JP2546050B2 - 据置用鉛電池の劣化状態検出方法 - Google Patents
据置用鉛電池の劣化状態検出方法Info
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- JP2546050B2 JP2546050B2 JP2261970A JP26197090A JP2546050B2 JP 2546050 B2 JP2546050 B2 JP 2546050B2 JP 2261970 A JP2261970 A JP 2261970A JP 26197090 A JP26197090 A JP 26197090A JP 2546050 B2 JP2546050 B2 JP 2546050B2
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- 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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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は据置用鉛電池の劣化状態検出方法に関するも
のである。
のである。
［従来の技術］ 従来より、据置用鉛電池の劣化状態検出方法として、
電解液比重を測定する方法が最も一般に行なわれてき
た。
電解液比重を測定する方法が最も一般に行なわれてき
た。
［発明が解決しようとする課題］ 上記電解液比重を測定する方法では、据置用陰極吸収
式密閉形鉛電池（以下据置シール鉛電池と略す）では電
解液比重を直接測定できないという課題を有していた。
この課題を解決するため、電槽内に比重検出用電極を設
置する方法も提案されているが、これは電池のコストア
ップになるという課題を有している。
式密閉形鉛電池（以下据置シール鉛電池と略す）では電
解液比重を直接測定できないという課題を有していた。
この課題を解決するため、電槽内に比重検出用電極を設
置する方法も提案されているが、これは電池のコストア
ップになるという課題を有している。
この課題を解決するため、発明者等は、先に低い周波
数のインピーダンスを測定する方法を提案したが、この
方法でも、劣化した場合のインピーダンス値の変化がさ
ほど大きくないという課題を有している。第３図に200A
h−12Vの据置シール鉛電池の、加速寿命試験中における
周波数0.1Hzにおけるインピーダンスの変化を、第１図
に放電容量を示す。図に示されるように、初期と寿命時
のインピーダンス値の変化は2.5倍程度である。
数のインピーダンスを測定する方法を提案したが、この
方法でも、劣化した場合のインピーダンス値の変化がさ
ほど大きくないという課題を有している。第３図に200A
h−12Vの据置シール鉛電池の、加速寿命試験中における
周波数0.1Hzにおけるインピーダンスの変化を、第１図
に放電容量を示す。図に示されるように、初期と寿命時
のインピーダンス値の変化は2.5倍程度である。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記の課題を解決して、劣化電池の検出精
度の高い測定手段を提供するものであり、インピーダン
スの位相が０になる周波数の第１のインピーダンスと、
周波数が10Hz以下のある周波数から0.1Hz以上のある周
波数の間で、インピーダンスの虚数部の周波数に対する
変化分をインピーダンスの実数部の周波数に対する変化
分で除算した値が−１あるいは−１に最も近づく周波数
での第２のインピーダンスを測定し、第２のインピーダ
ンスより第１のインピーダンスを減じた値を初期の値と
比較することを特徴とするものである。
度の高い測定手段を提供するものであり、インピーダン
スの位相が０になる周波数の第１のインピーダンスと、
周波数が10Hz以下のある周波数から0.1Hz以上のある周
波数の間で、インピーダンスの虚数部の周波数に対する
変化分をインピーダンスの実数部の周波数に対する変化
分で除算した値が−１あるいは−１に最も近づく周波数
での第２のインピーダンスを測定し、第２のインピーダ
ンスより第１のインピーダンスを減じた値を初期の値と
比較することを特徴とするものである。
［作 用］ 本発明は上記の特徴を有することにより、劣化電池の
検出精度を高めることが可能である。
検出精度を高めることが可能である。
鉛電池のインピーダンスは、第４図のように、インダ
クタンス成分１、電解液抵抗２、電荷移動抵抗３、電気
二重層容量４、ワールブルグインピーダンス５で示され
ると考えられる。ここで、電荷移動抵抗は電解液と活物
質の間の電荷の移動に伴う抵抗、電気二重層容量は電解
液と活物質の界面に存在する静電容量、ワールブルグイ
ンピーダンスは電解液の拡散に起因する抵抗である。こ
の等価回路に実測値を当てはめ、誤差を最小とした場合
の結果を第５図に示す。第５図は横軸にインピーダンス
の実数成分、縦軸にインピーダンスの虚数成分（上が
負）を取ったもので、コールコールプロット呼ばれるも
のである。図に示される様に周波数100〜1Hz程度で良く
一致する。この軌跡で、周波数の高い部分はインダクタ
ンス、周波数の低い部分はワールブルグインピーダン
ス、中間の周波数では、電気二重層容量と電荷移動抵抗
の並列回路のインピーダンスにより変化する部分であ
る。又、本発明の第１の周波数で測定したインピーダン
スは第５図中Ａ点、第２の周波数で測定したインピーダ
ンスは図中Ｂ点であり、電気二重層容量と電荷移動抵抗
の並列回路の部分に相当する。
クタンス成分１、電解液抵抗２、電荷移動抵抗３、電気
二重層容量４、ワールブルグインピーダンス５で示され
ると考えられる。ここで、電荷移動抵抗は電解液と活物
質の間の電荷の移動に伴う抵抗、電気二重層容量は電解
液と活物質の界面に存在する静電容量、ワールブルグイ
ンピーダンスは電解液の拡散に起因する抵抗である。こ
の等価回路に実測値を当てはめ、誤差を最小とした場合
の結果を第５図に示す。第５図は横軸にインピーダンス
の実数成分、縦軸にインピーダンスの虚数成分（上が
負）を取ったもので、コールコールプロット呼ばれるも
のである。図に示される様に周波数100〜1Hz程度で良く
一致する。この軌跡で、周波数の高い部分はインダクタ
ンス、周波数の低い部分はワールブルグインピーダン
ス、中間の周波数では、電気二重層容量と電荷移動抵抗
の並列回路のインピーダンスにより変化する部分であ
る。又、本発明の第１の周波数で測定したインピーダン
スは第５図中Ａ点、第２の周波数で測定したインピーダ
ンスは図中Ｂ点であり、電気二重層容量と電荷移動抵抗
の並列回路の部分に相当する。
従って、本発明で示される値は、電荷移動抵抗及び電
気二重層容量により左右される。電気二重層容量は活物
質と電解液の反応面積、電荷移動抵抗は、活物質の反応
抵抗と考えられ、電内値が劣化した場合は、反応面瀬を
減少し、反応抵抗が高くなり、本発明で示した第５図中
（Ｂ点のインピーダンスＡ点のインピーダンス）も高く
なると考えられる。本発明で示した値は、電解液抵抗、
インダクタンス等を含まないため、劣化の検出精度が良
くなると考えられる。
気二重層容量により左右される。電気二重層容量は活物
質と電解液の反応面積、電荷移動抵抗は、活物質の反応
抵抗と考えられ、電内値が劣化した場合は、反応面瀬を
減少し、反応抵抗が高くなり、本発明で示した第５図中
（Ｂ点のインピーダンスＡ点のインピーダンス）も高く
なると考えられる。本発明で示した値は、電解液抵抗、
インダクタンス等を含まないため、劣化の検出精度が良
くなると考えられる。
［実施例］ 本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
本実施例では、200Ah,2Vの据置シール鉛電池の加速寿
命試験時に測定したものである。第２図は本発明の方法
により得られた値の変化を示す特性線図で、第１のイン
ピーダンスを決定するために測定した周波数範囲は500H
zから50Hz、第２のインピーダンスを決定するために測
定した周波数範囲は10Hzから0.1Hzである。第２のイン
ピーダンスを決定する周波数は、小形から大形のシール
鉛電池で測定した結果10Hzより0.1Hzが適当であった。
インピーダンスの測定は周波数特性分析器とポテンシオ
スタットにより測定したものである。
命試験時に測定したものである。第２図は本発明の方法
により得られた値の変化を示す特性線図で、第１のイン
ピーダンスを決定するために測定した周波数範囲は500H
zから50Hz、第２のインピーダンスを決定するために測
定した周波数範囲は10Hzから0.1Hzである。第２のイン
ピーダンスを決定する周波数は、小形から大形のシール
鉛電池で測定した結果10Hzより0.1Hzが適当であった。
インピーダンスの測定は周波数特性分析器とポテンシオ
スタットにより測定したものである。
第２図に示されるように、本発明の測定法による値は
寿命時に初期の約６倍まで変化している。これに対し、
第３図に示される周波数0.1Hzでのインピーダンスの変
化は寿命時に初期の2.5倍までしか変化してない。
寿命時に初期の約６倍まで変化している。これに対し、
第３図に示される周波数0.1Hzでのインピーダンスの変
化は寿命時に初期の2.5倍までしか変化してない。
［発明の効果］ 上述のように、本発明はインピーダンスの位相が０と
なる周波数でのインピーダンスと、インピーダンスの虚
数部の変化分を実数分の変化分で除算した値が−１又は
−１に最も近づく周波数のインピーダンスを測定するよ
うにしたため、電解液比重を測定することなく、又、低
い周波数でのインピーダンスを測定するよりも劣化状態
を良く検出できる点工業的価値極めて大なるものであ
る。
なる周波数でのインピーダンスと、インピーダンスの虚
数部の変化分を実数分の変化分で除算した値が−１又は
−１に最も近づく周波数のインピーダンスを測定するよ
うにしたため、電解液比重を測定することなく、又、低
い周波数でのインピーダンスを測定するよりも劣化状態
を良く検出できる点工業的価値極めて大なるものであ
る。
第１図は本発明の実施例で用いた電池の放電容量の変化
を示す特性線図、第２図は本発明の実施例による値の変
化を示す特性線図、第３図は従来の方法での一例を示す
特性線図、第４図は鉛電池の等価回路を示す説明図、第
５図は、等価回路及び実測値のインピーダンス軌跡を示
す特性線図である。 １はインダクタンス成分、２は電解液抵抗、３は電荷移
動抵抗、４は電気二重層容量、５はワールブルグインピ
ーダンス。
を示す特性線図、第２図は本発明の実施例による値の変
化を示す特性線図、第３図は従来の方法での一例を示す
特性線図、第４図は鉛電池の等価回路を示す説明図、第
５図は、等価回路及び実測値のインピーダンス軌跡を示
す特性線図である。 １はインダクタンス成分、２は電解液抵抗、３は電荷移
動抵抗、４は電気二重層容量、５はワールブルグインピ
ーダンス。
Claims (1)
- 【請求項１】インピーダンスの位相が０になる周波数の
第１のインピーダンスと、周波数が0.1Hzから10Hzの間
で、インピーダンスの虚数部の周波数に対する変化分を
インピーダンスの実数部の周波数に対する変化分で除算
した値が−１あるいは−１に最も近づく周波数での第２
のインピーダンスを測定し、第２のインピーダンスより
第１のインピーダンスを減じた値を初期の値と比較する
ことを特徴とする据置用鉛電池の劣化状態検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2261970A JP2546050B2 (ja) | 1990-09-29 | 1990-09-29 | 据置用鉛電池の劣化状態検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2261970A JP2546050B2 (ja) | 1990-09-29 | 1990-09-29 | 据置用鉛電池の劣化状態検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04141966A JPH04141966A (ja) | 1992-05-15 |
| JP2546050B2 true JP2546050B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=17369190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2261970A Expired - Fee Related JP2546050B2 (ja) | 1990-09-29 | 1990-09-29 | 据置用鉛電池の劣化状態検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2546050B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5414327A (en) * | 1992-07-20 | 1995-05-09 | U.S. Philips Corporation | High frequency discharge lamp operating circuit with frequency control of the ignition voltage |
| JP2007333494A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Shikoku Electric Power Co Inc | 蓄電池の劣化診断方法および劣化診断装置 |
| EP3032271B1 (en) * | 2012-01-31 | 2019-07-31 | Primearth EV Energy Co., Ltd. | Battery state detection device |
| JP2021076421A (ja) * | 2019-11-06 | 2021-05-20 | 三菱重工業株式会社 | バッテリー診断装置、フォークリフト、充電器、バッテリー診断方法およびプログラム |
-
1990
- 1990-09-29 JP JP2261970A patent/JP2546050B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04141966A (ja) | 1992-05-15 |
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