JP2017017853A - 充電装置および放電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の二次電池を直列接続と並列接続とに切り換えて充電ないし放電する装置であって，作業工数の低減を図る技術を提供すること。
【解決手段】充電装置１００は，フィクスチャ４１Ｓのプローブ４０１Ｓとフィクスチャ４１Ｐのプローブ４０１Ｐとが配列方向にオフセット配置されており，さらに治具３の配置スペース３０にセットするセル１が不足した場合に用いるスペーサ５０の端子の接続面５０１Ｃ，５０２Ｃが，セル１の端子の接続面１０１Ｃ，１０２Ｃよりも配列方向に小さい。そして，充電装置１００は，直列接続時には，フィクスチャ４１Ｓのプローブ４０１Ｓとスペーサ５０の端子の接続面５０１Ｃ，５０２Ｃとを接触させ，並列接続時には，フィクスチャ４１Ｐのプローブ４０１Ｐとスペーサ５０の端子の接続面５０１Ｃ，５０２Ｃとを接触させない。
【選択図】 図２

Description

本発明は，二次電池の充電を行う充電装置および二次電池の放電を行う放電装置に関する。さらに詳細には，複数の二次電池を治具に配置し，直列接続と並列接続とを切り換えて纏めて充電ないし放電を行う技術に関するものである。

従来から，二次電池の充電を行う充電装置であって，複数の二次電池を治具に配置し，直列接続と並列接続とを切り換えて纏めて充電を行う技術が知られている。より具体的に，初期充電時には，直列接続で定電流充電を行い，その後に，並列接続で定電圧充電を行う。この手順によって，コストダウンや発熱対策が図られる。

直列接続と並列接続とを切り換えて複数の二次電池を充電する技術を開示した文献としては，例えば，特許文献１がある。特許文献１では，二次電池の充電装置であって，スイッチ回路によって直列接続と並列接続とを切り換える技術が開示されている。

特開２００４−２５４４９０号公報

充電装置にて複数の二次電池を充電する場合，充電装置の二次電池の配置スペース全てに二次電池がセットされた状態であるフルワーク以外の状態，つまり配置スペースの数よりも充電対象の二次電池の数が少ない状態となることがある。この場合，特許文献１のように接続状態を切り換えることが可能なスイッチ回路を有する充電装置では，電源に接続させる二次電池を個々に選択できるが，特許文献１のようなスイッチ回路を有しない場合，ダミー電池となるスペーサを用いて接続する必要がある。

図９は，特許文献１のようなスイッチ回路を有しない充電装置９０において，二次電池１がフルワークで治具３にセットされ，直列接続用に配線されたフィクスチャ４Ｓを各二次電池１に接触させ，フィクスチャ４Ｓを電源２Ｓに接続させた場合の構成を示している。図１０は，同じく充電装置９０において，二次電池１がフルワークで治具３にセットされ，並列接続用に配線されたフィクスチャ４Ｐを各二次電池１に接触させ，フィクスチャ４Ｐを電源２Ｐに接続させた場合の構成を示している。

充電装置９０の場合，複数の二次電池１を直列接続で充電するためには，二次電池１が接続され得る全ての配置スペースに二次電池１を配置する必要がある。そのため，二次電池１の数が不足した際には，図１１に示すように，二次電池１の代わりとなる，導通可能なスペーサ５Ｓを配置する。一方で，複数の二次電池１を並列接続とした際，導通可能なスペーサでは二次電池１からスペーサに短絡電流が流れてしまうことから，並列接続とする前に，図１２に示すように，絶縁可能なスペーサ５Ｐを配置する必要がある。つまり，あらかじめ直列接続用のスペーサ５Ｓと並列接続用のスペーサ５Ｐとの２種類のスペーサを用意し，接続状態によってスペーサの入れ替えを行う必要がある。そのため，作業工数が多い。

本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，複数の二次電池を直列接続と並列接続とに切り換えて充電ないし放電する装置であって，作業工数の削減を図る技術を提供することにある。

この課題の解決を目的としてなされた充電装置は，複数の二次電池を充電可能な充電装置であって，二次電池を収容する治具であって，二次電池の配置スペースを複数有する前記治具と，前記配置スペースにセット可能なスペーサであって，２つの端子を有し，前記２つの端子間で導通可能な前記スペーサと，前記治具に収容された二次電池の各端子の接続面のうち第１の部位で電気的に接続可能な第１接続部と，前記治具に収容された二次電池を電気的に直列に接続する第１配線部と，を備える第１接続ユニットと，前記治具に収容された二次電池の各端子の接続面のうち第２の部位で電気的に接続可能な第２接続部と，前記治具に収容された二次電池を電気的に並列に接続する第２配線部と，を備える第２接続ユニットと，を備え，前記スペーサの少なくとも一方の端子は，前記治具に収容される二次電池の端子の接続面よりも小さい接続面である小接続面を有し前記治具に前記スペーサが収容された場合，前記治具に収容された二次電池の端子がその接続面の前記第１の部位で前記第１接続部と電気的に接続されている状態では，前記スペーサの端子の前記小接続面と前記第１接続部とが電気的に接続され，前記治具に収容された二次電池の端子がその接続面の前記第２の部位で前記第２接続部と電気的に接続されている状態では，前記スペーサの端子の前記小接続面が前記第２接続部と電気的に接続されない，ことを特徴としている。

本明細書に開示される充電装置は，配置スペースにセットする二次電池が不足した場合に，導通可能なスペーサをセットできる。さらに，スペーサの少なくとも一方の端子は，治具に収容される二次電池の端子の接続面よりも小さい接続面である小接続面を有している。そして，直列接続時には，スペーサの端子の小接続面と第１接続部とが電気的に接続されることで，治具にセットされた二次電池を充電できる。一方，並列接続時には，スペーサの端子の小接続面と第２接続部とが電気的に接続されないことから，二次電池からスペーサに短絡電流が流れない。つまり，同じスペーサを用いて，直列接続時の充電電流の通電と，並列接続時の短絡電流の遮断とを，実現している。そのため，接続状態に合わせてスペーサを交換する必要がなくなり，直列接続であっても並列接続であっても同じスペーサによって充電を継続できることから，作業工数を削減できる。

例えば，上述の充電装置は，前記第１接続部の配置位置と前記第２接続部の配置位置とが特定方向に対してオフセットして配置され，前記スペーサの端子の前記小接続面は，前記第１接続部の配置位置では前記第１接続部と電気的に接続され，前記第２接続部の配置位置では前記第２接続部と電気的に接続されないよう，前記治具に収容される二次電池の端子の接続面よりも前記特定方向に小さいとよい。この構成によれば，第１接続部および第２接続部の配置によって，スペーサの端子との位置関係を変更でき，作業工数を増やすことなく並列接続時の短絡電流を遮断できる。

また，本明細書には，複数の二次電池を放電可能な放電装置であって，二次電池を収容する治具であって，二次電池の配置スペースを複数有する前記治具と，前記配置スペースにセット可能なスペーサであって，２つの端子を有し，前記２つの端子間で導通可能な前記スペーサと，前記治具に収容された二次電池の各端子の接続面のうち第１の部位で電気的に接続可能な第１接続部と，前記治具に収容された二次電池を電気的に直列に接続する第１配線部と，を備える第１接続ユニットと，前記治具に収容された二次電池の各端子の接続面のうち第２の部位で電気的に接続可能な第２接続部と，前記治具に収容された二次電池を電気的に並列に接続する第２配線部と，を備える第２接続ユニットと，を備え，前記スペーサの少なくとも一方の端子は，前記治具に収容される二次電池の端子の接続面よりも小さい接続面である小接続面を有し，前記治具に前記スペーサが収容された場合，前記治具に収容された二次電池の端子がその接続面の前記第１の部位で前記第１接続部と電気的に接続されている状態では，前記スペーサの端子の前記小接続面と前記第１接続部とが電気的に接続され，前記治具に収容された二次電池の端子がその接続面の前記第２の部位で前記第２接続部と電気的に接続されている状態では，前記スペーサの端子の前記小接続面が前記第２接続部と電気的に接続されない，ことを特徴とする放電装置が開示されている。

本発明によれば，複数の二次電池を直列接続と並列接続とに切り換えて充電ないし放電する装置であって，作業工数の低減を図る技術が実現される。

第１の形態にかかる直列充電時のスペーサをセットした状態での充電装置の構成を示す図である。 第１の形態にかかる並列充電時のスペーサをセットした状態での充電装置の構成を示す図である。 治具の構成を示す図である。 スペーサの別形態の構成を示す図である。 第２の形態にかかる直列充電時のスペーサをセットした状態での充電装置の構成を示す図である。 第２の形態にかかる並列充電時のスペーサをセットした状態での充電装置の構成を示す図である。 第３の形態にかかる直列充電時のスペーサをセットした状態での充電装置の構成を示す図である。 第３の形態にかかる並列充電時のスペーサをセットした状態での充電装置の構成を示す図である。 従来の形態にかかる直列充電時のフルワークでの充電装置の構成を示す図である。 従来の形態にかかる並列充電時のフルワークでの充電装置の構成を示す図である。 従来の形態にかかる直列充電時のスペーサをセットした状態での充電装置の構成を示す図である。 従来の形態にかかる並列充電時のスペーサをセットした状態での充電装置の構成を示す図である。

以下，本発明にかかる充電装置を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお，本実施の形態は，リチウムイオン二次電池の充電を行う充電装置に本発明を適用したものである。

実施の形態の充電装置は，複数のリチウムイオン二次電池（以下，「セル」とする）を纏めて充電することが可能であり，先ず充電対象のセルが治具の所定の配置スペースにセットされる。セルのセット完了後，各セルの端子にプローブを接触させ，セル同士を充電電源に対して電気的に直列に接続させ，定電流充電を行う。その後，充電対象のセルのうち少なくとも１つの電圧が閾値以上になった場合，定電流充電を終了し，セル同士を充電電源に対して電気的に並列に接続させる。そして，充電対象のセルの電圧値が一定になるように定電圧充電を行う。

充電装置は，直列接続用のフィクスチャと並列接続用のフィクスチャとを備える。直列接続用のフィクスチャは，複数のプローブを備え，各プローブの配線が直列接続に組み付けられる。並列接続用のフィクスチャは，直列接続用のフィクスチャと同じく複数のプローブを有し，各プローブの配線が並列接続に組み付けられる。充電装置は，セルの端子に接触させるフィクスチャの組み換えで，直列接続と並列接続を切り換える。

また，作業者は，充電装置にてセルの充電を開始するにあたって，治具内のセルの配置スペースの数よりも，充電対象のセルの数が少ない場合，セルの代わりに，導通可能なスペーサをセットする。つまり，充電装置にセルをセットする際，フルワークにならない場合，作業者は，不足するセル分のスペーサを治具内のセルの配置スペースにセットする。充電装置は，スペーサがセットされた状態で充電を行う場合，直列接続時にはスペーサに充電電流が流れ，並列接続時にはセルからスペーサへの短絡電流が遮断される。

以下，充電装置において，並列接続時の短絡電流を遮断する遮断構成について，３つの形態について説明する。各形態とも直列接続用のフィクスチャと並列接続用のフィクスチャとを備え，フィクスチャによって直列接続と並列接続を切り換える点が共通するが，並列接続時の短絡電流を遮断する構成が異なる。

［第１の形態］
図１および図２は，第１の形態の充電装置１００の構成を示している。充電装置１００は，電源２Ｓ，２Ｐと，充電対象のセル１を収容する治具３と，治具３にセットされたセル１を電気的に直列に接続するフィクスチャ４Ｓと，治具３にセットされたセル１を電気的に並列に接続するフィクスチャ４Ｐと，を備えている。また，治具３がフルワークにならない場合，作業者によってスペーサ５０が治具３にセットされる。

図１は，セル１同士を直列に接続させた状態を示し，図２は，セル１同士を並列に接続させた状態を示している。すなわち，電源２Ｓは，直列接続時の定電流充電に用いられ，電源２Ｐは，並列接続時の定電圧充電に用いられる。電源２Ｓと電源２Ｐとは，一体であっても別体であってもよい。

フィクスチャ４１Ｓ（図１参照）は，直列接続時の定電流充電に用いられ，治具３にセット可能なセル１の数に対応するプローブ４０１Ｓを有し，治具３にセル１がフルワークでセットされた状態で，各セル１の正極端子の接続面１０１Ｃおよび負極端子の接続面１０２Ｃにそれぞれプローブ４０１Ｓが接触できるように配置される。より具体的に，プローブ４０１Ｓは，セル１が治具３にセットされた状態で，セル１の端子の各接続面１０１Ｃ，１０２Ｃのうち，セル１の配列方向（図１のＸ方向。以下，「配列方向」とした場合は，セル１の配列方向を意味する。）の一方の側（図１中の左側）の部位１１と接触する。部位１１は，第１の部位の一例である。

さらに，フィクスチャ４１Ｓは，治具３にセル１がフルワークでセットされた状態で，セル１同士が電気的に直列に接続されるように，配線４０２Ｓが設けられる。フィクスチャ４１Ｓは，第１接続ユニットの一例であり，プローブ４０１Ｓは，第１接続部の一例であり，配線４０２Ｓは，第１配線部の一例である。

フィクスチャ４１Ｐ（図２参照）は，並列接続時の定電圧充電に用いられ，治具３にセット可能なセル１の数に対応するプローブ４０１Ｐを有し，フィクスチャ４１Ｓと同様に，治具３にセル１がフルワークでセットされた状態で，各セル１の正極端子の接続面１０１Ｃおよび負極端子の接続面１０２Ｃにそれぞれプローブ４０１Ｐが接触できるように配置される。より具体的に，プローブ４０１Ｐは，直列接続時のプローブ４０１Ｓの配置位置を基準として配列方向（図２のＸ方向）の他方の側（図２中の右側）に所定量ずらして配置される。すなわち，プローブ４０１Ｐは，プローブ４０１Ｓの配置位置から配列方向に対してオフセットして配置され，セル１が治具３にセットされた状態で，セル１の端子の各接続面１０１Ｃ，１０２Ｃのうち，セルの配列方向の他方の側の部位１２と接触する。部位１２は，第２の部位の一例である。

さらに，フィクスチャ４１Ｐは，治具３にセル１がフルワークでセットされた状態で，セル１同士が電気的に並列に接続されるように，配線４０２Ｐが設けられる。フィクスチャ４１Ｐは，第２接続ユニットの一例であり，プローブ４０１Ｐは，第２接続部の一例であり，配線４０２Ｐは，第２配線部の一例である。

治具３は，最大で５つのセル１をセットすることが可能であり，図３に示すように５つの配置スペース３０が設けられている。図１および図２は，４つのセル１がセットされ，１つのスペーサ５０がセットされた状態を示している。なお，治具３の配置スペース３０の数は５つに限るものではない。すなわち，配置スペース３０は，複数あればよく，４つ以下であっても６つ以上であってもよい。

スペーサ５０は，正極用の端子５０１と，負極用の端子５０２と，端子５０１と端子５０２とを導通可能にする導通部５０３と，を備えている。また，正極用の端子５０１の接続面５０１Ｃは，スペーサ５０を治具３にセットした状態で，セル１の正極用の端子の接続面１０１Ｃよりも配列方向の幅が小さく，さらに配列方向の一方の側（図１中の左側）に寄っている。そのため，接続面５０１Ｃは，直列接続時，図１に示したようにフィクスチャ４１Ｓのプローブ４０１Ｓとは接触するが，並列接続時，図２に示したようにフィクスチャ４１Ｐのプローブ４０１Ｐとは接触しない。負極用の端子５０２の接続面５０２Ｃも，接続面５０１Ｃと同様に，スペーサ５０を治具３にセットした状態で，セル１の負極用の端子の接続面１０２Ｃよりも配列方向の幅が小さく，さらに配列方向の一方の側に寄っている。そのため，接続面５０２Ｃも，直列接続時，図１に示したようにフィクスチャ４１Ｓのプローブ４０１Ｓとは接触するが，並列接続時，図２に示したようにフィクスチャ４１Ｐのプローブ４０１Ｐとは接触しない。接続面５０１Ｃ，５０２Ｃは，小接続面の一例である。

なお，接続面５０１Ｃ，５０２Ｃの幅を，セルの端子の接続面１０１Ｃ，１０２Ｃよりも小さくする構造としては，例えば，図１および図２に示したように，接続面５０１Ｃの一部を窪ませて空間を形成すればよい。この他，当該空間を樹脂等の絶縁物で充填し，フィクスチャ４１Ｐのプローブ４０１Ｐが当該絶縁物と接触する構成にしてもよい。

続いて，第１の形態の充電装置１００を用いて４つのセル１を纏めて充電する手順について説明する。充電装置１００では，前述したように，始めに直列接続状態で定電流充電を行った後，並列接続状態で定電圧充電を行う。

そこで先ず，作業者によって，４つのセル１および１つのスペーサ５０が治具３にセットされる。図１および図２では，スペーサ５０を直列接続の先頭あるいは末尾に配置しているが，スペーサ５０の直列接続上の位置はどこでもよい。そして，セル１等がセットされた治具３が，直列接続用のフィクスチャ４１Ｓにセットされる。

その後，充電装置１００は，治具３にセットされたセル１およびスペーサ５０の端子と，フィクスチャ４１Ｓのプローブ４０１Ｓとを接触させ，両者を電気的に接続させる。このとき，個別のセル１の電圧を測定するためのプローブ（不図示）も合わせて，各セル１の端子と電気的に接続させる。なお，直列接続時，プローブ４０１Ｓを，セル１の接続面１０１Ｃ，１０２Ｃと接触させると，スペーサ５０の接続面５０１Ｃ，５０２Ｃとも接触することになる。

各プローブを接続させた後，充電装置１００は，フィクスチャ４１Ｓを電源２Ｓと電気的に接続させ，治具３にセットされた全てのセル１の電圧を監視しつつ，所定の電流で充電を行う。電源２Ｓの電圧は，例えば各セルの目標電圧を４．５Ｖとすれば，１８Ｖ（＝目標電圧×セルの個数）とすればよい。直列接続であることから，各セル１の電流値は同じとなる。このとき，スペーサ５０には，前述したように，導通部５０３を介して電流が流れる。すなわち，スペーサ５０は，充電電流を遮断しない。

充電が進行すると，各セル１の電圧が上昇する。そして，充電装置１００は，治具３にセットされたセル１のうち１つでも目標電圧に達したことに応じて，フィクスチャ４１Ｓのプローブ４０１Ｓおよび電圧測定用のプローブを，治具３にセットされたセル１およびスペーサ５０から離間させる。これにより，直列接続時の充電を終了する。

次に，直列接続時の充電が終了したセル１等がセットされた治具３が，並列接続用のフィクスチャであるフィクスチャ４１Ｐにセットされる。そして，セル１同士を電気的に並列接続させる前に，個別のセル１の電圧を測定するためのプローブ（不図示）をセル１の端子と電気的に接続させる。そして，充電装置１００は，個々のセル１の電圧が正常範囲内であるか否かを判断する。正常範囲外の電圧値のセル１が検出された場合には，作業者は，検出されたセル１を治具３から取り外し，代わりにスペーサ５０をセットする。つまり，セル１間の電圧差が大きいと，並列接続させた際に当該セル１間に短絡電流が流れるおそれがあるため，並列接続させる各セル１の電圧差を所定範囲内にする。

その後，充電装置１００は，治具３にセットされたセル１の各端子と，フィクスチャ４１Ｐのプローブ４０１Ｐとを接触させ，両者を電気的に接続させる。並列接続時，プローブ４０１Ｓを，セル１の接続面１０１Ｃ，１０２Ｃと接触させても，スペーサ５０の接続面５０１Ｃ，５０２Ｃと接触しない。従って，セル１からスペーサ５０へ短絡電流が流れない。

次に，充電装置１００は，フィクスチャ４１Ｐを電源２Ｐと電気的に接続させ，治具３にセットされた全てのセル１の電圧を監視しつつ，所定の電圧で充電を行う。電源２Ｐの電圧は，例えば各セルの目標電圧である４．５Ｖとすればよい。並列接続であることから，各セル１の電圧値は同じとなる。一定の電圧で充電を行うことから，電流値を調整する。

充電装置１００は，充電の進行に伴って，電流値が所定の値まで調整されたことに応じて，フィクスチャ４１Ｐのプローブ４０１Ｐおよび電圧測定用のプローブを，治具３にセットされたセル１およびスペーサ５０から離間させる。これにより，並列接続時の充電を終了する。

以上詳細に説明したように第１の形態の充電装置１００は，フィクスチャ４１Ｓのプローブ４０１Ｓとフィクスチャ４１Ｐのプローブ４０１Ｐとが配列方向にオフセット配置されている。さらに，スペーサ５０の端子の接続面５０１Ｃ，５０２Ｃの配列方向の幅が，セル１の端子の接続面１０１Ｃ，１０２Ｃよりも小さい。そして，充電装置１００は，直列接続時には，フィクスチャ４１Ｓのプローブ４０１Ｓとスペーサ５０の端子の接続面５０１Ｃ，５０２Ｃとを接触させ，並列接続時には，フィクスチャ４１Ｐのプローブ４０１Ｐとスペーサ５０の端子の接続面５０１Ｃ，５０２Ｃとを接触させない。そのため，充電装置１００は，スペーサ５０がセットされた場合であっても，直列接続時には，スペーサ５０には充電電流が流れ，セル１を充電できる。一方，並列接続時には，スペーサ５０が電気的に接続されないことから，セル１からスペーサ５０へ短絡電流が流れない。つまり，同じスペーサ５０を用いて，直列接続時の充電電流の通電と，並列接続時の短絡電流の遮断とを，実現している。従って，接続状態に合わせてスペーサ５０を交換する必要がなくなり，直列接続であっても並列接続であっても同じスペーサ５０によって充電を継続できることから，作業工数を削減できる。

なお，スペーサ５０は，正極用の端子５０１の接続面５０１Ｃと，負極用の端子５０２の接続面５０２Ｃとが，ともにそれぞれセル１の正極用の端子の接続面１０１Ｃおよび負極用の端子の接続面１０２Ｃよりも小さいが，図４に示すスペーサ５５のように，一方の端子の接続面５５１Ｃの幅のみがセル１の接続面よりも小さく，他方の端子の接続面５５２Ｃの幅がセル１の接続面と同じとなる構成であってもよい。すなわち，並列接続時に絶縁される構成であればよく，スペーサの一方の端子のみがフィクスチャ４１Ｐのプローブ４０１Ｐと接触しない構成であってもよい。なお，スペーサの端子の接続面とフィクスチャ４１Ｐのプローブ４０１Ｐとは，接触しない位置関係にあったとしても近接することから，絶縁破壊によってスペーサに短絡電流が流れてしまうおそれがある。そのため，図１および図２に示したスペーサ５０のように，両方の端子の接続面５０１Ｃ，５０２Ｃがともにセル１の端子の接続面１０１Ｃ，１０２Ｃよりも小さい方が好ましい。

また，第１の形態の充電装置１００は，放電にも用いることができる。放電の場合，各セル１の電圧値は下降するが，直列接続時，スペーサ５０は短絡していることから，スペーサ５０の電圧値は変わらない。

具体的に充電装置１００を放電装置として用いた場合の放電手順は，充填手順とほぼ同様である。すなわち，充電装置１００は，治具３にセットされたセル１およびスペーサ５０の端子と，フィクスチャ４Ｓのプローブ４０１Ｓとを接触させ，両者を電気的に接続させる。各プローブを接続させた後，充電装置１００は，フィクスチャ４Ｓを電源２Ｓと電気的に接続させ，治具３にセットされた全てのセル１の電圧を監視しつつ，定電流放電を行う。放電が進行すると，各セル１の電圧が下降する。充電装置１００は，治具３にセットされたセル１のうち１つでも閾値以下になったことに応じて，フィクスチャ４Ｓのプローブ４０１Ｓおよび電圧測定用のプローブを，治具３にセットされたセル１およびスペーサ５１から離間させる。これにより，直列接続時の放電を終了する。

次に，直列接続時の放電が終了したセル１等がセットされた治具３が，並列接続用のフィクスチャであるフィクスチャ４Ｐにセットされる。そして，セル１同士を電気的に並列接続させる前に，個別のセル１の電圧を測定するためのプローブ（不図示）をセル１の端子と電気的に接続させる。そして，充電装置１００は，個々のセル１の電圧を確認する。その後，充電装置１００は，治具３にセットされたセル１およびスペーサ５１の各端子と，フィクスチャ４Ｐのプローブ４０１Ｐとを接触させ，両者を電気的に接続させる。

次に，充電装置１００は，フィクスチャ４Ｐを電源２Ｐと電気的に接続させ，治具３にセットされた全てのセル１の電圧を監視しつつ，定電圧放電を行う。充電装置１００は，放電の進行に伴って，電流値が所定の値まで調整されたことに応じて，フィクスチャ４Ｐのプローブ４０１Ｐおよび電圧測定用のプローブを，治具３にセットされたセル１およびスペーサ５１から離間させる。これにより，並列接続時の放電を終了する。

［第２の形態］
図５および図６は，第２の形態の充電装置２００の構成を示している。図５は，セル１同士を直列に接続させた状態を示し，図６は，セル１同士を並列に接続させた状態を示している。充電装置２００は，フィクスチャ４２Ｓ，４２Ｐと，スペーサ５６が第１の形態のフィクスチャ４１Ｓ，４１Ｐと，スペーサ５０と異なる。

フィクスチャ４２Ｓ（図５参照）は，第１の形態のフィクスチャ４１Ｓと同様に，直列接続時の充電に用いられ，治具３にセット可能なセル１の数に対応するプローブ４０１Ｓを有し，治具３にセル１がフルワークでセットされた状態で，各セル１の正極端子の接続面１０１Ｃおよび負極端子の接続面１０２Ｃにそれぞれプローブ４０１Ｓが接触できるように配置される。ただし，第２の形態では，プローブ４０１Ｓは，セル１が治具３にセットされた状態で，セル１の端子の各接続面１０１Ｃ，１０２Ｃのうち，セル１の配列方向と直交する方向（図５のＺ方向）の一方の側（図５中の上側）の部位（不図示）と接触する。この点，プローブ４０１Ｓが，セル１の端子の各接続面１０１Ｃ，１０２Ｃのうち，セル１の配列方向（図１のＸ方向）の一方の側（図１中の左側）の部位１１と接触する，第１の形態と異なる。

フィクスチャ４２Ｐ（図６参照）は，第１の形態のフィクスチャ４１Ｐと同様に，並列接続時の充電に用いられ，治具３にセット可能なセル１の数に対応するプローブ４０１Ｐを有し，フィクスチャ４２Ｓと同様に，治具３にセル１がフルワークでセットされた状態で，各セル１の正極端子の接続面１０１Ｃおよび負極端子の接続面１０２Ｃにそれぞれプローブ４０１Ｐが接触できるように配置される。だたし，第２の形態では，プローブ４０１Ｐは，プローブ４０１Ｓの配置位置を基準に配列方向と直交する方向（図６のＺ方向）の他方の側（図６中の下側）に所定量ずらして配置される。すなわち，プローブ４０１Ｐは，プローブ４０１Ｓの配置位置から配列方向と直交する方向に対してオフセットして配置され，セル１が治具３にセットされた状態で，セル１の端子の各接続面１０１Ｃ，１０２Ｃのうち，セルの配列方向と直交する方向の他方の側の部位（不図示）と接触する。この点，プローブ４０１Ｐが，セル１の端子の各接続面１０１Ｃ，１０２Ｃのうち，セル１の配列方向（図１のＸ方向）の他方の側（図１中の右側）の部位１２と接触する，第１の形態と異なる。

スペーサ５６は，正極用の端子５６１と，負極用の端子５６２と，端子５６１と端子５６２とを導通可能にする導通部５６３と，を備えている。また，正極用の端子５６１の接続面５６１Ｃは，スペーサ５６を治具３にセットした状態で，セル１の正極用の端子の接続面１０１Ｃよりも配列方向と直交する方向（図５のＺ方向）の幅が小さく，配列方向と直交する方向の一方の側（図５中の上側）に寄っている。そのため，正極用の端子５６１の接続面５６１Ｃは，直列接続時，図５に示したようにフィクスチャ４２Ｓのプローブ４０１Ｓとは接触するが，並列接続時，図６に示したようにフィクスチャ４２Ｐのプローブ４０１Ｐとは接触しない。負極用の端子５６２の接続面５６２Ｃも，接続面５６１Ｃと同様である。

第２の形態の充電装置２００は，フィクスチャ４２Ｓのプローブ４０１Ｓとフィクスチャ４２Ｐのプローブ４０１Ｐとが配列方向と直交する方向にオフセット配置されている。さらに，スペーサ５６の端子の接続面５６１Ｃ，５６２Ｃの配列方向と直交する方向の幅が，セル１の端子の接続面１０１Ｃ，１０２Ｃよりも小さい。そして，充電装置２００は，第１の形態と同様に，直列接続時には，フィクスチャ４２Ｓのプローブ４０１Ｓとスペーサ５６の端子の接続面５６１Ｃ，５６２Ｃとを接触させ，並列接続時には，フィクスチャ４２Ｐのプローブ４０１Ｐとスペーサ５６の端子の接続面５６１Ｃ，５６２Ｃとを接触させない。そのため，充電装置２００は，スペーサ５６がセットされた場合であっても，直列接続時には，セル１を充電できる。一方，並列接続時には，セル１からスペーサ５６へ短絡電流が流れない。従って，第１の形態と同様に，接続状態に合わせてスペーサ５６を交換する必要がなくなり，直列接続であっても並列接続であっても同じスペーサ５６によって充電を継続できることから，作業工数を削減できる。

［第３の形態］
図７および図８は，第３の形態の充電装置３００の構成を示している。図７は，セル１同士を直列に接続させた状態を示し，図８は，セル１同士を並列に接続させた状態を示している。充電装置３００は，電源２Ｓ，２Ｐと，スペーサ５０と，が第１の形態の充電装置１００と同じであり，フィクスチャ４Ｓ，４Ｐが従来の形態の充電装置９０と同じであり，治具３１が第１の形態および従来の形態の治具３と異なる。

治具３１は，第１の形態の治具３と同様に，最大で５つのセル１をセットすることが可能である。さらに治具３１は，配列方向（図７および図８のＸ方向）にスライド自在に設けられる。治具３１の移動は，ステッピングモータ等の動力源を用いて充電装置３００が自動的に行ってもよいし，作業者によって行われてもよい。

具体的に，治具３１は，直列接続時，図７に示したようにセル１の端子の接続面１０１Ｃ，１０２Ｃのうち，配列方向（図７のＸ方向）の一方の側（図７中の左側）の部位１１にフィクスチャ４Ｓのプローブ４０１Ｓを接触させる位置に配置される。そのため，直列接続時，スペーサ５０の端子５０１，５０２の接続面５０１Ｃ，５０２Ｃとフィクスチャ４Ｓのプローブ４０１Ｓとが接触し，スペーサ５０がセル１と電気的に接続される。

一方，治具３１は，並列接続時，図８に示したようにセル１の端子の接続面１０１Ｃ，１０２Ｃのうち，配列方向（図８のＸ方向）の他方の側（図８中の右側）の部位１２にフィクスチャ４Ｐのプローブ４０１Ｐを接触させる位置に配置される。そのため，並列接続時，スペーサ５０の端子５０１，５０２の接続面５０１Ｃ，５０２Ｃとフィクスチャ４Ｓのプローブ４０１Ｓとが接触せず，スペーサ５０がセル１と電気的に絶縁される。

なお，スペーサ５０の代わりに，第２の形態のスペーサ５６を用いてもよい。この場合，治具３１が，配列方向と直交する方向にスライド自在であればよい。

第３の形態の充電装置３００は，第１の形態と同様に，スペーサ５０の端子の接続面５０１Ｃ，５０２Ｃの配列方向の幅が，セル１の端子の接続面１０１Ｃ，１０２Ｃよりも小さい。さらに，スペーサ５０を収容する治具３１が配列方向にスライド自在に設けられ，直列接続時には，フィクスチャ４Ｓのプローブ４０１Ｓとスペーサ５０の端子の接続面５０１Ｃ，５０２Ｃとを接触させる位置に配置し，並列接続時には，フィクスチャ４Ｐのプローブ４０１Ｐとスペーサ５０の端子の接続面５０１Ｃ，５０２Ｃとを接触させない位置に配置する。そのため，充電装置３００は，スペーサ５０がセットされた場合であっても，直列接続時には，セル１を充電できる。一方，並列接続時には，セル１からスペーサ５０へ短絡電流が流れない。従って，第１の形態と同様に，接続状態に合わせてスペーサ５０を交換する必要がなくなり，直列接続であっても並列接続であっても同じスペーサ５０によって充電を継続できることから，作業工数を削減できる。

なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，セル１を構成する二次電池はリチウムイオン電池に限るものではない。すなわち，一般的な二次電池であれば適用可能であり，例えばニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池でも本発明を適用できる。

１ セル（二次電池）
１０１Ｃ，１０２Ｃ 接続面
２Ｓ，２Ｐ 電源
３ 治具
３０ 配置スペース
４１Ｓ，４１Ｐ フィクスチャ
４０１Ｓ，４０１Ｐ プローブ
４０２Ｓ，４０２Ｐ 配線
５０ スペーサ
５０１，５０２ 端子
５０１Ｃ，５０２Ｃ 接続面
１００，２００，３００ 充電装置

Claims (3)

1. 複数の二次電池を充電可能な充電装置であって，
   二次電池を収容する治具であって，二次電池の配置スペースを複数有する前記治具と，
   前記配置スペースにセット可能なスペーサであって，２つの端子を有し，前記２つの端子間で導通可能な前記スペーサと，
   前記治具に収容された二次電池の各端子の接続面のうち第１の部位で電気的に接続可能な第１接続部と，前記治具に収容された二次電池を電気的に直列に接続する第１配線部と，を備える第１接続ユニットと，
   前記治具に収容された二次電池の各端子の接続面のうち第２の部位で電気的に接続可能な第２接続部と，前記治具に収容された二次電池を電気的に並列に接続する第２配線部と，を備える第２接続ユニットと，
   を備え，
   前記スペーサの少なくとも一方の端子は，前記治具に収容される二次電池の端子の接続面よりも小さい接続面である小接続面を有し，
   前記治具に前記スペーサが収容された場合，
   前記治具に収容された二次電池の端子がその接続面の前記第１の部位で前記第１接続部と電気的に接続されている状態では，前記スペーサの端子の前記小接続面と前記第１接続部とが電気的に接続され，
   前記治具に収容された二次電池の端子がその接続面の前記第２の部位で前記第２接続部と電気的に接続されている状態では，前記スペーサの端子の前記小接続面が前記第２接続部と電気的に接続されない，
   ことを特徴とする充電装置。
2. 請求項１に記載する充電装置であって，
   前記第１接続部の配置位置と前記第２接続部の配置位置とが特定方向に対してオフセットして配置され，
   前記スペーサの端子の前記小接続面は，前記第１接続部の配置位置では前記第１接続部と電気的に接続され，前記第２接続部の配置位置では前記第２接続部と電気的に接続されないよう，前記治具に収容される二次電池の端子の接続面よりも前記特定方向に小さい，
   ことを特徴とする充電装置。
3. 複数の二次電池を放電可能な放電装置であって，
   二次電池を収容する治具であって，二次電池の配置スペースを複数有する前記治具と，
   前記配置スペースにセット可能なスペーサであって，２つの端子を有し，前記２つの端子間で導通可能な前記スペーサと，
   前記治具に収容された二次電池の各端子の接続面のうち第１の部位で電気的に接続可能な第１接続部と，前記治具に収容された二次電池を電気的に直列に接続する第１配線部と，を備える第１接続ユニットと，
   前記治具に収容された二次電池の各端子の接続面のうち第２の部位で電気的に接続可能な第２接続部と，前記治具に収容された二次電池を電気的に並列に接続する第２配線部と，を備える第２接続ユニットと，
   を備え，
   前記スペーサの少なくとも一方の端子は，前記治具に収容される二次電池の端子の接続面よりも小さい接続面である小接続面を有し，
   前記治具に前記スペーサが収容された場合，
   前記治具に収容された二次電池の端子がその接続面の前記第１の部位で前記第１接続部と電気的に接続されている状態では，前記スペーサの端子の前記小接続面と前記第１接続部とが電気的に接続され，
   前記治具に収容された二次電池の端子がその接続面の前記第２の部位で前記第２接続部と電気的に接続されている状態では，前記スペーサの端子の前記小接続面が前記第２接続部と電気的に接続されない，
   ことを特徴とする放電装置。

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