JP2004296131A

JP2004296131A - 組電池、並びに、その充電装置およびその方法

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Publication number: JP2004296131A
Application number: JP2003083522A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Nishida; 秀之西田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2004-10-21
Anticipated expiration: 2023-03-25
Also published as: JP4194399B2; US7642749B2; US20040189250A1

Abstract

【課題】組電池および組電池を構成する二次電池セルの寿命を最大限に引き出す。
【解決手段】組電池を構成するセルごとに充電可能になるように、組電池１を構成する。そして、制御部２２は、組電池１を充電する際、充電セル選択スイッチ２１を制御して充電するセルを選択し、充・放電部２３を制御して選択セルを充電する。制御部２２は充電すべきセルを選択した後、選択したセルに異常があるか否かを判定し、異常がある場合はその回復を試みる。異常が回復しないセルが存在する場合は充電動作を停止する。
【選択図】図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は組電池、並びに、その充電装置およびその方法に関し、例えば、バッテリーパックなどの組電池と、その充電に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報ネットワーク化が進む今日、携帯電話、ノートＰＣ、ディジタルカメラ、ディジタルビデオカメラなどのモバイル電子機器の発達は目を見張るものがある。これらの機器の高性能化を支え、携帯性を保つために重要なパーツの一つに電池がある。とくにニッケルカドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）電池などの二次電池は、各電池のサイクル寿命の間は、充電すれば再使用が可能で、一回の使用で廃棄される一次電池よりも廃棄量が少なく環境に優しい。
【０００３】
しかし、本来は、２００−５００回の再充電が可能と言われる二次電池も、実際には、それほど再充電を繰り返して使用していないにも関わらず、バッテリパックが再充電不能になったり、仮に再充電することはできても、すぐに電圧が下がり、次に充電するまでの使用時間が減少する、所謂容量低下を日常経験する。
【０００４】
この原因の一つに、Ｎｉ−Ｃｄ電池などには一般に「メモリ効果」と呼ばれる現象があり、放電深度が浅いときに再充電することで、電池の実際の容量に比べて早く電圧降下が発生し、使用できる容量が低下することが知られている。しかし、メモリ効果は、再充電が必要な電圧まで電池を放電するリフレッシュ動作により、回復することができる。
【０００５】
ところが、リフレッシュ動作を行ったにもかかわらず、思うようにバッテリパックを使用できず、電池の寿命が短いことがある。
【０００６】
そこで、発明者は、再充電が不可能になったバッテリパックを分解して調査したところ、再充電が不可能になったバッテリパックを構成する複数のセルの一部または全部に、その端子電圧が極端に低いものや、極性が逆になったものがあった。つまり、所謂転極が起きたため、バッテリパックとしての充電電圧が保持できず、充電器に装着しても、充電器の保護回路が作動し、充電されない状態であった。この現象に関しては、特許公報２７３２２０４号公報や特許公報２７４３１５５号公報（段落８から２３）に開示があり、参考になる。
【０００７】
原理的には、全く同じ特性の二次電池で組電池を構成すれば、転極は起こらないはずである。しかし、実際には全く同じ特性の二次電池を作ることは不可能なので、複数の電池を直列接続して所望の電圧を得る組電池では、転極の発生は避けられない。この点を解決する方法として、特開平７−３２７３２３号公報に開示された技術が提案されている。これは、バッテリパックを構成する組電池の接続状態を切り替える手段をもつバッテリ装置に関し、図１に示すように、放電時には電池を直列接続して所望の電圧を得るが、充電時は電池を並列接続に切り替えるものである。
【０００８】
上記の接続状態を切り替える方法には、次の欠点がある。
（１）組電池を構成する二次電池セルのうち一つでも、セル内部でデンドライトが成長して内部電極ショートなどの不具合が発生すると、並列接続された他の正常な二次電池セルを放電してしまう。こうなると、並列接続された正常なセルにも充電電圧を加えることができず、バッテリパックを充電することはできない。
（２）組電池を構成する各セルの特性は全く同じではないから、各セルの内部抵抗のばらつきにより、たとえ並列接続しても各セルに印加される実効電圧は等しくならない。つまり、内部抵抗が最も高いセルが満充電に達すのは、他のセルに比べて遅く、もし内部抵抗が最も高いセルが満充電になるまで充電を継続すれば、内部抵抗の低いセルは過充電になる。逆に、内部抵抗が最も低いセルが満充電に達した時点で充電を終了すれば、内部抵抗の高いセルは充電不足のまま使用されることになる。そして、充分に充電されなかったセルは、放電時に直列接続されて最初に放電し切り、転極を起こし易くなる問題がある。
【０００９】
【特許文献】
特許公報２７３２２０４号公報、特許公報２７４３１５５号公報、特開平７−３２７３２３号公報
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の問題を個々にまたはまとめて解決するためのもので、組電池を構成するセルを、セルごとに充電可能にすることを目的とする。
【００１０】
また、組電池を構成するセルを、セルごとに充電することを他の目的とする。
【００１１】
さらに、組電池のセルごとに異常の有無を判定し、異常があるセルの回復を試みることを他の目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【００１３】
本発明の組電池は、二次電池を用いた組電池であって、組電池から電力を取り出すための第一の電極と、組電池を構成する各セルを充放電するための、第一の電極とは異なる第二の電極を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の充電装置およびその方法は、二次電池を用いた組電池を充電する際、組電池を構成するセルから充電するセルを選択し、選択したセルを充電することを特徴とする。
【００１５】
好ましくは、選択したセルに異常があるか否かを判定し、選択セルに異常がある場合、その異常の回復を試みることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる実施形態の充電方法を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、四つのセルを用いる組電池の例を説明するが、セルの数は二つ以上であれば任意である。また、以下で説明する組電池の構成は、説明に不要な部分を除いて簡略化する。例えば、Ｉｄｅｎｔ端子と呼ばれる組電池の種類を判別する端子の表記は省略されている。
【００１７】
【第１実施形態】
［組電池］
図２は第１実施形態の組電池１の構成を示す図である。
【００１８】
図２において、組電池１内部の破線で囲まれた部分Ａ、Ｂ、ＣおよびＤは二次電池セルである。二次電池セル内にはそれぞれセル２、４、６または８、並びに、過電流・過昇温保護素子３、５、７または９がある。過電流・過昇温保護素子には、例えば、ポリスイッチ（Ｒａｙｃｈｅｍ社の登録商標）と呼ばれるＰＴＣ（ポジティブサーミスタセル）が用いられる。なお、組電池１は、各二次電池セルごとに保護機能を持つ構成である。すなわち、セル２と過電流・過昇温保護素子３で一つの二次電池セルＡを、同様に、セル４と過電流・過昇温保護素子５で二次電池セルＢを、セル６と過電流・過昇温保護素子７で二次電池セルＣを、セル８と過電流・過昇温保護素子９で二次電池セルＤを、それぞれ構成する。
【００１９】
なお、Ｌｉ−ｉｏｎ電池はエネルギ密度がとくに高いため、二次電池セル内に過電流・過昇温保護素子を内蔵して安全性を確保する必要がある。しかし、既に過電流・過昇温保護素子を内蔵するＬｉ−ｉｏｎ電池を二次電池セルに使用する場合は、この二次電池セルの外側に別の過電流・過昇温保護素子を用意する必要はない。
【００２０】
さらに、各二次電池セルは、押ボタンスイッチＳ１、Ｓ２およびＳ３を介して直列に接続され、組電池１を構成する。つまり、二次電池セルＡと二次電池セルＢの間には押ボタンスイッチＳ１が、二次電池セルＢと二次電池セルＣの間には押ボタンスイッチＳ２が、そして、二次電池セルＣと二次電池セルＤの間には押ボタンスイッチＳ３が、それぞれ配置され、組電池１の放電時には、これら押ボタンスイッチはオン（導通）状態にある。
【００２１】
また、過電流・過昇温保護素子１０は、組電池１全体の保護機能を担う。以上が直列接続されて組電池１を構成する。
【００２２】
次に、組電池１の特徴であるＣＡ−端子、ＣＢ＋端子、ＣＢ−端子、ＣＣ＋端子、ＣＣ−端子、ＣＤ＋端子、ＣＤ−端子について説明する。
【００２３】
これらの端子は、押ボタンスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３が押されてオフ（不通）状態になったとき、各セルに独立にアクセスための端子である。すなわち、押ボタンスイッチＳ１がオフになると、二次電池セルＡは組電池１から独立し、＋端子とＣＡ−端子からのみアクセス可能になる。同様に、押しボタンスイッチＳ１とＳ２がオフになれば二次電池セルＢはＣＢ＋端子とＣＢ−端子からのみアクセス可能になり、押しボタンスイッチＳ２とＳ３がオフになれば二次電池セルＣはＣＣ＋端子とＣＣ−端子からにみアクセス可能になり、そして、押しボタンスイッチＳ３がオフになれば二次電池セルＤはＣＤ＋端子とＣＤ−端子からのみアクセス可能になる。
【００２４】
図３はバッテリパック形態の組電池１の外観例を示す図で、図示しない充電器との接点となる端子を有する面（端子面）から組電池１を観た図である。また、図４は端子面から観た組電池１の内部構造例を示す透視図である。
【００２５】
押しボタンスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３は、組電池１が充電器に装着されたときに押されるように配置され、その他、機器に装着された放電時などは押されないように配置されている。また、ＣＡ−端子、ＣＢ＋端子、ＣＢ−端子、ＣＣ＋端子、ＣＣ−端子、ＣＤ＋端子、ＣＤ−端子は容易に触れられないように、組電池１をバッテリパックにモールドする際に開口部を設けて、開口部の奥に配置する。図示しないが、充電器の組電池装着部には、組電池１の開口部の奥になる押しボタンスイッチをそれぞれ押す突起が存在する。また、組電池１の各開口部から突起が突き出した状態にして、組電池１を充電器に装着すると、突起が押し込まれて押しボタンスイッチを押す構成でもよい。要は、組電池１が充電器に装着された際、各二次電池セルが電気的に分離され、独立するような手段を用意すればよい。
【００２６】
図４において、符号１２で示す部分は、各セル、押しボタンスイッチおよび過電流・過昇温保護素子を相互に接続する金属配線板などである。また、符号１１は、金属配線板１２は絶縁を施されないために、組電池１内で短絡が発生しないように金属配線板１２の間に挟み込まれた絶縁板である。なお、金属配線板１２の一部を、モールドに設けた開口部を通して外部に露出し、各端子とする。
【００２７】
［負荷との接続］
図５は組電池１と負荷１０１の接続状態（放電時）を示す図である。負荷１０１は、ディジタルビデオカメラ、ディジタルカメラ、ノートＰＣ、携帯電話などのモバイル電子機器である。組電池１を負荷１０１に装着する場合、組電池１の＋および−端子が負荷１０１に接続され、安全装置としては過電流・過昇温保護素子１０が機能する。
【００２８】
上述したように、組電池１が負荷１０１に装着された際は、押しボタンスイッチＳ１−Ｓ３が機械的に押されることはなく、それらスイッチはオン状態にある。従って、各セルは直列接続され、電子機器である負荷１０１に必要な電圧の電力を供給する。
【００２９】
［充電器との接続］
図６は組電池１と充電器２０の電気的な接続状態（充電時）を示すブロック図である。
【００３０】
図６において、ワンチップマイクロコントローラなどからなる、充電器２０の制御部２２は、詳細は後述するが、操作・表示部２５のスイッチなどの操作に応じて充電セル選択スイッチ２１を設定し、充・放電部２３を制御して、各セルの放電または充電を制御し、充放電状況を操作・表示部２５のＬＥＤなどのインジケータを使用して表示する。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ２４は、充電器２０の各ブロックに電力を供給する。なお、充・放電部２３には、選択されたセルの端子電圧および充放電電流を検出し、必要な精度のディジタル情報に変換する電圧・電流検出器が備わる。
【００３１】
図７および８は充電器２０の制御部２２による充電動作を表すフローチャートである。なお、本実施形態において、色々な充電方法が考えられるが、以下では、各セルを一つずつ順に充電する例を説明する。
【００３２】
まず、充電器２０を商用電源のコンセントに接続すると、ＡＣ／ＤＣコンバータ２４から各部に電力が供給され、制御部２２は内部のＲＯＭに格納された制御プログラムに従い充電動作を開始する。
【００３３】
制御部２２は、まず充電器２０を初期化し（Ｓ０１）、操作・表示部２５からの指示入力待ち状態で待機する（Ｓ０２）（充電準備の完了状態）。ここで、ユーザにより、充電のために負荷１０１から外された組電池１が充電器２０へ装着される。なお、組電池１が充電器２０へ装着された後、充電器２０がコンセントに接続されても同じ動作になるように、充電器２０は保護回路（図示せず）を有す。
【００３４】
充電器２０に装着されると、組電池１の押しボタンスイッチＳ１−Ｓ３は機械的に押されて、図６に示すようにオフ状態になる。また、組電池１は、＋端子、ＣＡ−端子、ＣＢ＋端子、ＣＢ−端子、ＣＣ＋端子、ＣＣ−端子、ＣＤ＋端子、ＣＤ−端子を介して充電器２０と電気的に接続される。それら端子のうち、ＣＡ−端子、ＣＢ−端子、ＣＣ−端子、ＣＤ−端子は充電器２０の内部で共通に接続され、充・放電部２３の負極へ接続される。一方、＋端子、ＣＢ＋端子、ＣＣ＋端子、ＣＤ＋端子は充電セル選択スイッチ２１の各被選択電極にそれぞれ接続され、同スイッチ２１の選択電極は充・放電部２３の正極へ接続されている。
【００３５】
この状態で、操作・表示部２５から充電開始が指示されると、制御部２２はセルテストを開始する。制御部２２は、まず充電セル選択スイッチ２１に一番目の二次電池セル（この例では二次電池セルＡ、「選択セル」と呼ぶ）を選択させ、制御部２２内のレジスタ（図示せず）に二つの値、セル番号を示すＫ＝０およびリカバリ回数を示すＲ＝０をセットする（Ｓ０３）。
【００３６】
次に、制御部２２は、充・放電部２３を介して選択セルの端子電圧を取得し（Ｓ０４）、選択セルにショートまたは転極が生じていないか否か判断する（Ｓ０５）。もし、選択セルにショートまたは転極が生じている場合はセル復帰モードを実行する。
【００３７】
セル復帰モードにおいて、制御部２２は、充・放電部２３を制御して、選択セルに正規の向きの電圧、つまり正極が＋電位に、負極が−電位になるように電圧を加える（Ｓ０６）。この電圧印加は、電流を制限した状態で所定時間行う。なお、この所定時間の目安は、選択セルが発熱しない程度の時間で、電池の種類によって異なるが１０−３０秒程度である。
【００３８】
次に、制御部２２は、内部レジスタのリカバリ回数を示すＲ値をインクリメントし（Ｓ０７）、Ｒ≦２の場合は処理をステップＳ０４へ戻す（Ｓ０８）。この例では、続けて二回、セル復帰を試みてもショートまたは転極が解消されない場合、選択セルは充電不可能とする。つまり、ステップＳ８の判定でＲ；＞２であれば、組電池１を充電不可とし、操作・表示部２５に充電不可を示す表示を行い（Ｓ０９）、充電動作を停止する。なお、充電動作の停止は、組電池１を充電器２０から外したり、充電器２０をコンセントから外すなどするまで維持される。
【００３９】
また、選択セルにショートまたは転極が生じていないと判断した場合、制御部２２は、充・放電部２３を制御して、選択セルに所定電流を放電させた状態で選択セルの端子電圧を取得する（Ｓ１１）。なお、所定電流は、メモリ効果による電圧降下を見込んで、負荷１０１の負荷電流程度の値、通常１Ｃ以下にする。取得した選択セルの端子電圧Ｖと規定電圧Ｖｍとを比較して（Ｓ１２）、Ｖ≧Ｖｍの場合は選択セルは充分に放電していないので、メモリ効果を防止するためにセル放電モードに移行する。なお、規定電圧Ｖｍは、二次電池の種類や放電電流によって異なるが、Ｎｉ−Ｃｄ電池の場合は０．９Ｖ前後である。
【００４０】
セル放電モードにおいて、制御部２２は充・放電部２３を制御して、所定時間、上記の所定電流で選択セルを放電し（Ｓ１３）、その後、処理をステップＳ０４へ戻す。なお、処理をステップＳ０４へ戻すことで、もし、セル放電モードにおいて選択セルにショートなどが生じても、それを検出し、復帰させることが可能になる。なお、セル単体での放電となるため転極は生じない。
【００４１】
また、Ｖ＜Ｖｍの場合はセル充電モードに移行する。セル充電モードにおいて、制御部２２は、充・放電部２３を制御して選択セルを充電させる（Ｓ１４）。この充電方法は、従来から用いられている幾つかの方法、１／１０・Ｃ程度の充電レートで８−１０時間充電する方法、高い充電レートでパルス状に充電する方法、特許公報２７３２２０４号公報や特許公報２７４３１５５号公報に記載されている２Ｃ程度のハイレート充電方法などの何れを用いてもよい。
【００４２】
こうして、所定時間、選択セルを充電した後、制御部２２は、充・放電部２３を介して選択セルの端子電圧を取得し（Ｓ１５）、取得した電圧Ｖと規定電圧Ｖｎとを比較して（Ｓ１６）、Ｖ＜Ｖｎであれば処理をステップＳ１４に戻し、選択セルの端子電圧が規定電圧Ｖｎに達するまで充電を継続する。また、選択セルの端子電圧Ｖが規定電圧Ｖｎに達すれば（Ｖ≧Ｖｎ）、選択セルの充電を終了し、内部レジスタのセル番号を示すＫ値をインクリメントし（Ｓ１７）、Ｋ値と組電池１のセル数（この例では３）を比較し（Ｓ１８）、Ｋ値＞セル数であれば操作・表示部に充電終了を表示し（Ｓ１９）、充電動作を終了する。
【００４３】
また、Ｋ値≦セル数であれば、充電セル選択スイッチ２１に次の二次電池セル（この例では二次電池セルＢ以降）を選択させ（Ｓ２０）、その後、処理をステップＳ０４へ戻し、残る二次電池セルのセル復帰、セル放電およびセル充電に関する上記の各種判定および充放電を繰り返す。
【００４４】
このように、実施形態の組電池１は、放電時は、オン状態の押しボタンスイッチＳ１−Ｓ３を介して二次電池セルが直列接続され、負荷１０１に必要な電圧を供給することができる。その際、過電流・過昇温保護素子１０だけが直列接続されるため、その他の過電流・過昇温保護素子３、５、７および９による余分な電圧降下はなく、組電池１に充電されたエネルギを有効に使用する（放電させる）ことができる。
【００４５】
また、充電時は、オフ状態の押しボタンスイッチＳ１−Ｓ３により分離された各二次電池セルを個々に充放電およびセル復帰することができる。各二次電池セルには過電流・過昇温保護素子３、５、７または９が備わるため、二次電池セルごとにハイレート充電を行って、万が一、セルの温度が上昇しても、セルを安全に保護することができる。
【００４６】
【第２実施形態】
以下、本発明にかかる第２実施形態の充電方法を説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と略同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００４７】
図９は第２実施形態の組電池１の構成例を示す図である。第１実施形態の組電池１と異なるのは、押しボタンスイッチがない点である。
【００４８】
各二次電池セルの負極は、外部接続端子ＴＡ、ＴＢ、ＴＣまたはＴＤへ接続されている。また、二次電池セルＡの正極は＋端子へ接続され、二次電池セルＢ−Ｄの正極は二次電池セルＡ−Ｃの負極へ接続され、二次電池セルＤの負極は過電流・過昇温保護素子１０を経て−端子へ接続されている。つまり、各二次電池セルは直列に接続され、組電池１を構成する。そして、＋端子とＴＡ端子により二次電池セルＡに、ＴＡ端子とＴＢ端子により二次電池セルＢに、ＴＢ端子とＴＣ端子により二次電池セルＣに、ＴＣ端子とＴＤ端子により二次電池セルＤにそれぞれアクセス可能である。
【００４９】
図１０は組電池１と負荷１０１の接続状態（放電時）を示す図である。組電池１を負荷１０１に装着する場合、組電池１の＋および−端子が負荷１０１に接続され、電子機器である負荷１０１に必要な電圧の電力を供給する。安全装置としては各二次電池セルの過電流・過昇温保護素子３、５、７、９と過電流・過昇温保護素子１０が機能する。
【００５０】
図１１は組電池１と充電器２０の電気的な接続状態（充電時）を示すブロック図である。
【００５１】
充電器２０の充放電動作は第１実施形態と同じだが、充電セル選択スイッチが二回路ある点が異なる。つまり、制御部２２は、連動して接点が切り替わる充電セル選択スイッチ２１ａおよび２１ｂを制御して、充放電すべき二次電池セルを選択する。
【００５２】
第２実施形態の組電池１の形態は、ノートパソコンや携帯電話などのように、組電池１を電子機器である負荷１０１に装着した（または組み込んだ）状態で充電する場合に有効である。この場合、充電器２０は電子機器の本体内に組み込まれるか、電子機器に外付けのパワーアダプタ内に組み込まれる。充電器２０が電子機器などに組み込まれている場合、制御部２２は、組電池１を充電しない（または放電する）場合、充電セル選択スイッチ２１ａおよび２１ｂが開放接点を選択するように制御して、充電器２０から組電池１を切り離す。
【００５３】
このように、第２実施形態の組電池１は、電子機器に組み込まれたまま充放電される形態に適合し、かつ、押しボタンスイッチを使用しないため、構成も簡易になり、コストも低減することができる。
【００５４】
また、Ｌｉ−ｉｏｎ電池のように、エネルギ密度がとくに高く、二次電池セルの内部に過電流・過昇温保護素子を内蔵した電池にも、第２実施形態の構成は好都合であり、内蔵された過電流・過昇温保護素子に加えて過電流・過昇温保護素子１０により二重に保護されるので放電時の安全性を増すことができる。
【００５５】
上記の実施形態によれば、バッテリパックを構成する二次電池セルごとに充放電することが可能になり、セルごとに最適な充電状態にすることができる。このため、転極の発生要因となるセルごとの充電状態のばらつきを低減して、組電池および組電池を構成する二次電池セルの寿命を最大限に引き出すことができる。
【００５６】
また、万が一、二次電池セルに転極が生じても、セルごとに回復を試みることが可能になる。そのため、従来は、組電池を構成するセルの一つでも転極が生じると組電池を廃棄せざるを得なかったが、セル回復モードにより回復できた組電池は廃棄せずに済み、省資源、ごみの減量にも有効である。
【００５７】
なお、上記では、二次電池セルの過電流・過昇温保護素子を負極側に備える例を説明したが、正極側に備えてもよいことは言うまでもない。
【００５８】
また、実施形態の組電池および充電器は、原理的に、二次電池の種類を限定するものではなく、広い範囲の二次電池に応用することができ、本発明の主旨を逸脱しない範囲で多くの電気機器において同様の効果が期待できる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、組電池を構成するセルを、セルごとに充電可能にすることができる。
【００６０】
また、組電池を構成するセルを、セルごとに充電することができる。
【００６１】
さらに、組電池のセルごとに異常の有無を判定し、異常があるセルの回復を試みることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】組電池の接続状態を切り替える方法を説明する図、
【図２】第１実施形態の組電池の構成を示す図、
【図３】バッテリパック形態の組電池の外観例を示す図、
【図４】端子面から観た組電池の内部構造例を示す透視図、
【図５】組電池と負荷の接続状態（放電時）を示す図、
【図６】組電池と充電器の電気的な接続状態（充電時）を示すブロック図、
【図７】充電器の制御部による充電動作を表すフローチャート、
【図８】充電器の制御部による充電動作を表すフローチャート、
【図９】第２実施形態の組電池の構成例を示す図、
【図１０】第２実施形態の組電池と負荷の接続状態（放電時）を示す図、
【図１１】第２実施形態の組電池と充電器の電気的な接続状態（充電時）を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ … 組電池
Ａ−Ｄ … 二次電池セル
２、４、６、８ … セル
Ｓ１−Ｓ３ … 押しボタンスイッチ
３、５、７、９、１０ … 過電流・過昇温保護素子

Claims

二次電池を用いた組電池であって、
前記組電池から電力を取り出すための第一の電極と、
前記組電池を構成する各セルを充放電するための、前記第一の電極とは異なる第二の電極を有することを特徴とする組電池。
さらに、前記組電池を構成するセルを電気的に分離するスイッチを有することを特徴とする請求項１に記載された組電池。
前記スイッチは、前記組電池が充電装置に装着された場合、前記組電池を構成するセルを電気的に分離することを特徴とする請求項２に記載された組電池。
二次電池を用いた組電池を充電する充電装置であって、
前記組電池を構成する各セルを充放電するための複数の電極と、
充電するセルを選択するための選択手段と、
選択されたセルに充放電電流を供給する充放電手段と、
前記選択手段および充放電手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする充電装置。
さらに、前記組電池が装着されると、前記組電池の配置された、前記組電池を構成するセルを電気的に分離するためのスイッチを開状態にするスイッチ操作手段を有することを特徴とする請求項４に記載された充電装置。
前記制御手段は、前記選択手段を制御して充電すべきセルを選択した後、選択したセルに異常があるか否かを判定し、前記選択セルに異常がある場合はその回復を試みることを特徴とする請求項４または請求項５に記載された充電装置。
前記制御手段は、前記異常がないセル、および、前記異常が回復したセルをセルごとに充電し、前記異常が回復しないセルが存在する場合は充電動作を停止することを特徴とする請求項６に記載された充電装置。
組電池を構成する各セルを充放電するための複数の電極、充電するセルを選択するための選択手段、および、選択されたセルに充放電電流を供給する充放電手段を有し、二次電池を用いた組電池を充電する充電装置の充電方法であって、
前記選択手段を制御して、前記組電池を構成するセルから充電するセルを選択し、
前記充放電手段を制御して、選択したセルを充電することを特徴とする充電方法。
さらに、前記選択セルの充電完了後、前記選択手段を制御して、次に充電するセルを選択することを特徴とする請求項８に記載された充電方法。
さらに、前記選択セルに異常があるか否かを判定し、
前記選択セルに異常がある場合、前記充放電手段を制御して、前記異常の回復を試みることを特徴とする請求項８に記載された充電方法。
前記異常がないセル、および、前記異常が回復したセルをセルごとに充電し、前記異常が回復しないセルが存在する場合は充電動作を停止することを特徴とする請求項１０に記載された充電方法。