JP3630217B2 - 電池の短絡検出方法 - Google Patents
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電池の短絡検出方法に関するもので、さらに詳しく言えば、リチウム電池のような、１０年程度の長期間の保証を必要とする電池の微細な短絡を検出するのに適した短絡検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
リチウム電池は高電圧が得られ、自己放電がきわめて少ないという点で幅広く使用されているが、近年は正極板、負極板およびセパレータからなる極群を複数個積層して大容量化したものが、長期間のメンテナンスフリーを必要とする分野を中心に注目されている。
【０００３】
上記した大容量化したリチウム電池は、電槽内に収納した極群の正極板および負極板から引き出した正、負の補助リード板と、蓋体に気密的に固定された、正の端子および負の端子の下面に設けられた正、負の主リード板とを金属リングにより圧着して互いに接続するとともに、蓋体と電槽とを溶接することによって密封されてなる。
【０００４】
そして、上記したリチウム電池を、乾燥空気雰囲気を保ったドライボックス内で前記端子間に所定の電圧を印加して極群の短絡の有無を検出し、リチウム電池の信頼性の向上を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記したドライボックス内で極群の短絡の有無を検出する方法では、微細な内部短絡を生じている電池や、その可能性のある電池を確実に検出することが困難であるという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の電池の短絡検出方法としては、正極板、負極板およびセパレータを積層した極群を電槽内に収納し、前記正極板および負極板から引き出した正、負の補助リード板を仮金属圧着リングを介して正、負の端子にそれぞれ接続して仮組立電池とした後、電槽内にヘリウムガスを注入し、ヘリウムの存在下で前記正、負の端子間に所定の電圧を印加して極群の短絡の有無を検出するものであり、これにより、電池の極板間の微細な内部短絡まで確実に検出することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態に基づいて説明する。
【０００８】
図１は本発明の短絡検出方法を適用するために作製した仮組立電池の要部断面図である。
【０００９】
すなわち、図１において、正極板１はシート状に成形された、二酸化マンガンを主体とする正極活物質１−１が正極集電体１−２に圧着されたものからなり、負極板２はシート状に成形された、負極活物質２−１が負極集電体２−２に圧着されたものからなり、前記正極板１と負極板２との間に、ポリプロピレン不織布からなるセパレータ３を介在させて極群とし、この極群を複数個積層して電槽６内に収納し、前記正極集電体１−２から正の補助リード板１−３を引き出し、前記負極集電体２−２から負の補助リード板２−３を引き出す。一方、正の端子４、負の端子５が気密的に固定され、注液口７を有する蓋体８には、前記正の端子４の下面に正の主リード板４−１が設けられ、前記負の端子５の下面に負の主リード板５−１が設けられる。そして、前記正の補助リード板１−３と正の主リード板４−１とは正の仮金属圧着リング１−４によって仮圧着され、前記負の補助リード板２−３と負の主リード板５−１とは負の仮金属圧着リング２−４によって仮圧着されるとともに、電槽６は蓋体８によって仮封口される。
【００１０】
次に、上記した仮組立電池の電槽６内に注液口７からヘリウムガスを注入し、注液口７を仮封口した後ヘリウムの存在下で正の端子４と負の端子５との間に所定の電圧を印加して極群の短絡の有無を検出する。
【００１１】
上記した正の端子４と負の端子５との間に印加する電圧を直流５００Ｖとすれば、正極板１と負極板２との間がセパレータ３の厚さである０．２３ｍｍを確保できていれば絶縁不良は検出されず、正極活物質１−１の成形時に生じた微小な突起や正極集電体１−２の微小な突起によって正極板１と負極板２との間がセパレータ３の厚さである０．２３ｍｍより小さくなる場合や、極群組立時に必要以上にセパレータ３が圧縮されることによる極板間の接触による絶縁不良が検出されることがわかった。このことから、正の端子４と負の端子５との間に印加する電圧を直流５００Ｖとするのが適当である。
【００１２】
次に、上記した仮組立電池を２００セル作製し、ドライボックス内の乾燥空気中とヘリウムの存在下でそれぞれ前述した条件で短絡の有無を検出したところ、ドライボックス内の乾燥空気中での絶縁不良は２セルであったのに対し、ヘリウムの存在下での絶縁不良は７セルであったことがわかった。そして、ヘリウムの存在下でのみ絶縁不良になった５セルを解体して調査したところ、いずれも正極活物質の微小な突起によることが判明した。
【００１３】
なお、上記のようにして短絡の有無を検出した仮組立電池のうち、絶縁不良が検出されなかった電池はそのまま正、負の仮金属圧着リング１−４，２−４を正規の条件で圧着して固定し、前記電槽６を蓋体８で封口し、注液口７より電解液を注液して完成電池とする。一方、絶縁不良が検出された電池は正、負の仮金属圧着リング１−４，２−４を取り外し、絶縁不良が検出された箇所の極板を取り替え、再度同様の手順で短絡の有無を検出し、絶縁不良が検出されないことを確認してから正、負の仮金属圧着リング１−４，２−４を正規の条件で圧着して固定し、前記電槽６を蓋体８で封口し、注液口７より電解液を注液して完成電池とする。
【００１４】
なお、上記した実施の形態はリチウム電池を例にして説明したが、電池系に依存するものではなく、他の種類の電池にも適用できることは言うまでもない。
【００１５】
【発明の効果】
上記した如く、本発明は、リチウム電池のような、長期間使用される電池の短絡を検出するのに適した短絡検出方法を提供することができ、特に微細な短絡を事前に確実に検出することができるので、製造されたリチウム電池に対する信頼性の向上に寄与するところが大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る短絡検出方法を適用するために作製した仮組立電池の要部断面図である。
【符号の説明】
１ 正極板
２ 負極板
３ セパレータ
４ 正の端子
５ 負の端子
６ 電槽
７ 注液口
８ 蓋体
【発明の属する技術分野】
本発明は電池の短絡検出方法に関するもので、さらに詳しく言えば、リチウム電池のような、１０年程度の長期間の保証を必要とする電池の微細な短絡を検出するのに適した短絡検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
リチウム電池は高電圧が得られ、自己放電がきわめて少ないという点で幅広く使用されているが、近年は正極板、負極板およびセパレータからなる極群を複数個積層して大容量化したものが、長期間のメンテナンスフリーを必要とする分野を中心に注目されている。
【０００３】
上記した大容量化したリチウム電池は、電槽内に収納した極群の正極板および負極板から引き出した正、負の補助リード板と、蓋体に気密的に固定された、正の端子および負の端子の下面に設けられた正、負の主リード板とを金属リングにより圧着して互いに接続するとともに、蓋体と電槽とを溶接することによって密封されてなる。
【０００４】
そして、上記したリチウム電池を、乾燥空気雰囲気を保ったドライボックス内で前記端子間に所定の電圧を印加して極群の短絡の有無を検出し、リチウム電池の信頼性の向上を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記したドライボックス内で極群の短絡の有無を検出する方法では、微細な内部短絡を生じている電池や、その可能性のある電池を確実に検出することが困難であるという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の電池の短絡検出方法としては、正極板、負極板およびセパレータを積層した極群を電槽内に収納し、前記正極板および負極板から引き出した正、負の補助リード板を仮金属圧着リングを介して正、負の端子にそれぞれ接続して仮組立電池とした後、電槽内にヘリウムガスを注入し、ヘリウムの存在下で前記正、負の端子間に所定の電圧を印加して極群の短絡の有無を検出するものであり、これにより、電池の極板間の微細な内部短絡まで確実に検出することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態に基づいて説明する。
【０００８】
図１は本発明の短絡検出方法を適用するために作製した仮組立電池の要部断面図である。
【０００９】
すなわち、図１において、正極板１はシート状に成形された、二酸化マンガンを主体とする正極活物質１−１が正極集電体１−２に圧着されたものからなり、負極板２はシート状に成形された、負極活物質２−１が負極集電体２−２に圧着されたものからなり、前記正極板１と負極板２との間に、ポリプロピレン不織布からなるセパレータ３を介在させて極群とし、この極群を複数個積層して電槽６内に収納し、前記正極集電体１−２から正の補助リード板１−３を引き出し、前記負極集電体２−２から負の補助リード板２−３を引き出す。一方、正の端子４、負の端子５が気密的に固定され、注液口７を有する蓋体８には、前記正の端子４の下面に正の主リード板４−１が設けられ、前記負の端子５の下面に負の主リード板５−１が設けられる。そして、前記正の補助リード板１−３と正の主リード板４−１とは正の仮金属圧着リング１−４によって仮圧着され、前記負の補助リード板２−３と負の主リード板５−１とは負の仮金属圧着リング２−４によって仮圧着されるとともに、電槽６は蓋体８によって仮封口される。
【００１０】
次に、上記した仮組立電池の電槽６内に注液口７からヘリウムガスを注入し、注液口７を仮封口した後ヘリウムの存在下で正の端子４と負の端子５との間に所定の電圧を印加して極群の短絡の有無を検出する。
【００１１】
上記した正の端子４と負の端子５との間に印加する電圧を直流５００Ｖとすれば、正極板１と負極板２との間がセパレータ３の厚さである０．２３ｍｍを確保できていれば絶縁不良は検出されず、正極活物質１−１の成形時に生じた微小な突起や正極集電体１−２の微小な突起によって正極板１と負極板２との間がセパレータ３の厚さである０．２３ｍｍより小さくなる場合や、極群組立時に必要以上にセパレータ３が圧縮されることによる極板間の接触による絶縁不良が検出されることがわかった。このことから、正の端子４と負の端子５との間に印加する電圧を直流５００Ｖとするのが適当である。
【００１２】
次に、上記した仮組立電池を２００セル作製し、ドライボックス内の乾燥空気中とヘリウムの存在下でそれぞれ前述した条件で短絡の有無を検出したところ、ドライボックス内の乾燥空気中での絶縁不良は２セルであったのに対し、ヘリウムの存在下での絶縁不良は７セルであったことがわかった。そして、ヘリウムの存在下でのみ絶縁不良になった５セルを解体して調査したところ、いずれも正極活物質の微小な突起によることが判明した。
【００１３】
なお、上記のようにして短絡の有無を検出した仮組立電池のうち、絶縁不良が検出されなかった電池はそのまま正、負の仮金属圧着リング１−４，２−４を正規の条件で圧着して固定し、前記電槽６を蓋体８で封口し、注液口７より電解液を注液して完成電池とする。一方、絶縁不良が検出された電池は正、負の仮金属圧着リング１−４，２−４を取り外し、絶縁不良が検出された箇所の極板を取り替え、再度同様の手順で短絡の有無を検出し、絶縁不良が検出されないことを確認してから正、負の仮金属圧着リング１−４，２−４を正規の条件で圧着して固定し、前記電槽６を蓋体８で封口し、注液口７より電解液を注液して完成電池とする。
【００１４】
なお、上記した実施の形態はリチウム電池を例にして説明したが、電池系に依存するものではなく、他の種類の電池にも適用できることは言うまでもない。
【００１５】
【発明の効果】
上記した如く、本発明は、リチウム電池のような、長期間使用される電池の短絡を検出するのに適した短絡検出方法を提供することができ、特に微細な短絡を事前に確実に検出することができるので、製造されたリチウム電池に対する信頼性の向上に寄与するところが大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る短絡検出方法を適用するために作製した仮組立電池の要部断面図である。
【符号の説明】
１ 正極板
２ 負極板
３ セパレータ
４ 正の端子
５ 負の端子
６ 電槽
７ 注液口
８ 蓋体
Claims (1)
- 正極板、負極板およびセパレータを積層した極群を電槽内に収納し、前記正極板および負極板から引き出した正、負の補助リード板を仮金属圧着リングを介して正、負の端子にそれぞれ接続して仮組立電池とした後、電槽内にヘリウムガスを注入し、ヘリウムの存在下で前記正、負の端子間に所定の電圧を印加して極群の短絡の有無を検出する電池の短絡検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10262998A JP3630217B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 電池の短絡検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10262998A JP3630217B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 電池の短絡検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11297368A JPH11297368A (ja) | 1999-10-29 |
| JP3630217B2 true JP3630217B2 (ja) | 2005-03-16 |
Family
ID=14332540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10262998A Expired - Fee Related JP3630217B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 電池の短絡検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3630217B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111509301B (zh) * | 2020-05-26 | 2021-11-19 | 苏州凌威新能源科技有限公司 | 一种短路电池的处理方法 |
-
1998
- 1998-04-14 JP JP10262998A patent/JP3630217B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11297368A (ja) | 1999-10-29 |
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