JP2004361253A - Secondary cell inspection method and inspection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等の製造工程において、良品と不良品とを区別するための二次電池検査方法および検査装置に関するものである。
【０００２】
本発明は、被測定用二次電池における充放電特性に基づいて、前記被測定用二次電池の充電電圧および放電電圧等を測ることにより、前記被測定用二次電池の判定用テーブルを作成し、前記判定用テーブルに含まれない電圧値となった被測定用二次電池を不良品として排除するための二次電池検査方法および検査装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
従来の二次電池検査方法は、予め二次電池を充放電した結果を用いて検査基準を作成し、前記二次電池を充放電して得た結果を前記検査基準に従って検査を行ない、前記二次電池の合否判定を行っていた。
【０００４】
本出願人は、二次電池における充放電特性に基づいた判定用テーブルを作成し、前記二次電池の充電量および劣化状態を推測することが短時間にできる二次電池の充電量および劣化状態確認方法を開発した。前記従来の技術は、たとえば、特開２００２−３４５１５８号公報に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−３４５１５８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
二次電池の検査基準は、生産に先だち、二次電池の充放電試験を行った結果を基にして、設定されるのが一般的であった。前記二次電池は、化学物質の反応を利用したものであるため、原材料のロットおよび製造工程のバラツキ等により、二次電池の電気的性能に違いが生ずる。
【０００７】
したがって、前記検査基準は、二次電池の作製にかかる原材料のロットおよび製造工程のバラツキを考慮したものである必要があり、前記原材料の仕様における上限値および下限値等を含む多くのデータが必要であり、これらのデータを収集するにはコストと時間がかかるという課題があった。
【０００８】
また、前記検査基準は、コストと時間により、不十分な設定のままであると、生産された二次電池の不良率が原材料のロットおよび製造工程のバラツキに大きく影響を受けることになり、不良品であっても良品と判定されたり、あるいは良品であるにもかかわらず不良品と判定されることがある。その結果、前記検査基準が合否判定として機能しないため、前記二次電池は、再検査が必要となる。
【０００９】
以上のような課題を解決するために、本発明は、被測定用二次電池の電圧を充放電の所定時間後に測定し、予め作成された判定用テーブルの範囲内であれば、良品とする二次電池検査方法および検査装置を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明は、判定用テーブルを作成するための条件を入力した後、被測定用二次電池を充放電することによって、判定用テーブルを自動的に作成し、当該判定用テーブルの範囲内の二次電池を良品とする二次電池検査方法および検査装置を提供することを目的とする。
【００１１】
本発明は、被測定用二次電池に対して充放電を行った後、判定用テーブルの範囲内のデータを判定用テーブルに採り入れ、判定用テーブルの範囲外のデータを棄却して、判定用テーブルを自動的に補正する二次電池の検査方法および検査装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
（第１発明）
第１発明の二次電池検査方法は、判定用テーブルに基づいて被測定用二次電池の電気性能を判定する際に、前記被測定用二次電池の充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の少なくとも一つについて測定された測定値からなる予め作成された判定用テーブルの各電圧と、前記充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の少なくとも一つについて測定された測定値と、をそれぞれ比較することによって、前記被測定用二次電池の電池性能を予測し、前記予測された予測値が前記判定用テーブルにおける一定の基準範囲内の被測定用二次電池を良品とすることを特徴とする。
【００１３】
（第２発明）
第２発明の二次電池検査方法は、判定用テーブルに基づいて被測定用二次電池の電気性能を判定する際に、前記被測定用二次電池の充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の少なくとも一つについて測定された測定値に基づく平均値と、前記平均値に対する下限基準値および上限基準値とからなる判定用テーブルを作成し、前記被測定用二次電池の前記各電圧をそれぞれ計測し、前記各電圧が前記判定用テーブルの下限基準値と上限基準値との範囲内にある被測定用二次電池を良品とすることを特徴とする。
【００１４】
（第３発明）
第３発明の二次電池検査方法は、判定用テーブルに基づいて被測定用二次電池の電気性能を判定する際に、前記被測定用二次電池の充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の少なくとも一つについて測定された測定値に基づく平均値と、前記平均値に対する下限基準値および上限基準値とからなる判定用テーブルを作成し、前記被測定用二次電池の前記各電圧を計測し、前記各電圧が前記判定用テーブルの下限基準値と上限基準値との範囲内のデータを取り込み、前記基準値の範囲外のデータを棄却して、判定用テーブルの判定基準値を自動的に補正した判定用テーブルによって検査することを特徴とする。
【００１５】
（第４発明）
第４発明の二次電池検査方法において、判定用テーブルは、前記平均値と、前記平均値に対する範囲が設定可能な標準偏差からなることを特徴とする。
【００１６】
（第５発明）
第５発明の二次電池検査方法において、充電時電圧、および放電時電圧が前記判定用テーブルの基準値に入らない被測定用二次電池は、再度充電および放電した後、前記判定用テーブルによる検査を行い、基準の範囲内の値であれば、良品とすることを特徴とする。
【００１７】
（第６発明）
第６発明の二次電池検査装置は、判定用テーブルに基づいて被測定用二次電池の電気性能を判定するものであり、被測定用二次電池に充放電可能な双方向電源、電圧計、電流計、および電流をｏｎ−ｏｆｆ するスイッチが接続されている測定回路と、前記双方向電源、電圧計、および電流計のｏｎ−ｏｆｆ を制御するとともに、前記被測定用二次電池の充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の少なくとも一つを計測する制御・計測手段と、 前記各電圧の平均値に対する下限基準値および上限基準値が予め決められている判定用テーブルと前記制御・計測手段によって計測された各電圧とをそれぞれ比較し、前記被測定用二次電池の良否を判定する処理手段と、を少なくとも備えていることを特徴とする。
【００１８】
（第７発明）
第７発明の二次電池検査装置は、判定用テーブルに基づいて被測定用二次電池の電気性能を判定するものであり、被測定用二次電池に充放電可能な双方向電源、電圧計、電流計、および電流をｏｎ−ｏｆｆ するスイッチが接続されている測定回路と、前記双方向電源、電圧計、および電流計のｏｎ−ｏｆｆ を制御するとともに、前記被測定用二次電池の充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の少なくとも一つを計測する制御・計測手段と、前記制御・計測手段によって計測された前記各電圧の平均値と前記平均値に対する一定の範囲となる下限基準値および上限基準値とからなる判定用テーブルを作成し、前記制御・計測手段によって計測された各電圧と、前記判定用テーブルとをそれぞれ比較し、前記被測定用二次電池の良否を判定する処理手段と、を少なくとも備えていることを特徴とする。
【００１９】
（第８発明）
第８発明の二次電池検査装置において、処理手段は、測定された各電圧の平均値に対する一定の下限基準値と上限基準値との間にある値をデータとして採り入れ、前記基準値の範囲外のデータを棄却して補正された判定用テーブルを作成することを特徴とする。
【００２０】
（第９発明）
第９発明の二次電池検査装置において、設定手段は、制御・計測手段によって計測された各電圧の平均値に対する一定の範囲を予め設定できることを特徴とする。
【００２１】
（第１０発明）
第１０発明の二次電池検査装置において、充電および／または放電の電圧の測定は、所定の時間後に設定できることを特徴とする。
【００２２】
（第１１発明）
第１１発明の二次電池検査装置において、処理手段には、被測定用二次電池がマトリクス状にトレー内に配置された状態で前記各電圧が走査しながら測定され、判定用テーブルの基準に満たない位置を記憶する記憶部が設けられていることを特徴とする。
【００２３】
（第１２発明）
第１２発明の二次電池検査装置において、記憶部に記憶された被測定用二次電池は、マーキングされるか自動的に排除されることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１発明）
第１発明の二次電池検査方法は、たとえば、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等の製造工程において、被測定用二次電池の電気的特性が判定用テーブルに基づいて良いか否かを自動的に判定する。
【００２５】
前記二次電池の良否の判定は、前記被測定用二次電池の充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の少なくとも一つについて測定された測定値からなる判定用テーブルが予め用意される。前記被測定用二次電池は、前記充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の各電圧のそれぞれと比較され、前記判定用テーブルの判定値からはずれると、不良品として扱われる。
【００２６】
前記充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の計測は、少なくとも一つであるが、複数を組み合わせた方がより正確に良品と不良品を区別することができる。また、前記各電圧の比較は、当然のことであるが、前記判定用テーブルの充電時電圧と、前記被測定用二次電池の充電時電圧とをそれぞれ比較する。
【００２７】
前記被測定用二次電池は、前記充放電電圧等を測定し、予め用意された判定用テーブルと比較しているため、最終的な特性値の範囲を推定しながら検査を行うことができる。
【００２８】
（第２発明）
第２発明の二次電池検査方法は、判定用テーブルを作成しながら、当該判定用テーブルによって、被測定用二次電池の良否を判定する点で第１発明と異なっている。すなわち、第２発明の二次電池検査方法は、前記被測定用二次電池の充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の少なくとも一つについて測定された複数個の被測定用二次電池における測定値に基づく平均値を得る。
【００２９】
前記判定用テーブルは、前記平均値と前記平均値に対する下限基準値および上限基準値とが被測定用二次電池を測定しながら作成される。前記被測定用二次電池は、前記各電圧が前記判定用テーブルの下限基準値と上限基準値との範囲内であれば良品とする。第２発明の判定用テーブルは、前記被測定用二次電池の各電圧を測定する工程において作成されるため、前記被測定用二次電池の測定による誤差が少なく無駄な不良品を出すことがない。前記判定用テーブルは、被測定用二次電池の個数が増加するにしたがい、検査結果にバラツキが少なくなる。
【００３０】
（第３発明）
第３発明の二次電池検査方法は、二次電池の電気的特性が判定用テーブルに基づいて判定される。前記判定用テーブルは、前記被測定用二次電池の充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の一つについて測定された複数個の測定値の平均値に対する下限基準値および上限基準値が予め決められている。
【００３１】
前記判定用テーブルは、前記被測定用二次電池に対する各電圧が前記判定用テーブルの下限基準値と上限基準値との範囲内のデータを取り込み、前記範囲外のデータを棄却して、前記判定用テーブルの判定基準を自動的に補正する。第３発明の判定用テーブルは、データ数が増加するに従い、原材料や製造方法に基づくバラツキが吸収される。
【００３２】
（第４発明）
第４発明の二次電池検査方法は、判定用テーブルの下限基準値と上限基準値が平均値に対する一定の標準偏差からなっている。前記判定用テーブルの下限基準値と上限基準値は、平均値の標準偏差σとして、その１ないし５倍に設定することができる。前記設定は、下限基準値と上限基準値との偏差を同じにする必要はない。前記二次電池検査方法は、前記下限基準値と上限基準値との範囲内にあるものを良品と判定する。
【００３３】
（第５発明）
第５発明の二次電池検査方法は、前記充電時電圧、および放電時電圧が前記判定用テーブルの値に入らない二次電池に対して、再度充電した後、前記判定用テーブルによる検査を行う。再度充電した二次電池の計測電圧は、前記判定用テーブルの基準範囲内であれば良品であると判定する。
【００３４】
二次電池は、規定時間後の充放電時電圧が前記判定用テーブルに基づいて不良であると判定されても、原材料や製造工程のバラツキによって、再度検査することにより、良品と判定されるものがある。第５発明は、前記のような二次電池を救済することができる。
【００３５】
（第６発明）
第６発明の二次電池検査装置は、被測定用二次電池を判定用テーブルに基づいて電気性能を判定するもので、二次電池の電圧を測定する測定回路と、前記測定回路を制御して二次電池の電圧を計測する制御・計測手段と、前記計測された電圧から二次電池の良否を判定用テーブルによって判定する処理手段とから構成されている。
【００３６】
前記測定回路は、被測定用二次電池に充放電可能な双方向電源、前記二次電池の端子間電圧を計測する電圧計、前記双方向電源から流れる電流を計測する電流計、および前記双方向電源からの電流をｏｎ−ｏｆｆ するスイッチが接続されている。前記制御・計測手段は、前記双方向電源、電圧計、および電流計のｏｎ−ｏｆｆ を制御するとともに、前記被測定用二次電池の充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の少なくとも一つを計測する。
【００３７】
判定用テーブルは、前記少なくとも一つの電圧について、複数個の平均値に対する下限基準値および上限基準値が予め決められている。処理手段は、前記判定用テーブルと前記制御・計測手段によって計測された少なくとも一つの電圧とを比較し、前記判定用テーブルの下限基準値と上限基準値との間に入っていると判断した場合、前記被測定用二次電池を良品と判定し、前記基準値外の場合、不良品と判定する。
【００３８】
（第７発明）
第７発明の二次電池検査装置は、判定用テーブルと処理手段が第６発明と異なっている。すなわち、第７発明の判定用テーブルは、前記被測定用二次電池の充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の少なくとも一つについて計測する制御・計測手段によって計測された少なくとも一つの電圧の複数個の平均値と前記平均値に対する一定の範囲となる下限基準値および上限基準値とから作成される。
【００３９】
前記各電圧が測定された被測定用二次電池は、前記判定用テーブルと比較され、前記処理手段によって、前記判定用テーブルの下限基準値および上限基準値の範囲内に入っている場合、良品とし、前記範囲に入っていない場合、不良品と判定される。
【００４０】
（第８発明）
第８発明の二次電池検査装置において、前記判定用テーブルは、処理手段によって、測定された前記被測定用二次電池の充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の少なくとも一つについて、複数個の平均値に対する一定の下限基準値と上限基準値との範囲内にあるデータが採り入れられ、前記基準値の範囲以外のデータが棄却されて補正される。すなわち、前記判定用テーブルは、前記被測定用二次電池の測定個数が増加するにしたがい、原材料や製造工程のバラツキによる誤差が減少し、より正確な判定が可能になる。
【００４１】
（第９発明）
第９発明の二次電池検査装置において、前記設定手段は、制御・計測手段によって計測された前記少なくとも一つの電圧について、複数個の平均値に対して、たとえば、標準偏差σの１ないし５倍の範囲を予め設定できるようにする。前記設定は、二次電池の使用目的によっては、不良品扱いとされたものを良品とすることができる。
【００４２】
（第１０発明）
第１０発明の二次電池検査装置は、前記被測定用二次電池の充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の少なくとも一つの測定タイミングを任意に設定することができる。たとえば、リチウムイオン電池は、充電１時間後の電圧および放電１時間後の電圧を測定することにより、判定用テーブルが作成される。
【００４３】
前記被測定用二次電池の充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の測定タイミングは、被測定用二次電池の種別により任意に設定することができる。前記設定により、各種被測定用二次電池の不良品を少なくさせることができる。
【００４４】
（第１１発明）
第１１発明の二次電池検査装置は、たとえば、１ロット１０００個の被測定用二次電池に対して判定が行われる。前記被測定用二次電池は、マトリクス状にトレー内に配置された、処理手段および制御・計測手段によって、測定端子を走査しながら各電圧が測定される。また、前記処理手段は、測定された各電圧が前記判定用テーブルの基準に満たない位置にある二次電池に対して、そのアドレスと良不良の判定結果を記憶部に記憶させる。
【００４５】
（第１２発明）
第１２発明の二次電池検査装置は、前記処理手段の記憶部に記憶されたアドレスの被測定用二次電池にマーキングが施されるか、あるいは機械的に排除され、その後、当該被測定用二次電池を廃棄する。充電後電圧および放電後電圧で排除された被測定用二次電池は、別のトレーに収容された後、再度、充電された後、規定時間充電後電圧、規定時間放電後電圧がそれぞれ計測され、判定用テーブルによって、良品と判定されるものも出てくる。
【００４６】
【実施例】
図１は本発明の実施例である被測定用二次電池の検査回路、および良否の判定を行う際の概略を説明するためのブロック構成図である。図１において、被測定用二次電池１１は、検査回路１２が電気的に接続されており、充電時電圧、充電後開路時電圧、規定時間（たとえば、１時間）放電後開路時電圧、規定時間（たとえば、１時間）放電後電圧エージング（たとえば、４０℃で２４時間）後開路時電圧、がそれぞれ計測される。
【００４７】
前記検査回路１２は、被測定用二次電池１１に対して、双方向電源１２１、電流計１２２、およびスイッチ１２３が直列に接続されている。また、前記被測定用二次電池１１には、電圧計１２４が並列に接続されている。前記双方向電源１２１は、被測定用二次電池１１に対して充電および放電が可能な電源である。
【００４８】
制御・計測手段１２５は、双方向電源１２１の充放電、電流計１２２および電圧計１２４の測定タイミング、および電圧計１２４の電圧を計測するための制御を行う。さらに、処理手段１２６は、図示されていない記憶部に二次電池の後述する判定用テーブルが記憶されており、前記電圧計１２４によって計測された、充電後開路時電圧、エージング後開路時電圧、充電規定時間後電圧、および放電規定時間後電圧と前記判定用テーブルの値とを比較し、良否を判定する処理を行うことができる。
【００４９】
また、前記設定手段１２７は、前記処理手段１２６に対して判定用テーブルの範囲を設定することができるだけでなく、前記制御・計測手段１２５に対して充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の二次電池の種別によって異なる測定条件（たとえば、時間）を設定することができる。
【００５０】
前記処理手段１２６の記憶部には、前記制御・計測手段１２５の測定結果として、不良品であると判定された被測定用二次電池１１が記憶される。前記計測は、１ロット（たとえば、１０００個）の被測定用二次電池１１が収納されたトレーで、前記制御・計測手段１２５の計測が走査されるようになっている。したがって、前記不良品は、たとえば、検査した際のトレーのアドレス等を記憶することができる。
【００５１】
前記判定用テーブルによって不良品と判定された被測定用二次電池１１は、そのトレーに付けられたアドレスにマークが付けられ、手動または自動的に排除される。そして、前記排除された被測定用二次電池１１は、充電時電圧、および放電時電圧の測定結果、不良と判定された場合、一つのトレーに入れられて、前記と同様に充電後および放電後の再検査が行われる。前記再検査は、充電を再度行うことにより、前回の計測値が悪くても、特性が改善された被測定用二次電池１１を救済して、良品とすることができる。
【００５２】
前記処理手段１２６には、ディスプレイ１２８を設けることができ、検査者の視覚によって検査状態を把握しながら行うことができる。また、一般に検査回路１２は、二次電池の作製現場にあり、処理手段１２６、設定手段１２７、およびディスプレイ１２８は、管理室等にある。
【００５３】
図２は本発明の実施例における電圧を測定する際の処理を説明するためのフローチャートである。図２において、図１に示す検査回路１２によって被測定用二次電池１１に対する予備充電を開始する（ステップ２１１）。
【００５４】
処理手段１２６は、制御・計測手段１２５によって、たとえば、前記被測定用二次電池１１の開路時電圧を測定させる（ステップ２１２）。前記処理手段１２６は、前記制御・計測手段１２５によって計測された開路時電圧が、判定用テーブルに基づいた規定の電圧範囲内であるか否かを調べる（ステップ２１３）。前記処理手段１２６は、前記制御・計測手段１２５によって計測された前記電圧が前記判定用テーブルに基づいた規定の電圧範囲内であると判断した場合、エージングを行うように指示する（ステップ２１４）。
【００５５】
前記ステップ２１３において、前記処理手段１２６は、前記制御・計測手段１２５によって計測された前記電圧が前記判定用テーブルに基づいた規定の電圧範囲内でない場合、前記被測定用二次電池１１を不良品として廃棄するように指示する（ステップ２１５）。次に、前記処理手段１２６は、前記制御・計測手段１２５によって、エージング後開路時電圧を測定するように指示する（ステップ２１６）。
【００５６】
前記処理手段１２６は、前記制御・計測手段１２５によって計測されたエージング後開路時電圧が前記判定用テーブルに基づいた規定の電圧範囲内にあるか否かを調べる（ステップ２１７）。前記処理手段１２６は、前記制御・計測手段１２５によって計測されたエージング後開路時電圧が前記判定用テーブルに基づいた規定の電圧範囲内にあると判断した場合、前記被測定用二次電池１１に充電を行うように指示する（ステップ２１８）。
【００５７】
前記ステップ２１７において、前記処理手段１２６は、前記制御・計測手段１２５によって計測されたエージング後開路時電圧が前記判定用テーブルに基づいた規定の電圧範囲内にないと判断した場合、前記被測定用二次電池１１を不良品として廃棄するように指示する（ステップ２１９）。
【００５８】
前記処理手段１２６は、制御・計測手段１２５によって前記充電後の充電電圧を計測させる（ステップ２２０）。前記計測結果は、前記処理手段１２６にある記憶手段（図示されていない）に記憶される。その後、前記処理手段１２６は、制御・計測手段１２５によって前記被測定用二次電池１１を放電させるように指示する（ステップ２２１）。
【００５９】
前記処理手段１２６は、制御・計測手段１２５によって前記放電後の放電電圧を計測させる（ステップ２２２）。前記計測結果は、前記処理手段１２６にある前記記憶手段（図示されていない）に記憶される。前記処理手段１２６は、前記記憶手段に記憶されている充電電圧および放電電圧が判定用テーブルの電圧範囲内であるか否かを調べる（ステップ２２３）。
【００６０】
前記処理手段１２６は、前記制御・計測手段１２５によって計測された開路時電圧が前記判定用テーブルに基づいた規定の電圧範囲内にあるか否かを調べる（ステップ２２４）。ステップ２２３において、前記処理手段１２６は、前記制御・計測手段１２５によって計測された開路時電圧が前記判定用テーブルに基づいた規定の電圧範囲内になく、かつ一回目の計測であると判断した場合、ステップ２１８に戻り、再検査を行うために、前記被測定用二次電池１１に充電を行うように指示する（ステップ２１８）。
【００６１】
スイッチ２２３において、前記処理手段１２６は、前記制御・計測手段１２５によって計測された開路時電圧が前記判定用テーブルに基づいた規定の電圧範囲内になく、かつ二回目の計測であると判断した場合、前記被測定用二次電池１１を不良品として廃棄するように指示する（ステップ２２５）。
【００６２】
前記処理手段１２６は、ステップ２２４において、前記制御・計測手段１２５によって計測された開路時電圧が前記判定用テーブルに基づいた規定の電圧範囲内にあるか否かを調べる（ステップ２２６）。前記処理手段１２６は、前記制御・計測手段１２５によって計測された開路時電圧が前記判定用テーブルに基づいた規定の電圧範囲内であると判断した場合、前記被測定用二次電池１１を合格とする（ステップ２２７）。
【００６３】
前記処理手段１２６は、前記制御・計測手段１２５によって計測された開路時電圧が前記判定用テーブルに基づいた規定電圧の範囲にないと判断した場合、前記被測定用二次電池１１を不良品として廃棄するように指示する（ステップ２２８）。前記処理手段１２６が不良品として廃棄すると判断した被測定用二次電池１１は、たとえば、マーカーによりマーキングを付けたり、自動機により自動的に排除させる。
【００６４】
なお、図２に示す実施例は、充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧を全部測定した例であるが、これらの測定を少なくとも一つまたは複数を選択して行うことができる。また、前記実施例において、前記各測定は、電圧であるが、計測された電圧と電流から演算できるインピーダンスによって被測定用二次電池１１を判定することができる。
【００６５】
図３はリチウムイオン電池の良否を判定する検査項目別の範囲が規定されている判定用テーブルを説明するための図である。図３において、生産されたリチウムイオン電池（１８６５０型）５個がサンプリングされ、図２のフローチャートに従って、充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の５項目を検査した。
【００６６】
前記５項目の検査結果のそれぞれの平均値は、図示のごとくであり、合格範囲として、平均値±３σ（標準偏差）が下限基準値および上限基準値として、図１に示された設定手段１２７によって設定されている。図３に示すテーブルが前述の判定用テーブルであり、被測定用二次電池１１の合否判定に使用した。
【００６７】
前記判定用テーブルは、最初、５個のサンプリングから作成されたものであるが、被測定用二次電池１１の検査において、前記処理手段１２６の自動的統計処理をすることによって、前記判定用テーブルを基にして、良品であると判定されたデータを前記判定用テーブルに取り込み、不良品であると判定されたデータを棄却する。すなわち、最初に作成された判定用テーブルは、良品のデータを取り込むことにより、判定基準を補正することができる。
【００６８】
図４はリチウムイオン電池の５０００個を活性化処理した後に判定用テーブルを補正しながら作成された判定用テーブルを説明するための図である。図４において、図３と同じ、平均値±３σであるが、補正された判定用テーブルは、明らかに下限基準値が上がり、上限基準値が下がっており、平均値に対する差が少なくなっている。すなわち、前記補正された判定用テーブルによって検査された二次電池は、性能にバラツキがなく、品質の良いものであることが保証される。
【００６９】
前記補正された判定用テーブルは、製造ロットの違いにより、電池特性が変化しても、良品となったセル毎に判定用テーブルを補正するため、その変化が吸収され、再検査を行う二次電池の数を減少できる。また、前記判定用テーブルは、検査だけでなく、二次電池のグレード選別の結果と相関させ、前記二次電池の性能の選別に利用することができる。
【００７０】
図５は５生産ロット、各ロット１０００セル、合計５０００セルのリチウムイオン電池を活性化処理し、その時の不良率を従来の方法と比較した図である。図５において、１ロット当たり１０００個のリチウムイオン電池（１８６５０型）を第１ロットから第５ロット毎に活性化処理し、その時の不良率、および前記不良品を再充電および再放電して再検査した時の不良率を従来の方法と比較している。
【００７１】
図５において、本発明の検査時と従来方法の検査時を比較すると、本発明の検査時の方が不良率が明らかに減少していることが判る。また、図５は、不良品を充電および放電して再検査した時の本発明と、従来再検査したものにおいても、本発明の方法の方が不良率が明らかに減少していることが判る。
【００７２】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。実施例に記載されたブロック構成図は、周知または公知の技術によって達成できるものであるため、詳述されていない。
【００７３】
本発明の実施例は、一例であり、二次電池の種類により判定用テーブルの数値が異なることは言うまでもないことである。不良品の排除は、従来の技術によって達成できる。さらに、本発明の実施例における判定用テーブルは、電圧によって行っているが、電圧と電流を測定することができるため、抵抗による判定用テーブルとすることも可能である。
【００７４】
【発明の効果】
本発明によれば、活性化処理等二次電池の製造検査工程における充放電検査の基準となる判定用テーブルを容易に作成することができる。
【００７５】
本発明によれば、判定用テーブルは、良品のデータを取り込み、不良品のデータを棄却するため、自動的に補正されて、検査精度が向上し、品質の高い二次電池が得られる。前記補正された判定用テーブルを使用した精度の高い検査は、再検査を少なくし、二次電池の充放電検査の効率を向上させた。
【００７６】
本発明によれば、生産当初の検査データを基にして判定用テーブルが作成されるので、検査基準の設定が極めて容易にできる。本発明の方法によって判定した場合と、従来の方法によって判定した場合とでは、本発明の方法によって判定した方が検査時の不良率にバラツキがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である被測定用二次電池の検査回路、および良否の判定を行う際の概略を説明するためのブロック構成図である。
【図２】本発明の実施例における電圧を測定する際の処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】リチウムイオン電池の良否を判定する検査項目別の範囲が規定されている判定用テーブルを説明するための図である。
【図４】リチウムイオン電池の５０００個を活性化処理した後に判定用テーブルを補正しながら作成された判定用テーブルを説明するための図である。
【図５】５生産ロット、各ロット１０００セル、合計５０００セルのリチウムイオン電池を活性化処理し、その時の不良率を従来の方法と比較した図である。
【符号の説明】
１１・・・被測定用二次電池
１２・・・検査回路
１２１・・・双方向電源
１２２・・・電流計
１２３・・・スイッチ
１２４・・・電圧計
１２５・・・制御・計測手段
１２６・・・処理手段
１２７・・・設定手段
１２８・・・ディスプレー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a secondary battery inspection method and an inspection device for distinguishing a non-defective product from a defective product in a manufacturing process of a lithium ion battery, a lithium polymer battery, a nickel hydride battery, a nickel cadmium battery, and the like.
[0002]
The present invention creates a determination table for the secondary battery to be measured by measuring the charge voltage and the discharge voltage of the secondary battery to be measured based on the charge / discharge characteristics of the secondary battery to be measured. The present invention also relates to a secondary battery inspection method and an inspection apparatus for excluding a measured secondary battery having a voltage value not included in the determination table as a defective product.
[0003]
[Prior art]
In the conventional secondary battery inspection method, an inspection standard is created using the result of charging / discharging the secondary battery in advance, and the result obtained by charging / discharging the secondary battery is inspected according to the inspection standard. The pass / fail judgment of the next battery was performed.
[0004]
The present applicant creates a determination table based on the charge and discharge characteristics of the secondary battery, and can estimate the charge amount and the deterioration state of the secondary battery in a short time. A confirmation method was developed. The conventional technique is described in, for example, JP-A-2002-345158.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-345158
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In general, inspection standards for secondary batteries are set based on the results of charge / discharge tests of secondary batteries prior to production. Since the secondary battery utilizes a reaction of a chemical substance, the electrical performance of the secondary battery varies depending on a lot of raw materials and a variation in a manufacturing process.
[0007]
Therefore, the inspection standards need to take into account variations in the lots and manufacturing processes of the raw materials involved in the production of the secondary battery, and a large amount of data including upper and lower limits in the specifications of the raw materials is required. However, there is a problem that collecting such data requires cost and time.
[0008]
In addition, if the inspection standards are not sufficiently set due to cost and time, the defective rate of the produced secondary batteries is greatly affected by variations in raw material lots and manufacturing processes. A non-defective product may be determined as a non-defective product, or may be determined as a defective product despite being a non-defective product. As a result, the inspection criterion does not function as a pass / fail judgment, so that the secondary battery needs to be retested.
[0009]
In order to solve the above-described problems, the present invention measures the voltage of the secondary battery to be measured after a predetermined time of charging / discharging, and if the voltage is within a range of a determination table created in advance, it is regarded as a good product. An object of the present invention is to provide a secondary battery inspection method and an inspection device.
[0010]
The present invention automatically creates a determination table by charging / discharging a secondary battery to be measured after inputting conditions for creating the determination table, and automatically creates a determination table within a range of the determination table. It is an object of the present invention to provide a secondary battery inspection method and an inspection device that make secondary batteries non-defective.
[0011]
The present invention, after charging and discharging the secondary battery to be measured, incorporates data within the range of the determination table into the determination table, rejects data outside the range of the determination table, An object of the present invention is to provide an inspection method and an inspection device for a secondary battery that automatically corrects a table.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
(First invention)
The secondary battery inspection method of the first invention, when determining the electrical performance of the measured secondary battery based on the determination table, the charging voltage of the measured secondary battery, the open circuit voltage after charging, Discharge voltage, open circuit voltage after discharge, each voltage of a previously created determination table consisting of measured values measured for at least one of the open circuit voltage after aging, the charging voltage, the charging open circuit voltage, By comparing the measured value measured for at least one of the voltage at discharge, the voltage at open circuit after discharge, and the voltage at open circuit after aging, the battery performance of the secondary battery for measurement is predicted, and the prediction is performed. The secondary battery for measurement is defined as a non-defective battery whose predicted value is within a certain reference range in the determination table.
[0013]
(Second invention)
The secondary battery inspection method of the second invention, when determining the electrical performance of the measured secondary battery based on the determination table, the charging voltage of the measured secondary battery, the open circuit voltage after charging, Discharge voltage, open circuit voltage after discharge, average value based on measured values of at least one of open circuit voltage after aging, and a determination table including a lower reference value and an upper reference value for the average value are created. Then, each of the voltages of the measured secondary battery is measured, and the measured secondary battery in which each of the voltages is within the range of the lower reference value and the upper reference value in the determination table is regarded as a non-defective product. It is characterized by the following.
[0014]
(Third invention)
The secondary battery inspection method according to a third aspect of the present invention is configured such that when determining the electrical performance of the measured secondary battery based on the determination table, the charging voltage of the measured secondary battery, the open circuit voltage after charging, Discharge voltage, open circuit voltage after discharge, average value based on measured values of at least one of open circuit voltage after aging, and a determination table including a lower reference value and an upper reference value for the average value are created. Measuring each of the voltages of the secondary battery to be measured, the respective voltages taking in data within a range between a lower limit reference value and an upper limit reference value of the determination table, and data outside the range of the reference value. Is rejected, and the inspection is performed using a judgment table in which the judgment reference value of the judgment table is automatically corrected.
[0015]
(4th invention)
In the secondary battery inspection method according to a fourth aspect of the present invention, the determination table includes the average value and a standard deviation for which a range with respect to the average value can be set.
[0016]
(Fifth invention)
In the secondary battery inspection method according to a fifth aspect of the present invention, the secondary battery under test whose charge-time voltage and discharge-time voltage do not fall within the reference values of the determination table is charged and discharged again. Inspection is performed, and if the value is within the range of the reference, it is characterized as a non-defective product.
[0017]
(Sixth invention)
A secondary battery inspection device according to a sixth aspect of the present invention determines the electrical performance of a measured secondary battery based on a determination table, and includes a bidirectional power supply and a voltmeter that can charge and discharge the measured secondary battery. , An ammeter, and a measurement circuit to which a switch for turning on and off the current are connected, and controls on-off of the bidirectional power supply, the voltmeter, and the ammeter, and charges the secondary battery for measurement. Control / measurement means for measuring at least one of hour voltage, open circuit voltage after charging, open circuit voltage after discharging, open circuit voltage after discharging, and open circuit voltage after aging; a lower reference value and an upper reference value for an average value of the respective voltages. Processing means for comparing a determination table having a predetermined value with each voltage measured by the control / measurement means to determine the quality of the measured secondary battery. The features.
[0018]
(Seventh invention)
A secondary battery inspection device according to a seventh aspect of the present invention determines the electrical performance of a measured secondary battery based on a determination table, and includes a bidirectional power supply and a voltmeter capable of charging and discharging the measured secondary battery. , An ammeter, and a measurement circuit to which a switch for turning on and off the current are connected, and controls on-off of the bidirectional power supply, the voltmeter, and the ammeter, and charges the secondary battery for measurement. Hour voltage, open circuit voltage after charge, discharge voltage, open circuit voltage after discharge, control / measurement means for measuring at least one of open circuit voltage after aging, and each of the voltages measured by the control / measurement means Create a determination table consisting of an average value and a lower limit reference value and an upper limit reference value that are in a certain range with respect to the average value, and calculate each voltage measured by the control / measurement means and the determination table. Are compared, wherein the comprises a determining processing means the quality of the secondary battery to be measured, at least.
[0019]
(Eighth invention)
In the secondary battery inspection device according to the eighth aspect, the processing means adopts, as data, a value between a certain lower reference value and an upper reference value with respect to the average value of each of the measured voltages, and a value outside the reference value range. Is rejected and a corrected determination table is created.
[0020]
(Ninth invention)
In the secondary battery inspection apparatus according to a ninth aspect, the setting means can set in advance a certain range with respect to the average value of each voltage measured by the control / measurement means.
[0021]
(Tenth invention)
In the secondary battery inspection device according to the tenth aspect, the measurement of the charging and / or discharging voltage can be set after a predetermined time.
[0022]
(Eleventh invention)
In the secondary battery inspection apparatus of the eleventh invention, the processing means includes measuring the respective voltages while scanning the secondary batteries to be measured in a state where the secondary batteries to be measured are arranged in a tray in a matrix, and using the reference as a reference in the determination table. It is characterized in that a storage unit for storing a position less than the predetermined number is provided.
[0023]
(Twelfth invention)
In the secondary battery inspection device according to the twelfth aspect, the measured secondary battery stored in the storage unit is marked or automatically removed.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(First invention)
In the secondary battery inspection method of the first invention, for example, in a manufacturing process of a lithium ion battery, a lithium polymer battery, a nickel hydride battery, a nickel cadmium battery, or the like, the electrical characteristics of the secondary battery to be measured are based on a determination table. It is automatically determined whether or not it is OK.
[0025]
The determination of the quality of the secondary battery is measured for at least one of the charging voltage, the open circuit voltage after charging, the discharging voltage, the open circuit voltage after discharging, and the open circuit voltage after aging of the secondary battery for measurement. A determination table including the measured values is prepared in advance. The measured secondary battery is compared with each of the charging voltage, the charging open circuit voltage, the discharging voltage, the discharging open circuit voltage, and the aging open circuit voltage. If it deviates from the value, it is treated as defective.
[0026]
The charging voltage, open circuit voltage after charging, open circuit voltage after discharging, open circuit voltage after discharging, and open circuit voltage after aging are at least one.However, it is more accurate to combine a plurality of non-defective products and defective products. Can be distinguished. In addition, as a matter of course, the respective voltages are compared by comparing the charging voltage of the determination table with the charging voltage of the measured secondary battery.
[0027]
Since the secondary battery for measurement measures the charge / discharge voltage and the like and compares it with a judgment table prepared in advance, the test can be performed while estimating the final characteristic value range.
[0028]
(Second invention)
The secondary battery inspection method of the second invention is different from the first invention in that the quality of the secondary battery to be measured is determined based on the determination table while creating the determination table. In other words, the secondary battery inspection method of the second invention is characterized in that at least one of a charging voltage, a charging open circuit voltage, a discharging voltage, a discharging open circuit voltage, and an aging open circuit voltage of the secondary battery to be measured. An average value is obtained based on the measured values of the plurality of secondary batteries to be measured measured for.
[0029]
In the determination table, the average value and a lower reference value and an upper reference value for the average value are created while measuring the secondary battery to be measured. The secondary battery for measurement is considered to be non-defective if the respective voltages are within the range between the lower reference value and the upper reference value in the determination table. Since the determination table of the second invention is created in the step of measuring each voltage of the secondary battery to be measured, errors due to the measurement of the secondary battery to be measured are small and wasteful defective products can be produced. Absent. In the determination table, as the number of secondary batteries to be measured increases, the variation in the inspection results decreases.
[0030]
(Third invention)
According to the secondary battery inspection method of the third invention, the electrical characteristics of the secondary battery are determined based on the determination table. The determination table includes a plurality of measurements measured for one of the charging voltage, the opening voltage after charging, the discharging voltage, the opening voltage after discharging, and the opening voltage after aging of the secondary battery to be measured. A lower reference value and an upper reference value for the average value are predetermined.
[0031]
In the determination table, each voltage with respect to the secondary battery under test captures data within a range between a lower reference value and an upper reference value of the determination table, rejects data outside the range, and performs the determination. Automatically corrects the criterion of the use table. In the determination table of the third invention, as the number of data increases, variations based on raw materials and manufacturing methods are absorbed.
[0032]
(4th invention)
In the secondary battery inspection method of the fourth invention, the lower limit reference value and the upper limit reference value of the determination table are made of a certain standard deviation with respect to the average value. The lower limit reference value and the upper limit reference value of the determination table can be set as 1 to 5 times the standard deviation σ of the average value. The setting does not require that the deviation between the lower reference value and the upper reference value be the same. In the secondary battery inspection method, a battery that is within the range between the lower limit reference value and the upper limit reference value is determined to be non-defective.
[0033]
(Fifth invention)
In the secondary battery inspection method according to a fifth aspect of the present invention, the secondary battery whose charge-time voltage and discharge-time voltage do not fall within the values in the determination table is charged again, and then the inspection is performed using the determination table. . If the measured voltage of the recharged secondary battery is within the reference range of the determination table, it is determined that the battery is good.
[0034]
Even if the secondary battery is determined to be defective based on the voltage for charge and discharge after the specified time based on the determination table, the secondary battery is determined to be non-defective by re-inspection due to variations in raw materials and manufacturing processes. There is. According to the fifth invention, the above-described secondary battery can be relieved.
[0035]
(Sixth invention)
A secondary battery inspection device according to a sixth aspect of the present invention determines the electrical performance of a secondary battery to be measured based on a determination table, and controls a measurement circuit that measures a voltage of the secondary battery, and controls the measurement circuit. Control / measurement means for measuring the voltage of the secondary battery by using the control means, and processing means for determining the acceptability of the secondary battery from the measured voltage by using a determination table.
[0036]
The measurement circuit is a bidirectional power supply capable of charging and discharging the secondary battery to be measured, a voltmeter for measuring a voltage between terminals of the secondary battery, an ammeter for measuring a current flowing from the bidirectional power supply, and the both. A switch for turning on / off the current from the directional power supply is connected. The control / measurement unit controls on-off of the bidirectional power supply, the voltmeter, and the ammeter, and further includes a charging voltage, a post-charging open circuit voltage, a discharging voltage, and a discharging voltage of the measured secondary battery. At least one of a post-open circuit voltage and an aging open circuit voltage is measured.
[0037]
In the determination table, a lower limit reference value and an upper limit reference value for a plurality of average values are determined in advance for the at least one voltage. The processing means compares the determination table with at least one voltage measured by the control / measurement means, and determines that the value falls between the lower reference value and the upper reference value of the determination table. The secondary battery for measurement is determined to be non-defective, and if it is outside the reference value, it is determined to be defective.
[0038]
(Seventh invention)
The secondary battery inspection device of the seventh invention is different from the sixth invention in the judgment table and the processing means. That is, the determination table of the seventh invention measures at least one of the charging voltage, the open circuit voltage after charging, the discharging voltage, the open circuit voltage after discharging, and the open circuit voltage after aging of the secondary battery for measurement. It is created from a plurality of average values of at least one voltage measured by the control / measurement means and a lower limit reference value and an upper limit reference value that are within a certain range with respect to the average value.
[0039]
The measured secondary battery in which each of the voltages has been measured is compared with the determination table, and if it is within the range of the lower reference value and the upper reference value of the determination table by the processing means, If not within the above range, it is determined to be defective.
[0040]
(Eighth invention)
In the secondary battery inspection device according to an eighth aspect of the present invention, the determination table includes a charging voltage, a charging open circuit voltage, a discharging voltage, and a discharging open circuit voltage of the measured secondary battery measured by a processing unit. For at least one of the voltage and the open-circuit voltage after aging, data that falls within a range between a certain lower reference value and an upper reference value for a plurality of average values is adopted, and data outside the reference value range is rejected. Is corrected. That is, in the determination table, as the number of measured secondary batteries to be measured increases, errors due to variations in raw materials and manufacturing processes are reduced, and more accurate determination is possible.
[0041]
(Ninth invention)
In the secondary battery inspection device according to a ninth aspect, the setting means is, for example, 1 to 5 times the standard deviation σ of the at least one voltage measured by the control / measuring means with respect to a plurality of average values. Range can be set in advance. According to the setting, depending on the purpose of use of the secondary battery, a product that is regarded as a defective product can be determined as a good product.
[0042]
(Tenth invention)
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the secondary battery inspection device, wherein at least one measurement timing of the charging voltage, the open circuit voltage after charging, the discharging voltage, the open circuit voltage after discharging, and the open circuit voltage after aging of the secondary battery to be measured Can be set arbitrarily. For example, for a lithium ion battery, a determination table is created by measuring the voltage one hour after charging and the voltage one hour after discharging.
[0043]
The measurement timing of the charging voltage, the opening voltage after charging, the discharging voltage, the opening voltage after discharging, and the opening voltage after aging of the secondary battery to be measured is arbitrarily set according to the type of the secondary battery to be measured. can do. With the above setting, the number of defective secondary batteries for measurement can be reduced.
[0044]
(Eleventh invention)
In the secondary battery inspection device of the eleventh invention, for example, the determination is performed on 1000 secondary batteries to be measured in one lot. In the secondary battery for measurement, each voltage is measured while scanning a measurement terminal by a processing unit and a control / measurement unit arranged in a tray in a matrix. In addition, the processing unit causes the storage unit to store the address and the result of the pass / fail determination for the secondary battery located at a position where the measured voltage does not satisfy the criteria of the determination table.
[0045]
(Twelfth invention)
The secondary battery inspection device of the twelfth invention is characterized in that the secondary battery for measurement at the address stored in the storage section of the processing means is marked or mechanically removed, and then the secondary battery for measurement is Discard the secondary battery. After the rechargeable battery to be measured removed by the post-charge voltage and the post-discharge voltage is stored in another tray and then charged again, the post-charge voltage for the specified time and the post-discharge voltage for the specified time are measured. Some items are determined to be non-defective by the determination table.
[0046]
【Example】
FIG. 1 is a block diagram showing a test circuit for a secondary battery under test according to an embodiment of the present invention, and a schematic diagram for judging pass / fail. In FIG. 1, a secondary battery under test 11 is electrically connected to an inspection circuit 12, and has a voltage at charging, a voltage at open circuit after charging, a specified time (for example, 1 hour), a voltage at open circuit after discharging, and a specified voltage. The voltage at open circuit after voltage aging (for example, 24 hours at 40 ° C.) after discharge for 1 hour (for example, 1 hour) is measured.
[0047]
In the inspection circuit 12, a
[0048]
The control /
[0049]
The setting means 127 not only can set the range of the determination table for the processing means 126, but also provides the control / measurement means 125 with a charging voltage, an open circuit voltage after charging, and a discharging time. Different measurement conditions (for example, time) can be set depending on the type of the secondary battery of the voltage, the open-circuit voltage after discharge, and the open-circuit voltage after aging.
[0050]
The storage unit of the processing unit 126 stores the measured secondary battery 11 determined to be defective as a measurement result of the control /
[0051]
The secondary battery 11 to be measured, which is determined to be defective by the determination table, is marked on the address attached to the tray, and is manually or automatically removed. Then, the rejected secondary battery 11 to be measured is placed in one tray when the charging voltage and the discharging voltage are determined to be defective as a result of the measurement, and the charged secondary battery 11 is charged and discharged similarly to the above. A later retest is performed. In the re-inspection, by performing charging again, even if the previous measurement value is poor, the measured secondary battery 11 having the improved characteristics can be rescued to be a good product.
[0052]
The processing means 126 can be provided with a
[0053]
FIG. 2 is a flowchart for explaining a process when measuring a voltage in the embodiment of the present invention. In FIG. 2, preliminary charging of the measured secondary battery 11 is started by the inspection circuit 12 shown in FIG. 1 (step 211).
[0054]
The processing means 126 causes the control / measurement means 125 to measure, for example, the open circuit voltage of the measured secondary battery 11 (step 212). The processing unit 126 checks whether or not the open-circuit voltage measured by the control /
[0055]
In step 213, if the voltage measured by the control /
[0056]
The processing means 126 checks whether or not the post-aging open-circuit voltage measured by the control / measurement means 125 is within a specified voltage range based on the determination table (step 217). If the processing unit 126 determines that the post-aging open-circuit voltage measured by the control /
[0057]
In the
[0058]
The processing means 126 causes the control / measurement means 125 to measure the charged voltage after the charging (step 220). The measurement result is stored in a storage unit (not shown) in the processing unit 126. Thereafter, the processing unit 126 instructs the control /
[0059]
The processing means 126 causes the control / measurement means 125 to measure the discharge voltage after the discharge (step 222). The measurement result is stored in the storage unit (not shown) in the processing unit 126. The processing unit 126 checks whether the charging voltage and the discharging voltage stored in the storage unit are within the voltage range of the determination table (Step 223).
[0060]
The processing means 126 checks whether or not the open-circuit voltage measured by the control / measurement means 125 is within a specified voltage range based on the determination table (step 224). In step 223, when the processing unit 126 determines that the open-circuit voltage measured by the control /
[0061]
In the switch 223, when the processing unit 126 determines that the open-circuit voltage measured by the control /
[0062]
In
[0063]
If the processing unit 126 determines that the open-circuit voltage measured by the control /
[0064]
The embodiment shown in FIG. 2 is an example in which the charging voltage, the open circuit voltage after charging, the discharging voltage, the open circuit voltage after discharging, and the open circuit voltage after aging are all measured. One or more can be selected. In the above-described embodiment, each of the measurements is a voltage, but the measured secondary battery 11 can be determined based on an impedance that can be calculated from the measured voltage and current.
[0065]
FIG. 3 is a diagram for explaining a determination table in which a range for each inspection item for determining the quality of a lithium ion battery is defined. In FIG. 3, five produced lithium ion batteries (18650 type) are sampled, and the charging voltage, the open circuit voltage after charging, the discharging voltage, the open circuit voltage after discharging, and the open circuit after aging are performed according to the flowchart of FIG. Five items of voltage were tested.
[0066]
The average value of each of the five test results is as shown in the figure, and the average ± 3σ (standard deviation) is defined as the lower limit reference value and the upper limit reference value as the acceptable range, and the setting means 127 shown in FIG. Has been set by The table shown in FIG. 3 is the above-mentioned determination table, which was used to determine whether the measured secondary battery 11 was acceptable.
[0067]
The determination table is initially created from five samplings. In the inspection of the rechargeable battery 11 to be measured, the determination table is obtained by performing automatic statistical processing of the processing unit 126. The data determined to be non-defective is taken into the determination table based on the above, and the data determined to be defective is rejected. That is, the judgment table created first can correct the judgment criterion by taking in the data of the non-defective product.
[0068]
FIG. 4 is a diagram for explaining a determination table created by correcting the determination table after activating the 5000 lithium-ion batteries. In FIG. 4, the average value is ± 3σ as in FIG. 3, but in the corrected determination table, the lower reference value is clearly higher, the upper reference value is lower, and the difference from the average value is smaller. . In other words, it is assured that the secondary battery inspected by the corrected determination table has no variation in performance and is of good quality.
[0069]
The corrected determination table is used to correct the determination table for each non-defective cell even if the battery characteristics change due to a difference in manufacturing lot. The number of batteries can be reduced. In addition, the determination table can be used not only for inspection but also for selecting the performance of the secondary battery by correlating the result with the grade selection result of the secondary battery.
[0070]
FIG. 5 is a diagram showing a comparison of the defective rate at the time of activating lithium ion batteries of 5 production lots, 1000 cells in each lot, and a total of 5000 cells, with the conventional method. In FIG. 5, 1000 lithium ion batteries (18650 type) per lot are activated for each of the first to fifth lots, the defective rate at that time, and the defective products are recharged and re-discharged to be recharged. The defect rate at the time of inspection is compared with the conventional method.
[0071]
In FIG. 5, when the inspection according to the present invention is compared with the inspection according to the conventional method, it can be seen that the defect rate is clearly reduced in the inspection according to the present invention. FIG. 5 shows that the method according to the present invention clearly reduces the rejection rate between the present invention when the defective product is re-inspected by charging and discharging and the conventional re-inspection. .
[0072]
As mentioned above, although the Example of this invention was described in full detail, this invention is not limited to the said Example. In addition, various design changes can be made in the present invention without departing from the matters described in the claims. The block configuration diagrams described in the embodiments are not described in detail because they can be achieved by well-known or known techniques.
[0073]
The embodiment of the present invention is an example, and it goes without saying that the values in the determination table differ depending on the type of the secondary battery. Elimination of rejects can be achieved by conventional techniques. Further, although the determination table in the embodiment of the present invention is based on the voltage, the voltage and the current can be measured. Therefore, the determination table based on the resistance can be used.
[0074]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to easily create a determination table serving as a reference for charge / discharge inspection in a secondary battery manufacturing inspection process such as an activation process.
[0075]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in order to take in the data of a non-defective product, and reject the data of a defective product, it is automatically corrected and an inspection precision is improved and a high quality secondary battery is obtained. The high-precision inspection using the corrected determination table has reduced re-inspection and improved the efficiency of the secondary battery charge / discharge inspection.
[0076]
According to the present invention, since the determination table is created based on the inspection data at the time of production, the setting of the inspection standard can be extremely easily performed. In the case where the determination is made by the method of the present invention and the case where the determination is made by the conventional method, there is no variation in the defect rate at the time of inspection when the determination is made by the method of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an inspection circuit for a secondary battery under test according to an embodiment of the present invention, and an outline of performing a pass / fail determination.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a process when measuring a voltage according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining a determination table in which a range for each inspection item for determining the quality of a lithium ion battery is specified;
FIG. 4 is a diagram for explaining a determination table created by correcting the determination table after activating the 5000 lithium-ion batteries.
FIG. 5 is a diagram in which a lithium ion battery of 5 production lots, 1000 cells in each lot, and a total of 5000 cells is activated, and the defective rate at that time is compared with the conventional method.
[Explanation of symbols]
11 ... secondary battery for measurement
12 ... Inspection circuit
121 ... bidirectional power supply
122 ··· Ammeter
123 ... switch
124 voltmeter
125 ・ ・ ・ Control / measuring means
126 processing means
127 setting means
128 ・ ・ ・ Display
Claims (12)
前記被測定用二次電池の充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の少なくとも一つについて測定された測定値からなる予め作成された判定用テーブルの各電圧と、
前記充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の少なくとも一つについて測定された測定値と、
をそれぞれ比較することによって、前記被測定用二次電池の電池性能を予測し、 前記予測された予測値が前記判定用テーブルにおける一定の基準範囲内の被測定用二次電池を良品とすることを特徴とする二次電池検査方法。In the secondary battery inspection method for determining the electrical performance of the measured secondary battery based on the determination table,
A pre-determined judgment comprising a measured value of at least one of the charging voltage, the open circuit voltage after charging, the discharging voltage, the open circuit voltage after discharging, and the open circuit voltage after aging of the secondary battery to be measured. Each voltage of the table for
The charge voltage, the open circuit voltage after charging, the discharge voltage, the open circuit voltage after discharge, and a measurement value measured for at least one of the open circuit voltage after aging,
The battery performance of the secondary battery to be measured is predicted by comparing the secondary battery to be measured, and the predicted secondary battery is a non-defective secondary battery whose predicted value is within a certain reference range in the determination table. A secondary battery inspection method characterized by the following.
前記被測定用二次電池の充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の少なくとも一つについて測定された測定値に基づく平均値と、前記平均値に対する下限基準値および上限基準値とからなる判定用テーブルを作成し、
前記被測定用二次電池の前記各電圧をそれぞれ計測し、前記各電圧が前記判定用テーブルの下限基準値と上限基準値との範囲内にある被測定用二次電池を良品とすることを特徴とする二次電池検査方法。In the secondary battery inspection method for determining the electrical performance of the measured secondary battery based on the determination table,
The charge-time voltage of the secondary battery to be measured, the open-circuit voltage after charge, the discharge-time voltage, the open-circuit voltage after discharge, the average value based on the measured value of at least one of the open-circuit voltage after aging, and Create a judgment table consisting of the lower reference value and the upper reference value for the average value,
Each of the voltages of the measured secondary battery is measured, and the measured secondary battery in which each of the voltages is within the range of the lower reference value and the upper reference value of the determination table is regarded as a non-defective product. Characteristic secondary battery inspection method.
前記被測定用二次電池の充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の少なくとも一つについて測定された測定値に基づく平均値と、前記平均値に対する下限基準値および上限基準値とからなる判定用テーブルを作成し、
前記被測定用二次電池の前記各電圧を計測し、前記各電圧が前記判定用テーブルの下限基準値と上限基準値との範囲内のデータを取り込み、前記基準値の範囲外のデータを棄却して、判定用テーブルの判定基準値を自動的に補正した判定用テーブルによって検査することを特徴とする二次電池検査方法。In the secondary battery inspection method for determining the electrical performance of the measured secondary battery based on the determination table,
The charge-time voltage of the secondary battery to be measured, the open-circuit voltage after charge, the discharge-time voltage, the open-circuit voltage after discharge, the average value based on the measured value of at least one of the open-circuit voltage after aging, and Create a judgment table consisting of the lower reference value and the upper reference value for the average value,
The respective voltages of the measured secondary battery are measured, and the respective voltages take in data within a range between a lower reference value and an upper reference value of the determination table, and reject data outside the reference value range. A secondary battery inspection method, wherein the inspection is performed using a determination table in which a determination reference value of the determination table is automatically corrected.
被測定用二次電池に充放電可能な双方向電源、電圧計、電流計、および電流をｏｎ−ｏｆｆ するスイッチが接続されている測定回路と、
前記双方向電源、電圧計、および電流計のｏｎ−ｏｆｆ を制御するとともに、前記被測定用二次電池の充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の少なくとも一つを計測する制御・計測手段と、
前記各電圧の平均値に対する下限基準値および上限基準値が予め決められている判定用テーブルと前記制御・計測手段によって計測された各電圧とをそれぞれ比較し、前記被測定用二次電池の良否を判定する処理手段と、
を少なくとも備えていることを特徴とする二次電池検査装置。In a secondary battery inspection device that determines the electrical performance of the measured secondary battery based on the determination table,
A measurement circuit to which a bidirectional power supply capable of charging / discharging the secondary battery under test, a voltmeter, an ammeter, and a switch for turning the current on-off,
While controlling on-off of the bidirectional power supply, the voltmeter, and the ammeter, the charging voltage, the open circuit voltage after charging, the discharging voltage, the open circuit voltage after discharging, and the aging voltage of the secondary battery to be measured. Control / measurement means for measuring at least one of the open circuit voltages;
The lower limit reference value and the upper limit reference value with respect to the average value of the respective voltages are compared with each of the determination tables in which the voltage measured by the control / measurement unit is predetermined, and the quality of the measured secondary battery is determined. Processing means for determining
A secondary battery inspection device comprising at least:
被測定用二次電池に充放電可能な双方向電源、電圧計、電流計、および電流をｏｎ−ｏｆｆ するスイッチが接続されている測定回路と、
前記双方向電源、電圧計、および電流計のｏｎ−ｏｆｆ を制御するとともに、前記被測定用二次電池の充電時電圧、充電後開路時電圧、放電時電圧、放電後開路時電圧、エージング後開路時電圧の少なくとも一つを計測する制御・計測手段と、
前記制御・計測手段によって計測された前記各電圧の平均値と前記平均値に対する一定の範囲となる下限基準値および上限基準値とからなる判定用テーブルを作成し、前記制御・計測手段によって計測された各電圧と、前記判定用テーブルとをそれぞれ比較し、前記被測定用二次電池の良否を判定する処理手段と、
を少なくとも備えていることを特徴とする二次電池検査装置。In a secondary battery inspection device that determines the electrical performance of the measured secondary battery based on the determination table,
A measurement circuit to which a bidirectional power supply capable of charging / discharging the secondary battery under test, a voltmeter, an ammeter, and a switch for turning the current on-off,
While controlling on-off of the bidirectional power supply, the voltmeter, and the ammeter, the charging voltage, the open circuit voltage after charging, the discharging voltage, the open circuit voltage after discharging, and the aging voltage of the secondary battery to be measured. Control / measurement means for measuring at least one of the open circuit voltages;
A determination table including an average value of the respective voltages measured by the control / measurement unit and a lower limit reference value and an upper limit reference value that is a certain range with respect to the average value is created, and is measured by the control / measurement unit. Processing means for comparing each of the measured voltages with the determination table, and determining the quality of the measured secondary battery,
A secondary battery inspection device comprising at least:
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