JPH09180763A - 蓄電システムの作動方法 - Google Patents
蓄電システムの作動方法Info
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- JPH09180763A JPH09180763A JP7340981A JP34098195A JPH09180763A JP H09180763 A JPH09180763 A JP H09180763A JP 7340981 A JP7340981 A JP 7340981A JP 34098195 A JP34098195 A JP 34098195A JP H09180763 A JPH09180763 A JP H09180763A
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- secondary battery
- charging
- aqueous secondary
- aqueous
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気自動車などに使用される蓄電システムの
効率的動作の方法を課題とし、ここに使用される各電池
の効果的な充電動作を課題とする。 【解決手段】 非水系二次電池と水溶液系二次電池とを
組み合わせた蓄電システムにおいて、各電池の充電経路
が異なり、水溶液系二次電池を充電するときの電流が、
前記非水系二次電池を充電するときの電流よりも大きく
設定されている。
効率的動作の方法を課題とし、ここに使用される各電池
の効果的な充電動作を課題とする。 【解決手段】 非水系二次電池と水溶液系二次電池とを
組み合わせた蓄電システムにおいて、各電池の充電経路
が異なり、水溶液系二次電池を充電するときの電流が、
前記非水系二次電池を充電するときの電流よりも大きく
設定されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車、ポー
タブル電源などに使用される蓄電システムの作動方法に
関する。
タブル電源などに使用される蓄電システムの作動方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気自動車には鉛二次電池、ニッ
ケル−水素二次電池などの電池が搭載され、実用化が図
られている。一般的に、これら自動車の電池では、一種
類の電池がトランク、床下などのスペースに集合的に配
置搭載されている。
ケル−水素二次電池などの電池が搭載され、実用化が図
られている。一般的に、これら自動車の電池では、一種
類の電池がトランク、床下などのスペースに集合的に配
置搭載されている。
【０００３】電池に着目してみると、近年、様々な電池
が実用化され、炭素材料−コバルト酸化物系のリチウム
二次電池、ニッケル−水素二次電池等が円筒型の民生用
電池として生産を増加させつつある。もう一つの流れと
して、これらの電池を大型化し、電気自動車に搭載しよ
うとする研究も進行中である。
が実用化され、炭素材料−コバルト酸化物系のリチウム
二次電池、ニッケル−水素二次電池等が円筒型の民生用
電池として生産を増加させつつある。もう一つの流れと
して、これらの電池を大型化し、電気自動車に搭載しよ
うとする研究も進行中である。
【０００４】これらの電池は、一般的に、充電条件や放
電条件が異なる。そこで、これら非水系二次電池及び水
溶液系二次電池を組み合わせて使用する場合、これらの
挙動を考慮して、蓄電システムの作動方法を考慮する必
要がある。
電条件が異なる。そこで、これら非水系二次電池及び水
溶液系二次電池を組み合わせて使用する場合、これらの
挙動を考慮して、蓄電システムの作動方法を考慮する必
要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は係る問題点に
鑑みてなされたものであって、蓄電システムの効率的な
動作を可能とした作動方法を提供するものである。
鑑みてなされたものであって、蓄電システムの効率的な
動作を可能とした作動方法を提供するものである。
【０００６】また、組み合わせられた非水系二次電池と
水溶液系二次電池との効果的な充電動作を行わせること
を課題とする。
水溶液系二次電池との効果的な充電動作を行わせること
を課題とする。
【０００７】更に本発明は、蓄電システムの充電を効率
よく、安価で実施することを課題とする。
よく、安価で実施することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、非水系二次電
池と水溶液系二次電池とを組み合わせた蓄電システムで
あって、前記非水系二次電池を充電する経路と、前記水
溶液系二次電池を充電する経路とが異なり、前記水溶液
系二次電池を充電するときの電流が、前記非水系二次電
池を充電するときの電流よりも大きいことを特徴とす
る。
池と水溶液系二次電池とを組み合わせた蓄電システムで
あって、前記非水系二次電池を充電する経路と、前記水
溶液系二次電池を充電する経路とが異なり、前記水溶液
系二次電池を充電するときの電流が、前記非水系二次電
池を充電するときの電流よりも大きいことを特徴とす
る。
【０００９】ここで、前記水溶液系二次電池としては、
ニッケル−水素二次電池が好適である。
ニッケル−水素二次電池が好適である。
【００１０】この蓄電システムにおいては、前記非水系
二次電池と前記水溶液系二次電池が並列に接続されるよ
うに構成されており、更に前記非水系二次電池から前記
水溶液系二次電池に充電するための充電経路が配置され
ている。
二次電池と前記水溶液系二次電池が並列に接続されるよ
うに構成されており、更に前記非水系二次電池から前記
水溶液系二次電池に充電するための充電経路が配置され
ている。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例に基づいて
更に詳細に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定
されるものではなく、その要旨を変更しない範囲におい
て、適宜変更して実施することができる。 （実施例） ［非水系二次電池の説明］本発明で使用する非水系二次
電池としては、いわゆるリチウムイオン二次電池が使用
可能である。この電池は、次のようにして準備される。
更に詳細に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定
されるものではなく、その要旨を変更しない範囲におい
て、適宜変更して実施することができる。 （実施例） ［非水系二次電池の説明］本発明で使用する非水系二次
電池としては、いわゆるリチウムイオン二次電池が使用
可能である。この電池は、次のようにして準備される。
【００１２】このリチウムイオン二次電池は、負極には
活物質材料である炭素粉末を使用しており、正極にはリ
チウムを含んだコバルト酸化物を使用している。この
正、負極及びセパレータを用いて渦巻き型の電極体を作
製し、円筒型電池缶に挿入する。そして、ここに電解液
を注液する。この電解液は、エチレンカーボネート(Ｅ
Ｃ)及びジエチルカーボネート(ＤＥＣ)とからなる体積
比１:１の混合溶媒に、六フッ化燐酸リチウム(LiPF6)を
１Ｍ(モル／リットル)溶かしたものである。この電解液
は、セパレータであるポリプロピレン製の微多孔膜(ヘ
キストセラニーズ社製、商品名「セルガード」)に含浸
させられている。
活物質材料である炭素粉末を使用しており、正極にはリ
チウムを含んだコバルト酸化物を使用している。この
正、負極及びセパレータを用いて渦巻き型の電極体を作
製し、円筒型電池缶に挿入する。そして、ここに電解液
を注液する。この電解液は、エチレンカーボネート(Ｅ
Ｃ)及びジエチルカーボネート(ＤＥＣ)とからなる体積
比１:１の混合溶媒に、六フッ化燐酸リチウム(LiPF6)を
１Ｍ(モル／リットル)溶かしたものである。この電解液
は、セパレータであるポリプロピレン製の微多孔膜(ヘ
キストセラニーズ社製、商品名「セルガード」)に含浸
させられている。
【００１３】そして、この電極体が挿入され電解液が注
入された電池缶を、正極端子を兼ねる封口体にて密閉す
る。尚、この封口体と電池缶とは、絶縁性を保つために
樹脂性のパッキングで絶縁、封止されている。 ［水溶液系二次電池の説明］本発明で使用する水溶液系
二次電池としては、いわゆるニッケル−水素二次電池を
例示することができる。この電池は、次のようにして準
備される。
入された電池缶を、正極端子を兼ねる封口体にて密閉す
る。尚、この封口体と電池缶とは、絶縁性を保つために
樹脂性のパッキングで絶縁、封止されている。 ［水溶液系二次電池の説明］本発明で使用する水溶液系
二次電池としては、いわゆるニッケル−水素二次電池を
例示することができる。この電池は、次のようにして準
備される。
【００１４】このニッケル−水素二次電池は、負極とし
て活物質材料である水素吸蔵合金粉末を使用しており、
正極としては通常アルカリ二次電池に使用される水酸化
ニッケルからなるニッケル極を用いている。この正、負
極及びセパレータを用いて渦巻き型の電極体を作製し、
円筒型電池缶に挿入する。そして、ここに電解液を注液
する。この電解液は、水酸化カリウムと水酸化リチウム
と水酸化ナトリウムの水溶液からなるものである。この
電解液は、セパレータであるナイロン不織布に含浸させ
られている。
て活物質材料である水素吸蔵合金粉末を使用しており、
正極としては通常アルカリ二次電池に使用される水酸化
ニッケルからなるニッケル極を用いている。この正、負
極及びセパレータを用いて渦巻き型の電極体を作製し、
円筒型電池缶に挿入する。そして、ここに電解液を注液
する。この電解液は、水酸化カリウムと水酸化リチウム
と水酸化ナトリウムの水溶液からなるものである。この
電解液は、セパレータであるナイロン不織布に含浸させ
られている。
【００１５】この電極体が挿入され電解液が注入された
電池缶を、正極端子を兼ねる封口体にて密閉する。尚、
この封口体と電池缶とは、絶縁性を保つために樹脂性の
パッキングで絶縁、封止されている。 ［組電池の構成］上述のようにして構成した非水系二次
電池を１とし、水溶液系二次電池を２としこれらを組み
合わせて組電池を、図１に示すように構成する。図１
中、非水系二次電池１は４本使用され、これらは接続片
２を介して直列に接続されている。非水系二次電池１の
放電電圧は3.6Ｖであるので、直列に接続された非水系
二次電池群は14.4Ｖを出力することができる。この出力
は、正極側出力端子３及び負極側出力端子４を介して、
出力される。
電池缶を、正極端子を兼ねる封口体にて密閉する。尚、
この封口体と電池缶とは、絶縁性を保つために樹脂性の
パッキングで絶縁、封止されている。 ［組電池の構成］上述のようにして構成した非水系二次
電池を１とし、水溶液系二次電池を２としこれらを組み
合わせて組電池を、図１に示すように構成する。図１
中、非水系二次電池１は４本使用され、これらは接続片
２を介して直列に接続されている。非水系二次電池１の
放電電圧は3.6Ｖであるので、直列に接続された非水系
二次電池群は14.4Ｖを出力することができる。この出力
は、正極側出力端子３及び負極側出力端子４を介して、
出力される。
【００１６】一方、水溶液系二次電池５は12本使用さ
れ、これらは接続片６、６・・・を介して直列に接続さ
れている。水溶液系二次電池５の放電電圧は1.2Ｖであ
るので、直列に接続された水溶液系二次電池群は14.4Ｖ
を出力することができる。この出力は、正極出力端子７
及び負極出力端子８を介して、出力される。
れ、これらは接続片６、６・・・を介して直列に接続さ
れている。水溶液系二次電池５の放電電圧は1.2Ｖであ
るので、直列に接続された水溶液系二次電池群は14.4Ｖ
を出力することができる。この出力は、正極出力端子７
及び負極出力端子８を介して、出力される。
【００１７】これら非水系二次電池１は２個ずつ２列並
べられている。また、水溶液系電池５は、上記２個２列
並べられた非水系二次電池を取り巻くように、配置され
ている。そして４個４列並べられた各二次電池を、絶縁
性の保持部材９で固定している。この固定部材９は樹脂
製テープで構成されている。 ［組電池の作動方法］非水系二次電池の正極側出力端子
３と水溶液系二次電池の正極出力端子７を接続し、非水
系二次電池の負極側出力端子４と水溶液系二次電池の負
極出力端子８を接続することによって、非水系二次電池
群と水溶液系二次電池群が並列に接続される。そして、
正極側出力端子３及び正極出力端子７と、負極側出力端
子４及び負極出力端子８とから出力を取り出すことによ
って、組電池の出力は14.4Ｖとなる。
べられている。また、水溶液系電池５は、上記２個２列
並べられた非水系二次電池を取り巻くように、配置され
ている。そして４個４列並べられた各二次電池を、絶縁
性の保持部材９で固定している。この固定部材９は樹脂
製テープで構成されている。 ［組電池の作動方法］非水系二次電池の正極側出力端子
３と水溶液系二次電池の正極出力端子７を接続し、非水
系二次電池の負極側出力端子４と水溶液系二次電池の負
極出力端子８を接続することによって、非水系二次電池
群と水溶液系二次電池群が並列に接続される。そして、
正極側出力端子３及び正極出力端子７と、負極側出力端
子４及び負極出力端子８とから出力を取り出すことによ
って、組電池の出力は14.4Ｖとなる。
【００１８】ここで、本発明の蓄電システムの運転概念
図を、図２に示す。上記組電池は図２の点線で示した蓄
電システムを構成している。
図を、図２に示す。上記組電池は図２の点線で示した蓄
電システムを構成している。
【００１９】この蓄電システムからの出力方法を説明す
る。まず、非水系二次電池の正極側出力端子３と水溶液
系二次電池の正極出力端子７、非水系二次電池の負極側
出力端子４と水溶液系二次電池の負極出力端子８とをそ
れぞれ接続する。この結果、非水系二次電池群と水溶液
系二次電池群が並列に接続される。そして、正極側、負
極側から出力を取り出すことによって、組電池の出力は
14.4Ｖとなる。この出力が、モーターなどの外部負荷を
駆動する。
る。まず、非水系二次電池の正極側出力端子３と水溶液
系二次電池の正極出力端子７、非水系二次電池の負極側
出力端子４と水溶液系二次電池の負極出力端子８とをそ
れぞれ接続する。この結果、非水系二次電池群と水溶液
系二次電池群が並列に接続される。そして、正極側、負
極側から出力を取り出すことによって、組電池の出力は
14.4Ｖとなる。この出力が、モーターなどの外部負荷を
駆動する。
【００２０】負荷の増加時、ハイレート特性の優れた水
溶液系二次電池群から、正極出力端子７及び負極出力端
子８から優先的に出力し、主に水溶液系二次電池群の出
力で負荷を駆動させる。
溶液系二次電池群から、正極出力端子７及び負極出力端
子８から優先的に出力し、主に水溶液系二次電池群の出
力で負荷を駆動させる。
【００２１】一方、負荷への電力供給休止時、組電池に
おける非水系二次電池群と水溶液系二次電池群との並列
接続を解く。そして非水系二次電池群の負極側出力端子
４と水溶液系二次電池群の正極出力端子７との間に充電
経路を配置する。尚、正極側出力端子３と負極出力端子
８とは導電接続される。この結果、非水系二次電池群か
ら水溶液系二次電池群へ電力が供給され、水溶液系二次
電池群が充電される（充電経路Ｃ）。
おける非水系二次電池群と水溶液系二次電池群との並列
接続を解く。そして非水系二次電池群の負極側出力端子
４と水溶液系二次電池群の正極出力端子７との間に充電
経路を配置する。尚、正極側出力端子３と負極出力端子
８とは導電接続される。この結果、非水系二次電池群か
ら水溶液系二次電池群へ電力が供給され、水溶液系二次
電池群が充電される（充電経路Ｃ）。
【００２２】上述した並列接続の場合、常時の負荷駆動
を水溶液系二次電池群で行い、その負荷の電力消費量が
急増した場合、非水系二次電池群から電力を供給するこ
ともできる。
を水溶液系二次電池群で行い、その負荷の電力消費量が
急増した場合、非水系二次電池群から電力を供給するこ
ともできる。
【００２３】これら電池群の外部電源からの充電時は、
組電池における非水系二次電池群と水溶液系二次電池群
との並列接続を解く。そして、非水系二次電池群へ充電
するのは単価の安い夜間電力を利用する（充電経路Ａ）
ことが望ましい。また、水溶液系二次電池群へは、この
電池群が急速充電に優れるという特性を生かして、短時
間の急速充電によって充電する（充電経路Ｂ）ことが好
ましい。ここで、充電経路Ｂの電流値は、充電経路Ａの
電流値よりも大きくしてあり、充電経路Ｂの電流値は充
電経路Ｂの電流値の２倍程度である。
組電池における非水系二次電池群と水溶液系二次電池群
との並列接続を解く。そして、非水系二次電池群へ充電
するのは単価の安い夜間電力を利用する（充電経路Ａ）
ことが望ましい。また、水溶液系二次電池群へは、この
電池群が急速充電に優れるという特性を生かして、短時
間の急速充電によって充電する（充電経路Ｂ）ことが好
ましい。ここで、充電経路Ｂの電流値は、充電経路Ａの
電流値よりも大きくしてあり、充電経路Ｂの電流値は充
電経路Ｂの電流値の２倍程度である。
【００２４】他の方法として、本来は外部負荷として準
備されているモーターを外部からの駆動により回転さ
せ、モーターを発電機として起電力を取り出し、この電
力を水溶液系二次電池群へ電力を供給し、充電経路Ｄに
て充電することも可能である。そして充電が終了すれ
ば、非水系二次電池群と水溶液系二次電池群とを並列接
続し、組電池を再度構成する。
備されているモーターを外部からの駆動により回転さ
せ、モーターを発電機として起電力を取り出し、この電
力を水溶液系二次電池群へ電力を供給し、充電経路Ｄに
て充電することも可能である。そして充電が終了すれ
ば、非水系二次電池群と水溶液系二次電池群とを並列接
続し、組電池を再度構成する。
【００２５】尚、外部負荷であるモーターからの電力
を、直接、非水系二次電池群へ供給するのは、非水系二
次電池群では充電負荷の変動への対応が困難、充電時の
電圧制御が必要なため、適するとは言えない。よって、
まず水溶液系二次電池群を充電し、この出力である電圧
が安定した水溶液系二次電池群にて、非水系二次電池群
を充電するという方法をここでは採用している。
を、直接、非水系二次電池群へ供給するのは、非水系二
次電池群では充電負荷の変動への対応が困難、充電時の
電圧制御が必要なため、適するとは言えない。よって、
まず水溶液系二次電池群を充電し、この出力である電圧
が安定した水溶液系二次電池群にて、非水系二次電池群
を充電するという方法をここでは採用している。
【００２６】また、上記実施例では、本発明の実施例で
は非水系二次電池としてリチウムイオン二次電池、水溶
液系二次電池としてニッケル−水素二次電池の場合を例
示したが、これらに限定されるものではない。例えば、
非水系二次電池としては、負極にリチウム金属やリチウ
ム合金を用いたもの、正極にニッケルーコバルト酸化
物、マンガン酸化物を使用したものであってもよい。ま
た、水溶液系二次電池としては、ニッケル−カドミウム
二次電池、ニッケル−亜鉛二次電池、鉛二次電池などを
例示することができる。
は非水系二次電池としてリチウムイオン二次電池、水溶
液系二次電池としてニッケル−水素二次電池の場合を例
示したが、これらに限定されるものではない。例えば、
非水系二次電池としては、負極にリチウム金属やリチウ
ム合金を用いたもの、正極にニッケルーコバルト酸化
物、マンガン酸化物を使用したものであってもよい。ま
た、水溶液系二次電池としては、ニッケル−カドミウム
二次電池、ニッケル−亜鉛二次電池、鉛二次電池などを
例示することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上、詳述した如く本発明によれば、非
水系二次電池及び水溶液系二次電池を有する蓄電システ
ムの効率的な作動が得られ、組み合わせられた非水系二
次電池と水溶液系二次電池との効果的な充電動作を行わ
せることができる。そして、蓄電システムの充電を効率
よく、経済的に安価で実施することが可能となるなど、
その工業的価値は極めて大きい。
水系二次電池及び水溶液系二次電池を有する蓄電システ
ムの効率的な作動が得られ、組み合わせられた非水系二
次電池と水溶液系二次電池との効果的な充電動作を行わ
せることができる。そして、蓄電システムの充電を効率
よく、経済的に安価で実施することが可能となるなど、
その工業的価値は極めて大きい。
【図１】本発明の蓄電システムの要部斜視図である。
【図２】本発明の蓄電システムの運転概念図である。
１ 非水系二次電池 ２ 接続片 ３ 正極側出力端子 ４ 負極側出力端子 ５ 水溶液系二次電池 ６ 接続片 ７ 正極出力端子 ８ 負極出力端子 ９ 固定部材 １０ モータ−
フロントページの続き (72)発明者 斎藤 俊彦 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 非水系二次電池と水溶液系二次電池とを
組み合わせた蓄電システムであって、前記非水系二次電
池を充電する経路と、前記水溶液系二次電池を充電する
経路とが異なり、前記水溶液系二次電池を充電するとき
の電流が、前記非水系二次電池を充電するときの電流よ
りも大きいことを特徴とする蓄電システムの作動方法。 - 【請求項２】 前記水溶液系二次電池が、ニッケル−水
素二次電池であることを特徴とする請求項１記載の蓄電
システムの作動方法。 - 【請求項３】 前記非水系二次電池と前記水溶液系二次
電池が並列に接続されたことを特徴とする請求項１記載
の蓄電システムの作動方法。 - 【請求項４】 前記非水系二次電池から前記水溶液系二
次電池に充電するための充電経路を配置したことを特徴
とする請求項１記載の蓄電システムの作動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34098195A JP3432985B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 蓄電システムの作動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34098195A JP3432985B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 蓄電システムの作動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09180763A true JPH09180763A (ja) | 1997-07-11 |
| JP3432985B2 JP3432985B2 (ja) | 2003-08-04 |
Family
ID=18342104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34098195A Expired - Lifetime JP3432985B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 蓄電システムの作動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3432985B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005174758A (ja) * | 2003-12-11 | 2005-06-30 | Makita Corp | 組合せ電池を収容するケーシングとそれを備える電池パック |
| WO2009031255A1 (ja) * | 2007-09-07 | 2009-03-12 | Panasonic Corporation | 組電池及び電池システム |
| US7570012B2 (en) | 2001-04-05 | 2009-08-04 | Electrovaya Inc. | Energy storage device for loads having variable power rates |
| JP2010220354A (ja) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Denso Corp | 車載電源装置 |
| WO2014068895A1 (ja) * | 2012-10-29 | 2014-05-08 | 三洋電機株式会社 | 車載用電池システム |
| JP2016025688A (ja) * | 2014-07-17 | 2016-02-08 | 株式会社関谷 | 電源制御装置及び電源制御装置の制御方法 |
-
1995
- 1995-12-27 JP JP34098195A patent/JP3432985B2/ja not_active Expired - Lifetime
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