JPH0864224A - ２次電池の構成方法 - Google Patents
２次電池の構成方法Info
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- JPH0864224A JPH0864224A JP19868294A JP19868294A JPH0864224A JP H0864224 A JPH0864224 A JP H0864224A JP 19868294 A JP19868294 A JP 19868294A JP 19868294 A JP19868294 A JP 19868294A JP H0864224 A JPH0864224 A JP H0864224A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電動車両の電源等、不規則な放電が行われる
用途に２次電池を使用する場合においても、容量の早期
低下を来すことのないよう２次電池を構成する。 【構成】 充電器１によりセル２を所定の電圧まで充電
した後、周波数特性解析器３によりセル２の内部インピ
ーダンスを０．５Ｈｚ〜５０Ｈｚの範囲の各周波数につ
いて求める。そして、インピーダンスの実数部を横軸、
虚数部を縦軸とする２次元座標に各周波数での内部イン
ピーダンスをプロットする。以上の測定を各セルについ
て実施し、内部インピーダンスの軌跡の近いセル同士を
組み合わせて２次電池を構成する。
用途に２次電池を使用する場合においても、容量の早期
低下を来すことのないよう２次電池を構成する。 【構成】 充電器１によりセル２を所定の電圧まで充電
した後、周波数特性解析器３によりセル２の内部インピ
ーダンスを０．５Ｈｚ〜５０Ｈｚの範囲の各周波数につ
いて求める。そして、インピーダンスの実数部を横軸、
虚数部を縦軸とする２次元座標に各周波数での内部イン
ピーダンスをプロットする。以上の測定を各セルについ
て実施し、内部インピーダンスの軌跡の近いセル同士を
組み合わせて２次電池を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、搬送車、電気自動車、
補助動力付き人力車両等の電動車両の電源として供する
２次電池の構成方法に関する。
補助動力付き人力車両等の電動車両の電源として供する
２次電池の構成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】２次電池をエネルギー源とし、モータを
駆動源とする電動車両では、電気系の装置のコストを抑
え、かつ１回充電当たりの走行距離を伸すことが求めら
れている。このためにはバッテリから車輪に至るまでの
駆動系の効率を上げる必要があり、通常はモータの駆動
電圧を高めて電流を下げることにより駆動系の損失を抑
えるという方法が採られる。例えば小型の搬送車では１
２Ｖ、電気自動車では１００Ｖ以上の駆動電圧が採用さ
れている。
駆動源とする電動車両では、電気系の装置のコストを抑
え、かつ１回充電当たりの走行距離を伸すことが求めら
れている。このためにはバッテリから車輪に至るまでの
駆動系の効率を上げる必要があり、通常はモータの駆動
電圧を高めて電流を下げることにより駆動系の損失を抑
えるという方法が採られる。例えば小型の搬送車では１
２Ｖ、電気自動車では１００Ｖ以上の駆動電圧が採用さ
れている。
【０００３】一方、電源として使用するバッテリはセル
１個当たりの電圧が１．２Ｖないし３Ｖしかない。そこ
で、上記のように駆動電圧を高くするためには、複数個
のセルを直列に積層して２次電池が構成される。そし
て、このように複数個のセルを積層した２次電池が、定
電圧充電、定電流充電あるいはこれらを組み合わせた充
電方法によって充電され、電動車両の電源として使用さ
れる。
１個当たりの電圧が１．２Ｖないし３Ｖしかない。そこ
で、上記のように駆動電圧を高くするためには、複数個
のセルを直列に積層して２次電池が構成される。そし
て、このように複数個のセルを積層した２次電池が、定
電圧充電、定電流充電あるいはこれらを組み合わせた充
電方法によって充電され、電動車両の電源として使用さ
れる。
【０００３】さて、複数個のセルを積層した２次電池の
充放電を繰り返した場合、個々のセルの容量のばらつき
に起因して以下の問題が生じる。 最も容量の小さいセルにより２次電池全体としての容
量が制約される。 容量の小さいセルが常に過充電、過放電となり、容量
が加速的に劣化する。 また、２次電池のサイクル寿命はセルの積層数が多いほ
ど短くなることが知られており、この傾向は液式鉛電池
等の開放型のものよりＮｉＣｄ電池、シール鉛電池等の
密閉型の２次電池の方が顕著である。
充放電を繰り返した場合、個々のセルの容量のばらつき
に起因して以下の問題が生じる。 最も容量の小さいセルにより２次電池全体としての容
量が制約される。 容量の小さいセルが常に過充電、過放電となり、容量
が加速的に劣化する。 また、２次電池のサイクル寿命はセルの積層数が多いほ
ど短くなることが知られており、この傾向は液式鉛電池
等の開放型のものよりＮｉＣｄ電池、シール鉛電池等の
密閉型の２次電池の方が顕著である。
【０００４】そこで、上記問題を解決すべく、従来、次
のような方法が採られてきた。まず、製造工程におい
て、図９に例示するような回路を構成し、充電器により
セルを所定の充電状態まで充電する。そして、定電流放
電または抵抗放電を行い、端子電圧が所定値に低下する
までの積算電流または放電時間Ｔ（図１０参照）を計測
する。この計測を各セルについて実施し、積算電流値ま
たは放電時間の近いもの同士を組み合わせて２次電池を
構成する。
のような方法が採られてきた。まず、製造工程におい
て、図９に例示するような回路を構成し、充電器により
セルを所定の充電状態まで充電する。そして、定電流放
電または抵抗放電を行い、端子電圧が所定値に低下する
までの積算電流または放電時間Ｔ（図１０参照）を計測
する。この計測を各セルについて実施し、積算電流値ま
たは放電時間の近いもの同士を組み合わせて２次電池を
構成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な過程を経て構成された２次電池であっても、上記電動
車両のエネルギー源等、不規則な放電が行われる用途に
使用すると、早期に容量が低下してしまう場合があるこ
とが明らかになってきた。２次電池の寿命は車両の維持
費に直接関わり、また、資源の有効利用の観点からもで
きるだけ長いことが望ましい。かかる容量の早期劣化は
電動車両普及にとっての大きな障害であり、これを改善
することが強く望まれていた。
な過程を経て構成された２次電池であっても、上記電動
車両のエネルギー源等、不規則な放電が行われる用途に
使用すると、早期に容量が低下してしまう場合があるこ
とが明らかになってきた。２次電池の寿命は車両の維持
費に直接関わり、また、資源の有効利用の観点からもで
きるだけ長いことが望ましい。かかる容量の早期劣化は
電動車両普及にとっての大きな障害であり、これを改善
することが強く望まれていた。
【０００６】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、電動車両の電源等、不規則な放電が行われ
る用途に使用した場合においても２次電池の容量の早期
低下を防止することができる２次電池の構成方法を提供
することを目的とする。
ものであり、電動車両の電源等、不規則な放電が行われ
る用途に使用した場合においても２次電池の容量の早期
低下を防止することができる２次電池の構成方法を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願発明者は、上記課題
を解決すべき鋭意検討を重ねた結果、以下列挙する各発
明が２次電池の早期容量低下の防止に効果的であるとの
知見を得た。まず、請求項１に係る発明は、２個以上の
セルを直列に接続することにより、機器の電源に供する
２次電池を構成する方法において、個々のセルの交流的
特性を測定し、該交流的特性が所定の交差範囲にあるセ
ル同士を組み合わせて直列接続することを特徴とする２
次電池の構成方法を要旨とする。次に請求項２に係る発
明は、前記交流的特性が、所定の周波数範囲における前
記セルの内部インピーダンスであることを特徴とする請
求項１記載の２次電池の構成方法を要旨とする。請求項
３に係る発明は、前記交流的特性が、放電電流の波形が
交流波形の重畳した波形となるように該セルを所定の充
電状態から他の充電状態に至るまで放電させたときの積
算電流値または放電の所要時間である請求項１記載の２
次電池の構成方法を要旨とする。請求項４に係る発明
は、前記交流的特性が、充電電流の波形が交流波形の重
畳した波形となるように該セルを所定の充電状態から他
の充電状態に至るまで充電させたときの積算電流値また
は放電の所要時間である請求項１記載の２次電池の構成
方法を要旨とする。請求項５に係る発明は、前記交流的
特性が０．５Ｈｚ〜５０Ｈｚの範囲内の周波数での交流
的特性であることを特徴とする請求項１記載の２次電池
の構成方法を要旨とする。
を解決すべき鋭意検討を重ねた結果、以下列挙する各発
明が２次電池の早期容量低下の防止に効果的であるとの
知見を得た。まず、請求項１に係る発明は、２個以上の
セルを直列に接続することにより、機器の電源に供する
２次電池を構成する方法において、個々のセルの交流的
特性を測定し、該交流的特性が所定の交差範囲にあるセ
ル同士を組み合わせて直列接続することを特徴とする２
次電池の構成方法を要旨とする。次に請求項２に係る発
明は、前記交流的特性が、所定の周波数範囲における前
記セルの内部インピーダンスであることを特徴とする請
求項１記載の２次電池の構成方法を要旨とする。請求項
３に係る発明は、前記交流的特性が、放電電流の波形が
交流波形の重畳した波形となるように該セルを所定の充
電状態から他の充電状態に至るまで放電させたときの積
算電流値または放電の所要時間である請求項１記載の２
次電池の構成方法を要旨とする。請求項４に係る発明
は、前記交流的特性が、充電電流の波形が交流波形の重
畳した波形となるように該セルを所定の充電状態から他
の充電状態に至るまで充電させたときの積算電流値また
は放電の所要時間である請求項１記載の２次電池の構成
方法を要旨とする。請求項５に係る発明は、前記交流的
特性が０．５Ｈｚ〜５０Ｈｚの範囲内の周波数での交流
的特性であることを特徴とする請求項１記載の２次電池
の構成方法を要旨とする。
【０００８】
【作用】上記各発明に係る構成方法に従って２次電池を
構成した場合、２次電池の容量の早期低下が防止される
ことが発明者の実験により確認された。
構成した場合、２次電池の容量の早期低下が防止される
ことが発明者の実験により確認された。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照し、本発明の実施例につい
て説明する。２次電池の容量低下を防止するためには、
特定のセルのみの過充電、過放電が行われないようにす
る必要があり、そのためには２次電池を実際に使用した
場合に各セルの充放電が同じ条件で行われるように２次
電池を構成する各セルを選定する必要がある。
て説明する。２次電池の容量低下を防止するためには、
特定のセルのみの過充電、過放電が行われないようにす
る必要があり、そのためには２次電池を実際に使用した
場合に各セルの充放電が同じ条件で行われるように２次
電池を構成する各セルを選定する必要がある。
【００１０】一方、上述の通り、直流的な放電試験を行
わったときの積算電流値、放電時間のばらつきの少ない
セル同士を積層して２次電池を構成した場合であって
も、直流的でない不規則な放電を行わせると特定のセル
の容量が低下する、という事実が確認されている。
わったときの積算電流値、放電時間のばらつきの少ない
セル同士を積層して２次電池を構成した場合であって
も、直流的でない不規則な放電を行わせると特定のセル
の容量が低下する、という事実が確認されている。
【００１１】この事実に鑑みると、直流的でない不規則
な放電の行われる用途に２次電池を使用する場合に各セ
ルが同じ条件で放電されるようにするためには、単に内
部インピーダンスの直流成分の揃ったセルを組み合わせ
るというだけでは足らず、交流的特性を含めて特性の揃
ったセル同士を組み合わせて２次電池を構成する必要が
あるのではないかと考えられる。以下説明する各実施例
はこのような思想に基づいて創作されたものである。
な放電の行われる用途に２次電池を使用する場合に各セ
ルが同じ条件で放電されるようにするためには、単に内
部インピーダンスの直流成分の揃ったセルを組み合わせ
るというだけでは足らず、交流的特性を含めて特性の揃
ったセル同士を組み合わせて２次電池を構成する必要が
あるのではないかと考えられる。以下説明する各実施例
はこのような思想に基づいて創作されたものである。
【００１２】＜第１実施例＞１つのセルから電流を取り
出す際には、セル内部の化学的電極反応、イオンの移
動、溶液の拡散等の化学的プロセスを経て、さらに電極
金属内部の電子の移動といった過程が伴うが、これらの
過程を律速する各要素や電気的抵抗によりセルの内部イ
ンピーダンスが構成される。そして、セルの充放電はこ
の内部インピーダンスを介して電流が流れることにより
行われる。従って、２次電池を構成する各セルの充放電
が同じ条件で行われるようにするためには、この内部イ
ンピーダンスが揃ったセル同士を組み合わせて２次電池
を構成する必要があると考えられる。
出す際には、セル内部の化学的電極反応、イオンの移
動、溶液の拡散等の化学的プロセスを経て、さらに電極
金属内部の電子の移動といった過程が伴うが、これらの
過程を律速する各要素や電気的抵抗によりセルの内部イ
ンピーダンスが構成される。そして、セルの充放電はこ
の内部インピーダンスを介して電流が流れることにより
行われる。従って、２次電池を構成する各セルの充放電
が同じ条件で行われるようにするためには、この内部イ
ンピーダンスが揃ったセル同士を組み合わせて２次電池
を構成する必要があると考えられる。
【００１３】ところで、上記各過程は各々特有の性質を
有しているために、電流の変化に対する応答性が異な
る。このため、セルの内部インピーダンスも周波数依存
性を呈する。このセルの内部インピーダンスの周波数特
性に関して現在知られている事項は次の通りである。
有しているために、電流の変化に対する応答性が異な
る。このため、セルの内部インピーダンスも周波数依存
性を呈する。このセルの内部インピーダンスの周波数特
性に関して現在知られている事項は次の通りである。
【００１４】まず、セル内部においては、金属電極と電
解溶液の界面に電気二重層と呼ばれるコンデンサが形成
される。また、この金属電極と電解溶液の界面を介して
電極反応に対応した電荷の移動が行われる（ファラデー
電流）。この電極反応に対応した電荷の移動には次の３
種類のものがある。 電解液中での電荷（イオン）の移動 電極内部での電子伝導 電極と電解液との界面での電荷の移動
解溶液の界面に電気二重層と呼ばれるコンデンサが形成
される。また、この金属電極と電解溶液の界面を介して
電極反応に対応した電荷の移動が行われる（ファラデー
電流）。この電極反応に対応した電荷の移動には次の３
種類のものがある。 電解液中での電荷（イオン）の移動 電極内部での電子伝導 電極と電解液との界面での電荷の移動
【００１５】これらのうちおよびの電荷の移動は、
電界の変化に対して敏感に応答し、交流電圧を印加した
場合、十分に高い周波数までその動作が追従する。これ
に対し、の電荷の移動は比較的低周波の交流電圧に対
して応答する。このの電荷の移動に関連した要素、す
なわち、電極と電解液との界面がセルの内部インピーダ
ンスを決定すると考えられている。図１は電極と電解液
との界面のモデルを示すものである。図１に示す各素子
は各々次のものを表している。 Ｃｄｌ： 電気二重層容量 Ｒｃｔ： 電荷移動抵抗 Ｒｓｏｌ： 溶液抵抗 Ｚｗ： 界面濃度変化の影響による拡散抵抗
電界の変化に対して敏感に応答し、交流電圧を印加した
場合、十分に高い周波数までその動作が追従する。これ
に対し、の電荷の移動は比較的低周波の交流電圧に対
して応答する。このの電荷の移動に関連した要素、す
なわち、電極と電解液との界面がセルの内部インピーダ
ンスを決定すると考えられている。図１は電極と電解液
との界面のモデルを示すものである。図１に示す各素子
は各々次のものを表している。 Ｃｄｌ： 電気二重層容量 Ｒｃｔ： 電荷移動抵抗 Ｒｓｏｌ： 溶液抵抗 Ｚｗ： 界面濃度変化の影響による拡散抵抗
【００１６】図１に示すモデルによれば、セルの内部イ
ンピーダンス（交流インピーダンス）は次式により表さ
れる。 Ｚ（ω）＝Ｒｓｏｌ＋１／（ｊωＣｄｌ＋（１／（Ｒｃｔ＋Ｚｗ））） ……（１）
ンピーダンス（交流インピーダンス）は次式により表さ
れる。 Ｚ（ω）＝Ｒｓｏｌ＋１／（ｊωＣｄｌ＋（１／（Ｒｃｔ＋Ｚｗ））） ……（１）
【００１７】ここで、モデルが拡散抵抗Ｚｗを含まない
場合には Ｚ（ω）＝Ｒｓｏｌ＋Ｒｃｔ／（１＋ｊωＣｄｌＲｃｔ） ……（２） となり、これをさらに変形すると、 Ｚ（ω）＝Ｒｓｏｌ＋Ｒｃｔ／（１＋ω2Ｃｄｌ2Ｒｃｔ2） −ｊωＣｄｌＲｃｔ2／（１＋ω2Ｃｄｌ2Ｒｃｔ2） ……（３） となる。
場合には Ｚ（ω）＝Ｒｓｏｌ＋Ｒｃｔ／（１＋ｊωＣｄｌＲｃｔ） ……（２） となり、これをさらに変形すると、 Ｚ（ω）＝Ｒｓｏｌ＋Ｒｃｔ／（１＋ω2Ｃｄｌ2Ｒｃｔ2） −ｊωＣｄｌＲｃｔ2／（１＋ω2Ｃｄｌ2Ｒｃｔ2） ……（３） となる。
【００１８】上記式（３）に従って、各角周波数ωにつ
いてインピーダンスＺを求め、インピーダンスの実数部
Ｒを横軸、虚数部Ｉを縦軸とした２次元座標に各角周波
数ωでのセルのインピーダンスをプロット（いわゆるコ
ールコールプロット）すると、インピーダンスＺ（ω）
の軌跡は図２に示すように半径Ｒｃｔ／２の半円とな
る。
いてインピーダンスＺを求め、インピーダンスの実数部
Ｒを横軸、虚数部Ｉを縦軸とした２次元座標に各角周波
数ωでのセルのインピーダンスをプロット（いわゆるコ
ールコールプロット）すると、インピーダンスＺ（ω）
の軌跡は図２に示すように半径Ｒｃｔ／２の半円とな
る。
【００１９】一方、モデルが拡散抵抗Ｚｗを含む場合に
は、拡散性を表す定数Ａを用い、Ｚｗ＝（１−ｊ）Ａ／
ω1/2と置くことにより、上記式（１）は以下のように
変形される。 Ｚ（ω） ＝Ｒｓｏｌ＋１／（ｊωＣｄｌ＋１／（Ｒｃｔ＋（１−ｊ）Ａ／ω1/2）） ……（４） となる。上記式（４）に従って、各角周波数ωについて
インピーダンスＺを求め、コールコールプロットを作成
すると、インピーダンスＺ（ω）の周波数軌跡は図３に
示すものとなる。以上がセルの内部インピーダンスの周
波数特性に関して知られている事項である。
は、拡散性を表す定数Ａを用い、Ｚｗ＝（１−ｊ）Ａ／
ω1/2と置くことにより、上記式（１）は以下のように
変形される。 Ｚ（ω） ＝Ｒｓｏｌ＋１／（ｊωＣｄｌ＋１／（Ｒｃｔ＋（１−ｊ）Ａ／ω1/2）） ……（４） となる。上記式（４）に従って、各角周波数ωについて
インピーダンスＺを求め、コールコールプロットを作成
すると、インピーダンスＺ（ω）の周波数軌跡は図３に
示すものとなる。以上がセルの内部インピーダンスの周
波数特性に関して知られている事項である。
【００２０】本願発明者は、２次電池に使用した各セル
を一定電圧まで充電し、この状態で０．５ＨＺから５０
Ｈｚまでの各周波数での内部インピーダンスを求めた。
そして、インピーダンスの実数部Ｒを横軸、虚数部Ｉを
縦軸とした２次元座標に各周波数でのセルのインピーダ
ンスをプロットし、いわゆるコールコールプロットを作
成した。その一部のデータを図４に例示する。なお、図
４にはインピーダンスの虚数部Ｉではなく容量Ｃを縦軸
としてコールコールプロットが示されている。図４にお
いて、符号Ａによって示すコールコールプロットは、容
量の低下が確認されたセルのものであり、このセルを他
のセルと組み合わせて２次電池を構成すると、このセル
のみが過充電・過放電されることとなり、容量が加速的
に劣化する。このセル（コールコールプロットＡ）の内
部インピーダンスを他のセルのものと比較すると、溶液
抵抗Ｒｓｏｌは他とほぼ同じ値であるが、電荷移動抵
抗、拡散抵抗が他に比して高いと考えられる。このよう
に内部インピーダンスの周波数特性を比較すれば、容量
の低下したセルを他と選別することができることが確認
された。
を一定電圧まで充電し、この状態で０．５ＨＺから５０
Ｈｚまでの各周波数での内部インピーダンスを求めた。
そして、インピーダンスの実数部Ｒを横軸、虚数部Ｉを
縦軸とした２次元座標に各周波数でのセルのインピーダ
ンスをプロットし、いわゆるコールコールプロットを作
成した。その一部のデータを図４に例示する。なお、図
４にはインピーダンスの虚数部Ｉではなく容量Ｃを縦軸
としてコールコールプロットが示されている。図４にお
いて、符号Ａによって示すコールコールプロットは、容
量の低下が確認されたセルのものであり、このセルを他
のセルと組み合わせて２次電池を構成すると、このセル
のみが過充電・過放電されることとなり、容量が加速的
に劣化する。このセル（コールコールプロットＡ）の内
部インピーダンスを他のセルのものと比較すると、溶液
抵抗Ｒｓｏｌは他とほぼ同じ値であるが、電荷移動抵
抗、拡散抵抗が他に比して高いと考えられる。このよう
に内部インピーダンスの周波数特性を比較すれば、容量
の低下したセルを他と選別することができることが確認
された。
【００２１】本実施例においては、図５に示す回路を使
用して２次電池を構成するセルの選定を行う。まず、ス
イッチＳ１をＯＮ状態、スイッチＳ２をＯＦＦ状態と
し、充電器１によりセル２を所定の電圧まで充電する。
次にスイッチＳ１をＯＦＦ状態、スイッチＳ２をＯＮ状
態とし、周波数解析器３により０．５ＨＺから５０Ｈｚ
までの各周波数でのセルの内部インピーダンスを求め、
コールコールプロットを作成する。以上の測定を各セル
について実施する。そして、各セルのコールコールプロ
ットを比較し、コールコールプロットの軌跡の近いもの
同士を組み合わせて２次電池を構成する。
用して２次電池を構成するセルの選定を行う。まず、ス
イッチＳ１をＯＮ状態、スイッチＳ２をＯＦＦ状態と
し、充電器１によりセル２を所定の電圧まで充電する。
次にスイッチＳ１をＯＦＦ状態、スイッチＳ２をＯＮ状
態とし、周波数解析器３により０．５ＨＺから５０Ｈｚ
までの各周波数でのセルの内部インピーダンスを求め、
コールコールプロットを作成する。以上の測定を各セル
について実施する。そして、各セルのコールコールプロ
ットを比較し、コールコールプロットの軌跡の近いもの
同士を組み合わせて２次電池を構成する。
【００２２】このようにして内部インピーダンスの周波
数特性の揃ったセル同士を組み合わせて２次電池を構成
した場合、２次電池の充放電を直流的な態様でなく不規
則な態様で行ったとしても、各セルは同じ条件で充放電
が行われる。このため、特定のセルのみの過充電、過放
電といった不具合が生じず、容量の早期低下が防止され
る。
数特性の揃ったセル同士を組み合わせて２次電池を構成
した場合、２次電池の充放電を直流的な態様でなく不規
則な態様で行ったとしても、各セルは同じ条件で充放電
が行われる。このため、特定のセルのみの過充電、過放
電といった不具合が生じず、容量の早期低下が防止され
る。
【００２３】＜第２実施例＞本実施例では、図６に示す
回路構成によりセルの選定を行う。セルを所定の電圧ま
で充電する点までは上記第１実施例と同様である。本実
施例においては、充電後、スイッチＳ２をＯＮ状態と
し、セル２に充電された電荷を抵抗ＲＬおよびトランジ
スタＴＲからなる負荷回路を介して放電させる。この
間、関数発生器５により交流波形を発生する一方、電流
検出器ＣＴを介して検出される放電電流の波形が図７に
例示するように交流波形の重畳した波形となるように電
流制御器４によりトランジスタＴＲのベース電流を制御
する。そして、セル２の平均端子電圧Ｖを監視し、この
平均端子電圧Ｖが所定の電圧に放電されるまでの所要時
間Ｔ’（図８参照）またはセル２から流れ出る電流の積
算電流値を求める。
回路構成によりセルの選定を行う。セルを所定の電圧ま
で充電する点までは上記第１実施例と同様である。本実
施例においては、充電後、スイッチＳ２をＯＮ状態と
し、セル２に充電された電荷を抵抗ＲＬおよびトランジ
スタＴＲからなる負荷回路を介して放電させる。この
間、関数発生器５により交流波形を発生する一方、電流
検出器ＣＴを介して検出される放電電流の波形が図７に
例示するように交流波形の重畳した波形となるように電
流制御器４によりトランジスタＴＲのベース電流を制御
する。そして、セル２の平均端子電圧Ｖを監視し、この
平均端子電圧Ｖが所定の電圧に放電されるまでの所要時
間Ｔ’（図８参照）またはセル２から流れ出る電流の積
算電流値を求める。
【００２４】以上の測定を各セルについて実施し、放電
の平均所要時間Ｔ’または積算電流値の近いもの同士を
組み合わせて２次電池を構成する。本実施例において
も、上記第１実施例と同様な効果が得られる。
の平均所要時間Ｔ’または積算電流値の近いもの同士を
組み合わせて２次電池を構成する。本実施例において
も、上記第１実施例と同様な効果が得られる。
【００２５】＜第３実施例＞上記第２実施例は、放電時
の電流波形を交流波形の重畳したものとしたが、本実施
例では充電器１の充電電流の波形を交流波形の重畳した
波形とし、各セルがある所定の電圧から他の所定の電圧
に充電されるまでの所要時間または充電電流の積算電流
値を求め、これらの揃ったセル同士を組み合わせて２次
電池を構成する。本実施例においても、上記第１，第２
実施例と同様な効果が得られる。
の電流波形を交流波形の重畳したものとしたが、本実施
例では充電器１の充電電流の波形を交流波形の重畳した
波形とし、各セルがある所定の電圧から他の所定の電圧
に充電されるまでの所要時間または充電電流の積算電流
値を求め、これらの揃ったセル同士を組み合わせて２次
電池を構成する。本実施例においても、上記第１，第２
実施例と同様な効果が得られる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
セルの内部インピーダンスの周波数特性等、交流的特性
の近いセル同士を組み合わせて２次電池を構成するよう
にしたので、電動車両の電源等、不規則な放電が行われ
る用途に２次電池を使用する場合においても、容量の早
期低下を来すことのないよう２次電池を構成することが
できるという効果がある。
セルの内部インピーダンスの周波数特性等、交流的特性
の近いセル同士を組み合わせて２次電池を構成するよう
にしたので、電動車両の電源等、不規則な放電が行われ
る用途に２次電池を使用する場合においても、容量の早
期低下を来すことのないよう２次電池を構成することが
できるという効果がある。
【図１】 セルの内部インピーダンスのモデルを示す回
路図である。
路図である。
【図２】 同モデルのコールコールプロットである。
【図３】 同モデルのコールコールプロットである。
【図４】 セルの内部インピーダンスのコールコールプ
ロットを例示する図である。
ロットを例示する図である。
【図５】 この発明の第１実施例による方法を実施する
ための回路構成を示す回路図である。
ための回路構成を示す回路図である。
【図６】 この発明の第２実施例による方法を実施する
ための回路構成を示す回路図である。
ための回路構成を示す回路図である。
【図７】 同実施例におけるセルの放電波形を例示する
図である。
図である。
【図８】 同実施例における放電時間の測定を説明する
図である。
図である。
【図９】 従来のセルの選定のための回路構成を示す回
路図である。
路図である。
【図１０】 従来のセルの選定方法を説明する図であ
る。
る。
１……充電器、２……セル、３……周波数特性解析器、
４……電流制御器、５……関数発生器。
４……電流制御器、５……関数発生器。
Claims (5)
- 【請求項１】 ２個以上のセルを直列に接続することに
より、機器の電源に供する２次電池を構成する方法にお
いて、 個々のセルの交流的特性を測定し、 該交流的特性が所定の公差範囲にあるセル同士を組み合
わせて直列接続することを特徴とする２次電池の構成方
法。 - 【請求項２】 前記交流的特性が、所定の周波数範囲に
おける前記セルの内部インピーダンスであることを特徴
とする請求項１記載の２次電池の構成方法。 - 【請求項３】 前記交流的特性が、放電電流の波形が交
流波形の重畳した波形となるように該セルを所定の充電
状態から他の充電状態に至るまで放電させたときの積算
電流値または放電の所要時間である請求項１記載の２次
電池の構成方法。 - 【請求項４】 前記交流的特性が、充電電流の波形が交
流波形の重畳した波形となるように該セルを所定の充電
状態から他の充電状態に至るまで充電させたときの積算
電流値または放電の所要時間である請求項１記載の２次
電池の構成方法。 - 【請求項５】 前記交流的特性が０．５Ｈｚ〜５０Ｈｚ
の範囲内の周波数での交流的特性であることを特徴とす
る請求項１記載の２次電池の構成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19868294A JPH0864224A (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | ２次電池の構成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19868294A JPH0864224A (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | ２次電池の構成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0864224A true JPH0864224A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16395304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19868294A Pending JPH0864224A (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | ２次電池の構成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0864224A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000030747A (ja) * | 1998-07-10 | 2000-01-28 | Mitsubishi Chemicals Corp | 積層型二次電池の製造方法 |
| JP2011133443A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Toshiba Corp | 診断装置、電池パック及び電池価値指標の製造方法 |
| JP2014035283A (ja) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Denso Corp | 電源システム |
| CN106585850A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-04-26 | 雷步雄 | 一种无级变速的电动自行车助力系统 |
-
1994
- 1994-08-23 JP JP19868294A patent/JPH0864224A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000030747A (ja) * | 1998-07-10 | 2000-01-28 | Mitsubishi Chemicals Corp | 積層型二次電池の製造方法 |
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