JP2003045500A - 電池の検査方法および検査装置 - Google Patents
電池の検査方法および検査装置Info
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- JP2003045500A JP2003045500A JP2001225930A JP2001225930A JP2003045500A JP 2003045500 A JP2003045500 A JP 2003045500A JP 2001225930 A JP2001225930 A JP 2001225930A JP 2001225930 A JP2001225930 A JP 2001225930A JP 2003045500 A JP2003045500 A JP 2003045500A
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 正極と負極とをセパレータにより隔離した構
造を有する二次電池における電極間の短絡の有無を検出
する検査方法およびその検査装置において、長期的に信
頼性が高い電池を提供するために、電極間の微小短絡の
有無を高い信頼性で、しかも短時間で検出できる検査方
法および短絡検査装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、正極と負極とこの両者を隔離
するように配したセパレータと電解液からなる電池の短
絡の有無の検査方法であって、前記電解液を固体状態と
し、前記正極と前記負極の間で交流インピーダンスを測
定し、その抵抗値によって短絡の有無を判定することが
できる。
造を有する二次電池における電極間の短絡の有無を検出
する検査方法およびその検査装置において、長期的に信
頼性が高い電池を提供するために、電極間の微小短絡の
有無を高い信頼性で、しかも短時間で検出できる検査方
法および短絡検査装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、正極と負極とこの両者を隔離
するように配したセパレータと電解液からなる電池の短
絡の有無の検査方法であって、前記電解液を固体状態と
し、前記正極と前記負極の間で交流インピーダンスを測
定し、その抵抗値によって短絡の有無を判定することが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ニッケル−カドミ
ウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池やリチウムイオン二
次電池のような正極と負極とをセパレータにより隔離し
た構造を有する二次電池における電極間の短絡の有無を
検出する検査方法およびその検査装置に関するものであ
る。
ウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池やリチウムイオン二
次電池のような正極と負極とをセパレータにより隔離し
た構造を有する二次電池における電極間の短絡の有無を
検出する検査方法およびその検査装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル
−水素蓄電池やリチウムイオン二次電池に代表される密
閉型電池は、通信機器やＯＡ機器といったポータブル機
器用電源等に幅広く用いられている。
−水素蓄電池やリチウムイオン二次電池に代表される密
閉型電池は、通信機器やＯＡ機器といったポータブル機
器用電源等に幅広く用いられている。
【０００３】また、ニッケル−水素蓄電池やリチウムイ
オン二次電池については、環境問題、エネルギー問題等
の観点から電気自動車用、ハイブリッド電気自動車用あ
るいは夜間電力貯蔵用の大型電池の開発が盛んに行わ
れ、より高容量、高エネルギー密度、高出力密度で、し
かも経済性に優れ、長期間の放置でも容量低下や内部抵
抗の上昇が少ない二次電池の実現への要望が強まってい
る。
オン二次電池については、環境問題、エネルギー問題等
の観点から電気自動車用、ハイブリッド電気自動車用あ
るいは夜間電力貯蔵用の大型電池の開発が盛んに行わ
れ、より高容量、高エネルギー密度、高出力密度で、し
かも経済性に優れ、長期間の放置でも容量低下や内部抵
抗の上昇が少ない二次電池の実現への要望が強まってい
る。
【０００４】これらの密閉型電池は、例えば図１に示す
ように正極１と負極３をセパレータ５により隔離し、こ
れらを渦巻き状に捲回して電極群を構成し、この電極群
を金属製のケース８に挿入後、ケース８内に電解液を注
入し、封口板１０でケース８の上部を密閉することによ
って構成される。
ように正極１と負極３をセパレータ５により隔離し、こ
れらを渦巻き状に捲回して電極群を構成し、この電極群
を金属製のケース８に挿入後、ケース８内に電解液を注
入し、封口板１０でケース８の上部を密閉することによ
って構成される。
【０００５】もしくは、正極と負極を隔離するようにセ
パレータを配して積層した電極群をケースに挿入後、ケ
ース内に電解液を注入し、封口板でケースの上部を密閉
することによって構成される。
パレータを配して積層した電極群をケースに挿入後、ケ
ース内に電解液を注入し、封口板でケースの上部を密閉
することによって構成される。
【０００６】なお、セパレータは大きさの限られた電池
ケース内部に正極や負極の活物質をできるだけ多く詰め
込んだ方が電池の高容量化、高エネルギー密度化の観点
から好ましいため、薄いセパレータが望ましく、通常数
十μｍ〜数百μｍ程度の厚みであるナイロン、ポリプロ
ピレン製の不織布やポリエチレン、ポリプロピレン製の
多孔膜が用いられている。
ケース内部に正極や負極の活物質をできるだけ多く詰め
込んだ方が電池の高容量化、高エネルギー密度化の観点
から好ましいため、薄いセパレータが望ましく、通常数
十μｍ〜数百μｍ程度の厚みであるナイロン、ポリプロ
ピレン製の不織布やポリエチレン、ポリプロピレン製の
多孔膜が用いられている。
【０００７】このように正極、負極の電極間は非常に薄
いセパレータによって隔離されているため、電極群を作
成する際に、電極の切断面のバリや活物質の脱落物など
がセパレータを突き破って電極間を微小短絡させること
がある。また、活物質材料の製造工程中に金属不純物や
電池製造設備の金属摩耗クズなどが正極に混入した場合
には、充電時に正極の電位によってそれらが電気化学的
に溶解され、電解液中を拡散して負極に到達し、負極の
電位でデンドライド析出して、電極間を微小短絡させる
ことがある。
いセパレータによって隔離されているため、電極群を作
成する際に、電極の切断面のバリや活物質の脱落物など
がセパレータを突き破って電極間を微小短絡させること
がある。また、活物質材料の製造工程中に金属不純物や
電池製造設備の金属摩耗クズなどが正極に混入した場合
には、充電時に正極の電位によってそれらが電気化学的
に溶解され、電解液中を拡散して負極に到達し、負極の
電位でデンドライド析出して、電極間を微小短絡させる
ことがある。
【０００８】正極、負極が微小短絡した電池は、充電後
しばらく放置すると放電容量が大きく低下してしまい、
実使用に耐えられなくなるため、検査によってこのよう
な電池を選別して排出する必要がある。また、ニッケル
−水素蓄電池やリチウムイオン二次電池は、通常、数セ
ル〜数十セル、多い場合には数百セルを直列に接続した
組電池で使用されることが多く、その組電池中に１セル
でも微小短絡した電池が含まれていた場合には、放置に
よって１セルだけ放電容量が下がったり、電圧が下がっ
たりするため、使用中に１セルだけ過放電や逆充電の状
態になることがあり、電池の安全性という点からも好ま
しくない。
しばらく放置すると放電容量が大きく低下してしまい、
実使用に耐えられなくなるため、検査によってこのよう
な電池を選別して排出する必要がある。また、ニッケル
−水素蓄電池やリチウムイオン二次電池は、通常、数セ
ル〜数十セル、多い場合には数百セルを直列に接続した
組電池で使用されることが多く、その組電池中に１セル
でも微小短絡した電池が含まれていた場合には、放置に
よって１セルだけ放電容量が下がったり、電圧が下がっ
たりするため、使用中に１セルだけ過放電や逆充電の状
態になることがあり、電池の安全性という点からも好ま
しくない。
【０００９】従来、このような微小短絡電池の排出方法
としては、正極、負極、セパレータで構成した電極群を
電池ケース内部に挿入後、電解液を注入する前に、正
極、負極間に数十〜数百Ｖ程度の直流電圧を印加し、こ
の際のリーク電流（絶縁抵抗）を読みとることにより検
査を行っている。すなわち、電極間に微小短絡を生じて
いない電池では、正極、負極間は、セパレータにより絶
縁性が保たれているため、リーク電流は流れず大きな抵
抗値を示すが、何らかの異常により電極間に導通が生じ
た電極群はリーク電流が流れ、小さな抵抗値を示すた
め、微小短絡していない電池と微小短絡した電池の判別
ができ、その結果微小短絡した電池のみを排出すること
ができる。
としては、正極、負極、セパレータで構成した電極群を
電池ケース内部に挿入後、電解液を注入する前に、正
極、負極間に数十〜数百Ｖ程度の直流電圧を印加し、こ
の際のリーク電流（絶縁抵抗）を読みとることにより検
査を行っている。すなわち、電極間に微小短絡を生じて
いない電池では、正極、負極間は、セパレータにより絶
縁性が保たれているため、リーク電流は流れず大きな抵
抗値を示すが、何らかの異常により電極間に導通が生じ
た電極群はリーク電流が流れ、小さな抵抗値を示すた
め、微小短絡していない電池と微小短絡した電池の判別
ができ、その結果微小短絡した電池のみを排出すること
ができる。
【００１０】しかしながら、上記の検出方法において
は、直流電圧を印加した際の電極間のリーク電流値が、
セパレータや電極の使用時の状態（製造ロット単位など
によって吸水量や乾燥状態等が変動する）による影響を
受けて変化するため一定ではなく、また電極間の微小短
絡も様々な状態のものが存在するため、正確に微小短絡
した電池だけを補促することが難しく、誤排出（微小短
絡していない電池を微小短絡しているとして排出する、
あるいは微小短絡している電池を微小短絡していないと
判断する）することがあり、検査精度が低下する問題を
抱えていた。
は、直流電圧を印加した際の電極間のリーク電流値が、
セパレータや電極の使用時の状態（製造ロット単位など
によって吸水量や乾燥状態等が変動する）による影響を
受けて変化するため一定ではなく、また電極間の微小短
絡も様々な状態のものが存在するため、正確に微小短絡
した電池だけを補促することが難しく、誤排出（微小短
絡していない電池を微小短絡しているとして排出する、
あるいは微小短絡している電池を微小短絡していないと
判断する）することがあり、検査精度が低下する問題を
抱えていた。
【００１１】そこで、特開平１１−２９７３６７号公報
には、電池構成時の電解液注入より前の段階で、正極と
負極とこの両者を隔離するように配したセパレータから
なる電極群の短絡状態の検査方法であって、電極群の正
負両電極間に交流信号を印可して両電極間の交流インピ
ーダンスまたはアドミタンスと、位相角との値を測定
し、これらの測定値を用いて電極群の短絡状態を判定す
る検査方法が記載されている。
には、電池構成時の電解液注入より前の段階で、正極と
負極とこの両者を隔離するように配したセパレータから
なる電極群の短絡状態の検査方法であって、電極群の正
負両電極間に交流信号を印可して両電極間の交流インピ
ーダンスまたはアドミタンスと、位相角との値を測定
し、これらの測定値を用いて電極群の短絡状態を判定す
る検査方法が記載されている。
【００１２】また、特開平１１−３４５６３２号公報に
は、正極および負極の間にセパレータを配置した構造の
電極群を備えた二次電池の検査方法において、電極群の
静電容量を測定して良否の判定を行うことを特徴とする
検査方法が記載されている。
は、正極および負極の間にセパレータを配置した構造の
電極群を備えた二次電池の検査方法において、電極群の
静電容量を測定して良否の判定を行うことを特徴とする
検査方法が記載されている。
【００１３】さらに、特開２０００−３０７６３号公報
では、正極および負極とそれらをイオン的に結合する電
解質とを備えた二次電池の電極間の短絡を検査する方法
であって、初回充電前の二次電池の電極間に交流信号を
印加してそのインピーダンスを測定することにより短絡
の有無を検査することを特徴とする検査方法が記載され
ている。
では、正極および負極とそれらをイオン的に結合する電
解質とを備えた二次電池の電極間の短絡を検査する方法
であって、初回充電前の二次電池の電極間に交流信号を
印加してそのインピーダンスを測定することにより短絡
の有無を検査することを特徴とする検査方法が記載され
ている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
検査方法では電解液を注入する前であるために、極板に
混入した異物が電解液に溶解、析出して微小短絡を引き
起こしたり、注入後であっても充電をする前であるため
に、極板、特にニッケル−水素蓄電池やリチウムイオン
二次電池の正極中に混入した金属が、充電後に正極電位
で電気化学的に溶解され電解液中を拡散し、負極上で析
出するような微小短絡の検査とはいえず、微小短絡した
電池は、充電後の長期の放置によって放電容量が低下し
たり、電池の電圧が下がるという課題を有することとな
る。
検査方法では電解液を注入する前であるために、極板に
混入した異物が電解液に溶解、析出して微小短絡を引き
起こしたり、注入後であっても充電をする前であるため
に、極板、特にニッケル−水素蓄電池やリチウムイオン
二次電池の正極中に混入した金属が、充電後に正極電位
で電気化学的に溶解され電解液中を拡散し、負極上で析
出するような微小短絡の検査とはいえず、微小短絡した
電池は、充電後の長期の放置によって放電容量が低下し
たり、電池の電圧が下がるという課題を有することとな
る。
【００１５】また、電池の充放電を行った後に、長い放
置期間を経て、電池の開回路電圧によって短絡の有無を
判定する方法があるが、放置期間が長すぎるために、た
くさんの在庫を抱えることになったり、短絡していない
電池の電圧バラツキが大きくなることによって、検査精
度が低下してしまうという問題を抱えている。
置期間を経て、電池の開回路電圧によって短絡の有無を
判定する方法があるが、放置期間が長すぎるために、た
くさんの在庫を抱えることになったり、短絡していない
電池の電圧バラツキが大きくなることによって、検査精
度が低下してしまうという問題を抱えている。
【００１６】本発明はこのような課題を解決するもので
あり、長期的に信頼性が高い電池を提供するために、電
極間の微小短絡の有無を高い信頼性で、しかも短時間で
検出できる検査方法および短絡検査装置を提供すること
を目的とする。
あり、長期的に信頼性が高い電池を提供するために、電
極間の微小短絡の有無を高い信頼性で、しかも短時間で
検出できる検査方法および短絡検査装置を提供すること
を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、正極と負極とこの両者を隔離するように配し
たセパレータと電解液からなる電池の検査方法であっ
て、前記電解液を固体状態とし、前記正極と前記負極の
間で交流インピーダンスを測定し、その抵抗値によって
短絡の有無を判定する電池の検査方法である。
するため、正極と負極とこの両者を隔離するように配し
たセパレータと電解液からなる電池の検査方法であっ
て、前記電解液を固体状態とし、前記正極と前記負極の
間で交流インピーダンスを測定し、その抵抗値によって
短絡の有無を判定する電池の検査方法である。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、正極と負極とこの両者を隔離するように配したセパ
レータと電解液からなる電池の検査方法であって、前記
電解液を固体状態とし、前記正極と前記負極の間で交流
インピーダンスを測定し、その抵抗値によって短絡の有
無を判定する電池の検査方法である。
は、正極と負極とこの両者を隔離するように配したセパ
レータと電解液からなる電池の検査方法であって、前記
電解液を固体状態とし、前記正極と前記負極の間で交流
インピーダンスを測定し、その抵抗値によって短絡の有
無を判定する電池の検査方法である。
【００１９】請求項２に記載の発明は、正極と負極とこ
の両者を隔離するように配したセパレータと電解液から
なる電池の検査方法であって、前記電解液を固体状態と
し、前記正極と前記負極の間で交流インピーダンスを測
定し、複素数平面上の実数軸に対する位相角によって短
絡の有無を判定する電池の検査方法である。
の両者を隔離するように配したセパレータと電解液から
なる電池の検査方法であって、前記電解液を固体状態と
し、前記正極と前記負極の間で交流インピーダンスを測
定し、複素数平面上の実数軸に対する位相角によって短
絡の有無を判定する電池の検査方法である。
【００２０】請求項３に記載の発明は、正極と負極とこ
の両者を隔離するように配したセパレータと電解液から
なる電池の検査方法であって、前記電解液を固体状態と
し、前記正極と前記負極の間で交流インピーダンスを測
定し、１つの抵抗（Ｒ２１）と１つのコンデンサー（Ｃ
２２）を並列にし、さらに１つの抵抗（Ｒ２３）を直列
にした回路により、複素数平面上で近似計算させたとき
の前記抵抗（Ｒ２１）の値によって短絡の有無を判定す
る電池の検査方法である。
の両者を隔離するように配したセパレータと電解液から
なる電池の検査方法であって、前記電解液を固体状態と
し、前記正極と前記負極の間で交流インピーダンスを測
定し、１つの抵抗（Ｒ２１）と１つのコンデンサー（Ｃ
２２）を並列にし、さらに１つの抵抗（Ｒ２３）を直列
にした回路により、複素数平面上で近似計算させたとき
の前記抵抗（Ｒ２１）の値によって短絡の有無を判定す
る電池の検査方法である。
【００２１】ここで交流インピーダンスＺとは、周波数
ｆの交流信号を正極および負極の両電極間に印加した場
合に測定される位相成分を含んだ抵抗値であって、複素
数表示した測定電圧Ｖと測定電流Ｉから、Ｚ＝Ｖ／Ｉで
求められる値を意味する。複素数Ｚは、その実部Ｚ′と
虚部Ｚ″により、Ｚ＝Ｚ′＋ｉＺ″と表される。ｉは−
１の平方根である。複素数平面は、ｘ−ｙ平面上のｘ軸
に複素数の実部Ｚ′、ｙ軸に複素数の虚部Ｚ″をとって
表され、測定されたインピーダンス値Ｚ＝Ｚ′＋ｉＺ″
は、座標（ｘ，ｙ）＝（Ｚ′，Ｚ″）に表すことができ
る。Ｚ′およびＺ″は、電池の特性に関連した値であ
り、電池の状態の評価に利用することができる。また、
複数の周波数に対して測定された（Ｚ′，Ｚ″）の点が
描く軌跡は、適当な解析および近似計算により、静電容
量や抵抗値を導出することができる。
ｆの交流信号を正極および負極の両電極間に印加した場
合に測定される位相成分を含んだ抵抗値であって、複素
数表示した測定電圧Ｖと測定電流Ｉから、Ｚ＝Ｖ／Ｉで
求められる値を意味する。複素数Ｚは、その実部Ｚ′と
虚部Ｚ″により、Ｚ＝Ｚ′＋ｉＺ″と表される。ｉは−
１の平方根である。複素数平面は、ｘ−ｙ平面上のｘ軸
に複素数の実部Ｚ′、ｙ軸に複素数の虚部Ｚ″をとって
表され、測定されたインピーダンス値Ｚ＝Ｚ′＋ｉＺ″
は、座標（ｘ，ｙ）＝（Ｚ′，Ｚ″）に表すことができ
る。Ｚ′およびＺ″は、電池の特性に関連した値であ
り、電池の状態の評価に利用することができる。また、
複数の周波数に対して測定された（Ｚ′，Ｚ″）の点が
描く軌跡は、適当な解析および近似計算により、静電容
量や抵抗値を導出することができる。
【００２２】通常、電池の等価回路は、図２に示すよう
な抵抗ＲとコンデンサーＣの並列回路と抵抗Ｒとの直列
回路によって示すことができる（Ｒｔｐ，Ｒｔｎはそれ
ぞれ正極、負極活物質と電解液との界面の電荷移動反応
抵抗、Ｃｔｐ，Ｃｔｎはそれぞれ正極、負極の静電容
量、Ｒｓｏｌは溶液抵抗、Ｒｂ１，Ｒｂ２はそれぞれ正
極、負極側での集電板、封口板、ケースなどの抵抗を表
す）。
な抵抗ＲとコンデンサーＣの並列回路と抵抗Ｒとの直列
回路によって示すことができる（Ｒｔｐ，Ｒｔｎはそれ
ぞれ正極、負極活物質と電解液との界面の電荷移動反応
抵抗、Ｃｔｐ，Ｃｔｎはそれぞれ正極、負極の静電容
量、Ｒｓｏｌは溶液抵抗、Ｒｂ１，Ｒｂ２はそれぞれ正
極、負極側での集電板、封口板、ケースなどの抵抗を表
す）。
【００２３】この図２のような等価回路で示される電池
を冷却して電解液を固体状態にさせた場合には、電解液
中のイオンの移動、拡散が起こらず、正極、負極活物質
と電解液との界面の電荷移動反応抵抗や電気二重層容量
を無視でき、図３のように近似的に簡潔な回路として考
えることができる（Ｒ２１は主に正極と負極の間に介在
するセパレータによる電気抵抗、Ｃ２２は電池構造上の
コンデンサー成分、Ｒ２３は封口板、集電板、ケースお
よびインピーダンスを測定する際の配線部の電気抵抗な
どをまとめた電気抵抗）。
を冷却して電解液を固体状態にさせた場合には、電解液
中のイオンの移動、拡散が起こらず、正極、負極活物質
と電解液との界面の電荷移動反応抵抗や電気二重層容量
を無視でき、図３のように近似的に簡潔な回路として考
えることができる（Ｒ２１は主に正極と負極の間に介在
するセパレータによる電気抵抗、Ｃ２２は電池構造上の
コンデンサー成分、Ｒ２３は封口板、集電板、ケースお
よびインピーダンスを測定する際の配線部の電気抵抗な
どをまとめた電気抵抗）。
【００２４】ここで、電気抵抗Ｒ２１は微小短絡の影響
を大きく受ける成分であり、Ｃ２２は両電極間のコンデ
ンサー成分により発生する静電容量であるため、両極板
の対向面積や極板間距離といった電極群の構成状態によ
る影響を大きく受ける成分である。微小短絡した電池
が、充電後の長期の放置によって放電容量が低下した
り、電池の電圧が下がるときには、セパレータ自体の電
気抵抗よりも、正極と負極を短絡させている析出金属な
どの異物の抵抗が、例えば２桁以上低くなっているた
め、セパレータによる電気抵抗は無視でき、Ｒ２１の抵
抗値は概ね異物の抵抗であるといえる。そのため、Ｒ２
１の抵抗値によって短絡の有無を判定することができ
る。
を大きく受ける成分であり、Ｃ２２は両電極間のコンデ
ンサー成分により発生する静電容量であるため、両極板
の対向面積や極板間距離といった電極群の構成状態によ
る影響を大きく受ける成分である。微小短絡した電池
が、充電後の長期の放置によって放電容量が低下した
り、電池の電圧が下がるときには、セパレータ自体の電
気抵抗よりも、正極と負極を短絡させている析出金属な
どの異物の抵抗が、例えば２桁以上低くなっているた
め、セパレータによる電気抵抗は無視でき、Ｒ２１の抵
抗値は概ね異物の抵抗であるといえる。そのため、Ｒ２
１の抵抗値によって短絡の有無を判定することができ
る。
【００２５】電池の種類、両極板の対向面積あるいは極
板間距離といった電極群の構成状態によって、このＲ２
１の判定基準は変化するが、１ＭΩ以下では長期の放置
によって放電容量が低下したり、電池の電圧が下がる度
合いが大きすぎて、実使用に耐えられなくなるため、１
ＭΩ以上であることが好ましく、さらには１００ＭΩ以
上であることが好ましい。
板間距離といった電極群の構成状態によって、このＲ２
１の判定基準は変化するが、１ＭΩ以下では長期の放置
によって放電容量が低下したり、電池の電圧が下がる度
合いが大きすぎて、実使用に耐えられなくなるため、１
ＭΩ以上であることが好ましく、さらには１００ＭΩ以
上であることが好ましい。
【００２６】また、位相角は印加した交流信号の交流電
圧と交流電流との位相の差を表し、図３のような回路に
おいて、交流インピーダンスＺの値に対し、電気抵抗Ｒ
２１とコンデンサー成分Ｃ２２がどれだけ影響している
かを示す指標であり、０°から−９０°の値を示す。測
定対象が純粋なコンデンサーと見なせる場合には、位相
角は−９０°を示し、抵抗成分の影響が大きくなるにつ
れて（電気抵抗Ｒ２１が小さくなるにつれて）、位相角
の値は０°側に近づき、低周波数領域では円弧を描く傾
向にある。
圧と交流電流との位相の差を表し、図３のような回路に
おいて、交流インピーダンスＺの値に対し、電気抵抗Ｒ
２１とコンデンサー成分Ｃ２２がどれだけ影響している
かを示す指標であり、０°から−９０°の値を示す。測
定対象が純粋なコンデンサーと見なせる場合には、位相
角は−９０°を示し、抵抗成分の影響が大きくなるにつ
れて（電気抵抗Ｒ２１が小さくなるにつれて）、位相角
の値は０°側に近づき、低周波数領域では円弧を描く傾
向にある。
【００２７】したがって、この位相角はセパレータの絶
縁性の指標となり、複素数平面上の実数軸に対する位相
角が−８０°から−９０°の範囲内に位置すれば、長期
の放置による放電容量や電池の電圧の低下が起こりにく
いため好ましく、さらには−８９°から−９０°の範囲
内に位置することが好ましい。
縁性の指標となり、複素数平面上の実数軸に対する位相
角が−８０°から−９０°の範囲内に位置すれば、長期
の放置による放電容量や電池の電圧の低下が起こりにく
いため好ましく、さらには−８９°から−９０°の範囲
内に位置することが好ましい。
【００２８】請求項４に記載の発明は、交流インピーダ
ンスの測定周波数領域を０．１Ｈｚから１０ｋＨｚの範
囲内としたものであり、１０ｋＨｚよりも高い周波数を
用いた場合は、配線部や電池の構造上から生じるインダ
クタンス成分の影響が大きくなり、０．１Ｈｚ以下では
コンデンサー成分に起因するリアクタンス成分の影響が
大きくなったり、測定時間が長くなるため、この周波数
領域範囲内で測定されることが好ましい。
ンスの測定周波数領域を０．１Ｈｚから１０ｋＨｚの範
囲内としたものであり、１０ｋＨｚよりも高い周波数を
用いた場合は、配線部や電池の構造上から生じるインダ
クタンス成分の影響が大きくなり、０．１Ｈｚ以下では
コンデンサー成分に起因するリアクタンス成分の影響が
大きくなったり、測定時間が長くなるため、この周波数
領域範囲内で測定されることが好ましい。
【００２９】通常、交流インピーダンスの測定は、周波
数が大きい側から徐々に低い周波数へと下げながら測定
するが、検査時間を短縮させるために、１Ｈｚの１点だ
けを測定した位相角を用いて検査を行っても特に検査精
度が低下するものではない。
数が大きい側から徐々に低い周波数へと下げながら測定
するが、検査時間を短縮させるために、１Ｈｚの１点だ
けを測定した位相角を用いて検査を行っても特に検査精
度が低下するものではない。
【００３０】請求項５に記載の発明は、少なくとも１回
は充電を行った二次電池の短絡の有無の検査方法であ
る。極板、特にニッケル−水素蓄電池やリチウムイオン
二次電池の正極中に混入した金属異物がセパレータを突
き破らずに構成されたときに、充電後に正極電位で電気
化学的に溶解され、電解液中を拡散し、負極上で析出す
るような微小短絡は従来の検査方法では排出することが
できないために、少なくとも１回は充電を行い、正極電
位を高くした後であることが好ましい。
は充電を行った二次電池の短絡の有無の検査方法であ
る。極板、特にニッケル−水素蓄電池やリチウムイオン
二次電池の正極中に混入した金属異物がセパレータを突
き破らずに構成されたときに、充電後に正極電位で電気
化学的に溶解され、電解液中を拡散し、負極上で析出す
るような微小短絡は従来の検査方法では排出することが
できないために、少なくとも１回は充電を行い、正極電
位を高くした後であることが好ましい。
【００３１】請求項６に記載の発明は、充電状態である
二次電池の短絡の有無の検査方法である。ニッケル−水
素蓄電池の正極活物質である水酸化ニッケルは充電時に
体積変化を起こして膨潤することが知られており、その
際に正極板厚みが大きくなり、不織布セパレータの厚み
を圧縮させる。つまり、構成時よりも正負極間の極板間
距離が縮まるため、少なくとも１回は充電を行った後の
方が、セパレータの絶縁性が損なわれている場合に検出
が容易になる。また、リチウムイオン二次電池の負極に
用いられるようなリチウムを可逆的に吸蔵、放出できる
グラファイトでも、結晶構造へのリチウムの挿入、脱離
によって結晶構造が膨張、収縮することがあるため、構
成後の正負極間の極間距離よりも充電状態で検査する方
が、セパレータの絶縁性が損なわれている場合に検出が
しやすい。
二次電池の短絡の有無の検査方法である。ニッケル−水
素蓄電池の正極活物質である水酸化ニッケルは充電時に
体積変化を起こして膨潤することが知られており、その
際に正極板厚みが大きくなり、不織布セパレータの厚み
を圧縮させる。つまり、構成時よりも正負極間の極板間
距離が縮まるため、少なくとも１回は充電を行った後の
方が、セパレータの絶縁性が損なわれている場合に検出
が容易になる。また、リチウムイオン二次電池の負極に
用いられるようなリチウムを可逆的に吸蔵、放出できる
グラファイトでも、結晶構造へのリチウムの挿入、脱離
によって結晶構造が膨張、収縮することがあるため、構
成後の正負極間の極間距離よりも充電状態で検査する方
が、セパレータの絶縁性が損なわれている場合に検出が
しやすい。
【００３２】請求項７に記載の発明は、リチウム含有遷
移金属酸化物を主体とする正極とリチウムを吸蔵・放出
可能な炭素、無機化合物から選ばれる少なくとも一種類
以上を活物質とした負極とセパレータと非水電解質とを
備えた非水電解質二次電池の短絡の有無の検査方法であ
って、少なくとも１回は３．７Ｖ以上まで充電した電池
の検査方法である。例えば、正極に異物が混入し、充電
により正極電位で溶解され、負極電位で析出して正負極
間で短絡していた電池は、長期間の放置による開回路電
圧の挙動を測定しなければならなかったが、３．７Ｖ以
上まで充電することにより、通常の設備などによく用い
られ、混入する可能性のある銅、鉄などの金属が正極電
位で溶解され、負極電位で析出するために、検査時間を
大幅に短縮することができる。
移金属酸化物を主体とする正極とリチウムを吸蔵・放出
可能な炭素、無機化合物から選ばれる少なくとも一種類
以上を活物質とした負極とセパレータと非水電解質とを
備えた非水電解質二次電池の短絡の有無の検査方法であ
って、少なくとも１回は３．７Ｖ以上まで充電した電池
の検査方法である。例えば、正極に異物が混入し、充電
により正極電位で溶解され、負極電位で析出して正負極
間で短絡していた電池は、長期間の放置による開回路電
圧の挙動を測定しなければならなかったが、３．７Ｖ以
上まで充電することにより、通常の設備などによく用い
られ、混入する可能性のある銅、鉄などの金属が正極電
位で溶解され、負極電位で析出するために、検査時間を
大幅に短縮することができる。
【００３３】請求項８に記載の発明は、電池に電解液を
注入した後、あるいは電池を充放電した後の段階で、正
極と負極とこの両者を隔離するように配したセパレータ
と電解液からなる電池の短絡の有無を判定する電池の検
査装置であって、前記装置が、電池を冷却するための冷
却装置と、正極と負極のそれぞれと電気的に接続する接
触端子と、前記接触端子を介して両電極間に交流信号を
印加した際の交流インピーダンスを測定する測定装置と
を備えていることを特徴とし、前記測定装置による抵抗
値によって短絡の有無を判定するものである。
注入した後、あるいは電池を充放電した後の段階で、正
極と負極とこの両者を隔離するように配したセパレータ
と電解液からなる電池の短絡の有無を判定する電池の検
査装置であって、前記装置が、電池を冷却するための冷
却装置と、正極と負極のそれぞれと電気的に接続する接
触端子と、前記接触端子を介して両電極間に交流信号を
印加した際の交流インピーダンスを測定する測定装置と
を備えていることを特徴とし、前記測定装置による抵抗
値によって短絡の有無を判定するものである。
【００３４】
【実施例】以下、本発明の詳細な説明を行う。
【００３５】図４は、被測定電池３１と、その短絡状態
を検査する本発明の実施例における電池の短絡検査装置
５０を示す模式図である。図４中の３２ａと３２ｂは被
測定電池の正極と電気的に接続する一対の接続端子、３
３ａと３３ｂは被測定電池の負極と電気的に接続する一
対の接続端子であり、それぞれリード線３４、３５、３
６、３７を介して交流インピーダンス、位相角の測定装
置３８（以下測定装置と称す）に接続されている。３９
は、交流インピーダンスのデータを抵抗とコンデンサー
を組み合わせた回路で複素数平面上で近似計算する計算
装置である。
を検査する本発明の実施例における電池の短絡検査装置
５０を示す模式図である。図４中の３２ａと３２ｂは被
測定電池の正極と電気的に接続する一対の接続端子、３
３ａと３３ｂは被測定電池の負極と電気的に接続する一
対の接続端子であり、それぞれリード線３４、３５、３
６、３７を介して交流インピーダンス、位相角の測定装
置３８（以下測定装置と称す）に接続されている。３９
は、交流インピーダンスのデータを抵抗とコンデンサー
を組み合わせた回路で複素数平面上で近似計算する計算
装置である。
【００３６】測定装置３８と計算装置３９は、インピー
ダンスアナライザーと称される既知の測定装置を使用す
ることができ、例えば、ソーラトロン製のモデル「ＳＩ
１２６０／ＳＩ１２８６」が挙げられる。測定装置３８
は、電流検出端子ＬＣＵＲ、電圧検出端子ＬＰＯＴ、Ｈ
ＰＯＴ、駆動信号出力端子ＨＣＵＲを有し、それぞれリ
ード線３４、３５、３６、３７に接続されている。この
測定装置により、接触端子間に０．１Ｈｚから１０ｋＨ
ｚの範囲内の周波数の交流信号を印加して４端子測定法
によって、電池のＲとＣを検出し、交流インピーダンス
や位相角、回路の近似計算値を求める。
ダンスアナライザーと称される既知の測定装置を使用す
ることができ、例えば、ソーラトロン製のモデル「ＳＩ
１２６０／ＳＩ１２８６」が挙げられる。測定装置３８
は、電流検出端子ＬＣＵＲ、電圧検出端子ＬＰＯＴ、Ｈ
ＰＯＴ、駆動信号出力端子ＨＣＵＲを有し、それぞれリ
ード線３４、３５、３６、３７に接続されている。この
測定装置により、接触端子間に０．１Ｈｚから１０ｋＨ
ｚの範囲内の周波数の交流信号を印加して４端子測定法
によって、電池のＲとＣを検出し、交流インピーダンス
や位相角、回路の近似計算値を求める。
【００３７】また４０は、電池を冷却するための冷却装
置であり、本実施例においては冷却装置４０は電池と液
体窒素を入れるための容器である。
置であり、本実施例においては冷却装置４０は電池と液
体窒素を入れるための容器である。
【００３８】なお電池の電解液を固体状態にする際に
は、電解液が固体状態になるための充分な冷却時間を経
るか、充放電後で数Ｖの開回路電圧を維持している電池
の開回路電圧がほぼ０Ｖであることを確認してから、測
定を開始する。
は、電解液が固体状態になるための充分な冷却時間を経
るか、充放電後で数Ｖの開回路電圧を維持している電池
の開回路電圧がほぼ０Ｖであることを確認してから、測
定を開始する。
【００３９】上記の検査装置で測定を行う電池として、
電池容量２５００ｍＡｈ、高さ６１ｍｍ、径３２ｍｍの
円筒型リチウムイオン二次電池を用いた。その構成は、
正極活物質としてＬｉＮｉ0.72Ｃｏ0.20Ａｌ0.08Ｏ2粉
末、導電剤としてアセチレンブラック、結着剤としてポ
リフッ化ビニリデンをＮ−メチル−２−ピロリドンに分
散、混練したペーストをアルミニウム箔芯材に塗工し、
乾燥・圧延を行ったものを正極とし、負極活物質として
呉羽化学社製カーボトロンＰ、結着剤としてポリフッ化
ビニリデンをＮ−メチル−２−ピロリドンに分散、混練
したペーストを銅箔芯材に塗工し、乾燥・圧延を行った
ものを負極とした。
電池容量２５００ｍＡｈ、高さ６１ｍｍ、径３２ｍｍの
円筒型リチウムイオン二次電池を用いた。その構成は、
正極活物質としてＬｉＮｉ0.72Ｃｏ0.20Ａｌ0.08Ｏ2粉
末、導電剤としてアセチレンブラック、結着剤としてポ
リフッ化ビニリデンをＮ−メチル−２−ピロリドンに分
散、混練したペーストをアルミニウム箔芯材に塗工し、
乾燥・圧延を行ったものを正極とし、負極活物質として
呉羽化学社製カーボトロンＰ、結着剤としてポリフッ化
ビニリデンをＮ−メチル−２−ピロリドンに分散、混練
したペーストを銅箔芯材に塗工し、乾燥・圧延を行った
ものを負極とした。
【００４０】また正極と負極とを隔離するためのセパレ
ータとしては、三井化学社製多孔膜セパレータのハイレ
ット３２５１を用い、正極１と負極３とをセパレータ５
を介して捲回し、電極群を作製した。この電極群の上下
それぞれポリエチレン製の絶縁板６、７を配してステン
レス製ケース８に挿入し、正極リード２を封口板１０
に、負極リード４をケース８の底部にそれぞれ溶接した
後、電解液を注入し、ガスケット９を介して電池を封口
した。１１は電池の正極端子であり、負極端子はケース
８が兼ねている。
ータとしては、三井化学社製多孔膜セパレータのハイレ
ット３２５１を用い、正極１と負極３とをセパレータ５
を介して捲回し、電極群を作製した。この電極群の上下
それぞれポリエチレン製の絶縁板６、７を配してステン
レス製ケース８に挿入し、正極リード２を封口板１０
に、負極リード４をケース８の底部にそれぞれ溶接した
後、電解液を注入し、ガスケット９を介して電池を封口
した。１１は電池の正極端子であり、負極端子はケース
８が兼ねている。
【００４１】電解液は、プロピレンカーボネートとジメ
チルカーボネートとエチルメチルカーボネートとジエチ
ルカーボネートとを体積比で４：２：２：２に混合した
溶媒に、溶質として６フッ化燐酸リチウムを１．２ｍｏ
ｌ／ｄｍ3の濃度に溶解したものを用いた。
チルカーボネートとエチルメチルカーボネートとジエチ
ルカーボネートとを体積比で４：２：２：２に混合した
溶媒に、溶質として６フッ化燐酸リチウムを１．２ｍｏ
ｌ／ｄｍ3の濃度に溶解したものを用いた。
【００４２】この電池を２５℃における充放電電流を５
００ｍＡ（０．２ＣｍＡ相当）、充電終止電圧を４．２
Ｖ、放電終止電圧を２．０Ｖとし、充放電を１０回繰り
返した後、１１回目の充電を行い、５時間静置した。こ
の電池を電池Ａとした。
００ｍＡ（０．２ＣｍＡ相当）、充電終止電圧を４．２
Ｖ、放電終止電圧を２．０Ｖとし、充放電を１０回繰り
返した後、１１回目の充電を行い、５時間静置した。こ
の電池を電池Ａとした。
【００４３】次に、厚さ１４μｍで０．１ｍｍ角に切断
した銅箔片を１個正極表面に入れ、その他は電池Ａの電
池と同じ作り方で内部短絡模擬電池を電池Ｂ、さらに厚
さ１４μｍで０．２ｍｍ角に切断した銅箔片を１個正極
表面に入れた内部短絡模擬電池を電池Ｃとした。これら
電池Ａ、電池Ｂ、電池Ｃは極板とセパレータを構成した
後、電解液を注入する前に２５０Ｖの直流印加電圧でリ
ークチェックを行い、セパレータの絶縁性が保たれてい
ることを確認した。
した銅箔片を１個正極表面に入れ、その他は電池Ａの電
池と同じ作り方で内部短絡模擬電池を電池Ｂ、さらに厚
さ１４μｍで０．２ｍｍ角に切断した銅箔片を１個正極
表面に入れた内部短絡模擬電池を電池Ｃとした。これら
電池Ａ、電池Ｂ、電池Ｃは極板とセパレータを構成した
後、電解液を注入する前に２５０Ｖの直流印加電圧でリ
ークチェックを行い、セパレータの絶縁性が保たれてい
ることを確認した。
【００４４】これら電池Ａ、電池Ｂ、電池Ｃを測定治具
にセットし、接触端子３２ａ、３２ｂを被測定電池の正
極端子１１に、接触端子３３ａ、３３ｂを被測定電池の
負極端子を兼ねたケース８にそれぞれ接触させて測定回
路を形成する。そして、容器４０に液体窒素を注入し、
被測定電池の開回路電圧を測定し、０Ｖになるまで数分
間放置した。０Ｖになった後、測定装置のＨＣＵＲとＬ
ＣＵＲ間に交流信号を印加した際の電極間の交流インピ
ーダンスと位相角の値を測定装置３８によって測定す
る。この測定に使用した周波数領域は５ｋＨｚから開始
し、１Ｈｚまで周波数を下げて、２０点の測定を行っ
た。また、測定に使用される交流信号の振幅電圧として
は数ｍＶ〜数Ｖの範囲内で測定できるが、３Ｖで測定し
た。さらに図３で示される回路で複素数平面上で近似計
算を行い、Ｒ２１の値を求めた。
にセットし、接触端子３２ａ、３２ｂを被測定電池の正
極端子１１に、接触端子３３ａ、３３ｂを被測定電池の
負極端子を兼ねたケース８にそれぞれ接触させて測定回
路を形成する。そして、容器４０に液体窒素を注入し、
被測定電池の開回路電圧を測定し、０Ｖになるまで数分
間放置した。０Ｖになった後、測定装置のＨＣＵＲとＬ
ＣＵＲ間に交流信号を印加した際の電極間の交流インピ
ーダンスと位相角の値を測定装置３８によって測定す
る。この測定に使用した周波数領域は５ｋＨｚから開始
し、１Ｈｚまで周波数を下げて、２０点の測定を行っ
た。また、測定に使用される交流信号の振幅電圧として
は数ｍＶ〜数Ｖの範囲内で測定できるが、３Ｖで測定し
た。さらに図３で示される回路で複素数平面上で近似計
算を行い、Ｒ２１の値を求めた。
【００４５】図５に電池Ａ、電池Ｂ、電池Ｃの交流イン
ピーダンスの複素数平面プロットを示し、図６に周波数
と位相角の関係を示す。電池Ａ、電池Ｂ、電池ＣのＲ２
１の値は、それぞれ２００ＭΩ、２００ｋΩ、７ｋΩで
あった。
ピーダンスの複素数平面プロットを示し、図６に周波数
と位相角の関係を示す。電池Ａ、電池Ｂ、電池ＣのＲ２
１の値は、それぞれ２００ＭΩ、２００ｋΩ、７ｋΩで
あった。
【００４６】また、２５℃での充電状態の放置における
開回路電圧の推移を図７に示す。
開回路電圧の推移を図７に示す。
【００４７】図５および図６から、電池Ｂ、電池Ｃは電
池Ａと比較して交流インピーダンスの抵抗成分である実
部Ｚ′が大きく、低周波数領域では位相角が徐々に小さ
くなっていることが分かる。電池Ａの位相角は、５ｋＨ
ｚから１Ｈｚの測定中、−８９．３°から−８９．７°
の範囲内であった。また、図７から分かるように、２５
℃での充電状態の放置については、電池Ａと電池Ｂを１
０ｍＶ程度の開回路電圧の差によって、良品と不良品の
判定を行うとすると、約６００時間（約２５日）の期間
が必要になる。
池Ａと比較して交流インピーダンスの抵抗成分である実
部Ｚ′が大きく、低周波数領域では位相角が徐々に小さ
くなっていることが分かる。電池Ａの位相角は、５ｋＨ
ｚから１Ｈｚの測定中、−８９．３°から−８９．７°
の範囲内であった。また、図７から分かるように、２５
℃での充電状態の放置については、電池Ａと電池Ｂを１
０ｍＶ程度の開回路電圧の差によって、良品と不良品の
判定を行うとすると、約６００時間（約２５日）の期間
が必要になる。
【００４８】このように、交流インピーダンス、位相角
もしくはＲ２１の値が、あらかじめ規定した範囲外であ
る電池は不良品であると見なし、工程から排出する。一
方、交流インピーダンス、位相角もしくはＲ２１の値
が、共に規定した範囲内にある電池は、良品と見なし、
次工程に送る。交流インピーダンス、位相角もしくはＲ
２１の値は電池の種類やサイズなどによって異なるた
め、検査の基準としての設定値は、測定を行う電池の測
定値から求めた統計的計算値３σ（σは標準偏差を示
す）値等を利用したり、パックなどでの実使用上、不具
合が出ない値を利用する。
もしくはＲ２１の値が、あらかじめ規定した範囲外であ
る電池は不良品であると見なし、工程から排出する。一
方、交流インピーダンス、位相角もしくはＲ２１の値
が、共に規定した範囲内にある電池は、良品と見なし、
次工程に送る。交流インピーダンス、位相角もしくはＲ
２１の値は電池の種類やサイズなどによって異なるた
め、検査の基準としての設定値は、測定を行う電池の測
定値から求めた統計的計算値３σ（σは標準偏差を示
す）値等を利用したり、パックなどでの実使用上、不具
合が出ない値を利用する。
【００４９】以上のように、本発明による測定方法並び
に検査装置は、電池の交流インピーダンス、位相角、Ｒ
２１の値から微小短絡に関わる電池の異常を詳細に検出
することができるため、検査精度が大幅に向上し、かつ
短時間で検査することができる。
に検査装置は、電池の交流インピーダンス、位相角、Ｒ
２１の値から微小短絡に関わる電池の異常を詳細に検出
することができるため、検査精度が大幅に向上し、かつ
短時間で検査することができる。
【００５０】上記実施例では検査を行う電池として、極
板とセパレータを捲回した円筒型リチウムイオン二次電
池を用いたが、円筒型に限定されるものではなく、角型
についても、積層型についても同様に測定可能であり、
さらにニッケル−カドミウム蓄電池やニッケル−水素蓄
電池などの同様の構造を持つ電池についても適用が可能
である。
板とセパレータを捲回した円筒型リチウムイオン二次電
池を用いたが、円筒型に限定されるものではなく、角型
についても、積層型についても同様に測定可能であり、
さらにニッケル−カドミウム蓄電池やニッケル−水素蓄
電池などの同様の構造を持つ電池についても適用が可能
である。
【００５１】また電解液を固体状態とするには、凝固点
以下の温度で固体状態とすることが好ましい。
以下の温度で固体状態とすることが好ましい。
【００５２】
【発明の効果】以上のように、本発明による検査方法お
よび検査装置によれば、正極と負極とをセパレータによ
り隔離した構造を有する電池の電極間の短絡検査におい
て、電極間に交流信号を印加した際の両電極間の交流イ
ンピーダンスと、位相角と、Ｒ２１との値を求め、これ
らの値を用いて電極間の短絡を判定することにより、微
小短絡に起因した電池の異常を詳細に検出することがで
きるため、短絡不良の検査精度が大きく向上し、かつ短
時間で検査することができるようになる。
よび検査装置によれば、正極と負極とをセパレータによ
り隔離した構造を有する電池の電極間の短絡検査におい
て、電極間に交流信号を印加した際の両電極間の交流イ
ンピーダンスと、位相角と、Ｒ２１との値を求め、これ
らの値を用いて電極間の短絡を判定することにより、微
小短絡に起因した電池の異常を詳細に検出することがで
きるため、短絡不良の検査精度が大きく向上し、かつ短
時間で検査することができるようになる。
【図１】円筒型電池の断面図
【図２】通常の電池の等価回路図
【図３】電解液を固体状態にさせたときの電池の等価回
路図
路図
【図４】被測定電池および短絡検査装置を示す模式図
【図５】電池Ａ、電池Ｂ、電池Ｃの交流インピーダンス
の複素数平面プロットを示す図
の複素数平面プロットを示す図
【図６】電池Ａ、電池Ｂ、電池Ｃの測定周波数と位相角
の関係を示す図
の関係を示す図
【図７】電池Ａ、電池Ｂ、電池Ｃの２５℃での充電状態
の放置による開回路電圧の推移を示す図
の放置による開回路電圧の推移を示す図
１ 正極
２ 正極リード板
３ 負極
４ 負極リード板
５ セパレータ
６ 上部絶縁板
７ 下部絶縁板
８ ケース
９ ガスケット
１０ 封口板
１１ 正極端子
３１ 被測定電池
３２ 接触端子
３３ 接触端子
３４ リード線
３５ リード線
３６ リード線
３７ リード線
３８ 測定装置
３９ 計算装置
４０ 冷却装置
５０ 短絡検査装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 貝田 理
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Ｆターム(参考） 5H029 AJ14 AK03 AL01 AL06 AM03
AM05 AM07 BJ02 BJ14 CJ02
CJ13 CJ16 CJ28 CJ30 DJ04
DJ05 HJ16 HJ18
5H030 AA09 BB02 BB14 BB18 FF41
FF68
Claims (11)
- 【請求項１】 正極と負極とこの両者を隔離するように
配したセパレータと電解液からなる電池の検査方法であ
って、前記電解液を固体状態とし、前記正極と前記負極
の間で交流インピーダンスを測定し、その抵抗値によっ
て短絡の有無を判定することを特徴とする電池の検査方
法。 - 【請求項２】 正極と負極とこの両者を隔離するように
配したセパレータと電解液からなる電池の検査方法であ
って、前記電解液を固体状態とし、前記正極と前記負極
の間で交流インピーダンスを測定し、複素数平面上の実
数軸に対する位相角によって短絡の有無を判定すること
を特徴とする電池の検査方法。 - 【請求項３】 正極と負極とこの両者を隔離するように
配したセパレータと電解液からなる電池の検査方法であ
って、前記電解液を固体状態とし、前記正極と前記負極
の間で交流インピーダンスを測定し、１つの抵抗（Ｒ２
１）と１つのコンデンサー（Ｃ２２）を並列にし、さら
に１つの抵抗（Ｒ２３）を直列にした回路により複素数
平面上で近似計算させたときの前記抵抗（Ｒ２１）の値
によって短絡の有無を判定することを特徴とする電池の
検査方法。 - 【請求項４】 交流インピーダンスの測定周波数領域が
０．１Ｈｚ〜１０ｋＨｚの範囲内であることを特徴とす
る請求項１〜３のいずれかに記載の電池の検査方法。 - 【請求項５】 二次電池の検査方法であって、少なくと
も１回は充電を行っていることを特徴とする請求項１〜
４のいずれかに記載の電池の検査方法。 - 【請求項６】 二次電池の検査方法であって、電池が充
電状態であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか
に記載の電池の検査方法。 - 【請求項７】 リチウム含有遷移金属酸化物を主体とす
る正極と、リチウムを吸蔵・放出可能な炭素および無機
化合物から選ばれる少なくとも一種類以上を活物質とし
た負極と、セパレータと、非水電解質とを備えた非水電
解質二次電池の検査方法であって、少なくとも１回は
３．７Ｖ以上まで充電したことを特徴とする請求項１〜
６のいずれかに記載の電池の検査方法。 - 【請求項８】 電池に電解液を注入した後、あるいは電
池を充放電した後の段階で、正極と負極とこの両者を隔
離するように配したセパレータと電解液からなる電池の
短絡の有無を判定する検査装置であって、前記検査装置
が、電池を冷却するための冷却装置と、正極と負極のそ
れぞれと電気的に接続する接触端子と、前記接触端子を
介して両電極間に交流信号を印加した際の交流インピー
ダンスを測定する測定装置とを備えていることを特徴と
する電池の短絡検査装置。 - 【請求項９】 電池に電解液を注入した後、あるいは電
池を充放電した後の段階で、正極と負極とこの両者を隔
離するように配したセパレータと電解液からなる電池の
短絡の有無を判定する検査装置であって、前記検査装置
が、電池を冷却するための冷却装置と、正極と負極のそ
れぞれと電気的に接続する接触端子と、前記接触端子を
介して両電極間に交流信号を印加した際の交流インピー
ダンスと位相角を測定する測定装置とを備えていること
を特徴とする電池の短絡検査装置。 - 【請求項１０】 電池に電解液を注入した後、あるいは
電池を充放電した後の段階で、正極と負極とこの両者を
隔離するように配したセパレータと電解液からなる電池
の短絡の有無を判定する検査装置であって、前記検査装
置が、電池を冷却するための冷却装置と、正極と負極の
それぞれと電気的に接続する接触端子と、前記接触端子
を介して両電極間に交流信号を印加した際の交流インピ
ーダンスを測定する測定装置と、前記交流インピーダン
スを抵抗およびコンデンサーを組み合わせた回路を用い
て抵抗値およびコンデンサー容量を近似計算する計算装
置とを備えていることを特徴とする電池の短絡検査装
置。 - 【請求項１１】 前記交流インピーダンスの測定周波数
領域が０．１Ｈｚ〜１０ｋＨｚの範囲内であることを特
徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の電池の短絡
検査装置。
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