电池的信息记录方法及其装置

申请号 CN200610084756.4 申请日 2006-05-18 公开(公告)号 CN1866579A 公开(公告)日 2006-11-22
申请人 松下电器产业株式会社; 发明人 原口和典; 大尾文夫;
摘要 本 发明 提供一种对 电池 的信息记录方法及其装置。其中,在电池的封口板上设置绝缘 树脂 的 基座 ,在上述基座上安装IC标签,在该IC标签中存储有在电池的制造、流通、使用及使用完后所需的信息。
权利要求

1、一种对电池的信息记录方法,其特征在于,在电池上安装IC 标签,并在该IC标签中存储在电池的制造、流通、使用及使用完后 的分类回收中所需的任意信息。
2、一种对电池的信息记录装置,其特征在于,在电池的外表面 上安装有金属表面型IC标签。
3、一种对电池的信息记录装置,其特征在于,在电池的外表面 上设有由绝缘物形成的基座,在上述基座上安装有IC标签。
4、如权利要求3所述的对电池的信息记录装置,其特征在于, 基座是使设在封口板上的正极或负极的端子与封口板绝缘的衬垫的 延伸部分。
5、如权利要求3所述的对电池的信息记录装置,其特征在于, 基座是配设在封口板上或电池盒的底面上的绝缘板。
6、一种对电池的信息记录装置,其特征在于,在电池的外周面 形成的凹部中配设有IC标签,以使天线部分在与外周面相同的面附 近。
7、如权利要求6所述的对电池的信息记录装置,其特征在于, 在与覆盖外周面的外包装标贴内表面的凹部对应的位置上粘贴有IC 标签。
8、一种对电池的信息记录装置,其特征在于,在与将收容有发 电元件的电池盒的开口部封口的封口板隔开预定间隔而被配设于封 口板上方的绝缘板上安装有IC标签。
9、一种对电池的信息记录装置,其特征在于,将电池盒作为第1 天线,在覆盖电池盒的绝缘树脂制的外包装标贴上通过金属膜形成第 2天线,并通过连接在第1及第2的各天线上的IC芯片构成IC标签。
10、一种对电池的信息记录装置,其特征在于,在将多个圆筒形 电池并排配置、并使正极端子及负极端子露出到外部地绝缘覆盖至少 高度方向的两端侧而将多个电池一体化而形成的包电池的电池并排 配置间的凹部,安装有IC标签。
11、如权利要求2~10中任一项所述的对电池的信息记录装置, 其特征在于,被构成为,从电池向构成安装于电池上的IC标签的IC 芯片,供给其工作用电。
12、如权利要求11所述的对电池的信息记录装置,其特征在于, 被构成为,从电池向IC芯片的供电是通过来自读取器/写入器的访问 电波的输入而使供电电路成为开通的。

说明书全文

技术领域

发明涉及能够在电池中存储制造、流通、使用等所需的信息, 以及在电池使用完后回收、再利用时所需的信息等的对电池的信息记 录方法及其装置。

背景技术

许多二次电池作为电池包或电池组在组合了多个电池的状态下 使用,但此时即使是同一种类的电池,在特性中也存在不均匀,所以 优选为将特性统一的电池组合。电池的特性通常因制造年月日及制造 内容、初期充放电、出厂时充放电等而产生不均匀,所以如果在各个 电池中存储电池特性,则能够提高利用二次电池的装置的制造的便利 性。
此外,电池的种类较多,从干电池等一次电池到二次电池,多种 的电池在被使用。通过在这些电池使用完进行回收再利用,在实现废 弃物的产生抑制和资源的有效利用方面是重要的。对于干电池等一次 电池,由于还没有确立经济的、有效率的再利用技术,所以在现状下 大多作为一般废弃物处理。对于二次电池,通过资源有效利用促进法 已经将回收及再利用赋予了义务。作为回收再利用对象的小型二次电 池,为镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子二次电池、小型密封铅蓄电 池。这些小型二次电池大多在家电产品或业务设备、通信设备、防灾 设备等中作为电池包、电池组、基板安装等形态组装在设备中,在设 备的修理、维护、废弃时作为使用完的电池被取出。此外,在与干电 池有互换性的镍氢蓄电池中,在它使用完时有时会通过与干电池相同 的途径废弃处理,所以需要从干电池中分类出来。回收的小型二次电 池有包含镉、铅等有害物质的电池,以及包含钴、锂等稀有金属及金、 白金等贵金属的电池,需要可靠地回收并适当处理有害物质,并且需 要实现有用金属的再循环。但是,电池的分类回收途径并没有确立, 在各种电池混合的状态下回收是许多的实际情况。为了从这样的各种 电池混合的状态中按种类、进而按所使用的材料、组成来将电池分类, 需要在各个电池中分别存储所需的信息。例如,锂二次电池基本上存 在将锂作为活性物质使用的钴类、锰类等多种品种。
此外,电池由于有在电解液中使用包含腐蚀性物质的、以及使用 有着火可能性的材料的电池,所以要求考虑到输送时的安全,由联合 国推荐的危险物列表中所对应的电池的输送受到限制。一般对于广泛 普及、在通常的处理中可以确认为安全的电池,在满足预定要件的情 况下可免除输送限制,但有识别所输送的电池是否是限制对象的需 要,确认是否满足预定的要件。此外,在欧盟(EU)通过对电气电 子产品要求的环境限制(RoHS指令)来禁止包含6种有害物质的产 品在欧盟内的销售的方向中,包含镉及等的电池也成为限制对 象。因而,要求显示在电池的组成中不包含有害物质。
作为在电池中存储电池特性及使用材料等的信息的手段,已知有 在电池的外包装上通过条形码及识别图案来显示的方法(参照日本专 利特开平11-031485号公报)。在该电池中,为了识别因各种材料组 成而存在多种的锂二次电池,在电池盒外包装上通过识别图案存储使 用上所需的信息以及有关电解液及负极、正极、电池盒的材料的信息, 所以除了能够防止因错误的使用方法导致的故障及事故,还能够在使 用完而废弃后分为包含环境影响性较高的物质或能够再利用的材料 的电池。
但是,在能够在电池的外包装上通过识别图案存储的信息量中存 在界限,对于如电池特性那样存储信息量较多的数据是不适合的。此 外,还有随着信息量增加、读取及解读变得困难的课题。
此外,还有在通过条形码或识别图案将信息记录在电池盒的外包 装上后,在转移到再利用时,在使用完的电池中发生因污垢或伤痕而 不能正确地读取信息的情况的课题。
此外,从大量产生的使用完的电池中对各个电池迅速地读取存储 信息是很困难的,因电池的朝向而不能读取的情况也不少。

发明内容

所以,本发明鉴于上述以往的问题点,其目的是提供一种使在电 池的使用方面所需的信息、及使用后分类回收时所需的信息记录量增 大、并且能够迅速且稳定地实施对所存储的信息的读取的对电池的信 息记录方法及其装置。
用来达到上述目地的本申请的第1技术方案的对电池的信息记录 方法是,在电池上安装IC标签,并在该IC标签中存储在电池的制造、 流通、使用及使用完后的分类回收中所需的任意信息。
根据上述信息记录方法,由于能够在安装于电池上的IC标签中 存储有关该电池的所需信息,所以能够以足够的存储容量写入任意的 信息。因而,通过根据需要而非接触地读出所存储的信息,能够在制 造、流通、使用中有效利用。此外,由于在IC标签中存储有信息, 所以不会在电池使用完时因污垢或伤痕而不能进行信息的读取,能够 根据有关电池的种类及使用材料的信息分类使用后的电池,进行有用 金属的回收及有害物质的处理。
此外,用来达到上述目地的本申请的第2技术方案的对电池的信 息记录装置的特征是,在电池的外表面上安装有金属表面型(オンメ タル型)IC标签。由于电池的大体整周被金属覆盖,所以对于对通 常的IC标签所具备的天线的电磁波的收发产生不良影响,所以通过 安装可安装在金属上的金属表面型IC标签,能够减轻在IC标签的访 问中的金属的影响。
此外,用来达到上述目地的本申请的第3技术方案的对电池的信 息记录装置的特征是,在电池的外表面上设有由绝缘物形成的基座, 在上述基座上安装有IC标签。由于电池的大体整周被金属覆盖,所 以对于对通常的IC标签所具备的天线的电磁波的收发产生不良影 响,所以通过IC标签安装在绝缘物的基座上,能够缓和金属对IC标 签所具有的天线的影响,能够增大IC标签与读取器/写入器的访问距 离。
上述结构的基座是使设在封口板上的正极或负极的端子与封口 板绝缘的衬垫的延伸部分,不需要为了安装IC标签而设置其他部件。 此外,基座能够利用配设在封口板上或电池盒的底面上的绝缘板,能 够不设置其他部件而将IC标签安装在电池上。
此外,用来达到上述目地的本申请的第4技术方案的对电池的信 息记录装置的特征是,在电池的外周面形成的凹部中配设有IC标签, 以使天线部分在与外周面相同的面附近。即使将IC标签安装在电池 的金属面上,如果天线处于与外周面相同的面附近,则也能够减轻金 属对天线的影响。
在将IC标签配设在形成于电池的外周面上的凹部中时,将IC标 签粘贴在与覆盖外周面的外包装标贴内表面的凹部对应的位置上是 优选的手段。由于外包装标贴的内表面与电池的外周面为同一个面, 所以如果将IC标签粘贴在与外包装标贴内表面的凹部对应的位置 上,则也能够将通过金属蒸等方法形成在外包装标贴上的天线连接 到IC芯片上,能够确保与金属面的隔离距离。
此外,用来达到上述目地的本申请的第5技术方案的对电池的信 息记录装置的特征是,在与将收容有发电元件的电池盒的开口部封口 的封口板隔开预定间隔而被配设于封口板上方的绝缘板上安装有IC 标签。根据本结构,由于将IC标签安装在处于从金属制的封口板离 开的位置的绝缘板上,所以即使将IC标签安装在由金属覆盖的电池 上,也能够减轻金属带来的影响。
此外,用来达到上述目地的本申请的第6技术方案的对电池的信 息记录装置的特征是,将电池盒作为第1天线,在覆盖电池盒的绝缘 树脂制的外包装标贴上通过金属膜形成第2天线,并通过连接在第1 及第2的各天线上的IC芯片构成IC标签。电池一般将发电元件收容 在金属制的电池盒中并将电池盒封口,在电池盒的外周面上被覆绝缘 树脂制的外包装标贴。如果通过金属膜在该外包装标贴上形成第2天 线,则能够将外包装标贴作为绝缘层而构成将电池盒作为第1天线的 静电接合方式的IC标签。因而,即使是由金属覆盖的电池也能够通 过静电结合与读取器/写入器进行访问。
此外,用来达到上述目地的本申请的第7技术方案的对电池的信 息记录装置的特征是,在将多个圆筒形电池并排配置、并使正极端子 及负极端子露出到外部地绝缘覆盖至少高度方向的两端侧而将多个 电池一体化而形成的包电池的电池并排配置间的凹部,安装有IC标 签。在为了对应要求高电压的设备、将多个圆筒形电池串联连接而构 成为1个电池的包电池(パツク電池)中,由于圆筒形电池的并排配 置间的凹部容积较大,所以如果经由绝缘物将IC标签安装在凹部中, 则能够实现抑制了金属的影响的IC标签安装。
在上述各结构中,通过构成为,从电池向构成安装于电池上的IC 标签的IC芯片,供给其工作用电,能够从电池得到IC标签的工作用 电,能够安装在由金属覆盖的电池上,通过驱动电的增大来补偿与 读取器/写入器的访问距离减少的状态。从电池向IC芯片的供电优选 地构成为,通过来自读取器/写入器的访问电波的输入而使供电电路 成为开通,能够削减电池电力的无用的消耗。
本发明的上述及其他目地及特色只要参照以下的详细说明和附 图就能更加明了。
附图说明
图1是表示有关本发明的第1实施方式的对电池的IC标签的安 装构造的立体图。
图2(a)是表示将上述结构应用在圆筒形电池中的例子的剖视图, 图2(b)是表示将IC标签安装在圆筒形电池的上下设置的绝缘板上 的状态的剖视图。
图3(a)是表示有关本发明的第2实施方式的对电池的IC标签 的安装构造的部分剖视图,图3(b)是表示将IC标签粘贴在外包装 标贴上的安装构造的部分剖视图。
图4是表示有关本发明的第3实施方式的对电池的IC标签的安 装构造的立体图。
图5是表示有关本发明的第4实施方式的对电池的IC标签的安 装构造的立体图。
图6是表示有关本发明的第5实施方式的IC标签的结构的框图
图7(a)~图7(b)是表示有关本发明的第6实施方式的对电 池的IC标签的安装构造的立体图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的实施方式。本实施方式是在各个电池 上安装IC标签,在IC标签上存储该电池的制造、流通、使用及使用 后的回收再利用中所需的任意信息,通过在需要的地点从IC标签中 读取信息,能够供电池的制造、流通、使用及使用后的分类回收所用。 另外,以下所示的实施方式是将本发明具体化的1例,并不限制本发 明的技术范围。
图1及图2(a)~图2(b)表示有关第1实施方式的对电池的 信息记录装置的结构,在设于电池的封板口上的绝缘树脂制的基座上 安装IC标签,减轻了将IC标签直接安装在金属上时受金属的影响。
图1表示在方形的锂离子二次电池2上安装了IC标签1的状态, 在设于将收容了发电元件的有底方筒形的电池盒21的开口部封口的 封口板22上的基座23a上安装有IC标签1。上述封口板22在其周 围用激光焊接在电池盒21上,在中央部分上通过树脂制的衬垫23与 封口板22绝缘而设有负极端子(或正极端子)24,将上述衬垫23的 延长部分作为基座23a。
图2(a)表示在圆筒形的锂离子二次电池3上安装了IC标签1 的状态的剖视图,在将收容了发电元件的有底圆筒形的电池盒31的 开口部通过衬垫33封口的封口板32上设有树脂制的基座35,在基 座35上安装有IC标签1。在上述封口板32的中央部突出形成有正 极端子(或负极端子)34,基座35形成为其上表面比正极端子34的 顶部靠下的厚度。
此外,在圆筒形的锂电池中,如图2(b)所示,由于在封口板 32上设有上绝缘板29、在电池盒的底面上设有下绝缘板30,所以在 上绝缘板29的情况下,如果将IC标签1安装在其内侧,则能够确保 与金属性的封口板32的隔离距离,在下绝缘板30的情况下,将下绝 缘板30的厚度形成得尽可能厚来确保距离金属面的隔离距离,如果 将IC标签1安装在其上,则能够缓和金属的影响而将IC标签1安装 在电池上。另外,上绝缘板29、下绝缘板30由具有热收缩性的粘性 的外包装标贴4固定。
许多电池如上述实施例所示那样,大体整周被金属覆盖,如果将 IC标签1直接安装在金属制的封口板22、32上,则来自读取器、写 入器的访问电波会受到金属的影响而难以确保充分的通信距离。特别 是,在是要求IC芯片的工作用电为通过来自读取器、写入器的访问 电波在天线中感应的感应电动势的被动标签的情况下,感应电动势必 须比芯片的工作用电大。所以,通过如上述结构那样在金属制的封口 板22、32上配设树脂制的基座23a、35,在其上安装IC标签1,能 够缓和访问电波被金属的影响。
由于对电池的外形尺寸有限制,所以不能自由地选择基座23a、 35的厚度,但在上述实施例的情况下,设定为不比形成在封口板22、 32上的负极端子24或正极端子34的顶部位置向外突出的程度的厚 度。在不能确保基座23a、35的厚度的情况下,优选地安装金属表面 型的IC标签1。
金属表面型的IC标签1已知有将非晶片配设在与金属接触的面 上、及将非晶磁性体片配设在IC标签的天线部上的标签等,这些金 属表面型的IC标签1尽管安装在被金属覆盖的电池上仍合适。
上述IC标签1的安装位置为方形电池或圆筒形电池的封口板上, 但如图2(a)~图2(b)所示,在圆筒形的电池中通过封口板32将 电池盒31的开口部封口的情况下,在电池盒31的开口部侧的周面上 朝向内侧形成有凹部36,作为通过封口板32经由衬垫33封口时的 阶部。能够将IC标签1安装在该凹部36中。在方形电池的情况下, 由于在封口板22的下部与发电元件之间有空间,所以在对应该空间 的电池盒21的上部位置上,如图1所示,能够形成凹部25,能够将 IC标签1安装在该凹部25中。
在将IC标签1安装在上述凹部25、36中时,由于在形成于金属 制的电池盒21、31上的凹部25、36的深度方向上磁场的衰减量变大, 所以成为与设置在IC标签1上的天线的通信的障碍。但是,由于在 与金属表面平行的方向上磁场的衰减较少,所以如果如图3(a)所 示的第2实施方式那样安装IC标签1以使天线存在于比与电池盒21、 31的外表面为同一面的位置靠下一些的位置上,则通过电磁感应能 够确保与IC标签1的通信距离较大。电池盒21、31的周面一般被外 包装标贴37覆盖,所以安装在凹部25、36中的IC标签受外包装标 贴37覆盖保护。
此外,如图3(b)所示,如果将IC标签1粘贴在对应于外包装 标贴37的内表面的凹部25、36的位置上,则外包装标贴37的内表 面与电池盒21、31的外周面成为同一个面,所以能够得到合适的IC 标签1的安装构造。
如上述那样,由于电池的大体整周被金属覆盖,所以对于安装在 电池上的IC标签1和读取器、写入器之间的通信处于不利的条件下。 但是,相反的利用被金属覆盖的构造,能够通过静电结合方式确保IC 标签1的通信。
图4是表示有关第3实施方式的IC标签的安装构造的图,将方 形电池的电池盒11作为第1天线,在覆盖电池盒11的外包装标贴 13上通过蒸镀而形成第2天线12,通过外包装标贴13的树脂层将 作为第1天线的电池盒11与第2天线12之间绝缘。电池盒11与第 2天线12连接在与上述IC标签1的安装构造所示的情况同样地安装 在凹部25中的IC芯片14连接。上述外包装标贴13是至少2层构造 的树脂薄膜,在表面侧的薄膜的内侧以预定形状尺寸蒸镀形成第2天 线12,用背面侧的薄膜将其上面覆盖,背面侧的薄膜成为与电池盒 11的绝缘层。
如果使赋予正电荷的读取器/写入器的天线接近于上述第2天线 12,则在第2天线12中感应出负电荷,如果使电池盒11接地,则在 作为第1天线的电池盒11与第2天线12之间产生电位差而流过电流, IC芯片14动作,所以能够进行读取器/写入器与IC标签1的通信。 电池盒11的接地并不一定是接地电位,通过与人体等接触也能够得 到同样的效果。
另外,通过将第1及第2天线的形成为,在外包装标贴13上形 成两个天线、将一个天线接地的构造,也能够进行静电结合方式的通 信。
图5是表示有关第4实施方式的IC标签的安装构造的图,具有 减轻了金属对IC标签的影响的电池构造。作为锂二次电池而构成的 电池16,为了保护电池不会外部短路或异常温度上升,在电池自身 上设置PTC元件17及温度熔断器18而构成。为了将上述PTC元件 17及温度熔断器18安装在电池自身上,将电池盒41的开口部封闭 的封口板42朝向比电池盒41的开口端靠内侧而形成为凹状。在该封 口板42所形成的凹部内配设PTC元件17及温度熔断器18,在封口 板42上使正极端子19及负极端子20露出到外部,被绝缘板28覆盖。
通过如图示那样将IC标签1安装在上述绝缘板28的内侧,IC 标签1与金属性的封口板42及电池盒41隔开充分的隔离距离而配 置,能够减轻金属的影响。
在使安装在电池上的IC标签1为被动标签的情况下,在被金属 覆盖的电池中,在天线中感应的电动势较小,难以得到能够确保与读 取器/写入器的通信的电力,需要上述那样的向金属面上的IC标签1 的安装构造。所以,将电池的供电到IC标签1而构成主动标签成为 有效的手段。但是,如果IC标签1总是与电池连接则虽然很少但也 伴随着电池电力的消耗,所以在IC标签1上设置在从读取器/写入器 没有访问的情况下将来自电池的供电路径切断的半导体开关成为优 选的结构。
图6是表示将电池电力作为工作用电而动作的IC标签10的结构, 代替在被动标签中用来根据从读取器/写入器送出的电波而再生使IC 芯片40动作的电力的电源再生电路,设有通过接收来自读取器/写入 器的电波而将来自电池47的供电电路切换为开启的电源连接电路 46。
上述IC标签10在没有来自读取器/写入器的访问的状态下,电 源连接电路46将与电池47的电源连接电路切断,所以IC芯片40不 动作。因而,电池电力的消耗只是暗电流的很少的电力。如果有来自 读取器/写入器的访问,则通过在天线41中感应的电动势使电源连接 电路46成为开启,从电池47向IC芯片40供给工作用电,所以IC 标签10能够对应于来自读取器/写入器的请求而发出信息。
在上述结构中,由于从安装着IC标签10的电池47得到工作用 电,所以能够通过在由金属覆盖的电池上安装IC标签10而得到补偿 收发电波的衰减的输出。但是,由于会伴随着从电池47向IC标签 10流过暗电流带来的电池47的消耗,所以本结构在以电池单体存在 的情况下是不优选的,而在与容量较大的电池及处于安装在设备上的 状态的电池的访问中是优选的。
电池由于电动势较小,所以对于要求较大的电池电压的设备,广 泛使用将多个电池串联连接一体化的包电池的形态作为照相机用电 池等,以便能够用1个电池对应所要求的电池电压。一般,大多采用 将2个圆筒形锂一次电池并排配置并电气地串联连接而作为输出电 压为6V的包电池使用。该包电池如图7(a)所示,将2个圆筒形电 池51、52并排配置并电气地串联连接,至少将两端侧用树脂盖54、 55覆盖,并且由连结部58将上下的树脂盖54、55之间连结,由此 形成将2个圆筒形电池51、52一体化的包电池50。在2个圆筒形电 池51、52之间,由于仅在一个面上形成凹部53,所以通过使设在照 相机等设备的电池装填室中的突出部嵌合在凹部53中,正极端子56 和负极端子57不会被反连接。
在这样的包电池50的情况下,由于在2个圆筒形电池51、52之 间形成了由树脂盖54、55埋设的空间,所以如图7(b)所示,通过 将IC标签1安装在树脂盖54、55上,能够将IC标签1安装在从圆 筒形电池51、52的金属部分离开的部分上,能够得到抑制了金属带 来的影响的IC标签1的安装构造。
如以上说明,根据本发明,能够在安装于电池上的IC标签中存 储所需的信息,所以通过在从电池的制造到流通、使用的过程中根据 需要而读出所需的信息,能够在电池管理及分类等中有效地利用。此 外,在电池使用完时,能够根据存储在IC标签中的信息按种类或使 用材料进行分类、可靠地实施有用金属的回收及有害物质的无害化处 理等。此外,即使在由金属大体覆盖了整周的电池上安装IC标签也 能够进行与读取器/写入器的访问,能够存储电池的制造、流通、使 用、到使用后的分类回收的所需信息。
以上所说明的本发明的具体的实施方式是用来说明本发明的技 术内容的,并不限制技术范围,在权利要求书所述的范围内能够进行 各种改变来实施。
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