JPS6233817B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6233817B2 JPS6233817B2 JP55095303A JP9530380A JPS6233817B2 JP S6233817 B2 JPS6233817 B2 JP S6233817B2 JP 55095303 A JP55095303 A JP 55095303A JP 9530380 A JP9530380 A JP 9530380A JP S6233817 B2 JPS6233817 B2 JP S6233817B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- circuit
- charging
- voltage
- charged
- 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.)
- Expired
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は被充電電池の所定充電状態を検出して
前記電池の充電を制御する検出制御回路を備えた
電池の充電装置に関する。
前記電池の充電を制御する検出制御回路を備えた
電池の充電装置に関する。
この種装置においては、被充電電池を大きな充
電電流にて急速充電することができるので、広く
賞用されている。
電電流にて急速充電することができるので、広く
賞用されている。
ところが被充電電池の中には、何らかの理由に
より内部短絡状態にある電池があり、かかる短絡
電池を充電すると、充電回路に短絡大電流が流れ
るため、充電装置が焼損する虞れがある。このた
め前記検出制御回路内に、被充電電池の内部短絡
状態を検知して電池の充電を停止せしめる検知回
路を設けることが望ましい。
より内部短絡状態にある電池があり、かかる短絡
電池を充電すると、充電回路に短絡大電流が流れ
るため、充電装置が焼損する虞れがある。このた
め前記検出制御回路内に、被充電電池の内部短絡
状態を検知して電池の充電を停止せしめる検知回
路を設けることが望ましい。
一方被充電電池の中には、過放電状態にある電
池（以下過放電電池と云う）がある。ここに過放
電状態とは、電池の残存電気量を負荷に完全放電
し、負荷時の電池電圧が零ボルトである状態を云
う。被充電電池がニツケル・カドミウム電池の場
合、陽極はニツケル酸化物、陰極はカドミウム化
合物より成り、電解液として苛性カリを用いた構
成になつている。その放電時の反応は陽極では NiOOH＋H2O＋e-→Ni（OH）2＋OH− で表わされ、過放電状態が短時間であれば、この
化学反応は陽極表面だけで進行し、陽極の深部に
はNiOOHが残つており、このNiOOHが次の充電
時の核となり、速やかに充電化学反応が生ずる。
池（以下過放電電池と云う）がある。ここに過放
電状態とは、電池の残存電気量を負荷に完全放電
し、負荷時の電池電圧が零ボルトである状態を云
う。被充電電池がニツケル・カドミウム電池の場
合、陽極はニツケル酸化物、陰極はカドミウム化
合物より成り、電解液として苛性カリを用いた構
成になつている。その放電時の反応は陽極では NiOOH＋H2O＋e-→Ni（OH）2＋OH− で表わされ、過放電状態が短時間であれば、この
化学反応は陽極表面だけで進行し、陽極の深部に
はNiOOHが残つており、このNiOOHが次の充電
時の核となり、速やかに充電化学反応が生ずる。
ところが過放電状態が長期になると、NiOOH
からNi（OH）2への変化が深部まで及び、充電時
の核となるべきNiOOHが少なくなり、電池は不
活性化する。
からNi（OH）2への変化が深部まで及び、充電時
の核となるべきNiOOHが少なくなり、電池は不
活性化する。
また強制的に放電させた場合、たとえば残存電
気量の異なる２個の電池を直列接続して放電する
と、一方の残存電気量の少ない電池は残存電気量
が零になつた後、他方の電池の放電電流にて逆方
向に充電される。前記一方の電池は、残存電気量
が零になつた後、水の電気分解によりガス発生を
生じ、NiOOHからNi（OH）2への反応は陽極深部
に進まない。このため逆充電状態の電池（以下逆
充電電池と云う）は不活性化とはならない。
気量の異なる２個の電池を直列接続して放電する
と、一方の残存電気量の少ない電池は残存電気量
が零になつた後、他方の電池の放電電流にて逆方
向に充電される。前記一方の電池は、残存電気量
が零になつた後、水の電気分解によりガス発生を
生じ、NiOOHからNi（OH）2への反応は陽極深部
に進まない。このため逆充電状態の電池（以下逆
充電電池と云う）は不活性化とはならない。
上述した過放電電池及び逆充電電池も、正常な
電池と同様に無負荷状態にすると電圧を回復する
が、過放電電池は正常な電池電圧以下の電圧であ
り、逆充電電池は負電圧である。これらの過放電
電池及び逆充電電池に充電電流を供給すれば、電
圧を回復し正常に戻る。
電池と同様に無負荷状態にすると電圧を回復する
が、過放電電池は正常な電池電圧以下の電圧であ
り、逆充電電池は負電圧である。これらの過放電
電池及び逆充電電池に充電電流を供給すれば、電
圧を回復し正常に戻る。
したがつて電池の内部短絡状態を検知する検知
回路を、充電開始後直ちに作動させると、過放電
電池あるいは逆充電電池の充電開始時の電圧が低
いので、これらの電池をも短絡電池と同様に充電
できなくなる。
回路を、充電開始後直ちに作動させると、過放電
電池あるいは逆充電電池の充電開始時の電圧が低
いので、これらの電池をも短絡電池と同様に充電
できなくなる。
本発明はかかる点に鑑み発明されたものにし
て、充電開始から所定短時間経過後においても内
部短絡状態にある電池を除いて、他の状態にある
過放電電池及び逆充電電池等を充電せんとするも
のであり、以下その一実施例を図面に基いて説明
する。
て、充電開始から所定短時間経過後においても内
部短絡状態にある電池を除いて、他の状態にある
過放電電池及び逆充電電池等を充電せんとするも
のであり、以下その一実施例を図面に基いて説明
する。
第１図は充電装置のブロツク図である。この図
面において、１は充電電源にしてスイツチ回路２
を介挿した充電路３を介して被充電電池４を充電
する。５は検出制御回路にして、電池４の所定充
電状態を検出して電池４の充電を制御するもので
ある。検出制御回路５内には、電池４の所定充電
状態の検出によつて、スイツチ回路２を開成する
制御回路６と、電池４の内部短絡状態を検知して
スイツチ回路２を開成せしめる検知回路７とが設
けられている。また検知回路７内には、充電開始
から所定短絡時間経過後に、電池４の内部短絡状
態を検知するように遅延回路８が設けられてい
る。
面において、１は充電電源にしてスイツチ回路２
を介挿した充電路３を介して被充電電池４を充電
する。５は検出制御回路にして、電池４の所定充
電状態を検出して電池４の充電を制御するもので
ある。検出制御回路５内には、電池４の所定充電
状態の検出によつて、スイツチ回路２を開成する
制御回路６と、電池４の内部短絡状態を検知して
スイツチ回路２を開成せしめる検知回路７とが設
けられている。また検知回路７内には、充電開始
から所定短絡時間経過後に、電池４の内部短絡状
態を検知するように遅延回路８が設けられてい
る。
第２図は検知回路７の詳細図である。この図面
において、９は比較器であり、一方の入力には充
電路３の電池接続端子１０，１１間に設けた抵抗
１２及び１３の直列回路の分圧点１４の電圧が印
加され、他方の入力には、定電圧Vccを抵抗５及
び１６により分圧した基準電圧点１７の電圧が印
加される。抵抗１３にはコンデンサ１８が並列接
続され、遅延回路８を構成する。
において、９は比較器であり、一方の入力には充
電路３の電池接続端子１０，１１間に設けた抵抗
１２及び１３の直列回路の分圧点１４の電圧が印
加され、他方の入力には、定電圧Vccを抵抗５及
び１６により分圧した基準電圧点１７の電圧が印
加される。抵抗１３にはコンデンサ１８が並列接
続され、遅延回路８を構成する。
実施例においては、電池４を接続端子１０，１
１間に接続しない無負荷の場合、接続端子１０は
2.4ボルト、分圧点１４は1.2ボルト、基準電圧点
１７は0.54ボルトであり、遅延回路８の遅延時間
（時定数）は1.2秒である。
１間に接続しない無負荷の場合、接続端子１０は
2.4ボルト、分圧点１４は1.2ボルト、基準電圧点
１７は0.54ボルトであり、遅延回路８の遅延時間
（時定数）は1.2秒である。
この状態で接続端子１０，１１間に内部短絡し
た短絡電池を接続すると、その電池電圧は第３図
ａの電圧特性図に示すように0.4ボルト以下であ
る。このために分圧点１４の電圧は第４図ａの電
圧特性図に示すように1.2ボルトから0.2ボルト以
下になるように低下し、遅延回路８の遅延時間後
には、分圧点１４の電圧が、基準電圧点１７の電
圧0.54ボルトより小さくなる。したがつてこの状
態を比較器９が検知して比較器出力がハイからロ
ーに切換わり、充電路３のスイツチ回路２を開成
し、短絡電池の充電を停止する。
た短絡電池を接続すると、その電池電圧は第３図
ａの電圧特性図に示すように0.4ボルト以下であ
る。このために分圧点１４の電圧は第４図ａの電
圧特性図に示すように1.2ボルトから0.2ボルト以
下になるように低下し、遅延回路８の遅延時間後
には、分圧点１４の電圧が、基準電圧点１７の電
圧0.54ボルトより小さくなる。したがつてこの状
態を比較器９が検知して比較器出力がハイからロ
ーに切換わり、充電路３のスイツチ回路２を開成
し、短絡電池の充電を停止する。
次に接続端子１０，１１間に過放電電池を接続
すると、該電池の電圧は第３図ｂの電圧特性図の
実線で示すように、充電開始とともに速やかに立
上り、遅延時間後には1.2ボルト以上となる。分
圧点１４の電圧は、第４図ｂの電圧特性図に示す
ように、1.2ボルトから低下していくが、基準電
圧点１７の電圧0.54ボルト以下にはならないの
で、比較器９の出力はハイのままであり、過放電
電池は正常に充電されていき、所定の充電状態に
達すると、その状態を制御回路６が検出してスイ
ツチ回路２を開成し、電池の充電を終了する。逆
充電電池を充電する場合には、電池電圧が第３図
ｂの破線で示すように、負電圧から立上る点で過
放電電池の場合と異なるが、遅延時間後の電圧は
過放電電池と略同一であり、過放電電池と同様に
充電することができる。
すると、該電池の電圧は第３図ｂの電圧特性図の
実線で示すように、充電開始とともに速やかに立
上り、遅延時間後には1.2ボルト以上となる。分
圧点１４の電圧は、第４図ｂの電圧特性図に示す
ように、1.2ボルトから低下していくが、基準電
圧点１７の電圧0.54ボルト以下にはならないの
で、比較器９の出力はハイのままであり、過放電
電池は正常に充電されていき、所定の充電状態に
達すると、その状態を制御回路６が検出してスイ
ツチ回路２を開成し、電池の充電を終了する。逆
充電電池を充電する場合には、電池電圧が第３図
ｂの破線で示すように、負電圧から立上る点で過
放電電池の場合と異なるが、遅延時間後の電圧は
過放電電池と略同一であり、過放電電池と同様に
充電することができる。
デンドライトシヨートの電池は、充電開始前は
短絡電池であるが、大きな充電電流を流すと、デ
ンドライト部（樹枝状結晶）が破壊され、遅延回
路８の遅延時間後には正常に戻る。このためデン
ドライトシヨートの電池をも充電することができ
る。尚デンドライトシヨートはニツケル・カドミ
ウム電池の場合、たとえば高温雰囲気中でトリク
ル充電のときに生じ易い。
短絡電池であるが、大きな充電電流を流すと、デ
ンドライト部（樹枝状結晶）が破壊され、遅延回
路８の遅延時間後には正常に戻る。このためデン
ドライトシヨートの電池をも充電することができ
る。尚デンドライトシヨートはニツケル・カドミ
ウム電池の場合、たとえば高温雰囲気中でトリク
ル充電のときに生じ易い。
陰極での充電反応は
Cd（OH）2＋2e-→Cd＋2OH-
として表わされ、陰極上でのカドミウム結晶が樹
枝状に伸びて陽極に達することにより、陰陽極間
が短絡する。この状態をデンドライトシヨートと
云う。
枝状に伸びて陽極に達することにより、陰陽極間
が短絡する。この状態をデンドライトシヨートと
云う。
以上の如く本発明によれば、被充電電池の内部
短絡状態を検知して前記電池の充電を停止せしめ
る検知回路を設け、該検知回路が充電開始から所
定短時間経過後に前記内部短絡状態を検知するよ
うにしたから、充電開始時には内部短絡電池と同
様に低い電圧を呈する過放電電池及び逆充電電池
等も、前記所定時間経過後にはその電池電圧が回
復するので、これらの過放電電池等をも充電する
ことができる。したがつて前記検知回路を充電開
始後直ちに作動せしめる場合に、不良電池である
と判定されがちな過放電電池等を、正常電池と同
様に充電することができ、誤判定を除くことがで
きる。また検出回路を構成る比較器の一方の入力
は、コンデンサに接続され、このコンデンサは何
らかの事故で電池の接続端子間が短絡されれば瞬
間的に放電して比較器を作動せしめるので安全性
が高く、更に電池に直列接続された抵抗の電圧を
検出する方式ではないから発熱量も低く抑えるこ
とができるという効果がある。
短絡状態を検知して前記電池の充電を停止せしめ
る検知回路を設け、該検知回路が充電開始から所
定短時間経過後に前記内部短絡状態を検知するよ
うにしたから、充電開始時には内部短絡電池と同
様に低い電圧を呈する過放電電池及び逆充電電池
等も、前記所定時間経過後にはその電池電圧が回
復するので、これらの過放電電池等をも充電する
ことができる。したがつて前記検知回路を充電開
始後直ちに作動せしめる場合に、不良電池である
と判定されがちな過放電電池等を、正常電池と同
様に充電することができ、誤判定を除くことがで
きる。また検出回路を構成る比較器の一方の入力
は、コンデンサに接続され、このコンデンサは何
らかの事故で電池の接続端子間が短絡されれば瞬
間的に放電して比較器を作動せしめるので安全性
が高く、更に電池に直列接続された抵抗の電圧を
検出する方式ではないから発熱量も低く抑えるこ
とができるという効果がある。
第１図は本発明による装置の一実施例を示すブ
ロツク図、第２図は検知回路の詳細図、第３図
ａ，ｂは短絡電池及び過放電電池の電圧特性図、
第４図ａ及びｂは短絡電池及び過放電電地の充電
時における検知回路の入力電圧特性図である。 ５……検出制御回路、７……検知回路、４……
電池、１２，１３……分圧回路を構成する抵抗、
Vcc……基準電圧、９……比較器、１８……コン
デンサ、８……遅延回路。
ロツク図、第２図は検知回路の詳細図、第３図
ａ，ｂは短絡電池及び過放電電池の電圧特性図、
第４図ａ及びｂは短絡電池及び過放電電地の充電
時における検知回路の入力電圧特性図である。 ５……検出制御回路、７……検知回路、４……
電池、１２，１３……分圧回路を構成する抵抗、
Vcc……基準電圧、９……比較器、１８……コン
デンサ、８……遅延回路。
Claims (1)
- １ 被充電電池の所定充電状態を検出して前記電
池の充電を制御する検出制御回路を設けると共に
該回路内に、前記電池の内部短絡状態を検知して
前記電池の充電を停止せしめる検知回路を設け、
該検知回路は充電開始から所定短時間経過後に前
記内部短絡状態を検知する充電装置において、前
記検知回路は前記電池に並列接続された分圧回路
の分圧点と基準電圧とを比較する比較器を有し、
且つ前記分圧回路に並列にコンデンサを介して前
記分圧回路の一つの抵抗と該コンデンサとで前記
所定短時間を決定する遅延回路を構成することを
特徴とする電池の充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9530380A JPS5722335A (en) | 1980-07-11 | 1980-07-11 | Device for charging battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9530380A JPS5722335A (en) | 1980-07-11 | 1980-07-11 | Device for charging battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5722335A JPS5722335A (en) | 1982-02-05 |
| JPS6233817B2 true JPS6233817B2 (ja) | 1987-07-23 |
Family
ID=14133997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9530380A Granted JPS5722335A (en) | 1980-07-11 | 1980-07-11 | Device for charging battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5722335A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02130619U (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-29 | ||
| JPH02149213U (ja) * | 1989-05-17 | 1990-12-19 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51132435A (en) * | 1975-05-12 | 1976-11-17 | Sanyo Electric Co | Battery charging device |
-
1980
- 1980-07-11 JP JP9530380A patent/JPS5722335A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02130619U (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-29 | ||
| JPH02149213U (ja) * | 1989-05-17 | 1990-12-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5722335A (en) | 1982-02-05 |
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