JP2020020691A - 蓄電デバイスの検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電デバイスの良否判定を迅速に行うことができる蓄電デバイスの検査装置を提供すること。【解決手段】蓄電デバイス１に電源を接続して回路３を構成し，回路３に流れる電流ＩＢにより蓄電デバイス１の良否を判定する検査装置２を対象とする。検査装置２は，回路３に蓄電デバイス１の電圧と逆向きの直流電圧を印加する電圧印加部４と，回路の電流値ＩＢを取得する電流計５と，電圧印加部４の出力電圧を制御する電圧制御部１１と，電流計５の取得値により蓄電デバイス１の良否を判定する判定部１２とを有している。ここで電圧印加部４は，複数個の電源装置を直列接続したものであり，その１つが，出力電圧が可変であるとともに，他の電源装置４１と比較して出力電圧の最大値およびステップ幅がいずれも小さい特定電源装置４２であり，電圧制御部１１は，判定の際に，特定電源装置４２の出力電圧を操作することで，電圧印加部４の出力電圧を調節する。【選択図】図１

Description

本発明は，蓄電デバイスの良否を判定する検査装置に関する。さらに詳細には，蓄電デバイスの電圧低下量でなく放電電流量に基づき，迅速に良否判定を行うことができる，蓄電デバイスの検査装置に関するものである。

従来から，二次電池その他の蓄電デバイスの良否を判定する検査技術が種々提案されている。例えば特許文献１では，判定対象とする二次電池を加圧状態で放置する放置工程を行うとともに，その放置工程の前後にて電池電圧を測定することとしている。放置工程の前後での電池電圧の差がすなわち放置に伴う電圧低下量である。電圧低下量が大きい電池は，自己放電量が多いということである。そのため，電圧低下量の大小により二次電池の良否を判定できる，というものである。

特開2010-153275号公報

しかしながら，前記した従来の二次電池の良否判定には，次のような問題点があった。良否判定に時間が掛かることである。良否判定に時間が掛かる理由は，放置工程の放置時間を長く取らないと，有意性があるといえるほどの電圧低下量にならないからである。その原因として，電圧測定時の接触抵抗がある。電圧測定は，二次電池の両端子間に測定計器を接続することで測定される。その際不可避的に，二次電池側の端子と測定計器側の端子との間に接触抵抗が存在し，測定結果は接触抵抗の影響を受けたものとなる。そして接触抵抗は，二次電池側の端子と測定計器側の端子とを接続させる都度異なる。このため，電圧低下量そのものがある程度大きくないと，接触抵抗の測定時ごとのばらつきを無視できないのである。

さらに，電圧測定の精度自体もあまりよくない。電圧測定は，測定時の通電経路での電圧降下の影響をどうしても受けてしまうからである。そして，二次電池側の端子と測定計器側の端子との接触箇所が接続の都度多少異なるため，電圧降下の程度も測定時ごとにばらついてしまうためである。そこで，電圧測定に替えて電流測定を用いることで，自己放電量の測定時間を端出し測定精度を上げることが考えられる。電流は回路内のどこでも一定であるため，電圧測定と異なり接触箇所の影響をほとんど受けないからである。しかしそれでも，単純に電圧測定を電流測定に置き替えるだけで良好な判定ができるという訳でもない。測定結果は二次電池の充電電圧や測定環境等の諸条件のばらつきに左右されるからである。

本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，蓄電デバイスの良否判定を諸条件のばらつきに関わらず迅速に行うことができる，蓄電デバイスの検査装置を提供することにある。

本発明の一態様における蓄電デバイスの検査装置は，検査対象である蓄電デバイスに電源を接続して回路を構成し，その回路に流れる電流により蓄電デバイスの良否を判定する検査装置であって，回路に蓄電デバイスの電圧と逆向きの直流電圧を印加する電圧印加部と，回路の電流値を取得する電流計と，電圧印加部の出力電圧を制御する電圧制御部と，電流計の取得値に基づいて蓄電デバイスの良否を判定する判定部とを有し，電圧印加部は，複数個の電源装置を直列接続したものであり，複数個の電源装置の１つが，出力電圧が可変であるとともに，他の電源装置と比較して出力電圧の最大値およびステップ幅がいずれも小さい特定電源装置であり，電圧制御部は，判定部による判定のために電圧印加部から回路に電圧を印加する際に，特定電源装置の出力電圧を操作することで，電圧印加部の出力電圧を調節するように構成されているものである。

上記態様における蓄電デバイスの検査装置では，検査対象の蓄電デバイスに電圧印加部を接続して回路を構成した状態で検査を行う。検査では，蓄電デバイスの電圧と逆向きの直流電圧を電圧印加部により回路に印加する。その状態での回路の電流値を取得し，取得値に基づいて判定部が蓄電デバイスの良否を判定する。その際に電圧制御部が電圧印加部の出力電圧を制御することで，短い検査時間で検査がなされるようにする。ここにおいて，電圧印加部は複数個の電源装置の直列接続により構成されており，その中で出力電圧の最大値およびステップ幅がいずれも他の電源装置より小さい特定電源装置が，検査のために電圧印加部の出力電圧を調整する際の操作対象となる。これにより，電圧印加部の出力電圧を過剰に上昇させてしまうことなく，良好な検査がなされる。

上記態様の蓄電デバイスの検査装置ではさらに，電圧制御部が，判定部による判定のために電圧印加部から回路に電圧を印加する際に，回路の寄生抵抗値と回路の電流値とに基づいて電圧印加部の出力電圧を上昇させるフィードバック制御を行うように構成されていることが望ましい。このようになっていることで，回路の電流値を早期に収束させ，その収束状況により蓄電デバイスの良否検査を行うことができる。

上記のいずれかの態様の蓄電デバイスの検査装置ではさらに，電圧制御部が，判定部による判定のために電圧印加部から回路に電圧を印加する際に，回路の寄生抵抗値に応じて，電圧印加部の出力電圧を上昇させたときの回路の電流の増加分を回路の寄生抵抗の減少分に換算した負値である仮想抵抗値の絶対値が回路の寄生抵抗値未満に留まる範囲内で，電圧印加部の出力電圧を上昇させるように構成されていることが望ましい。このようになっていることで，回路電流の発散を防止しつつ，蓄電デバイスの良否検査を行うことができる。

本構成によれば，蓄電デバイスの良否判定を諸条件のばらつきに関わらず迅速に行うことができる，蓄電デバイスの検査装置が提供されている。

実施の形態における二次電池の検査装置に，検査対象である二次電池を含めて示す回路図である。 検査の基本原理に係る電圧及び電流の経時変化を示すグラフである。 出力電圧を一定とした場合の回路電流の推移の例を示すグラフである。 出力電圧を増加させていった場合の回路電流の推移の例を示すグラフである。 仮想抵抗を導入した回路図である。 実施例における出力電圧ＶＳを１ステップ上昇させたときの電圧値の状況を示すグラフである。 比較例における出力電圧ＶＳを１ステップ下降させたときの電圧値の状況を示すグラフである。

以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態の蓄電デバイスの検査装置２は，図１に示すように構成されている。ただし図１には，検査対象とする蓄電デバイスである二次電池１を含めている。検査装置２による二次電池１の検査は，二次電池１に検査装置２を接続して回路３を組んだ状態で実施される。まず，検査装置２の構成を説明する。

検査装置２は，電圧印加部４と，電流計５と，電圧計６と，プローブ７，８とを有している。電圧印加部４に対して，電流計５は直列に配置され，電圧計６は並列に配置されている。電圧印加部４の出力電圧は可変である。電圧印加部４の出力電圧が検査装置２の出力電圧ＶＳであり，後述するように回路３を介して二次電池１に印加される。電流計５は，回路３に流れる電流を計測するものである。電圧計６は，プローブ７，８間の電圧を計測するものである。図１では，検査装置２のプローブ７，８を二次電池１の端子５０，６０に結合させて回路３を構成させている。

検査装置２における電圧印加部４は，第１直流電源装置４１と，第２直流電源装置４２とを直列に接続してなるものである。これらはいずれも，出力電圧が可変である可変電源装置である。なお，第１直流電源装置４１，第２直流電源装置４２のいずれも，自ら発電機能を内蔵して直流電圧を出力するものでもよいし，外部から電力の供給を受けてそれを適宜変換して直流電圧として出力するものでもよい。第１直流電源装置４１と第２直流電源装置４２との役割分担については後述する。

検査装置２にはさらに，電圧制御部１１と，判定部１２とが設けられている。電圧制御部１１は，電圧印加部４の出力電圧を制御するものである。判定部１２は，電流計５の計測値に基づいて二次電池１の良否判定をするものである。電圧制御部１１および判定部１２の機能の詳細については後述する。

［基本原理］
検査装置２による二次電池１の検査の基本原理を説明する。図１中では，二次電池１を模式的に示している。図１中の二次電池１は，起電要素Ｅと，内部抵抗Ｒｓと，短絡抵抗Ｒｐとにより構成されるモデルとして表されている。内部抵抗Ｒｓは，起電要素Ｅに直列に配置された形となっている。短絡抵抗Ｒｐは，電極積層体２０中に侵入していることがある微小金属異物による導電経路をモデル化したものであり，起電要素Ｅに並列に配置された形となっている。

さらに図１中の回路３には，寄生抵抗Ｒｘが存在する。寄生抵抗Ｒｘは主として，検査装置２の各部の導線抵抗である。なお図１では寄生抵抗Ｒｘをあたかもプローブ７側の導線のみに存在するかのように描いているが，これは単なる描画の便宜上のことである。実際には寄生抵抗Ｒｘは，回路３の全体にわたって存在している。

検査装置２による検査では，二次電池１の自己放電量の多寡を検査する。自己放電量が多ければ不良であり少なければ良である。そのためまず，二次電池１を，回路３に繋ぐ前に充電する。そして充電後の二次電池１を回路３に繋ぎ，その状態で検査装置２により二次電池１の自己放電量を算出する。そしてその算出結果に基づいて二次電池１の良否を判定するのである。

具体的には，充電後の二次電池１を回路３に繋ぐ。このとき，回路３に繋ぐ充電後の二次電池１は，充電後に通常行われる高温エージングまで終了して電池電圧が安定化した後のものとする。ただし，本形態の検査そのものは常温で行う。そして，充電および高温エージング後の二次電池１の電池電圧ＶＢを測定する。この値が初期電池電圧ＶＢ１である。次に検査装置２の出力電圧ＶＳを調節して，初期電池電圧ＶＢ１に一致させる。そして二次電池１を回路３に繋ぐ。このときの出力電圧ＶＳは，二次電池１の初期電池電圧ＶＢ１と一致している。

この状態では，出力電圧ＶＳが初期電池電圧ＶＢ１に一致しているとともに，出力電圧ＶＳと二次電池１の電池電圧ＶＢとが逆向きになっている。このため両電圧が打ち消し合い，回路３の回路電流ＩＢはゼロとなる。そしてそのまま，検査装置２の出力電圧ＶＳを，初期電池電圧ＶＢ１で一定に維持したまま放置する。

その後の回路３の状況を図２に示す。図２では，横軸を時間とし，縦軸を電圧（左側）および電流（右側）としている。横軸の時間について，図２中の左端である時刻Ｔ１が，上記により初期電池電圧ＶＢ１に等しい出力電圧ＶＳの印加を開始したタイミングである。時刻Ｔ１の後，二次電池１の自己放電により，電池電圧ＶＢは初期電池電圧ＶＢ１から徐々に低下していく。そのため，出力電圧ＶＳと電池電圧ＶＢとの均衡が崩れて，回路３に回路電流ＩＢが流れることとなる。回路電流ＩＢは，ゼロから徐々に上昇して行く。回路電流ＩＢは，電流計５により直接に測定される。そして，時刻Ｔ１より後の時刻Ｔ２に至ると，電池電圧ＶＢの低下も回路電流ＩＢの上昇も飽和して，以後，電池電圧ＶＢ，回路電流ＩＢとも一定（ＶＢ２，ＩＢｓ）となる。

なお図２から明らかなように，不良品の二次電池１では良品の二次電池１と比較して，回路電流ＩＢの上昇，電池電圧ＶＢの低下とも急峻である。そのため，不良品の二次電池１の場合の収束後の回路電流ＩＢｓは，良品の二次電池１の場合の収束後の回路電流ＩＢｓより大きい。また，不良品の二次電池１の収束後の電池電圧ＶＢ２は，良品の二次電池１の収束後の電池電圧ＶＢ２より低い。

時刻Ｔ１後の回路３の状況が図２のようになる理由を説明する。まず，電池電圧ＶＢが低下する理由は前述の通り二次電池１の自己放電である。自己放電により，二次電池１の起電要素Ｅには自己放電電流ＩＤが流れていることになる。自己放電電流ＩＤは，二次電池１の自己放電量が多ければ大きく，自己放電量が少なければ小さい。前述の短絡抵抗Ｒｐの値が小さい二次電池１では，自己放電電流ＩＤが大きい傾向がある。

一方，時刻Ｔ１の後に電池電圧ＶＢの低下により流れる回路電流ＩＢは，二次電池１を充電する向きの電流である。つまり回路電流ＩＢは，二次電池１の自己放電を抑制する方向に作用し，二次電池１の内部では自己放電電流ＩＤと逆向きである。そして，回路電流ＩＢが上昇して自己放電電流ＩＤと同じ大きさになると，実質的に，自己放電が停止する。これが時刻Ｔ２である。よってそれ以後は，電池電圧ＶＢも回路電流ＩＢも一定（ＶＢ２，ＩＢｓ）となるのである。なお，回路電流ＩＢが収束したか否かについては，既知の手法で判定すればよい。例えば，回路電流ＩＢの値を適当な頻度でサンプリングして，値の変化があらかじめ定めた基準より小さくなったときに収束したと判定すればよい。

ここで前述のように回路電流ＩＢは，電流計５の読み値として直接に把握することができる。そこで，判定部１２において，収束後の回路電流ＩＢｓに対して基準値ＩＫを設定しておくことで，二次電池１の良否判定ができることになる。収束後の回路電流ＩＢｓが基準値ＩＫより大きかった場合にはその二次電池１は自己放電量の多い不良品であり，回路電流ＩＢｓが基準値ＩＫより小さかった場合にはその二次電池１は自己放電量の少ない良品である，ということである。

すなわち判定部１２には，基準値ＩＫが記憶されている。判定部１２は，収束後の回路電流ＩＢｓを基準値ＩＫと比較することで，上記の良否判定を行う。ここで，収束後の回路電流ＩＢｓの正確な値を取得することが必ずしも不可欠という訳ではない。回路電流ＩＢの測定の経過により，収束後の回路電流ＩＢｓが基準値ＩＫを上回るか否かが明らかとなれば，その時点で判定を行ってもよい。また，収束後の回路電流ＩＢｓに対する基準値ＩＫを設定しておく代わりに，回路電流ＩＢの収束に要する時間に基準値を設定しておいてもよい。当該時間の基準値が到来するより前に回路電流ＩＢが収束すれば，その二次電池１は良品であると判定できる。回路電流ＩＢが収束しないまま当該時間の基準値が到来してしまえば，その二次電池１は不良品であると判定できる。そのためには，回路電流ＩＢが収束したか否かを判定するアルゴリズムが必要であるが，そのようなアルゴリズムとしては公知のものを用いればよい。

このような検査手法での要処理時間（時刻Ｔ１→時刻Ｔ２）は，背景技術欄で述べた手法での放置時間より短い。また，電流測定であるため判定精度が高い。なお，図２中における収束後の電池電圧ＶＢ２による良否判定はあまりよい手段ではない。電池電圧ＶＢは，必ずしも電圧計６の読み値として正確に現れるものではないからである。以上が，検査装置２による二次電池１の検査の基本原理である。

［出力電圧ＶＳを上昇させていくこと］
ここまでの説明では，検査装置２の出力電圧ＶＳを一定とした。しかしながら出力電圧ＶＳは一定でなければならないという訳ではない。むしろ，電圧制御部１１の制御により出力電圧ＶＳを適宜変化させることで，判定の要処理時間をさらに短縮することができる。以下，これについて説明する。

図３および図４により，出力電圧ＶＳを変化させていくことによる利点を示す。図３は，前述の通り出力電圧ＶＳを一定とした場合の実際の回路電流ＩＢの推移の一例である。図３の例では，出力電圧ＶＳが初期に定めた値のまま一定とされており，回路電流ＩＢの収束（時刻Ｔ２）には約１．５日を要している。図３の例は，次の条件下での測定例である。
・電池容量：４Ａｈ
・正極活物質：三元系リチウム化合物
・負極活物質：黒鉛
・環境温度：２５℃

図３の１．５日でも電圧測定による判定の場合に比べれば十分に短いのであるが，出力電圧ＶＳを変化させていくことで要処理時間をさらに短縮することができる。図４がその例である。図４の例では，出力電圧ＶＳを上昇させていっており，わずか０．１日で回路電流ＩＢの収束に至っている。なお図４の例でも前述の測定条件自体は図３の場合と同じであるが，測定対象の二次電池１の個体差により，出力電圧ＶＳの初期値や収束後の回路電流ＩＢ（ＩＢｓ）は一致していない。また，図４の測定例は良品の二次電池１についてのものであり，不良品の二次電池１であれば収束後の回路電流ＩＢ（ＩＢｓ）はさらに大きい値となる。

図４のように出力電圧ＶＳを上昇させて行く場合についてさらに説明する。まず，図１の回路３における回路電流ＩＢは，検査装置２の出力電圧ＶＳと，電池電圧ＶＢと，寄生抵抗Ｒｘとにより次の（１）式で与えられる。
ＩＢ ＝ （ＶＳ−ＶＢ）／Ｒｘ ……（１）

ここで出力電圧ＶＳを一定とすれば前述のように，二次電池１の自己放電に伴う電池電圧ＶＢの低下により，回路電流ＩＢが増加していく。回路電流ＩＢが増加して自己放電電流ＩＤと等しい大きさになると，二次電池１の放電が実質的に停止する。これにより前述のように，電池電圧ＶＢ，回路電流ＩＢとも以後一定（ＶＢ２，ＩＢｓ）となる。つまり，収束後の回路電流ＩＢｓが二次電池１の起電要素Ｅの自己放電電流ＩＤを示している。

出力電圧ＶＳを上昇させて行く場合でも（１）式が成り立つこと自体は同じである。ただし，出力電圧ＶＳが上昇する分，出力電圧ＶＳが一定である場合よりも回路電流ＩＢの増加が速いことになる。このため，回路電流ＩＢが自己放電電流ＩＤと同じになるまでの所要時間が短いことになる。これが，前述のように回路電流ＩＢが早期に収束する理由である。ただし，やみくもに出力電圧ＶＳを上昇させたのでは，上昇が行き過ぎてしまうおそれがある。これでは回路電流ＩＢが適切に収束せず，判定ができないことになる。そのため，出力電圧ＶＳの上昇の程度を規制する必要がある。本形態では具体的には，（１）式においてあたかも寄生抵抗Ｒｘが小さくなったかのように見える範囲内で出力電圧ＶＳを上昇させる。寄生抵抗Ｒｘが小さくなればその分回路電流ＩＢが大きくなるからである。

そこで本形態では，図５に示すように，仮想抵抗Ｒｉｍという概念を導入する。仮想抵抗Ｒｉｍは，負またはゼロの抵抗値を持つ仮想的な抵抗である。図５の回路図では仮想抵抗Ｒｉｍが寄生抵抗Ｒｘと直列に挿入されている。実際にこのような抵抗が存在する訳ではないが，出力電圧ＶＳが上昇していく状況を，出力電圧ＶＳは一定として代わりに仮想抵抗Ｒｉｍの抵抗値の絶対値が上昇していくモデルで置き替えて考察するのである。ただし，寄生抵抗Ｒｘと仮想抵抗Ｒｉｍとの合計は，減っては行くものの正でなければならない。以下，寄生抵抗Ｒｘと仮想抵抗Ｒｉｍとの合計を疑似寄生抵抗Ｒｙという。この疑似寄生抵抗Ｒｙを導入したモデルにおける回路電流は，次の（２）式のように表される。
ＩＢ ＝ （ＶＳ−ＶＢ）／（Ｒｘ＋Ｒｉｍ） ……（２）

ここで，寄生抵抗Ｒｘが５Ωであったとする。すると，仮想抵抗Ｒｉｍが０Ωの場合と−４Ωの場合とでは，回路電流ＩＢが異なる。すなわち，０Ωの場合（測定開始時に相当）の回路電流ＩＢに対して，−４Ωの場合（測定開始後に相当）の回路電流ＩＢは（２）式より５倍となる。疑似寄生抵抗Ｒｙ（＝Ｒｘ＋Ｒｉｍ）が５分の１になっているからである。

上記の（２）式を変形すると，次の（３）式が得られる。
ＶＳ ＝ ＶＢ＋（Ｒｘ＋Ｒｉｍ）＊ＩＢ ……（３）

（３）式は，疑似寄生抵抗Ｒｙと回路電流ＩＢとの積を電池電圧ＶＢに加えると出力電圧ＶＳになることを示している。疑似寄生抵抗Ｒｙのうち仮想抵抗Ｒｉｍは前述のように実際には存在しないので，出力電圧ＶＳを，電池電圧ＶＢに寄生抵抗Ｒｘと回路電流ＩＢとの積を加えた電圧まで上げることで（３）式を成り立たせることになる。つまり，出力電圧ＶＳを上昇させた分を回路電流ＩＢで割った値が，仮想抵抗Ｒｉｍの絶対値に相当する。寄生抵抗Ｒｘの値は，個々の検査装置２についてあらかじめ測定しておくことで既知の値とし，電圧制御部１１に記憶しておけばよい。

前述のように出力電圧ＶＳを初期電池電圧ＶＢ１に一致させて測定を開始した場合には，適宜の頻度でその時点での回路電流ＩＢに合わせて（３）式により出力電圧ＶＳを上昇させていくことになる。出力電圧ＶＳを上昇させる頻度は，例えば１秒当たり１回程度である。なお頻度が一定である必要はない。こうすることで，検査開始後における回路電流ＩＢの上昇が大きいほど，出力電圧ＶＳの上昇幅も大きいことになる。また，回路電流ＩＢの増加が収束すれば出力電圧ＶＳの上昇も収束することになる。これにより，図４のような測定を実現することができる。以下，このように寄生抵抗Ｒｘおよび回路電流ＩＢの値に基づいて出力電圧ＶＳを上昇させることをフィードバックという。フィードバックは，電圧制御部１１の制御機能に含まれている。

なお，回路電流ＩＢの増加分に対する出力電圧ＶＳの上昇幅は，上記からすれば寄生抵抗Ｒｘと回路電流ＩＢとの積である。すなわち出力電圧ＶＳの上昇幅をΔＶＳで表せば，上昇幅ΔＶＳは次の（４）式で与えられる。
ΔＶＳ ＝ Ｒｘ＊ＩＢ ……（４）

しかしこれに限らず，（４）式の積に対して１未満の正の係数Ｋを掛けた値としてもよい。係数Ｋの具体的な値は，上記の範囲内で任意であり，あらかじめ定めておけばよい。すなわち，上昇幅ΔＶＳを次の（５）式で計算してもよい。
ΔＶＳ ＝ Ｋ＊Ｒｘ＊ＩＢ ……（５）

なお，この係数Ｋと寄生抵抗Ｒｘとの積をあらかじめ定数Ｍとして求めておき，この定数Ｍを回路電流ＩＢに掛けることで出力電圧ＶＳの上昇幅ΔＶＳを計算してもよい。このようにする場合には，検査の途中での出力電圧ＶＳは，次の（６）式で算出されることになる。
ＶＳ ＝ ＶＢ＋Ｍ＊ＩＢ ……（６）

［電圧印加部４の詳細］
上記のように出力電圧ＶＳを上昇させるための種々の演算は当然，電圧制御部１１で行われる。電圧制御部１１はその演算の結果に従い，電圧印加部４を制御して出力電圧ＶＳを上昇させる。電圧印加部４は前述のように第１直流電源装置４１と第２直流電源装置４２との直列接続構成となっている。以下，電圧印加部４の詳細について説明する。

第１直流電源装置４１と第２直流電源装置４２とでは，出力電圧の最大値およびステップ幅が異なっている。第１直流電源装置４１は，出力電圧の最大値とステップ幅とがいずれも大きい大出力電源装置である。一方，第２直流電源装置４２は，出力電圧の最大値とステップ幅とがいずれも小さい高精度電源装置である。そして電圧制御部１１は，上記のように出力電圧ＶＳを上昇させる際，第１直流電源装置４１の出力電圧を固定して，第２直流電源装置４２の出力電圧を上昇させる。これにより，出力電圧ＶＳをより高精度に制御する。

このようなことを行う理由は，出力電圧ＶＳの上昇の際に要求される電圧精度にある。出力電圧ＶＳの上昇幅ΔＶＳが大きすぎると，前述の仮想抵抗Ｒｉｍの絶対値が寄生抵抗Ｒｘ以上となってしまうことになる。これでは疑似寄生抵抗Ｒｙがゼロまたは負となってしまう。こうなると回路電流ＩＢが発散して収束しないので，二次電池１の良否判定ができないことになる。一方で判定の迅速化の要求のためには，疑似寄生抵抗Ｒｙが正である範囲内でなるべく出力電圧ＶＳを上昇させた方が有利である。

出力電圧ＶＳの上昇は，第１直流電源装置４１と第２直流電源装置４２とのいずれか一方の出力電圧を操作することで可能である。ここで，ステップ幅の大きい第１直流電源装置４１により出力電圧ＶＳの上昇を実行しようとすると，１ステップの操作で上昇幅ΔＶＳが過剰になってしまう可能性がある。しかしながらそのリスクのために出力電圧ＶＳの上昇を回避すれば，判定の迅速化が不十分なままとなる。一方，ステップ幅の小さい第２直流電源装置４２の操作によればそのようなリスクは小さい。このため第２直流電源装置４２の出力電圧のステップ幅は，１０μＶまたはそれ以下であることが望ましい。

そこで本形態では，出力電圧ＶＳを上昇させる前の初期の段階で第１直流電源装置４１の出力電圧を固定し，その後の上昇幅ΔＶＳは第２直流電源装置４２の操作により実現することとしている。これにより，疑似寄生抵抗Ｒｙが正である範囲内でなるべく出力電圧ＶＳを上昇させることができる。なお，第１直流電源装置４１の電圧可変機能は，対象とする二次電池１の電池種を変更する際に使用されることとなる。

以下に，二次電池１の種類がリチウムイオン二次電池であり，電池電圧ＶＢが３〜４．５Ｖ程度（充電状態による）である場合についての電圧印加部４の実施例およびその比較例を示す。各種条件は，前述の図３および図４の説明のところに記した通りであり，さらに初期電池電圧ＶＢ１は４．０［Ｖ］とした。

［実施例］
第１直流電源装置４１：
・最大出力電圧−−−−１０［Ｖ］
・ステップ幅−−−−−１８０［μＶ］
・初期出力電圧−−−−４．０［Ｖ］（固定）
第２直流電源装置４２：
・最大出力電圧−−−−１０［ｍＶ］
・ステップ幅−−−−−１０［μＶ］
・初期出力電圧−−−−２７０［μＶ］

本実施例では，図６に示すように，第２直流電源装置４２の細かいステップ幅を利用できる。図６は，第１直流電源装置４１の出力電圧を固定したまま，第２直流電源装置４２の出力電圧を１ステップ上昇させる前後にわたる期間での，電圧計６の読み値（１回／秒）をプロットしたものである。実測値であることによるばらつきはあるが，１０［μＶ］という細かい上昇幅ΔＶＳが実現されていることが分かる。

［比較例］
これに対して比較例では，電圧印加部４を直列構成とせず，前述の第１直流電源装置４１と同じもの１台のみで構成した。このため図７に示すように，第１直流電源装置４１の大きいステップ幅での測定となった。図７は，第１直流電源装置４１の出力電圧を１ステップ下降させる前後にわたる期間での，電圧計６の読み値（１回／秒）をプロットしたものである。この測定では，第１直流電源装置４１の出力電圧を１ステップ上昇させると回路電流ＩＢが発散するおそれがあると判断されたため，上昇させる変わりに下降させる実験にてステップ幅を示した。なお，図６と図７とで，縦軸（電圧）のスケールが異なっていることに注意されたい。

以上詳細に説明したように本実施の形態および本実施例では，電流測定により二次電池１の自己放電の多寡を検査する検査装置において，検査のために二次電池１に印加する直流電圧の精度を著しく向上させている。電圧の調整を前記のように最大出力電圧が小さい代わりにステップ幅も小さい第２直流電源装置４２の操作により行うこととしているからである。前述の第２直流電源装置４２は，ステップ幅に対する最大出力電圧の比率が千倍程度であり，電源装置として通常供給されている機種で十分に対応可能だからである。

もし，１台の電源装置でこれに対応しようとすると，第１直流電源装置４１の大きな最大出力電圧と第２直流電源装置４２の細かいステップ幅とを兼ね備えたものを使用する必要があることになる。これは前述の比率としては百万倍にもなるので，通常供給されている機種の電源装置ではおよそ現実的ではない。むろん前述の比較例は，これを達成したものではない。本形態では，電圧印加部４を異なる機種の複数台の直流電源装置の直列接続により構成することで，これを達成している。かくして，蓄電デバイスの良否判定を諸条件のばらつきに関わらず迅速に行うことができる，蓄電デバイスの検査装置２が実現されている。

なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，前述の実施形態では，電圧印加部４における直流電源装置の個数を２個としたが，３個以上でもよい。また，電圧印加部４における直流電源装置のうち，電圧調整の対象である第２直流電源装置４２以外のものは，電圧可変機能を有しない固定電圧のものであってもよい。ただしその場合，多様な電池種への対応に関しては不利である。なお，その場合の固定電圧の直流電源装置においては，定格電圧をそのまま，出力電圧の最大値およびステップ幅と見なせばよい。また，第２直流電源装置４２は他の直流電源装置と逆向きに配置されていてもよい。その場合，第２直流電源装置４２の出力電圧を下降させることで電圧印加部４の出力電圧ＶＳを上昇させることになる。

また，検査時における出力電圧ＶＳの掛け方は，前述の，初期電池電圧ＶＢ１と一致する電圧から上昇させていく態様に限られない。出力電圧ＶＳの初期値ＶＳＩを，初期電池電圧ＶＢ１より敢えて高く設定する態様も可能である。また，図１中の電圧計６は不可欠なものではない。図１では動作の基本原理の説明上の都合から電圧計６を入れて描いたが，検査装置２の動作そのものは電圧計６がなくても可能である。また，前記形態では特に言及しなかったが，回路３の寄生抵抗Ｒｘに，プローブ７，８の接触抵抗をも含めるようにすればより検査時間の短縮に繋がる。ただし接触抵抗は毎回測定が必要である。その測定のためには電圧計６があった方がよい。このようにプローブ７，８の接触抵抗をも考慮したフィードバック制御を行う場合でも，第２直流電源装置４２の細かいステップ幅を利用することでその効果を十分に引き出すことができる。

また，本形態の検査装置２は，新品として製造された直後の二次電池に限らず，例えば使用済み組電池のリマン処理のため等，中古品の二次電池を対象として検査を行うこともできる。また，判定対象とする蓄電デバイスは，二次電池に限らず，電気二重層キャパシタ，リチウムイオンキャパシタ等のキャパシタであってもよい。

１ 二次電池
２ 検査装置
３ 回路
４ 電圧印加部
５ 電流計
１１ 電圧制御部
１２ 判定部
４１ 第１直流電源装置
４２ 第２直流電源装置（特定電源装置）

Claims (3)

1. 検査対象である蓄電デバイスに電源を接続して回路を構成し，前記回路に流れる電流により前記蓄電デバイスの良否を判定する，蓄電デバイスの検査装置であって，
   前記回路に前記蓄電デバイスの電圧と逆向きの直流電圧を印加する電圧印加部と，
   前記回路の電流値を取得する電流計と，
   前記電圧印加部の出力電圧を制御する電圧制御部と，
   前記電流計の取得値に基づいて前記蓄電デバイスの良否を判定する判定部とを有し，
   前記電圧印加部は，複数個の電源装置を直列接続したものであり，
   前記複数個の電源装置の１つが，出力電圧が可変であるとともに，他の電源装置と比較して出力電圧の最大値およびステップ幅がいずれも小さい特定電源装置であり，
   前記電圧制御部は，前記判定部による判定のために前記電圧印加部から前記回路に電圧を印加する際に，前記特定電源装置の出力電圧を操作することで，前記電圧印加部の出力電圧を調節するように構成されているものであることを特徴とする蓄電デバイスの検査装置。
2. 請求項１に記載の蓄電デバイスの検査装置であって，前記電圧制御部は，
   前記判定部による判定のために前記電圧印加部から前記回路に電圧を印加する際に，前記回路の寄生抵抗値と前記回路の電流値とに基づいて前記電圧印加部の出力電圧を上昇させるフィードバック制御を行うように構成されているものであることを特徴とする蓄電デバイスの検査装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の蓄電デバイスの検査装置であって，前記電圧制御部は， 前記判定部による判定のために前記電圧印加部から前記回路に電圧を印加する際に，前記回路の寄生抵抗値に応じて，前記電圧印加部の出力電圧を上昇させたときの前記回路の電流の増加分を前記回路の寄生抵抗の減少分に換算した負値である仮想抵抗値の絶対値が前記回路の寄生抵抗値未満に留まる範囲内で，前記電圧印加部の出力電圧を上昇させるように構成されているものであることを特徴とする蓄電デバイスの検査装置。

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