JPH065310A - 二次電池の充電制御方法 - Google Patents
二次電池の充電制御方法Info
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- JPH065310A JPH065310A JP4181899A JP18189992A JPH065310A JP H065310 A JPH065310 A JP H065310A JP 4181899 A JP4181899 A JP 4181899A JP 18189992 A JP18189992 A JP 18189992A JP H065310 A JPH065310 A JP H065310A
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- charge
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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
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 充電の終了を確実に検知でき、過充電を防止
できる二次電池の充電制御方法を提供する。 【構成】 (a) 充電対象の電池について以下の式により
定義されるエネルギー効率（ＥＥ）：ＥＥ（％）＝
〔（放電したクーロン量×放電時の平均電圧）／（充電
したクーロン量×充電時の平均電圧）〕×１００が８０
％以上となるような充電量を充電目標値ＣM として設定
し、(b) 前記電池の残存容量ＣX を測定し、(c) 前記充
電目標値ＣM から前記残存容量ＣX を差し引いた分を充
電することを特徴とする二次電池の充電制御方法であ
る。
できる二次電池の充電制御方法を提供する。 【構成】 (a) 充電対象の電池について以下の式により
定義されるエネルギー効率（ＥＥ）：ＥＥ（％）＝
〔（放電したクーロン量×放電時の平均電圧）／（充電
したクーロン量×充電時の平均電圧）〕×１００が８０
％以上となるような充電量を充電目標値ＣM として設定
し、(b) 前記電池の残存容量ＣX を測定し、(c) 前記充
電目標値ＣM から前記残存容量ＣX を差し引いた分を充
電することを特徴とする二次電池の充電制御方法であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は二次電池の充電制御方法
に関し、さらに詳しくは、エネルギー効率（電池の放電
エネルギー／充電エネルギー）を考慮し、これが小さく
ならないように配慮した充電制御方法に関する。
に関し、さらに詳しくは、エネルギー効率（電池の放電
エネルギー／充電エネルギー）を考慮し、これが小さく
ならないように配慮した充電制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ニッカ
ド電池（Ni−Cd電池）は代表的な二次電池であり、家電
を始めとする種々の分野に広く利用されている。また、
最近では、ニッカド電池よりも高エネルギー密度を達成
することができる二次電池としてニッケル−水素電池が
開発され、一部実用化されている。
ド電池（Ni−Cd電池）は代表的な二次電池であり、家電
を始めとする種々の分野に広く利用されている。また、
最近では、ニッカド電池よりも高エネルギー密度を達成
することができる二次電池としてニッケル−水素電池が
開発され、一部実用化されている。
【０００３】従来、このような二次電池を充電する場
合、電池容量の150 ％以上にもおよぶ電気量を充電する
（50％以上の過充電を行う）のが一般的であり、場合に
よっては、70〜100 ％程度の過充電（電池容量の170 〜
200 ％程度の充電）を行うこともあった。すなわち、従
来の充電操作においては、上記した程度の過充電を行う
ことによって、電池容量いっぱいに充電することが目指
されていた。
合、電池容量の150 ％以上にもおよぶ電気量を充電する
（50％以上の過充電を行う）のが一般的であり、場合に
よっては、70〜100 ％程度の過充電（電池容量の170 〜
200 ％程度の充電）を行うこともあった。すなわち、従
来の充電操作においては、上記した程度の過充電を行う
ことによって、電池容量いっぱいに充電することが目指
されていた。
【０００４】ところが、充電量が電池容量の120 ％程度
またはそれを超えるような比較的大きな度合いの過充電
を行うと、上述の通りほぼ電池容量いっぱいに充電を行
うことはできるが、エネルギー効率は小さくなる。ここ
で、エネルギー効率（ＥＥ）とは、 ＥＥ＝〔（放電したクーロン量×放電時の平均電圧）／
（充電したクーロン量×充電時の平均電圧）〕×100
（％） により定義されるものであり、充電において電池に与え
たエネルギー量（入力電力量）に対する電池から取り出
されるエネルギー量（使用電力量）の割合を意味する。
したがって、エネルギー効率が小さいということは、使
用電力量が入力電力量に比して小さいことであり、経済
的ではない。
またはそれを超えるような比較的大きな度合いの過充電
を行うと、上述の通りほぼ電池容量いっぱいに充電を行
うことはできるが、エネルギー効率は小さくなる。ここ
で、エネルギー効率（ＥＥ）とは、 ＥＥ＝〔（放電したクーロン量×放電時の平均電圧）／
（充電したクーロン量×充電時の平均電圧）〕×100
（％） により定義されるものであり、充電において電池に与え
たエネルギー量（入力電力量）に対する電池から取り出
されるエネルギー量（使用電力量）の割合を意味する。
したがって、エネルギー効率が小さいということは、使
用電力量が入力電力量に比して小さいことであり、経済
的ではない。
【０００５】一方、実質的に過充電を行わず、電池の所
定容量以下（電池容量の100 ％以下）の充電量とする
と、上記したエネルギー効率を高くすることはできる
が、電池が本来有する容量よりも少ないエネルギー量し
か電池内に蓄積することができない。これでは、電池容
量をフルに利用しているとは言えず、電池から取り出せ
るエネルギーの絶対量が少なくなる。
定容量以下（電池容量の100 ％以下）の充電量とする
と、上記したエネルギー効率を高くすることはできる
が、電池が本来有する容量よりも少ないエネルギー量し
か電池内に蓄積することができない。これでは、電池容
量をフルに利用しているとは言えず、電池から取り出せ
るエネルギーの絶対量が少なくなる。
【０００６】なお、実際に行われている二次電池の充電
制御方法の一つに、いわゆる「−ΔＶ検知方式」といわ
れる充電方法がある。この方法は、電池の端子間の電位
差をあるインターバル（時間）をおいて測定しながら充
電を行い、１つのインターバルの前後の端子間の電位差
の変化ΔＶがプラス（＋）である場合は充電を続け、こ
の電位差の変化ΔＶがゼロ又はマイナス（−）に転じた
ら、充電を終了する方法である。
制御方法の一つに、いわゆる「−ΔＶ検知方式」といわ
れる充電方法がある。この方法は、電池の端子間の電位
差をあるインターバル（時間）をおいて測定しながら充
電を行い、１つのインターバルの前後の端子間の電位差
の変化ΔＶがプラス（＋）である場合は充電を続け、こ
の電位差の変化ΔＶがゼロ又はマイナス（−）に転じた
ら、充電を終了する方法である。
【０００７】しかしながら、この方法では過大な過充電
をしやすく、エネルギー効率が小さくなる。
をしやすく、エネルギー効率が小さくなる。
【０００８】したがって、本発明の目的は、高いエネル
ギー効率で二次電池を充電する方法を提供することであ
る。
ギー効率で二次電池を充電する方法を提供することであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく二
次電池の充放電操作について鋭意研究の結果、本発明者
らは、上述したエネルギー効率（ＥＥ）は充電電流値又
は充電時間に個別的に依存せず、充電電流値と充電時間
の積である充電量に直接依存することを発見した。そし
て、このエネルギー効率は、電池容量より小さな充電量
ではほぼ一定で高い値をとるが、電池容量と同程度又は
それ以上の充電量においては、充電量が大きくなるにつ
れて、一次式で近似できるような減少傾向を示すことを
発見した。
次電池の充放電操作について鋭意研究の結果、本発明者
らは、上述したエネルギー効率（ＥＥ）は充電電流値又
は充電時間に個別的に依存せず、充電電流値と充電時間
の積である充電量に直接依存することを発見した。そし
て、このエネルギー効率は、電池容量より小さな充電量
ではほぼ一定で高い値をとるが、電池容量と同程度又は
それ以上の充電量においては、充電量が大きくなるにつ
れて、一次式で近似できるような減少傾向を示すことを
発見した。
【００１０】そこで、なるべく電池容量をフルに活用で
き、エネルギー効率（ＥＥ）の値が特定の値以上となる
ような充電目標値を設定し、この充電目標値から充電直
前の電池の残存容量を差し引いた量を充電すれば、エネ
ルギー効率的に無駄の少ない充電を行うことができるこ
とを発見し、本発明を完成した。
き、エネルギー効率（ＥＥ）の値が特定の値以上となる
ような充電目標値を設定し、この充電目標値から充電直
前の電池の残存容量を差し引いた量を充電すれば、エネ
ルギー効率的に無駄の少ない充電を行うことができるこ
とを発見し、本発明を完成した。
【００１１】すなわち、二次電池における本発明の充電
制御方法は、(a) 前記電池について以下の式により定義
されるエネルギー効率（ＥＥ）： ＥＥ（％）＝〔（放電したクーロン量×放電時の平均電
圧）／（充電したクーロン量×充電時の平均電圧）〕×
１００ が８０％以上となるような充電量を充電目標値として設
定し、(b) 前記電池の残存容量を測定し、(c) 前記充電
目標値から前記残存容量を差し引いた分を充電すること
を特徴とする。
制御方法は、(a) 前記電池について以下の式により定義
されるエネルギー効率（ＥＥ）： ＥＥ（％）＝〔（放電したクーロン量×放電時の平均電
圧）／（充電したクーロン量×充電時の平均電圧）〕×
１００ が８０％以上となるような充電量を充電目標値として設
定し、(b) 前記電池の残存容量を測定し、(c) 前記充電
目標値から前記残存容量を差し引いた分を充電すること
を特徴とする。
【００１２】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
は、対象となる二次電池について、以下の式により定義
されるエネルギー効率（ＥＥ）： ＥＥ（％）＝〔（放電したクーロン量×放電時の平均電圧）／（充電したクー ロン量×充電時の平均電圧）〕×１００・・・(1) が８０％以上となるような充電量を充電目標値として設
定する。
は、対象となる二次電池について、以下の式により定義
されるエネルギー効率（ＥＥ）： ＥＥ（％）＝〔（放電したクーロン量×放電時の平均電圧）／（充電したクー ロン量×充電時の平均電圧）〕×１００・・・(1) が８０％以上となるような充電量を充電目標値として設
定する。
【００１３】なお、エネルギー効率（ＥＥ）は、以下に
示すクーロン効率及び電圧効率： クーロン効率（％）＝（放電したクーロン量／充電した
クーロン量）×100 電圧効率（％）＝（放電時の作動平均電圧／充電時の作
動平均電圧）×100 を用いて、 ＥＥ（％）＝〔クーロン効率（％）〕×〔電圧効率
（％）〕×（1/100 ） として求めることもできる。
示すクーロン効率及び電圧効率： クーロン効率（％）＝（放電したクーロン量／充電した
クーロン量）×100 電圧効率（％）＝（放電時の作動平均電圧／充電時の作
動平均電圧）×100 を用いて、 ＥＥ（％）＝〔クーロン効率（％）〕×〔電圧効率
（％）〕×（1/100 ） として求めることもできる。
【００１４】まず、充電目標値について、ニッケル−水
素電池の場合を例にとり詳細に説明する。
素電池の場合を例にとり詳細に説明する。
【００１５】本発明者等の研究によれば、上記(1) 式で
表されるエネルギー効率（ＥＥ）は、実質的に充電電流
値又は充電時間に依存せず、電池の充電量に依存する。
充電量に対するエネルギー効率（ＥＥ）の変化は、ニッ
ケル−水素電池については図１の曲線Ａに示すようにな
る。
表されるエネルギー効率（ＥＥ）は、実質的に充電電流
値又は充電時間に依存せず、電池の充電量に依存する。
充電量に対するエネルギー効率（ＥＥ）の変化は、ニッ
ケル−水素電池については図１の曲線Ａに示すようにな
る。
【００１６】図１において、横軸の充電量（％）とは、
電池が本来有する容量に対する充電操作で電池に入力さ
れた電気量（充電電流値と充電時間との積で表される）
の割合を百分率で示したものであり、横軸の充電量
（％）が100 ％である点においては、電池が本来有する
容量に相当する電気量を充電操作において電池に入力し
たことを意味する。
電池が本来有する容量に対する充電操作で電池に入力さ
れた電気量（充電電流値と充電時間との積で表される）
の割合を百分率で示したものであり、横軸の充電量
（％）が100 ％である点においては、電池が本来有する
容量に相当する電気量を充電操作において電池に入力し
たことを意味する。
【００１７】図１のエネルギー効率（ＥＥ）の変化を示
すグラフ（曲線Ａ）から以下のことが言える。 (a) 充電量が電池の容量未満である場合（横軸にとった
充電量が100 ％未満の場合）、エネルギー効率（ＥＥ）
はほぼ一定の高い値をとる。すなわち、この場合には、
充電した電気量のほとんど（90％程度）を放電電気量と
して得ることができる。 (b) 充電量が電池容量程度又はそれを超す値であると
（充電量が100 ％以上となると）、充電量が大きくなる
につれてエネルギー効率はほぼ直線的に低下していく。
すなわち、この場合には、充電操作において電池に与え
た電気量に対する電池から取り出される電気量の割合が
低下する。この傾向は充電量を大きくすればするほど大
きくなる。
すグラフ（曲線Ａ）から以下のことが言える。 (a) 充電量が電池の容量未満である場合（横軸にとった
充電量が100 ％未満の場合）、エネルギー効率（ＥＥ）
はほぼ一定の高い値をとる。すなわち、この場合には、
充電した電気量のほとんど（90％程度）を放電電気量と
して得ることができる。 (b) 充電量が電池容量程度又はそれを超す値であると
（充電量が100 ％以上となると）、充電量が大きくなる
につれてエネルギー効率はほぼ直線的に低下していく。
すなわち、この場合には、充電操作において電池に与え
た電気量に対する電池から取り出される電気量の割合が
低下する。この傾向は充電量を大きくすればするほど大
きくなる。
【００１８】したがって、本発明においては、上記した
式(1) により定義されるエネルギー効率（ＥＥ）が８０
％以上となるような充電量を充電目標値とし、この充電
目標値を超さないように充電を行う。このような充電目
標値を導入することにより、エネルギー効率のよい充電
が可能となる。
式(1) により定義されるエネルギー効率（ＥＥ）が８０
％以上となるような充電量を充電目標値とし、この充電
目標値を超さないように充電を行う。このような充電目
標値を導入することにより、エネルギー効率のよい充電
が可能となる。
【００１９】ところで、電池を有効に利用するには、当
然のことながらより多くのエネルギーを電池内に蓄積す
るのが好ましい。したがって、単純にエネルギー効率の
みを考えて充電を行うだけでは不十分であり、実際に電
池に蓄えられるエネルギーの絶対量を考慮して充電する
ことが好ましい。
然のことながらより多くのエネルギーを電池内に蓄積す
るのが好ましい。したがって、単純にエネルギー効率の
みを考えて充電を行うだけでは不十分であり、実際に電
池に蓄えられるエネルギーの絶対量を考慮して充電する
ことが好ましい。
【００２０】充電量を電池容量に比して小さくした場合
（充電量が100 ％未満の場合）、エネルギー効率は前述
の通り高い値を示すが、実際に電池に蓄積されるエネル
ギー量（実際に電池に充電される電気量）は少なくな
る。すなわち、電池が本来保有している容量を十分活用
せず、少量のエネルギーしか蓄積しないことになる。
（充電量が100 ％未満の場合）、エネルギー効率は前述
の通り高い値を示すが、実際に電池に蓄積されるエネル
ギー量（実際に電池に充電される電気量）は少なくな
る。すなわち、電池が本来保有している容量を十分活用
せず、少量のエネルギーしか蓄積しないことになる。
【００２１】一方、充電量が電池容量以上となる過充電
を行った場合（充電量が100 ％以上の場合）、エネルギ
ー効率（ＥＥ）は低下するが、実際に電池に蓄積される
エネルギー量（実際に電池に充電される電気量）は電池
が有する容量に近づく。
を行った場合（充電量が100 ％以上の場合）、エネルギ
ー効率（ＥＥ）は低下するが、実際に電池に蓄積される
エネルギー量（実際に電池に充電される電気量）は電池
が有する容量に近づく。
【００２２】図１中に、エネルギー効率を表すグラフ
（曲線Ａ）に加えて、充電量（充電操作において電池に
入力された電気量）と、実際に電池内に蓄積された電気
量との関係を定性的に表すグラフ（曲線Ｂ）を示す。こ
のグラフ（曲線Ｂ）は、充電量150 ％のときの電池の電
気量を100 ％とし、それに対する各充電量における電池
の電気量の割合を表したものである。以下この割合を最
大容量比（単位は％である）と呼ぶ。なお、最大容量比
の算出において、充電量150 ％のときの電気量を基準と
したのは、これより大きな充電量としても、実際に電池
に蓄積される電気量に実質的に変化はみられず、充電量
が150 ％のときの電池容量を最大容量とみなすことがで
きるからである。この最大容量比のスケールは図１右側
の縦軸に示してある。
（曲線Ａ）に加えて、充電量（充電操作において電池に
入力された電気量）と、実際に電池内に蓄積された電気
量との関係を定性的に表すグラフ（曲線Ｂ）を示す。こ
のグラフ（曲線Ｂ）は、充電量150 ％のときの電池の電
気量を100 ％とし、それに対する各充電量における電池
の電気量の割合を表したものである。以下この割合を最
大容量比（単位は％である）と呼ぶ。なお、最大容量比
の算出において、充電量150 ％のときの電気量を基準と
したのは、これより大きな充電量としても、実際に電池
に蓄積される電気量に実質的に変化はみられず、充電量
が150 ％のときの電池容量を最大容量とみなすことがで
きるからである。この最大容量比のスケールは図１右側
の縦軸に示してある。
【００２３】図１の曲線Ｂからわかるように、最大容量
比は、充電量が100 ％未満では、充電量の増加にしたが
ってほぼ直線的に増加するが、充電量100 ％付近から最
大容量比の増加率は鈍ってゆき、充電量120 ％以上で
は、実質的に最大容量比の増加はみられない。
比は、充電量が100 ％未満では、充電量の増加にしたが
ってほぼ直線的に増加するが、充電量100 ％付近から最
大容量比の増加率は鈍ってゆき、充電量120 ％以上で
は、実質的に最大容量比の増加はみられない。
【００２４】本発明では、この最大容量比を参照して、
上述したエネルギー効率（ＥＥ）のみならず、実際に電
池に蓄えられる電気量も考慮して充電目標値を設定する
のが好ましい。具体的には、充電量が電池容量の８０％
以上となるような充電目標値を設定するのが好ましい。
このような充電目標値とすると良好なエネルギー効率
で、十分な電気量を電池に蓄積することができる。
上述したエネルギー効率（ＥＥ）のみならず、実際に電
池に蓄えられる電気量も考慮して充電目標値を設定する
のが好ましい。具体的には、充電量が電池容量の８０％
以上となるような充電目標値を設定するのが好ましい。
このような充電目標値とすると良好なエネルギー効率
で、十分な電気量を電池に蓄積することができる。
【００２５】以上をまとめると、本発明の好ましい態様
では、図１に示す２つのグラフ（曲線Ａ及びＢ）がとも
に高い値をとるような充電量を充電目標値として設定す
る。エネルギー効率、及び最大容量比（実際に電池に蓄
えられる電気量の大きさ）のどちらか一方が低くなるよ
うな充電目標値の設定は避けるのが好ましい。図１に示
すようなエネルギー効率及び最大容量比を有するニッケ
ル−水素電池の場合には、充電目標値は充電量105 ±15
％程度とするのが好ましい。
では、図１に示す２つのグラフ（曲線Ａ及びＢ）がとも
に高い値をとるような充電量を充電目標値として設定す
る。エネルギー効率、及び最大容量比（実際に電池に蓄
えられる電気量の大きさ）のどちらか一方が低くなるよ
うな充電目標値の設定は避けるのが好ましい。図１に示
すようなエネルギー効率及び最大容量比を有するニッケ
ル−水素電池の場合には、充電目標値は充電量105 ±15
％程度とするのが好ましい。
【００２６】以上に説明した条件を満たす充電目標値を
設定したら、以下に示す手順で二次電池の充電を行う。
設定したら、以下に示す手順で二次電池の充電を行う。
【００２７】まず電池の残存容量を求める。次に、上記
した充電目標値とこの残存容量との差分を計算し、この
差分を充足するだけの充電を行う。なお、残存容量の測
定は、公知の方法により行うことができる。
した充電目標値とこの残存容量との差分を計算し、この
差分を充足するだけの充電を行う。なお、残存容量の測
定は、公知の方法により行うことができる。
【００２８】図２を参照して上述の手順をさらに説明す
ると、充電目標値ＣM を設定した後、電池の残存容量Ｃ
X を測定し、次に充電目標値ＣM と残存容量ＣX との差
（ＣM −ＣX ）分を求め、この差分を充電する。なお、
図２において、Ｃ0 は対象となる電池の容量がゼロであ
る点を示しており、また、Ｃ100 は電池の本来有する容
量（容量100 ％）を示している。
ると、充電目標値ＣM を設定した後、電池の残存容量Ｃ
X を測定し、次に充電目標値ＣM と残存容量ＣX との差
（ＣM −ＣX ）分を求め、この差分を充電する。なお、
図２において、Ｃ0 は対象となる電池の容量がゼロであ
る点を示しており、また、Ｃ100 は電池の本来有する容
量（容量100 ％）を示している。
【００２９】上述したように、エネルギー効率（ＥＥ）
は実質的に充電電流値又は充電時間に依存せず、電池の
充電量に依存する。したがって、実際の充電では、時間
一定の条件、又は電流一定の条件のどちらの条件を採用
してもよく、また時間と電流の両方を変化させてもよ
い。ただし、充電電流をＸ（Ａ）、充電時間をＹ（ｈ）
として、下記式： （ＣM −ＣX ）＝Ｘ（Ａ）・Ｙ（ｈ）・・・(2) を満足するようにＸ及びＹを適宜設定する。
は実質的に充電電流値又は充電時間に依存せず、電池の
充電量に依存する。したがって、実際の充電では、時間
一定の条件、又は電流一定の条件のどちらの条件を採用
してもよく、また時間と電流の両方を変化させてもよ
い。ただし、充電電流をＸ（Ａ）、充電時間をＹ（ｈ）
として、下記式： （ＣM −ＣX ）＝Ｘ（Ａ）・Ｙ（ｈ）・・・(2) を満足するようにＸ及びＹを適宜設定する。
【００３０】充電操作で電池に与えるべき充電量〔Ｃｖ
＝Ｘ（Ａ）・Ｙ（ｈ）〕は、エネルギー効率を所定の値
（本発明では８０％以上）にセットすれば、図１に示す
曲線Ａの回帰線から求めることができる。たとえば、充
電量100 ％以上の領域においては、エネルギー効率（Ｅ
Ｅ）を充電量（Ｃｖ）の一次関数として近似することが
できるが、その近似式（回帰直線）：ＥＥ＝ａ・Ｃｖ＋
ｂ・・・(3)を参照すれば、設定したエネルギー効率の
値に対応する充電量Ｃｖを得ることができる。そして、
この充電量Ｃｖに合うように、充電操作を行えばよい。
＝Ｘ（Ａ）・Ｙ（ｈ）〕は、エネルギー効率を所定の値
（本発明では８０％以上）にセットすれば、図１に示す
曲線Ａの回帰線から求めることができる。たとえば、充
電量100 ％以上の領域においては、エネルギー効率（Ｅ
Ｅ）を充電量（Ｃｖ）の一次関数として近似することが
できるが、その近似式（回帰直線）：ＥＥ＝ａ・Ｃｖ＋
ｂ・・・(3)を参照すれば、設定したエネルギー効率の
値に対応する充電量Ｃｖを得ることができる。そして、
この充電量Ｃｖに合うように、充電操作を行えばよい。
【００３１】本発明を以下の具体的実施例により更に詳
細に説明する。実施例１ 正極材としてニッケル塩類を用い、また負極材として水
素吸蔵合金を用い、電解質として水酸化カリウムを用い
てニッケル−水素電池を構成した。
細に説明する。実施例１ 正極材としてニッケル塩類を用い、また負極材として水
素吸蔵合金を用い、電解質として水酸化カリウムを用い
てニッケル−水素電池を構成した。
【００３２】このニッケル−水素電池について、充電時
間を８時間と一定とし、充電電流値を3.1 〜5.0 アンペ
アの範囲で変化させ、充電量が91〜148 ％となる複数回
の充電操作を行った。そして、各充電操作の後に放電を
行い、それぞれの放電における放電容量、平均放電電圧
を測定した。
間を８時間と一定とし、充電電流値を3.1 〜5.0 アンペ
アの範囲で変化させ、充電量が91〜148 ％となる複数回
の充電操作を行った。そして、各充電操作の後に放電を
行い、それぞれの放電における放電容量、平均放電電圧
を測定した。
【００３３】各充電操作におけるパラメータ（充電電
流、充電時間、平均電圧）及び放電におけるパラメータ
から、それぞれクーロン効率、電圧効率、及びエネルギ
ー効率を計算した。結果を表１に示す。
流、充電時間、平均電圧）及び放電におけるパラメータ
から、それぞれクーロン効率、電圧効率、及びエネルギ
ー効率を計算した。結果を表１に示す。
【００３４】 表１ 充電量 充電電流 放電容量 クーロン効率 電圧効率 エネルギー効率（％） （Ａ） （Ａｈ） （％） （％） （％） 91.9 3.1 22.8 91.9 91.1 83.7 100.7 3.4 25.3 93.0 92.0 85.6 103.7 3.5 26.0 92.9 91.1 84.6 109.6 3.7 26.7 90.0 90.5 81.5 112.6 3.8 27.6 90.6 88.6 80.3 118.5 4.0 27.4 85.6 88.9 76.1 148.1 5.0 27.9 69.8 88.3 61.6
【００３５】表１からわかるように、実施例１のニッケ
ル−水素電池では、充電量を110 ％以下にした場合に、
エネルギー効率が８０％以上となる。
ル−水素電池では、充電量を110 ％以下にした場合に、
エネルギー効率が８０％以上となる。
【００３６】また、表１に示すエネルギー効率の値を充
電量に対してプロットし、回帰直線Ｃを求めた。結果を
図３に示す。なお、回帰直線Ｃは充電量をＣｖとして以
下の式で表される。 ＥＥ＝−0.528 Ｃｖ＋137.22
電量に対してプロットし、回帰直線Ｃを求めた。結果を
図３に示す。なお、回帰直線Ｃは充電量をＣｖとして以
下の式で表される。 ＥＥ＝−0.528 Ｃｖ＋137.22
【００３７】図３に示す回帰直線Ｃを用いれば、どれぐ
らいの充電量でどれぐらいのエネルギー効率を得ること
ができるかという情報を得ることができる。この回帰直
線Ｃによれば、エネルギー効率を８０％にするには、充
電量を108 ％にすればよいのがわかる。
らいの充電量でどれぐらいのエネルギー効率を得ること
ができるかという情報を得ることができる。この回帰直
線Ｃによれば、エネルギー効率を８０％にするには、充
電量を108 ％にすればよいのがわかる。
【００３８】実施例２ 実施例１と同一のニッケル−水素電池を用い、こんどは
充電電流を2.5 アンペアと一定として充電時間を８〜１
６時間で変化させ、充電量を74〜148 ％とした充電操作
を行った。そして、各充電操作におけるパラメータ及び
放電におけるパラメータから、実施例１と同様に、それ
ぞれクーロン効率、電圧効率、及びエネルギー効率を計
算した。結果を表２に示す。
充電電流を2.5 アンペアと一定として充電時間を８〜１
６時間で変化させ、充電量を74〜148 ％とした充電操作
を行った。そして、各充電操作におけるパラメータ及び
放電におけるパラメータから、実施例１と同様に、それ
ぞれクーロン効率、電圧効率、及びエネルギー効率を計
算した。結果を表２に示す。
【００３９】 表２ 充電量 充電時間 放電容量 クーロン効率 電圧効率 エネルギー効率（％） （hr） （Ａｈ） （％） （％） （％） 74.1 ８ 19.5 97.5 91.5 89.2 101.9 11 26.0 94.5 91.2 86.2 120.4 13 28.55 87.8 90.5 79.5 134.3 14.5 28.8 79.4 90.0 71.5 148.1 16.0 28.8 72.0 89.5 64.4
【００４０】表２からわかるように、充電量が101.9 ％
以下において、エネルギー効率が８６％以上となる。ま
た、表２に示すエネルギー効率の値を充電量に対してプ
ロットし、回帰直線Ｄを求めた。結果を図３に合わせて
示す。なお、回帰直線Ｄは充電量をＣｖとして以下の式
で表される。 ＥＥ＝−0.478 Ｃｖ＋135.69
以下において、エネルギー効率が８６％以上となる。ま
た、表２に示すエネルギー効率の値を充電量に対してプ
ロットし、回帰直線Ｄを求めた。結果を図３に合わせて
示す。なお、回帰直線Ｄは充電量をＣｖとして以下の式
で表される。 ＥＥ＝−0.478 Ｃｖ＋135.69
【００４１】回帰直線Ｄによっても、どれぐらいの充電
量でどれぐらいのエネルギー効率を得ることができるか
という情報を得ることができる。回帰直線Ｄによれば、
エネルギー効率を８０％とするには、充電量を116 ％と
すればよいのがわかる。
量でどれぐらいのエネルギー効率を得ることができるか
という情報を得ることができる。回帰直線Ｄによれば、
エネルギー効率を８０％とするには、充電量を116 ％と
すればよいのがわかる。
【００４２】なお、回帰直線Ｃと回帰直線Ｄとは近接し
ているので、回帰直線Ｃによっても、また回帰直線Ｄに
よっても、同様の充電制御をすることができる。
ているので、回帰直線Ｃによっても、また回帰直線Ｄに
よっても、同様の充電制御をすることができる。
【００４３】
【発明の効果】上記の通り、本発明の方法によれば、エ
ネルギー効率を考慮した充電操作を行うので、無駄な過
充電を確実に防止することができる。
ネルギー効率を考慮した充電操作を行うので、無駄な過
充電を確実に防止することができる。
【００４４】本発明の方法は、ニッケル−水素電池を始
め、各種二次電池に適用することができる。
め、各種二次電池に適用することができる。
【図１】二次電池の充電量とエネルギー効率との関係、
及び充電量と最大容量比との関係を示すグラフである。
及び充電量と最大容量比との関係を示すグラフである。
【図２】二次電池の充電を行う場合の制御システムを説
明するための模式図である。
明するための模式図である。
【図３】実施例１及び実施例２における充電量とエネル
ギー効率との関係をプロットしたグラフであり、各例の
結果から得られる回帰直線を合わせて示している。
ギー効率との関係をプロットしたグラフであり、各例の
結果から得られる回帰直線を合わせて示している。
Claims (3)
- 【請求項１】 二次電池の充電制御方法であって、(a)
前記電池について以下の式により定義されるエネルギー
効率（ＥＥ）： ＥＥ（％）＝〔（放電したクーロン量×放電時の平均電
圧）／（充電したクーロン量×充電時の平均電圧）〕×
１００ が８０％以上となるような充電量を充電目標値として設
定し、(b) 前記電池の残存容量を測定し、(c) 前記充電
目標値から前記残存容量を差し引いた分を充電すること
を特徴とする二次電池の充電制御方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、前記充
電目標値が前記電池の容量の８０％以上であることを特
徴とする二次電池の充電制御方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の方法において、前記二
次電池がニッケル−水素電池であり、前記充電目標値を
前記電池の容量の１０５±１５％とすることを特徴とす
る二次電池の充電制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18189992A JP3184308B2 (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 二次電池の充電制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18189992A JP3184308B2 (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 二次電池の充電制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065310A true JPH065310A (ja) | 1994-01-14 |
| JP3184308B2 JP3184308B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=16108833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18189992A Expired - Fee Related JP3184308B2 (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 二次電池の充電制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3184308B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8138721B2 (en) | 2008-06-03 | 2012-03-20 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack and charging method for the same |
| JP2013186967A (ja) * | 2012-03-06 | 2013-09-19 | Nec Access Technica Ltd | 電子機器及び電子機器のバッテリ充電方法 |
| US8945735B2 (en) | 2009-02-23 | 2015-02-03 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Built-in charge circuit for secondary battery and secondary battery with the built-in charge circuit |
-
1992
- 1992-06-16 JP JP18189992A patent/JP3184308B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8138721B2 (en) | 2008-06-03 | 2012-03-20 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack and charging method for the same |
| US8945735B2 (en) | 2009-02-23 | 2015-02-03 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Built-in charge circuit for secondary battery and secondary battery with the built-in charge circuit |
| JP2013186967A (ja) * | 2012-03-06 | 2013-09-19 | Nec Access Technica Ltd | 電子機器及び電子機器のバッテリ充電方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3184308B2 (ja) | 2001-07-09 |
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