JP2016225167A - 車両搭載用組電池の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】時間効率が良好で（製造時間の無駄が少なく）、且つ、製造コストを低減できる車両搭載用組電池の製造方法を提供する。【解決手段】組み付け工程（ステップＳ１）の後、初期充電工程（ステップＳ３）の前に、組み付け工程を終えた電池１００を複数用意し、これらの電池１００を一列または複数列に列置して１または複数列の電池列１０にすると共に、車両搭載用の拘束部品２０を用いて、電池列１０をその両端側から挟みつつ圧縮荷重をかけて拘束状態にして、車両搭載用組電池１を形成する工程（ステップＳ２）を備える。初期充電工程（ステップＳ３）、エージング工程（ステップＳ４）、及び検査工程（ステップＳ５〜Ｓ７）は、いずれも、車両搭載用組電池１について行う。【選択図】図７

Description

本発明は、車両搭載用組電池の製造方法に関する。

近年、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両の駆動用電源として、リチウムイオン二次電池が利用されている。このリチウムイオン二次電池は、例えば、複数個の当該電池を一列に列置して電池列にすると共に、車両搭載用の拘束部品を用いて、前記電池列をその両端側から挟みつつ圧縮荷重をかけて拘束状態にして、車両搭載用組電池とされて、ハイブリッド自動車等の車両に搭載される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−８４３２２号公報

特許文献１では、次のような車両搭載用組電池の製造方法が開示されている。具体的には、まず、組み付け工程において、電極体及び電解液を電池ケース内に収容した電池（単電池）を作製する。次いで、電池拘束工程において、組み付け工程を終えた電池（単電池）を、押圧治具（単電池用拘束治具）で挟んで拘束状態にする。その後、初期充電工程において、拘束状態の電池を初期充電する。次いで、初期充電工程を終えた拘束状態の電池を、規定の温度で一定時間安置してエージングする。その後、検査工程（第１自己放電工程、容量測定工程、内部抵抗測定工程、拘束解除工程、電池列拘束工程、第２自己放電工程からなる工程）において、電池について所定の検査を行う。

検査工程では、次のような検査を行う。具体的には、まず、第１自己放電工程において、エージング工程を終えた拘束状態の電池を、所定期間放置することにより自己放電させる。この自己放電による電圧低下量が所定値以上である電池は、内部短絡が生じていると判定され、不良品として取り除かれる。次いで、容量測定工程において、自己放電工程を終えた（合格した）拘束状態の電池について、電池容量の一部または全部を測定する。電池容量が許容範囲から外れている電池は、不良品として取り除かれる。次に、内部抵抗測定工程において、容量測定工程を終えた（合格した）拘束状態の電池について、内部抵抗を測定する。内部抵抗値が許容範囲から外れている電池は、不良品として取り除かれる。

その後、拘束解除工程において、電池（単電池）の拘束を解除した後、電池列拘束工程に進み、拘束解除工程を終えた複数の電池を一列または複数列に列置して１または複数列の電池列にすると共に、上記電池列を、その両端側から拘束部品で挟んで拘束状態（車両搭載用組電池）にする。次に、第２自己放電工程において、拘束状態の電池列を放置することにより、電池列をなす各々の電池を自己放電させる。この自己放電による電圧低下量が所定値未満である電池は、内部短絡が生じていない（良品）と判定される。電池列を構成する電池のいずれについても内部短絡が発生していないと判定された場合、前記拘束状態のまま、車両搭載用組電池として出荷される。

ところで、上述の製造方法では、組み付け工程の後、初期充電工程から検査工程の内部抵抗測定工程に至るまでの間、単電池を押圧治具（単電池用拘束治具）で挟んで拘束状態にしている。ところが、組み付け工程において１つの電池が作製されるのに要する時間（ラインタクト）に比べて、１つの電池が初期充電工程から検査工程の内部抵抗測定工程を終えるまでに要する時間は、遙かに長い。このため、上述の製造方法では、時間効率良く（製造時間の無駄を少なくして）電池を製造するために、組み付け工程を終えた電池を、順次（組み付け工程のラインタクトに合わせて）単電池用拘束治具で拘束状態とし、初期充電工程以降の工程に移行させてゆくと、多数の単電池用拘束治具が必要となり、製造コストが大きく上昇してしまう。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、時間効率が良好で（製造時間の無駄が少なく）、且つ、製造コストを低減できる車両搭載用組電池の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、電極体及び電解液を電池ケース内に収容した電池を作製する組み付け工程と、前記電池を初期充電する初期充電工程と、前記初期充電工程を終えた前記電池を、規定の温度で一定時間安置してエージングするエージング工程と、前記エージング工程を終えた前記電池を検査する検査工程と、を備え、前記電池ケースは、直方体形状をなし、互いに背向する一対の幅広側面と互いに背向する一対の幅狭側面とを有する車両搭載用組電池の製造方法において、前記組み付け工程の後、前記初期充電工程の前に、前記組み付け工程を終えた前記電池を複数用意し、これらの電池を、前記電池ケースの前記幅広側面が列置方向を向くようにして一列または複数列に列置して、１または複数列の電池列にすると共に、車両搭載用の拘束部品を用いて、前記電池列をその両端側から前記列置方向に挟みつつ前記列置方向に圧縮荷重をかけて拘束状態にして、車両搭載用組電池を形成する工程、を備え、前記初期充電工程、前記エージング工程、及び前記検査工程は、いずれも、前記車両搭載用組電池について行う車両搭載用組電池の製造方法である。

上述の製造方法では、組み付け工程の後、初期充電工程の前に、組み付け工程を終えた電池を複数用意し、これらの電池を、電池ケースの幅広側面が列置方向（電池を並べる方向、１つの電池列において電池が並ぶ方向）を向くようにして一列または複数列に列置して、１または複数列の電池列にすると共に、車両搭載用の拘束部品を用いて、電池列をその両端側から列置方向に挟みつつ列置方向に圧縮荷重をかけて拘束状態にして、車両搭載用組電池を形成する工程（車両搭載用組電池形成工程という）を備える。そして、初期充電工程、エージング工程、及び検査工程は、いずれも、車両搭載用組電池について行う（車両搭載用組電池の状態で行う）。

このように、上述の製造方法では、組み付け工程を終えた複数の電池を車両搭載用組電池（車両に搭載できる構造の組電池）にした後、初期充電工程、エージング工程、及び検査工程を、いずれも、車両搭載用組電池の状態で行う。このため、「一旦、単電池用拘束治具で単電池を拘束して所定の工程を行い、その後、この拘束を解除して、新たに、複数の電池からなる電池列を拘束部品で挟んで拘束状態（組電池）にする製造方法（特許文献１参照）」に比べて、単電池拘束状態から電池列拘束状態に変更する手間がない分、時間効率が良い。しかも、上述の製造方法では、検査工程を終了した電池は、車両搭載用組電池の状態であるので、そのままの状態で、車両搭載用組電池として出荷することができる。
以上より、上述の製造方法は、時間効率が良好な（製造時間の無駄が少ない）製造方法といえる。

しかも、上述の製造方法では、従来（例えば、特許文献１）の製造方法と異なり、単電池用拘束治具を用いることなく、車両搭載用組電池を製造することができる。このため、多数の単電池用拘束治具を必要とする従来の製造方法（特許文献１参照））に比べて、製造コストを低減することができる。

なお、上述の製造方法では、初期充電工程、エージング工程、及び検査工程を、車両搭載用組電池の状態（すなわち、電池を拘束部品で挟んで圧縮した状態）で行う。
従って、電池ケース内の電極体を圧縮して、正極板と負極板との間の距離のムラを小さく（均一に）した状態で、初期充電工程、エージング工程、及び検査工程を行うことができる。このため、上記の各工程において、電池反応（充電反応、放電反応）のムラを小さくすることができ、好適に電池を製造することができる。

さらには、電池ケース内の電極体を圧縮して、正極板と負極板との間の距離を小さくした状態で、エージング工程及び検査工程（自己放電工程による内部短絡検査）を行うことができるので、精度良く、電池内に金属異物（内部短絡の原因となる物質）が混入しているか否かを検査することができる。すなわち、微細な金属異物による内部短絡をも検出することが可能となる。

実施形態にかかる車両搭載用組電池の斜視図である。 同車両搭載用組電池の側面図である。 同車両搭載用組電池を構成するリチウムイオン二次電池（単電池）の斜視図である。 同リチウムイオン二次電池の正極板の斜視図である。 同リチウムイオン二次電池の負極板の斜視図である。 電極体の斜視図である。 実施形態にかかる車両搭載用組電池の製造方法の流れを示すフローチャートである。 変形形態にかかる車両搭載用組電池の製造方法の流れを示すフローチャートである。 参考形態にかかる車両搭載用組電池の製造方法の流れを示すフローチャートである。 参考形態にかかる電池拘束工程を説明する図である。

（実施形態）
まず、本発明の実施形態にかかる車両搭載用組電池１について説明する。
車両搭載用組電池１は、図１及び図２に示すように、複数（例えば、２０個）のリチウムイオン二次電池１００（単電池）が一列に列置された電池列１０と、この電池列１０をその両端側（図２において左右端側）から列置方向（図２において左右方向、電池列１０においてリチウムイオン二次電池１００が並ぶ方向）に挟みつつ、電池列１０に対し列置方向（図２において左右方向）に所定の圧縮荷重をかけて電池列１０を拘束する車両搭載用拘束部品２０と、を備える。従って、車両搭載用組電池１では、電池列１０を構成する各々のリチウムイオン二次電池１００が、列置方向（図２において左右方向）に圧縮された状態で固定（拘束）されている。

リチウムイオン二次電池１００（以下、単に電池１００ともいう）は、図３に示すように、直方体形状をなし、電極体１１０と、非水電解液１６０と、これらを収容する電池ケース１８０とを備える。電極体１１０は、正極板１３０、負極板１２０、及びセパレータ１５０を備えている。セパレータ１５０は、ポリエチレンからなり、正極板１３０と負極板１２０との間に介在して、これらを離間させている。なお、セパレータ１５０には、リチウムイオンを有する非水電解液１６０を含浸させている。

本実施形態の電極体１１０は、帯状の正極板１３０及び負極板１２０が、帯状のセパレータ１５０を介して扁平形状に捲回されてなる捲回型の電極体である（図６参照）。詳細には、長手方向ＤＡに延びる帯状の正極板１３０、負極板１２０、及びセパレータ１５０を、長手方向ＤＡに捲回して、捲回型の電極体１１０を形成している（図３〜図６参照）。なお、電極体１１０では、セパレータ１５０を介して、正極板１３０の正極活物質層１３１と負極板１２０の負極活物質層１２１とが対向している。

この電極体１１０は、図６に示すように、第１弧状部１１０ｂ（図６において上方に位置する部位）、第２弧状部１１０ｃ（図６において下方に位置する部位）、及び、第１弧状部１１０ｂと第２弧状部１１０ｃとの間に位置する平坦部１１０ｄを有する。なお、第１弧状部１１０ｂ及び第２弧状部１１０ｃは、正極板１３０、負極板１２０、及びセパレータ１５０が弧状をなして重なる部位である。また、平坦部１１０ｄは、正極板１３０、負極板１２０、及びセパレータ１５０が、平面状（平坦状）をなして電極体１１０の厚み方向に重なる部位である。

正極板１３０は、図４に示すように、長手方向ＤＡに延びる帯状で、アルミニウム箔からなる正極集電板１３８と、この正極集電板１３８の両主面１３８Ｆ，１３８Ｆ上に、それぞれ長手方向ＤＡに延びる帯状に配置された２つの正極活物質層１３１，１３１とを有している。正極活物質層１３１は、正極活物質１３７と導電材とバインダーを含んでいる。なお、正極活物質１３７として、Ｌｉ_xＭＯ₂（Ｍは、Ｎｉである、または、主成分であるＮｉの他にＡｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｇａ，Ｚｒ，Ｓｉの少なくともいずれかを含むものである。１．０４≦Ｘ≦１．１５）を用いている。

また、負極板１２０は、図５に示すように、長手方向ＤＡに延びる帯状で銅箔からなる負極集電板１２８と、この負極集電板１２８の両主面１２８Ｆ，１２８Ｆ上に、それぞれ長手方向ＤＡに延びる帯状に配置された２つの負極活物質層１２１，１２１とを有している。負極活物質層１２１は、負極活物質１２７とバインダーを含んでいる。なお、負極活物質１２７として、負極活物質の粒子が黒鉛と非晶質炭素とからなるもの（例えば、黒鉛の表面を非晶質炭素で被覆したもの）を用いている。

電池ケース１８０は、アルミニウムからなり、直方体形状をなしている。この電池ケース１８０は、電池ケース本体１８１と封口蓋１８２を有する（図３参照）。このうち、電池ケース本体１８１は、有底矩形箱形状をなしている。なお、電池ケース本体１８１と電極体１１０との間には、樹脂からなり、箱状に折り曲げた絶縁フィルム（図示しない）が介在させてある。この電池ケース１８０は、互いに背向する一対の幅広側面１８０ｂ，１８０ｃと、互いに背向する一対の幅狭側面１８０ｆ，１８０ｇとを有している。幅広側面１８０ｂは、図３において正面側を向く面であり、幅広側面１８０ｃは、図３において裏側を向く面（幅広側面１８０ｂの裏側に位置する面）である。

なお、電極体１１０は、平坦部１１０ｄにおいて正極板１３０、負極板１２０、及びセパレータ１５０が重なる方向が、電池ケース１８０の幅広側面１８０ｂ，１８０ｃの向き（幅広側面１８０ｂ，１８０ｃに直交する方向）に一致するようにして、電池ケース１８０内に収容されている。

また、封口蓋１８２は、矩形板状であり、電池ケース本体１８１の開口を閉塞して、この電池ケース本体１８１に溶接されている。この封口蓋１８２には、矩形板状の安全弁１９７が封着されている。

また、電極体１１０の正極板１３０の正極未塗工部１３０ｂには、クランク状に屈曲した板状の正極集電部材１９１が溶接されている（図３参照）。なお、正極未塗工部１３０ｂとは、正極板１３０のうち正極活物質層１３１が塗工されていない部分（すなわち、正極集電板１３８のみからなる部位）をいう。さらに、負極板１２０の負極未塗工部１２０ｂには、クランク状に屈曲した板状の負極集電部材１９２が溶接されている。なお、負極未塗工部１２０ｂとは、負極板１２０のうち負極活物質層１２１が塗工されていない部分（すなわち、負極集電板１２８のみからなる部位）をいう。

また、正極集電部材１９１の先端部（上端部）である正極端子部１９１Ａは、封口蓋１８２を貫通して、蓋表面１８２Ａから電池外部に突出している。さらに、負極集電部材１９２のう先端部（上端部）である負極端子部１９２Ａも、封口蓋１８２を貫通して、蓋表面１８２Ａから電池外部に突出している。なお、正極端子部１９１Ａと封口蓋１８２との間、及び、負極端子部１９２Ａと封口蓋１８２との間には、それぞれ、電気絶縁性の樹脂からなる絶縁部材１９５を介在させている。

また、非水電解液１６０は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）とを混合した有機溶媒に、溶質としてＬｉＰＦ₆を添加し、さらに、ジフルオロリン酸塩を添加した非水電解液である。

また、車両搭載用拘束部品２０は、電池列１０の両端部（図２において左右端部）に配置される押圧プレート３０，４０、これらの間に配置される冷却プレート３６、及び、押圧プレート３０と４０とを締結して固定するロッド５１とナット５３を有する。

このうち、冷却プレート３６は、電池列１０の列置方向（図２において左右方向）に隣り合うリチウムイオン二次電池１００の間、押圧プレート３０とリチウムイオン二次電池１００との間、及び、押圧プレート４０とリチウムイオン二次電池１００との間に、それぞれ配置される。冷却プレート３６は、側面視櫛歯形状をなし、複数の凹溝部３６ｂを有している（図２参照）。このため、この冷却プレート３６は、隣り合うリチウムイオン二次電池１００との間に、冷却プレート３６の凹溝部３６ｂと電池１００の幅広側面１８０ｂまたは１８０ｃとにより囲まれた、冷媒を流通可能とする流通路ＦＣを形成することができる（図２参照）。この流通路ＦＣは、電池列１０の列置方向に直交する方向（図２において紙面に直交する方向）に延びる形態をなす。従って、車両搭載用組電池１では、流通路ＦＣ内に冷媒（例えば、外気）を流通させることで、車両搭載用組電池１を構成する各々のリチウムイオン二次電池１００を冷却することができる。

なお、車両搭載用組電池１では、各々のリチウムイオン二次電池１００は、電池ケース１８０の幅広側面１８０ｂ，１８０ｃが列置方向（図２において左右方向）を向くようにして、列置されている。また、列置方向に隣り合う電池１００について、電池ケース１８０の幅広側面１８０ｂ，１８０ｃを反対方向に向けて一列に列置して、電池列１０を形成している。従って、車両搭載用組電池１では、電池列１０を構成する各電池１００の電池ケース１８０の幅広側面１８０ｂ，１８０ｃに対し、圧縮荷重をかけている。これにより、電池ケース１８０の内の電極体１１０を圧縮（特に、平坦部１１０ｄを、正極板１３０、負極板１２０、及びセパレータ１５０が重なる方向に圧縮）して、正極板１３０と負極板１２０との間の距離を小さく（さらには距離のムラを小さく）している。

次に、本実施形態にかかる車両搭載用組電池の製造方法について説明する。
図７に示すように、まず、ステップＳ１（組み付け工程）において、電池ケース１８０内に電極体１１０及び非水電解液１６０を収容した電池１００を作製する。具体的には、まず、正極活物質１３７と導電材とバインダーとを混合し、これに溶媒を混合して、正極スラリを作製する。次いで、この正極スラリを、アルミニウム箔からなる正極集電板１３８の両主面１３８Ｆ，１３８Ｆ上に塗布し、乾燥させた後、プレス加工を施す。これにより、正極板１３０を得る。

また、負極活物質１２７とバインダーとを溶媒中で混合して、負極スラリを作製した。次いで、この負極スラリを、銅箔からなる負極集電板１２８の両主面１２８Ｆ上に塗布し、乾燥させた後、プレス加工を施す。これにより、負極板１２０を得る。
その後、負極板１２０と正極板１３０との間にセパレータ１５０が介在するようにして、これらを捲回し、電極体１１０を形成する。

次いで、負極板１２０の負極未塗工部１２０ｂに負極集電部材１９２を溶接し、正極板１３０の正極未塗工部１３０ｂに正極集電部材１９１を溶接する。次いで、負極集電部材１９２及び正極集電部材１９１を溶接した電極体１１０を、電池ケース本体１８１内に挿入し、その後、電池ケース本体１８１内に非水電解液１６０を注入する。次いで、封口蓋１８２で電池ケース本体１８１の開口を閉塞した状態で、封口蓋１８２と電池ケース本体１８１とを溶接し、リチウムイオン二次電池１００の組み付けを完了する。

次に、ステップＳ２（車載用組電池形成工程）において、組み付け工程を終えた電池１００を複数（所定数）用意し、これらの電池１００をまとめて拘束状態とすることで、車両搭載用組電池１（図１及び図２参照）を形成する。具体的には、以下のようにして車両搭載用組電池１を形成する。

まず、組み付け工程を終えたリチウムイオン二次電池１００を複数（例えば、２０個）用意する。その後、図１及び図２に示すように、これらのリチウムイオン二次電池１００を一列に列置して、電池列１０にする。なお、リチウムイオン二次電池１００は、電池ケース１８０の幅広側面１８０ｂ，１８０ｃが列置方向を向くようにして、列置される。また、列置方向に隣り合う電池１００について、電池ケース１８０の幅広側面１８０ｂ，１８０ｃを反対方向に向けて一列に列置して、電池列１０にする。そして、列置方向（図２において左右方向）に隣り合うリチウムイオン二次電池１００の間、及び、電池列１０の両端の外側（図２において左側と右側）に冷却プレート３６を配置する。さらに、これらの列置方向両外側に、押圧プレート３０と４０を配置する。

そして、押圧プレート３０と押圧プレート４０との間に所定の圧縮荷重をかけた状態で、押圧プレート３０と押圧プレート４０とを、円柱状のロッド５１及びナット５３を用いて締結することで、押圧プレート３０と押圧プレート４０とで電池列１０を挟んで拘束状態にする。これにより、車両搭載用組電池１を形成することができる。なお、車両搭載用組電池１では、電池列１０を構成する各電池１００の電池ケース１８０の幅広側面１８０ｂ，１８０ｃに対し、圧縮荷重をかけることができる。これにより、電池ケース１８０の内の電極体１１０を圧縮して、正極板１３０と負極板１２０との間の距離を小さく（さらには距離のムラを小さく）することができる。

なお、本実施形態では、電池列を１列にした場合について説明したが、電池列は複数列（例えば、１０個の電池を１列に並べた電池列を２列とする）であっても良い。従って、複数列の電池列をまとめて拘束状態にするようにしても良い。

次に、ステップＳ３（初期充電工程）に進み（図７参照）、車両搭載用組電池１に含まれる各々のリチウムイオン二次電池１００を初期充電する。この初期充電により、各々のリチウムイオン二次電池１００を活性化させることができる。

次いで、ステップＳ４（エージング工程）に進み、初期充電（ステップＳ３の処理）を終えたリチウムイオン二次電池１００（車両搭載用組電池１に含まれる各々の電池１００）を、規定（所定）の温度（例えば、５０℃）で、一定時間（例えば、１５時間）安置してエージングする。

ところで、組み付け工程（ステップＳ１）において、電極体１１０内に金属粉（Ｃｕ粉など）などの金属異物が誤って混入してしまうことがある。このような電池では、車載用組電池形成工程（ステップＳ２）において、圧縮荷重を受けて拘束されることで電極体１１０が圧縮されると、金属異物がセパレータ１５０を貫通して、内部短絡が生じる（セパレータ１５０によって電気的に絶縁されている正極板１３０と負極板１２０とが、金属異物を通じて電気的に接続する）ことがある。また、エージング工程（ステップＳ４）において、金属粉由来のデンドライトが発生し、内部短絡が生じる（セパレータ１５０によって電気的に絶縁されている正極板１３０と負極板１２０とが、デンドライトを通じて電気的に接続する）ことがある。このため、後述するステップＳ５（自己放電工程）において、内部短絡が生じた電池１００を検出し、当該電池１００を含む車両搭載用組電池１を出荷しないようにしている（不良品として取り除く）。

ステップＳ５（自己放電工程）では、エージング（ステップＳ４の処理）を終えた車両搭載用組電池１に含まれる各々の電池１００を、２５℃の温度環境下で、所定期間（例えば、３日間）放置することにより自己放電させる。但し、ステップＳ５（自己放電工程）では、車両搭載用組電池１に含まれる各々の電池１００について、放置する前の電池電圧値Ｖ１０と、所定期間放置した後の電池電圧値Ｖ１１とを測定し、その電池電圧差ΔＶ１（＝Ｖ１０−Ｖ１１）を算出する。

内部短絡が生じている電池では、内部短絡が生じていない電池（正常な電池）に比べて、放置による自己放電量が大きくなるので、電池電圧値が小さくなり、放置前後の電池電圧差ΔＶ１も大きくなる。従って、放置前後の電池電圧差ΔＶ１に基づいて、電池に内部短絡が生じているか否かを判断することができる。そこで、ステップＳ５（自己放電工程）では、電池電圧差ΔＶ１が所定の閾値Ｔｈ１以上であるか否かによって、リチウムイオン二次電池１００に内部短絡が生じているか否かを判定する。

内部短絡が生じていると判定された電池１００を１つも含まない（すなわち、自身に含まれる全ての電池１００について内部短絡が生じていないと判定された）車両搭載用組電池１は、次のステップＳ６（容量測定工程）に移行される。一方、内部短絡が生じていると判定された電池１００を１つでも含む車両搭載用組電池１は、不良品として取り除かれる（ステップＳ６に移行しない）。なお、閾値Ｔｈ１は、例えば、予め、内部短絡が生じている電池と生じていない電池とについて、それぞれの電池電圧差ΔＶ１を調査しておき、両電池の電池電圧差ΔＶ１の間の値とすれば良い。

次に、ステップＳ６（容量測定工程）に進み、ステップＳ５において内部短絡が生じていると判定された電池１００を１つも含まない車両搭載用組電池１について、各々の電池１００の電池容量の一部を測定する。具体的には、例えば、各々の電池１００を放電させて、電池電圧値が４．０Ｖ（ＳＯＣ９０％）から３．５５Ｖ（ＳＯＣ３０％）にまで低下する間の放電電気量Ｑ１（電池容量の一部）を測定する。そして、各々の電池１００について、放電電気量Ｑ１が許容範囲内であるか否かを判定する。

放電電気量Ｑ１が許容範囲から外れていると判定された電池１００を１つも含まない（すなわち、自身に含まれる全ての電池１００について放電電気量Ｑ１が許容範囲内であると判定された）車両搭載用組電池１は、次のステップＳ７（内部抵抗測定工程）に移行される。一方、放電電気量Ｑ１が許容範囲から外れている電池１００を１つでも含む車両搭載用組電池１は、不良品として取り除かれる（ステップＳ７に移行しない）。

なお、電池容量は、電池１００をＳＯＣ１００％からＳＯＣ０％にまで放電させたときの放電電気量である。従って、放電電気量Ｑ１は、電池１００の電池容量の一部（電池容量の６０％に相当する）である。なお、ＳＯＣは、State Of Charge（充電状態、充電率）の略である。

次いで、ステップＳ７（内部抵抗測定工程）に進み、容量測定工程（ステップＳ６）において放電電気量Ｑ１が許容範囲から外れていると判定された電池１００を１つも含まない車両搭載用組電池１について、各々の電池１００の内部抵抗（ＩＶ抵抗）を測定する。具体的には、各々の電池１００を充電して、その電池電圧値を３．６Ｖ（ＳＯＣ４０％）にする。その後、このリチウムイオン二次電池１００を、２０Ａの定電流で４秒間だけ放電させ、放電終了時（終了した瞬間）の電池電圧値Ｖｂを測定する。次いで、放電により変化した電池電圧変化量ΔＶ（＝３．６−Ｖｂ）を電流値２０Ａで除した値（＝ΔＶ／２０）を、ＩＶ抵抗値（内部抵抗値）として取得する。そして、各々の電池１００について、ＩＶ抵抗値が許容範囲内であるか否かを判定する。

ＩＶ抵抗値が許容範囲から外れていると判定された電池１００を１つでも含む車両搭載用組電池１は、不良品として取り除かれる。
一方、ＩＶ抵抗値が許容範囲から外れていると判定された電池１００を１つも含まない車両搭載用組電池１は、検査合格品として出荷される。この車両搭載用組電池１は、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車の駆動用電源として使用される。
なお、本実施形態では、自己放電工程（ステップＳ５）、容量測定工程（ステップＳ６）、及び、内部抵抗測定工程（ステップＳ７）が、検査工程に相当する。

以上説明したように、本実施形態の製造方法では、組み付け工程（ステップＳ１）を終えた複数の電池１００を車両搭載用組電池１（車両に搭載できる構造の組電池）にした後、初期充電工程（ステップＳ３）、エージング工程（ステップＳ４）、及び検査工程（ステップＳ５〜Ｓ７）を、いずれも、車両搭載用組電池１の状態で行う。このため、「一旦、単電池用拘束治具で１つの電池を拘束して所定の工程を行い、その後、この拘束を解除して、新たに、複数の電池からなる電池列を拘束部品で挟んで拘束状態（組電池）にする製造方法（特許文献１参照）」に比べて、単電池拘束状態から電池列拘束状態に変更する手間がない分、時間効率が良い。しかも、本実施形態の製造方法では、検査工程（自己放電工程、容量測定工程、及び、内部抵抗測定工程）を終了した電池１００は、車両搭載用組電池１の状態であるので、そのままの状態で、車両搭載用組電池１として出荷することができる。
以上より、本実施形態の製造方法は、時間効率が良好な（製造時間の無駄が少ない）製造方法といえる。

しかも、本実施形態の製造方法は、従来（例えば、特許文献１）の製造方法と異なり、単電池用拘束治具を用いることなく、車両搭載用組電池を製造することができる。このため、多数の単電池用拘束治具を必要とする従来の製造方法（特許文献１参照）に比べて、製造コストを低減することができる。

なお、本実施形態の製造方法では、初期充電工程、エージング工程、及び検査工程（自己放電工程、容量測定工程、及び、内部抵抗測定工程）を、車両搭載用組電池１の状態（すなわち、電池１００を車両搭載用拘束部品２０で挟んで圧縮した状態）で行う。
従って、電池１００内の電極体１１０を圧縮して、正極板１３０と負極板１２０との間の距離のムラを小さく（均一に）した状態で、初期充電工程、エージング工程、及び検査工程を行うことができる。このため、上記の各工程において、電池反応（充電反応、放電反応）のムラを小さくすることができ、好適に電池を製造することができる。

さらには、電池１００内の電極体１１０を圧縮して、正極板１３０と負極板１２０との間の距離を小さくした状態で、エージング工程及び自己放電工程を行うことができるので、精度良く、電池１００内に金属異物（内部短絡の原因となる物質）が混入しているか否かを検査することができる。すなわち、微細な金属異物による内部短絡をも検出することが可能となる。

（変形形態）
次に、本発明の変形形態にかかる車両搭載用組電池の製造方法について説明する。図８は、変形形態にかかる車両搭載用組電池の製造方法の流れを示すフローチャートである。
まず、ステップＴ１（組み付け工程）において、実施形態のステップＳ１と同様にして、電池ケース１８０内に電極体１１０及び非水電解液１６０を収容した電池１００を作製する。

次いで、ステップＴ２（車載用組電池形成工程）において、実施形態のステップＳ２と同様にして、組み付け工程を終えた電池１００を複数用意し、これらをまとめて拘束状態とすることで、車両搭載用組電池１（図１及び図２参照）を形成する。その後、ステップＴ３（初期充電工程）に進み、実施形態のステップＳ３と同様にして、車両搭載用組電池１に含まれる各々のリチウムイオン二次電池１００を初期充電する。次いで、ステップＴ４（エージング工程）に進み、実施形態のステップＳ４と同様にして、初期充電（ステップＳ３の処理）を終えた電池１００（車両搭載用組電池１に含まれる各々の電池１００）を、エージングする。

その後、ステップＴ５（自己放電工程）に進み、実施形態のステップＳ５と同様にして、エージング（ステップＳ４の処理）を終えた車両搭載用組電池１に含まれる各々の電池１００を、２５℃の温度環境下で、所定期間（例えば、３日間）放置することにより自己放電させる。そして、各々の電池１００について、放置前後の電池電圧差ΔＶ１を測定する。

次に、ステップＴ６に進み、各々の電池１００について、放置前後の電池電圧差ΔＶ１に基づいて、電池に内部短絡が生じているか否かを判断する。具体的には、電池電圧差ΔＶ１が所定の閾値Ｔｈ１以上であるか否かによって、電池１００に内部短絡が生じているか否かを判断する。そして、各々の車両搭載用組電池１において、内部短絡が生じている電池１００が含まれているか否かを判定する。

内部短絡が生じている電池１００を含んでいないと判定された車両搭載用組電池１は、ステップＴ９（容量測定工程）に移行される。
一方、内部短絡が生じている電池１００を含んでいると判定された車両搭載用組電池１は、ステップＴ７（拘束解除工程）に進み、一旦拘束状態を解除して、内部短絡している電池１００を取り除く（不良品として除外する）。その後、ステップＴ８（車載用組電池形成工程）に進み、当該車両搭載用組電池１に含まれていた内部短絡が生じていない電池１００と、同様にしてステップＴ７において拘束状態を解除された他の車両搭載用組電池１に含まれていた内部短絡が生じていない電池１００とを組み合わせて、新たに、車両搭載用組電池１を形成する。これにより、内部短絡が生じていない電池１００のみを組み合わせた車両搭載用組電池１が形成される。新たに形成された車両搭載用組電池１も、ステップＴ９（容量測定工程）に移行される。

ステップＴ９（容量測定工程）では、実施形態のステップＳ６と同様にして、車両搭載用組電池１に含まれる各々の電池１００について、電池容量の一部である放電電気容量Ｑ１を測定する。そして、各々の電池１００について、放電電気量Ｑ１が許容範囲内であるか否かを判定する。そして、放電電気量Ｑ１が許容範囲から外れていると判定された電池１００を１つも含まない車両搭載用組電池１は、次のステップＴ１０（内部抵抗測定工程）に移行される。一方、放電電気量Ｑ１が許容範囲から外れている電池１００を１つでも含む車両搭載用組電池１は、不良品として取り除かれる（ステップＴ１０に移行しない）。

次いで、ステップＴ１０（内部抵抗測定工程）に進み、実施形態のステップＳ７と同様にして、車両搭載用組電池１に含まれる各々の電池１００の内部抵抗（ＩＶ抵抗）を測定する。そして、各々の電池１００について、ＩＶ抵抗値が許容範囲内であるか否かを判定する。ＩＶ抵抗値が許容範囲から外れていると判定された電池１００を１つでも含む車両搭載用組電池１は、不良品として取り除かれる。一方、ＩＶ抵抗値が許容範囲から外れていると判定された電池１００を１つも含まない車両搭載用組電池１は、検査合格品として出荷される。

以上説明したように、本変形形態の製造方法でも、組み付け工程（ステップＴ１）を終えた複数の電池１００を車両搭載用組電池１にした後、初期充電工程（ステップＴ３）、エージング工程（ステップＴ４）、及び検査工程（ステップＴ５〜Ｔ１０）を、いずれも、車両搭載用組電池１の状態で行う。このため、従来の製造方法（特許文献１参照）に比べて、単電池拘束状態から電池列拘束状態に変更する手間がない分、時間効率が良い。しかも、本変形形態の製造方法でも、検査工程を終了した電池１００は、車両搭載用組電池１の状態であるので、そのままの状態で、車両搭載用組電池１として出荷することができる。以上より、本変形形態の製造方法は、時間効率が良好な（製造時間の無駄が少ない）製造方法といえる。

しかも、本変形形態の製造方法は、従来（例えば、特許文献１）の製造方法と異なり、単電池用拘束治具を用いることなく、車両搭載用組電池を製造することができる。このため、多数の単電池用拘束治具を必要とする従来の製造方法（特許文献１参照）に比べて、製造コストを低減することができる。

ところで、前述の実施形態では、ステップＳ５（自己放電工程）において、内部短絡が生じていると判定された電池１００を１つでも含む車両搭載用組電池１は、内部短絡が生じていないと判定された電池１００も含めて、当該組電池に含まれる全ての電池１００を不良品として取り除くようにしていた。

これに対し、本変形形態では、ステップＴ５（自己放電工程）の後、ステップＴ７（拘束解除工程）において一旦拘束状態を解除して、内部短絡していると判定された電池１００のみを不良品として除外し、その後、ステップＴ８（車載用組電池形成工程）において、内部短絡が生じていないと判定された電池１００同士を組み合わせて、新たに車両搭載用組電池１を形成するようした。従って、本変形形態の製造方法では、実施形態の製造方法に比べて、電池１００の不良率を低減することができる。

なお、本変形形態では、ステップＴ８（車載用組電池形成工程）において、内部短絡が生じていない電池１００同士を組み合わせて、新たに形成した車両搭載用組電池１を、そのまま容量測定工程に移行させた。しかしながら、ステップＴ８において新たに形成した車両搭載用組電池１について、再度、自己放電工程を行うようにしても良い。

（参考形態）
次に、参考形態にかかる車両搭載用組電池の製造方法について説明する。図９は、参考形態にかかる車両搭載用組電池の製造方法の流れを示すフローチャートである。
まず、ステップＵ１（組み付け工程）において、実施形態のステップＳ１と同様にして、電池ケース１８０内に電極体１１０及び非水電解液１６０を収容した電池１００を作製する。

次いで、ステップＵ２（電池拘束工程）に進み、上述の組み付け工程（ステップＵ１）において作製されたリチウムイオン二次電池１００を、単電池用拘束治具２２０を用いて拘束状態にする（図１０参照）。図１０に示すように、単電池用拘束治具２２０は、押圧プレート３０，４０、及び、押圧プレート３０と４０とを締結して固定するロッド２５１とナット５３を有する。

具体的には、電池ケース１８０の幅広側面１８０ｂ，１８０ｃを押圧プレート３０，４０で押圧するように、押圧プレート３０，４０でリチウムイオン二次電池１００を挟んで、リチウムイオン二次電池１００を拘束状態にする。詳細には、電池ケース１８０の幅広側面１８０ｂ側に配置した押圧プレート３０と、幅広側面１８０ｃ側に配置した押圧プレート４０とを、円柱状のロッド２５１とナット５３とを用いて締結することで、押圧プレート３０，４０でリチウムイオン二次電池１００を挟み、電池ケース１８０の幅広側面１８０ｂ，１８０ｃを押圧プレート３０，４０で押圧する。これにより、電池ケース１８０に対し、所定の圧縮荷重をかけた状態にする。

次に、ステップＵ３（初期充電工程）に進み、押圧プレート３０，４０で拘束した状態のリチウムイオン二次電池１００を初期充電する。この初期充電により、リチウムイオン二次電池１００を活性化させることができる。次いで、ステップＵ４（エージング工程）に進み、初期充電（ステップＵ３の処理）を終えた拘束状態のリチウムイオン二次電池１００を、実施形態のステップＳ４と同様の条件でエージングする。

次に、ステップＵ５（第１自己放電工程）に進み、エージング（ステップＵ４の処理）を終えた拘束状態のリチウムイオン二次電池１００を、２５℃の温度環境下で、所定期間（例えば、１日間）放置することにより自己放電させる。そして、実施形態のステップＳ５（自己放電工程）と同様に、各々の電池１００について、放置前後の電池電圧差ΔＶ１を測定し、内部短絡が生じているか否かを判断する。

次いで、ステップＵ６（拘束解除工程）に進み、第１自己放電工程（ステップＵ５）を終えたリチウムイオン二次電池１００の拘束状態を解除する。具体的には、リチウムイオン二次電池１００を拘束していた単電池用拘束治具２２０を取り外す。ここで、ステップＵ５において内部短絡が生じていると判定された電池１００は、不良品として取り除かれる（例えば、廃棄される）。

一方、ステップＵ５において内部短絡が生じていないと判定された電池１００は、次のステップＵ７（車載用組電池形成工程）に移行する。ステップＵ７では、実施形態のステップＳ２と同様にして、所定数（実施形態と同数）の電池１００を組み合わせて、車両搭載用組電池１（図１及び図２参照）を形成する。

次に、ステップＵ８（第２自己放電工程）に進み、実施形態のステップＳ５と同様にして、車両搭載用組電池１に含まれる各々の電池１００を、２５℃の温度環境下で、所定期間（例えば、３日間）放置することにより自己放電させる。そして、各々の電池１００について、放置前後の電池電圧差ΔＶ１を測定し、内部短絡が生じているか否かを判断する。

内部短絡が生じていると判定された電池１００を１つも含まない（すなわち、自身に含まれる全ての電池１００について内部短絡が生じていないと判定された）車両搭載用組電池１は、次のステップＵ９（容量測定工程）に移行される。一方、内部短絡が生じていると判定された電池１００を１つでも含む車両搭載用組電池１は、不良品として取り除かれる（ステップＵ９に移行しない）。

ステップＵ９（容量測定工程）では、実施形態のステップＳ６と同様にして、車両搭載用組電池１に含まれる各々の電池１００について、電池容量の一部である放電電気量Ｑ１を測定する。そして、各々の電池１００について、放電電気量Ｑ１が許容範囲内であるか否かを判定する。そして、放電電気量Ｑ１が許容範囲から外れていると判定された電池１００を１つも含まない車両搭載用組電池１は、次のステップＵ１０（内部抵抗測定工程）に移行される。一方、放電電気量Ｑ１が許容範囲から外れている電池１００を１つでも含む車両搭載用組電池１は、不良品として取り除かれる（ステップＵ１０に移行しない）。

次いで、ステップＵ１０（内部抵抗測定工程）に進み、実施形態のステップＳ７と同様にして、車両搭載用組電池１に含まれる各々の電池１００の内部抵抗（ＩＶ抵抗）を測定する。そして、各々の電池１００について、ＩＶ抵抗値が許容範囲内であるか否かを判定する。ＩＶ抵抗値が許容範囲から外れていると判定された電池１００を１つでも含む車両搭載用組電池１は、不良品として取り除かれる。一方、ＩＶ抵抗値が許容範囲から外れていると判定された電池１００を１つも含まない車両搭載用組電池１は、検査合格品として出荷される。

ところで、前述のように、従来の製造方法（特許文献１参照）では、初期充電工程、エージング工程、第１自己放電工程、容量測定工程、及び、内部抵抗測定工程について、単電池を１つずつ、単電池用拘束治具２２０を用いて拘束した状態で行っていた。

これに対し、本参考形態の製造方法では、電池１００を１つずつ単電池用拘束治具２２０を用いて拘束した状態で行う工程を、初期充電工程（ステップＵ３）、エージング工程（ステップＵ４）、及び、第１自己放電工程（ステップＵ５）のみにした。そして、容量測定工程（ステップＵ９）及び内部抵抗測定工程（ステップＵ１０）については、従来の製造方法と異なり、車両搭載用組電池１の状態で行うようにした。

従って、本参考形態の製造方法は、従来の製造方法（特許文献１参照）に比べて、単電池用拘束治具を使用する工程が少ない（すなわち、単電池用拘束治具を使用する期間が短い）。このため、本参考形態の製造方法は、従来の製造方法（特許文献１参照）に比べて、単電池用拘束治具の必要数を減らすことができるので、製造コストを低減することができる。

また、本変形形態では、ステップＵ５（第１自己放電工程）の後、ステップＵ６（拘束解除工程）において一旦拘束状態を解除して、内部短絡していると判定された電池１００を不良品として除外し、その後、ステップＵ７（車載用組電池形成工程）において、内部短絡が生じていないと判定された電池１００同士を組み合わせて、車両搭載用組電池１を形成するようした。従って、本参考形態の製造方法では、実施形態の製造方法（自己放電工程において、内部短絡が生じていると判定された電池１００を１つでも含む車両搭載用組電池１を、内部短絡が生じていないと判定された電池１００も含めて、当該組電池に含まれる全ての電池１００を不良品として取り除く方法）に比べて、電池１００の不良率を低くすることができる。

以上において、本発明を実施形態及変形形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。

例えば、実施形態のステップＳ６（容量測定工程）では、各々の電池１００について、電池容量の一部（６０％）を測定したが、電池容量の全部を測定するようにしても良い。具体的には、まず、リチウムイオン二次電池１００を充電してＳＯＣ１００％（電池電圧値が４．１Ｖ）の状態にし、その後、電池１００を放電させて、電池電圧値が４．１Ｖ（ＳＯＣ１００％）から３．０Ｖ（ＳＯＣ０％）にまで低下する間の放電電気量（これが電池容量に相当する）を測定する。そして、この放電電気量（電池容量）が許容範囲内であるか否かを判定するようにしても良い。

また、実施形態のステップＳ２（車両用組電池形成工程）では、押圧プレート３０と押圧プレート４０とを、ロッド５１及びナット５３を用いて締結（固定）することで、車両搭載用組電池１を形成した。しかしながら、押圧プレート３０，４０の固定方法は、このような方法に限定されることなく、公知のいずれの方法を用いても良い。例えば、押圧プレート３０と押圧プレート４０とを、拘束バンドにより固定するようにしても良い。

１ 車両搭載用組電池
１０ 電池列
２０ 車両搭載用拘束部品
３０，４０ 押圧プレート
３６ 冷却プレート
５１ ロッド
５３ ナット
１００ リチウムイオン二次電池（電池）
１１０ 電極体
１２０ 負極板
１３０ 正極板
１５０ セパレータ
１６０ 非水電解液（電解液）
１８０ 電池ケース

Claims (1)

1. 電極体及び電解液を電池ケース内に収容した電池を作製する組み付け工程と、
   前記電池を初期充電する初期充電工程と、
   前記初期充電工程を終えた前記電池を、規定の温度で一定時間安置してエージングするエージング工程と、
   前記エージング工程を終えた前記電池を検査する検査工程と、を備え、
   前記電池ケースは、直方体形状をなし、互いに背向する一対の幅広側面と互いに背向する一対の幅狭側面とを有する
   車両搭載用組電池の製造方法において、
   前記組み付け工程の後、前記初期充電工程の前に、前記組み付け工程を終えた前記電池を複数用意し、これらの電池を、前記電池ケースの前記幅広側面が列置方向を向くようにして一列または複数列に列置して、１または複数列の電池列にすると共に、車両搭載用の拘束部品を用いて、前記電池列をその両端側から前記列置方向に挟みつつ前記列置方向に圧縮荷重をかけて拘束状態にして、車両搭載用組電池を形成する工程、を備え、
   前記初期充電工程、前記エージング工程、及び前記検査工程は、いずれも、前記車両搭載用組電池について行う
   車両搭載用組電池の製造方法。

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