JP3380895B2 - 電池の不良品製造防止方法 - Google Patents
電池の不良品製造防止方法Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/389—Measuring internal impedance, internal conductance or related variables
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
- G01R31/3865—Arrangements for measuring battery or accumulator variables related to manufacture, e.g. testing after manufacture
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
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- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池の製造工程に
おいて不良品製造を防止する方法として、電池の最終製
品形態のものの安全性を検査する簡易方法である。電池
は爆発等に備えて十分な対策が取られているが、製造ミ
スにより電気的活物質の不十分な設置等がある電池で
は、電池の温度上昇時の早期における、液漏れ、破裂、
爆発等の異常挙動が見られる。この異常挙動の温度上昇
時の早期の出現を利用し、その現象を監視するととも
に、それ等を事前に察知し、電池製造工程における安全
性を管理・向上する方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、パーソナルコンピュター、ワープ
ロ、ビデオカメラの小型化、携帯電話等が普及するにつ
れて、電源としての一次、二次電池に対しても小型化・
高性能・高密度・高信頼性が求められるようになってい
る。ところで、一般に電池特に上記のような小型化・高
品質の電池は、外部端子の短絡による過放電、充電時に
おけるトラブル等によって、電池に過大電圧、過大充電
電流、逆接続電圧がかかり、電池内部の温度が上昇し
て、液漏れ、破裂、爆発等が生じることがある。 【０００３】特に高分子リチウム電池は、携帯電話、携
帯コンピューター等に汎用されており、時々、爆発・炎
上等の事故が発生するために、その安全性の確保が必要
とされている。高分子リチウム電池には、特にその内部
構造に大変危険な電気化学的活物質を充填しており、小
さな不具合いによりいつ爆発が起きても不思議ではな
い。小さな製造ミスによる不良品の出荷防止は、電池の
爆発や火災防止に資する為の大きな問題である。しかし
ながら、電池の液漏れ、破裂、爆発等が生じる電池の外
観変化の現象と内部インピーダンスの変化との関係を確
実に掴む方法が今までなかった。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明は電池の製造工
程での不良品の出荷防止のための、電池使用時の液漏
れ、破裂、爆発等が生じる現象とその内部インピーダン
スの変化の関係を的確・簡便に検査できる方法を提供す
ることを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明の電池の不良品製
造防止方法は、電池の製造工程での不良品出荷防止のた
めに、電池を略一定速度で温度上昇させ、その温度上昇
時にファイバーカメラで電池の外観上の変化や破損を監
視すると同時に、電池の電圧、電流、及び内部インピー
ダンスを測定することにより電池の不良品を検知する。
本発明では、電池内部の小さな不具合を温度を上昇させ
ることで増幅して検出し、製造ミスによる不良品の出荷
防止（安全性確保）が容易になる簡易計測法である。本
発明は電池の深刻な異常状態（爆発、液漏れ、外観の形
状変化）を事前に察知する発明を補完するものである。 【０００６】 【発明の実施の形態】以下、電池の温度上昇時におけ
る、電池の液漏れ、破裂、爆発等が生じる外観の変化と
電池の電圧、電流及び内部インピーダンスの諸特性の変
化値とを同時に検査する方法を詳細に説明する。図１に
その構成を示す。本発明において、電池の内部インピー
ダンス、電流、電圧を測定するには、従来公知の測定装
置を用いればよく、例えば図１に示されるような測定装
置を使用すればよい。図１において、ＭＯＭはミリオー
ムメーター、Ｅは電池（供試品）、Ｔは加熱用プログラ
ム恒温槽、ＶＩは電圧・電流測定器、ＰＣはパーソナル
コンピュータ、Ｆは光ファイバー、ＣＡはＣＣＤカメ
ラ、Ｖはビデオモニターである。本発明で内部インピー
ダンスを検出するには、まず電池Ｅを加熱用プログラム
恒温槽Ｔに装着し、ついで該加熱用プログラム恒温槽の
温度を昇温し、各昇温時の内部インピーダンスをミリオ
ームメーター（ＭＯＭ）で測定すればよい。 【０００７】加熱用プログラム恒温槽（Ｔ）内は通常密
閉されていて、外部から供試品の電池（Ｅ）を見ること
ができない。そのため、光ファイバー（Ｆ）を小さな隙
間から挿入して、ＣＣＤカメラ（ＣＡ）で加熱中の電池
（Ｅ）の外観上の変化挙動を捕らえる。更に、ＣＣＤカ
メラ（ＣＡ）の画像をビデオモニター（Ｖ）で記憶して
おく。試験開始時からの時刻をミリオームメーター（Ｍ
ＯＭ）およびビデオモニター（Ｖ）に連続的に記録して
おけば、内部インピーダンスの変化と外観の変化の関係
が明確に掴むことができる。 【０００８】加熱プログラム恒温槽Ｔの昇温速度に特別
な制約はないが、昇温速度が遅いと測定に時間がかかり
過ぎ、逆に昇温速度が速いと電池の内部まで十分加熱さ
れないので、通常０．５〜１．０℃／分としておくのが
よい。 【０００９】測定周波数は任意でよいが、測定の容易な
１ｋＨｚ程度とするのがよい。電池の電圧及び電流は電
圧・電流測定装置（ＶＩ）によって、各昇温時ごとに測
定される。 【００１０】上記のような測定手段によって得られた、
昇温時における内部インピーダンス、電流及び電圧の変
化値を、ビデオモニター（Ｖ）に映し出される電池
（Ｅ）の外観挙動とを容易に比較して見ることができ
る。従って、電池の温度上昇時における、電池の液漏
れ、破裂、爆発等が生じる外観の現象のタイミングと電
池の電圧、電流及び内部インピーダンスの諸特性の変化
のタイミングとを同時に詳しく監視することができ、電
池の安全性の評価に非常に有効である。もちろん、ビデ
オ画面をデジタル処理し、コンピューターに取り込み、
画像解析を行うことによって、より詳細な電池の外観上
の変化の解析が可能である。 【００１１】本発明の監視対象とされる電池としては一
般の電池が全て包含され、一次電池でも二次電池の何れ
でも良いし、また燃料電池、再生型電池、太陽電池であ
ってもよい。一次電池としては、例えばマンガン電池、
アルカリマンガン電池、銀電池、リチウム電池などが挙
げられ、二次電池としては、鉛蓄電池、ニッケル・カド
ミウム電池（アルカリ）電池などが挙げられる。 【００１２】 【実施例】次に、本発明を実施によりさらに詳細に説明
する。なお、これらの実施例は本発明の理解を容易にす
るためのものであり、本発明の範囲を何ら限定するもの
ではない。 【００１３】実施例１ 図１に示される恒温槽Ｔに９Ｖマンガン乾電池(６Ｆ２
２)を入れ、恒温槽を１℃／分の温度上昇速度で加温
し、各加温時の電圧、電流及び内部インピーダンスの値
の測定およびビデオモニターでの外観監視をした。その
結果を図２に示す。比較的早い時から液漏れが観測さ
れ、ほとんど同じくして内部インピーダンスの増加が見
られる。 【００１４】実施例２ 実施例１において、９Ｖマンガン電池を３Ｖリチウムボ
タン電池(ＣＲ２３０２）に代えた以外は実施例１と同
様にして電圧、電流及び内部インピーダンスの値を測定
およびビデオモニターでの外観監視をした。その結果を
図３に示す。図３から、内部インピーダンスの値の変化
および液漏れなど外観の変化は、最高１５０℃までの実
験では際立った変化は認められなかった。 【００１５】なお、本発明は製造するすべての電池に行
う「全数検査」ではなく、一定基準で抜き取った個数に
対して行う「管理検査」に適応することが望ましい。 【００１６】 【発明の効果】本発明の電池の破損状況監視方法は、温
度上昇時において、電池の内部インピーダンス等の変化
状況とその電池の破損してゆく状況が同時に観察でき
る。従って、電池の安全性評価にとって非常に有効な検
査が可能になる。
おいて不良品製造を防止する方法として、電池の最終製
品形態のものの安全性を検査する簡易方法である。電池
は爆発等に備えて十分な対策が取られているが、製造ミ
スにより電気的活物質の不十分な設置等がある電池で
は、電池の温度上昇時の早期における、液漏れ、破裂、
爆発等の異常挙動が見られる。この異常挙動の温度上昇
時の早期の出現を利用し、その現象を監視するととも
に、それ等を事前に察知し、電池製造工程における安全
性を管理・向上する方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、パーソナルコンピュター、ワープ
ロ、ビデオカメラの小型化、携帯電話等が普及するにつ
れて、電源としての一次、二次電池に対しても小型化・
高性能・高密度・高信頼性が求められるようになってい
る。ところで、一般に電池特に上記のような小型化・高
品質の電池は、外部端子の短絡による過放電、充電時に
おけるトラブル等によって、電池に過大電圧、過大充電
電流、逆接続電圧がかかり、電池内部の温度が上昇し
て、液漏れ、破裂、爆発等が生じることがある。 【０００３】特に高分子リチウム電池は、携帯電話、携
帯コンピューター等に汎用されており、時々、爆発・炎
上等の事故が発生するために、その安全性の確保が必要
とされている。高分子リチウム電池には、特にその内部
構造に大変危険な電気化学的活物質を充填しており、小
さな不具合いによりいつ爆発が起きても不思議ではな
い。小さな製造ミスによる不良品の出荷防止は、電池の
爆発や火災防止に資する為の大きな問題である。しかし
ながら、電池の液漏れ、破裂、爆発等が生じる電池の外
観変化の現象と内部インピーダンスの変化との関係を確
実に掴む方法が今までなかった。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明は電池の製造工
程での不良品の出荷防止のための、電池使用時の液漏
れ、破裂、爆発等が生じる現象とその内部インピーダン
スの変化の関係を的確・簡便に検査できる方法を提供す
ることを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明の電池の不良品製
造防止方法は、電池の製造工程での不良品出荷防止のた
めに、電池を略一定速度で温度上昇させ、その温度上昇
時にファイバーカメラで電池の外観上の変化や破損を監
視すると同時に、電池の電圧、電流、及び内部インピー
ダンスを測定することにより電池の不良品を検知する。
本発明では、電池内部の小さな不具合を温度を上昇させ
ることで増幅して検出し、製造ミスによる不良品の出荷
防止（安全性確保）が容易になる簡易計測法である。本
発明は電池の深刻な異常状態（爆発、液漏れ、外観の形
状変化）を事前に察知する発明を補完するものである。 【０００６】 【発明の実施の形態】以下、電池の温度上昇時におけ
る、電池の液漏れ、破裂、爆発等が生じる外観の変化と
電池の電圧、電流及び内部インピーダンスの諸特性の変
化値とを同時に検査する方法を詳細に説明する。図１に
その構成を示す。本発明において、電池の内部インピー
ダンス、電流、電圧を測定するには、従来公知の測定装
置を用いればよく、例えば図１に示されるような測定装
置を使用すればよい。図１において、ＭＯＭはミリオー
ムメーター、Ｅは電池（供試品）、Ｔは加熱用プログラ
ム恒温槽、ＶＩは電圧・電流測定器、ＰＣはパーソナル
コンピュータ、Ｆは光ファイバー、ＣＡはＣＣＤカメ
ラ、Ｖはビデオモニターである。本発明で内部インピー
ダンスを検出するには、まず電池Ｅを加熱用プログラム
恒温槽Ｔに装着し、ついで該加熱用プログラム恒温槽の
温度を昇温し、各昇温時の内部インピーダンスをミリオ
ームメーター（ＭＯＭ）で測定すればよい。 【０００７】加熱用プログラム恒温槽（Ｔ）内は通常密
閉されていて、外部から供試品の電池（Ｅ）を見ること
ができない。そのため、光ファイバー（Ｆ）を小さな隙
間から挿入して、ＣＣＤカメラ（ＣＡ）で加熱中の電池
（Ｅ）の外観上の変化挙動を捕らえる。更に、ＣＣＤカ
メラ（ＣＡ）の画像をビデオモニター（Ｖ）で記憶して
おく。試験開始時からの時刻をミリオームメーター（Ｍ
ＯＭ）およびビデオモニター（Ｖ）に連続的に記録して
おけば、内部インピーダンスの変化と外観の変化の関係
が明確に掴むことができる。 【０００８】加熱プログラム恒温槽Ｔの昇温速度に特別
な制約はないが、昇温速度が遅いと測定に時間がかかり
過ぎ、逆に昇温速度が速いと電池の内部まで十分加熱さ
れないので、通常０．５〜１．０℃／分としておくのが
よい。 【０００９】測定周波数は任意でよいが、測定の容易な
１ｋＨｚ程度とするのがよい。電池の電圧及び電流は電
圧・電流測定装置（ＶＩ）によって、各昇温時ごとに測
定される。 【００１０】上記のような測定手段によって得られた、
昇温時における内部インピーダンス、電流及び電圧の変
化値を、ビデオモニター（Ｖ）に映し出される電池
（Ｅ）の外観挙動とを容易に比較して見ることができ
る。従って、電池の温度上昇時における、電池の液漏
れ、破裂、爆発等が生じる外観の現象のタイミングと電
池の電圧、電流及び内部インピーダンスの諸特性の変化
のタイミングとを同時に詳しく監視することができ、電
池の安全性の評価に非常に有効である。もちろん、ビデ
オ画面をデジタル処理し、コンピューターに取り込み、
画像解析を行うことによって、より詳細な電池の外観上
の変化の解析が可能である。 【００１１】本発明の監視対象とされる電池としては一
般の電池が全て包含され、一次電池でも二次電池の何れ
でも良いし、また燃料電池、再生型電池、太陽電池であ
ってもよい。一次電池としては、例えばマンガン電池、
アルカリマンガン電池、銀電池、リチウム電池などが挙
げられ、二次電池としては、鉛蓄電池、ニッケル・カド
ミウム電池（アルカリ）電池などが挙げられる。 【００１２】 【実施例】次に、本発明を実施によりさらに詳細に説明
する。なお、これらの実施例は本発明の理解を容易にす
るためのものであり、本発明の範囲を何ら限定するもの
ではない。 【００１３】実施例１ 図１に示される恒温槽Ｔに９Ｖマンガン乾電池(６Ｆ２
２)を入れ、恒温槽を１℃／分の温度上昇速度で加温
し、各加温時の電圧、電流及び内部インピーダンスの値
の測定およびビデオモニターでの外観監視をした。その
結果を図２に示す。比較的早い時から液漏れが観測さ
れ、ほとんど同じくして内部インピーダンスの増加が見
られる。 【００１４】実施例２ 実施例１において、９Ｖマンガン電池を３Ｖリチウムボ
タン電池(ＣＲ２３０２）に代えた以外は実施例１と同
様にして電圧、電流及び内部インピーダンスの値を測定
およびビデオモニターでの外観監視をした。その結果を
図３に示す。図３から、内部インピーダンスの値の変化
および液漏れなど外観の変化は、最高１５０℃までの実
験では際立った変化は認められなかった。 【００１５】なお、本発明は製造するすべての電池に行
う「全数検査」ではなく、一定基準で抜き取った個数に
対して行う「管理検査」に適応することが望ましい。 【００１６】 【発明の効果】本発明の電池の破損状況監視方法は、温
度上昇時において、電池の内部インピーダンス等の変化
状況とその電池の破損してゆく状況が同時に観察でき
る。従って、電池の安全性評価にとって非常に有効な検
査が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電池の温度上昇時における、内部インピーダン
ス、電圧及び電流の変化測定装置および電池の外観監視
システム。 【図２】実施例１における電池の温度上昇時における内
部インピーダンス、電圧及び電流の変化を測定したグラ
フと外観の変化状況を示したもの。 【図３】 実施例２おける電池の温度上昇時における内
部インピーダンス、電圧及び電流の変化を測定したグラ
フと外観の変化状況を示したもの。
ス、電圧及び電流の変化測定装置および電池の外観監視
システム。 【図２】実施例１における電池の温度上昇時における内
部インピーダンス、電圧及び電流の変化を測定したグラ
フと外観の変化状況を示したもの。 【図３】 実施例２おける電池の温度上昇時における内
部インピーダンス、電圧及び電流の変化を測定したグラ
フと外観の変化状況を示したもの。
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 6/00
G01R 31/36
H01M 10/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】電池の製造工程での不良品出荷防止のため
に、電池を略一定速度で温度上昇させ、その温度上昇時
にファイバーカメラで電池の外観上の変化や破損を監視
すると同時に、電池の電圧、電流、及び内部インピーダ
ンスを測定することにより電池の不良品を検知する電池
の不良品製造防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000123247A JP3380895B2 (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | 電池の不良品製造防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000123247A JP3380895B2 (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | 電池の不良品製造防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001307744A JP2001307744A (ja) | 2001-11-02 |
| JP3380895B2 true JP3380895B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=18633581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000123247A Expired - Lifetime JP3380895B2 (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | 電池の不良品製造防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3380895B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111381124A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-07-07 | 清华大学 | 一种应用于航天电源的储能型超级电容筛选方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107153164A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-09-12 | 湖州中超科技有限公司 | 一种新型蓄电池性能自动检测系统以及诊断方法 |
| GB201713033D0 (en) * | 2017-08-14 | 2017-09-27 | Dukosi Ltd | Method of manufacturing a smart cell |
-
2000
- 2000-04-24 JP JP2000123247A patent/JP3380895B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111381124A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-07-07 | 清华大学 | 一种应用于航天电源的储能型超级电容筛选方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001307744A (ja) | 2001-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3380895 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
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| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
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