JP2015197408A - 短絡検査装置および短絡検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電池の正極と負極との短絡を適切に検知しつつ、これら正極と負極との短絡の原因を判別する。【解決手段】短絡検査装置１は、電圧印加部１１、電圧測定部１２、短絡判定部１３、および短絡原因判別部１４を備える。電圧印加部１１は、時間が経過するに従って電圧値が大きくなる電圧を正極と負極との間に印加する。電圧測定部１２は、電圧印加部１１により正極と負極との間に電圧が印加されている期間に、これら正極と負極との間の電圧を測定する。短絡判定部１３は、電圧測定部１２により測定された電圧が０Ｖ以下であれば、正極と負極とが短絡していると判定する。短絡原因判別部１４は、短絡判定部１３により正極と負極とが短絡していると判定された時点において電圧印加部１１により印加されている電圧の電圧値に基づいて、正極と負極との短絡の原因を判別する。【選択図】図１

Description

本発明は、電池の正極と負極との短絡を検査する短絡検査装置および短絡検査方法に関する。

電池は、電極や電解液といった構成要素をケース内に封入することによって製造される。

例えばリチウムイオン二次電池であれば、正極と負極との間にセパレータを挟んでエレメントを構成し、このエレメントをケース内に配置した後に、電解液をケース内に注液する。

正極と負極とは、セパレータにより絶縁される。しかし、例えば、導電性の異物が正極および負極に接触していたり、セパレータの配置位置がずれることによって正極と負極とが直接接触していたり、といった不具合が発生するおそれがある。このような不具合が発生すると、正極と負極とが短絡状態になるので、このような不具合が発生しているエレメントや、このような不具合の発生しているエレメントを備えるリチウムイオン二次電池は、見つけ出して取り除く必要がある。

そこで、正極と負極との間で短絡が発生しているか否かを判定する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に示されている手法によれば、正極と負極との間にインパルス電圧を印加している期間において、これら正極と負極との間の電圧が閾値より低ければ、これら正極と負極との間で短絡が発生していると判定する。

特開２０１３−１４０７５９号公報

しかし、特許文献１に示されている手法では、正極と負極との間で短絡が発生していることは判定することができても、正極と負極との間の短絡の原因を判別することはできない。しかし、短絡の原因を判別することができないと、対策を講じることができないため、電池製造の歩留り向上に影響を与えることになってしまう。このため、特許文献１に示されている手法では、短絡の原因を判別するための処理を別途に行う必要があり、手間がかかってしまっていた。

また、異物が正極および負極に接触している際に、これら電極間に電圧を印加すると、この異物が破壊されて、これら電極間で発生していた短絡が解消され、これら電極が絶縁状態になることがある。さらに、異物の破壊は、電極間に印加する電圧が高くなるに従って発生しやすくなる。特許文献１に示されている手法では、印加する電圧がインパルス電圧であるため、電圧の印加を開始したと同時に高い電圧が電極間に印加される。このため、電極間に電圧を印加したと同時に異物が破壊され、この異物により短絡していた正極と負極とが絶縁状態になるので、異物が存在していることを検知できない。さらに、上述のように異物が破壊されても、その破片は電池のケース内に異物として残っているため、この異物が検査後に再度正極および負極に接触して、これら電極間で短絡が発生してしまうおそれがあった。

そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、電池の正極と負極との短絡を適切に検知しつつ、これら正極と負極との短絡の原因を判別することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するために、以下の事項を提案している。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。

（１） 本発明は、電池の正極と負極との短絡を検査する短絡検査装置（例えば、図１の短絡検査装置１に相当）であって、時間が経過するに従って電圧値が大きくなる電圧を前記正極と前記負極との間に印加する電圧印加手段（例えば、図１の電圧印加部１１に相当）と、前記電圧印加手段により前記正極と前記負極との間に電圧が印加されている期間に、当該正極と当該負極との間の電圧を測定する電圧測定手段（例えば、図１の電圧測定部１２に相当）と、前記電圧測定手段により測定された電圧が、予め定められた閾値（例えば、後述の０Ｖに相当）以下であれば、前記正極と前記負極とが短絡していると判定する短絡判定手段（例えば、図１の短絡判定部１３に相当）と、前記短絡判定手段により前記正極と前記負極とが短絡していると判定された時点において前記電圧印加手段により印加されている電圧の電圧値に基づいて、当該正極と当該負極との短絡の原因を判別する短絡原因判別手段（例えば、図１の短絡原因判別部１４に相当）と、を備えることを特徴とする短絡検査装置を提案している。

ここで、正極と負極とで短絡が発生すると、正極と負極との間に電圧を印加しても、これら正極と負極との間の電圧が上昇しない。そこで、この発明によれば、電圧印加手段により電圧を正極と負極との間に印加し、電圧測定手段により、これら正極と負極との間の電圧を測定することとした。また、短絡判定手段により、電圧測定手段により測定された電圧が閾値以下であれば、正極と負極とが短絡していると判定することとした。このため、電池の正極と負極との短絡を検知することができる。

また、例えば、セパレータを間に介することなく異物が正極および負極に接触している場合には、上述のようにインパルス電圧をこれら正極と負極との間に印加すると、電圧の印加を開始したと同時にこの異物が破壊されて、異物が存在していることを検知できないおそれがある。そこで、この発明によれば、電圧印加手段により、正極と負極との間に印加する電圧の電圧値を、時間が経過するに従って大きくすることとした。このため、正極と負極との間に電圧を印加したと同時にこれら正極および負極に接触している異物が破壊されてしまうのを、抑制することができる。したがって、正極と負極との間に高い電圧を印加すると破壊される異物がこれら正極および負極に接触していても、この異物が存在していることを検知することができるので、正極と負極との短絡を適切に検知することができる。

さらに、例えば、セパレータの配置位置がずれることによって正極と負極とが直接接触している場合には、ある程度広い面積で正極と負極とが接触していると考えられるため、これら正極と負極との間の抵抗値が比較的低いことが想定される。このため、セパレータの配置位置がずれることによって正極と負極とが直接接触している場合には、正極と負極との間に印加する電圧が低い段階で、これら正極と負極とが短絡し、これら正極と負極との間の電圧が低下すると考えられる。

一方、例えば、異物が正極および負極に接触している場合には、異物の大きさや形状によるものの、比較的狭い面積で正極と負極とが接触していると考えられるため、これら正極と負極との間の抵抗値が比較的高いことが想定される。このため、異物が正極および負極に接触している場合には、正極と負極との間にある程度高い電圧を印加しないと、これら正極と負極とが短絡せず、これら正極と負極との間の電圧が低下しないと考えられる。

そこで、この発明によれば、短絡原因判別手段により、短絡判定手段により短絡していると判定された時点において電圧印加手段により印加されている電圧の電圧値に基づいて、正極と負極との短絡の原因を判別することとした。このため、正極と負極とが短絡した時点でこれら正極と負極との間に印加していた電圧を求めることができ、求めた電圧から短絡の原因を判別することができる。

（２） 本発明は、（１）の短絡検査装置について、前記電圧印加手段は、前記短絡判定手段により前記正極と前記負極とが短絡していると判定された後においても、当該正極と当該負極との間に印加する電圧の電圧値を時間が経過するに従って大きくし続け、前記短絡原因判別手段は、前記短絡判定手段により前記正極と前記負極とが短絡していると判定される状態から、当該短絡判定手段により当該正極と当該負極とが短絡していないと判定される状態に遷移するか否かに基づいて、当該正極と当該負極との短絡の原因を判別することを特徴とする短絡検査装置を提案している。

ここで、上述のように異物が正極および負極に接触していても、正極と負極との間に電圧を印加することによって異物が破壊された際に、これら正極と負極とが絶縁状態になる場合と、これら正極と負極とが短絡したままになる場合と、がある。

異物が破壊されると正極と負極とが絶縁状態になる原因としては、正極および負極に接触している異物がセパレータを間に介しておらず、セパレータに穴が空くといった大きなダメージをセパレータが負っていないことが考えられる。この場合には、異物が破壊されると、正極と負極との間で発生していた短絡が解消され、これら正極と負極とが絶縁状態になる。

一方、異物が破壊されても正極と負極とが短絡したままになる原因としては、正極および負極に接触している異物がセパレータを間に介しており、セパレータに穴が空くといった大きなダメージをセパレータが負っていることが考えられる。この場合には、異物が破壊されても、セパレータがダメージを負っているために、正極と負極とが短絡したままの状態になる。

そこで、この発明によれば、（１）の短絡検査装置において、短絡判定手段により正極と負極とが短絡していると判定された後においても、電圧印加手段により、これら正極と負極との間に印加する電圧の電圧値を時間が経過するに従って大きくし続けることとした。また、短絡原因判別手段は、短絡判定手段により正極と負極とが短絡していると判定される状態から、短絡判定手段により正極と負極とが短絡していないと判定される状態に遷移するか否かに基づいて、正極と負極との短絡の原因を判別することとした。このため、正極および負極に接触している異物が、セパレータを間に介しているか否かを判別することができるので、短絡の原因をより詳細に判別することができる。

（３） 本発明は、（１）または（２）の短絡検査装置について、前記短絡原因判別手段は、前記電圧測定手段により測定された電圧が前記閾値以下になった時点において前記電圧印加手段により印加されている電圧の電圧値を、前記正極と前記負極との短絡の原因ごとに記憶していることを特徴とする短絡検査装置を提案している。

この発明によれば、（１）または（２）の短絡検査装置において、電圧測定手段により測定された電圧が閾値以下になった時点において正極と負極との間に印加されている電圧の電圧値を、正極と負極との短絡の原因ごとに、短絡原因判別手段に記憶させることとした。このため、短絡原因判別手段が記憶している情報に基づいて、正極と負極との短絡の原因を容易に判別することができる。

（４） 本発明は、（１）から（３）のいずれか１つの短絡検査装置について、前記電圧印加手段は、第１の電圧値（例えば、後述の０Ｖに相当）から、当該第１の電圧値よりも大きい第２の電圧値（例えば、後述の４００Ｖに相当）まで、前記正極と前記負極との間に印加する電圧の電圧値を時間が経過するに従って大きくすることを特徴とする短絡検査装置を提案している。

この発明によれば、（１）から（３）のいずれか１つの短絡検査装置において、電圧印加手段により、第１の電圧値から第２の電圧値まで、正極と負極との間に印加する電圧の電圧値を時間が経過するに従って大きくすることとした。このため、第１の電圧値および第２の電圧値を適宜設定することによって、正極と負極との間に印加する電圧の電圧値を、これら正極と負極とが短絡する可能性のある電圧値の範囲でのみ上昇させることができる。したがって、短絡検査装置による検査にかかる時間を短縮することができる。

（５） 本発明は、（１）から（４）のいずれか１つの短絡検査装置について、前記短絡判定手段により前記正極と前記負極とが短絡していると判定された時点において前記電圧印加手段により印加されている電圧の電圧値が、予め定められた所定値（例えば、図３の５０Ｖに相当）以上であるか否かによって、当該正極と当該負極との短絡の原因が変わる場合に、前記電圧印加手段は、前記正極と前記負極との間に印加する電圧の電圧値を時間が経過するに従って大きくする度合いを、前記所定値を含む所定の範囲（例えば、図４の４０Ｖから６０Ｖに相当）内に当該電圧値がある期間では、他の期間（例えば、正極と負極との間に印加する電圧の電圧値が図４の０Ｖから４０Ｖの間にある期間に相当）と比べて緩やかにすることを特徴とする短絡検査装置を提案している。

この発明によれば、（１）から（４）のいずれか１つの短絡検査装置において、正極と負極との間に印加している電圧の電圧値が所定値以上であるか否かによって短絡の原因が変わる場合に、電圧印加手段により、正極と負極との間に印加する電圧の電圧値を時間が経過するに従って大きくする度合いを、正極と負極との間に印加する電圧の電圧値が所定値を含む所定の範囲内にある期間では、他の期間と比べて緩やかにすることとした。このため、正極と負極との間に印加する電圧の電圧値が所定値近傍である状態において、正極と負極との間に印加される電圧の単位時間当たりの変化量が小さくなるので、これら正極と負極とが短絡した時点でこれら正極と負極との間に印加されている電圧の電圧値が所定値と比べて高いのか低いのかを、正確に求めることができる。したがって、正極と負極との短絡の原因をより正確に判別することができる。

（６） 本発明は、電池の正極と負極との短絡を検査する短絡検査方法であって、時間が経過するに従って電圧値が大きくなる電圧を前記正極と前記負極との間に印加する第１のステップと、前記第１のステップにより前記正極と前記負極との間に電圧が印加されている期間に、当該正極と当該負極との間の電圧を測定する第２のステップと、前記第２のステップにより測定された電圧が、予め定められた閾値（例えば、後述の０Ｖに相当）以下であれば、前記正極と前記負極とが短絡していると判定する第３のステップと、前記第３のステップにより前記正極と前記負極とが短絡していると判定された時点において前記第１のステップにより印加されている電圧の電圧値に基づいて、当該正極と当該負極との短絡の原因を判別する第４のステップと、を備えることを特徴とする短絡検査方法を提案している。

この発明によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

（７） 本発明は、（６）の短絡検査方法について、前記第１のステップでは、前記第３のステップにより前記正極と前記負極とが短絡していると判定された後においても、当該正極と当該負極との間に印加する電圧の電圧値を時間が経過するに従って大きくし続け、前記第４のステップでは、前記第３のステップにより前記正極と前記負極とが短絡していると判定される状態から、当該第３のステップにより当該正極と当該負極とが短絡していないと判定される状態に遷移するか否かに基づいて、当該正極と当該負極との短絡の原因を判別することを特徴とする短絡検査方法を提案している。

この発明によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

（８） 本発明は、（６）または（７）の短絡検査方法について、前記第４のステップでは、前記第２のステップにより測定された電圧が前記閾値以下になった時点において前記第１のステップにより印加されている電圧の電圧値を、前記正極と前記負極との短絡の原因ごとに記憶していることを特徴とする短絡検査方法を提案している。

この発明によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

（９） 本発明は、（６）から（８）のいずれか１つの短絡検査方法について、前記第１のステップでは、第１の電圧値（例えば、後述の０Ｖに相当）から、当該第１の電圧値よりも大きい第２の電圧値（例えば、後述の４００Ｖに相当）まで、前記正極と前記負極との間に印加する電圧の電圧値を時間が経過するに従って大きくすることを特徴とする短絡検査方法を提案している。

この発明によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

（１０） 本発明は、（６）から（９）のいずれか１つの短絡検査方法について、前記第３のステップにより前記正極と前記負極とが短絡していると判定された時点において前記第１のステップにより印加されている電圧の電圧値が、予め定められた所定値（例えば、図３の５０Ｖに相当）以上であるか否かによって、当該正極と当該負極との短絡の原因が変わる場合に、前記第１のステップでは、前記正極と前記負極との間に印加する電圧の電圧値を時間が経過するに従って大きくする度合いを、前記所定値を含む所定の範囲（例えば、図４の４０Ｖから６０Ｖに相当）内に当該電圧値がある期間では、他の期間（例えば、正極と負極との間に印加する電圧の電圧値が図４の０Ｖから４０Ｖの間にある期間に相当）と比べて緩やかにすることを特徴とする短絡検査方法を提案している。

この発明によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

本発明によれば、電池の正極と負極との短絡を適切に検知しつつ、これら正極と負極との短絡の原因を判別することができる。

本発明の一実施形態に係る短絡検査装置のブロック図である。 本発明の一実施形態に係る短絡検査装置に設けられた電圧印加部が正極と負極との間に印加する電圧について説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る短絡検査装置が備える短絡原因判別部に記憶されている短絡原因テーブルを示す図である。 本発明の変形例に係る短絡検査装置に設けられた電圧印加部が正極と負極との間に印加する電圧について説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて、詳細に説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素などとの置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組み合わせを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

図１は、本発明の一実施形態に係る短絡検査装置１のブロック図である。短絡検査装置１は、電池の正極と負極との短絡を検査するものであり、電圧印加部１１、電圧測定部１２、短絡判定部１３、および短絡原因判別部１４を備える。

なお、本実施形態において異物とは、導電性を有するものを想定しており、例えば、電極を切断した際の電極や箔の屑や、電極組み立て時に発生してしまった活物質の剥がれなどのことであるものとする。

電圧印加部１１は、図２に示すように時間が経過するに従って電圧値が大きくなる電圧を、正極と負極との間に印加する。

電圧測定部１２は、電圧印加部１１により正極と負極との間に電圧が印加されている期間に、これら正極と負極との間の電圧を測定する。

短絡判定部１３は、電圧測定部１２により測定された電圧が、予め定められた閾値（例えば、０Ｖ）以下であれば、正極と負極とが短絡していると判定する。

短絡原因判別部１４は、短絡判定部１３により正極と負極とが短絡していると判定された時点において、電圧印加部１１により印加されている電圧の電圧値に基づいて、正極と負極との短絡の原因を判別する。短絡原因判別部１４には、ＲＯＭ（Read Only Memory）や、ＥＰＲＯＭやフラッシュメモリといった不揮発性のメモリ、ハードディスクといった磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどで構成された記憶部が設けられており、この記憶部には、図３に示す短絡原因テーブルが記憶されている。短絡原因判別部１４は、短絡原因テーブルを用いて、正極と負極との短絡の原因を判別する。

図３は、短絡原因テーブルを示す図である。短絡原因テーブルには、電極間の状態と、電極間の短絡の原因と、の関係が予め定められている。

まず、セパレータが正常で、異物が存在しており、この異物が正極と負極とに接触している場合について、以下に検討する。この場合には、正極と負極との間に印加する電圧を上昇させていくと、これら正極と負極とが短絡状態になるが、印加する電圧をさらに上昇させていくと、異物が破壊されて、これら正極と負極とが絶縁状態になる。

そこで、短絡原因テーブルには、電圧値を０Ｖから４００Ｖまで上昇させていく途中で、短絡していると判定された後に、短絡していない（絶縁状態である）と判定された場合には、正極と負極との短絡原因は、セパレータが正常で、異物が存在しており、この異物が正極と負極とに接触していることであると、定められている。

なお、セパレータが正常とは、セパレータの配置位置がずれていたり、セパレータに破れやくぼみが発生していたりしないということである。

次に、セパレータの配置位置がずれていたり、セパレータを突き破った異物が正極と負極とに接触していたりする場合について、以下に検討する。この場合には、正極と負極との間に０Ｖから５０Ｖの電圧を印加すると、これら正極と負極とが短絡状態になる。さらに、正極と負極とが短絡状態になった後においてもこれら正極と負極との間に印加する電圧を上昇させても、これら正極と負極とは短絡状態のままとなる。

そこで、短絡原因テーブルには、短絡していると判定された時点での電圧値が０Ｖから５０Ｖの間にあり、その後、この電圧値を４００Ｖまで大きくしても短絡していると判定され続ける場合には、正極と負極との短絡原因は、セパレータの配置位置がずれていること、またはセパレータを突き破った異物が正極と負極とに接触していることであると、定められている。

次に、セパレータのくぼみに異物が存在しており、この異物が正極と負極とに接触している場合について、以下に検討する。この場合には、正極と負極との間に５０Ｖから２００Ｖの電圧を印加すると、セパレータによる絶縁を維持できなくなり、正極と異物と負極との間に電流が流れる。そして、この電流によってセパレータがダメージを負い、これら正極と負極とが短絡状態になる。さらに、正極と負極とが短絡状態になった後においてもこれら正極と負極との間に印加する電圧を上昇させても、これら正極と負極とは短絡状態のままとなる。

そこで、短絡原因テーブルには、短絡していると判定された時点での電圧値が５０Ｖから２００Ｖの間にあり、その後、この電圧値を４００Ｖまで大きくしても短絡していると判定され続ける場合には、正極と負極との短絡原因は、セパレータのくぼみに異物が存在しており、この異物が正極と負極とに接触していることであると、定められている。

次に、セパレータに穴が空いているといったセパレータ欠陥が発生している場合について、以下に検討する。この場合には、正極と負極との間に２００Ｖから３００Ｖの電圧を印加すると、これら正極と負極とが短絡状態になる。さらに、正極と負極とが短絡状態になった後においてもこれら正極と負極との間に印加する電圧を上昇させても、これら正極と負極とは短絡状態のままとなる。

そこで、短絡原因テーブルには、短絡していると判定された時点での電圧値が２００Ｖから３００Ｖの間にあり、その後、この電圧値を４００Ｖまで大きくしても短絡していると判定され続ける場合には、正極と負極との短絡原因は、セパレータ欠陥であると、定められている。

短絡原因判別部１４は、短絡判定部１３により正極と負極とが短絡していると判定されると、その時点で電圧印加部１１により印加されている電圧の電圧値を求め、短絡原因テーブルを参照する。

短絡判定部１３により正極と負極とが短絡していると判定された時点において、電圧印加部１１により印加されている電圧の電圧値が０Ｖから５０Ｖの間にあり、その後、電圧印加部１１により印加される電圧を４００Ｖまで上昇させても、短絡判定部１３により正極と負極とが短絡していると判定され続ける場合には、正極と負極との短絡原因は、セパレータの配置位置がずれていること、またはセパレータを突き破った異物が正極と負極とに接触していることであると、判別する。

また、短絡判定部１３により正極と負極とが短絡していると判定された時点において、電圧印加部１１により印加されている電圧の電圧値が５０Ｖから２００Ｖの間にあり、その後、電圧印加部１１により印加される電圧を４００Ｖまで上昇させても、短絡判定部１３により正極と負極とが短絡していると判定され続ける場合には、正極と負極との短絡原因は、セパレータのくぼみに異物が存在しており、この異物が正極と負極とに接触していることであると、判別する。

また、短絡判定部１３により正極と負極とが短絡していると判定された時点において、電圧印加部１１により印加されている電圧の電圧値が２００Ｖから３００Ｖの間にあり、その後、電圧印加部１１により印加される電圧を４００Ｖまで上昇させても、短絡判定部１３により正極と負極とが短絡していると判定され続ける場合には、正極と負極との短絡原因は、セパレータ欠陥であると、判別する。

一方、短絡判定部１３により正極と負極とが短絡していると判定された後に、電圧印加部１１により印加される電圧を４００Ｖまで上昇させていくと、短絡判定部１３により正極と負極とが短絡していないと判定された場合には、正極と負極との短絡原因は、セパレータが正常で、異物が存在しており、この異物が正極と負極とに接触していることであると、判別する。

以上の短絡検査装置１によれば、以下の効果を奏することができる。

短絡検査装置１は、電圧印加部１１により電圧を正極と負極との間に印加し、電圧測定部１２により、これら正極と負極との間の電圧を測定する。また、短絡判定部１３により、電圧測定部１２により測定された電圧が閾値以下であれば、正極と負極とが短絡していると判定する。このため、電池の正極と負極との短絡を検知することができる。

また、短絡検査装置１は、電圧印加部１１により、正極と負極との間に印加する電圧の電圧値を、時間が経過するに従って大きくする。このため、正極と負極との間に電圧を印加したと同時にこれら正極および負極に接触している異物が破壊されてしまうのを、抑制することができる。したがって、正極と負極との間に高い電圧を印加すると破壊される異物がこれら正極および負極に接触していても、この異物が存在していることを検知することができるので、正極と負極との短絡を適切に検知することができる。

また、短絡検査装置１は、短絡原因判別部１４により、短絡判定部１３により短絡していると判定された時点において電圧印加部１１により印加されている電圧の電圧値に基づいて、正極と負極との短絡の原因を判別する。このため、正極と負極とが短絡した時点でこれら正極と負極との間に印加していた電圧を求めることができ、求めた電圧から短絡の原因を判別することができる。

また、短絡検査装置１は、短絡判定部１３により正極と負極とが短絡していると判定された後においても、電圧印加部１１により、これら正極と負極との間に印加する電圧の電圧値を時間が経過するに従って大きくし続ける。また、短絡原因判別部１４は、短絡判定部１３により正極と負極とが短絡していると判定される状態から、短絡判定部１３により正極と負極とが短絡していないと判定される状態に遷移するか否かに基づいて、正極と負極との短絡の原因を判別する。このため、正極および負極に接触している異物が、セパレータを間に介しているか否かを判別することができるので、短絡の原因をより詳細に判別することができる。

また、短絡検査装置１は、電圧測定部１２により測定された電圧が閾値以下になった時点において正極と負極との間に印加されている電圧の電圧値を、正極と負極との短絡の原因ごとに、短絡原因判別部１４に記憶させている。このため、短絡原因判別部１４が記憶している情報に基づいて、正極と負極との短絡の原因を容易に判別することができる。

また、短絡検査装置１は、電圧印加部１１により、０Ｖから４００Ｖまで、正極と負極との間に印加する電圧の電圧値を時間が経過するに従って大きくする。このため、正極と負極との間に印加する電圧の電圧値を、これら正極と負極とが短絡する可能性のある電圧値の範囲でのみ上昇させることができる。したがって、短絡検査装置１による検査にかかる時間を短縮することができる。

以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計なども含まれる。

例えば、上述の実施形態では、電圧印加部１１が正極と負極との間に印加する電圧の電圧値は、図２に示すように時間が経過するに従って直線状に大きくなるものとした。しかし、これに限らず、正極と負極との短絡原因が変わる際の電圧値の近傍で、電圧印加部１１が正極と負極との間に印加する電圧の電圧値を時間が経過するに従って大きくする度合いを、他の期間と比べて緩やかにしてもよい。具体的には、例えば、図３に示したように、正極と負極との間に印加する電圧が５０Ｖ、２００Ｖ、３００Ｖの３つの所定値を境にして、正極と負極との短絡原因が変わる場合、電圧印加部１１が正極と負極との間に印加する電圧の電圧値が所定値の±１０Ｖである期間（４０Ｖから６０Ｖの期間と、１９０Ｖから２１０Ｖの期間と、２９０Ｖから３１０Ｖの期間）では、他の期間と比べて、電圧印加部１１が正極と負極との間に印加する電圧の電圧値を時間が経過するに従って大きくする度合いを緩やかにしてもよい。図４は、電圧印加部１１が正極と負極との間に印加する電圧の電圧値が４０Ｖから６０Ｖの間である期間において、電圧値を緩やかに大きくしている例を示している。これによれば、正極と負極との間に印加する電圧の電圧値が所定値近傍である状態において、正極と負極との間に印加される電圧の単位時間当たりの変化量が小さくなるので、これら正極と負極とが短絡した時点でこれら正極と負極との間に印加されている電圧の電圧値が所定値と比べて高いのか低いのかを、正確に求めることができる。したがって、正極と負極との短絡の原因をより正確に判別することができる。

また、上述の実施形態では、電圧印加部１１が正極と負極との間に印加する電圧の電圧値について、開始電圧値を０Ｖとし、終了電圧値を４００Ｖとした。しかし、これに限らず、電圧値の範囲をある程度絞って検査を行いたい場合などには、開始電圧値および終了電圧値をそれぞれ適宜設定し、その範囲内で電圧値を除々に変化させるものとしてもよい。この場合には、検査開始時に、開始電圧値に基づく電圧が正極と負極との間に印加され、正極と負極との間の電圧が急激に高くなるので、異物が破壊されるといったことは考えられる。しかし、異物以外の原因で短絡している可能性が高いような場合には、その原因の判別に好適な電圧範囲になるように開始電圧値および終了電圧値を設定することで、検査時間の短縮を図ることができる。

１；短絡検査装置
１１；電圧印加部
１２；電圧測定部
１３；短絡判定部
１４；短絡原因判別部

Claims (10)

1. 電池の正極と負極との短絡を検査する短絡検査装置であって、
   時間が経過するに従って電圧値が大きくなる電圧を前記正極と前記負極との間に印加する電圧印加手段と、
   前記電圧印加手段により前記正極と前記負極との間に電圧が印加されている期間に、当該正極と当該負極との間の電圧を測定する電圧測定手段と、
   前記電圧測定手段により測定された電圧が、予め定められた閾値以下であれば、前記正極と前記負極とが短絡していると判定する短絡判定手段と、
   前記短絡判定手段により前記正極と前記負極とが短絡していると判定された時点において前記電圧印加手段により印加されている電圧の電圧値に基づいて、当該正極と当該負極との短絡の原因を判別する短絡原因判別手段と、
   を備えることを特徴とする短絡検査装置。
2. 前記電圧印加手段は、前記短絡判定手段により前記正極と前記負極とが短絡していると判定された後においても、当該正極と当該負極との間に印加する電圧の電圧値を時間が経過するに従って大きくし続け、
   前記短絡原因判別手段は、前記短絡判定手段により前記正極と前記負極とが短絡していると判定される状態から、当該短絡判定手段により当該正極と当該負極とが短絡していないと判定される状態に遷移するか否かに基づいて、当該正極と当該負極との短絡の原因を判別することを特徴とする請求項１に記載の短絡検査装置。
3. 前記短絡原因判別手段は、前記電圧測定手段により測定された電圧が前記閾値以下になった時点において前記電圧印加手段により印加されている電圧の電圧値を、前記正極と前記負極との短絡の原因ごとに記憶していることを特徴とする請求項１または２に記載の短絡検査装置。
4. 前記電圧印加手段は、第１の電圧値から、当該第１の電圧値よりも大きい第２の電圧値まで、前記正極と前記負極との間に印加する電圧の電圧値を時間が経過するに従って大きくすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の短絡検査装置。
5. 前記短絡判定手段により前記正極と前記負極とが短絡していると判定された時点において前記電圧印加手段により印加されている電圧の電圧値が、予め定められた所定値以上であるか否かによって、当該正極と当該負極との短絡の原因が変わる場合に、
   前記電圧印加手段は、前記正極と前記負極との間に印加する電圧の電圧値を時間が経過するに従って大きくする度合いを、前記所定値を含む所定の範囲内に当該電圧値がある期間では、他の期間と比べて緩やかにすることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の短絡検査装置。
6. 電池の正極と負極との短絡を検査する短絡検査方法であって、
   時間が経過するに従って電圧値が大きくなる電圧を前記正極と前記負極との間に印加する第１のステップと、
   前記第１のステップにより前記正極と前記負極との間に電圧が印加されている期間に、当該正極と当該負極との間の電圧を測定する第２のステップと、
   前記第２のステップにより測定された電圧が、予め定められた閾値以下であれば、前記正極と前記負極とが短絡していると判定する第３のステップと、
   前記第３のステップにより前記正極と前記負極とが短絡していると判定された時点において前記第１のステップにより印加されている電圧の電圧値に基づいて、当該正極と当該負極との短絡の原因を判別する第４のステップと、
   を備えることを特徴とする短絡検査方法。
7. 前記第１のステップでは、前記第３のステップにより前記正極と前記負極とが短絡していると判定された後においても、当該正極と当該負極との間に印加する電圧の電圧値を時間が経過するに従って大きくし続け、
   前記第４のステップでは、前記第３のステップにより前記正極と前記負極とが短絡していると判定される状態から、当該第３のステップにより当該正極と当該負極とが短絡していないと判定される状態に遷移するか否かに基づいて、当該正極と当該負極との短絡の原因を判別することを特徴とする請求項６に記載の短絡検査方法。
8. 前記第４のステップでは、前記第２のステップにより測定された電圧が前記閾値以下になった時点において前記第１のステップにより印加されている電圧の電圧値を、前記正極と前記負極との短絡の原因ごとに記憶していることを特徴とする請求項６または７に記載の短絡検査方法。
9. 前記第１のステップでは、第１の電圧値から、当該第１の電圧値よりも大きい第２の電圧値まで、前記正極と前記負極との間に印加する電圧の電圧値を時間が経過するに従って大きくすることを特徴とする請求項６から８のいずれか１つに記載の短絡検査方法。
10. 前記第３のステップにより前記正極と前記負極とが短絡していると判定された時点において前記第１のステップにより印加されている電圧の電圧値が、予め定められた所定値以上であるか否かによって、当該正極と当該負極との短絡の原因が変わる場合に、
    前記第１のステップでは、前記正極と前記負極との間に印加する電圧の電圧値を時間が経過するに従って大きくする度合いを、前記所定値を含む所定の範囲内に当該電圧値がある期間では、他の期間と比べて緩やかにすることを特徴とする請求項６から９のいずれか１つに記載の短絡検査方法。

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