JPH06302338A - ニッケル・亜鉛蓄電池及びその充電方法 - Google Patents
ニッケル・亜鉛蓄電池及びその充電方法Info
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- JPH06302338A JPH06302338A JP5111205A JP11120593A JPH06302338A JP H06302338 A JPH06302338 A JP H06302338A JP 5111205 A JP5111205 A JP 5111205A JP 11120593 A JP11120593 A JP 11120593A JP H06302338 A JPH06302338 A JP H06302338A
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- storage battery
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- 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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Abstract
(57)【要約】
【目的】 容量と安全性との双方面での向上が図られ、
しかも急速充電を行い得る寿命特性の優れたニッケル・
亜鉛蓄電池及びその充電方法を提供するものである。 【構成】 密閉型ニッケル・亜鉛蓄電池に対してそれぞ
れパルス電流と直流電流とで充電し、電池容量及び充放
電サイクルに関する比較試験を行った結果、パルス電流
を用いて充電すると、直流電流を用いて充電する場合よ
りも、急速充電を行い得ると共に、サイクル回数の増加
に伴う容量劣化が少なく、電池容量がサイクル回数に拘
らずに安定して保たれる。
しかも急速充電を行い得る寿命特性の優れたニッケル・
亜鉛蓄電池及びその充電方法を提供するものである。 【構成】 密閉型ニッケル・亜鉛蓄電池に対してそれぞ
れパルス電流と直流電流とで充電し、電池容量及び充放
電サイクルに関する比較試験を行った結果、パルス電流
を用いて充電すると、直流電流を用いて充電する場合よ
りも、急速充電を行い得ると共に、サイクル回数の増加
に伴う容量劣化が少なく、電池容量がサイクル回数に拘
らずに安定して保たれる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ニッケル化合物の正極
と、亜鉛化合物の負極との間にセパレータを介在させて
成り、電解液にカリウム化合物を使用したニッケル・亜
鉛蓄電池及びその充電方法に関する。
と、亜鉛化合物の負極との間にセパレータを介在させて
成り、電解液にカリウム化合物を使用したニッケル・亜
鉛蓄電池及びその充電方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、エレクトロニクス分野の目覚まし
い進歩に伴い、電気・電子・通信機器類には小型化，軽
量化，及び省電力化が要望され、現状では既に多くの製
品において実現されている。こうした要望の急速な普及
は、例えばカメラ一体型ＶＴＲや、ブック型，ノート
型，或いはパーム型のパーソナルコンピュータ等のコー
ドレス機器又はポータブル機器等において顕著である。
い進歩に伴い、電気・電子・通信機器類には小型化，軽
量化，及び省電力化が要望され、現状では既に多くの製
品において実現されている。こうした要望の急速な普及
は、例えばカメラ一体型ＶＴＲや、ブック型，ノート
型，或いはパーム型のパーソナルコンピュータ等のコー
ドレス機器又はポータブル機器等において顕著である。
【０００３】ところで、これらの電気・電子・通信機器
の電源には、主として蓄電池（二次電池）が用いられて
いるが、特にニッケル・カドミウム蓄電池の需要伸長が
著しく、最も広く用いられている。
の電源には、主として蓄電池（二次電池）が用いられて
いるが、特にニッケル・カドミウム蓄電池の需要伸長が
著しく、最も広く用いられている。
【０００４】一方、上述したような電気・電子・通信機
器が一層小型軽量化されるに伴い、市場からの要望とし
て、蓄電池にも更なる小型軽量化が要求され、同時に高
容量化や高速充電化（短時間充電）等の高性能化が強く
要望されている。このように、小型で軽量且つ高性能な
蓄電池は、特に携帯用小型電気・電子機器用電源として
非常に重要な部分を占めている。
器が一層小型軽量化されるに伴い、市場からの要望とし
て、蓄電池にも更なる小型軽量化が要求され、同時に高
容量化や高速充電化（短時間充電）等の高性能化が強く
要望されている。このように、小型で軽量且つ高性能な
蓄電池は、特に携帯用小型電気・電子機器用電源として
非常に重要な部分を占めている。
【０００５】そこで、ニッケル・カドミウム蓄電池に代
わる新しい蓄電池の一つとして、負極活物質のカドミウ
ムの代わりに亜鉛を用いたニッケル・亜鉛蓄電池が開発
されている。このニッケル・亜鉛蓄電池は、エネルギー
密度が高く、しかも軽量化を図る上で有利であることか
ら、一層普及が期待されている。
わる新しい蓄電池の一つとして、負極活物質のカドミウ
ムの代わりに亜鉛を用いたニッケル・亜鉛蓄電池が開発
されている。このニッケル・亜鉛蓄電池は、エネルギー
密度が高く、しかも軽量化を図る上で有利であることか
ら、一層普及が期待されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たニッケル・亜鉛蓄電池は充放電を繰り返すと、充電時
に負極表面上で亜鉛が模樹状に析出（この模樹状析出物
はデンドライトと呼ばれるので、以下はデンドライトと
呼ぶ）し、サイクル回数の増加に伴って生成を増すデン
ドライトがセパレータを突き破って内部短絡を引き起
す。従って、ニッケル・亜鉛蓄電池はサイクル寿命が短
いという難点がある。
たニッケル・亜鉛蓄電池は充放電を繰り返すと、充電時
に負極表面上で亜鉛が模樹状に析出（この模樹状析出物
はデンドライトと呼ばれるので、以下はデンドライトと
呼ぶ）し、サイクル回数の増加に伴って生成を増すデン
ドライトがセパレータを突き破って内部短絡を引き起
す。従って、ニッケル・亜鉛蓄電池はサイクル寿命が短
いという難点がある。
【０００７】一方、ニッケル・亜鉛蓄電池を短時間で完
全充電（電池容量の１００［％］を充電）するために
は、大電流で充電する必要がある。通常、ニッケル・亜
鉛蓄電池の充電は連続した直流電流で行うもので、正極
が完全に充電されるまでの反応は吸熱反応であるが、大
電流で充電する場合には電池の内部抵抗による発熱によ
って温度が上昇する。
全充電（電池容量の１００［％］を充電）するために
は、大電流で充電する必要がある。通常、ニッケル・亜
鉛蓄電池の充電は連続した直流電流で行うもので、正極
が完全に充電されるまでの反応は吸熱反応であるが、大
電流で充電する場合には電池の内部抵抗による発熱によ
って温度が上昇する。
【０００８】このような電池の温度上昇は、正極の充電
効率を低下させてしまうため、電池容量の劣化原因とな
る。又、電池の温度上昇は、電池を収納している樹脂ケ
ースを熱変形させたり、或いは安全弁作動によるガス漏
れや液吹き等の危険性を生じる要因となる。更に、上述
したデンドライトの生成，成長も大電流で充電する程激
しくなるので、内部短絡もより引き起され易くなり、一
層サイクル寿命が短くなってしまう。
効率を低下させてしまうため、電池容量の劣化原因とな
る。又、電池の温度上昇は、電池を収納している樹脂ケ
ースを熱変形させたり、或いは安全弁作動によるガス漏
れや液吹き等の危険性を生じる要因となる。更に、上述
したデンドライトの生成，成長も大電流で充電する程激
しくなるので、内部短絡もより引き起され易くなり、一
層サイクル寿命が短くなってしまう。
【０００９】即ち、従来のニッケル・亜鉛蓄電池は、容
量と安全性との双方面での向上を図り難く、しかも急速
充電を行い難い上、サイクル寿命も短いという様々な問
題がある。
量と安全性との双方面での向上を図り難く、しかも急速
充電を行い難い上、サイクル寿命も短いという様々な問
題がある。
【００１０】本発明は、かかる問題点を解決すべくなさ
れたもので、その技術的課題は、容量と安全性との双方
面での向上が図られ、しかも急速充電を行い得る寿命特
性の優れたニッケル・亜鉛蓄電池及びその充電方法を提
供することにある。
れたもので、その技術的課題は、容量と安全性との双方
面での向上が図られ、しかも急速充電を行い得る寿命特
性の優れたニッケル・亜鉛蓄電池及びその充電方法を提
供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、パルス
電流を供給することにより充電されたニッケル・亜鉛蓄
電池が得られる。
電流を供給することにより充電されたニッケル・亜鉛蓄
電池が得られる。
【００１２】一方、本発明によれば、充電を電流の供給
により行うニッケル・亜鉛蓄電池の充電方法において、
電流にパルス電流を使用したニッケル・亜鉛蓄電池の充
電方法が得られる。
により行うニッケル・亜鉛蓄電池の充電方法において、
電流にパルス電流を使用したニッケル・亜鉛蓄電池の充
電方法が得られる。
【００１３】又、本発明によれば、上記ニッケル・亜鉛
蓄電池の充電方法において、パルス電流の周波数領域
は、１［Ｈｚ］〜１０［ＭＨｚ］の範囲にあるニッケル
・亜鉛蓄電池の充電方法が得られる。
蓄電池の充電方法において、パルス電流の周波数領域
は、１［Ｈｚ］〜１０［ＭＨｚ］の範囲にあるニッケル
・亜鉛蓄電池の充電方法が得られる。
【００１４】更に、本発明によれば、上記ニッケル・亜
鉛蓄電池の充電方法において、パルス電流の電流値は、
直流充電の電流値以上であるニッケル・亜鉛蓄電池の充
電方法が得られる。
鉛蓄電池の充電方法において、パルス電流の電流値は、
直流充電の電流値以上であるニッケル・亜鉛蓄電池の充
電方法が得られる。
【００１５】
【作用】本発明においては、従来のニッケル・亜鉛蓄電
池に対する充電方法である連続した直流電流による充電
に代えて、パルス電流による充電を行っている。充電で
使用するパルス電流の電流値は従来法による直流充電の
電流値以上であり、パルス電流の周波数領域は１［Ｈ
ｚ］〜１０［ＭＨｚ］の範囲内としている。パルス電流
により充電を行うと、負極上でのデンドライトの生成を
抑制することができ、このデンドライトの生成が原因で
生じる内部短絡を防止できる。又、パルス電流により充
電すると、瞬時に大電流を流すことが可能となる。パル
ス電流の場合、大電流で充電を行っても、電池の温度上
昇を抑制できる上、充電効率が低下されず、結果的に電
池容量の劣化も起らない。
池に対する充電方法である連続した直流電流による充電
に代えて、パルス電流による充電を行っている。充電で
使用するパルス電流の電流値は従来法による直流充電の
電流値以上であり、パルス電流の周波数領域は１［Ｈ
ｚ］〜１０［ＭＨｚ］の範囲内としている。パルス電流
により充電を行うと、負極上でのデンドライトの生成を
抑制することができ、このデンドライトの生成が原因で
生じる内部短絡を防止できる。又、パルス電流により充
電すると、瞬時に大電流を流すことが可能となる。パル
ス電流の場合、大電流で充電を行っても、電池の温度上
昇を抑制できる上、充電効率が低下されず、結果的に電
池容量の劣化も起らない。
【００１６】
【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明のニッケル・亜
鉛蓄電池及びその充電方法について、図面を参照して詳
細に説明する。
鉛蓄電池及びその充電方法について、図面を参照して詳
細に説明する。
【００１７】最初に、本発明のニッケル・亜鉛蓄電池に
ついて、その一例を簡単に説明する。このニッケル・亜
鉛蓄電池は、ニッケル化合物から成る正極基板，セパレ
ータ，亜鉛化合物から成る負極基板をこの順で渦巻き状
に積層巻回，又は単に積層して成ると共に、カリウム化
合物の電解液を使用したものである。
ついて、その一例を簡単に説明する。このニッケル・亜
鉛蓄電池は、ニッケル化合物から成る正極基板，セパレ
ータ，亜鉛化合物から成る負極基板をこの順で渦巻き状
に積層巻回，又は単に積層して成ると共に、カリウム化
合物の電解液を使用したものである。
【００１８】このニッケル・亜鉛蓄電池に対する充電
は、従来の充電で使用される直流ではなく、パルス電流
を供給することにより行う。但し、ここでのパルス電流
は、通常のパルス固定波電流の他、正弦波電流や若干の
過渡現象を伴った変形波電流を含むものとする。
は、従来の充電で使用される直流ではなく、パルス電流
を供給することにより行う。但し、ここでのパルス電流
は、通常のパルス固定波電流の他、正弦波電流や若干の
過渡現象を伴った変形波電流を含むものとする。
【００１９】又、充電で使用するパルス電流の電流値は
従来法による直流充電の電流値以上とし、パルス電流の
周波数領域は１［Ｈｚ］〜１０［ＭＨｚ］の範囲内とす
る。ここで、パルス電流の周波数領域を１［Ｈｚ］〜１
０［ＭＨｚ］の範囲に規定した理由は、１［Ｈｚ］未満
の周波数領域であればパルス電流の波形特性が損なわ
れ、連続した直流電流で充電した場合と同様に亜鉛負極
上にデンドライトが生成されてしまうからで、１０［Ｍ
Ｈｚ］を超過した周波数領域であれば電池容量が減少し
て寿命特性が劣化されてしまうからである。
従来法による直流充電の電流値以上とし、パルス電流の
周波数領域は１［Ｈｚ］〜１０［ＭＨｚ］の範囲内とす
る。ここで、パルス電流の周波数領域を１［Ｈｚ］〜１
０［ＭＨｚ］の範囲に規定した理由は、１［Ｈｚ］未満
の周波数領域であればパルス電流の波形特性が損なわ
れ、連続した直流電流で充電した場合と同様に亜鉛負極
上にデンドライトが生成されてしまうからで、１０［Ｍ
Ｈｚ］を超過した周波数領域であれば電池容量が減少し
て寿命特性が劣化されてしまうからである。
【００２０】次に、幾つかの具体的な実施例を挙げて、
本発明を更に詳細に説明する。 （実施例１）実施例１では、先ず正極基板を水酸化ニッ
ケルを主体とする焼結式ニッケル正極とすると共に、負
極基板を亜鉛から成る亜鉛負極とし、これらの間にセパ
レータ（ナイロン不織布）を介在させて各部分を渦巻き
状に積層巻回した後、水酸化カリウムを主体とする電解
液を加えて密閉化することにより、単３型で６００［ｍ
Ａｈ］相当の密閉形ニッケル・亜鉛蓄電池を製造した。
本発明を更に詳細に説明する。 （実施例１）実施例１では、先ず正極基板を水酸化ニッ
ケルを主体とする焼結式ニッケル正極とすると共に、負
極基板を亜鉛から成る亜鉛負極とし、これらの間にセパ
レータ（ナイロン不織布）を介在させて各部分を渦巻き
状に積層巻回した後、水酸化カリウムを主体とする電解
液を加えて密閉化することにより、単３型で６００［ｍ
Ａｈ］相当の密閉形ニッケル・亜鉛蓄電池を製造した。
【００２１】次に、この密閉型ニッケル・亜鉛蓄電池に
対してそれぞれパルス電流と直流電流とで充電すること
により、電池容量及び充放電サイクルに関する比較試験
を行った。充放電サイクル試験の条件は、周波数がそれ
ぞれ１［Ｈｚ］，１００［Ｈｚ］，１０［ＫＨｚ］，及
び１０［ＭＨｚ］（但し、ｄｕｔｙ比は何れも５０
［％］）である８０［ｍＡ］のパルス電流と、８０［ｍ
Ａ］の直流電流とで完全容量（１００［％］）の充電を
行った後、２００［ｍＡ］の電流で完全放電（１００
［％］放電）を行うサイクルを連続的に繰り返し行って
いる。
対してそれぞれパルス電流と直流電流とで充電すること
により、電池容量及び充放電サイクルに関する比較試験
を行った。充放電サイクル試験の条件は、周波数がそれ
ぞれ１［Ｈｚ］，１００［Ｈｚ］，１０［ＫＨｚ］，及
び１０［ＭＨｚ］（但し、ｄｕｔｙ比は何れも５０
［％］）である８０［ｍＡ］のパルス電流と、８０［ｍ
Ａ］の直流電流とで完全容量（１００［％］）の充電を
行った後、２００［ｍＡ］の電流で完全放電（１００
［％］放電）を行うサイクルを連続的に繰り返し行って
いる。
【００２２】図１は、この比較試験の結果をサイクル回
数Ｎ［回］とサイクル試験後の電池容量の劣化率Ｒ
［％］との関係で示したものである。但し、電池容量の
劣化率Ｒは、初期電池容量値とサイクル試験後の電池容
量値との比を、初期電池容量値を１００として算出した
ものである。又、図中において、それぞれ周波数が１
［Ｈｚ］のパルス電流に関する特性は曲線Ａ，１００
［Ｈｚ］のパルス電流に関する特性は曲線Ｂ，１０［Ｋ
Ｈｚ］のパルス電流に関する特性は曲線Ｃ，１０［ＭＨ
ｚ］のパルス電流に関する特性は曲線Ｄで示され、直流
電流に関する特性は曲線Ｅで示されている。
数Ｎ［回］とサイクル試験後の電池容量の劣化率Ｒ
［％］との関係で示したものである。但し、電池容量の
劣化率Ｒは、初期電池容量値とサイクル試験後の電池容
量値との比を、初期電池容量値を１００として算出した
ものである。又、図中において、それぞれ周波数が１
［Ｈｚ］のパルス電流に関する特性は曲線Ａ，１００
［Ｈｚ］のパルス電流に関する特性は曲線Ｂ，１０［Ｋ
Ｈｚ］のパルス電流に関する特性は曲線Ｃ，１０［ＭＨ
ｚ］のパルス電流に関する特性は曲線Ｄで示され、直流
電流に関する特性は曲線Ｅで示されている。
【００２３】図１からは、パルス電流を用いて充電する
と、直流電流を用いて充電する場合よりも、明らにサイ
クル回数の増加に伴う容量劣化が少なく、ニッケル・亜
鉛蓄電池の容量がサイクル回数に拘らずに安定して保た
れることが判る。 （実施例２）実施例２では、実施例１と同様に密閉形ニ
ッケル・亜鉛蓄電池を製造した後、引き続き、その密閉
型ニッケル・亜鉛蓄電池に対してそれぞれ可変的なパル
ス電流と直流電流とで充電することにより、電池容量及
び充放電サイクルに関する比較試験を行った。
と、直流電流を用いて充電する場合よりも、明らにサイ
クル回数の増加に伴う容量劣化が少なく、ニッケル・亜
鉛蓄電池の容量がサイクル回数に拘らずに安定して保た
れることが判る。 （実施例２）実施例２では、実施例１と同様に密閉形ニ
ッケル・亜鉛蓄電池を製造した後、引き続き、その密閉
型ニッケル・亜鉛蓄電池に対してそれぞれ可変的なパル
ス電流と直流電流とで充電することにより、電池容量及
び充放電サイクルに関する比較試験を行った。
【００２４】ここでの充放電サイクル試験の条件は、そ
れぞれ４０，８０，１６０，３２０［ｍＡ］のパルス電
流（周波数５０［Ｈｚ］，ｄｕｔｙ比５０［％］）と、
それぞれ４０，８０，１６０［ｍＡ］の直流電流とで完
全容量１００［％］の充電を行った後、２００［ｍＡ］
の電流で完全放電（１００［％］放電）を行うサイクル
を連続的に繰り返し行っている。
れぞれ４０，８０，１６０，３２０［ｍＡ］のパルス電
流（周波数５０［Ｈｚ］，ｄｕｔｙ比５０［％］）と、
それぞれ４０，８０，１６０［ｍＡ］の直流電流とで完
全容量１００［％］の充電を行った後、２００［ｍＡ］
の電流で完全放電（１００［％］放電）を行うサイクル
を連続的に繰り返し行っている。
【００２５】図２は、この比較試験の結果を充電電流Ｉ
［ｍＡ］とサイクルライフＮ´［回］との関係で示した
ものである。但し、サイクルライフＮ´は、上述した電
池容量の劣化率Ｒが５０［％］になるまでのサイクル回
数を示すものである。
［ｍＡ］とサイクルライフＮ´［回］との関係で示した
ものである。但し、サイクルライフＮ´は、上述した電
池容量の劣化率Ｒが５０［％］になるまでのサイクル回
数を示すものである。
【００２６】図２からは、パルス電流を用いて充電する
と、直流電流を用いて充電する場合よりも、明らにサイ
クル回数の増加に伴う容量劣化が少なく、寿命特性が飛
躍的に向上することが判る。又、パルス電流を用いて充
電すると、大電流で充電しても寿命特性が保たれ、しか
も急速充電を安定して行い得ることが判る。 （実施例３）実施例３では、実施例１と同様に密閉形ニ
ッケル・亜鉛蓄電池を製造した後、引き続き、その密閉
型ニッケル・亜鉛蓄電池に対してそれぞれパルス電流と
直流電流とで充電し、充放電サイクル試験後に更に蓄電
池を分解して亜鉛負極表面におけるデンドライトの析出
状態を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により比較観察し
た。
と、直流電流を用いて充電する場合よりも、明らにサイ
クル回数の増加に伴う容量劣化が少なく、寿命特性が飛
躍的に向上することが判る。又、パルス電流を用いて充
電すると、大電流で充電しても寿命特性が保たれ、しか
も急速充電を安定して行い得ることが判る。 （実施例３）実施例３では、実施例１と同様に密閉形ニ
ッケル・亜鉛蓄電池を製造した後、引き続き、その密閉
型ニッケル・亜鉛蓄電池に対してそれぞれパルス電流と
直流電流とで充電し、充放電サイクル試験後に更に蓄電
池を分解して亜鉛負極表面におけるデンドライトの析出
状態を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により比較観察し
た。
【００２７】ここでの充放電サイクル条件は、８０［ｍ
Ａ］のパルス電流（周波数５０［Ｈｚ］，ｄｕｔｙ比５
０［％］）と、８０［ｍＡ］の直流電流とで完全容量１
００［％］の充電を行った後、２００［ｍＡ］の電流で
完全放電（１００［％］放電）を行うサイクルを１５０
回連続的に繰り返し行っている。
Ａ］のパルス電流（周波数５０［Ｈｚ］，ｄｕｔｙ比５
０［％］）と、８０［ｍＡ］の直流電流とで完全容量１
００［％］の充電を行った後、２００［ｍＡ］の電流で
完全放電（１００［％］放電）を行うサイクルを１５０
回連続的に繰り返し行っている。
【００２８】図３は、パルス電流により充電した密閉型
ニッケル・亜鉛蓄電池の亜鉛負極表面における粒子構造
の観察結果をＳＥＭ写真により示したもので、図４は、
直流電流により充電した密閉型ニッケル・亜鉛蓄電池の
亜鉛負極表面における粒子構造の観察結果をＳＥＭ写真
により示したものである。
ニッケル・亜鉛蓄電池の亜鉛負極表面における粒子構造
の観察結果をＳＥＭ写真により示したもので、図４は、
直流電流により充電した密閉型ニッケル・亜鉛蓄電池の
亜鉛負極表面における粒子構造の観察結果をＳＥＭ写真
により示したものである。
【００２９】図３のＳＥＭ写真からは、パルス電流を用
いて充電すると、亜鉛負極表面におけるデンドライトの
析出が局部的にのみ微小に表われ、しかも細かな形状に
なっていることが判る。
いて充電すると、亜鉛負極表面におけるデンドライトの
析出が局部的にのみ微小に表われ、しかも細かな形状に
なっていることが判る。
【００３０】これに対し、図４のＳＥＭ写真からは、直
流電流を用いて充電すると、亜鉛負極表面におけるデン
ドライトの析出が全面的に表われ、しかもその形状が顕
著になっていることが判る。
流電流を用いて充電すると、亜鉛負極表面におけるデン
ドライトの析出が全面的に表われ、しかもその形状が顕
著になっていることが判る。
【００３１】以上の結果から、ニッケル・亜鉛蓄電池を
パルス電流で充電すると、亜鉛負極上でのデンドライト
の生成が抑制され、サイクル回数の増加に伴う容量劣化
が少なく、大電流で充電を行い得ることが判る。このこ
とは、ニッケル・亜鉛蓄電池をパルス電流で充電すれ
ば、電池の寿命特性と安全性との向上が図られ、しかも
急速充電を行い得ることを示唆している。
パルス電流で充電すると、亜鉛負極上でのデンドライト
の生成が抑制され、サイクル回数の増加に伴う容量劣化
が少なく、大電流で充電を行い得ることが判る。このこ
とは、ニッケル・亜鉛蓄電池をパルス電流で充電すれ
ば、電池の寿命特性と安全性との向上が図られ、しかも
急速充電を行い得ることを示唆している。
【００３２】尚、上述した各実施例において、充電に用
いるパルス電流のｄｕｔｙ比を５０［％］とした場合を
説明したが、パルス電流を与える条件はｄｕｔｙ比５０
［％］に限定されない。又、各実施例の密閉型ニッケル
・亜鉛蓄電池において、負極基板を亜鉛から成る亜鉛負
極としたが、この負極基板は亜鉛合金から成るものであ
っても良い。
いるパルス電流のｄｕｔｙ比を５０［％］とした場合を
説明したが、パルス電流を与える条件はｄｕｔｙ比５０
［％］に限定されない。又、各実施例の密閉型ニッケル
・亜鉛蓄電池において、負極基板を亜鉛から成る亜鉛負
極としたが、この負極基板は亜鉛合金から成るものであ
っても良い。
【００３３】
【発明の効果】以上に述べた通り、本発明によれば、ニ
ッケル・亜鉛蓄電池に対する充電をパルス電流を用いて
行っているので、亜鉛負極上でのデンドライトの析出が
抑制され、これにより電極間の内部短絡が防止されてサ
イクル寿命が向上し、ニッケル・亜鉛蓄電池の寿命特性
と安全性との向上が図られるようになる。又、パルス電
流で充電を行うと、大きな充電電流値で急速充電を行い
得る上、充電効率が低下することがなく、しかも電池容
量が劣化しないという多大な長所を奏する。
ッケル・亜鉛蓄電池に対する充電をパルス電流を用いて
行っているので、亜鉛負極上でのデンドライトの析出が
抑制され、これにより電極間の内部短絡が防止されてサ
イクル寿命が向上し、ニッケル・亜鉛蓄電池の寿命特性
と安全性との向上が図られるようになる。又、パルス電
流で充電を行うと、大きな充電電流値で急速充電を行い
得る上、充電効率が低下することがなく、しかも電池容
量が劣化しないという多大な長所を奏する。
【図１】本発明の実施例１に係る密閉型ニッケル・亜鉛
蓄電池に対する電池容量及び充放電サイクルに関する比
較試験の結果をサイクル回数と電池容量劣化率との関係
で示したものである。
蓄電池に対する電池容量及び充放電サイクルに関する比
較試験の結果をサイクル回数と電池容量劣化率との関係
で示したものである。
【図２】本発明の実施例２に係る密閉型ニッケル・亜鉛
蓄電池に対する電池容量及び充放電サイクルに関する比
較試験の結果を充電電流とサイクルライフとの関係で示
したものである。
蓄電池に対する電池容量及び充放電サイクルに関する比
較試験の結果を充電電流とサイクルライフとの関係で示
したものである。
【図３】パルス電流により充電した密閉型ニッケル・亜
鉛蓄電池の亜鉛負極表面における粒子構造の観察結果を
ＳＥＭ写真により示したものである。
鉛蓄電池の亜鉛負極表面における粒子構造の観察結果を
ＳＥＭ写真により示したものである。
【図４】直流電流により充電した密閉型ニッケル・亜鉛
蓄電池の亜鉛負極表面における粒子構造の観察結果をＳ
ＥＭ写真により示したものである。
蓄電池の亜鉛負極表面における粒子構造の観察結果をＳ
ＥＭ写真により示したものである。
Claims (4)
- 【請求項１】 パルス電流を供給することにより充電さ
れたことを特徴とするニッケル・亜鉛蓄電池。 - 【請求項２】 充電を電流の供給により行うニッケル・
亜鉛蓄電池の充電方法において、前記電流にパルス電流
を使用したことを特徴とするニッケル・亜鉛蓄電池の充
電方法。 - 【請求項３】 請求項２記載のニッケル・亜鉛蓄電池の
充電方法において、前記パルス電流の周波数領域は、１
［Ｈｚ］〜１０［ＭＨｚ］の範囲にあることを特徴とす
るニッケル・亜鉛蓄電池の充電方法。 - 【請求項４】 請求項２記載のニッケル・亜鉛蓄電池の
充電方法において、前記パルス電流の電流値は、直流充
電の電流値以上であることを特徴とするニッケル・亜鉛
蓄電池の充電方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5111205A JPH06302338A (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | ニッケル・亜鉛蓄電池及びその充電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5111205A JPH06302338A (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | ニッケル・亜鉛蓄電池及びその充電方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06302338A true JPH06302338A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=14555183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5111205A Pending JPH06302338A (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | ニッケル・亜鉛蓄電池及びその充電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06302338A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2764737A1 (fr) * | 1997-06-13 | 1998-12-18 | Scps | Recharge de l'electrode de zinc au sein d'un champ magnetique |
| JP2024526032A (ja) * | 2021-06-22 | 2024-07-17 | アティエヴァ、インコーポレイテッド | 充電履歴に基づくバッテリ充電アルゴリズムの修正 |
-
1993
- 1993-04-15 JP JP5111205A patent/JPH06302338A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2764737A1 (fr) * | 1997-06-13 | 1998-12-18 | Scps | Recharge de l'electrode de zinc au sein d'un champ magnetique |
| JP2024526032A (ja) * | 2021-06-22 | 2024-07-17 | アティエヴァ、インコーポレイテッド | 充電履歴に基づくバッテリ充電アルゴリズムの修正 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030129 |