JPH06165403A - ニッケル・カドミウム蓄電池の充電方法 - Google Patents
ニッケル・カドミウム蓄電池の充電方法Info
- Publication number
- JPH06165403A JPH06165403A JP4335283A JP33528392A JPH06165403A JP H06165403 A JPH06165403 A JP H06165403A JP 4335283 A JP4335283 A JP 4335283A JP 33528392 A JP33528392 A JP 33528392A JP H06165403 A JPH06165403 A JP H06165403A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging
- nickel
- capacity
- battery
- pulse current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 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
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ニッケル・カドミウム蓄電池の放電時の放電
深度が１００％未満の充放電を行っても、電池寿命の劣
化のない、ニッケル・カドミウムの充電方法を提供す
る。 【構成】 ニッケル・カドミウム蓄電池の充電の際に、
直流電流による連続充電でなく、周波数が１Ｈｚないし
１０ＭＨｚのパルス電流により充電する方法とする。
深度が１００％未満の充放電を行っても、電池寿命の劣
化のない、ニッケル・カドミウムの充電方法を提供す
る。 【構成】 ニッケル・カドミウム蓄電池の充電の際に、
直流電流による連続充電でなく、周波数が１Ｈｚないし
１０ＭＨｚのパルス電流により充電する方法とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ニッケル・カドミウム
蓄電池の充電方法に係わり、特にパルス電流により充電
するニッケル・カドミウム蓄電池の充電方法に関するも
のである。
蓄電池の充電方法に係わり、特にパルス電流により充電
するニッケル・カドミウム蓄電池の充電方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、エレクトロニクスのめざましい進
歩により、電子機器の小型、軽量、省電力化が可能とな
り、カメラ一体型ＶＴＲや、ブック型、ノート型、パー
ム型パーソナルコンピュータ等のコードレス機器、ポー
タブル機器が急速に普及している。これら装置の電源と
して、ニッケル・カドミウム蓄電池の需要の伸長が著し
く、最も広く用いられている。
歩により、電子機器の小型、軽量、省電力化が可能とな
り、カメラ一体型ＶＴＲや、ブック型、ノート型、パー
ム型パーソナルコンピュータ等のコードレス機器、ポー
タブル機器が急速に普及している。これら装置の電源と
して、ニッケル・カドミウム蓄電池の需要の伸長が著し
く、最も広く用いられている。
【０００３】ニッケル・カドミウム蓄電池は、正極活物
質にニッケル化合物、負極活物質にカドミウム化合物を
用いており、その優れた放電特性、保存回復特性、寿命
特性と高い信頼性から幅広い分野で急速に需要が拡大し
ている。一方、応用機器がますます小型軽量化されるの
に伴い、市場からの要望の一つとして、ニッケル・カド
ミウム蓄電池も小型軽量化が要求され、同時に高容量
化、短時間充電等、高性能化が強く要望されるようにな
ってきた。
質にニッケル化合物、負極活物質にカドミウム化合物を
用いており、その優れた放電特性、保存回復特性、寿命
特性と高い信頼性から幅広い分野で急速に需要が拡大し
ている。一方、応用機器がますます小型軽量化されるの
に伴い、市場からの要望の一つとして、ニッケル・カド
ミウム蓄電池も小型軽量化が要求され、同時に高容量
化、短時間充電等、高性能化が強く要望されるようにな
ってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ニッケ
ル・カドミウム蓄電池は、１００％深度の充放電を多数
回繰り返す時はその寿命特性は優れているものの、放電
深度が１００％未満のうちに充電をおこなうと初期の電
池容量が大幅に減少するメモリー効果と呼ばれる欠点を
有している。その原因は明かにされていないため、その
対策としニッケル・カドミウム蓄電池の充電条件は厳し
く、使用条件として充電する時は１００％放電した後に
充電することを表示しており、あるいは充電器自体に１
００％深度の放電回路を内蔵した充電器により、その対
策を図っている。
ル・カドミウム蓄電池は、１００％深度の充放電を多数
回繰り返す時はその寿命特性は優れているものの、放電
深度が１００％未満のうちに充電をおこなうと初期の電
池容量が大幅に減少するメモリー効果と呼ばれる欠点を
有している。その原因は明かにされていないため、その
対策としニッケル・カドミウム蓄電池の充電条件は厳し
く、使用条件として充電する時は１００％放電した後に
充電することを表示しており、あるいは充電器自体に１
００％深度の放電回路を内蔵した充電器により、その対
策を図っている。
【０００５】本発明は、前記課題を解決するため、放電
深度が１００％未満のいかなる使用状態のニッケル・カ
ドミウム蓄電池において直接充電しても、容量劣化の生
じない、いわゆるメモリー効果と呼ばれる欠点のないニ
ッケル・カドミウム蓄電池の充電方法を提供することを
目的とする。
深度が１００％未満のいかなる使用状態のニッケル・カ
ドミウム蓄電池において直接充電しても、容量劣化の生
じない、いわゆるメモリー効果と呼ばれる欠点のないニ
ッケル・カドミウム蓄電池の充電方法を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、ニッケル・カドミウム蓄電池の充電にパル
ス電流を用いることを特徴とする。即ち、通常ニッケル
・カドミウム蓄電池の充電は連続した直流電流で行うの
に対し、本発明では周波数が１Ｈｚないし１０ＭＨｚの
パルス電流により充電を行うことにより、放電深度１０
０％未満のニッケル・カドミウム蓄電池に直接充電して
も、容量劣化の少ない、即ちメモリー効果が著しく少な
い、寿命特性に優れたニッケル・カドミウム蓄電池の充
電方法を提供するものである。
成するため、ニッケル・カドミウム蓄電池の充電にパル
ス電流を用いることを特徴とする。即ち、通常ニッケル
・カドミウム蓄電池の充電は連続した直流電流で行うの
に対し、本発明では周波数が１Ｈｚないし１０ＭＨｚの
パルス電流により充電を行うことにより、放電深度１０
０％未満のニッケル・カドミウム蓄電池に直接充電して
も、容量劣化の少ない、即ちメモリー効果が著しく少な
い、寿命特性に優れたニッケル・カドミウム蓄電池の充
電方法を提供するものである。
【０００７】即ち本発明は、ニッケル・カドミウム蓄電
池の充電方法において、充電時に周波数が１Ｈｚないし
１０ＭＨｚのパルス電流により充電することを特徴とす
るニッケル・カドミウム蓄電池の充電方法である。
池の充電方法において、充電時に周波数が１Ｈｚないし
１０ＭＨｚのパルス電流により充電することを特徴とす
るニッケル・カドミウム蓄電池の充電方法である。
【０００８】
【作用】通常、ニッケル・カドミウム蓄電池の充電は、
連続した直流電流で行うが、この場合、充電時の負極上
の析出形態は不均一でデンドライト生成を伴う。特に、
放電深度が１００％未満の状態で充電を行うことによっ
て、その挙動は著しく引き起こし易くなり、そのためデ
ンドライト生成に伴う充放電効率が著しく低下し、その
結果、ニッケル・カドミウム蓄電池の持つ初期の容量が
著しく減少するメモリー効果を引き起こすものである。
連続した直流電流で行うが、この場合、充電時の負極上
の析出形態は不均一でデンドライト生成を伴う。特に、
放電深度が１００％未満の状態で充電を行うことによっ
て、その挙動は著しく引き起こし易くなり、そのためデ
ンドライト生成に伴う充放電効率が著しく低下し、その
結果、ニッケル・カドミウム蓄電池の持つ初期の容量が
著しく減少するメモリー効果を引き起こすものである。
【０００９】それに対し、本発明のニッケル・カドミウ
ム蓄電池の充電方法である周波数が１Ｈｚないし１０Ｍ
Ｈｚのパルス電流により充電を行うことにより、放電深
度が１００未満のニッケル・カドミウム蓄電池に直接充
電しても充電時のデンドライト生成が抑制され、その結
果、充放電効率の低下が緩和され、メモリー効果が抑制
され、繰り返し充放電を行っても電池容量が減少するこ
とがない。
ム蓄電池の充電方法である周波数が１Ｈｚないし１０Ｍ
Ｈｚのパルス電流により充電を行うことにより、放電深
度が１００未満のニッケル・カドミウム蓄電池に直接充
電しても充電時のデンドライト生成が抑制され、その結
果、充放電効率の低下が緩和され、メモリー効果が抑制
され、繰り返し充放電を行っても電池容量が減少するこ
とがない。
【００１０】本発明によるニッケル・カドミウム蓄電池
の充電方法において、充電するパルス電流の周波数範囲
は１Ｈｚないし１０ＭＨｚとしたが、ここで充電パルス
電流の周波数を１Ｈｚないし１０ＭＨｚとするのは、１
Ｈｚ未満の周波数領域ではパルス電流の効果が減少し、
連続した直流電流による充電の場合と同様に放電深度１
００％未満の状態で充電すると、電池容量が減少するい
わゆるリー効果が見られる。
の充電方法において、充電するパルス電流の周波数範囲
は１Ｈｚないし１０ＭＨｚとしたが、ここで充電パルス
電流の周波数を１Ｈｚないし１０ＭＨｚとするのは、１
Ｈｚ未満の周波数領域ではパルス電流の効果が減少し、
連続した直流電流による充電の場合と同様に放電深度１
００％未満の状態で充電すると、電池容量が減少するい
わゆるリー効果が見られる。
【００１１】又、１０ＭＨｚを越えた周波数領域でも電
池容量の減少に伴う寿命特性が劣化する。以上述べたよ
うな充電方法をニッケル・カドミウム蓄電池に適用する
ことにより、メモリー効果の生じない寿命特性に優れた
ニッケル・カドミウム蓄電池を得ることができる。
池容量の減少に伴う寿命特性が劣化する。以上述べたよ
うな充電方法をニッケル・カドミウム蓄電池に適用する
ことにより、メモリー効果の生じない寿命特性に優れた
ニッケル・カドミウム蓄電池を得ることができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００１３】
【実施例１】正極基板として、水酸化ニッケルを主体と
する焼結式ニッケル正極、負極基板として水酸化カドミ
ウムを主体とするペースト式カドミウム負極を使用し、
ナイロン不織布のセパレータを介して渦巻状に巻回し、
水酸化カリウムを主体とする電解液を加えて密閉し、単
４形、１８０ｍＡｈ相当の密閉形ニッケル・カドミウム
蓄電池を試作し、電池容量試験、及び充放電サイクル試
験を行った。
する焼結式ニッケル正極、負極基板として水酸化カドミ
ウムを主体とするペースト式カドミウム負極を使用し、
ナイロン不織布のセパレータを介して渦巻状に巻回し、
水酸化カリウムを主体とする電解液を加えて密閉し、単
４形、１８０ｍＡｈ相当の密閉形ニッケル・カドミウム
蓄電池を試作し、電池容量試験、及び充放電サイクル試
験を行った。
【００１４】この電池を用いて放電深度の浅い条件下
で、充放電の繰り返しによる電池の容量劣化の度合を試
験するための充放電のサイクル試験を行った。充放電サ
イクルの条件は、２０℃において１８ｍＡ、１８０ｍＡ
の電流で夫々容量１００％のフル充電状態を初期状態と
し、３６ｍＡの電流で放電深度５０％（放電時間２．
５時間）放電し、消費した放電容量分を１８ｍＡで１０
０％充電するサイクルを５０回、３６ｍＡの電流で放
電深度５０％（放電時間２．５時間）放電し、消費した
放電容量分を１８０ｍＡで１００％充電するサイクルを
５０回、行った。この時の充電時の電流をパルス電流と
し、周波数１Ｈｚ，５００Ｈｚ，５００ＫＨｚ，１０Ｍ
Ｈｚでデューティ比５０％で実施した。以上のサイクル
試験後の電池容量と、初期の電池容量とサイクル試験後
の電池容量の値から求めた初期容量を１００％とする容
量劣化率を表１に示す。
で、充放電の繰り返しによる電池の容量劣化の度合を試
験するための充放電のサイクル試験を行った。充放電サ
イクルの条件は、２０℃において１８ｍＡ、１８０ｍＡ
の電流で夫々容量１００％のフル充電状態を初期状態と
し、３６ｍＡの電流で放電深度５０％（放電時間２．
５時間）放電し、消費した放電容量分を１８ｍＡで１０
０％充電するサイクルを５０回、３６ｍＡの電流で放
電深度５０％（放電時間２．５時間）放電し、消費した
放電容量分を１８０ｍＡで１００％充電するサイクルを
５０回、行った。この時の充電時の電流をパルス電流と
し、周波数１Ｈｚ，５００Ｈｚ，５００ＫＨｚ，１０Ｍ
Ｈｚでデューティ比５０％で実施した。以上のサイクル
試験後の電池容量と、初期の電池容量とサイクル試験後
の電池容量の値から求めた初期容量を１００％とする容
量劣化率を表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】なお、比較例として同じ電流値で放電深度
５０％の放電と１００％充電の充放電サイクル試験を行
った時の電池容量、及びその容量劣化率を表２示す。
５０％の放電と１００％充電の充放電サイクル試験を行
った時の電池容量、及びその容量劣化率を表２示す。
【００１７】
【表２】
【００１８】又、図１、図２には前記条件でサイクル試
験を行った時のサイクル回数と容量の劣化率との関係を
示す。
験を行った時のサイクル回数と容量の劣化率との関係を
示す。
【００１９】
【実施例２】実施例１で試作した単４形１８０ｍＡｈ相
当の密閉形ニッケル・カドミウム蓄電池を用い、デュー
ティ比の異なるパルス電流を用いた充放電サイクル試験
を行った。先ず、１００％充電した電池を３６ｍＡの電
流で放電深度５０％（放電時間２．５時間）放電し、消
費した放電容量分を１８０ｍＡで１００％充電するサイ
クルを５０回行った。放電時の条件は、周波数５ＫＨ
ｚ、デューティ比を夫々１０％，２５％，５０％，７５
％の４条件で行い、充放電サイクルを５０サイクル行っ
た後の容量を測定し、初期容量との比を測定し容量劣化
率を求めた。パルス充電電流のデューティ比が異なる時
の容量劣化率の値を表３に示す。
当の密閉形ニッケル・カドミウム蓄電池を用い、デュー
ティ比の異なるパルス電流を用いた充放電サイクル試験
を行った。先ず、１００％充電した電池を３６ｍＡの電
流で放電深度５０％（放電時間２．５時間）放電し、消
費した放電容量分を１８０ｍＡで１００％充電するサイ
クルを５０回行った。放電時の条件は、周波数５ＫＨ
ｚ、デューティ比を夫々１０％，２５％，５０％，７５
％の４条件で行い、充放電サイクルを５０サイクル行っ
た後の容量を測定し、初期容量との比を測定し容量劣化
率を求めた。パルス充電電流のデューティ比が異なる時
の容量劣化率の値を表３に示す。
【００２０】
【表３】
【００２１】以上、表１、表２、表３、及び図１、図２
に示す結果から明かなように、パルス電流で充電を行う
ことにより、放電深度が１００％未満のニッケル・カド
ミウム蓄電池に直接充電しても、容量劣化、即ちメモリ
ー効果の生じない電池の使用が可能で、電池の寿命特性
が著しく向上していることを示す。
に示す結果から明かなように、パルス電流で充電を行う
ことにより、放電深度が１００％未満のニッケル・カド
ミウム蓄電池に直接充電しても、容量劣化、即ちメモリ
ー効果の生じない電池の使用が可能で、電池の寿命特性
が著しく向上していることを示す。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によるニッケ
ル・カドミウム蓄電池の充電時に周波数が１Ｈｚないし
１０ＭＨｚのパルス電流により、ニッケル・カドミウム
蓄電池を充電する方法により、放電深度が１００％未満
のニッケル・カドミウム蓄電池に直接充放電を繰り返し
てもメモリー効果が生じない、寿命特性に優れたニッケ
ル・カドミウム蓄電池を提供することが可能となった。
ル・カドミウム蓄電池の充電時に周波数が１Ｈｚないし
１０ＭＨｚのパルス電流により、ニッケル・カドミウム
蓄電池を充電する方法により、放電深度が１００％未満
のニッケル・カドミウム蓄電池に直接充放電を繰り返し
てもメモリー効果が生じない、寿命特性に優れたニッケ
ル・カドミウム蓄電池を提供することが可能となった。
【図１】本発明によるパルス電流（パルス電流１８ｍ
Ａ）による充電の際の、充放電サイクル回数と、電池の
容量劣化率の関係を示す特性図。なお、図中に直流充電
による特性も併せ示す。
Ａ）による充電の際の、充放電サイクル回数と、電池の
容量劣化率の関係を示す特性図。なお、図中に直流充電
による特性も併せ示す。
【図２】本発明によるパルス電流（パルス電流１８０ｍ
Ａ）による充電の際の充放電サイクル回数と、電池の容
量劣化率の関係を示す特性図。なお、図中に直流充電に
よる特性も併せ示す。
Ａ）による充電の際の充放電サイクル回数と、電池の容
量劣化率の関係を示す特性図。なお、図中に直流充電に
よる特性も併せ示す。
Claims (1)
- 【請求項１】 ニッケル・カドミウム蓄電池の充電方法
において、充電時に周波数が１Ｈｚないし１０ＭＨｚの
パルス電流により充電することを特徴とするニッケル・
カドミウム蓄電池の充電方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4335283A JPH06165403A (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | ニッケル・カドミウム蓄電池の充電方法 |
| US08/050,830 US5614805A (en) | 1992-11-19 | 1993-04-20 | Method and apparatus for charging a secondary battery by supplying pulsed current as charging current |
| EP93303089A EP0598470B1 (en) | 1992-11-19 | 1993-04-21 | Method for charging a secondary battery by supplying pulsed current as charging current |
| DE69325628T DE69325628T2 (de) | 1992-11-19 | 1993-04-21 | Verfahren zum Laden eines Sekundärelements durch Zufuhr von gepulstem Strom als Ladestrom |
| AU37042/93A AU667356B2 (en) | 1992-11-19 | 1993-04-21 | Method and apparatus for charging a secondary battery by supplying pulsed current as charging current |
| CA002094528A CA2094528C (en) | 1992-11-19 | 1993-04-21 | Method and apparatus for charging a secondary battery by supplying pulsed current as charging current |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4335283A JPH06165403A (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | ニッケル・カドミウム蓄電池の充電方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06165403A true JPH06165403A (ja) | 1994-06-10 |
Family
ID=18286790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4335283A Pending JPH06165403A (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | ニッケル・カドミウム蓄電池の充電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06165403A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3279999A1 (en) * | 2016-08-01 | 2018-02-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Regeneration method of nickel-hydrogen battery |
-
1992
- 1992-11-19 JP JP4335283A patent/JPH06165403A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3279999A1 (en) * | 2016-08-01 | 2018-02-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Regeneration method of nickel-hydrogen battery |
| JP2018022577A (ja) * | 2016-08-01 | 2018-02-08 | トヨタ自動車株式会社 | ニッケル水素電池の再生方法 |
| RU2663188C1 (ru) * | 2016-08-01 | 2018-08-02 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Способ регенерации никель-водородной батареи |
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