JP2002165375A - 組電池本体の充電方式 - Google Patents
組電池本体の充電方式Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多数個の制御弁式鉛蓄電池を直列に接続して
作製する組電池本体を長寿命化する。 【解決手段】 組電池本体を構成する複数個の制御弁式
鉛蓄電池に温度センサが取り付けて、充電中の制御弁式
鉛蓄電池の温度を測定する。そして、最も温度の高い制
御弁式鉛蓄電池の温度に応じて規定電圧（Ｖ）を設定
し、規定電圧（Ｖ）まで定電流で充電した後、該規定電
圧で放電量の１０２％を充電する。なお、前記規定電圧
（Ｖ）は、設定電圧（Ｖ0：２．４０〜２．５０Ｖ）か
ら、温度補正値（ｔｓ：３〜６ｍＶ/℃）と温度の差分
（制御弁式鉛蓄電池温度（ｔ）から、２５℃を減算した
値）との積を減算したものである。
作製する組電池本体を長寿命化する。 【解決手段】 組電池本体を構成する複数個の制御弁式
鉛蓄電池に温度センサが取り付けて、充電中の制御弁式
鉛蓄電池の温度を測定する。そして、最も温度の高い制
御弁式鉛蓄電池の温度に応じて規定電圧（Ｖ）を設定
し、規定電圧（Ｖ）まで定電流で充電した後、該規定電
圧で放電量の１０２％を充電する。なお、前記規定電圧
（Ｖ）は、設定電圧（Ｖ0：２．４０〜２．５０Ｖ）か
ら、温度補正値（ｔｓ：３〜６ｍＶ/℃）と温度の差分
（制御弁式鉛蓄電池温度（ｔ）から、２５℃を減算した
値）との積を減算したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多数個の制御弁式
鉛蓄電池を使用する組電池本体の充電方式に関するもの
である。
鉛蓄電池を使用する組電池本体の充電方式に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】最近、蓄電池を用いた電力貯蔵システム
の開発が進められている。このシステムは、夜間の安価
な余剰電力を蓄電池に蓄えておき、昼間の電力需要時に
前記蓄電池を放電させて電力を供給するシステムであ
る。
の開発が進められている。このシステムは、夜間の安価
な余剰電力を蓄電池に蓄えておき、昼間の電力需要時に
前記蓄電池を放電させて電力を供給するシステムであ
る。
【０００３】これらのシステムには、蓄電池として安価
で、信頼性の高い制御弁式鉛蓄電池が一般的に使用され
ている。なお、制御弁式鉛蓄電池は従来の液式の鉛蓄電
池とは異なり、水の電気分解によって充電時に正極で発
生する酸素ガスを、いわゆるガス吸収反応によって負極
で水に還元することができるため、補水不要を特徴とす
るものである。
で、信頼性の高い制御弁式鉛蓄電池が一般的に使用され
ている。なお、制御弁式鉛蓄電池は従来の液式の鉛蓄電
池とは異なり、水の電気分解によって充電時に正極で発
生する酸素ガスを、いわゆるガス吸収反応によって負極
で水に還元することができるため、補水不要を特徴とす
るものである。
【０００４】これらに使用する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用い、
リテーナを介して積層・溶接して極板群を作製し、該極
板群を電槽に挿入して作成するものである。そして、前
記制御弁式鉛蓄電池は、ペースト式正極板、ペースト式
負極板及びリテーナのそれぞれに、希硫酸電解液を染み
込ませた状態で使用している。最近、前記組電池本体を
長寿命化するために、それを構成する制御弁式鉛蓄電池
の長寿命化が強く要求されている。
般的にペースト式正極板及びペースト式負極板を用い、
リテーナを介して積層・溶接して極板群を作製し、該極
板群を電槽に挿入して作成するものである。そして、前
記制御弁式鉛蓄電池は、ペースト式正極板、ペースト式
負極板及びリテーナのそれぞれに、希硫酸電解液を染み
込ませた状態で使用している。最近、前記組電池本体を
長寿命化するために、それを構成する制御弁式鉛蓄電池
の長寿命化が強く要求されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】制御弁式鉛蓄電池を長
寿命化する手法として、特許第２８９０８２９号公報に
よって開示されているように、定電流で規定電圧に達す
るまで充電をした後に、定電圧で充電する方式が開示さ
れている。
寿命化する手法として、特許第２８９０８２９号公報に
よって開示されているように、定電流で規定電圧に達す
るまで充電をした後に、定電圧で充電する方式が開示さ
れている。
【０００６】そして、多数個の制御弁式鉛蓄電池を直列
に接続した組電池本体の場合にも、該組電池本体の総電
圧を測定して充放電を制御する方法が用いられてきた。
しかしながら、この方法を用いると、それぞれの制御弁
式鉛蓄電池の特性にバラツキがあるため、充電されやす
い電池がある一方で、充電されにくい電池も認められ
る。そして、特定の電池が過充電された場合には、上記
したガス吸収反応が十分に進まず、電解液の電気分解に
よるガスの一部を外部に放出して、寿命となる場合が認
められた。
に接続した組電池本体の場合にも、該組電池本体の総電
圧を測定して充放電を制御する方法が用いられてきた。
しかしながら、この方法を用いると、それぞれの制御弁
式鉛蓄電池の特性にバラツキがあるため、充電されやす
い電池がある一方で、充電されにくい電池も認められ
る。そして、特定の電池が過充電された場合には、上記
したガス吸収反応が十分に進まず、電解液の電気分解に
よるガスの一部を外部に放出して、寿命となる場合が認
められた。
【０００７】本発明の目的は、組電池本体を構成するそ
れぞれの制御弁式鉛蓄電池の電圧と温度を監視して充電
制御をすることによって、組電池本体を長寿命化する充
電方式を提供することである。
れぞれの制御弁式鉛蓄電池の電圧と温度を監視して充電
制御をすることによって、組電池本体を長寿命化する充
電方式を提供することである。
【０００８】
【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、第一の発明は、多数個の制御弁式鉛蓄電池を直
列に接続して組電池本体を作製し、該組電池本体を規定
電圧まで定電流で充電し、その後に定電圧で充電する組
電池本体の充電方式において、前記それぞれの制御弁式
鉛蓄電池には温度センサが取り付けられており、前記規
定電圧は、最も高い制御弁式鉛蓄電池の温度に応じて設
定することを特徴としている。
ために、第一の発明は、多数個の制御弁式鉛蓄電池を直
列に接続して組電池本体を作製し、該組電池本体を規定
電圧まで定電流で充電し、その後に定電圧で充電する組
電池本体の充電方式において、前記それぞれの制御弁式
鉛蓄電池には温度センサが取り付けられており、前記規
定電圧は、最も高い制御弁式鉛蓄電池の温度に応じて設
定することを特徴としている。
【０００９】第二の発明は、前記規定電圧は、設定電圧
から、温度補正値と温度差分（制御弁式鉛蓄電池の温度
と基準温度との差分）との積を、減算したものであるこ
とを特徴とし、第三の発明は、前記規定電圧は、２．４
０〜２．５０Ｖ/セルであることを特徴とし、第四の発
明は、前記温度補正値は、３〜６ｍＶ/℃であることを
特徴としている。
から、温度補正値と温度差分（制御弁式鉛蓄電池の温度
と基準温度との差分）との積を、減算したものであるこ
とを特徴とし、第三の発明は、前記規定電圧は、２．４
０〜２．５０Ｖ/セルであることを特徴とし、第四の発
明は、前記温度補正値は、３〜６ｍＶ/℃であることを
特徴としている。
【００１０】
【実施例】電圧が２Ｖ、定格容量が１０００Ａｈの従来
から使用している制御弁式鉛蓄電池を用い、極板群が水
平になるように設置し、周囲温度として２５℃で実験し
た。初期の放電容量は、１００Ａで放電（０．１ＣＡ放
電、放電終止電圧：１．６Ｖ）して測定した。
から使用している制御弁式鉛蓄電池を用い、極板群が水
平になるように設置し、周囲温度として２５℃で実験し
た。初期の放電容量は、１００Ａで放電（０．１ＣＡ放
電、放電終止電圧：１．６Ｖ）して測定した。
【００１１】図１は、本発明を用いた充放電試験装置の
ブロック図であり、図２は、実験に使用した組電池本体
の概略図である。図２に示すように、計１６個の制御弁
式鉛蓄電池2を上下方向に４段のブロックに分けて４個
ずつ設置し、それぞれの制御弁式鉛蓄電池2は接続端子4
を用いて、直列に接続して組電池本体を作製するもので
ある。そして、この組電池本体を、充放電器15を用いて
充放電サイクル試験を実施した（図１）。
ブロック図であり、図２は、実験に使用した組電池本体
の概略図である。図２に示すように、計１６個の制御弁
式鉛蓄電池2を上下方向に４段のブロックに分けて４個
ずつ設置し、それぞれの制御弁式鉛蓄電池2は接続端子4
を用いて、直列に接続して組電池本体を作製するもので
ある。そして、この組電池本体を、充放電器15を用いて
充放電サイクル試験を実施した（図１）。
【００１２】図１に示すように、それぞれの制御弁式鉛
蓄電池2の電圧は、電圧測定装置13に入力された後、コ
ントローラ16に出力される。また、それぞれの制御弁式
鉛蓄電池2には、サーミスタを用いた温度センサ12が取
りつけられており、該温度センサ12の出力は温度測定装
置4に入力されて電圧変換され、コントローラ6に出力さ
れる。そして、コントローラ16は、制御弁式鉛蓄電池2
の電圧及び温度に応じて充電制御を行うものである。
蓄電池2の電圧は、電圧測定装置13に入力された後、コ
ントローラ16に出力される。また、それぞれの制御弁式
鉛蓄電池2には、サーミスタを用いた温度センサ12が取
りつけられており、該温度センサ12の出力は温度測定装
置4に入力されて電圧変換され、コントローラ6に出力さ
れる。そして、コントローラ16は、制御弁式鉛蓄電池2
の電圧及び温度に応じて充電制御を行うものである。
【００１３】図１に示された組電池本体は、規定電圧
（Ｖ）まで定電流で充電した後、前記した規定電圧
（Ｖ）で放電量の１０２％を充電するようにした。な
お、前記規定電圧（Ｖ）は、設定電圧（Ｖ0）から、温
度補正値（ｔs）と温度差分（制御弁式鉛蓄電池の温度
（ｔ）と基準温度（２５℃）との差分）との積を、減算
したものである。
（Ｖ）まで定電流で充電した後、前記した規定電圧
（Ｖ）で放電量の１０２％を充電するようにした。な
お、前記規定電圧（Ｖ）は、設定電圧（Ｖ0）から、温
度補正値（ｔs）と温度差分（制御弁式鉛蓄電池の温度
（ｔ）と基準温度（２５℃）との差分）との積を、減算
したものである。
【００１４】すなわち、規定電圧（Ｖ）は以下の（１）
式に示すようにした。
式に示すようにした。
【００１５】 Ｖ ＝ Ｖ0 − ｔs×（ｔ−２５℃） （１） ただし、以下の実施例では、設定電圧（Ｖ0＝２．４５
Ｖ）、温度補正値（ｔs＝５ｍＶ／（℃））、温度差分
（ｔ−２５℃）として実験した。
Ｖ）、温度補正値（ｔs＝５ｍＶ／（℃））、温度差分
（ｔ−２５℃）として実験した。
【００１６】そして、５０サイクルの充放電試験ごと
に、２５℃の雰囲気中でそれぞれの制御弁式鉛蓄電池2
について２．４５Ｖの定電圧（制限電流：３００Ａ）で
満充電状態にした後、１００Ａで放電（０．１ＣＡ放
電、放電終止電圧：１．６Ｖ）して放電容量を測定し
て、初期の放電容量の７０％以下になったサイクル数を
もって制御弁式鉛蓄電池の寿命とした。そして、制御弁
式鉛蓄電池が寿命に達していない場合には、満充電状態
まで充電した後、再び前記した条件で充放電サイクル試
験を続けた。
に、２５℃の雰囲気中でそれぞれの制御弁式鉛蓄電池2
について２．４５Ｖの定電圧（制限電流：３００Ａ）で
満充電状態にした後、１００Ａで放電（０．１ＣＡ放
電、放電終止電圧：１．６Ｖ）して放電容量を測定し
て、初期の放電容量の７０％以下になったサイクル数を
もって制御弁式鉛蓄電池の寿命とした。そして、制御弁
式鉛蓄電池が寿命に達していない場合には、満充電状態
まで充電した後、再び前記した条件で充放電サイクル試
験を続けた。
【００１７】
【実施例】（実施例１）上記した充電中の１６個の制御
弁式鉛蓄電池において、最も温度の高い制御弁式鉛蓄電
池の値を、（１）式における制御弁式鉛蓄電池の温度
（ｔ）として用いて規定電圧（Ｖ）を算出し、その条件
でサイクル寿命試験をした。その他の充放電試験条件は
上記したものである。
弁式鉛蓄電池において、最も温度の高い制御弁式鉛蓄電
池の値を、（１）式における制御弁式鉛蓄電池の温度
（ｔ）として用いて規定電圧（Ｖ）を算出し、その条件
でサイクル寿命試験をした。その他の充放電試験条件は
上記したものである。
【００１８】（比較例１）上記した充電中の１６個の制
御弁式鉛蓄電池において、充電中の１６個の制御弁式鉛
蓄電池の温度の平均値を、（１）式における制御弁式鉛
蓄電池の温度（ｔ）として用いて規定電圧（Ｖ）を算出
し、その条件でサイクル寿命試験をした。その他の充放
電試験条件は上記したものである。
御弁式鉛蓄電池において、充電中の１６個の制御弁式鉛
蓄電池の温度の平均値を、（１）式における制御弁式鉛
蓄電池の温度（ｔ）として用いて規定電圧（Ｖ）を算出
し、その条件でサイクル寿命試験をした。その他の充放
電試験条件は上記したものである。
【００１９】（比較例２）上記した充電中の１６個の制
御弁式鉛蓄電池において、最も温度の低い制御弁式鉛蓄
電池の値を、（１）式における制御弁式鉛蓄電池の温度
（ｔ）として用いて規定電圧（Ｖ）を算出し、その条件
でサイクル寿命試験をした。その他の充放電試験条件は
上記したものである。
御弁式鉛蓄電池において、最も温度の低い制御弁式鉛蓄
電池の値を、（１）式における制御弁式鉛蓄電池の温度
（ｔ）として用いて規定電圧（Ｖ）を算出し、その条件
でサイクル寿命試験をした。その他の充放電試験条件は
上記したものである。
【００２０】表１に、上記した３種類の条件で組電池本
体を充放電し、それらを構成する制御弁式鉛蓄電池のう
ちで、最も早く寿命となったサイクル数を示す。表１よ
り、本発明を用いた実施例１は、制御弁式鉛蓄電池の寿
命が長く、好ましいことが分かる。
体を充放電し、それらを構成する制御弁式鉛蓄電池のう
ちで、最も早く寿命となったサイクル数を示す。表１よ
り、本発明を用いた実施例１は、制御弁式鉛蓄電池の寿
命が長く、好ましいことが分かる。
【００２１】一方、比較例１，２の場合には、充電末期
に制御弁式鉛蓄電池から外部に、ガスが放出されている
ためと考えられる。
に制御弁式鉛蓄電池から外部に、ガスが放出されている
ためと考えられる。
【００２２】
【表１】
【００２３】本実施例では充電時の温度補正値（ｔｓ）
を５ｍＶ/℃としたが、３〜６ｍＶ/℃でも同様の結果が
得られた。なお、温度補正値が３ｍＶ/℃より小さい場
合には、充電末期に制御弁式鉛蓄電池から外部に、ガス
が放出されていることが確認されており好ましくない。
また、温度補正値が６ｍＶ/℃より大きい場合には、充
電時間が長くなるため好ましくないという結果が得られ
た。
を５ｍＶ/℃としたが、３〜６ｍＶ/℃でも同様の結果が
得られた。なお、温度補正値が３ｍＶ/℃より小さい場
合には、充電末期に制御弁式鉛蓄電池から外部に、ガス
が放出されていることが確認されており好ましくない。
また、温度補正値が６ｍＶ/℃より大きい場合には、充
電時間が長くなるため好ましくないという結果が得られ
た。
【００２４】本実施例では、設定電圧として２．４５Ｖ
としたが、設定電圧として２．４０Ｖ〜２．５０Ｖの範
囲でも、ほぼ同様の良好な結果が得られた。
としたが、設定電圧として２．４０Ｖ〜２．５０Ｖの範
囲でも、ほぼ同様の良好な結果が得られた。
【００２５】
【発明の効果】上述したように、本発明を用いると制御
弁式鉛蓄電池の構造を変えることなく、その寿命性能を
大幅に向上させることができるため優れたものである。
弁式鉛蓄電池の構造を変えることなく、その寿命性能を
大幅に向上させることができるため優れたものである。
【図１】本発明を用いた充放電試験装置のブロック図で
ある。
ある。
【図２】組電池本体を示す概略図である。
１：組電池本体、２：制御弁式鉛蓄電池、３：枠体、
４：接続端子、５：正極取出端子、６：負極取出端子、
７：H鋼ベース、１２：温度センサ、１３：電圧測定装
置、１５：充放電器、１６：コントローラ
４：接続端子、５：正極取出端子、６：負極取出端子、
７：H鋼ベース、１２：温度センサ、１３：電圧測定装
置、１５：充放電器、１６：コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｊ 7/10 Ｈ０２Ｊ 7/10 Ｂ
Claims (4)
- 【請求項１】 多数個の制御弁式鉛蓄電池を直列に接続
して組電池本体を作製し、該組電池本体を規定電圧まで
定電流で充電し、その後に定電圧で充電する組電池本体
の充電方式において、前記それぞれの制御弁式鉛蓄電池
には温度センサが取り付けられており、前記規定電圧
は、最も高い制御弁式鉛蓄電池の温度に応じて設定する
ことを特徴とする組電池本体の充電方式。 - 【請求項２】 前記規定電圧は、設定電圧から、温度補
正値と温度差分（制御弁式鉛蓄電池の温度と基準温度と
の差分）との積を、減算したものであることを特徴とす
る請求項１記載の組電池本体の充電方式。 - 【請求項３】 前記規定電圧は、２．４０〜２．５０Ｖ
/セルであることを特徴とする請求項１又は２記載の組
電池本体の充電方式。 - 【請求項４】 前記温度補正値は、３〜６ｍＶ/℃であ
ることを特徴とする請求項１、２又は３記載の組電池本
体の充電方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000356973A JP2002165375A (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | 組電池本体の充電方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000356973A JP2002165375A (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | 組電池本体の充電方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002165375A true JP2002165375A (ja) | 2002-06-07 |
Family
ID=18829114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000356973A Pending JP2002165375A (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | 組電池本体の充電方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002165375A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011051997A1 (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-05 | 新神戸電機株式会社 | 鉛蓄電池の運用方法及び該運用方法により運用される鉛蓄電池を備えた蓄電装置 |
| CN108196195A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-22 | 银隆新能源股份有限公司 | 电池组装方法、装置及设备 |
-
2000
- 2000-11-24 JP JP2000356973A patent/JP2002165375A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011051997A1 (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-05 | 新神戸電機株式会社 | 鉛蓄電池の運用方法及び該運用方法により運用される鉛蓄電池を備えた蓄電装置 |
| JP4941618B2 (ja) * | 2009-10-26 | 2012-05-30 | 新神戸電機株式会社 | 鉛蓄電池の運用方法及び該運用方法により運用される鉛蓄電池を備えた蓄電装置 |
| US8441236B2 (en) | 2009-10-26 | 2013-05-14 | Shin-Kobe Electric Machinery Co., Ltd. | Grid plate for lead acid storage battery, plate, and lead acid storage battery provided with same plate |
| CN108196195A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-22 | 银隆新能源股份有限公司 | 电池组装方法、装置及设备 |
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