JP2002042899A

JP2002042899A - 制御弁式鉛蓄電池の充電方式

Info

Publication number: JP2002042899A
Application number: JP2000225308A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Matsuda; 陽介松田
Original assignee: Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2000-07-26
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2002-02-08

Abstract

(57)【要約】【課題】制御弁式鉛蓄電池の長寿命化が可能となる充電
方式を提供する。【解決手段】（イ）制御弁式鉛蓄電池を満充電状態にし
た後に、公称容量の５〜１０％の放電量するステップを
有する。（ロ）制御弁式鉛蓄電池を放電して放電量を記憶するス
テップと、前記放電量に対して１００〜１０３％を充電
するステップとを、規定サイクルとして５〜３０サイク
ルに達するまで繰り返すステップを有する。（ハ）前記規定サイクルに達した場合には、（イ）のス
テップに戻る。以上（イ）、（ロ）、（ハ）のステップ
を繰り返す充電方式を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、制御弁式鉛蓄電池
の充電方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】制御弁式鉛蓄電池は安価で信頼性が高い
という特徴を有するため、無停電電源装置やサイクルサ
ービスを目的とする電力貯蔵用電池として使用されてい
る。最近、これらに用いられる制御弁式鉛蓄電池の長寿
命化が強く要求されている。

【０００３】これらの制御弁式鉛蓄電池は、一般的にペ
ースト式正極板及びペースト式負極板を、リテーナを介
して積層して極板群を作製し、該極板群を電槽に挿入し
て作成し、希硫酸電解液を該極板群や前記リテーナに染
み込ませた状態で使用するものである。

【０００４】この方式の鉛蓄電池は液式のものとは異な
り、充電時に水の電気分解によって正極で発生する酸素
ガスを、負極で水に還元する方式を用いているため、電
解液が減少しにくく、補水が不要であるという特徴があ
る。

【０００５】なお、サイクルサービス用の制御弁式鉛蓄
電池を、定電流で充放電する手法として、従来は図２に
示すステップを繰り返す手法が用いられていた。すなわ
ち、（ａ）制御弁式鉛蓄電池を満充電状態にする。（ｂ）制御弁式鉛蓄電池を放電して放電量を記憶するス
テップと、前記放電量に対して１０１〜１０５％を充電
するステップとを、規定サイクルに達するまで繰り返
す。（ｃ）前記規定サイクルに達した場合には、（ａ）のス
テップに戻る。以上（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のステップ
を繰り返すことを特徴とするものであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の充電方式を用いると、使用する充電装置は簡単
になるものの、以下に示す理由により制御弁式鉛蓄電池
の寿命が短くなるという問題点があった。

【０００７】すなわち、この方式では上記したように放
電量に対して、充放電サイクルを繰り返すごとに１０１
〜１０５％の過充電をしているため、正極用集電体に用
いられている鉛合金が腐食して二酸化鉛に変化する。そ
の結果、正極板が変形して負極板やその集電部分と短絡
したり、正極用活物質が集電体から脱落して放電量が低
下したりする場合が認められている。

【０００８】そこで、集電体として使用している鉛合金
中に、錫を添加することによって腐食を抑制する検討が
されているが、十分な寿命の向上には至っていないのが
現状である。

【０００９】さらに、充電時に水の電気分解によって発
生する酸素ガスや水素ガスを、完全には吸収できないた
め、電解液の減少によって放電容量が低下するという問
題点も認められていた。

【００１０】本発明の目的は、上記した課題を解決し、
制御弁式鉛蓄電池を長寿命化できる充電方式を提供する
ことである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明は、通常は制御弁式鉛蓄電池を満充電に
することを避ける状態で充放電サイクルを行い、規定サ
イクルに達した場合にのみ満充電にすることを特徴とし
ている。

【００１２】すなわち、第一の発明は、（イ）制御弁式鉛蓄電池を満充電状態にした後に、所定
の放電量を放電するステップを有する。（ロ）制御弁式鉛蓄電池を放電してその放電量を記憶す
るステップと、前記放電量に対して１００〜１０３％を
充電するステップとを、規定サイクルに達するまで繰り
返すステップを有する。（ハ）前記規定サイクルに達した場合には、（イ）のス
テップに戻る。以上（イ）、（ロ）、（ハ）のステップを繰り返す充電
方式を特徴としている。

【００１３】第二の発明は、前記所定の放電量が、公称
容量の５〜１０％であることを特徴とし、第三の発明
は、前記規定サイクルが、５〜３０サイクルであること
を特徴としている。

【００１４】

【発明の実施の形態】従来から使用されている電圧が２
Ｖ、公称容量が２００Ａｈの制御弁式鉛蓄電池を用い、
極板群が水平になるように配置して、周囲温度が２５℃
の雰囲気で以下の実験をした。

【００１５】前記制御弁式鉛蓄電池を、３５Ａ（０．１
７５ＣＡ）の定電流で理論容量の３００％を充電して電
槽化成をした後、３５Ａで放電（放電終止電圧：１．６
Ｖ）して、初期の放電容量を測定する。

【００１６】初期の放電容量を測定した制御弁式鉛蓄電
池は、図１に示す充電方式で寿命試験をした。なお、本
発明による充電方式は、満充電にすることをできるだけ
避けるような状態で充放電サイクルを行うことを特徴と
している。すなわち、満充電状態にした制御弁式鉛蓄電
池は、所定の放電量（公称容量の５〜２０％）をしてか
ら、放電-充電のサイクル試験を行い、その充放電サイ
クルが規定サイクルに達した場合には、満充電状態まで
充電することによって、正極板や負極板に蓄積された充
放電されにくい活物質を除去するものである。なお、満
充電は、２．４５Ｖ（制限電流：３５Ａ）の定電圧で１
０時間することで行った。

【００１７】そして、５００サイクルの充放電ごとに、
３５Ａで放電（放電終止電圧：１．６Ｖ）して放電量を
測定し、該放電量が前記した初期の放電量の７０％以下
になった時点をもって、制御弁式鉛蓄電池の寿命とし
た。なお、制御弁式鉛蓄電池が寿命に達していない場合
には、再び図１に示す充電方式で寿命試験を続けた。

【００１８】

【実施例】（比較例１）従来から使用されている、図２
の充電方式に従って寿命試験をした。すなわち、制御弁
式鉛蓄電池を満充電状態まで充電した後、定電流（３５
Ａ(０．１７５ＣＡ)）で公称容量の７０％（１４０Ａ
ｈ）を放電し、該放電量の１０１％を充電するサイクル
を、３０サイクル（規定サイクル）に達するまで繰り返
す。そして、３０サイクルごとに、満充電状態まで充電
する充放電サイクル試験をした。（実施例１〜３）本発明による、図１の充電方式に従っ
て寿命試験をした。すなわち、制御弁式鉛蓄電池を満充
電状態まで充電した後、定電流（３５Ａ(０．１７５Ｃ
Ａ)）でそれぞれ公称容量の５％（１０Ａｈ），１０％
（２０Ａｈ），２０％（４０Ａｈ）をそれぞれ放電す
る。その後、サイクル放電量として定電流（３５Ａ
(０．１７５ＣＡ)）で４時間放電することによって、公
称容量の７０％（１４０Ａｈ）を放電した後、該放電量
の１０１％を充電するサイクルを、３０サイクル（規定
サイクル）に達するまで繰り返す。そして、３０サイク
ルごとに、満充電状態まで充電する充放電サイクルを繰
り返した。

【００１９】表１に、これらの制御弁式鉛蓄電池につい
ての寿命試験結果を示す。本発明を用いると、制御弁式
鉛蓄電池を長寿命化することができる。すなわち、本発
明は所定量の放電をした後に充放電サイクル試験をして
いるため、過充電されにくくななっており、その結果、
制御弁式鉛蓄電池を長寿命化することができるものと考
えられる。

【００２０】一方、比較例１に示す従来から使用してい
た充電方式を用いると、制御弁式鉛蓄電池の寿命が短い
ことがわかる。なお、寿命試験後に解体したところ、比
較例１は、主に過充電による電解液の減少によって寿命
となっていることが確認された。

【００２１】なお、実施例３に示す充電方式を用いた場
合にも、制御弁式鉛蓄電池の寿命が短くなり、好ましく
ないことがわかる。最初に２０％の所定の放電量をし、
さらに７０％の放電をすることによって放電が深くな
り、活物質の泥状化によって寿命となったためである。

【００２２】上記したように、本発明を用いると過充電
されにくくなっており、その結果、制御弁式鉛蓄電池を
長寿命化することができたものと考えられる。

【００２３】

【表１】

【００２４】（実施例２、４〜６）本発明による、図１
の充電方式に従って寿命試験をした。すなわち、制御弁
式鉛蓄電池を満充電状態まで充電した後、定電流（３５
Ａ(０．１７５ＣＡ)）でそれぞれ公称容量の１０％（２
０Ａｈ）を放電する。その後、サイクル放電量として定
電流（３５Ａ(０．１７５ＣＡ)）で４時間放電すること
によって、公称容量の７０％（１４０Ａｈ）を放電し、
該放電量の１０１％を充電するサイクルを規定サイクル
として、それぞれ５、１０、３０、５０サイクルに達す
るまで繰り返す。そして、規定サイクルごとに、満充電
状態まで充電する充放電サイクルを繰り返した。

【００２５】表２に、これらの制御弁式鉛蓄電池につい
ての寿命試験結果を示す。規定サイクルとして、５〜３
０サイクルにすると制御弁式鉛蓄電池を長寿命化するこ
とができ、好ましいことがわかる。

【００２６】

【表２】

【００２７】なお、本実施例では、放電量の１０１％を
充電した例を示したが、放電量の１００〜１０３％を充
電した場合でも同様の良好な結果が得られた。

【００２８】

【発明の効果】上述したように本発明の充電方式を用い
ると、制御弁式鉛蓄電池を長寿命化できるため優れたも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の充電方式を示すフローチャートであ
る。

【図２】従来の充電方式を示すフローチャートである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（イ）制御弁式鉛蓄電池を満充電状態にし
た後に、所定の放電量を放電するステップを有する。（ロ）制御弁式鉛蓄電池を放電してその放電量を記憶す
るステップと、前記放電量に対して１００〜１０３％を
充電するステップとを、規定サイクルに達するまで繰り
返すステップを有する。（ハ）前記規定サイクルに達した場合には、（イ）のス
テップに戻る。以上（イ）、（ロ）、（ハ）のステップを繰り返すこと
を特徴とする制御弁式鉛蓄電池の充電方式。
【請求項２】前記所定の放電量が、公称容量の５〜１０
％であることを特徴とする請求項１記載の制御弁式鉛蓄
電池の充電方式。
【請求項３】前記規定サイクルが、５〜３０サイクルで
あることを特徴とする請求項１又は２記載の制御弁式鉛
蓄電池の充電方式。