JPH0534789B2 - - Google Patents
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- JPH0534789B2 JPH0534789B2 JP59121354A JP12135484A JPH0534789B2 JP H0534789 B2 JPH0534789 B2 JP H0534789B2 JP 59121354 A JP59121354 A JP 59121354A JP 12135484 A JP12135484 A JP 12135484A JP H0534789 B2 JPH0534789 B2 JP H0534789B2
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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
- H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
- H01M10/465—Accumulators structurally combined with charging apparatus with solar battery as charging system
-
- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、半導体のｐ／ｎ接合の光起電力を使
つた太陽電池より得られる電力を固体電解質二次
電池を用いて蓄電する太陽光蓄電装置に関する。
つた太陽電池より得られる電力を固体電解質二次
電池を用いて蓄電する太陽光蓄電装置に関する。
従来例の構成とその問題点
半導体のｐ／ｎ接合の光起電力を使う太陽電池
は、それ自体蓄電機能がないため、太陽電池単独
では光が照射されている間しか電力を供給するこ
とが出来ない。光の照射がない場合でも電力を供
給するために、従来、太陽電池は、ニツケル−カ
ドミウム電池などの二次電池と組み合わせた太陽
光蓄電装置として専ら用いられている。
は、それ自体蓄電機能がないため、太陽電池単独
では光が照射されている間しか電力を供給するこ
とが出来ない。光の照射がない場合でも電力を供
給するために、従来、太陽電池は、ニツケル−カ
ドミウム電池などの二次電池と組み合わせた太陽
光蓄電装置として専ら用いられている。
一般に二次電池は、用いられる正極活物質、負
極活性物、電解質の可逆性、過電圧、分解電圧等
の電気化学的性質により決定されるその電池系特
有の、その電圧値を越えるとくり返し充・放電特
性が極端に低下する充・放電限界電圧を有してい
る。
極活性物、電解質の可逆性、過電圧、分解電圧等
の電気化学的性質により決定されるその電池系特
有の、その電圧値を越えるとくり返し充・放電特
性が極端に低下する充・放電限界電圧を有してい
る。
すなわち、従来の二次電池の代表例であるニツ
ケル−カドミウム電池とか鉛蓄電池とかも、長年
にわたる検討が加えられ、それぞれの電池系に固
有の充・放電限界電圧を見定め現在の充・放電方
式をとるに至つている。
ケル−カドミウム電池とか鉛蓄電池とかも、長年
にわたる検討が加えられ、それぞれの電池系に固
有の充・放電限界電圧を見定め現在の充・放電方
式をとるに至つている。
そして、これらの二次電池と太陽電池とで太陽
光蓄電装置をつくる際、これらの充・放電限界電
圧値に基づいて、その太陽光蓄電装置固有の太陽
電池単セルの個数、二次電池単セルの個数、ま
た、必要ならば、DC−DCコンバータの入出力電
圧値が設定されている。従つて、新しい正極活物
質、負極活物質、電解質により構成される二次電
池を、太陽電池と組み合わせて太陽光蓄電装置を
つくる場合、この電池系固有の充・放電限界電圧
を知つた上で、太陽電池単セルの個数、二次電池
単セルの個数、また必要ならばDC−DCコンバー
タの入出力電圧値を設定する必要がある。
光蓄電装置をつくる際、これらの充・放電限界電
圧値に基づいて、その太陽光蓄電装置固有の太陽
電池単セルの個数、二次電池単セルの個数、ま
た、必要ならば、DC−DCコンバータの入出力電
圧値が設定されている。従つて、新しい正極活物
質、負極活物質、電解質により構成される二次電
池を、太陽電池と組み合わせて太陽光蓄電装置を
つくる場合、この電池系固有の充・放電限界電圧
を知つた上で、太陽電池単セルの個数、二次電池
単セルの個数、また必要ならばDC−DCコンバー
タの入出力電圧値を設定する必要がある。
一方、二次電池として、在来の液体電解質を用
いるニツケル−カドミウム電池等に換えて、電池
構成要素がすべて固体状で、原理的に液もれがな
く、薄形化、小形化が容易な固体電解質二次電池
を用いると、太陽電池と二次電池の一体化、パツ
ケージの共有化等がはかれるなどの数々の従来に
はない利点が予想され、その登場が期待されてい
る。そして、固体電解質二次電池の中でも、Cux
TiS2とかCuxTiCryS2+1.5y等の層間化合物を正極
活物質とし、銅イオン（Cu+）導電性固体電解質
を用いる二次電池は、正極活物質の可逆性が優
れ、固体電解質のイオン伝導度は有機電解液電解
質に匹敵するくらい高く、しかも電池電圧は0.5
〜0.6Vと太陽電池の起電力に近い値を与えるこ
とから、DC−DCコンバータ等を経ずに、太陽電
池で発電された電力をそのまま二次電池に蓄える
ことが出来る等の数々の利点を有している。
いるニツケル−カドミウム電池等に換えて、電池
構成要素がすべて固体状で、原理的に液もれがな
く、薄形化、小形化が容易な固体電解質二次電池
を用いると、太陽電池と二次電池の一体化、パツ
ケージの共有化等がはかれるなどの数々の従来に
はない利点が予想され、その登場が期待されてい
る。そして、固体電解質二次電池の中でも、Cux
TiS2とかCuxTiCryS2+1.5y等の層間化合物を正極
活物質とし、銅イオン（Cu+）導電性固体電解質
を用いる二次電池は、正極活物質の可逆性が優
れ、固体電解質のイオン伝導度は有機電解液電解
質に匹敵するくらい高く、しかも電池電圧は0.5
〜0.6Vと太陽電池の起電力に近い値を与えるこ
とから、DC−DCコンバータ等を経ずに、太陽電
池で発電された電力をそのまま二次電池に蓄える
ことが出来る等の数々の利点を有している。
しかしながら、この電池の良好なくり返し特性
を与える充・放電限界電圧については全く知られ
ておらず、太陽電池と組み合わせて太陽光蓄電装
置を作つたとき、最適な二次電池単電池の個数、
太陽電池単電池の個数を有した良好な蓄電性能の
太陽光蓄電装置が得られないという欠点があつ
た。
を与える充・放電限界電圧については全く知られ
ておらず、太陽電池と組み合わせて太陽光蓄電装
置を作つたとき、最適な二次電池単電池の個数、
太陽電池単電池の個数を有した良好な蓄電性能の
太陽光蓄電装置が得られないという欠点があつ
た。
発明の目的
本発明は、半導体のｐ／ｎ接合の光起電力を用
いる太陽電池の互いに直列に接続される単電池数
ｍ個、太陽光下での太陽電池単電池の起電力
Vnax（ボルト）、螢光灯下での単で電池の太陽電
池起電力Vnio（ボルト）に応じ、固体電解質二次
電池の互いに直列に接続される単電池の最適な個
数ｎ個を有した蓄電性能の優れた太陽光蓄電装置
を提供することを目的とする。
いる太陽電池の互いに直列に接続される単電池数
ｍ個、太陽光下での太陽電池単電池の起電力
Vnax（ボルト）、螢光灯下での単で電池の太陽電
池起電力Vnio（ボルト）に応じ、固体電解質二次
電池の互いに直列に接続される単電池の最適な個
数ｎ個を有した蓄電性能の優れた太陽光蓄電装置
を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明の太陽光蓄電装置で用いられる固体電解
質二次電池単電池群の単電池は、銅を主体とする
負極、CuxTiS2，CuxTiCryS2+1.5y （ｏＸ＜0.2、0.01＜ｙ＜0.2）の一群より選ば
れる化合物を主体とする正極、RbCu4I1.5Cl3.5、
RbCu4I1.25Cl3.75等の銅イオン導電性固体電解質に
より構成される。
質二次電池単電池群の単電池は、銅を主体とする
負極、CuxTiS2，CuxTiCryS2+1.5y （ｏＸ＜0.2、0.01＜ｙ＜0.2）の一群より選ば
れる化合物を主体とする正極、RbCu4I1.5Cl3.5、
RbCu4I1.25Cl3.75等の銅イオン導電性固体電解質に
より構成される。
半導体のｐ／ｎ接合の光起電力を用いる太陽電
池群の単電池としては、例えば、アモルフアス・
シリコン太陽電池が用いられる。
池群の単電池としては、例えば、アモルフアス・
シリコン太陽電池が用いられる。
そして、前記太陽電池群の互いに直列に接続さ
れる単電池の数をｍ個、太陽光下での太陽電池単
電池の起電力をVnax（ボルト）、200ルクス程度の
通常の室内で用いられる白色螢光灯下での起電力
をVnio（ボルト）としたとき、前記太陽電池群と
接続されて充電される前記固体電解質二次電池群
の互いに直列に接続される単電池の個数ｎは、 ｍ・Vnax／0.65ｎｍ・Vnio／0.40 を満足する正の整数が選ばれる。
れる単電池の数をｍ個、太陽光下での太陽電池単
電池の起電力をVnax（ボルト）、200ルクス程度の
通常の室内で用いられる白色螢光灯下での起電力
をVnio（ボルト）としたとき、前記太陽電池群と
接続されて充電される前記固体電解質二次電池群
の互いに直列に接続される単電池の個数ｎは、 ｍ・Vnax／0.65ｎｍ・Vnio／0.40 を満足する正の整数が選ばれる。
例えば、太陽電池としてアモルフアスシリコン
太陽電池を用いた場合、Vnax＝0.85V、nio＝0.60V
と与えられ太陽電池群の単電池の個数ｍに対して
固体電解質二次電池単電池の個数ｎは、以下のよ
うになる。
太陽電池を用いた場合、Vnax＝0.85V、nio＝0.60V
と与えられ太陽電池群の単電池の個数ｍに対して
固体電解質二次電池単電池の個数ｎは、以下のよ
うになる。
ｍ＝２；2.62ｎ３…ｎ＝３
ｍ＝３；3.92ｎ4.5…ｎ＝４
ｍ＝４；5.23ｎ６…ｎ＝６
ｍ＝５；6.54ｎ7.5…ｎ＝７
ｍ＝６；7.85ｎ９…ｎ＝８，９
ｍ＝12；15.69ｎ18…ｎ＝16、17、18
ｍ＝24；31.38ｎ36…ｎ＝32、33、34、35、
36 実施例の説明 第１図は、本発明に従う太陽光蓄電装置の構造
を示す断面図である。１はアモルフアスシリコン
太陽電池の単電池を示しており、大きさは７mm角
である。２は固体電解質二次電池の単電池を示し
ており、Cu粉3.8重量部、Cu2S粉0.95重量部、銅
イオン導電性固体電解質RbCu4I1.5Cl3.5粉（以下
SEで示す）1.25重量部の混合物0.1ｇよりなる負
極層と、SE0.03ｇより成る固体電解質層と、
Cu0.1TiS22重量部とSE3重量部の混合物0.06ｇよ
りなる正極層とで直径７mm、厚さ0.7mmの三層構
造として構成される単電池ペレツトである。太陽
電池の単電池１は互いに直列になるように接続さ
れて太陽電池群を構成し、固体電解質二次電池の
単電池２も互いに直列になるように接続されて固
体電解質二次電池群を構成し、そして、太陽電池
群の端は固体電解質二次電池群のに、端は
端に接続されている。３はガラス基板、４はエ
ポキシ樹脂等の電池封止用被膜、５は電極端子リ
ード線である。
36 実施例の説明 第１図は、本発明に従う太陽光蓄電装置の構造
を示す断面図である。１はアモルフアスシリコン
太陽電池の単電池を示しており、大きさは７mm角
である。２は固体電解質二次電池の単電池を示し
ており、Cu粉3.8重量部、Cu2S粉0.95重量部、銅
イオン導電性固体電解質RbCu4I1.5Cl3.5粉（以下
SEで示す）1.25重量部の混合物0.1ｇよりなる負
極層と、SE0.03ｇより成る固体電解質層と、
Cu0.1TiS22重量部とSE3重量部の混合物0.06ｇよ
りなる正極層とで直径７mm、厚さ0.7mmの三層構
造として構成される単電池ペレツトである。太陽
電池の単電池１は互いに直列になるように接続さ
れて太陽電池群を構成し、固体電解質二次電池の
単電池２も互いに直列になるように接続されて固
体電解質二次電池群を構成し、そして、太陽電池
群の端は固体電解質二次電池群のに、端は
端に接続されている。３はガラス基板、４はエ
ポキシ樹脂等の電池封止用被膜、５は電極端子リ
ード線である。
１ａは太陽電池群の端電池の数ｍが３で、固体電
解質二次電池群の単電池の数ｎが本 発明に従い
４である太陽光蓄電装置であり、１ｂはｍが４
で、ｎが６のもの、１ｃは、ｍが５でｎが７のも
のである。
解質二次電池群の単電池の数ｎが本 発明に従い
４である太陽光蓄電装置であり、１ｂはｍが４
で、ｎが６のもの、１ｃは、ｍが５でｎが７のも
のである。
第２図は、このような太陽光蓄電装置の放電容
量と、固体電解質二次電池群の単電池の数ｎとの
関係を示している。２ａはｍ＝３でｎを変えた場
合、２ｂはｍ＝４でｎを変えた場合、２ｃはｍ＝
５でｎを変えた場合を示している。実線は、太陽
光下で約８時間蓄電した後、暗所で100μAの定電
流で放電した際の太陽光蓄電装置の電極端子間の
電圧が0.4×ｎボルトとなるまでの放電容量を示
しており、破線は、200ルクスの白色螢光灯下で
約48時間蓄電した後の同様な放電容量を示してい
る。
量と、固体電解質二次電池群の単電池の数ｎとの
関係を示している。２ａはｍ＝３でｎを変えた場
合、２ｂはｍ＝４でｎを変えた場合、２ｃはｍ＝
５でｎを変えた場合を示している。実線は、太陽
光下で約８時間蓄電した後、暗所で100μAの定電
流で放電した際の太陽光蓄電装置の電極端子間の
電圧が0.4×ｎボルトとなるまでの放電容量を示
しており、破線は、200ルクスの白色螢光灯下で
約48時間蓄電した後の同様な放電容量を示してい
る。
いずれの場合も、本発明に従いｍに応じて最適
なｎの値を有した太陽光蓄電装置は、最も優れた
蓄電性能を与えることがわかる。
なｎの値を有した太陽光蓄電装置は、最も優れた
蓄電性能を与えることがわかる。
なお、固体電解質二次電池の正極活物質として
実施例ではCu0.1TiS2を用いたが、Cu0.05TiCr0.025
S2.0375とか、Cu0.05TiS2等を用いても同様の結果
が得られることはいうまでもない。また、アモル
フアス・シリコン太陽電池の他に、InP太陽電池
等を用いても、やはり同様の結果が得られること
はいうまでもない。
実施例ではCu0.1TiS2を用いたが、Cu0.05TiCr0.025
S2.0375とか、Cu0.05TiS2等を用いても同様の結果
が得られることはいうまでもない。また、アモル
フアス・シリコン太陽電池の他に、InP太陽電池
等を用いても、やはり同様の結果が得られること
はいうまでもない。
発明の効果
本発明に従い、太陽電池の単電池数に応じて最
適の固体電解質二次電池の単電池数を用いること
により蓄電性能の優れた太陽光蓄電装置を提供す
ることができる。
適の固体電解質二次電池の単電池数を用いること
により蓄電性能の優れた太陽光蓄電装置を提供す
ることができる。
第１図は本発明の実施例の太陽光蓄電装置の構
成を示す縦断面図、第２図は固体電解質二次電池
の単電池の数と、太陽光蓄電装置の放電容量との
関係を示す図である。 １……太陽電池の単電池、２……固体電解質二
次電池の単電池。
成を示す縦断面図、第２図は固体電解質二次電池
の単電池の数と、太陽光蓄電装置の放電容量との
関係を示す図である。 １……太陽電池の単電池、２……固体電解質二
次電池の単電池。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属銅を主体とする負極と、式CuxTiS2もし
くはCuxTiCrS2+1.5y（ｏＸ＜0.2、0.01＜ｙ＜0.2）
で表わされる化合物を主体とする正極と、銅イオ
ン導電性固体電解質で構成される固体電解質二次
電池単電池群を、半導体のｐ／ｎ接合の光起電力
を使つた太陽電池群で充電する太陽光蓄電装置で
あつて、互いに直列に接続される前記固体電解質
二次電池の単電池の個数をｎ個、前記太陽電池群
において互いに直列に接続される太陽電池単電池
の個数をｍ個、太陽光下での太陽電池単電池の起
電力をVnax（ボルト）、螢光灯下での起電力をVnio
（ボルト）としたとき、前記ｎは、 ｍ・Vnax／0.65ｎｍ・Vnio／0.40 を満足する正の整数である太陽光蓄電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59121354A JPS60264060A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | 太陽光蓄電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59121354A JPS60264060A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | 太陽光蓄電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60264060A JPS60264060A (ja) | 1985-12-27 |
| JPH0534789B2 true JPH0534789B2 (ja) | 1993-05-24 |
Family
ID=14809196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59121354A Granted JPS60264060A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | 太陽光蓄電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60264060A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07118333B2 (ja) * | 1986-04-22 | 1995-12-18 | 松下電器産業株式会社 | 太陽光蓄電池 |
-
1984
- 1984-06-13 JP JP59121354A patent/JPS60264060A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60264060A (ja) | 1985-12-27 |
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