JP3915151B2 - バッテリーパックの製造法 - Google Patents

バッテリーパックの製造法 Download PDF

Info

Publication number
JP3915151B2
JP3915151B2 JP31475196A JP31475196A JP3915151B2 JP 3915151 B2 JP3915151 B2 JP 3915151B2 JP 31475196 A JP31475196 A JP 31475196A JP 31475196 A JP31475196 A JP 31475196A JP 3915151 B2 JP3915151 B2 JP 3915151B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
discharge
voltage
battery pack
battery
same
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP31475196A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10154503A (ja
Inventor
彰彦 工藤
晃二 東本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Original Assignee
Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd filed Critical Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Priority to JP31475196A priority Critical patent/JP3915151B2/ja
Publication of JPH10154503A publication Critical patent/JPH10154503A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3915151B2 publication Critical patent/JP3915151B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は2次電池を用いたバッテリーパックの製造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、2次電池を用いたバッテリーパックでは単電池を複数以上直列あるいは並列に接続して組電池としている。その場合、直並列に組み合わせる電池の特性が異なると、組電池として充放電するときに過放電あるいは過充電気味となる単電池が存在する可能性があり、電池特性と安全性に影響をおよぼす。特に最近実用化されたリチウムイオン電池では過充電時の安全性を重視するため、過充電時には充電電流を遮断する機能と過放電時に放電電流を遮断する機能を備えた保護回路を用いるのが一般的である。その構成は特開平4−331425号公報に開示されているように、組電池の直列に接続される単電池の電圧を全て監視して、過充電の設定電圧以上が検出された場合は充電電流を遮断し、過放電の設定電圧以下が検出された場合は放電電流を遮断する構成とするものである。過充電の設定電圧は通常の充電電圧+100〜200mV程度にする場合が多い。
【0003】
しかしながら、上記の過充電及び過放電を防止する保護回路を備えた場合でも、単電池特性が揃っていなければ電池特性特に寿命特性に影響を及ぼす場合がある。特にリチウムイオン電池では充電時に充電電圧を4.1あるいは4.2±0.05V程度に制御した定電圧充電を行わねばならず、組電池として定格の充電電圧に設定しても単電池特性に差があり充電電圧が高くなってしまう場合には、その単電池が早期に劣化して組電池全体の寿命特性が悪くなることが懸念される。
そのため、組電池でバッテリーパックを構成するときには単電池の特性をできるだけ揃えて組電池とする事が必要である。その方法としては高率から低率までの充放電電流で充放電を行い、充放電特性が揃った単電池を選別する事が好ましい。しかしこの方法は、製造時の工数をとるため実際的でなく、単に放電容量を実測してその値が一定範囲以内にある単電池を組み合わせて構成する方法が一般的である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記の放電容量のみから単電池を選別して組電池を構成する方法では、単電池間の充放電特性が異なる可能性があり、過充電あるいは過放電気味となる単電池が存在して寿命が短くなる可能性がある。
その原因は、放電容量が同一でも充放電時の分極特性が異なる場合があるためである。分極特性が異なる電池を直列に接続した場合には、同一電流を流しても充放電電圧は異なる可能性があり、分極特性が異なる電池を並列に接続した場合には同一電圧であっても充放電電流は異なる可能性がある。従って、放電容量が同一でも分極特性が異なれば充放電中に過放電あるいは過充電気味となる単電池が存在し、その単電池が劣化して組電池全体の寿命が短くなるなる可能性がある。
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、高率から低率まで充放電電流での充放電特性を測定せずに特性の揃った単電池を選別する方法を与え、かつ組電池として構成した場合に短寿命とならないバッテリーパックを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るバッテリーパックの製造法では、複数の単電池について、同一の放電条件で設定電圧まで放電した時の放電容量と、該放電の終了後に安定した電圧値を示す所定時間が経過した時の開放電圧とを測定し、放電容量が同一でかつ該放電の終了後の安定した電圧値を示す開放電圧が同一の単電池を選別し、選別された単電池を複数以上接続して組電池とすることを特徴とする。
【0007】
放電の終了一定時間経過後の開放電圧は、電池の有する活物質のなかで実際に反応した活物質量の割合に依存する値と考えられる。従って、この値が同一の単電池は、電池の有する活物質量のうち実際に反応した活物質量の割合が同一の単電池である。又、設定電圧まで放電した放電容量が同一の単電池は実際に反応した活物質量が同一の単電池である。よって、放電の終了一定時間経過後の開放電圧と設定電圧まで放電した放電容量の両者が同一の単電池は、電池の有する活物質量が同一でかつ実際に反応した活物質量の割合が同一とみなすことができる。このことは、放電容量と分極特性がほぼ同一であると考えられる。
よって、放電後の開放電圧と放電容量がある設定範囲以内の単電池で組電池を構成とすると、単電池間の特性差も一定値以下とする事ができ、単電池間の特性差に起因する短寿命を防止することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明に係るバッテリーパックの実施の形態の一例を図面を用いて説明する。用いた電池はリチウムイオン電池18650型で定格容量1400mAhの円筒型電池である。バッテリーパックは2並列4直列の構成とした。。第1図にバッテリーパック内の構成図を示す。4直列2並列の組電池1は過充電と過放電の保護回路2に接続され、保護回路2の出力はバッテリーパックの+端子と−端子に接続され、バッテリーパックとしては+端子と−端子で充放電を行うものである。組電池1の各直列セルの端子は保護回路2に接続される。保護回路2は各直列セルの電圧を監視し、過放電あるいは過充電電圧が検出された場合は保護回路内で充放電電流を遮断して過充放電の保護動作を行う。過放電の検出電圧は2.4±0.1V、過充電の検出電圧は4.35±0.05Vとした。
【0009】
組電池1として放電容量が一定範囲内の単電池を組み合わせた場合と、放電容量と放電後の開放電圧が一定範囲内の単電池を組み合わせた場合についてサイクル寿命試験を行なった。単電池の放電条件は1CA(1400mA)、終止電圧は2.5Vである。開放電圧の測定条件は放電終了後1hである。放電容量の設定範囲は1350±25mAh、開放電圧の設定条件は2.95±0.05Vとした。
【0010】
【実施例】
第2図に本発明による単電池を組み合わせてバッテリーパックとした場合のサイクル寿命試験結果を、第3図に従来の放電容量のみで単電池の選別して組み合わせてバッテリーパックとした場合のサイクル寿命試験結果を示す。放電条件は、放電電流1CA(2.8A)、終止電圧10V(2.5V/セル)である。充電条件は、充電電流1CA、充電電圧16.8V(4.2V/セル)、充電時間3.5hである。何れも各n=4で行ったが、第2図に示されるように本発明によるバッテリーパックは500サイクルを経過しても容量低下は少なくn=4共サイクル寿命特性は良好である。これに対して、第3図に示されるように従来の放電容量のみの選別によるバッテリーパックではn=4中、n=1が300サイクルで容量が初期の約70%まで低下していた。このバッテリーパックの充電特性を調べた結果、組電池の中の1直列が充電時に最大4.28Vと電圧が高くなっており、充電電圧が高いためにこの1直列の電池が劣化し、バッテリーパック全体としての容量が低下した事が確認できた。
【0011】
尚、本実施例では放電後1h後の電圧を測定して開放電圧としたが、この値は安定した電圧値を示す時間が経過した時の値で良く、電池の放電終了後の電圧変化特性に合わせて適宜時間を定めればよい。放電後の電圧変化特性の例を図4に示す。図4に示されるように放電終了後約10分で電圧はほぼ安定しており、その後の電圧変化は僅かであった。この例では放電終了後の電圧測定時間を10分としても、10分目の電圧が同じ電圧の単電池は開放電圧が同じとみなすことができる。
【0012】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係るバッテリーパックは、単電池間の特性差に起因する短サイクル寿命を防止できる点で優れている。又、バッテリーパック製造時においても、単電池の充放電特性を高率から低率まで測定する必要がなく、従来の放電容量確認の後に一定時間経過後の開放電圧を測定するだけで選別可能な点、工業的価値大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】バッテリーパックの内部構成を示す構成図である。
【図2】本発明に係るバッテリーパックのサイクル寿命特性を示す特性線図である。
【図3】従来のバッテリーパックのサイクル寿命特性を示す特性線図である。
【図4】放電後の電圧変化特性の一例を示す特性線図である。
【符号の説明】
1は組電池、2は保護回路

Claims (1)

  1. 複数の単電池について、同一の放電条件で設定電圧まで放電した時の放電容量と、該放電の終了後に安定した電圧値を示す所定時間が経過した時の開放電圧とを測定し、放電容量が同一でかつ該放電の終了後の安定した電圧値を示す開放電圧が同一の単電池を選別し、選別された単電池を複数以上接続して組電池とすることを特徴とするバッテリーパックの製造法。
JP31475196A 1996-11-26 1996-11-26 バッテリーパックの製造法 Expired - Fee Related JP3915151B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31475196A JP3915151B2 (ja) 1996-11-26 1996-11-26 バッテリーパックの製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31475196A JP3915151B2 (ja) 1996-11-26 1996-11-26 バッテリーパックの製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10154503A JPH10154503A (ja) 1998-06-09
JP3915151B2 true JP3915151B2 (ja) 2007-05-16

Family

ID=18057153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31475196A Expired - Fee Related JP3915151B2 (ja) 1996-11-26 1996-11-26 バッテリーパックの製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3915151B2 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2291831A1 (en) 1998-12-11 2000-06-11 Chaz G. Haba Battery network with compounded interconnections
KR100397359B1 (ko) * 2001-02-08 2003-09-13 주식회사 맥사이언스 축전지 선별에 의한 조전지 구성 방법
FR2832856B1 (fr) * 2001-11-28 2005-05-20 Atp Dispositif de batterie 24 volts
US7507502B2 (en) * 2003-03-28 2009-03-24 Hitachi Maxell, Ltd. Negative electrode having intermetallic compound that occludes/desorbs lithium as an active material layer on collector for non-aqueous secondary battery and non-aqueous secondary battery using the same
SG125137A1 (en) * 2005-02-04 2006-09-29 Li-Ho Yao Battery pack
TW200629628A (en) 2005-02-04 2006-08-16 Li-Han Yao Battery pack
CN100364145C (zh) * 2005-02-06 2008-01-23 姚立和 电池组
JP2008235078A (ja) * 2007-03-22 2008-10-02 Sanoh Industrial Co Ltd 放電容量ランク別電池セルの選別方法
KR20100016344A (ko) * 2007-04-12 2010-02-12 파나소닉 주식회사 전원 시스템 및 배터리 팩의 충전 방법
JP5011007B2 (ja) * 2007-07-04 2012-08-29 プライムアースEvエナジー株式会社 組電池及びその製造方法
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
JP5765061B2 (ja) * 2011-06-03 2015-08-19 株式会社Ihi 組電池のセル組み合わせシステム
JP5422025B2 (ja) * 2012-07-06 2014-02-19 株式会社エーディーシー 電圧調整方法、電圧調整装置、電圧調整システム、およびプログラム
CN106410893B (zh) * 2016-09-22 2018-12-21 中国运载火箭技术研究院 一种空间飞行器锂电池自动充电控制方法
CN110797591B (zh) * 2019-10-29 2021-07-16 深圳市普兰德储能技术有限公司 一种锂动力梯次电芯重组的快速分选方法以及锂动力梯次重组电池
WO2022185757A1 (ja) * 2021-03-04 2022-09-09 株式会社カネカ 電池パックの製造方法
CN114589123A (zh) * 2022-04-25 2022-06-07 江西安驰新能源科技有限公司 一种电池一致性筛选方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10154503A (ja) 1998-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3915151B2 (ja) バッテリーパックの製造法
JP4388094B2 (ja) 組電池の保護装置及び電池パック装置
JP3421519B2 (ja) 過充電防止回路、過放電防止回路及び充放電制御回路
US5780992A (en) Rechargeable battery system adaptable to a plurality of battery types
US9121909B2 (en) Method for estimating state-of-charge of lithium ion battery
JP3870577B2 (ja) 組電池のばらつき判定方法及びバッテリ装置
JP4759795B2 (ja) 二次電池の残存容量検知方法
US20100194398A1 (en) Rechargeable battery abnormality detection apparatus and rechargeable battery apparatus
US7071653B2 (en) Method for charging a non-aqueous electrolyte secondary battery and charger therefor
US20080255783A1 (en) Fully-charged battery capacity detection method
WO2006115667A1 (en) Lithium sulfur rechargeable battery fuel gauge systems and methods
JP2000228832A (ja) 充放電制御方法
CN109565181B (zh) 电池组
EP0921620B1 (en) Method for temperature dependent charging of a back-up power source which is subject to self-discharging
US20230402666A1 (en) Abnormality detection method, abnormality detection device, energy storage apparatus, and computer program
US11614492B2 (en) Methods and apparatus for a battery
JPH08241705A (ja) 組電池
JP3774015B2 (ja) 充電制御方法
JP2000050516A (ja) 過充電防止回路、過放電防止回路及び充放電制御回路
JP3421534B2 (ja) 過充電防止回路、過放電防止回路及び充放電制御回路
JP4472415B2 (ja) 非水電解質二次電池の充電方法および充電器
JP3133534B2 (ja) 電池の過充電過放電防止方法
JP3491473B2 (ja) 組電池
JP4436947B2 (ja) 電池パックおよび電圧バランス測定装置
JPH04267078A (ja) 組電池の充電方法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050201

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050404

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060613

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20061017

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061115

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20061219

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070116

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070129

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100216

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110216

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120216

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120216

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130216

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130216

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140216

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees