JP4390226B2 - Manufacturing method of a stacked secondary battery - Google Patents

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    • Y02P70/54Manufacturing of lithium-ion, lead-acid or alkaline secondary batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stacked type secondary battery with high productivity. SOLUTION: This manufacturing method contains a battery element forming process for forming an electronic conductivity insulating layer between electrodes; an inspection process for inspecting short between electrodes of the battery element, and selecting an acceptable element judged as no short from a rejected element judged as short; a stacked cell forming process for stacking a plurality of acceptable elements selected in the inspection process; and a packaging process for packaging the stacked element obtained in the stacked element forming process in a case.

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、積層型二次電池の製造方法に関するものであり、詳しくは、生産性の高められた積層型二次電池の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a manufacturing method of a stacked secondary battery, and more particularly to a method of manufacturing a multilayer type secondary battery elevated productivity.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
近年、カメラ一体型VTR装置、オーディオ機器、携帯型コンピュータ、携帯電話など様々な機器の小型化かつ軽量化が進んでおり、これら機器の電源としての電池に対する高性能化要請が高まっている。 Recently, a camera-integrated VTR apparatus, audio equipment, portable computers, and they have become compact and lightweight mobile phone and various devices, there is an increasing performance demands for batteries as a power source for these devices. 特に、機器本体の小型化に対応するため、電池の小型化と容量の同時確保、すなわち、高エネルギー密度化が要求され、特に、充電により繰り返し使用できる二次電池に対する期待は高い。 In particular, in order to cope with miniaturization of the main body, simultaneous securing of miniaturization and capacity of the battery, i.e., is required high energy density, in particular, expectations high for repeatedly rechargeable battery that can be used by charging. 斯かる状況下、リチウム二次電池は、高エネルギー密度の実現が可能であり、更に、高電圧であることから、開発が盛んに行われている。 Under such circumstances, the lithium secondary battery is capable of realizing a high energy density, further, since it is a high voltage, development has been actively conducted.
【0003】 [0003]
リチウム電池の電解質には、(1)リチウム塩と非水系溶媒から成る非水系電解液、(2)ポリマーに非水系電解液を含有させたゲル状電解質、(3)固体状電解質が知られている。 The electrolyte of a lithium battery, (1) a non-aqueous electrolyte comprising a lithium salt and a non-aqueous solvent, (2) gel electrolyte containing a nonaqueous electrolyte solution in a polymer, is known (3) solid electrolyte there. そして、非水系電解液が使用される場合は、正極および負極間にセパレーターが配置されるが、ゲル状電解質または固体状電解質が使用される場合は、これらの層が正極および負極間に配置され、セパレーターが省略され得る。 When the non-aqueous electrolyte solution is used, although a separator is disposed between the positive electrode and the negative electrode, if the gel electrolyte or solid electrolyte are used, these layers are disposed between the positive and negative electrodes , the separator may be omitted.
【0004】 [0004]
従来実用化されているリチウム二次電池は、正負の薄い電極板と電極板同士を相互に隔離するセパレータとを渦巻き状に巻いた筒形構造を有する。 Lithium secondary batteries which are conventionally commercialized, have a tubular structure wound with a separator to isolate each other positive and negative thin electrode plates and the electrode plates to each other in a spiral shape. そして、電極板としては、銅箔、アルミニウム箔などの導体箔にリチウム化合物などの電極活物質を被着させたものが使用されている。 Then, as the electrode plate, a copper foil, which the electrode active material such as lithium compounds to the conductor foil such as aluminum foil was deposited it is used. この様な二次電池の組み立ては次の様に行われる。 Assembly of such a secondary battery is performed in the following manner.
【0005】 [0005]
先ず、リールに夫々巻回されている正負の電極板と2枚のセパレータとをリールから巻き戻しつつ、巻き取り機によりセパレータ、負電極板、セパレータ、正電極板の順序で渦巻き状に積層し、正負の電極板にそれぞれ正極リード及び負極リードを電気的に接合し、円筒形の電池素子を形成する。 First, while rewinding the positive and negative electrode plates and two separators are wound respectively around the reel from the reel, the separator by a winding machine, the negative electrode plate, a separator, laminated in a spiral shape in the order of the positive electrode plate , electrically joined to each positive and negative electrode leads to the positive and negative electrode plates to form a cell device of the cylindrical shape. 次いで、電池素子(乾燥状態)について短絡検査を施し、合格品のみ次の工程に送って缶詰めし、電解液を注入して電池とする。 Then, subjected to short-circuit test for battery element (dry), and canned send only an accepted product in the next step, the battery the electrolytic solution is injected. そして、短絡検査は、電解液を注入する前の半完成品の電池素子に対し、直流導通試験、交流導通試験、高電圧絶縁試験などを行う方法であり、目的によって使い分けられている。 The short circuit test with respect to semi-finished products of the battery element prior to injecting the electrolyte solution, the direct current continuity test, AC continuity test is a method of performing such high voltage insulation test, are used for different purposes.
【0006】 [0006]
これに対し、近時注目されている積層型二次電池は、一対の平板状正極および負極とそれらの電子伝導的絶縁層から成る電池素子を積層した構造を有するため、上記の筒形構造二次電池に比して厚さを薄くすることが出来、更には、シート状、カード状に形成できる利点がある。 In contrast, the laminate type secondary battery has been recently noted, because it has a structure formed by stacking the battery element comprising a pair of plate-like positive and negative electrodes and their electron conducting insulating layer, said tubular structure two compared to the next cell it can be made thin, and further, can advantageously be formed into a sheet, a card.
【0007】 [0007]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
しかしながら、積層型二次電池は、未だ検討段階にあり、その生産性などを考慮した製造方法については解決すべき問題が多くある。 However, the laminated type secondary battery is in a still study stage, there are many problems to be solved for manufacturing method considering the productivity thereof. 本発明は、斯かる実情に鑑みなされたものであり、その目的は、生産性の高められた積層型二次電池の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, an object thereof is to provide a method for producing a laminated type secondary battery elevated productivity.
【0008】 [0008]
すなわち、本発明の要旨は、電極間にそれらをイオン的に結合するゲル状電解質層または固体電解質層からなる電子伝導性絶縁層を形成する、電池機能を備えている電池素子形成工程、当該工程で得られた電池素子の電極間の短絡を検査して短絡無しと判断された合格品と短絡有りと判断された不合格品とに仕分けする検査工程、当該工程で仕分けされた合格品を複数枚積層し並列に接続する積層電池素子形成工程、当該工程で得られ積層電池素子をケースに収納するパッケージィング工程を包含し、その検査工程が、(3)初回充電前の二次電池の電極間に測定のための電流を電極間電圧が5〜30mVに達するまで通電して通電中および/または開放した後の電極間の電圧の経時変化を測定し、開放後の電圧の下降速度および/または下 That is, the gist of the present invention, them to form the electron conductive insulating layer composed of a gel electrolyte layer or a solid electrolyte layer ionically bonded between the electrodes, the battery element formation process comprises a battery function, the process multiple inspection process to sort to the the reject it is determined that there shorted been accepted products determined that there is no short-circuit testing short circuit between the electrodes of the cell element obtained, accepted products that are sorted in the process at single layered laminated battery element forming step of connecting in parallel, obtained in the process include a package I packaging step of housing the laminated battery element in the case, the inspection process, (3) electrode of the secondary battery before the initial charge the temporal change in voltage between the electrodes after the current inter-electrode voltage is energized during and / or open by energizing until a 5~30mV for measurement was measured during the lowering speed of the voltage after opening and / or under 曲線によって短絡の有無を判定することを特徴とする、積層型リチウム二次電池の製造方法、に存する。 You and judging the presence or absence of a short circuit by the curve, a method of manufacturing a product layer type lithium secondary battery consists in.
【0009】 [0009]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、本発明を添付図面に基づき詳細に説明する。 It is described in detail below with reference to the present invention in the accompanying drawings. 図1(a)は、電池素子の一例の側面説明図、図1(b)は、図1(a)に示す電池素子の上面説明図である。 1 (a) is an example side view of the battery device, and FIG. 1 (b) is a top explanatory view of a battery element shown in FIG. 1 (a).
【0010】 [0010]
図2は、本発明における検査工程で使用される短絡検査装置の一例の模式的説明図、図3は、複素数平面に表した正常電池および短絡電池のインピーダンスの測定例の説明図、図4は、複素数平面に表したインピーダンスの測定結果より短絡を判定する手法の一例の説明図、図5は、複素数平面に表したインピーダンスの測定結果より短絡を判定する手法の他の一例の説明図、図6は、複素数平面に表したインピーダンスの測定結果より短絡を判定する手法の更に他の一例の説明図である。 Figure 2 is an example schematic illustration of the short-circuit test device used in the inspection process of the present invention, FIG. 3 is an explanatory view of a measurement example of the impedance of the normal rechargeable battery and short-circuit the battery represented in the complex plane, Figure 4 an example of a diagram of a method of determining the measurement results from the short-circuit impedance represented in a complex plane, FIG. 5 is another example of the illustration of method of determining a short-circuit from the measurement results of the impedance represented in a complex plane, FIG. 6 is a further illustration of another example of a method of determining the measurement results from the short-circuit impedance represented in the complex plane. 上記の各複素数平面において、縦軸は複素数の虚部Z"、横軸は複素数の実部Z'を表す。 In each complex plane above, the vertical axis represents the complex of the imaginary part Z ", the horizontal axis represents the real part Z 'of the complex.
【0011】 [0011]
図7は、本発明における検査工程で使用される短絡検査装置の他の一例の模式的説明図である。 Figure 7 is a schematic illustration of another example of a short-circuit test device used in the inspection process of the present invention.
【0012】 [0012]
図8は、本発明における検査工程で使用される短絡検査装置の更に他の一例の模式的説明図、図9は、電圧の時間変化を使用した短絡判定法の一例の説明図、図10は、電圧の時間変化を使用した短絡判定法の他の一例の説明図である。 Figure 8 is a further schematic illustration of another example of a short-circuit test device used in the inspection process of the present invention, FIG. 9 shows an example of a diagram of a short-circuit determination method using the time variation of the voltage, FIG. 10 is another example illustration of the short-circuit determination method using the time variation of the voltage.
【0013】 [0013]
図11(a)は、本発明の製造方法で得られた積層型二次電池の一例の一部断面側面説明図、図11(b)は、図11(a)に示す積層型二次電池の一例(ケース蓋を開放した状態)の平面説明図である。 11 (a) shows an example partial cross-sectional side view of the stacked secondary batteries obtained in the production method of the present invention, FIG. 11 (b), the laminated type secondary battery shown in FIG. 11 (a) it is a plan view of an example of a (state of opening the casing cover).
【0014】 [0014]
本発明の製造方法は、電池素子形成工程、検査工程、積層電池素子形成工程、パッケージィング工程を包含する。 Production method of the present invention includes a battery element forming step, the inspection step, the laminated battery element forming step, a package I packaging process. そして、電解質として、ゲル状電解質または固体状電解質が使用される場合は、これらの層が正極および負極間に配置されてパレーターは省略され得る Then, as the electrolyte, when the gel-like electrolyte or solid electrolyte is used, Pareta may be omitted these layers is disposed between the positive electrode and the negative electrode.
【0015】 [0015]
<検査工程>この工程においては、後述の電池素子形成工程で得られた電池素子の電極間の短絡を検査して短絡無しと判断された合格品と短絡有りと判断された不合格品とに仕分けする。 In the <inspection process> This process, and has been reject determines that there is a short circuit and the accepted products it is determined that there is no short circuit to test the short circuit between electrodes of the cell element obtained by the battery device forming step described later sorting. そして、電解質としてゲル状電解質または固体状電解質が使用される二次電池の場合は、一対の電極間に電子伝導的絶縁層としてゲル状電解質層または固体状電解質層を形成し且つ電池機能を備えている電池素子が検査対象となる。 And, the conductive case of the secondary battery gel electrolyte or solid electrolyte is used as the solution electrolyte, and a battery to form the gel electrolyte layer or solid electrolyte layer as an electron-conductive insulating layer between a pair of electrodes battery element has a function as an inspection target.
【0016】 [0016]
電池機能を備えていない電池素子の場合、その検査工程は、従来公知の方法に従い、直流導通試験、交流導通試験、高電圧絶縁試験などによって行うことが出来る。 If the battery element that is not provided with a battery function, the inspection process, in accordance with a known method, the DC continuity test, AC continuity test can be performed by such a high voltage insulation test.
【0017】 [0017]
電池機能を備えている電池素子の場合、その検査工程は、上記と異なる方法によって行う必要がある。 If the battery element has a cell function, the inspection process, it is necessary to perform the method different from the above. その理由は次の通りである。 The reason for this is as follows. すなわち、直流導通試験による手法では、既に電解液が注入され電池として機能する電池素子に対しては、観測された導通が短絡によるものなのか、充電過程によるものなのか区別できない。 That is, in the method according to the DC continuity test for the battery element already electrolyte functions as injected cell, or observed conducts a thing due to the short circuit can not be distinguished seemingly due charging process. 交流導通試験においても、観測された導通が短絡によるものなのか、電解質を伝導したものなのか区別できない。 Even in AC continuity test, whether the observed conducts a thing due to the short circuit can not be distinguished seemingly was conducted through the electrolyte. 高電圧絶縁試験は、機能する電池に対して高電圧を印加することになり、電池を破壊する可能性すらあるため利用できない。 High voltage insulation test becomes to apply a high voltage to the battery to function not available due to even can destroy cells.
【0018】 [0018]
勿論、電池として既に機能する電池素子になっていることから、充電すること自体により、不良品を検出しようとすることは可能である。 Of course, since that is a battery element that already functions as a battery by itself be charged, it is possible to try to detect the defective products. しかしながら、初期充電は通常1日以上かけて行うのが普通であり、更に、短絡の程度によってはかなり充電が進んだ段階でようやく異常挙動が現れることがある。 However, the initial charge is usually carried out over a period of usually more than one day, further, it may finally abnormal behavior appears at a fairly advanced stage is charged depending on the degree of short-circuit. 従って、充電途上における異常挙動から不良を判定する方法は、生産効率が極めて低い。 Therefore, a method of determining a defect from the abnormal behavior in the charge developing has a very low production efficiency.
【0019】 [0019]
そこで、本発明 、電池機能を備えている電池素子の場合、その検査工程は、以下に示す(1)初回充電前の二次電池の電極間に交流信号を印加してそのインピーダンスを測定する検査方法(図2〜図6参照)、(2)初回充電前の二次電池の電極間の電圧を測定する検査方法(図7参照)、(3)初回充電前の二次電池の電極間に電流を通電して通電中および/または開放した後の電極間の電圧の経時変化を測定する検査方法(図8〜図10参照) のうち、(3)または、(1)および(3)によって行う。 Therefore, when the battery element includes the present invention, a battery function, the inspection process, and measuring the impedance by applying an AC signal between the electrodes of the illustrated (1) first charge before the secondary battery or less inspection method (see FIGS. 2-6), (2) (see FIG. 7) test method for measuring the voltage between the electrodes of the secondary battery before the initial charge, (3) between the electrodes of the secondary battery before the initial charge of the test methods for measuring the change with time of the voltage between the electrodes after the energized during energized and / or opening current (see FIGS. 8 to 10), a (3) or (1) and (3) carried out by.
【0020】 [0020]
(1)インピーダンスを測定する検査方法: (1) inspection method for measuring the impedance:
インピーダンスZとは、周波数fの交流信号を電極間に印加した場合に測定される位相成分を含んだ抵抗値であって、複素数表示した測定電圧Vと測定電流Iから、Z=V/Iで求められる値を意味する。 The impedance Z, a resistance value including the phase components measured when applying an AC signal of a frequency f across the electrodes, and the measured voltage V, complex numbers from the measured current I, with Z = V / I It means a value obtained. 複素数Zは、その実部Z'と虚部Z"により、Z=Z'+iZ"と表される。 Complex Z is' 'by, Z = Z and the imaginary part Z' + iZ "the real part Z denoted. iは−1の平方根である。 i is the square root of -1. 複素数平面は、x−y平面上のx軸に複素数の実部Z'、y軸に複素数の虚部Z"をとって表され、測定されたインピーダンス値Z=Z'+iZ"は、座標(x、y)=(Z'、Z")に表すことが出来る。Z'及びZ"は、電池の特性に関連した値であり、電池の状態の評価に利用することが出来る。 Complex plane, x-y real part of a complex number on the x-axis on the plane Z ', the imaginary part of the complex number Z in the y-axis "is represented by taking the measured impedance value Z = Z' + iZ" the coordinates ( x, y) = (Z ', Z ") that can be represented in .Z' and Z" is a value related to the characteristics of the battery, can be used to evaluate the state of the battery. また、複数の周波数に対して測定された(Z'、Z")の点が描く軌跡は、適当な解析を行うことにより、静電容量や抵抗値を導出することが出来る。 Also, locus points draw a measured for a plurality of frequencies (Z ', Z "), by performing the appropriate analysis, it is possible to derive the electrostatic capacitance or resistance value.
【0021】 [0021]
すなわち、電池のインピーダンスは、使用された電極種類、電解質種類、電極面積、電極厚み、電解質層厚み、温度などに応じて固有のインピーダンス軌跡を示す。 That is, the impedance of the battery shows the electrode type used, electrolyte type, electrode area, electrode thickness, the electrolyte layer thickness, the specific impedance locus depending on the temperature. 電極間が短絡していない場合、初回充電前の状態のインピーダンスの軌跡は、低周波側において直線的になり、特にZ"が発散していく挙動を示す。逆に、電極間が短絡している場合、電池の等価回路において外部抵抗 Rを並列に接続したことになることからも分かる様に、インピーダンスの軌跡は、低周波側で円弧を描く傾向がある。正常な電池と短絡電池の軌跡の乖離は低周波側にいくほど顕著になる。 If the electrodes are not shorted, the locus of the impedance of the previous first charge state, becomes linear in the low frequency side, particularly. Conversely showing the behavior of Z "is diverges, between the electrodes shorted If there are, as can be seen from the results in that an external resistor R in parallel in the equivalent circuit of the battery, the trajectory of the impedance tends to draw an arc in the low frequency side. trajectory of the short battery normal battery It is the deviation becomes significant enough to go to the low-frequency side.
【0022】 [0022]
本発明における検査方法(1)は、上記の事実に基づき完成されたものであり、複素数平面に表した正常電池および短絡電池のインピーダンスの測定結果の相違に基づき電極間での短絡の有無を判定する方法である。 An inspection method according to the present invention (1), which has been completed based on the above facts, determine the presence or absence of a short circuit between the electrodes based on the difference of the measurement results of the impedance of the normal rechargeable battery and short-circuit the battery represented in the complex plane it is a method of. なお、電池の電極間のインピーダンスを測定すること自体は公知であるが、これ迄のインピーダンスの測定は、界面抵抗、電荷二重層容量、電解質層のバルク抵抗などの評価のため、あるいは、それらの経時変化からサイクル劣化の挙動を解明ために行われており、本発明の様に、電解質を有した電極間の短絡の有無を判断するためにインピーダンスの測定が行われた例はない。 Although itself to measure the impedance between the battery electrodes is known, which until measurement of the impedance of the interface resistance, a charge double layer capacitor, for the evaluation of such bulk resistance of the electrolyte layer, or their have been made to elucidate the behavior of the cycle deterioration from aging, as in the present invention, there is no example in which measurements were made of the impedance in order to determine whether a short circuit between electrodes having an electrolyte.
【0023】 [0023]
上記の検査方法においては、電極間に交流信号を印加し、電極間に流れる電流、電極間の電圧および位相差を測定し、電極間のインピーダンスを測定する装置であって、所謂LCRテスタと称される既知の測定装置や所謂インピーダンスアナライザーと称される既知の測定装置を使用することが出来る。 In the above inspection method, applying an AC signal between electrodes, current flowing between the electrodes to measure the voltage and phase difference between the electrodes, an apparatus for measuring the impedance between the electrodes, referred as so-called LCR tester is the known measurement device or a so-called impedance analyzer called known measuring apparatus may be used. インピーダンスアナライザーとしては、例えばソーラトロン製のモデル「SI1260/SI1267」が挙げられ、LCRテスタとしては、例えば日置電機(株)製のモデル「3502Cハイテスタ」が挙げられる。 The impedance analyzer, for example, an Solartron Ltd. Model "SI1260 / SI1267", as the LCR tester, model "3502C HiTESTER" include e.g. Hioki EE manufactured by (Corporation).
【0024】 [0024]
図2に示す短絡検査装置(30)は、インピーダンスアナライザー(20)を使用している。 Short inspection apparatus shown in FIG. 2 (30) uses an impedance analyzer (20). そして、電池の正極端子(4)と電気的に接触できるようにされた正極測定端子(8)及び(9)と、電池の負極端子(5)と電気的に接触できるようにされた負極測定端子(10)及び(11)と、正極端子(4)及び負極端子(5)を夫々押圧する端子押さえ(6)及び(7)とを備えている。 Then, the positive terminal of the battery (4) and the electrical contact can thus been positive measuring terminal (8) and (9), the negative terminal (5) and electrically negative electrode measurements are to be contact with battery a terminal (10) and (11), and a respective pressing terminals presser (6) and (7) the positive terminal (4) and the negative electrode terminal (5). 上記の各測定端子(8)及び(9)と(10)及び(11)は、それぞれ、リード線(12)及び(13)と(14)及び(15)によってインピーダンスアナライザー(20)の装置側端子(16)及び(17)と装置側端子(18)及び(19)に接続されている。 Each of the above described measurement terminal (8) and (9) (10) and (11), respectively, device side of the lead wire (12) and (13) and (14) and (15) by an impedance analyzer (20) It is connected to a terminal (16) and (17) and the device-side terminal (18) and (19). 但し、上記の装置側端子において、(16)及び(19)は電圧測定用の装置側端子、(17)及び(18)は電流測定用の装置側端子である。 However, in the above-mentioned apparatus-side terminals (16) and (19) of apparatus-side terminals for voltage measurement, (17) and (18) is a device-side terminals for current measurement.
【0025】 [0025]
以上の構成により、例えば、装置側端子(16)と(19)間に周波数fの交流測定信号を印加した場合、装置側端子(17)と(18)間を介して電極間で流れる電流の強さと電圧に対する位相差を測定することが出来、これによって更に電池の正負電極板間のインピーダンスを測定することが出来る。 With the above configuration, for example, device-side terminal (16) (19) when applying an AC measurement signal of a frequency f during, the current flowing between the electrodes through the apparatus terminal (17) between (18) it can be used to measure the phase difference with respect to strength and voltage, whereby it is possible to further measure the impedance of the positive and negative electrode plates of the battery. インピーダンスの測定精度を上げるため、被測定電池を含めた測定部は定温に保たれていることが好ましい。 To increase the measurement accuracy of the impedance measurement unit including the measured cell is preferably is kept constant temperature. なお、上述の例では、電圧を印加して電流を測定しているが、逆に、電流を印加して電圧を測定する場合も同様である。 In the example described above, it measures the current by applying a voltage, and conversely, the same applies to the case of measuring the voltage by applying a current.
【0026】 [0026]
本発明における検査方法(1)は、上記の様な短絡検査装置(30)を使用し、次のステップ11〜14に示す要領で行うことが出来る。 An inspection method according to the present invention (1) uses the above such short inspection device (30), can be performed in a manner shown in next step 11-14.
【0027】 [0027]
(ステップ11) (Step 11)
正極端子(4)を端子押さえ(6)上に、負極端子(5)を端子押さえ(7)上に夫々位置決めし、短絡検査装置(30)に配置し、更に、端子押さえ(6)及び(7)を作動させて各端子を測定端子に接触させる。 On the terminal pressing (6) the positive terminal (4), the negative terminal (5), respectively positioned on top terminal pressing (7), arranged to short-circuit test device (30), further, the terminal pressing (6) and ( 7) activates the contacting respective terminals on the measurement terminals.
【0028】 [0028]
(ステップ12) (Step 12)
インピーダンスアナライザー(20)の装置側端子(16)及び(19)間に交流測定信号を印加し、必要ならば、複数の周波数において電池の正負電極間のインピーダンスを測定する。 Impedance analyzer (20) for applying a device-side terminal (16) and (19) an AC measurement signal during, if necessary, to measure the impedance between the positive and negative electrodes of the battery in a plurality of frequency.
【0029】 [0029]
(ステップ13) (Step 13)
インピーダンスの測定結果が規定範囲外の場合は、電極間が短絡していると見なし、検査した電池素子を不良品として排除する。 Impedance measurements are in the case of out of the specified range, it is considered that the electrodes are short-circuited, eliminating the battery element was tested as defective.
【0030】 [0030]
(ステップ14) (Step 14)
インピーダンスの測定結果が規定範囲内の場合、検査した電池素子を合格品として次工程に送り、複数の電池セルユニットの積層などを行う。 If the impedance of the measurement result is within the specified range, the feed to the next step of the battery element was tested as accepted products, performing such lamination of a plurality of cell units.
【0031】 [0031]
上記のインピーダンス測定による短絡の判定は具体的には次の様に行うことが出来る。 The determination of short circuit due to the above-mentioned impedance measurement specifically can be carried out in the following manner to.
【0032】 [0032]
図3に示す正常電池および短絡電池のインピーダンスの測定例は、4個の充電前の電池B1〜B4について1MHzから20mHzの範囲に亘るインピーダンスの測定を行い、得られた結果をインピーダンス複素平面にプロットして得られたものである。 Measurement example of the impedance of the normal rechargeable battery and short battery shown in FIG. 3, plotted for four before charging the battery B1~B4 was measured impedance ranging from 1MHz to the range of 20 MHz, the results obtained in the impedance complex plane it is obtained by. 実際に充電を行って確認した結果、B1〜B3の電池は正常であるが、B4は短絡していることが確認された。 As a result of actually confirmed to charge, but the battery of B1~B3 is normal, B4 was confirmed to be short-circuited. この様にインピーダンス測定の結果をインピーダンス複素平面にプロットした場合、短絡電池は極めて特徴的な軌跡を示すため、容易に識別できる。 When plotting the results of such impedance measurements to the impedance complex plane, short-circuit cell to indicate a very distinctive locus, it can be easily identified. インピーダンスの測定結果より短絡を判定する改良された手法は次の通りである。 Improved method of determining a short-circuit from the measurement results of the impedance is as follows.
【0033】 [0033]
(図4に示す短絡判定手法) (Short-circuit determination method shown in FIG. 4)
この判定手法は、測定される交流信号の周波数が単一であり、測定されたインピーダンスの複素数平面上における測定点の位置によって短絡の有無を判定する方法である。 This determination method is a single frequency of the AC signal to be measured, a method of determining the presence or absence of a short-circuited by the position of the measurement point on the complex plane of the measured impedance.
【0034】 [0034]
すなわち、正常な電池のインピーダンスの値は軌跡M上にあり(図3参照)、周波数F1で測定した測定値は領域A1の中にある。 That is, the value of the impedance of the normal rechargeable battery is on the locus M (see FIG. 3), the measured value measured at a frequency F1 is in the area A1. ところが、短絡電池では、例えば測定値がZ1に表される値となる。 However, in the short cell, for example, the measurement value becomes a value expressed in Z1. 更に、短絡の程度により、Z1aやZ1bなどに表される値となることもある。 Furthermore, the degree of short-circuit, sometimes a value represented like Z1a and Z1b. 本発明においては、周波数F1で測定したインピーダンスの測定値が領域A1の中にあることをもってして電池に短絡が生じてないと判定する。 In the present invention, it is determined that a short circuit in the battery and with the measured value of the impedance measured at the frequency F1 is within the region A1 does not occur. 更に簡便には境界線Lを短絡の判定基準とし、Z"の値がZ"1を超えていることによって判定することも出来る。 Furthermore conveniently as a criterion for a short circuit boundary line L, Z "value Z" can also be determined by exceeding the 1. この場合、単一の数値の大小のみで判定できるため、装置が簡略化される。 In this case, since it is possible to determine only the magnitude of the single number, device is simplified. 領域A1又は境界線Lの場所は周波数によって変化し得るため、検査周波数によって正常とされる領域または値を再設定する。 Because the location of the region A1 or boundary line L that may vary with frequency, resetting the area or value which is normal by inspection frequency. 例えば周波数F2での測定の場合、正常電池の測定値は領域A2の中にあり、短絡電池では例えばZ2に表される値となる。 For example, in the case of measurement at a frequency F2, the measurement value of the normal cells located in the area A2, is a value represented in example Z2 in short battery. 更に、領域A1又は境界線Lの場所は、被測定電池の構成によっても変化し得るため、検査される電池の構成によって正常とされる値を再設定する。 Furthermore, the region A1 or location of the boundary line L, because that may also vary with the configuration of the battery to be measured, to reset the value which is normally by the configuration of the battery being tested.
【0035】 [0035]
測定に使用される交流信号の周波数としては、通常100Hzから0.1mHz、好ましくは10Hzから10mHzである。 The frequency of the AC signal used in the measurement, usually 0.1mHz from 100 Hz, preferably 10mHz from 10 Hz. 周波数が高過ぎる場合は、正常、短絡の判定が困難になり、低過ぎる場合は、測定に時間がかかり検査の効率が低下する。 If the frequency is too high, normal, it becomes difficult to determine the short-circuit, if too low, the efficiency of time-consuming testing to decrease the measurement. 測定に使用される交流信号の振幅電圧としては、通常100mVから1μV、好ましくは50mVから100μVである。 The amplitude voltage of the AC signal used in the measurement, 1 uV usually 100 mV, preferably 100μV from 50 mV. 振幅電圧が高過ぎる場合は、充電が進行するなどして検査の精度が低下すると共に、電池に余分な電圧が加わり、低過ぎる場合は、その測定精度の観点から短絡の判定精度が低下する。 If the amplitude voltage is too high, the inspection accuracy by, for example, charging progresses decreases, adds extra voltage to the battery, if too low, the determination accuracy of the short-circuit in terms of the measurement accuracy decreases.
【0036】 [0036]
(図5に示す短絡判定手法) (Short-circuit determination method shown in FIG. 5)
この判定手法は、測定される交流信号の周波数が2点であり、インピーダンス複素数平面上における2点の傾きによって短絡の有無を判定する方法である。 This determination method is a frequency two points of the alternating signal to be measured, a method of determining the presence or absence of a short-circuited by the inclination of the two points on the impedance complex plane.
【0037】 [0037]
すなわち、被測定電池に対し、周波数F3とF4の2点においてインピーダンスを測定した場合、正常電池のインピーダンスの値はZ3aとZ4bで表され、これらを結んだ直線Y1の傾きはS1となる。 That is, for the measurement cell, when measuring impedance at two points of the frequency F3 and F4, the values ​​of the impedance of the normal rechargeable battery is represented by Z3a and Z4B, the slope of the straight line Y1 that connects them becomes S1. ところが、短絡電池では、例えば測定値がZ3bとZ4bに表される値となり、これらを結んだ直線Y2の傾きはS2となる。 However, in the short cell, for example, the measurement value becomes a value expressed in Z3b and Z4B, the slope of the straight line Y2 connecting the these becomes S2. そこで、S1を中心とし且つ測定誤差を許容した範囲の値を設定し、傾きがこの範囲にある場合は短絡が生じていないと判定することが出来る。 Therefore, it sets the range of values ​​allowed for and measurement errors around the S1, if the inclination is in this range can be determined that a short circuit is not caused. この場合2つの測定点の相対的位置関係から判定がなされるため、精度が高く、測定時間に対して確度の高い判定が可能となる。 Since the determination of the relative positional relationship in this case two measurement points are made, high precision, thereby enabling high determination of accuracy with respect to measurement time.
【0038】 [0038]
(図6に示す短絡判定手法) (Short-circuit determination method shown in FIG. 6)
この判定手法は、測定される交流信号の周波数が3点以上であり、インピーダンス複素数平面上における3点以上の測定点から近似される円弧によって短絡の有無を判定する方法である。 This determination approach is the frequency of the AC signal being measured three or more points, a method for determining the presence or absence of a short circuit by an arc approximated from three or more measurement points in the impedance complex plane.
【0039】 [0039]
すなわち、被測定電池に対し、周波数F5、F6、F7、F8の4点においてインピーダンスを測定した場合、正常電池のインピーダンスの値は、Z5a、Z6a、Z7a、Z8aで表され、各点を円弧で近似せんとた場合、近似不可能か、または、極めて半径の大きな円弧S1となる。 That is, for the measurement cell, when measuring impedance at four points of the frequency F5, F6, F7, F8, the value of the impedance of the normal rechargeable battery, Z5A, Z6a, Z7A, expressed in Z8a, the points with a circular arc If there approximation cents, or approximated impossible or, a major arc S1 extremely radius. ところが、短絡電池では、例えば測定値がZ5b、Z6b、Z7b、Z8bに表される値となり、円弧S2で良好に近似することが出来る。 However, in the short cell, for example, measurements Z5B, Z6b, Z7B, becomes a value expressed in Z8b, it can be well approximated by an arc S2. 円弧の半径は、短絡部の抵抗と相関した値が得られる。 The radius of the arc, the value correlated with the short-circuit portion resistance. そこで、要求される検査精度によって基準値を設定し、近似円弧の半径が基準値以上の場合は短絡が生じていないと判定することが出来る。 Therefore, to set the reference value by inspection accuracy required, if approximate arc of a radius greater than the reference value can be determined that a short circuit is not caused. インピーダンスの測定点の数は最小3点から可能であり、多い方が正確な判定が可能となるが、多過ぎる場合は測定時間が長くなり効率が低下する。 The number of measurement points of the impedance are possible from a minimum 3 points, but it is possible to have accurate determination direction with many, if too much time is decreased becomes efficient long measurement.
【0040】 [0040]
(2)電圧を測定する検査方法: (2) test method for measuring a voltage:
異常のない二次電池では、正極および負極がイオン的に結合された段階において、使用された電極の種類、電解質の種類、温度などに応じ、その系に固有の電極間電圧を示す。 The secondary battery with no abnormalities, indicating the stage where the positive electrode and the negative electrode is ionically bonded, the type of electrodes used, the type of the electrolyte, depending on the temperature, the voltage between the specific electrode to the system. 初期充電前の状態において、正極および負極の端子が導通されたことがなければ、この値はばらつきを含んだ一定の範囲にある。 In the initial charge state before, if there is the terminal of the positive electrode and the negative electrode is conductive, this value is in the predetermined range including the variation. 電極間が短絡していると、固有の端子間電圧が短絡回路を通じて放電してしまい、測定される電圧は零に近くなる。 When the electrodes are short-circuited, the voltage across specific terminal ends up discharged through a short circuit, the voltage measured is close to zero. また、電極や電解質に異物などが混入していると、測定される電圧はその系に固有の電圧から異なってくる。 Further, when the foreign matter to the electrodes and electrolytes are mixed, the voltage to be measured differs from specific voltage to the system.
【0041】 [0041]
本発明における検査方法(2)は、上記の事実に基づき完成されたものであり、電極間電圧の値から電池の異常の有無を判定する方法であり、電極間電圧が一定の範囲内である電池は合格品とされる。 An inspection method according to the present invention (2), which has been completed based on the above facts, a method for determining the presence or absence of the value of the inter-electrode voltage of the battery abnormality is the inter-electrode voltage is within a certain range the battery is the acceptable product. そして、上記の電圧の測定は、その安定性から開電圧を測定することが好ましい。 The measurement of the voltage, it is preferable to measure the open voltage from its stability. また、検査の対象となる二次電池は、正極および負極が導通されることなく検査に供されることが好ましい。 The secondary battery to be inspected is preferably subjected to inspection without the positive and negative electrodes are conductive. 具体的には、正極および負極の端子が共通の金属板に接触するようなことがない様にすることが好ましい。 Specifically, it is preferable to like is not as positive and negative terminals is in contact with a common metal plate. これにより、検査の精度を高めることが可能となる。 Thereby, it becomes possible to improve the accuracy of the inspection.
【0042】 [0042]
上記の検査方法においては、電極間の電圧を測定する装置であって、いわゆる電圧計と称される既知の測定装置が使用できる。 In the above inspection method, an apparatus for measuring the voltage between the electrodes, so-called voltmeter called known measuring devices may be used. また、電圧の測定には、充電装置や他の検査装置に付随した電圧測定機能を使用することも出来る。 Also, the measurement of the voltage, may be used a voltage measurement function accompanying the charging device or other inspection devices. 電池の評価や検査に関する機器は、通常、電圧測定機能を有することが多いため、その機能を利用することはコストを削減できるため好ましい。 Equipment for the evaluation and testing of the battery, usually, because often have a voltage measurement function, it is preferable because it can reduce the cost of using that function.
【0043】 [0043]
図7に示す短絡検査装置(30)は、電極間の電圧を測定する測定として電圧測定装置(21)を使用している。 Short inspection apparatus shown in FIG. 7 (30) uses a voltage measuring device (21) as a measurement for measuring the voltage between the electrodes. そして、電池の正極端子(4)と電気的に接触できるようにされた正極測定端子(8)及び(9)と、電池の負極端子(5)と電気的に接触できるようにされた負極測定端子(10)及び(11)と、正極端子(4)及び負極端子(5)を夫々押圧する端子押さえ(6)及び(7)とを備えている。 Then, the positive terminal of the battery (4) and the electrical contact can thus been positive measuring terminal (8) and (9), the negative terminal (5) and electrically negative electrode measurements are to be contact with battery a terminal (10) and (11), and a respective pressing terminals presser (6) and (7) the positive terminal (4) and the negative electrode terminal (5). 正極測定端子(8)及び負極測定端子(11)は、それぞれ、リード線(12)及び(15)によって電圧測定装置(21)の装置側端子(16)及び(19)に接続されている。 Positive measuring terminal (8) and the negative electrode measurement terminals (11) are respectively connected to the leads (12) and (15) a voltage measuring device by (21) the apparatus terminal (16) and (19). 図7に示す短絡検査装置(30)は、更に、通電試験装置(22)を備え、通電試験装置(22)の装置側端子(17)及び(18)が夫々リレーを介して正極測定端子(8)及び(9)又は負極測定端子(10)及び(11)に接続できる様になっている。 Short inspection apparatus shown in FIG. 7 (30), further comprising a current test device (22), the apparatus terminal of the current test device (22) (17) and (18) via the respective relay positive measurement terminals ( It has become like can be connected to 8) and (9) or negative measurement terminals (10) and (11).
【0044】 [0044]
以上の構成により、電圧測定装置(21)の装置側端子(16)及び(19)間の電圧を測定することにより、電池の開電圧を測定することが出来る。 With the above configuration, by measuring the voltage between the apparatus terminal (16) and (19) of the voltage measuring device (21), it can be measured open voltage of the battery. 電圧の測定精度を上げるため、被測定電池を含めた測定部は定温に保たれていることが好ましい。 To increase the voltage measurement accuracy of the measuring section including the measurement cell is preferably is kept constant temperature.
【0045】 [0045]
本発明における検査方法(2)は、上記の様な短絡試験装置(30)を使用し、次のステップ21〜25に示す要領で行うことが出来る。 An inspection method according to the present invention (2) uses the above such short-circuit test device (30), can be performed in a manner shown in next step 21-25.
【0046】 [0046]
(ステップ21) (Step 21)
正極端子(4)を端子押さえ(6)上に、負極端子(5)を端子押さえ(7)上に夫々位置決めし、短絡試験装置(30)に配置し、更に、端子押さえ(6)及び(7)を作動させて各端子を測定端子に接触させる。 On the terminal pressing (6) the positive terminal (4), the negative terminal (5) and respectively positioned on the terminal pressing (7), placed in short-circuit test device (30), further, the terminal pressing (6) and ( 7) activates the contacting respective terminals on the measurement terminals.
【0047】 [0047]
(ステップ22) (Step 22)
先ず、リレー(1)及び(2)を開き、通電試験装置(22)の装置側端子(17)及び(18)間を通じて導通試験を行う。 First, open the relay (1) and (2), the continuity test through between the apparatus terminal of the current test device (22) (17) and (18). 導通があれば正極測定単子(8)と正極端子(4)の接触は問題ないと判定される。 Contact If conduction positive measurement Monads (8) the positive terminal (4) is determined to no problem. 次いで、リレー(1)及び(2)を閉じ、リレー(3)及び(4)を開き、通電試験装置(22)の装置側端子(17)及び(18)間を通じて導通試験を行う。 Then, close the relay (1) and (2), open the relay (3) and (4), the continuity test through between the apparatus terminal of the current test device (22) (17) and (18). 導通があれば負極測定単子(11)と負極端子(5)の接触は問題ないと判定される。 Contact If conduction negative measurement Monads (11) and the negative terminal (5) is determined to no problem. 次いで、リレー(3)及び(4)を閉じる。 Then, close the relay (3) and (4). 端子の接触に問題があれば、ステップ1に戻って、端子の再接触を行う。 If you have problems contact terminals, the process returns to step 1, to re-contact the terminals.
【0048】 [0048]
(ステップ23) (Step 23)
電圧測定装置(21)の装置側端子(16)及び(19)間の電圧を測定する。 The voltage between the apparatus terminal (16) and (19) of the voltage measuring device (21) is measured. この際、電流が流れないモードで測定することにより、開電圧が測定できる。 In this case, by measuring in a mode where no current flows can be measured open voltage.
【0049】 [0049]
(ステップ24) (Step 24)
電圧の測定結果が規定範囲外の場合は、電池に異常があると見なし、検査した電池素子を不良品として排除する。 If the measurement result of the voltage is outside the specified range, it assumes that there is an abnormality in the battery, eliminating the battery element was tested as defective.
【0050】 [0050]
(ステップ25) (Step 25)
電圧の測定結果が規定範囲内の場合は、検査した電池素子を合格品として次工程に送り、複数の電池セルユニットの積層などを行う。 If the measurement result of the voltage is within the specified range, the feed to the next step of the battery element was tested as accepted products, performing such lamination of a plurality of cell units.
【0051】 [0051]
電圧の測定は、端子の接触具合による影響を受け難いため、ステップ22を省略し、検査の高速化や設備の簡略化を図ってもよい。 Measurement of the voltage, since hardly affected by state of contact terminals, skip Step 22, it may attempt to simplify the speed and facility of inspection.
【0052】 [0052]
(3)電圧の経時変化を測定する検査方法: (3) testing method for measuring a change with time of the voltage:
電極間が短絡していない場合は、通電により電圧が上昇または下降し、解放後に若干復元する。 If the electrodes are not shorted, the voltage rises or falls by energization, it restores slightly after release. 電極間が短絡している場合は、通電された電流の一部が短絡部分を通過するため、電圧の変化速度が遅くなる。 If the electrodes are short-circuited, because some of the energized current is passed through the short circuit portion, the change speed of the voltage becomes slow. 短絡の程度が大きい場合は、電圧が一定値から変化しなくなる。 If the degree of short circuit is large, the voltage is not changed from a constant value. また、電極を開放した後は、短絡部を通じて放電するため、電圧が時間とともに最初の値へ復元していく。 Further, after opening the electrodes in order to discharge through the short circuit portion, a voltage gradually restored over time to the initial value. これらの変化は、電圧が十分に低いことから、充電前の二次電池を近似的にコンデンサーCとして扱い、短絡部を短絡抵抗Rとみなし、CRの並列回路を想定することによって解釈できる。 These changes, considered since the voltage is sufficiently low, treated as approximately capacitor C of the secondary battery before charging, the short-circuit portion and the short circuit resistance R, can be interpreted by assuming a parallel circuit of CR.
【0053】 [0053]
本発明における検査方法(3)は、上記の事実に基づき完成されたものであり、測定した電圧の経時変化に基づき電極間での短絡の有無を判定する方法である。 An inspection method according to the present invention (3), which has been completed based on the above facts, a method determining the presence or absence of a short circuit between on the basis of the temporal change of the measured voltage electrode. 通電中の電圧はそれに伴う二次電池の電圧変化として測定され、通電を停止して解放した後の電圧は電池の開電圧の経時変化として測定される。 Voltage during energization is measured as a change in voltage of the secondary battery accompanying the voltage after release by stopping the energization is measured as a change with time of the open voltage of the battery. 通電中の電圧の経時変化は、同一の電圧計によって連続的または断続的に測定することが出来るが、連続的に測定することが好ましい。 Change with time of the voltage in the energized, but can be continuously or intermittently measured by the same voltmeter, it is preferable to continuously measure. 開電圧の経時変化は、同一の電圧計によって連続的または断続的に測定することが出来るが、一定時間間隔をおいた2回の測定によれば生産性が高められる。 Aging of the open voltage can be continuously or intermittently measured by the same voltmeter, productivity can be enhanced according to the two measurements that at a certain time interval. また、異なる電圧計によって一定時間間隔をおいて測定してもよい。 Also, it may be measured at predetermined time intervals by different voltmeter. この場合は、被測定電池が測定器の端子を占有する時間を短縮できるため生産性が更に高められる。 In this case, productivity can be further enhanced because it can reduce the time to be measured battery occupies the terminal of the measuring instrument.
【0054】 [0054]
通電の方向は、充電または放電の何れの方向でもよいが、充電方向が好ましい。 Direction of energization, may be any direction of the charging or discharging, the charging direction is preferred. 通電の制御は、電圧によるものであっても、電流によるものであってもよい。 Control of energization, be by voltages, may be by the current. 定電流によって予め定められた電圧になるまで通電する方法は、制御が容易であることから特に好ましい。 How energized until a predetermined voltage by the constant current is particularly preferred because it is easy to control. 通電される電流量は、通常C/10〜C/100000、好ましくはC/100〜C/1000である。 The amount of current to be energized, typically C / 10~C / 100000, preferably a C / 100~C / 1000. 電流量を高くする程に測定が早くなるが、測定値が不安定になり易く電流の制御が必要となることがある。 Although measurement enough to increase the amount of current becomes faster, it may be necessary to control the likely current measurement value becomes unstable. 予め定められた電圧は、リチウム二次電池の場合、通常1mVから1V、好ましくは3〜100mV、更に好ましくは5〜50mVである。 The predetermined voltage, the case of a lithium secondary battery, 1V usually 1 mV, preferably 3~100MV, more preferably from 5~50MV. 電圧が高過ぎる場合は測定に時間がかかると共に充電前の電池に余分な電圧を加えることとなり好ましくない。 Unfavorably that when the voltage is too high to add the extra voltage to the battery prior to charging time consuming to measure. 電圧が低過ぎる場合は測定精度が低下する。 If the voltage is too low to reduce the measurement accuracy. 検査終了後、必要に応じ、電極間を外部で短絡するか、逆向きに通電させることにより、電池から残留電圧を取り除いてもよい。 After the inspection, if necessary, or to short-circuit between the electrodes in an external, by energizing the reverse may be removed residual voltage from the battery.
【0055】 [0055]
上記の検査方法においては、例えば、電極間の電圧を測定する装置であって、いわゆる電圧計と称される既知の測定装置を使用することが出来る。 In the above inspection method, for example, an apparatus for measuring the voltage between the electrodes, can be used a known measuring apparatus, so called voltmeter. 電圧測定には充電装置や他の検査装置に付随した電圧測定機能を使用することも出来る。 The voltage measurement may be used a voltage measurement function accompanying the charging device or other inspection devices. 更に、電極間に通電する装置であって、いわゆる電流源と称される既知の電流供給装置が使用できる。 Furthermore, an apparatus for current between the electrodes, so-called current source referred known current supply devices may be used. 通電中の電圧上昇速度および/または上昇曲線によって短絡の有無を判定する場合は、上記の2個の装置を組み合わせて使用する。 When determining the presence or absence of short-circuited by the voltage rise rate and / or rise curve in the energization, use a combination of two devices of the above. また、同一装置内に上記の2個の装置の機能を有する装置を使用してもよい。 It may also be used an apparatus having the features of the above two devices in the same device. 簡便には充電装置を使用することも出来る。 Conveniently it is also possible to use the charging device. 開放した後の電圧の下降速度および/または下降曲線によって短絡の有無が判定する場合も同様の装置を使用することが出来る。 Can be used the same apparatus may presence or absence of a short circuit by lowering speed and / or falling voltage curve after the open is determined. また、電圧測定装置1,2を生産ライン上に配置し、装置1において電圧を測定した後、装置2において再度電圧を測定し、被測定電池が装置1から装置2まで搬送される時間における電圧の経時変化を測定してもよい。 Also, placing a voltage measuring device 1 on the production line, after measuring the voltage at the device 1, again measure the voltage in the device 2, the voltage at the time of the measurement cell is transported from the device 1 to device 2 the time course may be measured.
【0056】 [0056]
図8に示す短絡検査装置(30)は、電極間の電圧を測定する測定として電圧測定装置(21)を使用している。 Short inspection apparatus shown in FIG. 8 (30) uses a voltage measuring device (21) as a measurement for measuring the voltage between the electrodes. そして、電池の正極端子(4)と電気的に接触できるようにされた正極測定端子(8)及び(9)と、電池の負極端子(5)と電気的に接触できるようにされた負極測定端子(10)及び(11)と、正極端子(4)及び負極端子(5)を夫々押圧する端子押さえ(6)及び(7)とを備えている。 Then, the positive terminal of the battery (4) and the electrical contact can thus been positive measuring terminal (8) and (9), the negative terminal (5) and electrically negative electrode measurements are to be contact with battery a terminal (10) and (11), and a respective pressing terminals presser (6) and (7) the positive terminal (4) and the negative electrode terminal (5). 正極測定端子(8)及び負極測定端子(11)は、それぞれ、リード線(12)及び(15)によって電圧測定装置(21)の装置側端子(16)及び(19)に接続されている。 Positive measuring terminal (8) and the negative electrode measurement terminals (11) are respectively connected to the leads (12) and (15) a voltage measuring device by (21) the apparatus terminal (16) and (19). 図8に示す短絡検査装置(30)は、更に、通電試験装置(22)を備え、通電試験装置(22)の装置側端子(17)及び(18)が夫々リレーを介して正極測定端子(8)及び(9)又は負極測定端子(10)及び(11)に接続できる様になっている。 Short inspection apparatus shown in FIG. 8 (30), further comprising a current test device (22), the apparatus terminal of the current test device (22) (17) and (18) via the respective relay positive measurement terminals ( It has become like can be connected to 8) and (9) or negative measurement terminals (10) and (11). 測定の形態によっては、ケーブル(24)及び(25)によって接続された、通電、電圧測定を制御する制御器(23)が設けられる。 The form of the measurements, which are connected by a cable (24) and (25), energization, the controller (23) is provided to control the voltage measurement.
【0057】 [0057]
以上の構成により、通電試験装置(22)によって被測定電池に通電し、電圧測定装置(21)の装置側端子(16)及び(19)間の電圧を測定することにより、電池の電圧を測定することが出来る。 With the above arrangement, by energizing the measured cell by energizing the test device (22), by measuring the voltage between the apparatus terminal (16) and (19) of the voltage measuring device (21), measuring the voltage of the battery to it can be. 電圧の測定精度を上げるため、被測定電池を含めた測定部は定温に保たれていることが好ましい。 To increase the voltage measurement accuracy of the measuring section including the measurement cell is preferably is kept constant temperature.
【0058】 [0058]
本発明における検査方法(3)は、上記の様な短絡検査装置(30)を使用し、次のステップ31〜35に示す要領で行うことが出来る。 An inspection method according to the present invention (3) uses the above such short inspection device (30), can be performed in a manner shown in next step 31-35.
【0059】 [0059]
(ステップ31) (Step 31)
正極端子(4)を端子押さえ(6)上に、負極端子(5)を端子押さえ(7)上に夫々位置決めし、短絡検査装置(30)に配置し、更に、端子押さえ(6)及び(7)を作動させて各端子を測定端子に接触させる。 On the terminal pressing (6) the positive terminal (4), the negative terminal (5), respectively positioned on top terminal pressing (7), arranged to short-circuit test device (30), further, the terminal pressing (6) and ( 7) activates the contacting respective terminals on the measurement terminals.
【0060】 [0060]
(ステップ32) (Step 32)
先ず、リレー(1)及び(2)を開き、通電試験装置(22)の 装置側端子(17)及び(18)間を通じて導通試験を行う。 First, open the relay (1) and (2), the continuity test through between the apparatus terminal of the current test device (22) (17) and (18). 導通があれば正極測定単子(8)及び(9)と正極端子(4)の接触は問題ないと判定される。 Contact If conduction positive measurement Monads (8) and (9) the positive terminal (4) is determined to no problem. 次いで、リレー(1)及び(2)を閉じ、リレー(3)及び(4)を開き、通電試験装置(22)の装置側端子(17)及び(18)間を通じて導通試験を行う。 Then, close the relay (1) and (2), open the relay (3) and (4), the continuity test through between the apparatus terminal of the current test device (22) (17) and (18). 導通があれば負極測定単子(10)及び(11)と負極端子(5)の接触は問題ないと判定される。 Contact If conduction negative measurement Monads (10) and (11) and the negative terminal (5) is determined to no problem. 次いで、リレー(3)及び(4)を閉じる。 Then, close the relay (3) and (4). 端子の接触に問題があれば、ステップ1に戻って、端子の再接触を行う。 If you have problems contact terminals, the process returns to step 1, to re-contact the terminals.
【0061】 [0061]
(ステップ33) (Step 33)
先ず、電圧測定装置(21)の装置側端子(16)及び(19)間の電圧を測定し、電圧測定値1とする。 First, measure the voltage between the apparatus terminal (16) and (19) of the voltage measuring device (21), the voltage measurement value 1. 次いで、リレー(2)及び(3)を開き、通電試験装置(22)を10秒間作動させる。 Then, open the relay (2) and (3), current test device (22) is operated for 10 seconds. 次いで、リレー(2)及び(3)を閉じ、電圧測定装置(21)の装置側端子(16)及び(19)間の電圧を測定し電圧測定値2とする。 Then, close the relay (2) and (3), to measure the voltage between the apparatus terminal (16) and (19) of the voltage measuring device (21) a voltage measured value 2.
【0062】 [0062]
(ステップ34) (Step 34)
電圧測定値1と電圧測定値2の差が規定値以下の場合は、電池に異常があると見なし、検査した電池素子を不良品として排除する。 If the difference between the voltage measurements 1 and voltage measurements 2 is below the specified value, it assumes that there is an abnormality in the battery, eliminating the battery element was tested as defective.
【0063】 [0063]
(ステップ35) (Step 35)
電圧の測定値が規定範囲内の場合は、検査した電池素子を合格品として次工程に送り、複数の電池セルユニットの積層などを行う。 If the measured value of the voltage is within the specified range, the feed to the next step of the battery element was tested as accepted products, performing such lamination of a plurality of cell units.
【0064】 [0064]
電圧の測定は、端子の接触具合による影響を受け難いため、ステップ2を省略し、検査の高速化や設備の簡略化を図ってもよい。 Measurement of the voltage, since hardly affected by state of contact terminals, skip Step 2, it may attempt to simplify the speed and facility of inspection. .
【0065】 [0065]
本発明における検査方法(3)は、上記のステップ33及び34を次のステップ33−1及び34−1に置換することが出来る。 An inspection method according to the present invention (3) can be substituted for steps 33 and 34 described above to the next step 33-1 and 34-1.
【0066】 [0066]
(ステップ33−1) (Step 33-1)
先ず、リレー(2)及び(3)を閉じ、通電試験装置(22)を最大で10秒間作動させる。 First, close the relay (2) and (3), is operated for 10 seconds current test device (22) at the maximum. 通電中、電圧測定装置(21)の装置側端子(16)及び(19)間の電圧を連続的に観察し、電圧の測定値が電圧測定値3になった段階で通電を停止し、リレー(2)及び(3)を開いて電極を開放する。 During energization, observing the voltage between the apparatus terminal (16) and (19) of the voltage measuring device (21) continuously, the energization is stopped at the stage where the measured value of the voltage becomes voltage measurements 3, relay (2) and open (3) to open the electrode. 次いで、解放後、電圧測定装置(21)の装置側端子(16)及び(19)間の電圧を連続的に一定時間測定し電圧曲線1とする。 Then, after release, the voltage measuring device the apparatus terminal (16) and (19) a voltage curve 1 continuously fixed time measure the voltage between the (21).
【0067】 [0067]
(ステップ34−1) (Step 34-1)
電圧曲線1を指数関数:V=A×exp(−t/T))で近似し、緩和時間Tを算出する。 Voltage curves 1 exponential: approximated by V = A × exp (-t / T)), calculates the relaxation time T. ここで、Vは測定された電圧、Aは定数、tは測定時間である。 Here, the voltage V is measured, A is a constant, t is the measured time. 緩和時間Tが一定値以下の場合は電池に異常があると見なし、検査した電池素子を不良品として排除する。 Regarded relaxation time T and in the case of less than a predetermined value is abnormal cell, eliminating the battery element was tested as defective.
【0068】 [0068]
上記の電圧測定による短絡の判定は具体的には次の様に行うことが出来る。 Determination of short circuit due to the voltage measurement of the specifically can be performed as follows to.
【0069】 [0069]
(図9に示す短絡判定手法) (Short-circuit determination method shown in FIG. 9)
図9中、曲線(a)は短絡していない場合、(b)は軽度に短絡している場合、(c)は重度に短絡している場合を示す。 In Figure 9, if the curve (a) is not short-circuited, if shorted (b) it is mild, showing a case where short-circuited to the (c) severe. これらの曲線は、次の様にして求められたデータに基づいて作成されたものである。 These curves are those that have been created on the basis of the data obtained in the following manner. すなわち、前述の通電試験装置(22)を使用して電極間電圧が30mvになるまで通電試験を行い、一方、実際の充電によって短絡の有無およびその程度を確認し、短絡していない場合は電圧の上昇速度が速く、軽度に短絡している場合は電圧の上昇速度が遅く、重度に短絡している場合は電圧の上昇が一定値で停止し30mvに達しないという結果を得た。 That performs a conduction test to the inter-electrode voltage by using the aforementioned current test device (22) is 30 mV, whereas, to confirm the presence or absence and extent of the short circuit by the actual charge, if not short-circuited voltage fast rising speed of a slow rate of rise of voltage when shorting lightly, if shorting severe increase of the voltage to obtain a result that does not reach the stopped 30mv a constant value. 従って、図9に示す短絡判定手法に示す様に、本発明においては、通電中の電圧の上昇速度および/または上昇曲線によって短絡の有無を判定することが出来る。 Accordingly, as shown in short-circuit determination method shown in FIG. 9, in the present invention, it is possible to determine the presence or absence of a short circuit by increasing the speed and / or rise curve of the voltage in energization. 例えば、図9に示す様に、電圧V1に到達する時間がt1以内、または、時間t2における電圧の値がV2以上などの基準を満たす電池を正常と判定することが出来る。 For example, as shown in FIG. 9, within the time to reach the voltage V1 t1, or may be the value of the voltage at time t2 is determined to be normal batteries that meet the criteria, such as more than V2.
【0070】 [0070]
(図10に示す短絡判定手法) (Short-circuit determination method shown in FIG. 10)
図10中、曲線(a)は短絡していない場合、(b)は軽度に短絡している場合、(c)は重度に短絡している場合を示す。 In Figure 10, if the curve (a) is not short-circuited, if shorted (b) it is mild, showing a case where short-circuited to the (c) severe. これらの曲線は、次の様にして求められたデータに基づいて作成されたものである。 These curves are those that have been created on the basis of the data obtained in the following manner. すなわち、前述の通電試験装置(22)を使用して一定電流を通電し、電極間電圧が30mVに達した後に通電を停止して電極間開電圧の時間変化を測定し、一方、実際の充電によって短絡の有無およびその程度を確認し、短絡していない場合は電圧の下降速度が遅く、短絡の程度によって電圧の下降速度が速くなるという結果を得た。 That is, a constant current is energized using the above conduction test device (22), the voltage between the electrodes to measure the time variation of the interelectrode open voltage stops energization after reaching 30 mV, whereas the actual charge to confirm the presence or absence and extent of short-circuited by, if not shorted slow lowering speed of the voltage, to obtain a result that is the lowering speed of the voltage increases by the degree of short-circuit. 従って、図10に示す短絡判定手法に示す様に、本発明においては、開放後の電圧の下降速度および/または下降曲線によって短絡の有無を判定することが出来る。 Accordingly, as shown in short-circuit determination method shown in FIG. 10, in the present invention, it is possible to determine the presence or absence of a short circuit by lowering speed and / or falling voltage curve after opening. 例えば、図10に示す様に、時間t3における電圧の値がV4以上、時間t3における電圧と開放直後の電圧V3の比が一定値以上、曲線の初期の傾きが一定値以上などの基準を満たす電池を正常と判定することが出来る。 For example, as shown in FIG. 10, the value of voltage V4 or more at time t3, the voltage and the ratio of the voltage V3 immediately after the opening is a predetermined value or more at the time t3, the initial slope of the curve meets the criteria, such as more than a certain value it can be determined to be normal the battery.
【0071】 [0071]
ところで、リチウム二次電池の場合、完全に短絡していなくても、少しでも絶縁性が損なわれていると、そこからデンドライトが発生して短絡が進行する。 By the way, in the case of a lithium secondary battery, even if you do not short-circuit completely, and it has been impaired insulating properties even a little, short circuit to proceed from there dendrites occurs. 従って、リチウム二次電池において、上記の様に短絡の程度を把握することは重要なことである。 Thus, in the lithium secondary battery, it is important to understand the extent of the short circuit as described above.
【0072】 [0072]
本発明が対象とする二次電池の具体例としては、リチウム二次電池、ニッケル・カドミウム二次電池、ニッケル・水素二次電池などが挙げられ、電解質としてゲル状電解質または固体状電解質を使用した二次電池が好適である。 Specific examples of the secondary battery to which the present invention is directed, lithium secondary batteries, nickel-cadmium rechargeable battery, is and nickel-hydrogen secondary battery, using a gel electrolyte or solid electrolyte as an electrolyte secondary battery is preferred. 特に、前記の検査工程において、インピーダンスを測定する検査方法を採用した場合は、対向する電極の面積が200cm 2に満たない電池に対し、高精度、高速な検査が可能となる。 In particular, in the inspection process, the case of employing the test method for measuring the impedance, to cell area of the opposed electrodes is less than 200 cm 2, thereby enabling highly accurate, high-speed inspection. そして、リチウム二次電池における短絡は発火の危険性を伴うため、その短絡検査は安全上においても重要である。 Since short in the lithium secondary battery with a risk of fire, the short-circuit testing is important in safety. 以下においては、主として、ゲル状電解質を使用したリチウム二次電池について説明する。 In the following, mainly explained lithium secondary battery using the gel electrolyte. この場合は、電池素子形成工程の前に電極形成工程が備えられる。 In this case, the electrode forming step is provided before the battery element forming step.
【0073】 [0073]
<電極形成工程> <Electrode Forming Step>
この工程においては、正極および負極を形成する。 In this step, a positive electrode and the negative electrode. ゲル状電解質を使用したリチウム二次電池の場合、正極および/または負極は、例えば、集電体上に設けられたリチウムイオンの吸蔵放出可能な活物質含有層と当該層内に形成されるイオン移動相とから構成される。 For a lithium secondary battery using a gel electrolyte, positive electrode and / or negative electrode, for example, ions formed on the current collector capable of absorbing and releasing active material-containing layer of the lithium ion provided on the body and the layer composed of a mobile phase. なお、何れか一方の電極(通常は負極)は、リチウム箔などの金属自体で構成することも出来る。 Incidentally, one of the electrodes (usually negative) can also be a metal itself, such as lithium foil.
【0074】 [0074]
上記の電極は、空隙を有する正極活物質層および/または空隙を有する負極活物質層を集電体上に形成し、活物質層表面にゲル状電解質形成用の電解液を塗布して空隙中に含浸させた後にゲル状電解質を形成する工程によって形成することが出来る。 The above electrodes, the positive electrode active material layer and / or anode active material layer having voids is formed on the current collector, the active material layer surface of the gel electrolyte electrolytic solution was coated in the gap for forming having voids it can be formed by forming a gel electrolyte after impregnating the. ここに、ゲル状電解質とは、主として電解液とゲル化ポリマーから成り、電解液が高分子のネットワーク中に保持され、全体としての流動性が著しく低下した物質である。 Here, the gel electrolyte consists primarily electrolyte and a gelling polymer, the electrolytic solution is held in a network of a polymer, a reduced material fluidity thereof significantly as a whole. 斯かるゲル状電解質の場合、イオン伝導性などの特性は通常の電解液に近い特性を示すが、流動性や揮発性などは著しく抑制されて安全性が高められる。 For such gel electrolyte, the characteristics such as ion conductivity exhibits characteristics close to the normal of the electrolyte, such as fluidity and volatile safety is significantly suppressed can be enhanced.
【0075】 [0075]
そして、上記の空隙を有する正極活物質層および/または空隙を有する負極活物質層は、活物質、バインダー及び溶剤を含有する電極用塗料を集電体上に塗布して乾燥することにより形成することが出来る。 The negative electrode active material layer having a cathode active material layer and / or voids having the voids are formed by active materials, binder, and an electrode coating material containing solvent applied and dried on a current collector it can be. また、ゲル状電解質は、(1)冷却によってゲル化可能なポリマーが含有された電解液を加温状態で使用して常温までポリマーを冷却する方法、または、(2)モノマーが含有された電解液を使用してモノマーを重合させる方法により、形成することが出来る。 Moreover, the gel electrolyte is (1) a method of cooling the polymer to room temperature by using the electrolytic solution containing the gellable polymer in a heated state by cooling, or were contained in (2) a monomer electrolyte the method of polymerizing the monomer by using a liquid, can be formed.
【0076】 [0076]
集電体としては、通常、アルミ箔や銅箔などの金属箔が使用され、その厚さは適宜選択されるが、通常1〜50μm、好ましくは1〜30μmである。 As the current collector, usually, metal foil such as aluminum foil or copper foil is used, its thickness is appropriately selected usually 1 to 50 [mu] m, preferably 1 to 30 [mu] m.
【0077】 [0077]
無機化合物から成る正極活物質としては、遷移金属酸化物、リチウムと遷移金属との複合酸化物、遷移金属硫化物などが挙げられる。 The positive electrode active material composed of an inorganic compound, a transition metal oxide, a composite oxide of lithium and transition metals, and transition metal sulfides. 上記の遷移金属としては、Fe、Co、Ni、Mn等が使用される。 Examples of the transition metal, Fe, Co, Ni, Mn or the like is used. 正極活物質に使用される無機化合物の具体例としては、MnO、V 25 、V 613 、TiO 2等の遷移金属酸化物、ニッケル酸リチウム、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム等のリチウムと遷移金属との複合酸化物、TiS 2 、FeS、MoS 2等の遷移金属硫化物が挙げられる。 Specific examples of the inorganic compound used in the positive electrode active material, MnO, V 2 O 5, V 6 O 13, TiO transition metal oxides such as 2, lithium nickelate, lithium cobaltate, lithium such as lithium manganate composite oxide of a transition metal, TiS 2, FeS, include transition metal sulfides such as MoS 2. 有機化合物から成る正極活物質としては、例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセン、ジスルフィド系化合物、ポリスルフィド系化合物、N―フルオロピリジニウム塩などが挙げられる。 The positive electrode active material composed of an organic compound, for example, polyaniline, polypyrrole, polyacene, disulfide compounds, polysulfide compounds, etc. N- fluoro pyridinium salts. 正極活物質の粒径は、通常1〜30μm、好ましくは1〜10μmとされる。 The particle size of the positive electrode active material is usually 1 to 30 [mu] m, and preferably from 1 to 10 [mu] m.
【0078】 [0078]
負極活物質としては、グラファイトやコークス等の炭素系活物質が挙げられる。 As the negative electrode active material, carbon-based active material such as graphite or coke. また、負極活物質としては、ケイ素、錫、亜鉛、マンガン、鉄、ニッケル等の酸化物や硫酸塩、金属リチウム、Li−Al、Li−Bi−Cd,Li−Sn−Cd等のリチウム合金、リチウム遷移金属窒化物、シリコン等も使用できる。 As the negative electrode active material, silicon, tin, zinc, manganese, iron, oxides and sulfates, such as nickel, metallic lithium, Li-Al, Li-Bi-Cd, lithium alloys such as Li-Sn-Cd, lithium transition metal nitrides, silicon and the like can be used. 負極活物質の粒径は、通常1〜50μm、好ましくは15〜30μmとされる。 The particle size of the negative electrode active material is usually 1 to 50 [mu] m, and preferably from 15 to 30 [mu] m.
【0079】 [0079]
バインダーとしては、シリケートやガラスの様な無機化合物や各種の樹脂が挙げられる。 As the binder include such inorganic compounds and various resins silicate or glass. バインダー用樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリー1,1−ジメチルエチレン等のアルカン系ポリマー、ポリブタジエン、ポリイソプレン等の不飽和系ポリマー、ポリスチレン、ポリメチルスチレン、ポリビニルピリジン、ポリ−N−ビニルピロリドン等の環を有するポリマー、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリルアミド等のアクリル系ポリマー、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニリデンシアニド等のCN基含有ポリマー、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール等のポリビニ As the binder resin, such as polyethylene, polypropylene, poly 1,1-dimethylethylene, etc. alkane polymer, polybutadiene, unsaturated polymers such as polyisoprene, polystyrene, polymethyl styrene, polyvinyl pyridine, poly -N- vinyl a polymer having a ring pyrrolidone, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, acrylic polymers such as polyacrylamide, poly fluoride, polyvinylidene fluoride, fluorine-based resins such as polytetrafluoroethylene, polyacrylonitrile, CN group-containing polymer such as polyvinylidene cyanide, polyvinyl acetate, polyvinyl, such as polyvinyl alcohol アルコール系ポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のハロゲン含有ポリマー、ポリアニリン等の導電性ポリマー等が挙げられる。 Alcohol polymers, polyvinyl chloride, halogen-containing polymers such as polyvinylidene chloride, conductive polymers such as polyaniline. これらの樹脂の分子量は、通常10000〜3000,000、好ましくは100000〜1000000とされる。 The molecular weight of these resins is usually 10000~3000,000, and preferably from 100 thousand to 1 million.
【0080】 [0080]
電極中には、必要に応じ、導電材料、補強材などの各種の機能を発現する添加剤を含有させることが出来る。 During the electrode, if necessary, a conductive material, it is possible to contain additives that express various functions such as reinforcement. 導電材料としては、活物質に適量混合して導電性を付与できるものであれば特に制限されないが、通常、アセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛などの炭素粉末、各種金属のファイバーや箔などが挙げられる。 The conductive material is not particularly limited as long as it can impart to appropriate amount conductivity to the active material, and usually, acetylene black, carbon black, carbon powder such as graphite, various metal fibers and foil . また、電池の安定性や寿命を高めるため、トリフルオロプロピレンカーボネート、ビニレンカーボネート、カテコールカーボネート、1,6−Dioxaspiro[4,4]nonane−2,7−dione、12−クラウン−4−エーテル等が使用できる。 In order to enhance the stability and life of the battery, trifluoropropylene carbonate, vinylene carbonate, catechol carbonate, 1,6-Dioxaspiro [4,4] nonane-2,7-dione, 12- crown-4 ether It can be used. 更に、補強材として、各種の無機および有機の球状、板状、棒状、繊維状などのフィラーが使用できる。 Furthermore, as a reinforcing material, various inorganic and organic spherical, plate-like, rod-like, filler such as a fibrous be used.
【0081】 [0081]
電極用塗料の調製において、活物質100重量部に対するバインダーの配合量は、通常0.1〜30重量部、好ましくは1〜20重量部とされる。 In the preparation of the electrode for coating, the amount of the binder to the active material 100 parts by weight, usually 0.1 to 30 parts by weight, and preferably from 1 to 20 parts by weight. 使用する溶剤の一例としては、N−メチルピロリドンが挙げられる。 Examples of the solvent used include N- methylpyrrolidone. また、電極用塗料の調製には、ボールミル、サンドミル、二軸混練機などが使用される。 Further, the preparation of the electrode coating, a ball mill, a sand mill, and a twin-screw kneader is used.
【0082】 [0082]
電解液は、主として、リチウム塩と溶媒から成る。 Electrolyte is mainly composed of a lithium salt and a solvent. リチウム塩としては、LiPF 6又はLiClO 4が好適である。 The lithium salt, LiPF 6 or LiClO 4 is preferable. 溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等の環状カーボネート類、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等の非環状カーボネート類から選ばれた1種または2種以上の混合液が好適である。 As the solvent, ethylene carbonate, cyclic carbonates such as propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, one or more of the mixture selected from non-cyclic carbonates such as ethyl methyl carbonate are preferable. 電解液中のリチウム塩の濃度は、通常0.5〜2.5mol/Lとされる。 The concentration of the lithium salt in the electrolytic solution is usually 0.5 to 2.5 mol / L.
【0083】 [0083]
電解液には、電池の安定性、性能、寿命を高めるため、例えば、トリフルオロプロピレンカーボネート、ビニレンカーボネート、カテコールカーボネート、1,6−Dioxaspiro[4,4]nonane−2,7−dione、12−クラウン−4−エーテル等の添加剤を加えてもよい。 The electrolyte, to enhance stability of the battery performance, life, for example, trifluoropropylene carbonate, vinylene carbonate, catechol carbonate, 1,6-Dioxaspiro [4,4] nonane-2,7-dione, 12- crown-4 additives may be added, such as ether.
【0084】 [0084]
ゲル状電解質を形成するゲル化ポリマーの分子量は、通常10000〜5000000、好ましくは100000〜1000000の範囲とされる。 The molecular weight of the gelling polymers to form a gel-like electrolyte is usually from 10,000 to 5,000,000, preferably in the range of 100,000 to 1,000,000.
【0085】 [0085]
ゲル状電解質の形成に使用するゲル化可能なポリマーの具体例としては、ポリビニルピリジン、ポリ−N−ビニルピロリドン等の環を有するポリマー、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリルアミド等のアクリル誘導体系ポリマー、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニリデンシアニド等のCN基含有ポリマー、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール系ポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のハロゲン含有ポリマーが挙げられる。 Specific examples of the gellable polymer used in forming the gel electrolyte is polyvinyl pyridine, a polymer having a ring such as poly -N- polyvinylpyrrolidone, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, acrylic derivatives based polymers such as polyacrylamide, polyvinyl fluoride, fluorine resin such as polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, CN, such as polyvinylidene cyanide group-containing polymers, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol-based polymer such as polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, halogen-containing polymers of polyvinylidene chloride.
【0086】 [0086]
ゲル状電解質の形成に使用するモノマーとしては、反応性不飽和基含有モノマーが好適に使用され、その具体例としては、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、エトキシエチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート、エトキシエチルメタクリレート、メトキシエチルメタクリレート、エトキシエトキシエチルメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、N、Nジエチルアミノエチルアクリレート、N、Nジメチルアミノエチルアクリレート、グリシジルアクリレート、アリルアクリレート、アクリロニトリル、N−ビニルピロリドン、ジエチレングリコー Examples of the monomer used to form the gel electrolyte, the reactive unsaturated group-containing monomer is preferably used, and specific examples thereof include acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl, ethoxyethyl acrylate, methoxyethyl acrylate, ethoxyethyl ethoxyethyl acrylate, polyethylene glycol monoacrylate, ethoxyethyl methacrylate, methoxyethyl methacrylate, ethoxyethyl ethoxyethyl methacrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, N, N-diethylaminoethyl acrylate, N, N-dimethyl aminoethyl acrylate, glycidyl acrylate, allyl acrylate, acrylonitrile, N- vinylpyrrolidone, diethylene glycol ジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート等が挙げられる。 Diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, and the like.
【0087】 [0087]
上記のモノマーの重合方法としては、熱、紫外線、電子線などによる方法が挙げられるが、生産性の観点から紫外線による方法が好ましい。 As a polymerization method of the monomer, heat, ultraviolet light, a method may be mentioned by an electron beam, a method using ultraviolet is preferable in view of its productivity. この場合、反応を効果的に進行させるため、電解液に紫外線に反応する重合開始剤を配合することも出来る。 In this case, since the reaction to proceed efficiently, it is also possible to blend a polymerization initiator which reacts to ultraviolet in the electrolyte. 紫外線重合開始剤としては、ベンゾイン、ベンジル、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ビアセチル、ベンゾイルパーオキザイド等が挙げられる。 Examples of the ultraviolet polymerization initiator, benzoin, benzyl, acetophenone, benzophenone, Michler's ketone, biacetyl, benzoyl Oki Zeid, and the like. 一方、熱重合おいては、反応制御のため、重合開始剤を使用することが出来る。 On the other hand, keep thermal polymerization, for reaction control, it is possible to use a polymerization initiator. 熱重合開始剤としては、1,1−ジ(ターシャルブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,2−ビス−[4,4−ジ(ターシャルブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン]、1,1−ジ(ターシャルブチルパーオキシ)−シクロヘキサン、ターシャリブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノネート、ターシャリブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノネート、ジベンゾイルパーオキサイド等が挙げられる。 The thermal polymerization initiator, 1,1-di (tert-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,2-bis - [4,4-di (tert-butylperoxy) propane ], 1,1-di (tert-butylperoxy) - cyclohexane, tert-butylperoxy-3,5,5-trimethyl hexanoate sulfonate, tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate sulfonates, dibenzoyl peroxide oxide, and the like.
【0088】 [0088]
ゲル状電解質中の高分子の比率は、通常0.1〜80重量%、好ましくは1〜50重量%である。 The proportion of polymer in the gel electrolyte is generally from 0.1 to 80 wt%, preferably 1-50 wt%. 溶媒に対するポリマーの割合は、通常0.1〜50重量%、好ましくは1〜30重量%とされる。 Ratio of polymer to solvent is usually 0.1 to 50 wt%, and preferably from 1 to 30 wt%.
【0089】 [0089]
<電池素子形成工程> <Battery element formation step>
この工程においては、前記の電極工程で得られた電極間にそれらの電子伝導的絶縁層を形成する。 In this process forms their electronic conductivity insulating layer between the electrodes obtained in the above electrode process. ここで、ゲル状電解質を使用するリチウム二次電池の場合の電子伝導的絶縁層は、正極および負極をイオン的に結合する電解質層、すなわち、ゲル状電解質層である。 The electron-conducting insulating layer in the case of a lithium secondary battery using the gel electrolyte, the electrolyte layer on the positive electrode and the negative electrode ionically bonded, i.e., a gel electrolyte layer. なお、固体状電解質を使用するリチウム二次電池の場合の電子伝導的絶縁層は固体電解質層である。 The electron-conductive insulating layer in the case of a lithium secondary battery using the solid electrolyte is a solid electrolyte layer.
【0090】 [0090]
上記のゲル状電解質層は、前記のゲル状電解質形成用の電解液をゲル化することにより得られる。 The above gel electrolyte layer is obtained by gelling an electrolyte solution of said gel-type electrolyte formed. そして、電極間における電解質層の形成は、(1)前記の電極形成工程において、空隙を有する活物質層表面にゲル状電解質形成用の電解液を塗布する際、空隙中に含浸させると共にゲル状電解質層を形成するのに十分な量存在させた後にゲル化を行い、次いで、電極上に形成された電解質層を介して正極と負極とを積層する方法、または、(2)電極間に前記の電極形成工程とは別個に形成したゲル状電解質シートを挟み込む方法によって行うことが出来る。 The formation of the electrolyte layer between the electrodes (1) In the electrode forming step, when the surface of the active material layer having a void coating the electrolytic solution for the gel electrolyte formed, gel with impregnated in the voids performed gelation after a sufficient amount is present to form the electrolyte layer, then a method of laminating the positive electrode and the negative electrode through the electrolyte layer formed on the electrode, or the between (2) electrode the electrode forming step and can be performed by a method sandwiching the separately formed gel-like electrolyte sheet. 特に、上記(1)の方法は、正極および負極の少なくとも一方のゲル状電解質と電解質層を構成するゲル状電解質の少なくとも一部とが連続しているという特徴を有する。 In particular, the method (1) is characterized in that at least part of the gel electrolyte constituting the positive electrode and at least one of the gel electrolyte of the negative electrode electrolyte layer is continuous. 正極および/または負極のゲル状電解質と連続する電解質層を構成するゲル状電解質の厚さは、通常1〜100μm、好ましくは5〜50μmとされる。 The thickness of the gel electrolyte constituting the electrolyte layer which is continuous with the positive electrode and / or the gel electrolyte of the negative electrode is usually 1 to 100 [mu] m, and preferably from 5 to 50 [mu] m. 正極と電解質層と負極とは平板的に積層されるのが好ましい。 Preferably, the positive electrode and the electrolyte layer and the negative electrode is a flat plate to lamination.
【0092】 [0092]
図1(a)及び(b)に例示した電池素子は、正極(1)及び負極(2)とそれらをイオン的に結合する電解質(3)(ゲル状電解質層または固体電解質層)とを備えて構成されている。 Battery element illustrated in FIG. 1 (a) and (b) is provided with a positive electrode (1) and negative electrode (2) and electrolyte them ionically bound (3) (gel electrolyte layer or a solid electrolyte layer) It consists Te that. お、図1中の符号(4)は正極(1)に接続された正極端子、符号(5)は負極(2)に接続された負極端子を表し、何れも、前述の検査工程に供するために必要な要素である。 Contact name connected positive terminal to the sign (4) is positive (1) in FIG. 1, reference numeral (5) represents a negative terminal connected to the negative electrode (2), both are subjected to the above-described inspection process it is a necessary element in order.
【0093】 [0093]
<積層電池素子形成工程> <Stacked battery element forming step>
この工程においては、前述の検査工程で仕分けされた合格品(電池素子)を複数枚積層する。 In this step, stacking a plurality accepted products that are sorted in the previous inspection step (battery element). 積層枚数は、必要とされる電圧や容量によって適宜決定されるが、通常2〜25枚、好ましくは2〜10枚である。 Lamination number is appropriately determined by the voltage and capacity required, 2 to 25 sheets usually, preferably 2 to 10 sheets. 本発明においては、この様に積層前の電池素子の段階で短絡検査を行うため、不合格品を早期に製造工程から排除できる利点が生じ生産性が向上する。 In the present invention, the order to perform a short circuit test at the stage of the battery element prior to lamination so as to improve productivity occurs can be advantageously removed from the early manufacturing process rejects. 特に、積層電池素子形成工程において多数の電池素子を積層する場合は、上記の利点は著しい。 In particular, when laminating the plurality of the battery element in the stacking cell element forming step, the above advantages are significant. 前述の数多くの検査工程は、製造せんとする二次電池の種類により、適宜選択される。 Numerous inspection process described above, the type of the secondary battery manufacturing St., are appropriately selected.
【0094】 [0094]
<パッケージィング工程> <Package I packaging process>
この工程においては、上記の工程で得られた積層電池素子をケースに収納する。 In this step, for housing the laminated battery element obtained in the above step in the case. ケースとしては、柔軟性、屈曲性、可撓性などを有する形状可変性のケースが好適に使用される。 The case, flexibility, bendability, variable shape of the case having flexibility such as is preferably used. その材質としては、プラスチック、高分子フィルム、金属フィルム、ゴム、薄い金属板などが挙げられる。 As the material, a plastic, a polymer film, a metal film, a rubber, and the like thin metal plate. ケースの具体例としては、ビニール袋の様な高分子フィルムから成る袋、高分子フィルムから成る真空包装用袋もしくは真空パック、金属箔と高分子フィルムのラミネート素材から成る真空包装用袋もしくは真空パック、プラスチックで形成された缶、または、プラスチック板で挟んで周囲を溶着、接着、はめ込み等で固定したケース等が挙げられる。 Specific examples of the cases, bags made of polymeric film, such as plastic bags, vacuum packaging bag or vacuum pack made of a polymer film, metal foil and bag or vacuum pack vacuum packing made of a laminate material of the polymer film , cans formed of plastic or welding the periphery by sandwiching a plastic plate, adhesive, fixed case and the like in the fitting or the like.
【0095】 [0095]
前記の各工程は次の環境下に行われる。 Each step of the above takes place under the following circumstances. すなわち、電極形成工程の前半工程(空隙を有する活物質層を集電体上に形成する工程)は、電解液を含んでなく、後の乾燥工程によって水分除去が行われため、水分管理の必要がなく、通常の雰囲気下で行うことが出来る。 That is, (a step of forming an active material layer on a current collector having pores) first half of the processes of electrode formation step does not include an electrolytic solution, for moisture removal is performed by a later drying step, the need for moisture control there is no, can be carried out under normal atmosphere. そして、その他の工程は、除湿管理された室内(ドライルーム)にて行う。 The other steps are performed in dehumidified controlled room (dry room).
【0096】 [0096]
【実施例】 【Example】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, a more detailed explanation of the present invention through examples, the present invention will employ, unless it exceeds the gist is not limited to the following examples. 使用した原料は、予め次の様な前処理を施した。 Raw materials used were previously subjected to the following of such pre-processing. すなわち、粉体は240℃で24時間真空乾燥し、樹脂およびリチウム塩は110℃で4時間乾燥し、モノマーはモレキュラーシーブにて脱水処理した。 That is, the powder is vacuum dried for 24 hours at 240 ° C., the resin and the lithium salt is dried for 4 hours at 110 ° C., the monomers were dehydrated by a molecular sieve. また、電解液としてはリチウム電池用に予め脱水された電解液を使用した。 As the electrolytic solution was used previously dehydrated electrolytic solution for lithium battery. なお、以下の諸例中、「部」とあるのは「重量部」を意味する。 It should be noted that, in the following examples, "part" means "part by weight".
【0097】 [0097]
実施例1 (参考例である。) Example 1 (a reference example.)
<電極用塗料の調製> <Preparation of electrode for paint>
以下に示す組成に従って8時間ボールミルで混練・分散処理し、正極用塗料と負極用塗料を調製した。 Kneading and dispersing treatment at 8 hours a ball mill according to the composition shown below, and the positive electrode coating material and a negative electrode coating material was prepared.
【0098】 [0098]
【表1】 [Table 1]
(正極用塗料組成) (For the positive electrode coating composition)
LiCoO 2 (活物質) : 90.0部アセチレンブラック(導電材) : 5.0部ポリフッ化ビニリデン(バインダー): 5.0部Nメチルピロリドン(溶剤) :100.0部【0099】 LiCoO 2 (active material): 90.0 parts of acetylene black (conductive material): 5.0 parts of polyvinylidene fluoride (binder): 5.0 parts N-methyl pyrrolidone (solvent): 100.0 parts [0099]
【表2】 [Table 2]
(負極用塗料組成) (Negative electrode coating material composition)
グラファイト(活物質) : 90.0部ポリフッ化ビニリデン(バインダー): 10.0部Nメチルピロリドン(溶剤) :150.0部【0100】 Graphite (active material): 90.0 parts of polyvinylidene fluoride (binder): 10.0 parts of N-methylpyrrolidone (solvent): 150.0 parts [0100]
<電解液の調製> <Preparation of electrolyte>
電解液の調製に使用した原料は次の通りである。 Raw materials used in the preparation of the electrolytic solution is as follows. そして、以下に示す組成に従って110℃で溶解し、均一な電解液を調製した。 Then, dissolved at 110 ° C. according to the compositions shown below, to prepare a uniform electrolyte.
【0101】 [0101]
【表3】 [Table 3]
(電解液組成) (Electrolyte composition)
プロピレンカーボネート(PC)(電解液) :40.8部エチレンカーボネート(EC)(電解液) :40.8部LiClO 4 (支持電解質) :10.4部ポリアクリロニトリル(分子量150、000) : 8.0部【0102】 Propylene carbonate (PC) (electrolyte): 40.8 parts of ethylene carbonate (EC) (electrolyte): 40.8 parts LiClO 4 (supporting electrolyte): 10.4 parts of polyacrylonitrile (molecular weight 150,000): 8. 0 parts [0102]
<電極形成工程および電池素子形成工程> <Electrode forming step and the battery device forming step>
先ず、ドクターブレードにより、厚さ20μmのアルミ箔上に膜厚が100μmになる様に正極用塗料を塗布して乾燥し、空隙を有する正極活物質層が形成されたシートを得た。 First, a doctor blade, a film thickness on an aluminum foil having a thickness of 20μm is dried by applying a coating positive electrode so as to be 100 [mu] m, to obtain a sheet having a positive electrode active material layer formed with voids. その後、カレンダー処理し、最終的な層厚を約80μmとした。 Then, the calendar process, the final layer thickness was about 80μm. 上記と同様に、厚さ20μmの銅箔上に膜厚が100μmになる様に負極用塗料を塗布して乾燥し、空隙を有する負極活物質層を形成されたシートを得た。 Similar to the above, the film thickness on a copper foil having a thickness of 20μm is dried by applying a negative electrode coating material so as to be 100 [mu] m, to obtain a sheet formed negative electrode active material layer having voids. その後、カレンダー処理し、最終的な層厚を約70μmとした。 Then, the calendar process, the final layer thickness was about 70μm. ここまでの工程は、全て通常の環境下で行った。 Steps up to here, was carried out at all under normal circumstances. その後、塗膜の再乾燥を120℃で行った後、所定の形状に打ち抜いた。 Then, after re-drying the coating film at 120 ° C., it was punched into a predetermined shape.
【0103】 [0103]
次いで、ドクターブレードにより、上記の各シート上に90℃に加温した電解液を塗布して含浸させた。 Then, by a doctor blade, impregnated by applying a heated electrolyte 90 ° C. on each sheet of the. その際、通常より大きくブレードギャップを設定することにより、空隙が充填される分量より過剰な量を塗布し、表面に電解液を存在させた。 At this time, by setting the larger blade gap than usual, the gap was applied an excessive amount than the quantity to be filled, was present electrolyte surface. その後、0℃に冷却し、含浸させた電解液および表面に存在する電解液をゲル化し、活物質層内の空隙と電解質層に連続したゲル状電解質を形成し、正極および負極を得た。 Then cooled to 0 ° C., the electrolyte present in the impregnated electrolyte and the surface gelled to form the gel electrolyte continuous in the gap and the electrolyte layer of the active material layer, to obtain a positive electrode and the negative electrode.
【0104】 [0104]
<検査工程> <Inspection process>
次いで、電解質層側を内側にして正極および負極を積層し、正極、電解質層、負極から成る電池素子となし、当該電池素子の短絡の有無の検査を次の要領で行った。 Then, a positive electrode and a negative electrode are laminated with the electrolyte layer side inward, the positive electrode, the electrolyte layer, was carried battery element and without consisting negative electrode, the inspection of the presence or absence of a short circuit of the battery element in the following manner. すなわち、図1(a)及び(b)に示す様に、正極および負極に正極端子(4)及び負極端子(5)を夫々接続し、図2に示す短絡検査装置(30)のインピーダンスアナライザー(20)にセットし、初回充電前の電極間に交流信号(周波数:1Hz、振幅電圧:10mV)を印加してインピーダンスを測定し、図4に示す短絡判定手法に従い、短絡無しの合格品と短絡有りの不合格品とに仕分けした。 That is, as shown in FIG. 1 (a) and (b), an impedance analyzer of the positive terminal to the positive electrode and the negative electrode (4) and the negative electrode terminal (5) and respectively connected, a short circuit testing apparatus (30) shown in FIG. 2 ( set to 20), an AC signal (frequency between the first charge the electrode before: 1 Hz, amplitude voltage: 10 mV) was measured impedance by applying, in accordance with short-circuit determination method shown in FIG. 4, a short circuit and without short acceptable product It was sorted into the rejects of there.
【0105】 [0105]
<積層電池素子形成工程およびパッケージィング工程> <Stacked battery element formation step and packaging I packaging process>
次いで、上記の合格品の電池素子3個を同極同士が重なる様に積層し、各正極端子および各負極端子にそれぞれ集合正極端子および集合負極端子を取り付けた後、蓋付真空パックに封入し、積層型リチウム二次電池を作成した(図11参照)。 Then, three cell elements of the above accepted products stacked as same poles overlap, after each fitted with a set positive terminal and set a negative terminal on the positive terminal and Kakumake terminal, enclosed in a vacuum pack with lid to prepare a stacked lithium secondary battery (see FIG. 11).
【0106】 [0106]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
本発明によれば、生産性の高められた積層型二次電池の製造方法が提供され、本発明の工業的価値は大きい。 According to the present invention, method for producing a laminated type secondary battery elevated productivity is provided, the industrial value of the present invention is great.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】(a)は本発明の短絡検査方法が適用される二次電池の一例のセルユニットの側面説明図、(b)は(a)に示すセルユニットの上面説明図である。 1 (a) is a side explanatory view of the cell unit of an example of a secondary battery short circuit inspection method of the present invention is applied, (b) is a top explanatory view of the cell unit shown in (a).
【図2】検査工程で使用される短絡検査装置の一例の模式的説明図【図3】複素数平面に表した正常電池および短絡電池のインピーダンスの測定例の説明図【図4】複素数平面に表したインピーダンスの測定結果より短絡を判定する手法の一例の説明図【図5】複素数平面に表したインピーダンスの測定結果より短絡を判定する手法の他の一例の説明図【図6】複素数平面に表したインピーダンスの測定結果より短絡を判定する手法の更に他の一例の説明図【図7】検査工程で使用される短絡検査装置の他の一例の模式的説明図【図8】検査工程で使用される短絡検査装置の更に他の一例の模式的説明図【図9】電圧の時間変化を使用した短絡判定法の一例の説明図【図10】電圧の時間変化を使用した短絡判定法の他の一例の説明図【図1 Table One example of a schematic illustration Figure 3 is an explanatory view of a measurement example of the impedance of the normal rechargeable battery and short-circuit the battery represented in the complex plane [Figure 4] complex plane of FIG. 2 short inspection apparatus used in the inspection process Table one example of illustration Figure 5 is an explanatory diagram of another example of a method of determining the measurement results from the short-circuit impedance represented in a complex plane 6 complex plane of the impedance method of determining the measurement results from the short-circuit is used in the impedance of still another example of illustration Figure 7 is a schematic explanatory view of another example of a short-circuit test device used in the inspection process [8] inspection process measurements from method of determining a short circuit that of still another example of a short-circuit test device schematically illustrating 9 illustrates an example of a short-circuit determination method using the time variation of the voltage [10] voltage time change the short circuit determination method other using the illustration of an example of FIG. 1 】(a)は本発明の製造方法で得られた積層型二次電池の一例の一部断面側面説明図、(b)は(a)に示す積層型二次電池の一例(ケース蓋を開放した状態)の平面説明図である。 (A) is a part sectional side view of an example of a laminate type secondary batteries obtained in the production method of the present invention, (b) the open an example (case cover of the stacked secondary battery shown in (a) it is a plan view of a state).
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1:正極2:負極3:電解質層4:正極端子5:負極端子6、7:端子押さえ8、9、10、11:測定端子12、13、14、15:リード線16、17、18、19:装置側端子20:インピーダンスアナライザー21:電圧測定装置22:通電試験装置23:制御器24、25:ケーブル30:短絡検査装置40:集合正極端子50:集合負極端子60:ケース61:ケース蓋Ry1:リレー1 1: positive electrode 2: negative electrode 3: electrolyte layer 4: cathode terminal 5: negative electrode terminal 6, 7: terminal pressing 8,9,10,11: measuring terminals 12, 13, 14, 15: lead wire 16, 17, 19: device-side terminal 20: an impedance analyzer 21: voltage measurement unit 22: current test device 23: controller 24, 25: cable 30: short circuit testing apparatus 40: set the positive electrode terminal 50: set the negative terminal 60: case 61: case cover Ry1: relay 1
Ry2:リレー2 Ry2: Relay 2
Ry3:リレー3 Ry3: Relay 3
Ry4:リレー4 Ry4: Relay 4

Claims (1)

  1. 電極間にそれらをイオン的に結合するゲル状電解質層または固体電解質層からなる電子伝導性絶縁層を形成する、電池機能を備えている電池素子形成工程、当該工程で得られた電池素子の電極間の短絡を検査して短絡無しと判断された合格品と短絡有りと判断された不合格品とに仕分けする検査工程、当該工程で仕分けされた合格品を複数枚積層し並列に接続する積層電池素子形成工程、当該工程で得られ積層電池素子をケースに収納するパッケージィング工程を包含し、その検査工程が、(3)初回充電前の二次電池の電極間に測定のための電流を電極間電圧が5〜30mVに達するまで通電して通電中および/または開放した後の電極間の電圧の経時変化を測定し、開放後の電圧の下降速度および/または下降曲線によって短絡の有無を Them to form the electron conductive insulating layer composed of a gel electrolyte layer or a solid electrolyte layer ionically bonded between the electrodes, the battery element formation process comprises a battery function, the electrodes of the cell element obtained in the step inspection process to sort to the and has been reject determines that there is a short circuit and has been accepted products determined that there is no short-circuit inspecting short circuit between the laminated connecting the accepted products that are sorted in the process stack in parallel a plurality battery element formation step, obtained in the process include a package I packaging step of housing the laminated battery element in the case, the inspection step, a current for measurement between (3) of the rechargeable battery before the initial charge electrode voltage between the electrodes to measure a temporal change in voltage between the electrodes after and during energized and / or opening current to reach 5~30MV, the presence or absence of a short circuit by lowering speed and / or falling voltage curve after opening 定することを特徴とする積層型リチウム二次電池の製造方法。 Multilayer method for producing a lithium secondary battery, characterized by a constant.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5780323A (en) 1990-04-12 1998-07-14 Actel Corporation Fabrication method for metal-to-metal antifuses incorporating a tungsten via plug
US5614756A (en) 1990-04-12 1997-03-25 Actel Corporation Metal-to-metal antifuse with conductive
KR100252447B1 (en) 1995-06-02 2000-04-15 아르므 엠. 무센 Raised tungsten plug antifuse and fabrication process
KR100696892B1 (en) 2002-05-03 2007-03-20 주식회사 에스에프에이 System for stacking and assembling electrode plate of polymer secondary battery
JP4739040B2 (en) * 2005-02-18 2011-08-03 パナソニック株式会社 Internal short detection device for a secondary battery, an internal short circuit detecting method for a secondary battery, a battery pack and an electronic apparatus of the secondary battery
US7527894B2 (en) * 2006-09-19 2009-05-05 Caleb Technology Corporation Identifying defective electrodes in lithium-ion polymer batteries
JP5541288B2 (en) * 2009-09-24 2014-07-09 トヨタ自動車株式会社 Method of manufacturing a secondary battery
JP5552941B2 (en) 2010-07-28 2014-07-16 日産自動車株式会社 Electrolyte impregnation and electrolyte impregnation device
JP5778926B2 (en) * 2010-12-27 2015-09-16 株式会社アルバック Inspection method of the production method and the all-solid-state lithium secondary battery of the all-solid-state lithium secondary battery
JP5867089B2 (en) * 2012-01-06 2016-02-24 日産自動車株式会社 Short-circuit inspection method of the non-aqueous electrolyte secondary battery
JP6153124B2 (en) * 2012-12-13 2017-06-28 日東電工株式会社 Non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof
JP6103521B2 (en) * 2012-12-27 2017-03-29 日東電工株式会社 Non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof
JP2014229502A (en) * 2013-05-23 2014-12-08 パナソニック株式会社 Manufacturing method of all-solid state lamination battery
JP6026386B2 (en) * 2013-11-05 2016-11-16 エスペック株式会社 External short-circuit test device and the external short-circuit test method
JP6048396B2 (en) 2013-12-26 2016-12-21 トヨタ自動車株式会社 Method for manufacturing an all-solid-state cell
JP6245228B2 (en) * 2015-07-22 2017-12-13 トヨタ自動車株式会社 Inspection method of the all-solid secondary battery, and a manufacturing method of the all-solid-state secondary battery using the test method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05290896A (en) * 1992-04-16 1993-11-05 Fuji Elelctrochem Co Ltd Inspecting method for nonaqueous electrolyte battery
JPH0864224A (en) * 1994-08-23 1996-03-08 Yamaha Motor Co Ltd Constitution of secondary battery
JP3677993B2 (en) * 1998-04-06 2005-08-03 松下電器産業株式会社 Short test of the electrode group of the battery method and short testing device

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