JPH11233162A - 密閉形鉛蓄電池の寿命判定方法 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池の寿命判定方法Info
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- JPH11233162A JPH11233162A JP10029392A JP2939298A JPH11233162A JP H11233162 A JPH11233162 A JP H11233162A JP 10029392 A JP10029392 A JP 10029392A JP 2939298 A JP2939298 A JP 2939298A JP H11233162 A JPH11233162 A JP H11233162A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池の使用方法や履歴などによって殆ど誤差
の生じない、比較的少数の測定可能な特性値で寿命判定
できる密閉形鉛蓄電池の寿命判定方法を提供することに
ある。 【解決手段】 本発明の第１は、電池の寿命に到る期間
中の各段階における容量と、充電状態における内部抵抗
と、充電状態における極板上下間の抵抗とを測定し、こ
れら測定値から前記容量に対する前記内部抵抗と前記極
板上下間の抵抗との関係式を求め、この式を用いて寿命
判定することを特徴とする。また、本発明の第２は、上
記第１の発明において、放電開始から所定時間経過後の
極板上下間の電圧を特性値として加えたことを特徴とす
る。
の生じない、比較的少数の測定可能な特性値で寿命判定
できる密閉形鉛蓄電池の寿命判定方法を提供することに
ある。 【解決手段】 本発明の第１は、電池の寿命に到る期間
中の各段階における容量と、充電状態における内部抵抗
と、充電状態における極板上下間の抵抗とを測定し、こ
れら測定値から前記容量に対する前記内部抵抗と前記極
板上下間の抵抗との関係式を求め、この式を用いて寿命
判定することを特徴とする。また、本発明の第２は、上
記第１の発明において、放電開始から所定時間経過後の
極板上下間の電圧を特性値として加えたことを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は密閉形鉛蓄電池の寿
命を判定する方法に関する。
命を判定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、密閉形鉛蓄電池の寿命を判定する
方法として、蓄電池の充放電量を積算してその値が基準
値を超えたときに寿命が尽きたと判断する方法や、電流
−電圧特性を測定する方法、内部抵抗を測定して蓄電池
の劣化程度を推定する方法等が提案されていた。しか
し、これらの方法は、例えば特開平１−２５３１７７号
公報に示されているように正極格子体の伸びと透湿によ
る劣化を寿命原因と見なし、その適用をトリクル充電使
用時に限定している。また、特開平４−３６６５６５号
公報には、放電中の極板上下の電位差から抵抗を算出
し、格子体の腐食という一つの寿命原因に着目した寿命
判定方法が示されているが、例えばサイクル使用での負
極活物質の不活性化や正極活物質の軟化など密閉形鉛蓄
電池のさまざまな劣化状態や使用方法を考慮すると一律
に適用出来るわけではなかった。
方法として、蓄電池の充放電量を積算してその値が基準
値を超えたときに寿命が尽きたと判断する方法や、電流
−電圧特性を測定する方法、内部抵抗を測定して蓄電池
の劣化程度を推定する方法等が提案されていた。しか
し、これらの方法は、例えば特開平１−２５３１７７号
公報に示されているように正極格子体の伸びと透湿によ
る劣化を寿命原因と見なし、その適用をトリクル充電使
用時に限定している。また、特開平４−３６６５６５号
公報には、放電中の極板上下の電位差から抵抗を算出
し、格子体の腐食という一つの寿命原因に着目した寿命
判定方法が示されているが、例えばサイクル使用での負
極活物質の不活性化や正極活物質の軟化など密閉形鉛蓄
電池のさまざまな劣化状態や使用方法を考慮すると一律
に適用出来るわけではなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術、例えば上
記公報のものは、電池の内部抵抗や極板上下の電位差を
特定の劣化要因に結び付けて寿命判定をしているが、サ
イクル使用かフロ−ト充電使用、周囲温度、放電深度、
過充電量など密閉形鉛蓄電池の使用条件が変われば様々
の劣化要因が現れ、上記特性値（パラメ−タ）を単独で
適用すると誤差が大きくなるという問題点があった。
記公報のものは、電池の内部抵抗や極板上下の電位差を
特定の劣化要因に結び付けて寿命判定をしているが、サ
イクル使用かフロ−ト充電使用、周囲温度、放電深度、
過充電量など密閉形鉛蓄電池の使用条件が変われば様々
の劣化要因が現れ、上記特性値（パラメ−タ）を単独で
適用すると誤差が大きくなるという問題点があった。
【０００４】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、比較的少数の測定可
能なパラメ−タで、使用方法や履歴等によって誤差が殆
ど生じない密閉形鉛蓄電池の寿命判定方法を提供するこ
とにある。
されたものであって、その目的は、比較的少数の測定可
能なパラメ−タで、使用方法や履歴等によって誤差が殆
ど生じない密閉形鉛蓄電池の寿命判定方法を提供するこ
とにある。
【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、本発明の第１は、密閉形鉛蓄電池の寿命に到る期間
中の各段階における容量と、充電状態における内部抵抗
と、充電状態における極板上下間の抵抗とを測定し、こ
れら測定値から前記容量に対する前記内部抵抗と前記極
板上下間の抵抗との関係を予め回帰式として求め、次
に、前記電池と同一電圧かつ同一容量の密閉形鉛蓄電池
の使用状態における前記内部抵抗と前記極板上下間の抵
抗とを測定し、該測定値を前記回帰式に当てはめて寿命
判定することを特徴とするものである。
に、本発明の第１は、密閉形鉛蓄電池の寿命に到る期間
中の各段階における容量と、充電状態における内部抵抗
と、充電状態における極板上下間の抵抗とを測定し、こ
れら測定値から前記容量に対する前記内部抵抗と前記極
板上下間の抵抗との関係を予め回帰式として求め、次
に、前記電池と同一電圧かつ同一容量の密閉形鉛蓄電池
の使用状態における前記内部抵抗と前記極板上下間の抵
抗とを測定し、該測定値を前記回帰式に当てはめて寿命
判定することを特徴とするものである。
【０００６】また、本発明の第２は、上記第１の発明に
おいて放電開始から所定時間経過後の極板上下間の電圧
を特性値として加えたことを特徴とするものである。
おいて放電開始から所定時間経過後の極板上下間の電圧
を特性値として加えたことを特徴とするものである。
【０００７】
【本発明の実施の形態】本発明は、密閉形鉛蓄電池の寿
命に到る期間中の各段階において放電容量を測定すると
共に、放電過程に直接関係する電池内のパラメ−タを測
定し、測定容量に対する前記パラメータの関係を回帰式
として予め求めておき、これをもとに使用中の電池のパ
ラメ−タから寿命判定を行うものである。このパラメー
タ決定するために、内部抵抗と正、負極板上下間の抵
抗、放電中の正、負極板上下間の電圧を選択した。
命に到る期間中の各段階において放電容量を測定すると
共に、放電過程に直接関係する電池内のパラメ−タを測
定し、測定容量に対する前記パラメータの関係を回帰式
として予め求めておき、これをもとに使用中の電池のパ
ラメ−タから寿命判定を行うものである。このパラメー
タ決定するために、内部抵抗と正、負極板上下間の抵
抗、放電中の正、負極板上下間の電圧を選択した。
【０００８】正、負極板上下間の抵抗は、パラメ−タ測
定用セルの正極板及び負極板の一枚の最下部に電流通電
用および電圧検出用の電線を接続し、電流通電線と電池
端子の間に電流を流し電圧降下を測定して算出する。こ
れらは格子体と活物質の並列な接続としての極板の電気
抵抗を表す。放電中の正、負極板上下間の電圧は充電状
態の電池を特定の電流値で放電し、端子と極板下部から
取り出した電圧測定線の間の電圧をある比較的短い時間
後に測定する。これは格子体の抵抗変化や希硫酸の濃度
偏重、活物質の不活性化を含めた諸原因による放電反応
の不均一さを反映し、何らかの原因で放電が下部に局在
したり、極板の電気抵抗が大きくなるとこの電圧が大き
くなる。内部抵抗は電池端子間の抵抗を交流インピ−ダ
ンス計で測定する。これは格子体の抵抗変化や電解液の
減少、活物質の不活性化を含めた諸原因による放電反応
の起こりにくさの変化を反映する。この正、負極あわせ
て５種類のパラメ−タの内いくつかを使って、さまざま
な状態の密閉形鉛蓄電池の容量と測定されたパラメ−タ
の間の回帰式を作った。本発明者は、これらパラメ−タ
と初期容量に対する比率で示した容量との回帰式が同一
機種の電池では、使用方法、履歴によらずほぼ同一にな
る事を見いだした。従って、ある機種の電池劣化度と各
種パラメ−タの回帰式を予め実験で求めておけば、この
回帰式をもとに簡単なパラメ−タ測定の手順によって電
池寿命が判定できる。
定用セルの正極板及び負極板の一枚の最下部に電流通電
用および電圧検出用の電線を接続し、電流通電線と電池
端子の間に電流を流し電圧降下を測定して算出する。こ
れらは格子体と活物質の並列な接続としての極板の電気
抵抗を表す。放電中の正、負極板上下間の電圧は充電状
態の電池を特定の電流値で放電し、端子と極板下部から
取り出した電圧測定線の間の電圧をある比較的短い時間
後に測定する。これは格子体の抵抗変化や希硫酸の濃度
偏重、活物質の不活性化を含めた諸原因による放電反応
の不均一さを反映し、何らかの原因で放電が下部に局在
したり、極板の電気抵抗が大きくなるとこの電圧が大き
くなる。内部抵抗は電池端子間の抵抗を交流インピ−ダ
ンス計で測定する。これは格子体の抵抗変化や電解液の
減少、活物質の不活性化を含めた諸原因による放電反応
の起こりにくさの変化を反映する。この正、負極あわせ
て５種類のパラメ−タの内いくつかを使って、さまざま
な状態の密閉形鉛蓄電池の容量と測定されたパラメ−タ
の間の回帰式を作った。本発明者は、これらパラメ−タ
と初期容量に対する比率で示した容量との回帰式が同一
機種の電池では、使用方法、履歴によらずほぼ同一にな
る事を見いだした。従って、ある機種の電池劣化度と各
種パラメ−タの回帰式を予め実験で求めておけば、この
回帰式をもとに簡単なパラメ−タ測定の手順によって電
池寿命が判定できる。
【０００９】また、パラメ−タ測定用のセルを一連の電
池群に組込んでおけば、１つまたは幾つかのセルの測定
によって、電池群全体の寿命の判定が可能となる。
池群に組込んでおけば、１つまたは幾つかのセルの測定
によって、電池群全体の寿命の判定が可能となる。
【００１０】（実施例１）公称容量６５Ａｈの１２Ｖ系
密閉形鉛蓄電池を２４個直列に配線した２８８Ｖ系電池
群において、２４個の電池のうち３個を選び、それぞれ
の電池の１セルから図１のようにパラメ−タ測定用の電
流線６，６’、電圧線５，５’を正、負極板のそれぞれ
１枚の最下部から取り出し、この電池群を電気自動車に
積載した。この電気自動車は１日に平均９０ｋｍ走行
し、夜間に充電する方法で実験した（実験条件Ａとす
る）。なお、１は正極端子、２は負極端子、３は電槽、
４は負極板を示す。
密閉形鉛蓄電池を２４個直列に配線した２８８Ｖ系電池
群において、２４個の電池のうち３個を選び、それぞれ
の電池の１セルから図１のようにパラメ−タ測定用の電
流線６，６’、電圧線５，５’を正、負極板のそれぞれ
１枚の最下部から取り出し、この電池群を電気自動車に
積載した。この電気自動車は１日に平均９０ｋｍ走行
し、夜間に充電する方法で実験した（実験条件Ａとす
る）。なお、１は正極端子、２は負極端子、３は電槽、
４は負極板を示す。
【００１１】使用開始の初期および１ヶ月に１度の割合
で寿命に到るまで測定用セルの極板上下間の抵抗を各端
子１，２と電流線６，６’間に５Ａの電流を通電して測
定算出した。極板上下間の電圧は、電池端子１と２間に
おいて１．６Ｃ放電で３０秒後の電圧を測定した。内部
抵抗は、交流インピ−ダンス計で端子１と２間の抵抗を
測定した。また、１．６Ｃでの放電容量を測定した。こ
れらのデ−タを電池群の１．６Ｃ容量が初期の６０％を
下まわるまで１．５年間採取し、そのデ−タに回帰分析
法を適用して回帰式を求めた。その内相関係数の大きい
ものを次式に示す。
で寿命に到るまで測定用セルの極板上下間の抵抗を各端
子１，２と電流線６，６’間に５Ａの電流を通電して測
定算出した。極板上下間の電圧は、電池端子１と２間に
おいて１．６Ｃ放電で３０秒後の電圧を測定した。内部
抵抗は、交流インピ−ダンス計で端子１と２間の抵抗を
測定した。また、１．６Ｃでの放電容量を測定した。こ
れらのデ−タを電池群の１．６Ｃ容量が初期の６０％を
下まわるまで１．５年間採取し、そのデ−タに回帰分析
法を適用して回帰式を求めた。その内相関係数の大きい
ものを次式に示す。
【００１２】なお、容量をＹ、正極板の抵抗をＸ1 、正
極板上下間の電圧をＸ3 、負極板上下間の電圧をＸ4 、
内部抵抗をＸ5 、Ｘ6 ＝Ｘ3 −Ｘ4 、相関係数をＲとす
る。 Ｙ＝−13.3Ｘ1 ＋12.21 Ｘ5 ＋33.53 ；Ｒ＝0.891 ・・・（１） Ｙ＝−10.42 Ｘ1 −0.31Ｘ3 ＋9.73Ｘ5 ＋35.14 ；Ｒ＝0.897 ・・・（２） Ｙ＝−8.75Ｘ1 ＋10.97 Ｘ5 −0.57Ｘ6 ＋25.94 ；Ｒ＝0.896 ・・・（３） 上記回帰式のうち、（１）と（２）式で求めた容量（算
出容量という）と実測した容量（測定容量という）を比
較したところ図２のようになり、寿命に到る期間までそ
の差が殆どなく、実用的であることが分かった。
極板上下間の電圧をＸ3 、負極板上下間の電圧をＸ4 、
内部抵抗をＸ5 、Ｘ6 ＝Ｘ3 −Ｘ4 、相関係数をＲとす
る。 Ｙ＝−13.3Ｘ1 ＋12.21 Ｘ5 ＋33.53 ；Ｒ＝0.891 ・・・（１） Ｙ＝−10.42 Ｘ1 −0.31Ｘ3 ＋9.73Ｘ5 ＋35.14 ；Ｒ＝0.897 ・・・（２） Ｙ＝−8.75Ｘ1 ＋10.97 Ｘ5 −0.57Ｘ6 ＋25.94 ；Ｒ＝0.896 ・・・（３） 上記回帰式のうち、（１）と（２）式で求めた容量（算
出容量という）と実測した容量（測定容量という）を比
較したところ図２のようになり、寿命に到る期間までそ
の差が殆どなく、実用的であることが分かった。
【００１３】また、上記３個の電池の寿命時期と電池群
全体の寿命時期はほぼ一致した。
全体の寿命時期はほぼ一致した。
【００１４】次に、（１）〜（３）式を別のいくつかの
条件Ｂ，Ｃ下で実車試験を行った電池群に適用した。な
お、実験条件Ｂは、１日に平均２０ｋｍ走行し、充電を
夜間に行う方法であり、実験条件Ｃは、平均気温が条件
Ｂより５℃高い地域で条件Ｂと同じ方法で行った。
条件Ｂ，Ｃ下で実車試験を行った電池群に適用した。な
お、実験条件Ｂは、１日に平均２０ｋｍ走行し、充電を
夜間に行う方法であり、実験条件Ｃは、平均気温が条件
Ｂより５℃高い地域で条件Ｂと同じ方法で行った。
【００１５】そして、算出容量／測定容量の比を使用期
間（初期容量から初期容量の６０％に到るまでの期間）
の関数として表すと図３のようになった。測定容量が初
期の６０％以下になるまでの期間では、算出容量／測定
容量は０．８５〜１. ２０の間にあり、測定容量が初期
容量の７５％以下になるまでの期間では、算出容量／測
定容量は０．９０〜１．１０の間にある。従って、充分
に実用的な精度の容量判定が可能である。
間（初期容量から初期容量の６０％に到るまでの期間）
の関数として表すと図３のようになった。測定容量が初
期の６０％以下になるまでの期間では、算出容量／測定
容量は０．８５〜１. ２０の間にあり、測定容量が初期
容量の７５％以下になるまでの期間では、算出容量／測
定容量は０．９０〜１．１０の間にある。従って、充分
に実用的な精度の容量判定が可能である。
【００１６】（実施例２）実施例１と同機種の公称容量
６５Ａｈの１２Ｖ系密閉形鉛蓄電池を８個直列に配線
し、この１００Ｖ系電池群を５個並列に接続した合計４
０個の電池よりなる群において、４０個の電池の内３個
を選定し、それぞれの電池の中から１セルを選び実施例
１と同様にパラメ−タ測定用の電流線６，６’、電圧線
５，５’を正、負極板のそれぞれ１枚の最下部から取り
出し、該電池群を無停電電源装置の出力源として使用し
た。
６５Ａｈの１２Ｖ系密閉形鉛蓄電池を８個直列に配線
し、この１００Ｖ系電池群を５個並列に接続した合計４
０個の電池よりなる群において、４０個の電池の内３個
を選定し、それぞれの電池の中から１セルを選び実施例
１と同様にパラメ−タ測定用の電流線６，６’、電圧線
５，５’を正、負極板のそれぞれ１枚の最下部から取り
出し、該電池群を無停電電源装置の出力源として使用し
た。
【００１７】使用開始の初期および４ヶ月に１度、測定
用セルを取り出し、極板上下間の抵抗を各端子１，２と
電流線６，６’間に５Ａの電流を通電して測定算出し
た。極板上下間の電圧は１．６Ｃで３０秒後の電圧を測
定した。内部抵抗は、交流インピ−ダンス計で端子１，
２間の抵抗を測定した。測定の最後に１．６Ｃでの放電
容量を測定した。これらのデ−タを電池群の１．６Ｃ容
量が初期の６０％を下まわるまで３年間採取し、そのデ
−タを前記（１）〜（３）式に当てはめて、試験期間中
の算出容量と測定容量を比較した。その結果を図４と図
５に示す。なお、図４は使用日数に対する（１）式の算
出容量と測定容量のグラフであり、図５は図３と同様な
使用期間中における（１）〜（３）式の算出容量／測定
容量のグラフである。
用セルを取り出し、極板上下間の抵抗を各端子１，２と
電流線６，６’間に５Ａの電流を通電して測定算出し
た。極板上下間の電圧は１．６Ｃで３０秒後の電圧を測
定した。内部抵抗は、交流インピ−ダンス計で端子１，
２間の抵抗を測定した。測定の最後に１．６Ｃでの放電
容量を測定した。これらのデ−タを電池群の１．６Ｃ容
量が初期の６０％を下まわるまで３年間採取し、そのデ
−タを前記（１）〜（３）式に当てはめて、試験期間中
の算出容量と測定容量を比較した。その結果を図４と図
５に示す。なお、図４は使用日数に対する（１）式の算
出容量と測定容量のグラフであり、図５は図３と同様な
使用期間中における（１）〜（３）式の算出容量／測定
容量のグラフである。
【００１８】図４と図５を見ると、容量が初期の６０％
以下になるまでの期間では算出容量／測定容量は０．９
９〜１．２５、容量が初期の７５％以下になるまでの期
間では同比は０．９９〜１．１２の範囲に入った。従っ
て、フロ−ト充電状態の電池群の寿命をサイクル寿命試
験に基づく寿命判定の回帰式（１）〜（３）によって判
断することが実用上有効である。ただし、（１）式と
（２）式では寿命末期での判定精度がやや悪いという欠
点があるが、（３）式を適用するとやや改善されること
が分かる。さらに、（１）〜（３）式の係数を若干変更
して容量判定精度を向上させることを検証した。その結
果、算出容量／測定容量をｒとし、以下の範囲毎に各式
（４）〜（６）を適用すると、寿命判定の精度があがっ
た。すなわち、図６に示すように下記式を適用した場合
における使用期間中の算出容量／測定容量は、図５に示
す算出容量／測定容量に比べ１．０に近づき精度が向上
していることが分かる。なお、ｒの値の重なる期間では
対応するどの式を適用してもよい。
以下になるまでの期間では算出容量／測定容量は０．９
９〜１．２５、容量が初期の７５％以下になるまでの期
間では同比は０．９９〜１．１２の範囲に入った。従っ
て、フロ−ト充電状態の電池群の寿命をサイクル寿命試
験に基づく寿命判定の回帰式（１）〜（３）によって判
断することが実用上有効である。ただし、（１）式と
（２）式では寿命末期での判定精度がやや悪いという欠
点があるが、（３）式を適用するとやや改善されること
が分かる。さらに、（１）〜（３）式の係数を若干変更
して容量判定精度を向上させることを検証した。その結
果、算出容量／測定容量をｒとし、以下の範囲毎に各式
（４）〜（６）を適用すると、寿命判定の精度があがっ
た。すなわち、図６に示すように下記式を適用した場合
における使用期間中の算出容量／測定容量は、図５に示
す算出容量／測定容量に比べ１．０に近づき精度が向上
していることが分かる。なお、ｒの値の重なる期間では
対応するどの式を適用してもよい。
【００１９】 Ｙ＝−13.5Ｘ1 ＋12.0Ｘ5 ＋32.8 (0.96≦ｒ≦1.20) ・・・(4) Ｙ＝−10.7Ｘ1 −0.31Ｘ3 ＋9.7 Ｘ5 ＋33.9 (1.02≦ｒ≦1.17) ・・・(5) Ｙ＝−8.9 Ｘ1 ＋11.1Ｘ5 −0.57Ｘ6 ＋24.7 (0.99≦ｒ≦1.15) ・・・(6) さらに、これらの式（４）〜（６）が実施例１のサイク
ル寿命試験結果の寿命判定の誤差をどの程度大きくする
か確認したところ、若干の誤差の増加はあったが、実用
上無視できる程度であった。
ル寿命試験結果の寿命判定の誤差をどの程度大きくする
か確認したところ、若干の誤差の増加はあったが、実用
上無視できる程度であった。
【００２０】（解体調査）以上、重回帰分析手法を使っ
ていくつかのパラメ−タと電池容量の関係に基づく寿命
判定方法について述べたが、密閉形鉛蓄電池の劣化要因
とパラメ−タの関係を確認するために、解体調査を行っ
た。
ていくつかのパラメ−タと電池容量の関係に基づく寿命
判定方法について述べたが、密閉形鉛蓄電池の劣化要因
とパラメ−タの関係を確認するために、解体調査を行っ
た。
【００２１】実施例１では電気自動車に登載してサイク
ル使用条件のもとでの調査であるが、３セルａ，ｂ，ｃ
を解体したところ、うち容量劣化が最も著しいセルａに
は負極に不可逆な硫酸鉛が下部を中心に多量に蓄積さ
れ、正極では上部の活物質の著しい軟化が発生してい
た。一方、他の２セルｂ，ｃには負極下部に不可逆な硫
酸鉛が少し見られ、正極活物質の軟化が確認された。セ
パレ−タ中の電解液比重は、前者が初期より０．０５５
g/cc低下していたのに対し、後者ではほとんど変化がな
かった。また、前者では電解液の液渇れが見られた。以
上の結果をパラメ−タとの関係で考察すると、図７〜９
に示す内部抵抗、極板抵抗、極板上下の電圧を寿命要因
と関連させることが出来る。即ち容量劣化の激しいセル
ａにおいて内部抵抗及び正極板上下の電圧の増加が見ら
れ、それぞれが電解液の液渇れ、及び負極の不可逆化、
正極軟化の反映である。
ル使用条件のもとでの調査であるが、３セルａ，ｂ，ｃ
を解体したところ、うち容量劣化が最も著しいセルａに
は負極に不可逆な硫酸鉛が下部を中心に多量に蓄積さ
れ、正極では上部の活物質の著しい軟化が発生してい
た。一方、他の２セルｂ，ｃには負極下部に不可逆な硫
酸鉛が少し見られ、正極活物質の軟化が確認された。セ
パレ−タ中の電解液比重は、前者が初期より０．０５５
g/cc低下していたのに対し、後者ではほとんど変化がな
かった。また、前者では電解液の液渇れが見られた。以
上の結果をパラメ−タとの関係で考察すると、図７〜９
に示す内部抵抗、極板抵抗、極板上下の電圧を寿命要因
と関連させることが出来る。即ち容量劣化の激しいセル
ａにおいて内部抵抗及び正極板上下の電圧の増加が見ら
れ、それぞれが電解液の液渇れ、及び負極の不可逆化、
正極軟化の反映である。
【００２２】実施例１の別の条件Ｂで行った実験では、
いずれのセルｄ，ｅ，ｆも解体結果で正極の腐食と軟化
が寿命要因と思われた。この実験でパラメ−タの変化
は、正極板抵抗と正極上下間電圧において著しく、内部
抵抗は寿命の最終段階において急に変化した。
いずれのセルｄ，ｅ，ｆも解体結果で正極の腐食と軟化
が寿命要因と思われた。この実験でパラメ−タの変化
は、正極板抵抗と正極上下間電圧において著しく、内部
抵抗は寿命の最終段階において急に変化した。
【００２３】実施例２はフロ−ト充電の条件下の実験で
ある。いずれのセルｇ，ｈ，ｉの寿命要因も正極格子体
の腐食（変形）であった。パラメ−タの変化は正極板抵
抗において著しかった。
ある。いずれのセルｇ，ｈ，ｉの寿命要因も正極格子体
の腐食（変形）であった。パラメ−タの変化は正極板抵
抗において著しかった。
【００２４】以上の結果から、公称容量６５Ａｈ−１２
Ｖの密閉形鉛蓄電池の寿命は多項式によって実用上精度
良く判定されることが見いだされた。実際にこの方法を
採用するにあたっては、パラメ−タの測定の手間を減ら
すことが望まれる。比較的簡単に測定可能なＸ1 （正極
板抵抗）、Ｘ5 （内部抵抗）の２つで容量推定できる
（４）式がよいか、測定の手間は増えるが精度が少し良
くなる（６）式が良いか、実施者が選択できる。なお、
内部抵抗と正極板抵抗の測定にあたって、図１０のよう
に測定用のセル１０を電池群１１の配線から切り離す開
閉器１２、１２を電池群に取り付けると良い。フロ−ト
使用の電池群１１の際には測定中に電池群１１を電源装
置から切り放せないので、図１１のように並列回路を設
け、一方の回路には測定用セル１０を電池群１１の配線
から切り離す開閉器１２，１２を取り付けると共に、他
方の回路には測定用セル１０が切り離された時に電池群
１１にフロート電流を流す開閉器１３と、測定用セルに
代わる補助セル１４を設けると簡単に測定できる。この
際使用する２Ｖ系電池の容量は数Ａｈのもので充分であ
る。
Ｖの密閉形鉛蓄電池の寿命は多項式によって実用上精度
良く判定されることが見いだされた。実際にこの方法を
採用するにあたっては、パラメ−タの測定の手間を減ら
すことが望まれる。比較的簡単に測定可能なＸ1 （正極
板抵抗）、Ｘ5 （内部抵抗）の２つで容量推定できる
（４）式がよいか、測定の手間は増えるが精度が少し良
くなる（６）式が良いか、実施者が選択できる。なお、
内部抵抗と正極板抵抗の測定にあたって、図１０のよう
に測定用のセル１０を電池群１１の配線から切り離す開
閉器１２、１２を電池群に取り付けると良い。フロ−ト
使用の電池群１１の際には測定中に電池群１１を電源装
置から切り放せないので、図１１のように並列回路を設
け、一方の回路には測定用セル１０を電池群１１の配線
から切り離す開閉器１２，１２を取り付けると共に、他
方の回路には測定用セル１０が切り離された時に電池群
１１にフロート電流を流す開閉器１３と、測定用セルに
代わる補助セル１４を設けると簡単に測定できる。この
際使用する２Ｖ系電池の容量は数Ａｈのもので充分であ
る。
【００２５】以上が６５Ａｈ電池を例にした寿命判定の
実例だが、他の機種についても同じような実験を予め行
い、容量推定の多項式を同じ手順で求めておけばよい。
実例だが、他の機種についても同じような実験を予め行
い、容量推定の多項式を同じ手順で求めておけばよい。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、サイク
ル使用やフロート使用、あるいは周囲温度や走行距離な
どが異なるさまざまな環境、条件下で使用される密閉形
鉛蓄電池の寿命を、比較的簡単な測定で、精度よく寿命
判定できる。
ル使用やフロート使用、あるいは周囲温度や走行距離な
どが異なるさまざまな環境、条件下で使用される密閉形
鉛蓄電池の寿命を、比較的簡単な測定で、精度よく寿命
判定できる。
【図１】本発明に係るパラメータの測定方法を示す説明
図である。
図である。
【図２】実施例１における使用日数に対する算出容量と
測定容量の関係を示すグラフである。
測定容量の関係を示すグラフである。
【図３】実施例１における使用期間に対する算出容量／
測定容量の関係を示すグラフである。
測定容量の関係を示すグラフである。
【図４】実施例２における使用日数に対する算出容量と
測定容量の関係を示すグラフである。
測定容量の関係を示すグラフである。
【図５】実施例２において（１）〜（３）式を用いた場
合の使用期間に対する算出容量／測定容量の関係を示す
グラフである。
合の使用期間に対する算出容量／測定容量の関係を示す
グラフである。
【図６】実施例２において（４）〜（６）式を用いた場
合の使用期間に対する算出容量／測定容量の関係を示す
グラフである。
合の使用期間に対する算出容量／測定容量の関係を示す
グラフである。
【図７】実施例における使用期間中の内部抵抗の変化を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図８】実施例における使用期間中の正極板の抵抗の変
化を示すグラフである。
化を示すグラフである。
【図９】実施例における使用期間中の正極板上下の電圧
の変化を示すグラフである。
の変化を示すグラフである。
【図１０】サイクル使用時の電池群に本発明を適用する
場合のパラメータの測定方法を示す説明図である。
場合のパラメータの測定方法を示す説明図である。
【図１１】フロート使用時の電池群に本発明を適用する
場合のパラメータの測定方法を示す説明図である。
場合のパラメータの測定方法を示す説明図である。
１ 正極端子 ２ 負極端子 ４ 負極板 ５、５’ 電圧線 ６、６’ 電流線
Claims (2)
- 【請求項１】 密閉形鉛蓄電池の寿命に到る期間中の容
量と充電状態における内部抵抗と極板上下間の抵抗との
関係を予め回帰式として求めておき、次に、前記電池と
同一電圧かつ同一容量の密閉形鉛蓄電池の使用状態にお
ける前記内部抵抗と前記極板上下間の抵抗とを測定し、
該測定値を前記回帰式に当てはめて寿命判定することを
特徴とする密閉形鉛蓄電池の寿命判定方法。 - 【請求項２】 密閉形鉛蓄電池の寿命に到る期間中の容
量と充電状態における内部抵抗と極板上下間の抵抗と放
電開始から所定時間経過後の極板上下間の電圧との関係
を予め回帰式として求めておき、次に、前記電池と同一
電圧かつ同一容量の密閉形鉛蓄電池の使用状態における
前記内部抵抗と前記極板上下間の抵抗と前記電圧とを測
定し、該測定値を前記回帰式に当てはめて寿命判定する
ことを特徴とする密閉形鉛蓄電池の寿命判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10029392A JPH11233162A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 密閉形鉛蓄電池の寿命判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10029392A JPH11233162A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 密閉形鉛蓄電池の寿命判定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11233162A true JPH11233162A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12274880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10029392A Pending JPH11233162A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 密閉形鉛蓄電池の寿命判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11233162A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7227335B2 (en) | 2003-07-22 | 2007-06-05 | Makita Corporation | Method and apparatus for diagnosing the condition of a rechargeable battery |
| JP2008058278A (ja) * | 2006-09-04 | 2008-03-13 | Toyota Motor Corp | 二次電池の内部状態推定装置、二次電池の内部状態推定方法、プログラム、および記録媒体 |
| CN105905591A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-08-31 | 深圳市大华库仑科技有限公司 | 一种带托盘的电池上下料系统及方法 |
| CN111896791A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-11-06 | 超威电源集团有限公司 | 一种板栅电压分布测试装置及方法 |
| CN112698211A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-23 | 超威电源集团有限公司 | 一种用于检测蓄电池单片极板容量的方法 |
| JP2022100974A (ja) * | 2020-12-24 | 2022-07-06 | 日鉄テックスエンジ株式会社 | 充放電検査装置の電気接続端子の異常判定方法 |
| WO2022244378A1 (ja) * | 2021-05-19 | 2022-11-24 | 東洋システム株式会社 | 電池状態判定方法および電池状態判定装置 |
| JP2022179391A (ja) * | 2021-05-19 | 2022-12-02 | 東洋システム株式会社 | 電池状態判定方法および電池状態判定装置 |
| JP2023088310A (ja) * | 2021-12-14 | 2023-06-26 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 鉛系電池、特に待機電力を蓄えることを目的とした鉛系電池の診断および寿命の予測方法 |
-
1998
- 1998-02-12 JP JP10029392A patent/JPH11233162A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7227335B2 (en) | 2003-07-22 | 2007-06-05 | Makita Corporation | Method and apparatus for diagnosing the condition of a rechargeable battery |
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| JP2024091871A (ja) * | 2020-12-24 | 2024-07-05 | 日鉄テックスエンジ株式会社 | 充放電検査装置の電気接続端子の異常判定方法 |
| JP2022179391A (ja) * | 2021-05-19 | 2022-12-02 | 東洋システム株式会社 | 電池状態判定方法および電池状態判定装置 |
| JP2022178209A (ja) * | 2021-05-19 | 2022-12-02 | 東洋システム株式会社 | 電池状態判定方法および電池状態判定装置 |
| WO2022244378A1 (ja) * | 2021-05-19 | 2022-11-24 | 東洋システム株式会社 | 電池状態判定方法および電池状態判定装置 |
| US12553954B2 (en) | 2021-05-19 | 2026-02-17 | Toyo System Co., Ltd. | Battery state determination method and battery state determination device |
| JP2023088310A (ja) * | 2021-12-14 | 2023-06-26 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 鉛系電池、特に待機電力を蓄えることを目的とした鉛系電池の診断および寿命の予測方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |