JPH11176484A - マルチ型充放電装置 - Google Patents

マルチ型充放電装置

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JPH11176484A
JPH11176484A JP9341554A JP34155497A JPH11176484A JP H11176484 A JPH11176484 A JP H11176484A JP 9341554 A JP9341554 A JP 9341554A JP 34155497 A JP34155497 A JP 34155497A JP H11176484 A JPH11176484 A JP H11176484A
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JP
Japan
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temperature
charging
constant temperature
discharging
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Withdrawn
Application number
JP9341554A
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English (en)
Inventor
Tomofumi Akiba
朋史 秋葉
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FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11176484A publication Critical patent/JPH11176484A/ja
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    • 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

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  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定した高温状態を容易に確保でき、信頼性
の高い初充電処理を再現性よく、かつ量産的に行うこと
ができるマルチ型充放電装置の提供。 【解決手段】 複数個の定電流型の充放電電源2と、前
記各充放電電源2に対応して接続する接触端子3aを有す
るとともに、温度センサを内蔵した複数個の恒温槽3
と、前記各恒温槽3内に収納され、ニッケル水素二次電
池5を接触端子3aに接続するように保持する複数個の電
池保持治具4と、前記各恒温槽3内の温度センサからの
信号によっ調整された温風を発生する温風発生装置6
と、前記温風発生装置6で発生した温風を各恒温槽3内
との間で循環させる温風循環機構7と、前記温風発生装
置6の動作および充放電電源2側の電流をそれぞれ制御
するコントローラ8とを有し、かつ前記各充放電電源
2、各恒温槽3およびコントローラ7が一体的に,枠体
9に組み込まれていることを特徴とするマルチ型充放電
装置1である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池の製造工
程の最終的な段階で、電池製品に対して行う定電流充放
電処理に適するマルチ型充放電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、たとえばラジオやテープレコーダ
ーなど、電子機器類のコードレス化などに伴って、これ
ら電子機器類の電源となる電池(電池セル)、もしくは
電池パックの需要が増大している。そして、こうした動
向においては、電池の性能・品質だけでなく、製造上の
生産性も重要視されている。ここで、携帯型電源となる
二次電池としては、性能面から見ると、たとえばニッケ
ル水素二次電池の実用化が進められており、また、併せ
て電池の高容量化だけでなく、大電流放電特性や過放電
特性なども用途に対応した特性が要求されている。
【0003】ところで、この種の二次電池の性能は、そ
の製造工程の最終段階における充放電(初充電)処理に
よって左右されるので、前記充放電処理は、一定の条件
の下で行われている。すなわち、定電流電源、前記定電
流電源側と電池とを接続する接触端子、定電流の充放電
を制御するコントローラ、および充放電中の電池温度上
昇を防止する空気冷却ファンを有する充放電装置を使用
し、製造工程の最終段階における充放電処理を行ってい
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記充放電
(初充電)処理手段の場合は、電池温度を室温(20℃)
に保って行うか、あるいは充放電処理に伴って電池が発
生する温度で、充放電処理が行われるため、安定した高
温状態(たとえば40〜80℃)での充放電が至難である。
すなわち、ニッケル水素二次電池を室温で初充電処理し
た場合は、ニッケル水素二次電池の重要な特性である長
期放置後の容量低減を抑制することが困難であるため、
高温で初充電処理を行うことが望まれる。しかし、充放
電処理に伴う電池の自己発熱では、上記のように安定し
た高温状態の保持が困難で、再現性よく、所要の初充電
処理を行えないという問題がある。
【0005】この対策として、恒温槽内に充放電装置の
組み込み、あるいは恒温室内で充放電処理を行うことが
試みられているが、実用性の点で依然問題がある。すな
わち、恒温槽内に充放電装置を組み込んで初充電処理を
行う場合は、所要の温度設定などに時間を要し、生産性
ないし量産性が大幅に低下するという不都合がある。一
方、恒温室内で初充電処理を行う場合は、生産性ないし
量産性の向上を図れるが、設備が大型化し、かつランニ
ングコストの大幅なアップが懸念される。
【0006】本発明はこのような事情に対処してなされ
たもので、安定した高温状態を容易に確保でき、信頼性
の高い初充電処理を再現性よく、かつ量産的に行うこと
ができるマルチ型充放電装置の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、複数
個の定電流型の充放電電源と、前記各充放電電源に対応
して接続する接触端子を有するとともに、温度センサを
内蔵した複数個の恒温槽と、前記各恒温槽内に収納さ
れ、ニッケル水素二次電池を接触端子に接続するように
保持する複数個の電池保持治具と、前記各恒温槽内の温
度センサからの信号によっ調整された温風を発生する温
風発生装置と、前記温風発生装置で発生した温風を各恒
温槽内との間で循環させる温風循環機構と、前記温風発
生装置の動作および充放電電源側の電流をそれぞれ制御
するコントローラとを有し、かつ前記各充放電電源、各
恒温槽およびコントローラが一体的に組み込まれている
ことを特徴とするマルチ型充放電装置である。
【0008】請求項2の発明は、請求項1記載のマルチ
型充放電装置において、充放電電源および恒温槽がそれ
ぞれ集合的に区画・一体化されていることを特徴とす
る。
【0009】すなわち、本発明は、量産性および低コス
ト化を考慮し、製造工程の最終段階での充放電処理を、
複数個(たとえば 100個, 200個)の二次電池を複数に
区画した領域(複数個の恒温槽)内で、一括的に行うよ
うに構成したことを骨子とする。ここで、各恒温槽は内
部を40〜80℃程度の温度範囲内で、一定の温度を保持で
きる断熱性のものであり、その内部容積は20〜 200 l程
度が好ましい。また、これら各恒温槽は充放電電源に対
応して接続する接触端子を外部に露出するとともに、温
度センサ(たとえば測温抵抗体)を内蔵している。さら
に、前記複数個の恒温槽は、マルチ型充放電装置の構成
において、互いに隣接するように集合的に配設すること
が好ましい。
【0010】なお、各恒温槽内にニッケル水素二次電池
を保持して収納・装着する電池保持治具は、たとえばポ
リカーボネート樹脂を構成材料とし、二次電池 200個を
並列的に配置・装着するとともに、それらの二次電池を
前記接触端子に対応させて接続できる構成と成ってい
る。
【0011】さらに、温風発生装置は、前記各恒温槽内
の温度センサからの信号、すなわち恒温槽内の設定温度
に対応して、調整された温風を発生する温度調節機構付
きであり、発生した温風は、温風循環機構により各恒温
槽内との間で、それぞれ循環する構成と成っている。こ
こで、温風循環機構によって循環する温風量は、恒温槽
の設定温度(初充電処理予定温度)、恒温槽の容量、恒
温槽の数などに対応してコントローラで適宜制御され
る。なお、コントローラは、循環温風量だけでなく、充
放電電源との接続電流をも制御する。また、温風発生装
置に冷却機能を併有させた構造としておくと、初充電処
理後、初充電処理した二次電池を容易に室温に戻すこと
ができる。
【0012】請求項1および2の発明では、区画された
恒温槽内に、それぞれ複数個の電池が収納・装着され、
一括的に、初充電処理を行うことができる。すなわち、
初充電処理の対象と成る二次電池は、複数の電池群とし
て恒温槽内に収納・装着されて、温風循環機構を介して
温風発生装置で発生した温風が循環される。ここで、恒
温槽の容量は、いわゆる恒温室に比べて小さく、各恒温
槽間および恒温槽内の温度バラツキも大幅に抑制できる
ため、常時、一定の温度条件で初充電処理が行われるこ
とになる。しかも、各恒温槽との間は、温度調整された
比較的少量の温風循環で足り、かつ短時間で所定温度へ
の上昇・維持を図れるので、前記一括的な処理と相俟っ
て量産的であるとともに、設備面を含めた低コストも図
られる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下図1〜図3を参照して実施例
を説明する。
【0014】図1は、マルチ型充放電装置1の要部構造
を一部を展開して示す斜視図であり、2は定電流型の充
放電電源で、この構成例では 8個備えている。また、3
は前記各充放電電源1に対応して接続する接触端子を有
するとともに、温度センサ(図示省略)を内蔵し、かつ
外壁部が断熱材で構成された恒温槽で、この構成例で
は、 200個のニッケル水素二次電池を収納・装着できる
恒温槽が 8個配設されている。 ここで、恒温槽3は、
図2に概略構成を断面的に示すごとく、上下に各200本
の接触端子3a,3a′をそれぞれ対向させて配置した一対
の端子ブロック3b,3b′を備え、上側の端子ブロック3b
をエアシリンダー3cによって下降させ、この下降によっ
て電池保持治具4に保持された電池5に接触させる構造
と成っている。すなわち、図3に、斜視的に要部構成を
示すような電池保持治具4に保持された200 本のニッケ
ル水素二次電池5を恒温槽3内に収納・装着されたと
き、上側端子ブロック3bの下降動作により、上下端子ブ
ロック3b,3b′に対向して配設されている接触端子3a,
3a′が接触するように成っている。
【0015】なお、図2において、3d,3d′は端子ブロ
ック3b,3b′の支持体、3eは電池保持治具4の受け台、
3fは端子ブロック3bの下降・動作をスムースに受け入れ
るスプリングである。また、接触端子3a,3a′は電池5
との接触を制御するためそれぞれスプリングが装着され
ており、端子ブロック3b,3b′は軽量化のために、穿孔
3gされている。
【0016】さらに、6は前記各恒温槽3内の温度セン
サからの信号によって、所要温度に調整された温風を発
生する温風発生装置、7は前記温風発生装置6で発生し
た温風を各恒温槽3内との間で循環させる温風循環機構
である。ここで、温風発生装置6は、たとえば40〜80℃
の温風を4m3 /min.程度以上の割合で発生・循環させる
ものであり、空気流を40〜80℃程度に加熱する電気抵抗
型の熱源、空気流を制御・調節する調節手段、熱源の発
熱を制御・調節して空気流の温度を調整する手段を備え
ている。また、温風循環機構7は、いわゆる断熱性のホ
ースを主体としたもので、前記温風発生装置6と恒温槽
3との間に、それぞれ温風循環路を形成している。
【0017】さらにまた、8は前記温風発生装置6の動
作および充放電電源2側の電流をそれぞれ制御するコン
トローラ、9は前記各充放電電源2、各恒温槽3および
コントローラ8を一体的に組み込む枠体である。ここ
で、コントローラ8は、初充電するニッケル水素二次電
池5の品種や電池容量、恒温槽3内温度などに対応した
定電流の選択・設定、温風発生装置6による温風の循環
量の選択・設定など行う。 次に、前記構成のマルチ型
充放電装置1の動作例を説明する。
【0018】先ず、製造ラインで組み立てられたニッケ
ル水素二次電池5を 200個用意し、電池保持治具4に装
着・保持させて、各恒温槽3内に収納・装着する。つま
り、恒温槽3内に収納・装着したニッケル水素二次電池
5群が、恒温槽3の端子ブロック3b,3b′が備えている
接触端子3a,3a′と対応・接続する位置に、電池保持治
具4を恒温槽3内に収納・装着する。
【0019】次いで、温風発生装置6で発生した80℃の
温風を温風循環機構7によって、前記恒温槽3との間
を、全風量5m3 /min.の割合で循環させる。この温風の
循環によって、30分以内に、前記各恒温槽3内のニッケ
ル水素二次電池5は、設定温度(80℃)近くまで昇温で
き、また、その後も昇温したニッケル水素二次電池5温
度を± 5℃以内に保持できる。すなわち、 200個のニッ
ケル水素二次電池5は、短時間に初充電処理のために設
定された温度に昇温され、かつその設定温度に対するバ
ラツキが小さく、また、温度変化の少ない恒温槽3内温
度になる。
【0020】前記恒温槽3内温度が設定温度に達してい
ることを、コントローラ8で確認した後、定電流型の充
放電電源2を働かせ、定電流の初充電を開始する。この
定電流初充電の開始に当たっては、前記コントローラ8
により、前記設定・維持されている初充電処理温度、お
よびニッケル水素二次電池5の規格などに対応した定電
流が選択・設定され、適切な初充電処理が行われる。
【0021】より具体的には、前記ニッケル水素二次電
池5を、初充電処理の定電流値0.1cA、初充電処理時間
100min.で初充電処理した結果、いずれも長期保存特性
としての容量回復率が、室温で初充電処理し場合に比べ
て大幅に改善されていた。すなわち、 200個のニッケル
水素二次電池5を一括的に、しかも、設置スペースなど
余り採らないで、全体的に処理後の特性にバラツキがほ
とんど認められない初充電処理が容易に行われる。
【0022】本発明は、上記例示に限定されるものでな
く、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形をと
ることができる。たとえば恒温槽や電池保持治具などの
構造・容量、あるいは恒温槽の設置個数など任意に選択
・設定できる。
【0023】
【発明の効果】請求項1および2の発明によれば、初充
電処理領域は、所定の温度に調整された温風(空気など
の気体)が循環する複数個の恒温槽内に設定され、複数
個の電池を一括的に初充電処理することができる。すな
わち、複数個の恒温槽内に、それぞれ初充電処理の対象
と成る二次電池が収納・装着され、所定の高温度に調整
・設定された状態、換言すると各恒温槽間および恒温槽
内での温度バラツキもない一定の温度条件で、初充電処
理を行うことができる。
【0024】しかも、各恒温槽との間は、温度調整され
た比較的少量の温風循環で足り、かつ短時間で所定温度
への上昇・維持を図れるので、前記一括的な処理と相俟
って量産的であるとともに、設備面を含めた低コストも
図られたマルチ型充放電装置が提供されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るマルチ型充放電装置の要部構造例
を一部を展開して示す斜視図。
【図2】本発明に係るマルチ型充放電装置の一部を成す
恒温槽の要部構成を示す横断面図。
【図3】図2に図示する恒温槽内の電池保持治具の要部
構成を示す斜視図。
【符号の説明】
1……マルチ型充放電装置 2……充放電電源 3……恒温槽 3a,3a′……接触端子 3b,3b′……端子ブロック 4……電池保持治具 5……ニッケル水素二次電池 6……温風発生装置 7……温風循環機構 8……コントローラ 9……枠体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数個の定電流型の充放電電源と、 前記各充放電電源に対応して接続する接触端子を有する
    とともに、温度センサを内蔵した複数個の恒温槽と、 前記各恒温槽内に収納され、ニッケル水素二次電池を接
    触端子に接続するように保持する複数個の電池保持治具
    と、 前記各恒温槽内の温度センサからの信号によって調整さ
    れた温風を発生する温風発生装置と、 前記温風発生装置で発生した温風を各恒温槽内との間で
    循環させる温風循環機構と、 前記温風発生装置の動作および充放電電源側の電流をそ
    れぞれ制御するコントローラとを有し、 かつ前記各充放電電源、各恒温槽およびコントローラが
    一体的に組み込まれていることを特徴とするマルチ型充
    放電装置。
  2. 【請求項2】 充放電電源および恒温槽がそれぞれ集合
    的に区画・一体化されていることを特徴とする請求項1
    記載のマルチ型充放電装置。
JP9341554A 1997-12-11 1997-12-11 マルチ型充放電装置 Withdrawn JPH11176484A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012226915A (ja) * 2011-04-18 2012-11-15 Espec Corp 二次電池の充放電評価装置
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JP2016182000A (ja) * 2015-03-24 2016-10-13 住友重機械搬送システム株式会社 充放電検査装置
CN107219817A (zh) * 2017-07-21 2017-09-29 浙江杭可科技股份有限公司 气缸模式热压化成夹具系统
KR20210073382A (ko) * 2019-12-10 2021-06-18 현대자동차주식회사 전지셀의 활성화 장치

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Effective date: 20050301