JP2014207181A - 二次電池の検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】検査精度を向上できる二次電池の検査方法を提供する。【解決手段】余剰液Ａを電極体２０に流入させる工程と、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂを押圧して、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂに第一の荷重Ｐ２１・Ｐ２２を付与するとともに、塗工部３１・４１の塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂを除く領域３１ｃ・４１ｃを押圧して、幅方向両端部３１ｂ・４１ｂを除く領域３１ｃ・４１ｃに第二の荷重Ｐ２３を付与する工程と、各荷重Ｐ２１〜Ｐ２３を付与した状態で、二次電池１を自己放電させたときの電圧降下量を測定し、電圧降下量の測定結果に基づいて電極体２０に混入する異物Ｂの有無を検査する工程と、を行い、第一の荷重Ｐ２１・Ｐ２２は、第二の荷重Ｐ２３よりも大きい。【選択図】図７

Description

本発明は、塗工部が形成される正極および負極の間にセパレータを挟んで積層される電極体に、電解液を浸透させて発電要素を構成する二次電池の検査方法に関する。

従来から、リチウムイオン二次電池等の二次電池の発電要素としては、塗工部が形成される正極および負極の間にセパレータを挟んで積層される電極体に、電解液を浸透させたものが用いられている。

このような電極体の内部に金属屑等の異物が混入している場合には、二次電池の充放電を繰り返すことによって、溶解してイオン化した異物が負極に誘導され、負極の表面に析出される。そして、析出跡がセパレータを介して正極まで到達することにより、二次電池は短絡してしまう。
特許文献１には、このような電極体に混入する異物を検知するための手段が開示されている。

特許文献１に開示される技術では、押圧部材によって電極体の扁平な面を押圧することで、異物によってセパレータを突き破り、異物が混入している部位を強制的に短絡させる。特許文献１に開示される技術では、正極および負極に電圧を印加して、短絡時に生じる漏れ電流を検知することで、電極体に混入する異物を検知する。
特許文献１に開示される技術では、押圧部材を電極体の扁平な面に沿って移動させつつ、押圧部材によって電極体を押圧することで、電極体全面を一様な力で押圧し、検査精度を向上させている。

電解液は、電極体に浸透しきれずに、その一部が余剰液として二次電池に残存する。電極体は、二次電池の充放電によって膨張収縮したときに、正極および負極の積層部分の間等に隙間が生じる。このとき、余剰液は、前記隙間を埋めるように電極体に流入する。
従って、余剰液に異物が混入している場合には、電極体の膨張収縮時に前記異物が電極体に混入してしまう可能性がある。この場合には、余剰液に混入している異物によって、二次電池が短絡してしまう可能性がある。

特許文献１に開示される技術のように、押圧部材によって電極体を一様な力で押圧するだけでは、このような余剰液に混入する異物を検知できないため、異物に起因する二次電池の短絡を検知する精度、つまり、検査精度を充分に向上できなかった。

特開２００９−４８９７１号公報

本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、検査精度を向上できる二次電池の検査方法を提供するものである。

本発明に係る二次電池の検査方法は、塗工部が形成される正極および負極の間にセパレータを挟んで積層される電極体に、電解液を浸透させて発電要素を構成する二次電池の検査方法であって、前記電極体に浸透しきれずに前記二次電池に残存する前記電解液である余剰液を、前記電極体に流入させる工程と、前記塗工部の幅方向端部を押圧して、前記塗工部の幅方向端部に第一の荷重を付与するとともに、前記塗工部の幅方向端部を除く領域を押圧して、前記塗工部の幅方向端部を除く領域に第二の荷重を付与する工程と、前記第一の荷重および前記第二の荷重を付与した状態で、前記二次電池を自己放電させたときの電圧降下量を測定し、前記電圧降下量の測定結果に基づいて前記電極体に混入する異物の有無を検査する工程と、を行い、前記第一の荷重は、前記第二の荷重よりも大きい、ものである。

本発明に係る二次電池の検査方法において、前記塗工部の幅方向端部は、前記塗工部の幅方向端部における外縁部と、前記塗工部の幅の５％の長さだけ、前記外縁部から前記塗工部の内側に離れた部分との間の領域である、ものである。

本発明に係る二次電池の検査方法において、前記余剰液を前記電極体に流入させる工程では、前記塗工部の幅方向端部を除く領域における中央部を押圧して、前記中央部に荷重を付与する、ものである。

本発明に係る二次電池の検査方法は、前記電極体に異物が混入していないと判定された前記二次電池に対して、前記電極体に前記余剰液を流入させる工程と、前記第一の荷重および前記第二の荷重を付与する工程と、前記電極体に混入する異物の有無を検査する工程とを、繰り返し行うものであり、前記余剰液の量に応じて、前記繰り返し回数を設定する、ものである。

本発明は、検査精度を向上できる、という効果を奏する。

二次電池を示す説明図。 電極体を製造する様子を示す説明図。（ａ）正極、負極、およびセパレータを捲回する様子を示す図。（ｂ）電極体にプレス加工を施す様子を示す図。 電極体に混入している異物を示す説明図。 余剰液に混入している異物を示す説明図。 二次電池を押圧する様子を示す説明図。（ａ）押圧部材を示す図。（ｂ）電極体に付与する荷重を示す図。 余剰液を電極体に流入させる様子を示す説明図。 二次電池を拘束する様子を示す説明図。（ａ）拘束治具を示す図。（ｂ）電極体に付与する荷重を示す図。 二次電池を拘束するときの荷重の大きさを変更して二次電池を検査した結果を示す説明図。 二次電池の容量を変更して二次電池を検査した結果を示す説明図。 再検査の回数と異物の検出率との関係を示す説明図。 余剰液の量と再検査の回数との関係を示す説明図。 複数の正極、負極、およびセパレータを積層することで構成される電極体に混入する異物を検査する様子を示す説明図。（ａ）検査前の電極体の状態を示す図。（ｂ）余剰液を電極体に流入させるときの荷重を示す図。（ｃ）電極体に流入させた余剰液を保持するときの荷重を示す図。

以下では、本実施形態の二次電池の検査方法について説明する。

まず、二次電池１の概略構成について説明する。

本実施形態の二次電池１は、リチウムイオン二次電池である。なお、本発明が適用される対象はリチウムイオン二次電池に限定されるものではなく、他の二次電池についても適用可能である。
図１に示すように、二次電池１は、外装１０、電極体２０、および外部端子６０等を具備する。

外装１０は、一面が開口した有底角筒状の部材を、平板状の蓋体で塞ぐことで構成される中空の電池容器である。外装１０には、電極体２０が収納される。

図２（ａ）に示すように、電極体２０は、正極３０、負極４０、およびセパレータ５０を備える。

正極３０および負極４０は、正極集電体および負極集電体の表面（一側面あるいは両面）に塗工部３１・４１を形成することで構成される、シート状の部材である。

塗工部３１・４１は、正極集電体および負極集電体の表面に、正極用および負極用の電極合剤を塗布して乾燥させた後で、プレス加工が施されることによって形成される。
正極３０の塗工部３１は、正極３０の幅方向における一端部から他端側まで連続して形成される。負極４０の塗工部４１は、負極４０の幅方向における他端部から一端側まで連続して形成される。すなわち、塗工部３１・４１は、幅方向における位置関係が反対となっている。

正極３０および負極４０は、塗工部３１・４１が形成されていない部分が、未塗工部３２・４２として形成される。

セパレータ５０は、樹脂等から成るシート状の部材である。セパレータ５０は、その幅が正極３０および負極４０の幅よりも短い。
セパレータ５０は、その幅方向両端部の位置を、塗工部３１・４１の幅方向両端部の位置と合わせた状態で、正極３０および負極４０の間に介在する。

正極３０、負極４０、およびセパレータ５０は、その幅方向を捲回軸方向として捲回される（図２（ａ）に示す矢印参照）。
図２（ｂ）に示すように、電極体２０は、このような正極３０、負極４０、およびセパレータ５０を捲回したものに対してプレス加工を施すことで製造される。

これにより、本実施形態の正極３０および負極４０は、図２（ｂ）における上下方向に沿って積層される。

このように、本実施形態の電極体２０は、正極３０および負極４０の間にセパレータ５０を挟んで積層される。
電極体２０は、外装１０に注液される電解液が浸透することで、二次電池１の発電要素として構成される。

図１に示すように、電極体２０は、その捲回軸方向と外装１０の長手方向とを合わせた状態で外装１０に収納され、プレス加工によって平らに捲回された部分が外装１０の内側面と対向する。
図１において、正極３０の未塗工部３２は、外装１０の左側に位置する。また、負極４０の未塗工部４２は、外装１０の右側に位置する。

つまり、図１において、電極体２０の捲回軸方向は、左右方向である。また、図１において、正極３０および負極４０の幅方向は、左右方向である。そして、図１において、正極３０および負極４０の積層方向は、紙面手前側から紙面奥側に向かう方向である。

ここで、図３に示すように、電解液は、その一部が電極体２０に浸透しきれずに二次電池１（外装１０）に残存する。以下では、このような外装１０に残存する電解液を「余剰液Ａ」と表記する。

外部端子６０は、その一部が外装１０の外側面から二次電池１の上方（外方）に突出した状態で配置される。外部端子６０は、集電端子を介して電極体２０の正極３０または負極４０に電気的に接続される。
外部端子６０および集電端子は、電極体２０に蓄えられる電力を外部に取り出す、若しくは、外部からの電力を電極体２０に取り入れる通電経路として機能する。

このように構成される二次電池１は、電極体２０に混入する異物Ｂによって短絡してしまう可能性がある。
具体的には、二次電池１の充放電を繰り返すことによって、溶解してイオン化した異物Ｂが負極４０に誘導され、負極４０の表面に析出される。そして、析出跡がセパレータ５０を介して正極３０まで到達することにより、二次電池１は短絡してしまう。

二次電池の検査方法は、このような電極体２０に混入する異物Ｂを検知して、異物Ｂに起因する二次電池１の短絡を防止するためのものである。

次に、二次電池の検査方法について説明する。

なお、図４に示すように、二次電池１は、余剰液Ａにのみ異物Ｂが混入しているものとする。すなわち、電極体２０には、異物Ｂが混入していないものとする。

また、本実施形態の二次電池の検査方法は、二次電池１の製造工程において、二次電池１の発電特性を安定させるためのエージング処理を行った後で実施されるものとする。エージング処理は、初期充電が行われた二次電池１を高温環境下で一定時間放置する処理である。
つまり、二次電池の検査方法の実施に際して、二次電池１は、外装１０に電極体２０が収納され、外装１０に電解液が注液される。そして、二次電池１は、初期充電が行われて外装１０が密閉され、エージング処理が行われる。

まず、図５（ａ）に示すように、二次電池の検査方法では、一対の押圧部材１１０によって外装１０を押圧する。

一対の押圧部材１１０は、左右方向の幅が短く、高さが外装１０よりも高い略直方体状の部材であり、二次電池１を挟んで対向配置される。押圧部材１１０の左右中央部は、塗工部３１・４１の幅方向中央部３１ａ・４１ａ（図５（ｂ）参照）に位置合わせされている。一対の押圧部材１１０は、二次電池１に対して近接離間可能に構成される。

図５に示すように、二次電池の検査方法では、一対の押圧部材１１０を二次電池１に接近させ、塗工部３１・４１の幅方向中央部３１ａ・４１ａを押圧して、塗工部３１・４１の幅方向中央部３１ａ・４１ａに荷重Ｐ１０を付与する（図５（ｂ）に斜線で示す領域参照）。
これにより、二次電池の検査方法では、塗工部３１・４１の幅方向中央部３１ａ・４１ａを圧縮する。

このとき、塗工部３１・４１の幅方向中央部３１ａ・４１ａより離れた位置にある塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂにおいて、正極３０および負極４０の積層部分の間には、隙間が生じる。つまり、正極３０およびセパレータ５０と、負極４０およびセパレータ５０との間には、隙間が生じる（図２（ａ）参照）。
従って、図６に示すように、電極体２０は、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂにおいて、その厚みが大きくなる（図６（ａ）に二点鎖線で示す塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂ参照）。

余剰液Ａおよび余剰液Ａに混入する異物Ｂは、正極３０および負極４０の積層部分の間に生じた隙間を埋めるように、電極体２０に流入する。つまり、余剰液Ａおよび異物Ｂは、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂより電極体２０に流入する（図６の異物Ｂに示す矢印参照）。
これにより、二次電池の検査方法では、実際に異物Ｂの混入有無を検査する前に、余剰液Ａおよび異物Ｂを電極体２０に強制的に流入させている（図６に二点鎖線で示す余剰液Ａおよび異物Ｂ参照）。

このように、二次電池の検査方法では、余剰液Ａを電極体２０に流入させる工程を行う。

図５（ｂ）に示すように、本実施形態の二次電池の検査方法では、塗工部３１・４１の幅Ｄの５％の長さだけ、塗工部３１・４１の幅方向中央部３１ａ・４１ａを押圧している。
なお、塗工部３１・４１の幅方向中央部３１ａ・４１ａの押圧幅Ｄ１０は、これに限定されるものでない。

図７（ａ）に示すように、塗工部３１・４１の幅方向中央部３１ａ・４１ａに荷重Ｐ１０を付与した後で、二次電池の検査方法は、拘束治具１２０によって二次電池１を拘束する。

拘束治具１２０は、一対の第一押圧部１２１、一対の第二押圧部１２２、および一対の第三押圧部１２３を備える。各押圧部１２１〜１２３は、それぞれ二次電池１を挟んで対向配置される。

なお、図７（ａ）においては、二次電池１を見やすくするために、紙面手前側に位置する各押圧部１２１〜１２３のみ記載し、紙面奥側に位置する各押圧部１２１〜１２３の記載を省略している。

一対の第一押圧部１２１は、塗工部３１・４１の幅方向一端部（図７（ａ）では右端部）に位置合わせされている点を除いて押圧部材１１０と同様に構成される。

一対の第二押圧部１２２は、塗工部３１・４１の幅方向他端部（図７（ａ）では左端部）に位置合わせされている点を除いて押圧部材１１０と同様に構成される。

一対の第三押圧部１２３は、左右方向に沿った幅が第一押圧部１２１よりも長く、高さが外装１０よりも高い略板状の部材である。一対の第三押圧部１２３は、一対の第一押圧部１２１および一対の第二押圧部１２２の左右方向内側に、一対の第一押圧部１２１および一対の第二押圧部１２２と隣接して配置される。
すなわち、一対の第三押圧部１２３は、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂを除く領域３１ｃ・４１ｃ（図７（ｂ）参照）と対向している。
このような一対の第三押圧部１２３は、二次電池１に対して近接離間可能に構成される。

つまり、拘束治具１２０は、幅方向における塗工部３１・４１全面を押圧可能に構成される。

図７に示すように、二次電池の検査方法では、拘束治具１２０の各押圧部１２１〜１２３を二次電池１に接近させ、幅方向における塗工部３１・４１全面を押圧する。
このとき、一対の第一押圧部１２１および一対の第二押圧部１２２は、一対の第三押圧部１２３よりも大きな押圧力で二次電池１を押圧する。
これにより、二次電池の検査方法では、塗工部３１・４１全面に荷重Ｐ２１〜Ｐ２３を付与する。

図７（ｂ）に示すように、本実施形態の二次電池の検査方法では、塗工部３１・４１の幅Ｄの５％の長さだけ、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂを押圧している（図７（ｂ）に示す押圧幅Ｄ２１・Ｄ２２参照）。

以下では、第一押圧部１２１によって塗工部３１・４１の幅方向一端部に付与する荷重Ｐ２１を「第一の荷重Ｐ２１」と表記する。
また、第二押圧部１２２によって塗工部３１・４１の幅方向他端部に付与する荷重Ｐ２２を「第一の荷重Ｐ２２」と表記する。
そして、第三押圧部１２３によって塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂを除く領域３１ｃ・４１ｃに付与する荷重Ｐ２３を「第二の荷重Ｐ２３」と表記する。

本実施形態において、第一の荷重Ｐ２１・Ｐ２２は、互いに同じ大きさの荷重であり、第二の荷重Ｐ２３よりも大きい。

二次電池の検査方法では、このような第一の荷重Ｐ２１・Ｐ２２および第二の荷重Ｐ２３を付与することで、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂを除く領域３１ｃ・４１ｃよりも強い力で、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂを圧縮する。
これにより、二次電池の検査方法では、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂにおいて、正極３０および負極４０の積層部分を密着させる。

二次電池の検査方法は、このようにして余剰液Ａおよび異物Ｂの流入口である塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂに、第二の荷重Ｐ２３よりも大きな第一の荷重Ｐ２１・Ｐ２２を付与することで、余剰液Ａおよび異物Ｂが電極体２０より流出する量を低減している。
従って、二次電池の検査方法は、電極体２０に流入させた余剰液Ａおよび異物Ｂを保持できる。

このように、二次電池の検査方法では、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂを押圧して第一の荷重Ｐ２１・Ｐ２２を付与するとともに、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂを除く領域３１ｃ・４１ｃを押圧して第二の荷重Ｐ２３を付与する工程を行う。
また、本実施形態のような、正極３０および負極４０を捲回して製造される電極体２０において、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂは、本発明に係る塗工部の幅方向端部である。
従って、本実施形態の電極体２０において、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂを除く領域３１ｃ・４１ｃは、本発明に係る塗工部の幅方向端部を除く領域である。

各荷重Ｐ２１〜Ｐ２３を付与した後で、二次電池の検査方法では、恒温環境下で二次電池１を一定期間自己放電させる。
二次電池の検査方法では、拘束治具１２０による二次電池１の拘束を継続して行う。つまり、二次電池の検査方法では、電極体２０に余剰液Ａおよび異物Ｂを流入させた状態で、二次電池１を自己放電させる。

このとき、電極体２０に流入する異物Ｂは、各荷重Ｐ２１〜Ｐ２３によってセパレータ５０を突き破る。
つまり、二次電池の検査方法は、電極体２０に混入する異物Ｂによって二次電池１を短絡させた状態で自己放電させる。

異物Ｂの影響で短絡している二次電池１は、その電池特性が低下するため、短絡していない二次電池１と比較して、自己放電時の電圧降下量、つまり、自己放電後の電圧値から自己放電前の電圧値を減算した結果がより小さくなる。

このため、二次電池の検査方法では、自己放電時の電圧降下量を電圧計等で測定し、前記測定結果に基づいて短絡している二次電池１を検知する。
このとき、二次電池の検査方法では、例えば、複数の二次電池１についての電圧降下量の中央値（メジアン）を算出し、電圧降下量の測定結果が電圧降下量の中央値よりも一定量以上小さい二次電池１を、短絡している二次電池１であると判定する。

なお、二次電池の検査方法は、必ずしも電圧降下量の中央値を算出して二次電池の短絡を判定する必要はなく、例えば、電圧降下量の測定結果が予め設定される閾値よりも小さい場合に、二次電池が短絡していると判定しても構わない。

前述のように、二次電池の検査方法では、第二の荷重Ｐ２３よりも大きい第一の荷重Ｐ２１・Ｐ２２を付与することで、電極体２０に流入させた余剰液Ａおよび異物Ｂを保持した状態で、二次電池１を自己放電させている。
従って、二次電池の検査方法は、二次電池１を自己放電させるときに、電極体２０の製造時に電極体２０に混入する異物（余剰液Ａを流入させる前に既に混入している異物）だけでなく、余剰液Ａに混入する異物Ｂによって、二次電池１を短絡させることができる。

これによれば、二次電池の検査方法は、電極体２０の製造時に電極体２０に混入する異物だけでなく、余剰液Ａに混入する異物Ｂも検知できる。

このような余剰液Ａに混入する異物Ｂは、二次電池１の充放電によって電極体２０が膨張収縮したときに、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂにおいて、正極３０および負極４０の積層部分の間に生じる隙間より、電極体２０に混入する可能性がある。
従って、二次電池１は、電極体２０の製造時に電極体２０に混入する異物だけでなく、余剰液Ａに混入する異物Ｂによって短絡してしまう可能性がある。

つまり、二次電池の検査方法は、余剰液Ａに混入する異物Ｂを検知することで、余剰液Ａに混入する異物Ｂに起因する二次電池１の短絡を防止できる。
このため、二次電池の検査方法は、従来技術と比較して検査精度を向上できる。

このように、二次電池の検査方法は、第一の荷重Ｐ２１・Ｐ２２および第二の荷重Ｐ２３を付与した状態で、二次電池１を自己放電させたときの電圧降下量の測定結果に基づいて、電極体２０に混入する異物Ｂの有無を検査する工程を行う。

なお、第一の荷重は、それぞれ第二の荷重よりも大きければよく、必ずしも互いに同じ大きさである必要はない。

前述のように、本実施形態の二次電池の検査方法では、二次電池１を自己放電させるときに、塗工部３１・４１の幅Ｄの５％の長さだけ、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂを押圧している（図７（ｂ）に示す押圧幅Ｄ２１・Ｄ２２参照）。

これによれば、二次電池の検査方法は、第一の荷重Ｐ２１・Ｐ２２を付与する領域を、ある程度狭い幅に絞ることができる。
従って、二次電池の検査方法は、より効果的に塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂを圧縮できる。このため、二次電池の検査方法は、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂにおいて、余剰液Ａおよび異物Ｂの流出口となる正極３０および負極４０の積層部分をより確実に密着させることができる。

つまり、二次電池の検査方法は、自己放電時に余剰液Ａおよび異物Ｂが電極体２０より流出する量をより低減できるため、余剰液Ａおよび異物Ｂをより確実に保持できる。
従って、二次電池の検査方法は、検査精度をより向上できる。

このように、二次電池の検査方法において、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂは、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂにおける外縁部と、前記外縁部から塗工部３１・４１の幅Ｄの５％の長さだけ、前記外縁部から塗工部３１・４１の内側に離れた部分との間の領域である。

前述のように、本実施形態の二次電池の検査方法は、塗工部３１・４１の幅方向中央部３１ａ・４１ａを押圧して、余剰液Ａを電極体２０に流入させている（図６参照）。

これによれば、二次電池の検査方法は、余剰液Ａおよび異物Ｂの流入口である塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂにおいて、正極３０および負極４０の積層部分の間に隙間を形成できる。
従って、二次電池の検査方法は、塗工部３１・４１全面に均一な荷重を付与することで、余剰液Ａを電極体２０に流入させる場合等と比較して、より多くの余剰液Ａを電極体２０に流入できる。

つまり、二次電池の検査方法は、より高い確率で余剰液Ａに混入する異物Ｂを電極体２０に流入できるため、検査精度をより向上できる。

このように、二次電池の検査方法において、余剰液Ａを電極体２０に流入させる工程では、塗工部３１・４１の幅方向中央部３１ａ・４１ａを押圧して、塗工部３１・４１の幅方向中央部３１ａ・４１ａに荷重Ｐ１０を付与する。
また、本実施形態のような、正極３０および負極４０を捲回して製造される電極体２０において、塗工部３１・４１の幅方向中央部３１ａ・４１ａは、本発明に係る塗工部の幅方向端部を除く領域における中央部である。

次に、本実施形態の二次電池の検査方法を評価した結果について説明する。

まず、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂに付与する第一の荷重Ｐ２１・Ｐ２２と、幅方向両端部３１ｂ・４１ｂを除く領域３１ｃ・４１ｃに付与する第二の荷重Ｐ２３の大きさを変更した結果について、図８を用いて説明する。

荷重の評価では、余剰液Ａに所定の大きさの異物Ｂを意図的に混入し、本実施形態の二次電池の検査方法を用いて異物Ｂの混入有無を検査した（図４および図７参照）。
荷重の評価では、複数の二次電池１に対してこのような検査を繰り返し行って、異物Ｂを検知した二次電池１の個数から二次電池１全体の個数を除算してパーセンテージ化した結果を、検出率として算出した。

図８に示す符号Ｐ１〜Ｐ４は、その符号の順番に大きな荷重を示している。

荷重の評価では、余剰液Ａを電極体２０に流入させることなく塗工部３１・４１全面に同じ大きさの荷重を付与して自己放電検査を行った場合の検出率（以下、「従来の検出率」と表記する）と比較して、検出率が大きく改善した場合に図８に示す検出率の欄に「○」を記載した。
荷重の評価では、従来の検出率と比較して、検出率がある程度改善した場合に図８に示す検出率の欄に「△」を記載した。
荷重の評価では、従来の検出率と比較して、検出率があまり改善しなかった場合に図８に示す検出率の欄に「×」を記載した。

なお、荷重の評価では、余剰液Ａを電極体２０に流入させるときに、塗工部３１・４１の幅方向中央部３１ａ・４１ａにそれぞれ同じ大きさの荷重Ｐ１０を付与している（図６参照）。

第一の荷重Ｐ２１・Ｐ２２および第二の荷重Ｐ２３の大きさをＰ１とした場合には、検出率が「△」となった。
つまり、塗工部３１・４１全面に大きさＰ１の荷重を付与した場合には、検出率がある程度改善した。また、塗工部３１・４１全面に大きさＰ２〜Ｐ４の荷重を付与した場合においても検出率がある程度改善した。

これは、塗工部３１・４１全面に同じ大きさＰ１〜Ｐ４の荷重を付与することで、電極体２０に流入させた余剰液Ａおよび異物Ｂをある程度保持できていることによるものであると考えられる。

一方、第一の荷重Ｐ２１・Ｐ２２の大きさをＰ１とするとともに、第二の荷重Ｐ２３の大きさをＰ２〜Ｐ４とした場合には、検出率が「×」となってしまった。
つまり、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂに付与する荷重を、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂを除く領域３１ｃ・４１ｃに付与する荷重よりも小さくした場合には、検出率があまり改善しなかった。

この場合には、第二の荷重Ｐ２３によって塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂを除く領域３１ｃ・４１ｃが大きく圧縮されてしまい、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂにおいて、正極３０および負極４０の積層部分の間に隙間が生じてしまう。
従って、この場合には、電極体２０に流入させた余剰液Ａおよび異物Ｂが、第二の荷重Ｐ２３によって塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂに向けて押し出されてしまう。
以上より、この場合には、二次電池１を自己放電させるときに、余剰液Ａおよび異物Ｂが塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂより積極的に流出してしまい、異物Ｂによって二次電池１を短絡させることができなかったと考えられる。

なお、第一の荷重Ｐ２１・Ｐ２２の大きさをＰ２とするとともに、第二の荷重Ｐ２３の大きさをＰ３・Ｐ４とした場合には、検出率が「△」となっている。
また、第一の荷重Ｐ２１・Ｐ２２の大きさをＰ３とするとともに、第二の荷重Ｐ２３の大きさをＰ４とした場合には、検出率が「△」となっている。

これは、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂに付与する荷重が大きくなったことにより、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂにおいて、正極３０および負極４０の積層部分をある程度密着できていることによるものであると考えられる。
しかし、このような場合においても、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂを除く領域３１ｃ・４１ｃに付与する荷重の影響で、電極体２０に流入させた余剰液Ａおよび異物Ｂが塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂから流出してしまう。

第一の荷重Ｐ２１・Ｐ２２の大きさをＰ２とするとともに、第二の荷重Ｐ２３の大きさをＰ１とした場合には、検出率が「○」となった。
つまり、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂに付与する荷重を、塗工部３１・４１の幅方向両端部３１ｂ・４１ｂを除く領域３１ｃ・４１ｃに付与する荷重よりも大きくした場合には、検出率が大きく改善した。

これは、第一の荷重Ｐ２１・Ｐ２２の大きさをＰ３とするとともに、第二の荷重Ｐ２３の大きさをＰ１・Ｐ２とした場合においても同様であった。
また、第一の荷重Ｐ２１・Ｐ２２の大きさをＰ４とするとともに、第二の荷重Ｐ２３の大きさをＰ１〜Ｐ３とした場合においても同様であった。

以上より、二次電池の検査方法は、第一の荷重Ｐ２１・Ｐ２２を第二の荷重Ｐ２３よりも大きくすることで、電極体２０に流入させた余剰液Ａをより確実に保持できることがわかる。
つまり、二次電池の検査方法は、検査精度を向上できることがわかる。

次に、二次電池１の容量を変更して、本実施形態の二次電池の検査方法を評価した結果について、図９を用いて説明する。

二次電池１は、その容量を変更することで、塗工部３１・４１の幅Ｄ、電解液の注液量、および電極体２０の厚み（正極３０および負極４０の積層枚数）等が変動する。
つまり、容量の評価では、余剰液Ａおよび異物Ｂの流入口の条件を変更して、二次電池の検査方法を評価した。

容量の評価では、前述したような荷重の評価と同様に、余剰液Ａに意図的に異物Ｂを混入した二次電池１を、本実施形態の二次電池の検査方法を用いて検査して、異物Ｂの検出率を測定した（図４および図７参照）。
すなわち、容量の評価では、第一の荷重Ｐ２１・Ｐ２２を第二の荷重Ｐ２３よりも大きくして、異物Ｂの混入有無を検査した。

容量の評価では、二次電池１の容量を変更した場合において、余剰液Ａを電極体２０に流入させることなく、幅方向における塗工部３１・４１全面に同じ大きさの荷重を付与して自己放電検査を行った場合の検出率を、比較例として測定した。

容量の評価では、容量が異なる三種類の二次電池１において、異物Ｂの検出率を測定した。

図９に示す符号Ａ１〜Ａ３は、その符号の順番に大きな容量を示している。

容量の評価では、異物Ｂの混入をほとんど検知できなかった場合に、図９に示す検出率の欄に「×」を記載した。
容量の評価では、異物Ｂの混入をある程度検知できた場合に、図９に示す検出率の欄に「○」を記載した。

比較例においては、二次電池１の容量Ａ１〜Ａ３に関わらず、異物Ｂの混入をほとんど検知できなかった。
一方、本実施形態の二次電池の検査方法では、二次電池１の容量Ａ１〜Ａ３に関わらず、異物Ｂの混入をある程度検知できた。

以上より、本実施形態の二次電池の検査方法は、二次電池１の容量Ａ１〜Ａ３に関わらず、自己放電検査前に余剰液Ａを電極体２０に流入できるとともに、電極体２０に流入させた余剰液Ａおよび異物Ｂを自己放電検査時に保持できていることがわかる。
従って、本実施形態の二次電池の検査方法は、二次電池１の容量Ａ１〜Ａ３に関わらず、検査精度を向上できる。

ここで、電極体２０に流入させる余剰液Ａの量が多い場合には、一回の検査で全ての余剰液Ａを電極体２０に流入できない可能性がある。
以下では、このような電極体２０に流入できなかった余剰液Ａに混入する異物Ｂを検知するために行った再検査を評価した結果について、図１０および図１１を用いて説明する。

再検査の評価では、前述したような荷重の評価と同様に、余剰液Ａに意図的に異物Ｂを混入した二次電池１を、本実施形態の二次電池の検査方法を用いて検査して、異物Ｂの検出率を測定した（図４および図７参照）。

再検査の評価では、異物Ｂを検出できなかった二次電池１に対して再検査を行って、異物Ｂの検出率を測定した。再検査の評価では、このような再検査を五回繰り返し行った。

図１０に示すグラフは、余剰液Ａの量がＥ３である場合における、再検査の回数および検出率を示すグラフである。

図１０に示すように、再検査の評価では、一回目から三回目の再検査において、検出率が大きく上昇している。
一方、再検査の評価では、四回目および五回目の再検査において、検出率がほとんど上昇していない。

以上より、余剰液Ａの量がＥ３である場合、三回再検査を行うことで、電極体２０に流入できなかった余剰液Ａのほとんどを、電極体２０に流入できることがわかる。
つまり、余剰液Ａの量がＥ３である場合、本実施形態の二次電池の検査方法を用いて三回再検査を行うことにより、効果的に検出率を向上できる。

このように、二次電池の検査方法は、電極体２０に異物Ｂが混入していないと判定された二次電池１に対して、余剰液Ａを電極体２０に流入させる工程と、各荷重Ｐ２１〜Ｐ２３を付与する工程と、電極体２０に混入する異物Ｂの有無を検査する工程とを繰り返し行う。

図１１に示すグラフは、余剰液Ａの量、つまり、電解液を注液する量を変更し、何回目の再検査まで検出率が大きく上昇するかを確認した結果を示すものである。

図１１に示す符号Ｅ１〜Ｅ５は、その符号の順番に余剰液Ａの量が多くなっている。

図１１に示すように、検出率が上昇する再検査回数は、余剰液Ａの量が増えるにつれて増加している。

これは、余剰液Ａの量が増えるにつれて最初の検査で流入しなかった余剰液Ａの量が増えること、および再検査でも流入しなかった余剰液Ａの量が増えることによるものであると考えられる。

以上より、二次電池の検査方法は、余剰液Ａの量に応じて、異物Ｂが検出されなかった二次電池１に対して行う再検査の回数（検査の繰り返し回数）を設定することで、より効果的に検査精度を向上できることがわかる。

なお、二次電池の検査方法の検査対象となる電極体は、本実施形態に限定されるものでない。
すなわち、図１２（ａ）に示すように、二次電池の検査方法の検査対象となる電極体は、略板状の正極、負極、およびセパレータを積層することで構成される電極体２２０であっても構わない。
このような電極体２２０は、塗工部２２１の中で、積層方向に対して直交する二方向（図１２における左右方向および上下方向）の端部２２１ｂが、余剰液および異物の流入口（あるいは、流入させた余剰液および異物の流出口）となる。

このような電極体２２０を検査する場合、図１２（ｂ）に示すように、二次電池の検査方法は、前記塗工部２２１の上下方向および左右方向における中央部２２１ａに荷重を付与する。
これにより、二次電池の検査方法は、塗工部２２１の端部２２１ｂにおいて、正極および負極の積層部分の間に隙間を生じさせ、余剰液を電極体２２０に流入させる。

そして、図１２（ｃ）に示すように、二次電池の検査方法は、塗工部２２１の端部２２１ｂに第一の荷重を付与するとともに、塗工部２２１の端部２２１ｂを除く領域２２１ｃに第二の荷重を付与する。
これにより、二次電池の検査方法は、塗工部２２１の端部２２１ｂにおいて、正極および負極の積層部分を密着させ、電極体２２０に流入させた余剰液を保持する。

このように、略板状の正極、負極、およびセパレータを積層して製造される電極体２２０を検査する場合においては、積層方向に対して直交する二方向が、本発明に係る塗工部の幅方向となる。
つまり、前記電極体２２０において、塗工部２２１の、積層方向に対して直交する二方向の端部２２１ｂは、本発明に係る塗工部の幅方向端部である。
従って、前記電極体２２０において、塗工部２２１の端部２２１ｂを除く領域２２１ｃは、本発明に係る塗工部の幅方向端部を除く領域である。
また、前記電極体２２０において、塗工部２２１の上下方向および左右方向における中央部２２１ａは、本発明に係る塗工部の幅方向端部を除く領域における中央部である。

二次電池の検査方法を実施するタイミングは、本実施形態に限定されるものでない。すなわち、二次電池の検査方法は、異物の有無を検査する最中にエージング処理を行っても構わない。
この場合、二次電池の検査方法は、エージング処理前に一対の押圧部材によって余剰液を電極体に流入させるとともに、拘束治具によって二次電池を拘束する（図６および図７参照）。そして、二次電池の検査方法は、二次電池の拘束を継続した状態で、エージング処理後に自己放電検査を行う。

１ 二次電池
２０ 電極体
３０ 正極
４０ 負極
３１・４１ 塗工部
３１ｂ・４１ｂ 塗工部の幅方向両端部（塗工部の幅方向端部）
３１ｃ・４１ｃ 塗工部の幅方向両端部を除く領域（塗工部の幅方向端部を除く領域）
５０ セパレータ
Ａ 余剰液
Ｂ 異物
Ｐ２１・Ｐ２２ 第一の荷重
Ｐ２３ 第二の荷重

Claims (4)

1. 塗工部が形成される正極および負極の間にセパレータを挟んで積層される電極体に、電解液を浸透させて発電要素を構成する二次電池の検査方法であって、
   前記電極体に浸透しきれずに前記二次電池に残存する前記電解液である余剰液を、前記電極体に流入させる工程と、
   前記塗工部の幅方向端部を押圧して、前記塗工部の幅方向端部に第一の荷重を付与するとともに、前記塗工部の幅方向端部を除く領域を押圧して、前記塗工部の幅方向端部を除く領域に第二の荷重を付与する工程と、
   前記第一の荷重および前記第二の荷重を付与した状態で、前記二次電池を自己放電させたときの電圧降下量を測定し、前記電圧降下量の測定結果に基づいて前記電極体に混入する異物の有無を検査する工程と、
   を行い、
   前記第一の荷重は、
   前記第二の荷重よりも大きい、
   二次電池の検査方法。
2. 前記塗工部の幅方向端部は、
   前記塗工部の幅方向端部における外縁部と、前記塗工部の幅の５％の長さだけ、前記外縁部から前記塗工部の内側に離れた部分との間の領域である、
   請求項１に記載の二次電池の検査方法。
3. 前記余剰液を前記電極体に流入させる工程では、
   前記塗工部の幅方向端部を除く領域における中央部を押圧して、前記中央部に荷重を付与する、
   請求項１または請求項２に記載の二次電池の検査方法。
4. 前記二次電池の検査方法は、
   前記電極体に異物が混入していないと判定された前記二次電池に対して、前記電極体に前記余剰液を流入させる工程と、前記第一の荷重および前記第二の荷重を付与する工程と、前記電極体に混入する異物の有無を検査する工程とを、繰り返し行うものであり、
   前記余剰液の量に応じて、前記繰り返し回数を設定する、
   請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の二次電池の検査方法。

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