电池系统的制作方法_2

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电始期部分的不稳定区域及放电末期部分的不稳定区域(分别使用记号“A2”及记号“A2’”)、和稳定区域(使用记号“B2”)。
[0055]但是,第一电池100的放电曲线311和第二电池200的放电曲线321不同。
[0056]具体而言,如下所述。
[0057](I)第一电池100的稳定区域BI中的电压高于第二电池200的稳定区域B2中的电压。换言之,第二电池200的稳定区域B2中的电压低于第一电池100的稳定区域BI中的电压。这样,在稳定区域B1、B2中存在电压的高低差。
[0058](2)第一电池100的不稳定区域Al中的电压的高低幅度窄,相对于此,第二电池200的不稳定区域A2中的电压的高低幅度宽。也就是,第二电池200的不稳定区域A2中,电压因微小的充电状态的变化而较大程度地降低。
[0059](3)第一电池100的不稳定区域Al’中的电压的高低幅度宽,相对于此,第二电池200的不稳定区域A2’中的电压的高低幅度窄。也就是,第一电池I的不稳定区域Al’中,电压因微小的充电状态的变化而急剧地较大程度地降低。
[0060]并且,第一电池100及第二电池、200的放电特性构成为,第一电池100的稳定区域BI的终期部分的电压Vt和第二电池200的稳定区域的始期部分的电压Vc大致一致。SP,第一电池100的稳定区域BI的电压的最小值和第二电池200的稳定区域B2的电压的最大值大致一致。
[0061]例如,能够通过调整第一电池100及第二电池200的电池单元的串联连接数来实现这样的电压Vt、Vc的大致一致。S卩,第一电池100及第二电池200的至少一个由串联连接的多个电池单元构成。
[0062]以下,为了方便说明,设为使第一电池100的稳定区域BI的终期部分的电压Vt和第二电池200的稳定区域的始期部分的电压Vc,作为电压值Vm而一致。
[0063]另外,使第一电池100的标称电压范围312和第二电池200的标称电压范围322大致一致。即,第一电池100的上限电压Vhl及下限电压Vll分别与第二电池200的上限电压Vh2及下限电压V12大致一致。
[0064]以下,为了方便说明,作为电池系统10的上限电压Vh而设为第一电池100的上限电压Vhl和第二电池200的上限电压Vh2 —致。另外,作为电池系统10的上限电压Vl而设为第一电池100的下限电压Vll和第二电池200的下限电压V12 —致。
[0065]图4是表示一例电池系统10中进行放电时的、电压和各电池的放电状态之间的关系的图。在此,顺着从充满电状态开始连续放电时的时间过程进行说明。
[0066]如图4所示,首先,在从放电开始到第一电池100的稳定区域BI的终期部分的电压Vt为止的区域(电压Vh?Vm) 331中,主要由第一电池100放电。S卩,在该区域331中,第二电池200几乎不放电。这是基于如下的关系,S卩:第二电池200的稳定区域B2中的电压低于第一电池100的稳定区域BI中的电压的、第一电池100的放电特性和第二电池200的放电特性之间的关系。
[0067]另一方面,在电压Vh?Vm的区域331中,第二电池200的电压追随第一电池100的电压的变化而变化。这是基于如下情况,即:第一电池100和第二电池200被并联连接,各电池的电压相等。
[0068]接着,在电池系统10的电压在到达了第一电池100的稳定区域BI的终期的电压Vm之后到放电结束为止的区域(电压Vm?Vl)332中,主要由第二电池200放电。S卩,电池系统10的放电状态从第一电池100的稳定区域BI向第二电池200的稳定区域B2转移,最终向第二电池200的不稳定区域A2’转移。如上所述,这是基于稳定区域BI的终期部分的电压Vt和稳定区域B2的始期部分的电压Vc大致一致的情况。
[0069]第二电池200的不稳定区域A2的电压范围的至少一部分与第一电池100的稳定区域BI的电压范围的至少一部分重复。从而,即使进行快速的充电,第二电池200的放电状态也与第一电池的稳定区域BI的电压的变化相应地进行变化。因此,在不稳定区域A2中平缓地变化,产生第二电池200的过充电的机会被抑制。
[0070]另外,第一电池100的不稳定区域AI’的电压范围的至少一部分与第二电池200的稳定区域B2的电压范围的至少一部分重复。从而,即使进行了放电,第一电池100的放电状态也与第二电池的稳定区域B2的电压的变化相应地进行变化。因此,在不稳定区域Al’中平缓地变化,容易避开过放电,产生第一电池100的过放电的机会被抑制。
[0071]此外,在成为完全放电之前,电池常常被充电。因此,优选第一电池100的容量恢复性在放电保存时较高,第二电池200的容量恢复性在充电保存时较高。
[0072]对于这一点,列举充放电模式的具体例进行说明。
[0073]图5是表示一例电池系统10的放电特性和充放电模式之间的关系的图。图5A表示电池系统10 (将第一电池100和第二电池200并联连接的系统)的放电特性。S卩,图5A表示将图3所示的第一电池100的放电特性与第二电池200的放电特性合成后的放电特性。图5B表示充电状态中的、第一电池100为主地放电的区域、和第二电池200为主地放电的区域。图5C?图5F表示将电池系统10作为电动汽车的驱动电源而利用的情况下的、I天的充放电模式的一例子。此外,这里,为了方便说明,忽略了由来自电动汽车的电机的再生能量产生的充电,但是,即使是突然的较大的电流,也利用第一电池的稳定区域抑制第二电池的过充电,该情况与上述的内容相同。
[0074]此外,图5A与图2?图4对应。另外,图5A?图5F中以使横轴对应的方式来配置。另外,图5C?图5F中,向右的箭头表示放电,向左的箭头表示充电,并且,各箭头的长度与充放电的容量的大小对应。
[0075]如图5A所示,电池系统10的放电曲线341具有将图3所示的第一电池100的放电曲线311和第二电池200的放电曲线321合成后的形状。S卩,在电池系统10的放电曲线341中,第一电池100的稳定区域BI与第二电池200的稳定区域B2以连续的状态被连接,与每个电池相比,成为稳定区域B变宽的状态。
[0076]而且,如图5A及图5B所示,在电压Vh?Vm的区域331,第一电池100为主地充放电,在电压Vm?Vl的区域332,第二电池200为主地充放电。这里,区域331与区域332的边界与充电状态50%基本大致一致。
[0077]例如,设为电动汽车的用户在上午使用了充满电后的电动汽车。在该情况下,如图5C所示,进行电池系统10的放电,充电状态(充电剩余容量)例如降低至约50%。这里,主要进行第一电池100的放电。
[0078]而且,设为用户在午休时不使用电动汽车而将电池系统10与外部电源连接。在该情况下,如图ro所示,进行电池系统10的充电,充电状态(充电剩余容量)例如恢复至约100%。这里,第二电池200基本上未放电,所以主要进行第一电池100的充电。
[0079]而且,设为用户在下午时长时间使用再次充满电后的电动汽车。在该情况下,如图5E所示,长时间进行电池系统10的放电,充电状态(充电剩余容量)例如降低至约25%。在此,在放电初期进行第一电池100的放电,在充电状态成为50%之后,进行第二电池200的放电。
[0080]而且,设为用户在夜间不使用电动汽车,而将电池系统10与外部电源连接。在该情况下,如图5F所示,进行电池系统10的充电,充电状态(充电剩余容量)例如恢复至约100%。在此,进行第一电池100和第二电池200两者的充电。
[0081]这样,在实际的充放电模式中,第一电池100以较高的频度被充放电。S卩,第二电池200被充放电的频度低于第一电池100。换言之,鉴于被使用的实际的环境,第一电池100被放电保存的机会较多,第二电池200被充电保存的机会较多。
[0082]因此,通过将第一电池100设为放电保存时的容量恢复性优于充电保存时的容量恢复性的电池,能够使电池整体的性能提高。另外,通过将第二电池200设为充电保存时的容量恢复性优于放电保存时的容量恢复性的电池,能够使电池整体的性能提高。
[0083]换言之,在使用具有这样的容量恢复性的第一电池100及第二电池200的情况下,电池系统10能够高效地灵活利用它们的特性。
[0084]另外,在使用具有过放电使劣化提前的特性的第二电池200的情况下,电池系统10能够防止由于该过放电引起的第二电池200的劣化。
[0085]在这样的电池系统10中,例示了能够在防止电池整体的性能降低的同时,灵活利用每个电池的特性的、第一电池100与第二电池200的组合条件。
[0086]图6是表示一例第一电池100和第二电池200的组合条件的图。
[0087]如图6所示,就电压高于电压稳定部B的电压不稳定部A的高低幅度351来说,第二电池200更宽,就电压低于电压稳定部B的电压不稳定部A’的高低幅度353来说,第一电池100更宽。另外,如上所述,就电压稳定部B的电压352来说,第一电池100更高。而且,在标称电压范围内,就充电状态保持特性354来说,第二电池200更好,就放电状态保持特性355来说,第一电池100更好。
[0088]而且,对于实现这样的各项目的组合的具体电池的种类356,是作为第一电池100的锂离子电池和作为第二电池200的铅蓄电池。此外,作为锂离子电池,三元类、Ni类、Fe类、或者Ti类的锂离子电池是适合的,作为铅蓄电池,开放型的铅蓄电池是适合的。开放型的铅蓄电池之所以是适合的,是因为与密闭型的铅蓄电池相比能够充电至较高的充电电压,以及因为能够补水而比较耐过充电。
[0089]如上所述,本发明的电池系统能够优化每个电池的使用状态。
[0090]以下,说明本发明的实
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