JPH02126574A - 二次電池の充電方法および二次電池パックおよび充電用電源 - Google Patents

二次電池の充電方法および二次電池パックおよび充電用電源

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JPH02126574A
JPH02126574A JP63278599A JP27859988A JPH02126574A JP H02126574 A JPH02126574 A JP H02126574A JP 63278599 A JP63278599 A JP 63278599A JP 27859988 A JP27859988 A JP 27859988A JP H02126574 A JPH02126574 A JP H02126574A
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JP
Japan
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secondary battery
charging
secondary cell
wire
power source
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JP63278599A
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English (en)
Inventor
Masahiro Ichimura
雅弘 市村
Shizuo Ozora
大空 静男
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • 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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  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

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、充電用電源と二次電池パックを近接させるこ
とにより電線で接続せずに、あるいは接点等による物理
的な接触をすることなしに、二次電池を充電する方法、
およびとれに使用する二次電池パックと充電用電源に関
するものである。
〔従来の技術〕
二次電池は、化学的に蓄えられたエネルギーを放電時に
電気的エネルギーとして放出し、充電時に外部から供給
される電気的エネルギーを化学的エネルギーとして蓄え
ることができる丸め、繰シ返し利用することができ、携
帯用をはじめ多くの電気器具に使用されている。第8図
に従来の一般的な充電方法を示す。2は二次電池であシ
、6aおよび6bは充電用および負荷を接続する端子で
ある。この図は、二次電池を内蔵した電池79ツク1′
を例にして説明しているが、電池単体でも同様である。
7′は二次電池を充電する充電器である。
3は端子12からの交流あるいは直流を受けて端子15
&および15bに直流を出力する充電回路である。なお
、10はスイッチ、IIはヒユーズである。二次電池2
を充電する場合、二次電池の端子6轟、6bと充電回路
の端子15*、15bを物理的に接触させるか、あるい
は充電用電線16を介して両端子を電気的に接続する。
第9図(a) e (b)は二次電池の使用例である。
第9図(、)は使用する電気機器14′に二次電池2あ
るいは二次電池パック1′を着脱できるようになってい
る場合であシ、二次電池2と電機機器14′とは接点6
th 、6bを介して電気的に接続されている。
二次電池2が放電し終わったら、電気機器14′よシ取
シ出し、!8図に示した充電方法によシ充電し、再度電
気機器14′に取シつけて使用する。
13は負荷である。第9図(b)は、使用する電気機器
14′に二次電池パック1′が内蔵されている場合であ
る。二次電池パック1′は電気機器14′内部の接続端
子6g 、6bで電気的に接続されている。
この場合にはこの二次電池パック1′を充電するために
、外部端子15m、15bを設ける必要がある。
〔発明が解決しようとするH題〕
ところで、従来の技術では、環境の悪い、例えば湿気、
i埃、あるいは腐食性ガスの多く存在する環境中で、二
次電池ちるいはこれを使用した電気機器を充電する場合
、二次電池パックや電気機器の端子、充電用電線(ケー
ブル)の端末部に水分や汚染物質が付着するのを防ぐの
は難しい。これらが付着すると接点等が腐食によシ損傷
を受け、電気的な接触が困難になるばかシか、水に電解
質が溶は込んでいれば、グラスとマイナス間で短絡し、
電池が消耗しまた機器の正常動作が困難になシ、使用上
大きな制約があった。特に、水中で使用する電気機器の
例のように、電気機器14′に高度の防水性が要求され
る場合、第9図(、)における接点6m、6bおよび第
9図(b)における外部端子15a、15bの防水性の
確保が問題になる。第9図(alの場合は二次電池)9
ツク1′を出し入れする部分の蓋に防水dツキングを、
また、第9図価)の場合には外部端子部に防水ノ臂ツキ
ング付きの蓋を設けることによシ防水性の確保は可能で
あるが、二次電池ノ’?ツク1′の取付けや充電終了の
たびに、ノクツキングを有効な状態で蓋を取9つけられ
る保証は無く、信頼性や使い易さの点で大きな問題であ
った。
本発明の目的は、劣悪な環境中、例えば湿気。
塵埃、あるいは腐食性ガスの多く存在する環境中におけ
る二次電池パックあるいはこれを使用した電気機器の劣
化を防止し、また使用上の制限を取シ除いた、二次電池
の充電方法およびこれに使用する二次電池ノ蓼ツクと充
電用電源を提供することにある。
〔課題を解決するための手段と作用〕
本発明は上記目的を達成するために、二次電池・!ツク
側と充電用電源側の双方に設けた線輪を介して、電磁気
的にエネルギーを移動し、二次電池を充電することを最
も主な特徴とする。従来の発明とは物理的な接触なしに
二次電池を充電する点が異なる。
〔実施例〕
本発明の実施例を第1図および第2図にょシ説明する。
第1図は本発明による二次電池の充電方法を示す。1は
二次電池2を内蔵した二次電池パックである。二次電池
2の両端は二次電池用充電回路3の出力端に接続されて
いる。この二次電池用充電回路3は交流を入力として動
作するものであシ、この入力回路には線輪4が接続され
ている。
5は透磁率の大きな物質で形成されたコアであう、外部
の磁界の変化を効率よく線輪4に伝え大きな交流電力を
生じさせるためのものである。6a。
6bは充電された電池から電力を取り出すための端子で
ある。また、外装Aの全体あるいは少なくとも線輪4に
対応した外装部分は磁力線を透過する物質で構成される
。7は二次電池パック1を充電するための充電用電源で
ある。端子12はスイッチ10およびヒユーズ11を介
して線輪9と接続する。8は透磁率の大きな物質で形成
されたコアであυ、線輪9で発生する磁束度の変化を効
率よく外部に放出するだめのものである。この充電用電
源7もその外装Aの全体あるいは少なくとも線輪9に対
応した外装部分は磁力線を透過する物質で構成される。
二次電池2を充電する時は、まず二次電池パック1と充
電用電源7を充分近づけ、両者の線輪4および9が電磁
気的に強く結合するようにする。端子12よシ線輪9に
交流電力を供給すると、発生する磁束の密度は印加され
た交流の周波数に応じて変化する。この変化をコア8及
び5を介して線輪4に効率よく伝え、二次電池用充電回
路3の入力として供給するだめの電力を発生させる。こ
のようにして二次電池2は、充電用電源7との間で電線
を接続することなしに、あるいは物理的に接触をするこ
となしに充電を行うことができる。充電用電源1に供給
する交流の周波数に制限はないが、周波数を高くすると
同じ形状の線輪でより多くのエネルギーを転送すること
ができるため、装置を小型化できる。また商用電源をそ
のまま用いれば構成が簡単になり安価な装置が実現でき
る。またコア5と8にフェライトのような絶縁物を用い
れば、両コアをできるだけ空隙がないように接触させた
場合、電気的な絶縁を保ったままで、両線輪を介してよ
り効率良く電力が転送できる。第2図は本発明の二次電
池パック1を電気機器14内に組み込んだ図である。二
次電池パック1は端子6a、6bを介して負荷13に接
続されている。電気機器14の外装Aも線輪4と対応す
る部分あるいは全部が磁力線を透過する物質で構成され
る。このように本発明の電池を内蔵して使用すれば、外
部に電気的な端子を一切設けない電気機器を実現するこ
とができる。
第3図(a) * (b)は本発明の第1の具体的実施
例であシ、保温皿に適用した例である。21は例えば特
願昭63−185085号「二次電池およびその製造方
法」で記載された方法によ)製造された超薄形二次電池
であシ、22は該超薄形二次電池21を充電するためチ
ップ上に形成されたダイオードや抵抗等により構成され
た充電回路、23は断熱層、24は発熱体、25は線輪
、26はコア、27は耐熱性合成樹脂である。本実施例
における二次電池ノ9ツクは、22,22,25および
26で構成される。この保温皿を使用するには、第1図
に示した充電用電源7に第3図の保温皿を載せる。この
時、充電用電源7の線輪9は、保温皿の線輪25との間
で電磁的に強く結合する位置、即ち両線輪19と25が
近接するように配置する。
充電用電源7は商用電源からの電力を高周波化して線輪
9に供給し、保温皿の線輪25に高周波の交流を誘起さ
せることによシ装置全体を小型化している。保温皿の線
輪25に誘起した交流を、二次電池用充電回路22で直
流出力に変換し、超薄形二次電池21を充電するととも
に、発熱体24に電流を流し保温皿の加熱を開始する。
所期の充電が完了したら、保温皿を充電用電源よシ取り
外し、食物を盛シつける。この時から、保温皿に内蔵し
た超薄形二次電池21より発熱体24に電流が流れ、超
薄形二次電池2ノが全放電するまで食物を保温すること
ができる。本実施例では、線輪25を保温皿の外周に同
心円状に配置し、線輪25の内側には透磁率の大きな物
質で形成されたコア26を配置している。第4図はこの
保温皿を複数枚重ねて充電する例であり、第4図の点線
49に示すように磁路が形成され効率よく充電すること
ができる。40はコア、4ノは線輪、42は充電用電源
である。このように、本発明による充電方式を適用すれ
ば、保温皿の外表面に充電のための電気的接点を設ける
必要がないため接点の腐食等による劣化の心配がなく、
容易に保温皿を水洗することができ、また美観を損なう
ことがない。また写真製版の技術を用いて形成されたシ
ート状の線輪およびコア、前述の超薄形二次電池、チッ
プ上に形成された薄形の充電回路、断熱材の薄板上にカ
ーメンを蒸着することにより形成した発熱体を適用する
ことにより、薄いことが要求される皿への応用が可能と
なった。
第5図は本発明を保温皿に適用したに2の具体的実施例
である。第1の具体的実施例と異なる主な点は1本発明
における二次電池パック部および充電用電源部の線輪2
5およびコア26の部分の形状である。線輪25および
コア26は保温皿下部表面に位置し、コア26は下向き
にE型の形状をしており端部を表面に露出させる。第1
図の充電用電源7側の線輪9およびコア8は、充電時に
保温皿のそれと対峙するように位置させ、上向きのE型
のコア8の端部は保温皿のコア26と微小な隙間を介し
て接するようにする。このような構造にすることにより
、第6図の点線50に示すように保温皿および充電用電
源の両者のコア26と8によシ磁路が形成され効率よく
充電することができる。この場合、保温皿下部表面にコ
ア26が露出するが、コアの材料であるフェライトは絶
縁性で不溶性であるため水洗いしても問題なく、また、
露出面が皿の下部表面であるため美観上問題になること
はない。
第7図(al # (b)は本発明による二次電池パッ
クを内蔵した携帯用発光体の第3の具体的実施例でおる
。21は前述の超薄形二次電池であシ、22はこの二次
電池を充電する回路、25は充電回路の入力に接続され
た線輪、26は透磁率の大きな材料で形成されたコアで
ある。前記実施例と同様の充電用電源により充電された
超薄形二次電池21は、押しボタン30を押すことによ
シ発光体たとえばエレクトロルミネッセンス(EL)素
子29に電流を供給し発光させる。ここで、写真製版の
技術を用いて形成されたシート状の線輪およびコア、前
述の超薄形二次電池、チップ上に形成された薄形の充電
回路およびエレクトロルミネッセンス素子により構成す
ることにより、洋服等のポケット、財布や名刺入れに容
易に収納できる携帯用発光体が実現できた。従来の技術
を用いた充電方法では携行時あるいは使用時の充電用端
子部における短絡を防ぐため、端子部の保護カバーカニ
必要であったが1本発明の技術を用いれば、外部に電気
的端子を設ける必要がなくなったため、雨の中や水中の
ように電気器具にとって厳しい環境中での使用も可能と
なった。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明による二次電池の充電方法
では、二次電池パック部と充電用電源部とを電気的な接
触をせずに充電できることから、外部に電気的端子を全
く設けない二次電池内蔵の電気機器を実現することがで
きる。本発明は以上の実施例のほかに、二次電池を内蔵
した機器の充電に幅広く応用でき、特に防水性あるいは
耐薬品性を持たせることができるため、劣悪な環境中、
例えば湿気、塵埃、あるいは腐食性ガスの多く存在する
環境中での使用を可能とし、寿命を長くする利点がある
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による二次電池の充電方法、これに使用
する二次電池/ぐツクおよび充電用電源の一実施例を示
す回路構成図、第2図は本発明による二次を池zfツク
を電気機器に組み込んだときの一実施例を示す回路構成
図、第3図(a)は本発明の保温皿への第1の具体的実
施例を示す平面図、第3図(b)Vi第3図(&)のA
 −A’線断面図、第4図は第3図に示す保温皿の充電
方法の一例を示す断面図、第5図は本発明の保温皿への
第2の具体的実施例を示す断面図、第6図は第5図に示
す保温皿の充電方法の一例を示す断面図、第7図(、)
は本発明の携帯用発光体への第3の具体的実施例を示す
断面図、第7図(b)は同じく裏面図、第8図は従来技
術による二次電池の充電方法を示す回路構成図、第9図
(a) * (b)は従来技術による二次電池の一般的
使用例を示す回路構成図である。 1・・・二次電池パック、2・・・二次電池、3・・・
充電回路、4.9・・・線輪、5,8・・・コア、7・
・・充電用電源、12・・・端子。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦・二次電池パ
ック 第 図 第 図 第 図 第 ズ 2つ 第 図 (b)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)二次電池と、該二次電池に出力端が接続され交流
    を入力とする二次電池用充電回路と、該二次電池用充電
    回路の入力端に接続された線輪とを内蔵した二次電池パ
    ックを、前記線輪と電磁的に結合できる別の線輪を内蔵
    した充電用電源に近接させて二次電池パックの線輪を充
    電用電源の線輪に電磁的に結合することにより、電線を
    接続することなしに、あるいは物理的に接触することな
    しに前記二次電池パック内の二次電池を充電することを
    特徴とする二次電池の充電方法。
  2. (2)二次電池と、該二次電池に出力端が接続され交流
    を入力とする二次電池用充電回路と、該二次電池用充電
    回路の入力端に接続され外部の電磁界の変化により交流
    電圧を発生する線輪とを内蔵することを特徴とする二次
    電池パック。
  3. (3)交流を流すことにより外部に変化する電磁界を形
    成するための線輪を内蔵し、請求項2記載の二次電池パ
    ックあるいは請求項2記載の二次電池パックを内蔵した
    電気機器を近接させることにより、前記線輪と前記二次
    電池パックに内蔵する線輪とを電磁的に結合させること
    を特徴とする充電用電源。
JP63278599A 1988-11-04 1988-11-04 二次電池の充電方法および二次電池パックおよび充電用電源 Pending JPH02126574A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012081384A1 (ja) * 2010-12-13 2012-06-21 Udトラックス株式会社 蓄電セル及び蓄電装置
JP2014017920A (ja) * 2012-07-06 2014-01-30 Sharp Corp 電池パック
JP2014017921A (ja) * 2012-07-06 2014-01-30 Sharp Corp 充電装置、その制御方法および充電システム

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