JPS60212974A - 密閉型電池の急速充電制御方法 - Google Patents
密閉型電池の急速充電制御方法Info
- Publication number
- JPS60212974A JPS60212974A JP59069638A JP6963884A JPS60212974A JP S60212974 A JPS60212974 A JP S60212974A JP 59069638 A JP59069638 A JP 59069638A JP 6963884 A JP6963884 A JP 6963884A JP S60212974 A JPS60212974 A JP S60212974A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- piezoelectric
- plate
- potential difference
- temperature
- 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.)
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-
- 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
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
-
- 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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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は密閉型電池を急速充電する場合のガス発生に対
処するだめの充電制御方法に関する。
処するだめの充電制御方法に関する。
従来技術
２次電池では急速充電する場合、満充電に近づくと陽極
から酸素ガスが発生してくる（（この状態を仮に過充電
と記す）。密閉型の２次電池では陽極に対して陰極容積
を適当に大きくしておき、陰極にこの酸素を吸収させる
ようにしている。しかし一時間以内で充電を完了させる
ような大電流充電では、上のような方法では酸素ガスを
吸収し切−辷。
から酸素ガスが発生してくる（（この状態を仮に過充電
と記す）。密閉型の２次電池では陽極に対して陰極容積
を適当に大きくしておき、陰極にこの酸素を吸収させる
ようにしている。しかし一時間以内で充電を完了させる
ような大電流充電では、上のような方法では酸素ガスを
吸収し切−辷。
れず電池容器の内圧が２って容器がバンクしてしまう。
従って急速充電を行う場合には酸素ガスが容器内に蓄積
しはじめたことを検知して充電電流を減少させるような
外部制御回路が必要となる。
しはじめたことを検知して充電電流を減少させるような
外部制御回路が必要となる。
このための過充電極検知の原理としては次のようなもの
がある。
がある。
イ・ 内部ガス圧を検知する。
口・ 陽極で発生した０２が陰極で吸収される反応は酸
化であり発熱反応であるから温度上昇を伴う。従ってこ
の温度上昇を検知する。
化であり発熱反応であるから温度上昇を伴う。従ってこ
の温度上昇を検知する。
八 陽極が満充電になると電池電圧がピークとなるので
、これを検知する。
、これを検知する。
上記３つの原理のうち、ハの方法は電池毎にピーク電圧
のばらつきが大きく、また再現性が乏しいので、ピーク
電圧検出のだめの一定電圧レベルを設定することができ
ず信頼性に乏しい。
のばらつきが大きく、また再現性が乏しいので、ピーク
電圧検出のだめの一定電圧レベルを設定することができ
ず信頼性に乏しい。
現在提案されている方法は上記口の原理に立脚したもの
で、電池容器の側面にバイメタルを接触させておき、温
度上昇を検知して充電電流を大から小に切換えるもので
ある。しかしこの方法には次のような問題点がある。
で、電池容器の側面にバイメタルを接触させておき、温
度上昇を検知して充電電流を大から小に切換えるもので
ある。しかしこの方法には次のような問題点がある。
バイメタルは成る一定温度で作動するように調整される
が、実際に検知すべきものは電池容器の絶対温度ではな
く、外気温からの温度上昇である。
が、実際に検知すべきものは電池容器の絶対温度ではな
く、外気温からの温度上昇である。
即ち過充電時に発生熱量が同じでも外気温の高いときと
低いときとでは電池容器の温度は異り、発熱量に応答し
ているのは外気温からの温度上昇値い。結局安全を見越
して冬期において過充電が検出できるように作動温度を
設定するので、夏期には満充電に至らない前に大電流充
電から小電流充電に切換ってしまって急速充電の目的が
充分に達成されないことになる。
低いときとでは電池容器の温度は異り、発熱量に応答し
ているのは外気温からの温度上昇値い。結局安全を見越
して冬期において過充電が検出できるように作動温度を
設定するので、夏期には満充電に至らない前に大電流充
電から小電流充電に切換ってしまって急速充電の目的が
充分に達成されないことになる。
目 的
本発明は圧電材料を利用することにより上述した問題点
を解消した信頼性の高い急速充電制御方法を提供するも
のである。
を解消した信頼性の高い急速充電制御方法を提供するも
のである。
構成
圧電材料としてはチタン酸ジルコン酸鉛ノようなセラミ
ック、ポリ弗化ビニリデン等の圧電性プラスチック、上
記圧電セラミックをプラスチック或はゴムに混入した複
合材或は圧電セラミックと圧電性プラスチックとの混合
材等がある。これらの圧電材料は機械的な歪によって分
極を起すが、また温度膨張によっても分極を起し、温度
検出に用いることができる。
ック、ポリ弗化ビニリデン等の圧電性プラスチック、上
記圧電セラミックをプラスチック或はゴムに混入した複
合材或は圧電セラミックと圧電性プラスチックとの混合
材等がある。これらの圧電材料は機械的な歪によって分
極を起すが、また温度膨張によっても分極を起し、温度
検出に用いることができる。
本発明は上述した圧電材料を用いて密閉型２次電池の容
器内圧力の上昇或は温度上昇を検知して充電電流を大か
ら小に切換えることを要旨とするものである。
器内圧力の上昇或は温度上昇を検知して充電電流を大か
ら小に切換えることを要旨とするものである。
実施例
第１図は本発明の一実施例を示す。１は陰極を兼ねた電
池外装缶で、２は陽極で外装缶１の蓋を兼ねておシ、３
はバッキングで陰極１と陽極２との間の電気絶縁と両者
間の気密保持を受持っている。４は陽極板である。陽極
２は２重板で、下側の板の中央には窓５が穿ってあり、
この窓をふさぐように圧電プラスチック板６が設置され
、同板の周縁は上下の陽極２の間にはさまれて固定され
、窓５を気密にふさいでいる。圧電プラスチック板６は
下面全面に金属蒸着で電極が形成してあり、この電極は
電池陽極２と接触している。圧電板６の上面は陽極２に
はさまれる周辺部を除いて電極が形成してあってこの電
極は陽極と接触していない、陽極２の上板の中央には孔
７が穿っである。
池外装缶で、２は陽極で外装缶１の蓋を兼ねておシ、３
はバッキングで陰極１と陽極２との間の電気絶縁と両者
間の気密保持を受持っている。４は陽極板である。陽極
２は２重板で、下側の板の中央には窓５が穿ってあり、
この窓をふさぐように圧電プラスチック板６が設置され
、同板の周縁は上下の陽極２の間にはさまれて固定され
、窓５を気密にふさいでいる。圧電プラスチック板６は
下面全面に金属蒸着で電極が形成してあり、この電極は
電池陽極２と接触している。圧電板６の上面は陽極２に
はさまれる周辺部を除いて電極が形成してあってこの電
極は陽極と接触していない、陽極２の上板の中央には孔
７が穿っである。
この孔は万−電池内圧力が異常上昇しても制御装置が不
作動であった場合、内圧によって圧電プラスチック板６
が破れ、電池内ガスが孔７を通して排出されることＫよ
って、電池容器ｌのパンクを回避するために設けられて
いる。充電の際はこの孔を通してゾンデを挿入してその
先端を圧電板６の上側の電極に接触させておく。
作動であった場合、内圧によって圧電プラスチック板６
が破れ、電池内ガスが孔７を通して排出されることＫよ
って、電池容器ｌのパンクを回避するために設けられて
いる。充電の際はこの孔を通してゾンデを挿入してその
先端を圧電板６の上側の電極に接触させておく。
第２図は充電装置の回路である。Ｂが充電中の電池であ
り１、Ｓは充電電源装置である。６は第１図の圧電プラ
スチック板であり、８が上述したゾンデである。９は電
圧検出器で電池Ｂの陽極とゾンデ８との間の電圧を検出
しており、この電圧が所定値以上に達したら信号を出し
て電源装置８の出力電圧を下げ、充電電流を減らす。
り１、Ｓは充電電源装置である。６は第１図の圧電プラ
スチック板であり、８が上述したゾンデである。９は電
圧検出器で電池Ｂの陽極とゾンデ８との間の電圧を検出
しており、この電圧が所定値以上に達したら信号を出し
て電源装置８の出力電圧を下げ、充電電流を減らす。
第３図は充電装置における陽極端子金具を示す。
１０が陽極端子金具で、電池の陽極２の突出部が収まる
凹みを有し、その中央の透孔を貫通してゾンデ８が突出
している。ゾンデ８は絶縁鞘１］を有する針で先端が半
球状例なっている。絶縁鞘］ｌには鍔１２が形成してあ
り陽極端子金具］０を保持する部材１３との間に圧縮ば
ね１４が介装してあって、ゾンデ８は圧電プラスチック
板６に弾性的に当接せしめられるようになっている。
凹みを有し、その中央の透孔を貫通してゾンデ８が突出
している。ゾンデ８は絶縁鞘１］を有する針で先端が半
球状例なっている。絶縁鞘］ｌには鍔１２が形成してあ
り陽極端子金具］０を保持する部材１３との間に圧縮ば
ね１４が介装してあって、ゾンデ８は圧電プラスチック
板６に弾性的に当接せしめられるようになっている。
上述実施例では云うまでもなく、電池内のガス圧が高ま
れば圧電プラスチック板６は内圧を受けて外に向って凸
に彎曲せしめられ、−Ｆ下両面間に電位差が発生する。
れば圧電プラスチック板６は内圧を受けて外に向って凸
に彎曲せしめられ、−Ｆ下両面間に電位差が発生する。
この電位差が適当に決めた電圧を超えたら充電電流を小
に切換える。
に切換える。
第４図は本発明の他の実施例を示す。この実施例は圧電
材を用いて電池の温度上昇を検出するものである。１は
電池外装缶、２は陽極である。外製缶１の側面に薄いプ
ラスチックフィルム１４を介在させて圧電板１５が当接
させである。圧電板１５は粘着テープ１６で仮止めした
後、外装缶１に熱収縮フィルトのチューブ１７を被覆す
ることによって外装缶１に圧接固定される。
材を用いて電池の温度上昇を検出するものである。１は
電池外装缶、２は陽極である。外製缶１の側面に薄いプ
ラスチックフィルム１４を介在させて圧電板１５が当接
させである。圧電板１５は粘着テープ１６で仮止めした
後、外装缶１に熱収縮フィルトのチューブ１７を被覆す
ることによって外装缶１に圧接固定される。
圧電板１５け両面に金属を蒸着して電極とし、リード線
１８．１８“が引出しである。充電の際、このリード線
を電圧検出器に接続し、電圧が所定レベルを超えたら充
電電流を犬から小に切換える。
１８．１８“が引出しである。充電の際、このリード線
を電圧検出器に接続し、電圧が所定レベルを超えたら充
電電流を犬から小に切換える。
第５図は充電時間と電池外装缶の温度上昇の関係を外気
温をパラメータとして示したものである。
温をパラメータとして示したものである。
成る時間の所から急に温度が上昇し始める。充電電流制
御のためにはこの温度上昇の勾配の最大の所を検出すれ
ばよいのであるが、バイメタルの場合、外気温２０３Ｃ
を標準にして４００Ｃ付近で作動するようにしておくと
、暑い季節には早い時期に小電流充電に切換ってしまい
、反対に寒いときは過充電が進み過ぎて危険となる。
御のためにはこの温度上昇の勾配の最大の所を検出すれ
ばよいのであるが、バイメタルの場合、外気温２０３Ｃ
を標準にして４００Ｃ付近で作動するようにしておくと
、暑い季節には早い時期に小電流充電に切換ってしまい
、反対に寒いときは過充電が進み過ぎて危険となる。
圧電体を検温体に用いると、焦電性により発生した電位
差は時間が経つと消えて行き、起電力は温度変化の微分
に応答する。従って、出力は温度の時間変化の勾配の最
も大きな所でピークを示す。
差は時間が経つと消えて行き、起電力は温度変化の微分
に応答する。従って、出力は温度の時間変化の勾配の最
も大きな所でピークを示す。
従って電圧検出器でこの電圧のピークを検出して充電電
流を犬から小へ切換えれば、外気温に影響されず、常に
正しい制御ができる。
流を犬から小へ切換えれば、外気温に影響されず、常に
正しい制御ができる。
効果
本発明によれば圧電体を利用して密閉型電池の内圧を検
出し、或は温度上昇の勾配を検出して、充電電流の制御
を行うので、従来のバイメタル方式のように外気温の影
響を受けず、常に正しい制御ができる。
出し、或は温度上昇の勾配を検出して、充電電流の制御
を行うので、従来のバイメタル方式のように外気温の影
響を受けず、常に正しい制御ができる。
第１図は本発明の一実施例における電池の縦断面図、第
２図は同実施例における充電装置の一例の回路図、第３
図は同実施例における充電装置の陽極端子金具の縦断面
図、第４図は本発明の他の一実施例における電池の斜視
図、第５図は充電時間と電池温度との関係のグラフであ
る。 １・・・電池の陰極を兼ねた外装缶、２・・陽極、６・
・・圧電板、８・・・ゾンデ、１５・・・温度検出用圧
電体。 代理人 弁理士 軽 浩 介
２図は同実施例における充電装置の一例の回路図、第３
図は同実施例における充電装置の陽極端子金具の縦断面
図、第４図は本発明の他の一実施例における電池の斜視
図、第５図は充電時間と電池温度との関係のグラフであ
る。 １・・・電池の陰極を兼ねた外装缶、２・・陽極、６・
・・圧電板、８・・・ゾンデ、１５・・・温度検出用圧
電体。 代理人 弁理士 軽 浩 介
Claims (1)
- 圧電性プラスチック或は圧電性セラミックの薄片を用い
、密閉型２次電池の内部圧力を受ける位置或は外装缶の
側面に上記薄片を張設し、同薄片の両面に現われる電位
差を検出し、この電圧が設定レベルを超えたら充電電流
を犬から小に切換えるようにしたことを特徴とする密閉
型電池の急速充電制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59069638A JPS60212974A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | 密閉型電池の急速充電制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59069638A JPS60212974A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | 密閉型電池の急速充電制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60212974A true JPS60212974A (ja) | 1985-10-25 |
| JPH0370348B2 JPH0370348B2 (ja) | 1991-11-07 |
Family
ID=13408601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59069638A Granted JPS60212974A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | 密閉型電池の急速充電制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60212974A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000340264A (ja) * | 1999-05-31 | 2000-12-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 薄型電池と薄型電池を内蔵するパック電池 |
| JP2006128062A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Samsung Sdi Co Ltd | 二次電池 |
| JP2010011619A (ja) * | 2008-06-26 | 2010-01-14 | Panasonic Corp | 電池の充電制御方法および充電制御装置 |
-
1984
- 1984-04-06 JP JP59069638A patent/JPS60212974A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000340264A (ja) * | 1999-05-31 | 2000-12-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 薄型電池と薄型電池を内蔵するパック電池 |
| JP4518591B2 (ja) * | 1999-05-31 | 2010-08-04 | 三洋電機株式会社 | 薄型電池を内蔵するパック電池 |
| JP2006128062A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Samsung Sdi Co Ltd | 二次電池 |
| JP4603906B2 (ja) * | 2004-10-28 | 2010-12-22 | 三星エスディアイ株式会社 | 二次電池 |
| US8691408B2 (en) | 2004-10-28 | 2014-04-08 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery including protective circuit module to protect battery when swelling occurs |
| JP2010011619A (ja) * | 2008-06-26 | 2010-01-14 | Panasonic Corp | 電池の充電制御方法および充電制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0370348B2 (ja) | 1991-11-07 |
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