JPH05251077A - 多数の電池の充電方法 - Google Patents
多数の電池の充電方法Info
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- JPH05251077A JPH05251077A JP4173611A JP17361192A JPH05251077A JP H05251077 A JPH05251077 A JP H05251077A JP 4173611 A JP4173611 A JP 4173611A JP 17361192 A JP17361192 A JP 17361192A JP H05251077 A JPH05251077 A JP H05251077A
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- charging
- batteries
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- 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
- H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/70—Arrangements for stirring or circulating the electrolyte
- H01M50/77—Arrangements for stirring or circulating the electrolyte with external circulating path
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
- H01M12/08—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of a fuel-cell type and a half-cell of the secondary-cell type
- H01M12/085—Zinc-halogen cells or batteries
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 多数の亜鉛−臭素電池の充放電の際個々の電
池の相互充電による損失を回避する。 【構成】 多数の亜鉛−臭素電池の個々の陽極空間又は
陰極空間へ電解液を少なくとも一時的に特に全時間液体
的に並列に供給しかつこれらの空間から排出し，充電中
陰極に金属亜鉛を層として析出し，また陽極に臭素を析
出し，電解液に溶解している錯体形成剤により，臭素を
水に難溶性の錯体に変換し，電解液に対して固有の回路
と固有の貯蔵容器とポンプとを設け，充電過程中に時間
間隔をおいて個々の電池の充電状態を求め，所定の値に
おいてそれぞれの電池の充電過程を中断する。
池の相互充電による損失を回避する。 【構成】 多数の亜鉛−臭素電池の個々の陽極空間又は
陰極空間へ電解液を少なくとも一時的に特に全時間液体
的に並列に供給しかつこれらの空間から排出し，充電中
陰極に金属亜鉛を層として析出し，また陽極に臭素を析
出し，電解液に溶解している錯体形成剤により，臭素を
水に難溶性の錯体に変換し，電解液に対して固有の回路
と固有の貯蔵容器とポンプとを設け，充電過程中に時間
間隔をおいて個々の電池の充電状態を求め，所定の値に
おいてそれぞれの電池の充電過程を中断する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，電池の個々の陽極空間
又は陰極空間へ少なくとも一時的に特に全時間電解液を
供給しかつこれらの空間から排出する，多数の電池の充
電方法に関する。ここで電池とは，単電池，単電池積層
体，又は複数の単電池から成る電池を総称するものとす
る。
又は陰極空間へ少なくとも一時的に特に全時間電解液を
供給しかつこれらの空間から排出する，多数の電池の充
電方法に関する。ここで電池とは，単電池，単電池積層
体，又は複数の単電池から成る電池を総称するものとす
る。
【０００２】
【従来の技術】電気エネルギは特に高い効率で熱エネル
ギ及び運動エネルギに変換される。従つて定置装置にお
ける電気エネルギの使用に別の使用分野が与えられてい
る。移動装置では，特に運動エネルギへの容易な変換と
いう利点に，悪い蓄電能力が対立している。例えば自動
車のような移動装置において電池を使用すると，電池の
運搬のために消費するエネルギをできるだけ少なくする
ため，蓄電装置当りの重量をできるだけ小さく保つ必要
がある。更にできるだけ広い使用範囲を保証するため，
蓄電量を最適化して，このような車両の走行距離を大き
くし，それにより通常１回に進む距離より大きくし，停
止時間を電池の充電に使用できるようにせねばならな
い。
ギ及び運動エネルギに変換される。従つて定置装置にお
ける電気エネルギの使用に別の使用分野が与えられてい
る。移動装置では，特に運動エネルギへの容易な変換と
いう利点に，悪い蓄電能力が対立している。例えば自動
車のような移動装置において電池を使用すると，電池の
運搬のために消費するエネルギをできるだけ少なくする
ため，蓄電装置当りの重量をできるだけ小さく保つ必要
がある。更にできるだけ広い使用範囲を保証するため，
蓄電量を最適化して，このような車両の走行距離を大き
くし，それにより通常１回に進む距離より大きくし，停
止時間を電池の充電に使用できるようにせねばならな
い。
【０００３】多数の定置装置でも，停電の際機能の申し
分ない続行を保証するため，最小電流量の準備が必要で
ある。このような装置は，例えば病院の非常用電源とし
て，非常用照明装置として，更に太陽電池，風力発電
機，潮力発電所のように不連続に動作するエネルギ変換
装置における常用運転用の蓄電装置として，特に重要で
ある。
分ない続行を保証するため，最小電流量の準備が必要で
ある。このような装置は，例えば病院の非常用電源とし
て，非常用照明装置として，更に太陽電池，風力発電
機，潮力発電所のように不連続に動作するエネルギ変換
装置における常用運転用の蓄電装置として，特に重要で
ある。
【０００４】特に高い効率を保証し，更に特に簡単な使
用可能性を与えるため，これらの蓄電装置ができるだけ
高い電圧を持つようにする。
用可能性を与えるため，これらの蓄電装置ができるだけ
高い電圧を持つようにする。
【０００５】電池の容量は電解液の量に関係している。
例えば欧州特許出願公開第０３２７５２８号に記載され
かつ本願の構成部分をなしている亜鉛−臭素電池では，
電解液の量を多くするため，電解液が循環される。充電
の際できるだけ均一な亜鉛膜が陰極に析出し，陽極には
臭素が析出する。この臭素は，電解液中に存在する錯体
形成剤により，電解液にほぼ難溶性の臭素錯体を形成す
るので，亜鉛と同じように臭素を電池へ供給できる。臭
素錯体は水相中ではほぼ不溶性なので，懸濁液が形成さ
れ，陽極液用容器の底に臭素錯体が沈積する。従つてこ
のような電池の容量の上限は，陰極空間及び亜鉛を析出
する可能性により，更に電解液用貯蔵容器の大きさによ
り，与えられる。電力の取出し従つて単位時間当り電流
の取出しは，まず電極面積に関係する。このような電池
の電圧は，どれだけ多数の単電池が直列接続されるかに
関係する。電気化学的にできるだけ同じ条件を与えるた
め，電池における循環電解液が液体的に並列に陰極空間
又は陽極空間へ供給される。それにより電解液のすべて
の成分の均一な濃度が保証され，更に特に重要な均一な
温度も実現できる。
例えば欧州特許出願公開第０３２７５２８号に記載され
かつ本願の構成部分をなしている亜鉛−臭素電池では，
電解液の量を多くするため，電解液が循環される。充電
の際できるだけ均一な亜鉛膜が陰極に析出し，陽極には
臭素が析出する。この臭素は，電解液中に存在する錯体
形成剤により，電解液にほぼ難溶性の臭素錯体を形成す
るので，亜鉛と同じように臭素を電池へ供給できる。臭
素錯体は水相中ではほぼ不溶性なので，懸濁液が形成さ
れ，陽極液用容器の底に臭素錯体が沈積する。従つてこ
のような電池の容量の上限は，陰極空間及び亜鉛を析出
する可能性により，更に電解液用貯蔵容器の大きさによ
り，与えられる。電力の取出し従つて単位時間当り電流
の取出しは，まず電極面積に関係する。このような電池
の電圧は，どれだけ多数の単電池が直列接続されるかに
関係する。電気化学的にできるだけ同じ条件を与えるた
め，電池における循環電解液が液体的に並列に陰極空間
又は陽極空間へ供給される。それにより電解液のすべて
の成分の均一な濃度が保証され，更に特に重要な均一な
温度も実現できる。
【０００６】循環する電解液は電池の容量を高めると共
に，直列接続される電極の数の増大従つて電圧の増大に
よつて，電解液を通る漂遊電流を生じ，この電流が特に
高い電圧で連続放電を生ずる。しかしこの放電は停止状
態においてだけでなく，電流取出しの際にもおこる。大
きすきる電流損失を回避するため，単電池から単電池へ
変化する抵抗を持つ二次導線により個々の電解液空間を
接続することが公知である。その最も簡単な実施例は，
減少しかつ再び増大する断面を持つ接続通路により電解
液空間を接続することである。しかし漂遊電流のこの相
殺はエネルギ消費を伴い，電池の単なる準備動作におい
ても連続的なエネルギ消費を生ずる。電池に存在するこ
の電流は亜鉛膜の一部を溶解し再び析出するので，充電
される電池の保管だけでは大きい容量損失がおこる。こ
の望ましくない電流を回避するため，既に欧州特許出願
公告第０１６８３７７号明細書により，停止時間中に個
々の陰極空間又は陽極空間の液体接続を適当な遮断機構
例えばコツク，滑り弁等により遮断することが提案され
た。それにより，停止時間中電池の電流が内部で消費さ
れないようにできる。しかし電池内の逆充電や，複数の
電池が直列接続されている場合電流取出し中におけるこ
れらの電池の間の逆充電は防止できない。
に，直列接続される電極の数の増大従つて電圧の増大に
よつて，電解液を通る漂遊電流を生じ，この電流が特に
高い電圧で連続放電を生ずる。しかしこの放電は停止状
態においてだけでなく，電流取出しの際にもおこる。大
きすきる電流損失を回避するため，単電池から単電池へ
変化する抵抗を持つ二次導線により個々の電解液空間を
接続することが公知である。その最も簡単な実施例は，
減少しかつ再び増大する断面を持つ接続通路により電解
液空間を接続することである。しかし漂遊電流のこの相
殺はエネルギ消費を伴い，電池の単なる準備動作におい
ても連続的なエネルギ消費を生ずる。電池に存在するこ
の電流は亜鉛膜の一部を溶解し再び析出するので，充電
される電池の保管だけでは大きい容量損失がおこる。こ
の望ましくない電流を回避するため，既に欧州特許出願
公告第０１６８３７７号明細書により，停止時間中に個
々の陰極空間又は陽極空間の液体接続を適当な遮断機構
例えばコツク，滑り弁等により遮断することが提案され
た。それにより，停止時間中電池の電流が内部で消費さ
れないようにできる。しかし電池内の逆充電や，複数の
電池が直列接続されている場合電流取出し中におけるこ
れらの電池の間の逆充電は防止できない。
【０００７】電池又は電極のできるだけ均一な充電を保
証するため，充電の際これらを並列接続し，電流取出し
の際電圧をできるだけ高くするため直列接続することが
できる。
証するため，充電の際これらを並列接続し，電流取出し
の際電圧をできるだけ高くするため直列接続することが
できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は，充電中も電
流取出し中も個々の電池相互充電及び放電による損失を
回避する，多数の電池の充電方法を提供することであ
る。
流取出し中も個々の電池相互充電及び放電による損失を
回避する，多数の電池の充電方法を提供することであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】電池の個々の陽極空間又
は陰極空間へ電解液を少なくとも一時的に特に全時間液
体的に並列に供給しかつこれらの空間から排出し，充電
中陰極に金属亜鉛を層として析出し，また陽極に臭素を
析出し，電解液に溶解している錯体形成剤例えばモルホ
リン誘導体により，臭素を水に難溶性の錯体に変換し，
電解液に対して固有の回路と固有の貯蔵容器とポンプと
を設ける電池充電方法において，この課題を解決するた
め本発明によれば，充電過程中に時間間隔をおいて個々
の電池の充電状態を求め，所定の値においてそれぞれの
電池の充電過程を中断する。陰極と陽極とその間にある
膜を持つ単電池は，電池の最小単位を形成し，循環する
電解液が使用されていると，個々の単電池の間に逆充電
がおこる。このような逆充電は，特に不同な寸法の単電
池例えば内部抵抗において生ずる。個々の単電池積層体
とは，直列接続されかつ少なくとも一緒に直列に充電さ
れる多数の個々の単電池を意味する。このため例えば単
電池積層体の始端と終端に，エネルギの導入及び導出用
の付加的な電極を設けることが必要である。電池とは，
それぞれ少なくとも１つの送り機構例えばポンプを設け
られる陽極電解液回路及び陰極電解液回路を持つ多数の
単電池を意味する。それぞれの電極には入り導線又は出
導線が設けられ，これらの入り導線と出導線との間にあ
る電極にも別の接続導線を設けることができる。上述し
たことからわかるように，単電池と単電池積層体との重
要な相違は， 単電池積層体が多数の単電池から成るこ
とであり，単電池積層体と電池との相違は，単電池積層
体が共通な入り導線及び出導線を持つのに対し，電池
が，入り導線及び出導線と，個々の電極空間へのそれぞ
れ固有の電解液供給及び排出系と，固有の貯蔵容器と，
固有の送り機構例えばポンプとを持つていることであ
る。なお最初に述べたように，電池は，単電池，単電池
積層体 を総称するものとしている。
は陰極空間へ電解液を少なくとも一時的に特に全時間液
体的に並列に供給しかつこれらの空間から排出し，充電
中陰極に金属亜鉛を層として析出し，また陽極に臭素を
析出し，電解液に溶解している錯体形成剤例えばモルホ
リン誘導体により，臭素を水に難溶性の錯体に変換し，
電解液に対して固有の回路と固有の貯蔵容器とポンプと
を設ける電池充電方法において，この課題を解決するた
め本発明によれば，充電過程中に時間間隔をおいて個々
の電池の充電状態を求め，所定の値においてそれぞれの
電池の充電過程を中断する。陰極と陽極とその間にある
膜を持つ単電池は，電池の最小単位を形成し，循環する
電解液が使用されていると，個々の単電池の間に逆充電
がおこる。このような逆充電は，特に不同な寸法の単電
池例えば内部抵抗において生ずる。個々の単電池積層体
とは，直列接続されかつ少なくとも一緒に直列に充電さ
れる多数の個々の単電池を意味する。このため例えば単
電池積層体の始端と終端に，エネルギの導入及び導出用
の付加的な電極を設けることが必要である。電池とは，
それぞれ少なくとも１つの送り機構例えばポンプを設け
られる陽極電解液回路及び陰極電解液回路を持つ多数の
単電池を意味する。それぞれの電極には入り導線又は出
導線が設けられ，これらの入り導線と出導線との間にあ
る電極にも別の接続導線を設けることができる。上述し
たことからわかるように，単電池と単電池積層体との重
要な相違は， 単電池積層体が多数の単電池から成るこ
とであり，単電池積層体と電池との相違は，単電池積層
体が共通な入り導線及び出導線を持つのに対し，電池
が，入り導線及び出導線と，個々の電極空間へのそれぞ
れ固有の電解液供給及び排出系と，固有の貯蔵容器と，
固有の送り機構例えばポンプとを持つていることであ
る。なお最初に述べたように，電池は，単電池，単電池
積層体 を総称するものとしている。
【００１０】
【発明の効果】電池の充電中その充電状態を検査し，特
定の充電状態に達すると充電過程を中断することによつ
て，特に簡単かつ効果的に，個々の電池の間で同じ充電
状態が得られるので，逆充電従つてそれにより生ずる電
気化学的損失を特に簡単に回避できる。強められる逆充
電過程は，電解液を循環される亜鉛−臭素電池では，約
３０ないし４０Ｖ以上でおこるので，このような電池は
本発明による方法に対して有利に使用される。逆充電過
程は隔離板，自己放電等の差によつても生ずる。
定の充電状態に達すると充電過程を中断することによつ
て，特に簡単かつ効果的に，個々の電池の間で同じ充電
状態が得られるので，逆充電従つてそれにより生ずる電
気化学的損失を特に簡単に回避できる。強められる逆充
電過程は，電解液を循環される亜鉛−臭素電池では，約
３０ないし４０Ｖ以上でおこるので，このような電池は
本発明による方法に対して有利に使用される。逆充電過
程は隔離板，自己放電等の差によつても生ずる。
【００１１】
【実施態様】充電過程中電池を電気的に並列接続し，各
電池を個々に充電過程から切離すと，特に簡単な充電方
法が得られる。このような方法により，理論的に同じ電
圧に設計される電池の同じ充電電圧及び電流が簡単に得
られ，推計学的に生ずる充電状態の相違を，個々の電池
の個別的な遮断によつて特に有利に考慮することができ
る。
電池を個々に充電過程から切離すと，特に簡単な充電方
法が得られる。このような方法により，理論的に同じ電
圧に設計される電池の同じ充電電圧及び電流が簡単に得
られ，推計学的に生ずる充電状態の相違を，個々の電池
の個別的な遮断によつて特に有利に考慮することができ
る。
【００１２】個々の電池の充電状態をその電圧測定によ
つて求め，この電圧測定を例えば所定の負荷で行うと，
特に亜鉛−臭素電池では特に簡単に充電状態を求めるこ
とができる。
つて求め，この電圧測定を例えば所定の負荷で行うと，
特に亜鉛−臭素電池では特に簡単に充電状態を求めるこ
とができる。
【００１３】変圧器の共通な一次巻線と電池に付属する
整流器付き二次巻線とを介して電池の充電を行うと，個
々の電池における測定に時間を費やすことなく，一次回
路の出力変化を特に簡単に考慮することができる。
整流器付き二次巻線とを介して電池の充電を行うと，個
々の電池における測定に時間を費やすことなく，一次回
路の出力変化を特に簡単に考慮することができる。
【００１４】充電過程を求めるため，すべての電池と充
電電源との電気的接続を特に開閉器を介して断つて，個
々の電池の充電状態を求めると，特に広範な時間にわた
つて個々の電池の充電状態を検査して，電池の容量の均
一化を同時に行うことができる。
電電源との電気的接続を特に開閉器を介して断つて，個
々の電池の充電状態を求めると，特に広範な時間にわた
つて個々の電池の充電状態を検査して，電池の容量の均
一化を同時に行うことができる。
【００１５】充電状態を求める間電解液を循環させる
と，所定の限界内で変るパラメータを効果的に一緒に含
めることができ，長い測定過程でも実際の充電状態を誤
認することがない。
と，所定の限界内で変るパラメータを効果的に一緒に含
めることができ，長い測定過程でも実際の充電状態を誤
認することがない。
【００１６】開閉器を操作するため加熱特に電気的に加
熱される形状記憶合金を設けると，大きい開閉出力によ
る開閉過程を特に少ない消費エネルギで行うことができ
る。
熱される形状記憶合金を設けると，大きい開閉出力によ
る開閉過程を特に少ない消費エネルギで行うことができ
る。
【００１７】開閉器が電池を電気的に直列接続する位置
を持つていると，同じ開閉器で充電過程も高電圧による
電気的エネルギの取出しも行うことができる。
を持つていると，同じ開閉器で充電過程も高電圧による
電気的エネルギの取出しも行うことができる。
【００１８】開閉器の形状記憶合金が充電中特に電気的
に加熱されると，充電過程の終り従つて形状記憶合金の
加熱の終りに，個々の電池の並列接続から直列接続への
切換え過程を行い，その際切換えエネルギを電池からで
なく電源から取出すことができる。
に加熱されると，充電過程の終り従つて形状記憶合金の
加熱の終りに，個々の電池の並列接続から直列接続への
切換え過程を行い，その際切換えエネルギを電池からで
なく電源から取出すことができる。
【００１９】電池を直列接続する際，電池の順序を変え
て，負荷に接続されていた入り導線と出導線とを互いに
接続し，互いに接続されていた入り導線と出導線とを負
荷に接続すると，電圧分布従つて電解液の入り導線及び
出導線への通電が変るので，望ましくない亜鉛沈積物等
を溶解することができる。負荷の代りに充電装置も開閉
でき，その際逆充電用電流を電源からとり，それにより
電池の容量の付加的な増大が行われる。
て，負荷に接続されていた入り導線と出導線とを互いに
接続し，互いに接続されていた入り導線と出導線とを負
荷に接続すると，電圧分布従つて電解液の入り導線及び
出導線への通電が変るので，望ましくない亜鉛沈積物等
を溶解することができる。負荷の代りに充電装置も開閉
でき，その際逆充電用電流を電源からとり，それにより
電池の容量の付加的な増大が行われる。
【００２０】
【実施例】図面により本発明を以下に説明する。
【００２１】図１に示す電池１は蓄電池で，図示しない
多数の双極電極から構成されている。電極自体は，炭素
に結合されるプラスチツクから構成されかつ非導電性プ
ラスチツクにより包囲される中間範囲を持つている。電
極の外縁は，電極の間に設けられるプラスチツク製膜に
溶接され，それにより陰極電解液空間及び陽極電解液空
間が形成される。それぞれの電極は集電片を持ち，これ
らの集電片により電流が取出され，導線２，３を経て負
荷へ供給可能である。各電池が陽極電解液及び陰極電解
液用に液体回路を持つているが，図を簡単化するため，
１つの液体回路だけが示されている。貯蔵容器４から電
解液が導管５及びポンプ６を経て管寄せを兼ねる滑り弁
７へ達し，この管寄せにおいて電解液が個々の電極空間
へ分配されて供給され，この供給は導管８を経て行われ
る。個々の電極空間からの電解液の排出は，導管９，管
寄せを兼ねる滑り弁１０及び排出導管１１を経て行われ
る。充電中及び放電中も，充電状態の検査中及び電流取
出し中も，ポンプ６により電解液が循環される。充電過
程中に亜鉛及び臭素が電極に析出される。亜鉛は電極に
付着する被膜を形成するが，臭素は，電解液中に溶解し
ている錯体形成剤により，水に難溶性の錯体に変換さ
れ，この錯体が懸濁液として電極空間から吸い出されま
た電極空間へ入れられる。錯体形成剤として例えばピロ
リジン塩等のような第四アンモニウム塩がよいことがわ
かつた。
多数の双極電極から構成されている。電極自体は，炭素
に結合されるプラスチツクから構成されかつ非導電性プ
ラスチツクにより包囲される中間範囲を持つている。電
極の外縁は，電極の間に設けられるプラスチツク製膜に
溶接され，それにより陰極電解液空間及び陽極電解液空
間が形成される。それぞれの電極は集電片を持ち，これ
らの集電片により電流が取出され，導線２，３を経て負
荷へ供給可能である。各電池が陽極電解液及び陰極電解
液用に液体回路を持つているが，図を簡単化するため，
１つの液体回路だけが示されている。貯蔵容器４から電
解液が導管５及びポンプ６を経て管寄せを兼ねる滑り弁
７へ達し，この管寄せにおいて電解液が個々の電極空間
へ分配されて供給され，この供給は導管８を経て行われ
る。個々の電極空間からの電解液の排出は，導管９，管
寄せを兼ねる滑り弁１０及び排出導管１１を経て行われ
る。充電中及び放電中も，充電状態の検査中及び電流取
出し中も，ポンプ６により電解液が循環される。充電過
程中に亜鉛及び臭素が電極に析出される。亜鉛は電極に
付着する被膜を形成するが，臭素は，電解液中に溶解し
ている錯体形成剤により，水に難溶性の錯体に変換さ
れ，この錯体が懸濁液として電極空間から吸い出されま
た電極空間へ入れられる。錯体形成剤として例えばピロ
リジン塩等のような第四アンモニウム塩がよいことがわ
かつた。
【００２２】図２に示す滑り弁７は，導管８に分けられ
る導管５を持ち，これらの導管８は個々の電解液空間へ
通じている。滑り弁７には穴１３を持つ遮断機構１２が
設けられ，開放位置でこれらの穴１３が導管８を接続す
る。滑り弁は，電気加熱回路１６，１７を持つ形状記憶
合金から成るばね１４，１５により操作可能である。周
知のように形状記憶合金は，なるべく室温とは異なる特
定の温度で初期の形状をとるという性質を持つている。
従つて形状記憶合金から成るばねが加熱されると，これ
らのばねは初期の形状をとるので，開閉器１８，１９の
開閉に応じて遮断機構を動かすことができる。電気的接
続しかも変圧器の個々の二次回路による充電，充電状態
の測定，電気的接続の完全な遮断，及び個々の電池の直
列接続用の開開器も，同じように形状記憶合金で操作す
ることができる。
る導管５を持ち，これらの導管８は個々の電解液空間へ
通じている。滑り弁７には穴１３を持つ遮断機構１２が
設けられ，開放位置でこれらの穴１３が導管８を接続す
る。滑り弁は，電気加熱回路１６，１７を持つ形状記憶
合金から成るばね１４，１５により操作可能である。周
知のように形状記憶合金は，なるべく室温とは異なる特
定の温度で初期の形状をとるという性質を持つている。
従つて形状記憶合金から成るばねが加熱されると，これ
らのばねは初期の形状をとるので，開閉器１８，１９の
開閉に応じて遮断機構を動かすことができる。電気的接
続しかも変圧器の個々の二次回路による充電，充電状態
の測定，電気的接続の完全な遮断，及び個々の電池の直
列接続用の開開器も，同じように形状記憶合金で操作す
ることができる。
【００２３】図３に示す接続図では，変圧器の１つの一
次巻線２０に対して，電池２２と同じ数の二次巻線２１
がある。電池２２を充電するため，整流器２３による電
流の整流が必要である。各二次回路に開閉器２４又は２
５が設けられている。１つの位置のみを持つ開閉器２４
を除いて，開閉器２５は２つの位置を持ち，一方の位置
では充電回路が閉じられ，他方の位置では電池２２の直
列接続が行われる。
次巻線２０に対して，電池２２と同じ数の二次巻線２１
がある。電池２２を充電するため，整流器２３による電
流の整流が必要である。各二次回路に開閉器２４又は２
５が設けられている。１つの位置のみを持つ開閉器２４
を除いて，開閉器２５は２つの位置を持ち，一方の位置
では充電回路が閉じられ，他方の位置では電池２２の直
列接続が行われる。
【００２４】図５に示すように，別の開閉器２６が設け
られて，電圧計２７を電池２２へ接続するのに役立つの
で，そのつどの充電状態を検査できる。
られて，電圧計２７を電池２２へ接続するのに役立つの
で，そのつどの充電状態を検査できる。
【００２５】電池の電圧と充電容量との関係が図４に示
されている。１００Ａｈの電池では，特定の電流負荷で
電圧は，１０％充電容量における５４Ｖから８０％充電
容量における５８．７５Ｖへ上昇する。充電容量は別の
やり方でも求めることができる。例えば電解液中の亜鉛
イオンの還元によるこの電解液の導電率の減少が測定量
であるが，例えば電解液貯蔵容器内における形成された
臭素錯体の量も，適当な浮子を介して求めることができ
る。
されている。１００Ａｈの電池では，特定の電流負荷で
電圧は，１０％充電容量における５４Ｖから８０％充電
容量における５８．７５Ｖへ上昇する。充電容量は別の
やり方でも求めることができる。例えば電解液中の亜鉛
イオンの還元によるこの電解液の導電率の減少が測定量
であるが，例えば電解液貯蔵容器内における形成された
臭素錯体の量も，適当な浮子を介して求めることができ
る。
【００２６】さて電池の充電の際，１つの一次巻線と多
数の二次巻線を持つ変圧器を介して，同種の電池が充電
される。充電状態の上昇と共に短くなる所定の時間間隔
で，個々の電池の電圧がそれぞれ求められる。１つ又は
複数の電池の電圧がすべての電池の算術平均の５％を超
過すると，これらの電池の充電過程が中断されて，他の
電池の充電容量を合わせる。それから次の充電容量検査
の際これらの電池が再び充電される。こうして段階的
に，すべての電池のできるだけ均一な充電を行うことが
できる。
数の二次巻線を持つ変圧器を介して，同種の電池が充電
される。充電状態の上昇と共に短くなる所定の時間間隔
で，個々の電池の電圧がそれぞれ求められる。１つ又は
複数の電池の電圧がすべての電池の算術平均の５％を超
過すると，これらの電池の充電過程が中断されて，他の
電池の充電容量を合わせる。それから次の充電容量検査
の際これらの電池が再び充電される。こうして段階的
に，すべての電池のできるだけ均一な充電を行うことが
できる。
【００２７】最高の充電状態でそれぞれ６０Ｖの電圧を
持ちかつ直列に接続されている４つの電池では，充電中
に，従来の方法に対して９％のエネルギ節約，しかも電
池において放出されるエネルギの節約が可能になつた。
直列接続される電池のエネルギ放出の際１４％の上昇も
可能であつた。このエネルギ節約は，できるだけ同じ充
電状態により電池間の逆充電過程を大幅に回避できるこ
とによつて説明される。
持ちかつ直列に接続されている４つの電池では，充電中
に，従来の方法に対して９％のエネルギ節約，しかも電
池において放出されるエネルギの節約が可能になつた。
直列接続される電池のエネルギ放出の際１４％の上昇も
可能であつた。このエネルギ節約は，できるだけ同じ充
電状態により電池間の逆充電過程を大幅に回避できるこ
とによつて説明される。
【００２８】複数の電池が直列に接続される場合，既に
述べたように，漂遊電流により逆充電が行われ，従つて
望ましくない亜鉛膜の析出がおこる。さて電池が異なる
順序で直列接続され，従つて２つの電池では，１回又は
複数回の充放電過程後に，負荷に接続されていた電極が
互いに接続され，負荷又は充電装置が残りの２つの電極
に接続されると，漂遊電流を変化し，従つて望ましくな
い亜鉛膜を溶解することができる。それにより，付加的
な保守作業なしに，電池の使用時間を５０％増すことが
できる。
述べたように，漂遊電流により逆充電が行われ，従つて
望ましくない亜鉛膜の析出がおこる。さて電池が異なる
順序で直列接続され，従つて２つの電池では，１回又は
複数回の充放電過程後に，負荷に接続されていた電極が
互いに接続され，負荷又は充電装置が残りの２つの電極
に接続されると，漂遊電流を変化し，従つて望ましくな
い亜鉛膜を溶解することができる。それにより，付加的
な保守作業なしに，電池の使用時間を５０％増すことが
できる。
【００２９】電極用及び膜用のプラスチツクとして，例
えばポリエチレン，ポリプロピレン，ポリ塩化ビニルが
使用される。プラスチツクの必要条件は，それがハロゲ
ン特に臭素に対してほぼ化学的に不活性なことである。
例えばポリテトラフルオルエチレンのような高ハロゲン
置換プラスチツクが使用される。電極の導電性を得るた
めに，種々の導電性微粒子特に活性炭，黒鉛等のような
炭素微粒子を電極のプラスチツクに埋込むことができ
る。
えばポリエチレン，ポリプロピレン，ポリ塩化ビニルが
使用される。プラスチツクの必要条件は，それがハロゲ
ン特に臭素に対してほぼ化学的に不活性なことである。
例えばポリテトラフルオルエチレンのような高ハロゲン
置換プラスチツクが使用される。電極の導電性を得るた
めに，種々の導電性微粒子特に活性炭，黒鉛等のような
炭素微粒子を電極のプラスチツクに埋込むことができ
る。
【００３０】形状記憶合金は文献においてよく知られて
おり，例えばアルミニウム及び亜鉛を主成分として構成
することができる。
おり，例えばアルミニウム及び亜鉛を主成分として構成
することができる。
【図１】電解液を循環される電池の電気的及び液体的接
続図である。
続図である。
【図２】図１における滑り弁の断面図である。
【図３】電池の電気的接続図である。
【図４】電池の充電状態と電圧との関係を示す線図であ
る。
る。
【図５】電圧計を持つ電池の接続図である。
１ 電池 ２，３ 導線 ４ 電解液貯蔵容器 ５，８，１１ 電解液用導管 ６ ポンプ
フロントページの続き (71)出願人 592142094 エス・エー・アー・シユトウーデイエンゲ ゼルシヤフト・フユール・エネルギーシユ パイヒエル・ウント・アントリープスジス テーメ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユ レンクテル・ハフツング Ｓ．Ｅ．Ａ． ＳＴＵＤＩＥＮＧＥＳＥＬ ＬＳＣＨＡＦＴ ＦＵＥＲ ＥＮＥＲＧＩ ＥＳＰＥＩＣＨＥＲ ＵＮＤ ＡＮＴＲＩ ＥＢＳＳＹＳＴＥＭＥ ＧＥＳＥＬＬＳＣ ＨＡＦＴ ＭＩＴ ＢＥＳＣＨＲＡＮＫＴ ＥＲ ＨＡＦＴＵＮＧ オーストリア国ミユルツツーシユラーク・ ブレツクマンガツセ10 (72)発明者 ゲルト・トマツイツク オーストリア国ミユルツツーシユラーク・ ホーフキルヒエルガツセ・ヌンメル４
Claims (11)
- 【請求項１】 電池の個々の陽極空間又は陰極空間へ電
解液を少なくとも一時的に液体的に並列に供給しかつこ
れらの空間から排出し，充電中陰極に金属亜鉛を層とし
て析出し，また陽極に臭素を析出し，電解液に溶解して
いる錯体形成剤により，臭素を水に難溶性の錯体に変換
し，電解液に対して固有の回路と固有の貯蔵容器とポン
プとを設ける充電方法において，充電過程中に時間間隔
をおいて個々の電他の充電状態を求め，所定の値におい
てそれぞれの電池の充電過程を中断することを特徴とす
る，多数の電池の充電方法。 - 【請求項２】 充電過程中に電池を電気的に並列接続
し，各電池を単独に充電過程から切離すことを特徴とす
る，請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 個々の電池の電圧測定により充電状態を
求めることを特徴とする，請求項１又は２に記載の方
法。 - 【請求項４】 変圧器の共通な一次巻線と各電池に付属
する整流器付き二次巻線とを介して，電他の充電を行う
ことを特徴とする，請求項１又は２又は３に記載の方
法。 - 【請求項５】 充電状態を求めるため，すべての電池と
充電電源との電気的接続を断ち，個々の電池の充電状態
を求めることを特徴とする，請求項１ないし４の１つに
記載の方法。 - 【請求項６】 充電状態を求める間電解液を循環させる
ことを特徴とする，請求項１ないし５の１つに記載の方
法。 - 【請求項７】 開閉器を操作するため加熱される形状記
憶合金を設けることを特徴とする，請求項５又は６に記
載の方法。 - 【請求項８】 複数の位置を持つ開閉器の位置で，電池
を種々の接続で電気的に直列又は並列に接続することを
特徴とする，請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】 充電中に開閉器の形状記憶合金を加熱す
ることを特徴とする，請求項７又は８に記載の方法。 - 【請求項１０】 電池を直列接続する際，電池の順序を
変えて，負荷に接続されていた入り導線と出導線とを互
いに接続し，互いに接続されていた入り導線と出導線と
を負荷に接続することを特徴とする，請求項１ないし９
の１つに記載の方法。 - 【請求項１１】 入り導線と出導線とを負荷の代りに電
源に接続することを特徴とする，請求項１０に記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0106291A AT396312B (de) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | Verfahren zum laden einer mehrzahl von batterien |
| AT1062/91 | 1991-05-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05251077A true JPH05251077A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=3505764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4173611A Pending JPH05251077A (ja) | 1991-05-24 | 1992-05-22 | 多数の電池の充電方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5391973A (ja) |
| EP (1) | EP0515354B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05251077A (ja) |
| AT (1) | AT396312B (ja) |
| DE (1) | DE59209401D1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6057670A (en) * | 1998-11-04 | 2000-05-02 | Saft America, Inc. | Smart connector for rechargeable battery |
| EP2270526A1 (en) * | 2003-07-09 | 2011-01-05 | Premium Power Corporation | Device for monitoring and charging of a selected group of battery cells |
| KR100906249B1 (ko) * | 2006-09-11 | 2009-07-07 | 주식회사 엘지화학 | 안전성 향상을 위한 전지 시스템의 제어방법 |
| US7888883B2 (en) * | 2008-01-25 | 2011-02-15 | Eveready Battery Company, Inc. | Lighting device having cross-fade and method thereof |
| US8785023B2 (en) * | 2008-07-07 | 2014-07-22 | Enervault Corparation | Cascade redox flow battery systems |
| US7820321B2 (en) * | 2008-07-07 | 2010-10-26 | Enervault Corporation | Redox flow battery system for distributed energy storage |
| EP2497135A4 (en) * | 2009-11-03 | 2013-06-12 | Redflow Pty Ltd | BROME COMPLEX VALVE |
| KR101229441B1 (ko) * | 2011-03-18 | 2013-02-06 | 주식회사 만도 | 배터리 충전 장치 |
| US8916281B2 (en) | 2011-03-29 | 2014-12-23 | Enervault Corporation | Rebalancing electrolytes in redox flow battery systems |
| US8980484B2 (en) | 2011-03-29 | 2015-03-17 | Enervault Corporation | Monitoring electrolyte concentrations in redox flow battery systems |
| FR2977083A1 (fr) * | 2011-06-23 | 2012-12-28 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Architecture de batterie avec transmission magnetique de puissance et equilibrage en tension |
Family Cites Families (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3305754A (en) * | 1963-06-04 | 1967-02-21 | Frederick Res Corp | Charging apparatus for multicell batteries |
| DE2028117B2 (en) * | 1969-06-12 | 1975-11-27 | Ckd Praha, Oborovy Podnik, Prag | Charge condition monitor and control for battery charger - stores earlier terminal volts value for comparison with later volts value |
| US3886426A (en) * | 1973-03-16 | 1975-05-27 | Eagle Picher Ind Inc | Battery switching circuit |
| DE2342579A1 (de) * | 1973-08-23 | 1975-04-10 | Volkswagenwerk Ag | Verfahren und vorrichtung zum aufladen von zinkelektroden |
| US4331911A (en) * | 1978-05-22 | 1982-05-25 | Park Robert H | Method of equalizing the voltages of the individual cells of storage batteries |
| US4482614A (en) * | 1982-11-15 | 1984-11-13 | Gel, Inc. | Zinc-bromine battery with long term stability |
| DE3326729A1 (de) * | 1983-07-25 | 1985-02-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum betrieb eines elektrochemischen speichers |
| DE3483570D1 (de) * | 1983-12-19 | 1990-12-13 | Energiespeicher & Antriebssyst | Galvanisches element, insbesondere sekundaerelement und verfahren zur herstellung desselben. |
| AT383229B (de) * | 1984-06-06 | 1987-06-10 | Energiespeicher & Antriebssyst | Galvanisches element mit umlaufendem elektrolyten |
| DE3582282D1 (de) * | 1984-06-15 | 1991-05-02 | Energiespeicher & Antriebssyst | Galvanisches element. |
| US4696870A (en) * | 1985-03-12 | 1987-09-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Solution circulation type metal-halogen battery |
| US4670703A (en) * | 1985-05-06 | 1987-06-02 | General Electric Company | Battery charger with three different charging rates |
| AT389598B (de) * | 1985-05-23 | 1989-12-27 | Energiespeicher & Antriebssyst | Galvanisches element, gegebenenfalls zink/brombatterie |
| EP0223768A3 (de) * | 1985-11-13 | 1989-01-11 | S.E.A. Studiengesellschaft für Energiespeicher und Antriebssysteme Gesellschaft m.b.H. | Vorrichtung zum stoffschlüssigen Verbinden von zumindest im Bereich der Verbindungsstellen thermoplastischen Kunststoff aufweisenden Teilen |
| AT389597B (de) * | 1985-12-02 | 1989-12-27 | Energiespeicher & Antriebssyst | Galvanisches element |
| AT388469B (de) * | 1986-01-03 | 1989-06-26 | Energiespeicher & Antriebssyst | Galvanische batterie und verfahren zur speicherung und abgabe von elektrischer energie |
| SE449404B (sv) * | 1986-02-04 | 1987-04-27 | Sab Nife Ab | Forfarande vid laddning av en sluten, sekunder elektrokemisk stromkella och anordning for genomforande av detsamma |
| AT388063B (de) * | 1987-02-02 | 1989-04-25 | Energiespeicher & Antriebssyst | Verfahren zum abbau ungleichmaessiger abscheidungen an elektroden einer batterie |
| AT389599B (de) * | 1987-05-14 | 1989-12-27 | Energiespeicher & Antriebssyst | Metall/halogen-batterie |
| US4849682A (en) * | 1987-10-30 | 1989-07-18 | Anton/Bauer, Inc. | Battery charging system |
| AT389781B (de) * | 1988-02-01 | 1990-01-25 | Energiespeicher & Antriebssyst | Metall/halogen-batterie |
| DE3811371A1 (de) * | 1988-04-05 | 1989-10-19 | Habra Elektronik | Verfahren zum laden und gleichzeitigen pruefen des zustandes eines nickelcadmium-akkumulators |
| AT389600B (de) * | 1988-05-16 | 1989-12-27 | Energiespeicher & Antriebssyst | Galvanisches element und verfahren zur bestimmung des gleichmaessigen ladungszustandes |
| US5003244A (en) * | 1989-05-09 | 1991-03-26 | Digital Equipment Corporation | Battery charger for charging a plurality of batteries |
| AT393047B (de) * | 1989-11-23 | 1991-07-25 | Energiespeicher & Antriebssyst | Galvanisches element, insbesondere sekundaerelement |
| AT394119B (de) * | 1989-12-19 | 1992-02-10 | Energiespeicher & Antriebssyst | Verfahren zur gezielten elektrochemischen umsetzung in galvanischen zellen sowie wiederaufladbare batterie |
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| DE59107716D1 (de) * | 1990-10-01 | 1996-05-30 | Elin Energieanwendung | Verfahren zum Verbinden von thermoplastischen Kunststoffteilen |
-
1991
- 1991-05-24 AT AT0106291A patent/AT396312B/de not_active IP Right Cessation
-
1992
- 1992-05-20 EP EP92890122A patent/EP0515354B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-05-20 DE DE59209401T patent/DE59209401D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-22 JP JP4173611A patent/JPH05251077A/ja active Pending
- 1992-05-22 US US07/887,054 patent/US5391973A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0515354A2 (de) | 1992-11-25 |
| ATA106291A (de) | 1992-11-15 |
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| DE59209401D1 (de) | 1998-08-13 |
| EP0515354B1 (de) | 1998-07-08 |
| AT396312B (de) | 1993-08-25 |
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