JP5047659B2 - ニッケル水素蓄電池の調整方法 - Google Patents
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Description
また、「初期値より小さな容量の放電リザーブ」とは、初期値より小さな容量の放電リザーブが残存している場合のほか、放電リザーブが消滅した場合(放電リザーブが0の場合)、さらには、放電リザーブの容量がマイナスの場合(放電容量が負極規制となる場合)も含む。
また、「放電リザーブの容量を初期値に近づける」とは、放電リザーブの容量を調整する前に比べて、放電リザーブの容量を初期値に近い値にすることであり、初期値との大小関係は問わない。
次に、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態にかかるニッケル水素蓄電池100を用意した。このニッケル水素蓄電池100は、図1,図2に示すように、電槽102及び蓋体103を有する電池ケース101を備える、角形密閉式のニッケル水素蓄電池である。
極板群150は、正極151と負極152と袋状のセパレータ153とを備えている。このうち、正極151は袋状のセパレータ153内に挿入されており、セパレータ153内に挿入された正極151と、負極152とが交互に積層されている。各セル110内に位置する正極151及び負極152は、それぞれ集電されて、これらが直列に接続されると共に、正極端子141及び負極端子142に接続されている。
まず、未使用のニッケル水素蓄電池100を用意し、このニッケル水素蓄電池100について、負極152の放電リザーブDRの容量の初期値を測定した。具体的には、電池電圧が1Vになるまで放電した後、電池上部(例えば、蓋体103)に孔を空け、この孔から電解液を補充して電解液が過剰に存在する状態とした。次いで、各セル110内の電解液中に、図示しないHg/HgO参照極を配設して、放電容量を測定しながら過放電させた。
次に、未使用のニッケル水素蓄電池100を、SOC60%まで充電した後、65℃の恒温槽内に6ヶ月間放置した。なお、恒温槽内の温度を65℃と比較的高温としたのは、負極の水素吸蔵合金の腐食を促進させると共に、水素漏出量を増加させるためである。また、恒温槽内に放置している間は、電池の深放電を防止するため(電池電圧が1Vを下回り劣化するのを防止するため)に、1ヶ月ごとに、SOC60%まで再充電している。
(排出孔形成工程)
まず、図9に示すように、ステップS1(排出孔形成工程)において、上述のように高温放置したニッケル水素蓄電池100に、ニッケル水素蓄電池100(電池ケース101)の内部のガスを外部に排出するガス排出孔107を形成した。具体的には、図10に示すように、注液口108を閉塞する樹脂製の閉塞蓋106に、これを貫通する1.5cm×3cmの矩形状のガス排出孔107を形成した。これにより、図10に矢印で示すように、ニッケル水素蓄電池100の各セル110内で発生したガスを、注液口108を経由してガス排出孔107を通じて、外部に排出することができる。
次に、図9に示すように、ステップS2(負極リザーブ調整工程)に進み、ガス排出孔107を形成したニッケル水素蓄電池100を過充電して、正極151から酸素ガスO2を発生させた。なお、ニッケル水素蓄電池100を過充電すると、通常は、次のような反応が生じる。
(正極)OH- → 1/4O2+1/2H2O+e- …(1)
(負極)M+H2O+e- → MH+OH- …(2)
MH+1/4O2 → M+1/2H2O …(3)
これに対し、本実施形態の負極リザーブ調整工程では、前述のように、調整後の放電リザーブDRの容量が初期値以下となる範囲で、ニッケル水素蓄電池100を過充電しているので、上記のような状態になるのを防止できる。
次に、ステップS3(排出孔閉塞工程)に進み、ガス排出孔107を閉塞した。具体的には、図11に示すように、矩形板状の樹脂からなる閉塞部材109を、ガス排出孔107を穿孔した閉塞蓋106に対し、ガス排出孔107を閉塞する位置で熱溶着した。これにより、ニッケル水素蓄電池100を密閉することができた。このため、負極152の放電リザーブDRの容量が回復したニッケル水素蓄電池100を、適切に使用することができる。
本変形形態のニッケル水素蓄電池200は、実施形態のニッケル水素蓄電池100と比較して、安全弁装置の構造が異なり、その他の部分は同様である。具体的には、図12に示すように、本変形形態の安全弁装置220は、実施形態の安全弁装置120と異なり、安全弁122の上方に位置する環状の通気口125の中心軸の位置に、貫通孔226が穿孔されている。さらに、本変形形態の安全弁222は、実施形態の安全弁122と比較して、中心軸の位置にねじ孔223が形成されている点のみが異なっている。なお、ねじ孔223と貫通孔226とは、同一軸線C1上に配置されている。
具体的には、実施形態では、過充電して正極151から発生させた酸素ガスを、ニッケル水素蓄電池100の外部に排出するために、負極リザーブ調整工程に先立って、排出孔形成工程においてガス排出孔107を穿孔した。さらに、負極リザーブ調整工程の後、排出孔閉塞工程において、閉塞部材109によりガス排出孔107を閉塞した。
例えば、実施形態等では、樹脂製の電池ケースを備えるニッケル水素蓄電池100,200について、放電リザーブDRの容量を調整した。しかしながら、本発明の調整方法は、いずれの材質の電池ケースを備えるニッケル水素蓄電池にも適用することができる。
105 通気孔
107 ガス排出孔
109 閉塞部材
120,220 安全弁装置
122,222 安全弁
151 正極
152 負極
DR 放電リザーブ
Claims (4)
- 正極及び負極を備えるニッケル水素蓄電池を過充電して、上記正極から発生させた酸素ガスの少なくとも一部を上記ニッケル水素蓄電池の外部に排出して、上記負極の放電リザーブの容量を増加させる負極リザーブ調整工程を備える
ニッケル水素蓄電池の調整方法。 - 請求項1に記載のニッケル水素蓄電池の調整方法であって、
調整前の前記負極は、放電リザーブの初期値より小さな容量の前記放電リザーブを有し、
上記負極リザーブ調整工程は、上記放電リザーブの容量を上記初期値に近づける
ニッケル水素蓄電池の調整方法。 - 請求項2に記載のニッケル水素蓄電池の調整方法であって、
前記負極リザーブ調整工程は、
調整後の前記放電リザーブが前記初期値以下となる範囲で、前記ニッケル水素蓄電池を過充電する
ニッケル水素蓄電池の調整方法。 - 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のニッケル水素蓄電池の調整方法であって、
前記負極リザーブ調整工程に先立って、前記正極から発生する酸素ガスの少なくとも一部を前記ニッケル水素蓄電池の外部に排出するガス排出孔を形成する排出孔形成工程と、
上記負極リザーブ調整工程の後に、上記ガス排出孔を閉塞する排出孔閉塞工程と、を備える
ニッケル水素蓄電池の調整方法。
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