JP4233073B2 - 非水電解液電池の不良選別方法 - Google Patents
非水電解液電池の不良選別方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4233073B2 JP4233073B2 JP2000039886A JP2000039886A JP4233073B2 JP 4233073 B2 JP4233073 B2 JP 4233073B2 JP 2000039886 A JP2000039886 A JP 2000039886A JP 2000039886 A JP2000039886 A JP 2000039886A JP 4233073 B2 JP4233073 B2 JP 4233073B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- aging
- voltage
- terminal voltage
- batteries
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、非水電解液電池の不良選別方法に関し、とくに二次電池の電極板のマイクロショートに起因する不良を選別する不良選別方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
小型の電子機器の電源として各種の電池が用いられており、携帯電話、ノートパソコン、カムコーダ等の電源として、小型で大容量の密閉型電池が用いられており、高容量のリチウム電池や、リチウムをドープあるいは脱ドープする炭素質材料等を用いたリチウムイオン二次電池等の非水電解液電池が用いられている。
炭素質材料を負極活物質として使用する非水電解液二次電池はサイクル寿命が長く、高エネルギー密度が得られるとの長所を有するものの量産した場合に製品毎に特性がばらつきが生じることがあった。
【0003】
炭素材料からなる負極、リチウム遷移金属複合酸化物からなる正極活物質とする正極、セパレータからなる電池要素を電池缶内に収納し、電解液を注入した非水電解液二次電池は、放電状態であるために電池として使用するためには充電を行う必要があるが、組み立てられた直後では、電池要素の各部材に充分に電解液が浸透しておらず、そのまま充電を行った場合には、電池反応が均一に進行せず、充電反応が過剰に進行した部分では、負極にドープされなかった過剰のリチウムが樹枝状結晶として析出し、樹枝状結晶が成長した場合には、セパレータを突き破って対極と接触してマイクロショートが起こり電池の発熱、熱暴走の危険があった。
【0004】
そこで、電池の製造工程のおいては、電池要素の各部材に充分に電解液が浸透するように所定の時間放置した後に、初期充電を行っている。さらに初期充電の後には、エージング工程を設けて電池を安定化させるとともに、マイクロショートを起こしている可能性のある不良電池を選別して除去することが行われている。 マイクロショートは、正極端子と負極端子との間の完全な短絡ではないので、電池の端子間には電圧が存在するが、正極板と負極板の一部で自然放電電流以上の電流が流れるので、マイクロショートを起こした電池にあっては、エージングの前後において端子電圧の電圧差が大きくなるので、電池の端子電圧を測定することによってマイクロショートを起こしている可能性がある電池を選別して除去することが行われている。
しかしながら、エージング後の電圧は、電池の製造条件等の相違、あるいはエージング時間の相違等によっても変化するので、エージング前後の電池電圧の測定のみでは、良品の電池を不良品として判断する可能性もあり、マイクロショートの可能性のある電池のみを確実に除去することはできなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、電池の製造工程においてマイクロショートの可能性のある電池のみを確実に選別して除去する方法を提供することを課題とするものであり、品質の優れた電池を歩留まり良く製造することを課題とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、電池の端子電圧の測定による非水電解液電池の不良判別方法において、完成した電池の自然放電を行うエージングの前後の端子電圧を測定し、エージング後の端子電圧が電池の製造単位毎に定めた下限規格値よりも低いものを不良品と判定し、下限規格値以上の端子電池のうち、電池の製造単位毎の複数個の電池のエージング後の端子電圧の平均値よりもあらかじめ定めた偏差以上に大きく低下しているものについては、電池の製造単位毎の複数個の電池のエージングの前後の端子電圧の差の平均値よりもエージング前後の端子電圧の差があらかじめ定めた偏差以上に大きなものを不良品と判定する非水電解液電池の不良選別方法によって解決することができる。
また、非水電解液電池が二次電池であり、完成した電池の初期充電後に行われるエージングの際の端子電圧の測定によって行われる前記の不良選別方法である。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明は、電池缶内に電池要素を封入し電解液を注液した電池を封口して組立を完了した電池の初期充電後に電池を放置してエージングを行う際に、エージングの前後の電池の電圧を測定によるマイクロショート等の不良の判定が、エージング時間や、製造単位毎の多少の電池特性の相違によらずに確実に行えるようにしたものである。
【0008】
図1は、本発明の不良電池の選別方法を説明する図である。
本発明の不良電池の選別方法は、3段階のステップからなることを特徴としている。
所定の製造単位の複数個の電池を選択し、各電池を充電をした後に、エージング前電圧測定ステップ1で個々の電池の端子電圧V1を測定して記録した後に、所定の時間、エージング工程において電池を自然放電した後に、エージング後電圧測定演算ステップ2でそれぞれの電池の端子電圧V2を測定するとともに、所定の製造単位の複数個の電池についてのV2平均値および標準偏差σを演算する。
次いで、エージング前後電圧差算出演算ステップ3において△Vを算出して記録するとともに、所定の製造単位の複数個の電池毎のエージング前後の電圧差の△V平均値および標準偏差σを演算する。
これらの測定結果から、エージング後電圧判定第1ステップ4において、エージング後電圧V2が、それぞれの電池について予め設定されたエージング後電圧下限規格値と比較し、エージング後電圧下限規格値よりも低下している場合には不良品と判定する。
【0009】
これは、電池の電極にマイクロショートが発生していると、電極間で電流が流れる結果、自然放電による電圧の低下が大きくなるので、エージング後の電圧測定することによって不良品を判定するものであり、少なくともこの条件を満足しないものは良品として使用することはできない。
【0010】
一方、エージング後電圧V2が下限規格値を満足している場合であっても、不良品が存在している場合があるので、下限規格値を満足している電池についても更にエージング後電圧判定第2ステップ5において、エージング後電圧V2と、所定の製造単位の複数個の電池について測定したエージング後電圧平均値V2平均値との偏差を演算し、偏差が所定の値よりも小さな場合に良品と判定する。
また、更に偏差が所定の値よりも大きなものについても、エージング前後電圧差比較ステップ5において、エージング前後電圧差△Vと、所定の製造単位の複数個の電池について測定したエージング前後電圧差平均値:△V平均値との偏差を演算し、偏差が所定の大きさよりも小さい場合には良品と判断し、所定の大きさよりも偏差が大きなものは不良品と判定する。
【0011】
以上のような判定ステップにおいて判定を行うことによって、エージング時間に多少の相違が生じる等のエージング条件の相違があっても、不良品と良品の電池を精度良く分離することができるので、電池の信頼性を高めることができる。
また、以上の説明においては、二次電池について説明したが、一次電池においても、製造直後の端子電圧とその後の放置後の自然放電による端子電圧の測定を本発明のエージング前後の電圧として同様に不良品の選別に適用することができる。
【実施例】
以下に、具体的な例を示して本発明を説明する。
実施例1
リチウムマンガン酸化合物を含有する正極活物質層を有する正極電極とリチウムをドープ、脱ドープする炭素質材料を含有する負極活物質層を有する負極電極からなる定格容量1000mAhのリチウムイオン二次電池を1000個単位で製造し、定格容量の0.25Cの電流で、端子電圧が4.2Vに達するまでは定電流充電を行い、4.2V到達後は、定電圧充電によって8時間充電した後に、1週間25℃において放置してエージングを行った。
エージング前の電池の端子電圧を測定しV1として記録し、エージング後の電池の端子電圧を測定しV2として記録した。
それぞれの電池について、エージング前の電池の端子電圧とエージング後の電池の端子電圧の差△Vを測定して記録した。
また、エージング後電圧の平均値、V2平均値を演算するとともに標準偏差を演算した。
【0012】
図2に、製造単位の電圧分布のヒストグラムを示す。
図2(A)は、エージング前の電圧V1とエージング後の電圧V2の電圧分布のヒストグラムを示す。V1あるいはV2の電圧分布は、製造単位によって10mV程度の平均値が異なる場合もあり、V2の下限規格値による選別では、良品が不良判定される製造単位が生じる場合と、不良判定品の半数以上が良品とされる場合があるが、更にV2の平均値からの偏差を含んだ値を基準に判定すると、より確実な判定が可能となる。この例では、標準偏差が3mVであったので、V2については平均から2.5σよりも高い電圧を示すものは良品とし、これより低いものについて更に判定を行った。
【0013】
図2(B)は、エージング前後の電圧差△Vを示す図であり、1週間のエージングの電圧により求めた△Vと更に1日おいて測定した電圧より求めた△Vを示す。
1週間後に測定した場合と、更に1日おいて測定した場合には、1〜2mVの電圧の差が生じ、△Vが大きくなる。したがって、エージング時間等の多少の違いによって不良品と判定されることがないように、△Vの平均値から偏差を含んだ値を基準とするとより確実な判定が可能となる。この例では、標準偏差は2mVであったので、△Vの平均値から2.5σ大きな値の範囲まで含まれているものを良品とし、それよりも△Vが大きい場合には不良品と判定を行った。
これによって、V2の下限規格値とエージング前後の電圧差△Vを判定基準とした場合に不良判定とされる電池の50%を良品と判定することができ、不良電池の判定精度が向上した。
【0014】
【発明の効果】
本発明の2次電池のマイクロショート判別方法によれば、電池特性に多少のばらつきや測定条件に違い等が生じた場合であっても、良品が不良電池として判定されたり、あるいは不良電池が良品と判定される可能性が小さくなり、電池の選別の精度を高めることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の不良電池の選別方法を説明する図である。
【図2】図2に、製造単位の電圧分布のヒストグラムを示す。
【符号の説明】
1…エージング前電圧測定ステップ、2…エージング後電圧測定演算ステップ、3…エージング前後電圧差算出演算ステップ、4…エージング後電圧判定第1ステップ、5…エージング後電圧判定第2ステップ、6…エージング後電圧平均値比較ステップ
Claims (1)
- 電池の端子電圧の測定による非水電解液電池の不良判別方法において、完成した電池の自然放電を行うエージングの前後の端子電圧を測定し、エージング後の端子電圧が電池の製造単位毎に定めた下限規格値よりも低いものを不良品と判定し、下限規格値以上の端子電池のうち、電池の製造単位毎の複数個の電池のエージング後の端子電圧の平均値よりもあらかじめ定めた偏差以上に大きく低下しているものについては、電池の製造単位毎の複数個の電池のエージングの前後の端子電圧の差の平均値よりもエージング前後の端子電圧の差があらかじめ定めた偏差以上に大きなものを不良品と判定することを特徴とする非水電解液電池の不良選別方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000039886A JP4233073B2 (ja) | 2000-02-17 | 2000-02-17 | 非水電解液電池の不良選別方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000039886A JP4233073B2 (ja) | 2000-02-17 | 2000-02-17 | 非水電解液電池の不良選別方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001228224A JP2001228224A (ja) | 2001-08-24 |
JP4233073B2 true JP4233073B2 (ja) | 2009-03-04 |
Family
ID=18563381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000039886A Expired - Lifetime JP4233073B2 (ja) | 2000-02-17 | 2000-02-17 | 非水電解液電池の不良選別方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4233073B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4179528B2 (ja) * | 2001-05-23 | 2008-11-12 | 株式会社デンソー | 二次電池の検査方法 |
JP4048905B2 (ja) * | 2002-10-09 | 2008-02-20 | 松下電器産業株式会社 | 電池の検査方法 |
JP4529364B2 (ja) * | 2003-03-24 | 2010-08-25 | パナソニック株式会社 | 円筒形電池の検査方法 |
JP5172579B2 (ja) * | 2008-10-02 | 2013-03-27 | パナソニック株式会社 | 円筒形電池の検査方法 |
JP2010153275A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Toyota Motor Corp | 2次電池の良否判定方法および製造方法 |
JP5481974B2 (ja) * | 2009-07-07 | 2014-04-23 | トヨタ自動車株式会社 | 電池の検査方法 |
KR20110107070A (ko) | 2010-03-24 | 2011-09-30 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 셀의 분류 장치 및 그 분류 방법 |
JP5867089B2 (ja) | 2012-01-06 | 2016-02-24 | 日産自動車株式会社 | 非水電解質二次電池の短絡検査方法 |
KR101650041B1 (ko) * | 2013-09-24 | 2016-08-22 | 주식회사 엘지화학 | 전지셀의 품질 규격을 산정하는 방법 및 그것을 이용한 품질관리 시스템 |
JP6123637B2 (ja) * | 2013-10-30 | 2017-05-10 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の製造方法 |
JP6171896B2 (ja) * | 2013-11-29 | 2017-08-02 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の検査方法 |
CN104269574B (zh) * | 2014-09-23 | 2016-06-22 | 中航锂电(江苏)有限公司 | 一种电池组分选方法 |
KR102035675B1 (ko) * | 2015-12-28 | 2019-10-23 | 주식회사 엘지화학 | 무선통신을 활용한 불량 배터리 처리 시스템 및 방법 |
KR102043645B1 (ko) * | 2018-04-03 | 2019-12-02 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지의 불량 검출을 위한 저전압 발현 수준 연산 시스템 및 검출 방법 |
KR20220158507A (ko) | 2021-05-24 | 2022-12-01 | 현대자동차주식회사 | 리튬이차전지 저전압 불량 판정 방법 |
-
2000
- 2000-02-17 JP JP2000039886A patent/JP4233073B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001228224A (ja) | 2001-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8502494B2 (en) | Battery charging apparatus and method | |
JP4233073B2 (ja) | 非水電解液電池の不良選別方法 | |
JP5172579B2 (ja) | 円筒形電池の検査方法 | |
JP5746856B2 (ja) | バッテリーモジュールの製造方法 | |
JP2009145137A (ja) | 二次電池の検査方法 | |
US12088136B2 (en) | Charging method, electronic apparatus, and storage medium | |
JP4529364B2 (ja) | 円筒形電池の検査方法 | |
CN111366863B (zh) | 一种基于低温循环的锂离子电池寿命加速预判方法 | |
JP4048905B2 (ja) | 電池の検査方法 | |
KR101602015B1 (ko) | 이차전지의 제조방법 | |
JP4179528B2 (ja) | 二次電池の検査方法 | |
JP2010256210A (ja) | 制御弁式鉛蓄電池の短絡検査方法および制御弁式鉛蓄電池の短絡検査装置 | |
WO2021100247A1 (ja) | 二次電池の容量回復方法及び製造方法 | |
JP2012252839A (ja) | 非水電解質二次電池の製造方法 | |
US10444291B2 (en) | Method for determining a potential of an anode and/or a potential of a cathode in a battery cell | |
JP2002199608A (ja) | 二次電池の初期充電方法 | |
KR20200054013A (ko) | 단자 단선 전지 검출 방법 | |
US20230402666A1 (en) | Abnormality detection method, abnormality detection device, energy storage apparatus, and computer program | |
JP7290126B2 (ja) | 全固体電池の製造方法 | |
JP2018055878A (ja) | 電池の製造方法 | |
JP2018067498A (ja) | 電池の製造方法 | |
JP2017126539A (ja) | 二次電池の製造方法 | |
JP2964745B2 (ja) | 密閉形鉛蓄電池の検査法 | |
Barsukov | Battery selection, safety, and monitoring in mobile applications | |
JPH10154504A (ja) | 組電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060605 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060605 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080703 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081205 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081208 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4233073 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219 Year of fee payment: 3 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219 Year of fee payment: 3 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121219 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121219 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131219 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |