CN104064830B - 镍氢蓄电池的调整方法 - Google Patents
镍氢蓄电池的调整方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104064830B CN104064830B CN201410071886.9A CN201410071886A CN104064830B CN 104064830 B CN104064830 B CN 104064830B CN 201410071886 A CN201410071886 A CN 201410071886A CN 104064830 B CN104064830 B CN 104064830B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- valve
- nickel
- hydrogen accumulator
- discharge
- charge volume
- 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.)
- Active
Links
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 106
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 106
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 230000007115 recruitment Effects 0.000 claims abstract description 33
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 27
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 12
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 5
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/34—Gastight accumulators
- H01M10/345—Gastight metal hydride accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/317—Re-sealable arrangements
- H01M50/325—Re-sealable arrangements comprising deformable valve members, e.g. elastic or flexible valve members
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
- H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
- H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0069—Charging or discharging for charge maintenance, battery initiation or rejuvenation
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Power Engineering (AREA)
Abstract
在镍氢蓄电池的调整方法中,基于预先掌握的开阀后容量与放电储备容量的增加量的相关性,算出与设定的放电储备容量的增加量的目标值对应的开阀后充电量,并将该值设定为目标开阀后充电量。在放电储备调整步骤中,对镍氢蓄电池进行过充电,从安全阀装置开阀时算起,在向镍氢蓄电池的充电量达到了设定的目标开阀后充电量时,结束镍氢蓄电池的过充电。
Description
技术领域
本发明涉及镍氢蓄电池的调整方法。
背景技术
近年来,作为便携设备的电源另外作为电动汽车和混合动力汽车等的电源,使用了各种各样的镍氢蓄电池。通常,在镍氢蓄电池中,使负极的容量比正极的容量大。由此,电池的放电容量被正极的容量限制(以下,也将此称为正极规制)。这样,通过设为正极规制,能够抑制过充电时和过放电时的内压的上升。此外,将负极与正极进行对比,将能够充电的过剩的未充电部分称作充电储备,将能够放电的过剩的充电部分称为放电储备。
另外,通过近年来的调查,已知:在镍氢蓄电池中,存在微量的氢气透过电池壳体而持续泄露到外部的电池。这样,当氢气露出到外部时,为了保持壳体内的氢分压的平衡,根据氢泄露量,从负极的氢吸藏合金排出氢。由此,负极的放电储备减少。该氢的泄露非常缓慢地进行,所以在比较短的使用期间内不成问题。
但是,在长期使用期间,正极与负极的容量的平衡变差,并且负极的容量减小,放电储备有时会消失。其结果,镍氢蓄电池成为负极规制(电池的放电容量被负极的容量限制),放电容量会减小,电池特性会大幅降低。在将镍氢蓄电池作为电动汽车和混合动力汽车等的电源使用的情况下,因为要求长期的寿命,所以如上所述的电池特性的降低会成为问题。
为了解决这样的问题,提出了一种对因放电储备的减小而导致电池容量下降了的镍氢蓄电池进行再生的方法(例如,参照专利文献1)。在专利文献1中,公开了如下方法:对镍氢蓄电池进行过充电,将从正极产生的氧气的至少一部分排出到镍氢蓄电池的外部,使负极的放电储备的容量增加。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2008-235036号公报
在镍氢蓄电池中,当进行过充电时,从正极放出电子,并且通过电解液的分解而产生氧气。另一方面,在负极中,通过水的分解而产生的氢被吸藏于氢吸藏合金。从正极产生的氧气通常通过与被吸藏于氢吸藏合金的氢的反应而被消耗(生成水),因而电池的内压的上升受到抑制。
对此,在专利文献1中,对镍氢蓄电池进行过充电,将从正极产生的氧气的至少一部分排出到镍氢蓄电池的外部。由此,在电池内部,伴随过充电而吸藏于负极的氢吸藏合金的氢相对于氧气过剩。其结果,能够使进行过充电而吸藏于负极的氢吸藏合金的氢的至少一部分不与产生的氧气反应而以吸藏于氢吸藏合金的状态残留(这成为放电储备)。在专利文献1中,提出了这样增加负极的放电储备的容量的技术。
然而,在专利文献1中,如果以某种程度进行镍氢蓄电池的过充电,那么负极的放电储备容量将以何种程度增加仍不清楚。因此,在想要使放电储备容量增加一定容量(设定的目标值)的情况下,不知道应该对镍氢蓄电池进行何种程度的过充电。
发明内容
本发明是鉴于这样的现状而完成的发明,其目的在于提供一种能够使负极的放电储备容量增加一定容量(设定的目标值)的镍氢蓄电池的调整方法。
本发明的一实施方式是一种镍氢蓄电池的调整方法,包括对具备正极、负极和安全阀装置的镍氢蓄电池进行过充电,将从所述正极产生的氧气的至少一部分通过开阀的所述安全阀装置排出到所述镍氢蓄电池的外部,从而使所述负极的放电储备容量增加的放电储备调整步骤,还包括:预先掌握所述镍氢蓄电池的过充电期间中在所述安全阀装置开阀后充到该镍氢蓄电池的开阀后充电量与所述放电储备容量的增加量的相关性,并设定所述放电储备容量的增加量的目标值的步骤;和基于预先掌握的所述开阀后容量与所述放电储备容量的增加量的相关性,算出与设定的所述放电储备容量的增加量的目标值相对应的所述开阀后充电量,并将该值设定为所述放电储备调整步骤中的目标开阀后充电量的步骤,在所述放电储备调整步骤中,在开始所述镍氢蓄电池的过充电之后,在从所述安全阀装置开阀时算起的向该镍氢蓄电池的充电量达到了设定的所述目标开阀后充电量时,结束所述镍氢蓄电池的过充电。
在上述调整方法中,预先掌握镍氢蓄电池的过充电期间中安全阀装置开阀后充到该镍氢蓄电池的开阀后充电量(在开始镍氢蓄电池的过充电之后从安全阀装置开阀时算起的向该镍氢蓄电池的充电量、即开阀后充电量)与放电储备容量的增加量的相关性。
本发明人反复试验而进行了调查,结果发现,在放电储备容量的增加量与开阀后充电量之间存在相关性。具体而言,发现了放电储备容量的增加量与开阀后充电量(开阀后的过充电量)成正比。因此,在上述调整方法中,预先求出开阀后充电量与放电储备容量的增加量的比例关系(比例式、回归直线)。
然后,在上述调整方法中,设定放电储备容量的增加量的目标值。进而,基于预先掌握的开阀后容量与放电储备容量的增加量的相关性(相关图、相关式),算出与设定的目标值(放电储备容量的增加量)对应的开阀后充电量,并将该算出值设定为放电储备调整步骤的目标开阀后充电量。
之后,在放电储备调整步骤中,对镍氢蓄电池进行过充电,将从正极产生的氧气的至少一部分通过开阀的安全阀装置排出到镍氢蓄电池的外部,从而增加负极的放电储备容量。详细而言,在开始镍氢蓄电池的过充电之后,在从安全阀装置开阀时(即,变得能够将氧气排出到外部时)算起的向该镍氢蓄电池的充电量达到了设定的目标开阀后充电量时,结束镍氢蓄电池的过充电。由此,能够使放电储备容量增加在上述相关性中与开阀后充电量对应的放电储备容量的增加量。
如以上说明那样,根据上述调整方法,能够使负极的放电储备容量增加期望的一定容量(设定的目标值)的量。
此外,作为安全阀装置,可以举出如下的安全阀装置:具有在镍氢蓄电池的内压小于预定的开阀压时保持将设置于镍氢蓄电池的通气孔密封的状态的安全阀,当镍氢蓄电池的内压达到开阀压时,安全阀自动地解除对通气孔的密封,从而将镍氢蓄电池内的气体通过通气孔排出到外部。
另外,在放电储备调整步骤中,可以对镍氢蓄电池进行过充电,使镍氢蓄电池的内压达到开阀压,从而使安全阀装置自动地开阀(自动地解除安全阀对通气孔的密封),也可以在过充电期间,在镍氢蓄电池的内压达到开阀压之前强制性地使安全阀装置开阀(强制性地解除安全阀对通气孔的密封)。此外,在强制性地将安全阀装置开阀的情况下,优选在镍氢蓄电池的内压超过了外气压(大气压)后使其开阀。
进而,根据上述镍氢蓄电池的调整方法,可以设为如下的镍氢蓄电池的调整方法,所述安全阀装置具有在所述镍氢蓄电池的内压小于预定的开阀压时保持将设置于所述镍氢蓄电池的通气孔密封的状态的安全阀,当所述镍氢蓄电池的内压达到所述开阀压时,所述安全阀自动地解除对所述通气孔的密封,从而将所述镍氢蓄电池内的气体通过所述通气孔排出到外部,在所述放电储备调整步骤中,在从所述镍氢蓄电池的内压达到所述开阀压从而自动地解除所述安全阀对所述通气孔的密封时算起向该镍氢蓄电池充电的充电量,达到了设定的所述目标开阀后充电量时,结束所述镍氢蓄电池的过充电。
在上述调整方法中,在放电储备调整步骤中,在开始镍氢蓄电池的过充电之后,从镍氢蓄电池的内压达到开阀压从而自动地解除安全阀对通气孔的密封时算起,在向该镍氢蓄电池的充电量达到了设定的所述目标开阀后充电量时,结束镍氢蓄电池的过充电。根据这样的调整方法,能够容易且简易地使负极的放电储备容量增加预定的一定容量(设定的目标值)。
附图说明
图1是实施方式涉及的镍氢蓄电池的俯视图。
图2是该镍氢蓄电池的侧视图。
图3是表示该镍氢蓄电池的内部的图,相当于图1的A-A线剖视图。
图4是该镍氢蓄电池的安全阀装置的放大剖视图。
图5是表示该安全阀装置开阀时的状态的图。
图6是对负极放电储备的一例进行说明的图。
图7是对负极放电储备的其他例子进行说明的图。
图8是对负极放电储备的调整方法的一例进行说明的图。
图9是对负极放电储备的调整方法的一例进行说明的其他图。
图10是实施方式涉及的镍氢蓄电池的调整方法的主例程的流程图。
图11是实施方式涉及的镍氢蓄电池的调整方法的副例程的流程图。
图12是表示负极储备调整试验的结果的图,是表示开阀后充电量与放电储备容量的增加量的相关性的图。
图13是实施方式涉及的放电储备调整装置的示意图。
附图标记说明
1放电储备调整装置;10充放电装置;20气体流量计;100镍氢蓄电池;101电池壳体;105通气孔;120安全阀装置;122安全阀;141正极端子;142负极端子;151正极;152负极;CR充电储备;DR放电储备。
具体实施方式
接着,参照附图对本发明的实施方式进行说明。首先,对本实施方式涉及的镍氢蓄电池100进行说明。如图1、图2所示,该镍氢蓄电池100是具备电池壳体101的方形密闭式的镍氢蓄电池。电池壳体101具有电槽102和盖体103。壳体103含树脂,具有矩形大致板形状。在该盖体103设置有安全阀装置120。电槽102含树脂,具有矩形大致箱形状。
如图3所示,安全阀装置120具有对通气孔105进行密封的橡胶制的安全阀122。如图4所示,在电池100(电池壳体101)的内压小于预定的开阀压时,该安全阀122保持使通气孔105密封的状态。另一方面,当电池100的内压达到开阀压时,如图5所示,通过自动地解除对通气孔105的密封,将电池100(电池壳体101)内的气体G通过通气孔105排出到外部。详细而言,当电池100的内压达到开阀压时,通过该压力顶起安全阀122的底部122c,从而解除对通气孔105的密封。由此,能够通过通气孔105将电池100内的气体G排出到外部。
如图3所示,电池壳体101(电槽102)的内部由分隔壁部130划分为6个空间。并且,在各个空间内都配置有极板群150和电解液(未图示),电池100整体成为具有6个单元(单电池)110的结构。极板群150具备正极151、负极152以及袋状的分隔部153。其中,正极151插入在袋状的分隔部153内,插入在分隔部153内的正极151和负极152交替地层叠。位于各单元110内的正极151和负极152分别被集电,它们串联连接,并且与正极端子141和负极端子142连接。
作为正极151,例如能够使用具备包含氢氧化镍的活性物质和发泡镍等活性物质支撑体的电极板。作为负极152,例如能够使用将包含氢吸藏合金作为负极构成材料的电极板。作为分隔部153,例如能够使用含亲水化处理后的合成纤维的无纺布。作为电解液,例如能够使用包含KOH的比重为1.2~1.4的碱性水溶液。
此外,在本实施方式的镍氢蓄电池100中,使正极容量为6.5Ah,使负极容量为11Ah。因此,本实施方式的镍氢蓄电池100处于正极规制的状态,且电池容量为6.5Ah。即,SOC(StateOfCharge,充电状态)100%=6.5Ah。
<放电储备容量的初始值的测定>
准备多个未使用的镍氢蓄电池100,对这些镍氢蓄电池100测定了负极152的放电储备DR的容量的初始值。具体而言,首先,在放电至电池电压成为1V/单元之后,向电池内补充电解液而成为电解液过剩存在的状态。接着,在各单元110内的电解液中设置未图示的Hg/HgO参照极,一边测定放电容量一边使其过放电。
在此,放电储备DR的容量基于下式算出。(放电储备DR的容量)=(负极152相对于参照极的电位成为﹣0.7V为止的放电容量)-(正极151相对于参照极的电位成为﹣0.5V为止的放电容量)。在如此测定之后,各单元110内的负极152的放电储备DR的初始值为平均大约2.5Ah(参照图6)。
图6是表示初始的电池100的正极151的容量与负极152的容量的关系的示意图。在图6中,分别用纵长的带的长度表示正极151和负极152的容量。另外,在图6~图9中,将比零基准线B1(与正极151的下端、即正极151完全放电的位置对应的位置)靠下方作为正方向,将比其靠上方作为负方向,且用箭头表示放电储备DR的容量,在放电储备DR的容量为正值的情况下记为DR(+)(参照图6),在为负值的情况下记为DR(-)(参照图7)。
<高温放置>
接着,准备多个未使用的镍氢蓄电池100,在充电至SOC60%之后,将它们在65℃的恒温槽内放置了6个月。此外,使恒温槽内的温度为65℃这一比较高的温度是为了促进负极的氢吸藏合金的腐蚀并且增加氢泄露量。另外,在放置于恒温槽内的期间,为了防止电池的深放电(为了防止电池电压低于1V而劣化),每个月将其再充电至SOC60%。
然后,针对这些镍氢蓄电池100,如上述那样测定了负极152的放电储备DR的容量,结果,如图7所示,各单元110内的负极152的放电储备DR的容量为平均-3.0Ah。即,通过该高温放置,放电储备DR成为负容量,放电容量成为了负极规制。
<负极储备调整试验>
接着,准备11个如上述那样使放电储备DR减少后的电池100,并对它们进行了增加(恢复)放电储备DR的负极储备调整试验。具体而言,对电池100进行过充电(在达到了SOC100%之后还继续充电),将从正极151产生的氧气(至少一部分)通过开阀的安全阀装置120排出到电池100的外部,从而增加(恢复)了放电储备DR。
另外,当对镍氢蓄电池100进行过充电时,通常会产生如下反应。
(正极)OH-→1/4O2+1/2H2O+e-(1)
(负极)M+H2O+e-→MH+OH-(2)
MH+1/4O2→M+1/2H2O(3)
然而,当将式(1)的从正极151产生的氧气O2(至少一部分)通过开阀的安全阀装置120排出到电池外部时,在负极152中,进行式(2)的反应而吸藏氢H,另一方面,通过抑制式(3)的反应能够抑制氢H的放出。因此,当对电池100进行过充电时,如图8中虚线的剖面线所示,能够增加负极152的充电部分的容量。其结果,能够增加负极152的放电储备DR的容量(参照图9)。此外,在图8和图9中,对于正极151和负极152,用剖面线表示充电部分的容量。
另外,在图9中,示出了使放电储备DR的容量增加至“正值”的例子,但本发明不限于这样的例子。本发明只要能够通过进行放电储备调整步骤来增加放电储备DR的容量即可,也包括进行了放电储备调整步骤之后的放电储备DR的容量成为“0”或“负值”的情况。
另外,在图9中,将比零基准线B2(与正极151的上端、即正极151充满电的位置对应的位置)靠上方作为正方向,将比其靠下方作为负方向,用箭头表示充电储备CR的容量。在图9中,充电储备CR的容量为正值,所以将其记为CR(+)。
本实验使用图13所示的放电储备调整装置1来进行。放电储备调整装置1具有充放电装置10和气体流量计20。充放电装置通过连接电缆11、12与电池100的正极端子141和负极端子142连接。由此,通过充放电装置10,能够进行电池100的充放电。另外,电池100的安全阀装置120通过连结管21与气体流量计20连接。由此,能够通过气体流量计20,检测通过开阀的安全阀装置120排出到外部的气体。因此,在通过气体流量计20检测到气体的流入时,能够判断为安全阀装置120已开阀。
此外,电池100的内压伴随过充电而逐渐上升,不久后达到开阀压。另外,安全阀装置120具有如下功能(在本申请中,将该功能称作自动气体排出功能):当电池100的内压上升而达到开阀压时,安全阀122对通气孔105的密封被自动解除,由此将电池100内的气体通过通气孔105排出到外部。
因此,在本实验中,利用安全阀装置120的自动气体排出功能,将因过充电而从正极产生的氧气(至少一部分)通过通气孔105排出到外部。即,对电池100进行过充电,电池100的内压达到开阀压,从而使安全阀装置120自动开阀(自动解除安全阀122对通气孔105的密封)。
另外,在本实验中,针对11个电池100,在各种各样的条件下进行了放电储备调整处理。具体而言,试验环境温度设为0℃、25℃、30℃这三种。在0℃的温度环境下,以20A的恒定电流值对3个电池100进行了充电(过充电)。另外,在25℃的温度环境下,以2~20A的范围内的恒定电流值对7个电池100进行了充电(过充电)。另外,在30℃的温度环境下,以20A的恒定电流值对1个电池100进行了充电(过充电)。
进而,在本实验中,针对各个电池100,测定了镍氢蓄电池100的过充电期间中安全阀装置120开阀后充到该镍氢蓄电池100的充电量。具体而言,针对各个电池100,从通过气体流量计20检查到气体的流入时(即,安全阀装置120开阀时)算起,测定了在结束充电之前充到电池100的电量(Ah)。将该测定值设为“开阀后充电量(电池100的过充电期间中安全阀装置120开阀后充到电池100的电量,换言之,在开始了电池100的过充电之后从安全阀装置120开阀时算起的向该电池100的充电量)”。此外,放电储备调整装置1构成为:当通过气体流量计20检测到气体的流入时,将该信息(信号)传递到充放电装置10,从而能够掌握在此之后的充电量。
在充电结束之后(在放电储备调整处理结束之后),针对各个镍氢蓄电池100,如上述那样测定了负极152的放电储备DR的容量。然后,算出了通过放电储备调整处理得到的放电储备容量的增加量(Ah)。此外,(放电储备容量的增加量)=(放电储备调整处理后的放电储备容量)-(放电储备调整处理前的放电储备容量)。将其结果作为放电储备容量相对于开阀后充电量(Ah)的增加量(Ah)而示于图12。如图12所示,可知,负极的放电储备容量的增加量与电池100的过充电期间中安全阀装置120开阀后充到电池100的开阀后充电量具有相关性(比例关系)。
此外,在图12中,用○(圆形符号)表示在0℃的温度环境下进行了调整处理的电池100的结果,用△(三角形符号)表示在25℃的温度环境下进行了调整处理的电池100的结果,用□(四边形符号)表示在30℃的温度环境下进行了调整处理的电池100的结果。如图12所示,可知,在开阀后充电量(Ah)与放电储备容量的增加量(Ah)之间,在0~30℃的环境温度范围内,与温度无关而具有比例关系的相关性。通过最小二乘法对得到的数据进行了一次近似,结果求出了y=0.824x-0.87这一相关式。此外,y是放电储备容量的增加量(Ah),x是开阀后充电量(Ah)。
根据图12所示的开阀后充电量与放电储备容量的增加量的相关性可知:对于电池100,将开阀后充电量(Ah)设为多少,放电储备容量的增加量(Ah)将会成为多少。换言之,可知:为了达成放电储备容量的增加量的目标值(Ah),将开阀后充电量(Ah)设为多少即可。例如,可知:在将放电储备容量的增加量的目标值设定为了3.25Ah的情况下,为了达成该目标值,将开阀后充电量设为5.0Ah即可。
因此,可以说,只要设为以下那样,即可使负极的放电储备容量增加期望的一定容量(设定的目标值)。具体而言,首先,设定放电储备容量的增加量的目标值(例如,将目标值设定为3.25Ah)。接着,基于预先掌握的图12所示的开阀后充电量与放电储备容量的增加量的相关性,算出与设定的放电储备容量的增加量的目标值相对应的开阀后充电量(在将目标值设定为了3.25Ah的情况下,开阀后充电量=5.0Ah)。然后,将该值设定为后述放电储备调整步骤的目标开阀后充电量。
接着,在放电储备调整步骤中,在开始电池100的充电(过充电)之后,确认安全阀装置120是否已开阀。如果确认了安全阀装置120已开阀,就开始测定向电池100的充电量。之后,从安全阀装置120开阀时算起,在向电池100的充电量达到了设定的目标开阀后充电量(例如,5.0Ah)时,结束电池100的充电(过充电)。由此,能够使负极的放电储备容量增加设定的目标值(例如,3.25Ah)。
<镍氢蓄电池的调整方法>
接着,对本实施方式的镍氢蓄电池的调整方法进行说明。此外,在本实施方式中,预先掌握了图12所示的开阀后充电量与放电储备容量的增加量的相关性。
首先,如图10所示,在步骤S1中设定放电储备容量的增加量的目标值(目标增加量)。例如,将目标值设定为3.25Ah。接着,在步骤S2中,设定目标开阀后充电量。具体而言,基于预先掌握的开阀后充电量与放电储备容量的增加量的相关性(参照图12),算出与设定的放电储备容量的增加量的目标值相对应的开阀后充电量。在将增加量的目标值设定为3.25Ah的情况下,算出开阀后充电量=5.0Ah(参照图12)。然后,将算出的值设定为下一步骤S3(放电储备调整步骤)中的目标开阀后充电量。
接着,进入步骤S3,使用图13所示的放电储备调整装置1进行放电储备调整(增加)处理。具体而言,首先,准备放电储备容量减少了的电池100,并将该电池100设置于放电储备调整装置1(参照图13)。具体而言,通过连接电缆11、12,将电池100的正极端子141和负极端子142与充放电装置10连接。进而,通过连接管21,将电池100的安全阀装置120与气体流量计20连接。
之后,如图11所示,在步骤S31中,通过充放电装置10开始电池100的充电(过充电)。接着,进入步骤S32,判断安全阀装置120是否已开阀。此外,在本实施方式中,在通过气体流量计20检测到气体的流入时,能够判断为安全阀装置120已开阀。若在步骤S32中判断为安全阀装置120已开阀,则进入步骤S33,开始测定从安全阀装置120开阀时起的向电池100的充电量。
此外,在本实施方式中,利用安全阀装置120的自动气体排出功能,将因过充电而从正极151产生的氧气(至少一部分)通过通气孔105排出到外部。即,对电池100进行过充电,电池100的内压达到开阀压,从而使安全阀装置120自动地开阀(使安全阀122对通气孔105的密封自动解除)。从开阀的安全阀装置120排出到电池外部的气体通过连接管21向气体流量计20导入。
另外,本实施方式的放电储备调整装置1构成为:当通过气体流量计20检测到气体的流入时,将该信息(信号)传递到充放电装置10,从而能够掌握在此之后的充电量。因此,步骤S32和步骤S33的处理在放电储备调整装置1中自动进行。
接着,进入步骤S34,判断在安全阀装置120开阀后充到电池100的充电量是否达到了目标开阀后充电量。具体而言,判断从安全阀装置120自动开阀时(安全阀122对通气孔105的密封被自动解除时)算起,即,从通过气体流量计20检测到气体的流入时算起,向电池100的充电量是否达到了目标开阀后充电值(例如,5.0Ah)。在判断为达到了目标开阀后充电量(S34:是)时,结束电池100的充电(过充电),结束一系列的放电储备调整处理。由此,能够使负极152的放电储备容量增加设定的目标值(例如,3.25Ah)。
以上,根据实施方式对本发明进行了说明,但本发明不限于上述实施方式,当然能够在不脱离其主旨的范围内适当变更来应用。例如,在实施方式中,针对具备树脂制的电池壳体的镍氢蓄电池,调整了放电储备DR的容量。然而,本发明的调整方法也能够应用于具备任意材质的电池壳体的镍氢蓄电池。
Claims (2)
1.一种镍氢蓄电池的调整方法,包括对具备正极、负极和安全阀装置的镍氢蓄电池进行过充电,将从所述正极产生的氧气的至少一部分通过开阀的所述安全阀装置排出到所述镍氢蓄电池的外部,从而使所述负极的放电储备容量增加的放电储备调整步骤,还包括:
预先掌握所述镍氢蓄电池的过充电期间中在所述安全阀装置开阀后充到该镍氢蓄电池的开阀后充电量与所述放电储备容量的增加量的相关性,并设定所述放电储备容量的增加量的目标值的步骤;和
基于预先掌握的所述开阀后充电量与所述放电储备容量的增加量的相关性,算出与设定的所述放电储备容量的增加量的目标值相对应的所述开阀后充电量,并将该值设定为所述放电储备调整步骤中的目标开阀后充电量的步骤,
在所述放电储备调整步骤中,在开始所述镍氢蓄电池的过充电之后,在从所述安全阀装置开阀时算起的向该镍氢蓄电池的充电量达到了设定的所述目标开阀后充电量时,结束所述镍氢蓄电池的过充电。
2.根据权利要求1所述的镍氢蓄电池的调整方法,其中,
所述安全阀装置具有在所述镍氢蓄电池的内压小于预定的开阀压时保持将设置于所述镍氢蓄电池的通气孔密封的状态的安全阀,当所述镍氢蓄电池的内压达到所述开阀压时,所述安全阀自动地解除对所述通气孔的密封,从而将所述镍氢蓄电池内的气体通过所述通气孔排出到外部,
在所述放电储备调整步骤中,在从所述镍氢蓄电池的内压达到所述开阀压从而自动地解除所述安全阀对所述通气孔的密封时算起向该镍氢蓄电池充电的充电量,达到了设定的所述目标开阀后充电量时,结束所述镍氢蓄电池的过充电。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013-059749 | 2013-03-22 | ||
JP2013059749A JP5572731B1 (ja) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | ニッケル水素蓄電池の調整方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104064830A CN104064830A (zh) | 2014-09-24 |
CN104064830B true CN104064830B (zh) | 2016-05-04 |
Family
ID=51427308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410071886.9A Active CN104064830B (zh) | 2013-03-22 | 2014-02-28 | 镍氢蓄电池的调整方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9413041B2 (zh) |
JP (1) | JP5572731B1 (zh) |
CN (1) | CN104064830B (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6672095B2 (ja) | 2016-07-05 | 2020-03-25 | プライムアースEvエナジー株式会社 | ニッケル水素蓄電池の再生方法及びニッケル水素蓄電池の再生装置 |
JP6632943B2 (ja) * | 2016-07-21 | 2020-01-22 | プライムアースEvエナジー株式会社 | ニッケル水素蓄電池の再生装置及びニッケル水素蓄電池の再生方法 |
JP6933523B2 (ja) * | 2017-07-27 | 2021-09-08 | アズビル株式会社 | 電動アクチュエータ |
JP2019114439A (ja) * | 2017-12-25 | 2019-07-11 | トヨタ自動車株式会社 | ニッケル水素電池の製造方法およびニッケル水素電池 |
JP7036757B2 (ja) * | 2019-02-25 | 2022-03-15 | プライムアースEvエナジー株式会社 | ニッケル水素二次電池の再生方法及びニッケル水素二次電池の再生装置 |
JP7201632B2 (ja) * | 2020-03-03 | 2023-01-10 | トヨタ自動車株式会社 | 電池システム及びその制御方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004319366A (ja) * | 2003-04-18 | 2004-11-11 | Toyota Motor Corp | ニッケル水素電池の再生方法 |
JP2005332767A (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Toyota Motor Corp | 密閉型アルカリ蓄電池 |
CN1832246A (zh) * | 2005-03-07 | 2006-09-13 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 用气体传感器控制蓄电池充电的方法 |
JP2008189121A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド車両 |
CN201638869U (zh) * | 2010-01-08 | 2010-11-17 | 江苏奇能电池有限公司 | 一种能平衡单体气压的电池模块装置 |
WO2012172980A1 (ja) * | 2011-06-13 | 2012-12-20 | プライムアースEvエナジー 株式会社 | 密閉型電池及び安全弁 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7393612B2 (en) * | 1996-12-17 | 2008-07-01 | Toshiba Battery Co., Ltd. | Electrodes, alkaline secondary battery, and method for manufacturing alkaline secondary battery |
JP4049959B2 (ja) * | 1999-11-11 | 2008-02-20 | 本田技研工業株式会社 | バッテリ充電方法 |
US20040053114A1 (en) * | 2001-03-05 | 2004-03-18 | Kengo Furukawa | Method for manufacturing nickel hydrogen battery |
JP4589550B2 (ja) * | 2001-03-05 | 2010-12-01 | パナソニック株式会社 | ニッケル水素蓄電池の製造方法 |
JP3987445B2 (ja) * | 2003-03-14 | 2007-10-10 | 松下電器産業株式会社 | ニッケル・水素蓄電池 |
JP5034156B2 (ja) * | 2004-07-02 | 2012-09-26 | トヨタ自動車株式会社 | ニッケル水素蓄電池 |
JP5047659B2 (ja) * | 2007-03-21 | 2012-10-10 | プライムアースEvエナジー株式会社 | ニッケル水素蓄電池の調整方法 |
WO2009075109A1 (ja) * | 2007-12-13 | 2009-06-18 | Panasonic Corporation | リチウム二次電池の寿命推定方法と劣化抑制方法、寿命推定器と劣化抑制器、それを用いた電池パック、充電器 |
JP4427089B1 (ja) | 2009-06-23 | 2010-03-03 | 協和テクノロジィズ株式会社 | 蓄電池再生方法、及び蓄電池再生装置 |
JP5720449B2 (ja) * | 2011-07-11 | 2015-05-20 | トヨタ自動車株式会社 | ニッケル水素電池の再生方法及びニッケル水素電池 |
-
2013
- 2013-03-22 JP JP2013059749A patent/JP5572731B1/ja active Active
-
2014
- 2014-02-03 US US14/171,125 patent/US9413041B2/en active Active
- 2014-02-28 CN CN201410071886.9A patent/CN104064830B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004319366A (ja) * | 2003-04-18 | 2004-11-11 | Toyota Motor Corp | ニッケル水素電池の再生方法 |
JP2005332767A (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Toyota Motor Corp | 密閉型アルカリ蓄電池 |
CN1832246A (zh) * | 2005-03-07 | 2006-09-13 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 用气体传感器控制蓄电池充电的方法 |
JP2008189121A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド車両 |
CN201638869U (zh) * | 2010-01-08 | 2010-11-17 | 江苏奇能电池有限公司 | 一种能平衡单体气压的电池模块装置 |
WO2012172980A1 (ja) * | 2011-06-13 | 2012-12-20 | プライムアースEvエナジー 株式会社 | 密閉型電池及び安全弁 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014186817A (ja) | 2014-10-02 |
JP5572731B1 (ja) | 2014-08-13 |
CN104064830A (zh) | 2014-09-24 |
US9413041B2 (en) | 2016-08-09 |
US20140285157A1 (en) | 2014-09-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104064830B (zh) | 镍氢蓄电池的调整方法 | |
US8334676B2 (en) | Lithium ion secondary battery, battery pack, hybrid electric vehicle, battery pack system, and charge-discharge control method | |
CN104009510B (zh) | 固定蓄电系统和控制方法 | |
US10483779B2 (en) | Status determining method for secondary battery, status determining apparatus for secondary battery, secondary battery system, and charge/discharge control apparatus having status determining apparatus | |
JP2011151943A (ja) | 二次電池システム、及びハイブリッド車両 | |
JP2007220658A (ja) | 組電池、電源システム及び組電池の製造方法 | |
KR20140071936A (ko) | 이차 전지의 방전 심도 추정 장치 및 방법 | |
EP2800195A1 (en) | Smart charging algorithm of lithium ion battery | |
CN101442142A (zh) | 锂离子二次电池、电池组、混合动力汽车以及电池系统 | |
US9559391B2 (en) | Method and device for adjusting battery module | |
EP2662948A1 (en) | Method for controlling charge/discharge of alkali storage cell, and power system | |
JP2012104239A (ja) | リチウムイオン電池の蓄電量推定方法、リチウムイオン電池の蓄電量推定プログラム、リチウムイオン電池の蓄電量補正方法及びリチウムイオン電池の蓄電量補正プログラム | |
WO2008044454A1 (fr) | Dispositif de commande de décharge | |
JP5972209B2 (ja) | 負極放電容量回復方法、及び、負極放電容量回復装置 | |
WO2012019185A2 (en) | Lithium polymer battery charger and methods therefor | |
JP5047659B2 (ja) | ニッケル水素蓄電池の調整方法 | |
EP1458039A2 (en) | Sealed nickel-metal hybride storage cells and hybrid electric vehicle having the storage cells | |
US5128600A (en) | Method for removing excess electrolyte from a nickel-cadmium cell | |
US10218037B2 (en) | Method and device for regenerating nickel metal hydride battery | |
CN113178625A (zh) | 二次电池的诊断装置以及soc不均探测方法 | |
JP2006156022A (ja) | 制御弁式鉛蓄電池の充電方法 | |
EP4300626A1 (en) | Method for recovering capacity of alkaline rechargeable battery | |
EP4123868A2 (en) | Battery pack | |
JPH11355968A (ja) | 蓄電池の充電方法とその充電装置 | |
JP2010063279A (ja) | 二次電池の充電方法、二次電池システム及び車両 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |