JP2003217670A - 電池装置 - Google Patents
電池装置Info
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- JP2003217670A JP2003217670A JP2002010635A JP2002010635A JP2003217670A JP 2003217670 A JP2003217670 A JP 2003217670A JP 2002010635 A JP2002010635 A JP 2002010635A JP 2002010635 A JP2002010635 A JP 2002010635A JP 2003217670 A JP2003217670 A JP 2003217670A
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- aqueous electrolyte
- pressure
- electrolyte battery
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- 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
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 非水電解質電池を用いた電池装置の採用によ
って、非水電解質電池の劣化を防止するものである。 【解決手段】 非水電解質電池を密閉容器に収納してな
る電池装置において、前記密閉容器内に不活性ガスを充
填したことを特徴とする電池装置。
って、非水電解質電池の劣化を防止するものである。 【解決手段】 非水電解質電池を密閉容器に収納してな
る電池装置において、前記密閉容器内に不活性ガスを充
填したことを特徴とする電池装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は非水電解質電池を用
いた電池装置に関する。
いた電池装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】蓄電池の用途のひとつにバックアップ電
源や、負荷平準化等に使用される据え置き用途がある。
これら据え置き用途の蓄電池に要求される性能は、数年
から十数年使用可能な寿命性能であり、その使用には実
績のある鉛蓄電池やニッケルカドミウム蓄電池などが多
用されてきた。
源や、負荷平準化等に使用される据え置き用途がある。
これら据え置き用途の蓄電池に要求される性能は、数年
から十数年使用可能な寿命性能であり、その使用には実
績のある鉛蓄電池やニッケルカドミウム蓄電池などが多
用されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、リチウムイオン
二次電池等の非水電解質電池が、携帯電話等の民生用サ
イクル用途に使用されるようになり注目を集めている。
このような非水電解質電池は、水分が浸入するとその性
能が極端に低下するため、従来の鉛蓄電池やニッケルカ
ドミウム電池等とは異なり、完全密閉形で、大気と発電
要素とは完全に遮断された構造であるという特徴を備え
る。
二次電池等の非水電解質電池が、携帯電話等の民生用サ
イクル用途に使用されるようになり注目を集めている。
このような非水電解質電池は、水分が浸入するとその性
能が極端に低下するため、従来の鉛蓄電池やニッケルカ
ドミウム電池等とは異なり、完全密閉形で、大気と発電
要素とは完全に遮断された構造であるという特徴を備え
る。
【０００４】ここで前述した通り、非水電解質電池は極
端に水分を嫌うため、長期間の使用に対しては金属性電
池ケースの腐食や、端子部の腐食に対して充分に考慮し
ないと、金属製電池ケースの腐食によって大気中の水分
が発電要素内に浸入して蓄電池性能を極端に低下させた
り、端子部の腐食によって端子部自身の抵抗が大きくな
ったりする恐れがある。
端に水分を嫌うため、長期間の使用に対しては金属性電
池ケースの腐食や、端子部の腐食に対して充分に考慮し
ないと、金属製電池ケースの腐食によって大気中の水分
が発電要素内に浸入して蓄電池性能を極端に低下させた
り、端子部の腐食によって端子部自身の抵抗が大きくな
ったりする恐れがある。
【０００５】本発明は上記問題を解決するためになされ
たものであり、非水電解質電池を用いた電池装置の採用
によって、非水電解質電池の端子部の腐食やシール部の
劣化を防止するものである。
たものであり、非水電解質電池を用いた電池装置の採用
によって、非水電解質電池の端子部の腐食やシール部の
劣化を防止するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になした第１の発明は、非水電解質電池を密閉容器に収
納してなる電池装置において、前記密閉容器内に不活性
ガスを充填したことを特徴とする電池装置である。
になした第１の発明は、非水電解質電池を密閉容器に収
納してなる電池装置において、前記密閉容器内に不活性
ガスを充填したことを特徴とする電池装置である。
【０００７】第２の発明は、前記密閉容器に圧力検出手
段を設けるとともに、前記充填密閉容器内の圧力を大気
圧と異なる圧力としたことを特徴とする請求項１記載の
電池装置である。
段を設けるとともに、前記充填密閉容器内の圧力を大気
圧と異なる圧力としたことを特徴とする請求項１記載の
電池装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の最大の特徴は、非水電解
質電池を密閉容器内に収納し、密閉容器内に不活性ガス
を充填することである。これは完全密閉形である非水電
解質電池を使用するからこそ可能なものであり、鉛蓄電
池やニッケルカドミウム電池など、充電によって蓄電池
内部から酸素ガスや水素ガスが発生する可能性のある蓄
電池に対しては、水素ガスに引火する危険性があるので
適用することができない。
質電池を密閉容器内に収納し、密閉容器内に不活性ガス
を充填することである。これは完全密閉形である非水電
解質電池を使用するからこそ可能なものであり、鉛蓄電
池やニッケルカドミウム電池など、充電によって蓄電池
内部から酸素ガスや水素ガスが発生する可能性のある蓄
電池に対しては、水素ガスに引火する危険性があるので
適用することができない。
【０００９】第１の発明を図１で説明する。１は密閉容
器であり、２は前記密閉容器に収納された非水電解質電
池、３は前記密閉容器に設けられた外部機器と接続する
ための外部接続端子、４は非水電解質電池と外部接続端
子３や電池管理装置５とを接続するためのリード線、５
は電池管理装置、６は電池管理装置５を外部から管理す
ることのできる端子である。
器であり、２は前記密閉容器に収納された非水電解質電
池、３は前記密閉容器に設けられた外部機器と接続する
ための外部接続端子、４は非水電解質電池と外部接続端
子３や電池管理装置５とを接続するためのリード線、５
は電池管理装置、６は電池管理装置５を外部から管理す
ることのできる端子である。
【００１０】密閉容器１は、気密を保てるものであれば
特にその材料を規定されるものではなく、ステンレス鋼
などの金属材料や塩ビやアクリルなどの樹脂材料でもよ
い。必要に応じて内部を確認したい場合には、透明なア
クリルなどを使用すると都合のよいことがある。
特にその材料を規定されるものではなく、ステンレス鋼
などの金属材料や塩ビやアクリルなどの樹脂材料でもよ
い。必要に応じて内部を確認したい場合には、透明なア
クリルなどを使用すると都合のよいことがある。
【００１１】非水電解質電池２は図１では１つしか記載
していないが、その個数、型式、大きさ、容量、電圧な
ど電池装置に要求される仕様を満足するように任意に設
置、配置することができる。
していないが、その個数、型式、大きさ、容量、電圧な
ど電池装置に要求される仕様を満足するように任意に設
置、配置することができる。
【００１２】外部接続端子３は非水電解質システムを機
器や充電器と接続するためのものである。図１では２つ
しか外部端子が描かれていないが、使用する機器の仕様
や充電器の仕様、その他の用途に合わせて２つに限定さ
れるものではない。また、端子の材質や形状についても
目的に併せて任意とすることができる。さらに端子の替
わりにリード線等であってもよい。
器や充電器と接続するためのものである。図１では２つ
しか外部端子が描かれていないが、使用する機器の仕様
や充電器の仕様、その他の用途に合わせて２つに限定さ
れるものではない。また、端子の材質や形状についても
目的に併せて任意とすることができる。さらに端子の替
わりにリード線等であってもよい。
【００１３】リード線４は非水電解質電池２同士、非水
電解質電池２と外部端子３、非水電解質電池２と電池管
理装置５、などを接続するものであり電池装置の構成に
合わせて任意に配線することができる。また、上記以外
の機器や部品を接続することもできる。なおこのリード
線４は特に必須要件ではなく、非水電解質電池の端子を
直接外部接続端子の内側と接触させるような構成として
もよいし、リード線に替えて基板や剛体などで接続する
ことが可能である。
電解質電池２と外部端子３、非水電解質電池２と電池管
理装置５、などを接続するものであり電池装置の構成に
合わせて任意に配線することができる。また、上記以外
の機器や部品を接続することもできる。なおこのリード
線４は特に必須要件ではなく、非水電解質電池の端子を
直接外部接続端子の内側と接触させるような構成として
もよいし、リード線に替えて基板や剛体などで接続する
ことが可能である。
【００１４】蓄電池管理装置５は、非水電解質電池２の
温度、電圧、電流等を監視し、必要に応じて充電や放電
を停止することのできる装置であり、その他の機能を備
えていてもよい。また、図１では電池管理装置５は密閉
容器１内に記されているが、密閉容器１の外側に設ける
こともできる。
温度、電圧、電流等を監視し、必要に応じて充電や放電
を停止することのできる装置であり、その他の機能を備
えていてもよい。また、図１では電池管理装置５は密閉
容器１内に記されているが、密閉容器１の外側に設ける
こともできる。
【００１５】端子６は外部から蓄電池管理装置５を操
作、制御するために設けられたものである。しかし、前
述の通り、蓄電池管理装置５を密閉容器１の外側に設け
た場合、端子６は蓄電池管理装置５と非水電解質電池２
とを接続するために使用することができる。また、前述
の通り電池管理装置５を必要としない場合が発生したと
きは、端子６を備える必然性がなくなる場合もあり得
る。
作、制御するために設けられたものである。しかし、前
述の通り、蓄電池管理装置５を密閉容器１の外側に設け
た場合、端子６は蓄電池管理装置５と非水電解質電池２
とを接続するために使用することができる。また、前述
の通り電池管理装置５を必要としない場合が発生したと
きは、端子６を備える必然性がなくなる場合もあり得
る。
【００１６】上記の構成よりなる電池装置の密閉容器１
の内部を不活性ガスで満たすことが本発明の実施の形態
である。不活性ガスには、安価な希ガスであるアルゴン
などの使用が望ましいが、より安価な窒素ガスなどを使
用することも、それらの混合物の使用も可能である。な
お、使用する不活性ガスの純度はできるだけ高いものを
使用し、大気のすべてを不活性ガスと置換することが好
ましいが、その使用時に数十から数百ｐｐｍ程度の酸素
等の不純物を含んでも、実使用には実質的な問題はな
い。
の内部を不活性ガスで満たすことが本発明の実施の形態
である。不活性ガスには、安価な希ガスであるアルゴン
などの使用が望ましいが、より安価な窒素ガスなどを使
用することも、それらの混合物の使用も可能である。な
お、使用する不活性ガスの純度はできるだけ高いものを
使用し、大気のすべてを不活性ガスと置換することが好
ましいが、その使用時に数十から数百ｐｐｍ程度の酸素
等の不純物を含んでも、実使用には実質的な問題はな
い。
【００１７】第２の発明を図２で説明する。図２は図１
と同様のものに圧力検出手段７を設けたものである。そ
の他の記号については、図１のものと同一の機能を有す
るものには同じ番号を付与した。
と同様のものに圧力検出手段７を設けたものである。そ
の他の記号については、図１のものと同一の機能を有す
るものには同じ番号を付与した。
【００１８】密閉容器１内を満たした不活性ガスの圧力
を大気圧と異なる圧力（加圧、減圧いずれも可）として
おくことによって、圧力検出手段７の指示信号を確認す
るだけで、密閉容器１気密状態を確認することが可能で
ある。ここで密閉容器１内の加圧、減圧の程度について
は特に制限を設けるものではないが、圧力検出手段７で
確実に検出することのできる程度に加圧または減圧する
ことが望ましい。なお、万一の気密漏れに対し、減圧で
は外部の空気が進入するが、加圧にしておくと外気の進
入を防止することができ、好ましい。
を大気圧と異なる圧力（加圧、減圧いずれも可）として
おくことによって、圧力検出手段７の指示信号を確認す
るだけで、密閉容器１気密状態を確認することが可能で
ある。ここで密閉容器１内の加圧、減圧の程度について
は特に制限を設けるものではないが、圧力検出手段７で
確実に検出することのできる程度に加圧または減圧する
ことが望ましい。なお、万一の気密漏れに対し、減圧で
は外部の空気が進入するが、加圧にしておくと外気の進
入を防止することができ、好ましい。
【００１９】圧力検出手段については圧力センサや差圧
計などが使用できるが、いずれにしても密閉容器１の気
密を阻害しないものを使用する必要がある。なお、密閉
容器１の内部の圧力は、温度によって変化するので、使
用温度範囲で加圧、減圧の状態が確認できるものを選択
することが好ましい。また、大気との差圧を測定する差
圧計を使用すると、温度の影響を受けにくくすることが
できる。また、圧力検出手段に出力部を備えたものを使
用すると、その出力によって各種の自動制御をおこなう
ことができ好適である。
計などが使用できるが、いずれにしても密閉容器１の気
密を阻害しないものを使用する必要がある。なお、密閉
容器１の内部の圧力は、温度によって変化するので、使
用温度範囲で加圧、減圧の状態が確認できるものを選択
することが好ましい。また、大気との差圧を測定する差
圧計を使用すると、温度の影響を受けにくくすることが
できる。また、圧力検出手段に出力部を備えたものを使
用すると、その出力によって各種の自動制御をおこなう
ことができ好適である。
【００２０】
【実施例】高さ１４ｃｍ、幅３０ｃｍ、奥行き３０ｃｍ
の直方体のアクリル樹脂製容器を作製した。この容器
は、蓋面である一面が着脱可能であり、着脱可能な蓋面
と残部であるケース部との間にはパッキンを配して気密
を取ることができるようになっている。また、容器側面
には外部端子と圧力センサと不活性ガス注入用の逆止弁
付き注入口と、内部ガス排出用の逆止弁付き排気口とを
設けた。ここで内部ガス排出用の逆止弁の作動圧は大気
圧よりも１０ｋＰａ高くした。
の直方体のアクリル樹脂製容器を作製した。この容器
は、蓋面である一面が着脱可能であり、着脱可能な蓋面
と残部であるケース部との間にはパッキンを配して気密
を取ることができるようになっている。また、容器側面
には外部端子と圧力センサと不活性ガス注入用の逆止弁
付き注入口と、内部ガス排出用の逆止弁付き排気口とを
設けた。ここで内部ガス排出用の逆止弁の作動圧は大気
圧よりも１０ｋＰａ高くした。
【００２１】このケース内に、容量４０Ａｈの非水電解
質電池であるリチウムイオン電池と、電池温度を測定
し、設定温度以上になると充放電を遮断することのでき
る電池管理装置とを収納し、電池と外部端子、電池と電
池管理装置、電池管理装置とケースに設けた電池管理装
置制御用端子とをリード線にて結線し、ケースと蓋とを
嵌合、固定させることによりケースと蓋とを密閉容器と
して構成した。
質電池であるリチウムイオン電池と、電池温度を測定
し、設定温度以上になると充放電を遮断することのでき
る電池管理装置とを収納し、電池と外部端子、電池と電
池管理装置、電池管理装置とケースに設けた電池管理装
置制御用端子とをリード線にて結線し、ケースと蓋とを
嵌合、固定させることによりケースと蓋とを密閉容器と
して構成した。
【００２２】次に、不活性ガス注入用の注入口にアルゴ
ンボンベの導管を接続し、流量１リットル／分でアルゴ
ンガスを密閉容器内に導入した。このとき、密閉容器内
の大気は、内部ガス排出用排気口に設けた逆止弁によ
り、大気圧＋１０ｋＰａの加圧状態に保ちながらアルゴ
ンガスで置換された。置換がほぼ完全であると判断され
た３０分後にアルゴンガスの注入を停止し、注入口の導
管を取り外した。
ンボンベの導管を接続し、流量１リットル／分でアルゴ
ンガスを密閉容器内に導入した。このとき、密閉容器内
の大気は、内部ガス排出用排気口に設けた逆止弁によ
り、大気圧＋１０ｋＰａの加圧状態に保ちながらアルゴ
ンガスで置換された。置換がほぼ完全であると判断され
た３０分後にアルゴンガスの注入を停止し、注入口の導
管を取り外した。
【００２３】このように構成した電池装置を充放電サイ
クル試験に供した。試験は、以下の通りおこなった。
クル試験に供した。試験は、以下の通りおこなった。
【００２４】４０Ａｈの定電流で４．１Ｖまで充電後、
４．１Ｖの定電圧で充電をおこなった。充電開始から充
電終了までの時間は３時間とした。ついで、４０Ａの定
電流で２．８Ｖまで放電をおこない、放電容量を測定し
た。以上の工程を１サイクルとし、これを繰り返した。
そして１００サイクル毎にリチウムイオン二次電池の出
力を測定した。なおここで、対照として同一型式のリチ
ウムイオン二次電池を大気中で同様の試験に供した。
４．１Ｖの定電圧で充電をおこなった。充電開始から充
電終了までの時間は３時間とした。ついで、４０Ａの定
電流で２．８Ｖまで放電をおこない、放電容量を測定し
た。以上の工程を１サイクルとし、これを繰り返した。
そして１００サイクル毎にリチウムイオン二次電池の出
力を測定した。なおここで、対照として同一型式のリチ
ウムイオン二次電池を大気中で同様の試験に供した。
【００２５】本発明による電池装置に収納されたリチウ
ムイオン二次電池の出力推移と、対照としたリチウムイ
オン二次電池の出力推移とを図３に示す。図３から明ら
かなように、本発明による電池装置内のリチウムイオン
二次電池の方が出力推移に優れていた。これは端子部の
酸化に起因する端子部の抵抗を抑制したことによる。な
お、密閉容器内の圧力は圧力センサによってモニターし
た。本実施例中では温度条件を２５℃一定としたので、
大気圧＋１０ｋＰａの値を一定に保ち、密閉容器に漏れ
がなく、酸素ガスが密閉容器内に進入しなかったことが
確認できた。
ムイオン二次電池の出力推移と、対照としたリチウムイ
オン二次電池の出力推移とを図３に示す。図３から明ら
かなように、本発明による電池装置内のリチウムイオン
二次電池の方が出力推移に優れていた。これは端子部の
酸化に起因する端子部の抵抗を抑制したことによる。な
お、密閉容器内の圧力は圧力センサによってモニターし
た。本実施例中では温度条件を２５℃一定としたので、
大気圧＋１０ｋＰａの値を一定に保ち、密閉容器に漏れ
がなく、酸素ガスが密閉容器内に進入しなかったことが
確認できた。
【００２６】
【発明の効果】本発明により、非水電解質電池を用いた
電池装置の採用によって、非水電解質電池の劣化を防止
することができた。
電池装置の採用によって、非水電解質電池の劣化を防止
することができた。
【００２７】
【図１】 電池装置
【図２】 電池装置
【図３】 充放電サイクル試験結果
１ 密閉容器
２ 非水電解質電池
３ 外部端子
４ リード線
５ 電池管理装置
６ 端子
７ 圧力検出手段
Claims (2)
- 【請求項１】 非水電解質電池を密閉容器に収納してな
る電池装置において、前記密閉容器内に不活性ガスを充
填したことを特徴とする電池装置。 - 【請求項２】 前記密閉容器に圧力検出手段を設けると
ともに、前記充填密閉容器内の圧力を大気圧と異なる圧
力としたことを特徴とする請求項１記載の電池装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002010635A JP2003217670A (ja) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | 電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002010635A JP2003217670A (ja) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | 電池装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003217670A true JP2003217670A (ja) | 2003-07-31 |
Family
ID=27648320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002010635A Pending JP2003217670A (ja) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | 電池装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003217670A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006260975A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Dainippon Printing Co Ltd | 電池モジュール |
| JP2016148525A (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | Tdk株式会社 | 気密検査装置 |
| JP2018125264A (ja) * | 2017-02-03 | 2018-08-09 | オムロン株式会社 | 異常検出装置 |
| WO2022211502A1 (ko) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 셀 제조방법, 배터리 셀 제조장치 |
-
2002
- 2002-01-18 JP JP2002010635A patent/JP2003217670A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006260975A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Dainippon Printing Co Ltd | 電池モジュール |
| JP2016148525A (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | Tdk株式会社 | 気密検査装置 |
| JP2018125264A (ja) * | 2017-02-03 | 2018-08-09 | オムロン株式会社 | 異常検出装置 |
| KR20180090722A (ko) * | 2017-02-03 | 2018-08-13 | 오므론 가부시키가이샤 | 이상 검출 장치 |
| KR101988745B1 (ko) | 2017-02-03 | 2019-06-12 | 오므론 가부시키가이샤 | 이상 검출 장치 |
| US11329328B2 (en) | 2017-02-03 | 2022-05-10 | Omron Corporation | Abnormality detector |
| WO2022211502A1 (ko) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 셀 제조방법, 배터리 셀 제조장치 |
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