JPH09231959A - 二次電池 - Google Patents
二次電池Info
- Publication number
- JPH09231959A JPH09231959A JP8031562A JP3156296A JPH09231959A JP H09231959 A JPH09231959 A JP H09231959A JP 8031562 A JP8031562 A JP 8031562A JP 3156296 A JP3156296 A JP 3156296A JP H09231959 A JPH09231959 A JP H09231959A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- electric
- inverse
- charging
- control device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
- H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 逆充電や過放電による電池劣化を起こさない
二次電池を提供することを目的とする。 【解決手段】 電池内部に逆充電制御装置２２と、放電
制御装置２１とを設けたものである。
二次電池を提供することを目的とする。 【解決手段】 電池内部に逆充電制御装置２２と、放電
制御装置２１とを設けたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ニッケル−カドミ
ウム二次電池、ニッケル−水素二次電池、リチウム二次
電池等に適用することができる制御機能をセル内部に備
えた二次電池に関するものである。
ウム二次電池、ニッケル−水素二次電池、リチウム二次
電池等に適用することができる制御機能をセル内部に備
えた二次電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、二次電池は、携帯機器の普及にと
もないその電源として急速に普及してきている。
もないその電源として急速に普及してきている。
【０００３】二次電池は一般に専用の充電装置が必要で
あり、またその使用方法にも制限がある。専用の充電装
置が必要なのは、サイズが同じ二次電池であっても電池
毎に充電電気容量が異なったり、逆充電すると電池性能
が劣化するからである。また、二次電池の場合定格容量
以上の放電を行なうと、やはり電池性能が劣化する。
あり、またその使用方法にも制限がある。専用の充電装
置が必要なのは、サイズが同じ二次電池であっても電池
毎に充電電気容量が異なったり、逆充電すると電池性能
が劣化するからである。また、二次電池の場合定格容量
以上の放電を行なうと、やはり電池性能が劣化する。
【０００４】従って、二次電池を使用する際には、充電
器や使用機器側に制御回路が必要となる。従来、一般的
な密閉型ニッケル水素二次電池においては、電池ケース
内に正極と負極と両者を電気的に絶縁するセパレータか
らなる電極群が挿入され、さらに電解液が注入されケー
ス上部を封口板で密閉した構成となっている。
器や使用機器側に制御回路が必要となる。従来、一般的
な密閉型ニッケル水素二次電池においては、電池ケース
内に正極と負極と両者を電気的に絶縁するセパレータか
らなる電極群が挿入され、さらに電解液が注入されケー
ス上部を封口板で密閉した構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、電池内に逆充電や過放電に対する保護、
制御機能が無いため、逆充電や過放電がされると電池の
性能は急速に劣化するという問題点を有していた。
うな構成では、電池内に逆充電や過放電に対する保護、
制御機能が無いため、逆充電や過放電がされると電池の
性能は急速に劣化するという問題点を有していた。
【０００６】本発明は上記問題点を解消し、それ自体に
制御機能を備えていて、逆充電や過放電による電池劣化
を起こさない二次電池を提供することを目的としたもの
である。
制御機能を備えていて、逆充電や過放電による電池劣化
を起こさない二次電池を提供することを目的としたもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、電池内に逆充電制御装置と過放電制御装
置を備えたものである。このような構成とすることによ
って、電池が本来とは逆に充電されようとしても逆充電
制御装置によって充電電流は流れず電池の劣化は起こら
ない。また、電池の電位がある一定の値以下になると放
電制御装置が停止して電池の放電は強制的に止められる
ので、過放電も起こらない。
に、本発明は、電池内に逆充電制御装置と過放電制御装
置を備えたものである。このような構成とすることによ
って、電池が本来とは逆に充電されようとしても逆充電
制御装置によって充電電流は流れず電池の劣化は起こら
ない。また、電池の電位がある一定の値以下になると放
電制御装置が停止して電池の放電は強制的に止められる
ので、過放電も起こらない。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、電池内に逆充電制御装置と過放電制御装置が備えら
れているので、電池は逆充電、過放電による劣化を起こ
さなくサイクル寿命も伸びることとなる。
は、電池内に逆充電制御装置と過放電制御装置が備えら
れているので、電池は逆充電、過放電による劣化を起こ
さなくサイクル寿命も伸びることとなる。
【０００９】以下、本発明の実施の形態について、図を
用いて説明する。 （実施の形態）図１は本発明の一例におけるニッケル−
水素二次電池の断面図を示すものである。図１におい
て、１はニッケル正極、２は水素吸蔵合金より構成され
た負極、３はセパレータ、４は底部絶縁板、５は電池ケ
ース、６は安全弁、７はキャップ、８はカバー、９は絶
縁ガスケット、１０は正極のリード、１１は逆充電、過
放電制御部を備えた絶縁板、１２はこの絶縁板１１の制
御部と負極端子であるケース５とを接続するリード片、
１３は負極集電体である。
用いて説明する。 （実施の形態）図１は本発明の一例におけるニッケル−
水素二次電池の断面図を示すものである。図１におい
て、１はニッケル正極、２は水素吸蔵合金より構成され
た負極、３はセパレータ、４は底部絶縁板、５は電池ケ
ース、６は安全弁、７はキャップ、８はカバー、９は絶
縁ガスケット、１０は正極のリード、１１は逆充電、過
放電制御部を備えた絶縁板、１２はこの絶縁板１１の制
御部と負極端子であるケース５とを接続するリード片、
１３は負極集電体である。
【００１０】図２はこの逆充電、過放電制御部を備えた
絶縁板１１の断面図を示すものである。図２において１
２はリード片、１４は逆充電、過放電を制御するための
電気回路、１５は電気回路を保護するための高分子樹脂
材料からなる絶縁基板、１６は正極のリード１０電気回
路１４を接続するための接続リード、１７は電気回路１
４と接続リード１６を接続するための電気配線である。
１８は電気回路１４とリード１２とを接続するための電
気配線であり、１９は電気回路１４と負極集電体１３と
を接続するためのリード、２０は１４の電気回路と１９
のリードを接続するための電気配線である。
絶縁板１１の断面図を示すものである。図２において１
２はリード片、１４は逆充電、過放電を制御するための
電気回路、１５は電気回路を保護するための高分子樹脂
材料からなる絶縁基板、１６は正極のリード１０電気回
路１４を接続するための接続リード、１７は電気回路１
４と接続リード１６を接続するための電気配線である。
１８は電気回路１４とリード１２とを接続するための電
気配線であり、１９は電気回路１４と負極集電体１３と
を接続するためのリード、２０は１４の電気回路と１９
のリードを接続するための電気配線である。
【００１１】図３は本発明の実施例における電気回路１
４を示し、この電気回路は２１のスイッチングトランジ
スタと２２のダイオードからなっている。尚２３は負荷
である。
４を示し、この電気回路は２１のスイッチングトランジ
スタと２２のダイオードからなっている。尚２３は負荷
である。
【００１２】
【実施例】以下図１、図２及び図３を用いて、逆充電及
び過放電制御装置を備えた二次電池について更に詳しく
説明する。
び過放電制御装置を備えた二次電池について更に詳しく
説明する。
【００１３】図１に示す円筒型ニッケル−水素二次電池
において、ニッケル正極１と負極２はセパレータ３によ
って接触しないよう隔離され、さらにセパレータ３は最
外周負極を覆って、電池ケース５と接触しないようにし
ている。底部絶縁板４は、ニッケル正極１と負極２とセ
パレータ３からなる電極群を電池ケース５の底部と電気
的に接触しないようしている。
において、ニッケル正極１と負極２はセパレータ３によ
って接触しないよう隔離され、さらにセパレータ３は最
外周負極を覆って、電池ケース５と接触しないようにし
ている。底部絶縁板４は、ニッケル正極１と負極２とセ
パレータ３からなる電極群を電池ケース５の底部と電気
的に接触しないようしている。
【００１４】ニッケル正極はリード１０によって集電さ
れてキャップ７と電気的に接続される。負極２は集電体
１３により集電され、図２で示したリード１９を経由し
て電気回路１４へ接続される。リード１２は電池ケース
５と電気的に接続される。
れてキャップ７と電気的に接続される。負極２は集電体
１３により集電され、図２で示したリード１９を経由し
て電気回路１４へ接続される。リード１２は電池ケース
５と電気的に接続される。
【００１５】図２の逆充電、過放電制御部をモールドす
る高分子樹脂１５には、耐アルカリ性が高く成形性に優
れたＰＦＡ等の弗素系樹脂を用いるとよい。この樹脂に
よって電気回路全体を封止する。なお電気配線、及びリ
ードにはすべて金属ニッケルを用いた。
る高分子樹脂１５には、耐アルカリ性が高く成形性に優
れたＰＦＡ等の弗素系樹脂を用いるとよい。この樹脂に
よって電気回路全体を封止する。なお電気配線、及びリ
ードにはすべて金属ニッケルを用いた。
【００１６】電気回路中のトランジスタ２１は過放電制
御用であり電界効果型がよく、電池の放電カットオフ電
位によって、そのスイッチング電圧を設定すればよい。
２２は逆充電保護用のダイオードである。
御用であり電界効果型がよく、電池の放電カットオフ電
位によって、そのスイッチング電圧を設定すればよい。
２２は逆充電保護用のダイオードである。
【００１７】図３（ａ）（ｂ）は通常の使用時において
この電池Ｂの過放電が制御される図を模式的に示したも
のである。充電が十分にされていて電池電圧が高い場合
はトランジスタ２１のゲートはオンの状態になるので負
荷２３を電池に接続すると電流が流れる。（ｂ）は放電
が進んで電池電圧が低下した状態であり、トランジスタ
２１のゲート電圧も低下してくる。当初設定しておいた
スイッチング電圧よりも電池電圧が低くなると、トラン
ジスタのゲートはオフ状態になり、通電が停止して電流
は流れなくなる。従って負荷２３を接続していても電池
Ｂからは電流が流れなくなるため、過放電状態にはなら
ない。
この電池Ｂの過放電が制御される図を模式的に示したも
のである。充電が十分にされていて電池電圧が高い場合
はトランジスタ２１のゲートはオンの状態になるので負
荷２３を電池に接続すると電流が流れる。（ｂ）は放電
が進んで電池電圧が低下した状態であり、トランジスタ
２１のゲート電圧も低下してくる。当初設定しておいた
スイッチング電圧よりも電池電圧が低くなると、トラン
ジスタのゲートはオフ状態になり、通電が停止して電流
は流れなくなる。従って負荷２３を接続していても電池
Ｂからは電流が流れなくなるため、過放電状態にはなら
ない。
【００１８】図３の（ｃ）は通常の充電状態を示す図で
ある。正規の状態、すなわち二次電池Ｂの正極側に定電
流源Ｐの正極を、電池Ｂの負極側に定電流源の負極をそ
れぞれ接続した場合は、電流は矢印のように流れ、電池
Ｂは正しく充電される。図３（ｄ）は定電流源P を正負
逆に接続した場合である。この場合ダイオード２２に逆
バイアスがかかるため通電が停止する。すなわち電池Ｂ
を逆充電しないようにすることができる。
ある。正規の状態、すなわち二次電池Ｂの正極側に定電
流源Ｐの正極を、電池Ｂの負極側に定電流源の負極をそ
れぞれ接続した場合は、電流は矢印のように流れ、電池
Ｂは正しく充電される。図３（ｄ）は定電流源P を正負
逆に接続した場合である。この場合ダイオード２２に逆
バイアスがかかるため通電が停止する。すなわち電池Ｂ
を逆充電しないようにすることができる。
【００１９】以上のように本実施例のよれば、電池内に
逆充電制御、過放電制御装置を設けることにより、逆充
電、過放電による電池の劣化を防ぐことができる。
逆充電制御、過放電制御装置を設けることにより、逆充
電、過放電による電池の劣化を防ぐことができる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明では電池ケース内部
に逆充電制御装置と、放電制御装置とを設けたので、電
池自体でその電池使用時における逆充電、過放電に起因
した特性劣化を防ぐことができ、電池特性を充分発揮さ
せることができる。
に逆充電制御装置と、放電制御装置とを設けたので、電
池自体でその電池使用時における逆充電、過放電に起因
した特性劣化を防ぐことができ、電池特性を充分発揮さ
せることができる。
【図１】本発明の一例におけるニッケル−水素二次電池
の断面図。
の断面図。
【図２】同例における逆充電、過放電制御部を備えた絶
縁板の断面図。
縁板の断面図。
【図３】同例における電気回路および動作を示す図。
１ ニッケル正極 ２ 負極 ３ セパレータ １４ 電気回路 ２１ 過放電制御トランジスタ ２２ 逆充電制御ダイオード
Claims (2)
- 【請求項１】電池内部に逆充電制御装置と、放電制御装
置とを備えたことを特徴とする二次電池。 - 【請求項２】逆充電制御装置がダイオードであり、放電
制御装置がトランジスタである請求項１記載の二次電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8031562A JPH09231959A (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | 二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8031562A JPH09231959A (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | 二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09231959A true JPH09231959A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=12334624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8031562A Pending JPH09231959A (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | 二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09231959A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1087456A1 (en) * | 1999-09-24 | 2001-03-28 | Wilson Greatbatch Ltd. | Protection device for protecting an electrical component and method of assembling a battery with a protection device and an electrical component |
| EP1191830A1 (en) * | 2000-09-22 | 2002-03-27 | Wilson Greatbatch Ltd. | Protection device having a sleeve and method of assembling a battery with a protection device and an electrical component |
-
1996
- 1996-02-20 JP JP8031562A patent/JPH09231959A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1087456A1 (en) * | 1999-09-24 | 2001-03-28 | Wilson Greatbatch Ltd. | Protection device for protecting an electrical component and method of assembling a battery with a protection device and an electrical component |
| EP1191830A1 (en) * | 2000-09-22 | 2002-03-27 | Wilson Greatbatch Ltd. | Protection device having a sleeve and method of assembling a battery with a protection device and an electrical component |
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