JP2019158448A - Electrode plate inspection apparatus and electrode plate inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二次電池の電極板を検査する電極板検査装置及び電極板検査方法に関する。 The present invention relates to an electrode plate inspection apparatus and an electrode plate inspection method for inspecting an electrode plate of a secondary battery.
非水電解質二次電池の一つであるリチウムイオン二次電池は、高いエネルギー密度を有し、高容量であることから、電気自動車(EV)やハイブリッド自動車(HV)等の駆動用電源として用いられている。リチウムイオン二次電池は、電極芯体の両面に活物質層を設けた正極板及び負極板をセパレータを介して捲回又は積層した電極体を有する。こうした二次電池の検査技術の一つに、電極板に対する複素インピーダンスに基づく検査がある。例えば、複素インピーダンスを測定する技術の一例が特許文献1に記載されている。 A lithium ion secondary battery, which is one of non-aqueous electrolyte secondary batteries, has a high energy density and a high capacity, and is therefore used as a power source for driving an electric vehicle (EV), a hybrid vehicle (HV), etc. It has been. A lithium ion secondary battery has an electrode body obtained by winding or laminating a positive electrode plate having an active material layer on both surfaces of an electrode core and a negative electrode plate with a separator interposed therebetween. One of such secondary battery inspection techniques is an inspection based on complex impedance with respect to an electrode plate. For example, Patent Document 1 describes an example of a technique for measuring complex impedance.
特許文献1に記載の電極板を検査する技術は、電解液中に配置された対極に連なる測定部であって電解液を介して対向する電極活物質層の一部に作用する測定部を備えたプローブを用意する。また、プローブの測定部を対向する電極活物質層の一部に作用させ、電解液を介してプローブ中の対極と電極活物質層の被測定部とを電気的に接続させる。また、電気的に接続した対極と被測定部との間でインピーダンスを測定し、インピーダンスの測定に基づき、上記電極の抵抗を算出する。そして、プローブ中の対極の面積は、該プローブの測定部の作用面積より100倍以上広い。 The technique for inspecting an electrode plate described in Patent Document 1 includes a measurement unit that is connected to a counter electrode disposed in an electrolytic solution and that acts on a part of an electrode active material layer that is opposed via the electrolytic solution. Prepare a probe. Moreover, the measurement part of a probe is made to act on a part of electrode active material layer which opposes, and the counter electrode in a probe and the to-be-measured part of an electrode active material layer are electrically connected through electrolyte solution. Further, the impedance is measured between the electrically connected counter electrode and the part to be measured, and the resistance of the electrode is calculated based on the measurement of the impedance. And the area of the counter electrode in a probe is 100 times or more larger than the operation area of the measurement part of this probe.
この技術によれば、二次電池の電極板の状態が詳細に測定されることを通じて、二次電池の電池状態を検査することも可能になる。
ところで近年、二次電池の性能が十分に発揮されるように、二次電池の電極板の詳細な状態を、より的確かつ迅速に検査することができる技術が強く求められている。
According to this technique, the state of the electrode plate of the secondary battery is measured in detail, whereby the battery state of the secondary battery can be inspected.
By the way, in recent years, there is a strong demand for a technique capable of more accurately and quickly inspecting the detailed state of the electrode plate of the secondary battery so that the performance of the secondary battery can be sufficiently exhibited.
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、二次電池の電極板の詳細な状態を、より的確かつ迅速に検査することのできる電極板検査装置及び電極板検査方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an electrode plate inspection apparatus and an electrode plate that can more accurately and quickly inspect the detailed state of the electrode plate of the secondary battery. To provide an inspection method.
上記課題を解決する電極板検査装置は、二次電池の電極板を電解液中に保持する電極板保持部と、前記電極板に向いて開放される測定窓を有する容器内の電解液中に対極を備えたプローブと、前記電極板と前記対極とに接続されて前記電極板と前記対極との間の複素インピーダンスを測定する測定部と、前記プローブを前記電極板に対して相対移動させる移動部と、前記複素インピーダンスを前記電極板の特性モデルにフィッティングさせるフィッティング部と、を備え、前記移動部は、前記プローブを前記電極板において隣接する測定点に移動させ、前記測定部は、前記測定点毎に前記複素インピーダンスを取得し、前記フィッティング部は、前記測定点の複素インピーダンスを前記電極板の特性モデルにフィッティングさせる際、前記電極板の特性モデルに与える初期値に前記測定点に隣接する測定点に対するフィッティング結果を採用する。 An electrode plate inspection apparatus that solves the above-described problems is provided in an electrolyte solution in a container having an electrode plate holding portion that holds an electrode plate of a secondary battery in the electrolyte solution, and a measurement window that opens toward the electrode plate. A probe having a counter electrode, a measuring unit connected to the electrode plate and the counter electrode to measure a complex impedance between the electrode plate and the counter electrode, and a movement for moving the probe relative to the electrode plate And a fitting unit for fitting the complex impedance to a characteristic model of the electrode plate, the moving unit moves the probe to an adjacent measurement point on the electrode plate, and the measuring unit is configured to perform the measurement. The complex impedance is obtained for each point, and when the fitting unit fits the complex impedance at the measurement point to the characteristic model of the electrode plate, Adopting fitting result for the measurement points adjacent to the measurement point to the initial value given to characteristic model of the plate.
上記課題を解決する電極板検査方法は、電極板検査装置で電極板を検査する方法であって、二次電池の電極板を電解液中に保持する電極板保持部と、前記電極板に向いて開放される測定窓を有する容器内の電解液中に対極を備えたプローブと、前記電極板と前記対極とに接続されて前記電極板と前記対極との間の複素インピーダンスを測定する測定部と、前記プローブを前記電極板に対して相対移動させる移動部と、前記複素インピーダンスを前記電極板の特性モデルにフィッティングするフィッティング部と、を備えた電極板検査装置に適用し、前記移動部が前記プローブを隣接する測定点に移動させる工程と、前記測定部が前記測定点毎に複素インピーダンスを取得する工程と、前記フィッティング部が、前記測定する測定点の複素インピーダンスを前記電極板の特性モデルにフィッティングさせる際、前記電極板の特性モデルに与える初期値に前記測定する測定点に隣接する測定点に対するフィッティング結果を採用する工程とを備える。 An electrode plate inspection method that solves the above problems is a method of inspecting an electrode plate with an electrode plate inspection apparatus, and is directed to an electrode plate holding portion that holds an electrode plate of a secondary battery in an electrolyte, and to the electrode plate A probe having a counter electrode in an electrolyte in a container having a measurement window that is opened, and a measurement unit connected to the electrode plate and the counter electrode to measure a complex impedance between the electrode plate and the counter electrode And a moving unit that moves the probe relative to the electrode plate, and a fitting unit that fits the complex impedance to a characteristic model of the electrode plate. A step of moving the probe to an adjacent measurement point; a step of acquiring a complex impedance for each measurement point by the measurement unit; and a complex input of the measurement point to be measured by the fitting unit. When fitting the-impedance to the characteristic model of the electrode plate, and a step of employing a fitting result for the measurement point adjacent to the measurement point of the measurement to an initial value to be given to characteristic model of the electrode plate.
このような構成又は方法によれば、フィッティングが好適に行えるようになる。電極板において隣接する測定点は、その特性が近い可能性が高いことから、隣接する測定点のフィッティング結果を用いて、当該測定点を短時間でフィッティングできるようになる。よって、二次電池の電極板の詳細な状態を、より的確かつ迅速に検査することができる。 According to such a configuration or method, fitting can be suitably performed. Since adjacent measurement points on the electrode plate are likely to have similar characteristics, the measurement points can be fitted in a short time using the fitting result of the adjacent measurement points. Therefore, the detailed state of the electrode plate of the secondary battery can be inspected more accurately and quickly.
好ましい構成として、前記二次電池の電極板は、複素インピーダンスに被膜抵抗成分と反応抵抗成分とを含み、前記電極板の特性モデルは、被覆抵抗成分と反応抵抗成分とに対応するモデル部分をそれぞれ有し、前記フィッティング部は、被覆抵抗成分と反応抵抗成分とのそれぞれを対応するモデル部分にフィッティングさせる。 As a preferred configuration, the electrode plate of the secondary battery includes a film resistance component and a reaction resistance component in complex impedance, and the characteristic model of the electrode plate includes model parts corresponding to the coating resistance component and the reaction resistance component, respectively. And the fitting unit fits each of the covering resistance component and the reaction resistance component to the corresponding model portion.
このような構成によれば、特性モデルに複数の成分が含まれていてもフィッティングが迅速に行われるようになる。
好ましい構成として、前記フィッティング部は、前記測定部が前記電極板の複数の測定点を測定したあと、それら測定点に対して順次フィッティングを行う。
According to such a configuration, fitting can be performed quickly even if a plurality of components are included in the characteristic model.
As a preferred configuration, the fitting unit sequentially performs fitting on the measurement points after the measurement unit measures a plurality of measurement points on the electrode plate.
このような構成によれば、複素インピーダンスの測定を迅速に行うことができる。また、特性モデルのフィッティングを適宜行うことができる。
好ましい構成として、前記フィッティング部は、前記複素インピーダンスのナイキストプロットのうち、実軸との交点、被膜抵抗成分と反応抵抗成分との交点、及び反応抵抗から拡散抵抗に変化する交点との3つの交点基づいて前記電極板の特性モデルのフィッティングを行うものであり、前記3つの交点を、隣接する測定点のフィッティング結果で示された3つの交点を初期値として、前記初期値である3つの交点の近傍から特定する。
According to such a configuration, complex impedance can be measured quickly. Also, fitting of the characteristic model can be performed as appropriate.
As a preferred configuration, the fitting unit includes three intersections of an intersection with a real axis, an intersection between a film resistance component and a reaction resistance component, and an intersection changing from a reaction resistance to a diffusion resistance in the Nyquist plot of the complex impedance. The characteristic model of the electrode plate is fitted based on the three intersections, and the three intersections indicated by the fitting results of the adjacent measurement points are set as initial values, and the three intersections which are the initial values are set. Specify from the neighborhood.
このような構成によれば、フィッティングを迅速に行える。また、複素インピーダンスの測定数を減らすことができるようにもなる。
好ましい構成として、前記電極板の特性モデルは等価回路である。
According to such a configuration, fitting can be performed quickly. In addition, the number of complex impedance measurements can be reduced.
As a preferred configuration, the characteristic model of the electrode plate is an equivalent circuit.
このような構成によれば、等価回路に基づくフィッティングが迅速に行われるようになる。
好ましい構成として、前記電極板の特性モデルは図形フィティングモデルである。
According to such a configuration, the fitting based on the equivalent circuit is quickly performed.
As a preferred configuration, the characteristic model of the electrode plate is a figure fitting model.
このような構成によれば、図形に基づくフィッティングが迅速に行われるようになる。
上記課題を解決する電極板検査装置は、二次電池の電極板を電解液中に保持する電極板保持部と、前記電極板に向いて開放される測定窓を有する容器内の電解液中に対極を備えたプローブと、前記電極板と前記対極とに接続されて前記電極板と前記対極との間の複素インピーダンスを測定する測定部と、前記プローブを前記電極板に対して相対移動させる移動部と、前記複素インピーダンスを前記電極板の特性モデルにフィッティングさせるフィッティング部と、を備え、前記移動部は、前記プローブを前記電極板において隣接する測定点に移動させ、前記測定部は、前記測定点毎に前記複素インピーダンスを取得し、前記電極板の特性モデルは、図形フィティングモデルであり、前記フィッティング部は、前記測定点の複素インピーダンスを前記電極板の特性モデルに図形フィッティングさせる際、前記複素インピーダンスのナイキストプロットのうち、実軸との交点、被膜抵抗成分と反応抵抗成分との交点、及び反応抵抗から拡散抵抗に変化する交点との3つの交点に基づいて図形フィッティングを行う。
According to such a configuration, fitting based on a figure is quickly performed.
An electrode plate inspection apparatus that solves the above-described problems is provided in an electrolyte solution in a container having an electrode plate holding portion that holds an electrode plate of a secondary battery in the electrolyte solution, and a measurement window that opens toward the electrode plate. A probe having a counter electrode, a measuring unit connected to the electrode plate and the counter electrode to measure a complex impedance between the electrode plate and the counter electrode, and a movement for moving the probe relative to the electrode plate And a fitting unit for fitting the complex impedance to a characteristic model of the electrode plate, the moving unit moves the probe to an adjacent measurement point on the electrode plate, and the measuring unit is configured to perform the measurement. The complex impedance is obtained for each point, the characteristic model of the electrode plate is a figure fitting model, and the fitting unit is configured to calculate the complex impedance of the measurement point. When the figure is fitted to the characteristic model of the electrode plate, among the complex impedance Nyquist plot, the intersection with the real axis, the intersection between the film resistance component and the reaction resistance component, and the intersection changing from the reaction resistance to the diffusion resistance Figure fitting is performed based on the three intersections.
このような構成によれば、実軸との交点、被膜抵抗成分と反応抵抗成分との交点、及び反応抵抗から拡散抵抗に変化する交点との3つの交点に基づいて図形フィッティングを行うことから演算量が抑制されて図形フィッティングを迅速に行える。また、複素インピーダンスの測定数を減らすことができるようにもなる。 According to such a configuration, calculation is performed by performing figure fitting based on three intersections: the intersection with the real axis, the intersection between the film resistance component and the reaction resistance component, and the intersection changing from the reaction resistance to the diffusion resistance. The figure is reduced and figure fitting can be performed quickly. In addition, the number of complex impedance measurements can be reduced.
本発明によれば、二次電池の電極板の詳細な状態を、より的確かつ迅速に検査することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the detailed state of the electrode plate of a secondary battery can be test | inspected more accurately and rapidly.
(第1の実施形態)
図1〜図9に従って、電極板検査装置及び電極板検査方法の第1の実施形態を説明する。
(First embodiment)
1st Embodiment of an electrode plate inspection apparatus and an electrode plate inspection method is described according to FIGS.
図1に示す電極板検査装置20は、二次電池の電極板100の複素インピーダンスを測定する。なお、本実施形態では、二次電池は、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。二次電池は、外形が直方体形状の密閉式電池であって、バスバーで複数が接続されることにより組電池を構成する。組電池は、電気自動車もしくはハイブリッド自動車に搭載され、電動モータ等に電力を供給する。
The electrode
複素インピーダンス測定では、周波数を変化させながら検査対象(ここでは電極板)に交流電圧(または交流電流)信号を入力し、そのときの応答電流(または応答電圧)を測定する。そして、入力した正弦波と応答信号とを比べることで、電極反応の伝達関数(インピーダンス)を求める。例えば周波数を10kHz程度の高周波から0.1Hz程度の低周波へと変化させ、各周波数における応答電流(または応答電圧)からインピーダンスを求める。一般にイオンと電子とでは移動速度に差があるため、複素インピーダンス測定ではこの移動速度の差を利用して測定を行う。具体的には、高周波領域では、電子は電圧の向きの変化に敏感に対応して移動し得るものの、イオンは反応が遅く移動が追い付かない。このため、系から電子の移動に関する成分のみを抽出し測定することができる。その後、周波数をより低くしていくと、イオンの移動が交流電圧の向きの変化に対応するようになる。したがって、電子の移動に加えてイオンの移動に係る成分を測定することができる。この複素インピーダンスの周波数特性を、ナイキストプロット等に表わし、これを解析することによって各成分の抵抗値等を求めることができる。 In complex impedance measurement, an alternating voltage (or alternating current) signal is input to an inspection object (here, an electrode plate) while changing the frequency, and the response current (or response voltage) at that time is measured. Then, the transfer function (impedance) of the electrode reaction is obtained by comparing the input sine wave with the response signal. For example, the frequency is changed from a high frequency of about 10 kHz to a low frequency of about 0.1 Hz, and the impedance is obtained from the response current (or response voltage) at each frequency. In general, since there is a difference in moving speed between ions and electrons, complex impedance measurement is performed using the difference in moving speed. Specifically, in the high-frequency region, electrons can move in response to changes in the direction of voltage, but ions have a slow reaction and cannot keep up. For this reason, it is possible to extract and measure only the components related to the movement of electrons from the system. Thereafter, as the frequency is further lowered, the movement of ions corresponds to a change in the direction of the AC voltage. Therefore, it is possible to measure components related to ion movement in addition to electron movement. The frequency characteristic of this complex impedance is represented in a Nyquist plot or the like, and the resistance value or the like of each component can be obtained by analyzing this.
図2に示すように、例えば、ナイキストプロットのインピーダンス特性は、測定周波数の帯域に対応して複数の領域に分けることができる。具体的には、帯域が高周波数側から低周波数側に向かって変化することに対応して、回路抵抗に対応する「領域a」、溶液抵抗に対応する「領域b」を有する。また、インピーダンス特性は、被膜抵抗に起因する複素インピーダンスに対応する「被膜抵抗領域c」、反応抵抗に起因する複素インピーダンスに対応する「反応抵抗領域d」、及び略直線状の拡散抵抗に対応する「領域e」を有する。なお、以下では、複素インピーダンスを単にインピーダンスと記す。 As shown in FIG. 2, for example, the impedance characteristics of the Nyquist plot can be divided into a plurality of regions corresponding to the measurement frequency band. Specifically, it has “region a” corresponding to the circuit resistance and “region b” corresponding to the solution resistance in response to the band changing from the high frequency side toward the low frequency side. The impedance characteristics correspond to a “film resistance region c” corresponding to the complex impedance caused by the film resistance, a “reaction resistance region d” corresponding to the complex impedance caused by the reaction resistance, and a substantially linear diffusion resistance. It has “region e”. Hereinafter, the complex impedance is simply referred to as impedance.
(電極板100)
図1を参照して、二次電池の電極板100について説明する。
電極板100は、集電体上に電極活物質層が形成されている正極板又は負極板である。電極板100は、端部において電極活物質層102が設けられておらず(あるいは除去されて)、集電体104が露出するように形成されている。
(Electrode plate 100)
The
The
(正極)
正極は、正極集電体と該正極集電体上に形成された正極活物質を含む正極活物質層とを備えている。このような正極は、正極活物質と必要に応じて用いられる導電材やバインダ等とを適当な溶媒に分散させたペースト状またはスラリー状の組成物を、シート状の正極集電体に付与し、該組成物を乾燥させることにより作製することができる。正極集電体には、導電性の良好な金属(例えばアルミニウム、ニッケル、チタン、ステンレス鋼等)からなる導電性部材が使用される。また、溶媒としては水性溶媒および有機溶媒のいずれも使用可能であり、例えばN−メチル−2−ピロリドン(NMP)を用いることができる。
(Positive electrode)
The positive electrode includes a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer including a positive electrode active material formed on the positive electrode current collector. In such a positive electrode, a paste-like or slurry-like composition in which a positive electrode active material and a conductive material or a binder used as necessary are dispersed in an appropriate solvent is applied to a sheet-like positive electrode current collector. It can be produced by drying the composition. For the positive electrode current collector, a conductive member made of a metal having good conductivity (for example, aluminum, nickel, titanium, stainless steel, etc.) is used. As the solvent, any of an aqueous solvent and an organic solvent can be used. For example, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) can be used.
(正極活物質)
正極活物質としては、リチウムイオン二次電池の正極活物質として使用可能である各種の材料の一種または二種以上を使用することができる。例えば、リチウムと少なくとも一種の遷移金属元素とを構成金属元素として含む層状構造やスピネル構造等のリチウム遷移金属化合物、ポリアニオン型(例えばオリビン型)のリチウム遷移金属化合物等を用いることができる。
(Positive electrode active material)
As the positive electrode active material, one kind or two or more kinds of various materials that can be used as the positive electrode active material of the lithium ion secondary battery can be used. For example, a lithium transition metal compound such as a layered structure or a spinel structure containing lithium and at least one transition metal element as a constituent metal element, a polyanion type (for example, olivine type) lithium transition metal compound, or the like can be used.
好ましくは、一般式:LiMn2−pMpO4(式中、pは、0≦p<2であり、典型的には0≦p≦1(例えば0.2≦p≦0.6)である)で表される、典型的にはスピネル構造のリチウム遷移金属化合物(酸化物)が挙げられる。pが0より大きい場合、Mは、Mn以外の任意の金属元素または非金属元素であり得る。Mが遷移金属元素の少なくとも一種(例えばTi,Cr,Fe,Co,Ni,CuおよびZnから選択される一種または二種以上)を含む組成のものが好ましい。具体例としては、LiNi0.5Mn1.5O4,LiCrMnO4等が挙げられる。 Preferably, general formula: LiMn 2−p M p O 4 (wherein p is 0 ≦ p <2, typically 0 ≦ p ≦ 1 (eg 0.2 ≦ p ≦ 0.6)) And a lithium transition metal compound (oxide) typically having a spinel structure. When p is greater than 0, M can be any metallic or non-metallic element other than Mn. A composition in which M contains at least one transition metal element (for example, one or more selected from Ti, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn) is preferable. Specific examples include LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 and LiCrMnO 4 .
(導電材)
導電材としては、炭素材料を用いることができる。具体的には、例えば、種々のカーボンブラック(例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック)、コークス、活性炭、黒鉛、炭素繊維(PAN系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維)、カーボンナノチューブ等の炭素材料から選択される、一種または二種以上であり得る。なかでも、比較的粒径が小さく比表面積が大きいカーボンブラック(例えば、アセチレンブラック)を用いることが好ましい。
(Conductive material)
A carbon material can be used as the conductive material. Specifically, for example, selected from carbon materials such as various carbon blacks (for example, acetylene black, ketjen black), coke, activated carbon, graphite, carbon fibers (PAN-based carbon fibers, pitch-based carbon fibers), and carbon nanotubes. Can be one or more. Among them, it is preferable to use carbon black (for example, acetylene black) having a relatively small particle size and a large specific surface area.
(バインダ)
バインダとしては、使用する溶媒に溶解または分散可能なポリマーを用いることができる。例えば、水性溶媒を用いた正極合剤組成物においては、カルボキシメチルセルロース(CMC、例えばナトリウム塩)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)等のセルロース系ポリマー、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素系樹脂、スチレンブタジエンゴム(SBR)等のゴム類を採用することができる。また、非水溶媒を用いた正極合剤組成物においては、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリ塩化ビニリデン(PVdC)等を採用することができる。
(Binder)
As the binder, a polymer that can be dissolved or dispersed in a solvent to be used can be used. For example, in a positive electrode mixture composition using an aqueous solvent, cellulose polymers such as carboxymethylcellulose (CMC, for example, sodium salt), hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), polyvinyl alcohol (PVA), polytetrafluoroethylene (PTFE), etc. Fluorine-based resins such as styrene-butadiene rubber (SBR) can be employed. In the positive electrode mixture composition using a non-aqueous solvent, polyvinylidene fluoride (PVdF), polyvinylidene chloride (PVdC), or the like can be employed.
正極活物質層全体に占める正極活物質の割合は、50質量%以上が適当であり、通常は70質量%以上95質量%以下であることが好ましい。導電材を使用する場合、正極活物質層全体に占める導電材の割合は、例えば2質量%以上20質量%以下とすることができ、好ましくは2質量%以上15質量%以下とすることが好ましい。バインダを使用する場合、正極活物質層全体に占めるバインダの割合は、例えば0.5質量%以上10質量%以下とすることができ、通常は1質量%以上5質量%以下とすることが好ましい。 50 mass% or more is suitable for the ratio of the positive electrode active material to the whole positive electrode active material layer, and it is preferable that it is normally 70 mass% or more and 95 mass% or less. In the case of using a conductive material, the ratio of the conductive material in the entire positive electrode active material layer can be, for example, 2% by mass or more and 20% by mass or less, and preferably 2% by mass or more and 15% by mass or less. . When using a binder, the ratio of the binder to the whole positive electrode active material layer can be, for example, 0.5% by mass or more and 10% by mass or less, and usually 1% by mass or more and 5% by mass or less is preferable. .
正極集電体の単位面積当たりに設けられる正極活物質層の質量は、例えば5mg/cm2以上40mg/cm2以下(好ましくは10mg/cm2以上20mg/cm2以下)程度とすることができる。また、正極活物質層の密度は、例えば1.5g/cm3以上4g/cm3以下(好ましくは1.8g/cm3以上3g/cm3以下)程度とすることができ、正極活物質層の厚みは、例えば40μm以上(好ましくは50μm以上)であって、100μm以下(好ましくは80μm以下)とすることができる。
The mass of the positive electrode active material layer provided per unit area of the positive electrode current collector can be, for example, about 5 mg / cm 2 to 40 mg / cm 2 (preferably 10 mg /
(負極)
負極は、負極集電体と該負極集電体上に形成された少なくとも負極活物質を含む負極活物質層とを備えている。このような負極は、負極活物質と必要に応じて用いられるバインダ(結着剤)等とを適当な溶媒に分散させたペースト状またはスラリー状の組成物(負極活物質層形成用の分散液)をシート状の負極集電体に付与し、該組成物を乾燥させて負極活物質層(負極活物質層)を形成することにより作製することができる。負極集電体としては、導電性の良好な金属(例えば、銅、ニッケル、チタン、ステンレス鋼等)からなる導電性材料が用いられる。また上記溶媒としては、水性溶媒および有機溶媒のいずれも使用可能であり、例えば水を用いることができる。
(Negative electrode)
The negative electrode includes a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer including at least a negative electrode active material formed on the negative electrode current collector. Such a negative electrode includes a paste-like or slurry-like composition (a dispersion for forming a negative electrode active material layer) in which a negative electrode active material and a binder (binder) used as necessary are dispersed in a suitable solvent. ) Is applied to a sheet-like negative electrode current collector, and the composition is dried to form a negative electrode active material layer (negative electrode active material layer). As the negative electrode current collector, a conductive material made of a metal having good conductivity (for example, copper, nickel, titanium, stainless steel, etc.) is used. Moreover, as said solvent, both an aqueous solvent and an organic solvent can be used, for example, water can be used.
(負極活物質)
負極活物質としては、従来からリチウムイオン二次電池に用いられる物質の一種または二種以上の材料を使用することができる。例えば、天然黒鉛(石墨)、人造黒鉛、ハードカーボン(難黒鉛化炭素)、ソフトカーボン(易黒鉛化炭素)、カーボンナノチューブ等の炭素材料、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化鉄、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化ニオブ、酸化錫、リチウムケイ素複合酸化物、リチウムチタン複合酸化物(Lithium Titanium Composite Oxide:LTO、例えばLi4Ti5O12、LiTi2O4、Li2Ti3O7)、リチウムバナジウム複合酸化物、リチウムマンガン複合酸化物、リチウム錫複合酸化物等の金属酸化物材料、窒化リチウム、リチウムコバルト複合窒化物、リチウムニッケル複合窒化物等の金属窒化物材料、スズ、ケイ素、アルミニウム、亜鉛、リチウム等の金属もしくはこれらの金属元素を主体とする金属合金からなる金属材料等を用いることができる。
(Negative electrode active material)
As the negative electrode active material, one type or two or more types of materials conventionally used in lithium ion secondary batteries can be used. For example, natural graphite (graphite), artificial graphite, hard carbon (non-graphitizable carbon), soft carbon (graphitizable carbon), carbon materials such as carbon nanotubes, silicon oxide, titanium oxide, vanadium oxide, iron oxide, cobalt oxide Nickel oxide, niobium oxide, tin oxide, lithium silicon composite oxide, lithium titanium composite oxide (Lithium Titanium Composite Oxide: LTO, for example, Li 4 Ti 5 O 12 , LiTi 2 O 4 , Li 2 Ti 3 O 7 ), Metal oxide materials such as lithium vanadium composite oxide, lithium manganese composite oxide, lithium tin composite oxide, metal nitride materials such as lithium nitride, lithium cobalt composite nitride, lithium nickel composite nitride, tin, silicon, aluminum , Zinc, lithium and other metals or metal alloys mainly composed of these metal elements Or the like can be used Ranaru metallic material.
バインダとしては、上記正極活物質層用のバインダとして例示したポリマー材料から適当なものを選択することができる。具体的には、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等が例示される。その他、分散剤や導電材等の各種添加剤を適宜使用することもできる。 As the binder, an appropriate material can be selected from the polymer materials exemplified as the binder for the positive electrode active material layer. Specifically, styrene butadiene rubber (SBR), polyvinylidene fluoride (PVdF), polytetrafluoroethylene (PTFE) and the like are exemplified. In addition, various additives such as a dispersant and a conductive material can be used as appropriate.
負極活物質層全体に占める負極活物質の割合は、50質量%以上とすることが適当であり、好ましくは90質量%以上99質量%以下、より好ましくは95質量%以上99質量%以下である。バインダを使用する場合には、負極活物質層全体に占めるバインダの割合を例えば1質量%以上10質量%以下とすることができ、通常は1質量%以上5質量%以下とすることが適当である。 The proportion of the negative electrode active material in the entire negative electrode active material layer is suitably 50% by mass or more, preferably 90% by mass or more and 99% by mass or less, more preferably 95% by mass or more and 99% by mass or less. . When using a binder, the ratio of the binder to the whole negative electrode active material layer can be, for example, 1% by mass or more and 10% by mass or less, and usually 1% by mass or more and 5% by mass or less is appropriate. is there.
負極集電体の単位面積当たりに設けられる負極活物質層の質量は、例えば5mg/cm2以上20mg/cm2以下(好ましくは5mg/cm2以上10mg/cm2以下)程度とすることが適当である。負極活物質層の密度は、例えば0.5g/cm3以上2g/cm3以下(典型的には1g/cm3以上1.5g/cm3以下)程度とすることができ、負極合材層の厚みは例えば40μm以上(典型的には50μm以上)であって、100μm以下(典型的には80μm以下)とすることができる。
The mass of the negative electrode active material layer provided per unit area of the negative electrode current collector is, for example, about 5 mg /
(電極板検査装置20)
図1に示すように、電極板検査装置20は、電極板100の測定点Tgに当てられるプローブ11と、測定点Tgのインピーダンスを計測するインピーダンス計測部13と、計測処理を制御する制御部14と、電極板100を載置する載置部12とを備えている。
(Electrode plate inspection device 20)
As shown in FIG. 1, the electrode
(プローブ11)
プローブ11は、プローブ本体112と、筒状のプローブ本体112に連なる測定部118とを有している。プローブ本体112は、筒内に所定の電解液116と、該電解液中に配置され電極用リードを備えた対極114とを有している。プローブ11は、プローブ本体112の上端に設けられた開口部から対極114をプローブ本体112の内部に収容した後、電解液116を注入することによって作製される。プローブ本体112は上端が解放された円筒形状であり、下端には電解液116を介して検査対象(電極活物質層102)の一部に作用する測定部118を有している。なお、プローブ本体112の上端(開口部)は、蓋体等で覆うこともできる。そして、プローブ11は、制御部14からの信号に基づいて垂直方向Zに昇降移動し、載置部12上に設置された検査対象(電極活物質層102の一部)と電気的に接続可能なよう構成されている。
(Probe 11)
The probe 11 includes a probe
プローブ本体112および蓋体の材質としては、例えば、アルミニウム、スチール等の金属材料、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド等の樹脂材料が挙げられる。また、プローブ本体112の形状(容器の外形)は、例えば、円筒形、直方体形、立方体形、およびそれらを加工し変形させた形状等であり得る。例えばポリプロピレン製の針無シリンジ等を用いることができる。
Examples of the material of the probe
(対極114)
対極114としては、インピーダンスの測定時に入力する電圧(または電流)の領域内において、使用する電解液中で安定なものであれば、炭素材料、各種金属材料等を用いることができる。検査対象の抵抗が比較的低い場合や、反応抵抗をより精密に分離・測定したい場合、対極114として電気抵抗率(比抵抗)が低く、測定雰囲気中(電解液中)で安定性の高い材料を用いることが好ましい。例えば、検査対象として上述した正極や負極の活物質層形成用材料を対極としても用いることができる。正極や負極からなる対極114を用いることで対極由来の抵抗を低減させられる。したがって検査対象たる電極活物質層102の抵抗を一層精度よく測定することができる。また正極や負極は、比較的高い電圧(例えば100mV〜1000mV)を入力した場合であっても電解液中で安定なため、表面状態の変化やそれに伴う測定誤差や測定値のバラつき等が生じ難い。
(Counter electrode 114)
As the
対極114の面積は、測定部118の水平方向の断面積である測定窓の面積に応じて適宜変更することが好ましい。一般に抵抗の大きさは測定面積に反比例するため、検査対象(電極活物質層102)のみの抵抗を分離したい場合は、測定部118の作用面積(測定窓の面積)に対して対極114の面積をより広く確保する必要がある。本発明では、対極114の面積を測定部118の作用面積より100倍以上(例えば200倍以上、好ましくは300倍以上、より好ましくは500倍以上)広く設定する。これによって、対極114の反応抵抗を無視し得るほど小さくすることができる。例えば対極114の抵抗を、検査対象(測定点Tg)の1/50以下(好ましくは1/100以下)とする。したがって、検査対象としての電極活物質層102に由来する抵抗(例えば被膜抵抗、反応抵抗や拡散抵抗)のみを、精度よく測定することができる。
The area of the
(電解液116)
電解液116としては、典型的には非水溶媒(有機溶媒)中に支持塩を含むものが用いられる。非水溶媒としては、例えばリチウムイオン二次電池の電解液に用いられる有機溶媒の一種または二種以上を適宜選択して使用することができる。好ましい非水溶媒として、エチレンカーボネート(EC)、ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ビニレンカーボネート(VC)、プロピレンカーボネート(PC)等のカーボネート類が例示される。例えば、ECとDMCとEMCとを3:4:3の体積比で含む混合溶媒を用いることができる。
(Electrolytic solution 116)
As the
上記支持塩としては、例えばリチウムイオン二次電池において支持塩として用いられるリチウム塩の一種または二種以上を適宜選択して使用することができる。リチウム塩として、LiPF6,LiBF4,LiClO4,LiEBF6,Li(CF3SO2)2N,LiCF3SO3等が例示される。好ましい例として、LiPF6が挙げられる。非水電解液中の支持塩濃度は、例えば0.7mol/L以上1.3mol/L以下(例えば1.0mol/L以上1.2mol/L以下)の範囲内となるように調製することが好ましい。 As the supporting salt, for example, one or more lithium salts used as a supporting salt in a lithium ion secondary battery can be appropriately selected and used. Examples of the lithium salt include LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiEBF 6 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 N, LiCF 3 SO 3 and the like. A preferred example is LiPF 6 . The concentration of the supporting salt in the nonaqueous electrolytic solution may be adjusted to be in the range of, for example, 0.7 mol / L or more and 1.3 mol / L or less (for example, 1.0 mol / L or more and 1.2 mol / L or less). preferable.
(測定部118)
測定部118は、プローブ本体112から連なっており、電解液116を介してプローブ中の対極114と電極活物質層102の測定点Tgとを電気的に接続させる。測定部118(電極活物質層102の測定点Tgと接し得る測定端部)の作用面積(断面積)は、小さいほど対極由来の抵抗成分の影響を抑制し得る。一方であまりに小さすぎる場合は、測定点Tgの電極活物質層102の状態により、得られる結果がバラつくおそれがある。このため、測定部118の作用面積は例えば、0.01cm2〜0.1cm2(特に0.02cm2〜0.05cm2)とすることが好ましく、ここでは約0.03cm2である。測定部118の形状は特に限定されないが、円形状が好ましい。円形状である場合、測定部118(電極活物質層102の測定点Tgと接し得る測定端部)の直径は、例えばΦ1mm〜Φ10mm(好ましくはΦ2mm〜Φ5mm)であり、ここでは約Φ2mmである。
(Measurement unit 118)
The
(載置部12)
載置部12は、検査対象としての電極板100を載置する電極板保持部としての載置台108と、該電極板100を固定するための治具(例えばクランプ)とを備えている。そして、制御部14からの信号に基づいて、図示しない駆動モータによって水平方向(図1の方向X及び方向Yの矢印の方向)に移動可能なように構成されている。本実施形態では、移動部は、駆動モータで構成される。
(Placement part 12)
The mounting
また、載置部12は、載置台108が電解液106を保持可能な容器になっており、保持する電解液106内に電極板100を載置させている。なお、載置部12の電解液106は、プローブ11の電解液116と同じものである。よって、載置部12の電解液106内に測定部118が浸かることにより、載置部12の電解液106と、プローブ11の電解液116とが接続されて、電極板100の測定点Tgと対極114とが測定部118で規定された作用面積(測定窓の面積)で電気的に接続される。
Moreover, the mounting
(インピーダンス計測部13)
インピーダンス計測部13は、プローブ11中の対極114と電極活物質層102の測定点Tgとを電気的に接続する。インピーダンス計測部13は、インピーダンスの測定方法は、例えばリサージュ法、交流ブリッジ法等のアナログ方式や、デジタル・フーリエ積分法、ノイズ印加による高速フーリエ変換法等のデジタル方式を採用することができる。例えば、インピーダンス計測部13として、電流と電圧を制御し得るポテンショ/ガルバノスタット(PS/GS:potentiostat/galvanostat)と、正弦波発振回路を内蔵した周波数応答アナライザ(FRA:Frequency Response Analyzer)とを組み合わせて用いることができる。そして、制御部14からの信号に基づいて、電気的に接続したプローブ11と測定点Tgとの間に交流電流または交流電圧を入力して、インピーダンスを測定する。また、得られたインピーダンスの測定結果は、インピーダンス計測部13の出力として制御部14に送られる。
(Impedance measurement unit 13)
The
(制御部14)
制御部14は、所定の情報に基づいてインピーダンスの計測やプローブ11の調整等を制御する。例えば、載置部12に設置された検査対象の測定点Tgの位置調整、プローブ11の駆動、インピーダンス測定等の制御(計測されたインピーダンスに基づく測定点Tgの抵抗算出)等を行う。制御部14の構成には、少なくとも、かかる制御を行うためのプログラムを記憶したROM(Read Only Memory)と、そのプログラムを実行可能なCPU(Central Processing Unit)と、入出力ポートと、が含まれる。制御部14には、プローブ11やインピーダンス計測部13等からの信号(出力)が入力ポートを介して入力される。また、制御部14からはプローブ11やインピーダンス計測部13等への駆動信号が出力ポートを介して出力される。
(Control unit 14)
The
本実施形態では、電極板検査装置20は、インピーダンス計測部13によって測定された抵抗値に基づき、電極活物質層102の各測定点Tgの被膜抵抗成分と反応抵抗成分とを電極板の特性モデルにフィッティングするフィッティング部141をさらに備えている。フィッティング部141には、測定されたインピーダンスの測定結果が、制御部14を介して(制御部で算出された抵抗値として)送られる。フィッティング部141は、送られてきた抵抗測定結果に基づき、電極板の特性モデルをフィッティングさせる。例えば、電極板の特性モデルを等価回路30(図3参照)として定め、これを予め記憶媒体(例えば、ROM、HDD、光記録媒体、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、フラッシュメモリ等)に記憶しておく。また、電極板の特性モデルの各パラメータの初期値も定めて、これを予め記憶媒体に記憶しておく。そして、電極板の特性モデルの各パラメータの初期値を、測定されたインピーダンスにフィッティングさせる。これにより、測定点Tgの被膜抵抗成分と反応抵抗成分とが電極板の特性モデルで表されるようになる。電極板の特性モデルで表されることにより、測定点Tgの極板の特性をシミュレーション等することが可能になる。
In the present embodiment, the electrode
図3に示すように、電極板の特性モデルとしての等価回路30は、抵抗R0と、抵抗R1と容量C1との並列回路と、抵抗R2と容量C2との並列回路と、が直列接続された回路からなる特性モデルで示される。ここで、抵抗R0は、回路抵抗と溶液抵抗とに対応するモデルであり、抵抗R1と容量C1との並列回路は、被膜抵抗に対応するモデルであり、抵抗R2と容量C2との並列回路は、反応抵抗に対応するモデルである。
As shown in FIG. 3, the
本実施形態では、各測定点Tgについて、電極板の特性モデルを測定されたインピーダンスにフィッティングさせる。このとき、電極板の特性モデルの各パラメータの初期値を、測定されたインピーダンスにフィッティングさせると、毎回多くの演算が必要になることが少なくない。そして、測定値と初期値との乖離が大きい場合、フィッティングが不調に終わり、初期値を変更して再度フィッティングを行わなければならない場合もある。そこで、既にフィッティング済みの測定点Tgに隣接する測定点Tgのフィッティングについては、フィッティング済みの測定点Tgに特定された電極板の特性モデルの各パラメータを採用して初期値として再設定し、その再設定された初期値からのフィッティングを行う。電極活物質層102としても、隣接する測定点Tg同士であれば、電極板の特性モデルの各パラメータが近似している蓋然性が高い。よって、再設定された初期値を用いることで、フィッティングに要する演算を、予め定めた初期値からのフィッティングに比べて減らすことが可能になる可能性が高くなるとともに、初期値と測定値との乖離が小さく抑えられ、フィッティングが不調になるおそれを低減することができる。
In the present embodiment, the characteristic model of the electrode plate is fitted to the measured impedance for each measurement point Tg. At this time, if the initial value of each parameter of the characteristic model of the electrode plate is fitted to the measured impedance, many calculations are often required each time. If the difference between the measured value and the initial value is large, the fitting may end abnormally, and the initial value may be changed and the fitting may have to be performed again. Therefore, for the fitting of the measurement point Tg adjacent to the already fitted measurement point Tg, the parameters of the characteristic model of the electrode plate specified for the fitted measurement point Tg are adopted and reset as initial values. Fitting from the reset initial value. Also in the electrode
図4(a)のグラフL3は、電極活物質層102で方向Xに一列に並ぶ測定点Tgについて測定された被膜抵抗を測定点Tgの順に並べて示すグラフである。グラフL3に示すように、各測定点Tgの被膜抵抗の値は、方向Xにおいて、最小値に対して最大値が2倍程度となるばらつきを有する。つまり、各測定点Tgのフィッティングをそれぞれ所定の初期値から行うと、被膜抵抗の特性モデルに対するフィッティングにはばらつきの大きさに応じた計算量を要することになる。また、初期値と測定された抵抗値との差が過剰に大きい場合、フィッティングが不調になるおそれがある。
A graph L3 in FIG. 4A is a graph showing the film resistances measured at the measurement points Tg aligned in the direction X in the electrode
一方、方向Xにおいて隣接する2つの測定点Tgだけを比べると、2つの測定点Tgの間の被膜抵抗の値の差は、十分に小さい。つまり、各測定点Tgのフィッティングを隣接する測定点Tgの値を初期値として行うと、この初期値に対して差の小さい測定された抵抗値にフィッティングさせるため、フィッティングに要する計算を少なくすることができるようになる。また、初期値と測定された抵抗値との差を小さく維持することができるため、測定値とフィッティング開始時の値との乖離が小さく抑えられ、フィッティングが不調になるおそれが少なくなる。 On the other hand, when only two adjacent measurement points Tg in the direction X are compared, the difference in film resistance value between the two measurement points Tg is sufficiently small. In other words, if the fitting of each measurement point Tg is performed using the value of the adjacent measurement point Tg as an initial value, the measured resistance value having a small difference with respect to the initial value is fitted, so that the calculation required for the fitting is reduced. Will be able to. In addition, since the difference between the initial value and the measured resistance value can be kept small, the difference between the measured value and the value at the start of the fitting can be kept small, and the possibility that the fitting will be out of order is reduced.
図4(b)のグラフL4は、電極活物質層102で方向Xに一列に並ぶ測定点Tgについて測定された反応抵抗を測定点Tgの順に並べて示すグラフである。グラフL4に示すように、各測定点Tgの反応抵抗の値は、方向Xにおいて、最小値に対して最大値が1.5倍程度となるばらつきを有する。つまり、各測定点Tgのフィッティングをそれぞれ所定の初期値から行うと、反応抵抗の特性モデルに対するフィッティングにはばらつきの大きさに応じた計算量を要することになる。また、初期値と測定された抵抗値との差が過剰に大きい場合、フィッティングが不調になるおそれがある。
A graph L4 in FIG. 4B is a graph showing reaction resistances measured at the measurement points Tg arranged in a line in the direction X in the electrode
一方、方向Xにおいて隣接する2つの測定点Tgだけを比べると、2つの測定点Tgの間の反応抵抗の値の差は、十分に小さい。つまり、各測定点Tgのフィッティングを隣接する測定点Tgの値を初期値として行うと、この初期値に対して差の小さい測定された抵抗値にフィッティングさせるため、フィッティングに要する計算を少なくすることができるようになる。また、初期値と測定された抵抗値との差を小さく維持することができるため、測定値とフィッティング開始時の値との乖離が小さく抑えられ、フィッティングが不調になるおそれが少なくなる。 On the other hand, when only two measurement points Tg adjacent in the direction X are compared, the difference in the value of the reaction resistance between the two measurement points Tg is sufficiently small. In other words, if the fitting of each measurement point Tg is performed using the value of the adjacent measurement point Tg as an initial value, the measured resistance value having a small difference with respect to the initial value is fitted, so that the calculation required for the fitting is reduced. Will be able to. In addition, since the difference between the initial value and the measured resistance value can be kept small, the difference between the measured value and the value at the start of the fitting can be kept small, and the possibility that the fitting will be out of order is reduced.
このように、被膜抵抗の特性モデルに対するフィッティング、及び、反応抵抗の特性モデルに対するフィッティングのいずれも好適に行えるようになる。
図5を参照して、電極板検査装置20で各測定点Tgの測定値に基づいて、各測定点Tgの電気的特性を電極板の特性モデルにフィッティングするフィッティング処理の手順について説明する。
Thus, fitting to the characteristic model of the film resistance and fitting to the characteristic model of the reaction resistance can be suitably performed.
With reference to FIG. 5, the procedure of the fitting process for fitting the electrical characteristic of each measurement point Tg to the characteristic model of the electrode plate based on the measurement value of each measurement point Tg by the electrode
フィッティング処理は、初期値設定工程(ステップS11)と、移動工程(ステップS12)と、インピーダンス測定工程(ステップS13)と、フィッティング工程(ステップS14)と、初期値変更工程(ステップS15)と、次の測定点Tgがあるか否かの判定(ステップS16)とが行われる。 The fitting process includes an initial value setting process (step S11), a moving process (step S12), an impedance measurement process (step S13), a fitting process (step S14), an initial value changing process (step S15), Whether or not there is a measurement point Tg is determined (step S16).
初期値設定工程(ステップS11)は、被膜抵抗領域cと反応抵抗領域dとを含む電極板の特性モデルとして等価回路30が選択される。また、等価回路30の各パラメータに予め定められた初期値が設定される。また、最初の測定点Tgと、電極板100上の測定点Tgの移動順(走査順)が定められる。
In the initial value setting step (step S11), the
移動工程(ステップS12)は、プローブ11を、最初の測定点Tgを始点として、電極板100上の測定点Tgを定められた移動順に順次移動させる。移動先である各測定点Tgでは、プローブ11の測定部118を対向する電極活物質層102の一部に作用させ、電解液116を介してプローブ中の対極114と電極活物質層102の測定点Tgとを電気的に接続する。具体的には、プローブ11を垂直方向Zに移動させて、また載置部12を水平方向に動かして、プローブ11を測定点Tgに押し当てる。これにより電極活物質層102の測定点Tgが電解液116,106を介してプローブ中の対極114と局所的に電気接続される。本実施形態では、電極活物質層102を備えた電極板100を、プローブ11中の電解液116と同種の電解液106で満たした載置台108の容器内に設置した状態で測定を行う。測定を安定して行うためには、プローブ11の位置を数秒〜数分程度保持した後に、次の工程に進むことが好ましい。
In the moving step (step S12), the probe 11 is sequentially moved from the first measurement point Tg as a starting point to the measurement points Tg on the
インピーダンス測定工程(ステップS13)は、制御部14で、電気的に接続した対極114と測定点Tgとの間に交流電流または交流電圧を入力してインピーダンスを測定する。対極114のリードと電極板100の集電体104が露出した部位とに、電流ケーブルと電圧ケーブルをそれぞれ接続し、交流電流または交流電圧を入力する。そして、制御部14からの信号に基づいて、インピーダンスの測定を行う。
In the impedance measurement process (step S13), the
インピーダンス測定において測定する周波数領域は、目的とする抵抗値(例えば、被膜抵抗値と反応抵抗値)を算出することができる範囲であればよく、例えば100kHz以下0.01Hz以上(例えば、10kHz以下0.1Hz以上、また例えば1kHz以下0.1Hz以上)に設定することができる。 The frequency region to be measured in the impedance measurement may be a range in which a target resistance value (for example, a film resistance value and a reaction resistance value) can be calculated. For example, 100 kHz or less and 0.01 Hz or more (for example, 10 kHz or less 0 .1 Hz or higher, for example, 1 kHz or lower and 0.1 Hz or higher).
電気的に接続した対極114と測定点Tgとの間に100mV以上1000mV以下(例えば、200mV以上1000mV以下、また例えば300mV以上1000mV以下)の交流電圧を入力する。なお一般に、非水電解質二次電池のインピーダンス測定では、5mV以上10mV以下程度の電圧を入力することが多い。しかし、本実施形態では、電極活物質層102の測定点Tgの面積が非常に狭いため、他の抵抗成分(例えば溶液抵抗成分)の影響が大きい。よって、例えば被膜抵抗や反応抵抗に係る応答電流を検知するためには、従来に比べ大きな振幅の電圧を入力することが好ましい。入力電圧を上記範囲とすることで、測定のノイズが抑制され、精度の高い測定をすることができる。同様の理由から、交流電流を用いて測定を行う場合には、電気的に接続した対極114と測定点Tgとの間に例えば50μA以上500μA以下(例えば100μA以上500μA以下)の交流電流を入力し、インピーダンスを測定することが好ましい。
An AC voltage of 100 mV to 1000 mV (for example, 200 mV to 1000 mV, or, for example, 300 mV to 1000 mV) is input between the electrically connected
フィッティング工程(ステップS14)は、制御部14でインピーダンスの測定結果に基づいて電極活物質層102の測定点Tgにおける抵抗値を算出する。測定点Tgの被膜抵抗や反応抵抗の値は、ナイキストプロットのグラフL2(図2参照)から読み取ることができる。制御部14のフィッティング部141は、ナイキストプロットの形状を、適切に選択した等価回路30と照らし合わせて(カーブフィッティングして)解析することで、等価回路30の各パラメータ値(例えば、抵抗R0,R1,R2、容量C1,C2)を求める。フィッティング部141は、例えば、カーブフィッティングを最小二乗法等で行う。
In the fitting step (step S14), the
なお、インピーダンスの測定は、例えば、交流周波数を10kHzから0.1Hzへと変化させたときのインピーダンスを測定することで実施することができるが、得られたデータのうちから必要な範囲のデータを抽出して解析を行うことができる。 The impedance can be measured, for example, by measuring the impedance when the AC frequency is changed from 10 kHz to 0.1 Hz, but the necessary data is obtained from the obtained data. It can be extracted and analyzed.
等価回路30は、各パラメータに予め設定された初期値が設定されることでナイキストプロットの初期形状を有し、これがカーブフィッティング解析によって、インピーダンスの測定結果に基づいて得られるナイキストプロットの形状に対応するパラメータが求められる。このとき、予め設定された初期値に基づくナイキストプロットの形状と、インピーダンスの測定結果に基づいて得られるナイキストプロットの形状とのずれが大きければフィッティングに多くの時間を要することになる。また、ずれが大きすぎると、フィッティングが不調に終わり、初期値を変更してフィッティングを再度行わなければならないこともある。
The
初期値変更工程(ステップS15)は、等価回路30に設定された各パラメータの初期値を変更(再設定)する。具体的には、各パラメータに設定されている初期値を、フィッティングで求められたパラメータに再設定する。例えば、最初の測定点Tgに対するフィッティング結果を、次の測定点Tgのフィッティングを行う際の初期値に設定する。同様に、2つ目以降の測定点Tgに対するフィッティング結果を、その次の測定点Tgのフィッティングを行う際の初期値に設定する。
In the initial value changing step (step S15), the initial value of each parameter set in the
これにより、2つ目以降の測定点Tgのフィッティングに際し、各パラメータが予め設定された初期値に比べて、電極板100の特性に近い値になり、初期値と測定値とのずれを小さくすることができる。よって、フィッティングに要する時間を短くすることができるようになる。また、ずれが小さくなることで、ずれが大きすぎる場合に生じるフィッティングの不調の生じるおそれが小さく、フィッティングの再実行等が抑制される。
As a result, when fitting the second and subsequent measurement points Tg, each parameter becomes a value closer to the characteristics of the
また、前回の測定点Tgと今回の測定点Tgとの間の距離が短ければ、これら2つの測定点Tgの特性が類似し、等価回路30の各パラメータが近い値である蓋然性が高くなる。そこで、隣接する測定点Tgを順次走査するようにプローブ11を移動させることで、走査時間を短縮させるとともに、フィッティングに要する時間をより短縮し、また、フィッティングの精度を高く維持することができる。
Also, if the distance between the previous measurement point Tg and the current measurement point Tg is short, the characteristics of these two measurement points Tg are similar, and the probability that the parameters of the
電極板100に次の測定点Tgが有るか否かが判定される(ステップS16)。次の測定点Tgが有ると判定された場合(ステップS16でYES)、フィッティング処理は、処理工程がステップS12に戻り、ステップS12でプローブ11が次の測定点Tgに移動され、その後、ステップS13からステップS15までの処理が実行される。 It is determined whether or not the next measurement point Tg is present on the electrode plate 100 (step S16). If it is determined that the next measurement point Tg is present (YES in step S16), the fitting process returns to step S12, the probe 11 is moved to the next measurement point Tg in step S12, and then step S13. To S15 are executed.
つまり、プローブ11の測定部118と電極活物質層102の測定点Tgとの間の電気的接続を維持した状態で電極活物質層102上において所定のパターンでプローブ11を連続的に走査させることによって、電極活物質層102の面内における抵抗の分布を測定する。あるいは、プローブ11の測定部118と電極活物質層102の測定点Tgとを断続的に電気的接続し、電極活物質層102上において所定のパターンでプローブ11を走査させることによって、電極活物質層102の面内における抵抗の分布を測定する。
That is, the probe 11 is continuously scanned in a predetermined pattern on the electrode
次の測定点Tgが無いと判定された場合(ステップS16でNO)、フィッティング処理が終了される。
以上のようにして、電極活物質層102の面内の抵抗分布を測定することで、局所的な抵抗分布を把握することができる。例えば、エージング処理後の電極における酸化被膜の形成状況の把握や、耐久試験後の電極における抵抗の変化(劣化)解析等に活用することができる。また、例えば電極活物質層102の面内における抵抗分布において、抵抗の最も高い値や最も低い値が所定の基準値以内である場合に電極板100を良品と判定することができる。
If it is determined that there is no next measurement point Tg (NO in step S16), the fitting process is terminated.
By measuring the in-plane resistance distribution of the electrode
(作用)
図6に示すように、最初の測定点TgのナイキストプロットのグラフW11が得られる。このとき、等価回路30は各パラメータの初期値に基づいてモデル曲線FC11,FC21を有する。
(Function)
As shown in FIG. 6, a Nyquist plot graph W11 of the first measurement point Tg is obtained. At this time, the
図7に示すように、フィッティング部141は、等価回路30の各パラメータを変化させ、モデル曲線FC11,FC21をそれぞれナイキストプロットのグラフW11の被膜抵抗領域c及び反応抵抗領域dにフィッティングさせる。これにより、フィッティングされたモデル曲線FC12,FC22が得られる。そして、等価回路30の各パラメータの初期値を、フィッティングされたモデル曲線FC12,FC22に対応する値に再設定する。
As shown in FIG. 7, the
続いて、図8に示すように、プローブ11の位置が最初の測定点Tgから次の測定点Tgに移動され、インピーダンスが測定されて、ナイキストプロットのグラフW12が得られる。このとき、等価回路30の各パラメータの初期値はモデル曲線FC12,FC22に対応する値に再設定されている。
Subsequently, as shown in FIG. 8, the position of the probe 11 is moved from the first measurement point Tg to the next measurement point Tg, the impedance is measured, and the graph W12 of the Nyquist plot is obtained. At this time, the initial values of the parameters of the
よって、図9に示すように、フィッティング部141は、等価回路30の各パラメータを変化させ、モデル曲線FC12,FC22をそれぞれナイキストプロットのグラフW12の被膜抵抗領域c及び反応抵抗領域dにフィッティングさせる。これにより、フィッティングされたモデル曲線FC13,FC23が得られる。そして、等価回路30の各パラメータの初期値が、フィッティングされたモデル曲線FC13,FC23に対応する値に再設定される。つまり、予め設定された初期値に比べて、等価回路30の各パラメータをインピーダンスの測定結果に基づいて得られるナイキストプロットの形状とのずれが小さいものとすることができ、フィッティングに要する時間を短くすることができるようになる。
Therefore, as shown in FIG. 9, the
以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載するような効果が得られるようになる。
(1)隣接する測定点Tgのフィッティング結果をフィッティングの初期値に再設定するのでフィッティングが好適に行えるようになる。電極板100において隣接する測定点Tgは、その特性が近い可能性が高いことから、隣接する測定点Tgのフィッティング結果を用いて、当該測定点Tgを短時間でフィッティングできるようになる。よって、二次電池の電極板100の詳細な状態を、より的確かつ迅速に検査することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the fitting result of the adjacent measurement point Tg is reset to the initial value of the fitting, the fitting can be suitably performed. Since the measurement points Tg adjacent to each other in the
(2)フィッティング部141は、被覆抵抗成分と反応抵抗成分とのそれぞれを対応する等価回路30のモデル部分にフィッティングさせるので、特性モデルに複数の成分が含まれていてもフィッティングが迅速に行われるようになる。
(2) Since the
(第2の実施形態)
図10及び図11を参照して、電極板検査装置及び電極板検査方法の第2の実施形態を説明する。
(Second Embodiment)
With reference to FIG.10 and FIG.11, 2nd Embodiment of an electrode plate test | inspection apparatus and an electrode plate test | inspection method is described.
本実施形態の電極板検査装置20は、図10に示す、ナイキストプロットのグラフL5に対して、図11に示す、図形モデルFC31,FC41を図形フィッティングさせる点が、第1の実施形態では等価回路30にフィッティングさせる点と相違する。以下では主に相違する点について説明し、その他の構成についての詳細な説明は割愛する。
The electrode
図10に示すように、電極板検査装置20は、フィッティング部141でナイキストプロットのグラフL2の実軸との交点Aと、被膜抵抗領域cと反応抵抗領域dとの間の変曲点Bと、反応抵抗領域dと拡散抵抗に関する領域eとの間の変曲点Cの3点を取得する。なお、変曲点Bは、被膜抵抗領域cと反応抵抗領域dとの交点であり、変曲点Cは、反応抵抗領域dと拡散抵抗に関する領域eとの交点である。図形フィッティングにおいて、これら3点は電極板の特性モデル、つまり図形モデルのパラメータである。これら3点は、少なくとも以下のいずれかの方法で取得することができる。
As shown in FIG. 10, the electrode
第1の方法として、多数取得したインピーダンスから作成されたナイキストプロットに基づいて取得されてもよく、第2の方法として、3点の存在が推定される3つの周波数範囲のうちから選択された点でもよく、第3の方法として、3点の存在が推定される3つの周波数における点であってもよい。これらの方法で取得された3点は、第1の方法によれば精度が高く、第2の方法、第3の方法の順に精度が低くなる。一方、取得に要する時間は、第3の方法によれば短く、第2の方法、第1の方法の順に長くなる。 As a first method, it may be acquired based on a Nyquist plot created from a large number of acquired impedances. As a second method, a point selected from three frequency ranges in which the existence of three points is estimated. Alternatively, the third method may be points at three frequencies where the existence of three points is estimated. The three points acquired by these methods have high accuracy according to the first method, and the accuracy decreases in the order of the second method and the third method. On the other hand, the time required for acquisition is short according to the third method, and becomes longer in the order of the second method and the first method.
また、第4の方法として、測定する3点を、測定済みである隣接する測定点Tgのフィッティング結果で示された3点を初期値として、これら3点の各周波数のそれぞれの近傍から特定するようにしてもよい。これによれば、3点を精度よく、迅速に特定することができるようになる。 As a fourth method, three points to be measured are specified from the vicinity of each frequency of these three points, with the three points indicated by the fitting results of adjacent measurement points Tg being measured as initial values. You may do it. According to this, three points can be specified accurately and quickly.
図11に示すように、電極板検査装置20は、フィッティング部141で図形モデルFC31,FC41の図形フィッティングを行う。電極板検査装置20は、被膜抵抗領域cと反応抵抗領域dとを有する図形モデルFC31,FC41を備えている。よって、図形モデルFC31,FC41も、交点Aと、変曲点Bと、変曲点Cとに対応する点を有している。電極板検査装置20は、図形モデルの3点が、ナイキストプロットのグラフL5から求められた3点に一致するように、図形モデルを変形させる。
As shown in FIG. 11, the electrode
ここでは、例えば、図形モデルFC31の半円の大きさが交点Aと変曲点Bとに合うように図形モデルを変形させ、図形モデルFC41の半円の大きさが変曲点Bと変曲点Cとに合うように図形モデルを変形させる。これにより、被膜抵抗領域cと反応抵抗領域dとを有する測定点Tgの特性が、精度はあまり高くないものの、極めて迅速に取得することができるようになる。 Here, for example, the figure model is deformed so that the size of the semicircle of the figure model FC31 matches the intersection A and the inflection point B, and the size of the semicircle of the figure model FC41 is inflection point B and the inflection point. The figure model is deformed so as to match the point C. As a result, the characteristics of the measurement point Tg having the film resistance region c and the reaction resistance region d can be acquired very quickly although the accuracy is not so high.
以上説明したように、本実施形態によれば、第1の実施形態に記載の効果(1)に加えて、以下に記載するような効果が得られるようになる。
(3)フィッティングに用いる交点を3点にしたことからフィッティングを迅速に行える。また、インピーダンスの測定数を減らすことができるようにもなる。
As described above, according to this embodiment, in addition to the effect (1) described in the first embodiment, the following effects can be obtained.
(3) Since the number of intersections used for fitting is three, fitting can be performed quickly. In addition, the number of impedance measurements can be reduced.
(4)交点A、変曲点B及び変曲点Cを、隣接する測定点Tgのフィッティング結果で示された近傍から特定することでフィッティングを迅速に行えるようになる。
(5)3点のみを合わせるようにしたので、図形に基づくフィッティングが迅速に行われる。
(4) By specifying the intersection A, the inflection point B, and the inflection point C from the vicinity indicated by the fitting result of the adjacent measurement point Tg, the fitting can be performed quickly.
(5) Since only three points are matched, fitting based on a figure is performed quickly.
(その他の実施形態)
なお上記各実施形態は、以下の態様で実施することもできる。
・上記第2の実施形態では、3点に基づいて図形フィッティングを行う場合について例示したが、これに限らず、3点、もしくは、3点より多いが比較的少ない点数でフィッティングが可能であれば、等価回路に対してフィッティングを行ってもよいし、その他のフィッティングを行ってもよい。
(Other embodiments)
In addition, each said embodiment can also be implemented with the following aspects.
In the second embodiment, the case of performing figure fitting based on three points has been illustrated. However, the present invention is not limited to this. If fitting is possible with a relatively small number of three points or more than three points. The fitting may be performed on the equivalent circuit, or other fittings may be performed.
・上記第1の実施形態では、等価回路に対してフィッティングを行う場合について例示したが、これに限らず、図形フィッティングを行ってもよいし、その他のフィッティングを行ってもよい。 In the first embodiment, the case where the fitting is performed on the equivalent circuit has been illustrated. However, the present invention is not limited to this, and the figure fitting may be performed or other fittings may be performed.
・上記第2の実施形態では、ナイキストプロットのグラフL5から求められた3点に図形モデルFC31,FC41の半円の大きさを合わせる場合について例示した。しかしこれに限らず、ナイキストプロットのグラフから4点以上の点を求め、求めた4点以上の点に合うように図形モデルFC31,FC41の半円の大きさを合わせるようにしてもよい。 In the second embodiment, the case where the sizes of the semicircles of the graphic models FC31 and FC41 are adjusted to the three points obtained from the Nyquist plot graph L5 is exemplified. However, the present invention is not limited to this, and four or more points may be obtained from the Nyquist plot graph, and the sizes of the semicircles of the graphic models FC31 and FC41 may be matched to the obtained four or more points.
・上記各実施形態では、測定点Tgのインピーダンスを測定の都度、フィッティングする場合について例示したが、これに限らず、全部又は複数の測定点のインピーダンスを測定した後、フィッティングを行うようにしてもよい。これにより、測定の処理だけと、フィッティングの処理だけとに分けて作業を行うことができるようになる。 In each of the above embodiments, the case where the impedance of the measurement point Tg is fitted each time it is measured is illustrated. However, the present invention is not limited thereto, and the fitting may be performed after measuring the impedance of all or a plurality of measurement points. Good. As a result, the work can be performed separately for only the measurement process and the fitting process.
・上記各実施形態では、電極板100を電解液106で満たした容器内に設置させる場合について例示した。しかしこれに限らず、電極活物質層内に事前に電解液を十分含浸させた電極板を用いて測定を行ってもよい。または、検査対象としての電極活物質層は多孔性であって、電極活物質と導電材の粒子間等に微小な隙間を有しているため、電解液を備えたプローブが電極活物質層と接することで、かかる電極活物質層の微小な隙間に電解液を浸み込ませてもよい。
In each of the above embodiments, the case where the
・上記各実施形態では、二次電池がリチウムイオン二次電池である場合について例示したが、これに限らず、二次電池は、その他の非水電解質の二次電池であってもよいし、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池等のアルカリ二次電池であってもよい。 In each of the above embodiments, the case where the secondary battery is a lithium ion secondary battery has been illustrated, but the present invention is not limited thereto, and the secondary battery may be another nonaqueous electrolyte secondary battery, An alkaline secondary battery such as a nickel hydride secondary battery or a nickel cadmium secondary battery may be used.
・二次電池は、電気自動車もしくはハイブリッド自動車に搭載されなくてもよい。例えば、二次電池は、ガソリン自動車やディーゼル自動車等の車両に搭載されてもよい。また二次電池は、鉄道、船舶、及び航空機等の移動体や、ロボットや、情報処理装置等の電気製品の電源として用いられてもよい。 -The secondary battery may not be mounted on an electric vehicle or a hybrid vehicle. For example, the secondary battery may be mounted on a vehicle such as a gasoline vehicle or a diesel vehicle. In addition, the secondary battery may be used as a power source for a moving body such as a railway, a ship, and an aircraft, a robot, and an electrical product such as an information processing apparatus.
11…プローブ、12…載置部、13…インピーダンス計測部、14…制御部、20…電極板検査装置、30…等価回路、100…電極板、102…電極活物質層、104…集電体、106…電解液、108…載置台、112…プローブ本体、114…対極、116…電解液、118…測定部、141…フィッティング部、C1,C2…容量、R0,R1,R2…抵抗。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Probe, 12 ... Mounting part, 13 ... Impedance measuring part, 14 ... Control part, 20 ... Electrode plate inspection apparatus, 30 ... Equivalent circuit, 100 ... Electrode plate, 102 ... Electrode active material layer, 104 ... Current collector DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記電極板に向いて開放される測定窓を有する容器内の電解液中に対極を備えたプローブと、
前記電極板と前記対極とに接続されて前記電極板と前記対極との間の複素インピーダンスを測定する測定部と、
前記プローブを前記電極板に対して相対移動させる移動部と、
前記複素インピーダンスを前記電極板の特性モデルにフィッティングさせるフィッティング部と、を備え、
前記移動部は、前記プローブを前記電極板において隣接する測定点に移動させ、
前記測定部は、前記測定点毎に前記複素インピーダンスを取得し、
前記フィッティング部は、前記測定点の複素インピーダンスを前記電極板の特性モデルにフィッティングさせる際、前記電極板の特性モデルに与える初期値に前記測定点に隣接する測定点に対するフィッティング結果を採用する
電極板検査装置。 An electrode plate holding part for holding the electrode plate of the secondary battery in the electrolyte solution;
A probe having a counter electrode in the electrolyte in a container having a measurement window opened toward the electrode plate;
A measuring unit connected to the electrode plate and the counter electrode to measure a complex impedance between the electrode plate and the counter electrode;
A moving unit for moving the probe relative to the electrode plate;
A fitting section for fitting the complex impedance to a characteristic model of the electrode plate,
The moving unit moves the probe to an adjacent measurement point on the electrode plate,
The measurement unit acquires the complex impedance for each measurement point,
The fitting unit adopts a fitting result for a measurement point adjacent to the measurement point as an initial value given to the characteristic model of the electrode plate when fitting the complex impedance of the measurement point to the characteristic model of the electrode plate. Inspection device.
前記電極板の特性モデルは、被覆抵抗成分と反応抵抗成分とに対応するモデル部分をそれぞれ有し、
前記フィッティング部は、被覆抵抗成分と反応抵抗成分とのそれぞれを対応するモデル部分にフィッティングさせる
請求項1に記載の電極板検査装置。 The electrode plate of the secondary battery includes a film resistance component and a reaction resistance component in complex impedance,
The characteristic model of the electrode plate has a model portion corresponding to a covering resistance component and a reaction resistance component,
The electrode plate inspection apparatus according to claim 1, wherein the fitting unit fits each of a covering resistance component and a reaction resistance component to a corresponding model portion.
請求項1又は2に記載の電極板検査装置。 The electrode plate inspection apparatus according to claim 1, wherein the fitting unit sequentially performs fitting on the measurement points after the measurement unit measures a plurality of measurement points on the electrode plate.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の電極板検査装置。 The fitting unit is based on three intersections of an intersection with a real axis, an intersection between a film resistance component and a reaction resistance component, and an intersection changing from a reaction resistance to a diffusion resistance in the Nyquist plot of the complex impedance. Fits the characteristic model of the electrode plate, and identifies the three intersections from the vicinity of the three intersections, which are the initial values, with the three intersections indicated by the fitting results of the adjacent measurement points as initial values. The electrode plate inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の電極板検査装置。 The electrode plate inspection apparatus according to claim 1, wherein the characteristic model of the electrode plate is an equivalent circuit.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の電極板検査装置。 The electrode plate inspection apparatus according to claim 1, wherein the characteristic model of the electrode plate is a figure fitting model.
前記電極板に向いて開放される測定窓を有する容器内の電解液中に対極を備えたプローブと、
前記電極板と前記対極とに接続されて前記電極板と前記対極との間の複素インピーダンスを測定する測定部と、
前記プローブを前記電極板に対して相対移動させる移動部と、
前記複素インピーダンスを前記電極板の特性モデルにフィッティングさせるフィッティング部と、を備え、
前記移動部は、前記プローブを前記電極板において隣接する測定点に移動させ、
前記測定部は、前記測定点毎に前記複素インピーダンスを取得し、
前記電極板の特性モデルは、図形フィティングモデルであり、
前記フィッティング部は、前記測定点の複素インピーダンスを前記電極板の特性モデルに図形フィッティングさせる際、前記複素インピーダンスのナイキストプロットのうち、実軸との交点、被膜抵抗成分と反応抵抗成分との交点、及び反応抵抗から拡散抵抗に変化する交点との3つの交点に基づいて図形フィッティングを行う
電極板検査装置。 An electrode plate holding part for holding the electrode plate of the secondary battery in the electrolyte solution;
A probe having a counter electrode in the electrolyte in a container having a measurement window opened toward the electrode plate;
A measuring unit connected to the electrode plate and the counter electrode to measure a complex impedance between the electrode plate and the counter electrode;
A moving unit for moving the probe relative to the electrode plate;
A fitting section for fitting the complex impedance to a characteristic model of the electrode plate,
The moving unit moves the probe to an adjacent measurement point on the electrode plate,
The measurement unit acquires the complex impedance for each measurement point,
The characteristic model of the electrode plate is a figure fitting model,
The fitting unit is configured to graphically fit the complex impedance of the measurement point to the characteristic model of the electrode plate, among the Nyquist plot of the complex impedance, the intersection with the real axis, the intersection of the film resistance component and the reaction resistance component, And an electrode plate inspection device that performs figure fitting based on three intersections with the intersection changing from reaction resistance to diffusion resistance.
二次電池の電極板を電解液中に保持する電極板保持部と、前記電極板に向いて開放される測定窓を有する容器内の電解液中に対極を備えたプローブと、前記電極板と前記対極とに接続されて前記電極板と前記対極との間の複素インピーダンスを測定する測定部と、前記プローブを前記電極板に対して相対移動させる移動部と、前記複素インピーダンスを前記電極板の特性モデルにフィッティングするフィッティング部と、を備えた電極板検査装置に適用し、
前記移動部が前記プローブを隣接する測定点に移動させる工程と、
前記測定部が前記測定点毎に複素インピーダンスを取得する工程と、
前記フィッティング部が、前記測定する測定点の複素インピーダンスを前記電極板の特性モデルにフィッティングさせる際、前記電極板の特性モデルに与える初期値に前記測定する測定点に隣接する測定点に対するフィッティング結果を採用する工程とを備える
電極板検査方法。 A method for inspecting an electrode plate with an electrode plate inspection device,
An electrode plate holding section for holding the electrode plate of the secondary battery in the electrolyte; a probe having a counter electrode in the electrolyte in a container having a measurement window opened toward the electrode plate; and the electrode plate. A measuring unit connected to the counter electrode and measuring a complex impedance between the electrode plate and the counter electrode; a moving unit for moving the probe relative to the electrode plate; and the complex impedance of the electrode plate Applying to an electrode plate inspection device equipped with a fitting part for fitting to a characteristic model,
The moving unit moving the probe to an adjacent measurement point;
The measurement unit obtaining a complex impedance for each measurement point; and
When the fitting unit fits the complex impedance of the measurement point to be measured to the characteristic model of the electrode plate, an initial value given to the characteristic model of the electrode plate is a fitting result for a measurement point adjacent to the measurement point to be measured. An electrode plate inspection method comprising the steps of adopting.
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