各二次电池单元的状态来对各二次电池单元进行充电的系统。

为了实现上述目的，本发明的充电系统包括：电池组，其具有至少一个二次电池单元；电压检测单元，其检测所述至少一个二次电池单元的电压；确定值确定单元，其确定用于确定二次电池单元的充电状态是否是过充电状态的过充电确定值；确定单元，当二次电池单元的电压为所述过充电确定值或更大时，该确定单元确定二次电池单元正被过充电；以及控制单元，当确定二次电池单元正被过充电时，该控制单元停止对电池组进行充电，其特征在于，确定值确定单元根据二次电池单元的状态来确定过充电确定值。

确定值确定单元可以基于所述至少一个二次电池单元的充电次数来确定过充电确定值。

当充电次数大于规定次数时，过充电确定值可以被设置为小于在充电次数小于或等于规定次数情况下的过充电确定值。

当所述至少一个二次电池单元在充电期间处于规定温度或更高温度时，确定值确定单元可以基于高温下的充电次数来确定过充电确定值。

当高温下的充电次数大于规定次数时，过充电确定值可以被设置为小于在高温下的充电次数小于或等于规定次数情况下的过充电确定值。

当所述至少一个二次电池单元在充电期间处于规定温度或更低温度时，确定值确定单元可以基于低温下的充电次数来确定过充电确定值。

当低温下的充电次数大于规定次数时，过充电确定值可以被设置为小于在低温下的充电次数小于或等于规定次数情况下的过充电确定值。

确定值确定单元可以基于所述至少一个二次电池单元的数量来确定过充电确定值。

当所述至少一个二次电池单元的数量大于规定数量时，过充电确定值可以被设置为小于在所述至少一个二次电池单元的数量为规定数量或更少情况下的过充电确定值。

本发明的充电系统还可以包括温度检测单元，其检测所述至少一个二次电池单元在充电期间的温度。确定值确定单元可以基于温度检测单元检测到的温度来确定过充电确定值。