JPH06225463A - 二次電池装置 - Google Patents
二次電池装置Info
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- JPH06225463A JPH06225463A JP5007353A JP735393A JPH06225463A JP H06225463 A JPH06225463 A JP H06225463A JP 5007353 A JP5007353 A JP 5007353A JP 735393 A JP735393 A JP 735393A JP H06225463 A JPH06225463 A JP H06225463A
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- secondary batteries
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- 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
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
-
- 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
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0445—Multimode batteries, e.g. containing auxiliary cells or electrodes switchable in parallel or series connections
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- 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
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- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】一部の二次電池が出力低下した際でも、補助電
源を必要としないで、組電池の出力を補う機能を有する
二次電池装置を提供する。 【構成】電流の流れに対し実質並列に、各々の電池群を
構成する二次電池とバイパス回路とを配し、該二次電池
とバイパス回路との分岐部に接続切り替えスイッチを具
備し、該二次電池端子間電圧，電流等を測定する計測器
と、切換スイッチ制御器を有する。 【効果】一部の二次電池の出力が低下した際でも、補助
電源を用いることなく、出力低下を補うことができる。
源を必要としないで、組電池の出力を補う機能を有する
二次電池装置を提供する。 【構成】電流の流れに対し実質並列に、各々の電池群を
構成する二次電池とバイパス回路とを配し、該二次電池
とバイパス回路との分岐部に接続切り替えスイッチを具
備し、該二次電池端子間電圧，電流等を測定する計測器
と、切換スイッチ制御器を有する。 【効果】一部の二次電池の出力が低下した際でも、補助
電源を用いることなく、出力低下を補うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複数の二次電池で構成さ
れた電源に係わり、特に電源の出力低下を回避させる機
能をもつ二次電池装置に関する。
れた電源に係わり、特に電源の出力低下を回避させる機
能をもつ二次電池装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】二次電池は家庭用から事務用，通信用ま
で多種多様な電気機器の電源、あるいは自動車用電源と
して利用され、その用途はますます拡大している。ま
た、電気機器の高度化に伴って、電源の出力に優れた安
定性が要求されている。特に電源を構成する一部の電池
の出力低下に対して、短時間で電源の出力を定格値まで
復帰させる技術が望まれる。
で多種多様な電気機器の電源、あるいは自動車用電源と
して利用され、その用途はますます拡大している。ま
た、電気機器の高度化に伴って、電源の出力に優れた安
定性が要求されている。特に電源を構成する一部の電池
の出力低下に対して、短時間で電源の出力を定格値まで
復帰させる技術が望まれる。
【０００３】電源出力の回復のための運転法について
は、着脱可能な補助電源を保持した蓄電池（特開昭62−
180953号公報，特開平2−303328 号公報）、主電源と補
助電源を並列で接続した組電池（特開平2−155440 号公
報）が考案されている。前者では、ユーザーの要求に応
じて補助電源を取り付け、目的に見合う電力を得られる
ことが示されている。後者は主電源と等価な出力をもつ
電源を常時用意しているので、主電源に替わって補助電
源から電気エネルギーを補えることが示されている。
は、着脱可能な補助電源を保持した蓄電池（特開昭62−
180953号公報，特開平2−303328 号公報）、主電源と補
助電源を並列で接続した組電池（特開平2−155440 号公
報）が考案されている。前者では、ユーザーの要求に応
じて補助電源を取り付け、目的に見合う電力を得られる
ことが示されている。後者は主電源と等価な出力をもつ
電源を常時用意しているので、主電源に替わって補助電
源から電気エネルギーを補えることが示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術では予め
複数の電源を要したり、通常の充放電で使用する電源の
他から、いくらかの電気量を導入したりするものであ
る。電源の小型化，電源出力の安定性の向上、電源制御
の単純化などのためには、通常の充放電に使用する電源
のみで電力供給の安定化を図るものが望まれる。
複数の電源を要したり、通常の充放電で使用する電源の
他から、いくらかの電気量を導入したりするものであ
る。電源の小型化，電源出力の安定性の向上、電源制御
の単純化などのためには、通常の充放電に使用する電源
のみで電力供給の安定化を図るものが望まれる。
【０００５】そこで、本発明の目的は、複数の二次電池
で構成した二次電池装置の、一部の二次電池の出力が低
下した際でも、外部から補助電源等を用いることなく、
出力低下を回避する機能を有する二次電池装置を提供す
ることにある。
で構成した二次電池装置の、一部の二次電池の出力が低
下した際でも、外部から補助電源等を用いることなく、
出力低下を回避する機能を有する二次電池装置を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は電池群を構成す
る二次電池とバイパス回路とを電流の流れに対し実質並
列に配し、該二次電池とバイパス回路との分岐部には接
続切り替えスイッチを具備したことを特徴とする。
る二次電池とバイパス回路とを電流の流れに対し実質並
列に配し、該二次電池とバイパス回路との分岐部には接
続切り替えスイッチを具備したことを特徴とする。
【０００７】また、前記二次電池に、電池の端子間電
圧，電流、あるいは内部抵抗を測定する機能を有する計
測器を接続し、さらに切換スイッチにスイッチ制御器を
接続したことを特徴とする。
圧，電流、あるいは内部抵抗を測定する機能を有する計
測器を接続し、さらに切換スイッチにスイッチ制御器を
接続したことを特徴とする。
【０００８】また、同一規格の二次電池を直列で接続し
た直列電池群に、複数の二次電池を並列で接続した並列
電池群を連結させた組電池とし、前記並列電池群の定格
容量を前記直列電池群を構成する１個の二次電池の定格
容量と等しくしたことを特徴とする。
た直列電池群に、複数の二次電池を並列で接続した並列
電池群を連結させた組電池とし、前記並列電池群の定格
容量を前記直列電池群を構成する１個の二次電池の定格
容量と等しくしたことを特徴とする。
【０００９】更にまた、等しい定格容量を有する複数の
二次電池が並列で接続され、かつ電解液を満たした単一
の容器内に並列に接続された分割電池と、前記分割電池
と等しい定格容量を有する１つ以上の二次電池が直列に
接続された直列電池群とを連結したことを特徴とする。
二次電池が並列で接続され、かつ電解液を満たした単一
の容器内に並列に接続された分割電池と、前記分割電池
と等しい定格容量を有する１つ以上の二次電池が直列に
接続された直列電池群とを連結したことを特徴とする。
【００１０】
【作用】１個以上の二次電池の端子間電圧または電流が
低下した場合、あるいは二次電池の内部抵抗が増大した
場合、その二次電池を組電池の電気回路から外す。続い
て、並列電池群を構成する一部の二次電池を直列接続に
変更し、その二次電池を前記直列電池群に組み込む。本
発明では補助電源を必要とせず、並列電池群に含まれる
二次電池によって、性能の劣化した二次電池の出力を補
償し、組電池の定格出力を維持する。そのため、電源の
コンパクト化が図れる。上記の並列電池群の数或いは並
列電池群を構成する二次電池の個数は、電気機器或いは
ユーザーが要求する電力安定性に基づいて選択すること
ができる。また、二次電池の異常発生に連動するスイッ
チ制御系を設けることにより、出力の回復時間を短縮
し、電源の自動制御が可能になる。
低下した場合、あるいは二次電池の内部抵抗が増大した
場合、その二次電池を組電池の電気回路から外す。続い
て、並列電池群を構成する一部の二次電池を直列接続に
変更し、その二次電池を前記直列電池群に組み込む。本
発明では補助電源を必要とせず、並列電池群に含まれる
二次電池によって、性能の劣化した二次電池の出力を補
償し、組電池の定格出力を維持する。そのため、電源の
コンパクト化が図れる。上記の並列電池群の数或いは並
列電池群を構成する二次電池の個数は、電気機器或いは
ユーザーが要求する電力安定性に基づいて選択すること
ができる。また、二次電池の異常発生に連動するスイッ
チ制御系を設けることにより、出力の回復時間を短縮
し、電源の自動制御が可能になる。
【００１１】組電池を構成する二次電池の異常を検知
し、自動的に組電池の電圧を維持するためには、二次電
池の端子間電圧，電流，内部抵抗などを測定するための
計測器、ならびに二次電池間に配した切換スイッチを制
御するためのスイッチ制御器を使用する。計測器は二次
電池の電圧，電流あるいは内部抵抗をモニタし、二次電
池の作動状態を常時監視する。二次電池の作動状態に異
常が現れた場合、計測器から電気信号をスイッチ制御器
へ出力する。スイッチ制御器はその電気信号に応答し、
異常な二次電池の電気回路を遮断し、組電池の回路から
外す。つぎに、並列接続電池群の中から１個の二次電池
を直列電池群に組み入れるように、切換スイッチを操作
し、電源の定格電圧を維持する。以上で述べた方法によ
って、出力低下に対して応答の速い電源出力の制御が可
能になる。
し、自動的に組電池の電圧を維持するためには、二次電
池の端子間電圧，電流，内部抵抗などを測定するための
計測器、ならびに二次電池間に配した切換スイッチを制
御するためのスイッチ制御器を使用する。計測器は二次
電池の電圧，電流あるいは内部抵抗をモニタし、二次電
池の作動状態を常時監視する。二次電池の作動状態に異
常が現れた場合、計測器から電気信号をスイッチ制御器
へ出力する。スイッチ制御器はその電気信号に応答し、
異常な二次電池の電気回路を遮断し、組電池の回路から
外す。つぎに、並列接続電池群の中から１個の二次電池
を直列電池群に組み入れるように、切換スイッチを操作
し、電源の定格電圧を維持する。以上で述べた方法によ
って、出力低下に対して応答の速い電源出力の制御が可
能になる。
【００１２】また、上記の組電池を効率的に運転するた
めには、正常運転時に組電池を構成する全ての二次電池
が定格容量分を充電，放電することが望ましい。それに
は、並列電池群の放電容量は直列電池群の１個の二次電
池と等しく、並列電池群を構成する二次電池の放電容量
はそれぞれ並列電池群の総容量を二次電池の総数で割っ
た値にする。このため、本二次電池装置は、電池の動作
状態に応答して定格出力を維持し、電池装置の正常作動
時には、すべての二次電池を定格容量まで充電，放電す
ることができる。
めには、正常運転時に組電池を構成する全ての二次電池
が定格容量分を充電，放電することが望ましい。それに
は、並列電池群の放電容量は直列電池群の１個の二次電
池と等しく、並列電池群を構成する二次電池の放電容量
はそれぞれ並列電池群の総容量を二次電池の総数で割っ
た値にする。このため、本二次電池装置は、電池の動作
状態に応答して定格出力を維持し、電池装置の正常作動
時には、すべての二次電池を定格容量まで充電，放電す
ることができる。
【００１３】このような電池構成は、組電池としての安
定した出力を確保でき、正常作動時には特定の二次電池
に余分な負荷を与えることも少ないので、組電池の長寿
命化に望ましい。
定した出力を確保でき、正常作動時には特定の二次電池
に余分な負荷を与えることも少ないので、組電池の長寿
命化に望ましい。
【００１４】また、電池群を構成する複数の二次電池に
おいて、共有する電解液を有する電池を用いると、電解
液の温度分布または劣化に由来する二次電池の性能や寿
命のばらつきを低減することができる。
おいて、共有する電解液を有する電池を用いると、電解
液の温度分布または劣化に由来する二次電池の性能や寿
命のばらつきを低減することができる。
【００１５】本発明により組電池をコンパクトにするこ
とも可能である。
とも可能である。
【００１６】
【実施例】（実施例１）図１は、直列に接続した二次電
池１，２，３に二次電池４，５を並列に連結した組電池
装置６，電池の端子間電圧，電流、または内部抵抗を測
定する計測器７，演算機能を有するスイッチ制御器８、
およびスイッチ回路９，１０，１１，１２，１３，１４
を備えた二次電池装置の構成図である。直列接続した二
次電池１，２，３は定格出力３Ｖ−１０Ａｈのリチウム
二次電池，二次電池４，５は定格出力３Ｖ−５Ａｈのリ
チウム二次電池であり、この組電池は１２Ｖ−１０Ａｈ
の定格出力をもつ。計測器７は各二次電池の端子間電
圧，電流あるいは内部抵抗の測定値に応じた電気信号を
スイッチ制御器８へ出力する機能を有する。各電池間に
は、スイッチ９，１０，１１，１２，１３，１４を挿入
し、スイッチ制御器８は計測器７の出力信号を演算処理
してスイッチを制御する。また、隣合ったスイッチ間に
は、バイパス回路１５，１６，１７，１８，１９が接続
されている。まず、定格容量まで充電した二次電池１，
２，３，４，５を、図１のように接続して組電池を組み
立てた。負荷２０として１２Ωの抵抗器を電源６に接続
し、電源の放電を開始した。各二次電池の電圧は３±
０.２ Ｖを維持し、電源の出力電圧が１１.５ Ｖに達し
た時点で放電を終了した。つぎに、負荷２０を定電流直
流電源に置き換え、電源６を１Ａで定格容量まで充電
し、二次電池２のみを満充電した３Ｖ−５Ａｈの二次電
池に交換し、１２Ωの抵抗器を用いて電源６を放電させ
た。いずれかの二次電池の電圧が２.７ Ｖに達したとこ
ろで、下記の動作（１)，(２）を実行するようにスイッ
チ制御器８の演算条件を設定した。
池１，２，３に二次電池４，５を並列に連結した組電池
装置６，電池の端子間電圧，電流、または内部抵抗を測
定する計測器７，演算機能を有するスイッチ制御器８、
およびスイッチ回路９，１０，１１，１２，１３，１４
を備えた二次電池装置の構成図である。直列接続した二
次電池１，２，３は定格出力３Ｖ−１０Ａｈのリチウム
二次電池，二次電池４，５は定格出力３Ｖ−５Ａｈのリ
チウム二次電池であり、この組電池は１２Ｖ−１０Ａｈ
の定格出力をもつ。計測器７は各二次電池の端子間電
圧，電流あるいは内部抵抗の測定値に応じた電気信号を
スイッチ制御器８へ出力する機能を有する。各電池間に
は、スイッチ９，１０，１１，１２，１３，１４を挿入
し、スイッチ制御器８は計測器７の出力信号を演算処理
してスイッチを制御する。また、隣合ったスイッチ間に
は、バイパス回路１５，１６，１７，１８，１９が接続
されている。まず、定格容量まで充電した二次電池１，
２，３，４，５を、図１のように接続して組電池を組み
立てた。負荷２０として１２Ωの抵抗器を電源６に接続
し、電源の放電を開始した。各二次電池の電圧は３±
０.２ Ｖを維持し、電源の出力電圧が１１.５ Ｖに達し
た時点で放電を終了した。つぎに、負荷２０を定電流直
流電源に置き換え、電源６を１Ａで定格容量まで充電
し、二次電池２のみを満充電した３Ｖ−５Ａｈの二次電
池に交換し、１２Ωの抵抗器を用いて電源６を放電させ
た。いずれかの二次電池の電圧が２.７ Ｖに達したとこ
ろで、下記の動作（１)，(２）を実行するようにスイッ
チ制御器８の演算条件を設定した。
【００１７】（１）電圧が２.７ Ｖまで低下した二次電
池の回路を開いて、バイパス回路を閉じる。
池の回路を開いて、バイパス回路を閉じる。
【００１８】（２）スイッチ１３，１４を切り替えて、
並列電池群にある二次電池４，５を直列にする。
並列電池群にある二次電池４，５を直列にする。
【００１９】放電開始後６時間後に、二次電池２が最も
早く下限電圧２.７ Ｖに到達した。この直前の電源６の
出力電圧は１１.４ Ｖであった。このとき、スイッチ１
０が切り替わり、二次電池２の放電が停止し、バイパス
１６を介して電池１と３が短絡した。同時にスイッチ１
３と１４が切り替わりバイパス１９が閉じて、二次電池
４と５が直列接続になった。このときの電源の出力電圧
は１１.８ Ｖまで上昇した。
早く下限電圧２.７ Ｖに到達した。この直前の電源６の
出力電圧は１１.４ Ｖであった。このとき、スイッチ１
０が切り替わり、二次電池２の放電が停止し、バイパス
１６を介して電池１と３が短絡した。同時にスイッチ１
３と１４が切り替わりバイパス１９が閉じて、二次電池
４と５が直列接続になった。このときの電源の出力電圧
は１１.８ Ｖまで上昇した。
【００２０】この実施例から、一部の二次電池の容量が
他の電池より低下しても、並列接続した二次電池を直列
回路に組み込むことによって、組電池の電圧を定格出力
電圧まで回復することが可能であることを示した。ま
た、並列電池群中に異常な二次電池があるときも、本実
施例と同じ装置の構成で電源の出力を復帰させることが
可能である。すなわち、スイッチ１２，１３，１４を作
動させて、故障した二次電池を電気回路から除くとよ
い。使用する二次電池の特性に応じて計測器７は、電流
あるいは内部抵抗を測定する素子に置き換えて二次電池
の異常を検出できる。
他の電池より低下しても、並列接続した二次電池を直列
回路に組み込むことによって、組電池の電圧を定格出力
電圧まで回復することが可能であることを示した。ま
た、並列電池群中に異常な二次電池があるときも、本実
施例と同じ装置の構成で電源の出力を復帰させることが
可能である。すなわち、スイッチ１２，１３，１４を作
動させて、故障した二次電池を電気回路から除くとよ
い。使用する二次電池の特性に応じて計測器７は、電流
あるいは内部抵抗を測定する素子に置き換えて二次電池
の異常を検出できる。
【００２１】もし、定格以上の所望の出力を得る必要が
ある場合は、並列電池群の一部の二次電池を直列に接続
し、それらを直列電池群に組み込むようにする。これに
よって電池装置の残存電気量の範囲内で所望の出力を取
り出せる。さらに、計測器に警報器または表示素子を備
え付け、二次電池の性能に異常が発生した時に、ユーザ
ーに電池の異常を知らせることも可能である。この方法
は、自動車用電源として利用した際の緊急退避時に有効
である。
ある場合は、並列電池群の一部の二次電池を直列に接続
し、それらを直列電池群に組み込むようにする。これに
よって電池装置の残存電気量の範囲内で所望の出力を取
り出せる。さらに、計測器に警報器または表示素子を備
え付け、二次電池の性能に異常が発生した時に、ユーザ
ーに電池の異常を知らせることも可能である。この方法
は、自動車用電源として利用した際の緊急退避時に有効
である。
【００２２】（実施例２）図２は、図１の並列電池群
４，５と等価な回路をもつ二次電池の外観と内部構造図
を示す。平行に配置した５枚のＭｎ酸化物正極２１と４
枚のＬｉ−Ｐｂ合金負極２２が、セパレーター２３を介
して交互に重ね合わせてある。同じ放電容量をもつ２組
の積層電極群は、絶縁体２４で分割されており、これら
の電極群と電解液は、密閉されたステンレス製の電池収
納容器２５に収納されている。分割された正極と負極は
それぞれシールドされたリード線２６によって２組の正
極端子２７と負極端子２８に接続されている。左右に積
層された２組の電極群はそれぞれ独立した二次電池とし
て作動できる。さらに、本実施例では絶縁体２４と電池
収納容器２５の底面の間に隙間を設けることによって、
２組の電極群が共通の電解液を共有できるようにした。
これにより、各電極群の放電容量，寿命などを、別々の
容器に収納した二次電池を並列接続した場合よりも、同
等に保持しやすくなる。また、絶縁体２４を電池収納容
器２５の底に溶接し、絶縁体２４に穴を開けても同じ効
果が得られる。
４，５と等価な回路をもつ二次電池の外観と内部構造図
を示す。平行に配置した５枚のＭｎ酸化物正極２１と４
枚のＬｉ−Ｐｂ合金負極２２が、セパレーター２３を介
して交互に重ね合わせてある。同じ放電容量をもつ２組
の積層電極群は、絶縁体２４で分割されており、これら
の電極群と電解液は、密閉されたステンレス製の電池収
納容器２５に収納されている。分割された正極と負極は
それぞれシールドされたリード線２６によって２組の正
極端子２７と負極端子２８に接続されている。左右に積
層された２組の電極群はそれぞれ独立した二次電池とし
て作動できる。さらに、本実施例では絶縁体２４と電池
収納容器２５の底面の間に隙間を設けることによって、
２組の電極群が共通の電解液を共有できるようにした。
これにより、各電極群の放電容量，寿命などを、別々の
容器に収納した二次電池を並列接続した場合よりも、同
等に保持しやすくなる。また、絶縁体２４を電池収納容
器２５の底に溶接し、絶縁体２４に穴を開けても同じ効
果が得られる。
【００２３】場合によっては、特定の通路を設けて電解
液を共有する。また、必要に応じて、電解液の共有を遮
断できる装置を設置する。
液を共有する。また、必要に応じて、電解液の共有を遮
断できる装置を設置する。
【００２４】本実施例では、ＬｉＰＦ6 をプロピレンカ
ーボネートに溶解させた電解液を用いた。
ーボネートに溶解させた電解液を用いた。
【００２５】本実施例で検討した電源は、実施例１と同
様に、定格３Ｖ−２０Ａｈのリチウム二次電池３個、お
よび図２に示した構造をもつ定格３Ｖ−２０Ａｈのリチ
ウム二次電池を直列に接続した装置である。以下では、
前者を非分割型電池、後者を分割型電池とする。この組
電池の外部に、図１と同じ配置でスイッチ９，１０，１
１，１２，１３，１４とバイパス回路１５，１６，１
７，１８，１９を設置した。いずれかの二次電池の電圧
が上限電圧３.２Ｖ、または下限電圧２.７Ｖに達したと
きに、切換スイッチを操作して該当する二次電池を組電
池の回路から切り離し、並列電池群の１個の二次電池を
直列電池群に組み入れるように、スイッチ制御器の演算
条件を設定した。
様に、定格３Ｖ−２０Ａｈのリチウム二次電池３個、お
よび図２に示した構造をもつ定格３Ｖ−２０Ａｈのリチ
ウム二次電池を直列に接続した装置である。以下では、
前者を非分割型電池、後者を分割型電池とする。この組
電池の外部に、図１と同じ配置でスイッチ９，１０，１
１，１２，１３，１４とバイパス回路１５，１６，１
７，１８，１９を設置した。いずれかの二次電池の電圧
が上限電圧３.２Ｖ、または下限電圧２.７Ｖに達したと
きに、切換スイッチを操作して該当する二次電池を組電
池の回路から切り離し、並列電池群の１個の二次電池を
直列電池群に組み入れるように、スイッチ制御器の演算
条件を設定した。
【００２６】まず、組電池を完全に放電させ、ついで組
電池に定電流直流電源を接続し、定格容量２０Ａｈまで
１Ａで２１時間充電した。この組電池の電圧は１２.８
Ｖであった。つぎに、この組電池の中で、図１に示した
二次電池１に相当する非分割型電池を定格容量の半分ま
で充電した同規格の電池と交換し、図１の計測器とスイ
ッチ制御器を接続し、スイッチ作動の上限電圧を３.２
Ｖ，下限電圧を２.７Ｖになるようにスイッチ制御器の
演算条件を設定して、上述の組電池の放電試験を実施し
た。放電試験は、組電池を可変抵抗器に接続し、１Ａの
定電流でおこなった。放電開始１１時間後に、図１に示
したスイッチ９が作動し、バイパス回路１５へ電流が流
れ、スイッチ１３，１４が切り替わって二次電池４と５
が直列接続に変わった。さらに３時間の放電の後に、残
りの二次電池の電圧が下限値に達し、この組電池の放電
を完了した。すべてのスイッチを開いた状態で各単電池
の電圧を測定したところ、直列接続した３個の非分割型
電池の電圧は２.７，２.８，２.９Ｖ、分割型電極の電
圧はともに２.７Ｖであった。つぎに、この組電池に１
Ａの定電流充電試験をおこなったところ、すべての二次
電池がほぼ定格容量分を充電し、電池電圧もスイッチ制
御器の上限電圧３.２ Ｖ以下であった。これらの実施例
から、組電池の中に異常な電池が存在しても、定格の充
電と放電が可能であることを実証した。
電池に定電流直流電源を接続し、定格容量２０Ａｈまで
１Ａで２１時間充電した。この組電池の電圧は１２.８
Ｖであった。つぎに、この組電池の中で、図１に示した
二次電池１に相当する非分割型電池を定格容量の半分ま
で充電した同規格の電池と交換し、図１の計測器とスイ
ッチ制御器を接続し、スイッチ作動の上限電圧を３.２
Ｖ，下限電圧を２.７Ｖになるようにスイッチ制御器の
演算条件を設定して、上述の組電池の放電試験を実施し
た。放電試験は、組電池を可変抵抗器に接続し、１Ａの
定電流でおこなった。放電開始１１時間後に、図１に示
したスイッチ９が作動し、バイパス回路１５へ電流が流
れ、スイッチ１３，１４が切り替わって二次電池４と５
が直列接続に変わった。さらに３時間の放電の後に、残
りの二次電池の電圧が下限値に達し、この組電池の放電
を完了した。すべてのスイッチを開いた状態で各単電池
の電圧を測定したところ、直列接続した３個の非分割型
電池の電圧は２.７，２.８，２.９Ｖ、分割型電極の電
圧はともに２.７Ｖであった。つぎに、この組電池に１
Ａの定電流充電試験をおこなったところ、すべての二次
電池がほぼ定格容量分を充電し、電池電圧もスイッチ制
御器の上限電圧３.２ Ｖ以下であった。これらの実施例
から、組電池の中に異常な電池が存在しても、定格の充
電と放電が可能であることを実証した。
【００２７】
【発明の効果】本発明に係る二次電池装置により、二次
電池装置を構成する複数の二次電池の、一部の二次電池
の出力が低下した際でも、外部から補助電源を用いるこ
となく、出力低下を回避する機能を有することができ
る。
電池装置を構成する複数の二次電池の、一部の二次電池
の出力が低下した際でも、外部から補助電源を用いるこ
となく、出力低下を回避する機能を有することができ
る。
【図１】本発明の一実施例による二次電池装置の概要
図。
図。
【図２】本発明の一実施例による二次電池の概要図。
１，２，３，４，５，…二次電池、６…組電池装置、７
…計測器、８…スイッチ制御器、９，１０，１１，１
２，１３，１４…スイッチ、１５，１６，１７，１８，
１９…バイパス回路、２０…負荷または定電流直流電
源、２１…正極、２２…負極、２３…セパレーター、２
４…絶縁材、２５…電池収納容器、２６…シールド付き
リード線、２７…正極端子、２８…負極端子。
…計測器、８…スイッチ制御器、９，１０，１１，１
２，１３，１４…スイッチ、１５，１６，１７，１８，
１９…バイパス回路、２０…負荷または定電流直流電
源、２１…正極、２２…負極、２３…セパレーター、２
４…絶縁材、２５…電池収納容器、２６…シールド付き
リード線、２７…正極端子、２８…負極端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水本 守 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 堀場 達雄 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】複数の二次電池を直列で接続した電池群
と、複数の二次電池を並列で接続した電池群とを連結さ
せた組電池を有する二次電池装置において、電池群を構
成する二次電池とバイパス回路とを電流の流れに対し実
質並列に配し、該二次電池とバイパス回路との分岐部に
は切り替えスイッチを具備したことを特徴とする二次電
池装置。 - 【請求項２】電池群を構成するそれぞれの二次電池に、
電池の端子間電圧，電流、あるいは内部抵抗を測定する
機能を有する計測器を接続し、さらに切換スイッチにス
イッチ制御器を接続したことを特徴とする請求項１記載
の二次電池装置。 - 【請求項３】同一規格の二次電池を直列で接続した直列
電池群に、複数の二次電池を並列で接続した並列電池群
を連結させた組電池であり、前記並列電池群の定格容量
が前記直列電池群を構成する１個の二次電池の定格容量
と等しいことを特徴とする請求項１または２記載の二次
電池装置。 - 【請求項４】等しい定格容量を有する複数の二次電池が
並列で接続され、かつ電解液を満たした単一の容器内に
並列に接続された分割電池と、前記分割電池と等しい定
格容量を有する１つ以上の二次電池が直列に接続された
直列電池群とを連結することを特徴とした請求項３記載
の二次電池装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5007353A JPH06225463A (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 二次電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5007353A JPH06225463A (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 二次電池装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06225463A true JPH06225463A (ja) | 1994-08-12 |
Family
ID=11663599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5007353A Pending JPH06225463A (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 二次電池装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06225463A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2731845A1 (fr) * | 1995-03-15 | 1996-09-20 | Glorywin Int Group Ltd | Batteries, plus particulierement pour emploi dans les vehicules et les bateaux |
| JP2007294322A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄電装置、携帯機器及び電動車両 |
| KR100885243B1 (ko) * | 2006-03-07 | 2009-02-24 | 송기학 | 예비 배터리유닛을 갖는 배터리장치 |
| JP2009268211A (ja) * | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 車両用の電源装置 |
| JP2010098788A (ja) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Kyoto Denkiki Kk | バッテリ充放電試験装置 |
| WO2012053292A1 (ja) * | 2010-10-20 | 2012-04-26 | ソニー株式会社 | 電池パック及びその充放電方法、並びに、電力消費機器 |
-
1993
- 1993-01-20 JP JP5007353A patent/JPH06225463A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2731845A1 (fr) * | 1995-03-15 | 1996-09-20 | Glorywin Int Group Ltd | Batteries, plus particulierement pour emploi dans les vehicules et les bateaux |
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| CN103168406A (zh) * | 2010-10-20 | 2013-06-19 | 索尼公司 | 电池组、用于对电池组充电/放电的方法以及功耗装置 |
| EP2632016A1 (en) * | 2010-10-20 | 2013-08-28 | Sony Corporation | Battery pack, method for charging/discharging same, and power consumption device |
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| US10230249B2 (en) | 2010-10-20 | 2019-03-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Battery pack, method for charging/discharging same, and power consumption device |
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