CN102576895B - 二次电池的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了能够以良好的精度选出具有以微小短路为起因的不良的二次电池的二次电池的制造方法。二次电池的制造方法(S1),包含从多个二次电池(1)中选出以微小短路为起因的不良的二次电池(1)的检查工序(S70)。检查工序(S70)包含将多个二次电池(1)在常温下放置预定的时间的自放电检查,根据:多个二次电池(1)的自放电检查前的静电电容(C)、所述自放电检查需要的时间(t)、根据所述多个二次电池(1)的自放电检查前后的开路电压算出的第一基准电压(Vi0)以及第二基准电压(Vi1)、从所述多个二次电池(1)中选择的一个二次电池的自放电检查前后的开路电压即第一电压(Vs0)以及第二电压(Vs1),算出所述选择的二次电池(1)的短路电阻(Rs),在所述短路电阻(Rs)为预定的规定值以下的情况下,判定为以微小短路为起因的不良。
Description
技术领域
本发明关于二次电池的制造方法,特别是关于选出具有以微小短路为起因的不良的二次电池的技术。
背景技术
以往,锂离子二次电池或者镍氢蓄电池等的二次电池,在容器内收纳将形成为片状的正极以及负极隔着间隔体层叠、卷绕得到的电极群,将其浸入电解液之后,经过初期充电以及老化等的预定的工序制造。
在如上所述的二次电池的制造工序中,进行用于选出存在引起微小短路的可能性的二次电池(不良品)的检查(例如,参照特许文献1)。
具体的,如图9所示,将多个二次电池作为检查对象,进行用于选出不良品的工序即检查工序S100。
在检查工序S100中,首先,测定老化前的端子电压V0以及老化后的端子电压V1(步骤S101)、对于每个二次电池算出它们的电压差ΔV(步骤S102)。
接着,算出对每个二次电池算出的老化前的端子电压V0和老化后的端子电压V1的电压差ΔV的平均值ΔVA(步骤S103)。并且,设定假设为不良品的基准值ΔVB(步骤S104)。
最后,对每个二次电池,将从平均值ΔVA减去基准值ΔVB得到的值和电压差ΔV进行比较(步骤S105),在电压差ΔV比此值小的情况下,判定为对象二次电池是不良品(步骤S016),不是这样的情况下,判定为合格品(步骤S107)。
但是,在特许文献1中记载的技术中,因为不是通过物理的也就是等价电路的解释来判定二次电池的微小短路,而是以自放电引起的电压的下降量来鉴别微小短路,选出不良品,存在检查的精度低,导致误判定的担忧。
特许文献1:特开2004-132776号公报
发明内容
本发明将提供能够以良好的精度选出具有以微小短路为起因的不良的二次电池的制造方法作为课题。
本发明的二次电池的制造方法,包含从多个二次电池中选出具有以微小短路为起因的不良的二次电池的检查工序。所述检查工序,包含将所述多个二次电池在常温下放置预定时间的自放电检查;基于自放电检查前后的状态算出所述多个二次电池的短路电阻;基于算出的短路电阻,判定各个二次电池的以微小短路为起因的不良。
优选的,本发明的二次电池的制造方法中,使用:所述多个二次电池的自放电检查前的静电电容、所述自放电检查需要的时间、根据所述多个二次电池的自放电检查前的开路电压算出的第一基准电压、根据所述多个二次电池的自放电检查后的开路电压算出的第二基准电压、从所述多个二次电池中选择的一个二次电池的自放电检查前的开路电压即第一电压、选择的所述二次电池的自放电检查后的开路电压即第二电压,根据下述的式4算出所述短路电阻,在所述短路电阻在预定的规定值以下的情况下,判定为以微小短路为起因的不良。
式4
Rs=t/C·ln{Vs1·Vi0/(Vs0·Vi1)}
Rs:短路电阻
t:检查时间
C:静电电容
Vi0:第一基准电压
Vi1:第二基准电压
Vs0:第一电压
Vs1:第二电压
优选的,在本发明的二次电池的制造方法中,所述第一基准电压,设为所述多个二次电池的自放电检查前的开路电压的平均值以及中央值中的小值,所述第二基准电压,设为所述多个二次电池的自放电检查后的开路电压的平均值以及中央值中的大值。
优选的,在本发明的二次电池的制造方法中,所述第一基准电压以及所述第二基准电压,设为构成所述多个二次电池的、将自放电检查前的开路电压除以自放电检查后的开路电压得到的值的平均值以及中央值中的小值的值。
根据本发明,能够以良好的精度选出具有以微小短路为起因的不良的二次电池。因此,能够防止具有以微小短路为起因的不良的二次电池的制造。
附图说明
图1是表示二次电池的立体图。
图2是表示二次电池的制造方法的流程图。
图3是表示向容器收纳电极体的图。
图4是表示二次电池的临时密封的图。
图5是表示二次电池的约束的图。
图6是表示二次电池的永久密封的图。
图7是表示检查工序的流程图。
图8是模拟产生了微小短路的二次电池的电路图。
图9是表示现有的选出不良品的检查的流程图。
符号的说明
1二次电池
10电极体
11正极
12负极
13间隔体
20容器
30约束装置
具体实施例
以下,参照图1,关于二次电池进行说明。
如图1所示,二次电池1是:包含电极体10以及在内部收纳电极体10的容器20,通过在容器20中填充电解液,将电极体10浸入此电解液10构成为能够充放电的锂离子二次电池或者镍氢蓄电池等的二次电池。
电极体10,是将正极11和负极12隔着间隔体13而层叠、卷绕成扁平状的卷绕体,通过浸入电解液而成为发电元件。
正极11,是在包含铝、钛、不锈钢等的金属箔的正极集电体的表面,涂布包含正极活性物质的膏状的正极混合物,使其干燥后,经由滚压等的预定处理制作的电极。
负极12是在包含铜、镍、不锈钢等的金属箔的负极集电体的表面,涂布包含负极活性物质的膏状的负极混合物,使其干燥后,经由滚压等的预定处理形成的电极。
间隔体13,是包含聚乙烯、聚丙烯这样的聚烯烃树脂等的绝缘体,介于正极11和负极12之间。
在电极体10中的正极11以及负极12,分别电连接有用于和二次电池1的外部进行电能交换的连接路径即正极端子14以及负极端子15。电极体10,在正极端子14以及负极端子15从容器20向外侧上方(图1中上方向)突出的状态下,收纳于容器20中。
容器20,是包含铝、不锈钢等的方形的金属罐,是在内部收纳电极体10和电解液,作为二次电池1的外壳的容器。容器20,包含上面(图1中位于上侧的一面)开口的收纳部21和塞住收纳部21的开口面的盖部22。
收纳部21是具有大致长方体形状的箱状部件,上面作为开口面形成,从收纳部21的开口面侧在内部收纳电极体10。
盖部22是具有对应于收纳部21的开口面的形状的平板状部件。在盖部22,形成正极端子14以及负极端子15能够贯通的开口部,将正极端子14以及负极端子15贯通安装于此开口部并固定,由此在正极端子14以及负极端子15以向容器20的外部突出的方式贯通的状态下固定。
如上所述,二次电池1是在将隔着间隔体13而层叠、卷绕正极11以及负极12得到的电极体10,在浸入电解液的状态下,在密闭的容器20内收纳,分别连接于电极体10的正极11以及负极12的正极端子14以及负极端子15配置为从容器20的盖部22向外部突出的二次电池。
以下,参照图2~图8,对制造二次电池1的制造工序S1进行说明。
如图2所示,制造工序S1,包含:收纳工序S10、注液工序S20、约束工序S30、初期充电工序S40、永久密封工序S50、高温老化工序S60、以及检查工序S70。
收纳工序S10是将电极体10收纳于容器20的内部的工序。
如图3所示,在收纳工序S10中,分别将正极端子14以及负极端子15的一端与电极体10中的正极11以及负极12连接,使正极端子14以及负极端子15的另一端贯通盖部22并固定。然后,在将它们一体化的状态下,从收纳部21的开口面将电极体10收纳于收纳部21的内部。在将电极体10收纳于收纳部21的内部之后,在由盖部22覆盖收纳部21的开口面的状态下进行焊接,接合收纳部21和盖部22。
并且,本实施方式中,在收纳工序S10之前,电极体10是作好的部件,因为电极体10是使用一般的二次电池的公知的技术,所以省略关于制作方法的详细的说明。
注液工序S20,是对在收纳工序S10中收纳了电极体10的容器20的内部注入电解液的工序。
如图4所示,在注液工序S20中,从在容器20的盖部22的中央部以在盖部22的厚度方向(图4的上下方向)开口的方式形成的注液口23向容器20的内部注入电解液。然后,通过橡胶塞24对盖部22的注液口23进行临时密封。注液工序S20在露点-30℃的环境下进行。
并且,作为橡胶塞24,能够使用乙烯-丙烯共聚物(EPDM),氯丁橡胶,丁基橡胶,硅橡胶,氟橡胶等具有耐电解液、耐气体性、具有与盖部22附着的性质的材料。
并且,作为所述电解液,能够使用在碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸亚乙烯酯(VC)等的环状碳酸酯类,和碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)等的链状碳酸酯(DEC)类的混合有机溶剂中溶解了LiPF6、LiClO4、LiBF4等的支持电解质的溶液。
约束工序S30,是在预定的压力下对由注液工序20注入了所述电解液的二次电池1进行约束的工序。
如图5所示,约束工序S30中,使用从两面侧约束二次电池1的容器20的宽度大的面的约束装置30,以约束压0.8MPa约束二次电池1。此情况下,约束装置30通过以夹持容器20的方式按压约束二次电池1。
约束装置30,是能够以期望的约束压约束二次电池1并且构成为能够测定实际的约束压的装置。
并且,约束装置30的约束压过低的情况下,对电极体10不能充分透过约束力,在电极体10产生电压的偏差。因此,优选的是,约束装置30的约束压为0.2MPa以上。并且,约束装置30的约束压过高的情况下,可能在容器20的收纳部21和盖部22的接合部分产生不良。并且,超过具有离子透过性和电子传导的绝缘性的间隔体13的强度而进行约束的情况下,存在失去开路状态的电压保持性的担心。因此,作为约束装置30的约束压的上限,优选的是,考虑容器20的收纳部21和盖部22的接合强度以及间隔体13的强度等而设定。
初期充电工序S40,是对由约束工序S30约束了的状态的二次电池1实施初期充电的工序。
在初期充电工序S40中,在约束工序S30中约束了的状态的二次电池1的正极端子14以及负极端子15连接合适的电源电路,进行二次电池1的初期充电。此时,因为,随着将锂离子那样的成为电荷载体的离子插入负极12,电极体10膨胀、约束压上升,并且,二次电池1的电压上升,所以,能够以约束压作为基准确定二次电池1的初期充电的完成条件。具体的是,优选的,在以使得约束压成为0.5MPa以上(例如,1.1MPa)的电压下,完成二次电池1的初期充电。并且,也可以以电压作为基准作为二次电池1的初期充电的完成条件。具体的是,优选的,以所述电解液分解电压以内的、成为正极11和负极12之间的最终的化学反应峰值的电压附近(例如,4.10±0.02V)完成。
永久密封工序S50,是除去在初期充电工序S40中初期充电时在二次电池1的内部产生的气体,将注液口23永久密封的工序。
如图6所示,在永久密封工序S50中,通过从由橡胶塞24临时密封的注液口23拔掉橡胶塞24将注液口23开封,由此放出初期充电时二次电池1的内部产生的气体。然后,将金属制的密封部件25以覆盖注液口23(参照图4)的方式进行覆盖,完全塞住注液口23,通过焊接密封部件25和盖部22,永久密封盖部22的注液口23。永久密封工序S50是在露点-30℃的环境下进行。
在由密封部件25进行注液口23的永久密封后,暂时解除二次电池1的约束装置30的约束,进行二次电池1的漏液检查,再次在通过约束装置30约束了二次电池1的状态下,移到以下的工序。
高温老化工序S60,是将在永久密封工序S50永久密封后的二次电池1在高温下老化的工序。
高温老化工序S60中,在高温(例如50℃)的环境下,对二次电池1进行预定的时间(例如,15小时)老化。
检查工序S70,针对高温老化工序S60中实施了高温老化的多个二次电池1,进行选出不良品的工序。
检查工序S70中,进行将经过了收纳工序S10~高温老化工序S60的作为检查目标的多个二次电池1在常温(例如25℃)下放置预定时间(例如10天)的自放电检查,基于其前后状态,选出存在引起微小短路的可能性的二次电池1(不良品)和正常的二次电池1(合格品)。
如图7所示,首先,算出所有的二次电池1的静电电容C(步骤S71)。
静电电容C,基于从初期充电时的充电曲线通过了自放电时的电压范围需要的时间以及电流结果,根据以下的式1计算。
式1
C=I/(dV/dt)
C:静电电容
I:定电流充电时的电流
V:电压
t:时间
在算出静电电容C之后,对于所有的二次电池1,测定自放电检查前的开路电压即放电前电压V0,在进行了自放电检查后,测定该检查后的开路电压即放电后电压V1(步骤S72)。
此时,分别将放电前电压V0,以及放电后电压V1与预定的下限值比较,在放电前电压V0,以及放电后电压V1分别比预定的下限值小的情况下,可以将此二次电池1视为不良品,从检查对象去除。并且,作为预定的下限值,是作为能够判断为作为检查对象的二次电池1为不良品的程度的电压值而预设定的值。
在测定放电前电压V0,以及放电后电压V1之后,基于所有的二次电池1的放电前电压V0、以及放电后电压V1,算出第一基准电压Vi0、以及第二基准电压Vi1(步骤S73)。
第一基准电压Vi0是所有的二次电池1的放电前电压V0的平均值以及中央值中的小值,第二基准电压Vi1是所有的二次电池1的放电后电压V1的平均值以及中央值中的大值。
第一基准电压Vi0、以及第二基准电压Vi1,也可以如下所述的算出。
求出放电前电压V0/放电后电压V1的中央值和平均值,将构成它们中的小值的放电前电压V0以及放电后电压V1,分别作为第一基准电压Vi0、以及第二基准电压Vi1。
在算出第一基准电压Vi0以及第二基准电压Vi1之后,算出所有的二次电池1的短路电阻Rs(步骤S74)。
此处,短路电阻Rs是在二次电池1产生微小短路的情况下,将该短路部分视为电阻。
如图8所示,模拟将在二次电池1产生的微小短路以等价电路也就是电阻对电容成分进行定电阻放电时,以下的式2以及式3成立。
并且,图8中的数值只是一个例子。
式2
Vi=V0·exp{-t/(C·Ri)}
t:检查时间
C:静电电容
Ri:绝缘电阻
式3
Vi+s=V0·exp{-t/(C·Ri+s)}
t:检查时间
C:静电电容
Ri+s:短路和绝缘的合成电阻
根据式2以及式3,如下所述,求得用于算出短路电阻Rs的式即式4。
式4
Rs=t/C·ln{Vs1·Vi0/(Vs0·Vi1)}
Rs:短路电阻
t:检查时间
C:静电电容
Vi0:第一基准电压
Vi1:第二基准电压
Vs0:第一电压
Vs1:第二电压
使用式4计算短路电阻Rs时,分别将作为算出短路电阻Rs的对象的二次电池1的放电前电压V0、以及放电后电压V1作为第一电压Vs0、以及第二电压Vs1,将所述的自放电检查需要的时间作为检查时间t。
然后,与此同时,将如前所述算出的静电电容C、第一基准电压Vi0、以及第二基准电压Vi1代入式4,对每个二次电池1算出短路电阻Rs。
并且,关于静电电容C,也可以考虑各二次电池1的静电电容C的偏差,使用各自的静电电容C,也可以不考虑各个二次电池1的静电电容C的偏差,对所有的二次电池1使用一定的值(例如,所有的二次电池1的静电电容C的平均值等)。
在算出所有的二次电池1的短路电阻Rs之后,在二次电池1中,将短路电阻Rs最小的二次电池1从检查目标中排除(步骤S75)。
因为短路电阻Rs比较小,可以认为是短路比较大,所以将短路电阻Rs最小的二次电池1视为不良品,从之后的检查目标中除去。
在除去视为不良品的二次电池1之后,基于剩余的所有的二次电池1的放电前电压V0以及放电后电压V1,再次算出第一基准电压Vi0、以及第二基准电压Vi1,将再次算出的第一基准电压Vi0、以及第二基准电压Vi1,分别作为第一基准电压Vi0_re、以及第二基准电压Vi1_re(步骤S76)。
再次算出第一基准电压Vi0、以及第二基准电压Vi1的方法,因为与上述的方法相同,所以关于其详细内容进行省略。
在算出第一基准电压Vi0_re、以及第二基准电压Vi1_re之后,应用这些值,再次算出短路电阻Rs最大的二次电池1的短路电阻Rs,将再次算出的短路电阻Rs作为短路电阻Rs_re(步骤S77)。
在短路电阻Rs的再次算出中,使用式4。
在算出了短路电阻Rs_re之后,比较短路电阻Rs_re和预定的规格值(步骤S78)。
此处,预定的规格值,是作为判断为在二次电池1产生了微小短路的程度的电阻值而预设定的值。
短路电阻Rs_re在预定的规格值以下的情况,将短路电阻Rs_re的二次电池1视为不良品,从以后的检查对象中除去(步骤S79),返回步骤S75重复同样的处理。
短路电阻Rs_re大于预定的规格值的情况下,将包含了短路电阻Rs_re的二次电池1的剩余的二次电池1视为合格品,完成检查工序S70。
如上所述,经过依次进行收纳工序S10、注液工序S20、约束工序S30、初期充电工序S40、永久密封工序S50、高温老化工序S60、以及检查工序S70的制造工序S1,制造出二次电池1。
并且,如果是在检查工序S70中,使用式4算出检查对象的二次电池1的短路电阻Rs,通过比较该短路电阻Rs和预定的规格值,选出不良品,不限定为本实施方式。
以下中,基于本发明的实施例1~3和比较例1,关于由制造工序S1制造的二次电池1的效果进行说明。
实施例1
准备60单元的经过了收纳工序S10~高温老化工序S60的同样的二次电池。其中的10单元,作为微小短路电阻连接430(kΩ)的电阻,模拟再现不良品。也就是,制作了50单元的合格品、10单元的不良模拟品。
首先,在25℃放置60单元的二次电池10天,进行自放电检查。
然后,对每个二次电池,分别测定自放电检查前的开路电压即放电前电压V0,以及自放电检查后的开路电压即放电后电压V1。
接着,如下所述,算出静电电容C。
进行了自放电检查的电压,是4.070~4.060(V)的范围,基于从初期充电时的充电曲线通过此范围需要的时间以及电流的结果,根据所述的式1算出50单元合格品的每个的静电电容C。并且,关于静电电容C,因为50单元几乎没有偏差,所以是15870(F)。
然后,从50单元的合格品,求出(放电前电压V0/放电后电压V1)的中央值和平均值,将构成它们中的小值的放电前电压V0以及放电后电压V1,分别作为第一基准电压Vi0、以及第二基准电压Vi1。
最后,根据所述式4分别算出10单元的不良模拟品各自的短路电阻Rs。并且,将算出短路电阻Rs的对象的不良模拟品的放电前电压V0作为第一电压Vs0,以及将放电后电压V1作为第二电压Vs1。
如上所述,算出不良模拟品的短路电阻Rs,求出此短路电阻Rs和连接于不良模拟品的电阻的电阻值即430(kΩ)的误差(%)。
实施例2
本实施例中,在算出第一基准电压Vi0、以及第二基准电压Vi1的时候,将50单元的合格品的放电前电压V0的平均值以及中央值中的小值作为第一基准电压Vi0、将50单元的合格品的放电后电压V1的平均值以及中央值中的小值作为第二基准电压Vi1,此外,与实施例1同样的算出不良模拟品的短路电阻Rs,求出此短路电阻Rs和连接于不良模拟品的电阻的电阻值即430(kΩ)的误差(%)。
实施例3
本实施例中,在算出静电电容C的时候,求出10单元的不良模拟品各自的静电电容C,算出不良模拟品的短路电阻Rs的时候,使用各自的静电电容C,此外,与实施例1同样的,求出不良模拟品的短路电阻Rs和连接于不良模拟品的电阻的电阻值即430(kΩ)的误差(%)。
比较例1
本比较例1中,在本发明中再现图9中所示的现有技术,求出不良模拟品的短路电阻Rs和连接到不良模拟品的电阻的电阻值即430(kΩ)的误差(%)。
详细的,作为如图9所示的对应于ΔVA-ΔVB的值,应用(Vi1-Vi0)-(Vs1-Vs0)。此处,在图9所示的现有的技术中,使用从自放电(老化)前的电压减去自放电(老化)后的电压得到的值,用于不良品的选出。于是,因为在本发明再现现有技术的通过自放电(老化)前后的电压的减法计算进行的不良品的选出,视为没有所述的式4中表示的Vi0、以及Vs0,算出不良模拟品的短路电阻Rs。
如上所述,在以下的表1中表示:如实施例1~3以及比较例1所示的算出的不良模拟品的短路电阻Rs和连接到不良模拟品的电阻的电阻值即430(kΩ)的误差(%)。
表1
不良模拟品的检查结果的%误差 | |
实施例1 | 3.10% |
实施例2 | 3.04% |
实施例3 | 3.02% |
比较例1 | 5.09% |
如表1所示,相对于比较例1中的误差(%)为约5%,实施例1~3中误差(%)均为约3%。也就是说,通过应用本发明,能够相比于现有的方法将误差(%)改善约2%。如此,根据本发明,明确了能够以良好的精度选出具有以微小短路为起因的不良的二次电池。
工业上应用可能性
本发明能够在制造二次电池的工序中利用,特别是能够用于包含自放电检查的二次电池的制造工序。
Claims (2)
1.一种二次电池的制造方法,包含从多个二次电池中选出具有以微小短路为起因的不良的二次电池的检查工序,
所述检查工序包含:
第一工序,进行将所述多个二次电池在常温下放置预定时间的自放电检查;
第二工序,算出所述多个二次电池的短路电阻;以及
第三工序,基于所述短路电阻,判定各个二次电池的以微小短路为起因的不良,
在所述第二工序中,使用:
所述多个二次电池的自放电检查前的静电电容、
所述自放电检查需要的时间、
根据所述多个二次电池的自放电检查前的开路电压算出的第一基准电压、
根据所述多个二次电池的自放电检查后的开路电压算出的第二基准电压、
从所述多个二次电池中选择的一个二次电池的自放电检查前的开路电压即第一电压、
选择的所述二次电池的自放电检查后的开路电压即第二电压,
根据下述的式4算出所述短路电阻,
所述第一基准电压是所述多个二次电池的自放电检查前的开路电压的平均值以及中央值中的小值,
所述第二基准电压是所述多个二次电池的自放电检查后的开路电压的平均值以及中央值中的大值,
在所述第三工序中,在所述短路电阻在预定的规定值以下的情况下,判定为以微小短路为起因的不良,
式4
Rs=t/C·ln{Vsl·Vi0/(Vs0·Vil)}
Rs:短路电阻
t:检查时间
C:静电电容
Vi0:第一基准电压
Vi1:第二基准电压
Vs0:第一电压
Vs1:第二电压。
2.一种二次电池的制造方法,包含从多个二次电池中选出具有以微小短路为起因的不良的二次电池的检查工序,
所述检查工序包含:
第一工序,进行将所述多个二次电池在常温下放置预定时间的自放电检查;
第二工序,算出所述多个二次电池的短路电阻;以及
第三工序,基于所述短路电阻,判定各个二次电池的以微小短路为起因的不良,
在所述第二工序中,使用:
所述多个二次电池的自放电检查前的静电电容、
所述自放电检查需要的时间、
根据所述多个二次电池的自放电检查前的开路电压算出的第一基准电压、
根据所述多个二次电池的自放电检查后的开路电压算出的第二基准电压、
从所述多个二次电池中选择的一个二次电池的自放电检查前的开路电压即第一电压、
选择的所述二次电池的自放电检查后的开路电压即第二电压,
根据下述的式4算出所述短路电阻,
所述第一基准电压为构成所述多个二次电池的、将自放电检查前的开路电压除以自放电检查后的开路电压得到的值的平均值以及中央值中的小值的自放电检查前的开路电压,
所述第二基准电压为构成所述多个二次电池的、将自放电检查前的开路电压除以自放电检查后的开路电压得到的值的平均值以及中央值中的小值的自放电检查后的开路电压,
在所述第三工序中,在所述短路电阻在预定的规定值以下的情况下,判定为以微小短路为起因的不良,
式4
Rs=t/C·ln{Vsl·Vi0/(Vs0·Vil)}
Rs:短路电阻
t:检查时间
C:静电电容
Vi0:第一基准电压
Vi1:第二基准电压
Vs0:第一电压
Vs1:第二电压。
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JP5590012B2 (ja) * | 2011-11-30 | 2014-09-17 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の製造方法 |
JP5590013B2 (ja) * | 2011-12-01 | 2014-09-17 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の製造方法 |
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JP5985280B2 (ja) * | 2012-07-05 | 2016-09-06 | 日産自動車株式会社 | リチウムイオン二次電池の検査方法 |
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JP2014192015A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Toyota Motor Corp | リチウムイオン二次電池の検査方法およびリチウムイオン二次電池の製造方法 |
JP5929865B2 (ja) * | 2013-10-02 | 2016-06-08 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の製造方法 |
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CN108241102A (zh) * | 2016-12-23 | 2018-07-03 | 华为技术有限公司 | 一种电池微短路的检测方法及装置 |
KR102204699B1 (ko) * | 2018-01-31 | 2021-01-18 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지 안전성 평가 방법 및 장치 |
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CN112652823A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-04-13 | 江苏德立信电子科技有限公司 | 一种柱状锂电池及其制备方法 |
EP4036826A1 (en) * | 2021-01-29 | 2022-08-03 | Quadient Technologies France | Method for predicting the daily available capacity of a parcel pick-up station and computerized locker banks |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1925204A (zh) * | 2005-08-31 | 2007-03-07 | 深圳市比克电池有限公司 | 一种锂离子电池电芯老化方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3596097B2 (ja) * | 1995-06-30 | 2004-12-02 | 松下電器産業株式会社 | 充電式リチウム電池の微小短絡検出法、充電方法および充電器 |
US5712795A (en) * | 1995-10-02 | 1998-01-27 | Alaris Medical Systems, Inc. | Power management system |
JP4390226B2 (ja) * | 1998-07-10 | 2009-12-24 | アオイ電子株式会社 | 積層型二次電池の製造方法 |
TW535308B (en) * | 2000-05-23 | 2003-06-01 | Canon Kk | Detecting method for detecting internal state of a rechargeable battery, detecting device for practicing said detecting method, and instrument provided with said |
JP4179528B2 (ja) | 2001-05-23 | 2008-11-12 | 株式会社デンソー | 二次電池の検査方法 |
JP2003317810A (ja) * | 2002-04-18 | 2003-11-07 | Toyota Motor Corp | 電池の特性評価方法 |
JP4048905B2 (ja) | 2002-10-09 | 2008-02-20 | 松下電器産業株式会社 | 電池の検査方法 |
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JP2008097857A (ja) * | 2006-10-06 | 2008-04-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液二次電池の製造方法 |
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-
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1925204A (zh) * | 2005-08-31 | 2007-03-07 | 深圳市比克电池有限公司 | 一种锂离子电池电芯老化方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP特开2003-317810A 2003.11.07 |
Also Published As
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---|---|
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