JP2004303756A - Electric storage device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電気二重層キャパシタの蓄電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、各種の蓄電装置(電動自動車の駆動電源等)として、急速充電が可能で充放電サイクル寿命が長い、電気二重層キャパシタ(電気二重層コンデンサ)の適用技術が注目される。
【0003】
電気二重層キャパシタは、キャパシタセルとして、一定数の正極体と負極体をこれらの間にセパレータを介在して交互に積層され、これらの積層体が電解液に浸され、電解液とともに容器に収容されると共に、実用には複数のキャパシタセルが用いられる(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−317334号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このような電気二重層キャパシタにおいては、長時間使用しているうちに電解液が劣化ならびに消耗して、性能が低下したり、寿命が低下するという問題があった。
【0006】
この発明は、このような問題点を解決することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、一定数の正極体と負極体をこれらの間にセパレータを介在させて交互に積層したセル本体を電解液とともにセル容器に収容してなるキャパシタセルを複数備える一方、電解液を蓄える電解液タンクを設け、各セル容器内の電解液のレベルを検出する液面センサを設けると共に、電解液タンクの電解液をそれぞれのセル容器に導く連絡通路を形成し、各セル容器毎に連絡通路を開閉する弁手段を設ける。
【0008】
第2の発明は、第1の発明において、電解液タンクの電解液を圧送するポンプを設けると共に、キャパシタセルの内部抵抗を計測してキャパシタセルの劣化状態を判定する判定手段と、キャパシタセルの劣化状態の判定結果と液面センサの検出値とに応じて、ポンプと弁手段とを制御する制御手段とを設ける。
【0009】
第3の発明は、第2の発明において、キャパシタセルの内部抵抗の計測値を温度に応じて補正する。
【0010】
【発明の効果】
第1の発明では、キャパシタセルの電解液が劣化、消耗した場合、電解液タンクから該当するキャパシタセルに電解液を注入して、キャパシタセルの性能の維持と、寿命の向上を図ることができる。
【0011】
第2の発明では、キャパシタセルの劣化状態と電解液量とに応じて、ポンプを介して電解液をキャパシタセルに適切に注入でき、キャパシタセルの性能の維持と、寿命の向上を図ることができる。
【0012】
第3の発明では、キャパシタセルの劣化状態を的確に判定できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0014】
図1は本発明の実施の形態の蓄電装置の構成図、図2は電気二重層キャパシタセル10の断面図である。
【0015】
キャパシタセル10は、セル本体(積層体)11が、電解液とともに、所定構造のセル容器12に収納される。
【0016】
セル本体11は、一定数の正極体と負極体をこれらの間にセパレータを介在させて交互に積層され、正極体のリード部12aは端子13aに、負極体のリード部12bは端子13bに接合される。これらの端子13a、13bはセル容器12の上壁部14を貫通して配置される。
【0017】
セル容器12の上壁部14の所定部位には、連絡通路15につながる通路口16が開設され、この通路口16を開閉する電磁弁17が配設される。この電磁弁17には、セル容器12内の電解液のレベルを検出する液面センサ18が備えられる。
【0018】
この場合、電磁弁17は、駆動時(通電時)に弁体20がスプリング21に抗してセル容器12側の着座部から後退して開弁され、非駆動時(非通電時)に弁体20がスプリング21の付勢力によってセル容器12側の着座部に前進着座して閉弁されると共に、この弁体20の前面にセル容器12内の圧力を受ける構造に形成される。
【0019】
また、セル容器12の上壁部14の中央部位には、電解液の溶液や溶媒が分解して発生したガスを抜くためのガス抜きバルブ22(安全弁)が設けられる。
【0020】
一方、電解液を蓄える電解液タンク23が設けられ、電解液タンク23は連絡通路15を介してそれぞれのキャパシタセル10のセル容器12の通路口16に接続される。連絡通路15は、通路15を分岐した分岐通路24がそれぞれの通路口16に接続される。
【0021】
電解液タンク23には、連絡通路15を介して電解液をそれぞれのセル容器12に圧送するポンプ25が設けられる。
【0022】
そして、各キャパシタセル10の劣化状態を判定すると共に、ポンプ25の駆動および各キャパシタセル10の電磁弁17の開閉を制御する制御装置26が設けられる。
【0023】
制御装置26は、各キャパシタセル10の電圧値と電流値とから各キャパシタセル10の内部抵抗値を算出して、内部抵抗値より各キャパシタセル10の劣化状態を判定する。この場合、キャパシタセル10の内部抵抗値は温度により変わるため、所定のキャパシタセル10の温度状態を検出する温度センサ27を設けて、その温度状態により内部抵抗値を補正する。この劣化状態の判定とセル容器12内の電解液のレベルを検出する液面センサ18の検出値とに応じて、ポンプ25の駆動および各キャパシタセル10の電磁弁17の開閉を制御する
次に、制御装置26の制御内容を図3のフローチャートに基づいて説明する。
【0024】
まず、ステップS1では、各キャパシタセル10の電圧値Vと電流値Iとから各キャパシタセル10の内部抵抗値αを算出する。各内部抵抗値αは、温度センサ27の検出する温度に応じて補正する。
【0025】
ステップS2では、各内部抵抗値αが基準値より大きいかどうかを判定する。
【0026】
基準値より大きいものがあれば、劣化状態と判定して、ステップS3にて、該当するキャパシタセル10の液面センサ18の検出値(電解液量)が基準値より多いかどうかを判定する。
【0027】
そして、液面センサ18の検出値が基準値より少なければ、ステップS4以降に進む。
【0028】
ステップS4では、該当するキャパシタセル10の連絡通路15につながる通路口16の電磁弁17を開く。
【0029】
ステップS5、S6では、電解液タンク23のポンプ25を作動して、電解液を連絡通路15を介して圧送して、該当するキャパシタセル10のセル容器12内に電解液を注入する。
【0030】
ステップS7では、該当するキャパシタセル10の液面センサ18の検出値が基準値より多くなれば、ポンプ25を停止して、開いていた電磁弁17を閉じて終了する。
【0031】
このように構成したので、長時間使用しているうちにキャパシタセル10の電解液が劣化ならびに消耗すると、キャパシタセル10の内部抵抗値と液面センサ18の検出値とに応じて、該当するキャパシタセル10に電解液タンク23の電解液が注入される。
【0032】
このため、キャパシタセル10の性能の低下を防止して、性能を良好に維持することができると共に、キャパシタセル10の寿命を向上することができ、蓄電装置の高い信頼性を確保することができる。
【0033】
なお、実施の形態では、ポンプ25を用いて電解液を注入するようにしたが、電解液タンク23を高位置に設置して電解液を注入するようにしたり、電解液タンク23内を加圧して電解液を注入するようにしても良い。また、電解液の溶液や溶媒が分解して発生したガスに対して、そのガス圧によってキャパシタセル10の電磁弁17が作動してガス抜きを行うように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態の構成図である。
【図2】電気二重層キャパシタセルの断面図である。
【図3】制御内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 キャパシタセル
11 セル本体
12 セル容器
13a、13b 端子
15 連絡通路
16 通路口
17 電磁弁
18 液面センサ
23 電解液タンク
25 ポンプ
26 制御装置
27 温度センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power storage device for an electric double layer capacitor.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, attention has been focused on an application technique of an electric double layer capacitor (electric double layer capacitor) that can be rapidly charged and has a long charge / discharge cycle life as various power storage devices (e.g., a driving power supply of an electric vehicle).
[0003]
An electric double layer capacitor is a capacitor cell in which a certain number of positive and negative electrodes are alternately stacked with a separator interposed therebetween, and the stacked body is immersed in an electrolytic solution and housed in a container together with the electrolytic solution. At the same time, a plurality of capacitor cells are used for practical use (for example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-317334
[Problems to be solved by the invention]
In such an electric double layer capacitor, there has been a problem that the electrolyte solution is deteriorated and consumed while being used for a long time, resulting in a decrease in performance and a shortened life.
[0006]
An object of the present invention is to solve such a problem.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, a plurality of capacitor cells each including a cell body in which a fixed number of positive and negative electrode bodies are alternately stacked with a separator interposed therebetween and accommodated in a cell container together with an electrolytic solution, And a liquid level sensor for detecting the level of the electrolyte in each cell container, and a communication passage for guiding the electrolyte in the electrolyte tank to each cell container is formed. Is provided with valve means for opening and closing the communication passage.
[0008]
According to a second aspect, in the first aspect, a pump for pumping the electrolytic solution in the electrolytic solution tank is provided, and a determination means for measuring an internal resistance of the capacitor cell to determine a deterioration state of the capacitor cell, There is provided control means for controlling the pump and the valve means according to the determination result of the deterioration state and the detection value of the liquid level sensor.
[0009]
In a third aspect based on the second aspect, the measured value of the internal resistance of the capacitor cell is corrected according to the temperature.
[0010]
【The invention's effect】
In the first aspect, when the electrolyte of the capacitor cell is deteriorated or consumed, the electrolyte is injected from the electrolyte tank into the corresponding capacitor cell, so that the performance of the capacitor cell can be maintained and the life can be improved. .
[0011]
In the second invention, the electrolytic solution can be appropriately injected into the capacitor cell via the pump in accordance with the deterioration state of the capacitor cell and the amount of the electrolytic solution, so that the performance of the capacitor cell can be maintained and the life can be improved. it can.
[0012]
According to the third aspect, the deterioration state of the capacitor cell can be accurately determined.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a configuration diagram of a power storage device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of an electric double
[0015]
In the
[0016]
The cell body 11 is formed by alternately stacking a certain number of positive and negative electrodes with a separator interposed therebetween, with the
[0017]
At a predetermined portion of the
[0018]
In this case, when the
[0019]
In addition, a gas release valve 22 (safety valve) is provided at a central portion of the
[0020]
On the other hand, an
[0021]
The
[0022]
Then, a
[0023]
The
[0024]
First, in step S1, the internal resistance value α of each
[0025]
In step S2, it is determined whether each internal resistance value α is larger than a reference value.
[0026]
If there is a value larger than the reference value, it is determined that the battery is in a deteriorated state, and in step S3, it is determined whether the detection value (the amount of the electrolyte) of the
[0027]
If the value detected by the
[0028]
In step S4, the
[0029]
In steps S5 and S6, the
[0030]
In step S7, when the detected value of the
[0031]
With such a configuration, when the electrolyte of the
[0032]
For this reason, it is possible to prevent the performance of the
[0033]
In the embodiment, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment.
FIG. 2 is a sectional view of an electric double layer capacitor cell.
FIG. 3 is a flowchart showing control contents.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
電解液を蓄える電解液タンクを設け、
各セル容器内の電解液のレベルを検出する液面センサを設けると共に、
電解液タンクの電解液をそれぞれのセル容器に導く連絡通路を形成し、
各セル容器毎に連絡通路を開閉する弁手段を設けたことを特徴とする蓄電装置。While providing a plurality of capacitor cells each containing a certain number of positive electrode bodies and negative electrode bodies alternately stacked with a separator interposed therebetween in a cell container together with an electrolytic solution,
Provide an electrolyte tank for storing electrolyte,
With a liquid level sensor that detects the level of the electrolyte in each cell container,
Forming a communication passage that leads the electrolyte in the electrolyte tank to each cell container,
A power storage device provided with valve means for opening and closing a communication passage for each cell container.
キャパシタセルの内部抵抗を計測してキャパシタセルの劣化状態を判定する判定手段と、
キャパシタセルの劣化状態の判定結果と液面センサの検出値とに応じて、ポンプと弁手段とを制御する制御手段とを設けたことを特徴とする請求項1に記載の蓄電装置。With a pump that pumps the electrolyte in the electrolyte tank,
Determining means for measuring the internal resistance of the capacitor cell to determine the deterioration state of the capacitor cell;
The power storage device according to claim 1, further comprising control means for controlling the pump and the valve means in accordance with a result of determining the deterioration state of the capacitor cell and a value detected by the liquid level sensor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003091346A JP2004303756A (en) | 2003-03-28 | 2003-03-28 | Electric storage device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003091346A JP2004303756A (en) | 2003-03-28 | 2003-03-28 | Electric storage device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004303756A true JP2004303756A (en) | 2004-10-28 |
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ID=33404733
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JP2003091346A Pending JP2004303756A (en) | 2003-03-28 | 2003-03-28 | Electric storage device |
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JP (1) | JP2004303756A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7680612B2 (en) | 2005-07-26 | 2010-03-16 | Panasonic Corporation | Vehicle power supply device |
-
2003
- 2003-03-28 JP JP2003091346A patent/JP2004303756A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7680612B2 (en) | 2005-07-26 | 2010-03-16 | Panasonic Corporation | Vehicle power supply device |
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