JPH0843506A - ニッケル系電池の劣化状態検知方法 - Google Patents
ニッケル系電池の劣化状態検知方法Info
- Publication number
- JPH0843506A JPH0843506A JP6181545A JP18154594A JPH0843506A JP H0843506 A JPH0843506 A JP H0843506A JP 6181545 A JP6181545 A JP 6181545A JP 18154594 A JP18154594 A JP 18154594A JP H0843506 A JPH0843506 A JP H0843506A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impedance
- battery
- absolute value
- frequency
- measured
- 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
Links
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
Landscapes
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、相関の高い周波数や交流インピーダ
ンスの形態を特定することにより、ニッケル系電池の劣
化状態の検知や容量の推定の精度を高くし得るニッケル
系電池の劣化状態検知方法を提供することを目的とす
る。 【構成】本発明は、交流インピーダンスのうち虚数部の
絶対値が実数部の絶対値の１／３０以下となる周波数
で、被測定電池の交流インピーダンスを測定し、前記交
流インピーダンスあるいは前記交流インピーダンスの実
数部の値を前記被測定電池の劣化状態検知に用いたこと
を特徴とする。
ンスの形態を特定することにより、ニッケル系電池の劣
化状態の検知や容量の推定の精度を高くし得るニッケル
系電池の劣化状態検知方法を提供することを目的とす
る。 【構成】本発明は、交流インピーダンスのうち虚数部の
絶対値が実数部の絶対値の１／３０以下となる周波数
で、被測定電池の交流インピーダンスを測定し、前記交
流インピーダンスあるいは前記交流インピーダンスの実
数部の値を前記被測定電池の劣化状態検知に用いたこと
を特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交流インピーダンスを
測定することによって劣化状態の検知や電池容量の推定
を行うニッケル系電池の劣化状態検知方法に関するもの
である。
測定することによって劣化状態の検知や電池容量の推定
を行うニッケル系電池の劣化状態検知方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来からＮｉ−Ｃｄ電池の劣化状態を検
知する方法として、実際に所定の電流を放電して所定の
電圧に達するまでの時間を測定し容量を判断するという
容量試験方法がある。これは、正確な劣化状態の検知が
可能であるが、測定に長時間を要するという欠点があ
る。また、測定の最中に停電が生じると本来の目的であ
る負荷に無停電に電力を供給するということができず信
頼性の悪いシステムや装置となる。そこで、これらの欠
点を解決し、短時間で簡単に劣化状態を検知する方法と
して電池の両極間の交流インピーダンスの測定値から推
定する方法が提案されている。この方法は、電池の交流
インピーダンスが劣化状態と相関関係があるということ
を利用したものである。Ｎｉ−Ｃｄ電池は劣化すると活
物質の減少および電解液の消失等が発生する。このた
め、活物質や電解液のインピーダンスが変化し、交流イ
ンピーダンスが増加する。さらに、極板の有効面積が減
少し、電池容量も低下する。
知する方法として、実際に所定の電流を放電して所定の
電圧に達するまでの時間を測定し容量を判断するという
容量試験方法がある。これは、正確な劣化状態の検知が
可能であるが、測定に長時間を要するという欠点があ
る。また、測定の最中に停電が生じると本来の目的であ
る負荷に無停電に電力を供給するということができず信
頼性の悪いシステムや装置となる。そこで、これらの欠
点を解決し、短時間で簡単に劣化状態を検知する方法と
して電池の両極間の交流インピーダンスの測定値から推
定する方法が提案されている。この方法は、電池の交流
インピーダンスが劣化状態と相関関係があるということ
を利用したものである。Ｎｉ−Ｃｄ電池は劣化すると活
物質の減少および電解液の消失等が発生する。このた
め、活物質や電解液のインピーダンスが変化し、交流イ
ンピーダンスが増加する。さらに、極板の有効面積が減
少し、電池容量も低下する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法で
は、測定に使用する交流電源の周波数如何によって、あ
るいは、測定した交流インピーダンスの形態（実数部、
虚数部および位相角）如何によっては、交流インピーダ
ンスと電池容量との相関が無くなって、劣化状態検知が
高い精度にできないことがある。その理由は、高い周波
数では、電池構造上生じるインダクタンス成分および配
線等によるインダクタンス成分のためにインピーダンス
に正の虚数部が生じ測定すべき電圧／電流波形が歪み、
正確な測定ができなくなるためである。また、低い周波
数では、液濃度や電池電圧によってイオンの状態が左右
されてインピーダンスの負の虚数部が大きく変化するの
で、電池容量との相関が低くなるためである。ところが
従来では、劣化状態検知に適した周波数や交流インピー
ダンスの形態については明らかにされておらず、Ｎｉ−
Ｃｄ電池の劣化状態検知方法としてはまだ技術的に確立
していなかった。
は、測定に使用する交流電源の周波数如何によって、あ
るいは、測定した交流インピーダンスの形態（実数部、
虚数部および位相角）如何によっては、交流インピーダ
ンスと電池容量との相関が無くなって、劣化状態検知が
高い精度にできないことがある。その理由は、高い周波
数では、電池構造上生じるインダクタンス成分および配
線等によるインダクタンス成分のためにインピーダンス
に正の虚数部が生じ測定すべき電圧／電流波形が歪み、
正確な測定ができなくなるためである。また、低い周波
数では、液濃度や電池電圧によってイオンの状態が左右
されてインピーダンスの負の虚数部が大きく変化するの
で、電池容量との相関が低くなるためである。ところが
従来では、劣化状態検知に適した周波数や交流インピー
ダンスの形態については明らかにされておらず、Ｎｉ−
Ｃｄ電池の劣化状態検知方法としてはまだ技術的に確立
していなかった。
【０００４】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、相関の高い周波数や交流インピーダンスの形態を特
定することにより、ニッケル系電池の劣化状態の検知や
容量の推定の精度を高くし得るニッケル系電池の劣化状
態検知方法を提供することを目的とする。
で、相関の高い周波数や交流インピーダンスの形態を特
定することにより、ニッケル系電池の劣化状態の検知や
容量の推定の精度を高くし得るニッケル系電池の劣化状
態検知方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のニッケル系電池の劣化状態検知方法は、交流
インピーダンスのうち虚数部の絶対値が実数部の絶対値
の１／３０以下となる周波数で、被測定電池の交流イン
ピーダンスを測定し、前記交流インピーダンスあるいは
前記交流インピーダンスの実数部の値を前記被測定電池
の劣化状態検知に用いたことを特徴とする。
に本発明のニッケル系電池の劣化状態検知方法は、交流
インピーダンスのうち虚数部の絶対値が実数部の絶対値
の１／３０以下となる周波数で、被測定電池の交流イン
ピーダンスを測定し、前記交流インピーダンスあるいは
前記交流インピーダンスの実数部の値を前記被測定電池
の劣化状態検知に用いたことを特徴とする。
【０００６】また、本発明のニッケル系電池の劣化状態
検知方法は、新品電池の交流インピーダンスのうち虚数
部の絶対値が実数部の絶対値の１／３０以下となる周波
数で、被測定電池の交流インピーダンスを測定し、測定
した交流インピーダンスの虚数部の絶対値もしくは絶対
値の増分または交流インピーダンスの位相角もしくは位
相角の増分を前記被測定電池の劣化状態検知に用いたこ
とを特徴とする。
検知方法は、新品電池の交流インピーダンスのうち虚数
部の絶対値が実数部の絶対値の１／３０以下となる周波
数で、被測定電池の交流インピーダンスを測定し、測定
した交流インピーダンスの虚数部の絶対値もしくは絶対
値の増分または交流インピーダンスの位相角もしくは位
相角の増分を前記被測定電池の劣化状態検知に用いたこ
とを特徴とする。
【０００７】また、本発明のニッケル系電池の劣化状態
検知方法は、新品電池と被測定電池の交流インピーダン
スをそれぞれ測定し、前記交流インピーダンスのうち虚
数部の絶対値が実数部の絶対値の１／３０以下となる周
波数を特定し、前記新品電池の測定周波数と前記被測定
電池の測定周波数の差を前記被測定電池の劣化状態検知
に用いたことを特徴とする。
検知方法は、新品電池と被測定電池の交流インピーダン
スをそれぞれ測定し、前記交流インピーダンスのうち虚
数部の絶対値が実数部の絶対値の１／３０以下となる周
波数を特定し、前記新品電池の測定周波数と前記被測定
電池の測定周波数の差を前記被測定電池の劣化状態検知
に用いたことを特徴とする。
【０００８】
【作用】上記手段により本発明は、交流インピーダンス
を測定することによって劣化状態の検知や電池容量の推
定を行うニッケル系電池の劣化状態検知方法において、
交流インピーダンスの虚数部の絶対値と実数部の絶対値
の比が十分小さくなる周波数範囲を有する交流電源で上
記交流インピーダンスを測定し、ニッケル系電池の劣化
状態検知方法に用いるように構成したので、ニッケル系
電池の劣化状態の検知や容量の推定の精度を高く行うこ
とができる。
を測定することによって劣化状態の検知や電池容量の推
定を行うニッケル系電池の劣化状態検知方法において、
交流インピーダンスの虚数部の絶対値と実数部の絶対値
の比が十分小さくなる周波数範囲を有する交流電源で上
記交流インピーダンスを測定し、ニッケル系電池の劣化
状態検知方法に用いるように構成したので、ニッケル系
電池の劣化状態の検知や容量の推定の精度を高く行うこ
とができる。
【０００９】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。交流インピーダンスによってニッケル系電池
例えばＮｉ−Ｃｄ電池の劣化状態の検知を行う原理は、
前述のように交流インピーダンスと劣化状態との相関が
あることを利用するものであるが、劣化状態の尺度とし
て電池容量に着目すれば、電池は劣化に伴って容量が減
少する。このため、交流インピーダンスと電池容量との
相関性が高く、しかも、測定が容易な劣化状態検知に適
した周波数あるいは、インピーダンスの形態である実数
部や虚数部あるいは位相や絶対値等を特定すれば、精度
の高い劣化状態検知方法を実現できる。
説明する。交流インピーダンスによってニッケル系電池
例えばＮｉ−Ｃｄ電池の劣化状態の検知を行う原理は、
前述のように交流インピーダンスと劣化状態との相関が
あることを利用するものであるが、劣化状態の尺度とし
て電池容量に着目すれば、電池は劣化に伴って容量が減
少する。このため、交流インピーダンスと電池容量との
相関性が高く、しかも、測定が容易な劣化状態検知に適
した周波数あるいは、インピーダンスの形態である実数
部や虚数部あるいは位相や絶対値等を特定すれば、精度
の高い劣化状態検知方法を実現できる。
【００１０】以下に劣化状態検知に適した周波数あるい
は、交流インピーダンスの形態について説明する。実験
に使用した電池は１．２Ｖで公称容量１８００ｍＡｈの
Ｎｉ−Ｃｄ電池で実際に使用されていた電池（以下、回
収劣化電池と称する）である。さらに、もう１種類の電
池として新品電池の電解液量を故意に減少させた電池
（以下、劣化モデル電池と称する）を用いた。電池の実
際の容量は、ＪＩＳに基づく試験にて測定した。交流イ
ンピーダンスの測定には、周波数応答アナライザを使用
し、ガルバノスタットにより、０．５Ａの交流電流を流
し定電流法で行った。
は、交流インピーダンスの形態について説明する。実験
に使用した電池は１．２Ｖで公称容量１８００ｍＡｈの
Ｎｉ−Ｃｄ電池で実際に使用されていた電池（以下、回
収劣化電池と称する）である。さらに、もう１種類の電
池として新品電池の電解液量を故意に減少させた電池
（以下、劣化モデル電池と称する）を用いた。電池の実
際の容量は、ＪＩＳに基づく試験にて測定した。交流イ
ンピーダンスの測定には、周波数応答アナライザを使用
し、ガルバノスタットにより、０．５Ａの交流電流を流
し定電流法で行った。
【００１１】図２は公称容量１８００ｍＡｈのＡ社製回
収劣化電池における交流インピーダンスの虚数部の絶対
値が実数部の絶対値に比べて約１／５０以下となる周波
数における交流インピーダンスの実数部（抵抗）と電池
容量との相関を示す特性図である。図８は図２に用いた
測定値の各成分（測定周波数、インピーダンスの実数
部、虚数部）を示す。図８に示すように虚数部の絶対値
と実数部の絶対値の比は約１／５０以下になっている。
交流インピーダンスの実数部が小さいほど電池容量が大
きくなる傾向があり、劣化はあまり進んでいない。図に
示すように交流インピーダンスの実数部と容量との間に
は強い相関（相関係数０．９６）のあることがわかる。
交流インピーダンス実数部と容量との間には、指数関数
が成立し、容量の低下に伴い、交流インピーダンスの実
数部は指数関数的に増大する。
収劣化電池における交流インピーダンスの虚数部の絶対
値が実数部の絶対値に比べて約１／５０以下となる周波
数における交流インピーダンスの実数部（抵抗）と電池
容量との相関を示す特性図である。図８は図２に用いた
測定値の各成分（測定周波数、インピーダンスの実数
部、虚数部）を示す。図８に示すように虚数部の絶対値
と実数部の絶対値の比は約１／５０以下になっている。
交流インピーダンスの実数部が小さいほど電池容量が大
きくなる傾向があり、劣化はあまり進んでいない。図に
示すように交流インピーダンスの実数部と容量との間に
は強い相関（相関係数０．９６）のあることがわかる。
交流インピーダンス実数部と容量との間には、指数関数
が成立し、容量の低下に伴い、交流インピーダンスの実
数部は指数関数的に増大する。
【００１２】図３は公称容量１６５０ｍＡｈのＢ社製回
収劣化電池における交流インピーダンスの虚数部の絶対
値が実数部の絶対値に比べて約１／３０以下となる周波
数における交流インピーダンスの実数部と電池容量との
相関を示す特性図である。図９は図３に用いた測定値の
各成分（測定周波数、インピーダンスの実数部、虚数
部）を示す。図９に示すように虚数部の絶対値と実数部
の絶対値の比は約１／３０以下になっている。交流イン
ピーダンスの実数部が小さいほど電池容量が大きくなる
傾向があり、劣化はあまり進んでいない。図に示すよう
に抵抗が大きく容量が無い電池が見られるが、多くの電
池は図２と同様に交流インピーダンスの実数部と容量と
の間には強い相関のあることがわかる。
収劣化電池における交流インピーダンスの虚数部の絶対
値が実数部の絶対値に比べて約１／３０以下となる周波
数における交流インピーダンスの実数部と電池容量との
相関を示す特性図である。図９は図３に用いた測定値の
各成分（測定周波数、インピーダンスの実数部、虚数
部）を示す。図９に示すように虚数部の絶対値と実数部
の絶対値の比は約１／３０以下になっている。交流イン
ピーダンスの実数部が小さいほど電池容量が大きくなる
傾向があり、劣化はあまり進んでいない。図に示すよう
に抵抗が大きく容量が無い電池が見られるが、多くの電
池は図２と同様に交流インピーダンスの実数部と容量と
の間には強い相関のあることがわかる。
【００１３】図４は、公称容量４０００ｍＡｈの劣化モ
デル電池における図２と同様な測定基準（虚数部の絶対
値が実数部の絶対値に比べて十分に小さい）での交流イ
ンピーダンスの実数部と電池容量との相関を示す特性図
である。図２と同様に交流インピーダンスの実数部と容
量との間には強い相関があることがわかる。図１０は図
４に用いた絶対値の各成分（測定周波数、インピーダン
スの実数部、虚数部）を示す。図１０に示すように虚数
部の絶対値と実数部の絶対値の比は約１／６０以下にな
っている。
デル電池における図２と同様な測定基準（虚数部の絶対
値が実数部の絶対値に比べて十分に小さい）での交流イ
ンピーダンスの実数部と電池容量との相関を示す特性図
である。図２と同様に交流インピーダンスの実数部と容
量との間には強い相関があることがわかる。図１０は図
４に用いた絶対値の各成分（測定周波数、インピーダン
スの実数部、虚数部）を示す。図１０に示すように虚数
部の絶対値と実数部の絶対値の比は約１／６０以下にな
っている。
【００１４】以上、図２〜図４に示したようにインピー
ダンスの虚数部の絶対値と実数部の絶対値の比が十分に
小さくなるような周波数、すなわちインピーダンスの位
相がほぼ０となる周波数でＮｉ−Ｃｄ電池のインピーダ
ンスを測定し、インピーダンスの実数部を算出すればＮ
ｉ−Ｃｄ電池の劣化状態を高精度に検知できる。なお、
ここでは、インピーダンスの実数部のみについて説明し
たが、本実施例においては、虚数部が実数部に比べて十
分に小さいのでインピーダンス自体を劣化状態検知方法
として用いることができる。
ダンスの虚数部の絶対値と実数部の絶対値の比が十分に
小さくなるような周波数、すなわちインピーダンスの位
相がほぼ０となる周波数でＮｉ−Ｃｄ電池のインピーダ
ンスを測定し、インピーダンスの実数部を算出すればＮ
ｉ−Ｃｄ電池の劣化状態を高精度に検知できる。なお、
ここでは、インピーダンスの実数部のみについて説明し
たが、本実施例においては、虚数部が実数部に比べて十
分に小さいのでインピーダンス自体を劣化状態検知方法
として用いることができる。
【００１５】図１に本実施例に係る劣化状態検知方法の
フローチャートを示す。本フローチャートにより測定周
波数を選定し、本周波数におけるインピーダンスあるい
はインピーダンスの実数部を用いることにより図２〜図
４に示したようにＮｉ−Ｃｄ電池の劣化状態を検知でき
る。
フローチャートを示す。本フローチャートにより測定周
波数を選定し、本周波数におけるインピーダンスあるい
はインピーダンスの実数部を用いることにより図２〜図
４に示したようにＮｉ−Ｃｄ電池の劣化状態を検知でき
る。
【００１６】即ち、イにおいて、測定する周波数を変え
て電池の交流インピーダンスを測定する。ロにおいて、
イで測定した交流インピーダンスの実数部、虚数部を算
出する。ハにおいて、ロで算出した実数部の絶対値と虚
数部の絶対値の比、あるいはイで測定した交流インピー
ダンスの位相角を算出する。ニにおいて、ハで算出した
比が１／３０以下、あるいはハで算出した位相角が十分
０に近い周波数を選定する。ホにおいて、ニで選定した
周波数を劣化状態検知に使用する。
て電池の交流インピーダンスを測定する。ロにおいて、
イで測定した交流インピーダンスの実数部、虚数部を算
出する。ハにおいて、ロで算出した実数部の絶対値と虚
数部の絶対値の比、あるいはイで測定した交流インピー
ダンスの位相角を算出する。ニにおいて、ハで算出した
比が１／３０以下、あるいはハで算出した位相角が十分
０に近い周波数を選定する。ホにおいて、ニで選定した
周波数を劣化状態検知に使用する。
【００１７】図５は、図２におけるＡ社製電池の測定点
を得た交流電源の周波数（測定周波数）を示した図であ
り、図２の測定点は、劣化が少ない電池では測定周波数
１００Ｈｚ付近で生じ、劣化が大きくなってくると測定
周波数は大きくなり、容量が０付近では２ｋＨｚ程度に
なる。従って、本電池では、測定周波数は、約１００〜
２０００Ｈｚ程度において交流インピーダンスの虚数部
の絶対値と実数部の絶対値の比が１／５０以下になる。
を得た交流電源の周波数（測定周波数）を示した図であ
り、図２の測定点は、劣化が少ない電池では測定周波数
１００Ｈｚ付近で生じ、劣化が大きくなってくると測定
周波数は大きくなり、容量が０付近では２ｋＨｚ程度に
なる。従って、本電池では、測定周波数は、約１００〜
２０００Ｈｚ程度において交流インピーダンスの虚数部
の絶対値と実数部の絶対値の比が１／５０以下になる。
【００１８】この原因は、数ｋＨｚ以上の高い周波数領
域では、電池の構造上から生じるインダクタンス成分お
よび配線等によるインダクタンス成分のため、測定すべ
き電圧／電流波形が歪み、正の虚数部の値が大きくなり
測定基準を満足しなくなり、正確な測定ができなくなる
ためである。また、１００Ｈｚ以下の低い周波数領域で
は、液濃度や電池電圧によりイオンの状態が左右され、
インピーダンスが大きく変化して、負の虚数部が生じ容
量との相関が低くなるためである。
域では、電池の構造上から生じるインダクタンス成分お
よび配線等によるインダクタンス成分のため、測定すべ
き電圧／電流波形が歪み、正の虚数部の値が大きくなり
測定基準を満足しなくなり、正確な測定ができなくなる
ためである。また、１００Ｈｚ以下の低い周波数領域で
は、液濃度や電池電圧によりイオンの状態が左右され、
インピーダンスが大きく変化して、負の虚数部が生じ容
量との相関が低くなるためである。
【００１９】図６は、図３におけるＢ社製電池の測定点
を得た交流電源の周波数（測定周波数）を示した図であ
り、図３の測定点は、劣化が少ない電池では測定周波数
約１００Ｈｚ付近で生じ、劣化が大きくなってくると測
定周波数は大きくなり、容量が０付近では一部の例外試
料を除き２〜１０ｋＨｚ程度になる。従って、本電池で
は、測定周波数は、約１００〜１０ｋＨｚ程度において
交流インピーダンスの虚数部の絶対値と実数部の絶対値
の比が１／３０以下になる。
を得た交流電源の周波数（測定周波数）を示した図であ
り、図３の測定点は、劣化が少ない電池では測定周波数
約１００Ｈｚ付近で生じ、劣化が大きくなってくると測
定周波数は大きくなり、容量が０付近では一部の例外試
料を除き２〜１０ｋＨｚ程度になる。従って、本電池で
は、測定周波数は、約１００〜１０ｋＨｚ程度において
交流インピーダンスの虚数部の絶対値と実数部の絶対値
の比が１／３０以下になる。
【００２０】図７は、図４における劣化モデル電池の測
定点を得た交流電源の周波数（測定周波数）を示した図
であり、図４の測定点は、劣化が少ない電池では測定周
波数６０Ｈｚ付近で生じ、劣化が大きくなってくると測
定周波数は大きくなり、容量が０付近では１ｋＨｚ程度
になる。従って、本電池では、測定周波数は、約６０〜
１ｋＨｚ程度において交流インピーダンスの虚数部の絶
対値と実数部の絶対値の比が約１／６０以下になる。
定点を得た交流電源の周波数（測定周波数）を示した図
であり、図４の測定点は、劣化が少ない電池では測定周
波数６０Ｈｚ付近で生じ、劣化が大きくなってくると測
定周波数は大きくなり、容量が０付近では１ｋＨｚ程度
になる。従って、本電池では、測定周波数は、約６０〜
１ｋＨｚ程度において交流インピーダンスの虚数部の絶
対値と実数部の絶対値の比が約１／６０以下になる。
【００２１】以上、図５〜図７に示したように劣化が大
きくなってくると虚数部が小さくなる周波数は急激に大
きくなってくる。したがって、本周波数を劣化検知の手
段として用いれば高精度なＮｉ−Ｃｄ電池の劣化状態検
知方法となる。
きくなってくると虚数部が小さくなる周波数は急激に大
きくなってくる。したがって、本周波数を劣化検知の手
段として用いれば高精度なＮｉ−Ｃｄ電池の劣化状態検
知方法となる。
【００２２】また、虚数部が小さくなる周波数が大きく
異なるということは、劣化していない時に測定したと同
じ周波数で劣化した電池のインピーダンスを測定すると
インピーダンスの虚数部が実数部に比べて増加が大きい
ということである。そこで、この増加分または虚数部と
実数部の比率すなわち位相を劣化検知手段として十分に
用いることができる。
異なるということは、劣化していない時に測定したと同
じ周波数で劣化した電池のインピーダンスを測定すると
インピーダンスの虚数部が実数部に比べて増加が大きい
ということである。そこで、この増加分または虚数部と
実数部の比率すなわち位相を劣化検知手段として十分に
用いることができる。
【００２３】さらに、上記測定基準が生じる６０〜１０
ｋＨｚ程度の範囲で測定したインピーダンスは、電池内
部のリード抵抗と電解液抵抗を表しており、Ｎｉ−Ｃｄ
電池の劣化状態の大部分である電解液の消失の影響を大
きく受けるため相関が高い。この結果から、交流インピ
ーダンス法によるＮｉ−Ｃｄ電池の劣化状態検知方法に
は、交流インピーダンスの虚数部の絶対値と実数部の絶
対値が１／３０以下程度になるか、あるいは、インピー
ダンスの位相が０に近くなる測定周波数を有する交流電
源で測定することが最も有効であることがわかる。以上
の発明は、Ｎｉ−Ｃｄ電池について述べたが、Ｎｉ−Ｍ
Ｈ電池やリチウム２次電池等のニッケル系電池にも適用
できる。
ｋＨｚ程度の範囲で測定したインピーダンスは、電池内
部のリード抵抗と電解液抵抗を表しており、Ｎｉ−Ｃｄ
電池の劣化状態の大部分である電解液の消失の影響を大
きく受けるため相関が高い。この結果から、交流インピ
ーダンス法によるＮｉ−Ｃｄ電池の劣化状態検知方法に
は、交流インピーダンスの虚数部の絶対値と実数部の絶
対値が１／３０以下程度になるか、あるいは、インピー
ダンスの位相が０に近くなる測定周波数を有する交流電
源で測定することが最も有効であることがわかる。以上
の発明は、Ｎｉ−Ｃｄ電池について述べたが、Ｎｉ−Ｍ
Ｈ電池やリチウム２次電池等のニッケル系電池にも適用
できる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、交
流インピーダンスを劣化状態と相関の強い周波数の交流
電源で測定するため、精度の高い劣化状態検知ができ
る。これを交流インピーダンスによる劣化状態検知方法
に適用することによりニッケル系電池の劣化状態あるい
は、電池容量の推定が高精度に行え、今後の通信のパー
ソナル化が進展し、電池を装備した機器が増大する事を
考えれば情報通信産業の発達の面で大きな貢献をするも
のである。
流インピーダンスを劣化状態と相関の強い周波数の交流
電源で測定するため、精度の高い劣化状態検知ができ
る。これを交流インピーダンスによる劣化状態検知方法
に適用することによりニッケル系電池の劣化状態あるい
は、電池容量の推定が高精度に行え、今後の通信のパー
ソナル化が進展し、電池を装備した機器が増大する事を
考えれば情報通信産業の発達の面で大きな貢献をするも
のである。
【図１】本発明の一実施例を示すフローチャートであ
る。
る。
【図２】Ｎｉ−Ｃｄ電池のＡ社製劣化回収電池における
交流インピーダンスの虚数部の絶対値と実数部の絶対値
との比が１／５０以下における交流インピーダンスと電
池容量との相関の一例を示す特性図である。
交流インピーダンスの虚数部の絶対値と実数部の絶対値
との比が１／５０以下における交流インピーダンスと電
池容量との相関の一例を示す特性図である。
【図３】Ｎｉ−Ｃｄ電池のＢ社製劣化回収電池における
交流インピーダンスの虚数部の絶対値と実数部の絶対値
との比が１／３０以下における交流インピーダンスと電
池容量との相関の一例を示す特性図である。
交流インピーダンスの虚数部の絶対値と実数部の絶対値
との比が１／３０以下における交流インピーダンスと電
池容量との相関の一例を示す特性図である。
【図４】Ｎｉ−Ｃｄ電池のモデル劣化電池における交流
インピーダンスの虚数部の絶対値と実数部の絶対値との
比が１／６０以下における交流インピーダンスと電池容
量との相関の一例を示す特性図である。
インピーダンスの虚数部の絶対値と実数部の絶対値との
比が１／６０以下における交流インピーダンスと電池容
量との相関の一例を示す特性図である。
【図５】図２の測定点を得た測定周波数と電池容量の関
係の一例を示す特性図である。
係の一例を示す特性図である。
【図６】図３の測定点を得た測定周波数と電池容量の関
係の一例を示す特性図である。
係の一例を示す特性図である。
【図７】図４の測定点を得た測定周波数と電池容量の関
係の一例を示す特性図である。
係の一例を示す特性図である。
【図８】図２に用いた測定値の各成分を示す説明図であ
る。
る。
【図９】図３に用いた測定値の各成分を示す説明図であ
る。
る。
【図１０】図４に用いた絶対値の各成分を示す説明図で
ある。
ある。
イ，ロ，ハ，ニ，ホ…本発明の一実施例に係るニッケル
系電池の劣化状態検知方法の各ステップ。
系電池の劣化状態検知方法の各ステップ。
Claims (3)
- 【請求項１】 交流インピーダンスのうち虚数部の絶対
値が実数部の絶対値の１／３０以下となる周波数で、被
測定電池の交流インピーダンスを測定し、前記交流イン
ピーダンスあるいは前記交流インピーダンスの実数部の
値を前記被測定電池の劣化状態検知に用いたことを特徴
とするニッケル系電池の劣化状態検知方法。 - 【請求項２】 新品電池の交流インピーダンスのうち虚
数部の絶対値が実数部の絶対値の１／３０以下となる周
波数で、被測定電池の交流インピーダンスを測定し、測
定した交流インピーダンスの虚数部の絶対値もしくは絶
対値の増分または交流インピーダンスの位相角もしくは
位相角の増分を前記被測定電池の劣化状態検知に用いた
ことを特徴とするニッケル系電池の劣化状態検知方法。 - 【請求項３】 新品電池と被測定電池の交流インピーダ
ンスをそれぞれ測定し、前記交流インピーダンスのうち
虚数部の絶対値が実数部の絶対値の１／３０以下となる
周波数を特定し、前記新品電池の測定周波数と前記被測
定電池の測定周波数の差を前記被測定電池の劣化状態検
知に用いたことを特徴とするニッケル系電池の劣化状態
検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6181545A JPH0843506A (ja) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | ニッケル系電池の劣化状態検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6181545A JPH0843506A (ja) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | ニッケル系電池の劣化状態検知方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0843506A true JPH0843506A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=16102662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6181545A Pending JPH0843506A (ja) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | ニッケル系電池の劣化状態検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0843506A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08250160A (ja) * | 1995-03-08 | 1996-09-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | トリクル用Ｎｉ−Ｃｄ電池の容量推定回帰式導出方法 |
| US6924623B2 (en) | 1998-08-10 | 2005-08-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and device for judging the condition of secondary batteries and method for regenerating secondary batteries |
| WO2012118005A1 (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-07 | 三洋電機株式会社 | 電池の状態検出装置、電源装置、移動体、充電装置、蓄電パック、及び検出装置 |
| JP2014044149A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Suzuki Motor Corp | リチウムイオン電池の劣化推定方法 |
| JPWO2013114669A1 (ja) * | 2012-01-31 | 2015-05-11 | プライムアースＥｖエナジー株式会社 | 充電量検出装置 |
| JP2015222195A (ja) * | 2014-05-22 | 2015-12-10 | トヨタ自動車株式会社 | 中古二次電池の再構成品適用判定方法及び組電池再構成品の再構成方法 |
| US9354278B2 (en) | 2012-01-31 | 2016-05-31 | Primearth Ev Energy Co., Ltd. | Device for detecting normal, abnormal or deteriorated battery state |
| CN109994790A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-07-09 | 东莞市坤乾新能源科技有限公司 | 一种动力锂电池组及其配组筛选方法 |
| CN114764122A (zh) * | 2021-01-13 | 2022-07-19 | 株式会社丰田中央研究所 | 检测装置、管理装置及检测方法 |
| CN116718936A (zh) * | 2023-06-13 | 2023-09-08 | 西安迅湃快速充电技术有限公司 | 一种电芯高频阻抗相位的测量方法 |
-
1994
- 1994-08-02 JP JP6181545A patent/JPH0843506A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08250160A (ja) * | 1995-03-08 | 1996-09-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | トリクル用Ｎｉ−Ｃｄ電池の容量推定回帰式導出方法 |
| US6924623B2 (en) | 1998-08-10 | 2005-08-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and device for judging the condition of secondary batteries and method for regenerating secondary batteries |
| US7030618B2 (en) | 1998-08-10 | 2006-04-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and device for judging the condition of secondary batteries and method for regenerating secondary batteries |
| US7075305B2 (en) | 1998-08-10 | 2006-07-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and device for judging the condition of secondary batteries and method for regenerating secondary batteries |
| US7180298B2 (en) | 1998-08-10 | 2007-02-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and device for judging the condition of secondary batteries and method for regenerating secondary batteries |
| US7235326B2 (en) | 1998-08-10 | 2007-06-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and device for judging the condition of secondary batteries and method for regenerating secondary batteries |
| WO2012118005A1 (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-07 | 三洋電機株式会社 | 電池の状態検出装置、電源装置、移動体、充電装置、蓄電パック、及び検出装置 |
| JPWO2013114669A1 (ja) * | 2012-01-31 | 2015-05-11 | プライムアースＥｖエナジー株式会社 | 充電量検出装置 |
| US9354278B2 (en) | 2012-01-31 | 2016-05-31 | Primearth Ev Energy Co., Ltd. | Device for detecting normal, abnormal or deteriorated battery state |
| JP2016166880A (ja) * | 2012-01-31 | 2016-09-15 | プライムアースＥｖエナジー株式会社 | 充電量検出装置 |
| US10429444B2 (en) | 2012-01-31 | 2019-10-01 | Primearth Ev Energy Co., Ltd. | State of charge detection device |
| JP2014044149A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Suzuki Motor Corp | リチウムイオン電池の劣化推定方法 |
| JP2015222195A (ja) * | 2014-05-22 | 2015-12-10 | トヨタ自動車株式会社 | 中古二次電池の再構成品適用判定方法及び組電池再構成品の再構成方法 |
| CN109994790A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-07-09 | 东莞市坤乾新能源科技有限公司 | 一种动力锂电池组及其配组筛选方法 |
| CN109994790B (zh) * | 2019-03-27 | 2021-09-28 | 东莞市坤乾新能源科技有限公司 | 一种动力锂电池组及其配组筛选方法 |
| CN114764122A (zh) * | 2021-01-13 | 2022-07-19 | 株式会社丰田中央研究所 | 检测装置、管理装置及检测方法 |
| CN116718936A (zh) * | 2023-06-13 | 2023-09-08 | 西安迅湃快速充电技术有限公司 | 一种电芯高频阻抗相位的测量方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0913697B1 (en) | Electric leak detecting apparatus for electric motorcars | |
| US6556019B2 (en) | Electronic battery tester | |
| US6920404B2 (en) | Method of detecting residual capacity of secondary battery | |
| JP4038456B2 (ja) | 電池特性検出方法 | |
| US6495990B2 (en) | Method and apparatus for evaluating stored charge in an electrochemical cell or battery | |
| JPH08507368A (ja) | 電気化学的電池の充電状態を決定する方法および装置 | |
| JPH0961505A (ja) | シール鉛蓄電池の寿命判定装置 | |
| JP4017770B2 (ja) | 電気車両の漏電検出装置 | |
| JP2003317810A (ja) | 電池の特性評価方法 | |
| JP2004191373A (ja) | 電子バッテリテスタ | |
| JP2002189066A (ja) | 二次電池残量推定法 | |
| JP2016166880A (ja) | 充電量検出装置 | |
| JP2008107168A (ja) | 電池特性の検出方法及び電池特性の検出装置 | |
| JP3654469B2 (ja) | 二次電池の残存容量検出方法 | |
| JP3173483B2 (ja) | コンデンサの良否判別方法 | |
| JPH0843507A (ja) | Ｎｉ系電池の劣化状態検知方法 | |
| JPH05281310A (ja) | 鉛蓄電池の劣化状態検知方法及び劣化状態検知器 | |
| JP2999405B2 (ja) | 蓄電池の劣化判定方法 | |
| JPH09115554A (ja) | 陰極吸収式シ−ル形鉛蓄電池の残存寿命推定方法 | |
| JP2010197354A (ja) | 二次電池の容量推定装置 | |
| JPH0821434B2 (ja) | 密閉形鉛蓄電池の劣化状態検知方法 | |
| JP3925136B2 (ja) | コンデンサの良否判定方法 | |
| JPH08250159A (ja) | Ｎｉ−Ｃｄ電池の劣化状態検知方法 | |
| JPH117985A (ja) | 鉛蓄電池の寿命判定装置 | |
| JP3385780B2 (ja) | トリクル用Ｎｉ−Ｃｄ電池の容量推定回帰式導出方法 |