JPH1012285A - 集合電池装置 - Google Patents
集合電池装置Info
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- JPH1012285A JPH1012285A JP8164603A JP16460396A JPH1012285A JP H1012285 A JPH1012285 A JP H1012285A JP 8164603 A JP8164603 A JP 8164603A JP 16460396 A JP16460396 A JP 16460396A JP H1012285 A JPH1012285 A JP H1012285A
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- JP
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- gas
- organic solvent
- battery
- battery device
- sensor
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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
- 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
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電解液中に有機溶媒を含有した電池のメンテ
ナンスを容易にする。 【解決手段】 電解液中に有機溶媒を含有した電池２を
直並列に接続してなる集合電池装置の近傍にガスセンサ
ー５を設けてなる。
ナンスを容易にする。 【解決手段】 電解液中に有機溶媒を含有した電池２を
直並列に接続してなる集合電池装置の近傍にガスセンサ
ー５を設けてなる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は集合電池装置に関す
るもので、さらに詳しく言えば、電解液中に有機溶媒を
含有した電池が直並列に接続されてなる集合電池装置に
おいて、そのリーク検出を確実に行うことができるよう
にした集合電池装置に関するものである。
るもので、さらに詳しく言えば、電解液中に有機溶媒を
含有した電池が直並列に接続されてなる集合電池装置に
おいて、そのリーク検出を確実に行うことができるよう
にした集合電池装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電解液中に有機溶媒を含有した電池は、
水溶液系の電解液を用いる電池に比して高電圧、高エネ
ルギー密度が得られるため、種々の携帯用の電子機器に
広く用いられているが、近年はこのような高電圧、高エ
ネルギー密度が得られるという点で、電気自動車のよう
な大電力を必要する用途に対しても複数の電池を直並列
に接続することによって用いることが検討されるように
なってきている。
水溶液系の電解液を用いる電池に比して高電圧、高エネ
ルギー密度が得られるため、種々の携帯用の電子機器に
広く用いられているが、近年はこのような高電圧、高エ
ネルギー密度が得られるという点で、電気自動車のよう
な大電力を必要する用途に対しても複数の電池を直並列
に接続することによって用いることが検討されるように
なってきている。
【０００３】上記した電解液中に有機溶媒を含有した電
池の代表的なものとしては、負極に金属リチウムを用い
ないリチウムイオン電池があり、その電解液中に含有さ
れている有機溶媒としては、プロピレンカーボネート
（ＰＣ）やエチレンカーボネート（ＥＣ）のような誘電
率の高い溶媒と、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）やジエチ
ルカーボネート（ＤＥＣ）のような粘性の低い溶媒との
混合溶媒が一般的に用いられ、前記ＤＭＥやＤＥＣのよ
うな粘性の低い溶媒は揮発性が高く、独特の臭いを持っ
ている。
池の代表的なものとしては、負極に金属リチウムを用い
ないリチウムイオン電池があり、その電解液中に含有さ
れている有機溶媒としては、プロピレンカーボネート
（ＰＣ）やエチレンカーボネート（ＥＣ）のような誘電
率の高い溶媒と、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）やジエチ
ルカーボネート（ＤＥＣ）のような粘性の低い溶媒との
混合溶媒が一般的に用いられ、前記ＤＭＥやＤＥＣのよ
うな粘性の低い溶媒は揮発性が高く、独特の臭いを持っ
ている。
【０００４】図５に示した如く、リチウムイオン電池３
０の基本的な構造は、薄板状の負極板３４と正極板３５
の間にセパレータ３６を介在させてスパイラル構造に形
成した極群３１に電解液を含浸させてステンレス製また
はアルミニウム合金製の電槽３２内に収納し、前記電槽
３２は加圧締め付けまたはレーザー溶接により、蓋３３
で封口されている。そして、前記電槽３２と蓋３３との
封口部付近には、安全弁３７、ＰＴＣ素子３９、ガスケ
ット３８が設けられ、前記安全弁３７、ＰＴＣ素子３９
によって異常な電池温度の上昇や電池内圧の上昇を防止
し、ガスケット３８によって電解液の漏液を防止してい
る。
０の基本的な構造は、薄板状の負極板３４と正極板３５
の間にセパレータ３６を介在させてスパイラル構造に形
成した極群３１に電解液を含浸させてステンレス製また
はアルミニウム合金製の電槽３２内に収納し、前記電槽
３２は加圧締め付けまたはレーザー溶接により、蓋３３
で封口されている。そして、前記電槽３２と蓋３３との
封口部付近には、安全弁３７、ＰＴＣ素子３９、ガスケ
ット３８が設けられ、前記安全弁３７、ＰＴＣ素子３９
によって異常な電池温度の上昇や電池内圧の上昇を防止
し、ガスケット３８によって電解液の漏液を防止してい
る。
【０００５】ところが、上記したリチウムイオン電池で
は、電解液中の有機溶媒の揮発性が高いため、ガスケッ
ト３８による封口を完全にしても気化した有機溶媒が封
口部付近から微量ではあるが漏出することがあり、また
何らかの原因で安全弁３７が作動した場合には有機溶媒
が液体の状態で漏出し、電槽３２や蓋３３に有機溶媒が
付着したまま残存していると、これらを腐食させてさら
に有機溶媒の漏出が加速されることがある。
は、電解液中の有機溶媒の揮発性が高いため、ガスケッ
ト３８による封口を完全にしても気化した有機溶媒が封
口部付近から微量ではあるが漏出することがあり、また
何らかの原因で安全弁３７が作動した場合には有機溶媒
が液体の状態で漏出し、電槽３２や蓋３３に有機溶媒が
付着したまま残存していると、これらを腐食させてさら
に有機溶媒の漏出が加速されることがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような有機溶媒
の漏出は、従来は目視による検出や嗅覚による検出によ
っていたが、いずれも感覚的なものであるため、信頼性
に欠けるという問題があった。
の漏出は、従来は目視による検出や嗅覚による検出によ
っていたが、いずれも感覚的なものであるため、信頼性
に欠けるという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、複数の、電解液中に有機溶
媒を含有した電池が直並列に接続されてなり、近傍にガ
スセンサーを設けたことを特徴とするものである。
め、請求項１記載の発明は、複数の、電解液中に有機溶
媒を含有した電池が直並列に接続されてなり、近傍にガ
スセンサーを設けたことを特徴とするものである。
【０００８】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の集合電池装置において、ガスセンサーは電池の封口
部付近に被測定ガスを取り入れる被測定ガス取り入れ口
が位置し、電池の封口部から十分離れた位置に基準ガス
を取り入れる基準ガス取り入れ口が位置するように設け
られていることを特徴とするものである。
載の集合電池装置において、ガスセンサーは電池の封口
部付近に被測定ガスを取り入れる被測定ガス取り入れ口
が位置し、電池の封口部から十分離れた位置に基準ガス
を取り入れる基準ガス取り入れ口が位置するように設け
られていることを特徴とするものである。
【０００９】また、請求項３記載の発明は、請求項１ま
たは２のいずれか一項記載の集合電池装置において、ガ
スセンサーは臭いセンサーが単独または組み合わせて用
いられていることを特徴とするものである。
たは２のいずれか一項記載の集合電池装置において、ガ
スセンサーは臭いセンサーが単独または組み合わせて用
いられていることを特徴とするものである。
【００１０】また、請求項４記載の発明は、請求項３記
載の集合電池装置において、ガスセンサーはＳｎＯ2 ま
たはＺｎＯからなる金属酸化物半導体を用いた焼結体ま
たは薄膜体からなる臭いセンサーであることを特徴とす
るものである。
載の集合電池装置において、ガスセンサーはＳｎＯ2 ま
たはＺｎＯからなる金属酸化物半導体を用いた焼結体ま
たは薄膜体からなる臭いセンサーであることを特徴とす
るものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１２】図１は本発明の実施の形態に係る集合電池
装置の斜視図で、複数の、電解液中に有機溶媒を含有し
た電池２が接続体４によって直並列に接続されて収納箱
１に収納されてなり、近傍にガスセンサー５が設けられ
ている。なお、３は安全弁である。
装置の斜視図で、複数の、電解液中に有機溶媒を含有し
た電池２が接続体４によって直並列に接続されて収納箱
１に収納されてなり、近傍にガスセンサー５が設けられ
ている。なお、３は安全弁である。
【００１３】前記ガスセンサー５は、少なくとも電池２
の封口部付近に被測定ガスを取り入れる被測定ガス取り
入れ口５１が位置し、電池２の封口部から十分離れた位
置に雰囲気などの基準ガスを取り入れる基準ガス取り入
れ口５２が位置するように設けられ、前記被測定ガスと
基準ガスとは電磁バルブ５３と吸引ポンプ５４とによっ
て交互にガスセンサー５内の検知部５５に送られてそれ
ぞれの出力電圧が比較され、その出力電圧差を出力端子
５６に出力する。この出力電圧差が一定値以上になると
有機溶媒を含有したガス濃度が上昇したとみなしてガス
の滞留の判断を行う。これにより、雰囲気などの基準ガ
スに対して有機溶媒をを含有したガス濃度の検出を確実
に行うことができる。
の封口部付近に被測定ガスを取り入れる被測定ガス取り
入れ口５１が位置し、電池２の封口部から十分離れた位
置に雰囲気などの基準ガスを取り入れる基準ガス取り入
れ口５２が位置するように設けられ、前記被測定ガスと
基準ガスとは電磁バルブ５３と吸引ポンプ５４とによっ
て交互にガスセンサー５内の検知部５５に送られてそれ
ぞれの出力電圧が比較され、その出力電圧差を出力端子
５６に出力する。この出力電圧差が一定値以上になると
有機溶媒を含有したガス濃度が上昇したとみなしてガス
の滞留の判断を行う。これにより、雰囲気などの基準ガ
スに対して有機溶媒をを含有したガス濃度の検出を確実
に行うことができる。
【００１４】また、前記ガスセンサー５は、電池２の電
解液中に含有されている有機溶媒が独特の臭いを持って
いるため、臭いセンサーが有効であり、臭いの分子が
Ｎ，Ｓ，Ｈ，Ｃ，Ｏ等の元素を含んだ多様なものである
ため、前記臭いセンサーが単独または組み合わせて用い
られている。
解液中に含有されている有機溶媒が独特の臭いを持って
いるため、臭いセンサーが有効であり、臭いの分子が
Ｎ，Ｓ，Ｈ，Ｃ，Ｏ等の元素を含んだ多様なものである
ため、前記臭いセンサーが単独または組み合わせて用い
られている。
【００１５】さらに、前記ガスセンサー５は、臭いのほ
とんどが還元性ガスであるということから、金属酸化物
半導体、特にｎ型金属酸化物半導体からなる臭いセンサ
ーが有効である。具体的には、ｎ型金属酸化物半導体と
して、ＳｎＯ2 ，ＺｎＯ，ＷＯ3 ，ＴｉＯ2 などが考え
られるが、感度が高いという点でＳｎＯ2 ，ＺｎＯが有
効である。また、前記ＳｎＯ2 やＺｎＯなどからなる金
属酸化物半導体を用いた臭いセンサーは図２のような焼
結体を用いたセンサー１０や図３のような薄膜体を用い
たセンサー２０がある。
とんどが還元性ガスであるということから、金属酸化物
半導体、特にｎ型金属酸化物半導体からなる臭いセンサ
ーが有効である。具体的には、ｎ型金属酸化物半導体と
して、ＳｎＯ2 ，ＺｎＯ，ＷＯ3 ，ＴｉＯ2 などが考え
られるが、感度が高いという点でＳｎＯ2 ，ＺｎＯが有
効である。また、前記ＳｎＯ2 やＺｎＯなどからなる金
属酸化物半導体を用いた臭いセンサーは図２のような焼
結体を用いたセンサー１０や図３のような薄膜体を用い
たセンサー２０がある。
【００１６】図２に示した焼結体を用いたセンサー１０
は、ヒーターコイル１１とその周囲に形成された焼結体
の金属酸化物半導体１２が抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ととも
にブリッジ回路を構成しており、直流電源Ｅ１によりヒ
ーターコイル１１に電流が流れると、金属酸化物半導体
１２が約３００〜４５０℃に加熱される。この状態で、
金属酸化物半導体１２に電池の電解液中に含有されてい
る有機溶媒が還元性ガスとして吸着すると、金属酸化物
半導体１２の抵抗が低下し、ブリッジ回路の出力端子１
３より偏差電圧が出力される。この焼結体を用いたセン
サー１０は、多孔質であり、ガスに対する反応面積はき
わめて広く、分子量の小さい分子や低沸点分子に対して
も感度が高いという特徴がある。
は、ヒーターコイル１１とその周囲に形成された焼結体
の金属酸化物半導体１２が抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ととも
にブリッジ回路を構成しており、直流電源Ｅ１によりヒ
ーターコイル１１に電流が流れると、金属酸化物半導体
１２が約３００〜４５０℃に加熱される。この状態で、
金属酸化物半導体１２に電池の電解液中に含有されてい
る有機溶媒が還元性ガスとして吸着すると、金属酸化物
半導体１２の抵抗が低下し、ブリッジ回路の出力端子１
３より偏差電圧が出力される。この焼結体を用いたセン
サー１０は、多孔質であり、ガスに対する反応面積はき
わめて広く、分子量の小さい分子や低沸点分子に対して
も感度が高いという特徴がある。
【００１７】また、図３に示した薄膜体を用いたセンサ
ー２０は、セラミック基板上２１に白金薄膜ヒーター２
２と薄膜体の金属酸化物半導体２３とが蒸着されてな
り、直流電源Ｅ２によって前記白金薄膜ヒーター２２が
加熱され、直流電源Ｅ３によって薄膜体の金属酸化物半
導体２３に電圧が印加され、抵抗Ｒ４によって出力端子
１３より直流電圧の変化が出力されるという点以外は焼
結体を用いたセンサー１０と原理は同じで、分子量の大
きい分子に対して比較的感度が高いという特徴がある。
ー２０は、セラミック基板上２１に白金薄膜ヒーター２
２と薄膜体の金属酸化物半導体２３とが蒸着されてな
り、直流電源Ｅ２によって前記白金薄膜ヒーター２２が
加熱され、直流電源Ｅ３によって薄膜体の金属酸化物半
導体２３に電圧が印加され、抵抗Ｒ４によって出力端子
１３より直流電圧の変化が出力されるという点以外は焼
結体を用いたセンサー１０と原理は同じで、分子量の大
きい分子に対して比較的感度が高いという特徴がある。
【００１８】
【実施例】次に、上記した集合電池装置の一部の電池か
ら有機溶媒を含有したガスが漏れるようにし、ガスセン
サーで測定を行い、結果を図４に示す。
ら有機溶媒を含有したガスが漏れるようにし、ガスセン
サーで測定を行い、結果を図４に示す。
【００１９】図４から、測定開始前は基準ガスに対応す
る約２５ｍＶの出力電圧を示したが、測定開始とともに
出力電圧が上昇し、３０秒後には有機溶媒を含有したガ
スに対応する約７５ｍＶまで上昇することがわかった。
そして、この時点で測定を中止すると、中止後３分経過
後に基準ガスに対応する約２５ｍＶの出力電圧まで低下
することがわかった。また、１日経過後再び同じ測定を
しても同じ挙動となることがわかった。このことから、
１日１回程度の測定ができるように、被測定ガスと基準
ガスとを電磁バルブ５３と吸引ポンプ５４とによって交
互にガスセンサー５内の検知部５５に送るようにすれ
ば、確実に有機溶媒を含有したガスの滞留を検知するこ
とができる。
る約２５ｍＶの出力電圧を示したが、測定開始とともに
出力電圧が上昇し、３０秒後には有機溶媒を含有したガ
スに対応する約７５ｍＶまで上昇することがわかった。
そして、この時点で測定を中止すると、中止後３分経過
後に基準ガスに対応する約２５ｍＶの出力電圧まで低下
することがわかった。また、１日経過後再び同じ測定を
しても同じ挙動となることがわかった。このことから、
１日１回程度の測定ができるように、被測定ガスと基準
ガスとを電磁バルブ５３と吸引ポンプ５４とによって交
互にガスセンサー５内の検知部５５に送るようにすれ
ば、確実に有機溶媒を含有したガスの滞留を検知するこ
とができる。
【００２０】
【発明の効果】上記した如く、本発明の集合電池装置
は、ガスセンサーによって有機溶媒を含有したガスの滞
留を確実に検知し、その結果を出力させることができる
ので、そのメンテナンスの対応を容易にすることができ
る。
は、ガスセンサーによって有機溶媒を含有したガスの滞
留を確実に検知し、その結果を出力させることができる
ので、そのメンテナンスの対応を容易にすることができ
る。
【図１】本発明の実施の形態に係る集合電池装置の斜視
図である。
図である。
【図２】焼結体を用いたセンサー１０の図である。
【図３】薄膜体を用いたセンサー２０の図である。
【図４】本発明の集合電池装置による有機溶媒を含有し
たガスの滞留を測定した結果を示す図である。
たガスの滞留を測定した結果を示す図である。
【図５】リチウムイオン電池の断面図である。
１ 収納箱 ２ 電池 ３ 安全弁 ４ 接続体 ５ ガスセンサー ３０ リチウムイオン電池 ３１ 極群 ３２ 電槽 ３３ 蓋 ３４ 負極板 ３５ 正極板 ３６ セパレータ ３７ 安全弁 ３８ ガスケット ３９ ＰＴＣ素子 ５１ 被測定ガス取り入れ口 ５２ 基準ガス取り入れ口 ５３ 電磁バルブ ５４ 吸引ポンプ ５５ 検知部 ５６ 出力端子
Claims (4)
- 【請求項１】 複数の、電解液中に有機溶媒を含有した
電池が直並列に接続されてなり、近傍にガスセンサーを
設けたことを特徴とする集合電池装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の集合電池装置において、
ガスセンサーは電池の封口部付近に被測定ガスを取り入
れる被測定ガス取り入れ口が位置し、電池の封口部から
十分離れた位置に基準ガスを取り入れる基準ガス取り入
れ口が位置するように設けられていることを特徴とする
集合電池装置。 - 【請求項３】 請求項１または２のいずれか一項記載の
集合電池装置において、ガスセンサーは臭いセンサーが
単独または組み合わせて用いられていることを特徴とす
る集合電池装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の集合電池装置において、
ガスセンサーはＳｎＯ2 またはＺｎＯからなる金属酸化
物半導体を用いた焼結体または薄膜体からなる臭いセン
サーであることを特徴とする集合電池装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8164603A JPH1012285A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 集合電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8164603A JPH1012285A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 集合電池装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1012285A true JPH1012285A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=15796324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8164603A Pending JPH1012285A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 集合電池装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1012285A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004053404A (ja) * | 2002-07-19 | 2004-02-19 | New Cosmos Electric Corp | 都市ガス検知装置 |
| JP2007265658A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Denso Corp | 蓄電素子モジュール |
| JP4965750B2 (ja) * | 2010-07-30 | 2012-07-04 | パナソニック株式会社 | 電池システム |
| CN103847496A (zh) * | 2012-12-04 | 2014-06-11 | 福特全球技术公司 | 用于探测电池单元的排气的方法和装置 |
| JP2015041598A (ja) * | 2013-08-23 | 2015-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | 硫化物系固体電解質を含む電池の破損を検出する装置及び方法 |
| JP2015090760A (ja) * | 2013-11-05 | 2015-05-11 | 株式会社デンソー | 単位電池、組電池および電池パック |
| JP2017181057A (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | Tdk株式会社 | ガス検知器およびガス検知器を備えた電気化学素子 |
-
1996
- 1996-06-25 JP JP8164603A patent/JPH1012285A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004053404A (ja) * | 2002-07-19 | 2004-02-19 | New Cosmos Electric Corp | 都市ガス検知装置 |
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| CN103847496A (zh) * | 2012-12-04 | 2014-06-11 | 福特全球技术公司 | 用于探测电池单元的排气的方法和装置 |
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| JP2015090760A (ja) * | 2013-11-05 | 2015-05-11 | 株式会社デンソー | 単位電池、組電池および電池パック |
| JP2017181057A (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | Tdk株式会社 | ガス検知器およびガス検知器を備えた電気化学素子 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20051219 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060403 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060829 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061228 |