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JP2001028840A - 組電池およびその充電方法 - Google Patents

組電池およびその充電方法

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JP2001028840A JP2000179227A JP2000179227A JP2001028840A JP 2001028840 A JP2001028840 A JP 2001028840A JP 2000179227 A JP2000179227 A JP 2000179227A JP 2000179227 A JP2000179227 A JP 2000179227A JP 2001028840 A JP2001028840 A JP 2001028840A
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サイクル劣化により素電池間に容量のバラツ
キが生じた場合でも、サイクル劣化の大きい素電池の充
電末期を正確に検出して、充放電サイクル特性の低下を
防止する。 【解決手段】 2個以上の素電池(2)を直列に接続し
た組電池において、それぞれの素電池(2)に感温素子
(3)を取り付け、それぞれの感温素子(3)を直列に
接続し、かつ感温素子(3)の出力を検出するための端
子(7)および(8)を備えさせるか、または、4個以
上の素電池(2)を直列に接続した組電池において、隣
接する2個の素電池(2)の間に感温素子(3)を取り
付け、それぞれの感温素子(3)を直列に接続し、かつ
感温素子(3)の出力を検出するための端子(7)およ
び(8)を備えさせ、素電池(2)の表面温度を検出で
きるようにして組電池を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は二次電池からなる素
電池を2個以上直列に接続した組電池およびその充電方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、ビデオカメラなどの電子機器を
電池により作動する際、必要な電圧を得るために、二次
電池を2個以上直列に接続して組電池にすることが行わ
れている。
【0003】そして、その組電池の充電方法としては、
充電電圧がピーク値から一定電圧降下したところで充電
を停止する、いわゆる−△V検出制御による充電方法
(例えば、特開昭53−43845号公報)や、組電池
全体の温度上昇を検出して充電を停止する温度検出制御
による充電方法(例えば、特開昭52−91137号公
報)などが採用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法で
は組電池全体としての情報しか得られないため、充放電
を繰り返すことによって劣化が生じ、素電池間に容量の
バラツキが生じるようになると、劣化の大きい素電池に
対しては過充電することにより、組電池全体としての充
放電サイクル特性の低下が早くなってしまうという問題
がある。
【0005】本発明は、従来の組電池の充電時に発生す
る問題点を解決し、充放電の繰り返しによって劣化が生
じ、組電池を構成する素電池間に容量のバラツキが生じ
た場合でも、劣化の大きい素電池の充電末期を正確に検
出でき、充放電サイクル特性の低下が少ない組電池およ
びその充電方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、2個以上の素
電池を直列に接続した組電池において、それぞれの素電
池に感温素子を取り付け、それぞれの感温素子を直列に
接続し、かつ感温素子の出力を検出するための一対の端
子を備えさせるか、または、4個以上の素電池を直列に
接続した組電池において、隣接する2個の素電池の間に
感温素子を取り付け、それぞれの感温素子を直列に接続
し、かつ感温素子の出力を検出するための一対の端子を
備えさせることにより、素電池の表面温度の検出を可能
にし、それによって、上記目的を達成したものである。
【0007】すなわち、充放電の繰り返しにより劣化
(いわゆるサイクル劣化)が生じて素電池間に容量のバ
ラツキが生じた場合でも、感温素子により素電池の表面
温度を検出することによって、サイクル劣化の大きい素
電池の充電末期の検出を正確に行うことができるので、
過充電を防止することができ、組電池全体としての充放
電サイクル特性の低下を防止することができる。なお、
本発明において、感温素子とは、熱を感じて電気抵抗が
変化する機能を有していて、素電池の表面温度に関する
情報を検出できる素子のことである。また、本発明にお
いては、素電池に感温素子を取り付け、それぞれの感温
素子を直列に接続し、と表現しているが、これはそのよ
うな状態になっていればよいということを意味してい
て、素電池への感温素子の取り付けと感温素子を直列に
接続することの順序を規定するものではなく、素電池に
感温素子を取り付けてから感温素子を直列に接続しても
よいし、また、感温素子を直列に接続してから素電池に
感温素子を取り付けてもよい。
【0008】素電池に感温素子を取り付ける態様として
は、それぞれの素電池に感温素子を取り付ける場合と、
隣接する2個の素電池の間に感温素子を取り付ける場合
とがある。
【0009】後者による場合、少ない個数の感温素子
で、それぞれの素電池に感温素子を取り付けた場合と同
様の効果をあげることができる。
【0010】すなわち、感温素子は温度上昇の早い素電
池に対応して働くので、隣接する2個の素電池の間に感
温素子を取り付けた場合でも、それぞれの素電池に感温
素子を取り付けた場合と同様の効果をあげることができ
る。
【0011】また、素電池に取り付けた感温素子または
隣接する2個の素電池の間に取り付けた感温素子を直列
に接続することによって、感温素子の個数にかかわら
ず、その出力を検出するための端子を2個にできるとい
う効果がある。
【0012】感温素子により素電池の表面温度を検出す
る際には、通常、感温素子の出力の絶対値を検出するこ
とによって行われるが、感温素子の出力の変化量を求め
ることによって行ってもよい。
【0013】
【実施例】つぎに実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。
【0014】実施例1素電池として単2サイズのニッケ
ル−金属水素化物二次電池を用い、このニッケル−金属
水素化物二次電池を6個直列に接続して図1に示すよう
な組電池を作製した。
【0015】図1において、1は組電池で、2は素電池
(ただし、この実施例1では素電池としてニッケル−金
属水素化物二次電池が用いられている)であり、6個の
素電池2が直列に接続されている。
【0016】3は感温素子であり、感温素子3は3個使
用されていて、いずれの感温素子3もそれぞれ隣接する
2個の素電池2の間に取り付けられ、それら3個の感温
素子3はリード線4によって直列に接続されている。5
は+側の電池端子で、6は−側の電池端子である。
【0017】そして、上記感温素子3を直列に接続する
ためのリード線4のうち両端のリード線4は、それぞれ
出力検出用の端子7および8(すなわち、感温素子3の
出力を検出するための端子7および8)に接続されてい
る。
【0018】この組電池1に対して、図2に示す回路に
より充電を行い、その特性を調べた。
【0019】図2において、1は組電池で、2は素電池
であり、3は感温素子である。これらは図1に示すもの
と同じものであるため、図1の場合と同じ符号が付され
ている。そして、9は充電回路で、10は電源である。
【0020】上記組電池の充放電初期における2個の素
電池の1C充電時の電圧変化と表面温度変化を図3に示
す。
【0021】図3において、曲線A−1は一方の素電池
の充電時の電圧変化を示すものであり、曲線A−2は該
一方の素電池の充電時の表面温度変化を示すものであ
る。
【0022】また、図3において、曲線B−1は他方の
素電池の充電時の電圧変化を示すものであり、曲線B−
2は該他方の素電池の充電時の表面温度変化を示すもの
である。
【0023】図3に示すように、A−1とB−1は同じ
ように変化し、A−2とB−2も同じように変化して、
A−1とB−1との間およびA−2とB−2との間に実
質的な差がない。
【0024】これは、充放電初期では、2個の素電池間
にサイクル劣化による容量のバラツキが少ないので、充
電した時に、それらの素電池間に電圧、表面温度に関し
て特性上の差異が生じず、両素電池とも同じような特性
を有することを示している。
【0025】しかし、充放電末期になって、サイクル劣
化が生じ、素電池間に劣化の大きいものと劣化の小さい
ものとが生じて、素電池間に容量のバラツキが生じた場
合には、それら劣化の小さい素電池と劣化の大きい素電
池とでは、図4に示すように、電圧、表面温度とも異な
る特性を示すようになる。
【0026】図4について説明すると、図4は上記組電
池の充放電末期における2個の素電池の1C充電時の電
圧変化と表面温度変化を示す図である。
【0027】図4において、曲線C−1はサイクル劣化
の小さい素電池の充電時の電圧変化を示すものであり、
曲線C−2は該サイクル劣化の小さい素電池の充電時の
表面温度変化を示すものである。
【0028】また、図4において、曲線D−1はサイク
ル劣化の大きい素電池の充電時の電圧変化を示すもので
あり、曲線D−2は該サイクル劣化の大きい素電池の充
電時の表面温度変化を示すものである。
【0029】この図4中のC−1とD−1とを比較する
と、D−1の方がC−1より短い充電時間で電圧が最高
点に達し、それ以後は電圧が降下する。
【0030】これは、サイクル劣化の大きい素電池はサ
イクル劣化の小さい素電池より早く充電末期に到達する
ことを示している。
【0031】したがって、サイクル劣化の小さい素電池
が充電末期に達した時にはサイクル劣化の大きい素電池
は既に過充電状態になっている。
【0032】表面温度に関してみると、D−2の方がC
−2より早く温度が上昇する。これは、サイクル劣化の
大きい素電池の方がサイクル劣化の小さい素電池より早
く温度上昇することを示している。
【0033】そこで、サイクル劣化の大きい素電池の表
面温度を測定することにより、その充電末期を知ること
ができる。
【0034】それ故、サイクル劣化により素電池間に容
量のバラツキが生じた場合でも、感温素子により素電池
の表面温度を検出することによって、最もサイクル劣化
の大きい素電池、つまり容量の小さい素電池の充電末期
を正確に検出することができ、過充電を引き起こすこと
なく組電池を充電することができる。したがって、過充
電に基づく充放電サイクル特性の低下を防止することが
できる。
【0035】上記組電池を充電電流1Cで1.5時間充
電し、放電電流1Cで素電池あたり1.0Vまで放電す
る充放電を繰り返したときの充放電サイクル特性を後記
比較例1の組電池の充放電サイクル特性と併せて図6に
示す。
【0036】比較例1素電池として単2サイズのニッケ
ル−金属水素化物二次電池を6個直列に接続して図5に
示すような組電池を作製した。
【0037】図5において、1は組電池で、2は素電池
(ただし、この比較例1でも、素電池としてニッケル−
金属水素化物二次電池が用いられている)であり、6個
の素電池2は直列に接続されている。
【0038】3は感温素子で、感温素子3は1個だけが
使用されていて、2個の素電池2の間に取り付けられて
いる。
【0039】この比較例1の組電池は従来品に相当する
ものであり、この比較例1の組電池の場合、たまたまサ
イクル劣化の大きい素電池が検出対象となっている場合
には問題が生じないが、そうでない場合には、サイクル
劣化の大きい素電池を過充電することになり、組電池全
体としての充放電サイクル特性の低下を促進することに
なる。
【0040】この比較例1の組電池を実施例1の場合と
同条件下で充放電したときの充放電サイクル特性を図6
に示す。
【0041】図6において、横軸は充放電サイクル数で
あり、縦軸は容量保持率である。この縦軸の容量保持率
は、各充放電サイクル時の放電容量を測定し、その放電
容量の初度の放電容量(第1回目の放電容量)に対する
比率で示したものである。
【0042】図6に示すように、実施例1の組電池では
充放電サイクル数が1000回近くになってから劣化が
生じたが、比較例1の組電池では約400回の充放電サ
イクルで劣化が生じ、実施例1の組電池に比べて充放電
サイクル特性が悪かった。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、サイ
クル劣化によって素電池間に容量のバラツキが生じた場
合でも、サイクル劣化の大きい素電池の充電末期を正確
に検出し、過充電を防止して、充放電サイクル特性の低
下を防止することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の組電池を概略的に示す平面
図である。
【図2】図1に示す組電池を充電する際の充電回路のブ
ロック図である。
【図3】充放電初期における組電池中の2個の素電池の
充電時の電圧変化と表面温度変化を示す図である。
【図4】充放電末期における組電池中のサイクル劣化の
小さい素電池とサイクル劣化の大きい素電池の充電時の
電圧変化と表面温度変化を示す図である。
【図5】比較例1の組電池を概略的に示す平面図であ
る。
【図6】実施例1の組電池と比較例1の組電池の充放電
サイクル特性を示す図である。
【符号の説明】
1 組電池 2 素電池 3 感温素子 7 感温素子の出力を検出するための端子 8 感温素子の出力を検出するための端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01M 10/48 301 H01M 10/48 301 H02J 7/04 H02J 7/04 L 7/10 7/10 L

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2個以上の素電池(2)を直列に接続し
    た組電池において、それぞれの素電池(2)に感温素子
    (3)を取り付け、それぞれの感温素子(3)を直列に
    接続し、かつ感温素子(3)の出力を検出するための端
    子(7)および(8)を備えたことを特徴とする組電
    池。
  2. 【請求項2】 4個以上の素電池(2)を直列に接続し
    た組電池において、隣接する2個の素電池(2)の間に
    感温素子(3)を取り付け、それぞれの感温素子(3)
    を直列に接続し、かつ感温素子(3)の出力を検出する
    ための端子(7)および(8)を備えたことを特徴とす
    る組電池。
  3. 【請求項3】 直列に接続された感温素子(3)の両端
    が端子(7)および(8)に接続されていることを特徴
    とする請求項1または2記載の組電池。
  4. 【請求項4】 素電池がニッケル−金属水素化物二次電
    池であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記
    載の組電池。
  5. 【請求項5】 感温素子(3)により素電池(2)の表
    面温度を検出することによって充電を制御する請求項
    1、2、3または4記載の組電池の充電方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100459281B1 (ko) * 2001-03-29 2004-12-03 산요덴키가부시키가이샤 복수 채널의 충전기
KR100899284B1 (ko) * 2006-03-13 2009-05-27 주식회사 엘지화학 간단한 구조의 안전수단을 구비한 전지모듈
CN104051812A (zh) * 2013-03-11 2014-09-17 罗伯特·博世有限公司 具有热触发元件的蓄电池

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3109603B2 (ja) 1991-03-20 2000-11-20 日立マクセル株式会社 組電池およびその充電方法
JPH07213788A (ja) * 1994-01-27 1995-08-15 Toyama Daiichi Dry Cleaning:Kk ドライクリーニング液の浄化装置
JP3961061B2 (ja) * 1997-03-24 2007-08-15 松下電器産業株式会社 電池の異常昇温検出装置
JP4224730B2 (ja) * 1997-11-26 2009-02-18 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション 二次電池装置
US6118248A (en) * 1998-04-02 2000-09-12 The Procter & Gamble Company Battery having a built-in controller to extend battery service run time
DE10011233B4 (de) 1999-03-12 2007-07-12 Sanyo Electric Co., Ltd., Moriguchi Batterieeinheit
GB2354587B (en) * 1999-08-06 2003-10-22 Sanyo Electric Co Battery unit
JP4712929B2 (ja) * 1999-09-21 2011-06-29 パナソニック株式会社 組電池の異常温度検出装置
JP6257358B2 (ja) 2014-02-03 2018-01-10 東邦工機株式会社 切断工具
KR101854528B1 (ko) * 2016-09-22 2018-05-04 전주대학교 산학협력단 절단 및 벤딩장치

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3109603B2 (ja) 1991-03-20 2000-11-20 日立マクセル株式会社 組電池およびその充電方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100459281B1 (ko) * 2001-03-29 2004-12-03 산요덴키가부시키가이샤 복수 채널의 충전기
KR100899284B1 (ko) * 2006-03-13 2009-05-27 주식회사 엘지화학 간단한 구조의 안전수단을 구비한 전지모듈
CN104051812A (zh) * 2013-03-11 2014-09-17 罗伯特·博世有限公司 具有热触发元件的蓄电池
US9614259B2 (en) 2013-03-11 2017-04-04 Robert Bosch Gmbh Battery with a thermal tripping element

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JPH04292869A (ja) 1992-10-16

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