專利名稱：二次電池的充放電評價(jià)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于進(jìn)行二次電池的充放電測試的二次電池的充放電評價(jià)裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著電子技術(shù)的進(jìn)步，對高性能化、小型化、便攜化的各種電子設(shè)備或作為環(huán)保型產(chǎn)品的電動(dòng)汽車等所使用的二次電池的需求日益增加。隨之，為了確保二次電池的研發(fā)和產(chǎn)品的可靠性，提出有進(jìn)行二次電池的充放電測試的裝置。此裝置例如參照日本公開專利公報(bào)(特開2003-282150號)。以往，在所希望的溫度環(huán)境下進(jìn)行二次電池的充放電測試時(shí)，使用現(xiàn)有的恒溫測試器。圖5為表示使用恒溫測試器的用于進(jìn)行二次電池充放電測試的系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)的圖。該系統(tǒng)具備恒溫測試器26，具有恒溫槽；充放電電源柜28，收納與各電池托盤25對應(yīng)的多個(gè)充放電電源27;和控制裝置29，控制前述裝置以進(jìn)行充放電測試，例如由計(jì)算機(jī)構(gòu)成。安裝有作為被測物的測試電池(未圖示)的多個(gè)電池托盤25收納在所述恒溫槽中。收納于恒溫測試器26的恒溫槽內(nèi)的多個(gè)電池托盤25和充放電電源柜28的多個(gè)充放電電源27通過多個(gè)電源連接電纜31連接，所述多個(gè)電源連接電纜31通過以貫穿恒溫槽的絕熱材的方式形成的電纜孔30被氣密性地引出。由此，安裝于電池托盤25的二次電池即測試電池和充放電電源27電連接。控制裝置29通過各通信電纜32、33分別與恒溫測試器26及充放電電源柜28連接。在所述現(xiàn)有系統(tǒng)中，單獨(dú)設(shè)置恒溫測試器26和充放電電源柜28，并通過電源連接 電纜31連接收納于恒溫測試器26的恒溫槽內(nèi)的電池托盤25和充放電電源柜28的充放電電源27。因此具有空間效率低、電源連接電纜31的連接操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問題。此外，當(dāng)電源連接電纜31較長時(shí)，其配線的電阻和電感變大，因此具有難以提高電特性測定(電壓、電流、頻率、阻抗等的測定)的精度，以及因電阻而產(chǎn)生的焦耳發(fā)熱增加，從而增加電力損耗的問題。進(jìn)一步，作為被測物的二次電池的尺寸或形狀多種多樣。因此，在進(jìn)行尺寸或形狀不同的二次電池的充放電測試時(shí)，還具有改變?yōu)榕c該二次電池對應(yīng)的電池托盤，并且必須將改變后的電池托盤與充放電電源用電源連接電纜重新連接的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的是通過不再需要用于連接被測物和充放電電源的電纜來解決上述問題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明如下構(gòu)成。(I)本發(fā)明的二次電池的充放電評價(jià)裝置，具有測試槽，具有用于放入取出作為被測物的二次電池的開口，并用于收納被測物；充放電電源，設(shè)置于所述測試槽的外部；試樣托盤，供所述被測物載置，并具有將所述被測物和所述充放電電源電連接的試樣側(cè)連接部；和連接件，用于將所述試樣托盤的所述試樣側(cè)連接部和所述充放電電源電連接，所述連接件貫穿所述測試槽的測試槽壁設(shè)置在與所述開口相對的位置，通過使所述試樣托盤從所述開口側(cè)滑動(dòng)，切換所述試樣側(cè)連接部和所述連接件的連接與非連接。根據(jù)本發(fā)明的二次電池的充放電評價(jià)裝置，通過將供作為被測物的二次電池載置的試樣托盤滑動(dòng)插入于測試槽內(nèi)，并將該試樣托盤的測試側(cè)連接部和貫穿試樣槽壁設(shè)置的連接件連接，能夠?qū)⒃嚇油斜P的二次電池和測試槽外的充放電電源電連接。由此，不再需要用于連接二次電池和充放電電源的電源連接電纜，提高空間效率的同時(shí)，無需進(jìn)行繁雜的電源連接電纜的連接操作。此外，在進(jìn)行不同尺寸或形狀的二次電池的充放電測試時(shí)，只需 改變?yōu)榕c該二次電池對應(yīng)的試樣托盤即可，而無需像現(xiàn)有例那樣，改變試樣托盤的同時(shí)用電源連接電纜重新連接試樣托盤和充放電電源。(2)在本發(fā)明的二次電池的充放電評價(jià)裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述測試槽進(jìn)一步具有使所述測試槽內(nèi)的空氣循環(huán)的送風(fēng)機(jī)，所述送風(fēng)機(jī)設(shè)置于所述試樣托盤的側(cè)方，從而沿著所述試樣托盤送風(fēng)。根據(jù)該實(shí)施方式，針對滑動(dòng)插入于測試槽內(nèi)的試樣托盤，通過設(shè)置于所述試樣托盤側(cè)方的送風(fēng)機(jī)輸送空氣，且空氣沿試樣托盤而流動(dòng)，從而能夠?qū)d置于試樣托盤的二次電池施加均勻的溫度應(yīng)力。由此，能夠抑制測試結(jié)果的偏差。(3)在本發(fā)明的二次電池的充放電評價(jià)裝置的進(jìn)一步其他的實(shí)施方式中，進(jìn)一步具備收納所述測試槽、所述充放電電源及所述連接件的單一框體，所述測試槽、所述充放電電源及所述連接件在所述框體中沿上下方向設(shè)置有多層。根據(jù)該實(shí)施方式，由于測試槽、充放電電源及連接件沿框體的上下方向設(shè)置有多層，因此能夠按測試槽，在不同的測試條件下以高度的空間效率進(jìn)行二次電池的充放電測試。(4)在本發(fā)明的二次電池的充放電評價(jià)裝置的其他實(shí)施方式中，所述測試槽壁為
絕熱壁。根據(jù)該實(shí)施方式，能夠在所希望的環(huán)境溫度下進(jìn)行二次電池的充放電測試。根據(jù)本發(fā)明，通過將供作為被測物的二次電池載置的試樣托盤滑動(dòng)插入于測試槽內(nèi)，并將試樣側(cè)連接部和連接件連接，從而能夠?qū)⒃嚇油斜P的二次電池和測試槽外的充放電電源電連接并進(jìn)行二次電池的充放電測試。由此，不再需要用于連接二次電池和充放電電源的電源連接電纜，提高空間效率的同時(shí)，無需進(jìn)行繁雜的電源連接電纜的連接操作。此夕卜，在進(jìn)行不同尺寸或形狀的二次電池的充放電測試時(shí)，只需改變?yōu)榕c該二次電池對應(yīng)的試樣托盤即可，而無需像現(xiàn)有例那樣，改變試樣托盤的同時(shí)用電源連接電纜重新連接試樣托盤和充放電電源。此外，由于配線變短，能夠期待電特性測定(電壓、電流的測定或在更高頻率下的阻抗測定等)的精度提高，且能夠進(jìn)行在以往不可行的范圍的電池特性的評價(jià)。進(jìn)一步，由于能夠抑制對試樣施加的波形紊亂(過沖或下沖)，因此能夠期待減輕對試樣的不良影響的效果以及降低由配線電阻引起的電力損耗的效果。


圖I為表示具備本發(fā)明實(shí)施方式的二次電池的充放電評價(jià)裝置的系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)的圖。圖2為將圖I的二次電池的充放電評價(jià)裝置的內(nèi)部剖開而表示示意性結(jié)構(gòu)的立體圖。圖3為示意地表示恒溫槽內(nèi)空氣流動(dòng)的圖。圖4為表示電池托盤和充放電電源的連接器的連接結(jié)構(gòu)的圖。圖5為現(xiàn)有例的系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖。符號說明 2 二次電池的充放電評價(jià)裝置3 控制裝置4 框體5 電池托盤(試樣托盤)5a 邊緣13 恒溫槽(測試槽)13a絕熱壁8 充放電電源8a 連接器(連接件)16 測試電池(被測物)19 送風(fēng)機(jī)
具體實(shí)施例方式下面，基于附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖I為表示評價(jià)二次電池的充放電特性的充放電評價(jià)系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)的圖。在該充放電評價(jià)系統(tǒng)中，能夠進(jìn)行各種二次電池例如鎳鎘電池、鋰離子電池、鎳氫電池等的充放電測試。該充放電評價(jià)系統(tǒng)I具備本發(fā)明的一實(shí)施方式的二次電池的充放電評價(jià)裝置2和控制裝置3?？刂蒲b置3控制該充放電評價(jià)裝置2而進(jìn)行二次電池充放電測試，例如由計(jì)算機(jī)構(gòu)成。該實(shí)施方式的充放電評價(jià)裝置2具備單一框體4。該框體4大體上其前部為恒溫槽部分6，其后部為充放電電源部分9。有安裝有測試電池(未圖示)的多個(gè)電池托盤5收納在恒溫槽部分6中。有與各電池托盤5對應(yīng)的多個(gè)充放電電源8收納在充放電電源部分9中。如虛擬線示意地所示，恒溫槽部分6和充放電電源部分9由絕熱材7隔開。恒溫槽部分6及充放電電源部分9基本具備圖5所示現(xiàn)有例的恒溫測試器及充放電電源柜的功倉泛?？刂蒲b置3通過恒溫槽用通信電纜10及充放電電源用通信電纜11與充放電評價(jià)裝置2連接，控制裝置3控制充放電評價(jià)裝置2以進(jìn)行二次電池的充放電測試。圖2為將圖I的二次電池的充放電評價(jià)裝置2的內(nèi)部剖開而表示示意性結(jié)構(gòu)的立體圖。該實(shí)施方式的二次電池的充放電評價(jià)裝置2在框體4的前面沿上下方向裝配有三個(gè)絕熱性的門12，在框體4的內(nèi)部設(shè)置有能夠收容電池托盤5的三個(gè)恒溫槽13。電池托盤5為供作為被測物的測試電池16載置的試樣托盤。在該實(shí)施方式中，在各恒溫槽13內(nèi)，能夠以上下兩層收納電池托盤5。在框體4前面的門12的右側(cè)，設(shè)置有顯示溫度數(shù)據(jù)等的顯示部14及為了設(shè)定溫度等而被操作的操作部15。顯示部14和操作部15分別與各恒溫槽13對應(yīng)設(shè)置。各恒溫槽13除了用門12開放或關(guān)閉的前面的開口之外，由絕熱壁包圍。各恒溫槽13通過后面?zhèn)?里側(cè))的絕熱壁13a從收納充放電電源8的電源收納空間劃分。即，充放電電源8收納于各恒溫槽13外的電源收納空間。在該電源收納空間中，按各恒溫槽13上下配置有兩個(gè)充放電電源8。在圖2中劃分各恒溫槽13和電源收納空間的絕熱壁13a相當(dāng)于上述圖I中將恒溫槽部分6和充放電電源部分9隔開的絕熱材7。各恒溫槽13的右方通過具有通孔的第一隔板18與空調(diào)空間隔開，且經(jīng)溫度控制 的空氣在各恒溫槽13的右方和空調(diào)空間之間通過通孔循環(huán)。圖3為示意地表示各恒溫槽13內(nèi)空氣流動(dòng)的圖。如上所述，恒溫槽13的右方通過第一隔板18與空調(diào)空間20隔開，并且恒溫槽13的左方通過具有通孔的第二隔板21與空間22隔開。此外，恒溫槽13的上部通過橫跨所述兩個(gè)空間20、22的分區(qū)板23劃分而形成有風(fēng)道24。在空調(diào)空間20配置有送風(fēng)機(jī)19及加熱器35等。通過驅(qū)動(dòng)配置于空調(diào)空間20的送風(fēng)機(jī)19，如圖3的箭頭所示，經(jīng)溫度控制的空氣從右方的空調(diào)空間20沿著電池托盤5向左方流動(dòng)，并通過左方的空間22分成上下兩個(gè)方向而折回。向上方分支的空氣通過上部的風(fēng)道24返回空調(diào)空間20，向下方分支的空氣通過形成于下側(cè)的電池托盤5的背面和恒溫槽13的底面之間的流動(dòng)通道36返回空調(diào)空間20，如此進(jìn)行循環(huán)。由此，恒溫槽13內(nèi)的溫度保持在設(shè)定溫度。在此情況下，形成于下側(cè)電池托盤5的背面和恒溫槽13的底面之間的流動(dòng)通道36起到下部的風(fēng)道的作用。另外，作為其他實(shí)施方式，與上部的風(fēng)道24同樣地，也可在下部設(shè)置風(fēng)道。各電池托盤5由于水平收納于恒溫槽13內(nèi)，因此經(jīng)溫度控制的空氣從右側(cè)方的送風(fēng)機(jī)19相對于水平的各電池托盤5如圖2的箭頭B所示地輸送。此時(shí)，被水平收納的電池托盤5起到整流板的作用，空氣相對于電池托盤5的流動(dòng)成為層流，對載置于電池托盤5上的測試電池16施加均勻的溫度應(yīng)力，從而能夠進(jìn)行高精度的充放電測試。二次電池由于具有電解液，因此可能會(huì)因?yàn)榧眲〉臏囟壬仙榷l(fā)生爆炸或火災(zāi)。因此，在該實(shí)施方式中，各恒溫槽13外的左方的空間為安全空間，該安全空間用于設(shè)置例如在火災(zāi)時(shí)向恒溫槽13內(nèi)噴射滅火劑的滅火器、降低恒溫槽13內(nèi)的壓力的排氣口或氣體傳感器等未圖示的安全裝置。在各恒溫槽13分別配設(shè)有未圖示的一對導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌在將安裝有測試電池16的各電池托盤5如箭頭A所示向恒溫槽13插入或者從恒溫槽13拉出時(shí)，沿水平方向分別引導(dǎo)支撐各電池托盤5。在各恒溫槽13的后面?zhèn)?里側(cè))的上述絕熱壁13a上，連接器8a通過貫穿孔氣密性地突出到恒溫槽13內(nèi)。連接器8a起到上下收納于電源收納空間的兩個(gè)充放電電源8各自的連接件的作用。在該實(shí)施方式中，連接器8a為邊緣連接器。多個(gè)測試電池16分別安裝于電池托盤5所配備的多個(gè)插座(未圖示)中。在電池托盤5的向恒溫槽13插入的方向的前端部上,如圖4所示形成有邊緣5a。邊緣5a起到與充放電電源8的所述連接器8a對應(yīng)的試樣側(cè)連接部的作用。將電池托盤5在水平方向上沿著導(dǎo)軌滑動(dòng)向恒溫槽13內(nèi)插入，并將電池托盤5的邊緣5a插入于從絕熱壁13a向恒溫槽13內(nèi)突出的連接器8a。由此，通過插座及電池托盤5的配線，能夠?qū)y試電池16與充放電電源8電連接。此外，將電池托盤5沿著導(dǎo)軌滑動(dòng)從恒溫槽13拉出，并從連接器8a拔出電池托盤5的邊緣5a。由此，能夠使測試電池16和充放電電源8電性非連接。通過如此將安裝有測試電池16的電池托盤5在水平方向上沿著導(dǎo)軌滑動(dòng)向恒溫槽13內(nèi)插入，或者從恒溫槽13內(nèi)滑動(dòng)拉出，能夠簡單地進(jìn)行測試電池16和充放電電源8之間的電連接和電性非連接。另外，電池托盤5和充放電電源8的電連接不限于邊緣連接器。根據(jù)電池托盤5向恒溫槽13內(nèi)的插入和拉出，也可以使用能夠進(jìn)行嵌合和脫離的其他連接器或具有彈簧作用的彈簧針等連接件。 在充放電測試中的溫度控制根據(jù)測試目的而多種多樣。例如，在各恒溫槽13內(nèi)裝配安裝有測試電池16的電池托盤5，并將各恒溫槽13分別控制為不同的設(shè)定溫度，例如80°C、25°C、-10°C等，且分別在各溫度下進(jìn)行充放電測試。在該充放電測試中，例如進(jìn)行測試電池16的充電及放電中的至少任一項(xiàng)，從而取得充電特性、放電特性、充放電循環(huán)特性等中的至少任一項(xiàng)特性數(shù)據(jù)?；谒〉玫奶匦詳?shù)據(jù)，能夠評價(jià)二次電池的充放電特性。在該實(shí)施方式的二次電池的充放電評價(jià)裝置2中，通過在單一框體4內(nèi)收納充放電電源8，并且將安裝有測試電池16的電池托盤5滑動(dòng)到各恒溫槽13內(nèi)并使其前端部的邊緣5a插入于充放電電源8的連接器8a，從而將測試電池16和充放電電源8電連接。因此在充放電評價(jià)裝置2中，無需像現(xiàn)有例那樣，用電源連接電纜連接由單獨(dú)的框體構(gòu)成的恒溫測試器中的電池托盤和充放電電源柜中的充放電電源，從而提高空間效率的同時(shí)，無需進(jìn)行繁雜的電源連接電纜的連接操作。此外，由于沿框體4的上下方向配置多層的恒溫槽13及充放電電源8，因此空間效率高，并且能夠按各恒溫槽13，在分別不同的溫度條件下進(jìn)行二次電池的充放電測試。此外，在該實(shí)施方式中，根據(jù)測試電池16的尺寸或形狀等，準(zhǔn)備插座及配線不同的電池托盤5，通過使用與測試電池16對應(yīng)的電池托盤5，從而能夠進(jìn)行尺寸或形狀不同的測試電池16的充放電測試。結(jié)果是，無需像現(xiàn)有例那樣，不僅需要改變電池托盤，還要重新連接電源連接電纜。進(jìn)一步，電池托盤5由于不與電源連接電纜連接，因此在從恒溫槽13拉出時(shí)，不會(huì)因?yàn)殡娎|長度而使得拉出距離受限。在上述實(shí)施方式中，二次電池的充放電評價(jià)裝置2具備三個(gè)恒溫槽13，但恒溫槽13的數(shù)量不限于三個(gè)，并且，在各恒溫槽13內(nèi)收納的電池托盤5的數(shù)量當(dāng)然也不限于兩個(gè)。容納被測物的測試槽不限于恒溫槽，也可以是恒溫恒濕槽、壓力槽或其他。在上述實(shí)施方式中針對由單一框體構(gòu)成的二次電池的充放電評價(jià)裝置進(jìn)行說明，但框體也可以是將多個(gè)框體一體組裝而成的。 此外在上述實(shí)施方式中，示出使用二次電池作為被測物的示例，但被測物也可以是電容器。
權(quán)利要求
1.一種二次電池的充放電評價(jià)裝置，其特征在于，具有 測試槽，具有用于取出放入作為被測物的二次電池的開口，部用于容納被測物； 充放電電源，設(shè)置于所述測試槽的外部； 試樣托盤，供所述被測物載置，并具有將所述被測物和所述充放電電源電連接的試樣側(cè)連接部；和 連接件，用于將所述試樣托盤的所述試樣側(cè)連接部和所述充放電電源電連接， 所述連接件貫穿所述測試槽的測試槽壁設(shè)置在與所述開口相對的位置， 通過使所述試樣托盤從所述開口側(cè)滑動(dòng)，切換所述試樣側(cè)連接部和所述連接件的連接與非連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二次電池的充放電評價(jià)裝置， 所述測試槽進(jìn)一步具有使所述測試槽內(nèi)的空氣循環(huán)的送風(fēng)機(jī)， 所述送風(fēng)機(jī)設(shè)置于所述試樣托盤的側(cè)方，從而沿著所述試樣托盤送風(fēng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的二次電池的充放電評價(jià)裝置， 進(jìn)一步具備收納所述測試槽、所述充放電電源及所述連接件的單一框體， 所述測試槽、所述充放電電源及所述連接件在所述框體中沿上下方向設(shè)置有多層。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的二次電池的充放電評價(jià)裝置， 所述測試槽壁為絕熱壁。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種二次電池的充放電評價(jià)裝置，在單一框體的前部沿上下方向設(shè)置多個(gè)通過滑動(dòng)來取出放入安裝有測試電池的電池托盤的恒溫槽，并在各恒溫槽的里側(cè)將充放電電源分別設(shè)置在由絕熱壁隔開的電源收納空間中，通過將電池托盤前端的邊緣插入從絕熱壁的貫穿孔氣密性地伸出到恒溫槽內(nèi)的連接器，進(jìn)行電池托盤的測試電池和充放電電源的電連接。
文檔編號G01R31/36GK102749587SQ20121010701
公開日2012年10月24日 申請日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
發(fā)明者齋藤彰彥, 西口敏幸 申請人:愛斯佩克株式會(huì)社