JPH0448635Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は亜鉛−臭素電池のSOC測定装置に関
する。

亜鉛−臭素電池は新型電池の１つとして知られ
ている（例えば電気学会雑誌第103巻８号−昭和
58年８月）。

［従来の技術］ 亜鉛−臭素電池は鉛電池に比較してその開発の
歴史が浅く、現在においても実用化のための開発
段階といつた状況である。よつて電池の充電状態
すなわち残存容量（SOC）を把握するための手
段についての検討は不十分と思われ、これについ
ての報告は皆無である。しかし、あえて充放電管
理の方法を挙げるとすれば、充電量及び放電量そ
れぞれの積算値に自己放電量の推測値を考慮する
ことによつておおよそのSOCを推定する方法が
実施されてきた。

［考案が解決しようとする問題点］ 従来の問題点 しかし亜鉛−臭素電池は鉛電池に比較してその
充放電時及び休止時共にかなり自己放電量の多い
電池であり、また電池の構成、充放電条件、特に
休止時の管理（処理）によつて自己放電量の差が
大きく、正確な自己放電量の推測は極めて困難で
ある。

よつて例えば亜鉛−臭素電池によつて電気自動
車を駆動させた場合にはその残存容量からの走行
可能距離の推測が信頼性の低いものになるという
問題が生じ、同様の問題が亜鉛−臭素電池を据置
用として使用した場合にも生じることになる。

また、亜鉛−臭素電池では例えば一般的な定電
流充電を行つた場合正極側の反応生成物（Br₂）
がタンクに錯体として貯蔵されるため充電電圧は
ほぼ一定に保たれる。よつてSOCを充電電圧変
化から推定することは不可能であり、同時に
SOCを正確に把握できないことから電池の過充
電の可能性が高くなり、負極への亜鉛の異常電着
及び電圧の急激な上昇によるガス発生が促進され
電池性能（エネルギ密度、出力密度、寿命等）が
低下するという問題があつた。

考案の目的 本考案は前記従来の問題点に鑑みなされたもの
で、その目的は亜鉛−臭素電池の充放電それぞれ
の進行と共に変化する正極液側臭素錯体量に基づ
いて電池のSOCを正確に測定することにより、
電池の持つ潜在能力を十分に引き出すと共にその
利用性を向上させ、更にその利用面から電池性能
を大幅に改善することにある。

［問題点を解決するための手段及び作用］ この目的を達成するために、本考案は、電池の
正極液を貯留する正極液タンク内の臭素錯体を計
測する錯体量計測手段と、この錯体量計測手段で
得られた臭素錯体量を充電状態についての物理量
に変換する変換手段と、この変換手段で得られた
物理量に基づいて充電状態であるSOCの値を表
示するSOC表示手段とを有し、正極液中の臭素
錯体量によつて電池の充電状態を測定することを
特徴とする。

このような構成により、亜鉛−臭素電池の真味
SOC、すなわち自己放電量も考慮したSOCに対
応して変化する臭素錯体の量に基づいてSOCを
測定することができるものである。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本考案の好適な実施例を
説明する。

第１図に示すように電解液１０が満たされた正
極液タンク１２内には下方を開口し上方を閉口と
する筒体１４が正極液タンク１２のフタを貫通し
て液密に直立状態に固定され、該筒体１４の大径
部の上方には電解液流出入孔１４ａが形成されて
いる。

そして筒体１４内には間隙を持たせフロート１
６が内挿されており、筒体１４及びフロート１６
の表面部分はすべて正極液タンク１２と同様にポ
リオレフイン樹脂あるいは四フツ化樹脂等で形成
され、フロート１６の比重は水性電解液１０の比
重と充放電の進行と共にその量が変化する臭素錯
体１８の比重の間の値、理想的には、1.8以上2.0
以下に調整され、臭素錯体１８の量の変化による
臭素錯体液面１８ａの変位に追従して該フロート
１６は上下に変位する。

また、正極液タンク１２の上方に突出したフロ
ート１６の上部には鉄心２０が内蔵され、筒体１
４の上部の外周部にはフロート１６の上下方向の
変位量を電気的に変換するための変換器としての
差動変圧器２２が設置されている。

前記差動変圧器２２の一次側コイルには交流電
源２４が接続され、臭素錯体１８の量の変化に応
じたフロート１６の変位は差動変圧器２２により
電圧Ｖの変化として表わされ、この差動変圧器２
２の出力電圧は増幅器２６を介して指示計２８に
入力される。

ところで、実験結果により臭素錯体１８の量と
SOCの関係は第２図のグラフに示すとおりであ
り、正極液タンク１２の横断面積が一定の構造で
あればフロート１６の変位は臭素錯体１８の量の
変化に比例するので指示計２８に第２図の関係を
SOC値として充・放電のそれぞれの過程を別々
に目盛ることにより、充電・放電のどちらの過程
においても電池のSOCを指示計２８から直読す
ることができる。

尚、正極液タンク１２の側面には電解液流入管
３０、電解液流出管３２が取り付けられ、底面に
は臭素錯体流出管３４が取り付けられている。

また、他の実施例として第３図あるいは第４図
に示すように正極液タンク１２の内部に臭素錯体
１８を貯蔵するサブタンク３６ａまたは３６ｂを
設置し、第２図の充電時曲線あるいは放電時曲線
からこのサブタンク３０ａ，３０ｂ内に設けたフ
ロート（図示せず）の変位がSOCに比例するよ
うにサブタンク３６ａ，３６ｂの断面積を変化さ
せて製作することにより指示計２８の目盛を充電
時あるいは放電時どちらかにおいて等間隔とする
ことも可能である。

更に他の実施例として差動変圧器の設定場所に
ついては、まず第５図に示すように正極液タンク
１２に凹部を設け、筒体１４を凹部のフタ１２ａ
を貫通直立支持させると共にフタ１２ａ上に突出
した筒体１４の外周部に差動変圧器２２を設置さ
せる方法があり、この場合、正極液タンク１２の
局部的な突出部をなくすことが可能である。ま
た、第６図に示すように筒体１４と差動変圧器２
２とを一体化させ、かつ正極液タンク１２内に筒
体１４を直立支持させる方法もあり、この場合に
は正極液タンク１２の構造を複雑にすることなく
前記方法の効果を持つと共に、SOC測定装置の
設置性が向上する。

なお、臭素錯体量の測定手段としては、前記フ
ロートによる液面測定のほか、錯体と電解液の境
界部を光学的に測定する手段、錯体を含む正極液
全体の重量を測定する手段なども用いることがで
きることは、当業者が容易に理解し得るところで
ある。

［考案の効果］ 以上説明したとおり、本考案によれば、亜鉛−
臭素電池の真味のSOC、すなわち自己放電量も
考慮したSOCに対応して変化する臭素錯体の量
に基づいてSOCを測定するようにしたため、精
度の良いSOC測定が可能となり、しかも電池の
保守管理を効率的に行えるとともにエネルギ密
度、出力密度、寿命等の電池性能が改善されると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の亜鉛−臭素電池のSOC測定
装置の実施例を示す説明図、第２図は臭素錯体量
との関係を示す図、第３図及び第４図はフロート
の変位とSOCを比例させるための臭素錯体用サ
ブタンクを設けた他の実施例を示す説明図、第５
図及び第６図は差動変圧器の設置場所を変更した
更に他の実施例を示す説明図である。 １０……水性電解液、１２……正極液タンク、
１４……筒体、１６……フロート、１８……臭素
錯体、２２……差動変圧器、２８……指示計。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 電池の正極液を貯留する正極液タンク内の臭
   素錯体を計測する錯体量計測手段と、 この錯体量計測手段で得られた臭素錯体量を
   充電状態についての物理量に変換する変換手段
   と、 この変換手段で得られた物理量に基づいて充
   電状態であるSOCの値を表示するSOC表示手
   段と、 を有し、 正極液中の臭素錯体量によつて電池の充電状
   態を測定することを特徴とする亜鉛−臭素電池
   のSOC測定装置。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項記載の装置に
   おいて、前記錯体量計測手段が正極液タンク内
   に設けられ臭素錯体量の変化による臭素錯体液
   面の変位に追従して上下方向に変位するフロー
   トであることを特徴とする亜鉛−臭素電池の
   SOC測定装置。 (3) 実用新案登録請求の範囲第２項記載の装置に
   おいて、 前記変換手段が前記フロートの変位を電気的
   変化に変換する変換器であることを特徴とする
   亜鉛−臭素電池のSOC測定装置。 (4) 実用新案登録請求の範囲第３項記載の装置に
   おいて、 前記変換器が差動変圧器であることを特徴と
   する亜鉛−臭素電池のSOC測定装置。 (5) 実用新案登録請求の範囲第２項から第４項の
   いずれかに記載の装置において、 前記フロートの比重が水性電解液の比重と臭
   素錯体の比重との間であることを特徴とする亜
   鉛−臭素電池のSOC測定装置。