JPS6072173A - ニツケル‐カドミウム蓄電池を放電する方法および装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、直列に接続した複数のセルから成るニッケル
ーカドミウム蓄電池を放電する方法および装置に関する
。

［従来の技術及び問題点コ ニッケルーカドミウム蓄電池は、一連の利点を有するの
で、使用が増えつつあり、特に、すへての種類の航空機
に汎用されている。この種の電池は、徹底的な保守を必
要とするが、この場合、放電プロセスが重要な役割を演
する。先行技術では、この放電プロセスに際して、蓄電
池の正極と負極との間に摺動抵抗器を接続し、電流が当
該の最大許容値を越えないよう上記抵抗器を調節する。

２，３の保守操作に関して以下に説明する如く、この総
合抵抗器を使用して、蓄電池の直列に接続したセルを同
時に放電させる。ここで断って置くが、」−記保守操作
のデータは、すべて、Ｖａｒｔａ礼の“航空機用ニッケ
ル・カドミウム電池の保守−修理ハンドブック′°から
採ったものである。

ここで、充電電流および放電電流の大きさを表すために
使用した記号Ｉ　、Ｉ、。は、それぞれ、Ｗｒ主電池定
格容、ｉｉｉ、　（単位：Ａｈ、）の１１５゜１／１０
に数イ１１′ｉ的に等しい電流強度（単位：Ａ）を有す
る電流を意味する。

いわゆる容ψ試験は、ニッケルーカドミウム蓄電池を部
分的に放電させる保守操作の一例であり、この場合、ま
ず、放電停止電圧まで電流Ｉ５て蓄電池を放電させる。

この場合、放電開始時に・ｆ（良な充電状態にあった各
セルの電圧が、当該のセルの転極が起こり、従って、蓄
電池が破損するようなりリティ力ルな範囲にまで低下す
るのを社けるため、各セルの電圧を絶えず監視しなけれ
ばならない。

上記放電後、電池を、いわゆる、正規充電操作で、充電
し、充電の１時間後、再び電流工、で５ｈｒ　放電させ
る。この放電後、各セルは、なお、少なくともｌＶの電
圧を有していなければならない。この条件か成立すれば
、蓄電池は、定格筋力を有し、再充電後、使用できる。

これに反して、電圧が１．０Ｖ以下の蓄電池は、除去し
て良いセルと交換しなければならない。

別の例は、蓄電池の基本的オーバーホールであり、この
場合、クリーニングのため、蓄電池ホ７・クスからセル
を増外す。しかしながら、取外し前に、蓄電池を十分に
放電させな、ければならない。

この放電操作は、外部から摺動抵抗器を蓄電地に接続し
、Ｌ記抵抗器を調節して電流１．ｏを流すことによって
行う。この場合、放電操作は、各セルの電圧がｌ　、Ｏ
Ｖになっても中１１−せず、更に続ける。以降の放電操
作において電圧が０．５Ｖに達した各セルは、直ちに短
絡しなけ−ればならない。

何故ならば、さもないと、セルの転極が起きるからであ
る。セルかこのクリティカルな数値に達する時点は、セ
ルの最初の充電状態に応じて異なるので、蓄電池の破損
を避けるため、まだ短絡してないすべてのセルを定常的
に監視する必要がある。すべてのセルは、約１２ｈｒ、
短絡状態に保持しなければならない。かくして始めて、
セルの取外しを開始できる。

セルの、いわゆる、“正規化°”の場合も、上述の種類
の十分な放電を行う。ニッケルーカドミウム蓄電池の場
合、確実な運転を保証するため、この正規化操作は３〜
４ケ月毎に必要である。更に、再充電操作の終了後、蓄
電池の１つのセルの充電停止電圧が１．５５〜１，７ｖ
の範囲にない場合は常に、正方）、化操作を実施しなけ
ればならない。

これらのすべての放電操作において、既述の如く、転極
を避けるため、各セルの電圧を監視しなければならない
。この監視作業は、極めて時間がかかり、注意深い熟練
作業員を必要とし、従って、保守費が著しく高くなる。

更に、完全放電に際して臨界電圧０．５■に達したセル
に必要な短絡操作に問題がある。即ち、このような低電
圧において現れ易い測定誤差のため、過早に、高すぎる
電圧においてセルを短絡した場合は、火花放電が起こり
、接点が焼切れおよびまたは過大な熱負荷が生じ、セル
が破壊されることになる。更に短絡用Ｕ字部材を装置す
る場合、未だ高電圧を有する隣接セルを誤って短絡する
ことのないよう、１−６い！Ａ練度が必要である。

［本発明の課題］ 従って、本発明の目的は１本質的に短い作業時間でこツ
ケルーカドミウム蓄電池を放電でき、この際、各セルの
転極の危険性を確実に排除する方法および装置を創生す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ この目的は、本発明にもとづき、直列に接続した複数の
セルから成るニッケルーカドミウド池を放電する方法で
あって、蓄電池１のすべてのセル９を、それぞれ、放電
電流が最大許容量を越えないよう抵抗値を設定した固有
の放電抵抗器４０によって、はぼ同時にバイパスするこ
とによって達成される。

本発明によれば以下の実施の態様により好適な結果が得
られる。即ち、少くとも、蓄電池ｌのスヘてのセル９が
完全放電状態となるまで、各セル９を当該の放電抵抗器
４０と導通状態に保持する。

表示装置によって、格セル９の極６、７と当該の放電抵
抗器４０との間の導通接触の有無を監視する。

各セル９の放電抵抗器４０として、蓄電池１の定格容が
（単位：Ａｈ）の１／１ｏに等しい数値（■１０’中位
．Ａ）に放電電流を限定する固定抵抗器を使用すること
が好ましい。

各セル９を、約３０〜４０ｈｒ，当該の放電抵抗器と導
通させることが好ましい。また本発明の課題は下記の装
置により達成される。即ち、本発明の装置は直列に接続
し、各セルの極をほぼ同一平面内に且つ蓄電池の片側か
ら飾手できるよう配置した、複数のセルから成るニッケ
ルーカドミウム蓄電池を放電する装置において、非導電
性材料から成る支持プレート２２の下面には、セルの極
数と同数の接続素子が、蓄電池１に支持ブレーＩ・２２
を載せた際に１つのセル９の極６，７と各接続素子が導
通結合するよう、配設してあり、支持プレート２２には
、蓄電池１のセル９の数と同数の放電抵抗器４０が、各
放電抵抗器４０が１つのセル９に帰属する双方の接続素
子を相互に導通結合するよう、設置しであることを特徴
とする。

本発明の装置の実施の態様は特許請求の範囲第７〜１１
項に記載の通りであり、さらに実施例に詳細に示される
。なお、特許請求の範囲の記載には理解を容易にするた
め符号を刺したがこれらの符号は、本発明を図示の態様
に必ずしも限定するものではない。

［作用及び効果コ 本発明にもとづき、各セルをその固有の放電抵抗器を介
して所望の程度に放電させることによって、蓄電池の出
力端子に全体的放電抵抗器（例えば、従来汎用の摺動抵
抗器）を接続する必要はない。従って、各セルを短絡し
ないにも拘らず、何れかのセルを放電プロセスから除外
する必要はない。即ち、各セルは個別に負荷されるので
、蓄電池全体の通電を保持する必要はない。各セルの電
圧か、隣接セルの電圧よりも３速に隣界範囲に低下して
も、セルの転極が起きることはない。

本発明に係る装置により放電を行う場合、まず、蓄電池
の蓋を取外し、蓋の代わりに支持プレートを載せ、蓄電
池のハウジングに差を固定するために設けである締伺部
材によって締付固定し、次いで、すべてのセルについて
ほぼ同時に、個別に放電操作を開始する。表示装置とし
役立つ白熱う〉′プによって、各セルについて、各セル
の極と放電抵抗器とが相互に導通状態にあるか否かを簡
単に点検できる。この場合、白熱ランプの代わりに別の
適切な発光装置（例えば、発光ダイオード、ｅｊｃ、）
を使用することもできる。

装置は、所望の放電が完了するまで、例えば、完全放電
の場合は８＋１２＝２０ｈｒ、上記状態に保持する。こ
の際、各セルの電圧の測定監視を全時間にわたって行う
必要はない。転極の危険性がないので、トラブルを惹起
する恐れのある短絡操作も行う必要はない。所望であれ
ば、任意の期間、本発明に係る放電装置を蓄電池に設置
した状態を保持できる。

容量試験を行う場合は、接続ピンの」一方一突出する部
分に放電装置を載せたまま、所要のｌ’ｌ１１定を行う
ことかできる。

例えば、完全放電の場合、所要の作業時間は、従来の約
１０ｈｒ、からめ３０ｍ１ｎ、に短縮される。操作は簡
単且つ確実であるので、未熟練名も操作を行うことがで
きる。

本発明に係る方法および装置の有利な実施の態　様を、
それぞれ、特許請求の範囲第２〜５項および第７〜１１
項に示した。

［実施例］ 図示の実施例を参照して以下に本発明の詳細な説明する
。

第１図から明らかな如く、蓄電池１は、上蓋（第１図に
は示してない）で閉鎖できるほぼ直方体形のハウジング
２を有する。この蓋は、通常の運転状ｊＥでは、締イ＋
Ｊ掛は金４（第１図には、ハウジング２の片側に取付け
た２つだけが示しである）。対向側にも、別の２つのこ
の種の締付掛は金か設けである。

第１図に示す如く、蓋を取外した状態では、セル９の上
部の正負極６．７に自由に触手できる。

図示の実施例の場合、蓄電池ｌは、１２のこの種のセル
９（このうち若干のセルのみを具体的に図示し、他は記
号で示しである）を有する。蓄電池１のセル９は、各セ
ル９の正極６を結合部材１０で隣接セル９の負極７に結
合したことによって、相互に直列に接続しである。直列
の上記セルのうち最初のセル９の正極６のみが、導線１
１を介して、蓄電池外面に取付けた差込コネクタ１３の
対応する接続ピン１２に接続してあり、一方、最後のセ
ル９の負極７は、対応する導線１４を介して、差込コネ
クタ１３の接続ピン１５に接続してあり、従って、この
差込コネクタ１３から電流を取出すことができる。

第１図において、蓄電池ｌの各セル９は１判り易いよう
、離隔した状態で示しである。しかしながら、実際には
、各セルは、その垂直壁で相互に接触してあり、相互に
ずれないよう、蓄電池１のハウジング２内にぎっしり詰
めである。

第１図において、蓄電池の」三方には、蓄電池の形状に
適合した放電装置２０が示しである。この放電装置は、
矢印Ｆの方向へハウジング２の上面に載せ得るよう蓋の
寸法に対応する寸法を有する支持プレート２２を含む。

支持プレート２２の対応する双方の側縁には、それぞれ
、２つのフック２３（第１図には、このうち片側の２つ
のみを示した）が設けである。これらフック２３は、ハ
ウジング２に支持プレート２２を載せた際に、締伺掛は
金４と係合させてハウジング北面に支持プレー　１−２
２を押圧固定できるよう、配置しである。

支持プレート２２は、蓄電池１の各セル９について各別
の放電装置２５（第１図には、このうち６つだけが示し
てあり、他は記号で示しである）を含む。

さて、第２図を参照して、この種の各別放電装置２５の
楠造（すべての放電装置について同一）を詳細に説明す
る。

第２図の下部に、２つの極ボルト、即ち、セルの正極６
をなす極ホルトおよび負極７をなす極ポルトを」二面に
設けたセル上部な示した。上記極ボルトのネジ部には、
それぞれ、２つの六角ナンド２７．２８が螺着しである
。この場合、下部ナツト２７は、セル内部に貫入する極
ポルトをセルハウシングに基若結合するのに役立ち、上
部ナツト２８は、当該の隣接セルに至る結合部材１０を
極ホルトに固定するのに役立つ。

第２図において、放電装置２０は、本発明に係る放電操
作を実施するため、蓄電池上面に載せである。第２図か
ら明らかな如く、各別放電装置２５は、支持プレートの
対応するボア２９　、３０を貫通するピン３１．３２と
して構成した２つの接続素子を含む。ピン３１．３２は
、例えば、接着によって、支持プレート２２に固定しで
ある。

各ピン３１．３２の下端には、ピン３１．３２の長手方
向へ変位でき、バネ３６．３７によってト部終点位置の
方向へ負荷された可動部材３４゜３５が設けである。

ボア２９．３０は、支持プレート２２を正しく載置、固
定した際に、下方の当該のセル９の極ポルトと正確に一
致するよう、支持プレート２２に設けである。従って、
支持プレート２２を締伺けると、ピン３１．３２の下部
３４．３５は、バネ３６．３７の力に抗して、上方へ押
され、かく１〜で、°セル９の正極６および負極７に良
好に接触する。

各放電装置２５のピン３１．３２の」一部は、支持プレ
ート２２の北面から上方へ十分に突出しているので、双
方のピンの間に放電抵抗器４０を設置できる。放電抵抗
器４０の双方の接続ワイヤ４１．４２は、溶接またはろ
う刊または別の公知の態様で、双方のピン３１．３２に
導通結合してあり、従って、蓄電池１に支持プレート２
２を載せると、セル９の放電電流が抵抗器４０を流れる
。

放電抵抗器４０の抵抗値は、例えば、０．５Ωに選択で
きる。この場合、被放電セルの初期電圧が１．２５Ｖで
あれば、２．５Ａの初期放電電流力ＩＱれる。放電抵抗
器４０として、セラミックスハウジングを有し負荷容量
が５Ａの抵抗器を選択すれば有利である。かくして、放
電抵抗器４０および放電装置２５の過熱が避けられる。

１つのピン３２の上端には、直接、ラップソケット４４
が固定してあり、上記ソケットの１つの端子は、ピン３
２と導通する。ランプソヶッＩ・４４の第２端子は、ワ
イヤ４５を介して、放電装置２５の別のピン３１に導通
結合しである。従って、ランプソケット４４に螺着した
電球４７によって、支持プレート２２を載せた際、双方
のピン３１．３２の双方の３４．３５と当該の極ポルト
か相互に導通し、かくして、実際に、放電抵抗器４０を
介して放電が行われているか否かを点検できる。電球４
７としては、電圧１．５Ｖ、定格電流（ＩＩＡ、抵抗値
１２．５Ωの市１■の電球を使用できる。電球４７は、
抵抗値が０．５Ωにすぎない放電抵抗器４ｏに対して並
列であるので、実質的に、全放電電流は放電抵抗器４０
Ｑ流れる。

第１図に示した如く、蓄電池ｌの各セル９について１つ
の放電装置２５が、支持ブレーＩ・２２に設けである。

本発明にもとづき、支持プレート２２上の放電装置２５
の配置は、ハウジング２内のセル９の配置に適合させで
ある。即ら、各種の蓄電池について、固有の放電装置２
０を用意する必要がある。

図示の構成にもとづき、蓄電池Ｉ−面に支持プレート２
２を載せれば、すべての放電装置２５は、そのピン３１
．３２の下部３４．３５を冷して、当該のセル９の極ポ
ルトに実質的に同時に接触するので、放電は、すべての
セル９について、実質的に同時に起きる。既述の如く、
完全な導通状態の有無は、ピン３１．３２が極ポルトに
接触した場合に限り点灯する電球４７によって点検でき
る。この場合、しかも、放電電流が放電抵抗器４０を流
れているか否かも、確実に示される。

完全放電の場合、少くとも、すべてのセル９が完全放電
状態となるまで、蓄７Ｐ：池上に放電装置２０を載せて
置かなければならない。電流が１１゜の場合、１ｏｈｒ
後に、電圧は約０．５Ｖとなる。」−記電圧に達した後
、更に放電を続けると、セルの電圧は、急速に低下し、
ｌｈｒ以内にＯＶどなる。従って、メーカは、一般に最
短休止時間として１２ｈｒを規定しているが、従来の方
法で放電させた場合は、この間セルを短絡した状態で蓄
電池を放電させなければならない。本発明に係る方法で
は、放電装置２０を蓄電池１上に載せて置けばよく、こ
の場合、最短休止時間は約２３ｈｒである。蓄電池ｌ上
に放電装置２０を載せて置く面間を約３０〜４０ｈｒに
延長すれば、各セル９は、絶対的に確実に、メーカの規
定に云う如く完全に放電され、所望の完全放電状態とな
る。

このような長時間、待てない場合は、各セルのピン３１
．３２の間の降下電圧を対応して１確に測定して、完全
放電の達成を確認すればよい。

更に、放電装置２０を載せたニッケルーカドミウム蓄電
池１を、任意の期間、完全放電状ＩＬで保存することが
できる。この場合、保存期間の北限はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、相互に直列に接続したセルを含むニッケルー
カドミウム蓄電池と、上記電池十に載せる態勢にある放
電装置との斜視図、ｆｆＪｚ図は、第１図の線１１−１
１に沿う部分断面図である。 ｌ・・・ニッケルーカドミウム蓄電池、９・・・セル。 ２０・・・放電装置、　４０・・・放電抵抗器。 出Ｗ　人　ウ゛オルフガング・つ′アインレヒナー代理
人　方理士　加　藤　朝　道

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　直列に接続した複数のセルから成るニッケルーカ
   ドミウム蓄電池を放電する方法であってで、蓄電池１の
   すべてのセル９を、それぞれ、放ｉＦ電流が最大許容値
   を越えないよう抵抗値を設定した国有の放電抵抗器４０
   によって、はぼ同時に７゛イパスすることを特徴とする
   方法。 ２）　少なくとも、蓄電池１のすべてのセル９か完全放
   電状態となるまで、各セル９を当該の放電抵抗器４０と
   導通状態に保持することを特徴とする特許請求の範囲第
   １ｍ記載の方法。 ３）　表示装置δによって、各セル９の極６，７と当該
   の放電抵抗器４０との間の導通接触の有無を監視するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１−’ｒＩまたは第２
   項記載の方法。 ４）　各セル９の放電抵抗器４０として、蓄電池ｌの定
   格値（単位：Ａｈ）の１／１０に等しい数値（Ｉ　、単
   位：Ａ）に放電電流を限定するＯ 固定抵抗器を使用することを特徴とする特許請求の範囲
   第１〜３項の１つに記載の方法。 ５）　各セル９を、約３０〜４０ｈｒ、当該の放電抵抗
   器と導通させることを特徴とする特許請求の範囲第１〜
   ４項の１つに記載の方法。 ６）　直列に接続し、各セルの極をほぼ同一平面内に且
   つ蓄電池の月例から触手できるよう配置した、複数のセ
   ルから成るニッケルーカドミウム蓄電池を放電する装置
   において、非導電性材料から成る支持プレーＩ・２２の
   下面には、セルの極数と同数の接続素子が、蓄電池１に
   支持プレート２２を載せた際に１つのセル９の極６，７
   と各接続素子が導通結合するよう、配設してあり、支持
   プレート２２には、蓄電池ｌのセル９の数と同数の放電
   抵抗器４０が、各放電抵抗器４０が１つのセル９に帰属
   する双方の接続素子を相互に導通結合するよう、設置し
   であることを特徴とする特許 ７）　各接Ｆｉ素子が支持プレート２２のボア２９．３
   ０を介して支持プレート２２の上下面を越えてほぼ垂直
   に延びていてボア２９．３０に固定したピン３１．３２
   の下部３４．３５から構成してあり、」二記ビンの上部
   には、それぞれ、当該の放電抵抗器４０の接続ワイヤ４
   １．４２が導通状態で固定しであることを特徴とする特
   許請求の範囲第６　ｓｐ１記載の装置。 ８）　各セルの表示装置として、白熱ランプ４７か設け
   てあり、上記ランプのソケフト４４は、セル９に帰属す
   る１つのピン３２には直接に且つセルに帰属する別のピ
   ン３１にはワイヤ４５を介して　導通結合しであること
   を特徴とする特許請求の範囲第７項記載の装置。 ９）　白熱ランプ４７の抵抗値が、並列の放電抵抗器４
   ０の抵抗値に比して大きいことを特徴とする特許請求の
   範囲第８項記載の装置。 １０）　支持プレート２２は、締付装置４゜２３によっ
   て、セルの極６，７に押圧させ得ることを特徴とする特
   許請求の範囲第６〜９項の１つに記載の装置。 １１）　ピン３１．３２の下部３４．３５が。 支持プレート２２に対してピンの長手方向へ＋ｒ（動で
   あり、バネ３６．３７によって下部終点位ｔの方向へ付
   勢されており、ピン３１　、３２のド部３４．３５が、
   支持プレート２２に固定したピン３１．３２の部分と導
   通していることを特徴とする特許請求の範囲第１Ｏ項記
   載の装置。