JP2022176621A - Method for inspecting battery sheet, method for manufacturing battery sheet, and method for manufacturing battery pack - Google Patents

Method for inspecting battery sheet, method for manufacturing battery sheet, and method for manufacturing battery pack Download PDF

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Ryosuke Kusano
真也 小林
Shinya Kobayashi
勇輔 中嶋
Yusuke Nakajima
英明 堀江
Hideaki Horie
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Abstract

To provide a method for inspecting a battery sheet that can easily discover a short-circuit malfunction.SOLUTION: A method for inspecting a battery sheet includes: a measurement step of using a non-contact voltage measuring machine, with a battery sheet having a positive electrode resin collector, a positive electrode active material layer, a separator, a negative electrode active material layer, and a negative electrode resin collector, which are laminated in order in a lamination direction as an object of inspection, thereby measuring voltage at a plurality of places on a surface of the battery sheet while separated from the surface of the battery sheet; and a determination step of determining whether a short-circuit place is present on the battery sheet based on the voltage.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電池シートの検査方法、電池シートの製造方法、及び、組電池の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for inspecting a battery sheet, a method for manufacturing a battery sheet, and a method for manufacturing an assembled battery.

大容量電池の需要が高まり、複数個の単電池を積層した組電池が多く製造される中、それらの製造過程において不具合品を効率良く取り除く必要性が高まっている。 As the demand for large-capacity batteries increases and many assembled batteries in which a plurality of single cells are stacked are manufactured, there is an increasing need to efficiently remove defective products in the manufacturing process.

特許文献1には、正極板と負極板をセパレータを介して積層して構成した極板群を電槽内に挿入して成る電池の短絡検査方法であって、極板群を電槽に挿入する前に極板群を加圧しながら短絡不良を検査することを特徴とする電池の短絡検査方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a battery short-circuit inspection method in which an electrode plate group formed by laminating a positive electrode plate and a negative electrode plate with a separator interposed therebetween is inserted into a battery case. A battery short-circuit inspection method is disclosed in which short-circuit defects are inspected while applying pressure to the electrode plate group before the assembly.

特許文献2には、組電池を構成する単電池を検査する方法であって、複数個の単電池を積層状に配列し、配列した単電池群を積層方向に押圧した状態で各単電池を検査することを特徴とする単電池の検査方法が開示されている。 Patent Document 2 discloses a method for inspecting a unit cell that constitutes an assembled battery, wherein a plurality of unit cells are arranged in a stack, and each unit cell is inspected in a state in which the arrayed unit cell group is pressed in the stacking direction. A method for inspecting a unit cell is disclosed.

特開2001-236985号公報JP-A-2001-236985 特開2005-339925号公報JP 2005-339925 A

しかしながら、特許文献1に記載の検査方法では、単電池を組んだ極板群を加圧した状態で短絡不良を検査するため、極板群に不具合が発見された場合、どの単電池に不具合が生じているのかを特定することが容易ではない。 However, in the inspection method described in Patent Literature 1, short circuit defects are inspected in a state in which pressure is applied to the electrode plate group in which the unit cells are assembled. It is not easy to identify what is happening.

一方、特許文献2に記載の検査方法では、積層状に配列した単電池群を積層方向に押圧した状態で各単電池を検査するため、単電池群に不具合が発見された場合、不具合が生じている単電池を単電池群から取り替える必要がある。 On the other hand, in the inspection method described in Patent Document 2, each unit cell is inspected while the unit cell group arranged in a stack is pressed in the stacking direction, so if a defect is found in the unit cell group, a defect occurs. It is necessary to replace the battery that is in the battery pack.

このように、従来の検査方法は、単電池単位、より具体的には、単電池に用いられる電池シート単位で不具合を効率的に発見する方法ではなかった。 As described above, the conventional inspection method is not a method for efficiently discovering defects in units of cells, more specifically, in units of battery sheets used for cells.

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、短絡の不具合を簡便に発見できる電池シートの検査方法を提供することを目的とするものである。また、本発明は、上記電池シートの検査方法を用いた電池シートの製造方法を提供することを目的とするものである。更に、本発明は、上記電池シートの検査方法を用いた組電池の製造方法を提供することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for inspecting a battery sheet that can easily detect a short-circuit problem. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a battery sheet using the method for inspecting a battery sheet. A further object of the present invention is to provide a method for manufacturing an assembled battery using the method for inspecting a battery sheet.

本発明は、積層方向に順に積層された正極樹脂集電体と正極活物質層とセパレータと負極活物質層と負極樹脂集電体とを有する電池シートを検査対象物として、非接触式電圧測定機を用いることにより、上記電池シートの表面から離隔した状態で、上記電池シートの表面の複数箇所における電圧を測定する、測定工程と、上記電圧に基づいて上記電池シートに短絡箇所が存在するか否かを判定する、判定工程と、を備える、ことを特徴とする電池シートの検査方法;上記電池シートの検査方法により上記短絡箇所が存在しないと判定された電池シートを選別する、選別工程を備える、ことを特徴とする電池シートの製造方法;上記電池シートの検査方法により上記短絡箇所が存在しないと判定された電池シートを、複数枚積層する、積層工程を備える、ことを特徴とする組電池の製造方法である。 In the present invention, a battery sheet having a positive electrode resin current collector, a positive electrode active material layer, a separator, a negative electrode active material layer, and a negative electrode resin current collector, which are laminated in order in the stacking direction, is used as a test object for non-contact voltage measurement. a measuring step of measuring voltages at a plurality of locations on the surface of the battery sheet in a state separated from the surface of the battery sheet by using a device; A battery sheet inspection method, comprising: a determination step of determining whether or not the battery sheet inspection method determines whether or not the battery sheet does not have the short-circuited portion; A method for manufacturing a battery sheet, comprising: a stacking step of stacking a plurality of battery sheets determined by the battery sheet inspection method to have no short-circuited portions. A method for manufacturing a battery.

本発明によれば、電池シート単位で短絡の不具合を簡便に発見できる。更に、本発明によれば、非接触式電圧測定機が電池シートに完全に非接触な状態であるため、電圧測定時に非接触式電圧測定機と接触することによる電池シートの損傷が生じることがなく、その損傷に由来する異物が電池シートに混入することもない。よって、電圧の測定速度を上げたり、電圧の測定頻度を上げたりすることが容易となるため、電池シートの製造効率を向上させることができる。これにより、不具合が生じていない電池シートを用いて組電池を製造できるため、組電池の製造歩留まりを向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the malfunction of a short circuit can be easily discovered by a battery sheet unit. Furthermore, according to the present invention, since the non-contact voltage measuring device is in a completely non-contact state with the battery sheet, damage to the battery sheet may occur due to contact with the non-contact voltage measuring device during voltage measurement. In addition, foreign matter derived from the damage does not enter the battery sheet. Therefore, since it becomes easy to increase the voltage measurement speed and the voltage measurement frequency, the manufacturing efficiency of the battery sheet can be improved. As a result, it is possible to manufacture the assembled battery using battery sheets free from defects, so that the production yield of the assembled battery can be improved.

図1は、本発明の電池シートの検査方法の一例を示す側面模式図である。FIG. 1 is a schematic side view showing an example of the battery sheet inspection method of the present invention. 図2は、本発明の電池シートの検査方法において検査対象物として用いられる電池シートの一例を示す一部切り欠き斜視模式図である。FIG. 2 is a partially cutaway schematic perspective view showing an example of a battery sheet used as an inspection object in the battery sheet inspection method of the present invention. 図3は、組電池の一例を示す一部切り欠き斜視模式図である。FIG. 3 is a partially cutaway schematic perspective view showing an example of an assembled battery.

[電池シートの検査方法]
本発明の電池シートの検査方法は、積層方向に順に積層された正極樹脂集電体と正極活物質層とセパレータと負極活物質層と負極樹脂集電体とを有する電池シートを検査対象物として、非接触式電圧測定機を用いることにより、電池シートの表面から離隔した状態で、電池シートの表面の複数箇所における電圧を測定する、測定工程と、電圧に基づいて電池シートに短絡箇所が存在するか否かを判定する、判定工程と、を備える。
[Battery sheet inspection method]
In the battery sheet inspection method of the present invention, a battery sheet having a positive electrode resin current collector, a positive electrode active material layer, a separator, a negative electrode active material layer, and a negative electrode resin current collector stacked in order in the stacking direction is used as an inspection object. , by using a non-contact voltage measuring device, a measurement step of measuring the voltage at multiple locations on the surface of the battery sheet in a state separated from the surface of the battery sheet, and based on the voltage, there is a short-circuit location on the battery sheet. and a determination step of determining whether to

検査対象物である電池シートに短絡箇所が存在する場合、短絡箇所の電圧は0Vとなる。そのため、非接触式電圧測定機を用いて短絡箇所の電圧をピンポイントで測定すると、例えば、他の箇所の電圧が100mV程度であるにも関わらず、その箇所の電圧は0Vとなる。一方、非接触式電圧測定機のサイズによっては、短絡箇所とその周辺の非短絡箇所との電圧を合わせて測定する場合もある。この場合、測定される電圧は、短絡箇所に加えて非短絡箇所も含めた数値となるために0Vとはならず、例えば、50mV程度となる。このような挙動を鑑み、本発明の電池シートの検査方法では、測定された電圧が許容範囲外である箇所が電池シートに存在する場合、電池シートに短絡箇所が存在すると判定する。 If the battery sheet, which is the object to be inspected, has a short circuit, the voltage at the short circuit is 0V. Therefore, when the voltage at the short-circuited portion is pinpoint-measured using a non-contact voltage measuring device, for example, the voltage at that portion is 0 V, even though the voltage at the other portion is about 100 mV. On the other hand, depending on the size of the non-contact voltage measuring instrument, there are cases where the voltages of the short-circuited portion and the surrounding non-short-circuited portions are measured together. In this case, the voltage to be measured is not 0V because the value includes not only the short-circuited portion but also the non-short-circuited portion, and is, for example, about 50 mV. In view of such behavior, in the method for inspecting a battery sheet of the present invention, when a portion where the measured voltage is outside the allowable range exists in the battery sheet, it is determined that the battery sheet has a short-circuit portion.

本発明の電池シートの検査方法において、電圧の許容範囲は、電極の仕様に依存する所定値の±30%であることが好ましい。なお、上記所定値については、検査対象物である電池シートの表面の複数箇所において測定された電圧の平均値からも求めることができる。 In the battery sheet inspection method of the present invention, the allowable voltage range is preferably ±30% of a predetermined value that depends on the specifications of the electrodes. The predetermined value can also be obtained from the average value of voltages measured at a plurality of points on the surface of the battery sheet, which is the object to be inspected.

以上により、本発明の電池シートの検査方法では、電池シート単位で短絡の不具合を簡便に発見できる。 As described above, in the method for inspecting a battery sheet of the present invention, it is possible to easily find a short-circuit problem for each battery sheet.

本発明の電池シートの検査方法では、積層方向に順に積層された正極樹脂集電体と正極活物質層とセパレータと負極活物質層と負極樹脂集電体とを有する電池シートを検査対象物とする。一方、従来の金属集電体を有する電池シートでは、横方向(面方向)への電気抵抗が低く、電流が面内で均一化されてしまう。そのため、金属集電体を有する電池シートを検査対象物とする場合は、本発明の電池シートの検査方法であっても短絡の不具合を発見できない。このように、本発明の電池シートの検査方法は、樹脂集電体を有する電池シートにのみ有効である、と言える。 In the battery sheet inspection method of the present invention, a battery sheet having a positive electrode resin current collector, a positive electrode active material layer, a separator, a negative electrode active material layer, and a negative electrode resin current collector stacked in order in the stacking direction is used as an inspection object. do. On the other hand, in a battery sheet having a conventional metal current collector, the electrical resistance in the lateral direction (plane direction) is low, and the current is uniform within the plane. Therefore, when a battery sheet having a metal current collector is to be inspected, even the method for inspecting a battery sheet according to the present invention cannot detect short-circuit defects. Thus, it can be said that the battery sheet inspection method of the present invention is effective only for battery sheets having resin current collectors.

本発明の電池シートの検査方法において、検査対象物として用いられる電池シートは、単電池と同義である。電池シート、すなわち、単電池としては、例えば、リチウムイオン電池等が挙げられる。本明細書中、リチウムイオン電池は、リチウムイオン二次電池も含む概念とする。 In the battery sheet inspection method of the present invention, the battery sheet used as an inspection object is synonymous with a cell. Battery sheets, that is, cells, include, for example, lithium ion batteries. In this specification, the concept of lithium ion battery includes lithium ion secondary battery.

本発明の電池シートの検査方法において、測定工程では、非接触式電圧測定機を用いることにより、電池シートの表面から離隔した状態で、電池シートの表面の複数箇所における電圧を測定する。このように、本発明の電池シートの検査方法では、非接触式電圧測定機が電池シートに完全に非接触な状態であるため、電圧測定時に非接触式電圧測定機と接触することによる電池シートの損傷が生じることがなく、その損傷に由来する異物が電池シートに混入することもない。よって、本発明の電池シートの検査方法では、電圧の測定速度を上げたり、電圧の測定頻度を上げたりすることが容易となるため、電池シートの製造効率を向上させることができる。 In the battery sheet inspection method of the present invention, in the measuring step, voltages are measured at a plurality of locations on the surface of the battery sheet in a state separated from the surface of the battery sheet by using a non-contact voltage measuring device. Thus, in the battery sheet inspection method of the present invention, the non-contact voltage measuring device is in a completely non-contact state with the battery sheet. , and foreign matter resulting from the damage does not enter the battery sheet. Therefore, in the battery sheet inspection method of the present invention, it becomes easy to increase the voltage measurement speed and the voltage measurement frequency, so that the manufacturing efficiency of the battery sheet can be improved.

非接触式電圧測定機としては、例えば、イイダ電子社製の非接触交流電圧センサー、日置電機社製の「クランプオンパワーロガーPW3365-10」、フルーク社製の「Fluke T6-1000」等が市販されている。しかしながら、これらの非接触式電圧測定機は、あくまで測定対象物の金属部に非接触な状態で電圧を測定するものであり、実際には、測定対象物の金属部の被覆カバー(絶縁カバー)に接触した状態で電圧を測定するものである。つまり、これらの非接触式電圧測定機は、測定対象物に完全に非接触な状態で電圧を測定するものではない。 Examples of non-contact voltage measuring instruments include non-contact AC voltage sensors manufactured by Iida Denshi Co., Ltd., "Clamp-on Power Logger PW3365-10" manufactured by Hioki Electric Co., Ltd., and "Fluke T6-1000" manufactured by Fluke Corporation. It is However, these non-contact voltage measuring instruments measure the voltage without contacting the metal part of the object to be measured. The voltage is measured while in contact with the In other words, these non-contact voltage measuring instruments do not measure the voltage in a completely non-contact state with the object to be measured.

上記の非接触式電圧測定機を用いることにより、電池シートの表面の複数箇所における電圧を測定することは可能である。しかしながら、上記の非接触式電圧測定機では、電池シートの表面から離隔した状態で、すなわち、電池シートに完全に非接触な状態で、電池シートの表面の複数箇所における電圧を測定できない。 It is possible to measure the voltage at multiple points on the surface of the battery sheet by using the non-contact voltage measuring device. However, the above non-contact voltage measuring device cannot measure voltages at a plurality of locations on the surface of the battery sheet while being separated from the surface of the battery sheet, that is, in a completely non-contact state with the battery sheet.

本発明の電池シートの検査方法において、非接触式電圧測定機を電池シートの表面に向ける方法としては、特に限定されないが、電池シートの面内における短絡箇所を確実に検出する観点からは、後述する図1に示すような以下の方法が好ましい。 In the battery sheet inspection method of the present invention, the method of directing the non-contact voltage measuring device to the surface of the battery sheet is not particularly limited. The following method is preferred as shown in FIG.

本発明の電池シートの検査方法において、測定工程では、非接触式電圧測定機を、電池シートの表面のうちの積層方向に対向する箇所から離隔した状態で、積層方向に対向するように配置することが好ましい。 In the battery sheet inspection method of the present invention, in the measuring step, the non-contact voltage measuring device is arranged so as to face the stacking direction while being separated from a portion of the surface of the battery sheet facing the stacking direction. is preferred.

本発明の電池シートの検査方法において、測定工程では、非接触式電圧測定機が積層方向に対向した状態で配置された領域に、電池シートを通過させることが好ましい。 In the battery sheet inspection method of the present invention, in the measuring step, the battery sheet is preferably passed through a region in which the non-contact voltage measuring devices are arranged facing each other in the stacking direction.

本発明の電池シートの検査方法では、電池シートを移動させる手段として、搬送機構を用いてもよいし、他の手段(例えば、手動で引っ張る等)を用いてもよい。 In the battery sheet inspection method of the present invention, a conveying mechanism may be used as means for moving the battery sheet, or other means (for example, manual pulling) may be used.

なお、本発明の電池シートの検査方法では、電池シートを移動させる代わりに、非接触式電圧測定機を移動させてもよい。また、電池シート及び非接触式電圧測定機の両方を移動させてもよい。 In the battery sheet inspection method of the present invention, the non-contact voltage measuring device may be moved instead of moving the battery sheet. Also, both the battery sheet and the non-contact voltage measuring device may be moved.

図1は、本発明の電池シートの検査方法の一例を示す側面模式図である。 FIG. 1 is a schematic side view showing an example of the battery sheet inspection method of the present invention.

図1では、非接触式電圧測定機2を、電池シート(単電池)1の表面のうちの積層方向Tに対向する箇所から離隔した状態で、積層方向Tに対向するように配置している。このように非接触式電圧測定機2が積層方向Tに対向した状態で配置された領域に、搬送機構等を用いて、電池シート1を長さ方向Lに通過させることにより、非接触式電圧測定機2を用いて、電池シート1の表面の長さ方向Lでの複数箇所における電圧を連続的に測定(モニタリング)できる。 In FIG. 1, the non-contact voltage measuring device 2 is arranged so as to face the stacking direction T while being separated from a portion of the surface of the battery sheet (single cell) 1 facing the stacking direction T. . By passing the battery sheet 1 in the length direction L using a conveying mechanism or the like in the region where the non-contact voltage measuring device 2 is arranged facing the stacking direction T in this way, the non-contact voltage Using the measuring device 2, the voltage at a plurality of locations in the length direction L of the surface of the battery sheet 1 can be continuously measured (monitored).

非接触式電圧測定機2の長さ方向Lにおける寸法、より具体的には、非接触式電圧測定機2のうちで電池シート1の表面に対向する部分の長さ方向Lにおける寸法は、電池シート1の長さ方向Lにおける寸法と比較して、小さくてもよいし、同じであってもよいし、大きくてもよい。 The dimension in the length direction L of the non-contact voltage measuring device 2, more specifically, the dimension in the length direction L of the portion of the non-contact voltage measuring device 2 facing the surface of the battery sheet 1 is the battery Compared to the dimension in the length direction L of the sheet 1, it may be smaller, the same, or larger.

非接触式電圧測定機2の幅方向Wにおける寸法、より具体的には、非接触式電圧測定機2のうちで電池シート1の表面に対向する部分の幅方向Wにおける寸法は、電池シート1の幅方向Wにおける寸法と比較して、小さくてもよいし、同じであってもよいし、大きくてもよい。 The dimension in the width direction W of the non-contact voltage measuring device 2, more specifically, the dimension in the width direction W of the portion of the non-contact voltage measuring device 2 facing the surface of the battery sheet 1 may be smaller, the same, or larger than the dimension in the width direction W of .

非接触式電圧測定機2が幅方向Wに広がった形態を有する場合、非接触式電圧測定機2が積層方向Tに対向した状態で配置された領域に、搬送機構等を用いて、電池シート1を長さ方向Lに通過させることにより、非接触式電圧測定機2を用いて、電池シート1の表面の幅方向Wでの複数箇所における電圧を同時に測定しつつ、電池シート1の表面の長さ方向Lでの複数箇所における電圧を連続的に測定できる。 When the non-contact voltage measuring device 2 has a form that spreads in the width direction W, the battery sheet is placed in the region where the non-contact voltage measuring device 2 is arranged facing the stacking direction T using a conveying mechanism or the like. 1 in the length direction L, while simultaneously measuring the voltage at multiple locations in the width direction W on the surface of the battery sheet 1 using the non-contact voltage measuring device 2, the surface of the battery sheet 1 Voltages at multiple locations in the length direction L can be measured continuously.

電池シート1の両面には、図1に示す非接触式電圧測定機2とは別で、長さ方向Lに離隔した位置に、非接触式電圧測定機が更に配置されていてもよい。 On both sides of the battery sheet 1, a non-contact voltage measuring device may be further arranged at a position separated in the length direction L, apart from the non-contact voltage measuring device 2 shown in FIG.

電池シート1の両面には、複数対の非接触式電圧測定機2が幅方向Wに沿って配置されていてもよい。より具体的には、複数対の非接触式電圧測定機2を、電池シート1の表面のうちの積層方向Tに対向する箇所から離隔した状態で、積層方向Tに対向するように配置してもよい。この状態で、電池シート1を長さ方向Lに移動させることにより、電池シート1の表面の幅方向Wでの複数箇所における電圧を同時に測定しつつ、電池シート1の表面の長さ方向Lでの複数箇所における電圧を連続的に測定できる。 A plurality of pairs of non-contact voltage measuring devices 2 may be arranged along the width direction W on both sides of the battery sheet 1 . More specifically, a plurality of pairs of non-contact voltage measuring devices 2 are arranged so as to face the stacking direction T while being separated from a portion of the surface of the battery sheet 1 facing the stacking direction T. good too. In this state, by moving the battery sheet 1 in the length direction L, while simultaneously measuring the voltage at a plurality of locations in the width direction W on the surface of the battery sheet 1, can continuously measure the voltage at multiple points.

電池シート1の両面には、上述した複数対の非接触式電圧測定機2とは別で、長さ方向Lに離隔した位置に、幅方向Wに沿った複数対の非接触式電圧測定機が更に配置されていてもよい。 On both sides of the battery sheet 1, apart from the plurality of pairs of non-contact voltage measuring devices 2 described above, at positions separated in the length direction L, a plurality of pairs of non-contact voltage measuring devices along the width direction W may be further arranged.

電池シート1の両面には、電池シート1の測定箇所に対応する箇所に複数対の非接触式電圧測定機2が配置されていてもよい。より具体的には、複数対の非接触式電圧測定機2を、電池シート1の表面のうちの、測定箇所と、その測定箇所と積層方向Tに対向する箇所とから離隔した状態で、積層方向Tに対向するように配置してもよい。これにより、電池シート1の表面の複数箇所における電圧を同時に測定できる。 A plurality of pairs of non-contact voltage measuring devices 2 may be arranged on both sides of the battery sheet 1 at locations corresponding to the measurement locations on the battery sheet 1 . More specifically, a plurality of pairs of non-contact voltage measuring devices 2 are stacked on the surface of the battery sheet 1 in a state separated from the measurement location and the location facing the measurement location in the stacking direction T. You may arrange|position so that the direction T may be opposed. Thereby, voltages at a plurality of locations on the surface of the battery sheet 1 can be measured simultaneously.

複数対の非接触式電圧測定機2を用いる場合、非接触式電圧測定機2は、その配置形態が特に限定されず、例えば、千鳥状、格子状等に配置される。なお、複数対の非接触式電圧測定機2が千鳥状に配置される場合、複数対の非接触式電圧測定機2は、長さ方向に沿って、いわゆるジグザグ状に配置されていてもよいし、幅方向Wに沿って、いわゆるジグザグ状に配置されていてもよい。 When a plurality of pairs of non-contact voltage measuring devices 2 are used, the arrangement of the non-contact voltage measuring devices 2 is not particularly limited. When the multiple pairs of non-contact voltage measuring devices 2 are arranged in a zigzag pattern, the multiple pairs of non-contact voltage measuring devices 2 may be arranged in a so-called zigzag pattern along the length direction. However, they may be arranged in a so-called zigzag shape along the width direction W.

複数対の非接触式電圧測定機2を用いる場合、隣り合う非接触式電圧測定機2の間隔は、特に限定されないが、等間隔であることが好ましい。 When using a plurality of pairs of non-contact voltage measuring devices 2, the interval between adjacent non-contact voltage measuring devices 2 is not particularly limited, but is preferably equal.

図2は、本発明の電池シートの検査方法において検査対象物として用いられる電池シートの一例を示す一部切り欠き斜視模式図である。 FIG. 2 is a partially cutaway schematic perspective view showing an example of a battery sheet used as an inspection object in the battery sheet inspection method of the present invention.

図2に示す電池シート(単電池)10は、略矩形平板状の正極樹脂集電体17の表面に正極活物質層15が設けられた正極12と、略矩形平板状の負極樹脂集電体19の表面に負極活物質層16が設けられた負極13とが、略平板状のセパレータ14を介して積層されて構成され、全体として略矩形平板状となっている。正極12及び負極13は、各々、例えば、リチウムイオン電池の正極及び負極として機能する。 A battery sheet (single cell) 10 shown in FIG. A negative electrode 13 having a negative electrode active material layer 16 provided on the surface of the negative electrode 19 is laminated with a substantially flat plate-shaped separator 14 interposed therebetween to form a substantially rectangular plate shape as a whole. Positive electrode 12 and negative electrode 13 function, for example, as a positive electrode and a negative electrode of a lithium ion battery, respectively.

電池シート10は、正極樹脂集電体17と負極樹脂集電体19との間に配置されてセパレータ14の周縁部を固定し、かつ、正極活物質層15とセパレータ14と負極活物質層16とを封止する、環状の枠部材18を有することが好ましい。 The battery sheet 10 is arranged between the positive electrode resin current collector 17 and the negative electrode resin current collector 19 to fix the periphery of the separator 14 , and also includes the positive electrode active material layer 15 , the separator 14 and the negative electrode active material layer 16 . It is preferable to have an annular frame member 18 that seals the .

正極樹脂集電体17及び負極樹脂集電体19は、枠部材18により所定間隔をもって対向するように位置決めされているとともに、セパレータ14及び正極活物質層15、並びに、セパレータ14及び負極活物質層16も、枠部材18により所定間隔をもって対向するように位置決めされている。 The positive electrode resin current collector 17 and the negative electrode resin current collector 19 are positioned by the frame member 18 so as to face each other with a predetermined gap, and the separator 14 and the positive electrode active material layer 15, and the separator 14 and the negative electrode active material layer. 16 are also positioned by a frame member 18 so as to face each other with a predetermined spacing.

正極樹脂集電体17とセパレータ14との間隔、及び、負極樹脂集電体19とセパレータ14との間隔は、電池シート10、例えば、リチウムイオン電池の容量に応じて調整される。このように、正極樹脂集電体17、負極樹脂集電体19、及び、セパレータ14の位置関係は、必要な間隔が得られるように定められている。 The distance between the positive electrode resin current collector 17 and the separator 14 and the distance between the negative electrode resin current collector 19 and the separator 14 are adjusted according to the capacity of the battery sheet 10, for example, the lithium ion battery. In this manner, the positional relationship among the positive electrode resin current collector 17, the negative electrode resin current collector 19, and the separator 14 is determined so as to obtain the required spacing.

以下に、電池シートの各構成要素の好ましい態様について説明する。 Preferred aspects of each component of the battery sheet are described below.

正極活物質層は、正極活物質を含む。 The positive electrode active material layer contains a positive electrode active material.

正極活物質としては、例えば、リチウムと遷移金属との複合酸化物{遷移金属元素が1種類である複合酸化物(例えば、LiCoO、LiNiO、LiAlMnO、LiMnO、LiMn等)、遷移金属元素が2種類である複合酸化物(例えば、LiFeMnO、LiNi1-xCo、LiMn1-yCo、LiNi1/3Co1/3Al1/3、LiNi0.8Co0.15Al0.05等)、遷移金属元素が3種類以上である複合酸化物[例えば、LiMM’M’’(M、M’、及び、M’’は、各々異なる遷移金属元素であり、a+b+c=1を満たす。例えば、LiNi1/3Mn1/3Co1/3等)等]等}、リチウム含有遷移金属リン酸塩(例えば、LiFePO、LiCoPO、LiMnPO、LiNiPO等)、遷移金属酸化物(例えば、MnO、V等)、遷移金属硫化物(例えば、MoS、TiS等)、導電性高分子(例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリ-p-フェニレン、ポリビニルカルバゾール等)等が挙げられる。なお、リチウム含有遷移金属リン酸塩は、遷移金属サイトの一部を他の遷移金属で置換したものであってもよい。 Examples of positive electrode active materials include composite oxides of lithium and transition metal {composite oxides containing one type of transition metal element (eg, LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiAlMnO 4 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , etc.) , composite oxides containing two types of transition metal elements (for example, LiFeMnO 4 , LiNi 1-x Co x O 2 , LiMn 1-y Co y O 2 , LiNi 1/3 Co 1/3 Al 1/3 O 2 , LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2, etc.), composite oxides containing three or more transition metal elements [for example, LiM a M′ b M″ c O 2 (M, M′, and M″ are respectively different transition metal elements and satisfy a+b + c =1. salts (e.g., LiFePO4 , LiCoPO4 , LiMnPO4 , LiNiPO4 , etc.), transition metal oxides (e.g., MnO2 , V2O5 , etc.), transition metal sulfides (e.g., MoS2 , TiS2, etc.), conductive polymers (eg, polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, poly-p-phenylene, polyvinylcarbazole, etc.); The lithium-containing transition metal phosphate may have a transition metal site partially substituted with another transition metal.

上述した正極活物質は、1種類単独で用いられてもよいし、2種類以上で併用されてもよい。 One of the positive electrode active materials described above may be used alone, or two or more of them may be used in combination.

正極活物質は、導電助剤及び被覆用樹脂で被覆された被覆正極活物質であることが好ましい。正極活物質が被覆用樹脂で被覆されていると、電極の体積変化が緩和されるため、電極の膨張を抑制できる。 The positive electrode active material is preferably a coated positive electrode active material coated with a conductive aid and a coating resin. When the positive electrode active material is coated with the coating resin, the volume change of the electrode is moderated, so expansion of the electrode can be suppressed.

導電助剤としては、例えば、金属系導電助剤[例えば、アルミニウム、ステンレス(SUS)、銀、金、銅、チタン等]、炭素系導電助剤[例えば、グラファイト、カーボンブラック(アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルランプブラック等)等]、これらの混合物、これらの合金、これらの金属酸化物等が挙げられる。中でも、電気的安定性の観点から、アルミニウム、ステンレス、銀、金、銅、チタン、炭素系導電助剤、及び、これらの混合物が好ましく、銀、金、アルミニウム、ステンレス、及び、炭素系導電助剤がより好ましく、炭素系導電助剤が特に好ましい。 Examples of conductive aids include metallic conductive aids [e.g., aluminum, stainless steel (SUS), silver, gold, copper, titanium, etc.], carbon-based conductive aids [e.g., graphite, carbon black (acetylene black, chain black, furnace black, channel black, thermal lamp black, etc.], mixtures thereof, alloys thereof, metal oxides thereof, and the like. Among them, from the viewpoint of electrical stability, aluminum, stainless steel, silver, gold, copper, titanium, carbon-based conductive additives, and mixtures thereof are preferable, and silver, gold, aluminum, stainless steel, and carbon-based conductive additives are preferable. agent is more preferable, and a carbon-based conductive aid is particularly preferable.

導電助剤は、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに導電性材料(好ましくは、上述した導電助剤のうちで金属のもの)をめっき等でコーティングしたものでもよい。 The conductive aid may be a particulate ceramic material or a resin material coated with a conductive material (preferably a metallic one among the conductive aids described above) by plating or the like.

上述した導電助剤は、1種類単独で用いられてもよいし、2種類以上で併用されてもよい。 One type of the conductive aids described above may be used alone, or two or more types may be used in combination.

導電助剤の形態(形状)は、特に限定されず、粒子形態であってもよいし、粒子形態以外の形態であってもよい。導電助剤について、粒子形態以外の形態は、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ等、いわゆるフィラー系導電助剤として実用化されている形態であってもよい。 The form (shape) of the conductive aid is not particularly limited, and may be in the form of particles, or may be in a form other than the form of particles. Regarding the conductive aid, the form other than the particle form may be a form that has been put into practical use as a so-called filler-based conductive aid, such as carbon nanofibers and carbon nanotubes.

被覆用樹脂と導電助剤との比率は、特に限定されないが、電池の内部抵抗等の観点から、重量比率で被覆用樹脂(樹脂固形分重量):導電助剤が、1:0.01~1:50であることが好ましく、1:0.2~1:3.0であることがより好ましい。 The ratio of the coating resin and the conductive aid is not particularly limited, but from the viewpoint of the internal resistance of the battery, etc., the weight ratio of the coating resin (resin solid content weight): conductive aid is from 1:0.01. It is preferably 1:50, more preferably 1:0.2 to 1:3.0.

被覆用樹脂としては、特開2017-054703号公報に非水系二次電池活物質被覆用樹脂として記載されたものが好適に用いられる。 As the coating resin, those described as non-aqueous secondary battery active material coating resins in JP-A-2017-054703 are preferably used.

正極活物質層は、被覆正極活物質に含まれる導電助剤以外に、別の導電助剤を更に含んでもよい。 The positive electrode active material layer may further contain another conductive support agent in addition to the conductive support agent contained in the coated positive electrode active material.

別の導電助剤としては、上述した被覆正極活物質に含まれる導電助剤と同様のものが好適に用いられる。 As another conductive aid, the same one as the conductive aid contained in the above-described coated positive electrode active material is preferably used.

正極活物質層は、正極活物質を含み、かつ、正極活物質同士を結着する結着材(バインダとも言う)を含まない非結着体であることが好ましい。 The positive electrode active material layer is preferably a non-binding material that contains a positive electrode active material and does not contain a binder (also referred to as a binder) that binds the positive electrode active materials together.

非結着体は、正極活物質の位置が結着材により固定されておらず、正極活物質同士、更には、正極活物質と集電体とが不可逆的に固定されていないものを意味する。 The non-bound body means that the position of the positive electrode active material is not fixed by a binder, and the positive electrode active material and the current collector are not fixed irreversibly. .

正極活物質層は、粘着性樹脂を更に含んでもよい。 The positive electrode active material layer may further contain an adhesive resin.

粘着性樹脂としては、例えば、特開2017-054703号公報に記載された非水系二次電池活物質被覆用樹脂に少量の有機溶剤を混合してそのガラス転移温度を室温以下に調整したもの、特開平10-255805公報に粘着剤として記載されたもの等が好適に用いられる。 As the adhesive resin, for example, a non-aqueous secondary battery active material coating resin described in JP-A-2017-054703 is mixed with a small amount of an organic solvent to adjust its glass transition temperature to room temperature or lower. Those described as adhesives in JP-A-10-255805 are preferably used.

粘着性樹脂は、溶媒成分を揮発させて乾燥させても固体化せずに粘着性(水、溶剤、熱等を使用せずに僅かな圧力を加えることで接着する性質)を有する樹脂を意味する。一方、結着材として用いられる溶液乾燥型の電極バインダは、溶媒成分を揮発させることで乾燥、固体化して活物質同士を強固に接着固定するものを意味する。このように、溶液乾燥型の電極バインダ(結着剤)と粘着性樹脂とは、異なる材料である。 Adhesive resin means a resin that does not solidify even when the solvent component is volatilized and dried, and has adhesiveness (the property of adhering by applying a slight pressure without using water, solvent, heat, etc.) do. On the other hand, a solution-drying type electrode binder used as a binding material is one that evaporates a solvent component to dry and solidify, thereby firmly adhering and fixing active materials to each other. Thus, the solution-drying type electrode binder (binder) and the adhesive resin are different materials.

正極活物質層の厚みは、特に限定されないが、電池性能の観点から、好ましくは150~600μm、より好ましくは200~450μmである。 Although the thickness of the positive electrode active material layer is not particularly limited, it is preferably 150 to 600 μm, more preferably 200 to 450 μm from the viewpoint of battery performance.

負極活物質層は、負極活物質を含む。 The negative electrode active material layer contains a negative electrode active material.

負極活物質としては、公知のリチウムイオン電池用負極活物質が使用可能であり、例えば、炭素系材料[例えば、黒鉛、難黒鉛化性炭素、アモルファス炭素、樹脂焼成体(例えば、フェノール樹脂、フラン樹脂等を焼成し炭素化したもの等)、コークス類(例えば、ピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス等)、炭素繊維等]、珪素系材料[例えば、珪素、酸化珪素(SiOx)、珪素-炭素複合体(例えば、炭素粒子の表面を珪素及び/又は炭化珪素で被覆したもの、珪素粒子又は酸化珪素粒子の表面を炭素及び/又は炭化珪素で被覆したもの、炭化珪素等)、珪素合金(例えば、珪素-アルミニウム合金、珪素-リチウム合金、珪素-ニッケル合金、珪素-鉄合金、珪素-チタン合金、珪素-マンガン合金、珪素-銅合金、珪素-スズ合金等)等]、導電性高分子(例えば、ポリアセチレン、ポリピロール等)、金属(例えば、スズ、アルミニウム、ジルコニウム、チタン等)、金属酸化物(例えば、チタン酸化物、リチウム・チタン酸化物等)、金属合金(例えば、リチウム-スズ合金、リチウム-アルミニウム合金、リチウム-アルミニウム-マンガン合金等)、これらと炭素系材料との混合物等が挙げられる。 As the negative electrode active material, known negative electrode active materials for lithium ion batteries can be used. carbonized resin etc.), cokes (e.g., pitch coke, needle coke, petroleum coke, etc.), carbon fiber, etc.], silicon-based materials [e.g., silicon, silicon oxide (SiOx), silicon-carbon Composites (e.g., carbon particles coated with silicon and/or silicon carbide, silicon particles or silicon oxide particles coated with carbon and/or silicon carbide, silicon carbide, etc.), silicon alloys (e.g. , silicon-aluminum alloy, silicon-lithium alloy, silicon-nickel alloy, silicon-iron alloy, silicon-titanium alloy, silicon-manganese alloy, silicon-copper alloy, silicon-tin alloy, etc.)], conductive polymer ( polyacetylene, polypyrrole, etc.), metals (e.g., tin, aluminum, zirconium, titanium, etc.), metal oxides (e.g., titanium oxides, lithium-titanium oxides, etc.), metal alloys (e.g., lithium-tin alloys, lithium-aluminum alloys, lithium-aluminum-manganese alloys, etc.), mixtures of these with carbonaceous materials, and the like.

上述した負極活物質は、1種類単独で用いられてもよいし、2種類以上で併用されてもよい。 One type of the negative electrode active material described above may be used alone, or two or more types may be used in combination.

負極活物質は、導電助剤及び被覆用樹脂で被覆された被覆負極活物質であってもよい。負極活物質が被覆用樹脂で被覆されていると、電極の体積変化が緩和されるため、電極の膨張を抑制できる。 The negative electrode active material may be a coated negative electrode active material coated with a conductive aid and a coating resin. When the negative electrode active material is coated with the coating resin, the volume change of the electrode is moderated, so expansion of the electrode can be suppressed.

被覆負極活物質に含まれる導電助剤及び被覆用樹脂としては、上述した被覆正極活物質に含まれる導電助剤及び被覆用樹脂と同様のものが好適に用いられる。 As the conductive aid and coating resin contained in the coated negative electrode active material, the same conductive aid and coating resin as those contained in the coated positive electrode active material described above are preferably used.

負極活物質層は、被覆負極活物質に含まれる導電助剤以外に、別の導電助剤を更に含んでもよい。 The negative electrode active material layer may further contain another conductive support agent in addition to the conductive support agent contained in the coated negative electrode active material.

別の導電助剤としては、上述した被覆正極活物質に含まれる導電助剤と同様のものが好適に用いられる。 As another conductive aid, the same one as the conductive aid contained in the above-described coated positive electrode active material is preferably used.

負極活物質層は、正極活物質層と同様に、負極活物質同士を結着する結着材を含まない非結着体であることが好ましい。 Like the positive electrode active material layer, the negative electrode active material layer is preferably a non-binding material that does not contain a binder that binds the negative electrode active materials together.

負極活物質層は、正極活物質層と同様に、粘着性樹脂を更に含んでもよい。 Like the positive electrode active material layer, the negative electrode active material layer may further contain an adhesive resin.

負極活物質層の厚みは、特に限定されないが、電池性能の観点から、好ましくは150~600μm、より好ましくは200~450μmである。 Although the thickness of the negative electrode active material layer is not particularly limited, it is preferably 150 to 600 μm, more preferably 200 to 450 μm from the viewpoint of battery performance.

正極樹脂集電体及び負極樹脂集電体は、各々、導電性高分子材料からなる樹脂集電体である。 Each of the positive electrode resin current collector and the negative electrode resin current collector is a resin current collector made of a conductive polymer material.

正極樹脂集電体及び負極樹脂集電体の形態(形状)は、各々、特に限定されず、導電性高分子材料からなるシート状の集電体であってもよいし、導電性高分子材料で構成された微粒子からなる堆積層であってもよい。 The form (shape) of the positive electrode resin current collector and the negative electrode resin current collector is not particularly limited, and may be a sheet-like current collector made of a conductive polymer material, or a conductive polymer material. It may be a deposited layer composed of fine particles composed of

正極樹脂集電体及び負極樹脂集電体の厚みは、各々、特に限定されないが、好ましくは50~500μmである。 The thickness of each of the positive electrode resin current collector and the negative electrode resin current collector is not particularly limited, but is preferably 50 to 500 μm.

正極樹脂集電体及び負極樹脂集電体を構成する導電性高分子材料としては、例えば、導電性高分子や樹脂に必要に応じて導電剤を添加したもの等が挙げられる。 Examples of the conductive polymer material that constitutes the positive electrode resin current collector and the negative electrode resin current collector include conductive polymers and resins to which a conductive agent is added as necessary.

導電性高分子材料を構成する導電剤としては、上述した被覆正極活物質に含まれる導電助剤と同様のものが好適に用いられる。 As the conductive agent that constitutes the conductive polymer material, the same conductive aid as that contained in the above-described coated positive electrode active material is preferably used.

導電性高分子材料を構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン(PMP)、ポリシクロオレフィン(PCO)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメチルアクリレート(PMA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、これらの混合物等が挙げられる。中でも、電気的安定性の観点から、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、及び、ポリシクロオレフィンが好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレン、及び、ポリメチルペンテンがより好ましい。 Examples of resins constituting conductive polymer materials include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polymethylpentene (PMP), polycycloolefin (PCO), polyethylene terephthalate (PET), and polyethernitrile (PEN). , polytetrafluoroethylene (PTFE), styrene-butadiene rubber (SBR), polyacrylonitrile (PAN), polymethyl acrylate (PMA), polymethyl methacrylate (PMMA), polyvinylidene fluoride (PVdF), epoxy resin, silicone resin, these and the like. Among them, from the viewpoint of electrical stability, polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, and polycycloolefin are preferred, and polyethylene, polypropylene, and polymethylpentene are more preferred.

上述した樹脂は、1種類単独で用いられてもよいし、2種類以上で併用されてもよい。 The resins described above may be used singly or in combination of two or more.

セパレータとしては、公知のリチウムイオン電池用セパレータが使用可能であり、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレン製の多孔性フィルム、多孔性ポリエチレンフィルムと多孔性ポリプロピレンフィルムとの積層フィルム、合成繊維(例えば、ポリエステル繊維、アラミド繊維等)又はガラス繊維等からなる不織布、これらの表面にシリカ、アルミナ、チタニア等のセラミック微粒子を付着させたもの等が挙げられる。 As the separator, known lithium ion battery separators can be used. Aramid fiber, etc.) or nonwoven fabric made of glass fiber, etc., and those having ceramic fine particles such as silica, alumina, titania, etc. adhered to the surface thereof.

電池シートは、正極活物質層及び負極活物質層に存在する電解液を含む。 The battery sheet includes an electrolyte present in the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer.

電解液としては、公知のリチウムイオン電池の製造時に用いられる、電解質及び非水溶媒を含有する公知の電解液が使用可能である。 As the electrolytic solution, a known electrolytic solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent, which is used in the production of known lithium ion batteries, can be used.

電解質としては、公知の電解液に用いられるもの等が使用可能であり、例えば、LiN(FSO、LiPF、LiBF、LiSbF、LiAsF、LiClO等の無機酸のリチウム塩、LiN(CFSO、LiN(CSO、LiC(CFSO等の有機酸のリチウム塩等が挙げられる。中でも、電池出力及び充放電サイクル特性の観点から、LiN(FSO、LiN(CFSO、LiN(CSO等のイミド系電解質、及び、LiPFが好ましい。 As the electrolyte , those used in known electrolytic solutions can be used . Lithium salts of organic acids such as LiN(CF 3 SO 2 ) 2 , LiN(C 2 F 5 SO 2 ) 2 and LiC(CF 3 SO 2 ) 3 are included. Among them, imide-based electrolytes such as LiN(FSO 2 ) 2 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 , LiN(C 2 F 5 SO 2 ) 2 and LiPF 6 are preferred from the viewpoint of battery output and charge-discharge cycle characteristics. preferable.

非水溶媒としては、公知の電解液に用いられるもの等が使用可能であり、例えば、ラクトン化合物、環状又は鎖状炭酸エステル、鎖状カルボン酸エステル、環状又は鎖状エーテル、リン酸エステル、ニトリル化合物、アミド化合物、スルホン、スルホラン、これらの混合物等が挙げられる。 As the non-aqueous solvent, those used in known electrolytic solutions can be used. compounds, amide compounds, sulfones, sulfolane, mixtures thereof, and the like.

電解液の電解質濃度は、好ましくは1~5mol/L、より好ましくは1.5~4mol/L、更に好ましくは2~3mol/Lである。 The electrolyte concentration of the electrolytic solution is preferably 1 to 5 mol/L, more preferably 1.5 to 4 mol/L, still more preferably 2 to 3 mol/L.

電解液の電解質濃度が1mol/Lよりも低いと、電池の入出力特性が充分に得られないことがある。電解液の電解質濃度が5mol/Lよりも高いと、電解質が析出してしまうことがある。 If the electrolyte concentration of the electrolytic solution is lower than 1 mol/L, the battery may not have sufficient input/output characteristics. If the electrolyte concentration of the electrolytic solution is higher than 5 mol/L, the electrolyte may precipitate.

電解液の電解質濃度は、電池シート、例えば、リチウムイオン電池から電解液を溶媒等を用いずに抽出して、その濃度を測定することにより確認可能である。 The electrolyte concentration of the electrolytic solution can be confirmed by extracting the electrolytic solution from a battery sheet, for example, a lithium ion battery without using a solvent or the like and measuring the concentration.

[電池シートの製造方法]
本発明の電池シートの製造方法は、本発明の電池シートの検査方法により短絡箇所が存在しないと判定された電池シートを選別する、選別工程を備える。
[Method for manufacturing battery sheet]
The method for manufacturing a battery sheet of the present invention includes a sorting step of sorting out battery sheets that have been determined to have no short-circuited portions by the battery sheet inspection method of the present invention.

本発明の電池シートの製造方法では、選別工程により、短絡箇所が存在する不具合品を取り除きつつ、短絡箇所が存在しない電池シートを効率的に得ることができる。 In the battery sheet manufacturing method of the present invention, the sorting step can efficiently obtain a battery sheet free of short-circuited portions while removing defective products having short-circuited portions.

[組電池の製造方法]
本発明の組電池の製造方法は、本発明の電池シートの検査方法により短絡箇所が存在しないと判定された電池シートを、複数枚積層する、積層工程を備える。
[Method for manufacturing assembled battery]
The method for manufacturing an assembled battery of the present invention includes a stacking step of stacking a plurality of battery sheets that have been determined to have no short-circuited portions by the battery sheet inspection method of the present invention.

図3は、組電池の一例を示す一部切り欠き斜視模式図である。図3では、外装体の一部が除去された状態を示している。 FIG. 3 is a partially cutaway schematic perspective view showing an example of an assembled battery. FIG. 3 shows a state in which a portion of the exterior body is removed.

図3に示す組電池100は、電池シート10が複数枚積層されつつ接続されてなる。図3に示す例では、図2に示す電池シート10が5枚積層された状態を示している。組電池100では、負極樹脂集電体19の上面と正極樹脂集電体17の下面とが隣接するように、電池シート10が積層されている。この場合、電池シート10は、複数枚直列接続されている。 The assembled battery 100 shown in FIG. 3 is formed by stacking and connecting a plurality of battery sheets 10 . The example shown in FIG. 3 shows a state in which five battery sheets 10 shown in FIG. 2 are stacked. In the assembled battery 100, the battery sheets 10 are laminated such that the upper surface of the negative electrode resin current collector 19 and the lower surface of the positive electrode resin current collector 17 are adjacent to each other. In this case, a plurality of battery sheets 10 are connected in series.

組電池100は、外装体110に収容されている。 The assembled battery 100 is housed in an exterior body 110 .

外装体110としては、例えば、金属缶ケース、高分子金属複合フィルム等が挙げられる。 Examples of the exterior body 110 include a metal can case, a polymer-metal composite film, and the like.

組電池100の最下面を構成する正極樹脂集電体の表面上には、導電性シートが設けられている。導電性シートの一部は、外装体110から引き出されて正極引出端子120となっている。 A conductive sheet is provided on the surface of the positive electrode resin current collector that constitutes the bottom surface of the assembled battery 100 . A part of the conductive sheet is pulled out from the outer package 110 to serve as a positive electrode extraction terminal 120 .

組電池100の最上面を構成する負極樹脂集電体の表面上には、別の導電性シートが設けられている。別の導電性シートの一部は、外装体110から引き出されて負極引出端子130となっている。 Another conductive sheet is provided on the surface of the negative electrode resin current collector that constitutes the uppermost surface of the assembled battery 100 . A part of another conductive sheet is pulled out from the outer package 110 to serve as a negative electrode extraction terminal 130 .

正極引出端子120及び負極引出端子130となる導電性シートの構成材料としては、導電性を有する材料であれば特に限定されず、例えば、銅、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ニッケル、これらの合金等の金属、焼成炭素、導電性高分子、導電性ガラス等が挙げられる。 The constituent material of the conductive sheet that serves as the positive electrode lead terminal 120 and the negative electrode lead terminal 130 is not particularly limited as long as it is a material having conductivity, and examples thereof include copper, aluminum, titanium, stainless steel, nickel, and alloys thereof. metal, calcined carbon, conductive polymer, conductive glass, and the like.

本発明の電池シートの検査方法では、数mm程度の微小な短絡も発見できる。これにより、本発明の組電池の製造方法では、確実に不具合が生じていない電池シートを用いて組電池を製造できるため、組電池の製造歩留まりを向上させることができる。 In the battery sheet inspection method of the present invention, even minute short circuits on the order of several millimeters can be found. As a result, in the assembled battery manufacturing method of the present invention, the assembled battery can be manufactured using the battery sheet without any defects, and thus the manufacturing yield of the assembled battery can be improved.

本発明の電池シートの検査方法で検査対象物とされる電池シートは、特に、携帯電話、パーソナルコンピューター、ハイブリッド自動車、及び、電気自動車の用途で用いられるリチウムイオン電池に有用である。 The battery sheet to be inspected by the battery sheet inspection method of the present invention is particularly useful for lithium ion batteries used in mobile phones, personal computers, hybrid vehicles, and electric vehicles.

1、10 電池シート(単電池)
2 非接触式電圧測定機
12 正極
13 負極
14 セパレータ
15 正極活物質層
16 負極活物質層
17 正極樹脂集電体
18 枠部材
19 負極樹脂集電体
100 組電池
110 外装体
120 正極引出端子
130 負極引出端子
L 長さ方向
T 積層方向
W 幅方向
1, 10 Battery sheet (cell)
2 Non-contact voltage measuring device 12 Positive electrode 13 Negative electrode 14 Separator 15 Positive electrode active material layer 16 Negative electrode active material layer 17 Positive electrode resin current collector 18 Frame member 19 Negative electrode resin current collector 100 Assembled battery 110 Armor body 120 Positive electrode extraction terminal 130 Negative electrode Lead terminal L Length direction T Stacking direction W Width direction

Claims (5)

積層方向に順に積層された正極樹脂集電体と正極活物質層とセパレータと負極活物質層と負極樹脂集電体とを有する電池シートを検査対象物として、非接触式電圧測定機を用いることにより、前記電池シートの表面から離隔した状態で、前記電池シートの表面の複数箇所における電圧を測定する、測定工程と、
前記電圧に基づいて前記電池シートに短絡箇所が存在するか否かを判定する、判定工程と、を備える、ことを特徴とする電池シートの検査方法。
A battery sheet having a positive electrode resin current collector, a positive electrode active material layer, a separator, a negative electrode active material layer, and a negative electrode resin current collector, which are laminated in order in the stacking direction, as an object to be inspected, and using a non-contact voltage measuring device. a measuring step of measuring voltages at a plurality of locations on the surface of the battery sheet while being separated from the surface of the battery sheet;
and a determination step of determining whether or not a short-circuited portion exists in the battery sheet based on the voltage.
前記測定工程では、前記非接触式電圧測定機を、前記電池シートの表面のうちの前記積層方向に対向する箇所から離隔した状態で、前記積層方向に対向するように配置する、請求項1に記載の電池シートの検査方法。 2. The method according to claim 1, wherein in the measuring step, the non-contact voltage measuring device is arranged so as to face the stacking direction while being separated from a portion of the surface of the battery sheet facing the stacking direction. A method for inspecting the described battery sheet. 前記測定工程では、前記非接触式電圧測定機が前記積層方向に対向した状態で配置された領域に、前記電池シートを通過させる、請求項1又は2に記載の電池シートの検査方法。 3. The method of inspecting a battery sheet according to claim 1, wherein in said measuring step, said battery sheet is passed through a region in which said non-contact voltage measuring device is arranged facing said stacking direction. 請求項1~3のいずれかに記載の電池シートの検査方法により前記短絡箇所が存在しないと判定された電池シートを選別する、選別工程を備える、ことを特徴とする電池シートの製造方法。 A method for producing a battery sheet, comprising a sorting step of sorting out battery sheets determined to have no short-circuited portions by the battery sheet inspection method according to any one of claims 1 to 3. 請求項1~3のいずれかに記載の電池シートの検査方法により前記短絡箇所が存在しないと判定された電池シートを、複数枚積層する、積層工程を備える、ことを特徴とする組電池の製造方法。 Manufacture of an assembled battery, comprising a stacking step of stacking a plurality of battery sheets for which the battery sheet inspection method according to any one of claims 1 to 3 determines that there is no short circuit. Method.
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