JPH11214048A - 液式二次電池装置 - Google Patents
液式二次電池装置Info
- Publication number
- JPH11214048A JPH11214048A JP2508498A JP2508498A JPH11214048A JP H11214048 A JPH11214048 A JP H11214048A JP 2508498 A JP2508498 A JP 2508498A JP 2508498 A JP2508498 A JP 2508498A JP H11214048 A JPH11214048 A JP H11214048A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- battery
- temperature
- temperature controller
- liquid type
- 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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-
- 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)
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ヒータを備えた、信頼性の高い液式二次電池装
置を提供するとともに電池性能の劣化もない液式二次電
池装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ２個以上の液式二次電池を加熱するため
の２個以上の並列接続されてなるヒータと、ヒーターへ
の通電を制御するための温度調節器と、これらを収納す
る容器とを備えており、前記温度調節器は、ヒータ部に
設けられた高温制御用温度調節器と、収納容器に設けら
れた低温制御用温度調節器であることを特徴とする電池
装置。
置を提供するとともに電池性能の劣化もない液式二次電
池装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ２個以上の液式二次電池を加熱するため
の２個以上の並列接続されてなるヒータと、ヒーターへ
の通電を制御するための温度調節器と、これらを収納す
る容器とを備えており、前記温度調節器は、ヒータ部に
設けられた高温制御用温度調節器と、収納容器に設けら
れた低温制御用温度調節器であることを特徴とする電池
装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鉛電池、ニッケルカ
ドミニウム電池、酸化銀亜鉛電池等の液式二次電池を用
いた電池装置に関するものである。
ドミニウム電池、酸化銀亜鉛電池等の液式二次電池を用
いた電池装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】液式二次電池は、低温、特に０℃以下で
は内部インピーダンスが極めて大きくなり、電解液の種
類にもよるが−４０℃以下になると、電解液が凍りセパ
レータが破損し、電池としての機能を損なうという問題
がある。
は内部インピーダンスが極めて大きくなり、電解液の種
類にもよるが−４０℃以下になると、電解液が凍りセパ
レータが破損し、電池としての機能を損なうという問題
がある。
【０００３】従って、−４０℃以下はもちろん０℃以下
といった低温条件で電池を使用する場合は、リチウム電
池又は熱電池といった水溶液を使わない一次電池を使用
するか、液式二次電池にヒータを巻いて温度調節器で温
度制御するか、いずれかの方法が選ばれる。
といった低温条件で電池を使用する場合は、リチウム電
池又は熱電池といった水溶液を使わない一次電池を使用
するか、液式二次電池にヒータを巻いて温度調節器で温
度制御するか、いずれかの方法が選ばれる。
【０００４】０℃以下といった低温条件で電池を使用す
る場合、リチウム電池や熱電池等の１次電池を使用する
と、１回しか使用できないので使用毎に電池を取り替え
る必要があり、作業が煩雑となり、運用コストが高くな
るという問題がある。
る場合、リチウム電池や熱電池等の１次電池を使用する
と、１回しか使用できないので使用毎に電池を取り替え
る必要があり、作業が煩雑となり、運用コストが高くな
るという問題がある。
【０００５】これに対して、液式二次電池にヒータを巻
いて温度調節器で温度制御する場合、充電作業が必要と
なるが、電池の交換が不要となり、運用コストが安くな
るという長所がある。そのため、低温環境で用いる場
合、後者のヒータ付液式二次電池装置が実用化の主流と
なっている。
いて温度調節器で温度制御する場合、充電作業が必要と
なるが、電池の交換が不要となり、運用コストが安くな
るという長所がある。そのため、低温環境で用いる場
合、後者のヒータ付液式二次電池装置が実用化の主流と
なっている。
【０００６】しかしながら、電池の周囲にヒータを巻く
方法であっても長所ばかりでなく、下記に示す問題があ
る。すなわち、 （１） 大きな電池装置の場合、ヒータのワット数も大
きくする必要があり、素電池とヒータの接触部が局部加
熱となり、プラスチック製の素電池ケースを溶かしてし
まうおそれがある。
方法であっても長所ばかりでなく、下記に示す問題があ
る。すなわち、 （１） 大きな電池装置の場合、ヒータのワット数も大
きくする必要があり、素電池とヒータの接触部が局部加
熱となり、プラスチック製の素電池ケースを溶かしてし
まうおそれがある。
【０００７】（２） ヒータへ入力できる電源が、たと
えば航空機の場合＋２８Ｖ、地上設備の場合＋１００Ｖ
と規格化されているので、ヒータのワット数を大きくす
る場合、ヒータに流れる電流も大きくなり、長時間のヒ
ータへの通電によってヒータや温度調節器の接点不良を
招き、信頼性を著しく低下させてしまうおそれがある。
えば航空機の場合＋２８Ｖ、地上設備の場合＋１００Ｖ
と規格化されているので、ヒータのワット数を大きくす
る場合、ヒータに流れる電流も大きくなり、長時間のヒ
ータへの通電によってヒータや温度調節器の接点不良を
招き、信頼性を著しく低下させてしまうおそれがある。
【０００８】（３） 温度調節器はヒータの過加熱だけ
を監視するため、ヒータを作動させる必要がない常温で
あってもヒータが作動し、無駄な電力を消費してしま
う。
を監視するため、ヒータを作動させる必要がない常温で
あってもヒータが作動し、無駄な電力を消費してしま
う。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、前
述の課題を解決するためになされたものであり、即ち、
ヒータを備えた液式二次電池装置において、無駄な制御
電力を消費ることなく、局部加熱による破損のない、し
かも信頼性の高い液式二次電池装置を提供するとともに
電池性能の劣化もない液式二次電池装置を提供すること
を目的とする。
述の課題を解決するためになされたものであり、即ち、
ヒータを備えた液式二次電池装置において、無駄な制御
電力を消費ることなく、局部加熱による破損のない、し
かも信頼性の高い液式二次電池装置を提供するとともに
電池性能の劣化もない液式二次電池装置を提供すること
を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような問題を解決す
るために、ヒータと温度調節器の改善をおこなう。
るために、ヒータと温度調節器の改善をおこなう。
【００１１】本発明のヒータを備えた液式電池では、複
数個の素電池の周囲にヒータを巻くのではなく、ヒータ
を複数にして素電池間および両端に設置し、ヒータを並
列に接続する。そして、 温度調節器を少なくとも２個
使用し、１個を高温制御用（過熱防止用）として設定温
度を素電池のケースの軟化点より低めに設定してヒータ
に直接設置し、他の１個を低温制御用（過冷防止用）と
して設定温度を常温より低めに設定し、電池の収納容器
に設置する。
数個の素電池の周囲にヒータを巻くのではなく、ヒータ
を複数にして素電池間および両端に設置し、ヒータを並
列に接続する。そして、 温度調節器を少なくとも２個
使用し、１個を高温制御用（過熱防止用）として設定温
度を素電池のケースの軟化点より低めに設定してヒータ
に直接設置し、他の１個を低温制御用（過冷防止用）と
して設定温度を常温より低めに設定し、電池の収納容器
に設置する。
【００１２】また、高温制御用温度調節器を３３℃〜４
０℃、低温制御用温度調節器を５℃〜１０℃に設定す
る。これにより、ヒータの入力電力を少なくすることが
でき、かつ低温−４０℃においても常温並みの電池性能
を発揮することができる。
０℃、低温制御用温度調節器を５℃〜１０℃に設定す
る。これにより、ヒータの入力電力を少なくすることが
でき、かつ低温−４０℃においても常温並みの電池性能
を発揮することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を用いて説明する。
面を用いて説明する。
【００１４】図１は、本発明の一実施の形態を示す液式
二次電池装置である。図１において、本実施の形態は、
公称容量10ＡＨｒの酸化銀亜鉛電池18個を2列に並べ、
全電池を直列に接続したものである。
二次電池装置である。図１において、本実施の形態は、
公称容量10ＡＨｒの酸化銀亜鉛電池18個を2列に並べ、
全電池を直列に接続したものである。
【００１５】１は電池、２はヒータ（ここではフイルム
状のヒータ）、３は銅に銀メッキした板状の接続導体、
４は収納容器、５は高温制御用（加熱制御用）の温度調
節器（ここではサーモスタット）であり、ここではヒー
タに直接設置している。６は低温制御用の温度調節器
（ここではサーモスタット）であり、ここでは電池収納
容器４の内面に設置している。７は絶縁体であり、電池
１と電池収納容器４との間に設置しており、一般的には
ゴムやプラスチック等を使用する。ここではゴムを用い
た。
状のヒータ）、３は銅に銀メッキした板状の接続導体、
４は収納容器、５は高温制御用（加熱制御用）の温度調
節器（ここではサーモスタット）であり、ここではヒー
タに直接設置している。６は低温制御用の温度調節器
（ここではサーモスタット）であり、ここでは電池収納
容器４の内面に設置している。７は絶縁体であり、電池
１と電池収納容器４との間に設置しており、一般的には
ゴムやプラスチック等を使用する。ここではゴムを用い
た。
【００１６】ヒータ２は、電池間およびその電池群の両
端に設置しており、ここでは電池間の８箇所と両端２個
所の合計１０箇所に設置した。ヒータ２のワット数は、
酸化銀亜鉛電池の場合、下記実験式で概算値を求めた。
端に設置しており、ここでは電池間の８箇所と両端２個
所の合計１０箇所に設置した。ヒータ２のワット数は、
酸化銀亜鉛電池の場合、下記実験式で概算値を求めた。
【００１７】 ヒータのワット数＝電池総質量（ｋｇ）／0.041 （厳密には、電池の構成材料の比熱、熱伝導、密度、寸
法をもとに熱解析を行えばより正確に最適なワット数が
算出できるが、上記実験式でも実用上差し支えない。但
し、酸化銀亜鉛電池にのみ有効である。） よって、ここでは、ヒータのワット数は、電池質量が７
Ｋｇに設定しているので、１７５Ｗとした。従って、ヒ
ータ１枚あたり17.5Ｗとなる。
法をもとに熱解析を行えばより正確に最適なワット数が
算出できるが、上記実験式でも実用上差し支えない。但
し、酸化銀亜鉛電池にのみ有効である。） よって、ここでは、ヒータのワット数は、電池質量が７
Ｋｇに設定しているので、１７５Ｗとした。従って、ヒ
ータ１枚あたり17.5Ｗとなる。
【００１８】電池の収納容器４は、アルミ合金製の薄板
又はステンレス製の薄板を使用する。ここではアルミ合
金製のものを使用した。
又はステンレス製の薄板を使用する。ここではアルミ合
金製のものを使用した。
【００１９】サーモスタット５の設定温度は、より好適
には＋３３℃〜＋４０℃としたが、素電池のケースの軟
化点より低めに設定すれば良い。
には＋３３℃〜＋４０℃としたが、素電池のケースの軟
化点より低めに設定すれば良い。
【００２０】６は低温制御用のサーモスタットで、電池
収納ケース４の内面に接着する。サーモスタット６の設
定温度は、より好適には＋５℃〜＋１０℃としたが、常
温より低めに設定すればよい。
収納ケース４の内面に接着する。サーモスタット６の設
定温度は、より好適には＋５℃〜＋１０℃としたが、常
温より低めに設定すればよい。
【００２１】図２は本発明にかかるヒータの電気回路図
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【００２２】電池間に配置された複数のヒーター２が並
列接続されており、その一方がヒーター入力側に接続さ
れており、他方がヒーター電力入力側に接続されてい
る。そして、ヒーターとヒーター電力入力側との間に、
高温制御用のサーモスタット５と低温制御用のサーモス
タット６とが直列に接続されている。
列接続されており、その一方がヒーター入力側に接続さ
れており、他方がヒーター電力入力側に接続されてい
る。そして、ヒーターとヒーター電力入力側との間に、
高温制御用のサーモスタット５と低温制御用のサーモス
タット６とが直列に接続されている。
【００２３】[比較例]図３は従来の形態を示す液式二次
電池装置である。図３において、１１は電池、１２はヒ
ータ、１３は収納箱、１４はサーモスタットである。ヒ
ータ１２は、素電池１８個を２列に並べた電池群の周囲
に、１周巻くように配置されている。１５は接続かん、
１６はスペーサー、１７は絶縁体であり、ここではゴム
を用いた。
電池装置である。図３において、１１は電池、１２はヒ
ータ、１３は収納箱、１４はサーモスタットである。ヒ
ータ１２は、素電池１８個を２列に並べた電池群の周囲
に、１周巻くように配置されている。１５は接続かん、
１６はスペーサー、１７は絶縁体であり、ここではゴム
を用いた。
【００２４】図４は従来品のヒータの電気回路図を示す
図である。図４において、電池群の周りに直列接続され
た１枚のヒータが巻かれており、過温防止用のサーモス
タットが１個、ヒーターに設けられている。
図である。図４において、電池群の周りに直列接続され
た１枚のヒータが巻かれており、過温防止用のサーモス
タットが１個、ヒーターに設けられている。
【００２５】[考察]本一実施の形態である本発明にかか
る電池装置では、入力電圧は２８Ｖであるから、ヒータ
ーの総ワット数１７５Ｗに対して総電流は約6.2Ａで、
ヒーター1枚あたり0.62Ａでよい。従来例の場合ではヒ
ータ1枚あたり6.2Ａとなるので、本発明の方が通電電流
が少ない。
る電池装置では、入力電圧は２８Ｖであるから、ヒータ
ーの総ワット数１７５Ｗに対して総電流は約6.2Ａで、
ヒーター1枚あたり0.62Ａでよい。従来例の場合ではヒ
ータ1枚あたり6.2Ａとなるので、本発明の方が通電電流
が少ない。
【００２６】図５は、本発明にかかる電池装置の−４０
℃におけるヒータの通電特性を示す説明図である。図６
は、電池周囲にヒータを設置した場合（従来品）のヒー
タ通電特性を示す説明図である。
℃におけるヒータの通電特性を示す説明図である。図６
は、電池周囲にヒータを設置した場合（従来品）のヒー
タ通電特性を示す説明図である。
【００２７】これらの図より、本発明品の場合、従来の
電池装置に比べ、サーモスタットが５℃に低下するまで
はヒータ回路に電力が加わらず、５℃以下になると小刻
みにヒータに電力が供給され、常に内部が最適な温度に
保たれていることがわかる。また、本電池の作動最適温
度は、５〜４０℃であり、温度調節器の作動誤差を考え
て外気５℃未満で確実にヒータが作動する様にするた
め、また電池温度４０℃でヒータが確実に切れる様にす
るためである。加えて、それぞれの作動温度の上限およ
び下限値に設定することにより良好な効果が得られる。
電池装置に比べ、サーモスタットが５℃に低下するまで
はヒータ回路に電力が加わらず、５℃以下になると小刻
みにヒータに電力が供給され、常に内部が最適な温度に
保たれていることがわかる。また、本電池の作動最適温
度は、５〜４０℃であり、温度調節器の作動誤差を考え
て外気５℃未満で確実にヒータが作動する様にするた
め、また電池温度４０℃でヒータが確実に切れる様にす
るためである。加えて、それぞれの作動温度の上限およ
び下限値に設定することにより良好な効果が得られる。
【００２８】
【発明の効果】以上のごとく、本発明は、従来の常温に
おいてもヒータに通電されるという欠点、サーモスタッ
トの位置をヒータに設置すると素電池が十分に暖められ
ないという欠点、およびサーモスタットをヒータから離
れた位置に設置するとヒータと素電池との接触部が過熱
変形する欠点を三巴に解消することができた。
おいてもヒータに通電されるという欠点、サーモスタッ
トの位置をヒータに設置すると素電池が十分に暖められ
ないという欠点、およびサーモスタットをヒータから離
れた位置に設置するとヒータと素電池との接触部が過熱
変形する欠点を三巴に解消することができた。
【００２９】また、ヒータの通電電流は、本実施例の場
合従来の１／１０にでき、ヒータ回路の信頼性をも高め
ることができる。よって、本発明は工業価値が非常に高
いものである。
合従来の１／１０にでき、ヒータ回路の信頼性をも高め
ることができる。よって、本発明は工業価値が非常に高
いものである。
【図１】本発明にかかる液式二次電池装置の一実施の形
態を示す説明図である。
態を示す説明図である。
【図２】本発明にかかる液式二次電池装置の一実施の形
態を示す電気回路図である。
態を示す電気回路図である。
【図３】従来の液式二次電池装置の一実施の形態を示す
説明図である。
説明図である。
【図４】従来の液式二次電池装置の一実施の形態を示す
電気回路図である。
電気回路図である。
【図５】本発明にかかる液式二次電池装置の一実施のヒ
ータ通電特性と内部温度との関係を示す図である。
ータ通電特性と内部温度との関係を示す図である。
【図６】従来の電池電池装置のヒータ通電特性と内部温
度との関係を示す図である。
度との関係を示す図である。
１ 素電池 ２ ヒータ ５ 過加熱防止用サーモスタット ６ 低温制御用サーモスタット
Claims (2)
- 【請求項１】 ２個以上の液式二次電池を加熱するため
の並列接続されてなる２個以上のヒータと、ヒーターへ
の通電を制御するための温度調節器と、これらを収納す
る容器とを備えており、 前記温度調節器は、ヒータ部に設けられた高温制御用温
度調節器と、収納容器に設けられた低温制御用温度調節
器であることを特徴とする電池装置。 - 【請求項２】 高温制御用温度調節器の作動温度が３３
℃〜４０℃であり、かつ低温制御用温度調節器の作動温
度が５℃〜１０℃に設定されてなることを特徴とする請
求項1記載の電池装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2508498A JPH11214048A (ja) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | 液式二次電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2508498A JPH11214048A (ja) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | 液式二次電池装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11214048A true JPH11214048A (ja) | 1999-08-06 |
Family
ID=12156074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2508498A Pending JPH11214048A (ja) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | 液式二次電池装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11214048A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012174570A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 組電池 |
-
1998
- 1998-01-22 JP JP2508498A patent/JPH11214048A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012174570A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 組電池 |
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