JPH08306393A - ２次電池及びそれを使用する電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２次電池の充電回数が判るようにし、それを
使用する電子機器では、２次電池を最大限有効に使用で
き、廃棄する２次電池の安全性も高めること。 【構成】 ２次電池１の外面に充電回数のデータを書き
込み及び書き換え可能な可逆性光記録媒体等の記録部２
を設ける。電子機器は制御部２８によって、装填されて
いる２次電池１の端子間電圧Ｖｂを検出し、それが設定
電圧以下になると、読取・書込部１５によって記録部２
に書き込まれている充電回数を読み取らせ、そが保証回
数未満であれば１を加算した充電回数を記録部２に書き
込ませ、保証回数以上になるとリレースイッチ２４をＯ
Ｎにして、２次電池１の残存電力を抵抗２７を通して強
制放電させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、充電回数を記録可能
な２次電池及びその２次電池を電源として使用する電子
機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の小型家電品，携帯可能な情報・通
信機器，時計，カメラ，電卓等の各種電子機器には、マ
ンガン電池，アルカリ電池，リチウム電池，ニッケル・
カドミウム電池等の各種の１次電池（乾電池）あるいは
２次電池（蓄電池）が使用されている。そして、１次電
池の場合はその電力を消耗して寿命に達すると、取り出
して新しい電池と交換され、使用済みの電池は廃棄され
る。２次電池の場合はその電力を消耗すると、電子機器
に内蔵の充電器で直接、あるいは取り出して別の充電器
にセットし、充電して繰り返し使用する。

【０００３】しかしながら、２次電池であっても充電回
数が多くなると、次第にその充電能力が低下して充電が
困難になるが、従来はその充電回数がわからないため、
充電能力のない２次電池に長時間充電を行なって無駄な
時間を費やしてしまったり、まだ使用できる２次電池を
もう寿命だと誤判断して廃棄してしまったりすることが
あるという問題があった。また、電力が残っている２次
電池をそのまま廃棄すると、端子間の不慮の短絡により
発熱して火災の原因になる恐れもあるという問題もあっ
た。

【０００４】この発明はこのような問題を解決するため
になされたものであり、２次電池の充電回数が判るよう
にすること、および電子機器で使用中の２次電池の出力
電圧が低下した時に、これまでの充電回数を自動的に判
別して充電あるいは廃棄を指示できるようにすること、
廃棄する場合には端子間が短絡しても発熱の恐れがない
ようにすることを目的とする。

【０００５】この発明は上記の目的を達成するため、外
面に充電回数のデータを書き込み及び書き換え可能な可
逆性光記録媒体等の記録部を設けた２次電池を提供す
る。この２次電池としては、鉛蓄電池が一般的である
が、小型で効率がよい新しいアルカリ蓄電池、例えばニ
ッケル−亜鉛蓄電池，ニッケル−カドミウム蓄電池，ニ
ッケル−鉄蓄電池，酸化銀−亜鉛蓄電池などでもよい。

【０００６】また、その２次電池を電源として使用する
電子機器であって、装填されている２次電池の端子間電
圧を検出する電池電圧検出部と、その２次電池の上記記
録部に書き込まれている充電回数のデータを読み取る読
取部と、その記録部に充電回数のデータを書き込む書込
部と、その２次電池の残存電力を強制放電させる放電回
路と、上記電池電圧検出部による検出電圧が予め設定さ
れた電圧以下になったときに、上記読取部によって読み
取った充電回数が保証回数以上か否かを判断し、保証回
数以上でなければ上記書込部によって上記読取部が読み
取った充電回数に１回を加算した充電回数をその記録部
に書き込ませ、保証回数以上であれば上記放電回路によ
ってこの２次電池の残存電力を強制放電させる制御部と
を設けた電子機器も提供する。

【０００７】この電子機器において、上記制御部が充電
回数が保証回数以上でないと判断したときには２次電池
の充電を促すメッセージを、充電回数が保証回数以上で
あると判断したときには２次電池が寿命であることを、
それぞれ知らせるメッセージを表示するメッセージ表示
手段を設けるとよい。

【０００８】

【作用】この発明による２次電池は、その外面の可逆性
光記録媒体等の記録部に充電回数のデータを書き込んで
記録することができるので、それを使用する電子機器側
で、そのデータを読み取ってさらに充電が可能か否かを
判別することが可能になる。

【０００９】この発明による電子機器は、装填されてい
る２次電池の端子間電圧を検出し、その検出電圧が予め
設定された電圧以下になったときに、その２次電池の記
録部に書き込まれている充電回数のデータを読み取り、
その読み取った充電回数が保証回数以上でなければ読み
取った充電回数に１回を加算した充電回数を上記記録部
に書き込み、保証回数以上であればこの２次電池の残存
電力を強制放電させることができる。したがって、充電
可能な２次電池には、次の充電までの充電回数のデータ
が記録される。また、廃棄する２次電池は、その残存電
力が強制放電されるので廃棄された際の全性が高まる。

【００１０】上記制御部が、充電回数が保証回数以上で
ないと判断したときには２次電池の充電を促すメッセー
ジを、充電回数が保証回数以上であると判断したときに
は２次電池が寿命であることを、それぞれ知らせるメッ
セージをメッセージ表示手段に表示させるようにすれ
ば、電子機器の使用者は、使用中の２次電池を充電する
必要があるか、あるいは寿命で交換する必要があるかを
容易に知ることができて便利である。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。図２はこの発明による２次電池の一実
施例を示す外観斜視図である。この２次電池１は、例え
ばアルカリ蓄電池の一種で円柱状をなしており、その一
端面に陽極端子１ａを突設し、他端面が陰極端子となっ
ている。そして、外周面１ｂの一部に（この例では両端
面間の中央部）にデータの書き込み及び書き換え可能な
記録部２を設けている。

【００１２】この記録部２は、例えばレーザ光等のスポ
ット光の照射によって部分的に反射率が変化、あるいは
発色／消色してデータの書き込み及び書き換えが可能に
なる公知の可逆性光記録媒体のシート片を貼着すること
によって設けることができる。あるいは、磁気ヘッドに
よってデータの書き込み及び書き換えが可能な磁気記録
媒体を外周面１ｂに直接形成するか磁気ラベル等を貼着
するようにしてもよい。以下の説明は、可逆性光記録媒
体のシート片を貼着した例によるものである。

【００１３】図３は、この発明による電子機器の一実施
例を示す外観斜視図である。この電子機器３は、図２に
示した２次電池１を電源として使用する例えばノート型
パソコンのような携帯可能な情報処理装置であり、キー
ボード５を備えた本体４に液晶ディスプレイ７を備えた
蓋体６が開閉可能に軸着されている。

【００１４】この電子機器３の本体４の背面あるいは底
面には、図４乃至図６に示すように凹陥した２次電池装
填部１０が設けられ、その開口部に電池蓋１１が装着さ
れている。２次電池装填部１０の内面には、２次電池１
が装填されたときにその記録部２と対応する位置に窓孔
１２が形成されている。１３は陽極電極片、１４は陰極
電極片で、それぞれ装填された２次電池１の陽極端子１
ａと陰極端子１ｃに圧接する。

【００１５】図６に示すように、本体４の内部には、こ
の２次電池装填部１０に近接して読取・書込部１５が設
けられている。そこには、中央に書込用光源１６が、そ
の両側に読取用光源１７と読取用光センサ（受光素子
群）１８が、それぞれ窓孔１２を通して２次電池１の記
録部２に向けて配設されている。必要に応じてレンズ等
の光学系も使用するが、図示を省略している。

【００１６】書込用光源１６は、例えば８個の発光素子
（半導体レーザ素子，発光ダイオード等）が列設されて
おり、その各駆動回路と共に書込部を構成し、各発光素
子からのスポット光によって８ビットのマークを記録部
２に形成することにより、２５６回までの充電回数のデ
ータを書き込み及び書き換え可能である。

【００１７】読取用光源１７は、記録部２全体を照明す
るランプ等の光源であり、読取用光センサ１８は、例え
ば８個の受光素子が列設されたフォトダイオード・アレ
イあるいはＣＣＤセンサで、これらの駆動回路と共に読
取部を構成し、書込用光源１６によって記録部２に形成
された８ビットのマークからの各反射光をそれぞれ各受
光素子で受光して８ビットの充電回数（２５６回まで）
のデータを読み取る。

【００１８】図１は、この電子機器に設けられたこの発
明に係わる部分のブロック回路図である。２０はこの電
子機器を動作させるための各種の負荷であり、前述の液
晶ディスプレイ７や読取・書込部１５、後述する制御部
２８も含まれる。２１はメインの電源スイッチである。
負荷２０には、２次電池１からリレースイッチ２２及び
電源スイッチ２１を介して、あるいはＡＣ電源回路２５
からリレースイッチ２３及び電源スイッチ２１を介して
直流電圧が供給される。ＡＣ電源回路２５は、商用交流
電源２６による交流を降圧及び整流・平滑して、２次電
池１による供給電圧と同じ直流電圧を出力する。

【００１９】２次電池１の陽極端子１ａ及び陰極端子１
ｃとそれぞれ接続する陽極電極片１３と陰極電極片１４
の間に、抵抗２７とリレースイッチ２４の直列回路から
なる放電回路を接続している。また、陰極電極片１４
は、負荷２０，制御部２８，ＡＣ電源回路２５等のアー
ス側と共通接続している。

【００２０】制御部２８は、陽極電極片１３とアース間
の電圧すなわち装填されている２次電池１の端子間電圧
Ｖｂを検出する電池電圧検出部を兼ねると共に、読取・
書込部１５の書込部に書込データを送出し、読取部から
の読取データを入力する。さらに、各リレースイッチ２
２，２３，２４のＯＮ／ＯＦＦを制御し、メッセージ表
示手段を兼ねる液晶ディスプレイ７にメッセージを表示
させる。この制御部２８にはマイクロコンピュータを用
いるとよいが、この電子機器の他の処理を行なうマイク
ロコンピュータを兼用することもできる。

【００２１】この制御部２８の動作を図７のフローチャ
ートにしたがって説明する。この電子機器３の２次電池
装填部１０に充電された２次電池１が装填されている場
合は、図１のリレースイッチ２２がＯＮ、リレースイッ
チ２３はＯＦＦになっており、２次電池１から負荷２０
に給電される。リレースイッチ２４は通常はＯＦＦにな
っている。

【００２２】電源スイッチ２１がＯＮになると、制御部
２８が図７の処理を開始する。そして、まず電池電圧
（２次電池１の端子間電圧）Ｖｂを検出する。次いで、
その検出した電池電圧Ｖｂを予め設定された電圧Ｖｓ
（電子機器３が正常に動作するために必要な最低電圧よ
り若干高い電圧）と比較し、設定電圧Ｖｓ以下でなけれ
ばそのまま処理を終了する。その後は一定時間ごとにこ
の処理を繰り返す。

【００２３】２次電池１の放電が進んで、検出した電池
電圧Ｖｂが設定電圧Ｖｓ以下になると、図１のリレース
イッチ２２をＯＦＦにし、リレースイッチ２３をＯＮに
して電源切換を行ない、ＡＣ電源回路２５から負荷２０
に給電させるようにする。そして、読取・書込部１５の
読取部に、２次電池１の記録部２に書き込まれているマ
ーク（８ビットのデータ）を読み取らせ、そのデータに
基づいて充電回数Ｊｖを認識する。

【００２４】その充電回数Ｊｖを装填されている２次電
池の保証回数Ｊｘ（例えば２００回）と比較し、保証回
数未満であれば、「電池を充電して下さい」のようなメ
ッセージ２を液晶ディスプレイ７に表示させ、読取・書
込部１５の書込部に記録部２のマークを更新させて、先
に認識した充電回数Ｊｖに１を加算した充電回数を書き
込ませた後、処理を終了する。

【００２５】認識した充電回数Ｊｖが保証回数Ｊｘ以上
になると、「電池が寿命です。新しい電池を装填して下
さい」のようなメッセージ１を液晶ディスプレイ７に表
示させ、リレースイッチ２４をＯＮにして、２次電池１
の残存電力を抵抗２７を通して強制放電させた後、処理
を終了する。この放電回路の抵抗２７の抵抗値は、安全
且つ速やかに残存電力を放電させられるように設定され
る。

【００２６】このように、充電回数が保証回数になって
いて、その出力電圧が設定電圧以下になったときにの
み、２次電池の交換を行なうことができるので、２次電
池を最大限に使用することができる。そして、寿命がき
て廃棄する２次電池は残存電力が強制放電されているの
で、廃棄された際に端子間が短絡されるようなことがあ
っても、火災の原因になるような発熱を起こす恐れはな
く安全である。

【００２７】なお、上記実施例におけるリレースイッチ
２２〜２４に代えて、スイッチングトランジスタ，ＳＳ
Ｒ等の他のスイッチング素子を用いてもよい。２次電池
の記録部として磁気記録媒体を用いる場合には、読取・
書込部として磁気ヘッドを用いればよい。この発明は、
携帯可能な情報処理装置に限らず、２次電池を電源とし
て使用する全ての電子機器に適用可能である。この発明
を適用した各種電子機器間で２次電池を共用することも
可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
る２次電池は充電回数を記録することができ、その２次
電池を電源として使用するこの発明による電子機器は、
２次電池を保証回数まで充電を繰り返して最大限に使用
することができ、寿命がきた２次電池に無駄な充電を行
なうこともなくなる。また、廃棄する２次電池は、その
残存電力が強制放電されているので、廃棄後に端子間が
短絡されるようなことがあっても、火災の原因になるよ
うな発熱を起こす恐れはなく安全である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図３に示す電子機器のこの発明に係わる部分の
ブロック回路図である。

【図２】この発明による２次電池の一実施例を示す外観
斜視図である。

【図３】この発明による電子機器の一実施例を示す外観
斜視図である。

【図４】同じくその背面又は底面に設けられた２次電池
装填部を蓋を装着した状態で示す斜視図である。

【図５】同じくその２次電池装填部を蓋を取った状態で
示す斜視図である。

【図６】同じくその２次電池装填部に２次電池を装填し
た状態を読取・書込部と共に示す断面図である。

【図７】図１に示した制御部によるこの発明に係わる処
理を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１：２次電池 ２：記録部（可逆性光記録媒体） ３：電子機器（ノート型パソコン） ４：本体 ７：液晶ディスプレイ １０：２次電池装填部 １１：電池蓋 １２：窓孔 １３：陽極電極片 １４：陰極電極片 １５：読取・書込部 １６：書込用光源 １７：読取用光源 １８：読取用光センサ ２０：負荷 ２１：電源スイッチ ２２，２３，２４：リレースイッチ ２５：ＡＣ電源回路 ２７：抵抗 ２８：制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎坂 直久 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 遠藤 乃之 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 後藤 恭貴 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 輿石 新一郎 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外面に充電回数のデータを書き込み及び
   書き換え可能な記録部を設けたことを特徴とする２次電
   池。
2. 【請求項２】 前記記録部が可逆性光記録媒体であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の２次電池。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の２次電池を電源と
   して使用する電子機器であって、 装填されている２次電池の端子間電圧を検出する電池電
   圧検出部と、 該２次電池の前記記録部に書き込まれている充電回数の
   データを読み取る読取部と、 該２次電池の記録部に充電回数のデータを書き込む書込
   部と、 該２次電池の残存電力を強制放電させる放電回路と、 前記電池電圧検出部による検出電圧が予め設定された電
   圧以下になったときに、前記読取部によって読み取った
   充電回数が保証回数以上か否かを判断し、保証回数以上
   でなければ前記書込部によって前記読取部が読み取った
   充電回数に１回を加算した充電回数を前記記録部に書き
   込ませ、保証回数以上であれば前記放電回路によって該
   ２次電池の残存電力を強制放電させる制御部とを設けた
   ことを特徴とする電子機器。
4. 【請求項４】 請求項３記載の電子機器において、前記
   制御部が充電回数が保証回数以上でないと判断したとき
   には２次電池の充電を促すメッセージを、充電回数が保
   証回数以上であると判断したときには２次電池が寿命で
   あることを、それぞれ知らせるメッセージを表示するメ
   ッセージ表示手段を設けたことを特徴とする電子機器。