JP4330690B2 - 2次電池の溶接不良の検出方法 - Google Patents
2次電池の溶接不良の検出方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4330690B2 JP4330690B2 JP07107099A JP7107099A JP4330690B2 JP 4330690 B2 JP4330690 B2 JP 4330690B2 JP 07107099 A JP07107099 A JP 07107099A JP 7107099 A JP7107099 A JP 7107099A JP 4330690 B2 JP4330690 B2 JP 4330690B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- secondary battery
- welding
- current
- current collector
- detecting
- 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 - Fee Related
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
Landscapes
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、2次電池の溶接不良の検出方法に関し、特に集電板と封口板との間の溶接不良の検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
2次電池では、集電板と封口板とを溶接により接合している。溶接時に集電板と封口板とが熱圧着されると、集電板と封口板と間の溶接部で溶接不良が発生する。アルカリ2次電池で初期に熱圧着による溶接不良が発生すると、長期使用に伴い熱圧着点が徐々に酸化する。熱圧着点が酸化すると、アルカリ2次電池の内部抵抗の上昇や通電不良を招く。
【0003】
例えば、2次電池における溶接不良の代表的な個所である集電板と封口板との溶接不良の有無の確認は、以下の方法が行われている。2次電池の組み立て前に溶接不良の有無を確認しようとするときは、集電板と封口板との間の溶接部に対する引張試験、また、2次電池の組み立て後に溶接不良の有無を確認しようとするときは、集電板と封口板との間の溶接部に対するX線透視等の非破壊検査である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、2次電池の組み立て前において引張試験により集電板と封口板との溶接不良の有無を確認しようとすると、溶接部に引張力によるストレスが発生するため、溶接不良が発生していない良好な溶接部の強度が低下するおそれがあるし、引張力により溶接不良が発生していない良好な溶接部が破断するおそれもある。
【0005】
2次電池の組み立て後においてX線透視等の非破壊検査により集電板と封口板との溶接不良の有無の確認しようとすると、集電板と封口板とが溶接部を介して接触しているか否かを判断することはできるけれども、集電板と封口板とが溶接部を介して接触している場合には、溶接部が溶接不良であるか否かの判断をすることは非常に困難であった。
【0006】
本発明は係る課題を解決するために為されたものであり、2次電池の組み立て後において、確実に溶接不良を検出することができる2次電池の溶接不良の検出方法を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る2次電池の溶接不良の検出方法は、2次電池における集電板と封口板との間の溶接部の溶接不良を検出する方法であって、2次電池に該2次電池の最大許容電流よりも大きな大電流を印加する第1ステップと、該大電流の印加中の該2次電池の電圧値を測定する第2ステップと、該測定された該2次電池の電圧値が、予め定められた良否判定しきい値以上であるとき、該2次電池の該溶接部は溶接不良であると検出する第3ステップとを包含し、これにより上記目的が達成される。
【0009】
本発明に係る2次電池の溶接不良の検出方法は、2次電池における集電板と封口板との間の溶接部の溶接不良を検出する方法であって、2次電池に該2次電池の最大許容電流よりも大きな大電流を印加する第1ステップと、該大電流の印加後の該2次電池の内部抵抗値を測定する第2ステップと、該測定された該2次電池の内部抵抗値が、予め定められた良否判定しきい値以上であるとき、該2次電池の該溶接部は溶接不良であると検出する第3ステップとを包含するものであり、これにより上記目的が達成される。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は、本実施の形態に係る溶接不良の検出方法の対象となる2次電池10の外観を示す。2次電池10は、封口板3とケース4とケース4の内部に設けられた集電部20(図示せず)とを備えている。封口板3は安全弁3Aを有している。
【0011】
図2(a)は、本実施の形態に係る溶接不良の検出方法の対象となる2次電池10に備えられた集電部および封口板の構成を示す。図2(b)は、集電板と封口板との溶接部の構成を示す。
【0012】
集電部20は、集電体部1と集電板2とを備えている。集電板2は接続部材2Aを有している。集電板2と封口板3とは溶接により接合されている。集電板2と封口板3とは接続部材2Aを介して溶接部2Bにより接合されている。集電板2は、図2(a)中の矢印で示すように集電体部1と接合されている。集電板2と集電体部1とは溶接により接合されている。
【0013】
集電板2と封口板3との間の溶接部2Bの溶接不良を検出する溶接不良検出方法については後述する。
【0014】
図3は、本実施の形態に係る溶接不良の検出方法の対象となる2次電池10に設けられた極板群1の説明図である。極板群1は、極板1A、1Cおよびセパレータ1Bを有している。各極板1A、1Cには活物質1Dが塗布されている。活物質1Dとしては、正極には例えば、Ni(OH)2が用いられる。負極には例えば、MmNi5系合金等の水素吸蔵合金が用いられる。極板群1は、図2に示すように、正極、負極およびセパレータが渦巻状に巻かれることにより構成されている。
【0015】
図4は、本実施の形態に係る2次電池の溶接不良検出装置の構成を示す。溶接不良検出装置40は、大電流印加部41と電圧測定部42と交流抵抗測定部43と良否判定しきい値記憶部44と制御部45とを備えている。2次電池10は、溶接不良検出装置40による溶接不良検出の対象である。2次電池10における集電板2と封口板3との間の溶接部2Bの溶接不良を検出する方法を、以下説明する。2次電池10として、Dサイズ/5Ahのニッケル水素化合物電池を用いた場合を例に挙げて説明する。
【0016】
図5は、本実施の形態に係る2次電池の溶接不良の検出方法を示すフローチャートである。図5および図4を参照して、制御部45は、大電流印加部41により通常最大許容電流よりも大きな大電流を2次電池10に印加する(S51)。これは、通常最大許容電流が、例えば100アンペアであるとき、通常最大許容電流よりも大きな大電流として、例えば200アンペアを2次電池10に2秒間印加することである。
【0017】
制御部45は、大電流を2次電池10に印加している間に、電圧測定部42により2次電池10の電圧値V1を測定する(S52)。良否判定しきい値記憶部44には、大電流印加時における2次電池10の電圧に関する良否判定しきい値VAが予め記憶されている。
【0018】
制御部45は、測定した電圧値V1と、良否判定しきい値記憶部44に記憶された大電流印加時における2次電池10の電圧に関する良否判定しきい値VAとを比較する。測定した電圧値V1が良否判定しきい値VAよりも小さいときは、制御部45は2次電池10の溶接部2Bは不良でないと判定する。測定した電圧値V1が良否判定しきい値VA以上であるときは、制御部45は2次電池10の溶接部2Bが不良であると判定する(S53)。
【0019】
図6は、本実施の形態に係る2次電池の溶接不良の検出方法の他の例を示すフローチャートである。図6および図4を参照して、図5で前述した溶接不良の検出方法と同様に、制御部45は、大電流印加部41により通常最大許容電流よりも大きな大電流、例えば200アンペアを2次電池10に2秒間印加する(S61)。
【0020】
制御部45は、大電流を2次電池10に印加し終わった後に、交流抵抗測定部43により2次電池10の交流抵抗(AC−IR)値を測定する(S62)。良否判定しきい値記憶部44には、大電流を印加し終わった後(通電後)における2次電池10の交流抵抗(AC−IR)値に関する良否判定しきい値RAが予め記憶されている。
【0021】
制御部45は、測定した交流抵抗(AC−IR)値R1と、良否判定しきい値記憶部44に記憶された通電後における2次電池10の交流抵抗(AC−IR)値に関する良否判定しきい値RAとを比較する。測定した交流抵抗(AC−IR)値R1が良否判定しきい値RAよりも小さいときは、制御部45は2次電池10の溶接部2Bは不良でないと判定する。測定した交流抵抗(AC−IR)値R1が良否判定しきい値RA以上であるときは、制御部45は2次電池10の溶接部2Bが不良であると判定する(S63)。
【0022】
熱圧着された溶接部2Bに大電流を印加すると、熱圧着された溶接部2Bが発熱し、酸化する。溶接部2Bが酸化すると溶接部2Bの抵抗が上昇する。
【0023】
従って、溶接部2Bの抵抗の変化またはこれに伴う電圧挙動を交流抵抗測定部43または電圧測定部42で測定し、測定値を予め定められた良否判定しきい値と比較することにより、2次電池10の溶接部2Bにおける溶接不良を検出することができる。
【0024】
表1に、本実施の形態に係る2次電池の溶接不良の検出方法による、大電流印加時における2次電池10の電圧測定値(充電時電圧)と、大電流を印加し終わった後における2次電池10の交流抵抗測定値(通電後AC−IR)とを示す。表1には、大電流印加前における組み立て後の2次電池の交流抵抗測定値(AC−IR)およびX線透視による溶接不良の検出結果とを併せて示している。
【0025】
【表1】
【0026】
溶接不良の検出対象として用いた電池は、Dサイズ/5Ahのニッケル水素化物電池である。電池A1〜A10は、溶接条件を調節し、正極集電体が封口板に良好に溶接された電池である。電池B1〜B10は、溶接部2Bが熱圧着された溶接不良の電池である。
【0027】
以下の検査により、熱圧着された溶接不良の電池の検出を検討している。
(1)交流抵抗(AC−IR)測定(1kHz)
(2)X線透視
(3)200アンペア、2秒充電(電圧測定) + 交流抵抗測定(1kHz)
表1より、電池組み立て後の交流抵抗(AC−IR)測定値によっては、良否判定のしきい値を設定することはできず、溶接不良の検出は不可能であることがわかる。X線透視によっても熱圧着された溶接不良の電池と良好な溶接がされた電池とを判定することは困難であることがわかる。
【0028】
一方、図5で前述した本実施の形態に係る溶接不良の検出方法において充電時電圧の良否判定しきい値VAを2.0Vに設定すると、熱圧着された溶接不良の電池と良好な溶接がされた電池とを判別することができ、溶接不良の電池を検出することが可能となることがわかる。
【0029】
また、図6で前述した本実施の形態に係る溶接不良の検出方法の他の例において通電後のAC−IRの良否判定しきい値RAを6mΩに設定すると、熱圧着された溶接不良の電池と良好な溶接がされた電池とを判別することができ、溶接不良の電池を検出することが可能となることがわかる。
【0030】
以上のように本実施の形態に係る2次電池の溶接不良の検出方法によれば、通常最大許容電流よりも大きな大電流を2次電池10に印加している間に測定した2次電池10の電圧値V1と良否判定しきい値VAとに基づいて、熱圧着された溶接不良の電池と良好な溶接がされた電池とを判別することができる。
【0031】
また、通常最大許容電流よりも大きな大電流を2次電池10に印加し終わった後に測定した2次電池10の交流抵抗(AC−IR)値と良否判定しきい値RAとに基づいて、熱圧着された溶接不良の電池と良好な溶接がされた電池とを判別することができる。
【0032】
このため、2次電池組み立て前の強度試験のように溶接部の強度の低下、溶接不良が発生していない良好な溶接部の破断という好ましくない影響を溶接部に与えることなく、溶接不良を検出することができる。さらに、2次電池組み立て後のX線透視のように集電板と封口板とが溶接部を介して接触している場合には溶接部が溶接不良であるか否かの判断をすることができないということがなく、集電板と封口板とが溶接部を介して接触しているか否かにかかわらず、確実に溶接不良を検出することができる。
【0033】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、2次電池の組み立て後において、確実に溶接不良を検出することができる2次電池の溶接不良の検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係る溶接不良の検出方法の対象となる2次電池10の分解した外観図である。
【図2】(a)は本実施の形態に係る溶接不良の検出方法の対象となる2次電池10に設けられた集電部20の構成図、(b)は封口板3と集電板2との溶接部2Bの説明図である。
【図3】本実施の形態に係る溶接不良の検出方法の対象となる2次電池10に設けられた集電体部1を構成する集電体1Aの説明図である。
【図4】本実施の形態に係る2次電池の溶接不良検出装置の構成図である。
【図5】本実施の形態に係る2次電池の溶接不良の検出方法を示すフローチャートである。
【図6】本実施の形態に係る2次電池の溶接不良の検出方法他の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 2次電池
40 溶接不良検出装置
41 大電流印加部
42 電圧測定部
43 交流抵抗測定部
44 良否判定しきい値記憶部
45 制御部
Claims (2)
- 2次電池における集電板と封口板との間の溶接部の溶接不良を検出する方法であって、
2次電池に該2次電池の最大許容電流よりも大きな大電流を印加する第1ステップと、
該大電流の印加中の該2次電池の電圧値を測定する第2ステップと、
該測定された該2次電池の電圧値が、予め定められた良否判定しきい値以上であるとき、該2次電池の該溶接部は溶接不良であると検出する第3のステップと
を包含する2次電池の溶接不良の検出方法。 - 2次電池における集電板と封口板との間の溶接部の溶接不良を検出する方法であって、
2次電池に該2次電池の最大許容電流よりも大きな大電流を印加する第1ステップと、
該大電流の印加後の該2次電池の内部抵抗値を測定する第2ステップと、
測定された該第2次電池の内部抵抗値が、予め定められた良否判定しきい値以上であるとき、該2次電池の該溶接部は溶接不良であると検出する第3ステップと
を包含する2次電池の溶接不良の検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07107099A JP4330690B2 (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | 2次電池の溶接不良の検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07107099A JP4330690B2 (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | 2次電池の溶接不良の検出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000268887A JP2000268887A (ja) | 2000-09-29 |
JP4330690B2 true JP4330690B2 (ja) | 2009-09-16 |
Family
ID=13449907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07107099A Expired - Fee Related JP4330690B2 (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | 2次電池の溶接不良の検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4330690B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12025578B2 (en) | 2020-02-26 | 2024-07-02 | Lg Energy Solution, Ltd. | Welding failure inspection method |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5082861B2 (ja) * | 2006-02-07 | 2012-11-28 | 株式会社Gsユアサ | 電池の製造方法、その方法によって製造された電池、及び電池の検査方法 |
KR20210111076A (ko) | 2020-03-02 | 2021-09-10 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 용접 상태 검사 장치 |
CN111766480B (zh) * | 2020-07-03 | 2023-02-28 | 天能帅福得能源股份有限公司 | 一种圆型锂离子电池底焊不良检测的方法 |
JP2024501183A (ja) * | 2021-03-08 | 2024-01-11 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | 溶接品質の検査装置および溶接品質の検査方法 |
KR20230009198A (ko) * | 2021-07-08 | 2023-01-17 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전지의 용접 상태 검사 방법 |
CN113805085B (zh) * | 2021-08-13 | 2024-01-09 | 江苏博强新能源科技股份有限公司 | 电池包焊接质量检测方法、装置、储能系统及存储介质 |
-
1999
- 1999-03-16 JP JP07107099A patent/JP4330690B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12025578B2 (en) | 2020-02-26 | 2024-07-02 | Lg Energy Solution, Ltd. | Welding failure inspection method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000268887A (ja) | 2000-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4666712B2 (ja) | 電池の短絡検査方法 | |
GB2077648A (en) | Determining resistance weld quality | |
KR20170125707A (ko) | 배터리 셀의 단자와 전극 요소 사이의 접합부를 평가하는 방법 및 장치 | |
CN111693573A (zh) | 电池极耳焊接质量评估方法及装置 | |
JP2001236985A5 (ja) | ||
JPS606073B2 (ja) | 渦巻電極体を備えた電池の製造法 | |
JP4330690B2 (ja) | 2次電池の溶接不良の検出方法 | |
EP3868509B1 (en) | Laser welding method and laser welding monitoring system for a secondary battery | |
WO2004021498A1 (ja) | 二次電池前駆体の検査方法およびその検査装置ならびにその方法を用いた二次電池の製造方法 | |
KR20150033268A (ko) | 이차전지의 초음파 용접상태에 관한 비전측정 최적화방법 및 그 장치 | |
KR20200107280A (ko) | 리튬이차전지의 초음파 용접 방법 및 그 장치 | |
US20090173721A1 (en) | Method and apparatus for welding electrode collectors and terminals of electrical storage element | |
JP2000195565A (ja) | 二次電池の検査方法 | |
JPH10146679A (ja) | 異種材料の電気抵抗溶接方法 | |
KR20220166723A (ko) | 원통형 이차전지용 용접 상태 검사장치 및 검사방법 | |
CN113241502B (zh) | 一种虚焊检测方法、虚焊检测装置及锂电池的制备方法 | |
US8395072B2 (en) | Resistance welding quality determination method and resistance welding quality determination apparatus | |
CN111692990B (zh) | 极耳焊点检测方法和装置 | |
KR20220042684A (ko) | 진동 계측 센서를 포함한 초음파 용접 상태 판정 시스템 및 이를 이용한 판정 방법 | |
JP2532799B2 (ja) | 筒形電池の溶接ワ―ク配置状態判定方法 | |
JP7479465B2 (ja) | 溶接不良の検査方法 | |
JP2848005B2 (ja) | 鉛蓄電池の製造方法 | |
EP4353401A1 (en) | Welding condition inspection device and method | |
JP2004006420A (ja) | 電池の製造方法 | |
KR20230040581A (ko) | 인공지능을 이용한 초음파 용접품질 모니터링 시스템 및 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050831 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080728 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081027 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081225 |
|
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: 20090526 |
|
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: 20090617 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120626 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120626 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130626 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |