JP2002289265A - リチウム二次電池の監視装置 - Google Patents
リチウム二次電池の監視装置Info
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- 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
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リチウム二次電池の作動状態を容器挙動から
監視する。 【解決手段】 リチウム二次電池１０は、容器１内に電
解液が入っており、短絡事故等が起こると、電解液が分
解してガスが発生し、内部圧力が急上昇する。また、定
常時の充放電による温度変動によっても圧力変動があ
る。このリチウム二次電池１０の安全弁７の内側空間に
は圧力センサ２０を配置している。そして内部圧力を、
圧力センサ２０により検出し、検出した圧力を表示器２
０に表示する。このため、表示された圧力を監視するこ
とにより、リチウム二次電池１０が正常であるか異常で
あるかの判定ができる。
監視する。 【解決手段】 リチウム二次電池１０は、容器１内に電
解液が入っており、短絡事故等が起こると、電解液が分
解してガスが発生し、内部圧力が急上昇する。また、定
常時の充放電による温度変動によっても圧力変動があ
る。このリチウム二次電池１０の安全弁７の内側空間に
は圧力センサ２０を配置している。そして内部圧力を、
圧力センサ２０により検出し、検出した圧力を表示器２
０に表示する。このため、表示された圧力を監視するこ
とにより、リチウム二次電池１０が正常であるか異常で
あるかの判定ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリチウム二次電池の
監視装置に関し、リチウム二次電池の挙動や異常を正確
に検出することができるように工夫したものである。
監視装置に関し、リチウム二次電池の挙動や異常を正確
に検出することができるように工夫したものである。
【０００２】
【従来の技術】リチウム二次電池は、高エネルギー密度
電池として開発され普及している。このリチウム二次電
池は、電子機器向けの小型で小容量のものにとどまら
ず、工場や病院などの非常電源設備や電力貯蔵用とし
て、あるいは電気自動車の動力用として、大型で大容量
のものが開発されている。
電池として開発され普及している。このリチウム二次電
池は、電子機器向けの小型で小容量のものにとどまら
ず、工場や病院などの非常電源設備や電力貯蔵用とし
て、あるいは電気自動車の動力用として、大型で大容量
のものが開発されている。
【０００３】図６は大型の箱型のリチウム二次電池１０
を示すものである。図６において、１は容器、２は正
極、３は負極、４はセパレータ、５は正極端子、６は負
極端子、７は安全弁である。このリチウム二次電池１０
では、容器１内に誘起材料の電解液（図示省略）が充填
されている。
を示すものである。図６において、１は容器、２は正
極、３は負極、４はセパレータ、５は正極端子、６は負
極端子、７は安全弁である。このリチウム二次電池１０
では、容器１内に誘起材料の電解液（図示省略）が充填
されている。
【０００４】リチウム二次電池１０では、短絡等により
電池内部の圧力が上昇した場合、電池が破損する恐れが
ある。例えば、何らかの原因により短絡を起こすと、短
絡部分が発熱し、その熱によって電解液は分解されてガ
ス化する。これにより、電極板等を密閉収容する容器１
内の圧力が上昇し、この圧力が所定以上になると、安全
弁７が開状態となり圧力開放を行う。しかし、上昇圧力
が大きく且つ急速に圧力上昇した場合には、電池が爆発
したり、電池の爆発により周辺機器を損傷させたりする
恐れがあった。
電池内部の圧力が上昇した場合、電池が破損する恐れが
ある。例えば、何らかの原因により短絡を起こすと、短
絡部分が発熱し、その熱によって電解液は分解されてガ
ス化する。これにより、電極板等を密閉収容する容器１
内の圧力が上昇し、この圧力が所定以上になると、安全
弁７が開状態となり圧力開放を行う。しかし、上昇圧力
が大きく且つ急速に圧力上昇した場合には、電池が爆発
したり、電池の爆発により周辺機器を損傷させたりする
恐れがあった。
【０００５】このようにリチウム二次電池では、爆発の
恐れがあるため、監視をする必要がある。このため現状
では、リチウム二次電池の電圧・電流を監視してその異
常を検知するようにしており、異常時には容器に設けた
安全弁が開放することにより安全対策を施している。ま
た異常時の安全対策としては、回路を遮断したり、消火
器により消火をしたりしている。
恐れがあるため、監視をする必要がある。このため現状
では、リチウム二次電池の電圧・電流を監視してその異
常を検知するようにしており、異常時には容器に設けた
安全弁が開放することにより安全対策を施している。ま
た異常時の安全対策としては、回路を遮断したり、消火
器により消火をしたりしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、通常ではリ
チウム二次電池は複数個用いて直・並列接続して使用さ
れている。このため電圧・電流の監視をして異常を検出
することはできても、どのリチウム二次電池が異常の原
因となっているかの特定は難しい。また複数個のリチウ
ム二次電池のうち１個の異常により電池が発熱・発火な
どを起こすと、隣接する他の電池を加熱して発火を誘導
することになるため、電池単体の挙動を監視する必要が
ある。また、安全弁が動作する前に回路を遮断するなど
の事前措置を行うためにも、電池の挙動を監視する必要
がある。しかし、従来ではリチウム二次電池の挙動を監
視する手段は何ら備えられていなかった。
チウム二次電池は複数個用いて直・並列接続して使用さ
れている。このため電圧・電流の監視をして異常を検出
することはできても、どのリチウム二次電池が異常の原
因となっているかの特定は難しい。また複数個のリチウ
ム二次電池のうち１個の異常により電池が発熱・発火な
どを起こすと、隣接する他の電池を加熱して発火を誘導
することになるため、電池単体の挙動を監視する必要が
ある。また、安全弁が動作する前に回路を遮断するなど
の事前措置を行うためにも、電池の挙動を監視する必要
がある。しかし、従来ではリチウム二次電池の挙動を監
視する手段は何ら備えられていなかった。
【０００７】本発明は、上記従来技術に鑑み、リチウム
二次電池の作動状態を容器の挙動を監視することによ
り、異常の発見を行うことができるリチウム二次電池の
監視装置を提供することを目的とする。
二次電池の作動状態を容器の挙動を監視することによ
り、異常の発見を行うことができるリチウム二次電池の
監視装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、リチウム二次電池の安全弁の内側空間に配
置した圧力センサと、この圧力センサにより検知した圧
力を監視・表示する表示器とを有することを特徴とす
る。
明の構成は、リチウム二次電池の安全弁の内側空間に配
置した圧力センサと、この圧力センサにより検知した圧
力を監視・表示する表示器とを有することを特徴とす
る。
【０００９】また本発明の構成は、リチウム二次電池の
容器に貼付された歪みゲージと、この歪みゲージにより
検知した歪みを監視・表示する表示器とを有することを
特徴とする。
容器に貼付された歪みゲージと、この歪みゲージにより
検知した歪みを監視・表示する表示器とを有することを
特徴とする。
【００１０】また本発明の構成は、複数のリチウム二次
電池を収容したフレームの容器に貼付された歪みゲージ
と、この歪みゲージにより検知した歪みを監視・表示す
る表示器とを有することを特徴とする。
電池を収容したフレームの容器に貼付された歪みゲージ
と、この歪みゲージにより検知した歪みを監視・表示す
る表示器とを有することを特徴とする。
【００１１】また本発明の構成は、フレームに収容した
複数のリチウム二次電池の間に挾持された歪み検出手段
と、この歪み検出手段により検知した歪みを監視・表示
する表示器とを有することを特徴とする。
複数のリチウム二次電池の間に挾持された歪み検出手段
と、この歪み検出手段により検知した歪みを監視・表示
する表示器とを有することを特徴とする。
【００１２】また本発明の構成は、前記歪み検出手段
は、荷重計または変位計または圧力計のうちの何れか一
つであることを特徴とする。
は、荷重計または変位計または圧力計のうちの何れか一
つであることを特徴とする。
【００１３】また本発明の構成は、前記表示器は、監視
している圧力ないし歪みが予め設定した基準値を越える
と異常が発生したと判定することを特徴とする。
している圧力ないし歪みが予め設定した基準値を越える
と異常が発生したと判定することを特徴とする。
【００１４】また本発明の構成は、リチウム二次電池の
容器の周面に密着して配線された光ファイバと、この光
ファイバに接続されて光ファイバにパルス光を入射する
と共に光ファイバにて発生したブリルアン反射を分析す
ることにより前記容器の歪みを監視・表示する光ファイ
バ歪み測定器とを有することを特徴とする。
容器の周面に密着して配線された光ファイバと、この光
ファイバに接続されて光ファイバにパルス光を入射する
と共に光ファイバにて発生したブリルアン反射を分析す
ることにより前記容器の歪みを監視・表示する光ファイ
バ歪み測定器とを有することを特徴とする。
【００１５】また本発明の構成は、前記光ファイバ歪み
測定器は、監視している歪みが予め設定した基準値を越
えると異常が発生したと判定することを特徴とする。
測定器は、監視している歪みが予め設定した基準値を越
えると異常が発生したと判定することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。
に基づき詳細に説明する。
【００１７】〔第１の実施の形態〕図１は本発明の第１
の実施の形態にかかるリチウム二次電池の監視装置を示
す。同図に示すように、リチウム二次電池１０の安全弁
７の内側空間（容器１の内部空間側）には、圧力センサ
２０が配置されている。この圧力センサ２０は、リチウ
ム二次電池１０から離れた位置に設置した表示器２１に
接続されている。
の実施の形態にかかるリチウム二次電池の監視装置を示
す。同図に示すように、リチウム二次電池１０の安全弁
７の内側空間（容器１の内部空間側）には、圧力センサ
２０が配置されている。この圧力センサ２０は、リチウ
ム二次電池１０から離れた位置に設置した表示器２１に
接続されている。
【００１８】リチウム二次電池１０は作動時（充電・放
電時）には、電流が流れて発熱するため、容器１内の圧
力が変動しており、この圧力変動を圧力センサ２０が検
知する。検知した圧力信号は表示器２１に送られてお
り、表示器２１には容器１内の圧力が表示される。した
がって、表示器２１に表示された圧力を監視者が監視す
ることにより、リチウム二次電池１０に異常が発生して
いるか否かを判定することができる。つまり、定常時に
は、充電・放電をしても圧力が１〜２Ｋｇｆ／ｃｍ2 で
あるのに対して、異常時には圧力が５〜１０Ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 にまで上昇するので、検出した圧力を監視すること
により、リチウム二次電池１０の異常発生を判定するこ
とができるのである。
電時）には、電流が流れて発熱するため、容器１内の圧
力が変動しており、この圧力変動を圧力センサ２０が検
知する。検知した圧力信号は表示器２１に送られてお
り、表示器２１には容器１内の圧力が表示される。した
がって、表示器２１に表示された圧力を監視者が監視す
ることにより、リチウム二次電池１０に異常が発生して
いるか否かを判定することができる。つまり、定常時に
は、充電・放電をしても圧力が１〜２Ｋｇｆ／ｃｍ2 で
あるのに対して、異常時には圧力が５〜１０Ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 にまで上昇するので、検出した圧力を監視すること
により、リチウム二次電池１０の異常発生を判定するこ
とができるのである。
【００１９】また、表示器２１に、予め基準圧力を設定
しておき、検出した圧力が基準圧力を越えたら、表示器
２１自体で異常判定をするようにしてもよい。このよう
にして異常判定をしたら、表示器２１が警告を発した
り、異常が発生した電池の回路を遮断するような制御を
開始する。また、リチウム二次電池１０の圧力が極めて
大きくなった場合には、爆発が発生したと判定して、消
火器による消火を開始させる。
しておき、検出した圧力が基準圧力を越えたら、表示器
２１自体で異常判定をするようにしてもよい。このよう
にして異常判定をしたら、表示器２１が警告を発した
り、異常が発生した電池の回路を遮断するような制御を
開始する。また、リチウム二次電池１０の圧力が極めて
大きくなった場合には、爆発が発生したと判定して、消
火器による消火を開始させる。
【００２０】〔第２の実施の形態〕図２は本発明の第２
の実施の形態にかかるリチウム二次電池の監視装置を示
す。同図に示すように、リチウム二次電池１０の容器１
には、歪みゲージ２２が貼付されている。この歪みゲー
ジ２２は、リチウム二次電池１０から離れた位置に設置
した表示器２３に接続されている。
の実施の形態にかかるリチウム二次電池の監視装置を示
す。同図に示すように、リチウム二次電池１０の容器１
には、歪みゲージ２２が貼付されている。この歪みゲー
ジ２２は、リチウム二次電池１０から離れた位置に設置
した表示器２３に接続されている。
【００２１】リチウム二次電池１０は作動時（充電・放
電時）には、電流が流れて発熱するため容器１内の圧力
が変動し、圧力変動に併せて容器１が膨張・収縮する。
容器１の膨張・収縮に起因する歪みは、歪みゲージ２２
が検知する。検知した歪み信号は表示器２３に送られて
おり、表示器２３には容器１の歪みが表示される。した
がって、表示器２３に表示された歪みを監視者が監視す
ることにより、リチウム二次電池１０に異常が発生して
いるか否かを判定することができる。つまり、定常時に
は、充電・放電をしても圧力が小さいため歪みも小さい
のに対して、異常時には圧力が大きくなり歪みも大きく
なるので、検出した歪みを監視することにより、リチウ
ム二次電池１０の異常発生を判定することができるので
ある。
電時）には、電流が流れて発熱するため容器１内の圧力
が変動し、圧力変動に併せて容器１が膨張・収縮する。
容器１の膨張・収縮に起因する歪みは、歪みゲージ２２
が検知する。検知した歪み信号は表示器２３に送られて
おり、表示器２３には容器１の歪みが表示される。した
がって、表示器２３に表示された歪みを監視者が監視す
ることにより、リチウム二次電池１０に異常が発生して
いるか否かを判定することができる。つまり、定常時に
は、充電・放電をしても圧力が小さいため歪みも小さい
のに対して、異常時には圧力が大きくなり歪みも大きく
なるので、検出した歪みを監視することにより、リチウ
ム二次電池１０の異常発生を判定することができるので
ある。
【００２２】また、表示器２３に、予め基準歪みを設定
しておき、検出した歪みが基準歪みを越えたら、表示器
２３自体で異常判定をするようにしてもよい。このよう
にして異常判定をしたら、表示器２３が警告を発した
り、異常が発生した電池の回路を遮断するような制御を
開始する。また、リチウム二次電池１０の圧力が極めて
大きくなった場合には、爆発が発生したと判定して、消
火器による消火を開始させる。
しておき、検出した歪みが基準歪みを越えたら、表示器
２３自体で異常判定をするようにしてもよい。このよう
にして異常判定をしたら、表示器２３が警告を発した
り、異常が発生した電池の回路を遮断するような制御を
開始する。また、リチウム二次電池１０の圧力が極めて
大きくなった場合には、爆発が発生したと判定して、消
火器による消火を開始させる。
【００２３】更に、表示器２３は、検出した歪みを、こ
れに相当する内部圧力（容器１内の圧力）に変換し、変
換した圧力値を表示するようにしてもよい。
れに相当する内部圧力（容器１内の圧力）に変換し、変
換した圧力値を表示するようにしてもよい。
【００２４】〔第３の実施の形態〕図３は本発明の第３
の実施の形態にかかるリチウム二次電池の監視装置を示
す。同図に示すように、リチウム二次電池１０の容器１
の周面には、光ファイバ２４が、複数回にわたり巻回す
る状態で密着して配線されている。この光ファイバ２４
の一端には、光ファイバ歪み測定器（ＢＯＴＤＲ：Bril
louin Optical TimeDomain Reflectometry ）２５が接
続されている。この光ファイバ歪み測定器２５は、光フ
ァイバ２４のブリルアン散乱光を分析することにより光
ファイバ２４にかかる歪み量を計測するものであり、パ
ルス光を光ファイバ２４に入射して散乱光が戻ってくる
までの時間を計測することにより、光ファイバ２４の各
部分での歪みの分布を求めることができるものである。
の実施の形態にかかるリチウム二次電池の監視装置を示
す。同図に示すように、リチウム二次電池１０の容器１
の周面には、光ファイバ２４が、複数回にわたり巻回す
る状態で密着して配線されている。この光ファイバ２４
の一端には、光ファイバ歪み測定器（ＢＯＴＤＲ：Bril
louin Optical TimeDomain Reflectometry ）２５が接
続されている。この光ファイバ歪み測定器２５は、光フ
ァイバ２４のブリルアン散乱光を分析することにより光
ファイバ２４にかかる歪み量を計測するものであり、パ
ルス光を光ファイバ２４に入射して散乱光が戻ってくる
までの時間を計測することにより、光ファイバ２４の各
部分での歪みの分布を求めることができるものである。
【００２５】リチウム二次電池１０は作動時（充電・放
電時）には、電流が流れて発熱するため容器１内の圧力
が変動し、圧力変動に併せて容器１が膨張・収縮する。
容器１の膨張・収縮に起因する歪みは、光ファイバ２４
及び光ファイバ歪み測定器２５が共働することにより検
出され、光ファイバ歪み測定器２５には容器１の歪みが
表示される。したがって、光ファイバ歪み測定器２５に
表示された歪みを監視者が監視することにより、リチウ
ム二次電池１０に異常が発生しているか否かを判定する
ことができる。つまり、定常時には、充電・放電をして
も圧力が小さいため歪みも小さいのに対して、異常時に
は圧力が大きくなり歪みも大きくなるので、検出した歪
みを監視することにより、リチウム二次電池１０の異常
発生を判定することができるのである。
電時）には、電流が流れて発熱するため容器１内の圧力
が変動し、圧力変動に併せて容器１が膨張・収縮する。
容器１の膨張・収縮に起因する歪みは、光ファイバ２４
及び光ファイバ歪み測定器２５が共働することにより検
出され、光ファイバ歪み測定器２５には容器１の歪みが
表示される。したがって、光ファイバ歪み測定器２５に
表示された歪みを監視者が監視することにより、リチウ
ム二次電池１０に異常が発生しているか否かを判定する
ことができる。つまり、定常時には、充電・放電をして
も圧力が小さいため歪みも小さいのに対して、異常時に
は圧力が大きくなり歪みも大きくなるので、検出した歪
みを監視することにより、リチウム二次電池１０の異常
発生を判定することができるのである。
【００２６】また、光ファイバ歪み測定器２５に、予め
基準歪みを設定しておき、検出した歪みが基準歪みを越
えたら、光ファイバ歪み測定器２５自体で異常判定をす
るようにしてもよい。このようにして異常判定をした
ら、光ファイバ歪み測定器２５が警告を発したり、異常
が発生した電池の回路を遮断するような制御を開始す
る。また、リチウム二次電池１０の圧力が極めて大きく
なった場合には、爆発が発生したと判定して、消火器に
よる消火を開始させる。
基準歪みを設定しておき、検出した歪みが基準歪みを越
えたら、光ファイバ歪み測定器２５自体で異常判定をす
るようにしてもよい。このようにして異常判定をした
ら、光ファイバ歪み測定器２５が警告を発したり、異常
が発生した電池の回路を遮断するような制御を開始す
る。また、リチウム二次電池１０の圧力が極めて大きく
なった場合には、爆発が発生したと判定して、消火器に
よる消火を開始させる。
【００２７】更に、光ファイバ歪み測定器２５は、検出
した歪みを、これに相当する内部圧力（容器１内の圧
力）に変換し、変換した圧力値を表示するようにしても
よい。
した歪みを、これに相当する内部圧力（容器１内の圧
力）に変換し、変換した圧力値を表示するようにしても
よい。
【００２８】光ファイバ２４と光ファイバ歪み測定器２
５により構成した監視装置では、導電性の無い光ファイ
バ２４を用いているため、光ファイバ２４を配線したと
しても、これによる漏電や短絡は発生せず、防爆性が高
く安全に監視ができる。また、遠隔監視をしても監視精
度のロスが無い。
５により構成した監視装置では、導電性の無い光ファイ
バ２４を用いているため、光ファイバ２４を配線したと
しても、これによる漏電や短絡は発生せず、防爆性が高
く安全に監視ができる。また、遠隔監視をしても監視精
度のロスが無い。
【００２９】また、１本の光ファイバ２４を、複数のリ
チウム二次電池１０の容器１に配線することにより、複
数のリチウム二次電池１０の異常検出を、１本の光ファ
イバ２４と１台の光ファイバ歪み測定器２５により監視
することができる。つまり、複数台のリチウム二次電池
１０を、図３に示す１台の光ファイバ型監視装置により
同時に遠隔監視することができる。
チウム二次電池１０の容器１に配線することにより、複
数のリチウム二次電池１０の異常検出を、１本の光ファ
イバ２４と１台の光ファイバ歪み測定器２５により監視
することができる。つまり、複数台のリチウム二次電池
１０を、図３に示す１台の光ファイバ型監視装置により
同時に遠隔監視することができる。
【００３０】〔第４の実施の形態〕図４は本発明の第４
の実施の形態にかかるリチウム二次電池の監視装置を示
す。同図に示すように、複数（本例では４個）のリチウ
ム二次電池１０は、フレーム３０に収納されている。こ
の場合、リチウム二次電池１０とフレーム３０は緊密に
密着している。そして、フレーム３０の外周面には、歪
みゲージ３１が貼付されている。この歪みゲージ３１
は、リチウム二次電池１０から離れた位置に設置した表
示器３２に接続されている。
の実施の形態にかかるリチウム二次電池の監視装置を示
す。同図に示すように、複数（本例では４個）のリチウ
ム二次電池１０は、フレーム３０に収納されている。こ
の場合、リチウム二次電池１０とフレーム３０は緊密に
密着している。そして、フレーム３０の外周面には、歪
みゲージ３１が貼付されている。この歪みゲージ３１
は、リチウム二次電池１０から離れた位置に設置した表
示器３２に接続されている。
【００３１】リチウム二次電池１０は作動時（充電・放
電時）には、電流が流れて発熱するため容器１内の圧力
が変動し、圧力変動に併せて容器１が膨張・収縮する。
容器１の膨張・収縮に起因して、フレーム３０も膨張・
収縮しこの歪みは歪みゲージ３１が検知する。検知した
歪み信号は表示器３２に送られており、表示器３２には
容器１の膨張・収縮に起因するフレーム３０の歪みが表
示される。したがって、表示器３２に表示された歪みを
監視者が監視することにより、フレーム３０に収納され
た複数のリチウム二次電池１０のいずれかに異常が発生
しているか否かを判定することができる。つまり、定常
時には、充電・放電をしても圧力が小さいため歪みも小
さいのに対して、異常時には圧力が大きくなり歪みも大
きくなるので、検出した歪みを監視することにより、リ
チウム二次電池１０の異常発生を判定することができる
のである。
電時）には、電流が流れて発熱するため容器１内の圧力
が変動し、圧力変動に併せて容器１が膨張・収縮する。
容器１の膨張・収縮に起因して、フレーム３０も膨張・
収縮しこの歪みは歪みゲージ３１が検知する。検知した
歪み信号は表示器３２に送られており、表示器３２には
容器１の膨張・収縮に起因するフレーム３０の歪みが表
示される。したがって、表示器３２に表示された歪みを
監視者が監視することにより、フレーム３０に収納され
た複数のリチウム二次電池１０のいずれかに異常が発生
しているか否かを判定することができる。つまり、定常
時には、充電・放電をしても圧力が小さいため歪みも小
さいのに対して、異常時には圧力が大きくなり歪みも大
きくなるので、検出した歪みを監視することにより、リ
チウム二次電池１０の異常発生を判定することができる
のである。
【００３２】また、表示器３２に、予め基準歪みを設定
しておき、検出した歪みが基準歪みを越えたら、表示器
３２自体で異常判定をするようにしてもよい。このよう
にして異常判定をしたら、表示器３２が警告を発した
り、異常が発生した電池の回路を遮断するような制御を
開始する。また、リチウム二次電池１０の圧力が極めて
大きくなった場合には、爆発が発生したと判定して、消
火器による消火を開始させる。
しておき、検出した歪みが基準歪みを越えたら、表示器
３２自体で異常判定をするようにしてもよい。このよう
にして異常判定をしたら、表示器３２が警告を発した
り、異常が発生した電池の回路を遮断するような制御を
開始する。また、リチウム二次電池１０の圧力が極めて
大きくなった場合には、爆発が発生したと判定して、消
火器による消火を開始させる。
【００３３】更に、表示器３２は、検出した歪みを、こ
れに相当する内部圧力（容器１内の圧力）に変換し、変
換した圧力値を表示するようにしてもよい。
れに相当する内部圧力（容器１内の圧力）に変換し、変
換した圧力値を表示するようにしてもよい。
【００３４】〔第５の実施の形態〕図５（ａ）（ｂ）は
本発明の第５の実施の形態にかかるリチウム二次電池の
監視装置を示しており、図５（ｂ）は図５（ａ）のｂ−
ｂ断面図である。同図に示すように、複数（本例では４
個）のリチウム二次電池１０は、フレーム３０に収納さ
れている。そして、隣接するリチウム二次電池１０の間
に、荷重計３３が挾持されている。この荷重計３３は、
リチウム二次電池１０から離れた位置に設置した表示器
３４に接続されている。
本発明の第５の実施の形態にかかるリチウム二次電池の
監視装置を示しており、図５（ｂ）は図５（ａ）のｂ−
ｂ断面図である。同図に示すように、複数（本例では４
個）のリチウム二次電池１０は、フレーム３０に収納さ
れている。そして、隣接するリチウム二次電池１０の間
に、荷重計３３が挾持されている。この荷重計３３は、
リチウム二次電池１０から離れた位置に設置した表示器
３４に接続されている。
【００３５】リチウム二次電池１０は作動時（充電・放
電時）には、電流が流れて発熱するため容器１内の圧力
が変動し、圧力変動に併せて容器１が膨張・収縮する。
容器１の膨張・収縮に起因して、荷重計３３による検出
荷重が変化する。検出荷重信号は表示器３４に送られて
おり、表示器３４には容器１の膨張・収縮に起因する検
出荷重が表示される。したがって、表示器３４に表示さ
れた検出荷重を監視者が監視することにより、フレーム
３０に収納された複数のリチウム二次電池１０のいずれ
かに異常が発生しているか否かを判定することができ
る。つまり、定常時には、充電・放電をしても圧力が小
さいため検出荷重も小さいのに対して、異常時には圧力
が大きくなり検出荷重も大きくなるので、検出荷重を監
視することにより、リチウム二次電池１０の異常発生を
判定することができるのである。
電時）には、電流が流れて発熱するため容器１内の圧力
が変動し、圧力変動に併せて容器１が膨張・収縮する。
容器１の膨張・収縮に起因して、荷重計３３による検出
荷重が変化する。検出荷重信号は表示器３４に送られて
おり、表示器３４には容器１の膨張・収縮に起因する検
出荷重が表示される。したがって、表示器３４に表示さ
れた検出荷重を監視者が監視することにより、フレーム
３０に収納された複数のリチウム二次電池１０のいずれ
かに異常が発生しているか否かを判定することができ
る。つまり、定常時には、充電・放電をしても圧力が小
さいため検出荷重も小さいのに対して、異常時には圧力
が大きくなり検出荷重も大きくなるので、検出荷重を監
視することにより、リチウム二次電池１０の異常発生を
判定することができるのである。
【００３６】また、表示器３４に、予め基準荷重を設定
しておき、検出荷重が基準荷重を越えたら、表示器３４
自体で異常判定をするようにしてもよい。このようにし
て異常判定をしたら、表示器３４が警告を発したり、異
常が発生した電池の回路を遮断するような制御を開始す
る。また、リチウム二次電池１０の圧力が極めて大きく
なった場合には、爆発が発生したと判定して、消火器に
よる消火を開始させる。
しておき、検出荷重が基準荷重を越えたら、表示器３４
自体で異常判定をするようにしてもよい。このようにし
て異常判定をしたら、表示器３４が警告を発したり、異
常が発生した電池の回路を遮断するような制御を開始す
る。また、リチウム二次電池１０の圧力が極めて大きく
なった場合には、爆発が発生したと判定して、消火器に
よる消火を開始させる。
【００３７】更に、表示器３４は、検出荷重を、これに
相当する内部圧力（容器１内の圧力）に変換し、変換し
た圧力値を表示するようにしてもよい。
相当する内部圧力（容器１内の圧力）に変換し、変換し
た圧力値を表示するようにしてもよい。
【００３８】なお図５に示すシステムにおいて、荷重計
３３の代わりに、変位計や圧力計を採用することもでき
る。
３３の代わりに、変位計や圧力計を採用することもでき
る。
【００３９】
【発明の効果】以上、実施の形態と共に具体的に説明し
たように、本発明では、リチウム二次電池の内部圧力を
圧力センサで検出したり、リチウム二次電池の歪みを歪
みゲージにより検出し、検出した圧力や歪みを表示器に
表示するようにした。このため、表示された圧力や歪み
を監視することにより、リチウム二次電池の異常を判定
することができる。このため、安全弁が開放する前に、
回路遮断等の安全策を施すことができ、安全性が高ま
る。
たように、本発明では、リチウム二次電池の内部圧力を
圧力センサで検出したり、リチウム二次電池の歪みを歪
みゲージにより検出し、検出した圧力や歪みを表示器に
表示するようにした。このため、表示された圧力や歪み
を監視することにより、リチウム二次電池の異常を判定
することができる。このため、安全弁が開放する前に、
回路遮断等の安全策を施すことができ、安全性が高ま
る。
【００４０】また本発明では、光ファイバと光ファイバ
歪み測定装置により、リチウム二次電池の歪みを検出し
て監視をするようにしている。このように、光ファイバ
と光ファイバ歪み測定装置を用いた監視装置では、防爆
性の優れた監視ができると共に、複数個のリチウム二次
電池の同時監視を遠隔地から行うことができる。
歪み測定装置により、リチウム二次電池の歪みを検出し
て監視をするようにしている。このように、光ファイバ
と光ファイバ歪み測定装置を用いた監視装置では、防爆
性の優れた監視ができると共に、複数個のリチウム二次
電池の同時監視を遠隔地から行うことができる。
【００４１】また、表示器や光ファイバ歪み測定器が異
常判定をすることより、迅速に異常回避や安全装置の作
動を行うことができる。
常判定をすることより、迅速に異常回避や安全装置の作
動を行うことができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるリチウム二
次電池の監視装置を示す構成図。
次電池の監視装置を示す構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態にかかるリチウム二
次電池の監視装置を示す構成図。
次電池の監視装置を示す構成図。
【図３】本発明の第３の実施の形態にかかるリチウム二
次電池の監視装置を示す構成図。
次電池の監視装置を示す構成図。
【図４】本発明の第４の実施の形態にかかるリチウム二
次電池の監視装置を示す構成図。
次電池の監視装置を示す構成図。
【図５】本発明の第５の実施の形態にかかるリチウム二
次電池の監視装置を示す構成図。
次電池の監視装置を示す構成図。
【図６】リチウム二次電池を一部破断して示す斜視図。
１ 容器 ７ 安全弁 １０ リチウム二次電池 ２０ 圧力センサ ２１ 表示器 ２２ 歪みゲージ ２３ 表示器 ２４ 光ファイバ ２５ 光ファイバ歪み測定器 ３０ フレーム ３１ 歪みゲージ ３２ 表示器 ３３ 荷重計 ３４ 表示器
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０１Ｌ 1/24 Ｇ０１Ｂ 7/18 Ａ 11/00 Ｇ０１Ｌ 11/00 Ａ Ｆターム(参考） 2F055 AA11 CC14 DD20 EE11 EE31 FF31 GG49 2F063 AA25 BA30 DA02 DA05 DD02 EC22 MA08 2F065 AA65 BB08 FF00 FF41 GG08 LL02 NN20 RR06 SS09 5H030 AA06 AS03 AS05 AS06 AS08 FF31 FF32 FF51
Claims (8)
- 【請求項１】 リチウム二次電池の安全弁の内側空間に
配置した圧力センサと、この圧力センサにより検知した
圧力を監視・表示する表示器とを有することを特徴とす
るリチウム二次電池の監視装置。 - 【請求項２】 リチウム二次電池の容器に貼付された歪
みゲージと、この歪みゲージにより検知した歪みを監視
・表示する表示器とを有することを特徴とするリチウム
二次電池の監視装置。 - 【請求項３】 複数のリチウム二次電池を収容したフレ
ームの容器に貼付された歪みゲージと、この歪みゲージ
により検知した歪みを監視・表示する表示器とを有する
ことを特徴とするリチウム二次電池の監視装置。 - 【請求項４】 フレームに収容した複数のリチウム二次
電池の間に挾持された歪み検出手段と、この歪み検出手
段により検知した歪みを監視・表示する表示器とを有す
ることを特徴とするリチウム二次電池の監視装置。 - 【請求項５】 請求項４において、前記歪み検出手段
は、荷重計または変位計または圧力計のうちの何れか一
つであることを特徴とするリチウム二次電池の監視装
置。 - 【請求項６】 請求項１乃至請求項５の何れか一項にお
いて、前記表示器は、監視している圧力ないし歪みが予
め設定した基準値を越えると異常が発生したと判定する
ことを特徴とするリチウム二次電池の監視装置。 - 【請求項７】 リチウム二次電池の容器の周面に密着し
て配線された光ファイバと、この光ファイバに接続され
て光ファイバにパルス光を入射すると共に光ファイバに
て発生したブリルアン反射を分析することにより前記容
器の歪みを監視・表示する光ファイバ歪み測定器とを有
することを特徴とするリチウム二次電池の監視装置。 - 【請求項８】 請求項７において、前記光ファイバ歪み
測定器は、監視している歪みが予め設定した基準値を越
えると異常が発生したと判定することを特徴とするリチ
ウム二次電池の監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001084345A JP2002289265A (ja) | 2001-03-23 | 2001-03-23 | リチウム二次電池の監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001084345A JP2002289265A (ja) | 2001-03-23 | 2001-03-23 | リチウム二次電池の監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002289265A true JP2002289265A (ja) | 2002-10-04 |
Family
ID=18940029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001084345A Withdrawn JP2002289265A (ja) | 2001-03-23 | 2001-03-23 | リチウム二次電池の監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002289265A (ja) |
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