JP6788800B2 - Inspection method for non-aqueous electrolyte secondary batteries - Google Patents

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Description

本発明は、非水電解質二次電池の検査方法に関する。 The present invention relates to a method for inspecting a non-aqueous electrolyte secondary battery.

特開2014−17056号公報では、リチウムイオン二次電池の製造後、最初に放電する初期放電段階と、初期放電段階において放電したリチウムイオン二次電池を充電する追加充電段階と、追加充電段階において充電したリチウムイオン二次電池を放電する追加放電段階と、追加放電段階の後、リチウムイオン二次電池の電圧を測定する電圧測定段階とを有する検査方法が提案されている。同公報では、このような追加の充放電により、各電極におけるリチウムイオンの授受による双方電極の活性化とリチウムイオンの面内分布ばらつきの低減とにより、電池電圧のばらつきを低減する。これにより、電池の良否判定精度を向上させるとともに、電圧変動量測定に必要な電池放置時間を短縮することができる、とされている。 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-17056, in the initial discharge stage of first discharging after the production of the lithium ion secondary battery, the additional charging stage of charging the lithium ion secondary battery discharged in the initial discharging stage, and the additional charging stage An inspection method having an additional discharge step of discharging a charged lithium ion secondary battery and a voltage measurement step of measuring the voltage of the lithium ion secondary battery after the additional discharge step has been proposed. In the same publication, by such additional charging / discharging, the variation in the battery voltage is reduced by activating both electrodes by the transfer of lithium ions in each electrode and reducing the variation in the in-plane distribution of lithium ions. It is said that this can improve the accuracy of determining the quality of the battery and shorten the battery standing time required for measuring the amount of voltage fluctuation.

特開2014−17056号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-17506

ところで、電池の初期検査のパラメータとして容量値と電池抵抗値を検査する場合、検査時間を短縮するとともに、正確に検査したい。
容量値は、例えば、電池を予め定められた電圧から予め定められた電圧まで放電した際の放電容量値を基に取得される。電池抵抗値は、容量値を取得するための放電後に、電池を予め定められた電圧に調整した後、予め定められた放電レートで予め定められた時間放電し、その間の電圧降下を基に、電池抵抗値を取得するとよい。この場合、容量値を取得する際に放電電流が小さいと検査に時間が掛かる。他方で、検査時間を短縮するためには、容量値を取得する際に放電電流を大きくするとよいが、抵抗値測定で正確な抵抗値が得られない場合があった。
By the way, when inspecting the capacity value and the battery resistance value as the parameters of the initial inspection of the battery, it is desired to shorten the inspection time and inspect accurately.
The capacity value is obtained, for example, based on the discharge capacity value when the battery is discharged from a predetermined voltage to a predetermined voltage. The battery resistance value is determined based on the voltage drop during which the battery is adjusted to a predetermined voltage after discharging to obtain the capacity value, and then discharged at a predetermined discharge rate for a predetermined time. It is good to get the battery resistance value. In this case, if the discharge current is small when acquiring the capacitance value, the inspection takes time. On the other hand, in order to shorten the inspection time, it is preferable to increase the discharge current when acquiring the capacitance value, but there are cases where an accurate resistance value cannot be obtained by measuring the resistance value.

ここで提案される非水電解質二次電池の検査方法では、短絡検査工程と、区間容量を測定する工程と、休止工程と、電池抵抗値を得る工程とが含まれている。
ここで、短絡検査工程には、組立てられた非水電解質二次電池を予め定められた電圧に充電し、かつ、放置するエージング処理が含まれている。
区間容量を測定する工程では、短絡検査工程後に、予め定められた放電レートで非水電解質二次電池を放電することによって、区間容量が測定される。
休止工程では、区間容量を測定する工程後に、予め定められた時間、非水電解質二次電池が放置される。
電池抵抗値を得る工程では、休止工程後に、非水電解質二次電池を充電し、予め定められた電圧に調整した後で予め定められた放電処理を行い、非水電解質二次電池の電池抵抗値が得られる。
かかる検査方法によれば、全体としての検査時間の時間短縮と電池抵抗値の精度とが両立される。
The non-aqueous electrolyte secondary battery inspection method proposed here includes a short-circuit inspection step, a step of measuring the section capacity, a pause step, and a step of obtaining a battery resistance value.
Here, the short-circuit inspection step includes an aging process in which the assembled non-aqueous electrolyte secondary battery is charged to a predetermined voltage and left to stand.
In the step of measuring the section capacity, after the short-circuit inspection step, the section capacity is measured by discharging the non-aqueous electrolyte secondary battery at a predetermined discharge rate.
In the resting step, the non-aqueous electrolyte secondary battery is left for a predetermined time after the step of measuring the section capacity.
In the step of obtaining the battery resistance value, after the pause process, the non-aqueous electrolyte secondary battery is charged, adjusted to a predetermined voltage, and then subjected to a predetermined discharge treatment to perform the battery resistance of the non-aqueous electrolyte secondary battery. The value is obtained.
According to such an inspection method, both the reduction of the inspection time as a whole and the accuracy of the battery resistance value are compatible.

図1は、区間容量を測定する際の放電レートと時間との関係を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing the relationship between the discharge rate and time when measuring the section capacitance. 図2は、区間容量を測定する工程での放電レートと測定された電池抵抗値との関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the discharge rate in the step of measuring the section capacity and the measured battery resistance value. 図3は、ここで提案される検査方法における電池抵抗測定までの工程を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a process up to battery resistance measurement in the inspection method proposed here. 図4は、区間容量を測定する工程での放電レートと電池抵抗値との関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the discharge rate and the battery resistance value in the step of measuring the section capacity. 図5は、区間容量を測定する工程での放電レートが1.5Cである場合の電圧の推移を模式的に示すグラフである。FIG. 5 is a graph schematically showing the transition of the voltage when the discharge rate in the step of measuring the section capacitance is 1.5C. 図6は、区間容量を測定する工程での放電レートが5Cである場合の電圧の推移を模式的に示すグラフである。FIG. 6 is a graph schematically showing the transition of the voltage when the discharge rate in the step of measuring the section capacitance is 5C.

以下、ここで提案される非水電解質二次電池の検査方法の一実施形態を説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。本発明は、特に言及されない限りにおいて、ここで説明される実施形態に限定されない。 Hereinafter, an embodiment of the inspection method for the non-aqueous electrolyte secondary battery proposed here will be described. The embodiments described herein are, of course, not intended to specifically limit the present invention. The present invention is not limited to the embodiments described herein, unless otherwise specified.

ここで提案される非水電解質二次電池の検査方法は、短絡検査工程と、区間容量を測定する工程と、休止工程と、非水電解質二次電池の電池抵抗値を得る工程とを含んでいる。 The non-aqueous electrolyte secondary battery inspection method proposed here includes a short-circuit inspection step, a step of measuring the section capacity, a pause step, and a step of obtaining the battery resistance value of the non-aqueous electrolyte secondary battery. There is.

ここで、短絡検査工程は、組立てられた非水電解質二次電池を予め定められた電圧に充電し、かつ、放置するエージング処理が含まれている。かかる短絡検査工程では、例えば、組立てられた非水電解質二次電池が用意され、初期充電と、高温エージングと、自己放電とが順に行われる。 Here, the short-circuit inspection step includes an aging process in which the assembled non-aqueous electrolyte secondary battery is charged to a predetermined voltage and left to stand. In such a short-circuit inspection step, for example, an assembled non-aqueous electrolyte secondary battery is prepared, and initial charging, high-temperature aging, and self-discharge are performed in order.

ここでは、組立てられた非水電解質二次電池は、電池ケースと、電池ケース内に収容される電極体と、電解質(電解液)とを備えている。
ここで、電極体は、正極シートと、負極シートとを、樹脂製の多孔質膜からなるセパレータを介在させて積層し、かつ、捲回した捲回電極体でありうる。また、電極体は、正極シートと、負極シートとを、樹脂製の多孔質膜からなるセパレータを介在させて積層した積層電極体でありうる。
Here, the assembled non-aqueous electrolyte secondary battery includes a battery case, an electrode body housed in the battery case, and an electrolyte (electrolyte solution).
Here, the electrode body may be a wound electrode body in which a positive electrode sheet and a negative electrode sheet are laminated with a separator made of a resin-made porous film interposed therebetween and wound. Further, the electrode body may be a laminated electrode body in which a positive electrode sheet and a negative electrode sheet are laminated with a separator made of a resin porous film interposed therebetween.

正極シートは、例えば、集電箔に正極活物質を含む正極活物質層が形成されたシートである。負極シートは、例えば、集電箔に負極活物質を含む負極活物質層が形成されたシートである。セパレータは、例えば、所要の耐熱性を有する電解質が通過しうる多孔質の樹脂シートである。電解質には、例えば、有機溶媒にリチウム塩が溶解した電解液が用いられる。 The positive electrode sheet is, for example, a sheet in which a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material is formed on a current collector foil. The negative electrode sheet is, for example, a sheet in which a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material is formed on a current collector foil. The separator is, for example, a porous resin sheet through which an electrolyte having a required heat resistance can pass. As the electrolyte, for example, an electrolytic solution in which a lithium salt is dissolved in an organic solvent is used.

正極活物質は、例えば、リチウムイオン二次電池では、リチウム遷移金属複合材料のように、充電時にリチウムイオンを放出し、放電時にリチウムイオンを吸収しうる材料である。正極活物質は、リチウム遷移金属複合材料以外にも種々提案されており、特に限定されない。
負極活物質は、例えば、リチウムイオン二次電池では、天然黒鉛のように、充電時にリチウムイオンを吸蔵し、充電時に吸蔵したリチウムイオンを放電時に放出しうる材料である。負極活物質は、天然黒鉛以外にも種々提案されており、特に限定されない。
電解液には、例えば、エチレンカーボネート(EC)とジメチルカーボネート(DMC)とエチルメチルカーボネート(EMC)との混合溶媒にLiPFを含有させた非水電解液などが挙げられる。
The positive electrode active material is, for example, a material that can release lithium ions during charging and absorb lithium ions during discharging, such as a lithium transition metal composite material in a lithium ion secondary battery. Various positive electrode active materials have been proposed in addition to the lithium transition metal composite material, and are not particularly limited.
The negative electrode active material is, for example, in a lithium ion secondary battery, a material that can store lithium ions during charging and release the stored lithium ions during charging, such as natural graphite. Various negative electrode active materials have been proposed other than natural graphite, and are not particularly limited.
Examples of the electrolytic solution include a non-aqueous electrolytic solution in which LiPF 6 is contained in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC) and ethyl methyl carbonate (EMC).

電池ケースには、例えば、上面が開放された扁平な角型のケース本体と、当該ケース本体の上面を塞ぐ蓋体とで構成された、いわゆる角型の電池ケースが採用されうる。非水電解質二次電池は種々提案されており、特に言及されない限りにおいて電池の構造は限定されない。 As the battery case, for example, a so-called square battery case can be adopted, which is composed of a flat square case body having an open upper surface and a lid body that closes the upper surface of the case body. Various non-aqueous electrolyte secondary batteries have been proposed, and the structure of the battery is not limited unless otherwise specified.

初期充電では、予め定められた条件で充電される。例えば、25℃の環境下において、正負極端子間の電圧が4.0Vになるまで1/3Cの定電流で充電(CC充電)し、続いて合計の充電時間が1.5時間となるまで定電圧で充電(CV充電)する。 In the initial charge, the battery is charged under predetermined conditions. For example, in an environment of 25 ° C., charge with a constant current of 1 / 3C (CC charge) until the voltage between the positive and negative terminals reaches 4.0 V, and then until the total charging time reaches 1.5 hours. Charge at a constant voltage (CV charging).

高温エージング工程では、初期充電で充電された非水電解質二次電池を、予め定められた温度の恒温槽で予め定められた時間放置する。さらに自己放電工程では、予め定められた時間、常温環境にて放置する。例えば、高温エージング工程では、初期充電で充電された非水電解質二次電池を、60℃の恒温槽に20時間置く。さらに自己放電工程では、さらに20℃から25℃の常温環境において3日間放置する。これらの工程では、非水電解質二次電池に異物が混入しているような場合に、非水電解質二次電池内で短絡が生じる。このような短絡検査では、電圧が維持されない非水電解質二次電池が不良品として除かれる。これらの検査工程を通過した非水電解質二次電池は、初期充電で充電された後、高温エージング工程および自己放電工程を経た成り行きの充電状態に保たれている。 In the high-temperature aging step, the non-aqueous electrolyte secondary battery charged by the initial charge is left in a constant temperature bath at a predetermined temperature for a predetermined time. Further, in the self-discharge step, it is left in a room temperature environment for a predetermined time. For example, in the high temperature aging step, the non-aqueous electrolyte secondary battery charged by the initial charge is placed in a constant temperature bath at 60 ° C. for 20 hours. Further, in the self-discharge step, the self-discharge step is left in a room temperature environment of 20 ° C. to 25 ° C. for 3 days. In these steps, when a foreign substance is mixed in the non-aqueous electrolyte secondary battery, a short circuit occurs in the non-aqueous electrolyte secondary battery. In such a short-circuit inspection, a non-aqueous electrolyte secondary battery whose voltage is not maintained is excluded as a defective product. The non-aqueous electrolyte secondary battery that has passed these inspection steps is charged by the initial charge, and then is maintained in a state of being charged through a high temperature aging step and a self-discharge step.

次に、区間容量を測定する工程では、上記の短絡検査の工程後に、予め定められた放電レートで予め定められた電圧になるまで放電される。例えば、非水電解質二次電池は、短絡検査後に、正負極端子間の電圧が3.0Vになるまで予め定められた放電レートで放電される。そして、この際の放電容量を基に、区間容量が測定される。かかる区間容量の測定では、電圧範囲が広いために時間が掛かる。 Next, in the step of measuring the section capacitance, after the above-mentioned short-circuit inspection step, the battery is discharged at a predetermined discharge rate until a predetermined voltage is reached. For example, a non-aqueous electrolyte secondary battery is discharged at a predetermined discharge rate after a short circuit inspection until the voltage between the positive and negative terminals reaches 3.0 V. Then, the section capacity is measured based on the discharge capacity at this time. It takes time to measure the section capacitance because the voltage range is wide.

区間容量の測定では、非水電解質二次電池を放電する際の電流値を大きくすることによって、時間が短縮される。図1は、区間容量を測定する際の放電レート(放電する際の電流値)と、時間との関係を示すグラフである。図1に示される例では、放電レートが1.5Cである場合には、37分程度かかっているが、放電レートが5Cである場合には、10分程度である。このように、放電レートが高くなればなるほど、区間容量を測定するのに要する時間は短くなる。 In the measurement of the section capacity, the time is shortened by increasing the current value when discharging the non-aqueous electrolyte secondary battery. FIG. 1 is a graph showing the relationship between the discharge rate (current value at the time of discharging) when measuring the section capacitance and the time. In the example shown in FIG. 1, when the discharge rate is 1.5C, it takes about 37 minutes, but when the discharge rate is 5C, it takes about 10 minutes. As described above, the higher the discharge rate, the shorter the time required to measure the section capacitance.

区間容量が測定された後は、電圧が調整され、予め定められた放電レートで所定時間放電され、電池抵抗値が測定される。例えば、正負極端子間の電圧が予め定められた電圧に調整された後、一定時間放置し、予め定められた電流値で予め定められた時間放電され、その際の電圧降下に基づいて抵抗値が測定される。例えば、正負極端子間の電圧が3.4VになるようにCCCV充電された後、一時間放置され、20Aで4秒間放電されることによって抵抗値が測定される。 After the section capacitance is measured, the voltage is adjusted, discharged at a predetermined discharge rate for a predetermined time, and the battery resistance value is measured. For example, after the voltage between the positive and negative terminals is adjusted to a predetermined voltage, the voltage is left for a certain period of time, discharged with a predetermined current value for a predetermined time, and the resistance value is based on the voltage drop at that time. Is measured. For example, the resistance value is measured by charging the CCCV so that the voltage between the positive and negative terminals becomes 3.4 V, leaving it for 1 hour, and discharging it at 20 A for 4 seconds.

本発明者の知見では、区間容量を測定する工程において、放電レートが高い場合には、抵抗が低くなる傾向があった。図2は、区間容量を測定する工程での放電レートと電池抵抗値との関係を示すグラフである。図2では、区間容量を測定する工程での放電後に直ぐに電圧が調整されて電池抵抗値が測定された場合のグラフが示されている。図2に示されているように、区間容量を測定する工程において、放電レートが、例えば、1.5C程度に小さい場合には、放電後に直ぐに、電池抵抗値を測定するために電圧を調整しても適切に抵抗値が測定されている。しかし、放電レートが大きくなるにつれて測定される抵抗値が小さくなる傾向がある。 According to the findings of the present inventor, in the step of measuring the section capacitance, when the discharge rate is high, the resistance tends to be low. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the discharge rate and the battery resistance value in the step of measuring the section capacity. FIG. 2 shows a graph in the case where the voltage is adjusted immediately after the discharge in the step of measuring the section capacity and the battery resistance value is measured. As shown in FIG. 2, in the step of measuring the section capacity, when the discharge rate is as small as, for example, about 1.5C, the voltage is adjusted to measure the battery resistance value immediately after the discharge. However, the resistance value is measured properly. However, the measured resistance value tends to decrease as the discharge rate increases.

かかる傾向について、本発明者は、高い放電レートで放電された場合に放電後の電圧戻りが大きいことに起因していると考えている。つまり、高い放電レートで放電された場合には、放電後に直ぐに電圧が調整されると、電圧戻りの途中で充電が開始される。この場合、放電後に直ぐに電圧が調整されると、電圧が調整された後、さらに電圧が戻る。このため、抵抗値を測定する際の電圧が高くなる。この結果、測定される抵抗値が小さくなる傾向があると考えられる。 The present inventor considers this tendency to be caused by a large voltage return after discharge when discharged at a high discharge rate. That is, in the case of being discharged at a high discharge rate, if the voltage is adjusted immediately after the discharge, charging is started in the middle of the voltage return. In this case, if the voltage is adjusted immediately after discharging, the voltage is further adjusted and then returned. Therefore, the voltage when measuring the resistance value becomes high. As a result, it is considered that the measured resistance value tends to be small.

このような知見を基に、本発明者は、区間容量を測定する工程後に、電圧調整を行うまでに、適当な休止期間を設けることを考えた。図3は、ここで提案される検査方法における電池抵抗測定までの工程を示すフローチャートである。 Based on these findings, the present inventor considered providing an appropriate rest period after the step of measuring the section capacitance before adjusting the voltage. FIG. 3 is a flowchart showing a process up to battery resistance measurement in the inspection method proposed here.

図3に示すように、ここで提案される検査方法では、組立てられた非水電解質二次電池に初期充電(S1)、高温エージング(S2)、自己放電(S3)が順に行われる。その後、区間容量測定のために放電される(S4)。ここで提案される検査方法では、区間容量測定のための放電の後、休止期間が設けられている(S5)。かかる休止期間が設けられた後、電池抵抗値を測定するための電圧調整(充電)が行われ(S6)、抵抗値が測定される(S7)。区間容量測定のための放電の後、休止期間(S5)が設けられているために、区間容量測定のために放電(S4)が高い放電レートで行われたとしても、休止期間において適切に電圧が戻る。そして、電池抵抗値を測定するための電圧調整(S6)が適切に行われるので、適切な電池抵抗値が測定される(S7)。 As shown in FIG. 3, in the inspection method proposed here, the assembled non-aqueous electrolyte secondary battery is subjected to initial charging (S1), high temperature aging (S2), and self-discharge (S3) in this order. After that, it is discharged for section capacitance measurement (S4). In the inspection method proposed here, a rest period is provided after the discharge for measuring the section capacitance (S5). After such a pause period is provided, voltage adjustment (charging) for measuring the battery resistance value is performed (S6), and the resistance value is measured (S7). Since a pause period (S5) is provided after the discharge for section capacitance measurement, even if the discharge (S4) is performed at a high discharge rate for section capacitance measurement, the voltage is appropriately applied during the pause period. Returns. Then, since the voltage adjustment (S6) for measuring the battery resistance value is appropriately performed, an appropriate battery resistance value is measured (S7).

図4は、区間容量を測定する工程での放電レートと電池抵抗値との関係を示すグラフである。図4において、Aのグラフは、区間容量を測定する工程での放電後に直ぐに電圧が調整された場合を示している。Bのグラフは、区間容量を測定する工程での放電後、1分間の休止期間を設けて電圧が調整された場合を示している。Cのグラフは、区間容量を測定する工程での放電後、10分間の休止を設けて電圧が調整された場合を示している。区間容量を測定する工程での放電後に1分間から10分間程度の休止期間が設けられて電圧が調整されることによって、放電レートが小さい場合と同程度の電池抵抗値が測定されており、適切に電池抵抗値が測定される。
このように、区間容量を測定する工程での放電後の休止期間は、1分から10分程度でよい。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the discharge rate and the battery resistance value in the step of measuring the section capacity. In FIG. 4, the graph of A shows a case where the voltage is adjusted immediately after the discharge in the step of measuring the section capacitance. The graph of B shows the case where the voltage is adjusted with a rest period of 1 minute after the discharge in the step of measuring the section capacitance. The graph of C shows the case where the voltage is adjusted with a pause of 10 minutes after the discharge in the step of measuring the section capacitance. After discharging in the process of measuring the section capacity, a rest period of about 1 to 10 minutes is provided to adjust the voltage, so that the battery resistance value is measured to the same extent as when the discharge rate is small, which is appropriate. The battery resistance value is measured.
As described above, the rest period after discharge in the step of measuring the section capacitance may be about 1 minute to 10 minutes.

図5は、区間容量を測定する工程での放電レートが1.5Cである場合の電圧の推移を模式的に示すグラフである。図5において、Dのグラフは、区間容量を測定する工程での放電後に、休止期間を設けずに、電圧が調整された場合を示している。Eのグラフは、区間容量を測定する工程での放電後に、休止期間が設けられて電圧が調整された場合を示している。 FIG. 5 is a graph schematically showing the transition of the voltage when the discharge rate in the step of measuring the section capacitance is 1.5C. In FIG. 5, the graph of D shows a case where the voltage is adjusted without providing a rest period after the discharge in the step of measuring the section capacitance. The graph of E shows a case where a rest period is provided and the voltage is adjusted after the discharge in the step of measuring the section capacitance.

ここで、D1は、区間容量を測定する工程を示している。区間容量を測定する工程D1は、グラフDとグラフEで共通している。D2は、休止期間を設けずに、電圧が調整される工程を示している。D3は、その後の休止期間であり、D4は、抵抗値を測定する工程である。かかる休止期間D3は、電圧が調整されている工程で充電された後で非水電解質二次電池の温度を安定させるために設定されている。この期間では、非水電解質二次電池は予め定められた時間放置されている。E1は、休止期間であり、E2は、休止期間(E1)後に電圧が調整される工程である。E3は、その後の休止期間である。E4は、抵抗値を測定する工程である。 Here, D1 indicates a step of measuring the section capacity. The step D1 for measuring the section capacity is common to the graph D and the graph E. D2 indicates a step in which the voltage is adjusted without providing a pause period. D3 is a subsequent rest period, and D4 is a step of measuring the resistance value. The rest period D3 is set to stabilize the temperature of the non-aqueous electrolyte secondary battery after being charged in the process of adjusting the voltage. During this period, the non-aqueous electrolyte secondary battery is left for a predetermined time. E1 is a pause period, and E2 is a step in which the voltage is adjusted after the pause period (E1). E3 is the subsequent rest period. E4 is a step of measuring the resistance value.

図5に示すように、区間容量を測定する工程での放電レートが1.5C程度に小さい場合には、区間容量を測定する工程での放電後に、電圧の戻りは小さい。このため、グラフDおよびグラフEで示されているように、休止期間を設けても設けなくても、適切な電池抵抗値が測定される。つまり、区間容量を測定する工程での放電後に休止期間を設けて電圧が調整された場合と、休止期間を設けて電圧が調整された場合とで、測定される電池抵抗値は、同程度である。 As shown in FIG. 5, when the discharge rate in the step of measuring the section capacitance is as small as about 1.5C, the voltage return is small after the discharge in the step of measuring the section capacitance. Therefore, as shown in Graph D and Graph E, an appropriate battery resistance value is measured with or without a pause period. That is, the measured battery resistance values are about the same when the voltage is adjusted by providing a pause period after discharging in the process of measuring the section capacity and when the voltage is adjusted by providing a pause period. is there.

図6は、区間容量を測定する工程での放電レートが5Cである場合の電圧の推移を模式的に示すグラフである。図6において、Fのグラフには、区間容量を測定する工程での放電後に、休止期間を設けずに、電圧が調整された場合が示されている。Gのグラフには、区間容量を測定する工程での放電後に、休止期間が設けられて電圧が調整された場合が示されている。 FIG. 6 is a graph schematically showing the transition of the voltage when the discharge rate in the step of measuring the section capacitance is 5C. In FIG. 6, the graph of F shows a case where the voltage is adjusted without providing a rest period after the discharge in the step of measuring the section capacitance. The graph of G shows a case where a rest period is provided and the voltage is adjusted after the discharge in the step of measuring the section capacitance.

ここで、F1は、区間容量を測定する工程を示している。区間容量を測定する工程F1は、グラフFとグラフGで共通している。F2は、休止期間を設けずに、電圧が調整される工程を示している。F3は、その後の休止期間であり、F4は、抵抗値を測定する工程である。G1は、休止期間であり、G2は、休止期間G1後に電圧が調整される工程である。G3は、その後の休止期間であり、G4は、抵抗値を測定する工程である。 Here, F1 indicates a step of measuring the section capacity. The step F1 for measuring the section capacity is common to the graph F and the graph G. F2 indicates a step in which the voltage is adjusted without providing a pause period. F3 is a subsequent rest period, and F4 is a step of measuring the resistance value. G1 is a pause period, and G2 is a step in which the voltage is adjusted after the pause period G1. G3 is a subsequent rest period, and G4 is a step of measuring the resistance value.

図6に示すように、区間容量を測定する工程での放電レートが5C程度に大きい場合には、区間容量を測定する工程での放電後の電圧の戻りが大きい。このため、グラフFに示されているように、休止期間が設けられていない場合には、電圧が調整される工程F2後の休止期間F3での電圧上昇が大きい。このため、抵抗値を測定する工程F4において、初期の電圧が高くなり、かつ、電池抵抗値が低く測定されてしまう。これに対して、グラフGで示されているように、区間容量を測定する工程F1後に、休止期間G1が設けられている場合には、休止期間G1において、電圧が十分に戻る。このため、その後の電圧が調整される工程G2で充電された後の休止期間G3での電圧上昇が小さい。このため、抵抗値を測定する工程G4において、初期の電圧が低く抑えられ、より適切な電池抵抗値が測定される。 As shown in FIG. 6, when the discharge rate in the step of measuring the section capacitance is as large as about 5C, the return of the voltage after discharging in the step of measuring the section capacitance is large. Therefore, as shown in the graph F, when the pause period is not provided, the voltage rise in the pause period F3 after the step F2 in which the voltage is adjusted is large. Therefore, in the step F4 for measuring the resistance value, the initial voltage is high and the battery resistance value is low. On the other hand, as shown in the graph G, when the rest period G1 is provided after the step F1 for measuring the section capacitance, the voltage is sufficiently returned in the rest period G1. Therefore, the voltage rise in the rest period G3 after being charged in the subsequent step G2 in which the voltage is adjusted is small. Therefore, in the step G4 for measuring the resistance value, the initial voltage is suppressed to a low level, and a more appropriate battery resistance value is measured.

このように区間容量を測定する工程での放電レートが大きい場合には、区間容量を測定する工程での放電後の電圧の戻りが大きい。このため、グラフFのように、休止期間が設けられていない場合には電池抵抗値が精度よく測定されない。つまり、区間容量を測定する工程での時間短縮と電池抵抗値の精度とが両立されない。これに対して、グラフGのように、区間容量を測定する工程後に、休止期間G1を設けられている場合には、電池抵抗値の精度が良くなる。つまり、グラフGでは、区間容量を測定する工程F1後に休止期間G1が設けられているが、それでも区間容量を測定する工程F1で放電レートを大きくすることによって工程全体として時間を短縮できる。このように、ここで提案される検査方法によれば、全体としての検査時間の時間短縮と電池抵抗値の精度とが両立されている。 When the discharge rate in the step of measuring the section capacitance is large in this way, the return of the voltage after discharging in the step of measuring the section capacitance is large. Therefore, as shown in Graph F, the battery resistance value is not accurately measured when the rest period is not provided. That is, the time reduction in the process of measuring the section capacity and the accuracy of the battery resistance value are not compatible. On the other hand, when the rest period G1 is provided after the step of measuring the section capacity as in the graph G, the accuracy of the battery resistance value is improved. That is, in the graph G, the rest period G1 is provided after the step F1 for measuring the section capacitance, but the time can be shortened as a whole by increasing the discharge rate in the step F1 for measuring the section capacitance. As described above, according to the inspection method proposed here, both the reduction of the inspection time as a whole and the accuracy of the battery resistance value are compatible.

以上のとおり、ここで提案される非水電解質二次電池の検査方法は、短絡検査工程と、区間容量を測定する工程と、休止工程と、電池抵抗値を得る工程とが含まれている。
ここで、短絡検査工程には、組立てられた非水電解質二次電池を予め定められた電圧に充電し、かつ、放置するエージング処理が含まれている。
区間容量を測定する工程(F1)では、短絡検査工程後に、予め定められた放電レートで非水電解質二次電池を放電することによって、区間容量が測定される。
休止工程(G1)では、区間容量を測定する工程F1後に、予め定められた時間、非水電解質二次電池が放置される。
電池抵抗値を得る工程(G2〜G4)では、休止工程(G1)後に、非水電解質二次電池を充電し、予め定められた電圧に調整した後で予め定められた放電処理が行われることによって、非水電解質二次電池の電池抵抗値が得られる。
かかる検査方法によれば、区間容量を測定する工程(F1)後に、予め定められた時間、非水電解質二次電池を放置する休止工程(G1)があるので、全体としての検査時間の時間短縮と電池抵抗値の精度とが両立される。ここで、括弧内には、かかる検査方法の各工程について、図6に例示されたグラフにおける対応する符号が示されている。
As described above, the inspection method for the non-aqueous electrolyte secondary battery proposed here includes a short-circuit inspection step, a step of measuring the section capacity, a pause step, and a step of obtaining the battery resistance value.
Here, the short-circuit inspection step includes an aging process in which the assembled non-aqueous electrolyte secondary battery is charged to a predetermined voltage and left to stand.
In the step (F1) of measuring the section capacity, the section capacity is measured by discharging the non-aqueous electrolyte secondary battery at a predetermined discharge rate after the short-circuit inspection step.
In the resting step (G1), the non-aqueous electrolyte secondary battery is left for a predetermined time after the step F1 for measuring the section capacity.
In the step of obtaining the battery resistance value (G2 to G4), after the pause step (G1), the non-aqueous electrolyte secondary battery is charged, adjusted to a predetermined voltage, and then a predetermined discharge process is performed. The battery resistance value of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be obtained.
According to such an inspection method, after the step of measuring the section capacity (F1), there is a resting step (G1) in which the non-aqueous electrolyte secondary battery is left for a predetermined time, so that the inspection time as a whole is shortened. And the accuracy of the battery resistance value are compatible. Here, in parentheses, the corresponding reference numerals in the graph illustrated in FIG. 6 are shown for each step of the inspection method.

ここで、区間容量を測定する工程は、例えば、3C以上10C以下の放電レートで実施できる。区間容量を測定する工程では、例えば、4.1Vから3.0Vなど、放電される電圧区間が大きいので、放電レートを大きくすることによって時間を短縮する効果が大きい。また、その後の休止工程での休止期間は、例えば、1分から10分程度設けるとよい。休止期間が短すぎると、電池抵抗値の精度を向上させる効果が得られにくくなる。他方で、休止期間が長すぎると、区間容量を測定する工程で放電レートを大きくすることによって時間を短縮する効果が打ち消される。 Here, the step of measuring the section capacitance can be carried out, for example, at a discharge rate of 3C or more and 10C or less. In the step of measuring the section capacitance, since the voltage section to be discharged is large, for example, 4.1 V to 3.0 V, the effect of shortening the time is great by increasing the discharge rate. In addition, the rest period in the subsequent rest process may be, for example, about 1 to 10 minutes. If the pause period is too short, it becomes difficult to obtain the effect of improving the accuracy of the battery resistance value. On the other hand, if the rest period is too long, the effect of shortening the time by increasing the discharge rate in the step of measuring the section capacitance is canceled out.

以上、ここで提案される非水電解質二次電池の検査方法について、種々説明した。特に言及されない限りにおいて、ここで挙げられた非水電解質二次電池の検査方法の実施形態などは、本発明を限定しない。 In the above, various inspection methods for the non-aqueous electrolyte secondary battery proposed here have been described. Unless otherwise specified, the embodiments of the inspection method for the non-aqueous electrolyte secondary battery mentioned here do not limit the present invention.

F1 区間容量を測定する工程
G1 休止期間
G2 電圧が調整される工程
G3 休止期間
G4 抵抗値を測定する工程
F1 Step of measuring the section capacitance G1 Resting period G2 Step of adjusting the voltage G3 Resting period G4 Step of measuring the resistance value

Claims (1)

組立てられた非水電解質二次電池を予め定められた電圧に充電し、かつ、放置するエージング処理を含む短絡検査工程と、
前記短絡検査工程後に、3C以上10C以下の予め定められた放電レートで前記非水電解質二次電池を放電し、区間容量を測定する工程と、
前記区間容量を測定する工程後に、1分以上10分以下の予め定められた時間、前記非水電解質二次電池を放置する休止工程と、
前記休止工程後に、前記非水電解質二次電池を充電し、予め定められた電圧に調整した後で予め定められた放電処理を行い、前記非水電解質二次電池の電池抵抗値を得る工程と
を含む、
非水電解質二次電池の検査方法。
A short-circuit inspection process including an aging process in which the assembled non-aqueous electrolyte secondary battery is charged to a predetermined voltage and left to stand.
After the short-circuit inspection step, the non-aqueous electrolyte secondary battery is discharged at a predetermined discharge rate of 3C or more and 10C or less, and the section capacity is measured.
After the step of measuring the section capacity, a pause step of leaving the non-aqueous electrolyte secondary battery for a predetermined time of 1 minute or more and 10 minutes or less ,
After the resting step, the non-aqueous electrolyte secondary battery is charged, adjusted to a predetermined voltage, and then subjected to a predetermined discharge treatment to obtain a battery resistance value of the non-aqueous electrolyte secondary battery. including,
Inspection method for non-aqueous electrolyte secondary batteries.
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