JPH0363185B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0363185B2 JPH0363185B2 JP58170150A JP17015083A JPH0363185B2 JP H0363185 B2 JPH0363185 B2 JP H0363185B2 JP 58170150 A JP58170150 A JP 58170150A JP 17015083 A JP17015083 A JP 17015083A JP H0363185 B2 JPH0363185 B2 JP H0363185B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging
- lead
- electrode
- discharge
- specific gravity
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- Expired - Lifetime
Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/484—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring electrolyte level, electrolyte density or electrolyte conductivity
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鉛電極と二酸化鉛電極とからなる比重
センサを利用して鉛蓄電池の電解液比重を測定
し、それによつて蓄電池の充電状態を検出する方
法に関するものである。
センサを利用して鉛蓄電池の電解液比重を測定
し、それによつて蓄電池の充電状態を検出する方
法に関するものである。
鉛蓄電池の充電状態は電解液比重の測定によつ
て知ることができる。近年、各種の装置が無保守
化されるなかで、鉛蓄電池に対しても無保守化の
要求が高まつてきている。その中で、充電状態を
検出してその信号を充電器にフイードバツクし、
常時、電池を最適な充電状態に維持するための、
比重センサの開発への強い要求がある。
て知ることができる。近年、各種の装置が無保守
化されるなかで、鉛蓄電池に対しても無保守化の
要求が高まつてきている。その中で、充電状態を
検出してその信号を充電器にフイードバツクし、
常時、電池を最適な充電状態に維持するための、
比重センサの開発への強い要求がある。
従来、この種比重センサとしては、正極に二酸
化鉛電極、負極に鉛電極を用い、放電（開回路）
状態にある両極間の電位差が硫酸比重に対応する
性質を利用した電極式のものが提案されている。
ところがこのセンサの電極は放電状態のままで長
期間使用していると、二酸化鉛電極や鉛電極は希
硫酸中で自己充電により硫酸鉛（PbSO4）にな
り、正常な電位を示さなくなるという欠点があつ
た。そのため自己放電を補うようにセンサを常時
微小電流で充電しながら使用する方法や、定期的
に電極を充電して自己放電を補い活性化する方法
など自己放電を補うため連続的あるいは断続的充
電を入れることが提案されているが、前者は電極
によつて充電中の各電極にかかる過電圧が不安定
であるため充電中の電位を計測するとしても誤差
が大きく、後者は充電時に両極に生じた分極（そ
の時の硫酸比重に対応する平衡電位からのずれ）
が、充電後も残存し充電後の開回路放置中に消滅
するのに長時間を要し、直ちに使用できないなど
の問題があつた。
化鉛電極、負極に鉛電極を用い、放電（開回路）
状態にある両極間の電位差が硫酸比重に対応する
性質を利用した電極式のものが提案されている。
ところがこのセンサの電極は放電状態のままで長
期間使用していると、二酸化鉛電極や鉛電極は希
硫酸中で自己充電により硫酸鉛（PbSO4）にな
り、正常な電位を示さなくなるという欠点があつ
た。そのため自己放電を補うようにセンサを常時
微小電流で充電しながら使用する方法や、定期的
に電極を充電して自己放電を補い活性化する方法
など自己放電を補うため連続的あるいは断続的充
電を入れることが提案されているが、前者は電極
によつて充電中の各電極にかかる過電圧が不安定
であるため充電中の電位を計測するとしても誤差
が大きく、後者は充電時に両極に生じた分極（そ
の時の硫酸比重に対応する平衡電位からのずれ）
が、充電後も残存し充電後の開回路放置中に消滅
するのに長時間を要し、直ちに使用できないなど
の問題があつた。
本発明は従来の二酸化鉛電極や鉛電極の上記欠
点を解消し、長期間にわたつて精度の良い充電状
態検出センサを得ることを目的とするものであ
り、その要旨は充電後電極を一部放電すると分極
の消滅が加速されることが分つたことに基づくも
のである。充電後も残存する分極は主として二酸
化鉛電極で生じ、二酸化鉛電極近傍における硫酸
濃度が充電により局部的に高くなることに起因す
る濃度分極及び充電により二酸化鉛〔実際の組成
はPbO2という化学式で表されるようなものでは
なく、PbOn（1.5＜ｎ＜２）として表される非化
学量論的なものであり、一般にはPbOn（ｎ≒1.8）
とされる。〕電極に鉛の高級酸化物〔PbOn＜1.8
＜ｎ＜２）〕が生成することによるものである。
前者の硫酸濃度分極は放電して硫酸を消費させる
ことにより簡単に解消される。また、鉛の高級酸
化物〔PbOn（1.8＜ｎ＜２）〕が二酸化鉛〔PbOn
（ｎ≒1.8）〕電極に含まれている場合、前者は後
者よりも電位が高いため、電極を放電させると後
者に優先して放電するが、これを短時間のうちに
皆無にするには大電流放電が必要であり、反対方
向にその時大きく分極する。放電電流は充電電流
の数倍〜番十倍の大きさを必要とし、この様な大
きな電流を放電すれば、高級酸化物は短時間で消
滅して安定した二酸化鉛電極の電位が現れる。充
電→放電→放置を１サイクルとしてこの過程を定
常に行いながら放置中のセンサ電圧によつて硫酸
比重を検出しようとするものである。なぜ、充電
後の電極をそのまま放置するよりも一部放電して
放置するほうが平衡電圧に早く到達するのか、そ
の理由は一般に次のように考えられている。充電
後放電した場合鉛極は電位が早く安定するのが、
二酸化鉛電極は長時間を要する。二酸化鉛電極は
充電によりより高い電位を示す鉛の高級酸化物を
わずかではあるが形成する。この鉛の高級酸化物
は不安定で放置しておくと徐々に酸素を放出して
安定な酸化物組成のものに変化する。電位の高い
ものが優先的に放電することから鉛の高級酸化物
は少しの放電を入れることにより消失してしまい
早く安定した電位に到達するということである。
このサイクルの周期の内訳としては理想的には、
過電圧の影響を受けるため誤差が大きくて比重検
出ができない充電時間や放電時間は出来る限り短
く、残りの、平衡電圧に到達した状態になるため
比重検出ができる放置時間を長くするのが望まし
い。一例を挙げると、周期を１日とし、充電時間
１時間、放電時間を１分、残り約23時間を比重検
出可能時間とするものである。この場合充電量と
放電量の関係は放電量に１日の自己放電量を加算
したものを充電量とするのがよい。
点を解消し、長期間にわたつて精度の良い充電状
態検出センサを得ることを目的とするものであ
り、その要旨は充電後電極を一部放電すると分極
の消滅が加速されることが分つたことに基づくも
のである。充電後も残存する分極は主として二酸
化鉛電極で生じ、二酸化鉛電極近傍における硫酸
濃度が充電により局部的に高くなることに起因す
る濃度分極及び充電により二酸化鉛〔実際の組成
はPbO2という化学式で表されるようなものでは
なく、PbOn（1.5＜ｎ＜２）として表される非化
学量論的なものであり、一般にはPbOn（ｎ≒1.8）
とされる。〕電極に鉛の高級酸化物〔PbOn＜1.8
＜ｎ＜２）〕が生成することによるものである。
前者の硫酸濃度分極は放電して硫酸を消費させる
ことにより簡単に解消される。また、鉛の高級酸
化物〔PbOn（1.8＜ｎ＜２）〕が二酸化鉛〔PbOn
（ｎ≒1.8）〕電極に含まれている場合、前者は後
者よりも電位が高いため、電極を放電させると後
者に優先して放電するが、これを短時間のうちに
皆無にするには大電流放電が必要であり、反対方
向にその時大きく分極する。放電電流は充電電流
の数倍〜番十倍の大きさを必要とし、この様な大
きな電流を放電すれば、高級酸化物は短時間で消
滅して安定した二酸化鉛電極の電位が現れる。充
電→放電→放置を１サイクルとしてこの過程を定
常に行いながら放置中のセンサ電圧によつて硫酸
比重を検出しようとするものである。なぜ、充電
後の電極をそのまま放置するよりも一部放電して
放置するほうが平衡電圧に早く到達するのか、そ
の理由は一般に次のように考えられている。充電
後放電した場合鉛極は電位が早く安定するのが、
二酸化鉛電極は長時間を要する。二酸化鉛電極は
充電によりより高い電位を示す鉛の高級酸化物を
わずかではあるが形成する。この鉛の高級酸化物
は不安定で放置しておくと徐々に酸素を放出して
安定な酸化物組成のものに変化する。電位の高い
ものが優先的に放電することから鉛の高級酸化物
は少しの放電を入れることにより消失してしまい
早く安定した電位に到達するということである。
このサイクルの周期の内訳としては理想的には、
過電圧の影響を受けるため誤差が大きくて比重検
出ができない充電時間や放電時間は出来る限り短
く、残りの、平衡電圧に到達した状態になるため
比重検出ができる放置時間を長くするのが望まし
い。一例を挙げると、周期を１日とし、充電時間
１時間、放電時間を１分、残り約23時間を比重検
出可能時間とするものである。この場合充電量と
放電量の関係は放電量に１日の自己放電量を加算
したものを充電量とするのがよい。
次に本発明の従来の方法との充電後のセンサ電
圧の安定性を比較して図に示す。
圧の安定性を比較して図に示す。
図から明らかなように従来の充電後そのまゝ開
回路放置する方法は電圧が安定するのに約15時間
を要し、実用性がないが、本発明の方法では開回
路放置後約１時間で硫酸比重に対応する平衡電圧
に達し早期に使用可能となるのが分る。これは充
放電電流を小さくすることにより更に短かくする
ことができる。
回路放置する方法は電圧が安定するのに約15時間
を要し、実用性がないが、本発明の方法では開回
路放置後約１時間で硫酸比重に対応する平衡電圧
に達し早期に使用可能となるのが分る。これは充
放電電流を小さくすることにより更に短かくする
ことができる。
以上述べたように本発明は、充電を行うので、
自己放電による電極の劣化がなく、したがつて長
寿命で、また充電後直ちに放電操作を加えるの
で、早期に電圧が安定し、精度の良い測定を行う
ことができる。
自己放電による電極の劣化がなく、したがつて長
寿命で、また充電後直ちに放電操作を加えるの
で、早期に電圧が安定し、精度の良い測定を行う
ことができる。
図は本発明による検出法と従来の検出法の充電
後のセンサ電圧の安定性を比較して示す特性図で
ある。
後のセンサ電圧の安定性を比較して示す特性図で
ある。
Claims (1)
- １ 鉛電極と二酸化鉛電極とからなる比重センサ
において、短時間の充電とその後に充電によつて
生じた分極、特に二酸化鉛電極における高級酸化
物の生成による分極を解消する程度の電流による
放電とを組み合わせた充放電を間歇的に行なうと
共に、放電後の開路時にセンサ電圧を計測するこ
とを特徴とする鉛蓄電池充電状態検出法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58170150A JPS6062066A (ja) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | 鉛蓄電池充電状態検出法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58170150A JPS6062066A (ja) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | 鉛蓄電池充電状態検出法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6062066A JPS6062066A (ja) | 1985-04-10 |
| JPH0363185B2 true JPH0363185B2 (ja) | 1991-09-30 |
Family
ID=15899600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58170150A Granted JPS6062066A (ja) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | 鉛蓄電池充電状態検出法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6062066A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5288563A (en) * | 1991-02-18 | 1994-02-22 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Hydrogen ion concentration sensor and lead-acid battery having the sensor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59186277A (ja) * | 1983-04-06 | 1984-10-23 | Toyota Motor Corp | 硫酸濃度計 |
-
1983
- 1983-09-13 JP JP58170150A patent/JPS6062066A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59186277A (ja) * | 1983-04-06 | 1984-10-23 | Toyota Motor Corp | 硫酸濃度計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6062066A (ja) | 1985-04-10 |
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