JP3491473B2 - 組電池 - Google Patents
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- 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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- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Description
れる組電池に関するものである。
設置される鉛蓄電池等を除いては、主に組電池の形態で
使用される。近年の携帯機器の普及に伴い、エネルギー
密度の高い二次電池が普及している。現状では非水電解
質を用いたリチウム二次電池が、市場に出回っている二
次電池の中で最もエネルギー密度が高い。このような非
水電解質二次電池は、過充電、過放電によって性能が著
しく劣化するため、通常電池一つ一つに保護回路(過充
電防止回路及び/又は過放電防止回路)を備えている。
ように、電池一つ一つに保護回路を備えていると、作製
した電池の容量にバラツキがあった場合、組電池内の電
池容量の小さいものの保護回路が最初に作動し、組電池
全体の容量を支配し、十分な容量が得られない。従って
組電池形成前にそれぞれの単電池を1回以上充放電を行
い、電池容量のチェックをする。本発明が解決しようと
する課題は、過放電防止回路及び/又は過充電防止回路
を備えた2ないしそれ以上の直列接続を有する組電池を
構成する、単電池あるいは電池群の容量のバラツキの許
容範囲を明確化し、組電池生産の歩留まりを低減するこ
とである。
に、本発明の過放電防止回路及び/又は過充電防止回路
を備えた2ないしそれ以上の単電池を並列接続してなる
電池群を、直列接続して構成した組電池は、単電池の定
格容量をX、組電池を構成する単電池の実容量の平均を
Y、組電池を構成する電池群の並列接続数をn、組電池
を構成する電池群の実容量の最大値をa、組電池を構成
する電池群の実容量の最小値をb、としたとき、X≦Y
で、且つa−b≦0.15×n×Yを満足することを特
徴とする。また、上記課題を解決するために、本発明の
過放電防止回路及び/又は過充電防止回路を備えた単電
池を、直列接続して構成した組電池は、単電池の定格容
量をX、組電池を構成する単電池の実容量の平均をY、
組電池を構成する単電池の実容量の最大値をa、組電池
を構成する単電池の実容量の最小値をb、としたとき、
X≦Yで、且つa−b≦0.15×Yを満足することを
特徴とする。上記定格容量とは、SBA 6004の規
格のとおり、規定の温度、放電電流及び終止電圧条件
で、完全充電から取り出せるとメーカが公表するアンペ
アアワー電気量のことである。このため、定格容量値は
電池を充電器にて充電する際の充電レート、充電量の基
準になる。また上記実容量とは、所定の使用状態(充放
電条件)で電池を使用したときの実際の放電容量値であ
る。該実容量値は充放電サイクルを繰り返すことでそれ
ぞれのサイクルでの値が異なっていく。そこで本発明に
おける実容量は、所定の使用条件において充放電を1〜
50回繰り返した際のいずれかの放電容量値と定義す
る。
する単電池の容量のバラツキが低減したものとなる上に
定格容量を満足する。従って不良となる組電池が減少
し、歩留まりを向上させることができる。
ウム二次電池を用いた組電池を例に述べる。正極板には
厚さ20μmのアルミニウム箔の両面にリチウムコバル
ト複合酸化物を主体としたペースト状の活物質を塗布
し、乾燥・圧延した後、幅55mmに切断したものを用
いた。また負極板には厚さ10μmの銅箔の両面に黒鉛
を主体としたペースト状活物質を塗布し、乾燥・圧延し
た後、幅56mmに切断したものを用いた。これらの正
極板と負極板とを厚さ25μm、幅58mmのポリエチ
レン微多孔膜からなるセパレータを介して捲回し、捲回
体を作製する。この捲回体を負極缶に挿入し、予め負極
集電体に溶着させたタブ端子を缶底に溶着する。次に炭
酸プロピレンと炭酸ジメチルを体積比で40:60に混
合した溶媒にLiPF6を1mol/lの濃度で溶解さ
せた電解液を5ml注入した後、絶縁性のガスケットを
介して予め正極集電体に溶着させた正極タブ端子を正極
キャップに溶着し、負極缶上部に配置させ、負極缶上部
をかしめて電池を密閉した。こうして定格容量1000
mAhのリチウムイオン二次電池の単電池を得る。尚、
保護回路として単電池当たり充電時には4.3V、放電
時には2.3Vを検出した場合作動するものを装着し
た。
電流で充電し、電池電圧4.2Vになったところでその
電池電圧を維持するように定電圧充電に切り替える。ト
ータルの充電時間が2.5時間となったところで充電を
停止する。その後電池電圧2.5Vになるまで1000
mAの定電流で放電し、単電池それぞれの実容量を測定
する。表1に単電池A〜δの実容量を示す。
接続した電池群と、電池Hと電池Iと電池Jを並列に接
続した電池群とを直列に接続して組電池を作製する。こ
の組電池は、 X=1000mAh Y=1013mAh a=1205mAh b= 915mAh n=3 a−b=290mAh 0.15×n×Y=456mAh である。従ってX≦Y及びa−b≦0.15×n×Yを
満足している。この組電池は不良の対象とはならない。
た電池群を2つ直列に接続したものだが、単電池の並列
数、単電池あるいは電池群の直列数は、用途に応じて適
宜選択することが可能である。
た電池群1〜9、及び参考例として定格容量(1000
mAh)を満足する単電池について充放電を300回繰
り返す試験を行った。用いた単電池は表1に示したもの
である。充電条件は、まず1000mA×並列数(n)
の定電流で充電し、電池電圧4.2Vになったところで
その電池電圧を維持するように定電圧充電に切り替え、
トータルの充電時間が2.5時間となったところで充電
を停止するものである。放電条件は、電池群電圧あるい
は単電池の電圧が2.5Vになるまで1000mA×並
列数(n)の定電流で放電するものである。尚表2には
各電池群あるいは単電池の初回の放電容量(mAh)、
及び300サイクル後の容量保持率(300サイクル目
の放電容量÷1サイクル目の放電容量×100(%))
も併せて示した。
容量保持率から、並列接続された電池群はそれを構成す
る単電池の実容量に大きなバラツキがあっても、充放電
サイクルの繰り返しによる劣化が単電池と比較してもさ
ほど大きくないことがわかる。
る、実容量の異なる単電池を多数作製し、単電池を2直
列、3直列接続した組電池1〜9を作製した。これら組
電池及び参考例としての単電池について充放電を300
回繰り返す試験を行った。用いた組電池は表3に示す実
容量の単電池で構成した。充電条件は、まず1000m
Aの定電流で充電し、電池電圧4.2V×直列数になっ
たところでその電池電圧を維持するように定電圧充電に
切り替え、トータルの充電時間が2.5時間となったと
ころで充電を停止するものである。放電条件は、電池群
電圧あるいは単電池の電圧が2.5V×直列数になるま
で1000mAの定電流で放電するものである。尚表3
には各組電池あるいは単電池の初回の放電容量、及び3
00サイクル後の容量保持率(300サイクル目の放電
容量÷1サイクル目の放電容量×100(%))、a−
b(mAh)、Y(mAh)、0.15×Y(mAh)も併せて示し
た。組電池1〜9は単電池の直列接続であるため、並列
数n=1である。
組電池7、9は、a−b≦0.15×Yを満足していて
も実際の放電容量が定格容量(1000mAh)を満足
しないため、不良の対象となる。また、X≦Yを満足し
ていてもa−b≦0.15×Yを満足しない組電池6、
8は、a−b≦0.15×Yを満足するその他の組電池
に比較し、容量維持率の値が低いことがわかる。それに
対しa−b≦0.15×Yを満足する組電池は、単電池
の容量維持率に比べても遜色無い値を示している。
る、実容量の異なる単電池を多数作製し、単電池を3並
列に接続した電池群3つをを直列接続した組電池10〜
13、単電池を2並列に接続した電池群2つをを直列接
続した組電池14〜17を作製した。これら組電池及び
参考例としての単電池について充放電を300回繰り返
す試験を行った。表4に組電池を構成する各電池群の実
容量を示す。充電条件は、まず1000mA×並列数の
定電流で充電し、電池電圧4.2V×直列数になったと
ころでその電池電圧を維持するように定電圧充電に切り
替え、トータルの充電時間が2.5時間となったところ
で充電を停止するものである。放電条件は、電池群電圧
あるいは単電池の電圧が2.5V×直列数になるまで1
000mA×並列数の定電流で放電するものである。尚
表4には各組電池あるいは単電池の初回の放電容量、及
び300サイクル後の容量保持率(300サイクル目の
放電容量÷1サイクル目の放電容量×100(%))、
a−b(mAh)、Y(mAh)、0.15×n×Y(mAh)も併せ
て示した。尚、Yは予め測定した全ての単電池の実容量
から算出して示している。
組電池13、17は、a−b≦0.15×n×Yを満足
していても実際の単電池の実容量が定格容量(1000
mAh)を満足しないため、不良の対象となる。また、
X≦Yを満足していてもa−b≦0.15×n×Yを満
足しない組電池12、16は、a−b≦0.15×n×
Yを満足するその他の組電池に比較し、容量維持率の値
が低いことがわかる。それに対しa−b≦0.15×n
×Yを満足する組電池は、単電池の容量維持率に比べて
も遜色無い値を示している。
は過充電防止回路を備えた2ないしそれ以上の直列接続
を有する組電池を構成する、単電池あるいは電池群の容
量のバラツキの許容範囲を明確化し、組電池生産の歩留
まりを低減することができた。
Claims (3)
- 【請求項1】過放電防止回路及び/又は過充電防止回路
を備えた2ないしそれ以上の単電池を並列接続してなる
電池群を、直列接続して構成した組電池において、単電
池の定格容量をX、組電池を構成する単電池の実容量の
平均をY、組電池を構成する電池群の並列接続数をn、
組電池を構成する電池群の実容量の最大値をa、組電池
を構成する電池群の実容量の最小値をb、としたとき、
X≦Yで、且つa−b≦0.15×n×Yを満足するこ
とを特徴とした組電池。 - 【請求項2】過放電防止回路及び/又は過充電防止回路
を備えた単電池を、直列接続して構成した組電池におい
て、単電池の定格容量をX、組電池を構成する単電池の
実容量の平均をY、組電池を構成する単電池の実容量の
最大値をa、組電池を構成する単電池の実容量の最小値
をb、としたとき、X≦Yで、且つa−b≦0.15×
Yを満足することを特徴とした組電池。 - 【請求項3】電池が非水電解質二次電池である請求項1
又は2記載の組電池。
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---|---|---|---|
JP31507796A JP3491473B2 (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 組電池 |
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---|---|---|---|
JP31507796A JP3491473B2 (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 組電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10154504A JPH10154504A (ja) | 1998-06-09 |
JP3491473B2 true JP3491473B2 (ja) | 2004-01-26 |
Family
ID=18061146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP31507796A Expired - Fee Related JP3491473B2 (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 組電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP5422915B2 (ja) * | 2008-05-13 | 2014-02-19 | 株式会社村田製作所 | 電子材料構造体の組み合わせ方法とそれを備えた電子モジュール体の製造方法と、電子材料構造体の組み合わせ装置とそれを備えた電子モジュール体の製造装置 |
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1996
- 1996-11-26 JP JP31507796A patent/JP3491473B2/ja not_active Expired - Fee Related
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