本发明的实施方式涉及充放电控制装置、电池包、车辆及充放电控制方法。
背景技术：
作为电池，锂离子二次电池等二次电池被用作高能量密度的电池。在锂离子二次电池中，锂离子在负极与正极之间移动，由此进行充放电。例如，作为二次电池，有使用锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质、使用碳质物和钛复合氧化物等中的任一种作为负极活性物质的非水电解质电池。此时，作为锂过渡金属复合氧化物的过渡金属，可使用co、mn及ni等中的任一种。
在如上所述的二次电池等电池中，通过重复充放电或者长时间储藏，而容量降低。作为电池的容量降低的原因，除了电极组的物理劣化以外，还可举出从作为开始使用时的初始状态等基准状态起的正极电位和负极电位的偏移。因此，要求适当地判定由正极电位和负极电位从基准状态的偏移引起的电池的容量降低。另外，在由于正极电位和负极电位从基准状态的偏移而导致容量降低的情况下，要求使电池的容量适当地恢复。
技术实现要素：
本发明解决的课题在于，提供适当地判定由正极电位和负极电位从基准状态的偏移引起的电池的容量降低，并使降低了的电池的容量适当地恢复的充放电控制装置及充放电控制方法。另外，本发明的目的还在于提供一种具备该充电控制装置的电池包以及车辆。
根据实施方式，提供控制1个以上的电池的充放电的充放电控制装置。充放电控制装置具备控制器，控制器关于1个以上的电池的每个电池，取得与正极电位及负极电位关联的信息。控制器基于取得的信息，关于1个以上的电池的每个电池，判定正极电位及上述负极电位从基准状态的偏移是否超出规定范围。控制器至少基于恢复对象电池存在这一情况，使恢复对象电池的充电深度保持在恢复时保持范围内规定时间，该恢复对象电池是正极电位及负极电位超出规定范围地从上述基准状态偏移的电池。
根据实施方式，提供一种电池包，具备：前述的充放电控制装置；以及充放电被充放电控制装置所控制的1个以上的电池。
根据实施方式，提供一种车辆，具备：前述的充放电控制装置；以及充放电被充放电控制装置所控制的1个以上的电池。
根据实施方式，提供控制1个以上的电池的充放电的充放电控制方法。在充放电控制方法中，关于1个以上的电池的每个电池，取得与正极电位及负极电位关联的信息。另外，在充放电控制方法中，基于取得的信息，关于1个以上的电池的每个电池，判定正极电位及负极电位从基准状态的偏移是否超出规定范围。然后，在充放电控制方法中，至少基于恢复对象电池存在这一情况，使恢复对象电池的充电深度保持在恢复时保持范围内规定时间，该恢复对象电池是正极电位及负极电位超出规定范围地从基准状态偏移的电池。
根据上述构成，能够提供适当地判定由正极电位和负极电位从基准状态的偏移引起的电池的容量降低，并使降低了的电池的容量适当地恢复的充放电控制装置及充放电控制方法及具备该充电控制装置的电池包及车辆。
附图说明
图1是表示通过实施方式的充电控制装置控制充放电的电池的一例的概略图。
图2是将图1的电池的范围a放大并概略地表示的剖视图。
图3是表示图1等的电池中正极电位及负极电位相对于充电深度的的关系的一例的概略图。
图4是表示正极电位及负极电位相对于充电深度的的关系为图3的一例的情况下的、电池的正极与负极之间的电压相对于充电深度的关系的概略图。
图5是表示实施方式的充放电控制装置被设置的系统的一例的概略图。
图6是表示图5的系统等中通过充放电控制装置的控制器进行的、与电池的正极电位及负极电位的偏移关联的处理的流程图。
图7是表示图5的系统等中通过充放电装置的控制器进行的、电位从基准状态的偏移的判定处理的第1实施方式的流程图。
图8是表示图5的系统等中通过充放电装置的控制器进行的、电位从基准状态的偏移的判定处理的第2实施方式的流程图。
图9是表示图5的系统等中通过充放电装置的控制器进行的、电位从基准状态的偏移的恢复处理的第1实施方式的流程图。
图10是表示图5的系统等中通过充放电装置的控制器进行的、电位从基准状态的偏移的恢复处理的第2实施方式的流程图。
图11是表示将实施方式的充放电控制装置应用于电池包的一例的概略图。
图12是表示将实施方式的充放电控制装置应用于车辆的一例的概略图。
(符号的说明)
1…电池，3…负极，5…正极，10…充放电控制装置，11…控制器，12…电源，13…负荷，15…驱动电路，16…检测电路，17…温度检测器，18…温度调整器，20…用户界面，30…电池包，40…车辆。
具体实施方式
以下，关于实施方式，参照图面进行说明。
在以下的实施方式中，提供控制1个以上的电池的充放电的充放电控制装置。通过该充放电控制装置，控制1个以上的电池的充放电。1个以上的电池可以是电池单体，也可以是由多个电池形成的电池模块。另外，在充放电被充放电控制装置所控制的电池模块中，多个电池以串联及并联中的至少一方电连接。
[电池]
以下，对电池单体进行说明。在本实施方式的充放电被充放电控制装置所控制的电池中，能够使用以下说明的电池。同样地，本实施方式的充放电被充放电控制装置所控制的电池模块的多个电池的每个电池，能够使用以下说明的电池。电池例如是非水系锂离子二次电池等的二次电池。
(电池的构成)
图1表示电池1的一例，图2将图1的电池(二次电池)1的范围a放大表示。
如图1和图2所示，电池1具备袋状的外包装构件8、电极组2和电解质(未图示)。电极组2和电解质收纳在外装构件8的内部。电解质(未图示)被电极组2保持。通过以在外包装构件8的内部收纳有电极组2和电解质的状态将外包装构件8密封，从而形成电池1。在某一个例子中，外包装构件8由包含2个树脂层和介于这些树脂层之间的金属层的层压薄膜形成。
电极组2具备负极3、隔膜4和正极5。隔膜4介于负极3与正极5之间，使负极3与正极5之间电绝缘。在图1及图2的一例中，电极组2具有以在正极5与负极3之间夹着隔膜4的状态呈漩涡状卷绕而成的结构，例如形成为扁平形状。在另一例中，电极组2具有依次层叠正极5、隔膜4、负极3和隔膜4而成的结构。
负极3具备负极集电体3a和负极合剂层3b。负极合剂层3b配置于负极集电体3a的两面或单面。同样地，正极5具备正极集电体5a和正极合剂层5b。正极合剂层5b配置于正极集电体5a的两面或单面。
另外，电池1具备负极端子6和正极端子7作为电极端子。负极端子6与负极集电体3a连接，正极端子7与正极集电体5a连接。在图1及图2的一例中，负极端子6及正极端子7从外包装构件8的开口部向外部延伸。通过将外包装构件8的内表面的热塑性树脂层热熔接，外包装构件8的开口部被关闭。
作为如上所述的电池，可举出锂离子二次电池。在锂离子二次电池中，电极组通过以锂离子为媒介的正极反应和负极反应进行充放电。以下，对负极、正极、电解质、隔膜、电极端子(负极端子及正极端子)及外包装构件等，即电池的构成要素分别进行详细说明。
1)负极
负极具备负极集电体和配置于负极集电体上的负极合剂层。负极合剂层可以配置在负极集电体的一面或两面。负极合剂层包含负极活性物质，可以任意含有导电剂及粘结剂。
作为负极活性物质，可以使用嵌入和脱嵌锂离子的材料，并且可以使用金属氧化物或金属硫化物。特别是，作为负极活性物质，优选选择含钛氧化物。在负极活性物质中，li嵌入电位优选为1v(vs.li/li )以上且3v(vs.li/li )以下的范围。作为负极活性物质的例子，包括nb2o5等氧化铌、钛氧化物、锂钛氧化物、含铌钛复合氧化物和钠铌钛复合氧化物。在此，在负极活性物质的li嵌入电位低于1v的情况下，有可能发生负极活性物质与电解液的副反应。另一方面，在负极活性物质的li嵌入电位大于3v的情况下，电池电压变低。
作为钛氧化物的例子，可举出单斜晶结构的钛氧化物、金红石结构的钛氧化物、锐钛矿结构的钛氧化物及长方形钛氧化物等。各晶体结构的钛氧化物可以用tio2表示充电前的组成，以lixtio2(x为0≤x≤1)表示充电后的组成。另外，能够将单斜晶结构的钛氧化物的充电前结构表示为tio2(b)。关于立方晶型钛氧化物，在后面叙述。
作为含锂的复合氧化物的例子，可以举出尖晶石结构的锂钛氧化物(例如，通式li4 xti5o12(x为-1≤x≤3))、斜方锰矿结构的锂钛氧化物(例如，li2 xti3o7(-1≤x≤3)、li1 xti2o4(0≤x≤1)、li1.1 xti1.8o4(0≤x≤1)、li1.07 xti1.86o4(0≤x≤1)、lixtio2(0＜x≤1)))等。另外，锂钛氧化物包含在例如尖晶石结构或斜方锰矿结构等的上述锂钛氧化物中导入了异种元素的锂钛复合氧化物。这些锂钛复合氧化物在嵌入及脱嵌锂离子时的体积变化小。
含铌钛复合氧化物的例子列举出：nb2tio7等斜方晶型铌钛复合氧化物、及liatimbnb2±βo7±σ(0≤a≤5、0≤b≤0.3、0≤β≤0.3、0≤σ≤0.3、m为选自由fe、v、mo和ta组成的组中的至少1种元素)所表示的斜方晶型的含铌钛复合氧化物等。
另外，作为负极活性物质，可以举出通式liam11-bm2bti6-cm3co14 d(2≤a≤6、0<b<1、0<c≤6、-0.5≤d≤0.5、m1包含选自由sr、ba、ca和mg组成的组中的至少一种，m2包含选自由cs、k、na组成的组中的至少一种，m3包含选自由al、fe、zr、sn、v、nb、ta和mo组成的组中的至少一种)所表示的立方晶结构的复合氧化物，以及通式li2 wna2-emαfti6-gmβgo14 h(0≤w≤4、0＜e＜2，0≤f<2、0<g≤6、-0.5≤h≤0.5、mα包含选自由cs和k组成的组中的至少一种，mβ可以使用由选自zr、sn、v、nb、ta、mo、w、fe、co、mn和al组成的组中的至少1种)所表示的立方晶结构的复合氧化物。这些复合氧化物优选含有nb。此时，复合氧化物成为立方晶结构的含铌复合氧化物。
立方晶结构的含铌复合氧化物在嵌入和脱嵌锂离子时的体积变化小。另外，立方晶结构的含铌复合氧化物与尖晶石型钛酸锂相比，工作电位低。因此，使用包含立方晶结构的含铌复合氧化物的电极作为负极而制作的非水电解质二次电池，与在负极中使用尖晶石型钛酸锂的非水电解质二次电池相比，可实现高的电池电压。另外，在负极中使用了立方晶结构的含铌复合氧化物的电池中，在工作电位的范围内，实现电位以没有电位的高低差的适当的梯度变化的充电曲线和放电曲线。因此，将立方晶结构的含铌复合氧化物用作负极而制作的非水电解质二次电池能够基于电压变化而容易地掌握充电状态(充电深度)。另外，立方晶结构的含铌复合氧化物更优选还含有na。
另外，负极活性物质可以含有石墨等碳质物、硅和氧化硅。包含在负极活性材料中的石墨嵌入和脱嵌锂。石墨材料的例子包括人造石墨、天然石墨等。人造石墨例如可以通过在惰性气氛下以2000～3000℃对石油、煤来源的沥青、合成沥青、中间相沥青、焦炭、树脂等碳前体进行热处理而得到。
负极活性物质可以含有上述活性物质中的1种或2种以上。负极活性物质可以具有粒子的形状。在某一个例子中，负极活性物质粒子可以包含选自由具有尖晶石型的晶体结构的钛酸锂、具有斜方锰矿型的晶体结构的钛氧化物、具有锐钛矿型晶体结构的钛氧化物、具有单斜晶型的晶体结构的钛氧化物、具有斜方晶型的晶体结构的铌钛复合氧化物、以及具有立方晶型的晶体结构的含铌复合氧化物组成的组中的至少1种粒子。
负极活性物质粒子的比表面积优选为0.1m2/g以上且10m2/g以下。通过使负极活性物质粒子的比表面积为0.1m2/g以上，能够充分确保li离子的嵌入位点和脱嵌位点。通过使负极活性物质粒子的比表面积为10m2/g以下，在工业生产中容易处理负极活性物质，在电池中可确保良好的充放电循环性能。
另外，通过在负极合剂层中配合导电剂，能够提高集电性能，抑制负极活性物质与集电体的接触电阻。负极合剂层的导电剂的例子包括乙炔黑、碳纤维、石墨烯、富勒烯、vgcf(vaporgrowncarbonfiber：气相生长碳纤维)、焦炭、炭黑、石墨、碳纳米纤维和碳纳米管等碳质物。导电剂可以单独使用上述的碳质物中的一种，也可以使用上述的碳质物中的多个。碳质物的平均粒径优选为0.1μm以上且10μm以下。通过使碳质物的平均粒径为0.1μm以上，能够有效地抑制气体的产生。另外，通过使碳质物的平均粒径为10μm以下，可得到良好的导电网络。另外，碳质物的比表面积优选为10m2/g以上且100m2/g以下。通过使碳质物的比表面积为10m2/g以上，可得到良好的导电网络。通过使碳质物的比表面积为100m2/g以下，能够有效地抑制气体的产生。在负极活性物质如碳质物那样电子导电性高的情况下，不另外添加导电剂，能够得到更大的电池容量。另外，在该情况下也是，在加入导电剂的情况下，通过选择具有与负极活性物质不同的粒子形状或粒度的物质，能够得到更高的集电性能。在碳质物、硅以及氧化硅等负极活性物质中添加导电剂的情况下，导电剂也可以嵌入和脱嵌锂离子。
另外，通过在负极合剂层中配合粘结剂，将分散的负极活性物质的间隙填埋。另外，负极合剂层的粘结剂使活性物质、导电剂及集电体粘结。粘结剂的例子列举出聚四氟乙烯(ptfe)、聚偏氟乙烯(pvdf)、氟系橡胶、丁苯橡胶、聚海藻酸、聚环氧乙烷、聚丙烯酸化合物、酰亚胺化合物和纤维素等，作为用于粘结剂的纤维素，列举出羧甲基纤维素(cmc)、羟丙基甲基纤维素(hpmc)、醋酸纤维素和铵盐纤维素。另外，粘结剂中使用的聚丙烯酸化合物可列举丙烯酸系橡胶及丙烯酸树脂等，粘结剂中使用的酰亚胺化合物可列举聚酰胺酰亚胺等。粘结剂可以含有这些材料中的1种或2种以上。
负极合剂层中的负极活性物质、导电剂及粘结剂的配合比，优选的是，负极活性物质为68重量％以上且96重量％以下，导电剂为2重量％以上且30重量％以下，以及粘结剂为2重量％以上且30重量％以下的范围。通过使导电剂为2重量％以上，能够提高负极合剂层的集电性能，提高电池的大电流性能。另外，通过使粘结剂为2重量％以上，负极合剂层与负极集电体的粘结性提高，能够提高循环性能。另一方面，从高容量化的观点出发，导电剂优选为30重量％以下，粘结剂优选为30重量％以下。但是，在含有碳质物、硅、硅氧化物作为负极活性物质的情况下，导电剂优选为0重量％以上且30重量％以下。
不含负极集电体的负极合剂层的密度优选为1.8g/cm3以上且2.8g/cm3以下。通过将负极合剂层的密度设为上述范围，在负极中，能量密度提高，并且电解质的保持性提高。另外，负极合剂层的密度更优选为2.1g/cm3以上且2.6g/cm3以下。但是，在含有碳质物、硅、硅氧化物作为负极活性物质的情况下，优选为1.0g/cm3以上且1.8g/cm3以下。
另外，负极合剂层优选包含负极活性物质、粘结剂和导电剂。通过使用这样的负极合剂层，在装入电池的电极组中，非水电解质等电解质的保持性提高。电解质的一部分例如可以在多孔质的负极合剂层中被细孔保持。另外，通过使用前述的优选的负极合剂层，负极合剂层中的离子传导性提高。由此，电池的输出性能和循环寿命提高。
负极集电体由在负极活性物质的li嵌入电位和li脱嵌电位下电化学稳定的材料形成。负极集电体是金属体，金属体包含选自由铝、铜、锌、镍、钛和不锈钢构成的组中的至少1种金属。金属体可以含有上述金属中的1种金属。另外，金属体也可以包含前述的金属中的2种以上的金属。在某一个例子中，金属体是例如由前述的金属中的1种构成的金属箔。另外，在另一例中，金属体是例如含有上述金属中2种以上的合金的箔。特别是，负极集电体由铜、镍、不锈钢或铝形成，或者优选由包含选自mg、ti、zn、mn、fe、cu及si组成的组中的一种以上的元素的铝合金形成。作为金属体的形状，除了箔以外，例如还可以举出网眼及多孔体等。负极集电体的金属体的厚度优选为5μm以上且20μm以下。通过使厚度为5μm以上且20μm以下，负极的强度与轻量化的平衡变得适当，并且在双极结构的电极结构中也能够实现有利的结构。
负极例如可以通过以下的方法来制造。首先，将负极活性物质、导电剂及粘结剂悬浮在溶剂中，调制浆料。接着，将调整后的浆料涂布于负极集电体的一面或两面。然后，将负极集电体上的涂膜干燥，由此形成负极合剂层。然后，压制在负极集电体和负极集电体上形成的负极合剂层。另外，也可以代替压制而将负极活性物质、导电剂及粘结剂形成为颗粒状，作为负极合剂层使用。
2)正极
正极具备正极集电体和配置于正极集电体上的正极合剂层。正极合剂层可以形成于正极集电体的一面或两面。正极合剂层包含正极活性物质。另外，正极合剂层可以任意含有导电剂及粘结剂。
作为正极活性物质，例如可以使用能够嵌入及脱嵌锂的化合物。作为正极活性物质中使用的化合物，可以举出金属氧化物和聚合物。作为正极活性物质，可以单独使用以下的活性物质中的1种，也可以使用以下的活性物质中的2种以上。
作为用作正极活性物质的金属氧化物，例如可举出二氧化锰、氧化铁、氧化铜，锂锰复合氧化物(例如lismn2o4(0＜s≤1)、lismno2(0＜s≤1)、锂镍复合氧化物(例如lisnio4(0＜s≤1))、锂钴复合氧化物(例如，liscoo4(0＜s≤1))、锂镍钴复合氧化物(例如，lisni1-tcoto2；0＜s≤1、0＜t≤1)、锂锰钴复合氧化物(例如，lismntco1-to2；0＜s≤1、0＜t≤1)、锂钴铝复合氧化物、锂镍钴锰复合氧化物、尖晶石晶体结构的锂锰镍复合氧化物(例如，lismn2-tnito4；0＜s≤1、0＜t≤1)、锂铁氧化物、锂氟化硫酸铁、硫酸铁(例如，lisfe2(so4)3(0≤s≤1))、橄榄石晶体结构的磷酸化合物(例如，lixfepo4(0≤x≤1)、lixmnpo4(0≤x≤1)、lixfe1-ymnypo4(0≤x≤1、0≤y≤1)、lixcopo4(0≤x≤1)、钒氧化物(例如lisv2o5(0≤s≤1))以及镍钴锰复合氧化物(lixni1-y-zcoymnzo2)；0＜x≤1、0＜y＜1、0＜z＜1、y z＜1)等。
另外，作为用作正极活性物质的聚合物，可举出聚苯胺及聚吡咯等导电性聚合物、及二硫化物系聚合物等。另外，硫及氟碳等也可以用作正极活性物质。
另外，作为正极活性物质，从获得高正极电位的观点出发，优选使用以下物质。即，作为优选的正极活性物质，例如lixmn2o4(0＜x≤1)及lixmno2(0＜x≤1)等锂锰复合氧化物、例如lixni1-y-zcoymnzo2(0＜x≤1、0＜y＜1、0＜z＜1、y z＜1)等镍钴锰复合氧化物、例如lixni1-yalyo2(0＜x≤1、0＜y≤1)等锂镍铝复合氧化物、例如lixcoo2(0＜x≤1)等锂钴复合氧化物、例如lixni1-y-zcoymnzo2(0＜x≤1，0＜y≤1、0≤z≤1)等锂镍钴复合氧化物、例如lixmnyco1-yo2(0＜x≤1，0＜y≤1)等锂锰钴复合氧化物、例如lixmn2-yniyo4(0＜x≤1，0＜y＜2)等尖晶石型锂锰镍复合氧化物、例如lixfepo4(0＜x≤1)、lixfe1-ymnypo4(0＜x≤1、0≤y≤1)及lixcopo4(0＜x≤1)等具有橄榄石结构的锂磷氧化物以及例如lixfeso4f(0＜x≤1)等氟化硫酸铁。
正极活性物质粒子的比表面积优选为0.1m2/g以上且10m2/g以下。通过使正极活性物质粒子的比表面积为0.1m2/g以上，能够充分确保li离子的嵌入位点和脱嵌位点。通过使正极活性物质粒子的比表面积为10m2/g以下，在工业生产中容易处理正极活性物质，在电池中确保良好的充放电循环性能。
另外，通过在正极合剂层中配合导电剂，能够提高集电性能，抑制正极活性物质与集电体的接触电阻。正极合剂层中可以包含与负极合剂层中所含的导电剂同样的导电剂。在这种情况下，导电剂的实例包括乙炔黑、碳纤维、石墨烯、富勒烯、vgcf、焦炭、炭黑、石墨、碳纳米纤维以及碳纳米管等碳质物。作为正极合剂层的导电剂，可以单独使用上述的碳质物中的一种，也可以使用上述的碳质物中的多个。碳质物的平均粒径优选为0.1μm以上且10μm以下。通过使碳质物的平均粒径为0.1μm以上，能够有效地抑制气体的产生。另外，通过使碳质物的平均粒径为10μm以下，可得到良好的导电网络。另外，碳质物的比表面积优选为10m2/g以上且100m2/g以下。通过使碳质物的比表面积为10m2/g以上，可得到良好的导电网络。通过使碳质物的比表面积为100m2/g以下，能够有效地抑制气体的产生。
另外，通过在正极合剂层中配合粘结剂，将分散的正极活性物质的间隙填埋。另外，正极合剂层的粘结剂使活性物质、导电剂及集电体粘结。正极合剂层中可以包含与负极合剂层中所含的粘结剂同样的粘结剂。在该情况下，粘结剂的例子包括聚四氟乙烯(ptfe)、聚偏氟乙烯(pvdf)、氟系橡胶、丁苯橡胶、聚海藻酸、聚环氧乙烷、聚丙烯酸化合物、酰亚胺化合物和纤维素等，作为粘结剂中使用的纤维素，举出羧甲基纤维素(cmc)、羟丙基甲基纤维素(hpmc)、醋酸纤维素和铵盐纤维素。另外，粘结剂中使用的聚丙烯酸化合物可列举丙烯酸系橡胶及丙烯酸树脂等，粘结剂中使用的酰亚胺化合物可列举聚酰胺酰亚胺等。粘结剂可以含有这些材料中的1种或2种以上。
在仅由正极活性物质和粘结剂(不包含导电剂)形成正极合剂层的情况下，正极合剂层中的正极活性物质和粘结剂的配合比优选为，正极活性物质为80重量％以上且98重量％以下、以及粘结剂为2重量％以上且20重量％以下的范围。通过将粘结剂的配合比设为2重量％以上，可得到充分的电极强度。另外，通过将粘结剂的配合比设为20重量％以下，在正极中成为绝缘材料的粘结剂的配合量减少，因此能够减少内部电阻。
另外，由正极活性物质、导电剂及粘结剂形成正极合剂层时，正极合剂层中的正极活性物质、导电剂及粘结剂的配合比，优选的是，正极活性物质为77重量％以上且95重量％以下、导电剂为3重量％以上且15重量％以下、以及粘结剂为2重量％以上且20重量％以下的范围。通过将导电剂的配合比设为3重量％以上，能够确保正极的导电性。另外，通过将导电剂的配合比设为15重量％以下，能够降低高温保存下的导电剂表面的电解液的分解。并且，通过将粘结剂的配合比设为2重量％以上，能够得到充分的电极强度。另外，通过将粘结剂的配合比设为20重量％以下，在正极中成为绝缘材料的粘结剂的配合量减少，因此能够减少内部电阻。
另外，正极合剂层优选包含正极活性物质、粘结剂和导电剂。通过使用这样的正极合剂层，在装入电池的电极组中，非水电解质等电解质的保持性提高。电解质的一部分例如可以在多孔质的正极合剂层中被细孔保持。另外，通过使用上述优选的正极合剂层，正极合剂层中的离子传导性提高。由此，电池的输出性能和循环寿命提高。
正极集电体是包含与形成负极集电体的金属同样的金属的金属体。而且，正极集电体可以形成为与负极集电体同样的形状和厚度，例如形成为金属箔的形状。正极集电体优选为铝箔或包含选自由mg、ti、zn、mn、fe、cu及si组成的组中的一种以上的元素的铝合金箔。另外，作为正极集电体的金属体的厚度优选为5μm以上且20μm以下，更优选为15μm以下。
在正极集电体为铝箔或铝合金箔的情况下，铝的纯度优选为99重量％以上，优选将铁、铜、镍、铬等过渡金属的含量设为1质量％以下。另外，正极例如可以使用前述的正极活性物质等，通过与负极同样的方法来制作。
3)隔膜
作为隔膜，可以使用合成树脂制的多孔质膜及无纺布等。在这种情况下，作为形成多孔质膜和无纺布的材料，列举聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、纤维素、玻璃纤维和聚偏氟乙烯(pvdf)等。作为隔膜的多孔质膜优选由聚乙烯和聚丙烯中的任一种形成。优选的多孔质膜中，若达到规定的温度，则形成隔膜的材料熔融，因此电流被适当截断，安全性提高。
4)电解质
作为电解质，可以使用非水电解液。作为非水电解质的非水电解液通过将电解质溶解于有机溶剂中来制备。非水电解液中，电解质的浓度优选为0.5mol/l以上且2.5mol/l以下的范围内。
作为溶解于有机溶剂的电解质的例子，可举出高氯酸锂(liclo4)、六氟磷酸锂(lipf6)、四氟硼酸锂(libf4)、六氟砷锂(liasf6)、三氟甲磺酸锂(licf3so3)、以及双(氟甲基磺酰)亚胺锂(lin(cf3so2)2)等锂盐、以及它们的混合物。另外，电解质优选即使在高电位下也难以氧化，最优选使用lipf6作为电解质。
溶解电解质的有机溶剂的例子，包括碳酸亚丙酯(pc)、碳酸亚乙酯(ec)和碳酸亚乙烯酯等环状碳酸酯；碳酸二乙酯(dec)、碳酸二甲酯(dmc)和碳酸甲乙酯(mec)等链状碳酸酯；四氢呋喃(thf)、2-甲基四氢呋喃(2methf)和二氧戊环(dox)等环状醚；二甲氧基乙烷(dme)及二乙氧基乙烷(dee)等链状醚；γ-丁内酯(gbl)、乙腈(an)及环丁砜(sl)。这些有机溶剂可以单独使用或作为混合溶剂使用。
另外，可以使用凝胶状非水电解质来代替非水电解液。凝胶状非水电解质通过将前述的非水电解液和高分子材料复合化而制备。与非水电解液复合化的高分子材料的例子包括聚偏氟乙烯(pvdf)、聚丙烯腈(pan)及聚环氧乙烷(peo)、及它们的混合物。
另外，作为非水电解质，也可以使用含有锂离子的常温熔融盐(离子性熔体)或固体电解质来代替非水电解液和凝胶状非水电解质等。作为固体电解质，可举出高分子固体电解质及无机固体电解质等。在使用固体电解质作为非水电解质的情况下，也可以代替隔膜而使用固体电解质，利用固体电解质将正极与负极之间电绝缘。
另外，非水电解质中可以添加含有异氰酸酯基的化合物和含三烷基甲硅烷基的化合物中的至少一者。此时，添加物的添加量例如相对于电解质优选为0.01重量％以上且5重量％以下。作为含异氰酸酯基的化合物，可以举出异佛尔酮二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯等。另外，作为含三烷基甲硅烷基的化合物，可以举出三甲基甲硅烷基磷酸酯、三乙基甲硅烷基磷酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷等。这些添加剂特别是在负极形成良好的被膜，并且与羟基形成牢固的键。
5)外包装构件
作为外包装构件，可以使用层压膜制的袋状容器和金属制容器中的任一种。作为外包装构件的形状，没有特别限定，例如可列举出扁平型(薄型)、方型、圆筒型、硬币型、纽扣型、片型、及层叠型等。另外，外包装构件既可以是搭载于便携电子设备等的小型的电池用的外包装构件，也可以是搭载于车辆等的大型的电池用的外包装构件。
作为层压薄膜，例如可以使用多层薄膜，多层薄膜可以包含多个树脂层和配置在树脂层彼此之间的金属层。该情况下，从轻量化的观点考虑，金属层优选为铝箔或铝合金箔。树脂层例如可以使用聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、尼龙、以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)等高分子材料。层压膜例如通过利用热熔接进行密封而成形为外包装构件的形状。另外，层压薄膜的厚度优选为0.5mm以下，更优选为0.2mm以下。
金属制容器优选由例如选自由铁、铝、锌及钛组成的组中的至少1种金属、或这些金属的合金形成。具体而言，作为合金的例子，可举出不锈钢及铝合金。在金属容器由铝合金形成的情况下，铝合金优选包含选自由镁、锌和硅组成的组中的一种以上的元素。另外，在形成外装容器的铝合金含有铁、铜、镍和铬等过渡金属的情况下，优选使过渡金属的含量为1质量％以下。另外，金属制容器的壁厚优选为1mm以下，更优选为0.5mm以下，进一步优选为0.2mm以下。
6)电极端子
电极端子例如能够包含外部端子以及内部端子。在某一个例子中，外部端子例如是电极(正极以及负极)的导电极耳。在另一例中，也可以将前述的金属罐等具有导电性的外包装构件设置于电池，在外包装构件形成外部端子。内部端子例如包含电极引线。另外，内部端子的形状没有特别限定，内部端子例如形成为带状、圆盘状、垫圈状、螺旋状或波纹板状等。
电极端子优选由选自由铝、锌、钛和铁组成的组中的至少1种金属、或者这些金属的合金形成。作为合金的例子，可举出铝合金及不锈钢。
负极端子优选由在负极活性物质的li嵌入电位和li脱嵌电位下电化学稳定且具有导电性的材料形成。具体而言，负极端子优选由铜、镍、不锈钢或铝形成、或者由包含选自由mg、ti、zn、mn、fe、cu及si组成的组中的一种以上的元素的铝合金形成。另外，从降低与负极集电体的接触电阻的观点出发，负极端子优选由与负极集电体同样的材料形成。
正极端子优选由在3v(vs.li/li )以上且4.5v(vs.li/li )以下的范围内电化学稳定且具有导电性的材料形成。具体而言，正极端子优选由铝形成，或者由包含选自由mg、ti、zn、mn、fe、cu及si中的一种以上的元素的铝合金形成。另外，从降低与正极集电体的接触电阻的观点出发，正极端子优选由与正极集电体同样的材料形成。
(电池的特性)
以下，对上述那样的电池的特性进行说明。作为表示电池的状态的参数，举出充电深度(soc：stateofcharge)。在电池中，在正极与负极之间的电压(电位差)成为第1电压值v1的状态下，充电深度成为0％。而且，在电池中，在正极与负极之间的电压(电位差)成为比第1电压值v1大的第2电压值v2的状态下，充电深度成为100％。在电池中，充电深度为0％的状态为完全放电状态，充电深度为100％的状态为充满电状态。另外，在某一个例子中，第1电压值v1被设定为1.5v，第2电压值v2被设定为3.0v。
充电深度是达到完全放电状态的电池的剩余容量相对于从完全放电状态到充满电状态的电池的充满电容量的比率，例如以百分率表示。这里，包括充满电容量及剩余容量等的电池的容量由电流与时间的乘积表示，单位由(a·h)及(ma·h)等表示。另外，在电池中，随着从完全放电状态向充满电状态充电深度增加，正极与负极之间的电压增加。
在电池中，通过重复进行充放电或者长时间储藏，容量降低。例如，通过重复充放电，从完全放电状态(充电深度为0％的状态)到充满电状态(充电深度为100％状态)的电池的充电容量(充满电容量)、以及从充满电状态到完全放电状态的电池的放电容量从电池的使用开始时(初始状态)降低。作为电池的容量降低的原因，可举出包含正极活性物质的劣化和负极活性物质的劣化的电极组的物理劣化、电解液的枯竭、隔膜的堵塞、以及从电池的使用开始时即初始状态等的基准状态起的正极电位和负极电位的偏移等。
在此，不可能使电极组的物理劣化恢复。但是，通过后述的规定条件下的恢复处理等，能够恢复正极电位和负极电位从基准状态的偏移，而使正极电位和负极电位接近初始状态等基准状态。在电池中，由于正极电位和负极电位从基准状态的偏移恢复，因此降低了的容量恢复。另外，正极电位和负极电位从基准状态的偏移被推测为是由于正极与负极的自放电量的差而产生的。因此，推测能够利用正极与负极的自放电量的差，使正极电位和负极电位从基准状态的偏移恢复。
以下，对正极电位和负极电位从基准状态的偏移进行说明。图3表示正极电位与负极电位相对于充电深度的关系的一例，图4表示正极电位与负极电位相对于充电深度的关系如图3的一例那样的情况下的、正极与负极之间的电压(电位差)相对于充电深度的关系。在图3中，横轴表示充电深度，纵轴表示电位。另外，在图4中，横轴表示充电深度，纵轴表示电压。在图3及图4中，充电深度以百分率表示，电位及电压的单位用(v)表示。而且，在图3及图4中，用实线表示初始状态等基准状态下的正极电位、负极电位及电压，用虚线表示状态x1下的正极电位、负极电位及电压，用单点划线表示状态x2下的正极电位、负极电位及电压。
如图3及图4等所示，在状态x1下，充电深度为0％和接近0％的状态下的正极电位和负极电位比基准状态高。而且，在状态x1中，充电深度为100％以及接近100％的状态下的正极电位以及负极电位比基准状态高。因此，在状态x1下，正极电位和负极电位相对于基准状态向高电位侧偏移。在状态x1等的与基准状态相比正极电位以及负极电位向高电位侧偏移的状态下，在完全放电状态(充电深度为0％的状态)与充满电状态(充电深度为100％的状态)之间的一部分范围内，电压比基准状态高。例如，在状态x1下，在充电深度为20％以上80％以下的范围的整体范围内，电压比基准状态高。因此，通过正极电位和负极电位相对于基准状态向高电位侧偏移，在完全放电状态与充满电状态之间的一部分范围内，电压曲线从基准状态向高电压侧偏移。
另一方面，在状态x2下，充电深度为0％以及接近0％的状态下的正极电位以及负极电位比基准状态低。而且，在状态x2下，充电深度100％以及接近100％的状态下的正极电位以及负极电位比基准状态低。因此，在状态x2下，正极电位和负极电位相对于基准状态向低电位侧偏移。在状态x2等的与基准状态相比正极电位以及负极电位向低电位侧偏移的状态下，在完全放电状态(充电深度为0％的状态)与充满电状态(充电深度为100％的状态)之间的一部分范围内，与基准状态相比，电压变低。例如，在状态x2下，在充电深度为20％以上80％以下的范围的整体范围内，电压低于基准状态。因此，通过正极电位和负极电位相对于基准状态向低电位侧偏移，在完全放电状态与充满电状态之间的一部分范围内，电压曲线从基准状态向低电压侧偏移。
另外，与正极电位及负极电位是否从基准状态偏移无关，在电池中，将正极与负极的电压成为第1电压值v1(例如1.5v)的状态设为完全放电状态(soc为0％的状态)。而且，与正极电位及负极电位是否从基准状态偏移无关，在电池中，将正极与负极的电压成为第2电压值v2(例如3.0v)的状态设为充满电状态(soc为100％的状态)。因此，即使正极电位以及负极电位从基准状态偏移，完全放电状态下的电池的电压也不会从第1电压值v1变化，充满电状态下的电池的电压不会从第2电压值v2变化。
另外，在图4的一例的充电深度为0％以及接近0％的状态下，在状态x1以及状态x2的各个状态下，电压曲线未从基准状态偏移或者几乎不偏移。并且，在图4的一例的充电深度为100％以及接近100％的状态下，在状态x1以及状态x2的各个状态下，电压曲线未从基准状态偏移或者几乎不偏移。
另外，充电深度与正极电位的关系根据使用上述活性物质的哪一种作为正极活性物质而变化。同样地，充电深度与负极电位的关系根据将钛氧化物、锂钛氧化物、含铌钛复合氧化物及含钠铌钛复合氧化物等上述活性物质的哪一种作为负极活性物质使用而发生变化。因此，根据使用哪种活性物质作为正极活性物质和负极活性物质，完全放电状态与充满电状态之间的范围的电压曲线发生变化。但是，无论使用哪个种类的活性物质作为正极活性物质和负极活性物质，正极电位和负极电池都相对于基准状态向高电位侧偏移，由此，在完全放电状态与充满电状态之间的一部分范围(例如，充电深度为20％以上80％以下的范围)中，电压比基准状态高。同样地，无论使用哪个种类的活性物质作为正极活性物质和负极活性物质，正极电位和负极电池都相对于基准状态向低电位侧偏移，由此，在完全放电状态与充满电状态之间的一部分范围(例如，充电深度为20％以上80％以下的范围)中，电压比基准状态低。
另外，在使用开始时的正极电位和负极电位成为基准状态的电池中，例如，通过在充电深度为60％以上且90％以下的范围等充电深度比较高的范围内重复充放电，存在正极电位和负极电位相对于基准状态向高电位侧偏移的倾向。另外，在使用开始时的正极电位和负极电位成为基准状态的电池中，例如，通过在充电深度为10％以上且40％以下的范围等充电深度比较低的范围内重复充放电，存在正极电位和负极电位相对于基准状态向低电位侧偏移的倾向。
[充放电控制装置]
以下，对本实施方式的充放电控制装置进行说明。实施方式的充放电控制装置控制所述电池或具备多个所述电池的电池模块的充放电。即，充放电控制装置控制一个以上的电池的充放电。充放电控制装置可以具备控制器。控制器具备包含cpu(centralprocessingunit：中央处理器)、asic(applicationspecificintegratedcircuit：专用集成电路)或fpga(fieldprogrammablegatearray：现场可编程门阵列)等的处理器或集成电路(控制电路)、以及存储器等存储介质。控制器通过执行存储介质等中存储的程序等来进行处理。
充放电控制装置的控制器针对一个以上的电池分别获取与正极电位以及负极电位关联的信息。并且，控制器基于所取得的信息，针对一个以上的电池的每个电池，判定正极电位以及负极电位从基准状态(例如，使用开始时的初始状态)的偏移是否超出规定范围(正常范围)。并且，控制器至少基于正极电位及负极电位从基准状态的偏移超出规定范围的电池即恢复对象电池存在这一情况，将恢复对象电池的充电深度保持在恢复时保持范围内规定时间。控制器通过将恢复对象电池的充电深度保持在恢复时保持范围内规定时间，使恢复对象电池的正极电位和负极电位接近初始状态等基准状态。由此，在恢复对象电池中，使起因于正极电位和负极电位从基准状态的偏移而降低的容量恢复。
图5表示设置有进行上述那样的处理的充放电控制装置的系统的一例。在图5的系统中，充放电控制装置10具备控制器11。控制器11是与前述的控制器同样的结构，进行与前述的控制器同样的处理。另外，在图5的系统中，充放电控制装置10的控制器11控制一个电池1的充放电。电池1是与上述的电池中的任一个相同的结构，具有与前述的电池相同的特性。
在图5的系统中，具备能够向电池1供给电力的电源12、以及能够从电池1供给电力的负载13。电池1通过从电源12等供给电力而被充电。另外，电池1通过向负载13等供给电力而进行放电。作为电源12，可以举出与电池1不同的电池以及发电机等。作为负载13，可列举电动机以及灯等。另外，在另一例中，也可以代替负载13或者除了负载13以外还设置从电池1供给电力的蓄电器。在该情况下，电池1通过向蓄电器供给电力而进行放电。并且，蓄电器能够蓄积从电池1供给的电力。另外，在另一例中，也可以设置电动发电机。在该情况下，能够从电池1向电动发电机供给电力，并且能够从电动发电机向电池1供给电力。即，电动发电机作为电源及负载这两者发挥功能。
在图5的系统中，在电源12以及负载13各自与电池1之间设置有驱动电路15。控制器11通过控制驱动电路15的驱动，控制从电池1向负载13的电力供给以及从电源12向电池1的电力供给。即，控制器11通过控制驱动电路15的驱动来控制电池1的充放电。驱动电路15具备对从电池1输出电力、以及向电池1输入电力进行切换的继电器电路。另外，驱动电路15具备转换电路，转换电路将来自电源12的电力转换为向电池1供给的直流电力。另外，转换电路将来自电池1的直流电力转换为向负载13供给的电力。转换电路可以包括变压电路、dc/ac转换电路以及ac/dc变压电路等。
在图5的系统中，设置有检测电路16、热敏电阻等温度检测器17以及加热器等的温度调整器18。检测电路16检测流过电池1的电流以及施加于电池1的电压。控制器11取得与由检测电路16检测出的电流以及电压有关的信息。并且，控制器11基于所取得的与电流及电压有关的信息等，控制驱动电路15的驱动，控制电池1的充放电。温度检测器17检测电池1的温度。控制器11取得与由温度检测器17检测出的温度相关的信息。并且，控制器11基于与所取得的温度相关的信息等，控制温度调整器18的工作。由此，控制器11控制电池1的温度。
另外，在图5的系统中，设置有用户界面20。用户界面20具备由作业者等输入操作的操作部件。作为操作部件，可以举出按钮、拨盘、触摸面板以及遥控器等。控制器11基于由操作部件输入的操作指令，控制电池1的充放电等。另外，用户界面20具备向作业者等告知信息的告知装置。告知装置通过画面显示、声音的发送以及灯的点亮等中的某一个来进行告知。在告知装置中，例如告知与电池1的实时的正极电位以及负极电位相关的信息等与电池相关的信息。
此外，即使在设置具备多个电池的电池模块来代替电池1的情况下，与图5的系统同样地，充放电控制装置的控制器也能够针对电池模块的多个电池分别控制充放电以及温度。
图6表示在图5的系统等中由充放电控制装置10的控制器11进行的、与电池1的正极电位以及负极电位的偏移相关联的处理。在某一例中，图6所示的处理在电池1的使用开始以后以规定的间隔定期地由控制器11进行。在另一例中，作业者等能够向用户界面20输入进行图6所示的处理的操作指令，基于在用户界面20中输入了操作指令的情况，控制器11进行图6所示的处理。
在与电池1的正极电位和负极电位的偏移相关联的处理中，控制器11首先进行关于电池1的正极电位和负极电位从基准状态的偏移的判定处理(s51)。在此，基准状态例如是电池1开始使用时的初始状态。与基准状态下的正极电位和负极电位相关联的信息被存储在控制器11的存储介质等中。然后，控制器11基于判定处理中的判定结果，判定电池1的正极电位和负极电位从基准状态的偏移是否在规定范围内(正常范围内)(s52)。即，判定电池1的实时的正极电位和负极电位是否超出规定范围地从基准状态偏移。
在正极电位和负极电位从基准状态的偏移在规定范围内的情况下(s52-是)，控制器11将电池1的充电深度(soc)保持在通常使用范围内(s53)。即，控制器11使充电深度被保持在通常使用范围内的状态下的电池1继续使用。在此，通常使用范围是指在不发生异常的通常时等使用电池1的充电深度的范围。在某一个例子中，控制器11将充电深度为60％以上且90％以下的范围设定为通常使用范围。在另一例中，控制器11将充电深度为10％以上40％以下的范围设定为通常使用范围。
在正极电位及负极电位超出规定范围地从基准状态偏移的情况下(s52-否)，控制器11进行正极电位及负极电位从基准状态的偏移的恢复处理(s54)。即，控制器11在电池1的正极电位和负极电位超出规定范围地从基准状态偏移的情况下，将电池1判定为恢复对象电池，进行将正极电位和负极电位的恢复的恢复处理。若正极电位及负极电位从基准状态的偏移的恢复处理结束，则控制器11将电池1的充电深度设为上述的通常使用范围(s53)。
在某一个例子中，在正极电位以及负极电位超出规定范围地从基准状态偏移的情况下(s52-否)，控制器11通过用户界面20的告知装置的工作等，告知电池1是恢复对象电池。在该情况下，作业者等能够输入在用户界面20的操作部件等中进行前述的电位的偏移的恢复处理的操作指令。控制器11在告知电池1是恢复对象电池后，基于输入了进行电位的偏移的恢复处理的操作指令这一情况，进行电位的偏移的恢复处理。
另外，在电池模块的多个电池各自的充放电由控制器控制的系统中，控制器针对多个电池的每个电池，判定正极电位和负极电位从基准状态的偏移是否超出规定范围(正常范围)。而且，在多个电池的任一个中正极电位以及负极电位从基准状态的偏移在规定范围内的情况下，控制器11将多个电池各自的充电深度(soc)保持在通常使用范围。
另一方面，在正极电位及负极电位超出规定范围地从基准状态偏移的恢复对象电池存在于多个电池中的情况下，控制器对恢复对象电池进行电位的偏移的恢复处理。即，在多个电池中的任一个是正极电位和负极电位超出规定范围地从基准状态偏移的恢复对象电池的情况下，控制器对恢复对象电池行电位的偏移的恢复处理。电位的偏移的恢复处理在电池模块的多个电池中不仅对恢复对象电池进行，也可以对恢复对象电池以外的电池进行。当针对恢复对象电池的正极电位和负极电位从基准状态的偏移的恢复处理结束时，控制器11将多个电池各自的充电深度设为通常使用范围。
在某一个例子中，在多个电池中存在正极电位以及负极电位超出规定范围地从基准状态偏移的恢复对象电池的情况下，控制器11通过用户界面20的告知装置的工作等告知存在恢复对象电池的情况。在该情况下，作业者等能够输入在用户界面20的操作部件等中进行前述的电位的偏移的恢复处理的操作指令。控制器11在告知存在恢复对象电池的情况后，基于输入了进行电位的偏移的恢复处理的操作指令，对恢复对象电池进行电位的偏移的恢复处理。
(正极电位和负极电位从基准状态的偏移的判定处理)
以下，对电位从基准状态的偏移的判定处理(例如图6的s51)进行说明。通过判定处理，针对一个以上的电池分别设定与正极电位以及负极电位从基准状态的偏移是否在规定范围内(正常范围内)有关的信息。然后，基于通过判定处理设定的信息，控制器如前述的s52的处理等那样，针对一个以上的电池的每个电池判定正极电位以及负极电位的从基准状态的偏移是否在规定范围内。另外，在某一个例子中，通过判定处理，设定与恢复对象电池的正极电位和负极电位相对于基准状态向高电位侧或低电位侧的哪一侧偏移有关的信息。
图7表示电位从基准状态的偏移的判定处理的第1实施方式。在图7的实施方式中，对于1个电池，进行电位从基准状态的偏移的判定处理。在图7的判定处理(s51)中，控制器在使电池放电直到完放电状态(充电深度为0％的状态)后，在规定的条件下从完放电状态一直充电到充满电状态(充电深度为100％的状态)为止(s61)。此时，例如以1c速率等恒定电流对电池进行充电。并且，控制器取得电池的电压v与充电深度的关系(s62)。即，控制器针对电池获取表示正极与负极之间的电压相对于充电深度的关系性的信息。
在某一个例子中，控制器在s61的充电中，绘制相对于充电深度的电池的电压等，取得从完全放电状态到充满电状态的电压曲线(充电电压曲线)作为表示电压v与充电深度的关系性的信息。在另一例中，控制器取代s61的充电，在规定的条件下从充满电状态一直放电到完全放电状态。并且，控制器在放电中，对相对于充电深度的电池的电压进行绘图等，取得从充满电状态到完全放电状态的电压曲线(放电电压曲线)作为表示电压v与充电深度的关系性的信息。
在此，在电池中，如上所述，由于正极电位和负极电位相对于基准状态向高电位侧偏移，在完全放电状态与充满电状态之间的一部分范围内，电压曲线从基准状态向高电压侧偏移。而且，在电池中，由于正极电位和负极电位相对于基准状态向低电位侧偏移，在完全放电状态与充满电状态之间的一部分范围内，电压曲线从基准状态向低电压侧偏移。因此，表示由控制器取得的电压v相对于充电深度的关系性的信息包含在与电池的正极电位及负极电位相关的信息中。
并且，控制器根据表示电压v与充电深度的关系性的信息，取得充电深度成为特定值的状态下的实时的电压值va。另外，控制器取得在基准状态下充电深度成为特定值的状态下的电压值varef。另外，表示基准状态下的电压v相对于充电深度的关系性的信息存储于存储介质等。另外，特定值是大于0％且小于100％的范围内的任一值。但是，在上述那样的电池中，由于正极电位及负极电位从基准状态偏移，尤其在充电深度为20％以上且80％以下的范围内，电压从基准状态的偏移变得显著。因此，特定值优选为20％以上80％以下的范围中的任一值，在某一个例子中，特定值为50％。
并且，在图7的判定处理中，控制器使用在充电深度成为特定值的状态下的实时的电压值va以及在基准状态下充电深度成为特定值的状态下的电压值varef进行处理。即，控制器判定电压值va与电压值varef之差的绝对值是否为阈值δvath以下(s63)。在电压值va与电压值varef之差的绝对值为阈值δvath以下的情况下(s63-是)，控制器将判定参数η设定为0。
另一方面，在电压值va与电压值varef之差的绝对值大于阈值δvath的情况下(s63-否)，控制器判定实时的电压值va是否大于基准状态下的电压值varef(s64)。然后，在电压值va大于电压值varef的情况下(s64-是)，控制器将判定参数η设定为1(s66)。另一方面，在电压值va小于电压值varef的情况下(s64-否)，控制器将判定参数η设定为-1(s67)。
在图7的处理中，将判定参数η设定为与正极电位和负极电位从基准状态的偏移是否在规定范围内有关的信息。在将判定参数η设定为0的情况下，控制器判定为电池的正极电位和负极电位从基准状态的偏移在规定范围内。即，控制器判定为电池不是恢复对象电池。另一方面，在将判定参数η设定为1以及-1中的任意一个的情况下，控制器判定为电池的正极电位以及负极电位超出规定范围而从基准状态偏移。即，控制器判定为电池是恢复对象电池。另外，在将判定参数η设定为1的情况下，控制器判定为电池(恢复对象电池)的正极电位和负极电位从基准状态向高电位侧偏移。并且，在将判定参数η设定为-1的情况下，控制器判定为电池(恢复对象电池)的正极电位和负极电位从基准状态向低电位侧偏移。
在某一变形例中，代替电压值va，控制器在充电深度相互不同的多个状态下，取得实时的电压值，取得所取得的多个电压值的平均值vb。在某一个例子中，控制器在充电深度为30％的状态、充电深度为50％的状态、以及充电深度为70％的状态的各个状态下，取得实时的电压值，将3个电压值的平均设为实时的平均值vb。另外，关于基准状态，控制器也取得充电深度相互不同的上述多个状态下的电压值，取得所取得的多个电压值的平均值vbref。在本变形例中，控制器使用平均值vb和vbref代替电压值va、varef，与s63以及s64的处理同样地进行判定处理，与s65～s67的处理同样地设定判定参数η。然后，控制器基于判定参数η，如上述那样进行判定。
在另一变形例中，代替电压值va、varef，控制器获取在完全放电状态与充满电状态之间的一部分范围内的、电压曲线从基准状态的偏移量ε。然后，控制器取代s63的处理，判定位移量ε是否为阈值εth以下。然后，在偏移量ε为阈值εth以下的情况下，控制器将判定参数η设定为0。另一方面，在偏移量ε比阈值εth大的情况下，控制器代替s64的处理，判定电压曲线从基准状态起的位移是高电压侧还是低电压侧。而且，在电压曲线的位移为高电压侧的情况下，控制器将判定参数η设定为1。另一方面，在电压曲线的位移为低电压侧的情况下，控制器将判定参数η设定为-1。在本变形例中，控制器也基于判定参数η如上所述进行判定。
另外，在另一变形例中，控制器根据表示电池的电压v与充电深度的关系性的信息，取得电压v成为特定电压值的状态下的实时的充电深度αa。在该情况下，控制器取得在基准状态下电压v成为特定电压值的状态下的充电深度αaref。另外，特定电压值是比第1电压值v1大且比第2电压值v2小的范围内的任一值。但是，在上述那样的电池中，即使正极电位以及负极电位从基准状态偏移，在充电深度为0％以及接近0％的状态、以及充电深度为100％以及接近100％的状态的各个状态下，电压也不会大幅偏移基准状态。因此，特定电压值优选为从第1电压值v1及第2电压值v2离开的值，例如，设定为第1电压值v1与第2电压值v2的平均值或接近该平均值的值。在某一个例子中，第一电压值v1被设定为1.5v，第二电压值v2被设定为3.0v，特定电压值被设定为2.25v。
在本变形例中，控制器取代电压值va、varef而使用在电压v成为特定电压值的状态下的实时的充电深度αa、以及在基准状态下电压v成为特定电压值的状态下的充电深度αaref来进行处理。即，代替s63的处理，控制器判定充电深度αa与充电深度αaref之差的绝对值是否为阈值δαath以下。在充电深度αa与充电深度αaref之差的绝对值为阈值δαath以下的情况下，控制器将判定参数η设定为0。
另一方面，在充电深度αa与充电深度αaref之差的绝对值大于阈值δαath的情况下，代替s64的处理，控制器判定实时的充电深度αa是否小于基准状态下的充电深度αaref。而且，在充电深度αa小于充电深度αaref的情况下，即充电深度αa比充电深度αaref接近0％的情况下，控制器将判定参数η设定为1。另一方面，在充电深度αa大于充电深度αaref的情况下，即充电深度αa比充电深度αaref接近100％的情况下，控制器将判定参数η设定为-1。在本变形例中，控制器也基于判定参数η如上所述进行判定。
在某变形例中，代替充电深度αa，控制器在电压值相互不同的多个状态下，取得实时的充电深度，取得所取得的多个充电深度的平均值αb。在某一个例子中，第1电压值v1为1.5v，第2电压值v2为3.0v，控制器在电压为2.0v的状态、电压为2.25v的状态、以及电压为2.5v的状态的各个状态下，取得实时的充电深度，将3个充电深度的平均设为实时的平均值αb。另外，关于基准状态，控制器也取得电压值相互不同的上述多个状态下的充电深度，取得所取得的多个充电深度的平均值αbref。在本变形例中，控制器使用平均值αb和αbref，与使用充电深度αa和αaref的处理同样地进行判定处理，设定判定参数η。然后，控制器基于判定参数η，如上述那样进行判定。
在电池模块的多个电池各自的充放电由控制器控制的系统中，控制器针对多个电池分别获取表示与电压相对于充电深度的关系性的信息。并且，控制器基于表示电压相对于充电深度的关系性的信息，进行与前述的实施方式等中的任一个同样的处理，由此针对多个电池分别设定判定参数η。然后，与上述的实施方式等同样地，控制器针对多个电池的每个电池，基于判定参数η，判定正极电位以及负极电位的从基准状态的偏移是否在规定范围内。
另外，在电池模块的多个电池的充放电由控制器控制的构成中，控制器也可以不是取得由1个电池施加的电压，而是取得由多个电池施加的电压。在该情况下，控制器基于表示由多个电池施加的电压与充电深度的关系性的信息，判定多个电池各自的正极电位和负极电位的偏移。因此，表示由多个电池施加的电压与充电深度的关系性的信息作为与电池各自的正极电位以及负极电位关联的信息而取得。在该情况下，也与基于表示由1个电池施加的电压与充电深度的关系性的信息的判断同样地，控制器基于表示由多个电池施加的电压与充电深度的关系性的信息，判定正极电位和负极电位的偏移。
图8表示电位从基准状态的偏移的判定处理的第2实施方式。在图8的实施方式中，对于一个电池，进行电位的从基准状态的偏移的判定处理。在图8的判定处理(s51)中，控制器取得从电池的使用开始时或上次的电位的偏移的恢复处理起的净充放电时间y(s61)。电池的净充放电时间y包含在与电池的使用履历相关的信息中。并且，控制器判定净充放电时间y是否为阈值yth以下(s62)。
在此，在图8的实施方式中，控制器将充电深度为60％以上90％以下的范围等充电深度比较高的范围设定为通常使用范围，在不发生异常的通常时等，以充电深度保持在所设定的通常使用范围内的状态重复充放电。因此，在本实施方式中，通过重复电池的充放电，电池的正极电位和负极电位从基准状态(初始状态)向高电位侧偏移。另外，在本实施方式中，表示上述的净充放电时间y等电池的使用履历与正极电位及负极电位的从基准状态的偏移之间的关系的信息被存储于存储介质等。并且，控制器基于所存储的所述信息，判定净充放电时间y成为何种程度的长度时，正极电位以及负极电位向高电位侧的基准状态的偏移超出规定范围，并基于判定结果来设定阈值yth。如上所述，由于阈值yth被设定，所以净充放电时间y等与电池的使用履历相关的信息包含在与电池的正极电位以及负极电位关联的信息中。
在净充放电时间y为阈值yth以下的情况下(s72-是)，控制器将判定参数η设定为0(s73)。另一方面，在净充放电时间y比阈值yth长的情况下(s72-否)，控制器将判定参数η设定为1(s74)。在本实施方式中，也与前述的实施方式等同样地，在将判定参数η设定为0的情况下，控制器判定为电池的正极电位和负极电位从基准状态的偏移为规定范围内(正常范围内)。另一方面，在将判定参数η设定为1的情况下，控制器判定为电池的正极电位和负极电位超出规定范围地从基准状态偏移。另外，在将判定参数η设定为1的情况下，控制器判定为电池(恢复对象电池)的正极电位和负极电位从基准状态向高电位侧偏移。
另外，在本实施方式中，由于在通常时以充电深度维持在比较高的范围的状态对电池进行充放电，因此正极电位和负极电位从基准状态向高电位侧偏移，不会从基准状态向低电位侧偏移。因此，即使不进行将判定参数η设定为-1的处理，也能够通过控制器从电池的正极电位以及负极电位的基准状态适当地判定偏移。
在某一变形例中，控制器将充电深度为10％以上40％以下的范围等充电深度比较低的范围设定为通常使用范围，在不发生异常的通常时等，以充电深度被保持在所设定的通常使用范围的状态重复充放电。因此，在本变形例中，通过重复电池的充放电，由此电池的正极电位和负极电位从基准状态(初始状态)向低电位侧偏移。在本变形例中，也与图8的实施方式等同样地，使用净充放电时间y来进行判定。而且，在净充放电时间y为阈值yth以下的情况下，将判定参数η设定为0。在该情况下，控制器判定为电池的正极电位和负极电位从基准状态的偏移在规定范围内。
但是，在本变形例中，在净的充放电时间y大于阈值yth的情况下，将判定参数η设定为-1。并且，控制器判定为电池的正极电位以及负极电位超出规定范围地从基准状态偏移，并且判定为电池(恢复对象电池)的正极电位以及负极电位从基准状态向低电位侧偏移。在本变形例中，由于通常时以充电深度维持在比较低的范围的状态对电池进行充放电，因此正极电位和负极电位从基准状态向低电位侧偏移，不会从基准状态向高电位侧偏移。因此，即使不进行将判定参数η设定为1的处理，也能够通过控制器从电池的正极电位以及负极电位的基准状态适当地判定偏移。
另外，在某一变形例中，控制器获取从电池的使用开始时或者上次的电位的偏移的恢复处理起的经过时间z，来代替净充放电时间y，作为与电池的使用履历记录相关的信息。然后，控制器设定与经过时间z相关的阈值zth。并且，与图8的实施方式及其变形例等同样地，控制器判定经过时间z是否为阈值zth以下。在经过时间z为阈值zth以下的情况下，控制器将判定参数η设定为0。另一方面，在经过时间z比阈值zth长的情况下，控制器将判定参数η设定为1或-1。然后，控制器基于判定参数η，如上述那样进行判定。
在电池模块的多个电池各自的充放电由控制器控制的系统中，控制器针对多个电池分别获取净充放电时间y等与使用履历相关的信息。然后，控制器基于与使用履历相关的信息，进行与图8的实施方式及其变形例等中的任一个相同的处理，由此针对多个电池分别设定判定参数η。然后，与上述的实施方式等同样地，控制器针对多个电池的每个电池，基于判定参数η，判定正极电位以及负极电位的从基准状态的偏移是否在规定范围内。
在上述的实施方式等中，通过进行电位从基准状态的偏移的判定处理，控制器针对一个以上的电池的每个电池，适当地判定正极电位以及负极电位的从基准状态的偏移是否在规定范围内。由此，对于1个以上的电池的每个电池，适当地判定起因于正极电位和负极电位从基准状态的偏移的容量降低。即，适当地判定电池是否为恢复对象电池、或者在电池模块的多个电池中是否存在恢复对象电池。另外，在上述的实施方式等中，通过进行电位从基准状态的偏移的判定处理，控制器适当地判定电池(恢复对象电池)的正极电位以及负极电池从基准状态向高电位侧或低电位侧的哪一侧偏移。
(正极电位和负极电位从基准状态的偏移动的恢复处理)
以下，对电位从基准状态的偏移的恢复处理(例如图6的s54)进行说明。对正极电位和负极电位超出规定范围地从基准状态偏移的电池即恢复对象电池进行恢复处理。另外，在电池模块的多个电池中存在恢复对象电池的情况下，也可以对恢复对象电池以外的电池进行。在恢复处理中，控制器将恢复对象电池等的作为恢复处理的对象的电池的充电深度保持在恢复时保持范围(第一范围)内规定时间。通过恢复处理，使电池的正极电位和负极电位接近初始状态等基准状态。由此，在恢复对象电池等中，使起因于正极电位及负极电位的从基准状态的偏移而降低的容量恢复。
图9表示电位从基准状态的偏移的恢复处理的第1实施方式。在图9的实施方式中，对于一个电池，进行电位的从基准状态的偏移的恢复处理。在图9的恢复处理(s54)中，控制器在电池的充电深度被保持为恢复时保持值(设定值)的状态下，控制电池的充放电(s81)。由此，电池(恢复对象电池)在充电深度成为恢复时保持值的状态下被储存。因此，在本实施方式中，将恢复时保持值设定为上述的恢复时保持范围(第一范围)。并且，控制器将电池(恢复对象电池)的温度调整为30℃以上且50℃以下的范围(s82)。此时，控制器基于来自热敏电阻等温度检测器的与电池的温度相关的信息，控制加热器等温度调整器的动作，调整电池的温度。然后，控制器判定从恢复处理开始时起的经过时间t是否超过基准时间tref(s83)。在某一个例子中，基准时间tref被设定为3天。
在经过时间t为基准时间tref以下的情况下(s83-否)，处理返回s81，控制器依次进行s81以后的处理。即，在电池的充电深度以恢复时保持值继续保持的状态下控制电池的充放电，并且电池的温度持续调整为30℃以上且50℃以下的范围。在经过时间t超过基准时间tref的情况下(s83-是)，控制器结束电位的偏移的恢复处理。并且，控制器将电池的充电深度设为上述的通常使用范围(第2范围(s53)。
图10表示电位的从基准状态的偏移的恢复处理的第2实施方式。在图10的实施方式中，对于一个电池，进行电位的从基准状态的偏移的恢复处理。在图10的恢复处理(s54)中，控制器使电池的充电深度保持在恢复时使用范围(设定范围)内(s84)。由此，控制器在充电深度处于恢复时使用范围的状态下控制电池(恢复对象电池)的充放电，电池在充电深度处于恢复时使用范围的状态下被使用。因此，在本实施方式中，将恢复时保持值设定为上述的恢复时保持范围(第一范围)。在图10的实施方式中，也与图9的实施方式同样地进行s82以及s83的处理。在本实施方式中，在s83中经过时间t为基准时间tref以下的情况下(s83-否)，处理返回s84，控制器依次进行s84以后的处理。即，电池的充电深度持续地保持在恢复时使用范围内，并且电池的温度持续调整为30℃以上且50℃以下的范围。
另外，在电池模块的多个电池各自的充放电由控制器控制的系统中，控制器在多个电池中存在恢复对象电池的情况下，针对恢复对象电池，与图8的实施方式以及图9的实施方式等中的任一个同样地进行恢复处理。即，控制器使恢复对象电池的充电深度保持在恢复时保持值或恢复时使用范围即恢复时保持范围(第1范围)内规定时间。
在此，在上述的实施方式等中，由控制器等设定的恢复时保持值或恢复时使用范围即恢复时保持范围(第1范围)与上述的通常使用范围(第2范围)不同。因此，在恢复处理中，控制器使电池的充电深度保持在与通常使用时保持充电深度的范围不同的范围内。
例如，在充电深度为60％以上且90％以下的范围等充电深度比较高的范围被设定为通常使用范围的情况下，如上所述，通过在通常使用范围内重复充放电，电池的正极电位及负极电位从基准状态(初始状态)向高电位侧偏移。在该情况下，控制器将恢复处理中的充电深度的恢复时保持范围设定得比通常使用范围低。并且，在恢复处理中，控制器使电池的充电深度保持在比较低的恢复时保持范围内。在一个例子中，在恢复处理中，控制器进行使电池的充电深度保持为恢复时保持值即10％的控制。在另一例中，在恢复处理中，控制器使电池的充电深度保持在恢复时使用范围即0％以上且40％以下的范围。
通过使电池(恢复对象电池)的充电深度保持在比较低的恢复时保持范围，由此电池(恢复对象电池)的正极电位和负极电位从基准状态的向高电位侧的偏移恢复，正极电位和负极电位接近初始状态等基准状态。通过使正极电位和负极电位接近基准状态，电池(恢复对象电池)的容量恢复。
另一方面，在充电深度为10％以上40％以下的范围等充电深度比较低的范围被设定为通常使用范围的情况下，如上所述，通过在通常使用范围内重复充放电，电池的正极电位和负极电位从基准状态(初始状态)向低电位侧偏移。在该情况下，控制器将恢复处理中的充电深度的恢复时保持范围设定得比通常使用范围高。并且，在恢复处理中，控制器使电池的充电深度保持在比较高的恢复时保持范围。在某一个例子中，在恢复处理中，控制器进行使电池的充电深度保持为恢复时保持值即90％的控制。在另一例中，在恢复处理中，控制器使电池的充电深度保持在恢复时使用范围即60％以上且95％以下的范围。
通过将电池(恢复对象电池)的充电深度保持在比较高的恢复时保持范围，由此电池(恢复对象电池)的正极电位和负极电位从基准状态向低电位侧的偏移恢复，正极电位和负极电位接近初始状态等基准状态。通过使正极电位和负极电位接近基准状态，电池(恢复对象电池)的容量恢复。
在上述的实施方式等中，通过进行电位从基准状态的偏移的恢复处理，控制器在恢复对象电池中缓和以及恢复正极电位以及负极电位的从基准状态的偏移。由此，能够适当地恢复起因于正极电位和负极电位从基准状态的偏移的电池的容量降低。
另外，在将电池的充电深度保持在恢复时保持范围的恢复处理中，利用正极与负极的自放电量的差，使正极电位和负极电位从基准状态的偏移恢复。因此，在恢复处理中，与通常使用时相比，使电池的温度上升，由此自放电的速度上升，正极电位和负极电位的偏移的恢复得到促进。
特别是恢复处理中的电池的温度优选为30℃以上且50℃以下。通过使电池的温度为30℃以上，正极和负极中的自放电量增加，正极电位和负极电位的偏移的恢复速度变快。由此，降低了的容量的恢复速度变快。另外，通过使电池的温度为50℃以下，可抑制电极组及电解液的劣化等不能恢复的劣化。在上述的实施方式等中，在恢复处理中，将恢复对象电池的温度调整为30℃以上且50℃以下的范围。因此，进一步促进了恢复对象电池的正极电位和负极电位从基准状态的偏移的恢复。
[充放电控制装置的应用例]
接着，对上述的实施方式等的充放电控制装置以及由充放电控制装置控制充放电的一个以上的电池的应用例进行说明。1个以上的电池例如搭载于电池包中。具备一个以上的电池的电池包作为数码相机等电子设备的电源、搭载于车辆的电源、以及固定用电源等使用。在某一个例子中，形成于电池组的集成电路等被用作上述充放电控制装置的控制器。在另一例中，在电子设备以及车辆等搭载电池包的装置中形成的集成电路等被用作上述充放电控制装置的控制器。在该情况下，充放电控制装置的控制器配置于电池包的外部。
(电池包)
图11表示将上述充放电控制装置应用于电池包的一例。在图11的一个例子中，电池包30具备一个电池1，在电池包30上搭载有具备控制器11的充放电控制装置10。在图11的一个例子的系统中，在电池包30的外部设置有电源12以及负载13。另外，在电池包30上设置有前述的驱动电路15以及检测电路16。充放电控制装置10(控制器11)通过控制驱动电路15的驱动，控制从电池1向负载13的电力供给以及从电源12向电池1的电力供给，控制电池1的充放电。检测电路16检测流过电池1的电流以及施加于电池1的电压。控制器11基于检测电路16的检测结果来控制电池1的充放电。
另外，如上所述，控制器11进行与电池1的正极电位和负极电位的偏移相关联的处理(参照图6)。此时，控制器11与前述的实施方式等中的任一个同样地，进行关于电池1的正极电位以及负极电位的从基准状态的偏移的判定处理。并且，在正极电位以及负极电位超出规定范围(正常范围)地从基准状态偏移的情况下，控制器11与前述的实施方式等中的任一个同样地、进行电池1的正极电位以及负极电位的从基准状态的偏移的恢复处理。在电池1的电位的偏移的恢复处理中，控制器11将电池1的充电深度保持在恢复时保持值或恢复时使用范围即恢复时保持范围内规定时间。
另外，在电池包30上搭载温度检测器及温度调整器(均未图示)。温度检测器检测电池1的温度。控制器11基于温度检测器的检测结果，控制温度调整器的动作，并调整电池1的温度。在电池1的电位的偏移的恢复处理中，控制器11将电池1的温度调整为30℃以上且50℃以下的范围。另外，在电池包30或电池包30的外部设置有用户界面(未图示)。用户界面具备由作业者等输入操作的操作部件，并且具备向作业者等告知信息的告知装置。
另外，在某一个例子中，取代电池1而将具备多个电池的电池模块搭载于电池包。在该情况下，充放电控制装置的控制器通过控制驱动电路的驱动来控制多个电池各自的充放电。并且，控制器与前述的实施方式等中的任一个同样地，针对多个电池的每一个，进行正极电位以及负极电位的从基准状态的偏移的判定处理。另外，在正极电位及负极电位超出规定范围地从基准状态偏移的恢复对象电池存在于多个电池中的情况下，控制器与前述的实施方式等中的任一个同样地对恢复对象电池进行电位的偏移的恢复处理。
(车辆)
图12表示将上述充放电控制装置应用于车辆的一例。在图12的一例中，车辆40具备一个电池1，在车辆40上搭载有具备控制器11的充放电控制装置10。电池1例如搭载于电池包。另外，作为充放电控制装置10的控制器11，可以使用形成于搭载有电池1的电池组的集成电路(控制电路)等，也可以使用与形成于车辆40的电池组分体的集成电路(控制电路)等。
在图12的一个例子的车辆40上搭载有电源12以及负载13。作为电源12，可列举搭载于车辆40的发电机。另外，生成车辆40的动力的再生能量的机构也可以用作电源12。另外，在图12的一例中，在车辆40搭载电源12，但也可以从车辆40的外部的电源向电池1供给电力。作为负载13，可列举搭载于车辆40的电动机。另外，在车辆40设置有上述的驱动电路15以及检测电路16。充放电控制装置10(控制器11)通过控制驱动电路15的驱动，控制从电池1向负载13的电力供给以及从电源12向电池1的电力供给，控制电池1的充放电。检测电路16检测流过电池1的电流以及施加于电池1的电压。控制器11基于检测电路16的检测结果来控制电池1的充放电。
另外，如上所述，控制器11进行与电池1的正极电位和负极电位的偏移相关联的处理(参照图6)。此时，控制器11与前述的实施方式等中的任一个同样地，进行关于电池1的正极电位以及负极电位的从基准状态的偏移的判定处理。并且，在正极电位以及负极电位超出规定范围(正常范围)地从基准状态偏移的情况下，控制器11与前述的实施方式等中的任一个同样地进行电池1的正极电位以及负极电位的从基准状态的偏移的恢复处理。在电池1的电位的偏移的恢复处理中，控制器11使电池1的充电深度保持在恢复时保持值或恢复时使用范围即恢复时保持范围内规定时间。
另外，在车辆40上搭载有温度检测器及温度调整器(均未图示)。温度检测器检测电池1的温度。控制器11基于温度检测器的检测结果，控制温度调整器的动作，调整电池1的温度。在电池1的电位的偏移的恢复处理中，控制器11将电池1的温度调整为30℃以上且50℃以下的范围。另外，在车辆40中设置有用户界面(未图示)。用户界面具备由作业者等输入操作的操作部件，并且具备向作业者等告知信息的告知装置。
另外，在某一个例子中，取代电池1而将具备多个电池的电池模块搭载于车辆。在该情况下，充放电控制装置的控制器通过控制驱动电路的驱动来控制多个电池各自的充放电。并且，控制器与前述的实施方式等中的任一个同样地，针对多个电池的每一个，进行正极电位以及负极电位的从基准状态的偏移的判定处理。另外，在正极电位及负极电位超出规定范围地从基准状态偏移的恢复对象电池存在于多个电池中的情况下，控制器与前述的实施方式等中的任一个同样地对恢复对象电池进行电位的偏移的恢复处理。
[与实施方式等相关的验证]
另外，进行了与前述的实施方式等相关的验证。以下，对进行的验证进行说明。
(实施例1)
在实施例1中，如下面那样制作锂离子二次电池。
在锂离子二次电池的制作中，首先，如下面那样形成正极。在正极的正极合剂层(含正极活性物质层)的形成中，使用锂镍复合氧化物(lini0.5co0.2mn0.3o2)的粉末作为正极活性物质，使用乙炔黑作为导电剂，使用聚偏氟乙烯(pvdf)作为粘结剂。并且，将正极活性物质以80重量％、导电剂10重量％、及粘结剂10重量％的比例配合，将配合后的正极活性物质、导电剂及粘结剂分散在n-甲基吡咯烷酮(nmp)的溶剂中，由此制备浆料。
另外，作为正极集电体，使用厚度15μm的铝箔。将制备的浆料涂布于铝箔的两面，将涂布的浆料在120℃的恒温槽内干燥，由此形成正极合剂层。然后，通过对正极集电体和正极合剂层进行冲压加工，形成正极。
另外，在锂离子二次电池的制作中，如下形成负极。在负极的负极合剂层(含负极活性物质层)的形成中，使用铌钛氧化物(nb2tio7)的粉末作为负极活性物质，使用乙炔黑作为导电剂，使用聚偏氟乙烯(pvdf)作为粘结剂。并且，将负极活性物质以80重量％、导电剂10重量％、及粘结剂10重量％的比例配合，将配合后的负极活性物质、导电剂及粘结剂分散在n-甲基吡咯烷酮(nmp)的溶剂中，由此制备浆料。
另外，作为负极集电体，使用厚度15μm的铝箔。将制备的浆料涂布于铝箔的两面，将涂布的浆料在120℃的恒温槽内干燥，由此形成负极合剂层。然后，通过对负极集电体和负极合剂层进行冲压加工，形成负极。
另外，作为隔膜，使用厚度25μm的聚乙烯制的无纺布。在电极组的形成中，形成了具有依次层叠正极、隔膜、负极和隔膜的结构的层叠体。然后，将层叠体卷绕成漩涡状，将卷绕后的层叠体在80℃下进行加热压制，由此形成扁平形状的电极组。
然后，将所形成的电极组收纳于作为外包装构件的包装件的内部。作为包装，使用具有尼龙层、铝层及聚乙烯层的3层结构的层压膜。另外，层压膜形成为厚度0.1m。将电极组收纳于电池包的内部后，在80℃的真空中干燥16小时。
另外，作为电解质，使用将1mol/l的lipf6溶解于溶剂而成的非水电解液。作为溶剂，使用以体积比率1/2混合碳酸亚丙酯(pc)和碳酸二乙酯(dec)的混合溶剂。电解液的调整在氩气箱内实施。
将电解液注入到收纳有电极组的层压膜的袋的内部。然后，注入电解液后，通过热封将包装件完全密闭。由此，形成锂离子二次电池。然后，进行所形成的二次电池的初充电。在初次充电中，在电池的电压(正极与负极之间的电压)达到3v之前，以0.2c进行恒流充电。然后，在电池的电压达到3v之后，进行3v下的恒定电压充电，继续充电直至电流值成为1/20c为止。然后，在进行初次充电后，进行初次放电。在初次放电中，在电池的电压(正极与负极之间的电压)达到1.5v之前，以0.2c进行恒定电流放电。通过初次放电，取得初始状态即基准状态下的电池的电压曲线。另外，通过初次放电，取得从充满电状态(电压3v的状态)到完全放电状态(电压1.5v的状态)为止的放电容量。
需要说明的是，电池形成为：在初次充电中使电压为3v时，正极电位为作为设计电位的4.25v，且负极电位为作为设计电位的1.25v。在实际的验证中，制作了多个上述的电池。然后，将多个电池中的1个电池如上述那样初次充电后，在电压为3v的状态下解体，测定正极电位和负极电位。其结果，正极电位成为作为设计电位的4.25v，负极电位成为作为设计电位的1.25v。
并且，在进行初次放电后，将电池充电到充满电状态(充电深度为100％的状态)。然后，在充电深度为100％的状态下，在45℃的恒温槽内储藏。然后，在恒温槽内储藏1周后，将电池放电至完全放电状态(充电深度为0％的状态)，取得电压曲线和放电容量。然后，再次充电至充满电状态后，再次在45℃的恒温槽内储藏。在验证中，如上所述，重复进行放电至完全放电状态后，再次充电至充满电状态，在45℃的恒温槽内贮存一周电池的工序。在验证中，重复进行约200天的上述那样的工序，在恒温槽内进行29次上述储藏。
然后，在第29次的储藏后，从充满电状态(电压3v的状态)放电至完全放电状态(电压1.5v的状态)，取得放电容量及电压曲线。第29次储存后的放电容量为初次放电(基准状态)下的放电容量的90.9％。另外，从初次放电中的电压曲线与第29次储藏后的电压曲线的比较判明，在第29次储藏后的电池中，与初次放电时(基准状态)相比，正极电位和负极电位向高电位侧偏移。另外，基于电压曲线的正极电位和负极电位从基准状态的偏移的判定如实施方式等中所述那样进行。
另外，在验证中，对多个电池进行上述那样的工序，在第29次储藏后将多个电池中的1个以电压为3v的状态解体，测定正极电位和负极电位。其结果，正极电位成为4.33v，负极电位成为1.33v。因此，在第29次储藏后，正极电位和负极电位与前述的设计电位(基准状态)相比，向高电位侧偏移。
另外，在验证中，在进行了上述的工序之后，使电池的充电深度为10％。然后，在25℃的环境下，将电池在充电深度为10％的状态下保持14天。然后，保持14天之后，充电至充满电状态。然后，从充满电状态放电到完全放电状态，取得放电容量。14天期间的保持后的放电容量为初次放电(基准状态)下的放电容量的94.3％。
另外，在验证中，对多个电池进行上述那样的14天的保持，在保持14天后将多个电池中的1个以电压为3v的状态解体，测定正极电位和负极电位。其结果，正极电位成为4.26v，负极电位成为1.26v。因此，在保持14天后，正极电位和负极电位与前述的第29次储藏后相比，接近设计电位(基准状态)。
如上所述，证实了在本实施例的验证中，在正极电位和负极电位从设计电位(基准状态)向高电位侧偏移的情况下，在充电深度低的状态下长时间保持电池，由此，正极电位和负极电位的从设计电位(基准状态)的偏移变小。而且，证实了由于正极电位及负极电位从设计电位(基准状态)的偏移变小，因此正极电位及负极电位从设计电位(基准状态)偏移而引起的电池的容量下降恢复。
(实施例2)
在实施例2中，与实施例1同样地制作锂离子二次电池。然后，与实施例1同样地进行初次充电和初次放电。另外，在本实施例中，也与实施例1同样地，重复进行放电至完全放电状态后，再次充电至充满电状态，在45℃的恒温槽内贮存一周电池的工序。在本实施例中，也与实施例1同样地，重复进行约200天前述那样的工序，在恒温槽内进行29次前述的储藏。
在本实施例中，在第29次的储藏后，从充满电状态(电压3v的状态)放电至完全放电状态(电压1.5v的状态)，取得放电容量及电压曲线。在本实施例中，第29次储藏后的放电容量也是初次放电(基准状态)下的放电容量的90.9％。另外，从初次放电中的电压曲线与第29次贮藏后的电压曲线的比较判明，在本实施例中也是，在第29次贮藏后的电池中，与初次放电时(基准状态)相比，正极电位和负极电位向高电位侧偏移。
在本实施例的验证中，对多个电池进行了上述那样的工序。然后，对多个电池分别进行上述工序后，使电池的充电深度为10％。而且，多个电池之一在25℃的环境下，在充电深度为10％的状态下保持3天。另外，多个电池中的另一个电池在进行了前述的工序后，在45℃的环境下，在充电深度为10％的状态下保持3天。
然后，在保持3天之后，将多个电池分别充电至充满电状态。然后，从充满电状态放电到完全放电状态，取得多个电池各自的放电容量。在25℃的环境下保持3天后的电池的放电容量为初次放电(基准状态)下的放电容量的92.1％。另一方面，在45℃的环境下保持3天后的电池的放电容量为初次放电(基准状态)下的放电容量的93.1％。如上所述，证实了在本实施例的验证中，与在25℃的环境下保持的情况相比，在45℃的环境下保持的情况下，正极电位和负极电位从基准状态的偏移的恢复速度变快，降低了的容量的恢复速度变快。
(实施例3)
在实施例3中，与实施例1同样地制作锂离子二次电池。然后，与实施例1同样地进行初次充电和初次放电。而且，在本实施例中，在初次放电后，使电池的充电深度为60％。然后，将从充电深度为60％的状态到充电深度为100％的状态(充满电状态)的充电、以及从充电深度为100％的状态到充电深度为60％的状态的放电作为1个循环的充放电循环试验重复进行1000个循环。充放电循环试验在45℃的环境下进行。
在本实施例的验证中，取得了第1000次循环中的充电以及放电中的电压曲线。并且，从初次放电中的电压曲线与第1000次循环的电压曲线的比较判明，在进行了1000个循环的上述充放电循环试验后的电池中，与初次放电时(基准状态)相比，正极电位和负极电位向高电位侧偏移。另外，基于电压曲线的正极电位和负极电位从基准状态的偏移的判定如实施方式等中所述那样进行。
然后，在进行第1000次循环的充放电之后，将电池充电至充满电状态。然后，从充满电状态放电到完全放电状态，取得电池的放电容量。1000循环的充放电后的电池的放电容量为初次放电(基准状态)下的放电容量的85.6％。
而且，在验证中，对于进行了1000个循环的上述充放电循环试验的电池，将充电深度设为10％。然后，将从充电深度为10％的状态到充电深度为40％的状态的充电、以及从充电深度为40％的状态到充电深度为10％的状态的放电作为1个循环的充放电循环试验重复进行50个循环。
然后，在进行第50次循环的充放电之后，将电池充电至充满电状态。然后，从充满电状态放电到完全放电状态，取得电池的放电容量。第50个循环的充放电后的电池的放电容量为初次放电(基准状态)下的放电容量的87.9％。因此，通过进行50个循环的充放电循环试验，电池的容量恢复。
如上所述，在本实施例的验证中证实了，在正极电位以及负极电位从设计电位(基准状态)向高电位侧偏移的情况下，通过在充电深度较低的范围内使用电池，从而起因于正极电位以及负极电位从设计电位(基准状态)偏移的电池的容量降低恢复。
(实施例4)
在实施例4中，与实施例1同样地制作锂离子二次电池。然后，与实施例1同样地进行初次充电和初次放电。并且，在本实施例中，在初次放电后，与实施例3同样地，将从充电深度为60％的状态到充电深度为100％的状态(充满电状态)的充电以及从充电深度为100％的状态到充电深度为60％的状态的放电作为1个循环的充放电循环试验重复进行1000个循环。在本实施例中，充放电循环试验也在45℃的环境下进行。
在本实施例的验证中判明了，如果进行上述那样的1000次循环的充放电试验，则在第1000次循环的充放电后的电池中，与初次放电时(基准状态)相比，正极电位和负极电位向高电位侧偏移。因此，基于电池的使用履历，电池的正极电位和负极电位与初次放电时(基准状态)相比，判定为向高电位侧偏移。在本实施例中，也与实施例3同样地，在第1000次循环的充放电后，取得了从充满电状态到完全放电状态的电池的放电容量。在本实施例中，第1000次循环的充放电后的电池的放电容量为初次放电(基准状态)下的放电容量的85.8％。
并且，在本实施例中，也与实施例3同样地，对于进行了1000个循环的上述充放电循环试验的电池，将从充电深度为10％的状态到充电深度为40％的状态的充电、及从充电深度为40％的状态到充电深度为10％的状态的放电作为1个循环的充放电循环试验重复进行了50个循环。并且，在本实施例中，也与实施例3同样地，在第50次循环的充放电后，取得了从充满电状态到完全放电状态的电池的放电容量。在本实施例中，第50次循环的充放电后的电池的放电容量为初次放电(基准状态)下的放电容量的86.9％。因此，在本实施例中也是，通过进行50次循环的充放电循环试验，电池的容量也恢复。
如上所述，在本实施例的验证中，也与实施例3同样地证实了，在正极电位以及负极电位从设计电位(基准状态)向高电位侧偏移的情况下，通过在充电深度较低的范围内使用电池，从而恢复起因于正极电位以及负极电位从设计电位(基准状态)偏移的电池的容量降低。
(实施例5)
在实施例5中，与实施例1同样地制作锂离子二次电池。然后，与实施例1同样地进行初次充电和初次放电。而且，在本实施例中，在初次放电后，将电池的充电深度设为10％。然后，将从充电深度为10％的状态到充电深度为40％的状态的充电、以及从充电深度为40％的状态到充电深度为10％的状态的放电作为1个循环的充放电循环试验重复进行1000个循环。充放电循环试验在45℃的环境下进行。
在本实施例的验证中，取得了第1000次循环中的充电以及放电中的电压曲线。并且，从初次放电中的电压曲线与第1000次循环的电压曲线的比较判明，在进行了1000个循环的上述充放电循环试验后的电池中，与初次放电时(基准状态)相比，正极电位和负极电位向低电位侧偏移。另外，基于电压曲线的正极电位和负极电位从基准状态的偏差的判定如实施方式等中所述那样进行。
然后，在进行了第1000次循环的充放电之后，将电池充电至充满电状态。然后，从充满电状态放电到完全放电状态，取得电池的放电容量。第1000次循环的充放电后的电池的放电容量为初次放电(基准状态)下的放电容量的95.1％。
而且，在验证中，对于进行了1000个循环的上述充放电循环试验的电池，将充电深度设为60％。然后，将从充电深度为60％的状态到充电深度为90％的状态的充电、以及从充电深度为90％的状态到充电深度为60％的状态的放电作为1个循环的充放电循环试验反复进行50个循环。
然后，在进行第50次循环的充放电之后，将电池充电至充满电状态。然后，从充满电状态放电到完全放电状态，取得电池的放电容量。第50次循环的充放电后的电池的放电容量为初次放电(基准状态)下的放电容量的97.4％。因此，通过进行50个循环的充放电循环试验，电池的容量恢复。
如上所述，在本实施例的验证中证实了，在正极电位以及负极电位从设计电位(基准状态)向低电位侧偏移的情况下，通过在充电深度高的范围内使用电池，从而恢复起因于正极电位以及负极电位从设计电位(基准状态)偏移的电池的容量降低。
根据前述的至少一个实施方式或实施例的充放电控制装置及充放电控制方法，关于1个以上的电池的每个电池，判定正极电位及负极电位从基准状态的偏移是否超出规定范围。然后，至少基于恢复对象电池存在这一情况，使恢复对象电池的充电深度保持在恢复时保持范围内规定时间，该恢复对象电池是正极电位及负极电位超出规定范围地从基准状态偏移的电池。由此，能够提供适当地判定由正极电位和负极电位从基准状态的偏移引起的电池的容量降低，并使降低了的电池的容量适当地恢复的充放电控制装置及充放电控制方法。
另外，能够将上述的实施方式归纳为以下的技术方案。
技术方案1
一种充放电控制装置，控制1个以上的电池的充放电，该充放电控制装置具备控制器，该控制器，
关于上述1个以上的电池中的每个电池，取得与正极电位及负极电位关联的信息，
基于取得的上述信息，关于上述1个以上的电池中的每个电池，判定上述正极电位及上述负极电位从基准状态的偏移是否超出规定范围，
至少基于恢复对象电池存在这一情况，使上述恢复对象电池的充电深度保持在恢复时保持范围内规定时间，该恢复对象电池是上述正极电位及上述负极电位超出上述规定范围地从上述基准状态偏移的电池。
技术方案2
在技术方案1的充放电控制装置中，
上述控制器，在上述恢复对象电池不存在的情况下，使上述1个以上的电池的每个电池的上述充电深度，保持在与上述恢复时保持范围不同的通常使用范围内。
技术方案3
在技术方案1或2的充放电控制装置中，
上述控制器，取得表示通过上述1个以上的电池中的1个或多个电池施加的电压与上述充电深度之间的关系性的信息，作为上述1个以上的电池的每个电池的与上述正极电位及上述负极电位关联的上述信息。
技术方案4
在技术方案1至3中任一个充放电控制装置中，
上述控制器，取得上述1个以上的电池的每个电池的使用履历有关的信息，作为上述1个以上的电池的每个电池的与上述正极电位及上述负极电位关联的上述信息。
技术方案5
在技术方案1至4中任一个充放电控制装置中，
上述控制器，在上述恢复对象电池的上述正极电位及上述负极电位相对于上述基准状态向高电位侧偏移的情况下，使上述恢复对象电池的上述充电深度保持在作为上述恢复时保持范围的0％以上40％以下的范围内。
技术方案6
在技术方案1至4中任一个充放电控制装置中，
上述控制器，在上述恢复对象电池的上述正极电位及上述负极电位相对于上述基准状态向低电位侧偏移的情况下，使上述恢复对象电池的上述充电深度保持在作为上述恢复时保持范围的60％以上95％以下的范围内。
技术方案7
在技术方案1至6中任一个充放电控制装置中，
上述控制器，在使上述恢复对象电池的上述充电深度保持在上述恢复时保持范围内的状态下，将上述恢复对象电池的温度调整到30℃以上50℃以下的范围。
技术方案8
一种电池包，具备：
技术方案1至7中任一个充放电控制装置；以及
充放电被上述充放电控制装置所控制的上述1个以上的电池。
技术方案9
一种车辆，具备：
技术方案1至7中任一个充放电控制装置；以及
充放电被上述充放电控制装置所控制的上述1个以上的电池。
技术方案10
一种充放电控制方法，控制1个以上的电池的充放电，该充放电控制方法包括如下步骤：
关于上述1个以上的电池中的每个电池，取得与正极电位及负极电位关联的信息；
基于取得的上述信息，关于上述1个以上的电池中的每个电池，判定上述正极电位及上述负极电位从基准状态的偏移是否超出规定范围；以及
至少基于恢复对象电池存在这一情况，使上述恢复对象电池的充电深度保持在恢复时保持范围内规定时间，该恢复对象电池是上述正极电位及上述负极电位超出上述规定范围地从上述基准状态偏移的电池。
上述对本发明的一实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子提示的，不意图限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式来实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨，并且包含于权利要求书所记载的发明及其等同的范围。
1.一种充放电控制装置，控制1个以上的电池的充放电，该充放电控制装置具备控制器，该控制器，
关于上述1个以上的电池中的每个电池，取得与正极电位及负极电位关联的信息，
基于取得的上述信息，关于上述1个以上的电池中的每个电池，判定上述正极电位及上述负极电位从基准状态的偏移是否超出规定范围，
至少基于恢复对象电池存在这一情况，使上述恢复对象电池的充电深度保持在恢复时保持范围内规定时间，该恢复对象电池是上述正极电位及上述负极电位超出上述规定范围地从上述基准状态偏移的电池。
2.如权利要求1所述的充放电控制装置，其中，
上述控制器，在上述恢复对象电池不存在的情况下，使上述1个以上的电池的每个电池的上述充电深度，保持在与上述恢复时保持范围不同的通常使用范围内。
3.如权利要求1或2所述的充放电控制装置，其中，
上述控制器，取得表示通过上述1个以上的电池中的1个或多个电池施加的电压与上述充电深度之间的关系性的信息，作为上述1个以上的电池的每个电池的与上述正极电位及上述负极电位关联的上述信息。
4.如权利要求1至3中任一项所述的充放电控制装置，其中，
上述控制器，取得上述1个以上的电池的每个电池的使用履历有关的信息，作为上述1个以上的电池的每个电池的与上述正极电位及上述负极电位关联的上述信息。
5.如权利要求1至4中任一项所述的充放电控制装置，其中，
上述控制器，在上述恢复对象电池的上述正极电位及上述负极电位相对于上述基准状态向高电位侧偏移的情况下，使上述恢复对象电池的上述充电深度保持在作为上述恢复时保持范围的0％以上40％以下的范围内。
6.如权利要求1至4中任一项所述的充放电控制装置，其中，
上述控制器，在上述恢复对象电池的上述正极电位及上述负极电位相对于上述基准状态向低电位侧偏移的情况下，使上述恢复对象电池的上述充电深度保持在作为上述恢复时保持范围的60％以上95％以下的范围内。
7.如权利要求1至6中任一项所述的充放电控制装置，其中，
上述控制器，在使上述恢复对象电池的上述充电深度保持在上述恢复时保持范围内的状态下，将上述恢复对象电池的温度调整到30℃以上50℃以下的范围。
8.一种电池包，具备：
权利要求1至7中任一项所述的充放电控制装置；以及
充放电被上述充放电控制装置控制的上述1个以上的电池。
9.一种车辆，具备：
权利要求1至7中任一项所述的充放电控制装置；以及
充放电被上述充放电控制装置控制的上述1个以上的电池。
10.一种充放电控制方法，控制1个以上的电池的充放电，该充放电控制方法包括如下步骤：
关于上述1个以上的电池中的每个电池，取得与正极电位及负极电位关联的信息；
基于取得的上述信息，关于上述1个以上的电池中的每个电池，判定上述正极电位及上述负极电位从基准状态的偏移是否超出规定范围；以及
至少基于恢复对象电池存在这一情况，使上述恢复对象电池的充电深度保持在恢复时保持范围内规定时间，该恢复对象电池是上述正极电位及上述负极电位超出上述规定范围地从上述基准状态偏移的电池。
技术总结