JP2001266954A

JP2001266954A - 電池充電販売装置及び電池充電販売方法

Info

Publication number: JP2001266954A
Application number: JP2000077849A
Authority: JP
Inventors: Yasuhito Eguchi; 安仁江口; Shinichi Ogasawara; 伸一小笠原; Toru Ichikawa; 徹市川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-03-15
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2001-09-28

Abstract

(57)【要約】【課題】使用済みの二次電池と所定の充電料金の支払
いとにより、待ち時間を要せずに充電済みの二次電池を
手軽に入手可能とする。【解決手段】顧客によって使用済みの第１の二次電池
２の投入が行われる電池投入部１６と、第１の二次電池
２に対して充電処理を施す充電部２６と、充電済みの第
２の二次電池３をストックするストック部２７と、スト
ック部２７から第３の二次電池３を顧客に供給する電池
供給部１７と、顧客による第１の二次電池２の投入と充
電処理料金の支払い等を確認して第１の二次電池２に対
する充電処理と第２の電池３の顧客への提供動作を制御
する中央制御部３０とを備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、店頭等において顧
客が使用済み等の二次電池を投入するとともに所定の料
金を支払うことによって、充電済みの二次電池を提供す
る電池充電販売装置及び電池充電販売方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の携帯型電子機器は、携帯時等にお
いても内蔵した電池を電源として使用が可能とされる。
携帯型電子機器においては、小型軽量化、多機能化が図
られるとともに、低消費電力化或いは電池性能の向上に
よって長時間に亘る使用が可能となっている。携帯型電
子機器においては、充電処理を行うことによって繰り返
して使用が可能な二次電池が用いられ、特に小型で大容
量が得られるリチウムイオン二次電池が用いられてい
る。

【０００３】リチウムイオン二次電池は、携帯型電子機
器等の仕様に応じて、円筒形、コイン形、ピン形或いは
平板形等の種々の形態で提供されている。リチウムイオ
ン二次電池は、外装体の内部に非水電解液とともに正極
材と負極材及びセパレータとからなる電池要素が収納さ
れてなる。また、リチウムイオン二次電池には、電解液
に代わるゲル状電解質を正極材や負極材に塗布したり、
固体のポリマ電解質を用いることによって薄型化を図っ
たいわゆるカード形も提供されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】二次電池は、電子機器
等を長時間に亘って使用する等によって容量不足が生じ
た場合に、充電器を用いて充電処理が行われることによ
って再使用が可能とされる。二次電池の充電処理には、
家庭等で行う通常充電の場合に数時間を要し、また例え
ば業務用の大形充電器を用いた急速充電でも１０数分か
ら数１０分の時間が必要とされる。

【０００５】二次電池は、上述したように充電処理を行
うことによって繰返し使用が可能であるが、充電処理に
時間を要するために携帯型電子機器の使用中に容量不足
の事態が発生した場合にその対応が困難であるといった
問題があった。また、二次電池は、上述したように充電
器を用いて充電処理を行うために、任意の場所で手軽に
充電処理を行うことができないといった問題があった。
さらに、二次電池は、夜間時等において充電処理が行わ
れるが、しばしば忘れられたり充分な充電時間がかけら
れないために容量不足の状態で使用されることが多いと
いった問題があった。

【０００６】このため、二次電池は、例えば携帯型電子
機器を長時間に亘って使用したり旅行等をする場合に、
使用者によって予め予備の電池パックとして何個か持参
される。しかしながら、二次電池は、携帯型電子機器の
仕様に応じて複数種の予備の電源パックとして用意され
なければならないために、嵩張ったり交換の煩わしさが
あった。また、二次電池は、携帯型電子機器の使用者等
によって充電処理の煩わしさや緊急対応等のためにしば
しば一次電池と同様の感覚で購入される。しかしなが
ら、二次電池は、その再利用特性を生かされることも少
なく、用済み後にそのまま廃棄されることが多かった。

【０００７】したがって、本発明は、使用済みの二次電
池と所定の充電料金の支払いとにより、待ち時間を要せ
ずに充電済みの二次電池を手軽に入手可能とすることで
有効利用が図られるようにした新規な電池充電販売装置
及び電池充電販売方法を提供することを目的に提案され
たものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
本発明にかかる電池充電販売装置は、顧客によって使用
済み等の第１の二次電池の投入が行われる電池投入部
と、第１の二次電池に対して充電処理を施す充電部と、
充電処理を施した第２の二次電池をストックするストッ
ク部と、ストックされた第２の二次電池を取り出して顧
客に提供する電池供給部と、第１の二次電池の投入と料
金の支払とを確認するとともに第１の二次電池の充電処
理と第２の二次電池の供給処理との動作を制御する中央
制御部とを備えてなる。

【０００９】以上のように構成された本発明にかかる電
池充電販売装置には、店頭等に設置されて顧客によって
電池投入部から使用済みの第１の二次電池が投入され
る。電池充電販売装置は、顧客によって所定の料金の支
払いが行われると、投入された第１の二次電池を充電部
へと搬送して充電処理を施し、所定の充電処理が終了す
るとこの第１の二次電池をストック部内にストックす
る。一方、電池充電販売装置は、ストック部から充電済
みの第２の二次電池を取り出して電池供給部へと送り出
し、顧客に提供する。

【００１０】電池充電販売装置によれば、ストック部に
ストックした第２の二次電池を顧客に提供することか
ら、提供するまでの待ち時間をほとんど必要とせず一般
の自動販売機と同様の感覚で二次電池の充電サービスと
いった新たなビジネス展開を可能とする。電池充電販売
装置によれば、適宜の場所に設置されることで二次電池
の充電が手軽に行われるようになり、予備の電池パック
や充電器を持ち運びする等の煩わしさを軽減するととも
に二次電池の有効利用が図られるようにする。電池充電
販売装置によれば、使用済みの二次電池が有効に利用さ
れることで、最小限のストックでの対応が可能となると
ともに補充等のメンテナンスもほとんど不要である。

【００１１】また、上述した目的を達成する本発明にか
かる電池充電販売方法は、顧客によって投入された使用
済み等の第１の二次電池に対して充電処理を施す充電部
と、充電処理が施された第２の二次電池をストックする
ストック部と、ストックされた第２の二次電池を取り出
して顧客に提供する電池供給部と、第１の二次電池の投
入と料金の支払とを確認するとともに第１の二次電池の
充電処理と第２の二次電池の供給処理との動作を制御す
る中央制御部とを備えてなる電池充電販売装置が用いら
れる。電池充電販売方法は、顧客によって、第１の二次
電池が投入されて充電処理に要する料金の支払いが行わ
れると、ストック部にストックした第２の二次電池を顧
客に供給するとともに、第１の二次電池を充電部におい
て充電処理してストック部にストックする。

【００１２】本発明にかかる電池充電販売方法によれ
ば、一般の自動販売機と同様に、待ち時間をほとんど必
要とせずに充電済みの二次電池を顧客に提供することで
二次電池の充電サービスといった新たなビジネス展開を
可能とする。電池充電販売方法によれば、適宜の場所に
設置された電池充電販売装置によって使用済みの二次電
池から充電済みの二次電池の入手が可能となり、予備の
電池パックや充電器の持参等の煩わしさを軽減するとと
もに二次電池の有効利用が図られるようになる。電池充
電販売方法によれば、使用済みの二次電池が有効に利用
されることで、最小限のストックでの対応が可能となる
とともに補充等のメンテナンスもほとんど不要とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施の形
態として図面に示した電池充電販売装置１は、図１に示
すように顧客によって使用済み或いは容量不足となった
カード型リチウムイオン二次電池２（以下、第１の電池
２と称する。）と所定の充電料金とが投入されることに
よって、同一仕様の充電済みのカード型リチウムイオン
二次電池３（以下、第２の電池３と称する。）を代替え
品として顧客に提供する。電池充電販売装置１は、カー
ド型リチウムイオン二次電池ばかりでなく、その他の二
次電池を取り扱うようにしてもよいことは勿論である。

【００１４】第１の電池２及び第２の電池３は、図２に
示すように、後述する電池要素を絶縁材からなる外装体
４によって被覆した薄い矩形を呈しており、外装体４の
一端側に位置してコネクタ部４ａが設けられている。コ
ネクタ部４ａには、外装体４の表裏主面にそれぞれ幅方
向に離間して正極端子５と負極端子６とが設けられてい
る。また、コネクタ部４ａには、正極端子５と負極端子
６との間に位置して、一対のＩＤ端子７ａ、７ｂが設け
られている。

【００１５】第１の電池２及び第２の電池３は、矩形の
形状と、ＩＤ端子７ａ、７ｂを負極端子６側に配置した
構成によって、電池充電販売装置１において後述する極
性合わせを行う機構を簡略化させる。第１の電池２及び
第２の電池３は、ＩＤ端子７ａ、７ｂによって極性や電
池仕様を識別するようにする。第１の電池２及び第２の
電池３は、一対のＩＤ端子７ａ、７ｂを備えたが、識別
条件によってその数をが増減される。第１の電池２及び
第２の電池３は、１つのＩＤ端子を備える場合において
も抵抗値の測定によって仕様判定が可能とされる。ま
た、第１の電池２及び第２の電池３は、２個以上のＩＤ
端子を備えることによってデジタル的に仕様判別が可能
とされる。さらに、第１の電池２及び第２の電池３は、
ＩＤ端子を通信部として構成することによって、さらに
高度な情報伝達を可能とする。

【００１６】第１の電池２及び第２の電池３は、図３に
示すように、正極集電体８に正極活物質層９を塗布形成
してなる正極材１０と、負極集電体１１に負極活物質層
１２を塗布形成してなる負極材１３とを、ポリマ電解質
１４を介して積層して電池要素を構成したリチウムイオ
ンポリマ二次電池である。勿論、第１の電池２及び第２
の電池３は、かかるリチウムイオンポリマ二次電池ばか
りでなく、リチウムイオン二次電池或いは他の二次電池
であってもよい。

【００１７】正極集電体８には、例えばアルミニウム箔
が用いられている。正極活物質層９は、例えばＴｉ
Ｓ₂、ＭｏＳ₂、ＮｂＳｅ₂、Ｖ₂Ｏ₅等のリチウムを含有
しない金属硫化物や金属酸化物或いはＬｉ_xＭＯ₂（式
中、Ｍは、一種類以上の遷移金属を表す。ｘは、電池の
充放電状態により異なり、通常０．０５以上１．１０以
下である。）を主体とするリチウム複合酸化物が用いら
れて成膜形成される。遷移金属としては、例えばコバル
ト、ニッケル、マンガン等が用いられる。リチウム複合
酸化物は、具体的にはＬｉＣｏＯ₂、ＬｉＮｉＯ₂、Ｌｉ
Ｎｉ_yＣｏ_1-yＯ₂（０＜ｙ＜１）、ＬｉＭｎ₂Ｏ₄等が用
いられる。これらリチウム複合酸化物は、高電圧を発生
することができるとともにエネルギー密度的に優れた物
質である。

【００１８】正極活物質層９は、上述した金属硫化物や
属酸化物或いはリチウム複合酸化物等に対して、例えば
バインダとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、溶
剤としてｎ−メチルピロドリン（ＮＭＰ）を加えてスラ
リー状とした正極活物質材料を、ドクターブレード法等
によって正極集電体８の主面上に均一に塗布して形成さ
れる。正極活物質層９は、高温乾燥処理によってＮＭＰ
が飛ばされ、さらにロールプレスによる加圧処理が施さ
れて高密度化が図られて正極集電体８上に成膜形成され
てなる。

【００１９】負極集電体１１には、例えば銅箔が用いら
れている。負極活物質層１２は、リチウムイオンをドー
プ、脱ドープ可能な材料、例えばグラファイトや難黒鉛
化或いは易黒鉛化炭素等の炭素材料が用いられて成膜形
成される。負極活物質には、炭素材料の他にもポリアセ
チレン、ポリプピロール等の高分子材料や、ＳｎＯ₂等
の酸化物も用いられる。

【００２０】負極活物質層１２は、正極活物質と同様
に、上述した炭素材料に対して例えばバインダとしてＰ
ＶＤＦ、溶剤としてＮＭＰを加えてスラリー状とした負
極活物質材料をドクターブレード法等によって負極集電
体１１の主面上に均一に塗布して形成される。負極活物
質層１２は、高温乾燥処理によってＮＭＰが飛ばされ、
さらにロールプレスによる加圧処理が施されて高密度化
が図られて負極集電体１１上に成膜形成されてなる。

【００２１】ポリマ電解質１４は、高分子材料と電解液
と電解質塩とを混合してゲル状化した電解質をポリマー
中に取り込んでなる。高分子材料は、電解液に相溶する
性質を有し、シリコンゲル、アクリルゲル、アクリルニ
トリルゲル、ポリフォスファゼン変性ポリマー、ポリエ
チレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、及びこ
れらの複合ポリマーや架橋ポリマー、変性ポリマー等、
若しくはフッ素系ポリマーとして、例えばポリ（ビニリ
デンフルオロライド）、ポリ（ビニリデンフルオロライ
ド−ｃｏ−テトラフルオロサフルオロプロピレン）、ポ
リ（ビニリデンフルオロライド−ｃｏ−トリフルオロエ
チレン）等の高分子材料及びこれらの混合物が各種使用
される。

【００２２】電解質成分は、上述した高分子材料を分散
可能とする性質を有し、非プロトン性溶媒として例えば
エチレンカーボネートやプロピレンカーボネート或いは
ブチレンカーボネート等が用いられる。電解質塩には、
溶剤に相溶する性質を有するものが用いられ、カチオン
とアニオンとが組み合わされてなる。カチオンには、例
えばアルカリ金属やアルカリ土類金属が用いられる。ア
ニオンには、ＣＬ^-、Ｂｒ^-、Ｉ^-、ＳＣＮ^-、ＣｌＯ₄、
ＢＦ₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＣＦ₃ＳＯ₃ ^-等が用いられる。電解質
塩には、具体的には六フッ化リン酸リチウムや四フッ化
リン酸リチウムが電解液に対して溶解可能な濃度で用い
られる。

【００２３】第１の電池２及び第２の電池３は、上述し
た正極材１０と負極材１３とポリマ電解質１４との積層
体を、外装材４によって封装して全体カード状に構成し
てなる。第１の電池２及び第２の電池３は、図示しない
が外装材４の内部に駆動回路が封装されるとともに、外
周面に上述した各端子５乃至７が配置される。なお、第
１の電池２及び第２の電池３は、かかるリチウムイオン
ポリマ二次電池に限定されるものではなく、例えば正極
材と負極材とをセパレータを介して積層してなるリチウ
ムイオン二次電池であってもよい。

【００２４】第１の電池２は、上述したように顧客によ
って電池充電販売装置１に投入される。第２の電池３
は、顧客によって充電料金が投入され、詳細を後述する
ように電池充電販売装置１において第１の電池２の充電
適性が判定されることによって代替え品として顧客に供
給される。

【００２５】電池充電販売装置１には、図１に示すよう
に、筐体１５の前面扉１５ａに第１の電池２が挿入され
る第１のスロット１６と、第２の電池３が送り出される
第２のスロット１７とが設けられている。電池充電販売
装置１には、筐体１５の前面扉１５ａに硬貨１８の投入
口１９と、返却口２０と、返却ボタン２１とが設けられ
ている。電池充電販売装置１には、筐体１５の前面扉１
５ａに、詳細を後述するように操作ガイドや料金等を表
示する表示器２２が設けられている。

【００２６】なお、電池充電販売装置１は、前面扉１５
ａが筐体本体に対して図示しないヒンジ機構を介して開
閉自在に組み付けられ、キー機構２３によって閉塞状態
に保持されている。電池充電販売装置１は、キー機構２
３を操作することによって前面扉１５ａが体本体に対し
て開放されて、予備の第２の電池３の補充や金庫からの
硬貨の回収或いは各部の整備等のメンテナンス作業が行
われる。

【００２７】電池充電販売装置１は、第１の電池２が挿
入される第１のスロット１６と第２の電池３が送り出さ
れる第２のスロット１７とを別個に設けたが、１個のス
ロットから電池の挿脱操作を行うように構成してもよ
い。また、電池充電販売装置１は、各スロットにトレィ
機構を設け、このトレィ機構を介して電池の挿脱操作を
行うようにしてもよい。

【００２８】電池充電販売装置１には、図示しないが筐
体１５の背面側から商用電源と接続される電源コードが
引き出されている。電池充電販売装置１には、詳細を省
略するが投入口１９に連続して硬貨選別装置２４が内蔵
されている。電池充電販売装置１は、投入された硬貨１
８の良否を硬貨選別装置２４によって選別し、正規硬貨
を図示しない金庫に収納するとともに不正硬貨等を返却
口２０へと返却する。なお、電池充電販売装置１は、硬
貨選別装置２４に釣り銭機構を付設したり、紙幣選別機
構を設けて硬貨１８ばかりでなく紙幣の利用も可能とす
るように構成してもよい。

【００２９】電池充電販売装置１には、図４に示すよう
に、第１のスロット１６の内方に位置して詳細を後述す
る電池仕様検出部２５が配置されるとともに、この電池
仕様検出部２５に連続して充電部２６とストック部２７
とが備えられている。電池充電販売装置１には、ストッ
ク部２７に連続して第２のスロット１７の内方に位置し
て電池供給機構２８が備えられている。電池充電販売装
置１には、商用電源を整流して充電部２６に直流を供給
するＡＣ−ＤＣコンバータ２９が備えられている。電池
充電販売装置１には、上述した各部を制御する中央制御
部３０が備えられている。

【００３０】電池充電販売装置１は、第１のスロット１
６から電池が投入されると、この第１のスロット１６の
内方に配置した検出センサ３１によってこれを検出して
検出信号を中央制御部３０へと送出する。電池充電販売
装置１においては、検出信号に基づいて中央制御部３０
から送出される出力信号に基づいて後述する各部の動作
が開始される。電池充電販売装置１においては、中央制
御部３０からの出力信号に基づいて、表示部２２に詳細
を省略する操作ガイドが表示されるとともに図示しない
スピーカから音声による操作ガイドが行われる。

【００３１】電池充電販売装置１は、投入された第１の
電池２について、電池仕様検出部２５において受入れ可
能か否かを判別する。電池仕様検出部２５には、整列機
構３１と、ＩＤチェック機構３２と、性能仕様チェック
機構３３と、搬送機構３４等が備えられている。電池仕
様検出部２５は、各機構部から中央制御部３０に対して
検出出力を送出するとともに、中央制御部３０からの出
力信号に基づいて各機構部の動作が制御される。

【００３２】電池充電販売装置１には、図４に示すよう
に第１のスロット１６に対して顧客により第１の電池２
が前後左右バラバラの向きで投入される。したがって、
電池充電販売装置１は、整列機構３１によって第１の電
池２を一定の姿勢に整列させる。電池充電販売装置１
は、第１の電池２を整列した状態で、整列機構３１に付
設した保持機構によって一時保持して後述するチェック
処理を行う。なお、電池充電販売装置１は、第１の電池
２の投入姿勢を規制して第１のスロット１６に受け入れ
るように構成した場合には、かかる整列機構３１が不要
とされ構造の簡易化が図られる。

【００３３】電池充電販売装置１においては、投入され
た第１の電池２を保持機構によって保持した状態で、Ｉ
Ｄチェック機構３２によってそのＩＤ端子７ａ、７ｂを
検出してＩＤ検出情報を中央制御部３０へと送出する。
また、電池充電販売装置１においては、性能仕様チェッ
ク機構３３によって、投入された第１の電池２の残存電
気容量や劣化程度等の性能仕様検出情報を中央制御部３
０へと送出する。

【００３４】電池充電販売装置１においては、上述した
ＩＤチェック機構３２からのＩＤ検出情報が中央制御部
３０において比較され、投入された第１の電池２が受入
れ可能な二次電池であることを判別した場合にこの第１
の電池２の性能仕様がチェックされる。電池充電販売装
置１においては、上述したＩＤチェック機構３２からの
ＩＤ検出情報が中央制御部３０において比較され、例え
ば投入された電池が受入れ不能な一次電池等であること
を判別した場合にこの電池を第１のスロット１６或いは
第２のスロット１７から返却する。電池充電販売装置１
においては、中央制御部３０からの出力信号に基づいて
顧客に対して表示部２２に充電不能の適宜の表示を行
い、また図示しないスピーカから音声ガイドによってそ
の旨を報知する。

【００３５】また、電池充電販売装置１は、性能仕様チ
ェック機構３３からの性能仕様情報を中央制御部３０に
おいて処理する。電池充電販売装置１においては、投入
された第１の電池２が劣化が大きい等により充電不適と
判断した場合に、この第１の電池２を第１のスロット１
６或いは第２のスロット１７から返却する。電池充電販
売装置１においては、中央制御部３０からの出力信号に
基づいて顧客に対して表示部２２によって充電不能の適
宜の表示を行うとともに図示しないスピーカから音声ガ
イドによってその旨を報知する。なお、電池充電販売装
置１は、例えば第１の電池２に記録された充電回数や内
部抵抗値等の適宜の項目に基づいて劣化判断を行う。

【００３６】電池充電販売装置１においては、多数種の
二次電池の充電処理を可能とする場合に、中央制御部３
０において投入された第１の電池２の充電適合の判定を
行うとともに充電に要する料金の算定処理が行われる。
電池充電販売装置１においては、電池容量、充電時間等
に基づいて充電料金を算定し、中央制御部３０からの出
力信号に基づいて顧客に対して表示部２２によって料金
表示を行うとともに図示しないスピーカから料金とその
投入の音声ガイドを行う。

【００３７】なお、電池充電販売装置１は、構造の簡易
化等のために一種類の電池のみを取扱い、また電池容量
や充電時間等による料金格差を付けない場合には、かか
る処理を不要とする。電池充電販売装置１においては、
例えば顧客によって第１の電池２とともに硬貨１８の投
入が最初に行われた後に、上述した仕様の判定処理等が
開始されるようにしてもよい。

【００３８】電池充電販売装置１においては、例えば第
１のスロット１６から第１の電池２が投入された後に料
金表示を受けて顧客が充電処理を取り止める場合に、返
却ボタン２１が操作される。電池充電販売装置１におい
ては、返却ボタン２１の操作によって返却信号が中央制
御部３０へと送出され、中央制御部３０からの出力信号
に基づいて搬送機構３５が駆動されて第１の電池２を第
１のスロット１６或いは第２のスロット１７を介して顧
客に返却する。なお、電池充電販売装置１は、料金前納
型の場合に、投入された硬貨１８も合わせて返却する。

【００３９】電池充電販売装置１においては、顧客によ
り上述した料金ガイドに基づく規定料金分の硬貨１８が
投入口１９に投入されるとともに硬貨選別装置２４によ
り良否が選別されて収納が行われると、料金支払い情報
が中央制御部３０へと送出される。電池充電販売装置１
においては、料金ガイドを行った後に所定の時間を経過
しても顧客によって硬貨１８の投入が行われない場合
に、中央制御部３０からの出力信号に基づいて第１の電
池２を第１のスロット１６或いは第２のスロット１７か
ら返却する。電池充電販売装置１においては、中央制御
部３０からの出力信号に基づいて表示部２２によって電
池返却の表示を行うとともに図示しないスピーカから音
声ガイドによってその旨を報知する。

【００４０】電池充電販売装置１は、上述した処理を施
した後に、保持機構による保持状態を解除して第１の電
池２を搬送機構３４によって充電部２６へと搬送する。
充電部２６は、詳細を省略するがＡＣ−ＤＣコンバータ
２９を介して直流が供給される電源部と、第１の電池２
に対して充電仕様に適合した充電処理が行われるように
充電器３６を制御する充電制御部とを備えている。充電
部２６には、複数個の充電器３６ａ乃至３６ｎが備えら
れている。電池充電販売装置１においては、中央制御部
３０において各充電器３６ａ乃至３６ｎの空き状況が監
視されており、搬送機構３５によって搬送された第１の
電池２を空いている充電器３６へと供給する。

【００４１】電池充電販売装置１においては、充電部２
６を詳細を後述するように構成することによって、第１
の電池２を上述した整列機構３２による整列或いはＩＤ
チェック機構３３による仕様等のチェックを不要若しく
は簡易化することが可能とされる。なお、電池充電販売
装置１は、この場合投入された電池を一旦充電部２６に
装填して上述したＩＤチェック機構３３におけるＩＤチ
ェックが行われる。

【００４２】各充電器３６には、図４に示すように第１
の電池２がそれぞれ装填される電池装填部３７を挟んで
それぞれ一対の充電コネクタ３８（３８ａ、３８ｂ）
と、ＩＤ検知部３９（３９ａ、３９ｂ）と、充電極性切
替部４０（４０ａ、４０ｂ）とが備えられている。各充
電器３６は、各電池装填部３７がその空間形状を第１の
電池２の外形形状とほぼ等しくされることによって、そ
れぞれの一対の充電コネクタ３８ａ、３８ｂが第１の電
池２の長手方向の長さとほぼ等しい間隔を以って配置さ
れてなる。

【００４３】なお、充電器３６は、第１の電池２が第１
のスロット１６や整列機構３２によって一定の向きで上
下表裏を規制されて電池装填部３７に装填される場合に
は、そのコネクタ部４ａに対応して一方側にのみ充電コ
ネクタ３８及びＩＤ検知部３９が配置され、他方側及び
充電極性切替部４０が不要となる。また、充電器３６
は、ＩＤチェック機構３３によって電池のＩＤチェック
を行う場合には、ＩＤ検知部３９も不要とする。

【００４４】充電器３６は、第１の電池２がその両側部
にコネクタ部４ａを設けた仕様である場合には、電池装
填部３７の一方側にのみ、充電コネクタ３８やＩＤ検知
部３９或いは充電極性切替部４０が配置されればよい。
第１の電池２０は、コネクタ部４ａが増えることで、構
造が複雑かつ大型化するとともにショート等の問題が発
生する確率が大きくなる。

【００４５】充電器３６においては、電池装填部３７に
装填された第１の電池２に対して、その装填姿勢に応じ
てコネクタ部４ａに左右の充電コネクタ３８ａ、３８ｂ
のいずれか一方が嵌合する。なお、充電器３６において
は、第１の電池２に対して、他方の充電コネクタ３８も
コネクタ部４ａが設けられていない他方の側縁部に相対
嵌合される。各充電コネクタ３８には、第１の電池２の
上側領域に対応して第１の充電端子４１ａと一対のＩＤ
検出端子４２ａ、４２ｂとが備えられるとともに、第１
の電池２の下側領域に対応して第２の充電端子４１ｂと
一対のＩＤ検出端子４２ｃ、４２ｄとが備えられる。

【００４６】第１の充電端子４１ａと第２の充電端子４
１ｂとは、対応する充電極性切替部４０にそれぞれ接続
されている。第１の充電端子４１ａと第２の充電端子４
１ｂとは、その間隔が第１の電池２のコネクタ部４ａに
設けられた正極端子５と負極端子６との対向間隔と等し
く配置されている。したがって、第１の充電端子４１ａ
と第２の充電端子４１ｂとは、電池装填部３７に第１の
電池２が装填された状態において、充電コネクタ３８と
コネクタ部４ａとが嵌合することでそれぞれ正極端子５
又は負極端子６に接続される。

【００４７】各ＩＤ検出端子４２ａ乃至４２ｄは、対応
するＩＤ検知部３９にそれぞれ接続されている。上側の
ＩＤ検出端子４２ａ、４２ｂは、第１の充電端子４１ａ
との間隔が、第１の電池２の負極端子６とＩＤ端子７と
の間隔と等しく設定されている。下側のＩＤ検出端子４
２ｃ、４２ｄも、第２の充電端子４１ｂとの間隔が、第
１の電池２の負極端子６とＩＤ端子７との間隔と等しく
設定されている。

【００４８】充電器３６は、ＩＤ検知部３９によって、
第１の充電端子４１ａ及び第２の充電端子４１ｂとに接
続された第１の電池２の各端子の極性を検出する。勿
論、充電器３６は、ＩＤ検知部３９において第１の電池
２に対する上述したＩＤチェック機構３３による仕様等
の検出を行うようにしてもよい。充電器３６は、上側の
ＩＤ検出端子４２ａ、４２ｂからのＩＤ検出情報と下側
のＩＤ検出端子４２ｃ、４２ｄからのＩＤ検出情報とに
よって、第１の充電端子４１ａと第２の充電端子４１ｂ
との極性を判別する。充電器３６は、ＩＤ検出端子４２
ａ乃至４２ｄから適正なＩＤ検出情報が得られなかった
場合には、ＩＤ検知部３９から中央制御部３０に対して
充電不能電池の出力信号を送出する。

【００４９】充電極性切替部４０は、上述したＩＤ検知
部３９による検出結果に基づいて、第１の充電端子４１
ａと第２の充電端子４１ｂとを、第１の電池２の正極端
子５と負極端子６に対応した極性に設定する。充電器３
６は、ＡＣ−ＤＣコンバータ２９から第１の充電端子４
１ａと第２の充電端子４１ｂとを介して第１の電池２に
対して電荷が供給されることでその充電処理を施す。充
電器３６は、中央制御部３０の出力信号に基づいて充電
電圧及び充電時間を制御されて、第１の電池２の充電処
理を行う。

【００５０】電池充電販売装置１は、所定の充電処理を
施した第１の電池２を搬送機構を介してストック部２７
へと供給してストックする。電池充電販売装置１は、上
述したように複数個の充電器３６によって投入された第
１の電池２の充電処理を施してストック部２７にストッ
クすることから、充電器３６の個数、充電時間、第２の
電池３の取り出しに要する最短時間、稼働率等の条件か
ら、最適な第２の電池３の在庫量が決定される。

【００５１】電池充電販売装置１は、例えば充電時間が
最大３時間、フル稼働で１分毎に販売可能とするなら
ば、最大１８０個を在庫する。勿論、電池充電販売装置
１は、稼働率、充電時間や待ち時間の設定等により、実
用上より少ない在庫数でも対応可能である。電池充電販
売装置１は、ストック部２７における第２の電池３のス
トック状況が中央制御部３０において監視される。電池
充電販売装置１においては、第２の電池３がストック部
２７において長期間に亘ってストックされることによっ
て放電が進行した場合に、充電部２６に返送して再充電
を行うようにしてもよい。

【００５２】電池充電販売装置１においては、上述した
第１の電池２の受入れ処理から充電処理に並行して、顧
客に対して第２の電池３を供給する。電池充電販売装置
１においては、上述したように電池仕様検出部２５から
の投入された第１の電池２の受入れ適合信号及び硬貨選
別装置２４からの料金収納信号が中央制御部３０に送出
されると、中央制御部３０からストック部２７に対して
出庫出力信号が送出される。電池充電販売装置１におい
ては、いわゆる先入れ先出し方式によって詳細を省略す
る電池供給機構２８によりストック部２７にストックさ
れた第２の電池３の取り出しが行われる。電池充電販売
装置１においては、図示しない搬送機構によって第２の
電池３を第２のスロット１７を介して顧客に提供する。

【００５３】上述した電池充電販売装置１の処理動作に
ついて、図５を参照して説明する。電池充電販売装置１
には、顧客によって第１のスロット１６から第１の電池
２が投入される（ｓ−１）。電池充電販売装置１におい
ては、ＩＤチェック機構３３において投入された電池の
ＩＤ端子がチェックされて二次電池であるか否かが判定
される（ｓ−２）。電池充電販売装置１においては、性
能仕様チェック機構３５において第１の電池２の性能チ
ェックが行われ、充電可能か否かが判定される（ｓ−
３）。電池充電販売装置１においては、充電が不適な一
次電池等の検出或いは充電不能の判定を行った場合に、
投入された電池を顧客に返却する電池返却を行う（ｓ−
４）。

【００５４】電池充電販売装置１においては、性能仕様
チェック機構３５からの出力情報に基づいて中央制御部
３０において充電料金の算定が行われるとともに、顧客
に対して料金ガイドが行われる（ｓ−５）。電池充電販
売装置１においては、この料金ガイドに基づいて顧客に
よる料金支払いの確認が行われる（ｓ−６）。電池充電
販売装置１においては、料金支払いが行われない場合
に、投入された電池を顧客に返却する電池返却を行う
（ｓ−４）。

【００５５】電池充電販売装置１においては、料金支払
いを確認すると、ストック部２７に第２の電池３がスト
ックされているか否かが確認される（ｓ−７）。電池充
電販売装置１においては、ストック部２７に第２の電池
３がストックされていない場合には、中央制御部３０か
らの出力信号に基づいて顧客に対して表示器２２或いは
スピーカによる売切れ等のガイドを行う（ｓ−８）。電
池充電販売装置１においては、顧客による返却ボタン２
１の操作に基づいて（ｓ−９）、投入電池と投入された
料金の返却を行う（ｓ−１０）。なお、電池充電販売装
置１においては、所定の時間内に返却ボタン２１の操作
が行われない場合には所定の間隔でガイドを行う。

【００５６】電池充電販売装置１においては、ストック
部２７に第２の電池３がストックされている場合に先入
れ先出し方式によってストックされた第２の電池３を選
択して取り出しが行われる（ｓ−１１）。第２の電池３
は、電池供給機構２８によって電池供給部の第２のスロ
ット１７へと送り出される（ｓ−１２）、顧客に提供さ
れる（ｓ−１３）。

【００５７】一方、電池充電販売装置１においては、料
金支払いを確認すると、投入された第１の電池２の充電
処理が行われる。電池充電販売装置１においては、第１
の電池２が搬送機構３５によって充電部２６へと供給さ
れ、空いている充電器３６の電池装填部３７に装填され
る（ｓ−１４）。電池充電販売装置１においては、充電
器３６のＩＤ検知部３９によってコネクタ部３８の充電
端子４１と第１の電池２の正極端子５及び負極端子６の
極性適合がチェックされる（ｓ−１５）。電池充電販売
装置１においては、充電極性切替部４０によってこれら
端子間の極性適合が図られる（ｓ−１６）。

【００５８】電池充電販売装置１においては、上述した
処理によってコネクタ部３８の充電端子４１と第１の電
池２の正極端子５及び負極端子６との極性適合が図られ
た状態において、ＡＣ−ＤＣコンバータ２９から所定の
充電器２６に電流が供給されて充電が行われる（ｓ−１
７）。電池充電販売装置１においては、上述した性能仕
様チェック機構３４によって検出された充電仕様に基づ
いて第１の電池２に対する充電状態が中央制御部３０に
おいて監視され、フル充電されるまで充電器２６による
充電動作が継続される（ｓ−１８）。

【００５９】電池充電販売装置１においては、第１の電
池２が所定の容量までフル充電された状態において、充
電器２６による充電動作が停止される。電池充電販売装
置１においては、中央制御部３０においてストック部２
７のストック状態が監視されている（ｓ−１９）。電池
充電販売装置１においては、ストック部２７に空き領域
がある場合に、充電処理を終了した第２の電池３を搬送
機構を介してこの空き領域へと搬送する（ｓ−２０）。
電池充電販売装置１においては、ストック部２７に空き
領域が無い場合には、充電部２６をストック部に兼用し
て第２の電池３を一時的にストックする。

【００６０】電池充電販売装置１においては、搬送され
た第２の電池３をストック部２７においてストックする
（ｓ−２１）。電池充電販売装置１においては、顧客に
よって第１の電池２の投入が行われると、上述したよう
に先入れ先出し方式によってストックされた第２の電池
３の提供が行われる。

【００６１】なお、上述した電池充電販売装置１におい
ては、カード型リチウムイオン二次電池を対象としてそ
の充電サービスを提供するようにしたが、例えば携帯型
電話機や携帯型パーソナルコンピュータ等に用いられて
いる組電池パックへの適用も可能である。電池充電販売
装置１は、かかる組電池パックを対象としてその充電サ
ービスを行う場合には、投入方向や投入姿勢を規制する
機構が備えられて効率的な処理が行われるように構成さ
れる。

【００６２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる電池充電販売装置及び電池充電販売方法によれば、
容量不足等となった二次電池と所定の料金とを投入する
ことによって一般の自動販売機と同様に待ち時間をほと
んど必要とせずに充電済み二次電池を提供することで、
新品購入に代わる新たな充電サービスシステムを構築す
る。本発明によれば、店頭等の多くの場所に電池充電販
売装置を設置して運用が図られるとともに、顧客にとっ
ても新品の購入と比較して低廉な費用で充電済み二次電
池が手軽に入手可能となることから二次電池の再利用シ
ステムの構築が促進され、資源の有効利用が図られる。
本発明によれば、充電を必要とする二次電池が有効に利
用されることで、最小限のストックでの対応が可能とな
るとともに補充等のメンテナンスもほとんど不要とす
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態として示す電池充電販売装
置の斜視図である。

【図２】同電池充電販売装置に適用されるカード型リチ
ウムイオン二次電池の平面図である。

【図３】同リチウムイオン二次電池の要部縦断面図であ
る。

【図４】同電池充電販売装置の内部構成を説明する要部
構成図である。

【図５】同電池充電販売装置の主たる処理工程を説明す
る工程図である。

【符号の説明】

１電池充電販売装置、２第１の電池（使用済みカー
ド型リチウムイオン二次電池）、３第２の電池（充電
済みカード型リチウムイオン二次電池）、４外装体、４
ａコネクタ部、５正極端子、６負極端子、７Ｉ
Ｄ端子、１５筐体、１６第１のスロット（投入口）、
１７第２のスロット（供給口）、１８硬貨、２２
表示器、２４硬貨選別装置、２５電池仕様検出部、
２６充電部、２７ストック部、２８電池供給機構、
２９ＡＣ−ＤＣコンバータ、３０中央制御部、３２
整列機構、３３ＩＤチェック機構、３４性能仕様
チェック機構、３５搬送機構、３６充電器、３７
電池装填部、３８充電コネクタ、３９ＩＤ検出部、４
０充電極性切替部、４１充電端子、４２ＩＤ検出
端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者市川徹東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 3E047 JA04 KA01 5G003 AA01 BA02 FA01 FA08 GC05 5H030 AS20 BB01 DD09 FF00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】顧客によって使用済み等の第１の二次電
池の投入が行われる電池投入部と、上記第１の二次電池に対して充電処理を施す充電部と、充電処理が施された第２の二次電池をストックするスト
ック部と、上記ストック部にストックされた第２の二次電池を取り
出して顧客に提供する電池供給部と、上記第１の二次電池の投入と料金の支払とを確認して、
上記第１の二次電池の充電処理と上記第２の二次電池の
供給処理との動作を制御する中央制御部とを備えてなる
電池充電販売装置。
【請求項２】上記電池投入部から投入された電池が充
電可能な二次電池であるか否かを検出するとともに、二
次電池であることを検出した場合に充電方法、充電仕様
或いは充電時間の少なくとも１の仕様を検出して上記中
央制御部に検出出力を送出する電池仕様検出部を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の電池充電販売装置。
【請求項３】上記電池仕様検出部の検出出力に基づい
て、上記中央制御部において上記第１の二次電池に対す
る充電処理料金の算定処理が行われ、料金表示を行うこ
とを特徴とする請求項２に記載の電池充電販売装置。
【請求項４】上記電池仕様検出部において上記電池投
入部から投入された電池の充電可否の検出を行い、充電
不可の検出に基づいて上記投入電池を返却することを特
徴とする請求項２に記載の電池充電販売装置。
【請求項５】複数の独立した充電器を備え、これら充
電器によって複数の上記第１の二次電池に対する充電処
理を並行して行う上記充電部を備えることを特徴とする
請求項１に記載の電池充電販売装置。
【請求項６】上記充電部が、上記ストック部を兼用す
ることを特徴とする請求項５に記載の電池充電販売装
置。
【請求項７】充電方法や充電仕様或いは外形仕様等を
異にした複数種の上記第１の二次電池に対する充電処理
を行う上記充電部を備えることを特徴とする請求項１に
記載の電池充電販売装置。
【請求項８】投入方向を異にして投入された上記第１
の二次電池の端子位置にそれぞれ対応する複数箇所に充
電コネクタが設けられた上記充電部を備えることを特徴
とする請求項１に記載の電池充電販売装置。
【請求項９】上記第１の二次電池の端子位置を検出す
る端子検出部と、上記端子検出部の検出出力に基づいて充電端子の極性を
上記第１の二次電池の端子の極性と一致する極性に切り
替える充電コネクタ部を有する上記充電部とを備えるこ
とを特徴とする請求項１に記載の電池充電販売装置。
【請求項１０】投入方向を異にして投入された上記第
１の二次電池を一定方向に整列させる整列機構を有する
上記電池投入部を備えることを特徴とする請求項１に記
載の電池充電販売装置。
【請求項１１】上記二次電池が、カード型ポリマ二次
電池であることを特徴とする請求項１に記載の電池充電
販売装置。
【請求項１２】顧客によって投入された使用済み等の
第１の二次電池に対して充電処理を施す充電部と、充電
処理が施された第２の二次電池をストックするストック
部と、上記第１の二次電池の投入と料金の支払とを確認
するとともに上記第１の二次電池の充電処理と上記第２
の二次電池の供給処理との動作を制御する中央制御部と
を備えてなる電池充電販売装置が用いられ、顧客による上記第１の二次電池の投入と充電処理に要す
る料金の支払いとを確認する工程と、上記確認工程に基づいて上記ストック部にストックした
上記第２の二次電池を顧客に供給する工程と、上記第１の二次電池に対して上記充電部において充電処
理を施して上記第２の電池を構成して上記ストック部に
ストックする工程とを有することを特徴とする電池充電
販売方法。
【請求項１３】顧客によって投入された電池に対し
て、充電処理の可否、充電方法、充電仕様或いは充電時
間等の仕様検出を行うことを特徴とする請求項１２に記
載の電池充電販売方法。
【請求項１４】上記仕様検出に基づいて、上記第１の
二次電池に対する充電処理料金が算定されることを特徴
とする請求項１３に記載の電池充電販売方法。
【請求項１５】上記仕様検出に基づいて、充電不可と
判定された上記投入電池を顧客に返却することを特徴と
する請求項１３に記載の電池充電販売方法。
【請求項１６】上記充電部に複数の独立した充電器を
備え、これら充電器によって複数の上記第１の二次電池
に対する充電処理を並行して行うことを特徴とする請求
項１２に記載の電池充電販売方法。
【請求項１７】上記充電部において、充電方法や充電
仕様或いは外形仕様等を異にした複数種の上記第１の二
次電池に対する充電処理を行うことを特徴とする請求項
１２に記載の電池充電販売方法。
【請求項１８】上記充電部に充電コネクタを複数箇所
に設け、投入方向を異にして投入された上記第１の二次
電池に対する充電処理を行うことを特徴とする請求項１
２に記載の電池充電販売方法。
【請求項１９】上記第１の二次電池の端子位置を検出
し、これら端子の極性に対応して充電コネクタの充電端
子の極性を切り替えることを特徴とする請求項１２に記
載の電池充電販売方法。
【請求項２０】上記第１の二次電池を一定方向に整列
させて上記充電部に搬送して充電処理を行うことを特徴
とする請求項１２に記載の電池充電販売方法。
【請求項２１】上記二次電池が、カード型ポリマ二次
電池であることを特徴とする請求項１２に記載の電池充
電販売方法。