JP6262008B2

JP6262008B2 - 接触抵抗測定システム

Info

Publication number: JP6262008B2
Application number: JP2014026369A
Authority: JP
Inventors: 弘樹對馬; 和樹原沢
Original assignee: 株式会社富士通テレコムネットワークス福島
Priority date: 2014-02-14
Filing date: 2014-02-14
Publication date: 2018-01-17
Anticipated expiration: 2034-02-14
Also published as: JP2015152426A

Description

本発明は、充放電試験装置の接触部の接触抵抗を測定するための接触抵抗測定システムに関する。

近年、ハイブリッド車（ＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）が普及してきており、車載用二次電池の出荷が伸びてきている。それに伴い二次電池の充放電試験装置（例えば、特許文献１参照）の需要も伸びている。車載用二次電池セルとして、ラミネート型リチウムイオン電池が普及してきている。一般的にラミネート型リチウムイオン電池の外装には、アルミラミネートフィルムが使用される。

図１は、ラミネート型リチウムイオン電池３００の構成例を示す図である。図１に示すリチウムイオン電池３００では、方形板状の正極タブ１０及び負極タブ２０がアルミラミネートフィルムから突出している。電極タブには、ニッケル、アルミ、銅およびメッキ加工品などが使用される。

充放電試験装置の充放電端子と試料の電極端子との接触部に、チャック機構が使用されることがある。図２は、充放電試験装置の、チャック機構で構成された接触部８０の概略図である。図２の接触部８０は、正極接触部６０及び負極接触部７０で形成される。正極接触部６０は複数の正極接触部６０ａ〜６０ｄで形成され、同様に負極接触部７０は複数の負極接触部７０ａ〜７０ｄで形成される。

各正極接触部６０ａ〜６０ｄは、リチウムイオン電池３００（以下、試料という）の正極タブ１０が挿入されるべきスペースを挟んで両側にそれぞれ複数の爪部を有する。充放電試験時、そのスペースに挿入された試料の正極タブ１０を、両側の複数の爪部で正極タブ１０の両面から挟持する。同様に各負極接触部７０ａ〜７０ｄも負極タブ２０を、両側の複数の爪部で負極タブ２０の両面から挟持する。図２では同時に４チャンネルの充放電試験が可能な接触部８０を描いているが、図２の接触部８０は一例であり、さらに多チャンネル（例えば３２チャンネル）の充放電試験装置が広く使用されている。

特開２０１２−６８０６３号公報

図２のようなチャック機構は使用回数が増えると摩耗したり、埃などの付着物が溜まってくる。それらはチャック機構と試料のタブとの接触抵抗を増加させる要因となる。接触抵抗の増加は試験精度の低下につながる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、充放電試験装置の接触部の接触抵抗を簡単に測定する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の接触抵抗測定システムは、蓄電装置の正極タブおよび負極タブとそれぞれ接触する、充放電試験装置の正極接触部および負極接触部の接触抵抗を測定する接触抵抗測定システムであって、前記充放電試験装置の正極接触部の複数の爪部と接触すべき正極ダミータブと、前記充放電試験装置の負極接触部の複数の爪部と接触すべき負極ダミータブと、前記正極ダミータブの第１領域と第２領域の電位差、及び前記負極ダミータブの第１領域と第２領域の電位差を測定する電圧測定装置と、を備える。前記正極ダミータブの第１領域と第２領域は絶縁されており、前記負極ダミータブの第１領域と第２領域は絶縁されており、前記正極ダミータブの第２領域と前記負極ダミータブの第２領域は電気的に接続されており、前記正極ダミータブの第１領域には、前記正極接触部の複数の爪部の一つが接触され、前記正極ダミータブの第２領域には、前記正極接触部の複数の爪部の残りの少なくとも一つが接触され、前記負極ダミータブの第１領域には、前記負極接触部の複数の爪部の一つが接触され、前記負極ダミータブの第２領域には、前記負極接触部の複数の爪部の残りの少なくとも一つが接触される。

本発明の別の態様もまた、接触抵抗測定システムである。この接触抵抗測定システムは、蓄電装置の正極タブおよび負極タブとそれぞれ接触する、充放電試験装置の正極接触部および負極接触部の接触抵抗を測定する接触抵抗測定システムであって、前記充放電試験装置の正極接触部の複数の爪部と接触すべき複数の領域を有する正極ダミータブと、前記充放電試験装置の負極接触部の複数の爪部と接触すべき複数の領域を有する負極ダミータブと、前記正極ダミータブの複数の領域の内の２つの領域間の電位差を測定する第１電圧測定部と、前記負極ダミータブの複数の領域の内の２つの領域間の電位差を測定する第２電圧測定部と、前記正極ダミータブの複数の領域の一つと前記第１電圧測定部の一端とを選択的に導通させるための第１スイッチ部と、前記正極ダミータブの複数の領域の一つと前記第１電圧測定部の他端とを選択的に導通させるための第２スイッチ部と、前記負極ダミータブの複数の領域の一つと前記第２電圧測定部の一端とを選択的に導通させるための第３スイッチ部と、前記正極ダミータブの複数の領域の一つと前記第２電圧測定部の他端とを選択的に導通させるための第４スイッチ部と、前記正極ダミータブの複数の領域の一つと、前記負極ダミータブの複数の領域の一つを選択的に導通させるための第５スイッチ部と、を備える。前記正極ダミータブの複数の領域間は絶縁されており、前記正極ダミータブの複数の領域には、前記正極接触部の複数の爪部がそれぞれ接触され、前記負極ダミータブの複数の領域間は絶縁されており、前記負極ダミータブの複数の領域には、前記負極接触部の複数の爪部がそれぞれ接触され、前記正極ダミータブの複数の領域の一つと、前記負極ダミータブの複数の領域の一つは、前記第５スイッチ部を介して電気的に接続されており、前記第２スイッチ部は、前記第５スイッチ部により前記負極ダミータブの一つの領域に電気的に接続されている前記正極ダミータブの一つの領域と、前記第１電圧測定部の他端とを導通させ、前記第１スイッチ部は、前記第２スイッチ部で選択されている正極ダミータブの領域以外の一つの領域と、前記第１電圧測定部の一端とを導通させ、前記第４スイッチ部は、前記第５スイッチ部により前記正極ダミータブの一つの領域に電気的に接続されている前記負極ダミータブの一つの領域と、前記第２電圧測定部の他端とを導通させ、前記第３スイッチ部は、前記第４スイッチ部で選択されている負極ダミータブの領域以外の一つの領域と、前記第２電圧測定部の一端とを導通させる。

本発明のさらに別の態様もまた、接触抵抗測定システムである。この接触抵抗測定システムは、蓄電装置の正極タブおよび負極タブとそれぞれ接触する、充放電試験装置の正極接触部および負極接触部の少なくとも一方の接触抵抗を測定する接触抵抗測定システムであって、前記充放電試験装置の正極接触部および負極接触部のうちの一方である第１接触部の複数の爪部と接触すべき第１ダミータブと、前記充放電試験装置の負極接触部および正極接触部のうちの他方である第２接触部の複数の爪部と接触すべき第２ダミータブと、前記第１ダミータブの第１領域と第２領域の電位差を測定する電圧測定装置と、を備える。前記第１ダミータブの第１領域と第２領域は絶縁されており、前記第１ダミータブの第２領域と前記第２ダミータブは電気的に接続されており、前記第１ダミータブの第１領域には、前記第１接触部の複数の爪部の一つが接触され、前記第１ダミータブの第２領域には、前記第１接触部の複数の爪部の残りの少なくとも一つが接触される。

本発明によれば、充放電試験装置の接触部の接触抵抗を簡単に測定できる。

ラミネート型リチウムイオン電池の構成例を示す図である。充放電試験装置の、チャック機構で構成された接触部の概略図である。本発明の実施の形態１に係る、充放電試験装置及び接触抵抗測定システムのシステム構成を示す図である。本発明の実施の形態１に係る接触抵抗測定システムの回路構成を説明するための図である。本発明の実施の形態２に係る、充放電試験装置及び接触抵抗測定システムのシステム構成を示す図である。本発明の実施の形態２に係る接触抵抗測定システムの回路構成を説明するための図である。

図３は、本発明の実施の形態１に係る、充放電試験装置２００及び接触抵抗測定システム１００のシステム構成を示す図である。充放電試験装置２００は、試料の充放電試験を行う。試験対象の試料は蓄電デバイスであり、蓄電デバイスにはリチウムイオン電池、ニッケル水素電池、鉛電池、ニッケルカドミウム電池などの二次電池、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ等のキャパシタが該当する。

充放電試験装置２００は、接触部８０、電源装置９０、回生インバータ９２及び制御部９４を備える。電源装置９０は双方向ＤＣ−ＤＣコンバータである。回生インバータ９２は、交流電源（商用電源）４００と電源装置９０との間に接続される。回生インバータ９２は回生機能付きの双方向ＡＣ−ＤＣコンバータである。回生インバータ９２は力行時、交流電源４００からの交流電圧を直流電圧に変換し、電源装置９０に供給する。回生時、電源装置９０からの直流電圧を交流電圧に変換し、交流電源４００に供給する。なおインバータは回生機能付きでなくてもよいが、その場合、余った放電電流をヒータ抵抗により消費する必要がある。

接触部８０は、試料の電極と電気的に接触する部材である。本明細書では図２に示したようなチャック機構を想定する。電源装置９０は接触部８０を介して、試料に対して充放電する。電源装置９０にはスイッチング電源を用いることができる。例えば、フルブリッジ型のＤＣ−ＤＣコンバータを用いることができる。定電流（ＣＣ）充放電および定電圧（ＣＶ）充放電が可能な電源装置９０であれば、そのタイプは問わない。

制御部９４は、各種アナログ素子、各種論理回路、プロセッサ、メモリの任意の組み合わせにより構成される。制御部９４は電源装置９０に制御信号を送信して、電源装置９０の充放電電圧および充放電電流を制御する。また制御部９４は接触部８０に制御信号を送信して、チャック機構の開閉を制御する。

試料となる複数のリチウムイオン電池３００は、図示しない電池収納容器（以下、マガジンという）に並べて収納される。その際、電極タブがマガジンから露出される向きに収納される。複数のリチウムイオン電池３００はマガジンに収納された状態で、図２に示すような多チャンネルの接触部８０に物理的および電気的に接続される。即ちチャンネルごとに、リチウムイオン電池３００の正極タブ１０及び負極タブ２０が、接触部８０の正極接触部６０及び負極接触部７０にそれぞれ接触される。

本実施の形態では接触部８０の正極接触部６０及び負極接触部７０の接触抵抗値を測定するために、正極接触部６０及び負極接触部７０に、リチウムイオン電池３００の正極タブ１０及び負極タブ２０の代わりに正極ダミータブ１０ｄ及び負極ダミータブ２０ｄを接触させる。

接触抵抗測定システム１００は、ダミーマガジン３０、電圧データロガー４０及び演算装置５０を備える。ダミーマガジン３０は、充放電試験装置２００の接触部８０のチャンネル数に対応した複数対のダミータブを収納する。電圧データロガー４０はチャンネルごとに、正極接触部６０の接触抵抗値を求めるための正極側の電圧と、負極接触部７０の接触抵抗値を求めるための負極側の電圧を測定する。電圧データロガー４０は、測定した電圧値を演算装置５０に送信する。

演算装置５０は、電圧データロガー４０から受信した電圧値と、充放電試験装置２００の正極接触部６０または負極接触部７０に供給されている電流値をもとに、正極接触部６０または負極接触部７０の接触抵抗値を算出する。演算装置５０には例えば、ＰＣ、タブレット等の情報端末を使用できる。電圧データロガー４０及び演算装置５０間は、有線／無線ＬＡＮ等の通信回線で接続される。

図４は、本発明の実施の形態１に係る接触抵抗測定システム１００の回路構成を説明するための図である。図４では１チャンネル分の回路構成を示している。充放電試験装置２００の正極接触部６０は、複数の爪部として第１爪部６１、第２爪部６２及び第３爪部６３を有する。図４では片面だけを描いているため、実際はその倍の６つの爪部を有する。正極ダミータブ１０ｄは当該複数の爪部と接触する。具体的には第１爪部６１、第２爪部６２及び第３爪部６３と、それらと対向する３つの爪部により、正極ダミータブ１０ｄの両面から挟持される。

正極ダミータブ１０ｄは第１領域１１と第２領域１２を有する。第１領域１１は正極ダミータブ１０ｄの片面の一部に形成される。第１領域１１には絶縁テープ１１ｉが貼られ、絶縁テープ１１ｉの上に導電板（例えば、銅板）が設けられる。即ち、第１領域１１と第２領域１２は絶縁される。

正極側と同様に、充放電試験装置２００の負極接触部７０は、複数の爪部として第１爪部７１、第２爪部７２及び第３爪部７３を有する。図４では片面だけを描いているため、実際はその倍の６つの爪部を有する。負極ダミータブ２０ｄは当該複数の爪部と接触する。具体的には第１爪部７１、第２爪部７２及び第３爪部７３と、それらと対向する３つの爪部により、負極ダミータブ２０ｄの両面から挟持される。

負極ダミータブ２０ｄは第１領域２１と第２領域２２を有する。第１領域２１は負極ダミータブ２０ｄの片面の一部に形成される。第１領域１１には絶縁テープ２１ｉが貼られ、絶縁テープ２１ｉの上に導電板が設けられる。即ち、第１領域２１と第２領域１２は絶縁される。正極ダミータブ１０ｄの第２領域１２と、負極ダミータブ２０ｄの第２領域２２は電気的に接続される。例えば、導電線やバスバー等で接続されてもよいし、正極ダミータブ１０ｄの第２領域１２と負極ダミータブ２０ｄの第２領域２２の少なくとも一部が一体的に形成されてもよい。

正極接触部６０の第１爪部６１は、正極ダミータブ１０ｄの第１領域１１に接触する。正極接触部６０の残りの爪部（図４の例では５つの爪部）は、正極ダミータブ１０ｄの第２領域１２に接触する。負極接触部７０の第１爪部７１は、負極ダミータブ２０ｄの第１領域２１に接触する。負極接触部７０の残りの爪部（図４の例では５つの爪部）は、負極ダミータブ２０ｄの第２領域２２に接触する。

以上の接続状態にて充放電試験装置２００内の電源装置９０から、正極接触部６０に定電流Ｉを供給する。この電流Ｉは、正極接触部６０→正極ダミータブ１０ｄの第２領域１２→負極ダミータブ２０ｄの第２領域２２→負極接触部７０と流れる。電圧データロガー４０内の第１電圧計４１は、正極ダミータブ１０ｄの第１領域１１と第２領域１２間の電位差を測定する。電圧データロガー４０内の第２電圧計４２は、負極ダミータブ２０ｄの第１領域２１と第２領域２２間の電位差を測定する。第１電圧計４１及び第２電圧計４２は、測定した電位差を演算装置５０に送信する。

以下、正極接触部６０の第１爪部６１の接触抵抗をＲ１、第２爪部６２の接触抵抗をＲ２、第３爪部６３の接触抵抗をＲ３、第４爪部（不図示）の接触抵抗をＲ４、第５爪部（不図示）の接触抵抗をＲ５、第６爪部の接触抵抗（不図示）をＲ６とする。第１爪部６１が接触している第１領域１１は周囲が絶縁されているため、第１爪部６１は終端されず第１爪部６１には電流が流れない。なお第１電圧計４１の内部抵抗は、接触抵抗Ｒ１と比較して極めて大きいため第１電圧計４１に流れる電流は無視できる。

一方、第２爪部６２〜第６爪部は終端されているため電流Ｉが流れる。従って第２爪部６２〜第６爪部の接触抵抗（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ５＋Ｒ６）により、（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ５＋Ｒ６）×Ｉの電圧降下Ｖ１が発生する。第１爪部６１の電位と第２爪部６２〜第６爪部の電位は等価であるため、第１爪部６１に接触している第１領域１１と、第２爪部６２〜第６爪部に接触している第２領域１２との電位差を測定することにより、当該電圧降下Ｖ１を検出できる。第１電圧計４１は測定した電位差Ｖ１を演算装置５０に送信する。

演算装置５０は、受信した電位差Ｖ１をもとに正極接触部６０の接触抵抗値を算出する。正極接触部６０に流れる電流をＩとすると、演算装置５０はＶ１／Ｉを演算して正極接触部６０の接触抵抗値を算出する。ただし、この接触抵抗値は第２爪部６２〜第６爪部の接触抵抗（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ５＋Ｒ６）であり、第１爪部６１の接触抵抗Ｒ１は含まれていない。そこで各爪部の接触抵抗を等しいと仮定して、（Ｖ１／Ｉ）×６／５を演算することにより、正極接触部６０の接触抵抗値を算出する。演算装置５０は、算出した正極接触部６０の接触抵抗値と規定の基準値を比較して、算出した正極接触部６０の接触抵抗値が規定の基準値を超えると基準値オーバーを通知する。例えば、演算装置５０のディスプレイに基準値オーバーを表示する。作業者はその通知を受けると、正極接触部６０をメンテナンスするか、新しいものに交換する。

以下、負極側について説明する。負極接触部７０の第１爪部７１の接触抵抗をＲ７、第２爪部７２の接触抵抗をＲ８、第３爪部７３の接触抵抗をＲ９、第４爪部（不図示）の接触抵抗をＲ１０、第５爪部（不図示）の接触抵抗をＲ１１、第６爪部の接触抵抗（不図示）をＲ１２とする。第１爪部７１が接触している第１領域２１は周囲が絶縁されているため、第１爪部７１は終端されず第１爪部７１には電流が流れない。

一方、第２爪部７２〜第６爪部は終端されているため電流Ｉが流れる。従って第２爪部７２〜第６爪部の接触抵抗（Ｒ８＋Ｒ９＋Ｒ１０＋Ｒ１１＋Ｒ１２）により、（Ｒ８＋Ｒ９＋Ｒ１０＋Ｒ１１＋Ｒ１２）×Ｉの電圧降下Ｖ２が発生する。第１電圧計４１は、第１爪部７１に接触している第１領域２１と、第２爪部７２〜第６爪部に接触している第２領域２２との電位差Ｖ２を測定し、測定した電位差Ｖ２を演算装置５０に送信する。

演算装置５０は、受信した電位差Ｖ２をもとに正極接触部６０の接触抵抗値を算出する。負極接触部７０に流れる電流をＩとすると、演算装置５０はＶ２／Ｉを演算して負極接触部７０の接触抵抗値を算出する。ただし、この接触抵抗値は第２爪部７２〜第６爪部の接触抵抗（Ｒ８＋Ｒ９＋Ｒ１０＋Ｒ１１＋Ｒ１２）であり、第１爪部７１の接触抵抗Ｒ７は含まれていない。そこで各爪部の接触抵抗を等しいと仮定して、（Ｖ１／Ｉ）×６／５を演算することにより、負極接触部７０の接触抵抗値を算出する。演算装置５０は、算出した負極接触部７０の接触抵抗値と規定の基準値を比較して、算出した負極接触部７０の接触抵抗値が規定の基準値を超えると基準値オーバーを通知する。

以上説明したように実施の形態１によれば、充放電試験装置の接触部に挟持されたダミータブの、絶縁された第１領域と第２領域間の電位差を測定することにより、当該接触部の接触抵抗値を簡単に測定できる。絶縁された第１領域を持たない通常のダミータブを用いて接触抵抗値を測定する場合、接触部側の電位を検出するポイントが必要となり、接触部に計測線を取り付ける煩雑な作業が必要となる。この点、本実施の形態に係る接触抵抗測定システムでは、充放電試験装置に何ら手を加える必要がない。複数のリチウムイオン電池を収納したマガジンを充放電試験装置の接触部に装着する場合と同様に、複数のダミータブを収納したダミーマガジンを装着するだけで足りる。

実施の形態１では正極接触部６０または負極接触部７０全体の接触抵抗値を測定する例を挙げた。実施の形態２では正極接触部６０または負極接触部７０の各爪部の接触抵抗値を測定する例を挙げる。

図５は、本発明の実施の形態２に係る、充放電試験装置２００及び接触抵抗測定システム１００のシステム構成を示す図である。充放電試験装置２００の構成は、実施の形態１と実施の形態２で共通である。実施の形態２に係る接触抵抗測定システム１００は、ダミーマガジン３０、スイッチ部ＳＷ、電圧データロガー４０、演算装置５０、及びスイッチ制御回路５２を備える。スイッチ部ＳＷの詳細は後述する。スイッチ制御回路５２は演算装置５０からの制御信号に応じて、スイッチ部ＳＷに含まれる各スイッチのオン／オフを制御する。スイッチ制御回路５２及び演算装置５０間は、有線／無線ＬＡＮ等の通信回線で接続される。

図６は、本発明の実施の形態２に係る接触抵抗測定システム１００の回路構成を説明するための図である。正極ダミータブ１０ｄは、正極接触部６０の複数の爪部とそれぞれ接触すべき複数の領域を有する。図６では第１爪部６１と接触すべき第１領域１１、第２爪部６２と接触すべき第２領域１２、第３爪部６３と接触すべき第３領域１３、第４爪部と接触すべき第４領域（不図示）、第５爪部と接触すべき第５領域（不図示）、第６爪部と接触すべき第６領域（不図示）を有する。正極ダミータブ１０ｄの複数の領域間はそれぞれ絶縁されている。

図６では正極ダミータブ１０ｄの複数の領域間が空間的に分離され、複数の領域が絶縁部材１９で連結される構成を描いているが、この構成は一例である。例えば図４に示したように１つのタブに６枚の絶縁テープを貼り、それぞれ絶縁テープ上に導電板を取り付けてもよい。

正極側と同様に、負極ダミータブ２０ｄは、負極接触部７０の複数の爪部とそれぞれ接触すべき複数の領域を有する。図６では第１爪部７１と接触すべき第１領域２１、第２爪部７２と接触すべき第２領域２２、第３爪部７３と接触すべき第３領域２３、第４爪部と接触すべき第４領域（不図示）、第５爪部と接触すべき第５領域（不図示）、第６爪部と接触すべき第６領域（不図示）を有する。負極ダミータブ２０ｄの複数の領域間はそれぞれ絶縁されている。

第１電圧計４１は、正極ダミータブ１０ｄの複数の領域の内の２つの領域間の電位差を測定する。第２電圧計４２は、負極ダミータブ２０ｄの複数の領域の内の２つの領域間の電位差を測定する。これらを実現するために第１スイッチＳＷ１〜第６スイッチＳＷ６を使用する。

第１スイッチＳＷ１は、正極ダミータブ１０ｄの複数の領域の一つと、第１電圧計４１の一端とを選択的に導通させる。第２スイッチＳＷ２は、正極ダミータブ１０ｄの複数の領域の一つと、第１電圧計４１の他端とを選択的に導通させる。第３スイッチＳＷ３は、負極ダミータブ２０ｄの複数の領域の一つと、第２電圧計４２の一端とを選択的に導通させる。第４スイッチＳＷ４は、負極ダミータブ２０ｄの複数の領域の一つと、第２電圧計４２の他端とを選択的に導通させる。第５スイッチＳＷ５は、正極ダミータブ１０ｄの複数の領域の一つと、第６スイッチＳＷ６の一端とを選択的に導通させる。第６スイッチＳＷ６は、負極ダミータブ２０ｄの複数の領域の一つと、第５スイッチＳＷ５の一端とを選択的に導通させる。スイッチ制御回路５２は、第１スイッチＳＷ１〜第６スイッチＳＷ６のオン／オフを制御する。

図６では第１スイッチＳＷ１〜第４スイッチＳＷ４に、１：Ｎタイプのスイッチを使用する例を描いているが、１：１タイプのスイッチをそれぞれに複数使用してもよい。また第５スイッチＳＷ５及び第６スイッチＳＷ６の代わりに、１：１タイプのスイッチを複数使用してもよい。

正極ダミータブ１０ｄの複数の領域の一つと、負極ダミータブ２０ｄの複数の領域の一つは、第５スイッチＳＷ５及び第６スイッチＳＷ６を介して電気的に接続可能な構成である。第２スイッチＳＷ２は、第５スイッチＳＷ５及び第６スイッチＳＷ６を介して負極ダミータブ２０ｄの一つの領域に電気的に接続されている正極ダミータブ１０ｄの一つの領域と、第１電圧計４１の一端とを導通させる。第１スイッチＳＷ１は、第２スイッチＳＷ２で選択されている正極ダミータブ１０ｄの領域以外の一つの領域と、第１電圧計４１の他端とを導通させる。

第４スイッチＳＷ４は、第５スイッチＳＷ５及び第６スイッチＳＷ６を介して正極ダミータブ１０ｄの一つの領域に電気的に接続されている負極ダミータブ２０ｄの一つの領域と、第２電圧計４２の一端とを導通させる。第３スイッチＳＷ３は、第４スイッチＳＷ４で選択されている負極ダミータブ２０ｄの領域以外の一つの領域と、第２電圧計４２の他端とを導通させる。

図６の例では、正極ダミータブ１０ｄの第３領域１３と、負極ダミータブ２０ｄの第３領域２３が、第５スイッチＳＷ５及び第６スイッチＳＷ６を介して電気的に接続されている。第２スイッチＳＷ２は正極ダミータブ１０ｄの第３領域１３と、第１電圧計４１の一端とを導通させている。第１スイッチＳＷ１は、第２スイッチＳＷ２で選択されている正極ダミータブ１０ｄの第３領域１３以外の第１領域１１と、第１電圧計４１の他端とを導通させている。

第４スイッチＳＷ４は負極ダミータブ２０ｄの第３領域２３と、第２電圧計４２の一端とを導通させている。第３スイッチＳＷ３は、第４スイッチＳＷ４で選択されている負極ダミータブ２０ｄの第３領域２３以外の第１領域２１と、第２電圧計４２の他端とを導通させている。

以上の接続状態にて充放電試験装置２００内の電源装置９０から、正極接触部６０に定電流Ｉを供給する。この電流Ｉは、正極接触部６０→正極ダミータブ１０ｄの第３領域１３→負極ダミータブ２０ｄの第３領域２３→負極接触部７０と流れる。第１電圧計４１は、正極ダミータブ１０ｄの第１領域１１と第３領域１３間の電位差を測定する。第２電圧計４２は、負極ダミータブ２０ｄの第１領域２１と第３領域３２間の電位差を測定する。第１電圧計４１及び第２電圧計４２は、測定した電位差を演算装置５０に送信する。

正極接触部６０の第１爪部６１は終端されておらず、第１爪部６１には電流が流れない。一方、正極接触部６０の第３爪部６３は終端されているため電流Ｉが流れる。従って第３爪部６３の接触抵抗Ｒ３により、Ｒ３×Ｉの電圧降下Ｖ１が発生する。第１爪部６１の電位と第３爪部６３の電位は等価であるため、第１爪部６１に接触している第１領域１１と、第３爪部６３に接触している第３領域１３との電位差を測定することにより、当該電圧降下Ｖ１を検出できる。第１電圧計４１は測定した電位差Ｖ１を演算装置５０に送信する。

演算装置５０は、受信した電位差Ｖ１をもとに第３爪部６３の接触抵抗値を算出する。第３爪部６３に流れる電流をＩとすると、演算装置５０はＶ１／Ｉを演算して第３爪部６３の接触抵抗値を算出する。演算装置５０は、算出した第３爪部６３の接触抵抗値と規定の基準値を比較して、算出した第３爪部６３の接触抵抗値が規定の基準値を超えると基準値オーバーを通知する。

第１電圧計４１の第３領域１３に接続されない方の端子は、第１領域１１ではなく第２領域１２、第４領域〜第６領域のいずれかに接続されてもよい。即ち、負極接触部７０と通電していない領域であれば、いずれの領域に接続してもよい。第３爪部６３と同様に接触抵抗測定システム１００は、第１爪部６１、第２爪部６２、第４爪部〜第６爪部の各接触抵抗値を求めることができる。接触抵抗値を求めたい爪部を負極接触部７０と電気的に接続させ、当該爪部に接触している領域と、それ以外の爪部に接触している領域とを電位差を測定すればよい。

以下、負極側について説明する。負極接触部７０の第１爪部７１は終端されておらず、第１爪部７１には電流が流れない。一方、負極接触部７０の第３爪部７３は終端されているため電流Ｉが流れる。従って第３爪部７３の接触抵抗Ｒ３により、Ｒ３×Ｉの電圧降下Ｖ２が発生する。第１爪部７１の電位と第３爪部７３の電位は等価であるため、第１爪部７１に接触している第１領域２１と、第３爪部７３に接触している第３領域２３との電位差を測定することにより、当該電圧降下Ｖ２を検出できる。第２電圧計４２は測定した電位差Ｖ２を演算装置５０に送信する。

演算装置５０は、受信した電位差Ｖ２をもとに第３爪部７３の接触抵抗値を算出する。第３爪部７３に流れる電流をＩとすると、演算装置５０はＶ２／Ｉを演算して第３爪部７３の接触抵抗値を算出する。演算装置５０は、算出した第３爪部７３の接触抵抗値と規定の基準値を比較して、算出した第３爪部７３の接触抵抗値が規定の基準値を超えると基準値オーバーを通知する。第３爪部７３と同様に接触抵抗測定システム１００は、第１爪部７１、第２爪部７２、第４爪部〜第６爪部の各接触抵抗値を求めることができる。接触抵抗値を求めたい爪部を正極接触部６０と電気的に接続させ、当該爪部に接触している領域と、それ以外の爪部に接触している領域とを電位差を測定すればよい。

以上説明したように実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果を奏しつつ、さらに爪部ごとの接触抵抗値を測定できるため、よりきめ細かな測定が可能となる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

図４、図６に示した回路構成の代わりに、一方の極のダミータブ、電圧計及びそれらの付随回路を図４、図６と同様に構成し、他方の極をプレーンなダミータブのみで構成してもよい。この構成では、正極接触部６０及び負極接触部７０の一方の接触抵抗値を測定し、その後、ダミーマガジン３０を１８０度回転させて接触部８０に装着し、他方の接触抵抗値を測定する。

３００リチウムイオン電池、１０正極タブ、２０負極タブ、１０ｄ正極ダミータブ、２０ｄ負極ダミータブ、８０接触部、６０正極接触部、６１第１爪部、６２第２爪部、６３第３爪部、７０負極接触部、７１第１爪部、７２第２爪部、７３第３爪部、１１第１領域、１１ｉ絶縁テープ、１２第２領域、１３第３領域、１８絶縁部材、２１第１領域、２１ｉ絶縁テープ、２２第２領域、２３第３領域、２８絶縁部材、９０電源装置、９２回生インバータ、９４制御部、２００充放電試験装置、４００交流電源、１００接触抵抗測定システム、３０ダミーマガジン、４０電圧データロガー、４１第１電圧計、４２第２電圧計、ＳＷスイッチ、ＳＷ１第１スイッチ、ＳＷ２第２スイッチ、ＳＷ３第３スイッチ、ＳＷ４第４スイッチ、ＳＷ５第５スイッチ、ＳＷ６第６スイッチ、５０演算装置、５２スイッチ制御回路、１９絶縁部材。

Claims

蓄電装置の正極タブおよび負極タブとそれぞれ接触する、充放電試験装置の正極接触部および負極接触部の接触抵抗を測定する接触抵抗測定システムであって、
前記充放電試験装置の正極接触部の複数の爪部と接触すべき正極ダミータブと、
前記充放電試験装置の負極接触部の複数の爪部と接触すべき負極ダミータブと、
前記正極ダミータブの第１領域と第２領域の電位差、及び前記負極ダミータブの第１領域と第２領域の電位差を測定する電圧測定装置と、を備え、
前記正極ダミータブの第１領域と第２領域は絶縁されており、
前記負極ダミータブの第１領域と第２領域は絶縁されており、
前記正極ダミータブの第２領域と前記負極ダミータブの第２領域は電気的に接続されており、
前記正極ダミータブの第１領域には、前記正極接触部の複数の爪部の一つが接触され、
前記正極ダミータブの第２領域には、前記正極接触部の複数の爪部の残りの少なくとも一つが接触され、
前記負極ダミータブの第１領域には、前記負極接触部の複数の爪部の一つが接触され、
前記負極ダミータブの第２領域には、前記負極接触部の複数の爪部の残りの少なくとも一つが接触される、
ことを特徴とする接触抵抗測定システム。
前記充放電試験装置の電源装置から前記正極接触部に定電流が供給され、
前記電圧測定装置は測定した電位差を、接触抵抗値を算出するための演算装置に送信する、
ことを特徴とする請求項１に記載の接触抵抗測定システム。
前記正極ダミータブは、前記正極接触部のそれぞれ複数の爪部で両面から挟まれ、
前記負極ダミータブは、前記負極接触部のそれぞれ複数の爪部で両面から挟まれ、
前記正極ダミータブの第１領域は片面の一部に形成され、
前記負極ダミータブの第１領域は片面の一部に形成される、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の接触抵抗測定システム。
前記正極ダミータブの第１領域および前記負極ダミータブの第１領域には、絶縁テープが貼られ、当該絶縁テープの上に導電板が設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の接触抵抗測定システム。
蓄電装置の正極タブおよび負極タブとそれぞれ接触する、充放電試験装置の正極接触部および負極接触部の接触抵抗を測定する接触抵抗測定システムであって、
前記充放電試験装置の正極接触部の複数の爪部と接触すべき複数の領域を有する正極ダミータブと、
前記充放電試験装置の負極接触部の複数の爪部と接触すべき複数の領域を有する負極ダミータブと、
前記正極ダミータブの複数の領域の内の２つの領域間の電位差を測定する第１電圧測定部と、
前記負極ダミータブの複数の領域の内の２つの領域間の電位差を測定する第２電圧測定部と、
前記正極ダミータブの複数の領域の一つと前記第１電圧測定部の一端とを選択的に導通させるための第１スイッチ部と、
前記正極ダミータブの複数の領域の一つと前記第１電圧測定部の他端とを選択的に導通させるための第２スイッチ部と、
前記負極ダミータブの複数の領域の一つと前記第２電圧測定部の一端とを選択的に導通させるための第３スイッチ部と、
前記正極ダミータブの複数の領域の一つと前記第２電圧測定部の他端とを選択的に導通させるための第４スイッチ部と、
前記正極ダミータブの複数の領域の一つと、前記負極ダミータブの複数の領域の一つを選択的に導通させるための第５スイッチ部と、を備え、
前記正極ダミータブの複数の領域間は絶縁されており、前記正極ダミータブの複数の領域には、前記正極接触部の複数の爪部がそれぞれ接触され、
前記負極ダミータブの複数の領域間は絶縁されており、前記負極ダミータブの複数の領域には、前記負極接触部の複数の爪部がそれぞれ接触され、
前記正極ダミータブの複数の領域の一つと、前記負極ダミータブの複数の領域の一つは、前記第５スイッチ部を介して電気的に接続されており、
前記第２スイッチ部は、前記第５スイッチ部により前記負極ダミータブの一つの領域に電気的に接続されている前記正極ダミータブの一つの領域と、前記第１電圧測定部の他端とを導通させ、
前記第１スイッチ部は、前記第２スイッチ部で選択されている正極ダミータブの領域以外の一つの領域と、前記第１電圧測定部の一端とを導通させ、
前記第４スイッチ部は、前記第５スイッチ部により前記正極ダミータブの一つの領域に電気的に接続されている前記負極ダミータブの一つの領域と、前記第２電圧測定部の他端とを導通させ、
前記第３スイッチ部は、前記第４スイッチ部で選択されている負極ダミータブの領域以外の一つの領域と、前記第２電圧測定部の一端とを導通させる、
ことを特徴とする接触抵抗測定システム。
蓄電装置の正極タブおよび負極タブとそれぞれ接触する、充放電試験装置の正極接触部および負極接触部の少なくとも一方の接触抵抗を測定する接触抵抗測定システムであって、
前記充放電試験装置の正極接触部および負極接触部のうちの一方である第１接触部の複数の爪部と接触すべき第１ダミータブと、
前記充放電試験装置の負極接触部および正極接触部のうちの他方である第２接触部の複数の爪部と接触すべき第２ダミータブと、
前記第１ダミータブの第１領域と第２領域の電位差を測定する電圧測定装置と、を備え、
前記第１ダミータブの第１領域と第２領域は絶縁されており、
前記第１ダミータブの第２領域と前記第２ダミータブは電気的に接続されており、
前記第１ダミータブの第１領域には、前記第１接触部の複数の爪部の一つが接触され、
前記第１ダミータブの第２領域には、前記第１接触部の複数の爪部の残りの少なくとも一つが接触される、
ことを特徴とする接触抵抗測定システム。