CN109244573A - 蓄电设备的短路检查方法和蓄电设备的制造方法 - Google Patents

蓄电设备的短路检查方法和蓄电设备的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109244573A
CN109244573A CN201810674140.5A CN201810674140A CN109244573A CN 109244573 A CN109244573 A CN 109244573A CN 201810674140 A CN201810674140 A CN 201810674140A CN 109244573 A CN109244573 A CN 109244573A
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy storage
storage device
electric energy
temperature
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810674140.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109244573B (zh
Inventor
小林极
后藤壮滋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN109244573A publication Critical patent/CN109244573A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109244573B publication Critical patent/CN109244573B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G01R31/3865—Arrangements for measuring battery or accumulator variables related to manufacture, e.g. testing after manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/16571—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 comparing AC or DC current with one threshold, e.g. load current, over-current, surge current or fault current
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3842—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/389—Measuring internal impedance, internal conductance or related variables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4285—Testing apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/443—Methods for charging or discharging in response to temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

本发明提供一种蓄电设备的短路检查方法和蓄电设备的制造方法。蓄电设备的短路检查方法包括：电压测定步骤，测定预先充电了的所述蓄电设备的检测前设备电压；电流检测步骤，从外部电源将等于检测前设备电压的输出电压持续施加于蓄电设备，检测从外部电源流向蓄电设备的电流的经时变化或稳定时电流值；以及判定步骤，基于检测到的电流的经时变化或稳定时电流值，判定蓄电设备的内部短路。

Description

蓄电设备的短路检查方法和蓄电设备的制造方法
技术领域
本发明涉及检查蓄电设备的内部短路的蓄电设备的短路检查方法、和包括所述短路检查方法的蓄电设备的制造方法。
背景技术
在制造锂离子二次电池等蓄电设备时，有时铁、铜等金属异物会混入电极体等的内部，有时会因混入的金属异物导致蓄电设备发生内部短路(以下也单纯地称为短路)。因此，在蓄电设备的制造过程中，有时要检查蓄电设备是否发生了内部短路。
作为所述内部短路的检查方法，例如已知有以下的方法。即，在对组装出的蓄电设备进行初次充电之后，将蓄电设备放置在45℃以上且70℃以下的高温条件下使其老化。之后，放置蓄电设备使其进行自放电(在任何电极端子均开放的状态下使其放电)，根据在所述自放电前后分别测定出的设备电压求出因自放电而产生的电压下降量ΔVa。在所述电压下降量ΔVa比基准下降量ΔVB大的情况下(ΔVa＞ΔVB)，判定为所述蓄电设备发生了短路。作为相关的技术，可举出日本特开2010-153275(参照日本特开2010-153275的权利要求书等)。
发明内容
然而，在上述那样基于电压下降量ΔVa的多少来检测内部短路的有无的方法中，当考虑到电压计的测定分辨率(例如、10μV)等时，为了将没有发生内部短路的蓄电设备(合格品)与发生了内部短路的蓄电设备(不合格品)适当地区别开，需要等到合格品的电压下降量ΔVa与不合格品的电压下降量ΔVa之差变得对于电压测定的测定分辨率而言足够大、例如成为20倍以上(200μV以上)为止。而且，在蓄电设备的容量大、容许的短路电流小等情况下，有时电压下降量ΔVa的测定时间(使其自放电的时间)需要长期间例如数日以上，内部短路的检查时间及蓄电设备的制造时间会花费得比较长等，通过上述的电压下降量ΔVa来检测蓄电设备的短路的方法存在极限，因此寻求新的检查方法。
本发明提供能够通过新方法来检查蓄电设备的内部短路的蓄电设备的短路检查方法、及包括所述短路检查方法的蓄电设备的制造方法。
本发明的第一技术方案的蓄电设备的短路检查方法，检查蓄电设备的内部短路，包括：电压测定步骤，测定预先充电了的所述蓄电设备的检测前设备电压；电流检测步骤，从外部电源将等于所述检测前设备电压的输出电压持续施加于所述蓄电设备，检测从所述外部电源流向所述蓄电设备的电流的经时变化或稳定时电流值；以及判定步骤，基于检测到的所述电流的经时变化或所述稳定时电流值，判定所述蓄电设备的内部短路。
在上述的蓄电设备的短路检查方法中，进行上述的电压测定步骤、电流检测步骤及判定步骤，基于电流的经时变化或稳定时电流值而不是电压下降量，判定蓄电设备的内部短路。如上所述，能够通过使用从外部电源流向蓄电设备的电流的新方法，检查蓄电设备的内部短路。
上述的蓄电设备的短路检查方法，如后述那样，除了能够在蓄电设备的制造过程中进行之外，也能够对已搭载于汽车等或被单独地投放到市场上以后的已使用的蓄电设备来进行。作为“蓄电设备”，可举出例如锂离子二次电池等电池、电双层电容器、锂离子电容器等电容器。
在“判定步骤”中，作为基于“稳定时电流值”来判定内部短路的方法，可举出例如在检查出的蓄电设备的稳定时电流值比基准电流值大的情况下将所述蓄电设备判定为不合格品的方法。也可举出基于稳定时电流值的大小对所述蓄电设备的内部短路的程度进行分级的判定方法。作为基于“电流的经时变化”来判定内部短路的方法，可举出在预定的检查期间内增加了的电流的电流增加量比基准增加量大的情况下将所述蓄电设备判定为不合格品的方法。也可举出基于所述电流增加量的大小对所述蓄电设备的内部短路的程度进行分级的判定方法。
作为“预先充电了的蓄电设备”，例如优选为被充电到SOC(State of charge，充电状态)70％以上的蓄电设备，尤其优选为被充电到SOC90％以上的蓄电设备。若上述那样预先升高了充电状态(升高设备电压)，则在电流检测步骤中检测的电流或稳定时电流值的值也会变大，因此能够在判定步骤中更适当地进行基于电流的经时变化或稳定时电流值的内部短路判定。
在本发明的第一技术方案中，也可以设为如下的蓄电设备的短路检查方法：在所述蓄电设备的设备温度为恒温的设备检查温度的条件下，进行所述电压测定步骤和所述电流检测步骤。
已知：若设备温度发生变化，则设备电压、以及在电流检测步骤中检测的电流及稳定时电流值也会发生变化。因此，若电压测定步骤及电流检测步骤中的设备温度的变动过大，则有可能会在判定步骤中不能适当地判定内部短路。相对于此，在上述的短路检查方法中，在蓄电设备的设备温度为恒温的设备检查温度的条件下进行电压测定步骤及电流检测步骤，因此不会发生上述的问题，能够在判定步骤中适当地进行内部短路的判定。
对于“恒温的设备检查温度”，无需为进行电压测定步骤及电流检测步骤的任何蓄电设备均为预先设定的温度(例如20℃)，也就是说无需为蓄电设备彼此相同的温度。即，也可以是按每台蓄电设备而为例如19℃、21℃等不同的设备检查温度，但期望的是，针对1台蓄电设备而言，在电压测定步骤及电流检测步骤的期间为一定的设备检查温度。
作为设备检查温度，难以在电压测定步骤及电流检测步骤期间严格地维持为同一温度。不会妨碍短路检测的程度的设备温度的温度变动是允许的，因此所谓“恒温”是指可视为同一温度(在本说明书中，“同一温度”包括意味着“实质上的同一温度”的温度)的容许温度变动范围内的设备温度(例如20℃±0.5℃以内)。优选的是，“设备检查温度”例如设为从0～30℃的温度范围中选择的温度的恒温。因为：设备检查温度为常温或接近常温，就无需对蓄电设备的冷却和/加热，或者能够抑制用于冷却和/或加热的电力等能源。
在本发明的第一技术方案中，也可以设为如下的蓄电设备的短路检查方法，其还包括如下的设备温度检查步骤：在所述电压测定步骤之前、以及在所述电压测定步骤和所述电流检测步骤的过程中与所述步骤并行地，隔有间隔地多次测定所述蓄电设备的设备温度，在所得到的所述设备温度的变动处于容许温度变动范围内的情况下，继续进行所述电压测定步骤和所述电流检测步骤。
上述的短路检查方法包括上述的设备温度检查步骤，因此仅在设备温度的变动收敛在容许温度变动范围内的情况下，才能够继续进行电压测定步骤及电流检测步骤。如上所述，能够将蓄电设备的设备温度如上述那样作为恒温的设备检查温度，来进行电压测定步骤及电流检测步骤。
在本发明的第一技术方案中，也可以设为如下的蓄电设备的短路检查方法，其包括如下的环境温度检查步骤：在所述电压测定步骤之前、以及在所述电压测定步骤和所述电流检测步骤的过程中与所述步骤并行地，隔有间隔地多次测定所述蓄电设备的环境温度，在所得到的所述环境温度的变动处于容许温度变动范围内的情况下，继续进行所述电压测定步骤和所述电流检测步骤。
如上所述，若电压测定步骤及电流检测步骤中的设备温度的变动过大，则有可能会在判定步骤中不能适当地判定内部短路。另一方面，环境温度不会造成设备温度那种程度的直接影响。但是，若环境温度发生变化则迟一些设备温度也会出现变化，因此有时环境温度的变动也对判定步骤中的内部短路的判定造成影响。相对于此，在上述的短路检查方法中，包括上述的环境温度检查步骤，在环境温度的变动处于容许温度变动范围内的情况下，继续进行电压测定步骤及电流检测步骤，因此能够在之后的判定步骤中适当地进行内部短路的判定。
环境温度无需对于任何蓄电设备均为蓄电设备彼此相同的温度。即，也可以按每台蓄电设备而为例如19℃、21℃等不同的环境温度，在上述的情况下，寻求按每台蓄电设备而环境温度的变动处于容许温度变动范围内。
在本发明的第一技术方案中，也可以设为如下的蓄电设备的短路检查方法，其包括：高温老化步骤，在所述电压测定步骤之前，将预先充电了的所述蓄电设备在40℃～85℃的环境温度下放置预先确定的放置时间；和冷却步骤，在所述高温老化步骤之后，通过强制冷却或放置冷却来使所述蓄电设备的设备温度成为所述设备检查温度。
在进行电压测定步骤时，蓄电设备的设备电压不稳定是不优选的。相对于此，在上述的短路检查方法中，在电压测定步骤之前包括上述的高温老化步骤。通过进行高温老化步骤，能够促进设备电压的稳定化，因此能够与不进行高温老化步骤的情况相比更早地进行电压测定步骤及电流检测步骤。在高温老化步骤之后进行冷却步骤并将蓄电设备的设备温度设为设备检查温度，因此能够对成了设备检查温度的蓄电设备进行电压测定步骤。
在高温老化步骤中，可以将所述高温老化步骤中的环境温度及高温放置时间的长度设定为如下的温度及长度：对于高温老化步骤及冷却步骤结束后的电池而言，预估为在电流检测步骤的期间中(例如3个小时)可能会产生的电池电压的变动的大小成为可容许的范围(例如电压计的检测精度)以下。
在本发明的第一技术方案中，也可以设为如下的蓄电设备的短路检查方法，其包括如下的放置步骤：在所述电压测定步骤之前，将预先充电了的所述蓄电设备放置于与所述设备检查温度相同的环境温度下，使所述蓄电设备的所述设备温度成为所述设备检查温度。
如上所述，在进行电压测定步骤，蓄电设备的设备电压不稳定是不优选的。相对于此，在上述的短路检查方法中，通过在电压测定步骤之前进行放置步骤，能够使设备电压稳定化，因此能够对设备电压变得稳定了的蓄电设备进行电压测定步骤。在放置步骤中将蓄电设备的设备温度设为设备检查温度，因此能够对成了设备检查温度的蓄电设备进行电压测定步骤。
在放置步骤中，可以将放置时间的长度设定为如下长度：对于放置步骤结束后的电池而言，预估为在电流检测步骤的期间中(例如3个小时)可能会产生的电池电压的变动的大小成为可容许的范围(例如电压计的检测精度)以下。
在本发明的第一技术方案中，也可以设为如下的蓄电设备的短路检查方法：在从所述蓄电设备的外部以预先确定的压缩力将所述蓄电设备的正极板、负极板、以及介于所述正极板与负极板之间的隔离件在所述隔离件的厚度方向上进行了压缩的状态下，进行所述电压测定步骤和所述电流检测步骤。
在进行电压测定步骤及电流检测步骤时，若如上述那样压缩蓄电设备的正极板、隔离件及负极板，则正极板与负极板的间隔变窄，存在于正极板与负极板之间的金属异物会更切实地与正极板和/或负极板接触。由此，能够更适当地测定由于因金属异物引起的内部短路而在蓄电设备中流动的电流。
所谓“在隔离件的厚度方向上进行压缩”，在蓄电设备具备通过矩形状等的多个正极板及多个负极板分别隔着隔离件层叠而成的层叠型的电极体的情况下，是指将正极板、隔离件及负极板在层叠方向上进行压缩。在蓄电设备具备隔着带状的隔离件而相互重叠的带状的正极板及带状的负极板卷绕成扁平状而得到的扁平状卷绕型的电极体的情况下，是指将带状的隔离件的大半在该隔离件的厚度方向上进行压缩的、向扁平卷绕体的厚度方向的压缩。
本发明的第二技术方案的蓄电设备的制造方法，包括：初次充电步骤，将组装出的未充电的蓄电设备初次充电至预先确定的充电状态，成为预先充电了的蓄电设备；和检查步骤，通过上述任一个所述的蓄电设备的短路检查方法来进行所述蓄电设备的短路检查。
在上述的蓄电设备的制造方法中，在初次充电步骤之后，进行通过包括电压测定步骤及电流检测步骤的短路检查方法实现的检查步骤，因此能够制造适当地检查了蓄电设备的初始阶段中的短路的有无和/或程度的蓄电设备。
在“初次充电步骤”中，例如，优选将蓄电设备充电到SOC70％以上，尤其优选充电到SOC90％以上。若如上述那样升高充电状态(升高设备电压)，则在电流检测步骤中检测的电流或稳定时电流值的值也会变大，因此能够更适当地在判定步骤中进行基于电流的经时变化或稳定时电流值的内部短路的判定。
附图说明
以下将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业重要性，其中同样的附图标记表示同样的部件，并且附图中：
图1是实施方式1的电池的立体图。
图2是实施方式1的电池的纵剖视图。
图3是包括实施方式1及变形方式1、2的电池的短路检查方法的电池的制造方法的流程图。
图4涉及实施方式1，是表示将电池在电池厚度方向上进行了压缩的情形的说明图。
图5与实施方式1的电池的短路检查方法有关，是外部电源连接于电池的状态的电路图。
图6是针对合格及不合格的各电池、示意性地示出电压施加时间与输出电压、电池电压及电流的关系的图表。
图7是示出电池电压与稳定时电流值的关系的图表。
图8是示出电池温度与稳定时电流值的关系的图表。
图9是示出电路电阻为Rc＝2.5Ω的情况下的、电压施加时间与电流的关系的图表。
图10是示出电路电阻为Rc＝5.0Ω的情况下的、电压施加时间与电流的关系的图表。
图11是实施方式2的电池的短路检查方法的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的第1的实施方式进行说明。图1和图2中示出本实施方式1的电池(蓄电设备)1的立体图和纵剖视图。以下，将电池1的电池纵方向BH、电池横方向CH以及电池厚度方向DH确定为图1和图2所示的方向进行说明。
所述电池1是搭载于混合动力车、插电式混合动力车、电动汽车等车辆等的方型且密闭型的锂离子二次电池。电池1的电池容量为5.0Ah。电池1由电池壳10、收纳于电池壳10的内部的电极体20、被电池壳10支承的正极端子部件50及负极端子部件60等构成。在电池壳10内收纳有电解液17，电解液17的一部分浸渍于电极体20内。
电池壳10为长方体箱状且由金属(在本实施方式1中为铝)形成。所述电池壳10由仅上侧开口的有底方筒状的壳主体部件11、和以将所述壳主体部件11的开口封闭的形态焊接的矩形板状的壳盖部件13构成。在壳盖部件13，以与壳盖部件13绝缘的状态固定设置有由铝形成的正极端子部件50。所述正极端子部件50在电池壳10内与电极体20中的正极板21连接并接通，另一方面，贯通壳盖部件13而延伸至电池外部。在壳盖部件13，以与壳盖部件13绝缘的状态固定设置有由铜形成的负极端子部件60。所述负极端子部件60在电池壳10内与电极体20中的负极板31连接并接通，另一方面，贯通壳盖部件13而延伸至电池外部。
电极体20为扁平状的卷绕型电极体，被以轴线横置的状态收纳于电池壳10内。在电极体20与电池壳10之间，配置有由绝缘膜形成的袋状的绝缘膜包围体19。电极体20是通过将带状的正极板21和带状的负极板31隔着为带状且由树脂制的多孔质膜形成的一对隔离件41、41互相重叠、绕轴线卷绕并压缩成扁平状而得的。正极板2通过在由带状的铝箔形成的正极集电箔的两主面的预定位置呈带状地设置由正极活性物质、导电材料以及粘接剂形成的正极活性物质层而成。在本实施方式1中，作为正极活性物质，使用锂过渡金属复合氧化物、具体而言使用锂镍钴锰系复合氧化物。负极板31通过在由带状的铜箔形成的负极集电箔的两主面的预定位置呈带状地设置由负极活性物质、粘接剂及增粘剂形成的负极活性物质层而成。在本实施方式1中，作为负极活性物质使用碳材料、具体而言使用石墨。
对包括所述电池1的短路检查方法的电池1的制造方法进行说明(参照图3)。在“组装步骤S1”中，组装未充电的电池(未充电的蓄电设备)1x。具体而言，将正极板21及负极板31隔着一对隔离件41、41互相重叠地卷绕、压缩成扁平状而形成电极体20。另行事先准备壳盖部件13，并在壳盖部件13固定设置正极端子部件50及负极端子部件60(参照图1及图2)。之后，将正极端子部件50及负极端子部件60分别焊接于电极体20的正极板21及负极板31。将绝缘膜包围体19覆盖于电极体20，将电极体20和绝缘膜包围体19插入壳主体部件11内，并且用壳盖部件13封堵壳主体部件11的开口。将壳主体部件11与壳盖部件13焊接而形成电池壳10。之后，使电解液17从注液孔13h注入电池壳10内并浸渍于电极体20内。之后，用密封部件15将注液孔13h密封而完成未充电的电池1x。
在进行“初次充电步骤S2”之前，对于组装出的未充电的电池1x，从未充电的电池1x外部以预先设定的压缩力在隔离件41的厚度方向SH压缩正极板21、负极板31、及介于正极板21与负极板31之间的隔离件41、41(电极体20)。上述的对电池1的压缩，使用捆束夹具100来进行(参照图4)。所述捆束夹具100是对在电池厚度方向DH(隔离件41的厚度方向SH)上排列设置的多个电池1以在上述的排列设置方向FH上施加了压缩力的状态进行约束的夹具。
捆束夹具100具备：位于排列设置方向FH的两端的第1端板110及第2端板120；连结第1端板110与第2端板120之间的多个板状的连结部件130；位于第1端板110与第2端板120之间并能够在排列设置方向FH上移动的可动板140；将可动板140固定的螺纹件150；以及多个间隔件160。在第2端板120的中央形成有在厚度方向上贯通第2端板120的阴螺纹孔121，以螺纹件150的阳螺纹部151螺合于阴螺纹孔121的形态，向阴螺纹孔121内插入螺纹件150。
使用了所述捆束夹具100的对电池1的压缩如下这样进行。在第1端板110与可动板140之间，多个电池1和间隔件160交替地在电池厚度方向DH(排列设置方向FH)上排列设置。之后，使螺纹件150的头部153旋转，一边使螺纹件150的阳螺纹部151螺合于第2端板120的阴螺纹孔12，一边使螺纹件150在第1排列设置方向FH1上移动。使螺纹件150的阳螺纹部151的前端抵接于可动板140而将可动板140固定。所述可动板140在与第1端板110之间夹着排列设置的多个电池1及间隔件160，在排列设置方向FH上以预定压力按压各电池1，将各电池1分别进行压缩。据此，电极体20在隔离件41的厚度方向SH(电极体20的厚度方向)上被压缩。在本实施方式1中，在如上述那样对未充电的电池1x(电池1)进行了压缩的状态下进行以下说明的“初次充电步骤S2”到“电流检测步骤S6”。
在“初次充电步骤S2”中，将所述组装出的未充电的电池1x初次充电至预先设定的充电状态为止。具体而言，在未充电的电池1x连接有充放电装置(未图示)，在环境温度TK＝25℃的条件下，通过定电流定电压(CCCV)充电将未充电的电池1x初次充电至与SOC100％相当的电池电压(设备电压)VB＝4.1V为止。在本实施方式1中，在以1C的定电流充电至成为电池电压VB＝4.1V之后，维持所述电池电压VB＝4.1V，直到充电电流值成为1/10为止。
在此，如图7所示，电池电压VB越高，则在后述的电流检测步骤S6中检测的稳定时电流值IBs的值也就越大。当稳定时电流值IBs大时，能够更适当地进行在后述的判定步骤S9中基于稳定时电流值IBs进行的内部短路的判定。根据上述那样的原因，在初次充电步骤S2中，例如，优选将未充电的电池1x充电至SOC70％以上，更优选充电至SOC90％以上。
在“高温老化步骤S3”中，将被充电了的电池1在环境温度TK＝40～85℃的温度的条件下放置预先设定的放置时间PT来进行高温老化。具体而言，将初次充电后的电池1在环境温度TK＝60℃的条件下以任何电极端子均开放的状态放置PT＝20个小时而进行高温老化。一般来说，刚刚充电后的电池1的电池电压VB并不稳定，到稳定为止需要时间。针对上述情况，通过进行高温老化步骤S3，能够促进电池电压VB的稳定化，因此与单纯放置的情况相比，能够短时间内在后述的电压测定步骤S5中测定变得稳定的电池电压VB(检测前电池电压VB1)。
在“冷却步骤S4”中，通过将所述电池1放置在等于电池检查温度(设备检查温度)TB1(在本实施方式1中，TB1＝20℃)的环境温度TK＝20℃的条件下进行放置冷却，从而使电池1的电池温度(设备温度)TB成为电池检查温度TB1＝20℃。
通过在高温老化步骤S3之后进行冷却步骤S4，使电池1的电池温度TB成为电池检查温度TB1＝20℃，从而能够以电池检查温度TB1＝20℃来进行后述的电压测定步骤S5。通过使电池检查温度TB1成为从0～30℃的温度范围中选出的温度的恒温(在本实施方式1中，TB1＝20℃)，能够无需进行电池1的冷却和/或加热或者能够抑制用于电池1的冷却和/或加热的电力等能源。
在后述的“电压测定步骤S5”之前，在“设备温度检查步骤S7”中，测定电池1的第n＝1次的电池温度TB(1)。在设备温度检查步骤S7中，除了在电压测定步骤S5之前测定电池温度TB(1)之外，还在后述的电压测定步骤S5及电流检测步骤S6的过程中，与电压测定步骤S5及电流检测步骤S6的步骤并行地定期测定电池温度TB(n)。具体而言，在测定了第n＝1次的电池温度TB(1)之后，与电压测定步骤S5及电流检测步骤S6并行地每隔1秒便测定第n＝2次之后的电池温度TB(n)。在此，n表示自然数。电池温度TB(n)通过使温度传感器ST与电池壳10的预定位置接触而利用温度检测装置STS来检测(参照图5)。
在设备温度检查步骤S7中，检查电池温度TB(n)相对于电池温度TB(1)的变动是否处于容许温度变动范围DTB内。具体而言，在本实施方式1中，检查第2次以后测定出的电池温度TB(n)相对于第1次测定出的电池温度TB(1)是否收敛在±0.5℃的范围内。在处于容许温度变动范围DTB内时，继续进行电压测定步骤S5或电流检测步骤S6。另一方面，在电池温度TB(n)的变动超出了容许温度变动范围DTB的情况下，在本实施方式1中，换句话说，在第2次以后测定出的电池温度TB(n)相对于第1次测定出的电池温度TB(1)超出了±0.5℃的范围的情况下，中止电压测定步骤S5或电流检测步骤S6的执行，结束所述短路检查。这是因为：由于电池温度TB因某种原因而发生了变动，因此不能适当地进行短路检查。
已知：若电池温度TB发生变化，则在电压测定步骤S5中检测的检测前电池电压(检测前设备电压)VB1等设备电压VB、以及在电流检测步骤S6中检测的电流IB及稳定时电流值IBs也会发生变化。例如，如图8所示，电池温度TB越高，则稳定时电流值IBs越大。因此，若电压测定步骤S5及电流检测步骤S6中的电池温度TB的变动过大，则有可能会在后述的判定步骤S9中不能适当地判定内部短路。相对于此，在本实施方式1中，包括上述的设备温度检查步骤S7，因此不会发生上述的问题，能够在判定步骤S9中适当地进行内部短路的判定。
另一方面，在“电压测定步骤S5”中，如图5所示，在电池1连接有外部电源EP，测定电池1的检测前电池电压(检测前设备电压)VB1。具体而言，使外部电源EP的一对探针P1、P2分别与电池1的正极端子部件50及负极端子部件60接触。维持上述的接触状态(不重新连接探针P1、P2)，从电压测定步骤S5进行到后述的电流检测步骤S6为止。这是为了避免由于探针P1、P2的接触状态的不同而导致在探针P1、P2与正极端子部件50及负极端子部件60之间分别产生的接触电阻R1、R2的大小发生变动。
在图5中，布线电阻Rw表示外部电源EP内及从外部电源EP到探针P1、P2为止分布的布线电阻。接触电阻R1是外部电源EP的一方的探针P1与电池1的正极端子部件50的接触电阻，接触电阻R2是外部电源EP的另一方的探针P2与电池1的负极端子部件60的接触电阻。电池电阻Rs是电池1的直流电阻，短路电阻Rp是由于电池1的内部短路而产生的电阻。电流IB是从外部电源EP流向电池1的电流，电流ID是伴随自放电而在电池1内流动的自放电电流。外部电源EP是构成为除了能够可变且高精度地控制自身的直流电源EPE所产生的输出电压VS之外、还能够高精度地计测从直流电源EPE向外部流出的电流IB的的精密直流电源。
在环境温度TK＝20℃的条件下，在将外部电源EP连接于电池1之后，在电流IB＝0的条件下，通过外部电源EP所含的电压计EPV来测定电池1的电池电压VB、即检测前电池电压VB1(开路电压)。在本实施方式1中，作为检测前电池电压VB1而计测到4.0V附近的值。所述外部电源EP除了能够测定电池电压VB的电压计EPV之外，还具有能够测定从外部电源EP流向电池1的电流IB的电流计EPI。
在“电流检测步骤S6”中，使用外部电源EP的直流电源EPE，对电池1持续施加与在电压测定步骤S5中测定出的检测前电池电压VB1相等的输出电压VS(VS＝VB1)，检测从外部电源EP流向电池1的电流IB的稳定时电流值IBs。在本实施方式1中，在环境温度TK＝20℃的条件下，检测将与检测前电池电压VB1相等的输出电压VS从外部电源EP向电池持续施加了电压施加时间t＝3.0小时之后的时刻(t＝3.0h)的电流IB，并作为稳定时电流值IBs。
在此，关于合格品及不合格品的各电池1，图6中示出电流检测步骤S6中的电压施加时间t、与输出电压VS、电池电压VB及电流IB的关系。无论电压施加时间t的经过如何，从外部电源EP施加于电池1的输出电压VS均被设为与在电压测定步骤S5中测定出的检测前电池电压VB1相等的大小。
另一方面，对于电池电压VB，在从电流检测步骤S6开始时的检测前电池电压VB1伴随电压施加时间t的经过而逐渐下降之后，在电压施加时间t＝ta以后成为一定的值(稳定时电池电压VB2)。但是，与合格品的电池1相比，不合格品的电池1的电池电压VB大幅度下降，因此稳定时电池电压VB2成为低值。
如上述那样电池电压VB发生变化的原因如下。在电池1中，因自放电而在电池1内流动电流ID，由此电池电压VB逐渐下降。在上述的情况下，不合格品的电池1与合格品的电池1相比，伴随自放电的电流ID大，因此电池电压VB也大幅度下降。另一方面，当电池电压VB变得比输出电压VS低(VS＞VB)时，从外部电源EP朝向电池1流动与电压差ΔV＝VS-VB的大小相应的电流IB，电池1被充电。在电压差ΔV＝VS-VB小的时候，电流IB也小，因此在电池1内流动的因自放电而产生的电流ID比从外部电源EP流入电池1的电流IB大，电池电压VB逐渐下降。但是，在电池电压VB进一步下降、电流IB增加并变得与电流ID的大小相等(IB＝ID)时(图6中，电压施加时间t＝ta时)，电池电压VB的下降停止，这之后，电池电压VB维持为稳定时电池电压VB2。
另一方面，从外部电源EP流向电池1的电流IB从0(零)开始伴随电压施加时间t的经过而逐渐增加，但在电压施加时间t＝ta以后成为一定的值(稳定时电流值IBs)。如上述那样电流IB发生变化的原因如下。
在电压施加的开始时t＝0，电池电压VB与输出电压VS的大小相等(VS＝VB)，因此电流IB不会从外部电源EP朝向电池1流动(IB＝0)。但是，由于自放电而电池电压VB下降，当电池电压VB变得比输出电压VS低(VS＞VB)时，与所述电压差ΔV＝VS-VB大小相应的电流IB会从外部电源EP流向电池1。在上述情况下，不合格品的电池1与合格品的电池1相比，伴随自放电的电流ID大，电池电压VB会大幅度下降，因此从外部电源EP流向电池1的电流IB也变大。但是，在电压施加时间t＝ta以后，电池电压VB成为稳定时电池电压VB2的一定值，因此电流IB也成为稳定时电流值IBs的一定值而稳定化。
已知：电路电阻Rc越大，则从外部电源EP流向电池1的电流IB成为稳定时电流值IBs为止所耗费的电压施加时间ta越长(参照图9及图10)。所谓电路电阻Rc是图5所示的上述的布线电阻Rw、接触电阻R1、R2、与电池抵抗(电池1的直流电阻)Rs之和(Rc＝Rw+R1+R2+Rs)。
即使是在对同一电池1进行了测定的情况下，在接触电阻R1、R2低、例如电路电阻Rc为Rc＝2.5Ω的情况下，如图9所示，在电压施加时间t经过了约2个小时之后(t≥2h)，电流IB成为稳定了的稳定时电流值IBs。另一方面，例如，在电路电阻Rc为Rc＝5.0Ω的情况下，如图10所示，在电压施加时间t经过了约3个小时之后(t≥3h)，电流IB成为稳定了的稳定时电流值IBs。关于本实施方式1的电池1，电路电阻Rc最大为Rc＝5.0Ω。因此，估计至少在经过电压施加时间t＝3h之后电流IB会成为稳定时电流值IBs，因此如上所述使电流检测步骤S6中的稳定时电流值IBs的检测定时(timing)为3.0小时。在结束了电流检测步骤S6之后，将捆束夹具100对电池1的压缩解除。
在“判定步骤S9”中，基于在电流检测步骤S6中检测到的稳定时电流值IBs的大小，判定电池1的内部短路。具体而言，在检测出的电池1的稳定时电流值IBs比基准电流值IK(参照图6)大的情况下(IBs＞IK)，将所述电池1判定为不合格品，去除所述电池1。另一方面，在稳定时电流值IBs为基准电流值IK以下的情况下(IBs≤IK)，将所述电池1判定为合格品。如上所述，电池1完成。在本实施方式1中，从高温老化步骤S3到判定步骤S9为止的各步骤相当于在电池1的制造中检查电池1的内部短路的上述的“检查步骤”。
如以上说明了的那样，在上述的电池1的短路检查方法中，进行上述的电压测定步骤S5、电流检测步骤S6及判定步骤S9，基于稳定时电流值IBs而不是电压下降量ΔVa，判定电池1的内部短路。如上所述，能够通过使用从外部电源EP流向电池1的电流IB的新方法，检查电池1的内部短路。在相关技术的基于电压下降量ΔVa判定内部短路的短路检查中，为了得到适当大小的电压下降量ΔVa需要数日以上的期间，相对于此，在本实施方式1中，为了得到稳定时电流值IBs只需要3个小时左右。因此，能够缩短电池1的短路检查时间，能够缩短电池1的制造时间。
如上所述，检测电池电压VB1及稳定时电流值IBs成为因电池温度TB的差异而不同的值，因此，若电压测定步骤S5及电流检测步骤S6中的电池温度TB的变动过大，则有可能会在判定步骤S9中不能适当地判定内部短路。相对于此，在本实施方式1的短路检查方法中，在恒温的电池检查温度TB1(在本实施方式1中为TB1＝20℃)下进行电压测定步骤S5及电流检测步骤S6，因此不会发生上述问题，能够在判定步骤S9中适当地进行内部短路的判定。在本实施方式1中，包括设备温度检查步骤S7，因此仅在设备温度TB(n)的变动收敛在容许温度变动范围DTB内的情况下，才能够继续进行电压测定步骤S5及电流检测步骤S6。如上所述，能够将电池温度TB设为恒温的电池检查温度TB1来进行电压测定步骤S5及电流检测步骤S6。
在进行电压测定步骤S5时，电池1的电池电压VB不稳定是不优选的。相对于此，在本实施方式1中，通过在电压测定步骤S5之前进行高温老化步骤S3，能够促进电池电压VB的稳定化，因此与不进行高温老化步骤S3的情况相比，能够更早地进行电压测定步骤S5及电流检测步骤S6。在高温老化步骤S3之后进行冷却步骤S4，并将电池温度TB设为电池检查温度TB1，因此能够对成了电池检查温度TB1的电池1进行电压测定步骤S5。
在本实施方式1中，将电池1的正极板21、隔离件41、41及负极板31在隔离件41的厚度方向SH上进行压缩，因此正极板21与负极板31之间的间隔变窄，存在于正极板21与负极板31之间的金属异物会更切实地与正极板21和/或负极板31接触。据此，能够更适当地测定由于因金属异物引起的内部短路而流向电池1的电流IB。
如上所述，本实施方式1的电池1的制造方法包括：对未充电的电池1x进行初次充电的初次充电步骤S2、和检查电池1的内部短路的检查步骤S3～S9。如上所述，通过在初次充电步骤S2之后进行检查步骤S3～S9，能够制造适当地检查了电池1的初始阶段中的内部短路的电池1。
(变形方式1)
对所述实施方式1的第1变形方式进行说明。在实施方式1中，在电流检测步骤S6中检测从外部电源EP流向电池1的电流IB的稳定时电流值IBs，在判定步骤S9中基于所述稳定时电流值IBs对电池1的内部短路进行了判定。相对于此，在本变形方式1中，基于从外部电源EP流向电池1的电流IB的经时变化，判定电池1的内部短路。
在本变形方式1中，在电流检测步骤S6中，并不检测从外部电源EP流向电池1的电流IB的稳定时电流值IBs，而是检测电流IB的经时变化。具体而言，检测电流IB的经时变化，如图9所示，求出从电压施加时间t＝0.5小时到t＝1.0小时为止的预定的检测期间QT增加了的电流IB的电流增加量ΔIB。在判定步骤S9中，在所述电流增加量ΔIB比基准增加量ΔIBK大的情况下(ΔIB＞ΔIBK)，将所述电池1判定为不合格品，在电流增加量ΔIB为基准增加量ΔIBK以下的情况下(ΔIB≤ΔIBK)，将所述电池1判定为合格品。
基于如上所述从外部电源EP流向电池1的电流IB的经时变化，也能够判定电池1的内部短路。如上所述，本变形方式1的短路检查方法也能够通过使用电流IB的新方法来检查电池1的内部短路。在本变形方式1中，为了求出上述的电流增加量ΔIB，施加输出电压VS直到电压施加时间t＝1.0小时为止就够了，因此能够进一步缩短电池1的短路检查时间，能够进一步缩短电池1的制造时间。
(变形方式2)
对实施方式1的第2变形方式进行说明(参照图3)。在实施方式1的电池1的短路检查方法及电池1的制造方法中，使用与电池1接触来检测电池温度TB的温度传感器ST及温度检测装置STS，在电压测定步骤S5之前、以及在电压测定步骤S5及电流检测步骤S6的过程中与电压测定步骤S5及电流检测步骤S6并行地，进行了设备温度检查步骤S7。基于所得到的电池温度TB(n)的变动，判断了是否继续进行电压测定步骤S5及电流检测步骤S6。
相对于此，在本变形方式2中，进行“环境温度检查步骤S8”来代替设备温度检查步骤S7，基于所得到的环境温度TK(n)的变动来判断是否继续进行电压测定步骤S5及电流检测步骤S6。在此，n表示自然数。具体而言，在电压测定步骤S5之前，使用图5中用虚线所示的、检测电池1的周围的环境温度TK的由热敏电阻形成的温度传感器KT及温度检测装置KTS，在环境温度检查步骤S8中测定第n＝1次的环境温度TK(1)。之后，与电压测定步骤S5及电流检测步骤S6并行地，每隔1秒钟便测定第n＝2次之后的环境温度TK(n)。
在环境温度检查步骤S8中，检查环境温度TK(n)相对于环境温度TK(1)的变动是否处于容许温度变动范围DTK内。具体而言，在本变形方式2中，检查第2次以后测定出的环境温度TK(n)相对于第1次测定出的环境温度TK(1)是否收敛在±0.5℃的范围内。在处于容许温度变动范围DTK内时，继续进行电压测定步骤S5或电流检测步骤S6。另一方面，在超出了容许温度变动范围DTK的情况下，中止电压测定步骤S5或电流检测步骤S6的执行，结束所述短路检查。
如上所述，若电压测定步骤S5及电流检测步骤S6中的电池温度TB的变动过大，则有可能会在判定步骤S9中不能适当地判定内部短路。另一方面，环境温度TK不会造成电池温度TB那种程度的直接影响。但是，若环境温度TK发生变动，则迟一些电池温度TB也会出现变动，因此有时环境温度TK的变动也会对判定步骤S9中的内部短路的判定造成影响。相对于此，在本变形方式2的短路检查方法中，包括环境温度检查步骤S8，在环境温度TK(n)的变动处于容许温度变动范围DTK内的情况下，继续进行电压测定步骤S5及电流检测步骤S6，因此能够在之后的判定步骤S9中适当地进行内部短路的判定。
(实施方式2)
对第2实施方式进行说明(参照图11)。在实施方式1中在电池1的制造过程中进行了电池1的短路检查，相对于此，在本实施方式2中，在对制造后投放到市场上以后的已使用的电池1进行短路检查这方面不同。在实施方式1中进行了高温老化步骤S3及冷却步骤S4，相对于此，在本实施方式2中，在进行放置步骤S12来代替高温老化步骤S3及冷却步骤S4的步骤这方面也不同。省略或简化与实施方式1同样的部分的说明。
在本实施方式2中，在将已使用的电池1与实施方式1同样地进行了捆束之后，在“充电步骤S11”中将所述电池1充电至预先设定的充电状态。具体而言，与实施方式1的初次充电步骤S2同样地，将充放电装置(未图示)连接于电池1，在环境温度TK＝25℃的条件下，通过定电流定电压(CCCV)充电将电池1充电至与SOC100％相当的电池电压VB＝4.1V为止。
之后，在“放置步骤S12”中，将所述电池1放置在与电池检查温度TB1(在本实施方式2中为TB1＝20℃)相同的环境温度TK＝20℃的条件下(在本实施方式2中为6个小时)，而且将电池1的电池温度TB设为电池检查温度TB1。通过利用放置步骤S12来维持放置期间，从而能够使电池电压VB稳定化，因此能够对电池电压VB稳定了的电池1进行电压测定步骤S5。将电池温度TB设为电池检查温度TB1，因此能够对成了电池检查温度TB1的电池1进行电压测定步骤S5。
之后，与实施方式1同样地，分别进行设备温度检查步骤S7(或环境温度检查步骤S8)、电压测定步骤S5、电流检测步骤S6及判定步骤S9。如上所述，电池1的内部短路检查结束。
本实施方式2的电池1的短路检查方法，也进行电压测定步骤S5、电流检测步骤S6及判定步骤S9，基于稳定时电流值IBs来判定电池1的内部短路。如上所述，能够通过使用从外部电源EP流向电池1的电流IB的新方法，来检查电池1的内部短路。此外，与实施方式1或变形方式1、2同样的部分，起到与实施方式1或变形方式1、2同样的作用效果。
在上文中，结合实施方式1、2及变形方式1、2对本发明进行了说明，但是当然，本发明并不限定于上述的实施方式1、2及变形方式1、2，能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当变更来应用。例如、在实施方式1、2及变形方式1、2中，在判定步骤S9中基于稳定时电流值IBs或电流增加量ΔIB的大小判定了所检查的电池1是合格品还是不合格品，但判定方法不限于此。例如，也可以是，在判定步骤S9中基于稳定时电流值IBs或电流增加量ΔIB的大小对所检查的电池1的内部短路的程度进行分级。具体而言，不仅将电池1划分成合格品和不合格品，还能够基于稳定时电流值IBs或电流增加量ΔIB的大小将合格品的电池进一步划分成多个等级。
在实施方式1、2等中，仅进行设备温度检查步骤S7和环境温度检查步骤S8中的一方的步骤，但也可以进行设备温度检查步骤S7及环境温度检查步骤S8这两方的步骤。在实施方式1、2等中，作为成为内部短路的检查对象的电池而例示了具备扁平状卷绕型的电极体20的电池1，但是并不限于此。也能够将具备层叠型电极体的电池作为上述的内部短路的检查对象。在为层叠型的电极体的情况下，在对正极板、隔离件及负极板进行压缩时，将电池在正极板、隔离件及负极板的层叠方向上进行压缩。

Claims (8)

1.一种蓄电设备的短路检查方法，检查蓄电设备的内部短路，其特征在于，包括：
电压测定步骤，测定预先充电了的所述蓄电设备的检测前设备电压；
电流检测步骤，从外部电源将等于所述检测前设备电压的输出电压持续施加于所述蓄电设备，检测从所述外部电源流向所述蓄电设备的电流的经时变化或稳定时电流值；以及
判定步骤，基于检测到的所述电流的经时变化或所述稳定时电流值，判定所述蓄电设备的内部短路。
2.根据权利要求1所述的蓄电设备的短路检查方法，其特征在于，
在所述蓄电设备的设备温度为恒温的设备检查温度的条件下，进行所述电压测定步骤和所述电流检测步骤。
3.根据权利要求2所述的蓄电设备的短路检查方法，其特征在于，
还包括如下的设备温度检查步骤：在所述电压测定步骤之前、以及在所述电压测定步骤和所述电流检测步骤的过程中与所述电压测定步骤和所述电流检测步骤的步骤并行地，隔有间隔地多次测定所述蓄电设备的设备温度，在所得到的所述设备温度的变动处于容许温度变动范围内的情况下，继续进行所述电压测定步骤和所述电流检测步骤。
4.根据权利要求2或3所述的蓄电设备的短路检查方法，其特征在于，
还包括如下的环境温度检查步骤：在所述电压测定步骤之前、以及在所述电压测定步骤和所述电流检测步骤的过程中与所述电压测定步骤和所述电流检测步骤的步骤并行地，隔有间隔地多次测定所述蓄电设备的环境温度，在所得到的所述环境温度的变动处于容许温度变动范围内的情况下，继续进行所述电压测定步骤和所述电流检测步骤。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的蓄电设备的短路检查方法，其特征在于，还包括：
高温老化步骤，在所述电压测定步骤之前，将预先充电了的所述蓄电设备在40℃～85℃的环境温度下放置预先确定的放置时间；和
冷却步骤，在所述高温老化步骤之后，通过强制冷却或放置冷却来使所述蓄电设备的设备温度成为所述设备检查温度。
6.根据权利要求2～4中任一项所述的蓄电设备的短路检查方法，其特征在于，
还包括如下的放置步骤：在所述电压测定步骤之前，将预先充电了的所述蓄电设备放置于与所述设备检查温度相同的环境温度下，使所述蓄电设备的所述设备温度成为所述设备检查温度。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的蓄电设备的短路检查方法，其特征在于，
在从所述蓄电设备的外部以预先确定的压缩力将所述蓄电设备的正极板、负极板、以及介于所述正极板与负极板之间的隔离件在所述隔离件的厚度方向上进行了压缩的状态下，进行所述电压测定步骤和所述电流检测步骤。
8.一种蓄电设备的制造方法，其特征在于，包括：
初次充电步骤，将组装出的未充电的蓄电设备初次充电至预先确定的充电状态，成为预先充电了的蓄电设备；和
检查步骤，通过权利要求1～7中任一项所述的蓄电设备的短路检查方法来进行所述蓄电设备的短路检查。
CN201810674140.5A 2017-07-10 2018-06-27 蓄电设备的短路检查方法和蓄电设备的制造方法 Active CN109244573B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017134754A JP6885236B2 (ja) 2017-07-10 2017-07-10 蓄電デバイスの短絡検査方法及び蓄電デバイスの製造方法
JP2017-134754 2017-07-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109244573A true CN109244573A (zh) 2019-01-18
CN109244573B CN109244573B (zh) 2021-11-05

Family

ID=62791621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810674140.5A Active CN109244573B (zh) 2017-07-10 2018-06-27 蓄电设备的短路检查方法和蓄电设备的制造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10656212B2 (zh)
EP (1) EP3428670A1 (zh)
JP (1) JP6885236B2 (zh)
KR (1) KR102106949B1 (zh)
CN (1) CN109244573B (zh)
BR (1) BR102018013695A2 (zh)
RU (1) RU2693857C1 (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109884542A (zh) * 2019-04-08 2019-06-14 洛阳理工学院 磷酸铁锂动力电池并联模组内微短路故障单体的检测方法
CN112213650A (zh) * 2019-07-11 2021-01-12 丰田自动车株式会社 蓄电设备的检查方法及制造方法
CN112904213A (zh) * 2019-12-04 2021-06-04 丰田自动车株式会社 蓄电设备的检查方法以及制造方法
CN113875058A (zh) * 2019-05-09 2021-12-31 株式会社Lg新能源 用于制造二次电池的方法
CN114062952A (zh) * 2020-08-07 2022-02-18 泰星能源解决方案有限公司 二次电池的绝缘检查方法
CN116754947A (zh) * 2023-08-21 2023-09-15 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池稳定性评估方法、装置、设备、存储介质及系统
WO2024050716A1 (zh) * 2022-09-07 2024-03-14 宁德时代新能源科技股份有限公司 电芯自放电检测方法、装置、设备、存储介质和程序产品

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD773989S1 (en) * 2013-09-26 2016-12-13 Altria Client Services Llc Electronic smoking article charger
JP6907790B2 (ja) * 2017-08-07 2021-07-21 トヨタ自動車株式会社 蓄電デバイスの検査方法および製造方法
JP7145865B2 (ja) * 2017-09-21 2022-10-03 古河電気工業株式会社 充電可能電池短絡予測装置および充電可能電池短絡予測方法
JP7000847B2 (ja) * 2017-12-25 2022-01-19 トヨタ自動車株式会社 蓄電デバイスの検査方法および製造方法
JP7040369B2 (ja) * 2018-09-07 2022-03-23 トヨタ自動車株式会社 蓄電デバイスの検査方法
CN113519083A (zh) * 2019-03-12 2021-10-19 株式会社东芝 约束夹具及电池的制造方法
JP7099381B2 (ja) * 2019-03-18 2022-07-12 トヨタ自動車株式会社 電池の製造方法
JP7099382B2 (ja) * 2019-03-20 2022-07-12 トヨタ自動車株式会社 電池の製造方法
JP2020201081A (ja) * 2019-06-07 2020-12-17 本田技研工業株式会社 リチウムイオン二次電池の微小短絡判定方法
JP7172891B2 (ja) * 2019-07-15 2022-11-16 トヨタ自動車株式会社 二次電池の製造方法
JP7074731B2 (ja) * 2019-08-29 2022-05-24 プライムアースＥｖエナジー株式会社 蓄電デバイスの検査方法及び蓄電デバイスの製造方法
JP7271382B2 (ja) * 2019-09-25 2023-05-11 プライムアースＥｖエナジー株式会社 蓄電デバイスの検査装置、検査方法及び製造方法
JP7278312B2 (ja) * 2021-01-25 2023-05-19 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 蓄電デバイスの自己放電検査方法及び蓄電デバイスの製造方法
JP7209450B2 (ja) 2021-02-15 2023-01-20 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 蓄電デバイスの自己放電検査方法及び蓄電デバイスの製造方法
JP7350796B2 (ja) * 2021-02-26 2023-09-26 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 蓄電デバイスのデバイス電圧調整方法
JP7267331B2 (ja) 2021-02-26 2023-05-01 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 蓄電デバイスの自己放電検査方法及び蓄電デバイスの製造方法
CN113533966B (zh) * 2021-07-21 2024-04-09 欣旺达动力科技股份有限公司 电池内短路阻值的测量方法、装置与计算机可读存储介质
FR3124270A1 (fr) * 2022-07-19 2022-12-23 Verkor Appareil et procédé d’inspection d’une cellule secondaire
FR3124271A1 (fr) * 2022-07-19 2022-12-23 Verkor Appareil et procédé d’inspection d’une cellule secondaire

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1679199A (zh) * 2002-08-29 2005-10-05 松下电器产业株式会社 检验二次电池前驱体的方法和装置以及采用该检验方法制造二次电池的方法
JP2010032346A (ja) * 2008-07-29 2010-02-12 Panasonic Corp 二次電池用電極群の検査方法
CN103513183A (zh) * 2012-06-19 2014-01-15 株式会社日立制作所 二次电池的检查系统、充放电器以及检查方法
CN103579698A (zh) * 2012-07-27 2014-02-12 丰田自动车株式会社 检查二次电池的方法
JP2016091872A (ja) * 2014-11-07 2016-05-23 トヨタ自動車株式会社 二次電池の異常検出方法及び異常検出装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1417079A1 (ru) * 1986-09-10 1988-08-15 Специальное Проектно-Конструкторское Бюро Технологического Оборудования Для Промышленных Источников Тока Устройство дл проверки качества моноблока аккумул торной батареи
RU2326473C1 (ru) 2006-12-18 2008-06-10 Виктор Александрович Дзензерский Электрический способ контроля качества аккумуляторных батарей
US8463562B2 (en) 2007-02-08 2013-06-11 Panasonic Ev Energy Co., Ltd. Device and method for detecting abnormality of electric storage device
JP2008243440A (ja) * 2007-03-26 2008-10-09 Nissan Motor Co Ltd 二次電池の異常検出装置および電池の異常検出方法
JP4995643B2 (ja) * 2007-06-11 2012-08-08 パナソニック株式会社 非水系電解質二次電池の内部短絡検知方法および装置
JP2009049005A (ja) * 2007-07-26 2009-03-05 Panasonic Corp 電池の内部短絡検知装置および方法、電池パック並びに電子機器システム
JP2009032506A (ja) * 2007-07-26 2009-02-12 Panasonic Corp 非水系電解質二次電池の内部短絡検知方法および装置
JP2010060300A (ja) * 2008-09-01 2010-03-18 Panasonic Corp ２次電池の充電状態検出方法、充電状態検出装置およびこの装置を備えた機器
JP2010153275A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Toyota Motor Corp ２次電池の良否判定方法および製造方法
JP2011069775A (ja) 2009-09-28 2011-04-07 Nissan Motor Co Ltd 二次電池検査方法
JP2013134843A (ja) * 2011-12-26 2013-07-08 Panasonic Corp 二次電池の検査方法
JP6029002B2 (ja) * 2012-11-13 2016-11-24 トヨタ自動車株式会社 二次電池とその製造方法
JP2014222603A (ja) * 2013-05-13 2014-11-27 トヨタ自動車株式会社 電池の検査方法
CN105492917B (zh) * 2013-08-30 2018-08-24 日本碍子株式会社 确定二次电池系统的异常发生部位的装置、方法以及程序
KR101708885B1 (ko) 2013-10-14 2017-02-21 주식회사 엘지화학 혼합 양극재를 포함하는 이차 전지의 상태 추정 장치 및 그 방법
JP5705382B1 (ja) * 2013-11-22 2015-04-22 三菱電機株式会社 絶縁検出器及び電気機器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1679199A (zh) * 2002-08-29 2005-10-05 松下电器产业株式会社 检验二次电池前驱体的方法和装置以及采用该检验方法制造二次电池的方法
JP2010032346A (ja) * 2008-07-29 2010-02-12 Panasonic Corp 二次電池用電極群の検査方法
CN103513183A (zh) * 2012-06-19 2014-01-15 株式会社日立制作所 二次电池的检查系统、充放电器以及检查方法
CN103579698A (zh) * 2012-07-27 2014-02-12 丰田自动车株式会社 检查二次电池的方法
JP2016091872A (ja) * 2014-11-07 2016-05-23 トヨタ自動車株式会社 二次電池の異常検出方法及び異常検出装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109884542A (zh) * 2019-04-08 2019-06-14 洛阳理工学院 磷酸铁锂动力电池并联模组内微短路故障单体的检测方法
CN113875058A (zh) * 2019-05-09 2021-12-31 株式会社Lg新能源 用于制造二次电池的方法
CN112213650A (zh) * 2019-07-11 2021-01-12 丰田自动车株式会社 蓄电设备的检查方法及制造方法
CN112213650B (zh) * 2019-07-11 2024-04-23 丰田自动车株式会社 蓄电设备的检查方法及制造方法
CN112904213A (zh) * 2019-12-04 2021-06-04 丰田自动车株式会社 蓄电设备的检查方法以及制造方法
CN114062952A (zh) * 2020-08-07 2022-02-18 泰星能源解决方案有限公司 二次电池的绝缘检查方法
CN114062952B (zh) * 2020-08-07 2023-08-04 泰星能源解决方案有限公司 二次电池的绝缘检查方法
WO2024050716A1 (zh) * 2022-09-07 2024-03-14 宁德时代新能源科技股份有限公司 电芯自放电检测方法、装置、设备、存储介质和程序产品
CN116754947A (zh) * 2023-08-21 2023-09-15 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池稳定性评估方法、装置、设备、存储介质及系统

Also Published As

Publication number Publication date
BR102018013695A2 (pt) 2019-01-22
JP2019016558A (ja) 2019-01-31
EP3428670A1 (en) 2019-01-16
KR20190006436A (ko) 2019-01-18
KR102106949B1 (ko) 2020-05-06
JP6885236B2 (ja) 2021-06-09
US10656212B2 (en) 2020-05-19
US20190011502A1 (en) 2019-01-10
CN109244573B (zh) 2021-11-05
RU2693857C1 (ru) 2019-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109244573A (zh) 蓄电设备的短路检查方法和蓄电设备的制造方法
JP6973045B2 (ja) 蓄電デバイスの自己放電検査方法
JP6907790B2 (ja) 蓄電デバイスの検査方法および製造方法
CN103579698B (zh) 检查二次电池的方法
JP5585718B2 (ja) 二次電池の検査方法
CN109959873B (zh) 蓄电设备的检查方法和制造方法
JP2014222603A (ja) 電池の検査方法
CN110850306B (zh) 蓄电设备的检查方法和制造方法
KR20190077231A (ko) 축전 디바이스의 검사 방법 및 제조 방법
JP6794974B2 (ja) 蓄電デバイスの自己放電検査方法
KR20140034811A (ko) 전기화학 에너지 저장 장치를 위한 측정 방법 및 측정 장치
CN104515954A (zh) 二次电池的制造方法
BR112020003044A2 (pt) processos de maturação para baterias elétricas
KR20110105047A (ko) 교류 임피던스 측정에 의한 리튬이차전지의 출력 측정 방법
CN112213650B (zh) 蓄电设备的检查方法及制造方法
JP7074731B2 (ja) 蓄電デバイスの検査方法及び蓄電デバイスの製造方法
CN109425800A (zh) 蓄电器件的检查方法及制造方法
JP7271382B2 (ja) 蓄電デバイスの検査装置、検査方法及び製造方法
JP6760213B2 (ja) 二次電池の製造方法
JP7350796B2 (ja) 蓄電デバイスのデバイス電圧調整方法
Huang et al. A comparative evaluation on state of charge estimation methods for Lithium ion batteries of electric vehicles
JP2018081823A (ja) 電池の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant