JP2022179119A - 短絡検知方法 - Google Patents
短絡検知方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022179119A JP2022179119A JP2021086380A JP2021086380A JP2022179119A JP 2022179119 A JP2022179119 A JP 2022179119A JP 2021086380 A JP2021086380 A JP 2021086380A JP 2021086380 A JP2021086380 A JP 2021086380A JP 2022179119 A JP2022179119 A JP 2022179119A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- solid
- state battery
- short circuit
- cancellation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 abstract description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 15
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 12
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000002203 sulfidic glass Substances 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 3
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HFCVPDYCRZVZDF-UHFFFAOYSA-N [Li+].[Co+2].[Ni+2].[O-][Mn]([O-])(=O)=O Chemical compound [Li+].[Co+2].[Ni+2].[O-][Mn]([O-])(=O)=O HFCVPDYCRZVZDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 239000002388 carbon-based active material Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 1
- -1 conductive aid Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002409 silicon-based active material Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000004148 unit process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
【課題】磁性を有する全固体電池の短絡検知方法を提供する。【解決手段】磁性を有する全固体電池の短絡検知方法であって、全固体電池に交流電流を印加し、全固体電池から発生する磁場を測定する第1磁場測定工程と、第1磁場測定工程において測定された磁場の変動中心を2/3以下に補正するためのキャンセル磁場の大きさを決定するキャンセル磁場決定工程と、キャンセル磁場を全固体電池に与えながら、全固体電池に交流電流を印加し、全固体電池から発生する磁場を測定する第2磁場測定工程と、第2測定工程により測定された磁場に基づいて、全固体電池の短絡の発生の有無を判定する短絡判定工程と、を備える、短絡検知方法を提供する。【選択図】図1
Description
本願は短絡検知方法に関する。
一般的に、電池の製造過程では出荷前に欠陥等が検査される。例えば、製造した電池に短絡が発生していないかどうかについて検査が行われる。短絡を検知する技術を開示している文献として、次の文献が挙げられる。
特許文献1は、電流印加部と、取得部と、処理部とを備え、面内分布情報は、電流印加部が印加した電流の変化に対する応答特性を示す情報である周波数依存複素データを含み、積層体の外部の前記三次元磁場分布情報は磁場の周波数特性を含み、処理部は、積層体の外部の三次元磁場分布情報、積層体の内部と外部の磁場の境界条件、および積層体の内部の磁場に関する方程式に基づいて、積層体の内部における欠陥の、深さ情報を含む位置を特定し、方程式は、平均化および連続化された前記積層体の拡散型の偏微分方程式である計測装置を開示している。
特許文献2は、全固体電池組立体を用意する工程;全固体電池組立体を厚み方向に挟み込む一対の拘束板と、ボルトとボルトにネジ止めされるナットとを含む拘束部材と、を備え、全固体電池組立体の正極集電体の熱膨張係数および負極集電体の熱膨張係数のなかで最も小さい熱膨張係数をα1としたときに、ボルトおよびナットの熱膨張係数が、いずれもα1以上である、拘束治具を用意する工程;全固体電池組立体を拘束する工程;全固体電池組立体を冷却して抵抗を増加させる工程;全固体電池組立体に電圧を印加して電流を計測する工程;計測された電流に基づいて全固体電池組立体の短絡の有無を判定する工程;を包含する、短絡検査方法を開示している。
ところで、硫化物系全固体電池は集電体にCu箔を用いると、硫化物固体電解質とCuとが反応してしまうため、集電箔としてNi箔を使用することがある。しかし、Niは磁性を有するため、短絡電流から発生する磁場よりも強い磁場が発生する。そうすると、通常の磁気センサでは、高感度で磁場を測定したとしても、測定される磁場がオーバーフローしてしまい、電池の短絡によって生じる電流由来の微小磁場を検知することが困難である。また、Niの磁性は熱プレス等の処理によりランダムに変化するため、正規品との差分処理等ではNi由来の磁場を把握することが難しい。
そこで、本開示の目的は、磁性を有する全固体電池の短絡検知方法を提供することである。
本開示は上記課題を解決するための一つの手段として、磁性を有する全固体電池の短絡検知方法であって、全固体電池に交流電流を印加し、全固体電池から発生する磁場を測定する第1磁場測定工程と、第1磁場測定工程において測定された磁場の変動中心を2/3以下に補正するためのキャンセル磁場の大きさを決定するキャンセル磁場決定工程と、キャンセル磁場を全固体電池に与えながら、全固体電池に交流電流を印加し、全固体電池から発生する磁場を測定する第2磁場測定工程と、第2測定工程により測定された磁場に基づいて、全固体電池の短絡の発生の有無を判定する短絡判定工程と、を備える、短絡検知方法を提供する。
本開示の短絡検知方法によれば、磁性を有する全固体電池を用いたとしても、当該磁性に基づく磁場をキャンセルするキャンセル磁場を全固体電池に与えながら、交流電流を印加して、全固体電池の磁場を測定することにより、短絡由来の磁場を抽出することができるため、短絡の発生の有無を容易に判定することができる。
本開示の短絡検知方法について、一実施形態である短絡検知方法10を参照しつつ説明する。図1に短絡検知方法10のフローチャートを示した。また、短絡検知方法10を実施するための装置の一例である短絡検知装置100の概略図を図2に示した。
[短絡検知装置100]
まず、短絡検知方法10について詳しく説明する前に、短絡検知装置100について説明する。図2の通り、短絡検知装置100は全固体電池110と、交流電源120と、磁気センサ130と、キャンセルコイル140と、を備える。
まず、短絡検知方法10について詳しく説明する前に、短絡検知装置100について説明する。図2の通り、短絡検知装置100は全固体電池110と、交流電源120と、磁気センサ130と、キャンセルコイル140と、を備える。
全固体電池110は磁性を有する。磁性を有する全固体電池110とは、集電体に磁性を有するものを用いた全固体電池である。全固体電池110のその他の構成は特に限定されない。全固体電池110は、好ましくは硫化物固体電解質を含む硫化物系全固体電池である。以下、全固体電池110の各構成について説明する。
<全固体電池110>
全固体電池110は、正極集電体、正極層、固体電解質層、負極層、負極集電体をこの順で備えるものであり、これらの電極要素はそれぞれ1つであっても、複数積層されたものであってもよい。また、全固体電池110は外装体を備え、これらの電極要素が封止された形態であってもよい。外装体とは、例えばラミネート包装等である。
全固体電池110は、正極集電体、正極層、固体電解質層、負極層、負極集電体をこの順で備えるものであり、これらの電極要素はそれぞれ1つであっても、複数積層されたものであってもよい。また、全固体電池110は外装体を備え、これらの電極要素が封止された形態であってもよい。外装体とは、例えばラミネート包装等である。
正極層は少なくとも正極合材層を含む。正極活物質としては、全固体電池に使用可能な正極活物質であれば特に限定されない。例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム(NCA系活物質)、マンガン酸リチウム、ニッケルコバルトマンガン酸リチウム(NCM)等が挙げられる。また、正極層は任意に固体電解質、導電助剤、又はバインダを備えていてもよい。固体電解質としては、例えば、酸化物固体電解質や硫化物固体電解質等が挙げられる。酸化物固体電解質としては、Li7La3Zr2O12、Li7-xLa3Zr1-xNbxO12等が挙げられる。硫化物固体電解質としては、例えばLi3PS4、Li2S-P2S5等が挙げられる。導電剤としては、例えば、アセチレンブラックやケッチェンブラック、気相法炭素繊維(VGCF)等の炭素材料が挙げられる。バインダとしては、例えば、ブタジエンゴム(BR)、ブチレンゴム(IIR)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)等が挙げられる。正極層におけるこれらの含有量及び正極層の厚みは従来と同様でよい。
固体電解質層は少なくとも固体電解質を含む。固体電解質としては、全固体電池に使用可能な固体電解質であれば特に限定されない。例えば、正極層に用いられる固体電解質と同様の種類のものを用いることができる。また、固体電解質層は任意にバインダを備えていてもよい。バインダの種類は、正極層に用いられるバインダと同様の種類のものを用いることができる。固体電解質層におけるこれらの含有量及び電解質層の厚みは従来と同様でよい。
負極層は負極活物質を含む。負極活物質としては、例えば、チタン酸リチウム(LTO)、Li、Si等の金属活物質、グラファイト等のカーボン活物質等が挙げられる。また、負極層は任意に固体電解質、導電助剤、バインダを備えていてもよい。固体電解質、導電助剤、及びバインダの種類は、正極層に用いられるものと同様の種類のものを用いることができる。負極層におけるこれらの含有量及び負極層の厚みは従来と同様でよい。
正極集電体及び負極集電体は少なくとも一方が磁性を有するものである。磁性を有する集電体とは、例えばNi箔やFe箔である。一方に磁性を有する集電体を用いた場合、他方に磁性を有しない公知の集電体を用いてもよい。例えば、Al箔、Cu箔、Ti箔である。
正極層、電解質層、負極層の製造方法は特に限定されず、公知の方法により製造することができる。例えば、正極層を作製する場合、正極層を構成する材料を溶媒とともに混合してスラリーとし、基材又は正極集電体に当該スラリーを塗布して、乾燥させることにより正極層を製造することができる。電解質層、及び負極層の製造方法もこれと同様の方法を採用することができる。そして、正極集電体、正極層、電解質層、負極層、及び負極集電体をこの順で積層することにより、積層体を作製することができる。
<交流電源120>
交流電源120は全固体電池110に接続されており、全固体電池110に交流電流を印加するものである。このような交流電源120は公知の交流電源を用いることができる。
交流電源120は全固体電池110に接続されており、全固体電池110に交流電流を印加するものである。このような交流電源120は公知の交流電源を用いることができる。
<磁気センサ130>
磁気センサ130は全固体電池110から発生する磁場を測定するものである。このような磁気センサ130は公知の磁気センサを用いることができる。好ましくは高感度磁気センサである。なお、図2では、磁気センサ130の数は1つであるが、複数の磁気センサ130を用いてもよい。
磁気センサ130は全固体電池110から発生する磁場を測定するものである。このような磁気センサ130は公知の磁気センサを用いることができる。好ましくは高感度磁気センサである。なお、図2では、磁気センサ130の数は1つであるが、複数の磁気センサ130を用いてもよい。
<キャンセルコイル140>
キャンセルコイル140は磁気センサ130に巻かれたコイルであり、キャンセルコイル140に所定の電流を印加することにより、キャンセル磁場を発生させることができる。キャンセル磁場についての説明は後述する。このようなキャンセルコイル140は公知の材料から構成することができる。例えば、銅線等である。ただし、全固体電池110にキャンセル磁場を与える手段はキャンセルコイル140の形態に限定させるものではない。
キャンセルコイル140は磁気センサ130に巻かれたコイルであり、キャンセルコイル140に所定の電流を印加することにより、キャンセル磁場を発生させることができる。キャンセル磁場についての説明は後述する。このようなキャンセルコイル140は公知の材料から構成することができる。例えば、銅線等である。ただし、全固体電池110にキャンセル磁場を与える手段はキャンセルコイル140の形態に限定させるものではない。
[短絡検知方法10]
次に、短絡検知方法10について説明する。以下、分かりやすさのため、短絡検知方法10では、集電体にNi箔を備えた全固体電池110を用いるものとして説明する。ただし、磁性を有する全固体電池110の形態はこれに限定されるものではない。
次に、短絡検知方法10について説明する。以下、分かりやすさのため、短絡検知方法10では、集電体にNi箔を備えた全固体電池110を用いるものとして説明する。ただし、磁性を有する全固体電池110の形態はこれに限定されるものではない。
図1の通り、短絡検知方法10は第1磁場測定工程S1と、キャンセル磁場決定工程S2と、第2磁場測定工程S3と、短絡判定工程S4とを備える。
<第1磁場測定工程S1>
第1磁場測定工程S1は全固体電池110に交流電流を印加し、全固体電池110から発生する磁場を測定する工程である。交流電流の大きさは特に限定されないが、例えば1μA~500A、0.01Hz~1GHzの範囲である。ここで測定される「磁場」の情報には、磁場と時間との関係が含まれている。
第1磁場測定工程S1は全固体電池110に交流電流を印加し、全固体電池110から発生する磁場を測定する工程である。交流電流の大きさは特に限定されないが、例えば1μA~500A、0.01Hz~1GHzの範囲である。ここで測定される「磁場」の情報には、磁場と時間との関係が含まれている。
図3に第1磁場測定工程S1により測定された全固体電池110の磁場を示す模式図を示した。全固体電池110は集電体にNi箔を用いたものであり、このような全固体電池110に交流電流を印加して得られる磁場の情報には、交流電流に応答しないNi由来の磁場(ノイズ)の情報が含まれる。また、Ni由来の磁場は、交流電流を印加されたことにより全固体電池110から発生する短絡電流由来の磁場に比べて大きいものである。そのため、図3のように、高感度の磁気センサ130を用いたとしても、Ni由来の磁場により測定される全固体電池110の磁場がオーバーフローしてしまい、磁場の振幅を正確に把握することができない問題がある。
そこで、短絡検知方法10では、以降の工程においてNi由来の磁場をキャンセルすることで、全固体電池110由来の磁場を測定し、その結果に基づいて短絡の発生の有無を判定することとした。
<キャンセル磁場決定工程S2>
キャンセル磁場決定工程S2は、第1磁場測定工程S1において測定された磁場の変動中心を2/3以下に補正するためのキャンセル磁場の大きさを決定する工程である。
キャンセル磁場決定工程S2は、第1磁場測定工程S1において測定された磁場の変動中心を2/3以下に補正するためのキャンセル磁場の大きさを決定する工程である。
「磁場の変動中心」とは、ある期間における磁場の各周期の振幅の最大値及び最小値の中心を平均したものである。「キャンセル磁場」とは、キャンセルコイル140に電流を印加することにより発生する磁場であり、交流に応答しない磁場(Ni由来の磁場)と逆向きの磁場である。キャンセル磁場の大きさは、全固体電池110に交流電流を印加しつつ、測定される全固体電池110の磁場の変動中心が2/3以下となるように、キャンセルコイル140への通電を調整することで決定することができる。ここで、キャンセル磁場決定工程S2において、磁場の変動中心は1/3以下に補正されてもよく、1/10以下に補正されてもよく、1/100以下に補正されてもよく、1/1,000以下に補正されてもよい。磁場の変動中心は0に補正されることが最も好ましい。
<第2磁場測定工程S3>
第2磁場測定工程S3は、キャンセル磁場決定工程S2において決定した大きさのキャンセル磁場を全固体電池110に与えながら、全固体電池110に交流電流を印加し、全固体電池110から発生する磁場を測定する工程である。
第2磁場測定工程S3は、キャンセル磁場決定工程S2において決定した大きさのキャンセル磁場を全固体電池110に与えながら、全固体電池110に交流電流を印加し、全固体電池110から発生する磁場を測定する工程である。
キャンセル磁場を全固体電池110に与えることにより、Ni由来の磁場をキャンセルすることができる。従って、第2磁場測定工程S3により得られる全固体電池110の磁場は、交流電流の印加により発生した全固体電池110の磁場である。
図4に、第2磁場測定工程S3により測定された全固体電池110の磁場を示す模式図を示した。図3、図4の比較から分かるように、図4の磁場は変動中心が0付近にあるため、オーバーフローせず、磁場の振幅を正確に把握することができる。
<短絡判定工程S4>
短絡判定工程S4は、第2磁場測定工程S3により測定された磁場に基づいて、全固体電池110の短絡の発生の有無を判定する工程である。全固体電池110の内部に短絡箇所がある場合は、その箇所の磁場がそれ以外の箇所に比べて強くなる。そのため、当該磁場を検出することにより、短絡を検知することができる。例えば、S/N比が3以上となる箇所を短絡発生と判定することができる。
短絡判定工程S4は、第2磁場測定工程S3により測定された磁場に基づいて、全固体電池110の短絡の発生の有無を判定する工程である。全固体電池110の内部に短絡箇所がある場合は、その箇所の磁場がそれ以外の箇所に比べて強くなる。そのため、当該磁場を検出することにより、短絡を検知することができる。例えば、S/N比が3以上となる箇所を短絡発生と判定することができる。
以上、一実施形態である短絡検知方法10を用いて、本開示の短絡検知方法について説明した。本開示の短絡検知方法によれば、磁性を有する全固体電池を用いたとしても、当該磁性に基づく磁場をキャンセルするキャンセル磁場を全固体電池に与えながら、交流電流を印加して、全固体電池の磁場を測定することにより、短絡由来の磁場を抽出することができるため、短絡の発生の有無を容易に判定することができる。
[評価用電池の作製]
硫化物系全固体電池(15Ah)を作製した。電池の構成は次のとおりである。負極集電箔としてNi箔、負極活物質としてLTO、固体電解質として硫化物固体電解質、正極活物質としてNCM、正極集電体としてAl箔を用いた。また、電池には作製時に40μm、60μm、100μmの銅球を異物としてそれぞれ1つ仕込んでおいた。
硫化物系全固体電池(15Ah)を作製した。電池の構成は次のとおりである。負極集電箔としてNi箔、負極活物質としてLTO、固体電解質として硫化物固体電解質、正極活物質としてNCM、正極集電体としてAl箔を用いた。また、電池には作製時に40μm、60μm、100μmの銅球を異物としてそれぞれ1つ仕込んでおいた。
[短絡検知]
次に作製した電池に対し、短絡検知を行った。方法は次のとおりである。
次に作製した電池に対し、短絡検知を行った。方法は次のとおりである。
(1)測定箇所まで磁気センサを移動した。
(2)電池に交流電流を印加した。交流電流は0.1A、1Hzであった。
(3)磁気センサ(MIセンサ)により、電池から発生する磁場を測定した。
(4)磁気センサに取り付けられたキャンセルコイルに通電し、磁気センサにより測定される磁場の変動中心が1/100以下に補正されるように調整した。
(5)キャンセルコイルに通電した状態で、電池に交流電流を印加し、電池から発生する磁場を測定した。
(6)得られた磁場の情報から、異物による短絡信号をS/N比が3以上で捉えられるか否かを判定した。短絡を検知できた場合を「○」、短絡を検知できなかった場合を「×」として評価した。結果を表1に示した。
(2)電池に交流電流を印加した。交流電流は0.1A、1Hzであった。
(3)磁気センサ(MIセンサ)により、電池から発生する磁場を測定した。
(4)磁気センサに取り付けられたキャンセルコイルに通電し、磁気センサにより測定される磁場の変動中心が1/100以下に補正されるように調整した。
(5)キャンセルコイルに通電した状態で、電池に交流電流を印加し、電池から発生する磁場を測定した。
(6)得られた磁場の情報から、異物による短絡信号をS/N比が3以上で捉えられるか否かを判定した。短絡を検知できた場合を「○」、短絡を検知できなかった場合を「×」として評価した。結果を表1に示した。
キャンセルコイルを作動させない試験例では、(1)~(3)及び(6)の工程を行った。
表1の通り、キャンセルコイルを作動させた試験例では、全てのサイズの異物による短絡を検出することができた。一方で、キャンセルコイルを作動させていない試験例では、100μmの異物を仕込んだ試験例以外、短絡を検知することができなった。
また、参考のため図5に測定結果の一例を示した。図5の左側に示した通り、キャンセルコイルを作動させていない場合の従来の磁場の情報には、Ni由来の磁場がノイズとして観察される。一方で、図5の右側に示した通り、キャンセルコイルを作動させた場合の磁場の情報には、Ni箔由来の磁場が観察されず、短絡由来の磁場が観察できるようになっている。
以上のことから、磁性を有する全固体電池を用いたとしても、当該磁性に基づく磁場をキャンセルするキャンセル磁場を全固体電池に与えながら、交流電流を印加して、全固体電池の磁場を測定することにより、絡由来の磁場を抽出することができ、これにより短絡の発生の有無を容易に判定することができることが分かった。
100 短絡検知装置
110 全固体電池
120 交流電源
130 磁気センサ
140 キャンセルコイル
110 全固体電池
120 交流電源
130 磁気センサ
140 キャンセルコイル
Claims (1)
- 磁性を有する全固体電池の短絡検知方法であって、
前記全固体電池に交流電流を印加し、前記全固体電池から発生する磁場を測定する第1磁場測定工程と、
第1磁場測定工程において測定された前記磁場の変動中心を2/3以下に補正するためのキャンセル磁場の大きさを決定するキャンセル磁場決定工程と、
前記キャンセル磁場を前記全固体電池に与えながら、前記全固体電池に交流電流を印加し、前記全固体電池から発生する磁場を測定する第2磁場測定工程と、
前記第2磁場測定工程により測定された磁場に基づいて、前記全固体電池の短絡の発生の有無を判定する短絡判定工程と、を備える、
短絡検知方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021086380A JP2022179119A (ja) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 短絡検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021086380A JP2022179119A (ja) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 短絡検知方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022179119A true JP2022179119A (ja) | 2022-12-02 |
Family
ID=84239106
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021086380A Pending JP2022179119A (ja) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 短絡検知方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022179119A (ja) |
-
2021
- 2021-05-21 JP JP2021086380A patent/JP2022179119A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wang et al. | A review of modeling, acquisition, and application of lithium-ion battery impedance for onboard battery management | |
JP4648322B2 (ja) | バッテリーの充電状態の決定方法と決定装置 | |
JP5841779B2 (ja) | 磁気計測装置および磁気計測方法 | |
US20200116579A1 (en) | Load measuring method, load measuring device and load measuring arrangement | |
WO2020009337A1 (ko) | 파우치형 2차전지의 전극 손상 검사방법 및 파우치형 2차전지의 전극 손상 검사장치 | |
JP2014089819A (ja) | 磁場計測装置およびそれを用いた電池劣化検査方法 | |
JP6889527B2 (ja) | 磁気センサモジュール | |
WO2014108971A1 (ja) | 蓄電装置温度測定方法 | |
KR20200035594A (ko) | 가압력을 이용한 전지셀의 비파괴적 단선 여부 평가 방법 | |
US11417917B2 (en) | Method of testing battery, battery testing apparatus, and battery | |
JP6167917B2 (ja) | 二次電池の検査方法及び検査装置 | |
JP2022179119A (ja) | 短絡検知方法 | |
Hendricks et al. | Lithium-ion battery strain gauge monitoring and depth of discharge estimation | |
Wang et al. | Evaluation of lithium-ion battery pack capacity consistency using one-dimensional magnetic field scanning | |
US20170285107A1 (en) | Battery state of charge estimator | |
US20220357402A1 (en) | Battery characterisation and monitoring system | |
US20100315078A1 (en) | Method for evaluating electrode material, method for producing electrode, and apparatus for producing electrode | |
KR20210014482A (ko) | 와전류 신호 특성을 이용한 전지의 저항용접 품질 평가 방법 | |
Lee et al. | Diagnosis of Current Flow Patterns Inside Fault‐Simulated Li‐Ion Batteries via Non‐Invasive, In Operando Magnetic Field Imaging | |
KR20220095730A (ko) | 와전류 센서를 이용한 전지 셀의 균열 검사 시스템 | |
JP2012138318A (ja) | 製造装置及び異物検出方法 | |
CN113270657B (zh) | 基于电磁感应效应的电池矩阵坏点检测系统及检测方法 | |
JP7479465B2 (ja) | 溶接不良の検査方法 | |
CN112731227B (zh) | 一种保护用电流互感器的残留剩磁检测方法 | |
US20230358821A1 (en) | Non-Destructive Evaluation of Lithium-Ion Batteries |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231109 |