JP2003086254A - ハイブリッド二次電池 - Google Patents

ハイブリッド二次電池

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JP2003086254A
JP2003086254A JP2001279057A JP2001279057A JP2003086254A JP 2003086254 A JP2003086254 A JP 2003086254A JP 2001279057 A JP2001279057 A JP 2001279057A JP 2001279057 A JP2001279057 A JP 2001279057A JP 2003086254 A JP2003086254 A JP 2003086254A
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secondary battery
battery
lithium
lead storage
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JP2001279057A
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English (en)
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Masahisa Okuda
昌久 奥田
Tetsuo Ogoshi
哲郎 大越
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Resonac Corp
Original Assignee
Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温時のエンジン始動性能に優れるハイブリ
ッド二次電池を提供する。 【解決手段】 ハイブリッド二次電池は、密閉型鉛蓄電
池を18個直列に接続した鉛蓄電池群(36V−18A
h)と、リチウムイオン二次電池を10〜11個直列に
接続したリチウムイオン二次電池群とが並列に接続され
ている。−30゜C以上の放電時に、鉛蓄電池群に流れ
る電流値を、リチウムイオン二次電池群に流れる電流値
より大きくすることで、ハイブリッド二次電池の出力を
確保する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド二次
電池に係り、特に、18セルが直列に接続された鉛蓄電
池と、10〜11セルが直列に接続されたリチウム二次
電池とを並列に接続したハイブリッド二次電池に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車には12V系鉛蓄電池を内
蔵した電源システム(14Vシステム)が用いられてき
た。該14Vシステムでは、12V系鉛蓄電池から自動
車のエンジンを始動する起動装置(スターターモータ)
に電流を供給(放電)し、エンジンが始動した後は、エ
ンジンの回転力によって作動する発電機から12V系鉛
蓄電池に電流が常時供給(充電)される。ところが、自
動車の減速時のエネルギーは、熱として消費されてい
た。
【0003】近年、12V系鉛蓄電池に代って、36V
系鉛蓄電池を搭載する新電源システム(42Vシステ
ム)が提案されている。該42Vシステムでは、自動車
のエンジンを始動する車輌起動装置として、高出力なモ
ータジェネレータを使用することが可能となった。この
ため、従来熱として消費されていた自動車の減速時にお
けるエネルギーは、モータジェネレータにより電気エネ
ルギーに変換され、回生エネルギーとして36V系鉛蓄
電池に供給(充電)される。また、停止状態からの加速
時には、36V系鉛蓄電池からの電気エネルギーでモー
タを回転させて走行することができる。新電源システム
によれば、エネルギー効率が高められ、自動車の燃費向
上、排気ガスの排出量の低減を図ることができる。
【0004】しかし、42Vシステムに使用されるモー
タジェネレータは、3〜4kWと高出力であり、回生時
の電流値は40〜80A(2〜4CA相当)に達する。
鉛蓄電池は、充電率が1CA以上の電流値になると、充
電時の副反応である水の分解反応が促進され、充電効率
が落ちて電池寿命に悪影響を及ぼす。このため、従来の
鉛蓄電池で、このような大電流充電を受け入れることは
難しい。そこで、大電流を受け入れることできるリチウ
ム二次電池とのハイブリッド二次電池が考案されてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リチウ
ム二次電池などに使用される電解液は、低温環境下では
流動性がなくなるので、リチウム二次電池の利点である
電流の入出力特性が低下する。従って、ハイブリッド二
次電池では、リチウム二次電池を用いているためにバッ
テリーの暖まっていないエンジン始動時などにエンジン
がかからなくなる、という問題が生ずる。
【0006】本発明は、上記事案に鑑み、低温時のエン
ジン始動性能に優れるハイブリッド二次電池を提供する
ことを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、18セルが直列に接続された鉛蓄電池
と、10〜11セルが直列に接続されたリチウム二次電
池とを並列に接続したハイブリッド二次電池において、
−30゜C以上の温度下での放電時に、前記鉛蓄電池に
流れる電流値が前記リチウム二次電池に流れる電流値よ
り大きいことを特徴とする。
【0008】本発明では、−30゜C以上の温度下での
放電時に、リチウム二次電池の入出力特性が低下して
も、鉛蓄電池に流れる電流値が、リチウム二次電池に流
れる電流値より大きいので、ハイブリッド二次電池の出
力を確保でき、低温時のエンジン始動性能に優れるハイ
ブリッド二次電池とすることができる。この場合におい
て、−30゜C以上の温度下で放電開始時から5秒目の
電圧値を18V以上とすることが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用したハイブリ
ッド二次電池の実施の形態について説明する。
【0010】(電池の作製) 〔鉛蓄電池〕本実施形態に使用される鉛蓄電池として
は、いわゆる密閉型鉛蓄電池を例示することができる。
この電池は次のようにして準備される。正極には二酸化
鉛、負極には海綿状鉛を使用し、正、負極及びガラス繊
維セパレータを用いて、積層した極板群を作製し、電槽
内に挿入する。これに制御弁取付箇所を開放した蓋をつ
け、電解液である希硫酸を注入し、制御弁を取付けて電
池を密閉化する。
【0011】〔リチウム二次電池〕本実施形態に使用さ
れるリチウム二次電池としては、マンガン系のリチウム
イオン二次電池を例示することができる。この電池は次
のようにして準備される。正極にはリチウムを含んだマ
ンガン酸化物、負極には活物質である炭素粉末が使用さ
れる。正、負極及びセパレータを用いて、捲回式の電極
体を作製し、円筒状電池缶に挿入する。エチレンカーボ
ネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネート
との混合有機溶媒に、6フッ化リン酸リチウム(LiP
)を1モル/リットル溶解した電解液を電池缶内に
注入し、正極端子を兼ねる封口体にて密閉する。
【0012】〔ハイブリッド二次電池〕本実施形態のハ
イブリッド二次電池は、上記のように作製され密閉型鉛
蓄電池を18個(18セル)直列に接続した鉛蓄電池群
(36V−18Ah)と、上記のように作製され3.6
V−3.5Ahのリチウムイオン二次電池を10〜11
個(10〜11セル)直列に接続したリチウムイオン二
次電池群とが並列に接続されている。このリチウムイオ
ン二次電池群は、その電池電圧を鉛蓄電池群(36V)
に合わせる場合には、リチウムイオン二次電池を10個
直列(3.6V×10)に接続し、充電電圧を鉛蓄電池
群(42V)に合わせる場合には、リチウムイオン二次
電池を11個直列(3.8V×11)に接続したものと
なるが、回生時の充電電圧に合わせる方が望ましい。上
述した新電源システム(42Vシステム)では、このハ
イブリッド二次電池が、モータジェネレータが発電機と
して回生エネルギー(電力)を供給するときにはモータ
ジェネレータに並列に接続される構成が採られている。
【0013】本実施形態のハイブリッド二次電池では、
−30゜C以上(概ね−15゜C以下)の温度下で、鉛
蓄電池及びリチウム二次電池の電解液が液体と固体との
混合状態となり入出力特性が低下する。しかし、鉛蓄電
池群の電池容量がリチウムイオン二次電池群の電池容量
の5倍より大きいので、仮に鉛蓄電池の電解液中に固体
が多くなっても、鉛蓄電池群に流れる電流値(Ip)を
リチウムイオン二次電池に流れる電流値(Il)より大
きい値に確保することができる。
【0014】(試験)次に、上述した実施形態に従って
作製したハイブリッド二次電池を用いて、25゜C、0
゜C、−15゜C、−30゜Cの各温度下、所定放電電
流値で放電後、5秒目の電池電圧(5秒目電池電圧)を
測定する放電試験を行った。また、それらの温度下での
リチウムイオン二次電池の電解液の状態を観察した。
【0015】下表1に示すように、鉛蓄電池群に流れる
電流値をリチウムイオン二次電池群に流れる電流値より
大きくし、放電電流値が5.0CA、6.5CAのとき
を、それぞれ実施例1、実施例2とした。また、リチウ
ムイオン二次電池群に流れる電流値が鉛蓄電池群に流れ
る電流値より大きい場合を比較例1とした。なお、通常
自動車用などのハイブリッド二次電池の充放電時に求め
られる電流値は、5CA〜6.5CA程度である。
【0016】
【表1】
【0017】下図1に放電試験の試験結果を示す。ま
た、各温度下での電解液の状態を下表2に示す。
【0018】
【表2】
【0019】表1に示すように、−15゜C付近から電
解液の流動性が低下してきている。また、図1に示すよ
うに、比較例1の電池では、−30゜C以上−15゜C
以下の低温度下で、リチウムイオン二次電池群の流動性
及び充放電特性が低下し、ハイブリッド化の効果がなく
なっている。従って、低温度下では、リチウムイオン二
次電池群より鉛蓄電池群の方が大きな電流が流れるよう
にする必要がある。−30゜C以上の放電時に鉛蓄電池
群に流れる電流値を、リチウムイオン二次電池群に流れ
る電流値より大きくした実施例1及び実施例2の電池で
は、14Vシステムで求められているJIS規格の6V
に対応する42Vシステムの18Vを確保するすること
が可能である。従って、ハイブリッド二次電池におい
て、−30゜C以上の放電時に鉛蓄電池群に流れる電流
値を、リチウムイオン二次電池群に流れる電流値より大
きくすることで、低温時のエンジン始動性能に優れたハ
イブリッド二次電池を得ることができる。
【0020】また、鉛蓄電池群とリチウムイオン二次電
池群とが並列に接続されているので、自動車の減速時や
停止状態からの加速時に、発電機からの大電流(40〜
80A)をリチウムイオン二次電池群で受け入れること
ができる。更に、一端リチウムイオン二次電池群に受け
入れた電気エネルギーを、鉛蓄電池群に充電することも
できる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
−30゜C以上の温度下での放電時に、リチウム二次電
池の入出力特性が低下しても、鉛蓄電池に流れる電流値
が、リチウム二次電池に流れる電流値より大きいので、
ハイブリッド二次電池の出力を確保でき、低温時のエン
ジン始動性能に優れるハイブリッド二次電池とすること
ができる、という効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例及び比較例の各電池の5秒目電池電圧と
温度との関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H030 AA01 AS08 BB22 BB23 BB26 FF22 FF42 FF43 5H040 AS04 AT06 AY08 DD05

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 18セルが直列に接続された鉛蓄電池
    と、10〜11セルが直列に接続されたリチウム二次電
    池とを並列に接続したハイブリッド二次電池において、
    −30゜C以上の温度下での放電時に、前記鉛蓄電池に
    流れる電流値が前記リチウム二次電池に流れる電流値よ
    り大きいことを特徴とするハイブリッド二次電池。
  2. 【請求項2】 −30゜C以上の温度下で放電開始時か
    ら5秒目の電圧値が18V以上であることを特徴とする
    請求項1に記載のハイブリッド二次電池。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010092692A1 (ja) * 2009-02-16 2010-08-19 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置システム、並びに、該システムを用いたモーター駆動体及び移動体
WO2010091583A1 (zh) * 2009-02-13 2010-08-19 深圳市雄韬电源科技有限公司 具有自调节功能的铅酸蓄电池与磷酸铁锂电池的混合电池
US9018909B2 (en) 2011-04-28 2015-04-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery pack
WO2016113862A1 (ja) * 2015-01-14 2016-07-21 株式会社 東芝 非水電解質電池及びバッテリーシステム
KR101775547B1 (ko) 2013-01-16 2017-09-06 삼성에스디아이 주식회사 이종 셀을 포함하는 배터리 팩 및 이를 포함하는 전력 장치
CN114465304A (zh) * 2022-01-12 2022-05-10 浙江霖润新能源科技有限公司 一种车载混合电源系统

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010091583A1 (zh) * 2009-02-13 2010-08-19 深圳市雄韬电源科技有限公司 具有自调节功能的铅酸蓄电池与磷酸铁锂电池的混合电池
WO2010092692A1 (ja) * 2009-02-16 2010-08-19 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置システム、並びに、該システムを用いたモーター駆動体及び移動体
US8283878B2 (en) 2009-02-16 2012-10-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery storage device system, and motor driving body and moving body using the system
US9018909B2 (en) 2011-04-28 2015-04-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery pack
KR101775547B1 (ko) 2013-01-16 2017-09-06 삼성에스디아이 주식회사 이종 셀을 포함하는 배터리 팩 및 이를 포함하는 전력 장치
WO2016113862A1 (ja) * 2015-01-14 2016-07-21 株式会社 東芝 非水電解質電池及びバッテリーシステム
CN114465304A (zh) * 2022-01-12 2022-05-10 浙江霖润新能源科技有限公司 一种车载混合电源系统

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