JPS63299061A

JPS63299061A - 充放電検査方法及びその装置

Info

Publication number: JPS63299061A
Application number: JP62135059A
Authority: JP
Inventors: Yukio Terao; 寺尾　幸雄; Saburo Nakatsuka; 中塚　三郎; Katsushi Matsuo; 松尾　勝志; Iyokazu Tsujimoto; 辻本　伊代一
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-05-29
Filing date: 1987-05-29
Publication date: 1988-12-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はニッケル・カドミウム電池等の再充電可能な電
池の製造工程における充放電検査方法及ゾその装置に関
するものである。

従来の技術。

再充電可能な電池の製造工程においては、第１２図に示
すように、陽極板と陰極板をセパレータを介して巻回し
、これをケースに挿入して粉落しを行った後、ケースの
開口部外周に環状溝を形成し、次に開口部内周にレール
材としてのピッチを塗布し、ケース内に注液した後、リ
ードに封口板をスポット溶接してこの封口板を開口部に
被せて封口し、次にエージングを行った後充放電検査を
行い、その後上リングを挿入した後外装し、最後にＶＡ
検査を行ってパックしている。

又、上記充放電検査においては、第１３図及び第１４図
に示すように、まず充電完了まで一定の電流値で初充電
を行い、この初充電末期に電圧を測定し、〃ス吸収が悪
いために異常に電圧が高くなっている電池を不良品とし
て識別する。この初充電における充電電流は、充電完了
まで一定の電流で充電しても異常な〃大発生を生じない
電流値に設定されており、通常は１５０〜２５０ａ＋Ａ
程度の電流値が採用され、充電時間Ｔは１４０〜１５０
分必要としでいる。尚、この初充電においては１３０％
充電が行なわれる。初充電が完了すると、次に一定電流
で５０〜６０分程度の時間をかけて放電し、その放電末
期の電圧を測定することによって電池が持っている容量
を検査する。又、あわせて内部抵抗を測定し、不良品を
識別する。

さらに、この放電後、充電状態で出荷するために一定電
流で５０〜６０分程度の時間をかけて再充電している。

その結果、１回の充放電検査に４時間以上の時間がかか
っていた。

又、実際の検査工程としでは、各々が１００個程度の電
池を保持でさるボックス型のホルダーユニットに電池を
手作業で挿入し、このホルダーユニットを２００個程度
充放電検査装置にセットした後、電源をオンするととも
に電流値を調整して初充電を開始する。その後、所定時
間経過して初充電が完了すると、電圧測定して不良電池
の番号がプリントされる。次に、スイッチを切り換える
とともに電流調整を行って放電を開始し、所定時間経過
後に電圧測定して不良電池の番号がプリントされる。次
いで、再びスイッチを切り換えるとともに電流ｍｌ！！
を行って出荷充電を開始し、所定時間経過すると、電源
をオフするとともにホルダーユニットを取出し、プリン
トされた番号から不良電池を取り出し、残りの良品の電
池を箱詰していた。

発明が解決しようとする問題、α ところが、上記充放電検査方法では１回の検査に４時間
というような多くの時間がかかるという間層があった。

又、そのためにパッチ方式で検査することになり、それ
に伴って人手によって作業を行う部分が多くなり、生産
性並びにコスト面で問題があった。

本発明は上記従来の間ｍｉ、に鑑み、充放電、特に初充
電に要する時間を短縮でき、連続的に充放電検査を行う
ことができる充放電検査方法及びその装置を提供するこ
とを目的とする。

問題点を解決するための手段上記目的を達成するため、本発明のＩｊＳ１発明にかか
る充放電方法は、再充電可能な電池を定電流充電により
充電するよりも高い電流値による充電を少なくとも充電
工程の一部で行い、ついで放電して充放電検査を行う方
法であって、前記定電流値よりも高い電流値による充電
を、高電流値から低電流値に段階的に切り換えて行うこ
とを特徴とする。

又、第２発明の充放電検査装置は、再充電可能な電池を
保持する多数のホルダーを一列状に並設した多数のホル
ダーユニットを循環経路に沿って間欠移動可能に支持し
たホルダー循環装置を設け、前記ホルダーユニットの各
停止位置に、循環経路に適宜設けた区間に応じて充電電
流を異ならせた充電端子、及び放電端子を設けるととも
に、適宜停止位置に各ホルダーに保持された二次電池に
対して接触可能な測定子を並設した測定ユニットを配設
したことを特徴とする。

作用本発明の第１発明の充放電検査方法によれば、従来の定
電流充電における電流値に比べて大きな電流を流して充
電することによって充電時間を大幅に短縮でき、検査に
要する時間を短くできる。

この方法は、本発明者が充放電検査の合理化を検討して
いる中で、従来は充電完了まで一定の電流値で充電する
ことを１前提とし、その場合に異常にガスを発生しない
安全な電流値に設定しで充電するということを前提にし
ていたのに対して、短時間であれば大電流を流して充電
しても安全性に支障がないこと、さらに充電の初期の段
階では大電流を流すことができるという知見に基づいて
発明された方法である。

又、第２発明の充放電検査装置によれば、循環経路の所
定位置で順次停止したホルダーユニットの各ホルダーに
対して電池を挿入することによって、この循環経路を通
過する間に充電、放電及び測定が行なわれ、他の所定位
置で順次停止したホルダーユニットから電池を取出すこ
とによって連続的に充放電検査を行うことができ、自動
化が可能となるとともに検査の能率を向上することがで
きる。また、上記のように充′；ｒｔ電流を段階的に変
化させて大電流で充電することによって検査時間が短時
間で済むため、循環経路をフンバクトに桶威しながら必
要な生産能力を確保でき、かつホルダーユニットを循環
経路に沿って移動させていることによって、循環経路の
区間に応じて充電電流を変えるという簡単な構成によっ
て充電工程においてその電流を変化させることができる
のである。

実施例以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。

まず、充放電方法について第１図により説明すると、初
充電工程において、第１段階は電流値を２Ａ、充電時間
ｔ、を９分とし、第２段階は電流値を１，５Ａ、充電時
間ｔ２を４分とし、第３段階は電流値を５００ｍＡ、充
電時間し、を１２分とし、第４段階は電流値を３００ｍ
Ａ、充電時間ｔ４を１３分として、４段階で充電するこ
とによって３８分間で初充電が完了する。次に、放電工
程では、電流値を１．５Ａとして１６分間放電する。そ
して、最後の出荷充電工程では１．５Ａで１２分間充電
する。かくして、全体として６６分で充放電検査を完了
する。

次に、充放電検査装置の構成について第２図〜第１１図
に基づいて説明する。

第２図〜第４図において、１はホルダー循環装置であっ
て、多数のホルダーユニット２が上下に艮い長円形の循
環経路３に沿って回動可能に配設されている。このホル
ダー循環装ｒ！１１は、左右両側に立設した支持７ンー
ム４の上下に回松紬５ｇ。

５ｂを配設してその両端部にそれぞれスプロケット６を
装着し、上下のスプロケット６．６間に巻掛けた一対の
無端チェン７に、前記各ホルダーユニット２の両端部を
取付けて構成されている。又、このホルダー循環装置１
は、ホルダーユニット２をその取付ピッチに対応して間
欠移動可能に構成されている。前記ホルダーユニット２
は角パイプから成る支持部材に一列状に多数のホルダー
９を並設して構成されている。

前記循環経路３の下端近傍−側におけるホルダーユニッ
ト２の停止位置には、電池供給機１０から入口コンベア
１１にで再充電可能な電池３０が供給され、適宜挿入装
置（図示せず）にてホルダーユニット２の各ホルダー９
に一斉に挿入するように構成されている。また、これと
対向する他側のホルダーユニット２の停止位置において
、各ホルダー９にて保持された電池３０が適宜押出装置
（図示せず）にて出口コンベア１２に排出するように構
成されている。

前記循環経路３における電池供給位置と排出位置との間
は、第４図に示すように、初充電区間Ｉと、放電区間■
と、出荷充電区間■に区分けされ、前記ホルダーユニッ
ト２が各区間を通過する間に充放電が行なわれるように
構成されでいる。前記初充電区間■は、さらに充電電流
の高い第１段階１１から低い充電電流のｔｌｔＪ４段階
Ｉ、の４つの区間に区分されでいる。また、前記各区間
Ｉ〜■の終端近傍には測定エニン）　１３ａ　、　１３
ｂ　、　　１３Ｃが配設され、初充電末期、放電末期及
び出荷充電末期における内部抵抗及び電圧を測定するよ
うに構成されている。

尚、前記入口コンベア１１では、電池３０のオープン電
圧及び内部抵抗を測定して不良品を排出、するとともに
、その分を補充するように構成されている。また、前記
出口コンベア１２では、充放電検査の結果に基づいて内
部抵抗不良、電圧不良、容量不良のものを順次排出し、
さらに容量がＡ、Ｂ、Ｃランクのものに分けて排出し、
同等の容量のもの同士を組合わせて箱詰するようにし、
それ以外のものは再検査に戻すように構成されている。

又、第２図においで、１４は充放電電源装置で、前記循
環経路３の両側に配設された通電レール１５に接続され
ている。１６は測定装置本体で、前記測定エニン）　１
３ａ〜１３ａからの信号が入力されている。

前記各ホルダー９は、第５図（ａ）　、（ｂ）に示すよ
うに、ベークライト等の絶縁部材１７の両端に陽極端子
１８と陰極端子１９をボルト固定して構成されている。

前記陽極端子１８は、ｔＩＳ６図にも示すように、中央
部に適宜切欠を形成した板材１８ａを二つ折りしで構成
することによって電池３０の陽極突部３０ａが嵌入する
凹溝２０と測定ユニット１３の測定子を通す切欠２１が
形成され、ｌｌ５５図（ａ）に示すように７ラツトな陽
極を有する電池３０だけでなく、第７図に示すように陽
極突ｇ３０ａを有する電池３０の充放電検査も同じ装置
で行えるように構成されている。又、陰極端子１９は端
子板１９ａに電池３０の底面を押圧するばね板２２を固
着して構成されている。

前記ホルダーユニット２の支持部材８の両端部には、Ｉ
：ｌＳ８図及び第９図に示すように受電端子片２３が固
定され、この受電端子片２３．２３間に゛このホルダー
ユニットに並設された各ホルダー９が直列に接続されて
いる。また、前記循環経路３に沿ってその両側部に配設
された前記通電レール１５に、前記ホルダーユニット２
の各停止位置に対応して端子板２４が取付けられるとと
もに各端子板２４に前記受電端子片２３に当接する弾性
通電板２５が取付けられている。

前記測定エニツ）１３ａ〜１３ｃは、第１０図及び第１
１図に示すように、測定位置に停止したホルダーユニッ
ト２の前方位置に回転可能に配設された支持軸２６に絶
縁ブロック２７を介して各ホルダー９毎に一対の測定子
２８．２９を取り付けて構成されでいる。この一対の測
定子２８．２９は支持軸２６の回転によって前記陽極端
子１，８の切欠２１を通って電池３０の陽極に当接する
測定子２８と電池３０の円筒外面に当接する測定子２９
とから成っている。

以上の構成において、電池供給機１０から入口コンベア
１１にて循環経路３に移送され、挿入装置にてホルダー
ユニット２の各ホルダー９に挿入された電池３０は、ま
ず初充電区間Ｉを間欠移動する間に、充放電電源装置１
４にで通電レール１５、端子板２４、弾性通電板２５及
び受電端子片２３を介して電流が供給され、先に詳述し
たように高い充電電流から低い充電電流に４段階に順次
切り換えられて１３０％充電の状！！ｉまで初充電され
る。そして、この初充電区間Ｉの端末に配置された測定
エニツ）１３ａの支持軸２６が所定角度回転駆動される
ことによって、各ホルダー９に対応する一対の測定子２
８．２９が電池３０の陽極と陰極であるケース側面に当
接し、電池３０の電圧及び内部抵抗が測定される。〃ス
吸収の悪い電池３０は電圧が異常に高くなるため、この
測定によって検出され、不良品として識別される０次に
、放電区間■を間欠移−動する間に一定電流で放電され
、所定の放電後、放電区間■の端末に配置された測定エ
ニツ）１３ｂにて電池３０の電圧が測定され、電池３０
の持っている容量がＡＳＢ、Ｃランクに区分されるとと
もに、内部抵抗が測定されて不良品が識別される。最後
に、出荷充電区間■を間欠移動する間に８０〜９０％の
充電状態になるまで充電された後その端末に配置された
画定二二ッ）１３ｃにて電圧と内部抵抗が測定され、所
定の電圧値に達しているがどうがと内部抵抗の不良が識
別され、出口コンベア１２に排出され、不良排出及び容
量ランクＡ、　Ｂ、Ｃ別の箱詰がなされる。

尚、上記実施例ではホルダーユニットが間欠移動される
ため、充放電の各区間において各停止位置で充電又は放
電が行なわれ、間欠的な充放電となるが、検査に支障の
ないことが確認された。又、上記実施例では初充電区間
を４段階の充電電流の区間に分けた例を示したが、任意
数の段階に区分可能であり、そのときの充電電流の値も
適宜に設定することができる。又、初充電区間！におい
て、最初は低電流値による充電を行い、その後高い電流
値から低い電流値に段階的に切り換えて充電しでもよい
。

発明の効果本発明の充放電検査方法によれば、以上のように従来の
定電流値による充電に比べて大きな電流を流して充電す
ることによって充電時間を大幅に短縮でき、充放電検査
に要する時間を短くでき、生産性及びコスト面で大さな
効果を発揮する。

又、第２発明の充放電検査装置によれば、循環経路を通
過する間に充電、放電及び測定が行なわれ、連続的に充
放電検査を行うことができ、自動化が可能となるととも
に検査の能率を向上することができる。また、上記のよ
うに充電電流を段階的に変化させて大電流で充電するこ
とによって検査時間が短時間で済むため、循環経路をコ
ンパクトに構成しながら必要な生産能力を確保でき、か
つ循環経路の区間に応じて充電電流を変えるという簡単
な構成によって充電工程においてその電流を変化させる
ことができる等、大なる効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の充放電工程の電流値を示す
グラフ、第２図は充放電検査装置の全体斜視図、ｔｌＳ
３図は要部の構成を示す側面図、ｔ１４図は全体システ
ムの構成図、第５図（ａ）　、（ｂ）はホルダーの正面
図と側面図、第６図は陽極端子の斜視図、第７図は陽極
突部を有する二次電池を装着した状態のホルダーの正面
図、第８図はホルダーに対する通電機摺を示す平面図、
第９図は第８図の側面図、第１０図は測定ユニットの構
成を示す側面図、第１１図は同平面図、第１２図は二次
電池の製造工程図、第１３図は放電検査における電圧の
変化を示すグラフ、第１４図は従来の充放電工程の電流
値を示すグラフである。１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
ホルダー循環装置２・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・ホルダーユニット３・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・循環経路９・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ホルダー１
３ａ〜１３ｅ−・・・・・・・・１ｌｌｉ定−Ｌニット
２４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・端子板２８．２９・・・・・・・・・・・・・・・測
定子３０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・再充電可能な電池Ｉ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・初充電区間■１〜Ｉ、・・・・
・・・・・・・・充電電流の異なる区間■・・・・・・
・・・−・・・・・・・・・・・・・・放電区間■・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・出荷充
電区間。第１図第１４図第２図第３図第　５　図（ｂ）　　　　　　第　５　図（ａ）５ａ第８図第９図２８、．１９−４’！Ｉ芝子

Claims

【特許請求の範囲】

（１）再充電可能な電池を定電流充電により充電するよ
りも高い電流値による充電を少なくとも充電工程の一部
で行い、ついで放電して充放電検査を行う方法であって
、前記定電流値よりも高い電流値による充電を、高電流
値から低電流値に段階的に切り換えて行うことを特徴と
する充放電検査方法。
（２）再充電可能な電池を保持する多数のホルダーを一
列状に並設した多数のホルダーユニットを循環経路に沿
って間欠移動可能に支持したホルダー循環装置を設け、
前記ホルダーユニットの各停止位置に、循環経路に適宜
設けた区間に応じて充電電流を異ならせた充電端子、及
び放電端子を設けるとともに、適宜停止位置に各ホルダ
ーに保持された二次電池に対して接触可能な測定子を並
設した測定ユニットを配設したことを特徴とする充放電
検査装置。