JP2023062472A - Method for inspecting nickel-hydrogen storage battery - Google Patents

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Abstract

To provide a method for inspecting a nickel-hydrogen storage battery that nondestructively estimates the generated amount of Ni2O3H that incurs a decrease in capacity and assesses the reuse of the nickel-hydrogen storage battery.SOLUTION: Provided is a method for inspecting a nickel-hydrogen storage battery having a cathode whose active material is nickel hydroxide, an anode that includes a hydrogen-storing alloy, and an electrolyte which is composed of an alkaline aqueous solution. This inspection method comprises: a charge-discharge step (S2) for charging and discharging a target battery at a set rate and acquiring a charge-discharge curve; a Q/dV conversion step (S3) for converting the charge-discharge curve to a dQ/dV curve; a damage index calculation step (S4) for adding the absolute value of a maximum peak at charge time and the absolute value of a minimum peak at discharge time in the dQ/dV curve and thereby calculating a damage index; and a determination step (S5) in which it is determined that the battery is acceptable when the damage index is greater than or equal to a given threshold, and it is determined that the battery is unacceptable when the damage index is less than the threshold.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

ニッケル水素蓄電池の検査方法に係り、詳しくは、NiHの生成量を推定するニッケル水素蓄電池に適した検査方法に関する。 The present invention relates to an inspection method for nickel-metal hydride storage batteries, and more particularly to an inspection method suitable for nickel-metal hydride storage batteries for estimating the amount of Ni 2 O 3 H produced.

電動機を搭載した電気自動車(ハイブリッド自動車等も含む)は、二次電池に蓄えられた電力により、電動機を駆動している。このような二次電池においてニッケル水素蓄電池のようなアルカリ二次電池は、大電流の充放電が可能であることから車両用として広く普及している。 2. Description of the Related Art An electric vehicle (including a hybrid vehicle, etc.) equipped with an electric motor drives the electric motor with electric power stored in a secondary battery. Among such secondary batteries, alkaline secondary batteries such as nickel-metal hydride storage batteries are widely used for vehicles because they can charge and discharge large currents.

このようなニッケル水素蓄電池では、その使用条件によりメモリ効果が生じることが知られている。そのため、電池の正極電位が所定の下限電位よりも低くなったり所定の上限電位よりも高くなったりしやすいため、正極での副反応が起こり、正極が劣化し得る。負極についても同様に、負極電位が所定の電位範囲外になることで劣化し得る。 It is known that such a nickel-metal hydride storage battery has a memory effect depending on the usage conditions. Therefore, the positive electrode potential of the battery is likely to become lower than the predetermined lower limit potential or higher than the predetermined upper limit potential, so that a side reaction occurs at the positive electrode, which may deteriorate the positive electrode. Likewise, the negative electrode may be deteriorated when the negative electrode potential is out of the predetermined potential range.

図1は、正極内におけるNiH(ニッケル酸化物)の存在比率(%)と、電池の容量比率(%)との関係を示すグラフである。図1に示すように、特許文献1において指摘されているが、反応の中でも、特にニッケル水素蓄電池においては、正極内におけるNiH(ニッケル酸化物)の存在比率(%)が増加すると、不可逆的に電池の容量比率(%)が低下するという問題があった。そこで、特許文献1には、NiHの生成を抑制する以下の発明が開示されている。 FIG. 1 is a graph showing the relationship between the existence ratio (%) of Ni 2 O 3 H (nickel oxide) in the positive electrode and the capacity ratio (%) of the battery. As shown in FIG. 1, as pointed out in Patent Document 1, among the reactions, particularly in a nickel-hydrogen storage battery, when the abundance ratio (%) of Ni 2 O 3 H (nickel oxide) in the positive electrode increases, , there is a problem that the capacity ratio (%) of the battery is irreversibly lowered. Therefore, Patent Document 1 discloses the following invention for suppressing the formation of Ni 2 O 3 H.

正極に水酸化ニッケルを用いたアルカリ蓄電池では、繰り返し充放電条件で充放電を行うことで、条件により電気化学的に不活性なNiHが生成することがある。そのため、特許文献1に開示された発明では、電流密度が100[A/m]で、SOCが20~80[%]の範囲内で総電気量が10[kAh]の充放電を実施した際に、NiHが規定量以下になるように正極電位を適正に制御する電池が提案されている。 In an alkaline storage battery using nickel hydroxide for the positive electrode, electrochemically inactive Ni 2 O 3 H may be generated depending on the conditions by performing charging and discharging under repeated charging and discharging conditions. Therefore, in the invention disclosed in Patent Document 1, the current density is 100 [A/m 2 ], the SOC is within the range of 20 to 80 [%], and the total amount of electricity is 10 [kAh]. In this case, a battery has been proposed in which the positive electrode potential is appropriately controlled so that the Ni 2 O 3 H content is less than or equal to a specified amount.

このような発明であればNiHの生成の抑制が期待できる。 Such an invention can be expected to suppress the formation of Ni 2 O 3 H.

特開2011-233423号公報JP 2011-233423 A

しかしながら、本発明者は、NiHは微小でも一定量生成してしまうと、電池の容量が減少し、さらに、このNiHが生成された状態において継続的に使用すると、電池容量が急激に低下することがあることを見出した。このため、NiHが生成された状態を正確に把握する必要がある。 However, the present inventor believes that if a certain amount of Ni 2 O 3 H is produced, even if it is very small, the capacity of the battery will decrease, and if the battery is continuously used in a state where this Ni 2 O 3 H is produced, It was found that the battery capacity may drop rapidly. Therefore, it is necessary to accurately grasp the state in which Ni 2 O 3 H is produced.

従来技術において一定の使用履歴を有するニッケル水素蓄電池の使用の継続に関して、NiHの生成を確認する技術としては、例えば分解後の極板XRD等の構造分析が一般的である。しかしながら、この方法は、破壊検査であるため、電池の再利用が実質的に不可能であるという問題があった。また、従来技術として劣化度の一種であるCo溶出量を測定するdQ/dV検知技術もある。しかしながら、セル1Vを下回る過放電領域での破壊検査であるため、再利用の判定には向かないという問題があった。 Regarding the continuation of the use of a nickel-metal hydride storage battery with a certain usage history in the prior art, as a technique for confirming the formation of Ni 2 O 3 H, for example, structural analysis such as XRD of electrode plates after decomposition is common. However, since this method is a destructive test, there is a problem that reuse of the battery is substantially impossible. There is also a conventional dQ/dV detection technique for measuring the Co elution amount, which is a type of deterioration level. However, since it is a destructive inspection in the overdischarge region below 1 V of the cell, there is a problem that it is not suitable for judging reuse.

そこで、本発明のニッケル水素蓄電池の検査方法が解決しようとする課題は、容量低下を招くNiHの生成量を非破壊で推定し、ニッケル水素蓄電池の再利用の判定をすることである。 Therefore, the problem to be solved by the inspection method of the nickel-metal hydride storage battery of the present invention is to non-destructively estimate the amount of Ni 2 O 3 H that causes a decrease in capacity, and determine whether the nickel-metal hydride storage battery is to be reused. be.

上記課題を解決するため、本発明のニッケル水素蓄電池の検査方法では、水酸化ニッケルを活物質とする正極、水素吸蔵合金を含む負極、及びアルカリ水溶液からなる電解液を有するニッケル水素蓄電池の検査方法において、設定したレートで対象電池を充電し充電カーブを取得する充電のステップと、前記充電カーブをdQ/dVカーブに置換するdQ/dV化のステップと、前記dQ/dVカーブにおいて充電時の最大ピークの絶対値からダメージ指標を算出するダメージ指標算出のステップと、前記ダメージ指標がある一定の閾値以上の場合は良品と判定し、前記閾値未満の場合は不良品と判定する、判定のステップとを備えたことを特徴とする。前記ダメージ指標の閾値を10以上に設定してもよい。 In order to solve the above-mentioned problems, the method for inspecting a nickel-metal hydride storage battery of the present invention is a method for inspecting a nickel-metal hydride storage battery having a positive electrode using nickel hydroxide as an active material, a negative electrode containing a hydrogen-absorbing alloy, and an electrolytic solution composed of an alkaline aqueous solution. , a charging step of charging the target battery at a set rate and obtaining a charging curve, a dQ/dV conversion step of replacing the charging curve with a dQ/dV curve, and a maximum during charging in the dQ/dV curve a damage index calculation step of calculating a damage index from the absolute value of the peak; and a determination step of determining a non-defective product if the damage index is equal to or greater than a certain threshold, and determining a defective product if the damage index is less than the threshold. characterized by comprising A threshold value of the damage index may be set to 10 or more.

また、本発明のニッケル水素蓄電池の検査方法は、水酸化ニッケルを活物質とする正極、水素吸蔵合金を含む負極、及びアルカリ水溶液からなる電解液を有するニッケル水素蓄電池の検査方法において、設定したレートで対象電池を放電し放電カーブを取得する放電のステップと、前記放電カーブをdQ/dVカーブに置換するQ/dV化のステップと、前記dQ/dVカーブにおいて放電時の最小ピークの絶対値からダメージ指標を算出するダメージ指標算出のステップと、前記ダメージ指標がある一定の閾値以上の場合は良品と判定し、前記閾値未満の場合は不良品と判定する、判定のステップとを備えたことを特徴とするものとしてもよい。前記ダメージ指標の閾値を10以上に設定してもよい。 Further, the method for inspecting a nickel-metal hydride storage battery of the present invention is a method for inspecting a nickel-metal hydride storage battery having a positive electrode using nickel hydroxide as an active material, a negative electrode containing a hydrogen-absorbing alloy, and an electrolytic solution made of an alkaline aqueous solution, wherein the set rate A discharging step of discharging the target battery and obtaining a discharge curve, a Q/dV conversion step of replacing the discharge curve with a dQ/dV curve, and the absolute value of the minimum peak during discharging in the dQ/dV curve a step of calculating a damage index for calculating a damage index; It may be characterized. A threshold value of the damage index may be set to 10 or more.

さらに、本発明のニッケル水素蓄電池の検査方法は、水酸化ニッケルを活物質とする正極、水素吸蔵合金を含む負極、及びアルカリ水溶液からなる電解液を有するニッケル水素蓄電池の検査方法において、設定したレートで対象電池を充放電し充放電カーブを取得する充放電のステップと、前記充放電カーブをdQ/dVカーブに置換するQ/dV化のステップと、前記dQ/dVカーブにおいて充電時の最大ピークの絶対値に放電時の最小ピークの絶対値を加算することでダメージ指標を算出するダメージ指標算出のステップと、前記ダメージ指標がある一定の閾値以上の場合は良品と判定し、前記閾値未満の場合は不良品と判定する、判定のステップとを備えたことを特徴とするものとしてもよい。前記ダメージ指標の閾値を20以上に設定してもよい。 Further, the method for inspecting a nickel-metal hydride storage battery of the present invention is a method for inspecting a nickel-metal hydride storage battery having a positive electrode that uses nickel hydroxide as an active material, a negative electrode that contains a hydrogen-absorbing alloy, and an electrolytic solution that is an alkaline aqueous solution. A charging and discharging step of charging and discharging the target battery and obtaining a charging and discharging curve, a Q / dV conversion step of replacing the charging and discharging curve with a dQ / dV curve, and a maximum peak during charging in the dQ / dV curve a damage index calculation step of calculating a damage index by adding the absolute value of the minimum peak during discharge to the absolute value of; If the product is defective, it may be determined to be defective. A threshold value of the damage index may be set to 20 or more.

前記ニッケル水素蓄電池の検査方法における検査対象となるニッケル水素蓄電池のテストサンプルにおいて、前記ダメージ指標とNiHの生成量の関係を予め取得し、この関係に基づいて前記判定のステップにおけるダメージ指標の閾値を設定する閾値設定のステップを備えることが好ましい。 In the test sample of the nickel-metal hydride storage battery to be inspected in the inspection method for the nickel-metal hydride storage battery, the relationship between the damage index and the amount of Ni 2 O 3 H produced is obtained in advance, and the damage in the determination step is determined based on this relationship. It is preferable to include a threshold setting step of setting a threshold for the index.

前記判定のステップにおいて、前記ダメージ指標が前記閾値を下回った場合において、前記閾値設定のステップにおいて取得した前記ダメージ指標と前記NiHの生成量の関係に基づいて、前記ダメージ指標に基づいてNiHの生成量を算出するNiHの生成量算出のステップをさらに備えることも好ましい。この場合において、前記NiHの生成量算出のステップにおいて算出したNiHの生成量が、基準値以下の場合は、設定した使用条件下で当該ニッケル水素蓄電池の使用が可能であると判定する使用判定のステップを備えることも好ましい。 In the determination step, when the damage index is below the threshold, based on the relationship between the damage index obtained in the threshold setting step and the amount of Ni 2 O 3 H produced, It is also preferable to further include a step of calculating the amount of Ni 2 O 3 H produced by calculating the amount of Ni 2 O 3 H produced. In this case, if the production amount of Ni 2 O 3 H calculated in the step of calculating the production amount of Ni 2 O 3 H is equal to or less than the reference value, the nickel-metal hydride storage battery can be used under the set usage conditions. It is also preferred to have a use determination step of determining that

前記充電若しくは前記放電において設定したレートが、3C以下であることが望ましい。前記充電若しくは前記放電の範囲は、SOCが0~100%としてもよい。
そして、前記ニッケル水素蓄電池は、車両駆動用の車載用電池であり、前記ニッケル水素蓄電池の検査方法が車両において実施することができる。
It is desirable that the rate set in the charging or discharging is 3C or less. The charging or discharging range may be 0 to 100% SOC.
The nickel-metal hydride storage battery is an in-vehicle battery for driving a vehicle, and the inspection method for the nickel-metal hydride storage battery can be implemented in the vehicle.

本発明のニッケル水素蓄電池の検査方法は、容量低下を招くNiHの生成量を非破壊で推定し、ニッケル水素蓄電池の再利用の判定をすることができる。 The method for inspecting a nickel-metal hydride battery according to the present invention can non-destructively estimate the amount of Ni 2 O 3 H that causes a decrease in capacity, and determine whether the nickel-metal hydride battery is to be reused.

正極内におけるNiH(ニッケル酸化物)の存在比率(%)と、電池の容量比率(%)との関係を示すグラフである。1 is a graph showing the relationship between the abundance ratio (%) of Ni 2 O 3 H (nickel oxide) in a positive electrode and the capacity ratio (%) of a battery. (a)は、ニッケル水素蓄電池の正極の正極活物質2の粒子の粒子表面の充電時の反応における酸素を示す模式図である。(b)は、放電時の正常な正極の主反応と、酸素が発生し局所的な「液枯れ」を起こした場合の異常な副反応を示す反応式である。(a) is a schematic diagram showing oxygen in a reaction during charging of the particle surfaces of the particles of the positive electrode active material 2 of the positive electrode of the nickel-metal hydride storage battery. (b) is a reaction formula showing a normal main reaction of the positive electrode during discharge and an abnormal side reaction when oxygen is generated and local "liquid depletion" occurs. 本実施形態のニッケル水素蓄電池の検査方法の手順を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing the procedure of a method for inspecting a nickel-metal hydride storage battery according to the present embodiment; ニッケル水素蓄電池の充放電カーブを示すグラフである。4 is a graph showing charge/discharge curves of a nickel-metal hydride storage battery. ニッケル水素蓄電池の充放電カーブにおける傾きをdQ/dVカーブで表したグラフである。4 is a graph showing the slope of the charging/discharging curve of the nickel-metal hydride storage battery as a dQ/dV curve. 充放電時のダメージ指標DIとNiHの生成量の関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the damage index DI during charging and discharging and the amount of Ni 2 O 3 H produced. 本実施形態のニッケル水素蓄電池の制御装置10のブロック図である。1 is a block diagram of a control device 10 for a nickel-metal hydride storage battery according to this embodiment; FIG. 充電時のみのダメージ指標DIcとNiHの生成量の関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the damage index DIc only during charging and the amount of Ni 2 O 3 H produced. 放電時のみのダメージ指標DIdとNiHの生成量の関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the damage index DId only during discharge and the amount of Ni 2 O 3 H produced.

以下、本発明のニッケル水素蓄電池の検査方法を、一実施形態を用いて図1~9を参照して説明する。
<本実施形態の前提>
本実施形態のニッケル水素蓄電池の検査方法は、NiHの生成を検出することを目的としている。そのためにまず、NiHの生成の機序について説明する。
A method for inspecting a nickel-metal hydride storage battery according to the present invention will be described below using one embodiment with reference to FIGS. 1 to 9. FIG.
<Assumptions of this embodiment>
The method for inspecting a nickel-metal hydride storage battery according to the present embodiment aims at detecting the formation of Ni2O3H . Therefore, first, the mechanism of formation of Ni 2 O 3 H will be described.

<正極活物質の粒子の表面>
図2(a)は、ニッケル水素蓄電池の正極の正極活物質2の粒子22aの粒子表面22bの充電時の反応における酸素を示す模式図である。図2(b)は、放電時の正常な正極の主反応と、酸素が発生し局所的な「液枯れ」を起こした場合の異常な副反応を示す反応式である。
<Surface of Particles of Positive Electrode Active Material>
FIG. 2(a) is a schematic diagram showing oxygen in reaction during charging of the particle surfaces 22b of the particles 22a of the positive electrode active material 2 of the positive electrode of the nickel-metal hydride storage battery. FIG. 2(b) is a reaction formula showing a normal main reaction of the positive electrode during discharge and an abnormal side reaction when oxygen is generated and local "liquid depletion" occurs.

<放電時の正極における主反応>
正極活物質2の粒子22aは、充放電によりNi(OH)とβ-NiOOHとの間で変化する。なお、説明の便宜上代表して正極活物質をNi(OH)として説明する場合がある。ニッケル水素蓄電池の放電時の正常な主反応は、以下の(1)式のように、HOの存在を前提に、β-NiOOHから、Ni(OH)とOHが生成される。この場合、電解液のHOは消費されて減少することになる。OHは、アルカリ電解液4のアルカリイオンとして働く。この場合は、イオンと電子のやり取りで、酸素Oや水素Hの気体が発生することはない。
<Main reaction at positive electrode during discharge>
Particles 22a of positive electrode active material 2 change between Ni(OH) 2 and β-NiOOH due to charging and discharging. For convenience of explanation, Ni(OH) 2 may be used as a representative positive electrode active material. A normal main reaction during discharge of a nickel-metal hydride storage battery is that Ni(OH) 2 and OH are produced from β-NiOOH on the premise of the presence of H 2 O, as shown in the following equation (1). In this case, H 2 O in the electrolyte is consumed and reduced. OH acts as an alkali ion of the alkaline electrolyte 4 . In this case, the exchange of ions and electrons does not generate gases such as oxygen O 2 and hydrogen H 2 .

β-NiOOH+HO+e→Ni(OH)+OH……(1)
<副反応による酸素の発生及び「液枯れ」の発生>
使用状況により正極の電位が低くなることがある。そしてHOの電気分解の電位に達すると、副反応としてHOの電気分解が生じる。HOの電気分解では、正極では、以下の(2)式のような反応によりOが発生する。
β-NiOOH+H 2 O+e →Ni(OH) 2 +OH (1)
<Generation of Oxygen and Occurrence of “Liquid Depletion” Due to Side Reaction>
Depending on the conditions of use, the potential of the positive electrode may become low. When the potential for electrolysis of H 2 O is reached, electrolysis of H 2 O occurs as a side reaction. In the electrolysis of H 2 O, O 2 is generated at the positive electrode by the reaction represented by the following formula (2).

4OH→O+2HO+4e……(2)
図2(a)に示すように、正極活物質であるNi(OH)/β-NiOOHの正極活物質の粒子表面22bが充電により低い電位になると、上述した(2)式に示すような副反応を生じて、Oの気泡Aのように正極活物質の粒子表面22bに発生する。充電時の正極でOが発生すると、正極活物質の粒子表面22bにOの気泡Aが付着する。このOの気泡Aは、時間が経過すると、正極活物質の粒子表面22bから離脱する。そうすると気泡Aが離脱した場所は、アルカリ電解液4と接触し、HOやOHが供給される。
4OH →O 2 +2H 2 O+4e (2)
As shown in FIG. 2(a), when the particle surface 22b of the positive electrode active material of Ni(OH) 2 /β-NiOOH, which is the positive electrode active material, becomes a low potential due to charging, the potential as shown in the above equation (2) is reached. A side reaction occurs, and O 2 bubbles A are generated on the particle surface 22b of the positive electrode active material. When O 2 is generated at the positive electrode during charging, bubbles A of O 2 adhere to the particle surface 22b of the positive electrode active material. The O 2 bubbles A separate from the particle surface 22b of the positive electrode active material over time. Then, the place where the air bubble A has left comes into contact with the alkaline electrolyte 4, and H 2 O and OH - are supplied.

ところが、その条件によっては、正極活物質の粒子表面22bに発生したOが気泡Bのように、正極活物質の粒子表面22bから離脱するのに時間がかかる場合がある。このように正極活物質の粒子表面22bに付着した気泡BのようなOの気泡はアルカリ電解液を局所的に遮断する。その結果、正極活物質の粒子表面22bのHOやOHを物理的に排除することとなり、その部分は、局所的な「液枯れ」となる。ここにはHOもOHも、物理的に存在しない。 However, depending on the conditions, it may take time for the O 2 generated on the particle surfaces 22b of the positive electrode active material to leave the particle surfaces 22b of the positive electrode active material like the bubbles B. Thus, the O 2 bubbles such as the bubbles B adhering to the particle surface 22b of the positive electrode active material block the alkaline electrolyte locally. As a result, the H 2 O and OH on the particle surface 22b of the positive electrode active material are physically removed, and the portion is locally “liquid dried”. Neither H 2 O nor OH are physically present here.

<「液枯れ」によるNiHの生成>
そうすると正常な反応では、図2(b)の式Aに示すように反応にHOが必要であるが、HOが供給されない「液枯れ」の場合、ニッケル水素蓄電池の放電時の異常な副反応が生じ、以下の(3)式のような反応となる。
<Generation of Ni 2 O 3 H by “liquid drying”>
Then, in a normal reaction, H 2 O is required for the reaction as shown in formula A in FIG. A side reaction occurs, resulting in a reaction such as the following formula (3).

16β-NiOOH+4e→8NiH+2HO+O+4OH……(3)
つまり、HOを使わずに反応し、逆にHOを生成する。そしてそのときの生成物として、NiHと、Oと、OHとを生成する。このうち、Oは、時間が経過すると以下に示す(4)式のようにセパレータを介し、負極にてスムーズに吸収され(リコンビネーション反応)、密閉系を保っている。OHはアルカリ電解液4に戻る。
16β-NiOOH+4e →8Ni 2 O 3 H+2H 2 O+O 2 +4OH (3)
That is, it reacts without using H 2 O and produces H 2 O on the contrary. As products at that time, Ni 2 O 3 H, O 2 and OH are generated. Of these, O 2 is smoothly absorbed by the negative electrode (recombination reaction) through the separator as shown in the following formula (4) over time, maintaining a closed system. OH returns to the alkaline electrolyte 4 .

4MH+O→4M+2HO……(4)
ここで、NiHについては、電気化学的に不活性な生成物であり、NiHが発生すると、不可逆的に蓄積され、電池抵抗の上昇や電池容量の低下を引き起こすことが問題とされている。そのため、NiHの発生は好ましくないとして通常では抑制される。
4MH+ O2 →4M+ 2H2O (4)
Here, Ni 2 O 3 H is an electrochemically inactive product, and when Ni 2 O 3 H is generated, it accumulates irreversibly, causing an increase in battery resistance and a decrease in battery capacity. is at issue. Therefore, the generation of Ni 2 O 3 H is usually suppressed as undesirable.

<ニッケル水素蓄電池のメモリ効果>
次に、ニッケル水素蓄電池のメモリ効果について説明する。ニッケル水素蓄電池では、低SOCで繰り返し充放電されることでメモリ効果が発生することが知られている。メモリ効果が生じた電池系では、充電時に電圧が貴側にシフトする。そのためΔSOCが大きくなる。すなわち同じSOCでも充電時に正極の電位が低くなることで、特にOが発生しやすくなる。その結果、正極活物質の粒子表面22bで酸素が発生した場所で、瞬間的に局所的に液枯れが発生するため、上記式(3)に示すように不足したHOを生成しようとする反応と同時にNiHが生成される。NiHが生成されると急激な容量低下を招く。
<Memory effect of nickel metal hydride storage battery>
Next, the memory effect of the nickel-metal hydride storage battery will be explained. It is known that a memory effect occurs in a nickel-metal hydride storage battery when it is repeatedly charged and discharged at a low SOC. In a battery system with a memory effect, the voltage shifts to the noble side during charging. Therefore, ΔSOC increases. That is, even if the SOC is the same, the potential of the positive electrode becomes low during charging, and O 2 is particularly likely to be generated. As a result, at the place where oxygen is generated on the particle surface 22b of the positive electrode active material, local liquid depletion occurs instantaneously. Ni 2 O 3 H is produced simultaneously with the reaction. The formation of Ni 2 O 3 H causes a rapid capacity decrease.

<ニッケル水素蓄電池におけるNiH生成のメカニズム>
上述のように、ニッケル水素蓄電池において、NiHは、充電の際の正極の電位により充電の副反応で酸素Oの気体が発生し二次電池の内圧が上昇する。このOにより「液枯れ」が生じ、NiHが生成するメカニズムを解析した。
<Mechanism of Ni 2 O 3 H Generation in Nickel Metal Hydride Battery>
As described above, in the nickel-hydrogen storage battery, Ni 2 O 3 H generates oxygen O 2 gas as a side reaction of charging due to the potential of the positive electrode during charging, and the internal pressure of the secondary battery rises. The O 2 causes "liquid depletion", and the mechanism by which Ni 2 O 3 H is produced was analyzed.

本発明者は、充電の際の正極電位の低下が酸素発生の電位となり、かつ実際に酸素Oの気体が発生して内圧が高い状態のときに、「液枯れ」が生じるものと推定して、これを実証した。 The present inventor presumes that "liquid depletion" occurs when the decrease in positive electrode potential during charging becomes the potential for oxygen generation, and when oxygen O 2 gas is actually generated and the internal pressure is high. and proved this.

<車載のニッケル水素蓄電池のメモリ効果>
次に、車載のニッケル水素蓄電池のメモリ効果について説明する。電動機を搭載した電気自動車(ハイブリッド自動車等も含む)は、二次電池に蓄えられた電力により、電動機を駆動している。このような二次電池においてニッケル水素蓄電池のようなアルカリ二次電池は、大電流の充放電が可能であることから車両用として広く普及している。このような車載のニッケル水素蓄電池は過酷な使用環境にさらされる場合がある。例えば、低SOC(State Of Charge)の状態で、充放電が繰り返される場合がある。このような使用環境では、メモリ効果が発生することが知られている。メモリ効果が発生すると電池の充電カーブが貴にシフトする。すなわち、同じSOCであっても正極電位が高くなる。一方、放電時には、電池の放電カーブが卑にシフトする。すなわち同じSOCであっても正極電位が低くなる。そうすると、上述したようなメカニズムで、「液枯れ」によるNiHの生成が起こりやすい。
<Memory effect of in-vehicle nickel-metal hydride storage battery>
Next, the memory effect of the in-vehicle nickel-metal hydride storage battery will be described. 2. Description of the Related Art An electric vehicle (including a hybrid vehicle, etc.) equipped with an electric motor drives the electric motor with electric power stored in a secondary battery. Among such secondary batteries, alkaline secondary batteries such as nickel-metal hydride storage batteries are widely used for vehicles because they can charge and discharge large currents. Such in-vehicle nickel-metal hydride storage batteries may be exposed to harsh operating environments. For example, charging and discharging may be repeated in a low SOC (State Of Charge) state. It is known that a memory effect occurs in such a use environment. The memory effect causes a positive shift in the battery charge curve. That is, even if the SOC is the same, the positive electrode potential becomes higher. On the other hand, during discharge, the discharge curve of the battery shifts to the base. That is, even if the SOC is the same, the positive electrode potential becomes lower. Then, Ni 2 O 3 H is likely to be generated due to "dryness" due to the mechanism described above.

<車載のニッケル水素蓄電池に対する制御の必要性>
図2(b)に示したように、一旦NiHが発生すると不可逆的に蓄積され、ニッケル水素蓄電池の容量の低下が生じる。そのような容量が低下したニッケル水素蓄電池に対しては、その劣化に応じた制御をしなければ、さらに劣化が進行することになる。そこで、従来技術の説明で挙げた特許文献1のように、車載のニッケル水素蓄電池に対する制御により、NiHの発生を抑制するような発明が提案されている。
<Necessity for control of in-vehicle nickel-metal hydride storage batteries>
As shown in FIG. 2(b), once Ni 2 O 3 H is generated, it accumulates irreversibly, resulting in a decrease in the capacity of the nickel-metal hydride storage battery. The deterioration of the nickel-metal hydride storage battery whose capacity has decreased will progress further unless control is performed according to the deterioration. Therefore, as in Patent Document 1 cited in the description of the prior art, an invention has been proposed that suppresses the generation of Ni 2 O 3 H by controlling a nickel-metal hydride storage battery mounted on a vehicle.

<NiHの発生とニッケル水素蓄電池の容量減少>
しかしながら、一旦NiHが発生すると、不可逆的に蓄積される。そうすると、メモリ効果と相まって、ますます容量低下が進む。容量低下が進むと、さらに電圧は貴側にシフトして、加速度的にNiHが生成しやすい環境となる。そして急激な電池の容量低下を招くことになる。このため、少量であっても、NiHが発生した初期段階で、NiHの発生を検知する必要がある。
<Generation of Ni 2 O 3 H and Decrease in Capacity of Nickel Metal Hydride Storage Battery>
However, once Ni 2 O 3 H is generated, it accumulates irreversibly. Then, coupled with the memory effect, the capacity decrease progresses more and more. As the capacity decrease progresses, the voltage further shifts to the noble side, creating an environment in which Ni 2 O 3 H is likely to be generated at an accelerated rate. Then, a rapid decrease in the capacity of the battery is caused. Therefore, it is necessary to detect the generation of Ni 2 O 3 H at the initial stage when Ni 2 O 3 H is generated, even if it is a small amount.

<本実施形態の原理>
図3は、本実施形態のニッケル水素蓄電池の検査方法の手順を示すフローチャートである。次に、本実施形態のニッケル水素蓄電池の検査方法により、NiHを検出することができる原理について図3のフローチャートを参照して説明する。
<Principle of this embodiment>
FIG. 3 is a flow chart showing the procedure of the inspection method for the nickel-metal hydride storage battery of this embodiment. Next, the principle by which Ni 2 O 3 H can be detected by the nickel-metal hydride storage battery inspection method of the present embodiment will be described with reference to the flow chart of FIG.

本実施形態のニッケル水素蓄電池の検査方法は、まずニッケル水素蓄電池の検査方法における検査対象となるニッケル水素蓄電池のテストサンプルにおいて、ダメージ指標DIとNiHの生成量の関係を予め取得する。この取得したダメージ指標DIとNiHの生成量の関係に基づいて判定のステップにおけるダメージ指標DIの閾値を設定する閾値設定のステップ(S1)を備える。また、設定したレートで対象電池を充放電し充放電カーブを取得する充放電のステップ(S2)を備える。さらに、充放電カーブをdQ/dVカーブに置換するQ/dV化のステップ(S3)を備える。そして、dQ/dVカーブにおいて充電時の最大ピークの絶対値に放電時の最小ピークの絶対値を加算することでダメージ指標DIを算出するダメージ指標DI算出のステップ(S4)を備える。そして、ダメージ指標DIがある一定の閾値を上回った場合は良品と判定し、前記閾値を下回った場合は不良品と判定する、判定のステップ(S5)を備える。 In the nickel-metal hydride battery inspection method of the present embodiment, first, the relationship between the damage index DI and the amount of Ni 2 O 3 H produced is acquired in advance in a test sample of the nickel-metal hydride storage battery to be inspected in the nickel-metal hydride storage battery inspection method. . A threshold value setting step (S1) is provided for setting the threshold value of the damage index DI in the determination step based on the relationship between the obtained damage index DI and the amount of Ni 2 O 3 H produced. The charging/discharging step (S2) of charging/discharging the target battery at the set rate and obtaining a charging/discharging curve is also provided. Further, there is provided a Q/dV conversion step (S3) for replacing the charge/discharge curve with a dQ/dV curve. Then, a damage index DI calculation step (S4) is provided for calculating the damage index DI by adding the absolute value of the maximum peak during charging to the absolute value of the minimum peak during discharging in the dQ/dV curve. Then, a judgment step (S5) is provided for judging that the product is non-defective if the damage index DI exceeds a certain threshold, and that the product is defective if the damage index DI is below the threshold.

<閾値設定のステップ(S1)>
閾値設定のステップ(S1)では、ニッケル水素蓄電池の検査方法における検査対象となるニッケル水素蓄電池のテストサンプルにおいて、ダメージ指標DIとNiHの生成量の関係を予め取得する。この取得したダメージ指標DIとNiHの生成量の関係に基づいて判定のステップにおけるダメージ指標DIの閾値を設定する。なお、「ダメージ指標DI」については、後に詳述する。
<Threshold Setting Step (S1)>
In the threshold value setting step (S1), the relationship between the damage index DI and the amount of Ni 2 O 3 H produced is acquired in advance in a test sample of a nickel-metal hydride storage battery to be inspected in the nickel-metal hydride storage battery inspection method. Based on the obtained relationship between the damage index DI and the amount of Ni 2 O 3 H produced, the threshold value of the damage index DI in the determination step is set. The "damage index DI" will be described in detail later.

<充放電のステップ(S2)>
充放電のステップ(S2)では、設定したレートで対象電池を充放電し充放電カーブを取得する。本実施形態では、測定精度を高めるため1/3Cの低レートで充放電を行っている。また、低レートで充放電をすると時間が掛かるため、高レートにしても良いが、精度を考えると1C以下がより好ましく、少なくとも3C以下であることが望ましい。「充電カーブ」は、充電したときの電池容量[Ah]と、そのときのモジュール電圧[V]を示すグラフである。「放電カーブ」は、放電したときの電池容量[Ah]と、そのときのモジュール電圧[V]を示すグラフである。本願においては「充電カーブ」と「放電カーブ」をまとめて「充放電カーブ」ということとする。
<Step of charging and discharging (S2)>
In the charging/discharging step (S2), the target battery is charged/discharged at the set rate and a charge/discharge curve is obtained. In this embodiment, charging and discharging are performed at a low rate of ⅓ C in order to improve measurement accuracy. In addition, charging and discharging at a low rate takes a long time, so a high rate may be used. A "charging curve" is a graph showing the battery capacity [Ah] when charged and the module voltage [V] at that time. A "discharge curve" is a graph showing the battery capacity [Ah] when discharged and the module voltage [V] at that time. In the present application, "charging curve" and "discharging curve" are collectively referred to as "charging/discharging curve".

図4は、ニッケル水素蓄電池の充放電カーブを示すグラフである。横軸は、充放電によるニッケル水素蓄電池の電池容量[Ah]の変化を示す。縦軸はニッケル水素蓄電池のモジュールの電圧[V]を示す。モジュール電圧[V]が6.0[V]のときは、ニッケル水素蓄電池のSOCは、概ね0[%]である。 FIG. 4 is a graph showing charge/discharge curves of a nickel-metal hydride storage battery. The horizontal axis represents changes in the battery capacity [Ah] of the nickel-metal hydride storage battery due to charging and discharging. The vertical axis indicates the voltage [V] of the module of the nickel-metal hydride storage battery. When the module voltage [V] is 6.0 [V], the SOC of the nickel-metal hydride storage battery is approximately 0 [%].

<充電カーブ>
ここで、充電カーブを、使用履歴0[Ah]、すなわち未使用のニッケル水素蓄電池の充電カーブであるグラフC0を例にして説明する。
<Charging curve>
Here, the charging curve will be described with an example of the graph C0, which is the charging curve of an unused nickel-metal hydride storage battery with a usage history of 0 [Ah].

グラフC0に示すように、0[Ah]、すなわち未使用で劣化していないニッケル水素蓄電池を容量0[Ah]、すなわちSOC0[%]、モジュール電圧6.0[V]から低レート、ここでは1/3Cで充電を開始する。充電を開始すると、まずモジュール電圧が7.5[V]近傍に上昇し、さらに上昇を続ける。電池容量[Ah]が、0[Ah]から2[Ah]までで、モジュール電圧が8.3[V]くらいまで上昇するが、グラフC0の傾きはだんだん小さくなる。言い換えると「dQ/dV」、つまりモジュール電圧[V]の変化に対する電池容量[Ah]の変化の度合いは、だんだん大きくなる。 As shown in the graph C0, 0 [Ah], that is, an unused and undegraded nickel-metal hydride storage battery has a capacity of 0 [Ah], that is, an SOC of 0 [%], a module voltage of 6.0 [V] and a low rate, here Start charging at 1/3C. When charging is started, the module voltage first rises to around 7.5 [V] and continues to rise. The battery capacity [Ah] ranges from 0 [Ah] to 2 [Ah], and the module voltage rises to about 8.3 [V], but the slope of the graph C0 gradually decreases. In other words, "dQ/dV", that is, the degree of change in battery capacity [Ah] with respect to change in module voltage [V], gradually increases.

そして概ね電池容量が2.8[Ah]あたりで、モジュール電圧が概ね8.35[V]となる。この変曲点IPcを境に、再びグラフC0の傾きはだんだん大きくなる。「dQ/dV」、つまりモジュール電圧[V]に対する電池容量[Ah]の増加の度合いは、だんだん小さくなる。そして、充電を続けると、電池容量[Ah]が概ね7.0[Ah]で、モジュール電圧[V]が概ね8.9[V]で満充電となる。 When the battery capacity is approximately 2.8 [Ah], the module voltage is approximately 8.35 [V]. With this point of inflection IPc as a boundary, the slope of the graph C0 gradually increases again. "dQ/dV", that is, the degree of increase of the battery capacity [Ah] with respect to the module voltage [V] gradually decreases. When the charging is continued, the battery capacity [Ah] is approximately 7.0 [Ah] and the module voltage [V] is approximately 8.9 [V], and the battery is fully charged.

<放電カーブ>
次に、放電カーブを、使用履歴0[Ah]、すなわち未使用のニッケル水素蓄電池の放電カーブであるグラフD0を例にして説明する。
<Discharge curve>
Next, the discharge curve will be described with reference to graph D0, which is the discharge curve of an unused nickel-metal hydride storage battery with a usage history of 0 [Ah].

グラフD0に示すように、満充電した後のニッケル水素蓄電池を放電させる。ニッケル水素蓄電池は、使用履歴が0[Ah]、すなわち未使用の新品である。放電は、低レート、ここでは1/3Cで放電を開始する。グラフD0では、右端の点から左方に移動するが、放電開始時の電池容量[Ah]は概ね6.75[Ah]、モジュール電圧[V]は8.6[V]である。そこから、電池容量[Ah]が5[Ah]あたりまでモジュール電圧[V]は7.8[V]あたりまで急激に低下する。このときの「dQ/dV」、つまりモジュール電圧[V]に対する電池容量[Ah]の増加の度合いは、だんだん大きくなる。なお、放電時はモジュール電圧[V]の変化がマイナスであるので、dQ/dVは、マイナスの数値となる。 As shown in graph D0, the fully charged nickel-metal hydride storage battery is discharged. The nickel-metal hydride storage battery has a usage history of 0 [Ah], that is, it is a brand new unused battery. The discharge starts at a low rate, here 1/3C. Graph D0 moves leftward from the rightmost point, but the battery capacity [Ah] at the start of discharge is approximately 6.75 [Ah], and the module voltage [V] is 8.6 [V]. From there, the module voltage [V] sharply drops to around 7.8 [V] until the battery capacity [Ah] reaches around 5 [Ah]. At this time, "dQ/dV", that is, the degree of increase in the battery capacity [Ah] with respect to the module voltage [V] gradually increases. Note that since the change in the module voltage [V] is negative during discharging, dQ/dV is a negative numerical value.

さらに放電を続けると、モジュール電圧が7.85[V]くらいまでグラフD0の傾きはだんだん小さくなる。「dQ/dV」、つまりモジュール電圧[V]に対する電池容量[Ah]の増加の度合いは、だんだん大きくなる。 As the discharge continues, the slope of the graph D0 gradually decreases until the module voltage reaches about 7.85 [V]. "dQ/dV", that is, the degree of increase in the battery capacity [Ah] with respect to the module voltage [V] gradually increases.

そして概ねモジュール電圧が7.85[V]あたりの変曲点IPdを境に、再びグラフD0の傾きはだんだん大きくなる。「dQ/dV」の絶対値は、だんだん小さくなる。
<dQ/dV化のステップ(S3)>
図4は、図3の充放電カーブのdQ/dVカーブを示すグラフである。横軸はモジュール電圧[V]を示す。縦軸は、dQ/dVの値を示す。充電時は、モジュール電圧[V]の変化量に対して、電池容量[Ah]が増大するため、その値は正の数値となる。一方、放電時は、モジュール電圧[V]の変化量に対して、電池容量[Ah]は減少するため、その値は負の数値となる。そこで、図4に示す座標の縦軸は、中央部をdQ/dV[Ah/V]=0として、上方に向かいプラス、下方に向かいマイナスの目盛りとした。
Then, the slope of the graph D0 gradually increases again after the inflection point IPd at which the module voltage is approximately 7.85 [V]. The absolute value of "dQ/dV" becomes smaller and smaller.
<Step of conversion to dQ/dV (S3)>
FIG. 4 is a graph showing dQ/dV curves of the charge/discharge curves of FIG. The horizontal axis indicates the module voltage [V]. The vertical axis indicates the value of dQ/dV. During charging, the battery capacity [Ah] increases with respect to the amount of change in the module voltage [V], so the value is a positive value. On the other hand, during discharging, the battery capacity [Ah] decreases with respect to the amount of change in the module voltage [V], so the value becomes a negative number. Therefore, the vertical axis of the coordinates shown in FIG. 4 has a scale of dQ/dV [Ah/V]=0 at the center, positive upward and negative downward.

dQ/dV化のステップ(S3)は、充放電カーブをdQ/dVカーブに置換するステップである。
ここでも、例えば、図3に示すグラフC0の充電カーブを例に、説明する。図3に示すように充電カーブを示すグラフC0では、その傾きが、モジュール電圧[V]が、概ね8.35[V]のときに小さくなっている。つまりモジュール電圧[V]に対する電池容量[Ah]、すなわち「dQ/dV」が極大となっている。これを図4に示すdQ/dVカーブを示すグラフRC0では、概ねモジュール電圧[V]が、8.35[V]のときにピークを示す。このとき概ねdQ/dV=30となっている。
The dQ/dV conversion step (S3) is a step of replacing the charge/discharge curve with a dQ/dV curve.
Again, for example, the charging curve of the graph C0 shown in FIG. 3 will be described as an example. As shown in FIG. 3, in the graph C0 showing the charging curve, the slope becomes small when the module voltage [V] is approximately 8.35 [V]. That is, the battery capacity [Ah] with respect to the module voltage [V], that is, "dQ/dV" is maximized. In the graph RC0 showing the dQ/dV curve shown in FIG. 4, the peak is generally shown when the module voltage [V] is 8.35 [V]. At this time, dQ/dV=30 in general.

このようなピークを示すのは、充電において、電流のエネルギが化学的な変化に費やされるため、電池容量[Ah]が増加しても、モジュール電圧[V]の上昇に結び付かないからであると思われる。 The reason why such a peak is shown is that during charging, the energy of the current is consumed for chemical changes, so even if the battery capacity [Ah] increases, it does not lead to an increase in the module voltage [V]. I think that the.

一方、放電カーブを示すグラフD0では、その傾きが、モジュール電圧[V]が、概ね7.84[V]のときに小さくなっている。つまり「dQ/dV」の絶対値が極大となっている。この場合の数値は負の数字である。これを図4に示すdQ/dVカーブを示すグラフRD0では、概ねモジュール電圧[V]が、7.84[V]のときに極小のピークを示す。このとき概ねdQ/dV=-28となっている。 On the other hand, in the graph D0 showing the discharge curve, the slope becomes small when the module voltage [V] is approximately 7.84 [V]. That is, the absolute value of "dQ/dV" is maximum. The numbers in this case are negative numbers. Graph RD0 showing the dQ/dV curve shown in FIG. 4 shows a very small peak when the module voltage [V] is approximately 7.84 [V]. At this time, dQ/dV is approximately -28.

<ダメージ指標DI算出のステップ(S4)>
ダメージ指標DI算出のステップ(S4)は、dQ/dVカーブにおいて充電時の最大ピークに放電時の最小ピークの絶対値を加算することでダメージ指標DIを算出する。
<Step of Calculating Damage Index DI (S4)>
The damage index DI calculation step (S4) calculates the damage index DI by adding the absolute value of the minimum peak during discharge to the maximum peak during charge in the dQ/dV curve.

dQ/dV化のステップ(S3)で、充電カーブのグラフC0と放電カーブのグラフD0をdQ/dVカーブに変換した。充電カーブのグラフC0と放電カーブのグラフD0をdQ/dVカーブに変換することで、充電カーブのグラフC0のdQ/dVカーブにおける極大値を検出した。同様に放電カーブのグラフD0のdQ/dVカーブにおける極小値を検出した。このような極小値や極大値の絶対値の大きさは、ニッケル水素蓄電池の主反応がダメージなく十分に行われていることを示す指標となりうる。 In the dQ/dV converting step (S3), the charging curve graph C0 and the discharging curve graph D0 were converted into dQ/dV curves. By converting the charge curve graph C0 and the discharge curve graph D0 into dQ/dV curves, the maximum value in the dQ/dV curve of the charge curve graph C0 was detected. Similarly, the minimum value in the dQ/dV curve of the discharge curve graph D0 was detected. The magnitude of the absolute values of such minimum and maximum values can serve as an index indicating that the main reaction of the nickel-metal hydride storage battery is sufficiently carried out without damage.

<ダメージ指標DI>
そこで、本実施形態では、dQ/dVカーブにおいて充電時の最大ピークの絶対値に放電時の最小ピークの絶対値を加算する。本実施形態において「ダメージ指標DI」とは、このdQ/dVカーブにおいて充電時の最大ピークの絶対値に放電時の最小ピークの絶対値を加算した値をいう。ダメージ指標DI算出のステップ(S4)では、この「ダメージ指標DI」を算出する。この「ダメージ指標DI」は、数値が大きいほどニッケル水素蓄電池が劣化していないことを示す。一方、「ダメージ指標DI」が小さい場合は、ニッケル水素蓄電池の劣化が進行していることを示す。
<Damage index DI>
Therefore, in the present embodiment, the absolute value of the minimum peak during discharging is added to the absolute value of the maximum peak during charging in the dQ/dV curve. In this embodiment, the "damage index DI" refers to a value obtained by adding the absolute value of the maximum peak during charging to the absolute value of the minimum peak during discharging in the dQ/dV curve. In the damage index DI calculation step (S4), this "damage index DI" is calculated. This "damage index DI" indicates that the nickel-metal hydride storage battery is less deteriorated as the numerical value is larger. On the other hand, when the "damage index DI" is small, it indicates that the deterioration of the nickel-metal hydride storage battery is progressing.

<判定のステップ(S5)>
判定のステップ(S5)では、ダメージ指標DIがある一定の閾値以上の場合は良品と判定し、前記閾値未満の場合は不良品と判定する。
<Determination Step (S5)>
In the determination step (S5), if the damage index DI is equal to or greater than a certain threshold, the product is determined to be non-defective, and if it is less than the threshold, the product is determined to be defective.

<閾値設定のステップ(S1)>
ここで、順序は前後するが、閾値設定のステップ(S1)を説明する。上述のように、本実施形態のニッケル水素蓄電池の検査方法では、本発明者らが「ダメージ指標DI」が、ニッケル水素蓄電池の劣化の指標となりうることを見出した。そして、判定のステップ(S5)では、この「ダメージ指標DI」に基づいてニッケル水素蓄電池の劣化を判定する。ここで、このときの判断の基準は「閾値」である。ここで、その閾値の決定の方法について、説明する。
<Threshold Setting Step (S1)>
Here, the step (S1) of threshold value setting will be described, although the order will be changed. As described above, in the nickel-metal hydride battery inspection method of the present embodiment, the inventors found that the "damage index DI" can serve as an index of deterioration of the nickel-metal hydride battery. Then, in the determination step (S5), deterioration of the nickel-hydrogen storage battery is determined based on this "damage index DI". Here, the criterion for determination at this time is the "threshold". Here, a method for determining the threshold will be described.

<使用によるニッケル水素蓄電池の劣化と充放電カーブ>
図4を参照して、使用履歴のない新品のニッケル水素蓄電池の充電カーブのグラフC0と、放電カーブのグラフD0を説明した。この充放電カーブは、使用による劣化に応じて変化する。
<Deterioration of Ni-MH storage batteries due to use and charge/discharge curves>
With reference to FIG. 4, the graph C0 of the charge curve and the graph D0 of the discharge curve of a new nickel-metal hydride storage battery with no usage history have been described. This charge/discharge curve changes according to deterioration due to use.

<劣化と充電カーブ>
図4において、グラフC0は、未使用のニッケル水素蓄電池の充電時の充電カーブを示す。これに対して、グラフC1は、1800Ah使用したニッケル水素蓄電池の充電時の充電カーブを示す。グラフC2は、2920Ah使用したニッケル水素蓄電池の充電時の充電カーブを示す。グラフC3は、3070Ah使用したニッケル水素蓄電池の充電時の充電カーブを示す。グラフC4は、3080Ah使用したニッケル水素蓄電池の充電時の充電カーブを示す。
<Degradation and charge curve>
In FIG. 4, graph C0 shows a charging curve during charging of an unused nickel-metal hydride storage battery. On the other hand, graph C1 shows a charging curve when charging a nickel-metal hydride storage battery using 1800 Ah. Graph C2 shows a charge curve during charging of a nickel-metal hydride storage battery that uses 2920 Ah. Graph C3 shows a charge curve during charging of a nickel-metal hydride storage battery using 3070 Ah. Graph C4 shows a charge curve during charging of a nickel-metal hydride storage battery using 3080 Ah.

グラフC1は、1800[Ah]の使用履歴があるニッケル水素蓄電池を充電したときの充電カーブを示す。なお、グラフC0~C4は、いずれも完全放電したSOC0[%]のモジュール電圧6.0[V]から充電レート1/3Cで、SOC100[%]の満充電まで充電する条件は同じである。充電ニッケル水素蓄電池は使用により活物質の劣化などによりその特性が変化する。グラフC1は、未使用のニッケル水素蓄電池の充電カーブC0と比較する。比較すると、SOC0[%]から充電を開始すると、およそモジュール電圧[V]が8.9[V]でSOC100[%]となる点では、グラフC0と大差はない。しかし、電池容量[Ah]の増加に対するモジュール電圧[V]の変化が異なる。充電開始直後から電池容量[Ah]が概ね2.7[Ah]では、グラフC1は、グラフC0よりモジュール電圧[V]は低く、概ね電池容量2.7[Ah]を超すと、グラフC1は、グラフC0よりモジュール電圧[V]より高くなる。 Graph C1 shows a charge curve when a nickel-metal hydride storage battery with a usage history of 1800 [Ah] is charged. In all graphs C0 to C4, charging conditions are the same, from a completely discharged SOC 0[%] module voltage of 6.0[V] to a charging rate of 1/3C to SOC 100[%] full charge. The characteristics of the charged nickel-metal hydride storage battery change due to deterioration of the active material and the like due to use. Graph C1 is compared with the charging curve C0 of an unused nickel-metal hydride storage battery. By comparison, when charging is started from SOC 0 [%], the module voltage [V] is approximately 8.9 [V] and SOC 100 [%], which is not much different from graph C0. However, the change in module voltage [V] with respect to the increase in battery capacity [Ah] is different. When the battery capacity [Ah] is about 2.7 [Ah] immediately after the start of charging, the graph C1 shows that the module voltage [V] is lower than the graph C0, and when the battery capacity exceeds about 2.7 [Ah], the graph C1 , higher than the module voltage [V] from the graph C0.

グラフの傾きを見ると、グラフC0では、変曲点IPc近傍で、概ね水平に近い傾きとなっている。一方、グラフC1では、一貫して一定以上の傾きを維持している。
図5は、ニッケル水素蓄電池の充放電カーブにおける傾きをdQ/dVカーブで表したグラフである。図5に示すように、これらの傾きをdQ/dVカーブで表すと、グラフC0は、グラフRC0となり、グラフC1は、グラフRC1となる。
Looking at the slope of the graph, the slope of the graph C0 is almost horizontal near the inflection point IPc. On the other hand, the graph C1 consistently maintains a constant slope or more.
FIG. 5 is a graph showing the slope of the charging/discharging curve of the nickel-metal hydride storage battery as a dQ/dV curve. As shown in FIG. 5, when these slopes are represented by dQ/dV curves, graph C0 becomes graph RC0 and graph C1 becomes graph RC1.

ここで、グラフC0に基づくグラフRC0では、先に説明したように、モジュール電圧[V]が概ね8.35[V]で、dQ/dVの値が概ね+30のピークを示した。これに対し、グラフC1に基づくグラフRC1では、概ね8.3[V]近傍で、dQ/dVの値が概ねdQ/dV=+7程度の極めてなだらかなピークを示す。 Here, in the graph RC0 based on the graph C0, as described above, the module voltage [V] was approximately 8.35 [V] and the value of dQ/dV showed a peak of approximately +30. On the other hand, in the graph RC1 based on the graph C1, the value of dQ/dV shows an extremely gentle peak of approximately dQ/dV=+7 near approximately 8.3 [V].

また、図4に示すグラフC2は、2920[Ah]の使用履歴があるニッケル水素蓄電池を充電したときの充電カーブを示す。この場合は、充電初期でグラフC1よりも、より高いモジュール電圧[V]を示す。さらにグラフC3は、3070[Ah]の使用履歴を有するが、充電初期でグラフC2よりも、さらに高いモジュール電圧[V]を示す。そして、グラフC4では、さらに早いタイミングで、グラフC3よりさらに高いモジュール電圧[V]を示す。 Graph C2 shown in FIG. 4 shows a charge curve when a nickel-metal hydride storage battery having a usage history of 2920 [Ah] is charged. In this case, the module voltage [V] is higher than the graph C1 at the early stage of charging. Further, graph C3 has a usage history of 3070 [Ah], but shows a higher module voltage [V] than graph C2 at the early stage of charging. Graph C4 shows a higher module voltage [V] than graph C3 at an earlier timing.

以上のように、使用履歴において、多くの電流量での充放電を繰り返したものは、活物質の劣化が進み、少ない電池容量[Ah]で、モジュール電圧[V]が高くなっていることが確認できる。このことは、同じ電池容量[Ah]を充電しても、劣化したニッケル水素蓄電池のSOC[%]は、より高くなっていることがわかる。また、劣化したニッケル水素蓄電池では、より高いSOC[%]となりやすい。このことは、ニッケル水素蓄電池内で、酸素が発生しやすい電位となり、NiHが生成しやすい環境となることを意味する。 As described above, in the history of use, when charging and discharging were repeated at a large amount of current, the deterioration of the active material progressed, and the module voltage [V] increased with a small battery capacity [Ah]. I can confirm. This shows that even if the same battery capacity [Ah] is charged, the SOC [%] of the deteriorated nickel-metal hydride storage battery is higher. Also, a deteriorated nickel-metal hydride storage battery tends to have a higher SOC [%]. This means that the potential in the nickel-metal hydride storage battery is such that oxygen is likely to be generated, and the environment is such that Ni 2 O 3 H is likely to be generated.

例えば、グラフC0とグラフC1では、使用履歴は0[Ah]から1800[Ah]と1800[Ah]だけ多くの充放電を繰り返しているが、同じ電気容量[Ah]におけるモジュール電位[V]は大きくは異ならない。しかしながらグラフC3とグラフC4では、使用履歴は3070[Ah]から3080[Ah]の僅か10[Ah]しか充放電を行っていないのに拘わらず、あきらかなモジュール電圧[V]の上昇が確認できる。つまり、ニッケル水素蓄電池の劣化は、使用履歴が長くなって一旦劣化が進み始めると、加速度的に劣化が進み、急激な容量低下が引き起こされることが理解できる。 For example, in the graphs C0 and C1, the usage history repeats many charges and discharges from 0 [Ah] to 1800 [Ah] and 1800 [Ah], but the module potential [V] at the same electric capacity [Ah] is not much different. However, in the graphs C3 and C4, a clear increase in the module voltage [V] can be confirmed even though the usage history is only 10 [Ah] from 3070 [Ah] to 3080 [Ah]. . In other words, it can be understood that once the deterioration of the nickel-metal hydride storage battery begins to progress as the usage history becomes longer, the deterioration progresses at an accelerated pace, causing a rapid capacity decrease.

<劣化と放電カーブ>
図4において、グラフD0は、未使用のニッケル水素蓄電池の放電時の放電カーブを示す。グラフD1は、1800Ah使用したニッケル水素蓄電池の放電時の放電カーブを示す。グラフD2は、2920Ah使用したニッケル水素蓄電池の放電時の放電カーブを示す。グラフD3は、3070Ah使用したニッケル水素蓄電池の放電時の放電カーブを示す。グラフD4は、3080Ah使用したニッケル水素蓄電池の放電時の放電カーブを示す。
<Degradation and discharge curve>
In FIG. 4, graph D0 shows a discharge curve during discharge of an unused nickel-metal hydride storage battery. Graph D1 shows a discharge curve during discharge of a nickel-metal hydride storage battery used for 1800 Ah. Graph D2 shows a discharge curve during discharge of a nickel-metal hydride storage battery that uses 2920 Ah. Graph D3 shows a discharge curve during discharge of a nickel-metal hydride storage battery that uses 3070 Ah. Graph D4 shows a discharge curve during discharge of a nickel-metal hydride storage battery that uses 3080 Ah.

グラフD1は、1800[Ah]の使用履歴があるニッケル水素蓄電池を放電したときの放電カーブを示す。なお、グラフD0~D4は、いずれも満充電したSOC100[%]から放電レート1/3Cで、SOC0[%]、モジュール電圧6.0[V]の完全放電まで放電する条件は同じである。充電ニッケル水素蓄電池は使用により活物質の劣化などによりその特性が変化する。1800[Ah]の使用履歴のあるグラフD1を、未使用のニッケル水素蓄電池の放電カーブのグラフD0と比較する。 Graph D1 shows a discharge curve when a nickel-metal hydride storage battery with a usage history of 1800 [Ah] is discharged. Graphs D0 to D4 all have the same discharge conditions from a fully charged SOC of 100 [%] to a discharge rate of 1/3 C, SOC of 0 [%], and module voltage of 6.0 [V]. The characteristics of the charged nickel-metal hydride storage battery change due to deterioration of the active material and the like due to use. Graph D1 with a usage history of 1800 [Ah] is compared with graph D0 of the discharge curve of an unused nickel-metal hydride storage battery.

グラフD0とグラフD1を比較すると、放電開始の電池容量[Ah]が、グラフD0では6.8[Ah]近傍であるのに対し、グラフD1では、5.9[Ah]近傍と、満充電後の電池容量が大きく低下していることがわかる。また、グラフD0では、モジュール電圧[V]=7.8[V]近傍で、水平に近い傾きを示す。一方、グラフD1では、そのような水平に近い部分はなく、放電に応じて漸次モジュール電圧[V]が低下していることが確認できる。使用履歴が2920[Ah]のグラフD2では、放電開始時には、4.9[Ah]となる。さらに、使用履歴が3070[Ah]のグラフD3では、放電開始時に4.9[Ah]となる。そして、使用履歴が3080[Ah]のグラフD4では、概ね4.2[Ah]となっている。 Comparing the graph D0 and the graph D1, the battery capacity [Ah] at the start of discharge is around 6.8 [Ah] in the graph D0, while in the graph D1, around 5.9 [Ah] It can be seen that the battery capacity after that is greatly reduced. Also, the graph D0 shows a nearly horizontal slope near the module voltage [V]=7.8 [V]. On the other hand, the graph D1 does not have such a nearly horizontal portion, and it can be confirmed that the module voltage [V] gradually decreases according to the discharge. In the graph D2 with the usage history of 2920 [Ah], it is 4.9 [Ah] at the start of discharge. Furthermore, in the graph D3 with the usage history of 3070 [Ah], it becomes 4.9 [Ah] at the start of discharge. In graph D4 with a usage history of 3080 [Ah], it is approximately 4.2 [Ah].

これに伴い、グラフD0の傾きが一番小さく、次いでグラフD1は傾きが大きくなる。さらに劣化が進んだグラフD2、グラフD3、グラフD4の順に傾きが大きくなる。すなわち放電が進むにつれて、劣化が進んだニッケル水素蓄電池のモジュール電圧[V]は、早く低下する。 Accordingly, the slope of the graph D0 is the smallest, followed by the slope of the graph D1. The slope increases in the order of graph D2, graph D3, and graph D4 where deterioration has progressed further. That is, as the discharge progresses, the module voltage [V] of the deteriorated nickel-metal hydride storage battery quickly drops.

<劣化とdQ/dV>
図5に示すように、これらの傾きをdQ/dVカーブ表すと、グラフC0は、グラフRC0となり、グラフC1は、グラフRC1となる。グラフC2はグラフRC2となる。グラフC3はグラフRC3となる。グラフC4はグラフRC4となる。
<Degradation and dQ/dV>
As shown in FIG. 5, when these slopes are expressed as dQ/dV curves, graph C0 becomes graph RC0 and graph C1 becomes graph RC1. Graph C2 becomes graph RC2. Graph C3 becomes graph RC3. Graph C4 becomes graph RC4.

ここで、グラフC0に基づくグラフRC0では、先に説明したように、モジュール電圧[V]が概ね8.35[V]で、dQ/dVの値が概ねDIc=+30のピークを示した。これに対し、グラフC1~C4に基づくグラフRC1~RC4では、いずれもグラフRC0のような急峻なピークを示すことはない。 Here, in the graph RC0 based on the graph C0, as described above, the module voltage [V] was approximately 8.35 [V] and the value of dQ/dV showed a peak of approximately DIc=+30. On the other hand, none of the graphs RC1 to RC4 based on the graphs C1 to C4 show a sharp peak like the graph RC0.

また、グラフD0は、グラフRD0となり、グラフD1は、グラフRD1となる。グラフD2はグラフRD2となる。グラフD3はグラフRD3となる。グラフD4はグラフRD4となる。 Also, the graph D0 becomes the graph RD0, and the graph D1 becomes the graph RD1. Graph D2 becomes graph RD2. Graph D3 becomes graph RD3. Graph D4 becomes graph RD4.

ここで、グラフD0に基づくグラフRD0では、先に説明したように、モジュール電圧[V]が概ね7.8[V]で、dQ/dVの値が概ねDId=-30のピーク(ボトム)を示した。これに対し、グラフD1~D4に基づくグラフRD1~RD4では、いずれもグラフRD0のような急峻なピーク(ボトム)を示すことはない。 Here, in the graph RD0 based on the graph D0, as described above, the module voltage [V] is approximately 7.8 [V] and the value of dQ/dV has a peak (bottom) of approximately DId=-30. Indicated. On the other hand, graphs RD1 to RD4 based on graphs D1 to D4 do not show steep peaks (bottoms) like graph RD0.

<閾値の設定>
本発明者らは、ニッケル水素蓄電池の活物質が使用履歴により劣化する場合、図5に示すように、劣化が無い場合は、充電時にはdQ/dVの値がDIc=+30の正のピークが現れる。また、放電時にはdQ/dVの値がDId=-30の負のピークが現れる。これらが、劣化とともに最大ピーク及び最小ピークのいずれもが絶対値が小さくなっていくことを見出した。そこで、検査対象となるニッケル水素蓄電池と同じ構成のテストサンプルにおいて、ダメージ指標DIとNiHの生成量の関係を予め取得する。ここで、DIc+DIdにより取得したダメージ指標DIとNiHの生成量の関係に基づいて判定のステップにおけるダメージ指標DIの閾値を設定する。
<Threshold setting>
The present inventors found that when the active material of a nickel-metal hydride storage battery deteriorates due to the history of use, as shown in FIG. . Also, a negative peak of DId=-30 appears in the value of dQ/dV during discharge. It was found that the absolute values of both the maximum peak and the minimum peak decreased with deterioration. Therefore, the relationship between the damage index DI and the amount of Ni 2 O 3 H produced is acquired in advance in a test sample having the same configuration as the nickel-metal hydride storage battery to be inspected. Here, the threshold value of the damage index DI in the determination step is set based on the relationship between the damage index DI obtained by DIc+DId and the amount of Ni 2 O 3 H produced.

<ダメージ指標DIとNiHの生成量の関係>
図6は、充放電時のダメージ指標DIとNiHの生成量の関係を示すグラフである。横軸は、「ダメージ指標DI」を示す。すなわちdQ/dVカーブにおいて充電時の最大ピークDIcの絶対値に放電時の最小ピークDIdの絶対値を加算した値を示す。縦軸は、正極活物質のうち、NiHの生成量の占める割合を%で示した。
<Relationship between Damage Index DI and Ni 2 O 3 H Production Amount>
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the damage index DI during charging and discharging and the amount of Ni 2 O 3 H produced. The horizontal axis indicates "damage index DI". That is, it represents the sum of the absolute value of the maximum peak DIc during charging and the absolute value of the minimum peak DId during discharging in the dQ/dV curve. The vertical axis indicates the percentage of the amount of Ni 2 O 3 H produced in the positive electrode active material.

このダメージ指標DIが概ねdQ/dV≧20の場合は、NiHの生成量は、検出できなかった。なお、後述するように、充電時のピークDIcは、図8に示すようにdQ/dV≧10でNiHの生成量は、検出できなかった。また、放電時のピークDIdは、図9にしめすように|dQ/dV|≧10でNiHの生成量は、検出できなかった。 When the damage index DI was approximately dQ/dV≧20, the amount of Ni 2 O 3 H produced could not be detected. As will be described later, the peak DIc during charging satisfies dQ/dV≧10 as shown in FIG. 8, and the amount of Ni 2 O 3 H produced could not be detected. Moreover, as shown in FIG. 9, the peak DId during discharge satisfies |dQ/dV|≧10, and the amount of Ni 2 O 3 H produced could not be detected.

一方、ダメージ指標DIが20未満であると、NiHの生成量が認められる。また、ダメージ指標DIが7程度であると、活物質のうち、NiHが占める割合は、概ね72.5[%]程度であった。逆に言えば、NiHの生成量をゼロとする場合は、ダメージ指標DIを20以上とする必要がある。つまり、図6に示す場合は、ダメージ指標DIの「閾値」は、「20以上」とすれば、NiHが生成したニッケル水素蓄電池を検査により排除できることとなる。 On the other hand, when the damage index DI is less than 20, the amount of Ni 2 O 3 H produced is recognized. Further, when the damage index DI was about 7, the proportion of Ni 2 O 3 H in the active material was about 72.5[%]. Conversely, when the amount of Ni 2 O 3 H produced is zero, the damage index DI must be 20 or more. That is, in the case shown in FIG. 6, if the "threshold" of the damage index DI is set to "20 or more", the nickel-metal hydride storage battery in which Ni2O3H is generated can be excluded by inspection.

<判定>
本実施形態のニッケル水素蓄電池の検査方法では、以上のように、充放電のステップ(S2)~判定のステップ(S5)による検査に先立って、閾値設定のステップ(S1)において設定した閾値を設定している。
<judgment>
In the nickel-metal hydride storage battery inspection method of the present embodiment, as described above, the threshold set in the threshold setting step (S1) is set prior to the inspection in the charge/discharge step (S2) to the determination step (S5). are doing.

そして、充放電のステップ(S2)~ダメージ指標DI算出のステップ(S4)により、対象となるニッケル水素蓄電池のダメージ指標DIを算出する。そして、閾値(例えばここでは、「20」)以上の場合(S5:YES)は良品と判定し(S6)、閾値未満の場合(S5:NO)は不良品と判定する(S7)。 Then, the damage index DI of the target nickel-metal hydride storage battery is calculated through the charging/discharging step (S2) to the damage index DI calculation step (S4). If the value is equal to or greater than a threshold value (for example, "20" here) (S5: YES), the product is determined to be non-defective (S6), and if the value is less than the threshold value (S5: NO), the product is determined to be defective (S7).

不良品として判定された(S7)ニッケル水素蓄電池は、図6に示す「ダメージ指標DIとNiHの生成量」の関係を示すグラフからNiHの生成量を算出する(S8)。そして、ニッケル水素蓄電池の劣化の程度を評価する。このように、完全な良品としては判定されないが、劣化が軽微なものについては、劣化に応じて使用条件を制限する制御をするなどして活用することができる。 For the nickel-metal hydride storage battery determined to be defective (S7), the amount of Ni2O3H produced is calculated from the graph showing the relationship between the "damage index DI and the amount of Ni2O3H produced" shown in FIG . S8). Then, the degree of deterioration of the nickel-hydrogen storage battery is evaluated. In this way, even though the product is not determined to be completely non-defective, it is possible to use the product with slight deterioration by, for example, controlling the conditions of use according to the deterioration.

以上で、本実施形態のニッケル水素蓄電池の検査方法を終了する。
<ニッケル水素蓄電池>
以下、本実施形態の前提となるニッケル水素蓄電池について簡単に説明する。本実施形態のニッケル水素蓄電池は、密閉型電池であり、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両の電源として用いられる車載電池である。車両に搭載されるニッケル水素蓄電池として所要の電力容量を得るべく、複数の単電池を電気的に直列接続して構成された電池モジュールからなる角形密閉式の電池である。
This completes the method for inspecting a nickel-metal hydride storage battery according to the present embodiment.
<Nickel metal hydride storage battery>
A nickel-metal hydride storage battery, which is the premise of this embodiment, will be briefly described below. The nickel-metal hydride storage battery of this embodiment is a sealed battery, and is a vehicle-mounted battery used as a power source for vehicles such as electric vehicles and hybrid vehicles. It is a prismatic sealed battery comprising a battery module configured by electrically connecting a plurality of single cells in series in order to obtain a required power capacity as a nickel-metal hydride storage battery mounted on a vehicle.

電池モジュールは、複数の単電池を収容可能な一体電槽と、この一体電槽を封止する蓋体とによって構成される直方体状の角形ケースを有している。なお、この角形ケースは、樹脂製のものを用いることができる。 A battery module has a rectangular parallelepiped prismatic case composed of an integrated battery case capable of accommodating a plurality of cells and a lid body for sealing the integrated battery case. A resin-made case can be used for this rectangular case.

角形ケースを構成する一体電槽は、アルカリ性の電解液に対して耐性を有する合成樹脂材料、例えばポリプロピレンやポリエチレン等により構成されている。そしてこの一体電槽の内部には、複数の単電池を区画する隔壁が形成されており、この隔壁によって区画された部分が、単電池毎の電槽となる。一体電槽は、例えば、6つの電槽を有する。 The integrated battery case that constitutes the rectangular case is made of a synthetic resin material, such as polypropylene or polyethylene, that is resistant to an alkaline electrolyte. A partition wall is formed inside the integrated battery case to partition a plurality of cells, and the portion partitioned by the partition wall serves as a battery case for each battery. The integrated battery case has, for example, six battery cases.

<極板群の構成>
区画された電槽内には、極板群と、その両側に接合された正極の集電板及び負極の集電板とが電解液とともに収容されている。極板群は、矩形状の正極板及び負極板がセパレータを介して積層して構成されている。各々隣接する電槽の極板群は電気的に直列接続されている。直列接続された極板群、すなわち複数の単電池の総出力が正極の接続端子及び負極の接続端子から取り出される。
<Structure of Electrode Group>
In the compartmentalized container, an electrode plate group, and a positive electrode collector plate and a negative electrode collector plate joined to both sides of the electrode plate group are accommodated together with an electrolytic solution. The electrode plate group is configured by laminating a rectangular positive electrode plate and a negative electrode plate with a separator interposed therebetween. Electrode groups of adjacent battery cases are electrically connected in series. The total output of the series-connected electrode plate group, ie, the plurality of single cells, is taken out from the positive connection terminal and the negative connection terminal.

<正極板>
正極板は、基材となる正極基材として、多孔性金属であるNi若しくはNi合金からなる発泡ニッケル三次元多孔体が用いられる。正極基材は、立体的な網状の構造を有した骨部と、この骨部に囲まれた孔部を有する。正極基材は、例えば発泡ウレタンのウレタン骨格表面にニッケルメッキを施した後、発泡ウレタンを焼失させて製造される。正極板は、Ni(OH)及びCoを活物質として含有している正極合材層を備えている。詳しくは、粒状の水酸化ニッケルに、水酸化コバルトや金属コバルト粉末などの導電剤、そして必要に応じてカルボキシメチルセルロースなどの増粘剤やポリテトラフルオロエチレンなどの結着剤を適量加えてまずはペースト状に加工する。その後、こうしてペースト状になった加工物を、正極基材の網目状の孔部に充填して正極合材層を形成する。その後、これを乾燥、圧延、切断することによって板状の正極板を形成する。
<Positive plate>
For the positive electrode plate, a foamed nickel three-dimensional porous body made of Ni or a Ni alloy, which is a porous metal, is used as a positive electrode base material. The positive electrode substrate has a bone portion having a three-dimensional network structure and a hole portion surrounded by the bone portion. The positive electrode substrate is manufactured, for example, by nickel-plating the surface of the urethane skeleton of foamed urethane and then burning off the foamed urethane. The positive plate comprises a positive composite layer containing Ni(OH) 2 and Co as active materials. Specifically, to granular nickel hydroxide, add an appropriate amount of a conductive agent such as cobalt hydroxide or metallic cobalt powder, and if necessary, a thickener such as carboxymethyl cellulose or a binder such as polytetrafluoroethylene, and then paste it. processed into a shape. After that, the paste-like processed material is filled into the mesh-like holes of the positive electrode substrate to form a positive electrode mixture layer. After that, it is dried, rolled, and cut to form a plate-like positive electrode plate.

<負極板>
負極板は、例えば、ランタン、セリウム、及びネオジム等の希土類元素の混合物であるミッシュメタル、ニッケル、アルミニウム、コバルトおよびマンガンを構成要素とする水素吸蔵合金を活物質として構成されている。これも詳しくは、この水素吸蔵合金にカーボンブラックなどの導電剤、そして必要に応じてカルボキシメチルセルロースなどの増粘剤や、スチレン-ブタジエン共重合体などの結着剤を添加してまずはペースト状に加工する。その後、こうしてペースト状に加工された水素吸蔵合金を、パンチングメタル(活物質支持体)などの芯材に塗布あるいは充填した後、これを乾燥、圧延、切断することによって同じく板状の負極板を形成する。
<Negative plate>
The negative electrode plate is made of, for example, a misch metal, which is a mixture of rare earth elements such as lanthanum, cerium, and neodymium, and a hydrogen storage alloy containing nickel, aluminum, cobalt, and manganese as constituent elements. In more detail, this hydrogen storage alloy is added with a conductive agent such as carbon black, and if necessary, a thickener such as carboxymethyl cellulose and a binder such as styrene-butadiene copolymer, and is first made into a paste. process. After that, the hydrogen-absorbing alloy thus processed into a paste is applied to or filled in a core material such as a punching metal (active material support), which is then dried, rolled, and cut into a plate-like negative electrode plate. Form.

<セパレータ>
セパレータとしては、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂の不織布、もしくは必要に応じてこれにスルフォン化などの親水処理を施したものを用いることができる。
<Separator>
As the separator, a nonwoven fabric made of an olefinic resin such as polypropylene, or a nonwoven fabric subjected to a hydrophilic treatment such as sulfonation as necessary, can be used.

本実施形態のニッケル水素蓄電池の電池モジュールは以上のような構成を備えている。
<本実施形態のニッケル水素蓄電池の制御装置>
次に、本実施形態の前提となるニッケル水素蓄電池及びその制御装置の一例について簡単に説明する。本実施形態のニッケル水素蓄電池の検査方法は、単体で回収した使用済みのニッケル水素蓄電池の再利用に関して行う検査方法がその典型的な一例である。しかし、ニッケル水素蓄電池の急激な劣化の兆候を検出できる本実施形態の検査方法は、駆動用二次電池として車載のニッケル水素蓄電池においても好適に適用することができる。そこで、ここではそのような車載の駆動用二次電池としてのニッケル水素蓄電池の検査方法の一実施態様について簡単に説明する。
The battery module of the nickel-metal hydride storage battery of this embodiment has the configuration described above.
<Control Device for Nickel Metal Hydride Storage Battery of Present Embodiment>
Next, an example of a nickel-metal hydride storage battery and its control device, which are prerequisites for this embodiment, will be briefly described. A typical example of the method for inspecting a nickel-metal hydride battery according to the present embodiment is an inspection method for reusing a used nickel-metal hydride battery that has been collected as a single unit. However, the inspection method of the present embodiment, which can detect signs of rapid deterioration of the nickel-metal hydride storage battery, can also be suitably applied to an in-vehicle nickel-metal hydride storage battery as a drive secondary battery. Therefore, one embodiment of a method for inspecting a nickel-metal hydride storage battery as such a vehicle-mounted secondary battery for driving will be briefly described here.

<ニッケル水素蓄電池の制御装置10>
図7は、本実施形態のニッケル水素蓄電池の制御装置10のブロック図である。図7を参照して、ニッケル水素蓄電池の制御装置10について説明する。なお、ここでは、ニッケル水素蓄電池は、電池モジュール90を収容した電池パックの状態で制御する。
<Control device 10 for nickel-metal hydride storage battery>
FIG. 7 is a block diagram of the control device 10 for the nickel-metal hydride storage battery of this embodiment. The control device 10 for the nickel-metal hydride storage battery will be described with reference to FIG. Here, the nickel-metal hydride storage battery is controlled in the state of the battery pack containing the battery module 90 .

<制御装置10>
電池制御装置である制御装置10は、車両に搭載し、いわゆるオンボードでリアルタイム又は蓄積データに基づいて車両の電池モジュール90を制御することができる。
<Control device 10>
A control device 10, which is a battery control device, is mounted on a vehicle and can control a battery module 90 of the vehicle in real time or based on accumulated data so-called onboard.

制御装置10は、発電機としてのモータジェネレータ17からの電流を、電池モジュール90を充電させる充電装置としてのインバータ20を制御して充電する。また、制御装置10は、負荷となる駆動用モータとしてのモータジェネレータ17に、電池モジュール90からの電流を電力供給装置としてのインバータ20を制御して放電する。 The control device 10 controls and charges the inverter 20 as a charging device for charging the battery module 90 with current from the motor generator 17 as a power generator. Further, the control device 10 controls the inverter 20 as a power supply device to discharge current from the battery module 90 to the motor generator 17 as a drive motor serving as a load.

制御装置10は、電池モジュール90の電流を測定する電流検出器21と、電池モジュール90の端子間電圧を測定する電圧検出器22と、電池モジュール90の温度を測定する温度検出器23とを備えている。 The control device 10 includes a current detector 21 that measures the current of the battery module 90, a voltage detector 22 that measures the voltage across the terminals of the battery module 90, and a temperature detector 23 that measures the temperature of the battery module 90. ing.

温度検出器23は、温度センサを備えている。温度センサは、電池モジュール90のうちの対応する単電池の極板群の近傍の温度を測定するとともに、測定した温度値を制御装置10に電気信号で出力する。 The temperature detector 23 has a temperature sensor. The temperature sensor measures the temperature in the vicinity of the electrode plate group of the corresponding unit cell in the battery module 90 and outputs the measured temperature value to the control device 10 as an electrical signal.

<制御部11>
制御装置10の制御部11は、制御装置10全体の制御を行うCPU、RAM、ROM、インタフェイスを備えたコンピュータとして構成されている。
<Control unit 11>
A control unit 11 of the control device 10 is configured as a computer including a CPU, a RAM, a ROM, and an interface for controlling the entire control device 10 .

<情報取得部12>
情報取得部12は、逐次電流検出器21から充放電電流値を取得し、電圧検出器22から電圧値を取得し、温度検出器23から電池温度を取得して記憶する。
<Information Acquisition Unit 12>
The information acquisition unit 12 sequentially acquires charge/discharge current values from the current detector 21, voltage values from the voltage detector 22, and battery temperature from the temperature detector 23, and stores them.

<記憶部13>
記憶部13は、制御装置10のプログラムや、必要なデータが記憶される記憶媒体を備える。プログラムは、図3に示すフローチャートを実行するプログラムを備える。
<Storage unit 13>
The storage unit 13 includes a storage medium in which programs for the control device 10 and necessary data are stored. The program includes a program that executes the flowchart shown in FIG.

また、記憶部13には、制御の前提のデータとして、ダメージ量とNiHの生成量の関係を示すマップに基づいた「閾値」などが予め記憶されている。
<ダメージ指標算出部14>
ダメージ指標算出部14は、充放電制御部16により充放電された電池モジュール90から、電池容量[Ah]の変化を推定し、かつモジュール電圧[V]とから充電カーブを生成する。この場合、電池容量[Ah]は、車載の電池であるので、SOC0[%]の完全放電からSOC100[%]の満充電までの充放電で、正確に電池容量[Ah]を測定することは困難である。そこで車両の運用上問題が生じにくいSOC[%]の範囲で、電池容量[Ah]を推定する。推定した充電カーブからdQ/dV[Ah/V]を算出し、ダメージ指標DIを算出する。
The storage unit 13 also pre-stores, as data on the premise of control, a " threshold value" based on a map showing the relationship between the amount of damage and the amount of Ni2O3H produced.
<Damage index calculator 14>
The damage index calculator 14 estimates a change in battery capacity [Ah] from the battery module 90 charged/discharged by the charge/discharge controller 16, and generates a charge curve from the module voltage [V]. In this case, since the battery capacity [Ah] is a vehicle-mounted battery, it is impossible to accurately measure the battery capacity [Ah] by charging and discharging from a fully discharged SOC of 0 [%] to a fully charged SOC of 100 [%]. Have difficulty. Therefore, the battery capacity [Ah] is estimated within the SOC [%] range in which problems in vehicle operation are unlikely to occur. dQ/dV [Ah/V] is calculated from the estimated charging curve, and the damage index DI is calculated.

なお、ダメージ指標DIの取得は、dQ/dV[Ah/V]のピークが認識できれば良い。したがって必ずしもSOC0[%]から100[%]の範囲のdQ/dV[Ah/V]がすべて必要である訳ではない。目的は、NiHの生成の兆候が発見できればよい。その目的の達成のためには、必ずしもSOC0[%]から100[%]の範囲のdQ/dV[Ah/V]を算出する必要はない。 It should be noted that the acquisition of the damage index DI is sufficient if the peak of dQ/dV [Ah/V] can be recognized. Therefore, not all dQ/dV [Ah/V] in the range of SOC 0 [%] to 100 [%] are necessary. The purpose is to find signs of the formation of Ni 2 O 3 H. To achieve this purpose, it is not always necessary to calculate dQ/dV [Ah/V] in the range of SOC 0 [%] to 100 [%].

<判定部15>
判定部15では、ダメージ指標算出部14で算出したダメージ指標DIを予め記憶してある閾値と比較して、車載のニッケル水素蓄電池が良品か、不良品かを判断する。ここで、不良品と判定された場合には、車両の運転者に警告を報知する。また、制御部11は、ダメージ指標DIにより推定したNiHの生成量に応じて、電池モジュール90の充放電の条件を制限することで、ニッケル水素蓄電池の急激な劣化を抑制することで、車両の運用に支障が出ないように制御する。
<Determination unit 15>
The determination unit 15 compares the damage index DI calculated by the damage index calculation unit 14 with a pre-stored threshold to determine whether the onboard nickel-metal hydride storage battery is good or bad. Here, if the product is determined to be defective, a warning is given to the driver of the vehicle. In addition, the control unit 11 limits the charging and discharging conditions of the battery module 90 according to the amount of Ni 2 O 3 H produced estimated from the damage index DI, thereby suppressing rapid deterioration of the nickel-metal hydride storage battery. Control the vehicle so that it does not interfere with the operation of the vehicle.

<充放電制御部16>
充放電制御部16は、電池モジュール90の電圧を監視して、SOCが閾値より低下している場合は、モータジェネレータ17により発電してインバータ20を介し電池モジュール90を充電する。一方、車両の制動時にモータジェネレータ17からの回生電流を、インバータ20を介して供給することで電池モジュール90を充電する。この場合、充放電制御部16は、過大な電流や、電池モジュール90のSOCが高すぎる場合は、充電を制限する。このときの閾値などは、記憶部13に記憶されている。また、本実施形態では、NiHが生成されないように、正極の電位をOが発生しないような電位になるように充放電を制御する。
<Charge/discharge control unit 16>
The charge/discharge control unit 16 monitors the voltage of the battery module 90 , and when the SOC is lower than the threshold, the motor generator 17 generates power to charge the battery module 90 via the inverter 20 . On the other hand, the battery module 90 is charged by supplying the regenerated current from the motor generator 17 through the inverter 20 when the vehicle is braked. In this case, the charge/discharge control unit 16 limits charging when the current is excessive or the SOC of the battery module 90 is too high. The threshold and the like at this time are stored in the storage unit 13 . Further, in the present embodiment, charging and discharging are controlled so that the potential of the positive electrode becomes a potential at which O 2 is not generated so that Ni 2 O 3 H is not generated.

一方、充放電制御部16は、車両の駆動時では、車両のECU(Electronic Control Unit)からの指令で、電池モジュール90から必要な電流を、インバータ20を介しモータジェネレータ17に供給する。 On the other hand, when the vehicle is driven, the charge/discharge control unit 16 supplies necessary current from the battery module 90 to the motor generator 17 via the inverter 20 in accordance with a command from the vehicle ECU (Electronic Control Unit).

特に、判定部15で、ニッケル水素蓄電池の劣化が警告された場合は、充放電制御部16は、低温時における急速な充放電を回避するなどして、急激なNiHの生成を抑制する。 In particular, when the determination unit 15 warns of deterioration of the nickel-metal hydride storage battery, the charge/discharge control unit 16 avoids rapid charge/discharge at low temperatures, etc., to prevent rapid generation of Ni 2 O 3 H. Suppress.

(実施形態の作用)
本実施形態は上記のような構成を備えるため、ニッケル水素蓄電池においてNiHが生成されているか否かをダメージ指標DIを用いて正確に推定する。
(Action of Embodiment)
Since the present embodiment has the configuration as described above, it is accurately estimated using the damage index DI whether or not Ni 2 O 3 H is generated in the nickel-metal hydride storage battery.

(実施形態の効果)
本実施形態のニッケル水素蓄電池の制御方法では、以下のような効果がある。
(1)容量低下を招くNiHの生成量を非破壊で推定し、ニッケル水素蓄電池の再利用の判定をすることができる。このため、ニッケル水素蓄電池の再利用を性能を担保しながら行うことができる。
(Effect of Embodiment)
The method for controlling a nickel-metal hydride storage battery according to this embodiment has the following effects.
(1) It is possible to non-destructively estimate the amount of Ni 2 O 3 H that causes a decrease in capacity, and to determine whether the nickel-hydrogen storage battery is to be reused. Therefore, it is possible to reuse the nickel-metal hydride storage battery while ensuring its performance.

(2)非破壊検査であるため、使用履歴の不明なニッケル水素蓄電池であってもその劣化を判断して、再利用をすることができる。
(3)検査は、電池容量[Ah]とモジュール電圧[V]のみで判断できるため、複雑な検査装置などは必要がない。
(2) Since the inspection is non-destructive, even nickel-metal hydride storage batteries whose use history is unknown can be reused by judging their deterioration.
(3) Since the inspection can be determined only by the battery capacity [Ah] and the module voltage [V], there is no need for a complicated inspection device.

(4)急激な容量低下を招くNiHの生成を、その初期段階で検出することができるため、ニッケル水素蓄電池の再利用後の性能を担保することができる。
(5)また、ダメージ指標DIとNiHの生成量の関係を予め取得して、この関係に基づいた閾値により判定しているので、正確に判定することができる。
(4) Since the generation of Ni 2 O 3 H, which causes a rapid capacity decrease, can be detected at the initial stage, the performance of the nickel-hydrogen storage battery after reuse can be ensured.
(5) Further, since the relationship between the damage index DI and the amount of Ni 2 O 3 H produced is obtained in advance and the determination is made using the threshold value based on this relationship, the determination can be made accurately.

(6)さらに、ダメージ指標DIとNiHの生成量の関係に基づいて判定しているので、ダメージ指標DIから、どの程度NiHが生成しているかを推定することができる。 (6) Furthermore, since the determination is made based on the relationship between the damage index DI and the amount of Ni 2 O 3 H produced, it is possible to estimate how much Ni 2 O 3 H is produced from the damage index DI. can.

(7)ダメージ指標は、充電時と放電時の両方のdQ/dVカーブにより判定しているので、より正確に劣化の判定をすることができる。
(8)判定のステップ(S5)において、ダメージ指標DIが閾値を下回った場合において、生成量算出のステップ(S9)をさらに備えた。閾値設定のステップ(S1)において取得したダメージ指標とNiHの生成量の関係に基づいて、ダメージ指標に基づいてNiHの生成量を算出する。このため、そのニッケル水素蓄電池のNiHの生成量が推定できる。
(7) Since the damage index is determined by the dQ/dV curves during both charging and discharging, deterioration can be determined more accurately.
(8) In the judgment step (S5), if the damage index DI is less than the threshold value, the generation amount calculation step (S9) is further provided. Based on the relationship between the damage index and the Ni 2 O 3 H production amount obtained in the threshold setting step (S1), the production amount of Ni 2 O 3 H is calculated based on the damage index. Therefore, the production amount of Ni 2 O 3 H in the nickel-hydrogen storage battery can be estimated.

(9)そのニッケル水素蓄電池のNiHの生成量が推定できると、劣化が軽微であれば、使用条件を制限することで、その寿命を延命することができる。
(10)特に、本実施形態のニッケル水素蓄電池の検査方法は、車両においても、行うことができる。車両において行うことで、ニッケル水素蓄電池が急激にNiHを生成することで車両の運用が困難になるような場合を予め想定することが可能となる。
(9) If the amount of Ni 2 O 3 H produced in the nickel-metal hydride storage battery can be estimated, the service life can be extended by limiting the conditions of use if the deterioration is minor.
(10) In particular, the nickel-metal hydride storage battery inspection method of the present embodiment can also be performed in a vehicle. By doing this in a vehicle, it is possible to anticipate a case in which the nickel-metal hydride storage battery suddenly generates Ni 2 O 3 H, making it difficult to operate the vehicle.

(11)このような場合に、ニッケル水素蓄電池の使用条件を制限することで、突然の車両の運用が困難となるようなことを回避することができる。
(変形例)
上記実施形態は、以下のようにしても実施することができる。
(11) In such a case, by limiting the use conditions of the nickel-metal hydride storage battery, it is possible to avoid a sudden difficulty in operating the vehicle.
(Modification)
The above embodiment can also be implemented as follows.

<変形例1>
図8は、充電時のみのダメージ指標DIcとNiHの生成量の関係を示すグラフである。
<Modification 1>
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the damage index DIc only during charging and the amount of Ni 2 O 3 H produced.

上記実施形態では、充放電のステップ(S2)で、設定したレートで対象電池を充放電し充放電カーブを取得する。次に、Q/dV化のステップ(S3)で、充放電カーブをdQ/dVカーブに置換する。そして、ダメージ指標DI算出のステップ(S4)で、dQ/dVカーブにおいて充電時の最大ピークに放電時の最小ピークの絶対値を加算することでダメージ指標DIを算出する。このように算出したダメージ指標DIに基づいて、対象となるニッケル水素蓄電池の良否を判定している。 In the above embodiment, in the charging/discharging step (S2), the target battery is charged/discharged at a set rate and the charge/discharge curve is obtained. Next, in the Q/dV conversion step (S3), the charge/discharge curve is replaced with a dQ/dV curve. Then, in the damage index DI calculation step (S4), the damage index DI is calculated by adding the absolute value of the minimum peak during discharge to the maximum peak during charge in the dQ/dV curve. Based on the damage index DI calculated in this way, the acceptability of the target nickel-metal hydride storage battery is determined.

一方、変形例1では、充放電のステップ(S2)で、設定したレートで対象電池を充電し充電カーブのみを取得する。次に、Q/dV化のステップ(S3)で、充電カーブをdQ/dVカーブに置換する。そして、ダメージ指標DI算出のステップ(S4)で、図5に示すdQ/dVカーブにおいて充電時の最大ピークの絶対値のみに基づいてダメージ指標DIcを算出する。このように充電のみに算出したダメージ指標DIcに基づいて、判定のステップ(S5)において、対象となるニッケル水素蓄電池の良否を判定している。 On the other hand, in Modification 1, in the charging/discharging step (S2), the target battery is charged at the set rate and only the charging curve is acquired. Next, in the Q/dV converting step (S3), the charging curve is replaced with a dQ/dV curve. Then, in the damage index DI calculation step (S4), the damage index DIc is calculated based only on the absolute value of the maximum peak during charging in the dQ/dV curve shown in FIG. Based on the damage index DIc calculated only for charging in this manner, the acceptability of the target nickel-metal hydride storage battery is determined in the determination step (S5).

このような構成であっても、図8に示すように、充電時のみのダメージ指標DIcに基づいて、NiHの生成量を正確に推定することができることが検証できた。変形例1では、図8によれば、閾値は、dQ/dV≧10と設定している。 Even with such a configuration, it was verified that the production amount of Ni 2 O 3 H could be accurately estimated based on the damage index DIc only during charging, as shown in FIG. In Modification 1, according to FIG. 8, the threshold is set to dQ/dV≧10.

上記実施形態のように充放電のいずれにも基づいたダメージ指標DIの方が、より正確な推定ができるが、変形例1のような簡易な方法でも実施することができる。
<変形例2>
図9は、放電時のみのダメージ指標DIdとNiHの生成量の関係を示すグラフである。
Although the damage index DI based on both charging and discharging as in the above embodiment allows more accurate estimation, a simple method such as Modification 1 can also be implemented.
<Modification 2>
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the damage index DId and the amount of Ni 2 O 3 H produced only during discharge.

変形例2では、充放電のステップ(S2)で、設定したレートで対象電池を放電し放電カーブのみを取得する。次に、Q/dV化のステップ(S3)で、放電カーブをdQ/dVカーブに置換する。そして、ダメージ指標DI算出のステップ(S4)で、図5に示すdQ/dVカーブにおいて放電時の最大ピーク(ボトム)の絶対値のみに基づいてダメージ指標DIdを算出する。このように放電のみに算出したダメージ指標DIdに基づいて、判定のステップ(S5)において、対象となるニッケル水素蓄電池の良否を判定している。 In Modified Example 2, in the charging/discharging step (S2), the target battery is discharged at a set rate and only the discharge curve is acquired. Next, in the Q/dV conversion step (S3), the discharge curve is replaced with a dQ/dV curve. Then, in the damage index DI calculation step (S4), the damage index DId is calculated based only on the absolute value of the maximum peak (bottom) during discharge in the dQ/dV curve shown in FIG. Based on the damage index DId calculated only for discharge in this manner, the acceptability of the target nickel-metal hydride storage battery is determined in the determination step (S5).

このような構成であっても、図9に示すように、放電時のみのダメージ指標DIdに基づいて、NiHの生成量を正確に推定することができることが検証できた。変形例2では、図9によれば、閾値は、|dQ/dV|≧10と設定している。 Even with such a configuration, it was verified that the amount of Ni 2 O 3 H produced could be accurately estimated based on the damage index DId only during discharge, as shown in FIG. In modification 2, according to FIG. 9, the threshold is set to |dQ/dV|≧10.

上記実施形態のように充放電のいずれにも基づいたダメージ指標DIの方が、より正確な推定ができるが、変形例2のような簡易な方法でも実施することができる。
<その他変形例>
○本実施形態に例示された数値範囲は具体例であり、本発明はこれに限定されるものではなく、当業者により対象となるニッケル水素蓄電池の構成や特性に応じて適宜最適化がなされるものである。
Although the damage index DI based on both charging and discharging as in the above embodiment allows more accurate estimation, a simple method such as Modification 2 can also be implemented.
<Other Modifications>
○ Numerical ranges exemplified in this embodiment are specific examples, and the present invention is not limited to these, and can be appropriately optimized according to the configuration and characteristics of the target nickel-metal hydride storage battery by those skilled in the art. It is.

○閾値は、安全度を見込み適宜マージンを持って設定することができる。
○図5に示すニッケル水素蓄電池の電池モジュール90、図7に示す制御装置10は、一例であり、このような構成に限定されるものではない。制御装置10は、車両のECUによってその機能を行ってもよい。また、電池パック内に独立して設けることもできる。
○ The threshold can be set with an appropriate margin in anticipation of safety.
○ The battery module 90 of the nickel-metal hydride storage battery shown in FIG. 5 and the control device 10 shown in FIG. 7 are examples, and are not limited to such configurations. The control device 10 may perform its functions by means of the ECU of the vehicle. It can also be provided independently within the battery pack.

なお、もちろん検査対象のニッケル水素蓄電池を車両から降ろして回収し、検査工場などで電池単独で検査することができる。
〇本実施形態では、電気自動車に搭載されるニッケル水素蓄電池を一例に、本発明を説明したが、船舶用、航空機用の電池にも好適に適用できる。さらに、定置用の電池に応用することも可能である。
Of course, the nickel-metal hydride storage battery to be inspected can be unloaded from the vehicle and collected, and the battery can be inspected alone at an inspection factory or the like.
In the present embodiment, the nickel-metal hydride storage battery mounted on an electric vehicle has been described as an example, but the present invention can also be suitably applied to batteries for ships and aircraft. Furthermore, it can also be applied to a stationary battery.

○図3に示すフローチャートは、本実施形態の実施の一例であり、当業者によりその手順の順序を変更し、手順を付加し、削除し、又は変更して実施することができることは言うまでもない。 ○ The flowchart shown in FIG. 3 is an example of implementation of this embodiment, and it goes without saying that a person skilled in the art can change the order of the procedures, add, delete, or change the procedures.

○本発明は、実施形態に記載されていない場合でも、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で、当業者によりその構成を付加し、削除し、又は変更して実施することができることは言うまでもない。 ○ Needless to say, even if the present invention is not described in the embodiments, it is possible for those skilled in the art to add, delete, or change the configuration without departing from the scope of the claims.

A…気泡
B…気泡
2…正極活物質
22a…粒子
22b…粒子表面
4…アルカリ電解液
10…制御装置
11…制御部
12…情報取得部
13…記憶部(プログラム、マップ等)
14…ダメージ指標算出部
15…判定部
16…充放電制御部
17…モータジェネレータ
20…インバータ
21…電流検出器
22…電圧検出器
23…温度検出器
24…電池パック
90…電池モジュール
A... Bubble B... Bubble 2... Positive electrode active material 22a... Particle 22b... Particle surface 4... Alkaline electrolytic solution 10... Control device 11... Control unit 12... Information acquisition unit 13... Storage unit (program, map, etc.)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14... Damage index calculation part 15... Judgment part 16... Charge/discharge control part 17... Motor generator 20... Inverter 21... Current detector 22... Voltage detector 23... Temperature detector 24... Battery pack 90... Battery module

Claims (12)

水酸化ニッケルを活物質とする正極、水素吸蔵合金を含む負極、及びアルカリ水溶液からなる電解液を有するニッケル水素蓄電池の検査方法において、
設定したレートで対象電池を充電し充電カーブを取得する充電のステップと、
前記充電カーブをdQ/dVカーブに置換するdQ/dV化のステップと、
前記dQ/dVカーブにおいて充電時の最大ピークの絶対値からダメージ指標を算出するダメージ指標算出のステップと、
前記ダメージ指標がある一定の閾値以上の場合は良品と判定し、前記閾値未満の場合は不良品と判定する、判定のステップと
を備えたことを特徴とするニッケル水素蓄電池の検査方法。
In a method for inspecting a nickel-metal hydride storage battery having a positive electrode using nickel hydroxide as an active material, a negative electrode containing a hydrogen storage alloy, and an electrolytic solution made of an alkaline aqueous solution,
a charging step of charging the target battery at a set rate and obtaining a charging curve;
a dQ/dV converting step of replacing the charging curve with a dQ/dV curve;
a damage index calculation step of calculating a damage index from the absolute value of the maximum peak during charging in the dQ/dV curve;
A method for inspecting a nickel-metal hydride storage battery, comprising: judging that the damage index is a non-defective product if the damage index is equal to or greater than a certain threshold value, and that the product is defective if the damage index is less than the threshold value.
前記ダメージ指標の閾値が10以上に設定されたことを特徴とする請求項1に記載のニッケル水素蓄電池の検査方法。 2. The method of inspecting a nickel-metal hydride storage battery according to claim 1, wherein the threshold value of said damage index is set to 10 or more. 水酸化ニッケルを活物質とする正極、水素吸蔵合金を含む負極、及びアルカリ水溶液からなる電解液を有するニッケル水素蓄電池の検査方法において、
設定したレートで対象電池を放電し放電カーブを取得する放電のステップと、
前記放電カーブをdQ/dVカーブに置換するdQ/dV化のステップと、
前記dQ/dVカーブにおいて放電時の最小ピークの絶対値からダメージ指標を算出するダメージ指標算出のステップと、
前記ダメージ指標がある一定の閾値以上の場合は良品と判定し、前記閾値未満の場合は不良品と判定する、判定のステップと
を備えたことを特徴とするニッケル水素蓄電池の検査方法。
In a method for inspecting a nickel-metal hydride storage battery having a positive electrode using nickel hydroxide as an active material, a negative electrode containing a hydrogen storage alloy, and an electrolytic solution made of an alkaline aqueous solution,
a discharging step of discharging the target battery at a set rate and acquiring a discharge curve;
a dQ/dV conversion step of replacing the discharge curve with a dQ/dV curve;
a damage index calculation step of calculating a damage index from the absolute value of the minimum peak during discharge in the dQ/dV curve;
A method for inspecting a nickel-metal hydride storage battery, comprising: judging that the damage index is a non-defective product if the damage index is equal to or greater than a certain threshold value, and that the product is defective if the damage index is less than the threshold value.
前記ダメージ指標の閾値が10以上に設定されたことを特徴とする請求項3に記載のニッケル水素蓄電池の検査方法。 4. The method of inspecting a nickel-metal hydride storage battery according to claim 3, wherein the threshold value of said damage index is set to 10 or more. 水酸化ニッケルを活物質とする正極、水素吸蔵合金を含む負極、及びアルカリ水溶液からなる電解液を有するニッケル水素蓄電池の検査方法において、
設定したレートで対象電池を充放電し充放電カーブを取得する充放電のステップと、
前記充放電カーブをdQ/dVカーブに置換するQ/dV化のステップと、
前記dQ/dVカーブにおいて充電時の最大ピークの絶対値に放電時の最小ピークの絶対値を加算することでダメージ指標を算出するダメージ指標算出のステップと、
前記ダメージ指標がある一定の閾値以上の場合は良品と判定し、前記閾値未満の場合は不良品と判定する、判定のステップと
を備えたことを特徴とするニッケル水素蓄電池の検査方法。
In a method for inspecting a nickel-metal hydride storage battery having a positive electrode using nickel hydroxide as an active material, a negative electrode containing a hydrogen storage alloy, and an electrolytic solution made of an alkaline aqueous solution,
a charge/discharge step of charging/discharging the target battery at a set rate and acquiring a charge/discharge curve;
a Q/dV conversion step of replacing the charge/discharge curve with a dQ/dV curve;
a damage index calculation step of calculating a damage index by adding the absolute value of the maximum peak during charging to the absolute value of the minimum peak during discharging in the dQ/dV curve;
A method for inspecting a nickel-metal hydride storage battery, comprising: judging that the damage index is a non-defective product if the damage index is equal to or greater than a certain threshold value, and that the product is defective if the damage index is less than the threshold value.
前記ダメージ指標の閾値が20以上に設定されたことを特徴とする請求項5に記載のニッケル水素蓄電池の検査方法。 6. The method of inspecting a nickel-metal hydride storage battery according to claim 5, wherein a threshold value of said damage index is set to 20 or more. 前記ニッケル水素蓄電池の検査方法における検査対象となるニッケル水素蓄電池のテストサンプルにおいて、前記ダメージ指標とNiHの生成量の関係を予め取得し、この関係に基づいて前記判定のステップにおけるダメージ指標の閾値を設定する閾値設定のステップを備えたことを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載のニッケル水素蓄電池の検査方法。 In the test sample of the nickel-metal hydride storage battery to be inspected in the inspection method for the nickel-metal hydride storage battery, the relationship between the damage index and the amount of Ni 2 O 3 H produced is obtained in advance, and the damage in the determination step is determined based on this relationship. 7. The method for inspecting a nickel-metal hydride storage battery according to claim 1, further comprising a threshold setting step of setting a threshold for the index. 前記判定のステップにおいて、前記ダメージ指標が前記閾値を下回った場合において、前記閾値設定のステップにおいて取得した前記ダメージ指標と前記NiHの生成量の関係に基づいて、前記ダメージ指標に基づいてNiHの生成量を算出するNiHの生成量算出のステップをさらに備えたことを特徴とする請求項7に記載のニッケル水素蓄電池の検査方法。 In the determination step, when the damage index is below the threshold, based on the relationship between the damage index obtained in the threshold setting step and the amount of Ni 2 O 3 H produced, 8. The inspection method for a nickel-hydrogen storage battery according to claim 7, further comprising a step of calculating the amount of Ni2O3H produced by calculating the amount of Ni2O3H produced. 前記NiHの生成量算出のステップにおいて算出したNiHの生成量が、基準値以下の場合は、設定した使用条件下で当該ニッケル水素蓄電池の使用が可能であると判定する使用判定のステップを備えたことを特徴とする請求項8に記載のニッケル水素蓄電池の検査方法。 If the production amount of Ni 2 O 3 H calculated in the step of calculating the production amount of Ni 2 O 3 H is equal to or less than the reference value, it is determined that the nickel-metal hydride storage battery can be used under the set usage conditions. 9. The method for inspecting a nickel-metal hydride storage battery according to claim 8, further comprising a step of determining whether the battery is used. 前記充電若しくは前記放電において設定したレートが、3C以下であることを特徴とする請求項1~9のいずれか一項に記載のニッケル水素蓄電池の検査方法。 10. The method for inspecting a nickel-metal hydride storage battery according to claim 1, wherein the rate set for said charging or said discharging is 3C or less. 前記充電及び前記放電における範囲は、SOCが0~100%であることを特徴とする請求項1~10のいずれか一項に記載のニッケル水素蓄電池の検査方法。 11. The method for inspecting a nickel-metal hydride storage battery according to claim 1, wherein the SOC is 0 to 100% in the charging and discharging ranges. 前記ニッケル水素蓄電池は、車両駆動用の車載用電池であり、前記ニッケル水素蓄電池の検査方法が車両において実施されることを特徴とする請求項1~11のいずれか一項に記載のニッケル水素蓄電池の検査方法。 The nickel-metal hydride storage battery according to any one of claims 1 to 11, wherein the nickel-metal hydride storage battery is an in-vehicle battery for driving a vehicle, and the inspection method for the nickel-metal hydride storage battery is performed in the vehicle. inspection method.
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