JP7111235B2 - リチウムイオン電池の評価方法、リチウムイオン電池の製造方法、および試験システム - Google Patents
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Description
(a)蓄電デバイスを準備する。蓄電デバイスは筐体および電極体を少なくとも含む。電極体は筐体の内部に収納されている。電極体は正極および負極を含む。電極体において正極および負極が交互にそれぞれ1層以上積層されることにより積層部が形成されている。
(b)正極および負極の間に第1電位差が生じるように、蓄電デバイスの充電レベルを調整する。
(c)正極または負極を基準電極として選択する。
(d)充電レベルの調整後、基準電極と、導電性の棒状部材との間の第2電位差を測定しながら、正極および負極の積層方向に沿って、積層部に棒状部材を刺し込む動作を行う。
(e)棒状部材を停止する。
(f)棒状部材の停止後の蓄電デバイスの状態により、蓄電デバイスを評価する。
積層部において棒状部材が最初に接触する電極が、基準電極と異なる場合、第2電位差の絶対値の減少を少なくとも1回検出した時に、棒状部材が停止するように、刺し込む動作が制御される。
積層部において棒状部材が最初に接触する電極が、基準電極と同一である場合、第2電位差の絶対値の増加を少なくとも1回検出した時に、棒状部材が停止するように、刺し込む動作が制御される。
図1では、正極10および負極20の積層方向(図1のy軸方向)と平行な断面が概念的に示されている。積層部50は、正極10および負極20が交互にそれぞれ1層以上積層されることにより形成されている。正極10および負極20の各間には、それぞれセパレータ30が配置されている。ただし本開示では、後述のように、セパレータ30が含まれない蓄電デバイス(たとえば全固体電池等)も想定されている。
棒状部材1が積層部50に刺し込まれることにより、棒状部材1が負極20(最外層電極)に接触する。この時点において、正極10(基準電極)と棒状部材1との間の第2電位差(ΔV2)は、正極10と負極20との電位差であると考えられる。すなわち棒状部材1が負極20に接触することにより、第2電位差(ΔV2)は第1電位差(ΔV1)と実質的に等しい値まで増加すると考えられる。なお電圧測定装置(電圧計)は、十分大きな内部抵抗を有するため、電圧測定装置を経由した正極10と負極20との短絡は、実質的に起こらないと考えてよい。
棒状部材1が積層部50にさらに深く刺し込まれることにより、棒状部材1が負極20およびセパレータ30を貫通する。セパレータ30を貫通した棒状部材1は正極10と接触する。この時点において、正極10(基準電極)と棒状部材1との間の第2電位差(ΔV2)は、正極10と正極10との間の電位差になると考えられる。すなわち棒状部材1が正極10と接触することにより、第2電位差(ΔV2)は実質的に0Vまで減少すると考えられる。
図4は本開示の蓄電デバイスの評価方法を説明するための第4概念図である。
図4の積層部50は図1等の積層部50と同一の構成を有する。最外層電極は負極20である。負極20が基準電極として選択されることにより、最外層電極が基準電極と同一となる。
棒状部材1が積層部50に刺し込まれることにより、棒状部材1が負極20(最外層電極)に接触する。この時点において、負極20(基準電極)と棒状部材1との間の第2電位差(ΔV2)は、負極20と負極20との電位差であると考えられる。すなわち第2電位差(ΔV2)は実質的に0Vのままであると考えられる。
棒状部材1が積層部50にさらに深く刺し込まれることにより、棒状部材1が負極20およびセパレータ30を貫通する。セパレータ30を貫通した棒状部材1は正極10と接触する。この時点において、負極20(基準電極)と棒状部材1との間の第2電位差(ΔV2)は、負極20と正極10との間の電位差になると考えられる。すなわち棒状部材1が正極10と接触することにより、第2電位差(ΔV2)は第1電位差(ΔV1)と実質的に等しい値まで増加すると考えられる。
(g)棒状部材の停止後、棒状部材が停止している間に、第2電位差の絶対値の増加を検出することにより、蓄電デバイスを評価する。
棒状部材1の停止後、棒状部材1が停止している間に、第2電位差(ΔV2)が増加することがある。この現象は次のように説明される。
(g)棒状部材の停止後、棒状部材が停止している間に、第2電位差の絶対値の減少を検出することにより、蓄電デバイスを評価する。
最外層電極が基準電極と同一であり、かつ溶断により正極10と棒状部材1との接触が断たれた場合には、第2電位差(ΔV2)が実質的に0Vまで減少することになると考えられる。棒状部材1が最外層電極(負極20)と接触しているため、基準電極(負極20)と最外層電極(負極20)との電位差が検出されると考えられる。
(A)複数個の蓄電デバイスを製造する。
(B)上記〔1〕~〔11〕のいずれか1つに記載の蓄電デバイスの評価方法によって、複数個の蓄電デバイスのうち1個以上の蓄電デバイスを評価する。
蓄電デバイスは筐体および電極体を少なくとも含む。電極体は筐体の内部に収納されている。電極体は正極および負極を含む。電極体において正極および負極が交互にそれぞれ1層以上積層されることにより積層部が形成されている。
試験システムは、駆動装置、電圧測定装置および制御装置を少なくとも備える。
駆動装置は、正極および負極の積層方向に沿って、積層部に導電性の棒状部材を刺し込む動作を行うように構成されている。
電圧測定装置は、基準電極と棒状部材との間の電位差を測定するように構成されている。基準電極は正極または負極である。
制御装置は、第1制御および第2制御の少なくとも一方を行うように構成されている。
第1制御は、積層部において棒状部材が最初に接触する電極が、基準電極と異なる場合、電位差の絶対値の減少を少なくとも1回検出した時に、棒状部材が停止するように、駆動装置の刺し込む動作を制御する。
第2制御は、積層部において棒状部材が最初に接触する電極が、基準電極と同一である場合、電位差の絶対値の増加を少なくとも1回検出した時に、棒状部材が停止するように、駆動装置の刺し込む動作を制御する。
図9は本実施形態の蓄電デバイスの評価方法の概略を示すフローチャートである。
本実施形態の蓄電デバイスの評価方法は、「(a)蓄電デバイスの準備」、「(b)充電レベルの調整」、「(c)基準電極の選択」、「(d)棒状部材の刺し込み」、「(e)棒状部材の停止」および「(f)蓄電デバイスの評価」を少なくとも含む。本実施形態の蓄電デバイスの評価方法は「(g)溶断の検出」をさらに含んでもよい。
本実施形態の蓄電デバイスの評価方法は、蓄電デバイスを準備することを含む。本実施形態では、1個の蓄電デバイスが準備されてもよい。複数個の蓄電デバイスが準備されてもよい。
図10は角形電池の構成の一例を示す概略図である。
第1蓄電デバイス101は角形電池である。第1蓄電デバイス101は第1筐体91および第1電極体151を少なくとも含む。第1筐体91は直方体状の外形を有する。第1筐体91は、たとえば、アルミニウム(Al)、アルミニウム合金、ステンレス(SUS)、鉄(Fe)、樹脂等により形成されている。第1筐体91は正極端子81および負極端子82を備える。第1筐体91は、たとえば、注液孔、ガス排出弁、電流遮断機構(Current Interrupt Device,CID)等を備えていても良い。
第1電極体151は巻回電極体158であってもよい。巻回電極体158は、正極10、負極20およびセパレータ30を含む。巻回電極体158は、正極10、セパレータ30、負極20およびセパレータ30がこの順序で積層され、さらにこれらが渦巻状に巻回されることにより形成されている。巻回電極体158において、正極10および負極20が交互にそれぞれ1層以上積層されることにより積層部50が形成されている(たとえば図1等を参照のこと)。
第1電極体151は積層電極体159であってもよい。積層電極体159は、正極10および負極20が交互に積層されることにより形成されている。すなわち積層電極体159においても、正極10および負極20が交互にそれぞれ1層以上積層されることにより積層部50が形成されている。正極10および負極20の各間には、それぞれセパレータ30が配置されている。
図13は円筒形電池の構成の一例を示す概略図である。
第2蓄電デバイス102は円筒形電池である。第2蓄電デバイス102は第2筐体92および第2電極体152を含む。第2筐体92は円筒状の外形を有する。第2筐体92は、たとえば、ステンレス、鉄、樹脂等により形成されている。第2筐体92は、キャップ71および缶72を含む。キャップ71は正極10または負極20と電気的に接続されていてもよい。すなわちキャップ71が正極10または負極20の端子として機能してもよい。缶72は正極10または負極20と電気的に接続されていてもよい。すなわち缶72が正極10または負極20の端子として機能してもよい。
図14はラミネート型電池の構成の一例を示す第1概略図である。図15はラミネート型電池の構成の一例を示す第2概略図である。
第3蓄電デバイス103はラミネート型電池である。第3蓄電デバイス103は第3筐体93および第3電極体153を少なくとも含む(図14および15を参照のこと)。第3筐体93は扁平状の外形を有する。第3筐体93はアルミラミネート包装材からなる。アルミラミネート包装材は、樹脂フィルム、アルミニウム箔および樹脂フィルムがこの順序で積層されることにより形成されている。正極端子81(正極タブ)および負極端子82(負極タブ)は第3筐体93の内外を連通している。
本実施形態の蓄電デバイスの評価方法は、正極10および負極20の間に第1電位差(ΔV1)が生じるように、第1蓄電デバイス101の充電レベルを調整することを含む。
本実施形態の蓄電デバイスの評価方法は、正極10または負極20を基準電極として選択することを含む。正極10が基準電極として選択されてもよい。正極10が基準電極であることにより、第2電位差(ΔV2)の変化量(減少量または増加量)が大きくなることが期待される。負極20が基準電極として選択されてもよい。
本実施形態の蓄電デバイスの評価方法は、充電レベルの調整後、基準電極と、導電性の棒状部材1との間の第2電位差(ΔV2)を測定しながら、正極10および負極20の積層方向に沿って、積層部50に棒状部材1を刺し込む動作を行うことを含む。
図16は第2電位差の測定方法の一例を示す概略図である。
第2電位差(ΔV2)は、基準電極と棒状部材1との間に生じる電位差である。第2電位差(ΔV2)は、一般的な電圧測定装置502により測定され得る。電圧測定装置502は、たとえば電圧推移を記録する機能を有してもよい。すなわち電圧測定装置502は、データロガーであってもよい。電圧測定装置502は、温度測定機能、電流測定機能、電圧推移の表示機能等をさらに有してもよい。
棒状部材1を刺し込む動作は、駆動装置501により行われる。駆動装置501は、たとえば釘刺し試験装置、圧壊試験装置等であってもよい。駆動装置501は、たとえばサーボモータ等を備える。駆動装置501は棒状部材1の装着部を備える。駆動装置501は、たとえば棒状部材1の装着部を所定の一方向(たとえば鉛直方向)に移動させる。
図17は棒状部材の構成の一例を示す断面概念図である。
棒状部材1は、正極10、負極20およびセパレータ30の合計厚さを超える長さを少なくとも有する。棒状部材1の長さは、狙いの短絡層数等に応じて適宜選択され得る。棒状部材1は、たとえば10mm以上200mm以下の長さを有してもよい。棒状部材1は、たとえば10mm以上150mm以下の長さを有してもよい。棒状部材1は、たとえば10mm以上50mm以下の長さを有してもよい。「長さ」は軸方向の全長を示す。
棒状部材1は、正極10および負極20の積層方向に沿って積層部50に刺し込まれる。棒状部材1を刺し込む方向は、正極10および負極20の積層方向と実質的に同方向であることが望ましい。棒状部材1が積層部50に刺し込まれる際、正極10および負極20の積層方向と、棒状部材1の軸方向とのなす角は、たとえば0度以上30度以下であってもよい。
棒状部材1を刺し込む位置は、たとえば、第1電極体151の中心付近とされる(図10を参照のこと)。中心は、正極10および負極20の積層方向と直交する平面(たとえば図10ではxz平面)における、幾何中心を示す。たとえば、幾何中心が中心点であり、所定の半径を有する円領域70内に棒状部材1が刺し込まれてもよい。円領域70の半径は、第1電極体151の大きさ等に応じて適宜変更されてもよい。
刺し込む速度は、たとえば、第2電位差(ΔV2)の変化(減少または増加)が検出されてから、棒状部材1が停止するまでに、棒状部材1が移動する距離が、正極10の厚さ未満または負極20の厚さ未満となるように設定されてもよい。これにより、たとえば短絡層数の制御精度が向上することが期待される。
本実施形態の蓄電デバイスの評価方法は、棒状部材1を停止することを含む。
ここでは積層部50において棒状部材1が最初に接触する電極(最外層電極)が、基準電極と異なる場合、第2電位差(ΔV2)の絶対値の減少を少なくとも1回検出した時に(図3を参照のこと)、棒状部材1が停止するように、刺し込む動作が制御される。最外層電極が基準電極と同一である場合、第2電位差(ΔV2)の絶対値の増加を少なくとも1回検出した時に(図6を参照のこと)、棒状部材1が停止するように、刺し込む動作が制御される。
試験システム500の詳細は後述される。ここでは刺し込む動作の制御が説明される。
たとえば、電圧測定装置502が、第2電位差(ΔV2)の閾値を超える変化(減少または増加)を検出してもよい。電圧測定装置502が閾値を超える変化の検出と同時に検出信号を制御装置503に送信してもよい。制御装置503が検出信号に応答して、棒状部材1が停止するように、駆動装置501に停止信号を送信してもよい。閾値を超える変化の検出と、棒状部材1の停止とは実質的に同時であってもよい。閾値を超える変化の検出と、棒状部材1の停止との間に、多少の遅れ時間があってもよい。遅れ時間は、たとえば10秒以上50秒以下であってもよい。遅れ時間は10秒未満であってもよい。
本実施形態の蓄電デバイスの評価方法は、棒状部材1の停止後の第1蓄電デバイス101の状態により、第1蓄電デバイス101を評価することを含む。
本実施形態の蓄電デバイスの評価方法は、溶断の検出をさらに含んでもよい。すなわち最外層電極が基準電極と異なる場合、棒状部材1の停止後、棒状部材1が停止している間に、第2電位差(ΔV2)の絶対値の増加が検出されることにより、第1蓄電デバイス101が評価されてもよい。最外層電極が基準電極と同一である場合、棒状部材1の停止後、棒状部材1が停止している間に、第2電位差(ΔV2)の絶対値の減少が検出されることにより、第1蓄電デバイス101が評価されてもよい。
多層短絡によって第1蓄電デバイス101が評価されてもよい。すなわち最外層電極が基準電極と異なる場合、第2電位差(ΔV2)の減少を複数回検出した時に、棒状部材1が停止するように、刺し込む動作が制御されてもよい。最外層電極が基準電極と同一である場合、第2電位差(ΔV2)の増加を複数回検出した時に、棒状部材1が停止するように、刺し込む動作が制御されてもよい。
図19は本実施形態の蓄電デバイスの製造方法の概略を示すフローチャートである。
本実施形態の蓄電デバイスの製造方法は「(A)蓄電デバイスの製造」および「(B)蓄電デバイスの評価」を少なくとも含む。
本実施形態の蓄電デバイスの製造方法は、複数個の第1蓄電デバイス101を製造することを含む。
本実施形態の蓄電デバイスの製造方法は、前述された本実施形態の蓄電デバイスの評価方法によって、複数個の第1蓄電デバイス101のうち1個以上の第1蓄電デバイス101を評価することを含む。
図18は本実施形態の試験システムの一例を示すブロック図である。
試験システム500は、第1蓄電デバイス101を評価するための試験システムである。第1蓄電デバイス101の詳細は前述のとおりである。
実験1では、各種の評価方法において、短絡層数が調査された。
以下の定格容量を有する角形電池(第1蓄電デバイス101)がそれぞれ準備された。
定格容量:5Ah、25Ah、50Ah、75Ah、100Ah
充電上限電圧:4.1V
放電下限電圧:3V
第1筐体:Al合金製
電極体:巻回電極体(最外層電極は負極20である。)
正極活物質:リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物
負極活物質:黒鉛
セパレータ:樹脂製の多孔質フィルム(3層構造)
比較例1は強制内部短絡試験(JIS C 8714)に準拠した評価方法である。
評価個数は、各定格容量の第1蓄電デバイス101について3個ずつである。第1蓄電デバイス101の充電レベルが100%に調整された。充電レベルの調整後、第1蓄電デバイス101の電圧は4.1Vである。50mV以上の電圧降下が検出された場合に、短絡が発生したとみなされた。短絡の発生後、第1蓄電デバイス101の状態が確認された。さらに状態の確認後、巻回電極体158が解体され、短絡が何層の電極に亘っているか確認された。結果は下記表1に示される。
比較例2は特許文献1に準拠した評価方法である。
評価個数は、各定格容量の第1蓄電デバイス101について3個ずつである。第1蓄電デバイス101の充電レベルは100%に調整された。充電レベルの調整後、第1蓄電デバイス101の電圧は4.1Vである。
実施例1は狙いの短絡層数を1層として実施された。第1蓄電デバイス101の充電レベルが100%に調整された。充電レベルの調整後、第1電位差(ΔV1)は4.1Vである。棒状部材1として市販の釘が準備された。所定のリード線により、正極端子81および釘が電圧測定装置502の測定端子にそれぞれ接続された。すなわち正極10が基準電極として選択された。最外層電極(負極20)は基準電極と異なる。
第1時点(t1)において、釘が第1筐体91(Al合金)と接触した。このとき第2電位差(ΔV2)は、第1筐体91と正極10との電位差(1.6V)を示した。
図21は実施例2の電位差の推移を示すグラフである。
実施例2は狙いの短絡層数を2層として実施された。実施例2では、第4時点(t4)まで実施例1と同様の操作が行われた。さらに実施例2では、第4時点(t4)から再び釘を刺し込む動作が行われた。第5時点(t5)において、釘が再び正極10と接触し、第2電位差(ΔV2)が実質的に0Vまで減少した。第5時点(t5)において、釘が停止された。釘の停止後、第1蓄電デバイス101の状態が確認された。結果は下記表1に示される。
図22は比較例1および2における蓄電デバイスの定格容量と、短絡層数との関係を示すグラフである。
比較例1(強制内部短絡試験)では、短絡層数が1~2層で安定している。ただし狙いの短絡層数が1層である場合、短絡層数の制御が不十分であるとも考えられる。
比較例2では、第1蓄電デバイス101の定格容量が大きくなる程、セラミック釘の停止後の電圧が降下している。この結果は、前述の短絡層数の増加によって説明される。
実施例1および実施例2では、狙いの短絡層数(1層または2層)が安定して実現されている。すなわち実施例1および2では、短絡層数の制御が可能であると考えられる。
実験1(実施例1および2)では、最外層電極が基準電極と異なる場合、短絡層数の制御が可能であることが確認された。実験2(実施例3)では、最外層電極が基準電極と同一である場合、短絡層数の制御が可能であるか確認された。
実験1と同仕様の第1蓄電デバイス101が準備された。負極20が基準電極として選択された。すなわち最外層電極(負極20)は基準電極と同一である。これを除いては、実施例1と同様の操作が行われた。
第1時点(t1)において、釘が第1筐体91と接触した。このとき第2電位差(ΔV2)は、第1筐体91と負極20との電位差(2.5V)を示した。
巻回電極体158が解体され、実験2でも短絡層数が1層であることが確認された。すなわち最外層電極が基準電極と同一である場合も、単層間短絡を実現することができた。したがって、最外層電極が基準電極と同一である場合も、短絡層数の制御が可能であると考えられる。
実験1および2では、第1筐体91が中立電位を有する。すなわち実験1および2では、第1筐体91が正極10および負極20と絶縁されている場合において、第2電位差(ΔV2)の推移が確認された。
上記表2に示されるように、第1筐体91が中立電位を有する場合、基準電極が正極10および負極20のどちらであっても、第2電位差(ΔV2)の推移が安定している。
実験4では、棒状部材1(釘)の直径(φ)が検討された。
下記表3の直径(φ)を有する釘がそれぞれ準備された。以下の条件により、釘が筐体を貫通できるか否かが確認された。結果は下記表3に示される。下記表3において「P」は釘が筐体を貫通したことを示す。「N」は釘が筐体を貫通できなかったことを示す。
釘の先端角(θ):45度
釘の形状:丸釘(軸方向と直交する断面における断面形状が円形状である釘)
刺し込む速度:0.01mm/秒
上記表3に示されるように、筐体が硬い材質である場合、棒状部材1の直径(φ)が小さいと、棒状部材1が曲がり、棒状部材1が筐体を貫通できない場合がある。
実験5では、棒状部材1(釘)の先端角(θ)が検討された。
下記表4の先端角(θ)を有する釘がそれぞれ準備された。以下の条件により、釘が筐体を貫通できるか否かが確認された。結果は下記表4に示される。下記表4において「貫通:P」は釘が筐体を貫通したことを示す。「貫通:N」は釘が筐体を貫通できなかったことを示す。「潰れ:P」は釘の先端が潰れていなかったことを示す。「潰れ:N」は釘の先端が潰れたことを示す。
釘の直径(φ):3mm(丸釘)
刺し込む速度:0.01mm/秒
上記表4に示されるように、筐体が硬い材質である場合、棒状部材1の先端が過度に鋭いと、先端が潰れ、棒状部材1が筐体を貫通できない場合がある。
実験6では、棒状部材1(釘)の停止条件が検討された。
以下の条件により、釘が第1蓄電デバイス101に刺し込まれた。第2電位差(ΔV2)の減少量が下記表5に示される閾値を超えた時点から、釘が実際に停止した時点までの経過時間と、短絡層数との関係が調査された。結果は下記表5に示される。
基準電極:正極10(最外層電極が基準電極と異なる。)
釘の先端角(θ):45度
釘の直径(φ):3mm(丸釘)
刺し込む速度:0.1mm/秒
上記表5に示されるように、閾値が0mVであると短絡が発生しない。閾値が10mVであると、短絡が発生していない場合がある。閾値が10mVであると、ノイズにより短絡が誤検出される可能性があると考えられる。閾値が50mVであると、短絡層数が1~2層である。閾値が50mVの場合、強制内部短絡試験と同等の結果が期待される。釘の停止までの経過時間が長くなると、短絡層数が増加する傾向がある。
実験7では、棒状部材1(釘)を刺し込む速度が検討された。
以下の条件により、釘が第1蓄電デバイス101に刺し込まれた。刺し込む速度と短絡層数との関係が調査された。結果は下記表6に示される。
基準電極:正極10(最外層電極が基準電極と異なる。)
釘の先端角(θ):45度
釘の直径(φ):3mm(丸釘)
閾値:50mV
上記表6に示されるように、刺し込む速度が高くなると、短絡層数が増加する傾向がある。刺し込む速度が遅い程、短絡層数の制御が容易であると考えられる。
Claims (13)
- 筐体および電極体を少なくとも含み、前記電極体は前記筐体の内部に収納されており、前記電極体は正極および負極を含み、前記電極体において前記正極および前記負極が交互にそれぞれ1層以上積層されることにより積層部が形成されている、リチウムイオン電池を準備すること、
前記正極および前記負極の間に第1電位差が生じるように、前記リチウムイオン電池の充電状態(SOC)を100%に調整すること、
前記正極または前記負極を基準電極として選択すること、
前記充電状態の調整後、前記基準電極と、導電性の棒状部材との間の第2電位差を測定しながら、前記正極および前記負極の積層方向に沿って、前記積層部に前記棒状部材を刺し込む動作を行うこと、
前記棒状部材を停止すること、
および
前記棒状部材の停止後、1時間にわたって前記リチウムイオン電池の状態を確認することにより、前記リチウムイオン電池を評価すること、
を少なくとも含み、
前記積層部において前記棒状部材が最初に接触する電極が、前記基準電極と異なる場合、前記第2電位差の絶対値の減少を少なくとも1回検出した時に、前記棒状部材が停止するように、前記刺し込む動作が制御され、
前記積層部において前記棒状部材が最初に接触する前記電極が、前記基準電極と同一である場合、前記第2電位差の前記絶対値の増加を少なくとも1回検出した時に、前記棒状部材が停止するように、前記刺し込む動作が制御され、
前記リチウムイオン電池は、角形電池またはパウチ型電池であり、
前記棒状部材を前記刺し込む動作は、10℃以上50℃以下の温度環境で実施され、
前記棒状部材は、鉄を含有する釘を含み、
前記棒状部材は、1mm以上3mm以下の直径を有し、
前記棒状部材の先端角は、20度以上90度以下であり、
前記棒状部材を刺し込む速度は、0.001mm/秒以上0.1mm/秒以下である、
リチウムイオン電池の評価方法。 - 前記棒状部材は、前記筐体の外部から前記積層部に刺し込まれる、
請求項1に記載のリチウムイオン電池の評価方法。 - 前記正極が前記基準電極として選択される、
請求項1または請求項2に記載のリチウムイオン電池の評価方法。 - 前記積層部において前記棒状部材が最初に接触する前記電極が、前記基準電極と異なる、
請求項1~3のいずれか1項に記載のリチウムイオン電池の評価方法。 - 前記棒状部材の停止後、前記棒状部材が停止している間に、前記第2電位差の前記絶対値の増加を検出することにより、前記リチウムイオン電池を評価すること、
をさらに含む、
請求項4に記載のリチウムイオン電池の評価方法。 - 前記棒状部材が停止した時点から、前記第2電位差の前記絶対値が増加した時点までの経過時間により、前記リチウムイオン電池を評価すること、
をさらに含む、
請求項5に記載のリチウムイオン電池の評価方法。 - 前記第2電位差の前記絶対値の減少を複数回検出した時に、前記棒状部材が停止するように、前記刺し込む動作が制御される、
請求項4~請求項6のいずれか1項に記載のリチウムイオン電池の評価方法。 - 前記積層部において前記棒状部材が最初に接触する前記電極が、前記基準電極と同一である、
請求項1~3のいずれか1項に記載のリチウムイオン電池の評価方法。 - 前記棒状部材の停止後、前記棒状部材が停止している間に、前記第2電位差の前記絶対値の減少を検出することにより、前記リチウムイオン電池を評価すること、
をさらに含む、
請求項8に記載のリチウムイオン電池の評価方法。 - 前記棒状部材が停止した時点から、前記第2電位差の前記絶対値が減少した時点までの経過時間により、前記リチウムイオン電池を評価すること、
をさらに含む、
請求項9に記載のリチウムイオン電池の評価方法。 - 前記第2電位差の前記絶対値の増加を複数回検出した時に、前記棒状部材が停止するように、前記刺し込む動作が制御される、
請求項8~請求項10のいずれか1項に記載のリチウムイオン電池の評価方法。 - 複数個の前記リチウムイオン電池を製造すること、
および
請求項1~請求項11のいずれか1項に記載の前記リチウムイオン電池の評価方法によって、複数個の前記リチウムイオン電池のうち1個以上の前記リチウムイオン電池を評価すること、
を少なくとも含む、
リチウムイオン電池の製造方法。 - 筐体および電極体を少なくとも含み、前記電極体は前記筐体の内部に収納されており、前記電極体は正極および負極を含み、前記電極体において前記正極および前記負極が交互にそれぞれ1層以上積層されることにより積層部が形成されている、リチウムイオン電池を評価するための試験システムであって、
駆動装置、
電圧測定装置、および
制御装置、
を少なくとも備え、
前記駆動装置は、前記正極および前記負極の積層方向に沿って、前記積層部に導電性の棒状部材を刺し込む動作を行うように構成されており、
前記電圧測定装置は、基準電極と前記棒状部材との間の電位差を測定するように構成されており、
前記基準電極は、前記正極または前記負極であり、
前記制御装置は、第1制御および第2制御の少なくとも一方を行うように構成されており、
前記第1制御は、前記積層部において前記棒状部材が最初に接触する電極が、前記基準電極と異なる場合、前記電位差の絶対値の減少を少なくとも1回検出した時に、前記棒状部材が停止するように、前記駆動装置の前記刺し込む動作を制御し、
前記第2制御は、前記積層部において前記棒状部材が最初に接触する前記電極が、前記基準電極と同一である場合、前記電位差の前記絶対値の増加を少なくとも1回検出した時に、前記棒状部材が停止するように、前記駆動装置の前記刺し込む動作を制御し、
前記リチウムイオン電池は、角形電池またはパウチ型電池であり、
前記棒状部材を前記刺し込む動作は、10℃以上50℃以下の温度環境で実施され、
前記棒状部材は、鉄を含有する釘を含み、
前記棒状部材は、1mm以上3mm以下の直径を有し、
前記棒状部材の先端角は、20度以上90度以下であり、
前記棒状部材を刺し込む速度は、0.001mm/秒以上0.1mm/秒以下である、
試験システム。
Priority Applications (1)
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