Toshiba, khởi nguồn của công nghệ pin sạc Eneloop

0
2130

Chắc ai cũng quen miệng khi nhắc tới Eneloop là nói đến Sanyo, rồi sau này là Panasonic. Cụm từ Sanyo Eneloop và Panasonic Eneloop đã trở nên quen thuộc. Tuy nhiên ít ai biết Toshiba, một tượng đài công nghệ của Nhật Bản là công ty đầu tiên nghiên cứu và phát triển công nghệ pin sạc NiMH siêu bền này.

Cơ sở sản xuất pin Eneloop đầu tiên nằm tại thành phố Takasaki, Nhật Bản. Đó là nhà máy FDK 6 tầng nằm trên diện tích 17.500m2. Theo thông tin từ Wikipedia thì đây là cơ sở sản xuất pin NiMH duy nhất tại Nhật Bản. Những thông tin này nằm trong tuyên bố của FDK ngày 10/8/2011 đã bị gỡ khỏi website của FDK. Nhưng nói chung thông tin này rất đáng tin cậy và chắc rằng không ai có thể thiết lập một nhà máy thứ 2 như vậy ở Nhật Bản.

Lịch sử của Sanyo Eneloop

Năm 2001, tập đoàn Sanyo Electric mua lại công ty pin “nickel-metal hydride battery” của Toshiba và thành lập công ty Sanyo Energy Twicell Co., Ltd.

Năm 2010 FDK mua lại công ty Sanyo Energy Twicell Co., Ltd. và thành lập công ty TNHH FDK Twincell. Mặc dù Panasonic đã mua lại Sanyo nhưng họ không thể mua được cơ sở sản xuất của Sanyo do các vấn đề chống độc quyền.

Năm 2014 FDK Twicell Co., Ltd hợp nhất với FDK Corporation.

Các bằng sáng chế:

Tôi thường xuyên kể thể hiện hiểu biết của tôi về lịch sử của cơ sở sản xuất FDK này trên diễn đàn này (diễn đàn candlepowerforums.com), nhưng tôi chưa bao giờ hiểu nơi mà công nghệ đến từ đâu và nó đã đi đến đâu. Tôi không phải là luật sư, ít ra là một luật sư bằng sáng chế, nhưng khi tôi nhìn thấy một người nào khác đặt câu hỏi trong một bài gần đây, tôi quyết định chạy một cuộc đua tìm hiểu vấn đề:

Trước hết, tôi chỉ có thể tìm thấy ba “phiên bản” của một đơn đăng ký bằng sáng chế của FDK Twicell Co., Ltd. trên internet. Đây là phiên bản châu Âu (EP 2690690 A1) được xuất bản ngày 29 tháng 1 năm 2014. Nếu bạn xem xét bằng sáng chế đó, bạn sẽ thấy rằng nó liên kết đến bằng sáng chế CN103579591A và US20140030583, được cấp tại Trung Quốc và Hoa Kỳ có cùng nội dung. Bằng sáng chế có tựa đề: “NICKEL-METAL HYDRIDE SECONDARY CELL AND NEGATIVE ELECTRODE THEREFOR” và nó có một số từ ngữ chỉ ra rằng FDK có thể tiếp tục cải tiến về công nghệ Eneloop gốc.

Dưới đây là một số trích dẫn từ bằng sáng chế đó:

Ví dụ, một nguyên nhân tự phóng điện của pin hydride kim loại nickel-kim loại là sự phân ly của hydro, hydro phân tách từ hợp chất hấp thụ hydro của điện cực âm sẽ khuếch tán vào dung dịch điện cực kiềm, đến điện cực dương và làm giảm Ni (OH)2, đó là chất điện cực tích cực hoạt động, do đó gây ra sự rò rỉ.

Mặt khác, một nguyên nhân của việc gây giảm tuổi thọ của pin thứ cấp hydrocarbon nickel-kim loại dễ bị nứt của hợp chất hấp thụ hydro, ví dụ như khi hydro được lưu giữ và thải ra từ hợp kim hấp thụ hydro của điện cực âm tính do sạc và xả pin của tế bào thứ cấp, hydro hấp thụ qua các vết nứt hợp kim và phá hủy chúng.

Tóm tắt về phát minh
Sáng chế này đã được đưa ra theo hoàn cảnh nêu trên, một giải pháp đưa ra là cung cấp một tế bào thứ hai hydride kim loại nickel có công suất lớn và có ưu điểm trong cả đặc tính tự xả và chu kỳ hoạt động.

Công ty trách nhiệm hữu hạn Toshiba Battery

Tôi tìm được nhiều bằng sáng chế của Nhật bản do FDK hoặc Fujitsu gửi, nhưng tôi cũng tìm ra rất nhiều bằng sáng chế quan trọng của Toshiba. Bắt đầu từ những năm 1995 đến 2002, trong đó có nhiều bằng sáng chế về “mục đích” hoặc các “vấn đề đã được giải quyết” thường khá giống nhau hoặc giống nhau. Tôi đã cố gom chúng lại theo từng nhóm.

Toshiba là công ty đặt nền móng cho công nghệ pin sạc Eneloop

LOW SELF-DISCHARGE (LSD) – Độ tự xả thấp
H07-057770 (1995), H07-220711 (1995), H07-220712 (1995), H07-220713 (1995) NICKEL-HYDROGEN SECONDARY BATTERY
Cung cấp pin thứ cấp niken-hydro, không cho phép tự xả trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ cao và kéo dài tuổi thọ bằng cách tách chất giữ điện phân.
H09-082304 (1997) MANUFACTURE OF NICKEL HYDROGEN SECONDARY BATTERY
H07-282839 (1995) ACTIVATION METHOD FOR NICKEL HYDROGEN SECONDARY BATTERY
H09-167609 (1997), H10-199522 (1998), H11-162505 (1999) NICKEL-HYDROGEN BATTERY
2000-058106 MANUFACTURE OF NICKEL-HYDROGEN SECONDARY BATTERY
2000-138049 MANUFACTURE OF NICKEL-HYDROGEN SECONDARY BATTERY
2000-138050, 2000-195487 NICKEL-HYDROGEN SECONDARY BATTERY
2000-195488 MANUFACTURE OF SEPARATOR FOR BATTERY AND NICKEL-HYDROGEN SECONDARY BATTERY INCORPORATING THE SEPARATOR
2000-195542 MANUFACTURE OF NICKEL-HYDROGEN SECONDARY BATTERY
2001-273879, 2002-124243, 2002-260721, 2002-289163, 2002-289163 NICKEL HYDROGEN SECONDARY BATTERY
Cung cấp pin dự phòng niken hydro thế hệ 2 rất khó để tự xả ngay cả sau khi lưu trữ lâu dài.
LSD & CYCLES – độ tự xả thấp và vòng đời dài hơn
H09-082356 (1997), H09-161842 (1997), H11-135096 (1999), 2001-148237, 2001-250530 NICKEL-HYDROGEN SECONDARY BATTERY
Phát minh pin thế hệ 2 niken-hydro tốt hơn cả tính năng tự xả và thời gian nạp và xả cuộc sống theo đặc tính bảo quản ở nhiệt độ cao.
CYCLE LIFE – vòng đời
09-167629 (1997), H10-069898 (1998), H10-247514 (1998), H11-097003 (1999) NICKEL HYDROGEN SECONDARY CELL
2002-270165, 2002-270166 NICKEL ELECTRODE AND NICKEL.HYDROGEN SECONDARY BATTERY WITH USAGE OF THE SAME
Phát mình một điện cực niken có một hạt niken hydroxit làm vật liệu hoạt tính, và một pin thứ cấp nikel.hyđrô có tuổi thọ và vòng đời rất dài, mà  trong đó điện cực niken được sử dụng
CAPACITY – Dung lượng
H08-236147 (1996) MANUFACTURE OF NICKEL HYDROGEN STORAGE BATTERY:
H08-255628 (1996), H11-339792 (1999), 2000-299124 NICKEL-HYDROGEN SECONDARY BATTERY
Phát minh về trung kế trong pin thế hệ 2 nickel-hydrogen ngăn chặn sự xuống cấp về dung lượng sau thời gian dài lưu trữ
LSD, CYCLES & CAPACITY
H11-162460 (1999) NICKEL-HYDROGEN SECONDARY BATTERY
Phát minh về pin thế hệ 2nickel-hydrogen mật độ dung lương cao và triệt tiêu việc tự xả trong vòng đời nạp/xả
2001-256948 NICKEL/HYDROGEN SECONDARY BATTERY
Phát minh pin  nickel-hydrogen thế hệ 2, tốt hơn, hạn chế tự xả trong môi trường nhiệt độ cao. Pin cũng có dung lượng xả lớn ngay cả khi dòng xả cao
2000-357509, 2000-357510 MANUFACTURE OF NICKEL-HYDROGEN SECONDARY BATTERY
Phát minh về phương pháp sản xuất pin niken-hydro giá thành rẻ, công suất cao và tuổi thọ dài.
2001-217000 NICKEL-HYDROGEN SECONDARY BATTERY
Phát minh về sản xuất pin nickel-hydroge với hệ số sử dụng nguyên vật liệu cao, đạ tính tự xả thấp trong môi trường nhiệt độ cao, hiệu suất sạc điện dưới nhiệt độ cao tốt và có dòng xả lớn

DISCHARGE PERFORMANCE – hiệu năng phát điện
H11-260396 (1999) CYLINDRICAL NICKEL HYDROGEN SECONDARY BATTERY
2000-012073 MANUFACTURE OF NICKEL-HYDROGEN SECONDARY BATTERY
2000-030702, 2000-030736, 2000-082491, 2001-006726 NICKEL-HYDROGEN SECONDARY BATTERY
2000-030699, 2000-030701, 2000-299123, 2000-306597 NICKEL-HYDROGEN SECONDARY BATTERY

Phát minh về pin thế hệ 2 nickel-hydrogen với nội trở thấp, độ tin cậy cao và có khả năng dẫn dòng xả lớn
2000-265228 HYDROGEN STORAGE ALLOY AND SECONDARY BATTERY

Sử dụng hợp kim lưu trữ Hydro cho pin thế thệ 2 và cải thiện tính chất phẳng của điện thế xả bằng cách cung cấp một thành phần gồm Magnesium, Lithium và 7 thành phần đất hiếm khác như Yttri, Canxi, Nikel và Coban…

MANUFACTURING – sản xuất
H08-255629 (1996) NICKEL-HYDROGEN SECONDARY BATTERY AND MANUFACTURE THEREOF
2001-068148 NICKEL – HYDROGEN SECONDARY BATTERY

Cung cấp pin thế hệ 2 niken – hydro có cấu trúc trong đó một lớp vật liệu hoạt tính, được lấp đầy trong một bề mặt của một tấm dẫn điện của phần đường ngoài cùng của điện cực âm. Điện cực âm và điện cực dương được liên kết bằng một vách ngăn và các lớp vật liệu hoạt động trên 2 bề mặt đều có độ dầy như nhau
2001-176540 NICKEL HYDROGEN SECONDARY BATTERY

Phát minh pin niken hydro với một nhóm các điện cực tròn hoàn chỉnh hoặc gần tròn, chấp nhận sự biến dạng, qua đó ngăn chặn sự nứt gần điểm bắt đầu cuộn dây của điện cực dương tạo thành nhóm điện cực.
2001-266859, 2002-252025 NICKEL/HYDROGEN SECONDARY BATTERY

Phát mình pin nickel/hydrogen với dung lượng cao, chống đoản mạch, chịu biến dạng và ổn định điện áp
2002-280058, 2002-008710, 2002-252026 CYLINDRICAL NICKEL-HYDROGEN SECONDARY BATTERY

Phát minh pin hình trụ nickel-hydrogen thế hệ 2 có khả năng chống ngắn mạch bên trong
2002-260647 POSITIVE ELECTRODE FOR NICKEL.HYDROGEN SECONDARY BATTERY, AND THE NICKEL.HYDROGEN SECONDARY BATTERY USING THE SAME
2002-260720 NICKEL HYDROGEN SECONDARY BATTERY

Cung cấp pin thế hệ 2 niken hydro với tỷ lệ sử dụng chất hoạt tính cao, đặc tính dòng xả lớn và có thể sản xuất với chi phí thấp.

Nếu bạn nào quan tâm đến các Patents này có thể tham khảo tại đây

Công ty TNHH SANYO ELECTRIC CO LTD

Đây là những bằng sáng chế thích hợp mà tôi đã sưu tầm, chúng được cấp cho Sanyo. Có thể đáng chú ý là những bằng sáng chế này đã được cấp cho Công ty Sanyo Electric, chứ không phải với Công ty TNHH Năng lượng Sanyo Twicell

Điều thú vị là một số bằng sáng chế của Toshiba trước đó (mặc dù có liên quan đến Eneloop) đã được ban hành cho Toshiba sau khi Sanyo mua lại mảng kinh doanh pin NiMH. (Có lẽ có một số thỏa thuận liên quan đến các nghiên cứu đang tiến hành hoặc bằng sáng chế cho các công việc trước đây mà chưa được cấp bằng sáng chế) Trong bất kỳ trường hợp nào, dường như Sanyo cũng có quyền sử dụng các bằng sáng chế đó.

Bằng sáng chế của Sanyo

H07-262980 (1995) NICKEL-HYDROGEN STORAGE BATTERY
Để có được pin có đặc tính bảo quản tốt, trong đó ngăn không để tự xả, bằng cách sử dụng vải fabric, được làm từ polyphenylene sunfua hoặc chất dẫn xuất của nó bằng một công thức cụ thể

2002-117893 NICKEL HYDROGEN STORAGE BATTERY
Phát minh pin nickel hydrogen với đặc tính bảo quản tốt, có thể giảm được hiện tượng tự giảm dung lượng do tự xả.

2002-173706 METHOD FOR TREATING HYDROGEN-STORAGE ALLOY
Phát minh một phương pháp xử lý để có được một hợp kim lưu trữ hydro có hoạt tính cao và ít tự xả cho một pin Ni-hydrogen.

2003-068270 SEPARATOR FOR NICKEL/HYDROGEN STORAGE BATTERY AND NICKEL/HYDROGEN STORAGE BATTERY
Để ngăn chặn sự suy giảm công suất và ngăn chặn sự suy giảm của tính năng nạp / xả của pin dự trữ niken / hydro, bằng cách ngăn chặn sự xuất hiện của tự rò rỉ do các ion tạp chất, hoặc của ngắn mạch giữa một điện cực dương và một điện cực âm do bột mịn của một hydro kết hợp các hợp kim đi qua vách ngăn.

2003-109657 NICKEL-HYDROGEN SECONDARY BATTERY
Để cung cấp pin dự phòng niken-hydro có đặc tính tự xả cực thấp và đặc tính chu kỳ xả pin siêu bền.

2004-055494 NICKEL-HYDROGEN STORAGE BATTERY
Phát minh một pin sạc niken-hydro chứa điện cực âm bằng cách sử dụng một hợp kim chứa hydro bao gồm nhôm có khả năng thu được các ion nhôm hòa tan trong dung dịch nhôm khi thu nạp và xả điện nhiều lần và ngăn chặn sự tự phóng điện, giảm năng suất xả, hoặc sự xuống cấp của đặc tính phóng điện cao do sự kết tủa các ion nhôm trong điện cực dương và ngăn chặn sự xuống cấp của các tính chất tự xả do một tác nhân phức tạp trở thành ion tạp chất di chuyển giữa điện cực dương và âm điện cực trong điện phân kiềm.

2004-063168 HYDROGEN STORAGE ALLOY ELECTRODE, ITS MANUFACTURING METHOD AND ALKALINE STORAGE CELL
Để kiềm chế áp suất bên trong của một tế bào lưu trữ kiềm do tăng oxy tạo ra trong một điện cực dương tính tại thời điểm sạc quá mức hoặc tương tự, hạn chế các hạt hợp kim lưu giữ hydro được sử dụng cho một điện cực hợp kim lưu trữ hydro khỏi bị oxy hóa và đồng thời. Để hạn chế các hạt hợp kim lưu trữ hydro trong điện cực hợp kim lưu trữ hydro bị rút khỏi điện cực hợp kim lưu trữ hydro khi nạp và xả được vận hành liên tục, trong kho lưu trữ kiềm sử dụng như một điện cực âm cực điện cực hợp kim lưu trữ hydro với các hạt hợp kim lưu trữ hydro Gắn liền với một thân lõi điện cực bằng một chất kết dính, và cũng có thể thu được các tế bào lưu trữ kiềm có tính tích điện và chu trình chu trình xả.

2004-296394 NICKEL-HYDROGEN STORAGE BATTERY AND BATTERY PACK
Cung cấp một pin dự trữ niken-hydro duy trì đặc tính sản lượng cao và tỷ lệ tự xả thấp trong một thời gian dài bằng cách điều chỉnh lượng Kẽm, khối lượng Coban và thể tích Mangan trong một tấm vách ngăn

Vách ngăn trong tế bào pin Eneloop

2005-243462 SEPARATOR FOR NICKEL HYDROGEN STORAGE BATTERY AND NICKEL HYDROGEN STORAGE BATTERY USING THE SEPARATOR
Phát minh về vách ngăn polyolefin sulfonated cho một pin chứa niken hydro có khả năng ngăn chặn hydrophilic di chuyển qua vách ngăn polyolefin sulfonated và giúp làm giảm hydro tích tụ trong một điện cực âm. Phát minh này cũng khẳng định về việc sử dụng vách ngăn trong  pin sạc niken hydro

2007-066676 NICKEL-HYDROGEN STORAGE BATTERY
Phát mình pin dự trữ niken-hydro có công suất cao, có dòng xả lớn và có đặc tính lưu trữ bằng cách ngăn chặn tự xả

2007-149646 NICKEL METAL HYDRIDE STORAGE BATTERY
Phát minh pin nickel metal hydride có khả năng ngăn chặn tự xả trong một thời gian dài.

2007-149647 NICKEL HYDROGEN STORAGE BATTERY
Phát minh pin lưu trữ niken kim loại hydride không chỉ ngăn tự xả trong thời gian dài mà còn ổn định điện áp, chống sụt áp

2009-108379 HYDROGEN STORAGE ALLOY, HYDROGEN STORAGE ALLOY ELECTRODE USING THE ALLOY, AND NICKEL METAL HYDRIDE BATTERY
Phát minh cung cấp hợp kim lưu trữ hydro (đất hiếm) Mg-Ni có độ bền tuyệt vời mặc dù hàm lượng La (Lantan) cao và hàm lượng Pr (Praseodymi) và Nb(Niobi) thấp và điện cực hợp kim lưu trữ hydro sử dụng hợp kim và cũng để cung cấp pin nickel metal hydride có cao công suất và tuổi thọ dài.

2012-156101 HYDROGEN-STORING ALLOY ELECTRODE FOR ALKALINE STORAGE BATTERY, AND ALKALINE STORAGE BATTERY COMPRISING THE SAME
Để đảm bảo độ ổn định đầu ra của pin lưu trữ hydride bằng niken-kim loại.

Công ty TNHH luyện kim Sanyo Speical Steell CO LTD

Cấu trúc tinh thể

Đây là bằng sáng chế từ Sanyo, liên quan đến việc sản xuất hợp kim lưu trữ Hydrogen cao cấp (dù nó có thể đóng góp hoặc chẳng liên quan gì đến Pin sạc Sanyo Eneloop, nhưng tôi thấy nó rất thú vị).

2003-013114 METHOD FOR MANUFACTURING HYDROGEN STORAGE ALLOY FOR NEGATIVE ELECTRODE, AND ELECTRODE
Cung cấp bột hợp kim lưu trữ hydro, phương pháp sản xuất điện cực âm, đặc biệt cho pin hydro niken, và điện cực âm cho pin sử dụng bột làm vật liệu của điện cực âm.

 

Các link tham khảo

Panasonic mua lại Sanyo

Hướng dẫn đọc mã code của Pin Sạc Eneloop 2005-2017 (cập nhật liên tục)

Lịch sử pin sạc Eneloop 2005-2017

Pin sạc Eneloop Panasonic hiện được sản xuất ở đâu

Bạn có thể mua pin sạc Panasonic Eneloop mới nhất tại công ty Cổ phần Bisu.

www.pinsacpro.com

www.bisu.vn