JPS6046516B2 - 密閉型蓄電池の過充電検出方法 - Google Patents
密閉型蓄電池の過充電検出方法Info
- Publication number
- JPS6046516B2 JPS6046516B2 JP51123859A JP12385976A JPS6046516B2 JP S6046516 B2 JPS6046516 B2 JP S6046516B2 JP 51123859 A JP51123859 A JP 51123859A JP 12385976 A JP12385976 A JP 12385976A JP S6046516 B2 JPS6046516 B2 JP S6046516B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anode
- auxiliary electrode
- hydrogen gas
- cathode
- sealed storage
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水素ガス酸化補助極を備えた密閉型蓄電池に係
り、特に過充電時に発生する酸素ガスの検出方法に関す
る。
り、特に過充電時に発生する酸素ガスの検出方法に関す
る。
従来、、ニッケル−亜鉛蓄電池、ニッケル−カドミウム
蓄電池等の密閉型蓄電池においては過充電時に多量の酸
素ガスを発生し、電池内圧力の上昇、容器の膨張、電解
液の漏れによる障害など種々の問題があつた。
蓄電池等の密閉型蓄電池においては過充電時に多量の酸
素ガスを発生し、電池内圧力の上昇、容器の膨張、電解
液の漏れによる障害など種々の問題があつた。
従来、このような障害を取り除くために、充電が完了し
、過充電を検出する方法として以下の如き方法が知られ
ている。（１）電池電圧検出方法、（２）通電量を記憶
させるクーロメーター方法、（３）電池温度上昇や触媒
温度上昇による検出方法、（４）電解液比重変化による
検出１ →μ一：｝１−本ーゝμ、゛ Ｌｌ１−、Ｏは
、いずれも検出誤差が大きく、実用上満足できるもので
はなかつた。例えば蓄電池の充電末期の端子電圧を検出
し、過充電を検知する電池電圧検出方法では電池内部抵
抗の変化、充電中の発熱による温度変化等により端子電
圧を一定に保持し難いため過充電の検出が困難であつた
。また他の過充電検出方法として、電池内に酸素ガス吸
収極を設け、この酸素ガス吸収極と陰極との間の電位差
を測定する事により過充電を検出する方法がある。この
方法は過充電時に発生した酸素ガスを、酸素ガス吸収極
と陰極との間に流れる酸素ガス吸収電流として測定する
ものであるが、この方法では酸素ガス吸収極自体が容易
に酸化され、劣化してしまう。そのため感度が悪くなり
、過充電の検出精度が悪くなるという欠点があつた。本
発明は上記の点を鑑み環境温度、充電々流等の影響をう
けず正確に応動する密閉型蓄電池の過充電検出方法を提
供する事を目的とする。
、過充電を検出する方法として以下の如き方法が知られ
ている。（１）電池電圧検出方法、（２）通電量を記憶
させるクーロメーター方法、（３）電池温度上昇や触媒
温度上昇による検出方法、（４）電解液比重変化による
検出１ →μ一：｝１−本ーゝμ、゛ Ｌｌ１−、Ｏは
、いずれも検出誤差が大きく、実用上満足できるもので
はなかつた。例えば蓄電池の充電末期の端子電圧を検出
し、過充電を検知する電池電圧検出方法では電池内部抵
抗の変化、充電中の発熱による温度変化等により端子電
圧を一定に保持し難いため過充電の検出が困難であつた
。また他の過充電検出方法として、電池内に酸素ガス吸
収極を設け、この酸素ガス吸収極と陰極との間の電位差
を測定する事により過充電を検出する方法がある。この
方法は過充電時に発生した酸素ガスを、酸素ガス吸収極
と陰極との間に流れる酸素ガス吸収電流として測定する
ものであるが、この方法では酸素ガス吸収極自体が容易
に酸化され、劣化してしまう。そのため感度が悪くなり
、過充電の検出精度が悪くなるという欠点があつた。本
発明は上記の点を鑑み環境温度、充電々流等の影響をう
けず正確に応動する密閉型蓄電池の過充電検出方法を提
供する事を目的とする。
本発明は陽極と、陰極と、前記陽極および陰極間に介在
させたセパレータと、防水処理を施した水素ガス酸化補
助極と、前記陽極および水素ガス酸化補助極間に直列に
接続したダイオードおよび抵抗体とを具備した密閉型蓄
電池において、過充電時に発生する酸素ガスを陽極と水
素ガス酸化補助極との間の電圧変化により検出する密閉
型蓄電池の過充電検出方法てある。
させたセパレータと、防水処理を施した水素ガス酸化補
助極と、前記陽極および水素ガス酸化補助極間に直列に
接続したダイオードおよび抵抗体とを具備した密閉型蓄
電池において、過充電時に発生する酸素ガスを陽極と水
素ガス酸化補助極との間の電圧変化により検出する密閉
型蓄電池の過充電検出方法てある。
以下本発明方法を用いるのに適した密閉型蓄電池の構成
例を断面的に示す第１図により説明する。
例を断面的に示す第１図により説明する。
上記密閉型蓄電池は次の如く構成された発電部を備えて
いる。しかしてこの発電部はニッケル化合物を主成分と
する焼結型の陽極層１と、亜鉛化合物を主成分とする陰
極層２とがセパレータ（電解液保持層を含む）３を介し
て積層されており、これを渦巻状に巻回して構成されて
いる。この発電部は一端開口の陰極端子兼用金属容器７
に電気的絶縁を有する熱収縮性チューブ９を介して内装
されている。４は陽極リード、５は陰極リードを示し、
陽極リード４は陽極端子兼用蓋体６と、また陰極リード
５と陰極端子兼用金属容器７とそれぞれ接続されている
。なお陽極端子兼用蓋体６は陰極端子兼用金属容器７の
開口部に電気絶縁材８を介して封止装着されている。ま
た防水処理を施した水素ガス酸化補助極１０はセパレー
タ３を介して空芯部に設けられ抵抗体１１およびシリコ
ンダイオード１２は水素ガス酸化補助極１０および陽極
１間に直列に接続されている。なお補助極リード１３は
陽極端子兼用蓋体６に耐電解液性の絶縁性樹脂層を介し
て設けられた補助極端子１４に接続されている。上記構
成において、充電時に水素ガス酸化補助極は卑方向に分
極されており、充放電、自己放電により発生した水素ガ
スは電気化学的に酸化され水素吸収電流（Ｈ２＋２０Ｈ
−→２Ｈ２０＋？つが流れる。しかし過充電時には酸素
ガス発生と同時に水素吸収電流は急激に減少し、水素ガ
ス酸化補助極は陽極電位に対し急激に．貴方向に分極さ
れ、陽極と水素ガス酸化補助極間の電圧は急激に減少す
る。なお充電を中断すると酸素ガスは陰極により殆んど
吸収され、水素ガス酸化補助極の電位は急激に回復する
。従つて陽極と水素ガス酸化補助極間の電圧を測、定す
る事により過充電時の酸素ガス発生に対する急激な電圧
降下が検知される。
いる。しかしてこの発電部はニッケル化合物を主成分と
する焼結型の陽極層１と、亜鉛化合物を主成分とする陰
極層２とがセパレータ（電解液保持層を含む）３を介し
て積層されており、これを渦巻状に巻回して構成されて
いる。この発電部は一端開口の陰極端子兼用金属容器７
に電気的絶縁を有する熱収縮性チューブ９を介して内装
されている。４は陽極リード、５は陰極リードを示し、
陽極リード４は陽極端子兼用蓋体６と、また陰極リード
５と陰極端子兼用金属容器７とそれぞれ接続されている
。なお陽極端子兼用蓋体６は陰極端子兼用金属容器７の
開口部に電気絶縁材８を介して封止装着されている。ま
た防水処理を施した水素ガス酸化補助極１０はセパレー
タ３を介して空芯部に設けられ抵抗体１１およびシリコ
ンダイオード１２は水素ガス酸化補助極１０および陽極
１間に直列に接続されている。なお補助極リード１３は
陽極端子兼用蓋体６に耐電解液性の絶縁性樹脂層を介し
て設けられた補助極端子１４に接続されている。上記構
成において、充電時に水素ガス酸化補助極は卑方向に分
極されており、充放電、自己放電により発生した水素ガ
スは電気化学的に酸化され水素吸収電流（Ｈ２＋２０Ｈ
−→２Ｈ２０＋？つが流れる。しかし過充電時には酸素
ガス発生と同時に水素吸収電流は急激に減少し、水素ガ
ス酸化補助極は陽極電位に対し急激に．貴方向に分極さ
れ、陽極と水素ガス酸化補助極間の電圧は急激に減少す
る。なお充電を中断すると酸素ガスは陰極により殆んど
吸収され、水素ガス酸化補助極の電位は急激に回復する
。従つて陽極と水素ガス酸化補助極間の電圧を測、定す
る事により過充電時の酸素ガス発生に対する急激な電圧
降下が検知される。
なお前記陽極一陰極間の電圧や陽極一水素ガス酸化補助
極間の電圧を測定するために、例えば第１図に示す如く
、電圧記録計１５，１６を設ける。ま１７は蓄電池充・
電のための電源部を示す。以下本発明方法を適用した具
体例を示す。
極間の電圧を測定するために、例えば第１図に示す如く
、電圧記録計１５，１６を設ける。ま１７は蓄電池充・
電のための電源部を示す。以下本発明方法を適用した具
体例を示す。
密閉型蓄電池として、陽極充電容量１．５Ａｈ、陰極充
電容量４．５Ａｈの単二形ニッケルー亜鉛蓄電池を上記
の如く構成した。なお水素ガス酸化補助極として見かけ
表面積５Ｃ７１ｆ１厚さ０．３Ｗ１の多孔質ニッケル焼
結体を用い水素ガス吸収触媒として白金及び炭化タング
ステンの混合物を含侵させ、防水処理のためにポリテト
ラフルオロエチレンを結着させたものを用いた。また抵
抗体１１は１００Ω、ダイオード１２はシリコンダイオ
ードを用い、それぞれ耐電解液性樹脂で被覆されている
。電解液は酸化亜鉛を飽和した８規定水酸化カリウム水
溶液を用ノいた。第２図は上記の如く構成されたニッケ
ルー亜鉛蓄電池を３００ｍＡ１６時間充電した際の陽極
−陰極間端子電圧（以下Ｅｌ。と略す。）、陽極一補助
極端子間電圧（以下Ｅｌ３と略す。）および電池内圧力
変化を示す。第２図曲線ａにおいてＡ１〜Ａ２は電池活
物質の充電を示すＡ２〜Ａ３の電圧上昇は過充電時の進
行を示す。そしてＡ３に至つて充電々流の大部分は酸素
ガス発生に使用され、この時陽極からの酸素ガスの発生
は急増し、曲線ｃに示す如く電池内圧力が高くなる。Ｅ
ｌ３を示す曲線ｂでは八から急激な電圧降下が見られる
。これは酸素ガス発生と同時に水素ガス酸化補助極の電
位が貴方向に分極するからである。なおり４においては
酸素ガスが陰極により殆んど吸収されＥｌ３は再び急激
に回復する。次に環境温度を変化させた場合のＥｌ。お
よびＥｌ３を測定し第３図に示す。その結果過充電時の
Ｅｌ。の変化は環境温度により著しく影響を受け高温に
なる程変化が小さくなり過充電時の検出が困難となる。
しかしＥｌ３の変化率は環境温度の変化により影響され
る事なく常に急激な変化（電圧降下）を示し過充電の検
出が正確になる。また第４図は充電々流を変化させた際
のＥｌ２およびＥｌ３を示し、第５図は充放電サイクル
数変化に対するＥｌ２およびＥｌ３を示す。
電容量４．５Ａｈの単二形ニッケルー亜鉛蓄電池を上記
の如く構成した。なお水素ガス酸化補助極として見かけ
表面積５Ｃ７１ｆ１厚さ０．３Ｗ１の多孔質ニッケル焼
結体を用い水素ガス吸収触媒として白金及び炭化タング
ステンの混合物を含侵させ、防水処理のためにポリテト
ラフルオロエチレンを結着させたものを用いた。また抵
抗体１１は１００Ω、ダイオード１２はシリコンダイオ
ードを用い、それぞれ耐電解液性樹脂で被覆されている
。電解液は酸化亜鉛を飽和した８規定水酸化カリウム水
溶液を用ノいた。第２図は上記の如く構成されたニッケ
ルー亜鉛蓄電池を３００ｍＡ１６時間充電した際の陽極
−陰極間端子電圧（以下Ｅｌ。と略す。）、陽極一補助
極端子間電圧（以下Ｅｌ３と略す。）および電池内圧力
変化を示す。第２図曲線ａにおいてＡ１〜Ａ２は電池活
物質の充電を示すＡ２〜Ａ３の電圧上昇は過充電時の進
行を示す。そしてＡ３に至つて充電々流の大部分は酸素
ガス発生に使用され、この時陽極からの酸素ガスの発生
は急増し、曲線ｃに示す如く電池内圧力が高くなる。Ｅ
ｌ３を示す曲線ｂでは八から急激な電圧降下が見られる
。これは酸素ガス発生と同時に水素ガス酸化補助極の電
位が貴方向に分極するからである。なおり４においては
酸素ガスが陰極により殆んど吸収されＥｌ３は再び急激
に回復する。次に環境温度を変化させた場合のＥｌ。お
よびＥｌ３を測定し第３図に示す。その結果過充電時の
Ｅｌ。の変化は環境温度により著しく影響を受け高温に
なる程変化が小さくなり過充電時の検出が困難となる。
しかしＥｌ３の変化率は環境温度の変化により影響され
る事なく常に急激な変化（電圧降下）を示し過充電の検
出が正確になる。また第４図は充電々流を変化させた際
のＥｌ２およびＥｌ３を示し、第５図は充放電サイクル
数変化に対するＥｌ２およびＥｌ３を示す。
その結果Ｅｌ２は充電々流や充放電サイクル数の変化に
よる電池容量低下、内部抵抗増加等により著しい影響を
受け過充電の検出が困難となる。これに対しＥｌ３は過
充電時に急激な変化（電圧降下）を示し、確実に過充電
を検出する事がてきる。以上の如く充電末期のＥｌ。
よる電池容量低下、内部抵抗増加等により著しい影響を
受け過充電の検出が困難となる。これに対しＥｌ３は過
充電時に急激な変化（電圧降下）を示し、確実に過充電
を検出する事がてきる。以上の如く充電末期のＥｌ。
の変化は環境温度、充電々流、充放電サイクル数に影響
を受け過充電の検出が困難であつた。これに対し本発明
方法を用い、Ｅｌ３を測定する事により上記諸条件の影
響を受ける事なく、充電末期の酸素ガス発生によるＥｌ
３の著しい電圧降下を示し、過充電を容易にｔ出する事
ができる。
を受け過充電の検出が困難であつた。これに対し本発明
方法を用い、Ｅｌ３を測定する事により上記諸条件の影
響を受ける事なく、充電末期の酸素ガス発生によるＥｌ
３の著しい電圧降下を示し、過充電を容易にｔ出する事
ができる。
第１図は本発明に係る密閉型蓄電池の過充電本出装置の
構成例を示す説明図、第２図乃至第５！？は本発明に係
る密閉型蓄電池の過充電検出方法』よび装置の諸特性を
示す曲線図である。 １・・・・・・陽極層、２・・・・・・陰極層、３・・
・・・・セパレータ、６・・・・・・陽極端子兼用蓋体
、７・・・・・・陰極端子兼用金属容器、１０・・・・
・・水素ガス酸化補助極、１１・・・・・・抵抗体、１
２・・・・ダイオード、１３・・・・・・補助極リード
、１４・・・・・・補助極端子。
構成例を示す説明図、第２図乃至第５！？は本発明に係
る密閉型蓄電池の過充電検出方法』よび装置の諸特性を
示す曲線図である。 １・・・・・・陽極層、２・・・・・・陰極層、３・・
・・・・セパレータ、６・・・・・・陽極端子兼用蓋体
、７・・・・・・陰極端子兼用金属容器、１０・・・・
・・水素ガス酸化補助極、１１・・・・・・抵抗体、１
２・・・・ダイオード、１３・・・・・・補助極リード
、１４・・・・・・補助極端子。
Claims (1)
- １ 陽極と、陰極と、前記陽極および陰極間に介在させ
たセパレータと、防水処理を施した水素ガス酸化補助極
と、前記陽極および水素ガス酸化補助極間に直列に接続
したダイオードおよび抵抗体とを具備し、過充電時に酸
素ガスが発生する密閉型蓄電池において、過充電時に発
生する酸素ガスを陽極と水素ガス酸化補助極との間の電
圧変化により検出する事を特徴とした密閉型蓄電池の過
充電検出方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51123859A JPS6046516B2 (ja) | 1976-10-18 | 1976-10-18 | 密閉型蓄電池の過充電検出方法 |
| US05/842,889 US4143212A (en) | 1976-10-18 | 1977-10-17 | Sealed storage battery |
| DE2746652A DE2746652C3 (de) | 1976-10-18 | 1977-10-17 | Abgekapselte Akkumulatorzelle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51123859A JPS6046516B2 (ja) | 1976-10-18 | 1976-10-18 | 密閉型蓄電池の過充電検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5355748A JPS5355748A (en) | 1978-05-20 |
| JPS6046516B2 true JPS6046516B2 (ja) | 1985-10-16 |
Family
ID=14871148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51123859A Expired JPS6046516B2 (ja) | 1976-10-18 | 1976-10-18 | 密閉型蓄電池の過充電検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046516B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5727573A (en) * | 1980-07-25 | 1982-02-13 | Furukawa Battery Co Ltd:The | Sealed storage battery |
| JP6378923B2 (ja) * | 2014-04-22 | 2018-08-22 | 株式会社日立製作所 | 蓄電システム及びその運転方法 |
-
1976
- 1976-10-18 JP JP51123859A patent/JPS6046516B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5355748A (en) | 1978-05-20 |
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