報告書番号

T94013

タイトル（和文）

リチウム電池ロードコンディショナーの設計・試作－２ｋＷｈ級組電池の運転－

タイトル（英文）

FABRICATION OF LITHIUM BATTERY LOAD CONDITIONER; OPERATION OF 2KWH-CLASS BATTERY

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

リチウム／酸化バナジウム電池を用いて、直列接続により総電圧２００Ｖ級の組電池を試作し、電力変換器（定格；１ｋＶＡ）と連結し、ロードコンディショナーの基本条件での運転を行った。放電電流を変えた場合における組電池放電容量、各単電池の電圧変化、電池温度の変化、電池モジュールの抑え圧の変化を計測した。その結果、１０時間率放電では平均放電電圧１９７Ｖとなり設計容量の２ｋＷｈの値を得ることができた。その際の充放電効率は９３％を示した。しかし、放電率を高くすることにより、組電池の放電容量は、材料評価試験からの予測値をこえる容量低下を示した。リチウム電池ロードコンディショナーを実用化するための開発課題として、単電池ベースでの性能向上に加え、組電池の熱管理方法、収納方法、および各単電池の過充電／過放電防止が重要である。

概要 （英文）

EXPERIMENTAL EVALUATIONS WERE PERFORMED ON ALITHIUM/VANADIUM OXIDE RECHARGEABLE BATTERY SYSTEM. THIS SYSTEM HAS A BATTERY PACK, WHICH CAN GENERATE A VOLTAGE OF APPROXIMATELY 200 V BY CONNECTING 10 AH CELLS IN SERIES, AND A POWER CONVERSION SYSTEM (1KVA:AC-DC INVERTER). PERFOMANCE TESTS WERE USED TO QUANTIFY THE AVAILABLE ENERGY AS A FUNCTION OF DISCHARGE RATE. INDIVIDUAL CELL VOLTAGES, CELL-SURFACE TEMPERATURES AND 10-CELL STACK PRESSURE WERE MONITORED DURING CYCLING. AN ENERGY CAPACITY OF 2 KWH WAS OBTAINED WITH A MEAN VOLTAGE OF 197V AT A 10-H RATE. THE CALCULATED ENERGY EFFICIENCY WAS 93% ON A DC-DC BASIS. HOWEVER, HIGHER DISCHARGE RATES GAVE LOWER ENERGY CAPACITIES. IN ADDITION TO CELL INPROVEMENTS, A LITHIUM SECONDARY BATTERY SYSTEM FOR PRACTICAL USE NEEDS FURTHER INVESTIGATION OF THERMAL MANAGEMENT, PACKAGING CONSTRAINTS, AND OVERDISCHARGE/OVERCHARGE PROTECTION.

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