JP2002267704A - 積層電池の内部抵抗測定方法および計測装置 - Google Patents
積層電池の内部抵抗測定方法および計測装置Info
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】 各単電池の各電極に接続する測定用ケーブル
の数を低減しつつ正確な内部抵抗の測定が可能な積層電
池の内部抵抗測定方法を提供する。 【解決手段】 一対の電極Ｐ，Ｐ間に電解質Ｍを配置し
た複数の単電池ＢＴ1 〜ＢＴN を直列接続して構成され
た積層電池１における両端部に位置する単電池ＢＴ1 ，
ＢＴN を除く任意の一つの単電池ＢＴを測定対象単電池
としてその内部抵抗Ｒを測定する積層電池の内部抵抗測
定方法であって、測定対象単電池ＢＴ2 における一対の
電極Ｐ2 ，Ｐ3 とは異なる電位であって一対の電極Ｐ2
，Ｐ3 を挟んで位置する２つの電極Ｐ1 ，Ｐ4 間に交
流定電流を供給するステップと、測定対象単電池ＢＴ2
における一対の電極Ｐ2 ，Ｐ3 間の交流電圧を測定する
ステップと、測定した交流電圧と交流定電流の電流値に
基づいて測定対象単電池ＢＴ2の内部抵抗Ｒ2 を算出す
るステップとを実行する。
の数を低減しつつ正確な内部抵抗の測定が可能な積層電
池の内部抵抗測定方法を提供する。 【解決手段】 一対の電極Ｐ，Ｐ間に電解質Ｍを配置し
た複数の単電池ＢＴ1 〜ＢＴN を直列接続して構成され
た積層電池１における両端部に位置する単電池ＢＴ1 ，
ＢＴN を除く任意の一つの単電池ＢＴを測定対象単電池
としてその内部抵抗Ｒを測定する積層電池の内部抵抗測
定方法であって、測定対象単電池ＢＴ2 における一対の
電極Ｐ2 ，Ｐ3 とは異なる電位であって一対の電極Ｐ2
，Ｐ3 を挟んで位置する２つの電極Ｐ1 ，Ｐ4 間に交
流定電流を供給するステップと、測定対象単電池ＢＴ2
における一対の電極Ｐ2 ，Ｐ3 間の交流電圧を測定する
ステップと、測定した交流電圧と交流定電流の電流値に
基づいて測定対象単電池ＢＴ2の内部抵抗Ｒ2 を算出す
るステップとを実行する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の単電池を直
列に接続して構成された積層電池における各単電池の内
部抵抗を測定する積層電池の内部抵抗測定方法、およ
び、この積層電池の内部抵抗測定方法を実行可能にプロ
グラムされた計測装置に関するものである。
列に接続して構成された積層電池における各単電池の内
部抵抗を測定する積層電池の内部抵抗測定方法、およ
び、この積層電池の内部抵抗測定方法を実行可能にプロ
グラムされた計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】複数の単電池（セル）を直列に接続して
構成された積層電池として燃料電池が知られている。こ
の燃料電池１１は、図２に示すように、複数の単電池Ｂ
Ｔ1 〜ＢＴN （N は２以上の整数、以下、区別しない場
合には単に「単電池ＢＴ」ともいう）を例えばケース２
内で直列接続して構成されている。この場合、各単電池
ＢＴM （M は１からＮまでのうちの任意の整数）は、電
解質としての高分子イオン交換膜などの固体高分子電解
質膜Ｍ（以下、区別しない場合には単に「電解質膜Ｍ」
ともいう）と、この電解質膜Ｍを挟んでその両側に配置
された一対の電極（正極および負極）ＰM ，ＰM+1 とを
備えて構成されている。この場合、図中の電極Ｐ2 〜Ｐ
N は、一つの部材として図示しているが、実際には、単
電池ＢＴの負極と、その負極と同電位となる隣接する単
電池ＢＴの正極とで構成されている。したがって、以下
の説明において、「電極ＰM （この場合のM は２からＮ
までのうちの任意の整数）」とは、単電池ＰM-1 ，ＰM
の各電極のうちの隣接する一対の電極のいずれか一方の
電極を意味する。また、両端部に位置する単電池ＢＴ1
の電極Ｐ1 と単電池ＢＴN の電極ＰN+1 は、それぞれ燃
料電池１１における出力電極として機能し、ケーブルＣ
ＢH ,ＣＢL を介して出力端子ＴＢH ,ＴＢL にそれぞれ
接続されている。
構成された積層電池として燃料電池が知られている。こ
の燃料電池１１は、図２に示すように、複数の単電池Ｂ
Ｔ1 〜ＢＴN （N は２以上の整数、以下、区別しない場
合には単に「単電池ＢＴ」ともいう）を例えばケース２
内で直列接続して構成されている。この場合、各単電池
ＢＴM （M は１からＮまでのうちの任意の整数）は、電
解質としての高分子イオン交換膜などの固体高分子電解
質膜Ｍ（以下、区別しない場合には単に「電解質膜Ｍ」
ともいう）と、この電解質膜Ｍを挟んでその両側に配置
された一対の電極（正極および負極）ＰM ，ＰM+1 とを
備えて構成されている。この場合、図中の電極Ｐ2 〜Ｐ
N は、一つの部材として図示しているが、実際には、単
電池ＢＴの負極と、その負極と同電位となる隣接する単
電池ＢＴの正極とで構成されている。したがって、以下
の説明において、「電極ＰM （この場合のM は２からＮ
までのうちの任意の整数）」とは、単電池ＰM-1 ，ＰM
の各電極のうちの隣接する一対の電極のいずれか一方の
電極を意味する。また、両端部に位置する単電池ＢＴ1
の電極Ｐ1 と単電池ＢＴN の電極ＰN+1 は、それぞれ燃
料電池１１における出力電極として機能し、ケーブルＣ
ＢH ,ＣＢL を介して出力端子ＴＢH ,ＴＢL にそれぞれ
接続されている。
【０００３】次に、燃料電池１１の各単電池ＢＴにおけ
る内部抵抗を４端子法に従って測定する積層電池の内部
抵抗測定方法について、図２を参照して説明する。
る内部抵抗を４端子法に従って測定する積層電池の内部
抵抗測定方法について、図２を参照して説明する。
【０００４】最初に、先端に端子ＳＴ1 が設けられた測
定用ケーブルＣＢを各電極Ｐ1 〜ＰN+1 にそれぞれ接続
し、先端に端子ＳＴ2 が設けられた測定用ケーブルＣＢ
を各電極Ｐ2 〜ＰN にそれぞれ接続する。次に、燃料電
池１１の両端に位置する単電池ＢＴ1 ，ＢＴN を除く測
定対象の単電池ＢＴM の内部抵抗ＲM を測定する。この
場合、まず、単電池ＢＴM の電極ＰM ，ＰM+1 に接続さ
れた端子ＳＴ1 ，ＳＴ1 に交流定電流源３の各電流供給
用プローブ３ａ，３ｂをそれぞれ接続して交流定電流を
単電池ＢＴM に供給する。続いて、電極ＰM ，ＰM+1 に
それぞれ接続された端子ＳＴ2 ，ＳＴ2 に交流電圧計４
の電圧検出用プローブ４ａ，４ｂをそれぞれ接続し、交
流定電流が導通することによって単電池ＢＴM の電極Ｐ
M ，ＰM+1 間に発生する交流電圧を交流電圧計４で測定
する。次に、測定した交流電圧の電圧値と交流定電流の
電流値とに基づいて単電池ＢＴM の内部抵抗ＲM を算出
する。
定用ケーブルＣＢを各電極Ｐ1 〜ＰN+1 にそれぞれ接続
し、先端に端子ＳＴ2 が設けられた測定用ケーブルＣＢ
を各電極Ｐ2 〜ＰN にそれぞれ接続する。次に、燃料電
池１１の両端に位置する単電池ＢＴ1 ，ＢＴN を除く測
定対象の単電池ＢＴM の内部抵抗ＲM を測定する。この
場合、まず、単電池ＢＴM の電極ＰM ，ＰM+1 に接続さ
れた端子ＳＴ1 ，ＳＴ1 に交流定電流源３の各電流供給
用プローブ３ａ，３ｂをそれぞれ接続して交流定電流を
単電池ＢＴM に供給する。続いて、電極ＰM ，ＰM+1 に
それぞれ接続された端子ＳＴ2 ，ＳＴ2 に交流電圧計４
の電圧検出用プローブ４ａ，４ｂをそれぞれ接続し、交
流定電流が導通することによって単電池ＢＴM の電極Ｐ
M ，ＰM+1 間に発生する交流電圧を交流電圧計４で測定
する。次に、測定した交流電圧の電圧値と交流定電流の
電流値とに基づいて単電池ＢＴM の内部抵抗ＲM を算出
する。
【０００５】次に、燃料電池１１の最も高電位側に位置
する単電池ＢＴ1 を測定対象単電池として、その内部抵
抗Ｒ1 を測定する。この場合、まず、単電池ＢＴ1 の電
極Ｐ1 ，Ｐ2 に接続された端子ＳＴ1 ，ＳＴ1 に交流定
電流源３の各電流供給用プローブ３ａ，３ｂをそれぞれ
接続して交流定電流を単電池ＢＴ1 に供給する。続い
て、電極Ｐ1 ，Ｐ2 にそれぞれ接続された出力端子ＴＢ
H および端子ＳＴ2 に交流電圧計４の電圧検出用プロー
ブ４ａ，４ｂをそれぞれ接続し、交流定電流が導通する
ことによって単電池ＢＴ1 の電極Ｐ1 ，Ｐ2 間に発生す
る交流電圧を交流電圧計４で測定する。次に、測定した
交流電圧の電圧値と交流定電流の電流値とに基づいて単
電池ＢＴ1 の内部抵抗Ｒ1 を算出する。また、燃料電池
１１の最も低電位側に位置する単電池ＢＴN を測定対象
単電池として、その内部抵抗ＲN を測定する場合、単電
池ＢＴ1 の測定と同様にして、単電池ＢＴN の電極ＰN
，ＰN+1 にそれぞれ接続された端子ＳＴ1 ，ＳＴ1 に
交流定電流を供給し、電極ＰN，ＰN+1 にそれぞれ接続
された端子ＳＴ2 および出力端子ＴＢL 間に発生する交
流電圧を交流電圧計４で測定する。次に、測定した交流
電圧の電圧値と交流定電流の電流値とに基づいて単電池
ＢＴN の内部抵抗ＲN を算出する。
する単電池ＢＴ1 を測定対象単電池として、その内部抵
抗Ｒ1 を測定する。この場合、まず、単電池ＢＴ1 の電
極Ｐ1 ，Ｐ2 に接続された端子ＳＴ1 ，ＳＴ1 に交流定
電流源３の各電流供給用プローブ３ａ，３ｂをそれぞれ
接続して交流定電流を単電池ＢＴ1 に供給する。続い
て、電極Ｐ1 ，Ｐ2 にそれぞれ接続された出力端子ＴＢ
H および端子ＳＴ2 に交流電圧計４の電圧検出用プロー
ブ４ａ，４ｂをそれぞれ接続し、交流定電流が導通する
ことによって単電池ＢＴ1 の電極Ｐ1 ，Ｐ2 間に発生す
る交流電圧を交流電圧計４で測定する。次に、測定した
交流電圧の電圧値と交流定電流の電流値とに基づいて単
電池ＢＴ1 の内部抵抗Ｒ1 を算出する。また、燃料電池
１１の最も低電位側に位置する単電池ＢＴN を測定対象
単電池として、その内部抵抗ＲN を測定する場合、単電
池ＢＴ1 の測定と同様にして、単電池ＢＴN の電極ＰN
，ＰN+1 にそれぞれ接続された端子ＳＴ1 ，ＳＴ1 に
交流定電流を供給し、電極ＰN，ＰN+1 にそれぞれ接続
された端子ＳＴ2 および出力端子ＴＢL 間に発生する交
流電圧を交流電圧計４で測定する。次に、測定した交流
電圧の電圧値と交流定電流の電流値とに基づいて単電池
ＢＴN の内部抵抗ＲN を算出する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
積層電池の内部抵抗測定方法には、以下の問題点があ
る。すなわち、従来の積層電池の内部抵抗測定方法で
は、各単電池ＢＴの内部抵抗を測定するために、単電池
ＢＴ1 〜ＢＴN の各電極Ｐ1 〜ＰN+1 に測定用ケーブル
ＣＢを介して端子ＳＴ1 を接続し、さらに、単電池ＢＴ
2 〜ＢＴN-1 の各電極Ｐ2 〜ＰN に測定用ケーブルＣＢ
を介して端子ＳＴ2 を接続する必要がある。このため、
従来の積層電池の内部抵抗測定方法には、測定用ケーブ
ルＣＢの接続作業が煩雑であるという問題点がある。こ
の場合、各電極Ｐに測定用ケーブルＣＢ，ＣＢを介して
２つの端子ＳＴ1 ，ＳＴ2 を燃料電池１１に予め接続し
ておくことでケーブル接続作業を省くことは可能である
が、燃料電池１１の構造の複雑化および部品点数の増加
に起因して、燃料電池１１の製造コストが上昇するとい
う問題が生じる。また、数多くの測定用ケーブルＣＢ，
ＣＢを接続する際に、誤配線を生ずるおそれが高くなる
という問題もある。
積層電池の内部抵抗測定方法には、以下の問題点があ
る。すなわち、従来の積層電池の内部抵抗測定方法で
は、各単電池ＢＴの内部抵抗を測定するために、単電池
ＢＴ1 〜ＢＴN の各電極Ｐ1 〜ＰN+1 に測定用ケーブル
ＣＢを介して端子ＳＴ1 を接続し、さらに、単電池ＢＴ
2 〜ＢＴN-1 の各電極Ｐ2 〜ＰN に測定用ケーブルＣＢ
を介して端子ＳＴ2 を接続する必要がある。このため、
従来の積層電池の内部抵抗測定方法には、測定用ケーブ
ルＣＢの接続作業が煩雑であるという問題点がある。こ
の場合、各電極Ｐに測定用ケーブルＣＢ，ＣＢを介して
２つの端子ＳＴ1 ，ＳＴ2 を燃料電池１１に予め接続し
ておくことでケーブル接続作業を省くことは可能である
が、燃料電池１１の構造の複雑化および部品点数の増加
に起因して、燃料電池１１の製造コストが上昇するとい
う問題が生じる。また、数多くの測定用ケーブルＣＢ，
ＣＢを接続する際に、誤配線を生ずるおそれが高くなる
という問題もある。
【０００７】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、各単電池の各電極に接続する測定用ケーブ
ルの数を低減しつつ正確な内部抵抗の測定が可能な積層
電池の内部抵抗測定方法、および計測装置を提供するこ
とを主目的とする。
ものであり、各単電池の各電極に接続する測定用ケーブ
ルの数を低減しつつ正確な内部抵抗の測定が可能な積層
電池の内部抵抗測定方法、および計測装置を提供するこ
とを主目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項１記載の積層電池の内部抵抗測定方法は、一対の電
極間に電解質を配置した複数の単電池を直列接続して構
成された積層電池における当該両端部に位置する単電池
を除く任意の一つの前記単電池を測定対象単電池として
その内部抵抗を測定する積層電池の内部抵抗測定方法で
あって、前記測定対象単電池における前記一対の電極と
は異なる電位であって当該一対の電極を挟んで位置する
２つの前記電極間に交流定電流を供給するステップと、
前記測定対象単電池における前記一対の電極間の交流電
圧を測定するステップと、当該測定した交流電圧と前記
交流定電流の電流値に基づいて前記測定対象単電池の内
部抵抗を算出するステップとを実行することを特徴とす
る。
求項１記載の積層電池の内部抵抗測定方法は、一対の電
極間に電解質を配置した複数の単電池を直列接続して構
成された積層電池における当該両端部に位置する単電池
を除く任意の一つの前記単電池を測定対象単電池として
その内部抵抗を測定する積層電池の内部抵抗測定方法で
あって、前記測定対象単電池における前記一対の電極と
は異なる電位であって当該一対の電極を挟んで位置する
２つの前記電極間に交流定電流を供給するステップと、
前記測定対象単電池における前記一対の電極間の交流電
圧を測定するステップと、当該測定した交流電圧と前記
交流定電流の電流値に基づいて前記測定対象単電池の内
部抵抗を算出するステップとを実行することを特徴とす
る。
【０００９】請求項２記載の積層電池の内部抵抗測定方
法は、一対の電極間に電解質を配置した複数の単電池を
直列接続して構成された積層電池における最も高電位側
に位置する前記単電池を測定対象単電池としてその内部
抵抗を測定する積層電池の内部抵抗測定方法であって、
前記測定対象単電池における高電位側の前記電極と当該
測定対象単電池における一対の前記電極よりも低電位で
あって他の前記単電池における前記電極との間に交流定
電流を供給するステップと、前記測定対象単電池におけ
る前記一対の電極間の交流電圧を測定するステップと、
当該測定した交流電圧と前記交流定電流の電流値に基づ
いて前記測定対象単電池の内部抵抗を算出するステップ
とを実行することを特徴とする。
法は、一対の電極間に電解質を配置した複数の単電池を
直列接続して構成された積層電池における最も高電位側
に位置する前記単電池を測定対象単電池としてその内部
抵抗を測定する積層電池の内部抵抗測定方法であって、
前記測定対象単電池における高電位側の前記電極と当該
測定対象単電池における一対の前記電極よりも低電位で
あって他の前記単電池における前記電極との間に交流定
電流を供給するステップと、前記測定対象単電池におけ
る前記一対の電極間の交流電圧を測定するステップと、
当該測定した交流電圧と前記交流定電流の電流値に基づ
いて前記測定対象単電池の内部抵抗を算出するステップ
とを実行することを特徴とする。
【００１０】請求項３記載の積層電池の内部抵抗測定方
法は、一対の電極間に電解質を配置した複数の単電池を
直列接続して構成された積層電池における最も低電位側
に位置する前記単電池を測定対象単電池としてその内部
抵抗を測定する積層電池の内部抵抗測定方法であって、
前記測定対象単電池における低電位側の前記電極と当該
測定対象単電池における一対の前記電極よりも高電位で
あって他の前記単電池における前記電極との間に交流定
電流を供給するステップと、前記測定対象単電池におけ
る前記一対の電極間の交流電圧を測定するステップと、
当該測定した交流電圧と前記交流定電流の電流値に基づ
いて前記測定対象単電池の内部抵抗を算出するステップ
とを実行することを特徴とする。
法は、一対の電極間に電解質を配置した複数の単電池を
直列接続して構成された積層電池における最も低電位側
に位置する前記単電池を測定対象単電池としてその内部
抵抗を測定する積層電池の内部抵抗測定方法であって、
前記測定対象単電池における低電位側の前記電極と当該
測定対象単電池における一対の前記電極よりも高電位で
あって他の前記単電池における前記電極との間に交流定
電流を供給するステップと、前記測定対象単電池におけ
る前記一対の電極間の交流電圧を測定するステップと、
当該測定した交流電圧と前記交流定電流の電流値に基づ
いて前記測定対象単電池の内部抵抗を算出するステップ
とを実行することを特徴とする。
【００１１】請求項４記載の計測装置は、請求項１から
３のいずれかに記載の積層電池の内部抵抗測定方法を実
行可能にプログラムされていることを特徴とする。
３のいずれかに記載の積層電池の内部抵抗測定方法を実
行可能にプログラムされていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る積層電池の内部抵抗測定方法、および計測装置
の好適な実施の形態について説明する。なお、積層電池
の一例として燃料電池を測定対象電池とする例について
説明し、燃料電池１１、および燃料電池１１を測定する
際に使用する測定構成要素については、同一の符号を付
し、重複する説明は省略する。
明に係る積層電池の内部抵抗測定方法、および計測装置
の好適な実施の形態について説明する。なお、積層電池
の一例として燃料電池を測定対象電池とする例について
説明し、燃料電池１１、および燃料電池１１を測定する
際に使用する測定構成要素については、同一の符号を付
し、重複する説明は省略する。
【００１３】燃料電池１は、図１に示すように、複数の
単電池ＢＴ1 〜ＢＴN を直列接続して構成されている。
また、積層電池の内部抵抗を４端子法に従って測定する
計測装置は、交流定電流源３、交流電圧計４、交流定電
流源３から出力される電流値および交流電圧計４によっ
て測定される電圧に基づいて内部抵抗の演算を実行する
図示しない演算制御部、測定した内部抵抗を表示する図
示しない表示部、並びに積層電池の内部抵抗を測定する
測定方法を以下に説明する手順で自動実行するためのプ
ログラムが記録された図示しないメモリを備えて構成さ
れている。以下、そのメモリに記録されているプログラ
ムに従って燃料電池１における複数の単電池ＢＴ1 〜Ｂ
ＴN の内部抵抗を測定する測定方法について説明する。
なお、この計測装置では、電流供給用プローブ３ａ，３
ｂおよび電圧検出用プローブ４ａ，４ｂをプログラムに
従って燃料電池１の各端子に自動接触させるためのプロ
ーブ移動機構が用いられているが、その構成や制御方法
自体については公知のため、その説明を省略する。
単電池ＢＴ1 〜ＢＴN を直列接続して構成されている。
また、積層電池の内部抵抗を４端子法に従って測定する
計測装置は、交流定電流源３、交流電圧計４、交流定電
流源３から出力される電流値および交流電圧計４によっ
て測定される電圧に基づいて内部抵抗の演算を実行する
図示しない演算制御部、測定した内部抵抗を表示する図
示しない表示部、並びに積層電池の内部抵抗を測定する
測定方法を以下に説明する手順で自動実行するためのプ
ログラムが記録された図示しないメモリを備えて構成さ
れている。以下、そのメモリに記録されているプログラ
ムに従って燃料電池１における複数の単電池ＢＴ1 〜Ｂ
ＴN の内部抵抗を測定する測定方法について説明する。
なお、この計測装置では、電流供給用プローブ３ａ，３
ｂおよび電圧検出用プローブ４ａ，４ｂをプログラムに
従って燃料電池１の各端子に自動接触させるためのプロ
ーブ移動機構が用いられているが、その構成や制御方法
自体については公知のため、その説明を省略する。
【００１４】最初に、先端に端子ＳＴ1 が設けられた測
定用ケーブルＣＢを各電極Ｐ1 〜ＰN+1 にそれぞれ接続
する。次に、燃料電池１の両端に位置する単電池ＢＴ1
，ＢＴN を除く他の単電池ＢＴ2 〜ＢＴN-1 のうちの
任意の一つ（例えば、単電池ＢＴ2 とする）を測定対象
単電池として、その内部抵抗Ｒ2 を測定する。この場
合、まず、単電池ＢＴ2 の電極Ｐ2 ，Ｐ3 とは異なる電
位であって、その電極Ｐ2，Ｐ3 を挟んで位置する他の
２つの電極Ｐ，Ｐ間に交流定電流を供給する。具体的に
は、測定対象の単電池ＢＴ2 の電極Ｐ2 ，Ｐ3 を挟んで
位置する電極Ｐ1 に接続された出力端子ＴＢH および端
子ＳＴ1 のいずれか任意の一方と、出力電極ＰN+1 に接
続された出力端子ＴＢL および電極Ｐ4 〜ＰN に接続さ
れた各端子ＳＴ1 のうちのいずれか任意の１つとの間に
交流定電流を供給する。例えば、電極Ｐ1 に接続された
出力端子ＴＢH と、電極Ｐ4 に接続された端子ＳＴ1 と
の間に各電流供給用プローブ３ａ，３ｂをそれぞれ接続
して交流定電流を単電池ＢＴ1〜ＢＴ3 に供給する。
定用ケーブルＣＢを各電極Ｐ1 〜ＰN+1 にそれぞれ接続
する。次に、燃料電池１の両端に位置する単電池ＢＴ1
，ＢＴN を除く他の単電池ＢＴ2 〜ＢＴN-1 のうちの
任意の一つ（例えば、単電池ＢＴ2 とする）を測定対象
単電池として、その内部抵抗Ｒ2 を測定する。この場
合、まず、単電池ＢＴ2 の電極Ｐ2 ，Ｐ3 とは異なる電
位であって、その電極Ｐ2，Ｐ3 を挟んで位置する他の
２つの電極Ｐ，Ｐ間に交流定電流を供給する。具体的に
は、測定対象の単電池ＢＴ2 の電極Ｐ2 ，Ｐ3 を挟んで
位置する電極Ｐ1 に接続された出力端子ＴＢH および端
子ＳＴ1 のいずれか任意の一方と、出力電極ＰN+1 に接
続された出力端子ＴＢL および電極Ｐ4 〜ＰN に接続さ
れた各端子ＳＴ1 のうちのいずれか任意の１つとの間に
交流定電流を供給する。例えば、電極Ｐ1 に接続された
出力端子ＴＢH と、電極Ｐ4 に接続された端子ＳＴ1 と
の間に各電流供給用プローブ３ａ，３ｂをそれぞれ接続
して交流定電流を単電池ＢＴ1〜ＢＴ3 に供給する。
【００１５】続いて、電極Ｐ2 ，Ｐ3 にそれぞれ接続さ
れた端子ＳＴ1 ，ＳＴ1 に交流電圧計４の電圧検出用プ
ローブ４ａ，４ｂをそれぞれ接続し、交流定電流が導通
することによって単電池ＢＴ2 の電極Ｐ2 ，Ｐ3 間に発
生する交流電圧を交流電圧計４で測定する。次に、演算
制御部が、測定した交流電圧の電圧値を交流定電流の電
流値で除算することにより、単電池ＢＴ2 の内部抵抗Ｒ
2 を算出する。次いで、各単電池ＢＴ3 〜ＢＴN-1 につ
いて、同様にして、その内部抵抗Ｒ3 〜ＲN-1を算出す
る。
れた端子ＳＴ1 ，ＳＴ1 に交流電圧計４の電圧検出用プ
ローブ４ａ，４ｂをそれぞれ接続し、交流定電流が導通
することによって単電池ＢＴ2 の電極Ｐ2 ，Ｐ3 間に発
生する交流電圧を交流電圧計４で測定する。次に、演算
制御部が、測定した交流電圧の電圧値を交流定電流の電
流値で除算することにより、単電池ＢＴ2 の内部抵抗Ｒ
2 を算出する。次いで、各単電池ＢＴ3 〜ＢＴN-1 につ
いて、同様にして、その内部抵抗Ｒ3 〜ＲN-1を算出す
る。
【００１６】次に、燃料電池１の最も高電位側に位置す
る単電池ＢＴ1 を測定対象単電池として、その内部抵抗
Ｒ1 を測定する。この場合、まず、単電池ＢＴ1 の電極
Ｐ1に接続された出力端子ＴＢH と、単電池ＢＴ1 の電
極Ｐ1 ，Ｐ2 よりも低電位であって他の単電池ＢＴにお
ける電極Ｐ（例えば単電池ＢＴ3 の電極Ｐ4 ）との間に
交流定電流源３の各電流供給用プローブ３ａ，３ｂをそ
れぞれ接続して交流定電流を単電池ＢＴ1 〜ＢＴ3 に供
給する。続いて、電極Ｐ1 ，Ｐ2 に接続された端子ＳＴ
1 ，ＳＴ1 に交流電圧計４の電圧検出用プローブ４ａ，
４ｂをそれぞれ接続し、交流定電流が導通することによ
って単電池ＢＴ1 の電極Ｐ1 ，Ｐ2 間に発生する交流電
圧を交流電圧計４で測定する。次に、演算制御部が、測
定した交流電圧の電圧値を交流定電流の電流値で除算す
ることにより、単電池ＢＴ1 の内部抵抗Ｒ1 を算出す
る。なお、単電池ＢＴ1 の電極Ｐ1 に接続された端子Ｓ
Ｔ1と、単電池ＢＴ1 の電極Ｐ1 ，Ｐ2 よりも低電位で
あって他の単電池ＢＴにおける電極Ｐとの間に交流定電
流源３の各電流供給用プローブ３ａ，３ｂをそれぞれ接
続して交流定電流を供給し、かつ、電極Ｐ1 に接続され
た出力端子ＴＢH と、電極Ｐ2 に接続された端子ＳＴ1
とに交流電圧計４の電圧検出用プローブ４ａ，４ｂをそ
れぞれ接続して交流電圧を測定してもよい。
る単電池ＢＴ1 を測定対象単電池として、その内部抵抗
Ｒ1 を測定する。この場合、まず、単電池ＢＴ1 の電極
Ｐ1に接続された出力端子ＴＢH と、単電池ＢＴ1 の電
極Ｐ1 ，Ｐ2 よりも低電位であって他の単電池ＢＴにお
ける電極Ｐ（例えば単電池ＢＴ3 の電極Ｐ4 ）との間に
交流定電流源３の各電流供給用プローブ３ａ，３ｂをそ
れぞれ接続して交流定電流を単電池ＢＴ1 〜ＢＴ3 に供
給する。続いて、電極Ｐ1 ，Ｐ2 に接続された端子ＳＴ
1 ，ＳＴ1 に交流電圧計４の電圧検出用プローブ４ａ，
４ｂをそれぞれ接続し、交流定電流が導通することによ
って単電池ＢＴ1 の電極Ｐ1 ，Ｐ2 間に発生する交流電
圧を交流電圧計４で測定する。次に、演算制御部が、測
定した交流電圧の電圧値を交流定電流の電流値で除算す
ることにより、単電池ＢＴ1 の内部抵抗Ｒ1 を算出す
る。なお、単電池ＢＴ1 の電極Ｐ1 に接続された端子Ｓ
Ｔ1と、単電池ＢＴ1 の電極Ｐ1 ，Ｐ2 よりも低電位で
あって他の単電池ＢＴにおける電極Ｐとの間に交流定電
流源３の各電流供給用プローブ３ａ，３ｂをそれぞれ接
続して交流定電流を供給し、かつ、電極Ｐ1 に接続され
た出力端子ＴＢH と、電極Ｐ2 に接続された端子ＳＴ1
とに交流電圧計４の電圧検出用プローブ４ａ，４ｂをそ
れぞれ接続して交流電圧を測定してもよい。
【００１７】次に、燃料電池１の最も低電位側に位置す
る単電池ＢＴN を測定対象単電池として、その内部抵抗
ＲN を測定する。この場合、まず、単電池ＢＴN の電極
ＰN+1 に接続された出力端子ＴＢL と、単電池ＢＴN の
電極ＰN ，ＰN+1 よりも高電位であって他の単電池ＢＴ
における電極Ｐ（例えば単電池ＢＴ2 の電極Ｐ3 ）との
間に交流定電流源３の各電流供給用プローブ３ａ，３ｂ
をそれぞれ接続して交流定電流を単電池ＢＴ3 〜ＢＴN
に供給する。続いて、電極ＰN ，ＰN+1 に接続された端
子ＳＴ1 ，ＳＴ1 に交流電圧計４の電圧検出用プローブ
４ａ，４ｂをそれぞれ接続し、交流定電流が導通するこ
とによって単電池ＢＴN の電極ＰN ，ＰN+1 間に発生す
る交流電圧を交流電圧計４で測定する。次に、演算制御
部が、測定した交流電圧の電圧値を交流定電流の電流値
で除算することにより、単電池ＢＴN の内部抵抗ＲN を
算出する。この後、算出された各内部抵抗Ｒ1 〜ＲN
は、演算制御部の制御下で、表示部に表示される。な
お、単電池ＢＴN の電極ＰN+1に接続された端子ＳＴ1
と、単電池ＢＴN の電極ＰN ，ＰN+1 よりも高電位であ
って他の単電池ＢＴにおける電極Ｐとの間に交流定電流
源３の各電流供給用プローブ３ａ，３ｂをそれぞれ接続
して交流定電流を供給し、かつ、電極ＰN+1 に接続され
た出力端子ＴＢL と、電極ＰN に接続された端子ＳＴ1
とに交流電圧計４の電圧検出用プローブ４ａ，４ｂをそ
れぞれ接続して交流電圧を測定してもよい。
る単電池ＢＴN を測定対象単電池として、その内部抵抗
ＲN を測定する。この場合、まず、単電池ＢＴN の電極
ＰN+1 に接続された出力端子ＴＢL と、単電池ＢＴN の
電極ＰN ，ＰN+1 よりも高電位であって他の単電池ＢＴ
における電極Ｐ（例えば単電池ＢＴ2 の電極Ｐ3 ）との
間に交流定電流源３の各電流供給用プローブ３ａ，３ｂ
をそれぞれ接続して交流定電流を単電池ＢＴ3 〜ＢＴN
に供給する。続いて、電極ＰN ，ＰN+1 に接続された端
子ＳＴ1 ，ＳＴ1 に交流電圧計４の電圧検出用プローブ
４ａ，４ｂをそれぞれ接続し、交流定電流が導通するこ
とによって単電池ＢＴN の電極ＰN ，ＰN+1 間に発生す
る交流電圧を交流電圧計４で測定する。次に、演算制御
部が、測定した交流電圧の電圧値を交流定電流の電流値
で除算することにより、単電池ＢＴN の内部抵抗ＲN を
算出する。この後、算出された各内部抵抗Ｒ1 〜ＲN
は、演算制御部の制御下で、表示部に表示される。な
お、単電池ＢＴN の電極ＰN+1に接続された端子ＳＴ1
と、単電池ＢＴN の電極ＰN ，ＰN+1 よりも高電位であ
って他の単電池ＢＴにおける電極Ｐとの間に交流定電流
源３の各電流供給用プローブ３ａ，３ｂをそれぞれ接続
して交流定電流を供給し、かつ、電極ＰN+1 に接続され
た出力端子ＴＢL と、電極ＰN に接続された端子ＳＴ1
とに交流電圧計４の電圧検出用プローブ４ａ，４ｂをそ
れぞれ接続して交流電圧を測定してもよい。
【００１８】このように、この積層電池の内部抵抗測定
方法および計測装置によれば、各単電池ＢＴ1 〜ＢＴN
の各電極Ｐ1 〜ＰN+1 にそれぞれ１本の測定用ケーブル
ＣＢのみを接続するだけで、各単電池ＢＴ1 〜ＢＴN の
各内部抵抗Ｒ1 〜ＲN を測定することができる。このた
め、従来の積層電池の内部抵抗測定方法と比較して、測
定用ケーブルＣＢの接続作業に要する労力を半減させる
ことができる。また、この接続作業を計測装置が自動的
に行うことにより、極めて容易に内部抵抗を測定するこ
とができる。さらに、測定用ケーブルＣＢを介して端子
ＳＴ1 を燃料電池１に予め接続しておく場合には、燃料
電池１の構造を簡素化できる。したがって、燃料電池１
の製造時間を短縮することができ、また部品点数も削減
することができるため、燃料電池１の製造コストを低減
することができる。また、測定用ケーブルＣＢの数を半
減できるため、誤配線の発生を極力抑えることもでき
る。
方法および計測装置によれば、各単電池ＢＴ1 〜ＢＴN
の各電極Ｐ1 〜ＰN+1 にそれぞれ１本の測定用ケーブル
ＣＢのみを接続するだけで、各単電池ＢＴ1 〜ＢＴN の
各内部抵抗Ｒ1 〜ＲN を測定することができる。このた
め、従来の積層電池の内部抵抗測定方法と比較して、測
定用ケーブルＣＢの接続作業に要する労力を半減させる
ことができる。また、この接続作業を計測装置が自動的
に行うことにより、極めて容易に内部抵抗を測定するこ
とができる。さらに、測定用ケーブルＣＢを介して端子
ＳＴ1 を燃料電池１に予め接続しておく場合には、燃料
電池１の構造を簡素化できる。したがって、燃料電池１
の製造時間を短縮することができ、また部品点数も削減
することができるため、燃料電池１の製造コストを低減
することができる。また、測定用ケーブルＣＢの数を半
減できるため、誤配線の発生を極力抑えることもでき
る。
【００１９】なお、本発明は、上述した本発明の実施の
形態に限定されない。例えば、各単電池ＢＴ1 〜ＢＴN
の各電極Ｐ1 〜ＰN+1 を露出させた構成の積層電池の場
合には、測定用ケーブルＣＢ、検出端子ＳＴおよび出力
端子ＴＢH ，ＴＢL を取り付けることなく、交流定電流
源３の各電流供給用プローブ３ａ，３ｂをそれぞれ各単
電池ＢＴの電極Ｐ，Ｐに直接接続して交流定電流を供給
すると共に、交流電圧計４の電圧検出用プローブ４ａ，
４ｂを測定対象の単電池ＢＴの電極Ｐ，Ｐに直接接続し
て交流電圧を測定することにより、単電池ＢＴの内部抵
抗Ｒを測定することもできる。また、燃料電池以外の各
種積層電池の内部抵抗測定方法に適用することもでき
る。
形態に限定されない。例えば、各単電池ＢＴ1 〜ＢＴN
の各電極Ｐ1 〜ＰN+1 を露出させた構成の積層電池の場
合には、測定用ケーブルＣＢ、検出端子ＳＴおよび出力
端子ＴＢH ，ＴＢL を取り付けることなく、交流定電流
源３の各電流供給用プローブ３ａ，３ｂをそれぞれ各単
電池ＢＴの電極Ｐ，Ｐに直接接続して交流定電流を供給
すると共に、交流電圧計４の電圧検出用プローブ４ａ，
４ｂを測定対象の単電池ＢＴの電極Ｐ，Ｐに直接接続し
て交流電圧を測定することにより、単電池ＢＴの内部抵
抗Ｒを測定することもできる。また、燃料電池以外の各
種積層電池の内部抵抗測定方法に適用することもでき
る。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、請求項１から３記載の積
層電池の内部抵抗測定方法によれば、各単電池の各電極
にそれぞれ１本の測定用ケーブルのみを接続するだけ
で、各単電池の各内部抵抗を測定することができる。し
たがって、従来の積層電池の内部抵抗測定方法と比較し
て、測定用ケーブルの接続作業に要する労力を半減させ
ることができる。測定用ケーブルを介して端子を積層電
池に予め接続しておく場合には、積層電池の構造を簡素
化できるため、積層電池の製造時間を短縮することがで
き、また部品点数も削減することができる。この結果、
積層電池の製造コストを低減することができる。また、
測定用ケーブルの数を半減できるため、誤配線の発生を
極力抑えることもできる。
層電池の内部抵抗測定方法によれば、各単電池の各電極
にそれぞれ１本の測定用ケーブルのみを接続するだけ
で、各単電池の各内部抵抗を測定することができる。し
たがって、従来の積層電池の内部抵抗測定方法と比較し
て、測定用ケーブルの接続作業に要する労力を半減させ
ることができる。測定用ケーブルを介して端子を積層電
池に予め接続しておく場合には、積層電池の構造を簡素
化できるため、積層電池の製造時間を短縮することがで
き、また部品点数も削減することができる。この結果、
積層電池の製造コストを低減することができる。また、
測定用ケーブルの数を半減できるため、誤配線の発生を
極力抑えることもできる。
【００２１】また、請求項４記載の計測装置によれば、
各単電池の各電極にそれぞれ１本の測定用ケーブルのみ
を接続するだけでよいため、計測装置または積層電池を
簡易かつ安価に構成することができる。
各単電池の各電極にそれぞれ１本の測定用ケーブルのみ
を接続するだけでよいため、計測装置または積層電池を
簡易かつ安価に構成することができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る燃料電池１の構成
と、燃料電池１の内部抵抗を測定するための測定系の構
成を示すブロック図である。
と、燃料電池１の内部抵抗を測定するための測定系の構
成を示すブロック図である。
【図２】燃料電池１１の構成と、燃料電池１１の内部抵
抗を測定するための従来の測定系の構成を示すブロック
図である。
抗を測定するための従来の測定系の構成を示すブロック
図である。
１ 燃料電池 ３ 交流定電流源 ４ 交流電圧計 ＢＴ1 〜ＢＴN 単電池 ＣＢ ケーブル Ｍ 電解質膜 Ｐ1 〜ＰN+1 電極 Ｒ1 〜ＲN 内部抵抗 ＳＴ1 端子 ＴＢH ，ＴＢL 出力端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀内 亘 長野県上田市大字小泉字桜町81番地 日置 電機株式会社内 (72)発明者 昆沙賀 徹 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 明石 修幸 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 2G016 CB06 CC01 CC06 CC27 2G028 BE04 CG02 DH05 DH13 FK01 HN11 HN13 LR02 5G003 BA03 CA01 CA11 EA09 5H030 AA00 AS18 BB09 FF41 FF44
Claims (4)
- 【請求項１】 一対の電極間に電解質を配置した複数の
単電池を直列接続して構成された積層電池における当該
両端部に位置する単電池を除く任意の一つの前記単電池
を測定対象単電池としてその内部抵抗を測定する積層電
池の内部抵抗測定方法であって、 前記測定対象単電池における前記一対の電極とは異なる
電位であって当該一対の電極を挟んで位置する２つの前
記電極間に交流定電流を供給するステップと、前記測定
対象単電池における前記一対の電極間の交流電圧を測定
するステップと、当該測定した交流電圧と前記交流定電
流の電流値に基づいて前記測定対象単電池の内部抵抗を
算出するステップとを実行することを特徴とする積層電
池の内部抵抗測定方法。 - 【請求項２】 一対の電極間に電解質を配置した複数の
単電池を直列接続して構成された積層電池における最も
高電位側に位置する前記単電池を測定対象単電池として
その内部抵抗を測定する積層電池の内部抵抗測定方法で
あって、 前記測定対象単電池における高電位側の前記電極と当該
測定対象単電池における一対の前記電極よりも低電位で
あって他の前記単電池における前記電極との間に交流定
電流を供給するステップと、前記測定対象単電池におけ
る前記一対の電極間の交流電圧を測定するステップと、
当該測定した交流電圧と前記交流定電流の電流値に基づ
いて前記測定対象単電池の内部抵抗を算出するステップ
とを実行することを特徴とする積層電池の内部抵抗測定
方法。 - 【請求項３】 一対の電極間に電解質を配置した複数の
単電池を直列接続して構成された積層電池における最も
低電位側に位置する前記単電池を測定対象単電池として
その内部抵抗を測定する積層電池の内部抵抗測定方法で
あって、 前記測定対象単電池における低電位側の前記電極と当該
測定対象単電池における一対の前記電極よりも高電位で
あって他の前記単電池における前記電極との間に交流定
電流を供給するステップと、前記測定対象単電池におけ
る前記一対の電極間の交流電圧を測定するステップと、
当該測定した交流電圧と前記交流定電流の電流値に基づ
いて前記測定対象単電池の内部抵抗を算出するステップ
とを実行することを特徴とする積層電池の内部抵抗測定
方法。 - 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の積層
電池の内部抵抗測定方法を実行可能にプログラムされて
いることを特徴とする計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001071317A JP2002267704A (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | 積層電池の内部抵抗測定方法および計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001071317A JP2002267704A (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | 積層電池の内部抵抗測定方法および計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002267704A true JP2002267704A (ja) | 2002-09-18 |
Family
ID=18929058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001071317A Pending JP2002267704A (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | 積層電池の内部抵抗測定方法および計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002267704A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004117226A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 蓄電池の内部インピーダンス測定方法 |
| JP2007181365A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Ntt Data Ex Techno Corp | バッテリー群に対する交流電圧印加回路及び方法 |
| CN101566594B (zh) * | 2008-04-24 | 2012-07-11 | 汉能科技有限公司 | 一种检验燃料电池堆中单片膜电极组缺陷的方法 |
| CN103261898A (zh) * | 2010-12-10 | 2013-08-21 | 日产自动车株式会社 | 层叠电池的内阻测量装置 |
| CN103969509A (zh) * | 2013-01-25 | 2014-08-06 | 江苏益茂纯电动汽车有限公司 | 电极材料内阻测试方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0888941A (ja) * | 1994-09-16 | 1996-04-02 | Fuji Electric Co Ltd | 無停電電源装置用蓄電池の良否判定装置 |
| JPH09113588A (ja) * | 1995-10-17 | 1997-05-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 組電池の状態検出方法 |
| JPH09133739A (ja) * | 1995-11-10 | 1997-05-20 | Tokyo Eletec Kk | 電池の寿命判定方法及び電池寿命判定装置 |
| JPH11194156A (ja) * | 1997-12-27 | 1999-07-21 | Dokomo Engineering Hokkaido Kk | 組電池自動診断装置 |
-
2001
- 2001-03-14 JP JP2001071317A patent/JP2002267704A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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| EP2650689A4 (en) * | 2010-12-10 | 2017-10-18 | Nissan Motor Co., Ltd | Layered battery internal resistance measuring apparatus |
| CN103969509A (zh) * | 2013-01-25 | 2014-08-06 | 江苏益茂纯电动汽车有限公司 | 电极材料内阻测试方法 |
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