JPH0370348B2 - - Google Patents
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- JPH0370348B2 JPH0370348B2 JP59069638A JP6963884A JPH0370348B2 JP H0370348 B2 JPH0370348 B2 JP H0370348B2 JP 59069638 A JP59069638 A JP 59069638A JP 6963884 A JP6963884 A JP 6963884A JP H0370348 B2 JPH0370348 B2 JP H0370348B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は密閉型電池を急速充電する場合のガス
発生に対処するための充電制御方法に関する。
発生に対処するための充電制御方法に関する。
従来技術
２次電池では急速充電する場合、満充電に近づ
くと陽極から酸素ガスが発生してくる（この状態
を仮に過充電と記す）密閉型の２次電池では陽極
に対して陰極容積を適当に大きくしておき、陰極
にこの酸素を吸収させるようにしている。しかし
一時間以内で充電を完了させるような大電流充電
では、上のような方法では酸素ガスを吸収し切れ
ず電池容器の内圧が上つて容器がパンクしてしま
う。従つて急速充電を行う場合には酸素ガスが容
器内に蓄積しはじめたことを検知して充電電流を
減少させるような外部制御回路が必要となる。こ
のため過充電極検知の原理としては次のようなも
のがある。
くと陽極から酸素ガスが発生してくる（この状態
を仮に過充電と記す）密閉型の２次電池では陽極
に対して陰極容積を適当に大きくしておき、陰極
にこの酸素を吸収させるようにしている。しかし
一時間以内で充電を完了させるような大電流充電
では、上のような方法では酸素ガスを吸収し切れ
ず電池容器の内圧が上つて容器がパンクしてしま
う。従つて急速充電を行う場合には酸素ガスが容
器内に蓄積しはじめたことを検知して充電電流を
減少させるような外部制御回路が必要となる。こ
のため過充電極検知の原理としては次のようなも
のがある。
イ 内部ガス圧を検知する。
ロ 陽極で発生したO2が陰極で吸収される反応
は酸化であり発熱反応であるから温度上昇を伴
う。従つてこの温度上昇を検知する。
は酸化であり発熱反応であるから温度上昇を伴
う。従つてこの温度上昇を検知する。
ハ 陽極が満充電になると電池電圧がピークとな
るので、これを検知する。
るので、これを検知する。
上記３の原理のうち、ハの方法は電池毎にピー
ク電圧のばらつきが大きく、また再現性が乏しい
ので、ピーク電圧検出のための一定電圧レベルを
設定することができず信頼性に乏しい。
ク電圧のばらつきが大きく、また再現性が乏しい
ので、ピーク電圧検出のための一定電圧レベルを
設定することができず信頼性に乏しい。
現在提案されている方法は上記ロの原理に立脚
したもので、電池容器の側面にバイメタルを接触
させておき、温度上昇を検知して充電電流が大か
ら小に切換えるものである。しかしこの方法には
次のような問題点がある。
したもので、電池容器の側面にバイメタルを接触
させておき、温度上昇を検知して充電電流が大か
ら小に切換えるものである。しかしこの方法には
次のような問題点がある。
バイメタルは或る一定温度で作動するように調
整されるが、実際に検知すべきものは電池容器の
絶対温度ではなく、外気温からの温度上昇であ
る。即ち過充電時に発生熱量が同じでも外気温の
高いときと低いときとでは電池容器の温度は異
り、発熱量に応答しているのは外気温からの温度
上昇値である。バイメタルを用いるときは、この
温度上昇値即ち電池容器と外気との温度差の検知
ができない。結局安全を見越して冬期において過
充電が検出できるように作動温度を設定するの
で、夏期には満充電に至らない前に大電流充電か
ら小電流充電に切換つてしまつて急速充電の目的
が充分に達成されないことになる。温度センサと
して抵抗線温度センサを用いたものも提案されて
いる（特開昭58−35882号）が、上述バイメタル
を用いたものと同じ問題がある。
整されるが、実際に検知すべきものは電池容器の
絶対温度ではなく、外気温からの温度上昇であ
る。即ち過充電時に発生熱量が同じでも外気温の
高いときと低いときとでは電池容器の温度は異
り、発熱量に応答しているのは外気温からの温度
上昇値である。バイメタルを用いるときは、この
温度上昇値即ち電池容器と外気との温度差の検知
ができない。結局安全を見越して冬期において過
充電が検出できるように作動温度を設定するの
で、夏期には満充電に至らない前に大電流充電か
ら小電流充電に切換つてしまつて急速充電の目的
が充分に達成されないことになる。温度センサと
して抵抗線温度センサを用いたものも提案されて
いる（特開昭58−35882号）が、上述バイメタル
を用いたものと同じ問題がある。
また上記イの原理を用いたものとして、歪ゲー
ジを用いて内圧を検出するようにしたものが提案
されている（実開昭56−144477号）が、歪ゲージ
は抵抗線の抵抗が歪により変化するのを利用して
おり、抵抗は温度によつても変化するので電池の
温度上昇および外気温の影響を受けて正確な充電
制御が困難であることは上記ロの原理に立脚した
ものと同じであり、抵抗変化検出のため定電流電
源を必要とするが、定電流電源の出力電流も温度
によつて変化するので、温度補償の手段を必要と
するから装置構成が複雑になる等問題が多い。
ジを用いて内圧を検出するようにしたものが提案
されている（実開昭56−144477号）が、歪ゲージ
は抵抗線の抵抗が歪により変化するのを利用して
おり、抵抗は温度によつても変化するので電池の
温度上昇および外気温の影響を受けて正確な充電
制御が困難であることは上記ロの原理に立脚した
ものと同じであり、抵抗変化検出のため定電流電
源を必要とするが、定電流電源の出力電流も温度
によつて変化するので、温度補償の手段を必要と
するから装置構成が複雑になる等問題が多い。
目 的
本発明は圧電材料を利用することにより上述し
た問題点を解消した信頼性の高い急速充電制御方
法を提供するものである。
た問題点を解消した信頼性の高い急速充電制御方
法を提供するものである。
構 成
圧電材料としてはチタン酸ジルコン酸鉛のよう
なセラミツク、ポリ弗化ビニリデン等の圧電性プ
ラスチツク、上記圧電セラミツクをプラスチツク
或はゴムに混入した複合材或は圧電セラミツクと
圧電性プラスチツクとの混合材等がある。これら
の圧電材料は機械的な歪によつて分極を起すが、
また温度膨張によつても分極を起し、温度検出に
用いることができる。
なセラミツク、ポリ弗化ビニリデン等の圧電性プ
ラスチツク、上記圧電セラミツクをプラスチツク
或はゴムに混入した複合材或は圧電セラミツクと
圧電性プラスチツクとの混合材等がある。これら
の圧電材料は機械的な歪によつて分極を起すが、
また温度膨張によつても分極を起し、温度検出に
用いることができる。
本発明は上述した圧電材料を用いて密閉型２次
電池の容器の温度上昇を検知して充電電流を大か
ら小に切換えることを要旨とするものである。
電池の容器の温度上昇を検知して充電電流を大か
ら小に切換えることを要旨とするものである。
実施例
第１図は本発明の一実施例を示す。１は陰極を
兼ねた電池外装缶で、２は陽極で外装缶１の蓋を
兼ねており、電池外装缶１の側面に薄いプラスチ
ツクフイルム１４を介在させて圧電板１５が当接
させてある。圧電板１５は粘着テープ１６で仮止
めした後、外装缶１に熱収縮フイルムのチユーブ
１７を被覆することによつて外装缶１に圧接固定
される。
兼ねた電池外装缶で、２は陽極で外装缶１の蓋を
兼ねており、電池外装缶１の側面に薄いプラスチ
ツクフイルム１４を介在させて圧電板１５が当接
させてある。圧電板１５は粘着テープ１６で仮止
めした後、外装缶１に熱収縮フイルムのチユーブ
１７を被覆することによつて外装缶１に圧接固定
される。
圧電板１５は両面に金属を蒸着して電極とし、
リード線１８，１８′が引出してある。充電の際、
このリード線を電圧検出器に接続し、電圧が所定
レベルを超えたら充電電流を大から小に切換え
る。
リード線１８，１８′が引出してある。充電の際、
このリード線を電圧検出器に接続し、電圧が所定
レベルを超えたら充電電流を大から小に切換え
る。
第２図は充電時間と電池外装缶の温度上昇の関
係を外気温をパラメータとして示したものであ
る。或る時間の所から急に温度が上昇し始める。
充電電流制御のためにはこの温度上昇の勾配の最
大の所を検出すればよいのであるが、バイメタル
の場合、外気温20℃を標準にして40℃付近で作動
するようにしておくと、暑い季節には早い時期に
小電流充電に切換つてしまい、反対に寒いときに
は過充電が進み過ぎて危険となる。
係を外気温をパラメータとして示したものであ
る。或る時間の所から急に温度が上昇し始める。
充電電流制御のためにはこの温度上昇の勾配の最
大の所を検出すればよいのであるが、バイメタル
の場合、外気温20℃を標準にして40℃付近で作動
するようにしておくと、暑い季節には早い時期に
小電流充電に切換つてしまい、反対に寒いときに
は過充電が進み過ぎて危険となる。
圧電体を検温体に用いると、焦電性により発生
した電位差は時間が経つと消えて行き、超電力は
温度変化の微分に応答する。従つて、出力は温度
の時間変化の勾配の最も大きな所でピークを示
す。従つて電圧検出器でこの電圧のピークを検出
して充電電流を大から小へ切換えれば、外気温に
影響されず、常に正しい制御ができる。温度が急
に上昇し始める温度は外気温により異なるが、上
昇し始める時間は外気温によらず充電状態により
決まつており、温度上昇の急勾配の所であればど
この点を検出しても時間的な差は余りなく、圧電
板は温度変化の勾配に感応しているので、厳密に
出力の最大点を検出しなくても、出力が或るレベ
ルを超過したことを検出して充電電流の切換えを
行えばよいのである。
した電位差は時間が経つと消えて行き、超電力は
温度変化の微分に応答する。従つて、出力は温度
の時間変化の勾配の最も大きな所でピークを示
す。従つて電圧検出器でこの電圧のピークを検出
して充電電流を大から小へ切換えれば、外気温に
影響されず、常に正しい制御ができる。温度が急
に上昇し始める温度は外気温により異なるが、上
昇し始める時間は外気温によらず充電状態により
決まつており、温度上昇の急勾配の所であればど
この点を検出しても時間的な差は余りなく、圧電
板は温度変化の勾配に感応しているので、厳密に
出力の最大点を検出しなくても、出力が或るレベ
ルを超過したことを検出して充電電流の切換えを
行えばよいのである。
第３図は充電装置の回路である。Ｂが充電中の
電池であり、Ｓは充電電源装置である。１５は第
１図の圧電板であり、リード線１８が電池Ｂの陽
極に接続してあり、９は電圧検出器で電池Ｂの陽
極と圧電板１５の他のリード線１８′との間の電
圧を検出しており、この電圧が所定値以上に達し
たら信号を出して電源装置Ｓの出力電圧を下げ、
充電電流を減らす。
電池であり、Ｓは充電電源装置である。１５は第
１図の圧電板であり、リード線１８が電池Ｂの陽
極に接続してあり、９は電圧検出器で電池Ｂの陽
極と圧電板１５の他のリード線１８′との間の電
圧を検出しており、この電圧が所定値以上に達し
たら信号を出して電源装置Ｓの出力電圧を下げ、
充電電流を減らす。
効 果
本発明によれば圧電体を利用して密閉型電池の
温度上昇の勾配を検出して、充電電流の制御を行
うので、従来のバイメタル方式その他のように外
気温の影響を受けず、圧電体を用いているので、
抵抗変化を利用するものに比し装置も簡単で、常
に正しい制御ができる。
温度上昇の勾配を検出して、充電電流の制御を行
うので、従来のバイメタル方式その他のように外
気温の影響を受けず、圧電体を用いているので、
抵抗変化を利用するものに比し装置も簡単で、常
に正しい制御ができる。
第１図は本発明の一実施例における圧電体装着
状態の斜視図、第２図は充電時間と電池温度との
関係のグラフ、第３図は上記実施例における充電
装置の回路図である。 １……電池の陰極を兼ねた外装缶、２……陽
極、１５……温度検出用圧電体。
状態の斜視図、第２図は充電時間と電池温度との
関係のグラフ、第３図は上記実施例における充電
装置の回路図である。 １……電池の陰極を兼ねた外装缶、２……陽
極、１５……温度検出用圧電体。
Claims (1)
- １ 圧電性プラスチツク或は圧電性セラミツクの
薄片を用い、密閉型２次電池の温度変化を受ける
位置或は外装缶の側面に上記薄片を張設し、同薄
片の両面に現われる電位差を検出し、この電圧が
設定レベルを超えたら充電電流を大から小に切換
えるようにしたことを特徴とする密閉型電池の急
速充電制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59069638A JPS60212974A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | 密閉型電池の急速充電制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59069638A JPS60212974A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | 密閉型電池の急速充電制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60212974A JPS60212974A (ja) | 1985-10-25 |
| JPH0370348B2 true JPH0370348B2 (ja) | 1991-11-07 |
Family
ID=13408601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59069638A Granted JPS60212974A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | 密閉型電池の急速充電制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60212974A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4518591B2 (ja) * | 1999-05-31 | 2010-08-04 | 三洋電機株式会社 | 薄型電池を内蔵するパック電池 |
| KR100579377B1 (ko) | 2004-10-28 | 2006-05-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| JP2010011619A (ja) * | 2008-06-26 | 2010-01-14 | Panasonic Corp | 電池の充電制御方法および充電制御装置 |
-
1984
- 1984-04-06 JP JP59069638A patent/JPS60212974A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60212974A (ja) | 1985-10-25 |
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