JPH09129268A - 密閉型ニッケル−カドミウムバッテリーの充電方法 - Google Patents
密閉型ニッケル−カドミウムバッテリーの充電方法Info
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- JPH09129268A JPH09129268A JP8264429A JP26442996A JPH09129268A JP H09129268 A JPH09129268 A JP H09129268A JP 8264429 A JP8264429 A JP 8264429A JP 26442996 A JP26442996 A JP 26442996A JP H09129268 A JPH09129268 A JP H09129268A
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/90—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/971—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
- H02J7/975—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
- H02J7/977—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バッテリー内の温度上昇を制限し高い充電率
を許容する充電方法を提供すること。 【解決手段】 密閉型ニッケル−カドミウムバッテリー
の充電方法は、−Ｉmin ≦Ｉ1 ≦Ｉmax 、但し、０≦Ｉ
min ≦Ｃ1 及び０．２Ｃ1 ≦Ｉmax ≦５Ｃ1 という条
件、及び、式：Ｉ1 ＝αＣ1 （１＋ａＴ）、但し、０．
２≦α≦５及び０≦ａ≦０．１〔式中、Ｔは温度を示
し、Ｃ1 は定格電流を示す〕という条件を満たす印加電
流Ｉ1 で持続時間ｔ1 で行われる第一充電段階と、−Ｕ
min ≦Ｕ2 ≦Ｕmax 、但し、１．４５≦Ｕmin ≦１．７
５及び１．５０≦Ｕmax ≦１．８０という条件、及び、
式：Ｕ2 ＝Ｕ1 ＋ｂＴという条件を満たす電圧Ｕ2 ボル
トで、ｔ2 ＝βｔ1 ＋ｃ、但し０．２≦β≦５及び５≦
ｃ≦６０という条件を満たす持続時間ｔ2 で行われる第
二充電段階とから成る。
を許容する充電方法を提供すること。 【解決手段】 密閉型ニッケル−カドミウムバッテリー
の充電方法は、−Ｉmin ≦Ｉ1 ≦Ｉmax 、但し、０≦Ｉ
min ≦Ｃ1 及び０．２Ｃ1 ≦Ｉmax ≦５Ｃ1 という条
件、及び、式：Ｉ1 ＝αＣ1 （１＋ａＴ）、但し、０．
２≦α≦５及び０≦ａ≦０．１〔式中、Ｔは温度を示
し、Ｃ1 は定格電流を示す〕という条件を満たす印加電
流Ｉ1 で持続時間ｔ1 で行われる第一充電段階と、−Ｕ
min ≦Ｕ2 ≦Ｕmax 、但し、１．４５≦Ｕmin ≦１．７
５及び１．５０≦Ｕmax ≦１．８０という条件、及び、
式：Ｕ2 ＝Ｕ1 ＋ｂＴという条件を満たす電圧Ｕ2 ボル
トで、ｔ2 ＝βｔ1 ＋ｃ、但し０．２≦β≦５及び５≦
ｃ≦６０という条件を満たす持続時間ｔ2 で行われる第
二充電段階とから成る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般にバッテリー
として組立てられる密閉型ニッケル−カドミウムＮｉ−
Ｃｄ二次電池の充電方法に関する。より特定的には本発
明は、地上の車両及び航空機のエネルギー源として使用
されるバッテリーの充電方法に関する。
として組立てられる密閉型ニッケル−カドミウムＮｉ−
Ｃｄ二次電池の充電方法に関する。より特定的には本発
明は、地上の車両及び航空機のエネルギー源として使用
されるバッテリーの充電方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】現在使
用されているＮｉ−Ｃｄバッテリーには頻繁な保守作業
が必要である。このため、この種のバッテリーを保守不
要なバッテリーに交換することが検討されている。しか
しながら、後者のようなバッテリーは、特に低温での高
速放電性能及び確保すべきサイクル速度などに関して在
来バッテリーと互換性を有していなければならない。
用されているＮｉ−Ｃｄバッテリーには頻繁な保守作業
が必要である。このため、この種のバッテリーを保守不
要なバッテリーに交換することが検討されている。しか
しながら、後者のようなバッテリーは、特に低温での高
速放電性能及び確保すべきサイクル速度などに関して在
来バッテリーと互換性を有していなければならない。
【０００３】航空機の分野では、バッテリーが２種類の
機能を果たすように使用されている。第一には、タービ
ンを起動するために使用される。タービンの起動は、一
回の飛行中に数回繰り返されるものであり、小さい放電
深度及び−４０℃〜＋６０℃の温度で行われる。第二に
は、航空機の給電回路に故障が発生した場合にバッテリ
ーが安全装置として作用する。故障発生の場合には−２
０℃〜＋６０℃の範囲の温度で放電深度が１００％に達
することもある。
機能を果たすように使用されている。第一には、タービ
ンを起動するために使用される。タービンの起動は、一
回の飛行中に数回繰り返されるものであり、小さい放電
深度及び−４０℃〜＋６０℃の温度で行われる。第二に
は、航空機の給電回路に故障が発生した場合にバッテリ
ーが安全装置として作用する。故障発生の場合には−２
０℃〜＋６０℃の範囲の温度で放電深度が１００％に達
することもある。
【０００４】地上車両の分野では、電気自動車は何時で
もユーザーが運転できる状態になっていなければならな
い。
もユーザーが運転できる状態になっていなければならな
い。
【０００５】従って、これらのバッテリーは常にその性
能を発揮できる状態に維持されている必要があり、常に
少なくとも部分的に充電されていなければならない。こ
のような理由からユーザーは、バッテリーが放電直後に
高温であるにもかかわらず直ちに再充電できることを要
求する。他方で、バッテリーを長期間使用しない場合に
は、バッテリーが部分的に放電し、その温度はときには
極めて低温の周囲温度になる。しかしながら、バッテリ
ーは迅速に且つ効率的に再充電できるようになっていな
ければならない。更に、いくつかの場合には、再充電に
猶予された時間は６０分以内である。
能を発揮できる状態に維持されている必要があり、常に
少なくとも部分的に充電されていなければならない。こ
のような理由からユーザーは、バッテリーが放電直後に
高温であるにもかかわらず直ちに再充電できることを要
求する。他方で、バッテリーを長期間使用しない場合に
は、バッテリーが部分的に放電し、その温度はときには
極めて低温の周囲温度になる。しかしながら、バッテリ
ーは迅速に且つ効率的に再充電できるようになっていな
ければならない。更に、いくつかの場合には、再充電に
猶予された時間は６０分以内である。
【０００６】Ｎｉ−Ｃｄ電池の完全高速充電は２段階で
行われる。第一充電段階は、電極の活物質の酸化還元に
対応する。正極活物質が完全に変換されると、電池は過
充電段階に入る。この第二段階中に、正極で酸素が発生
する。酸素が負極に再結合すると、温度が上昇し、その
二次効果として、電池内の電圧低下が生じる。
行われる。第一充電段階は、電極の活物質の酸化還元に
対応する。正極活物質が完全に変換されると、電池は過
充電段階に入る。この第二段階中に、正極で酸素が発生
する。酸素が負極に再結合すると、温度が上昇し、その
二次効果として、電池内の電圧低下が生じる。
【０００７】通常は、電池が完全に充電されることを確
保するために、電圧または温度の変化をモニターし、電
圧変化が負になるかまたは温度が上昇したときには一定
期間後に充電を中止する。双方の場合に、充電終了時の
電池の温度は充電開始時の温度よりもはるかに高温にな
っている。バッテリーを短時間内に使用する必要がある
場合には、十分な温度低下時間がない。次の再充電段階
では、充電開始時に既に極めて高温のバッテリーの温度
が再度上昇する。充電及び放電を急激に連続させて行う
と、再充電の度毎に充電効率が低下し、充電率が次第に
低下するので、バッテリーがすぐに破損する。
保するために、電圧または温度の変化をモニターし、電
圧変化が負になるかまたは温度が上昇したときには一定
期間後に充電を中止する。双方の場合に、充電終了時の
電池の温度は充電開始時の温度よりもはるかに高温にな
っている。バッテリーを短時間内に使用する必要がある
場合には、十分な温度低下時間がない。次の再充電段階
では、充電開始時に既に極めて高温のバッテリーの温度
が再度上昇する。充電及び放電を急激に連続させて行う
と、再充電の度毎に充電効率が低下し、充電率が次第に
低下するので、バッテリーがすぐに破損する。
【０００８】電解質の量が限られている密閉型電池にお
いては、電池内部の空気の存在は熱絶縁体として作用
し、熱排出を妨害する。車両用バッテリーの場合、これ
らの問題は２つの理由からいっそう深刻になる。第一の
理由は、これらのバッテリーが１０Ａｈを上回る高容量
を有しており、従ってバッテリーから高い熱エネルギー
が発生することにある。第二の理由は電池が熱排出には
不利な構造を有していることである。バッテリーの軽量
化のために電池の容器はプラスチック材料から成り、熱
交換性が低い。小型化するために、組立てられたバッテ
リー中では角柱形の電池が隣り合わせに配置されてお
り、これは熱排出には特に不利である。
いては、電池内部の空気の存在は熱絶縁体として作用
し、熱排出を妨害する。車両用バッテリーの場合、これ
らの問題は２つの理由からいっそう深刻になる。第一の
理由は、これらのバッテリーが１０Ａｈを上回る高容量
を有しており、従ってバッテリーから高い熱エネルギー
が発生することにある。第二の理由は電池が熱排出には
不利な構造を有していることである。バッテリーの軽量
化のために電池の容器はプラスチック材料から成り、熱
交換性が低い。小型化するために、組立てられたバッテ
リー中では角柱形の電池が隣り合わせに配置されてお
り、これは熱排出には特に不利である。
【０００９】本発明は、バッテリー内の温度上昇を制限
し高い充電率を許容する充電方法を提供することを目的
とする。
し高い充電率を許容する充電方法を提供することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、可変
温度を有しており定格容量によって規定された密閉型ニ
ッケル−カドミウム電池から成るバッテリーの充電方法
であって、方法が少なくとも２段階から成り、これらの
２段階は、アンペアで示す印加電流Ｉ1 の値がＩmin ≦
Ｉ1 ≦Ｉmax 、但し、０≦Ｉmin≦Ｃ1 及び０．２Ｃ1
≦Ｉmax ≦５Ｃ1 という条件、及び、式：Ｉ1 ＝αＣ1
（１＋ａＴ）、但し、０．２≦α≦５及び０≦ａ≦０．
１〔式中、Ｔは前記温度を摂氏で示す値であり、積ａＴ
は無次元であり、Ｃ1 は定格容量の１時間放電に対応す
る電流をアンペアで示す値〕という条件を満たす電流Ｉ
1 を印加して行う第一充電段階と、ボルトで示す電圧Ｕ
2 の値がＵmin ≦Ｕ2 ≦Ｕmax 、但し、１．４５≦Ｕ
min≦１．７５及び１．５０≦Ｕmax ≦１．８０という
条件、及び、式：Ｕ2 ＝Ｕ1 ＋ｂＴ、但し、−０．００
５≦ｂ≦０という条件を満たす電圧Ｕ2 で、アンペアで
示す電流Ｉ2 の値が０．２Ｃ1 以下で行われる第二充電
段階とから成り、前記第一充電段階は、ボルトで示す電
圧の値Ｕ1 がＵmin ≦Ｕ1 ≦Ｕmax 、但し、１．４５Ｖ
≦Ｕmin ≦１．７５Ｖ及び１．５０Ｖ≦Ｕmax ≦１．８
０Ｖという条件、及び、式：Ｕ1 ＝Ｕi ＋ｂＴ、但し、
−０．００５≦ｂ≦０〔式中、Ｕｉは１．４５Ｖ≦Ｕi
≦１．７５Ｖによって規定される電圧〕という条件を満
たす第一基準と、温度変化速度ｄＴ／ｄｔが０．３℃／
分±０．２℃／分であるという第二基準と、のうちで最
初に満たされた停止基準で停止され、電流Ｉ1 及び電圧
Ｕ1 は前記バッテリーの温度変化に従って第一段階中に
計算及び再調整され、前記第二充電段階の分で示す持続
時間ｔ2 が、式：ｔ2 ＝βｔ1 ＋ｃ、但し、０．２≦β
≦５及び５分≦ｃ≦６０分〔式中、ｔ1 は第一段階の持
続時間〕によって決定され、電圧Ｕ2 はバッテリーの温
度変化に従って第二段階中に計算及び再調整されること
を特徴とする方法を提供する。
温度を有しており定格容量によって規定された密閉型ニ
ッケル−カドミウム電池から成るバッテリーの充電方法
であって、方法が少なくとも２段階から成り、これらの
２段階は、アンペアで示す印加電流Ｉ1 の値がＩmin ≦
Ｉ1 ≦Ｉmax 、但し、０≦Ｉmin≦Ｃ1 及び０．２Ｃ1
≦Ｉmax ≦５Ｃ1 という条件、及び、式：Ｉ1 ＝αＣ1
（１＋ａＴ）、但し、０．２≦α≦５及び０≦ａ≦０．
１〔式中、Ｔは前記温度を摂氏で示す値であり、積ａＴ
は無次元であり、Ｃ1 は定格容量の１時間放電に対応す
る電流をアンペアで示す値〕という条件を満たす電流Ｉ
1 を印加して行う第一充電段階と、ボルトで示す電圧Ｕ
2 の値がＵmin ≦Ｕ2 ≦Ｕmax 、但し、１．４５≦Ｕ
min≦１．７５及び１．５０≦Ｕmax ≦１．８０という
条件、及び、式：Ｕ2 ＝Ｕ1 ＋ｂＴ、但し、−０．００
５≦ｂ≦０という条件を満たす電圧Ｕ2 で、アンペアで
示す電流Ｉ2 の値が０．２Ｃ1 以下で行われる第二充電
段階とから成り、前記第一充電段階は、ボルトで示す電
圧の値Ｕ1 がＵmin ≦Ｕ1 ≦Ｕmax 、但し、１．４５Ｖ
≦Ｕmin ≦１．７５Ｖ及び１．５０Ｖ≦Ｕmax ≦１．８
０Ｖという条件、及び、式：Ｕ1 ＝Ｕi ＋ｂＴ、但し、
−０．００５≦ｂ≦０〔式中、Ｕｉは１．４５Ｖ≦Ｕi
≦１．７５Ｖによって規定される電圧〕という条件を満
たす第一基準と、温度変化速度ｄＴ／ｄｔが０．３℃／
分±０．２℃／分であるという第二基準と、のうちで最
初に満たされた停止基準で停止され、電流Ｉ1 及び電圧
Ｕ1 は前記バッテリーの温度変化に従って第一段階中に
計算及び再調整され、前記第二充電段階の分で示す持続
時間ｔ2 が、式：ｔ2 ＝βｔ1 ＋ｃ、但し、０．２≦β
≦５及び５分≦ｃ≦６０分〔式中、ｔ1 は第一段階の持
続時間〕によって決定され、電圧Ｕ2 はバッテリーの温
度変化に従って第二段階中に計算及び再調整されること
を特徴とする方法を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】バッテリーを構成するＮｉ−Ｃｄ
電池は密閉型と呼ばれる。即ち、内部圧力が数バールに
達したときに作動する安全弁を夫々含んでいる。通常
は、これらの電池は角柱形であり、各々がプラスチック
材料から成る容器を有しているが、この形及びこの材料
に限定はされない。
電池は密閉型と呼ばれる。即ち、内部圧力が数バールに
達したときに作動する安全弁を夫々含んでいる。通常
は、これらの電池は角柱形であり、各々がプラスチック
材料から成る容器を有しているが、この形及びこの材料
に限定はされない。
【００１２】バッテリーの充電を開始することが必要に
なったとき、バッテリーは直前に蒙ったイベントに左右
される温度に達している。従って、第一充電段階の電流
及び停止基準は、この温度の関数として規定される。こ
れらのパラメータの値はその後、バッテリーの温度が変
化したときに調整できるように、定期的に再計算され
る。第一段階の大部分においては、バッテリーの温度は
殆ど変化せず、電流は一定に維持される。第一段階の終
了時には、温度が上昇する傾向にあり、従って、停止基
準の値を再計算する。停止基準Ｕ1 またはｄＴ／ｄｔの
一方が規定の値に到達したとき、第一段階を終了させ
る。一般に、バッテリーの初期温度が約０℃未満の場合
には、充電の終了に近付いても温度の変化速度が緩やか
に維持されるので基準ｄＴ／ｄｔは使用されない。
なったとき、バッテリーは直前に蒙ったイベントに左右
される温度に達している。従って、第一充電段階の電流
及び停止基準は、この温度の関数として規定される。こ
れらのパラメータの値はその後、バッテリーの温度が変
化したときに調整できるように、定期的に再計算され
る。第一段階の大部分においては、バッテリーの温度は
殆ど変化せず、電流は一定に維持される。第一段階の終
了時には、温度が上昇する傾向にあり、従って、停止基
準の値を再計算する。停止基準Ｕ1 またはｄＴ／ｄｔの
一方が規定の値に到達したとき、第一段階を終了させ
る。一般に、バッテリーの初期温度が約０℃未満の場合
には、充電の終了に近付いても温度の変化速度が緩やか
に維持されるので基準ｄＴ／ｄｔは使用されない。
【００１３】第一段階の終了後、バッテリーは既にほぼ
充電されており、第二段階で充電を完了し得る。第一段
階と同様に、電圧Ｕ2 はバッテリーの瞬間温度に相関す
るであろう。第二段階の持続時間は、第一段階の持続時
間及びバッテリーの温度の双方に左右される。この調整
の目的は、バッテリーの温度上昇（ｈｅａｔ ｕｐ）を
最小にしながらバッテリーの完全な充電を確保すること
である。従って、バッテリーの履歴にかかわりなく、バ
ッテリーが最高性能を発揮できるように充電パラメータ
ー（電流、電圧、停止基準及び／または持続時間）が調
整されるようになっている。
充電されており、第二段階で充電を完了し得る。第一段
階と同様に、電圧Ｕ2 はバッテリーの瞬間温度に相関す
るであろう。第二段階の持続時間は、第一段階の持続時
間及びバッテリーの温度の双方に左右される。この調整
の目的は、バッテリーの温度上昇（ｈｅａｔ ｕｐ）を
最小にしながらバッテリーの完全な充電を確保すること
である。従って、バッテリーの履歴にかかわりなく、バ
ッテリーが最高性能を発揮できるように充電パラメータ
ー（電流、電圧、停止基準及び／または持続時間）が調
整されるようになっている。
【００１４】好ましい実施態様によれば、本発明方法は
更に、第一段階に先立って温度安定化段階を含み、この
段階は、温度変化速度ｄＴ／ｄｔが−０．３℃／分〜±
０．２℃／分となる停止基準で終了する。バッテリーの
初期温度が正の値になったときこの段階は極めて重要で
ある。実際、放電の終了時には温度が上昇し、放電の中
止後もある期間は温度の上昇が続く。温度が変化しなく
なったとき初めて充電パラメーターを有効に決定でき
る。
更に、第一段階に先立って温度安定化段階を含み、この
段階は、温度変化速度ｄＴ／ｄｔが−０．３℃／分〜±
０．２℃／分となる停止基準で終了する。バッテリーの
初期温度が正の値になったときこの段階は極めて重要で
ある。実際、放電の終了時には温度が上昇し、放電の中
止後もある期間は温度の上昇が続く。温度が変化しなく
なったとき初めて充電パラメーターを有効に決定でき
る。
【００１５】本発明の充電方法は更に、低温でのバッテ
リーの性能を改善するという利点を有している。
リーの性能を改善するという利点を有している。
【００１６】本発明はまた、本発明方法による充電装置
を提供することを目的とする。第一の実施態様によれ
ば、装置は、 −電流及び電圧の供給源と、 −前記温度に従って充電パラメータがとるべき値から成
るデータを記憶する記憶手段と、 −前記温度と前記充電パラメータとを測定する測定手段
と、 −測定された充電パラメータを前記データに比較する比
較手段と、 −前記充電パラメータがとるべき値を印加する印加手段
とから成る。
を提供することを目的とする。第一の実施態様によれ
ば、装置は、 −電流及び電圧の供給源と、 −前記温度に従って充電パラメータがとるべき値から成
るデータを記憶する記憶手段と、 −前記温度と前記充電パラメータとを測定する測定手段
と、 −測定された充電パラメータを前記データに比較する比
較手段と、 −前記充電パラメータがとるべき値を印加する印加手段
とから成る。
【００１７】第一の実施態様によれば、装置は、 −電流及び電圧の供給源と、 −前記温度の関数として充電パラメータの変化を支配す
る法則から成るデータを記憶する手段と、 −前記温度の変化の関数として前記充電パラメータがと
るべき値を計算する計算手段と、 −前記温度と前記充電パラメータとを測定する測定手段
と、 −測定された充電パラメータを充電パラメータがとるべ
き値に比較する比較手段と、 −充電パラメータがとるべき値を印加する印加手段とか
ら成る。
る法則から成るデータを記憶する手段と、 −前記温度の変化の関数として前記充電パラメータがと
るべき値を計算する計算手段と、 −前記温度と前記充電パラメータとを測定する測定手段
と、 −測定された充電パラメータを充電パラメータがとるべ
き値に比較する比較手段と、 −充電パラメータがとるべき値を印加する印加手段とか
ら成る。
【００１８】好ましくは、いかなる瞬間にも充電条件が
バッテリーの温度に最適に適応するように、測定手段、
比較手段及び印加手段が恒常的充電パラメータを測定
し、比較し、次いで再調整し得る。
バッテリーの温度に最適に適応するように、測定手段、
比較手段及び印加手段が恒常的充電パラメータを測定
し、比較し、次いで再調整し得る。
【００１９】非限定的に与えられた以下の記載から本発
明がより十分に理解され、その他の目的及び特徴が明ら
かになるであろう。
明がより十分に理解され、その他の目的及び特徴が明ら
かになるであろう。
【００２０】
【実施例】実施例１：従来技術 ２０個の密閉型ニッケル−カドミウム電池から成るバッ
テリーＢ１を作製した。各電池は角柱形であり、安全弁
を備えたポリアミド容器を有していた。バッテリーは定
格電圧２４Ｖ及び定格容量４５Ａｈを有していた。
テリーＢ１を作製した。各電池は角柱形であり、安全弁
を備えたポリアミド容器を有していた。バッテリーは定
格電圧２４Ｖ及び定格容量４５Ａｈを有していた。
【００２１】バッテリーＢ１を最初にその定格容量の５
０％まで放電すると＋５０℃の温度になった。次いで、
本発明方法でない方法で以下のごとく充電した。充電電
流を最大値４５Ａに制限しながら３０Ｖの一定電圧で２
時間充電した。
０％まで放電すると＋５０℃の温度になった。次いで、
本発明方法でない方法で以下のごとく充電した。充電電
流を最大値４５Ａに制限しながら３０Ｖの一定電圧で２
時間充電した。
【００２２】２０〜３０分間の充電後、バッテリー温度
は急激に上昇し、４５分後に７５℃に達した。全充電期
間を通じて電流は４５Ａの一定値に維持され、開放型Ｎ
ｉ−Ｃｄ電池のバッテリーを同じ条件下で充電したとき
に一般に生じるような電流の減少は観察されなかった。
は急激に上昇し、４５分後に７５℃に達した。全充電期
間を通じて電流は４５Ａの一定値に維持され、開放型Ｎ
ｉ−Ｃｄ電池のバッテリーを同じ条件下で充電したとき
に一般に生じるような電流の減少は観察されなかった。
【００２３】温度の急騰によってバッテリーが破損しな
いようにするために充電を停止しなければならなかっ
た。
いようにするために充電を停止しなければならなかっ
た。
【００２４】実施例２ 実施例１に記載のバッテリーと同様のバッテリーＢ２を
最初にその定格容量の５０％まで放電すると温度Ｔは＋
５０℃であった。次いで、本発明方法を用いて以下のご
とく充電した。
最初にその定格容量の５０％まで放電すると温度Ｔは＋
５０℃であった。次いで、本発明方法を用いて以下のご
とく充電した。
【００２５】−第一の充電段階を４５Ａの電流Ｉ1 で開
始した。停止基準は、２８．５Ｖの電圧Ｕ1 または０．
３℃／分のｄＴ／ｄｔである。
始した。停止基準は、２８．５Ｖの電圧Ｕ1 または０．
３℃／分のｄＴ／ｄｔである。
【００２６】−第二の充電段階を２８．４Ｖの電圧Ｕ2
で９Ａに設定した最大電流Ｉ2 で実施した。
で９Ａに設定した最大電流Ｉ2 で実施した。
【００２７】第一段階中に、バッテリー温度Ｔは＋５０
℃から＋５３℃に上昇した。停止電圧Ｕ2 を再計算して
２８．４℃に設定した。２５分後に最初に基準ｄＴ／ｄ
ｔに到達した。ここで第一段階を終了し、第二段階を開
始した。この段階の持続時間を再計算し３０分に設定し
た。バッテリーは過充電され、温度は５８℃まで上昇し
た。次回の放電中にバッテリーはその定格容量を回復し
た。
℃から＋５３℃に上昇した。停止電圧Ｕ2 を再計算して
２８．４℃に設定した。２５分後に最初に基準ｄＴ／ｄ
ｔに到達した。ここで第一段階を終了し、第二段階を開
始した。この段階の持続時間を再計算し３０分に設定し
た。バッテリーは過充電され、温度は５８℃まで上昇し
た。次回の放電中にバッテリーはその定格容量を回復し
た。
【００２８】実施例３ ２０個の密閉型ニッケル−カドミウム電池から成るバッ
テリーＢ３を作製した。各電池は角柱形であり、安全弁
を備えたポリアミド容器を有していた。バッテリーは定
格電圧２４Ｖ及び定格容量１７Ａｈを有していた。
テリーＢ３を作製した。各電池は角柱形であり、安全弁
を備えたポリアミド容器を有していた。バッテリーは定
格電圧２４Ｖ及び定格容量１７Ａｈを有していた。
【００２９】バッテリーＢを最初にその定格容量の２０
％まで放電すると温度Ｔは−４０℃であった。次いで、
本発明方法を用いて以下のごとく充電した。
％まで放電すると温度Ｔは−４０℃であった。次いで、
本発明方法を用いて以下のごとく充電した。
【００３０】−第一の充電段階を１．７Ａの電流Ｉ′1
で開始した。停止基準は、３２Ｖの電圧Ｕ′1 または
０．３℃／分のｄＴ／ｄｔとした。
で開始した。停止基準は、３２Ｖの電圧Ｕ′1 または
０．３℃／分のｄＴ／ｄｔとした。
【００３１】−第二の充電段階を３２Ｖの電圧Ｕ′2 で
１．７Ａに設定した最大電流Ｉ′2で実施した。
１．７Ａに設定した最大電流Ｉ′2で実施した。
【００３２】第一段階中に、バッテリー温度Ｔは−４０
℃から−３９℃に上昇した。６０分後に最初に停止電圧
基準Ｕ′2 に到達した。ここで第一段階を終了し、第二
段階を開始した。この段階の持続時間を計算し９０分に
設定した。充電後、バッテリーの温度は−３５℃に上昇
した。室温（＋２０℃）で１２時間維持した後、バッテ
リーは完全に放電し、その定格容量を回復した。
℃から−３９℃に上昇した。６０分後に最初に停止電圧
基準Ｕ′2 に到達した。ここで第一段階を終了し、第二
段階を開始した。この段階の持続時間を計算し９０分に
設定した。充電後、バッテリーの温度は−３５℃に上昇
した。室温（＋２０℃）で１２時間維持した後、バッテ
リーは完全に放電し、その定格容量を回復した。
【００３３】勿論、与えられた数値も非限定例である。
本発明は記載の実施態様に限定されるものではなく、本
発明の要旨及び範囲を逸脱することなく本発明の多くの
変更が当業者には可能であろう。
本発明は記載の実施態様に限定されるものではなく、本
発明の要旨及び範囲を逸脱することなく本発明の多くの
変更が当業者には可能であろう。
【図１】本発明の充電電流Ｉ1 の変化を示すグラフであ
り、横座標は温度Ｔを℃で示し、縦座標は電流Ｉをアン
ペアで示す。
り、横座標は温度Ｔを℃で示し、縦座標は電流Ｉをアン
ペアで示す。
【図２】本発明の電圧Ｕ1 の変化を示すグラフであり、
横座標は温度Ｔを℃で示し、縦座標は電圧Ｕをボルトで
示す。
横座標は温度Ｔを℃で示し、縦座標は電圧Ｕをボルトで
示す。
Claims (5)
- 【請求項１】 可変温度を有しており定格容量によって
規定される密閉型ニッケル−カドミウム電池から成るバ
ッテリーの充電方法であって、方法が少なくとも２段階
から成り、前記２段階は、 アンペアで示す印加電流の値Ｉ1 がＩmin ≦Ｉ1 ≦Ｉ
max 、但し、０≦Ｉmin≦Ｃ1 及び０．２Ｃ1 ≦Ｉmax
≦５Ｃ1 という条件、及び、式：Ｉ1 ＝αＣ1 （１＋ａ
Ｔ）、但し、０．２≦α≦５及び０≦ａ≦０．１〔式
中、Ｔは前記温度を摂氏で示す値であり、積ａＴは無次
元であり、Ｃ1 は前記定格容量の１時間放電に対応する
電流をアンペアで示す値〕という条件を満たす印加電流
Ｉ1 で行われる第一充電段階と、 ボルトで示す電圧Ｕ2 の値がＵmin ≦Ｕ2 ≦Ｕmax 、但
し、１．４５≦Ｕmin≦１．７５及び１．５０≦Ｕmax
≦１．８０という条件、及び、式：Ｕ2 ＝Ｕ1＋ｂＴ、
但し、−０．００５≦ｂ≦０という条件を満たす電圧Ｕ
2 で、０．２Ｃ1 以下の電流Ｉ2 （アンペアで示す値）
で行われる第二充電段階とから成り、 前記第一充電段階は、ボルトで示す電圧Ｕ1 がＵmin ≦
Ｕ1 ≦Ｕmax 、但し、１．４５Ｖ≦Ｕmin ≦１．７５Ｖ
及び１．５０Ｖ≦Ｕmax ≦１．８０Ｖという条件、及
び、式：Ｕ1 ＝Ｕi ＋ｂＴ、但し、−０．００５≦ｂ≦
０〔式中、Ｕｉは１．４５Ｖ≦Ｕi ≦１．７５Ｖによっ
て規定される電圧〕という条件を満たすという第一基準
と、温度変化速度ｄＴ／ｄｔが０．３℃／分±０．２℃
／分であるという第二基準とのうちの最初に満たされた
基準から選択された停止基準で停止され、前記電流Ｉ1
及び前記電圧Ｕ1 は前記バッテリーの温度変化に従って
前記第一段階中に計算及び再調整され、 前記第二充電段階において、分で示される持続時間ｔ2
は式：ｔ2 ＝βｔ1 ＋ｃ、但し、０．２≦β≦５及び５
分≦ｃ≦６０分〔式中、ｔ1 は前記第一段階の持続時
間〕によって決定され、前記電圧Ｕ2 は前記バッテリー
の温度変化に従って前記第二段階中に計算及び再調整さ
れることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 更に、前記第一段階の前に前記温度の安
定化段階を有しており、この段階は、前記温度の変化速
度ｄＴ／ｄｔが０．３℃／分±０．２℃となる停止基準
で終了することを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の方法を実施す
るための充電装置であって、 電流及び電圧の供給源と、 前記温度において充電パラメータがとるべき値から成る
データを記憶する記憶手段と、 前記温度と前記充電パラメータとを測定する測定手段
と、 前記充電パラメータを前記データに比較する比較手段
と、 前記充電パラメータがとるべき値を印加する印加手段と
から成る装置。 - 【請求項４】 請求項１または２に記載の方法を実施す
るための充電装置であって、 電流及び電圧の供給源と、 前記温度の関数として充電パラメータの変化を支配する
法則から成るデータを記憶する手段と、 前記温度の関数として前記充電パラメータがとるべき値
を計算する計算手段と、 前記温度と前記充電パラメータとを測定する測定手段
と、 測定された充電パラメータと前記充電パラメータがとる
べき値とを比較する比較手段と、 前記充電パラメータがとるべき値を印加する印加手段と
から成る装置。 - 【請求項５】 前記測定手段、前記比較手段及び前記印
加手段が、前記充電パラメータを恒常的に測定し、比較
し、次いで再調整し得ることを特徴とする請求項３また
は４に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9511715 | 1995-10-05 | ||
| FR9511715A FR2739724B1 (fr) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | Procede de charge de batteries nickel-cadmium etanches |
Publications (1)
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|---|---|
| JPH09129268A true JPH09129268A (ja) | 1997-05-16 |
Family
ID=9483269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8264429A Withdrawn JPH09129268A (ja) | 1995-10-05 | 1996-10-04 | 密閉型ニッケル−カドミウムバッテリーの充電方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0768745B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09129268A (ja) |
| CA (1) | CA2187103A1 (ja) |
| DE (1) | DE69605636T2 (ja) |
| FR (1) | FR2739724B1 (ja) |
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| US6476584B2 (en) | 1999-03-25 | 2002-11-05 | Makita Corporation | Battery charger and battery charging method |
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| US20080203817A1 (en) * | 2007-02-22 | 2008-08-28 | Shiguo Luo | Power architecture for battery powered remote devices |
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| RU2521607C1 (ru) * | 2012-11-26 | 2014-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") | Способ ускоренного формирования и восстановления емкости никель-кадмиевых аккумуляторов переменным асимметричным током |
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| SE465053B (sv) * | 1988-11-25 | 1991-07-15 | Folke Bertil Mattsson | Metod och anordning foer snabbladdning av ackumulatorbatterier |
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| EP0629032B1 (en) * | 1993-06-10 | 1998-03-25 | LARIMART S.p.A. | Device for making the charge and revitalization treatment of batteries |
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-
1995
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- 1995-10-06 US US08/539,756 patent/US5659239A/en not_active Expired - Fee Related
-
1996
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- 1996-10-01 DE DE69605636T patent/DE69605636T2/de not_active Expired - Fee Related
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- 1996-10-04 JP JP8264429A patent/JPH09129268A/ja not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040106 |