CN111948558A - 电池的检查方法、电池的检查装置以及电池 - Google Patents

电池的检查方法、电池的检查装置以及电池 Download PDF

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Abstract

本公开涉及电池的检查方法、电池的检查装置以及电池，能使电池的检查变得简单。步骤A1是准备成为检查对象的电池的步骤。步骤A2是在对成为检查对象的电池施加了电流时对磁进行计测的步骤。步骤A3是基于通过步骤A2计测到的磁来获得成为检查对象的电池的电流分布的步骤。步骤A4是使预先确定的基准位置对准而对在步骤A3中获得的成为检查对象的电池的电流分布和预先准备的正常的电流分布进行比较的步骤。

Description

电池的检查方法、电池的检查装置以及电池
技术领域
在此的公开涉及电池的检查方法、电池的检查装置以及电池。
背景技术
在日本特开2013-054984号公报中公开了：在使锂离子二次电池进行充放电之前，使配置在各个磁传感器的周围的消除线圈(canceling coil)产生与由各个磁传感器测定的磁反相的磁。然后，通过从在充放电时产生的磁数据减去在充放电前所记录的磁数据(修正用磁数据)来减少磁噪声，准确地对从充放电时的锂离子电池产生的磁信号进行计测。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2013-054984号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
然而，在日本特开2013-054984号公报所公开的方法中，无法通过一次的测定准确地检测电流分布。另外，为了消除磁噪声，使用了另外的消除线圈。在该公报中公开了：例如在充放电时的锂离子电池的磁计测之前，为了消除由磁传感器计测的磁而使磁传感器的输出为零附近，通过在消除线圈中流动电流来产生相位与由磁传感器计测的磁相反的磁。这样，需要确定在消除线圈中流动的电流等，步骤是烦杂的。
用于解决问题的技术方案
在此公开的电池的检查方法包括以下的步骤A1～步骤A4。
步骤A1为如下步骤：准备成为检查对象的电池，所述成为检查对象的电池具有电极体和容纳了电极体的外装，所述电极体是正极活性物质层和负极活性物质层隔着绝缘层重叠而成。
步骤A2是如下步骤：在对成为检查对象的电池施加了电流时，对磁进行计测。
步骤A3是如下步骤：基于通过步骤A2计测到的磁，获得成为检查对象的电池的电流分布。
步骤A4的如下步骤：使预先确定的基准位置对准而对在步骤A3中获得的成为检查对象的电池的电流分布和预先准备的正常的电流分布进行比较。
根据该检查方法，不需要准备消除线圈，另外，不需要用于对消除线圈进行控制的准备步骤。因此，关于成为检查对象的电池，获得电流分布并与正常的电流分布进行比较变得简单。
在此，成为检查对象的电池也可以在外装内的预先确定的位置配置有用于确定基准位置的磁性件。在该情况下，磁性件也可以安装于电极体的预先确定的位置。磁性件例如也可以是选自Ni、Co、Fe、Nd(钕)、Mn、Sm(钐)、Y(钇)、Zr以及Cr中的至少一种材料、或者包含从这些中选择的一种或多种材料的合金或复合材料。
另外，在电池的检查方法中，电极体也可以在预先确定的位置具有预先确定的形状的切口部。
绝缘层也可以是固体电解质层。
在此公开的电池具有：电极体，其是正极活性物质层和负极活性物质层隔着绝缘层重叠而成；和外装，其容纳有电极体。并且，在外装内的预先确定的位置配置有不参与电池反应的磁性件。在此，磁性件也可以安装于电极体的预先确定的位置。磁性件也可以是选自Ni、Co、Fe、Nd(钕)、Mn、Sm(钐)、Y、Zr以及Cr中的至少一种材料、或者包含从这些中选择的一种或多种材料的合金或复合材料。在该情况下，绝缘层也可以是固体电解质层。
在此公开的电池的其他技术方案具有：电极体，其是正极活性物质层和负极活性物质层隔着绝缘层重叠而成；和外装，其容纳有电极体。并且，电极体在预先确定的位置具有预先确定的形状的切口部。在该情况下，绝缘层也可以是固体电解质层。
在此公开的电池的检查装置可以为，具备：第1存储部，其存储成为检查对象的电池的电流分布；第2存储部，其存储关于成为检查对象的电池的正常的电流分布；以及处理部，其构成为对成为检查对象的电池的电流分布和正常的电流分布进行比较，对成为检查对象的电池的异常进行检测。
在此，存储于第1存储部的成为检查对象的电池的电流分布和存储于第2存储部的正常的电流分布可以分别构成为基准位置被确定。处理部可以构成为：使基准位置对准而对成为检查对象的电池的电流分布和正常的电流分布进行比较。
附图说明
图1是电池的检查方法的流程图的一个例子。
图2是表示成为检查对象的电池100的一个例子的俯视图。
图3是成为检查对象的电池100的III－III剖视图。
图4是表示电池的磁计测装置10的整体结构的概略图。
图5是用于表示磁传感器12相对于成为检查对象的电池100的配置的一个例子的概略图。
图6是将预先准备的正常的电流分布可视化而得到的示意图。
图7是成为与图6的电流分布进行比较的检查对象的电池100的一个例子。
图8是表示成为检查对象的电池100的其他例子的俯视图。
图9是表示成为检查对象的电池100的其他例子的俯视图。
标号说明
10 磁计测装置
12 磁传感器
13 驱动电路
14 放大滤波单元
15 AD变换器
16 控制运算装置
17 显示装置
18 通电电路
100 电池
101 正极集电箔
101a 极耳(tab lead，正极端子)
102 正极活性物质层
103 固体电解质层(绝缘层)
104 负极活性物质层
105 负极集电箔
105a 极耳(负极端子)
106 外装
110 磁性件
112、113 切口部
120 电极体
具体实施方式
以下，对在此公开的电池的检查方法以及电池的一个实施方式进行说明。在此说明的实施方式当然并不是意在特别地限定本发明。只要未特别地言及，本发明不限定于在此说明的实施方式。
图1是电池的检查方法的流程图的一个例子。
如图1所示，电池的检查方法包括步骤A1～A4。
步骤A1是准备成为检查对象的电池100(参照图2)的步骤。
步骤A2是在向成为检查对象的电池100施加了电流时对磁进行计测的步骤。
步骤A3是基于通过步骤A2计测到的磁，得到成为检查对象的电池100的电流分布的步骤。
步骤A4是使预先确定的基准位置对准而对在步骤A3中得到的成为检查对象的电池100的电流分布和预先准备的正常的电流分布进行比较的步骤。
以下，对各步骤A1～A4进行说明。
〈步骤A1〉
步骤A1是准备成为检查对象的电池100的步骤。图2是表示成为检查对象的电池100的一个例子的俯视图。图3是成为检查对象的电池100的III－III剖视图。在该实施方式中，例示了所谓的层压型的锂离子二次电池、且是使用了固体电解质来作为电解质的所谓的全固体电池。III－III剖面示出成为检查对象的电池100的沿着正极端子101a的剖面。
〈成为检查对象的电池100〉
如图2以及图3所示，在此例示的成为检查对象的电池100具有电极体120和外装106。在此，电极体120中，正极活性物质层102和负极活性物质层104隔着绝缘层103重叠。外装106容纳电极体120。在此，绝缘层103可以为与正极活性物质层102和负极活性物质层104电绝缘的层，可以具有电阻(electrical resistance)。绝缘层103可以是对电子绝缘，但对作为电荷载体的离子不绝缘的层。在该实施方式中，绝缘层103是固体电解质层。另外，在该实施方式中，成为检查对象的电池100在外装106内的预先确定的位置配置有用于确定基准位置的磁性件110。
〈电极体120〉
电极体120具有正极集电箔101、正极活性物质层102、固体电解质层103(绝缘层)、负极活性物质层104以及负极集电箔105。
正极集电箔101例如可使用不锈钢(SUS)、Ni、Cr、Au、Pt、Al、Fe、Ti、Zn等的金属箔。考虑导电性、耐氧化性等，在正极集电箔101可以采用适当的金属箔。在该实施方式中，在正极集电箔101使用了厚度10μm的铝箔。在正极集电箔101的一部分设置有成为进行电的输入输出的端子的突耳(tab)状的极耳(tab lead)101a。
正极活性物质层102是重叠于正极集电箔101的、包含正极活性物质的层。在正极活性物质层102中进一步优选包含固体电解质、黏合剂以及导电材料。在正极活性物质层102所包含的正极活性物质例如可以适当地使用以锂镍锰钴复合氧化物为代表的公知的正极活性物质。
作为正极活性物质层102所包含的固体电解质，可以优选地使用硫化物系固体电解质，具体而言，例如可举出Li2S和P2S5的混合物(混合质量比Li2S：P2S5＝50：50～100：0，特别优选为Li2S：P2S5＝70：30)。硫化物系固体电解质不限定于此。
作为正极活性物质层102中的黏合剂，例如可以使用以聚偏氟乙烯(PVDF)为代表的含有氟原子树脂。
作为正极活性物质层102所包含的导电材料，例如可以举出碳纳米纤维(例如昭和电工株式会社制的VGCF)、乙炔黑等的公知的导电材料。导电材料在正极活性物质层102中形成正极活性物质与正极集电箔101的导电路径。
电极体120中的正极活性物质层102的厚度不被特别地限定。作为正极活性物质层102的厚度，例如可以例示150μm以下的范围。在该实施方式中，正极活性物质层102的厚度被设定为50μm。
固体电解质层103是重叠于正极活性物质层102的、包含Li离子传导体的层。固体电解质层103包含固体电解质，优选进一步含有黏合剂。另外，固体电解质层103将正极活性物质层102和负极活性物质层104绝缘。在固体电解质层103不包含导电材料。作为固体电解质层中的固体电解质，可以使用作为能够使用于正极活性物质层的材料而在上面进行了描述的材料。作为黏合剂，优选丁二烯橡胶(BR)。
电极体120中的固体电解质层103的厚度不被特别地限定。作为固体电解质层103的厚度，例如可以例示10μm以上且40μm以下的范围。在该实施方式中，固体电解质层103的厚度被设定为20μm。
负极活性物质层104是重叠于固体电解质层103的、包含负极活性物质的层。在负极活性物质层例如可使用以LiXSi(例如Li4.4Si)等为代表的公知的含有Si的Si负极材料。通过使用Si负极材料，谋求电池的高容量化。
但是，负极活性物质层中的负极活性物质不限定于Si负极材料，也可以适当地选择使用其他公知的负极活性物质。作为负极活性物质层104中的固体电解质以及黏合剂，可以分别适当地使用作为能够用于正极活性物质层的材料而在上面描述过的材料。作为负极活性物质层104中的导电材料，可以举出乙炔黑等的公知的导电材料。导电材料在负极活性物质层104中形成负极活性物质和负极集电箔105的导电路径。
电极体120中的负极活性物质层104的厚度并不被特别地限定。作为负极活性物质层104的厚度，例如可以例示8μm以上且20μm以下的范围。在该实施方式中，负极活性物质层104的厚度被设定为20μm。
负极集电箔105与负极活性物质层104重叠。在负极集电箔105例如可以使用SUS、Cu、Ni、Fe、Ti、Co、Zn等的金属箔。在该实施方式中，在负极集电箔105使用了厚度20μm的铜箔。在负极集电箔105的一部分设置有成为进行电的输入输出的端子的突耳状的极耳。
正极集电箔101和负极集电箔105分别是矩形的金属箔。正极集电箔101和负极集电箔105夹着正极活性物质层102、固体电解质层103以及负极活性物质层104而相对向。设置于正极集电箔101的极耳101a从正极集电箔101的一条边延伸。设置于负极集电箔105的极耳105a设置在与在正极集电箔101设置有极耳101a的一侧相反的一侧的边缘。此外，设置于负极集电箔105的极耳105a也可以在与在正极集电箔101设置有极耳101a的一侧相同的一侧的边缘，与正极集电箔101的极耳101a错开位置地设置。
如图2所示，正极集电箔101、正极活性物质层102、固体电解质层103、负极活性物质层104以及负极集电箔105通过按顺序重叠来构成成为全固体电池100的电极体120的层叠体。在成为全固体电池100的电极体120的层叠体中，正极集电箔101、正极活性物质层102、固体电解质层103、负极活性物质层104以及负极集电箔105也可以进一步反复重叠多次。
如图2所示，固体电解质层103以及负极活性物质层104形成为宽度比正极活性物质层102的宽度宽。固体电解质层103形成为宽度与负极活性物质层104的宽度相同、或者宽度比负极活性物质层104的宽度宽。并且，在所重叠的方向上，固体电解质层103和负极活性物质层104具有与正极活性物质层102重叠的部分和与正极活性物质层102不重叠的部分。在所重叠的方向上，固体电解质层103和负极活性物质层104从正极活性物质层102露出，由此即使反应集中于正极活性物质层102的边缘部，锂也难以析出到位于正极活性物质层102的边缘部附近的负极活性物质层104。
〈外装106〉
外装106容纳成为全固体电池的电极体120的层叠体。外装106使用所谓的层压膜。虽然图示省略，但极耳101a、105a在经由密封剂膜(sealantfilm)等确保了气密性的状态下贯通外装106，分别从外装106的边缘延伸到外部。
被用于外装106的层压膜可以是在金属箔的单面或者两面具有树脂膜的树脂层压金属箔。典型地，例示出在金属箔的一面层叠用于赋予机械强度的树脂膜、且在相反侧的面层叠具有热密封性的树脂膜而成的结构的树脂层压金属箔。
该树脂层压金属箔中的金属箔例如可以是由铝、铝合金等形成的箔。用于维持机械强度的树脂膜例如可以是由聚酯、尼龙等形成的膜。具有热密封性的树脂膜例如可以是由聚烯烃等形成的膜，具体而言，例如可以是由聚乙烯、聚丙烯等形成的膜。
例如，也可以是将铝制的金属箔作为基材、一面侧由尼龙覆盖、且另一面侧由聚丙烯覆盖的片状材料。在该情况下，层压膜由用尼龙以及聚丙烯层压铝而得到的材料形成。由层压膜形成的外装106通过在使层压膜彼此重合的状态下一边加热、一边施加压力而被熔接。此外，金属箔不限于铝，也可以由不锈钢等的其他金属材料形成。
〈磁性件110〉
在该实施方式中，成为检查对象的电池100在外装106内的预先确定的位置配置有用于确定基准位置的磁性件110。磁性件110安装于电极体120的预先确定的位置。在该实施方式中，如图2所示，磁性件110安装于沿着由矩形的层叠体形成的电极体120的长边的边缘。在电极体120的正极集电箔101、正极活性物质层102、负极活性物质层104以及负极集电箔105与磁性件110之间夹有电极体120的固体电解质层103。固体电解质层103将电极体120的正极集电箔101、正极活性物质层102、负极活性物质层104以及负极集电箔105与磁性件110绝缘。这样，磁性件110与电极体120的正极集电箔101、正极活性物质层102、负极活性物质层104以及负极集电箔105绝缘，因此，不参与电池反应。
此外，安装用于确定基准位置的磁性件110的位置不限定于沿着电极体120的长边的边缘。例如，也可以配置在短边侧。在该情况下，也可以在短边侧改变突耳的宽度，在对反应无用的位置配置磁性件110。另外，在该实施方式中，正极集电箔101和负极集电箔105分别是矩形的金属箔，电极体120具有矩形的层叠构造。此外，只要未特别言及，电极体120也可以不是矩形。磁性件110例如也可以是圆形、椭圆形。在该情况下，可以在电极体120的边缘，配置在对反应无用的适当的位置。
另外，在上述的实施方式中，例示了在正极集电箔101、正极活性物质层102、负极活性物质层104以及负极集电箔105与磁性件110之间夹有固体电解质层103的方式，但只要未特别言及，则不限定于该方式。例如，也可以是，正极集电箔101延伸到未涂布正极活性物质层102的位置，在该位置安装磁性件110。另外，也可以是，负极集电箔105延伸到未涂布负极活性物质层104的位置，在该位置安装磁性件110。另外，也可以是，在电池即将被密封之前，仅在箔安装磁性件110。这样，也可以在不存在活性物质、固体电解质的部位配置磁性件110。
在此，用于确定基准位置的磁性件110可以优选地选定磁性小、且难以产生磁噪声的材料。在该观点上，磁性件110为从Ni、Co、Fe、Nd(钕)、Mn、Sm(钐)、Y(钇)、Zr以及Cr中选择的至少一种材料、包含从这些中选择的一种或者多种材料的合金或者复合材料。此外，在为磁性小、且难以产生磁噪声的材料、且为容易入手的材料这一观点下，优选可以使用Ni、Co、Fe等。
在该实施方式中，磁性件110为预先确定的形状，安装于如上述那样相对于电极体120预先确定的位置。此外，磁性件110可以为配置在外装106内的预先确定的位置，不限定于安装在电极体120。另外，磁性件110可以配置为在外装106内不参与电池反应。另外，磁性件110可以被配置为确定电极体120的预定位置。磁性件110的形状例如可以为是三角形、矩形、圆形、椭圆形等任意确定的形状。在该实施方式中，磁性件110通过黏合剂安装于电极体120。黏合剂例如可以为在正极活性物质层102、负极活性物质层104、固体电解质层103等中包含于电极体120的粘结剂中的适于安装磁性件110的黏合剂。
此外，成为检查对象的电池不限定于该层压型的锂离子二次电池。例如，成为检查对象的电池可以为任何形状。成为检查对象的电池例如也可以为在方型的壳体容纳有电极体的方型电池、在圆筒型的壳体容纳有电极体的圆筒型电池。另外，在此，作为成为检查对象的电池，例示了所谓的全固体电池，但成为检查对象的电池不限定于全固体电池。成为检查对象的电池例如可以为使用了电解液来作为电解质的所谓的液体系电池。
〈步骤A2〉
步骤A2是在向成为检查对象的电池施加了电流时对磁进行计测的步骤。图4是表示电池的磁计测装置10的整体结构的概略图。
在图4中，成为检查对象的电池100沿着由x-y轴决定的平面而配置。在该实施方式中，如图2以及图3所示，成为检查对象的电池100的电极体120中，正极活性物质层102和负极活性物质层104隔着绝缘层103而重叠。正极活性物质层102和负极活性物质层104重叠的方向配置为相对于由x-y轴决定的平面而朝向垂直(z方向)。
磁计测装置10具备多个磁传感器12、驱动电路13、放大滤波单元14、AD变换器15、控制运算装置16、显示装置17、通电电路18。
多个磁传感器12是分别对与电池100的电极表面垂直的方向(z方向)的磁信号Bz进行计测的传感器。驱动电路13是分别使多个磁传感器12进行驱动的电路。放大滤波单元14是对来自驱动电路13的输出进行放大并实施滤波的单元。AD变换器15是将来自放大滤波单元14的输出变换为数字信号的变换器。控制运算装置16是如下装置：对来自AD变换器15的输出信号进行数据收集，对所收集到的数据(以下称为“磁数据”)进行解析处理，并且，进行电池的磁计测装置10的各部的控制。显示装置17是显示通过控制运算装置16进行了解析处理的解析结果的装置。通电电路18是用于向成为检查对象的电池100施加预先确定的电流的电路。
在此，控制运算装置16典型地为计算机，具备存储装置(存储器等)和运算装置(CPU等)。控制运算装置16的各处理作为通过预先确定的程序而执行的处理模块来具体化。控制运算装置16的各功能可以通过物理的构成要素和基于沿着预先确定的程序进行了的运算结果的控制的协作来适当地具体化。
磁传感器12例如也可以是霍尔元件、磁阻抗(Magnetic Impedance)传感器(MI传感器)、磁阻(Magtic Resistance)传感器(MR传感器)、磁通量闸门(fluxgate)等的磁传感器中的某种。这些能够适当应用磁计测装置10的结构以及动作。在该实施方式中，使用了MR传感器。
图5是用于表示磁传感器12相对于成为检查对象的电池100的配置的一个例子的概略图。
多个磁传感器12沿着x方向排列。在该实施方式中，磁传感器12分别是MR传感器。各磁传感器12面向电池100以使得能够对从成为检查对象的电池100产生的与电极平面垂直的z方向上的磁分量Bz进行计测。在该实施方式中，沿着x方向以等间隔排列了10个磁传感器12。此外，沿着x方向排列的磁传感器12的数量可以确定为使得能够大概覆盖成为检查对象的电池100的电极平面。接着，该多个磁传感器12一边在y方向上挪动，一边对电池100的整个平面的磁进行计测。在该实施方式中，如在y方向上依次由(1)～(12)所示那样，设置有12条计测线。当(1)的计测完成时，接着实施(2)的计测，接着实施(3)的计测，这样按顺序继续进行计测直到(12)的计测。多个磁传感器12既可以分别以手动的方式被移动，也可以构成为通过预先设置的扫描机构沿着成为检查对象的电池100而被移动。
在该实施方式中，磁传感器12间的距离为2cm。一次1cm地在y方向上挪动，如由(1)～(12)所示那样，沿着12条计测线分别进行磁计测。由此，对于成为检查对象的电池100，在合计120点的计测位置进行磁计测。
在步骤A2中，在对成为检查对象的电池100施加了电流时，进行磁计测。在该实施方式中，相对于电池输入输出电力，因此，电池100的正极端子101a和负极端子105a连接于通电电路18。通过通电电路18在成为检查对象的电池100施加预先确定的大小的电流。在该实施方式中，为了检查，通过交流电源以0V为中心而施加交流电压。此时，例如可以为设定施加条件以使得成为0.5Ap－p左右的电流值。另外，可以通过磁传感器12测定在流动了交流电流时所产生的磁信号。
在由(1)～(12)所示的各计测线中，来自成为检查对象的电池100的磁信号被以1kHz的采样频率记录10秒期间。磁信号例如保存在控制运算装置16内的硬盘(未图示)内。在此，对来自成为检查对象的电池100的磁信号进行记录时，高通滤波器设为0.1Hz，低通滤波器设为30Hz。
此外，在该实施方式中，使沿着x方向排列的多个磁传感器12一边在y方向上移动，一边进行磁计测，在合计120点的计测位置进行了磁计测。进行磁计测的计测位置不限定于该方式。进行磁计测的计测位置可以确定在适当的位置以使得覆盖电极表面整体。另外，例如磁传感器12的配置不限定于该方式。
虽然省略图示，但作为变形例，例如可以为沿着x方向排列的磁传感器12在y方向上排列有多列。在该情况下，能够减少在y方向上扫描(挪动)的次数。另外，对于成为检查对象的电池100的检查区域，多个磁传感器12可以无遗漏地配置在预先确定的位置。在该情况下，成为检查对象的电池100的检查区域可以设定成覆盖电极表面整体。磁传感器12既可以配置为沿着x方向和y方向的格子状，也可以按每一列使位置错开而配置为交错状。在这样对于成为检查对象的电池100的检查区域无遗漏地配置了多个磁传感器12的情况下，能够一次实施对磁进行计测的处理。也即是，不需要使磁传感器12挪动来进行多次的磁计测，能够大幅度地缩短检查时间。
〈步骤A3〉
步骤A3是基于通过步骤A2计测到的磁来获得成为检查对象的电池的电流分布的步骤。
在步骤A3中，首先，如上述那样对成为检查对象的电池100施加预先确定的电流并测定磁信号。接着，基于所测定的磁信号，算出电流的大小、方向，使电流分布可视化。
在基于所测定的磁信号来算出电流的大小、方向、并使电流分布可视化的处理中，在从在成为检查对象的电池100测定到的磁信号获得电流分布的方法，使用了电流箭头图法。在电流箭头图中，以解析的方式从z方向的磁(Bz)算出x方向和y方向的磁。并且，将所算出的磁的切线方向的磁作为虚拟电流矢量投影在计测平面上来进行显示。在电流箭头图法中，重构与计测点相同数量的电流矢量。电流矢量的大小由等高线和箭头的长度表示。电流矢量的方向由箭头的方向表示。
在该实施方式中，对成为检查对象的电池100，在合计120点的计测位置进行磁计测。从电流箭头图法获得的第i(i＝1，2，……，120)个位置的电流矢量(Ii)的x分量(Ix，i)以及y分量(Iy，i)分别使用Bz、i，从下式导出。
Ix，i＝dBz，i/dy……式(1)
Iy，i＝－dBz，i/dx……式(2)
另外，电流矢量的大小(|Ii|)从下式来算出。
|Ii|＝√((Ix，i)2+(Iy，i)2)……式(3)
在此，在对x方向上的磁(Bx)以及y方向上的磁(By)进行了计测时，从电流箭头图法获得的第i个位置的电流矢量(Ii)的x分量(Ix，i)以及y分量(Iy，i)分别使用Bx、i以及By、i，从下式导出。
Ix，i＝By，I···式(4)
Iy，i＝－Bx，I···式(5)
电流矢量的大小(|Ii|)与式(3)同样地进行算出。
按以上的处理步骤，对于成为检查对象的电池100，基于所测定的磁信号，算出电流的大小、方向，电流分布被可视化。在发生了短路的部位的附近，能确认到大的磁场变化，并且，能获得电流的大小、方向(电流矢量)。成为检查对象的电池100的电流分布可以为：相对于正极活性物质层102和负极活性物质层104重叠的方向，在成为检查对象的电池100的表侧和背侧分别测定磁，算出电流的大小、方向，并且，电流分布被可视化。
在此，成为检查对象的电池100被如上述那样实施了用于确定基准位置的标记。在该实施方式中，用于确定基准位置的标记是安装于成为检查对象的电池100的电极体120的磁性件110。在该情况下，如上述那样对成为检查对象的电池100施加电流，基于从该成为检查对象的电池100测定到的磁信号，获得成为检查对象的电池100的电流分布。另外，在从该成为检查对象的电池100测定到的磁信号包含由作为标记安装的磁性件110引起的磁信号。并且，基于由作为标记安装的磁性件110引起的磁信号，确定基准位置。这样取得的成为检查对象的电池100的电流分布可以构成为能够确定基准位置。此外，在此，安装磁性件110的目的在于，关于成为检查对象的电池100，确定用于使电极体120对准的位置的基准位置。在成为检查对象的电池100中，在该观点上可以为在外装106内的预先确定的适当的位置安装有磁性件110。
〈步骤A4〉
步骤A4是使预先确定的基准位置对准而对在步骤A3中获得的成为检查对象的电池100的电流分布和预先准备的正常的电流分布进行比较的步骤。
〈正常的电流分布〉
正常的电流分布是关于成为检查对象的电池100、在成为检查对象的电池100正常的情况下所获得的电流分布，可以构成为同样地确定基准位置。对于正常的电流分布，例如通过准备用与成为检查对象的电池100相同的方法制造的同型的电池来取得。关于在此所准备的同型的电池，也可以与成为检查对象的电池100同样地配置有用于确定基准位置的磁性件110。对于在此所准备的同型的电池，在与成为检查对象的电池100相同的测定环境下，如上述的那样进行磁计测。并且，进行如下处理：基于通过磁计测测定到的磁，算出电流的大小、方向，电流分布被可视化。在磁计测时，一并计测温度分布，确认到没有异常发热部位。此时，在具有异常发热部位的情况下，怀疑短路。然后，获得了电流分布的电池被分解，检查有无短路，识别到短路的电池被去除。并且，关于没有识别到短路的电池所获得的电流分布被作为正常的电流分布。
正常的电流分布可以为：相对于正极活性物质层102和负极活性物质层104重叠的方向，在与成为检查对象的电池100同型的电池的表侧和背侧分别测定磁，算出电流的大小、方向，电流分布被可视化。在此，在正常的电流分布也可以采用关于没有识别到短路的多个电池算出电流的大小、方向的平均值、对平均值进行可视化而得到的电流分布。这样获得的正常的电流分布预先通过试验等来准备。对于正常的电流分布，例如也可以用基于电流的大小的图像数据等来进行存储。
在此，正常的电流分布是通过进行如下处理获得的，该处理为：如上述的那样，在与成为检查对象的电池100相同的测定环境下进行磁计测，基于所测定的磁算出电流分布以及进行可视化。因此，在正常的电流分布和在成为检查对象的电池100测定的电流分布均包含与测定环境相应的特有的磁噪声。
在步骤A4中，使预先确定的基准位置对准而对在步骤A3中获得的成为检查对象的电池100的电流分布和预先准备的正常的电流分布进行比较。在该实施方式中，在成为检查对象的电池100安装有用于确定基准位置的磁性件110。另外，关于在获得正常的电流分布时所准备的同型的电池，也安装有用于确定基准位置的磁性件110。基于该磁性件110来确定基准位置。并且，能够基于基准位置，以使位置对准的方式对成为检查对象的电池100的电流分布和预先准备的正常的电流分布进行比较。成为检查对象的电池100的电流分布和预先准备的正常的电流分布均包含有与测定环境相应的特有的磁噪声。因此，在使位置对准了的比较中，例如当获得成为检查对象的电池100的电流分布与正常的电流分布的差分后，能获得成为检查对象的电池100的电流分布相对于正常的电流分布的异常部位。
在此，图6是使预先准备的正常的电流分布可视化而得到的示意图。在图6中，基于在计测点获得的电流矢量的大小，电流分布由等高线表示。在计测点获得的电流矢量是基于在计测点计测到的磁而根据电流箭头图法来获得的。如图6所示，即使是正常品，在电流分布中也会产生电流矢量呈现高的部分S1、S2。这些是基于与测定环境相应的特有的磁噪声而呈现的。
图7是与图6的电流分布进行比较的成为检查对象的电池100的一个例子。图6的电流分布和图7所示的电流分布，基于磁性件110的位置来确定基准位置，并且，基于该基准位置，使位置对准而被进行对比。在图7所示的例子中，成为检查对象的电池100在与图6所示的正常的电流分布同样的部位产生了电流矢量呈现高的部分S1、S2。这些在正常的电流分布下也是可见的，认为是由与测定环境相应的特有的磁噪声引起的。与此相对，在图7所示的例子中，在其他的部位具有电流矢量呈现高的部分S3。对于该部分S3，通过使预先确定的基准位置对准而对图6所示的正常的电流分布和成为检查对象的电池100的电流分布进行比较来确定。例如，可以为：用正常的电流分布和成为检查对象的电池100的电流分布，使预先确定的基准位置对准而获得差分。由此，能更显著地确定电流矢量呈现高的部分S3。
这样，通过使预先确定的基准位置对准而对成为检查对象的电池100的电流分布和预先准备的正常的电流分布进行比较，能获得成为检查对象的电池100的电流分布的异常部位。
在该情况下，如图1所示，准备成为检查对象的电池100(A1)。关于成为检查对象的电池100进行磁计测(A2)。关于成为检查对象的电池100，算出电流的大小、方向，使电流分布可视化(A3)。使预先确定的基准位置对准而对成为检查对象的电池100的电流分布和预先准备的正常的电流分布进行比较，判定在电流分布中是否有不同(A4)。并且，在电流分布中有不同的情况下，将成为检查对象的电池100认为异常(A5)。在电流分布中没有不同的情况下，将成为检查对象的电池100认为正常(A6)。此外，要获得电流分布，会存在测定误差，因此，可以预先获得由测定误差引起的误差。并且，在判定是否在电流分布中有不同的处理(A4)中，由测定误差引起的误差量的差可以作为在电流分布没有不同来进行处理。由此，能防止因测定误差导致而错误地判定为异常的误判定。
根据在此公开的方法，不需要准备消除线圈，另外，不需要用于对消除线圈进行控制的准备步骤。因此，关于成为检查对象的电池100，获得电流分布并与正常的电流分布进行比较变得简单，能够用一次的测定检测异常。
此外，与成为检查对象的电池100同型的电池可以为：在电池的表侧和背侧分别测定磁，算出电流的大小、方向，电流分布被可视化。并且，在步骤A4中可以为：成为检查对象的电池100的电流分布与预先准备的正常的电流分布的、在电池的表侧和背侧获得的电流分布分别使预先确定的基准位置对准而被进行比较。在该情况下，在靠近电池的表侧的位置具有异常的情况、在靠近电池的背侧的位置具有异常的情况等，分别会容易被检测。由此，能够更高精度地检测成为检查对象的电池100的异常。
这样，如图2以及图3所示，成为检查对象的电池100具有正极活性物质层102和负极活性物质层104夹着绝缘层(在该实施方式中为固体电解质层103)重叠而成的电极体120、和容纳了电极体120的外装106。电池100可以为在外装106内的预先确定的位置配置有不参与电池反应的磁性件110。能够以该磁性件110为基准，在所获得的电流分布中确定预先确定的基准位置。并且，使预先确定的基准位置对准而对成为检查对象的电池100的电流分布和预先准备的正常的电流分布进行比较，判定在电流分布中是否有不同。这样，根据该电池，获得电流分布并与正常的电流分布进行比较变得简单，能容易地进行对电池的异常进行检测的检查。
此外，使预先确定的基准位置对准而对成为检查对象的电池100的电流分布和预先准备的正常的电流分布进行比较的处理，例如可以为使用计算机来实施。在该情况下，正常的电流分布可以通过进行预先确定的试验等来获得。并且，正常的电流分布可以作为能够由计算机利用的数据而存储于计算机。计算机可以构成为：按照预先确定的程序来动作，使预先确定的基准位置对准而对在步骤A3中获得的成为检查对象的电池100的电流分布和正常的电流分布进行比较。
控制运算装置16例如可以是作为对该检查方法进行具体化的检查装置的计算机。作为检查装置的控制运算装置16例如可以为具备第1存储部16a1、第2存储部16a2、处理部16c。第1存储部16a1可以构成为存储成为检查对象的电池100的电流分布。第2存储部16a2可以构成为关于成为检查对象的电池100，存储预先准备的正常的电流分布。处理部16c可以构成为对成为检查对象的电池100的电流分布和正常的电流分布进行比较。
在此，存储于第1存储部16a1的成为检查对象的电池100的电流分布、和存储于第2存储部16a2的正常的电流分布，可以如上述的那样构成为分别确定基准位置。处理部16c可以构成为基于使基准位置对准而对成为检查对象的电池100的电流分布和正常的电流分布进行比较而得到结果，对成为检查对象的电池的异常进行检测。
接着，在上述的实施方式中，如图2所示，在成为检查对象的电池100中，在电极体120安装有用于确定基准位置的磁性件110。作为用于对于成为检查对象的电池100确定基准位置的标记，不限定于配置该磁性件110。
图8是表示成为检查对象的电池100的其他例子的俯视图。如图8所示，成为检查对象的电池100的电极体120也可以在预先确定的位置具有预先确定的形状的切口部112。在图8所示的方式下，成为检查对象的电池100的电极体120的层叠了活性物质层的部分被切掉。在成为检查对象的电池100的电极体120形成有切口部的位置不限定于图8所示的方式。
图9是表示成为检查对象的电池100的其他例子的俯视图。例如，如图9所示，也可以在正极集电箔101或者负极集电箔105中的未形成活性物质层的未形成部分的附近形成有切口部113，以使得正极活性物质层102、负极活性物质层104的一部分欠缺。在该情况，正极集电箔101或者负极集电箔105中的未形成活性物质层的未形成部分的一部分也可以被切掉。
这样，也可以在电极体120的一部分形成有切口部。在该情况下，可以在电极体120形成有预先确定的形状以及大小的切口部。该切口部112、113会对基于计测到的磁而获得的电流的大小、方向产生影响，而表现于电流分布。因此，通过该切口部112、113，能确定对于成为检查对象的电池100预先确定的基准位置。
该成为检查对象的电池100的正常的电流分布，能基于设置有同样的切口部的同型的电池来获得。在此，可以为：在与成为检查对象的电池100相同的测定环境下，对设置有同样的切口部的同型的电池进行磁计测，基于所测定到的磁，算出电流的大小、方向，电流分布被可视化，获得正常的电流分布。并且，使预先确定的基准位置对准而对成为检查对象的电池100的电流分布和预先准备的正常的电流分布进行比较，判定在电流分布中是否有不同(A4)。在该情况下，不需要使用消除线圈。因此，根据该电池，获得电流分布并与正常的电流分布进行比较变得简单，能容易进行对电池的异常进行检测的检查。
此外，图8或者图9所示的具有切口部112、113的电极体120通过重叠正极片和负极片来获得。此时，准备在正极集电箔101形成有正极活性物质层102、并且在预先确定的位置形成有预先确定的形状以及大小的切口部的正极片。另外，准备在负极集电箔105形成有负极活性物质层104、并且在预先确定的位置形成有预先确定的形状以及大小的切口部的负极片。并且，可以为：通过使切口部对准而重叠正极片和负极片，而能获得电极体120。
此外，形成在电极体120的切口部的位置、形状以及大小等不限定于图8以及图9的方式。可以为：适当地确定形成在电极体120的切口部的位置、形状以及大小等，以使得实现对于成为检查对象的电池100确定基准位置的功能。
以上，对在此公开的电池的检查方法、电池的检查装置以及电池进行了各种说明。只要未特别言及，则在此所举出的电池的检查方法、电池的检查装置以及电池的实施方式等不限定本发明。

Claims (12)

1.一种电池的检查方法，包括：
步骤A1，准备成为检查对象的电池，所述成为检查对象的电池具有电极体和容纳了所述电极体的外装，所述电极体是正极活性物质层和负极活性物质层隔着绝缘层重叠而成；
步骤A2，在对所述成为检查对象的电池施加了电流时，对磁进行计测；
步骤A3，基于通过所述步骤A2计测到的磁，获得所述成为检查对象的电池的电流分布；
步骤A4，使预先确定的基准位置对准而对在所述步骤A3中获得的所述成为检查对象的电池的电流分布和预先准备的正常的电流分布进行比较。
2.根据权利要求1所述的检查方法，
所述成为检查对象的电池，在所述外装内的预先确定的位置配置有用于确定所述基准位置的磁性件。
3.根据权利要求2所述的检查方法，
所述磁性件安装于所述电极体的预先确定的位置。
4.根据权利要求2或者3所述的检查方法，
所述磁性件的材料是选自Ni、Co、Fe、Nd、Mn、Sm、Y、Zr以及Cr中的至少一种材料、或者包含从这些中选择的一种或多种材料的合金或复合材料。
5.根据权利要求1所述的检查方法，
所述电极体在预先确定的位置具有预先确定的形状的切口部。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的检查方法，
所述绝缘层为固体电解质层。
7.一种电池，具有：
电极体，其是正极活性物质层和负极活性物质层隔着绝缘层重叠而成；和
外装，其容纳有所述电极体，
在所述外装内的预先确定的位置配置有不参与电池反应的磁性件。
8.根据权利要求7所述的电池，
所述磁性件安装于所述电极体的预先确定的位置。
9.根据权利要求7或者8所述的电池，
所述磁性件的材料是选自Ni、Co、Fe、Nd、Mn、Sm、Y、Zr以及Cr中的至少一种材料、或者包含从这些中选择的一种或多种材料的合金或复合材料。
10.一种电池，具有：
电极体，其是正极活性物质层和负极活性物质层隔着绝缘层重叠而成；和
外装，其容纳有所述电极体，
所述电极体在预先确定的位置具有预先确定的形状的切口部。
11.根据权利要求7～10中任一项所述的电池，
所述绝缘层为固体电解质层。
12.一种电池的检查装置，具备：
第1存储部，其存储成为检查对象的电池的电流分布；
第2存储部，其存储关于所述成为检查对象的电池的正常的电流分布；以及
处理部，
存储于所述第1存储部的成为检查对象的电池的电流分布和存储于所述第2存储部的正常的电流分布分别构成为基准位置被确定，
所述处理部构成为：基于使所述基准位置对准而对所述成为检查对象的电池的电流分布和所述正常的电流分布进行比较而得到的结果，对成为检查对象的电池的异常进行检测。
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