JPH0487271A - 鉛蓄電池の寿命判定方法 - Google Patents
鉛蓄電池の寿命判定方法Info
- Publication number
- JPH0487271A JPH0487271A JP2202792A JP20279290A JPH0487271A JP H0487271 A JPH0487271 A JP H0487271A JP 2202792 A JP2202792 A JP 2202792A JP 20279290 A JP20279290 A JP 20279290A JP H0487271 A JPH0487271 A JP H0487271A
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- JP
- Japan
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- life
- anode
- cathode
- battery
- deterioration
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- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 claims abstract description 31
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002847 impedance measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は鉛蓄電池の寿命判定方法に関するものである。
従来の技術
従来、鉛蓄電池特に据置用、非常用などのトリクル用途
、フロート用途の寿命を判定するには電圧異常、比重異
常などを監視し、最終的には容量試験を行って判定して
いる。
、フロート用途の寿命を判定するには電圧異常、比重異
常などを監視し、最終的には容量試験を行って判定して
いる。
最近、特に密閉形鉛蓄電池の使用範囲が増大し据置用、
非常用などに多く使用され始めた。
非常用などに多く使用され始めた。
密閉形鉛蓄電池では電圧電流以外の情報が得られにくく
、寿命判定は容量試験にたよらざる得ない。これに対し
、特公昭５９−４８６６１号公報に提案されている内部
インピーダンスによる寿命判定を行なう方法がある。こ
の方法は電池にある周波数の交流電流を印加し特定周波
数による内部インピーダンスの変化と寿命との関係を把
握しようとするものである。
、寿命判定は容量試験にたよらざる得ない。これに対し
、特公昭５９−４８６６１号公報に提案されている内部
インピーダンスによる寿命判定を行なう方法がある。こ
の方法は電池にある周波数の交流電流を印加し特定周波
数による内部インピーダンスの変化と寿命との関係を把
握しようとするものである。
発明が解決しようとする！！題
数の変化ｔたことば°Ｉ ＫＨｇ、 １１０ＯＨ，ＩＨ
ｇなどにぺ 注目して測定しているため、電池の寿命がある電池では
判定でき、またある電池では判定できないといった不確
定さが存在していた。この原因について調査したところ
、電池の寿命は陽極板の劣化、陰極板の劣化の両者があ
り、おのおのの劣化に対して内部インピーダンスが上昇
しく でいる周波数が大幅に異なることに帰因することが判明
した。特にＩＫＨｇ、 １１０ＯＨ，ＩＨｇ程度の周波
数では陰極板の情報しか得られないことが判明した。す
なわち従来の内部インピーダンス測定方法では陰極板の
劣化のみに着目し、陽極板の劣化の情報を得られない判
定方法であるといえる。寿命要因は陽、陰両極でおこり
うるものであり、従来は正確に電池寿命を判断すること
が不可能であった。すなわち、陽極板で寿命本発明は、
測定インピーダンス範囲を陽極、陰極に対し区別して陽
極板の寿命判定を１０ｎ＋Ｈｇ以下で、陰極板の寿命判
定を１０Ｈｇ〜１１００ｄで行なうようにしたものであ
る。
ｇなどにぺ 注目して測定しているため、電池の寿命がある電池では
判定でき、またある電池では判定できないといった不確
定さが存在していた。この原因について調査したところ
、電池の寿命は陽極板の劣化、陰極板の劣化の両者があ
り、おのおのの劣化に対して内部インピーダンスが上昇
しく でいる周波数が大幅に異なることに帰因することが判明
した。特にＩＫＨｇ、 １１０ＯＨ，ＩＨｇ程度の周波
数では陰極板の情報しか得られないことが判明した。す
なわち従来の内部インピーダンス測定方法では陰極板の
劣化のみに着目し、陽極板の劣化の情報を得られない判
定方法であるといえる。寿命要因は陽、陰両極でおこり
うるものであり、従来は正確に電池寿命を判断すること
が不可能であった。すなわち、陽極板で寿命本発明は、
測定インピーダンス範囲を陽極、陰極に対し区別して陽
極板の寿命判定を１０ｎ＋Ｈｇ以下で、陰極板の寿命判
定を１０Ｈｇ〜１１００ｄで行なうようにしたものであ
る。
劣化した、陽極の内部インピーダンスは１０ｍＨｇ以下
にて、急上昇し、劣化した陰極の内部インピーダンスは
１０）１ｇ〜１００ｍＨｇで上昇してくることが単極測
定により判明している。高周波側では両極間のインピー
ダンスを測定した場合各単極の和となって測定されるた
め、はとんど陰極の内部インピーダンスを見ていること
に相当し、陽極の情報を得るには１０ Ｈｇ以下の低周
波にしなければならない。この領域では陰極の内部イン
以上のように両端子間の電池内部インピーダーＫ。
にて、急上昇し、劣化した陰極の内部インピーダンスは
１０）１ｇ〜１００ｍＨｇで上昇してくることが単極測
定により判明している。高周波側では両極間のインピー
ダンスを測定した場合各単極の和となって測定されるた
め、はとんど陰極の内部インピーダンスを見ていること
に相当し、陽極の情報を得るには１０ Ｈｇ以下の低周
波にしなければならない。この領域では陰極の内部イン
以上のように両端子間の電池内部インピーダーＫ。
ンスから陽極、陰極を分離して情報を得るためには本発
明の周波数領域でないと判定不能である。さらに陽極板
の劣化と１０ｍＨｇ以下の内部インピーダンスの上昇が
対応し、陰極板の劣化と１０Ｈｇ〜１００ｍＨｇの内部
インピーダンスの上昇が対応していることが実験的に明
らかになっている。
明の周波数領域でないと判定不能である。さらに陽極板
の劣化と１０ｍＨｇ以下の内部インピーダンスの上昇が
対応し、陰極板の劣化と１０Ｈｇ〜１００ｍＨｇの内部
インピーダンスの上昇が対応していることが実験的に明
らかになっている。
その理由について明確なことは判っていないが、劣化に
ともなう有効活物質の減少による電気二重層容量の増加
、拡散過電圧の上昇が考えられている。
ともなう有効活物質の減少による電気二重層容量の増加
、拡散過電圧の上昇が考えられている。
陽極、陰極でのインピーダンスが上昇する周波数頭域が
異なることについては、活物質の比表面積が大きく異な
ることに帰因すると推定される。
異なることについては、活物質の比表面積が大きく異な
ることに帰因すると推定される。
作用
陽極板の劣化による寿命判定は１０ｍＨｇ以下の電池内
部インピーダンス測定で可能であり、陰極板の劣化によ
る寿命の判定は］、 ＯＨｇ〜１００ｍＨｇで可能であ
り、この範囲の少なくとも２点で測定することができる
。
部インピーダンス測定で可能であり、陰極板の劣化によ
る寿命の判定は］、 ＯＨｇ〜１００ｍＨｇで可能であ
り、この範囲の少なくとも２点で測定することができる
。
実施例
本発明の一実施例を説明する。
使用した電池はトリクル用途の密閉形鉛蓄電池２４Ａｈ
、１２Ｖの単セル（２４Ａｈ、２Ｖ）である。
、１２Ｖの単セル（２４Ａｈ、２Ｖ）である。
池の陰極板のインピーダンス変化を示す特性図である。
各極単独のインピーダンス測定には第３電極としてｐｂ
ｏ□電極を用いて測定した９第２図は同し電池を陽極、
陰極間の電池内部インピーダンスとして測定した特性図
である。第１図より陽極板劣化時と陰極板劣化時では各
単極のインピーダンス増加周波数範囲が異なっており、
第２図から電池内部インピーダンスとして１０Ｈｇ〜１
００ｍＨｇでは主として陰極情報が、また陽極情報は１
０ｍＨｇ〜ｌｍＨｇまで周波数を落さなければ出現して
こないことが判る。このように陽極板情報、陰極板情報
を区別して、しがも第３電極を用いずに陽極陰極間の電
池内部インピーダンスから判定するには本発明のように
周波数を限定して測定する必要がある。次に各極板の劣
化とインピーダンスの上昇であるが第３回に陽極板劣化
による寿命時におけるｌｌｌｌＨｇの電池内部インピー
ダンスを初期と比較した特性図を示す。
ｏ□電極を用いて測定した９第２図は同し電池を陽極、
陰極間の電池内部インピーダンスとして測定した特性図
である。第１図より陽極板劣化時と陰極板劣化時では各
単極のインピーダンス増加周波数範囲が異なっており、
第２図から電池内部インピーダンスとして１０Ｈｇ〜１
００ｍＨｇでは主として陰極情報が、また陽極情報は１
０ｍＨｇ〜ｌｍＨｇまで周波数を落さなければ出現して
こないことが判る。このように陽極板情報、陰極板情報
を区別して、しがも第３電極を用いずに陽極陰極間の電
池内部インピーダンスから判定するには本発明のように
周波数を限定して測定する必要がある。次に各極板の劣
化とインピーダンスの上昇であるが第３回に陽極板劣化
による寿命時におけるｌｌｌｌＨｇの電池内部インピー
ダンスを初期と比較した特性図を示す。
第４図に陽極板劣化による寿命時における１００ｍｕｇ
の電池内部インピーダンスを初期と比較した特性図を示
す。第５図には陰極板劣化による寿命時における１ ｍ
Ｈｇの電池内部インピーダンスを初期と比較した特性図
を示す。第６図には陰極板劣化による寿命時における１
００ｍＨｇの電池内部インピーダンスを初期と比較した
特性図を示す。
の電池内部インピーダンスを初期と比較した特性図を示
す。第５図には陰極板劣化による寿命時における１ ｍ
Ｈｇの電池内部インピーダンスを初期と比較した特性図
を示す。第６図には陰極板劣化による寿命時における１
００ｍＨｇの電池内部インピーダンスを初期と比較した
特性図を示す。
第３図乃至第６菌から明らかなように、陽極板劣化に対
しては１ｏ＋Ｈｇ、陰極板劣化に対しては１１００ｄの
電池内部インピーダンス上昇が激しい。およそ、初期の
５倍以上となっており寿命判定が充分可能である。なお
本発明では陽極の判定に１０＋ｗＨｇ以下を限定する。
しては１ｏ＋Ｈｇ、陰極板劣化に対しては１１００ｄの
電池内部インピーダンス上昇が激しい。およそ、初期の
５倍以上となっており寿命判定が充分可能である。なお
本発明では陽極の判定に１０＋ｗＨｇ以下を限定する。
その理由は上述のようにｌＱｍＨｇ以下でないと陽極情
報が得られないためである。また陰極の判定には１０Ｈ
ｇ〜１００ｍＨｇに限定する。１０Ｈｇ以上では電気化
学反応が追いつかなくなりファラデーインピーダンスの
情報が得られにくく、電池の劣化情報がとり出しにくく
なり劣化とインピーダンスの増加に明確な差が出てこな
いためであり、また１０抛Ｈｇ以下では陽極情報が混存
し陰極の判定がしにくくなるためである。
報が得られないためである。また陰極の判定には１０Ｈ
ｇ〜１００ｍＨｇに限定する。１０Ｈｇ以上では電気化
学反応が追いつかなくなりファラデーインピーダンスの
情報が得られにくく、電池の劣化情報がとり出しにくく
なり劣化とインピーダンスの増加に明確な差が出てこな
いためであり、また１０抛Ｈｇ以下では陽極情報が混存
し陰極の判定がしにくくなるためである。
密閉形鉛蓄電池のように、比重情報も得られない密閉タ
イプが主流となりつつある現在寿命を正確に把握するこ
とが可能である。
イプが主流となりつつある現在寿命を正確に把握するこ
とが可能である。
発明の効果
上述したように、本発明によれば陽極板の劣化による寿
命判定はＬｏｗ）１ｇ以下の電池内部インピーダンス測
定で可能であり、陰極板の劣化による寿命判定は１０Ｈ
ｇ〜１００ｍＨｇで可能でありこの範囲の少なくとも２
点で測定することにより、陽極、陰極をとわす、電池の
寿命を判定することができる。
命判定はＬｏｗ）１ｇ以下の電池内部インピーダンス測
定で可能であり、陰極板の劣化による寿命判定は１０Ｈ
ｇ〜１００ｍＨｇで可能でありこの範囲の少なくとも２
点で測定することにより、陽極、陰極をとわす、電池の
寿命を判定することができる。
第１図は陽極板劣化による寿命電池の陽極板単極インピ
ーダンス変化と陰極板劣化による寿命電池の陰極板単極
インピーダンス変化を示す特性図、第２図は陽極板劣化
による寿命電池の内部インピーダンス変化と陰極板劣化
による寿命電池の内部インピーダンス変化、および本発
明に用いる電池の内部インピーダンス変化を示す特性図
、第３図は陽極板劣化による寿命電池の１ ｍＨｇにお
ける初期とのインピーダンス比較図、第４図は陽極板劣
化による寿命電池の１００ｍＨｇにおける初期とのイン
ピーダンス比較図、第５図は陰極板劣化による寿命電池
のｌｄｇにおける初期とのインピーダンス比較図、第６
図は陰極板劣化による寿命電池の１１００ｍ１（におけ
る初期とのインピーダンス比較図である。
ーダンス変化と陰極板劣化による寿命電池の陰極板単極
インピーダンス変化を示す特性図、第２図は陽極板劣化
による寿命電池の内部インピーダンス変化と陰極板劣化
による寿命電池の内部インピーダンス変化、および本発
明に用いる電池の内部インピーダンス変化を示す特性図
、第３図は陽極板劣化による寿命電池の１ ｍＨｇにお
ける初期とのインピーダンス比較図、第４図は陽極板劣
化による寿命電池の１００ｍＨｇにおける初期とのイン
ピーダンス比較図、第５図は陰極板劣化による寿命電池
のｌｄｇにおける初期とのインピーダンス比較図、第６
図は陰極板劣化による寿命電池の１１００ｍ１（におけ
る初期とのインピーダンス比較図である。
Claims (1)
- 鉛蓄電池の内部インピーダンスを測定することによって
寿命判定を行なう方法において、陽極板の劣化寿命につ
いては１０ｍＨｇ以下、陰極板の劣化寿命については１
０Ｈｇ〜１００ｍＨｇにて行なうことを特徴とする鉛蓄
電池の寿命判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2202792A JPH0487271A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 鉛蓄電池の寿命判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2202792A JPH0487271A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 鉛蓄電池の寿命判定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0487271A true JPH0487271A (ja) | 1992-03-19 |
Family
ID=16463273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2202792A Pending JPH0487271A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 鉛蓄電池の寿命判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0487271A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007085772A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Toyota Motor Corp | バッテリ状態検知装置、バッテリ状態検知方法 |
| JP2011033427A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Nissan Motor Co Ltd | 電池劣化判定装置及び電池劣化判定方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01253177A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-09 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | シール鉛電池の劣化状態検知方法 |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP2202792A patent/JPH0487271A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01253177A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-09 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | シール鉛電池の劣化状態検知方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007085772A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Toyota Motor Corp | バッテリ状態検知装置、バッテリ状態検知方法 |
| JP2011033427A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Nissan Motor Co Ltd | 電池劣化判定装置及び電池劣化判定方法 |
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