JPH0652899A - ニッケル極を有する蓄電池の充電方法 - Google Patents
ニッケル極を有する蓄電池の充電方法Info
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- JPH0652899A JPH0652899A JP4201510A JP20151092A JPH0652899A JP H0652899 A JPH0652899 A JP H0652899A JP 4201510 A JP4201510 A JP 4201510A JP 20151092 A JP20151092 A JP 20151092A JP H0652899 A JPH0652899 A JP H0652899A
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- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 18
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
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Classifications
-
- 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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- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 充電効率がよく、しかも充電時間の短い充電
方法を提供することを目的とする。 【構成】 ニッケル極を有する蓄電池の充電において、
電池内温度が所定の温度に達するまでは高電流で充電を
行う第一のステップと、上記第一のステップに続いて、
電池内温度が当該所定の温度に達すると当該温度を保つ
ように電流値を変化させながら充電を行う第二のステッ
プとを実行する。
方法を提供することを目的とする。 【構成】 ニッケル極を有する蓄電池の充電において、
電池内温度が所定の温度に達するまでは高電流で充電を
行う第一のステップと、上記第一のステップに続いて、
電池内温度が当該所定の温度に達すると当該温度を保つ
ように電流値を変化させながら充電を行う第二のステッ
プとを実行する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ニッケル極を有する蓄
電池の充電方法に関する。
電池の充電方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ニッケル極を有した代表的な蓄電池とし
て、従来から広く用いられているニッケル−カドミウム
蓄電池、或いは軽量且つ、高容量で高エネルギー密度と
なる可能性があると言うことで近年、注目されているニ
ッケル−水素蓄電池等の蓄電池をあげることができる。
て、従来から広く用いられているニッケル−カドミウム
蓄電池、或いは軽量且つ、高容量で高エネルギー密度と
なる可能性があると言うことで近年、注目されているニ
ッケル−水素蓄電池等の蓄電池をあげることができる。
【０００３】これらの電池の充電方法としては、一定の
高電流で充電を行う高率充電と、一定の低電流で充電を
行う低率充電がある。
高電流で充電を行う高率充電と、一定の低電流で充電を
行う低率充電がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記それぞ
れの充電方法を行うと以下のような問題が生じる。即
ち、高率充電を行った場合、図６に示すように、充電時
間は短いが、電池温度が上昇してしまい、この温度上昇
により充電効率が低下してしまうという問題が生じる。
このように充電効率が低下するのは、温度が上昇する
と、充電を行った際に、ニッケル極において、酸素発生
反応が起こり易くなってしまうためである。
れの充電方法を行うと以下のような問題が生じる。即
ち、高率充電を行った場合、図６に示すように、充電時
間は短いが、電池温度が上昇してしまい、この温度上昇
により充電効率が低下してしまうという問題が生じる。
このように充電効率が低下するのは、温度が上昇する
と、充電を行った際に、ニッケル極において、酸素発生
反応が起こり易くなってしまうためである。
【０００５】一方、低率充電の場合は、図７に示すよう
に低電流で充電を行うため温度上昇も少なく充電効率は
よいと考えられるが、充電時間が長時間かかってしまう
という問題がある。本発明は、上記問題点に鑑み、充電
効率がよく、しかも充電時間の短い充電方法を提供する
ことを目的とする。
に低電流で充電を行うため温度上昇も少なく充電効率は
よいと考えられるが、充電時間が長時間かかってしまう
という問題がある。本発明は、上記問題点に鑑み、充電
効率がよく、しかも充電時間の短い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】上記目的を達成するため
に、本発明では、ニッケル極を有する蓄電池の充電にお
いて、電池温度が所定の温度に達するまでは高電流で充
電を行う第一のステップと、上記第一のステップに続い
て、電池温度が当該所定の温度に達すると当該温度を保
つように電流値を変化させながら充電を行う第二のステ
ップとを実行することを特徴とする。
に、本発明では、ニッケル極を有する蓄電池の充電にお
いて、電池温度が所定の温度に達するまでは高電流で充
電を行う第一のステップと、上記第一のステップに続い
て、電池温度が当該所定の温度に達すると当該温度を保
つように電流値を変化させながら充電を行う第二のステ
ップとを実行することを特徴とする。
【０００７】
【作用】上記のような充電を行うことにより、以下のよ
うな作用が生じる。第一のステップは、高電流で充電を
行うため、充電の進行が早く充電時間が短縮され、しか
も、充電効率のよい所望の温度に到達する時間も短時間
になる。また、第二のステップにおいては、充電電流を
変化させることによって所定の温度に電池温度を保つこ
とができるため、この所定の温度を、充電効率のよい温
度に設定することで、全体として充電効率のよい充電を
行うことができる。
うな作用が生じる。第一のステップは、高電流で充電を
行うため、充電の進行が早く充電時間が短縮され、しか
も、充電効率のよい所望の温度に到達する時間も短時間
になる。また、第二のステップにおいては、充電電流を
変化させることによって所定の温度に電池温度を保つこ
とができるため、この所定の温度を、充電効率のよい温
度に設定することで、全体として充電効率のよい充電を
行うことができる。
【０００８】
（実施例１）図１に充電制御の装置を示す図であり、図
中、１は充電を行う密閉据置型ニッケル−水素アルカリ
蓄電池である。２は温度モニターであり、上記蓄電池１
の表面に取り付けられており、電池温度を測定するもの
である。
中、１は充電を行う密閉据置型ニッケル−水素アルカリ
蓄電池である。２は温度モニターであり、上記蓄電池１
の表面に取り付けられており、電池温度を測定するもの
である。
【０００９】４は制御部であり、上記温度モニターから
受け取った電池温度の情報に基づいて、電流の変化量を
算出するものである。３は充電電源であり、制御部から
の受け取った情報を基に、充電電流を出力するものであ
る。上記構成の装置を用いた充電制御の動作を図２のフ
ローチャートに沿って以下に説明する。
受け取った電池温度の情報に基づいて、電流の変化量を
算出するものである。３は充電電源であり、制御部から
の受け取った情報を基に、充電電流を出力するものであ
る。上記構成の装置を用いた充電制御の動作を図２のフ
ローチャートに沿って以下に説明する。
【００１０】先ず、一定の高電流で充電を開始する。充
電を行う際には充電開始時の電流値を最大電流値とす
る。電池温度を温度モニターで測定し、制御部４は、電
池温度が所定の設定温度Ｔ0 になったかどうか判断する
（Ｓ１）。Ｔ0 に達していなければ、そのまま充電開始
時の電流値で充電を続行する（Ｓ２）。
電を行う際には充電開始時の電流値を最大電流値とす
る。電池温度を温度モニターで測定し、制御部４は、電
池温度が所定の設定温度Ｔ0 になったかどうか判断する
（Ｓ１）。Ｔ0 に達していなければ、そのまま充電開始
時の電流値で充電を続行する（Ｓ２）。
【００１１】Ｔ0 に達した場合、タイマーをオンして
（Ｓ３）、所定の時間Δｔが経過したか判断する（Ｓ
４）。Δｔ経過すると、温度モニターは電池温度を測定
し（Ｓ５）、制御部に出力する。電池温度Ｔを受け取っ
た制御部は、当該温度Ｔを下記に示す式に当てはめ、電
流の変化値ΔＩを求め、充電電源に出力する。 ΔＩ＝（Ｔ0 −Ｔ）ＫΔｔ ΔＩ：電流変化 Ｔ0 ：設定温度 Ｔ ：測定温度 Ｋ ：定数 Δｔ：測定間隔 充電電源は、現在出力している電流をΔＩだけ変化させ
る（Ｓ６）。
（Ｓ３）、所定の時間Δｔが経過したか判断する（Ｓ
４）。Δｔ経過すると、温度モニターは電池温度を測定
し（Ｓ５）、制御部に出力する。電池温度Ｔを受け取っ
た制御部は、当該温度Ｔを下記に示す式に当てはめ、電
流の変化値ΔＩを求め、充電電源に出力する。 ΔＩ＝（Ｔ0 −Ｔ）ＫΔｔ ΔＩ：電流変化 Ｔ0 ：設定温度 Ｔ ：測定温度 Ｋ ：定数 Δｔ：測定間隔 充電電源は、現在出力している電流をΔＩだけ変化させ
る（Ｓ６）。
【００１２】次に、電池が満充電状態になったかどうか
判断する（Ｓ７）。満充電状態であれば、充電を終了す
る。また、満充電状態でなければ、Ｓ３〜Ｓ７の処理
を、満充電状態になるまで繰り返す。具体的な例とし
て、図３に公称容量５０Ａｈの電池を、設定温度３５℃
で、充電開始電流値を２Ｃとした場合の充電時間、電流
値、及び、電池温度変化を示した。尚、電池が満充電状
態になったかどうかは、電流値が１Ｃまで減少したかど
うかで判定した。
判断する（Ｓ７）。満充電状態であれば、充電を終了す
る。また、満充電状態でなければ、Ｓ３〜Ｓ７の処理
を、満充電状態になるまで繰り返す。具体的な例とし
て、図３に公称容量５０Ａｈの電池を、設定温度３５℃
で、充電開始電流値を２Ｃとした場合の充電時間、電流
値、及び、電池温度変化を示した。尚、電池が満充電状
態になったかどうかは、電流値が１Ｃまで減少したかど
うかで判定した。
【００１３】２Ｃの一定電流で高率充電を電池温度が３
５℃になるまで行い、その後、電池温度が３５℃を保つ
ように、電流値を変化させることにより、充電効率がよ
く、しかも短時間で充電を行うことができた。また、設
定温度を３５℃にしたのは、上記と同様の公称容量５０
Ａｈの電池を一定電流で充電した場合、図４に示すよう
に充放電効率が一番よい温度が３５℃であったためであ
る（充放電条件：０．２Ｃで１２０％まで充電後、２５
℃で０．８Ｖまで放電を行う。）。次に、充電を行うた
めの、良好温度範囲を決定するために、以下のような実
験をおこなった。 （実験）本発明の充電方法を用い、高率充電後の充電時
の温度を、２０℃〜５０℃まで５℃づつ変化させた場合
の、それぞれの温度における充電に要した時間と、放電
容量とを測定したので、その結果を図５に示す。
５℃になるまで行い、その後、電池温度が３５℃を保つ
ように、電流値を変化させることにより、充電効率がよ
く、しかも短時間で充電を行うことができた。また、設
定温度を３５℃にしたのは、上記と同様の公称容量５０
Ａｈの電池を一定電流で充電した場合、図４に示すよう
に充放電効率が一番よい温度が３５℃であったためであ
る（充放電条件：０．２Ｃで１２０％まで充電後、２５
℃で０．８Ｖまで放電を行う。）。次に、充電を行うた
めの、良好温度範囲を決定するために、以下のような実
験をおこなった。 （実験）本発明の充電方法を用い、高率充電後の充電時
の温度を、２０℃〜５０℃まで５℃づつ変化させた場合
の、それぞれの温度における充電に要した時間と、放電
容量とを測定したので、その結果を図５に示す。
【００１４】実験条件としては、２Ｃの電流値で充電を
開始し、電池温度がそれぞれの設定温度に達すると、電
池温度が当該温度を保つように充電電流を制御しながら
電流値が１Ｃになるまで充電を行い、休止一時間後０．
１Ｃで０．８Ｖまで放電した。図５から明らかなよう
に、４０℃を超えると急激に放電容量が減少している。
これは、温度上昇により、充電効率が低下したためであ
ると考えられる。
開始し、電池温度がそれぞれの設定温度に達すると、電
池温度が当該温度を保つように充電電流を制御しながら
電流値が１Ｃになるまで充電を行い、休止一時間後０．
１Ｃで０．８Ｖまで放電した。図５から明らかなよう
に、４０℃を超えると急激に放電容量が減少している。
これは、温度上昇により、充電効率が低下したためであ
ると考えられる。
【００１５】一方、２０℃になると、充電電流を低電流
に抑えなければ成らないため充電時間が長くなってしま
う。従って、充電時の温度としては、充電時間が短く、
且つ、放電容量も大きい２５℃〜４０℃の範囲が望まし
い。 （その他の事項）上記実施例では、ニッケル−水素アル
カリ蓄電池についての充電を行ったが、本発明の充電方
法はニッケル−カドミウム蓄電池等、他のニッケル極を
有した蓄電池の充電の際にも行うことができる。但し、
その際の充電最適温度は電池の種類によって異なると考
えられる。
に抑えなければ成らないため充電時間が長くなってしま
う。従って、充電時の温度としては、充電時間が短く、
且つ、放電容量も大きい２５℃〜４０℃の範囲が望まし
い。 （その他の事項）上記実施例では、ニッケル−水素アル
カリ蓄電池についての充電を行ったが、本発明の充電方
法はニッケル−カドミウム蓄電池等、他のニッケル極を
有した蓄電池の充電の際にも行うことができる。但し、
その際の充電最適温度は電池の種類によって異なると考
えられる。
【００１６】また、上記実施例では、制御の方式として
比例制御を用いたが、オンオフ制御、ＰＩＤ制御、ファ
ジー制御等によっても同様の効果が得られる。
比例制御を用いたが、オンオフ制御、ＰＩＤ制御、ファ
ジー制御等によっても同様の効果が得られる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
充電時間が短く、しかも充電効率の高い優れた充電方法
を提供できる。
充電時間が短く、しかも充電効率の高い優れた充電方法
を提供できる。
【図１】本発明の充電制御の装置を示す図である。
【図２】充電制御動作のフローチャートである。
【図３】本発明の充電方法を３５℃で行った場合のグラ
フである。
フである。
【図４】一定電流で、充電を行った際の電池温度と充放
電効率の関係を図である。
電効率の関係を図である。
【図５】本発明の充電方法をおこなった際の、充電温度
と放電容量および充電時間の関係を示すグラフである。
と放電容量および充電時間の関係を示すグラフである。
【図６】高率充電の電池温度変化を示すグラフである。
【図７】低率充電の電池温度変化を示すグラフである。
１ 蓄電池 ２ 温度モニター ３ 制御部 ４ 充電電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水瀧 房吾 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機株 式会社内 (72)発明者 西尾 晃治 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機株 式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】ニッケル極を有する蓄電池の充電におい
て、 電池温度が所定の温度に達するまでは高電流で充電を行
う第一のステップと、 上記第一のステップに続いて、電池温度が当該所定の温
度に達すると当該温度を保つように電流値を変化させな
がら充電を行う第二のステップとを実行することを特徴
とするニッケル極を有する蓄電池の充電方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4201510A JPH0652899A (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | ニッケル極を有する蓄電池の充電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4201510A JPH0652899A (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | ニッケル極を有する蓄電池の充電方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0652899A true JPH0652899A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=16442246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4201510A Pending JPH0652899A (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | ニッケル極を有する蓄電池の充電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0652899A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006073406A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Sanyo Electric Co Ltd | 充電方法 |
| JP2006278032A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 充電装置及び充電式電動工具セット |
-
1992
- 1992-07-28 JP JP4201510A patent/JPH0652899A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006073406A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Sanyo Electric Co Ltd | 充電方法 |
| JP2006278032A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 充電装置及び充電式電動工具セット |
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