JPH09259898A - Method of detecting leak from lithium battery and device therefor - Google Patents

Method of detecting leak from lithium battery and device therefor

Info

Publication number
JPH09259898A
JPH09259898A JP8090611A JP9061196A JPH09259898A JP H09259898 A JPH09259898 A JP H09259898A JP 8090611 A JP8090611 A JP 8090611A JP 9061196 A JP9061196 A JP 9061196A JP H09259898 A JPH09259898 A JP H09259898A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
leak
gas sensor
lithium battery
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8090611A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3276288B2 (en
Inventor
Katsuo Ebara
Aya Nishino
Shigeru Sano
茂 佐野
勝夫 江原
綾 西野
Original Assignee
Katsuo Ebara
Yuasa Corp
株式会社ユアサコーポレーション
勝夫 江原
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Katsuo Ebara, Yuasa Corp, 株式会社ユアサコーポレーション, 勝夫 江原 filed Critical Katsuo Ebara
Priority to JP09061196A priority Critical patent/JP3276288B2/en
Publication of JPH09259898A publication Critical patent/JPH09259898A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3276288B2 publication Critical patent/JP3276288B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4228Leak testing of cells or batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively and easily inspect the shipping inspection or inspection after storage of a number of Li batteries in a battery factory by detecting the leak of electrolyte from a Li battery by use of a specified means. SOLUTION: The leak of electrolyte (e.g. dimethylether) from a Li battery 01 is detected by use of a gas sensor S1-D4, which is preferably a metal oxide semiconductor (e.g. SnO2 semiconductor) smell sensor. After an activated charcoal 2 treated air or oxidizing air is preferably brought into contact with the Li battery to be tested, the air is brought into contact with the gas sensor S1-S4 to detect the leak. Consequently, the apparent sensitivity or output of the sensor is increased to increase the sensitivity to leak. A plurality of gas sensors S1-S4 are preferably used, and when the output of a gas sensor is increased, the gas sensor is changed, and the gas sensor increased in output is brought into contact with activated charcoal treatment air or oxidizing air to clean it.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の利用分野】この発明はリチウム電池からのリー
クの検出に関し、特に電池工場等でのリチウム電池の検
査に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to detection of leaks from lithium batteries, and more particularly to inspection of lithium batteries in battery factories and the like.

【0002】[0002]

【従来技術】リチウム電池は、マンガン電池等の約2倍
の高い出力電圧と、高いエネルギー密度とが特徴であ
る。リチウム電池には1次電池と2次電池の双方があ
り、この明細書ではこれらの1次電池と2次電池とを総
称してリチウム電池と呼ぶ。リチウムの1次電池はバッ
クアップ電源やカメラ電源等に広く使用され、2次電池
の中でも負極に金属リチウムを使用しないリチウムイオ
ン電池は携帯電話や携帯型パーソナルコンピュータ等の
電源に使用されている。
2. Description of the Related Art Lithium batteries are characterized by an output voltage about twice as high as that of manganese batteries and a high energy density. There are both primary batteries and secondary batteries in lithium batteries, and in this specification, these primary batteries and secondary batteries are collectively referred to as lithium batteries. Lithium primary batteries are widely used as backup power supplies, camera power supplies, and the like. Among secondary batteries, lithium ion batteries that do not use metallic lithium for the negative electrode are used as power supplies for mobile phones, portable personal computers, and the like.

【0003】リチウム電池の電解液はリチウム塩と有機
溶媒とからなり、ほぼ無色の透明で臭いのある液体であ
る。リチウム塩にはLiBF4,LiPF6等が使用さ
れ、有機溶媒には、プロピレンカーボネート(PC)や
エチレンカーボネート(EC)等の高誘電率溶媒と、ジ
メチルエーテル(DME)やジエチルカーボネート(D
EC)等の低粘性溶媒、との混合溶媒等が用いられてい
る。ジメチルエーテルやジエチルカーボネートは低沸点
で揮発性が高く、電解液の臭いの元の一つである。
The electrolytic solution of a lithium battery is a substantially colorless, transparent and odorous liquid composed of a lithium salt and an organic solvent. LiBF4, LiPF6, etc. are used as the lithium salt, and the organic solvent has a high dielectric constant solvent such as propylene carbonate (PC) or ethylene carbonate (EC), and dimethyl ether (DME) or diethyl carbonate (D).
A low-viscosity solvent such as EC) or a mixed solvent thereof is used. Dimethyl ether and diethyl carbonate have low boiling points and high volatility, which is one of the causes of the odor of the electrolytic solution.

【0004】リチウム電池の形状には円筒型やボタン
型、角型等があり、図11に円筒型のリチウムイオン電
池01を示す。02は負極端子を兼ねた電槽で、03は
正極端氏を兼ねた蓋である。負極04と正極05の間に
はセパレータ06があり、負極04,正極05,セパレ
ータ06はスパイラル構造となっている。電解液は電槽
02に収容され、ガスケット08で漏れを防止し、異常
な温度上昇等による電池の破壊をPTC素子09や安全
弁010等で防止する。
There are various types of lithium batteries, such as a cylindrical type, a button type, and a rectangular type. FIG. 11 shows a cylindrical lithium ion battery 01. Reference numeral 02 denotes a battery case which also functions as a negative electrode terminal, and 03 denotes a lid which also functions as a positive electrode terminal. A separator 06 is provided between the negative electrode 04 and the positive electrode 05, and the negative electrode 04, the positive electrode 05, and the separator 06 have a spiral structure. The electrolytic solution is housed in the battery case 02, and the gasket 08 prevents the leakage, and the PTC element 09, the safety valve 010, etc. prevent the battery from being broken due to an abnormal temperature rise.

【0005】しかしながら、ガスケット08等による封
口には不完全な場合があり、1次電池,2次電池を問わ
ず、リチウム電池から電解液が気体または液体として漏
れることがある。電解液の漏れは電池の寿命を損ない、
実装済みの場合には、周囲の機器を汚染したり損傷する
恐れがある。電解液のリークの多くは微量であり、気体
としてリークした場合には、目視では検出が難しく、嗅
覚では慣れによる感覚の低下や曖昧さのため信頼性が低
い。またガスクロ等による検出ではバッジ検出しか行え
ず、1回の検査に要する時間が長いため、多数の電池の
検査には適していない。これらのため、リチウム電池か
らの電解液のリークに対しては、有効な検査方法が知ら
れていない。
However, the sealing with the gasket 08 or the like may be incomplete, and the electrolytic solution may leak as a gas or a liquid from the lithium battery regardless of whether it is a primary battery or a secondary battery. Leakage of the electrolyte damages the battery life,
If already mounted, it may pollute or damage surrounding equipment. Most electrolyte leaks are very small, and if leaked as a gas, they are difficult to detect visually, and the olfactory sense is unreliable due to a decrease in sensation and ambiguity due to habituation. Further, detection by gas chromatography or the like can only perform badge detection, and the time required for one inspection is long, so it is not suitable for inspection of many batteries. For these reasons, no effective inspection method is known for leakage of the electrolytic solution from the lithium battery.

【0006】[0006]

【発明の課題】この発明の課題は、 1) リチウム電池からの電解液のリークの検出技術を提
供することにある(請求項1〜16)。この発明での副
次的課題は、 2) 周囲の空気中に元々存在する可燃性ガスや周囲の温
度や湿度等の影響を除いて、電解液のリークに対するガ
スセンサの感度を高め、微量のリークを迅速に検出でき
るようにすること(請求項3,5,6,8,11,1
3,16)、 3) リークした電解液の蒸気を高濃度でサンプリングで
きるようにし、検出を容易にすること(請求項4,6,
8)、 4) 多数のリチウム電池に対する連続検査を可能にする
こと(請求項7,9,10,14,15)、にある。
An object of the present invention is to provide 1) a technique for detecting leakage of an electrolytic solution from a lithium battery (claims 1 to 16). The secondary problems in this invention are 2) increase the sensitivity of the gas sensor to the leak of the electrolyte solution by removing the influence of the flammable gas originally present in the ambient air and the ambient temperature and humidity, and a small amount of leak. To enable rapid detection (claims 3, 5, 6, 8, 11, 1
3, 16), 3) The leaked electrolyte solution vapor can be sampled at a high concentration to facilitate detection (claims 4, 6,).
8), 4) It is to enable continuous inspection for a large number of lithium batteries (claims 7, 9, 10, 14, 15).

【0007】[0007]

【発明の構成】この発明のリチウム電池からのリーク検
出方法は、リチウム電池からの電解液の気体としてのリ
ークをガスセンサを用いて検出することを特徴とする。
ガスセンサには臭い検出用の臭いセンサの他に、メタン
検出用やCO検出用等の種類があるが、電解液中のジメ
チルエーテルやジエチルカーボネートは低沸点の有臭の
有機溶媒であり、臭いセンサが適している。そしてこれ
らの有機溶媒を高感度で検出できるガスセンサは、Sn
O2やZnO等の金属酸化物半導体を用いた臭いセンサ
である。なおセンサは、SnO2やZnO等の金属酸化
物半導体の焼結体を用いるものでも、金属酸化物半導体
の薄膜を用いるものでも良い。
The method for detecting leakage from a lithium battery according to the present invention is characterized in that the leakage of the electrolytic solution from the lithium battery as a gas is detected using a gas sensor.
In addition to odor sensors for odor detection, there are gas sensors for methane detection, CO detection, etc. However, dimethyl ether and diethyl carbonate in the electrolyte are odorous organic solvents with low boiling points, and odor sensors Is suitable. A gas sensor that can detect these organic solvents with high sensitivity is Sn
An odor sensor using a metal oxide semiconductor such as O2 or ZnO. The sensor may be a sintered body of a metal oxide semiconductor such as SnO2 or ZnO, or may be a thin film of a metal oxide semiconductor.

【0008】好ましくは、試験対象のリチウム電池に、
活性炭処理空気、もしくは酸化性空気、(例えばオゾン
処理したオゾンを含有する空気や過酸化水素蒸気を含有
する空気)、を接触させてリークした溶媒蒸気を抽出
し、この空気を前記ガスセンサに接触させてリークを検
出する。また好ましくは、試験対象のリチウム電池を赤
外線やサンプリング用の空気等で、表面のみを局所的に
もしくは電池全体を加熱してリークを検出する。このよ
うにすれば、加熱により電解液蒸気の濃度を高め、検出
を容易にすることができる。また好ましくは、リークの
無い状態でのガスセンサの出力を基準信号として記憶
し、これと各時点でのガスセンサ出力とを比較してリー
クを検出する。基準信号は、例えば電池無しで求めたガ
スセンサの出力から求めることができる。また多数の電
池に対してガスセンサが同じ出力を示す場合、全ての電
池が液漏れを起こしていることは有り得ない。従ってこ
の状態でのガスセンサの出力を基準信号としても良い。
Preferably, the lithium battery to be tested is
Activated carbon-treated air or oxidizing air (for example, ozone-containing air containing ozone or air containing hydrogen peroxide vapor) is contacted to extract leaked solvent vapor, and this air is brought into contact with the gas sensor. To detect leaks. Further, preferably, the leak is detected by heating the surface of the lithium battery to be tested locally with infrared rays or air for sampling, or by heating the entire battery. By doing so, the concentration of the electrolyte vapor can be increased by heating and the detection can be facilitated. Further, preferably, the output of the gas sensor in the absence of leak is stored as a reference signal, and this is compared with the output of the gas sensor at each time point to detect the leak. The reference signal can be obtained from the output of the gas sensor obtained without a battery, for example. Further, when the gas sensors show the same output for a large number of batteries, it is unlikely that all the batteries are leaking. Therefore, the output of the gas sensor in this state may be used as the reference signal.

【0009】この発明はまた、試験対象のリチウム電池
の封口部付近の空気をサンプリングし、該空気中のリチ
ウム電池からの有機溶媒蒸気をガスセンサで検出するこ
とを特徴とする。即ちリチウム電池からのリークは封口
部付近に限られ、封口部付近の空気をサンプリングする
と、リークした有機溶媒蒸気を高濃度でサンプリングで
きる。そしてこのためサンプリングに用いる空気は浄化
処理無しの周囲空気でも良い。
The present invention is also characterized in that the air in the vicinity of the sealing portion of the lithium battery to be tested is sampled and the organic solvent vapor from the lithium battery in the air is detected by the gas sensor. That is, the leak from the lithium battery is limited to the vicinity of the sealing portion, and if the air near the sealing portion is sampled, the leaked organic solvent vapor can be sampled at a high concentration. Therefore, the air used for sampling may be ambient air without purification treatment.

【0010】ここで好ましくは、前記ガスセンサを複数
個用いて、その1個をサンプリングした空気に接触さ
せ、サンプリングした空気に接触したガスセンサの出力
からリチウム電池のリークを検出すると共に、該ガスセ
ンサの出力が増加すると、サンプリングした空気に接触
させるガスセンサを変更して他のガスセンサをサンプリ
ングした空気に接触させ、かつ出力が増加したガスセン
サを活性炭処理空気もしくは酸化性空気に接触させてク
リーニングする。このようにすれば、リークした有機溶
媒との接触で疲労したガスセンサをクリーニングで休ま
せ、この間他のガスセンサで検出を続けることができ
る。
Preferably, a plurality of the gas sensors are used, and one of the gas sensors is brought into contact with sampled air, and the leak of the lithium battery is detected from the output of the gas sensor in contact with the sampled air, and the output of the gas sensor is detected. Is increased, the gas sensor brought into contact with the sampled air is changed to bring another gas sensor into contact with the sampled air, and the gas sensor having an increased output is brought into contact with activated carbon-treated air or oxidizing air for cleaning. By doing so, the gas sensor that is fatigued due to contact with the leaked organic solvent can be rested for cleaning, and the detection can be continued by another gas sensor during this period.

【0011】またこの発明は、リチウム電池からのリー
クを検出するためのガスセンサと、該ガスセンサにリチ
ウム電池の封口部付近の空気をサンプリングして供給す
るためのサンプリング手段と、前記ガスセンサの出力か
らリチウム電池のリークを検出するためのリーク検出手
段とを設けた、リチウム電池のリーク検出装置にある。
The present invention also provides a gas sensor for detecting a leak from a lithium battery, a sampling means for sampling and supplying air near the sealing portion of the lithium battery to the gas sensor, and a lithium from the output of the gas sensor. A leak detecting device for a lithium battery, which is provided with a leak detecting unit for detecting a leak of a battery.

【0012】ここで好ましくは、前記ガスセンサを複数
個設けると共に、前記サンプリング手段にはサンプリン
グした空気を供給するガスセンサを変更するための流路
切り替え手段を設け、前記リーク検出手段を、サンプリ
ングした空気に接触中のガスセンサの出力の増加を検出
すると、流路切り替え手段を動作させてサンプリングし
た空気に接触するガスセンサを変更する。ここにガスセ
ンサ出力の増加検出レベルとしては、例えばリーク検出
のレベルを用い、あるいはこれ以下のレベルを用いて、
ガスセンサ出力がこのレベルに達するとリークの有無を
検査するため所定の時間、例えば数秒間、サンプリング
した空気の供給を続けた後に、サンプリングした空気の
流路を変更しても良い。
Preferably, a plurality of the gas sensors are provided, and the sampling means is provided with a flow path switching means for changing the gas sensor for supplying the sampled air, and the leak detecting means is connected to the sampled air. When an increase in the output of the gas sensor during contact is detected, the flow path switching means is operated to change the gas sensor in contact with the sampled air. Here, as the increase detection level of the gas sensor output, for example, a leak detection level is used, or a level below this is used,
When the gas sensor output reaches this level, the sampled air flow path may be changed after the sampled air is continuously supplied for a predetermined time, for example, for several seconds in order to check for leaks.

【0013】さらに好ましくは、活性炭処理空気もしく
は酸化性空気を供給するための手段を設けて、前記出力
が増加したガスセンサに活性炭処理空気もしくは酸化性
空気を供給する。このようにすればリークした有機溶媒
蒸気との接触で出力が増加したガスセンサを速やかにク
リーニングし、短期間で再使用可能にすることができ
る。そしてこのため、多数の電池を連続的に検出するこ
とができる。また好ましくは、前記ガスセンサの内の1
個を基準センサとし、前記リーク検出手段を、サンプリ
ングした空気に接触中のガスセンサからの出力と基準セ
ンサからの出力(基準信号)とを比較して、リークを検
出する。このようにすれば、周囲の温度や湿度によるガ
スセンサ出力の変動、あるいはリークした有機溶媒蒸気
以外の原因によるガスセンサ出力の変動を補償し、正確
にリークした有機溶媒蒸気を検出することができる。
More preferably, means for supplying activated carbon-treated air or oxidizing air is provided to supply activated carbon-treated air or oxidizing air to the gas sensor with increased output. By doing so, the gas sensor whose output has increased due to contact with the leaked organic solvent vapor can be quickly cleaned and can be reused in a short period of time. Therefore, a large number of batteries can be continuously detected. Also preferably, one of the gas sensors
Using each as a reference sensor, the leak detection means detects the leak by comparing the output from the gas sensor in contact with the sampled air with the output from the reference sensor (reference signal). In this way, fluctuations in the gas sensor output due to ambient temperature and humidity or fluctuations in the gas sensor output due to causes other than the leaked organic solvent vapor can be compensated for, and the leaked organic solvent vapor can be accurately detected.

【0014】この発明のリチウム電池からのリーク検出
装置は、リチウム電池からのリークを検出するためのガ
スセンサと、試験対象のリチウム電池を収容するための
検査室と、検査室にサンプリング用の空気を供給するた
めの手段と、検査室内の空気を前記ガスセンサに供給す
るための手段と、前記ガスセンサの出力からリチウム電
池のリークを検出するためのリーク検出手段とを設けた
ものである。
The device for detecting leaks from a lithium battery according to the present invention includes a gas sensor for detecting a leak from the lithium battery, an inspection room for accommodating the lithium battery to be tested, and an air for sampling in the inspection room. A means for supplying the air, a means for supplying the air in the inspection chamber to the gas sensor, and a leak detecting means for detecting the leak of the lithium battery from the output of the gas sensor are provided.

【0015】好ましくはサンプリング用の空気に活性炭
処理空気や酸化性空気等の清浄空気を用い、特に活性炭
処理空気や酸化性空気が好ましい。酸化性空気にはたと
えばオゾン処理をした空気や過酸化水素の蒸気を含む空
気があり、発生が容易なオゾン処理空気が好ましい。活
性炭処理空気や酸化性空気は、リークによって気化した
電解液蒸気へのガスセンサの感度を高め、かつリークし
た電解液蒸気に触れた後のガスセンサの回復を速め、次
の検出までの待ち時間を短縮する。
Preferably, clean air such as activated carbon-treated air or oxidizing air is used as the sampling air, and activated carbon-treated air or oxidizing air is particularly preferable. Oxidizing air includes, for example, ozone-treated air and air containing hydrogen peroxide vapor, and ozone-treated air that is easily generated is preferable. Activated carbon-treated air and oxidizing air increase the sensitivity of the gas sensor to the electrolyte vapor vaporized by the leak, and speed up the recovery of the gas sensor after touching the leaked electrolyte vapor, reducing the waiting time until the next detection. To do.

【0016】好ましくは、ガスセンサからなる基準セン
サを設けると共に、前記検査室を介さずに活性炭処理空
気もしくは酸化性空気を基準センサに供給し、前記リー
ク検出手段を、リーク検出用のガスセンサの出力と基準
センサの出力を比較して、リチウム電池のリークを検出
するように構成する。ここで基準センサには、例えばリ
ーク検出用のガスセンサと同種のものを用い、接触させ
る雰囲気をリークした電解液の蒸気で汚染されていない
清浄空気として、リーク検出用のガスセンサに対する基
準信号を得る。基準信号の用い方には種々のものがあ
り、例えばリーク検出用のガスセンサの出力から基準セ
ンサの出力を引算したものを用いる、あるいはリーク検
出用のガスセンサの出力と基準センサの出力の比を用い
る。あるいはまたこれらの2種のセンサの出力に対する
マップを用意し、マップ上の位置でリークの有無を検出
しても良い。
Preferably, a reference sensor consisting of a gas sensor is provided, activated carbon-treated air or oxidizing air is supplied to the reference sensor without going through the inspection chamber, and the leak detection means is used as an output of the gas sensor for leak detection. The output of the reference sensor is compared and the leak of the lithium battery is detected. Here, as the reference sensor, for example, the same kind as the gas sensor for leak detection is used, and the reference signal to the gas sensor for leak detection is obtained as clean air that is not contaminated by the leaked electrolyte vapor in the atmosphere to be contacted. There are various ways to use the reference signal.For example, the one obtained by subtracting the output of the reference sensor from the output of the gas sensor for leak detection is used, or the ratio of the output of the gas sensor for leak detection to the output of the reference sensor is used. To use. Alternatively, a map for the outputs of these two types of sensors may be prepared, and the presence or absence of leak may be detected at the position on the map.

【0017】基準センサを設ける代わりに、リークの無
い状態でのガスセンサの出力を基準信号として記憶して
も良い。そして各時点のガスセンサの出力を基準信号と
比較し、その差や比等からリークを検出しても良い。
Instead of providing the reference sensor, the output of the gas sensor in a leak-free state may be stored as the reference signal. Then, the output of the gas sensor at each time point may be compared with the reference signal, and the leak may be detected from the difference or ratio thereof.

【0018】リーク検出での実用上の最大の問題は、セ
ンサがリークによって気化した電解液蒸気に触れると、
該蒸気との接触を絶った後のセンサ出力の回復が遅く、
その間次の検出を行えなくなることである。そこで好ま
しくは、リーク検出用のガスセンサを複数個設けると共
に、各ガスセンサへ供給する空気を、検査室からの空気
と、検査室を介さない活性炭処理空気もしくは酸化性空
気との間で切り換えるための手段を設け、リーク検出手
段で切り換え手段を制御するように構成して、リークを
検出した際に、該リーク検出に用いたガスセンサに活性
炭処理空気もしくは酸化性空気を検査室を介さずに供給
し、該リーク検出に用いたガスセンサ以外のガスセンサ
に、検査室から次の空気を供給するようする。
The biggest practical problem in leak detection is that when the sensor comes into contact with the electrolyte vapor vaporized by the leak,
The recovery of the sensor output after contact with the vapor is delayed,
During that time, the next detection cannot be performed. Therefore, preferably, a means for providing a plurality of gas sensors for leak detection and for switching the air supplied to each gas sensor between the air from the inspection room and the activated carbon-treated air or oxidizing air that does not go through the inspection room The leak detection means is configured to control the switching means, and when a leak is detected, activated gas treated air or oxidizing air is supplied to the gas sensor used for the leak detection without going through the inspection chamber, The next air is supplied from the inspection room to gas sensors other than the gas sensor used for the leak detection.

【0019】さらに好ましくは、リークを検出したガス
センサを検査室からの空気と遮断し、検査室を通さない
活性炭処理空気や酸化性空気と接触させるようにした
後、そのセンサの出力を監視し、所定値以下に出力が低
下したか否かを検出する。そしてセンサ出力がこの所定
値以下に低下した場合に、リーク検出でガスセンサに付
着した電解液の溶媒蒸気が除かれたものとして、そのセ
ンサを再使用可能、即ちそのセンサに検査室を通した空
気を接触させて、リークの検出に用いても良いものとす
る。
More preferably, after the gas sensor that has detected the leak is shut off from the air from the inspection room and brought into contact with the activated carbon-treated air or oxidizing air that does not pass through the inspection room, the output of the sensor is monitored, It is detected whether the output has dropped below a predetermined value. When the sensor output drops below this predetermined value, the sensor can be reused, assuming that the solvent vapor of the electrolyte adhering to the gas sensor has been removed by leak detection, that is, the air that has passed through the inspection chamber to the sensor. May be brought into contact with each other and used for detection of leak.

【0020】[0020]

【発明の作用と効果】この発明では、リチウム電池から
の電解液のリークをガスセンサで検出する(請求項1,
8,12)。実際に検出しているのは、主として気化し
た電解液の蒸気の内でジメチルエーテルやジエチルカー
ボネート等の有臭の低沸点有機溶媒で、これらの検出に
はSnO2やZnO等の金属酸化物半導体を用いた臭い
センサが好ましい(請求項2)。
According to the present invention, the leak of the electrolytic solution from the lithium battery is detected by the gas sensor.
8, 12). What is actually detected is an odorous low-boiling-point organic solvent such as dimethyl ether or diethyl carbonate in the vapor of the vaporized electrolyte, and a metal oxide semiconductor such as SnO2 or ZnO is used for the detection. Odor sensors are preferred (Claim 2).

【0021】次に微量のリークを検出できるようにする
ため、ガスセンサを増感する。ガスセンサの出力はガス
濃度に一般に非線形で、リークによって気化した電解液
蒸気の濃度が同じ場合、周囲の空気に含まれる有機溶媒
等の濃度が低いほど見かけの感度が高い。これと同様の
現象はオゾン処理した空気、即ちオゾンを含有する空
気、あるいは過酸化水素蒸気を含む空気を用いる場合に
も生じる。なおオゾンや過酸化水素蒸気等の強い酸化性
のガスを含む空気を、酸化性空気と呼ぶことにする。活
性炭処理した空気や酸化性空気を検査対象のリチウム電
池に接触させ、この空気をガスセンサに供給する。活性
炭処理の場合、リチウム電池以外の発生源からの有機溶
媒は活性炭で除かれ、この結果電解液のリークに対する
ガスセンサの見かけの感度が増加する。同様に酸化性空
気の場合、オゾン等のためにガスセンサの出力は極端に
低くなる。ここに微量でもリチウム電池からの電解液の
リークが加わると、ガスセンサの出力は急激に増加し、
リークへの感度が増加する(請求項3,13)。
Next, the gas sensor is sensitized so that a minute amount of leak can be detected. The output of the gas sensor is generally non-linear with respect to the gas concentration, and when the concentration of the electrolyte solution vaporized by the leak is the same, the lower the concentration of the organic solvent contained in the surrounding air, the higher the apparent sensitivity. A phenomenon similar to this occurs also when ozone-treated air, that is, air containing ozone or air containing hydrogen peroxide vapor is used. Air containing a strongly oxidizing gas such as ozone or hydrogen peroxide vapor will be referred to as oxidizing air. The activated carbon-treated air or oxidizing air is brought into contact with the lithium battery to be inspected, and this air is supplied to the gas sensor. In the case of activated carbon treatment, organic solvents from sources other than lithium batteries are removed by activated carbon, which increases the apparent sensitivity of the gas sensor to electrolyte leakage. Similarly, in the case of oxidizing air, the output of the gas sensor becomes extremely low due to ozone and the like. If even a small amount of electrolyte leaks from the lithium battery, the output of the gas sensor will increase sharply.
The sensitivity to leaks is increased (claims 3 and 13).

【0022】また検査対象のリチウム電池を加熱しなが
ら、電解液蒸気をサンプリングすると、電解液蒸気の濃
度を高めて検出を容易にすることができる(請求項
4)。加熱の手法は任意で、例えば赤外線で加熱し、あ
るいはサンプリングに用いる空気自体を加熱して電池を
加熱し、加熱は電池表面部、特に封口部への局所加熱で
も、電池全体への加熱でも良い。
If the electrolyte vapor is sampled while heating the lithium battery to be inspected, the concentration of the electrolyte vapor can be increased to facilitate detection (claim 4). Any heating method may be used, for example, heating with infrared rays or heating the air itself used for sampling to heat the battery, and heating may be local heating to the battery surface portion, particularly the sealing portion, or heating to the entire battery. .

【0023】ガスセンサの出力には、周囲の湿度や温
度、周囲の臭い等に対する依存性がある。そこで請求項
11,14のように基準センサを用いると、2つのセン
サが接触する雰囲気の差は、リチウム電池との接触の有
無で、温度や湿度はほぼ等しく、バックグラウンドでの
ガス濃度(リチウム電池以外のものに起因する有機溶媒
濃度)も共にほぼ等しい。そこで基準センサの出力とリ
ーク検出用のガスセンサの出力を比較すると、リチウム
電池からのリークの有無を正確に検出できる。
The output of the gas sensor depends on ambient humidity and temperature, ambient odor, and the like. Therefore, when the reference sensor is used as in claims 11 and 14, the difference between the atmospheres in which the two sensors come into contact is that the temperature and humidity are substantially equal depending on the presence or absence of contact with the lithium battery, and the gas concentration in the background (lithium The organic solvent concentrations caused by things other than batteries are also almost the same. Therefore, by comparing the output of the reference sensor with the output of the gas sensor for leak detection, the presence or absence of leak from the lithium battery can be accurately detected.

【0024】また周囲の湿度の変動や周囲の空気中に含
まれるリーク以外の原因による可燃性ガス等の影響を除
くため、リークの無い状態でのガスセンサ出力を基準信
号として記憶し、基準信号と各時点でのガスセンサ出力
との比較から、リークを検出しても良い(請求項5,1
6)。
Further, in order to eliminate the influence of flammable gas or the like due to factors other than fluctuations in ambient humidity and leaks contained in the ambient air, the gas sensor output in the absence of leak is stored as a reference signal and The leak may be detected based on comparison with the gas sensor output at each time point (claims 5 and 1).
6).

【0025】リークを検出した後のガスセンサ出力の回
復は一般に遅く、多数の電池を連続的に検査する際の妨
げとなる。そこで請求項7,9,10,15では、ガス
センサを複数用いて、少なくともその1個をリークの検
出に用い、リークあるいはガスセンサ出力の増加を検出
すると雰囲気を切り換えてそのガスセンサを回復させ、
他のガスセンサで検出を行う。
Recovery of the gas sensor output after detecting a leak is generally slow, which hinders the continuous testing of a large number of batteries. Therefore, in claims 7, 9, 10, and 15, a plurality of gas sensors are used, at least one of which is used for leak detection, and when a leak or an increase in gas sensor output is detected, the atmosphere is switched to restore the gas sensor,
Detect with another gas sensor.

【0026】この発明では、以下の効果が得られる。 1) リチウム電池からの気化した電解液のリークを検出
できる。このためリチウム電池の出荷検査や保存後の検
査が容易になる(請求項1〜16)。 2) リチウム電池の封口部付近からのサンプリングによ
り、リークした電解液の蒸気を高濃度でサンプリング
し、検出を容易にする(請求項6,8)。 3) 活性炭処理やオゾン処理により、リーク検出後のガ
スセンサの回復を早め、かつリチウム電池以外に起因す
る可燃性ガスを除いて、リークへの検出感度を高める
(請求項3,13)。 4) リチウム電池を加熱してリークした電解液の蒸気濃
度を高めることにより、検出を容易にする(請求項
4)。 5) リークの無い状態でのガスセンサ出力を基準信号と
し、これとの比較によりリークの検出感度を高める(請
求項5,16)。 6) 基準センサで、リチウム電池のリーク以外の原因に
よるガスセンサ出力の変動を補償する(請求項11)。 7) ガスセンサを複数個用いて、リークを検出する毎に
使用するガスセンサを切り換え、多数のリチウム電池を
連続的に検査する(請求項7,9,15)。
According to the present invention, the following effects can be obtained. 1) The leak of vaporized electrolyte from a lithium battery can be detected. Therefore, the shipping inspection and the storage inspection of the lithium battery are facilitated (claims 1 to 16). 2) Sampling from near the sealing portion of the lithium battery makes it possible to sample the leaked electrolyte vapor at a high concentration to facilitate detection (claims 6 and 8). 3) The activated carbon treatment or the ozone treatment accelerates the recovery of the gas sensor after the leak detection and removes the combustible gas other than the lithium battery to enhance the detection sensitivity to the leak (claims 3 and 13). 4) The detection is facilitated by heating the lithium battery to increase the vapor concentration of the leaked electrolyte (claim 4). 5) The output of the gas sensor in the absence of leakage is used as a reference signal, and the detection sensitivity of leakage is increased by comparison with this signal (claims 5 and 16). 6) The reference sensor compensates for fluctuations in the gas sensor output due to causes other than the leakage of the lithium battery (claim 11). 7) A plurality of gas sensors are used, and each time a leak is detected, the gas sensor to be used is switched, and a large number of lithium batteries are continuously inspected (claims 7, 9, 15).

【0027】[0027]

【実施例】図1〜図8に、最初の実施例を示す。この実
施例は、ガスセンサでリチウム電池からの電解液のリー
クを検出し得ることを確認するためのものである。図1
において、2は活性炭フィルターを備えた空気清浄機
で、4はオゾン発生機である。オゾン発生機4には、コ
ロナ放電を用いたものや紫外線ランプ等を用いる。6は
周囲空気をガスセンサに供給するための空気ポンプで、
8は例えば内容積3Lのデシケータで、リチウム電池0
1を収容する。10はコック,12は電磁弁でガスセン
サへの供給雰囲気の切り替え手段の例である。S1〜S
4はガスセンサで、特にSnO2やZnOを用いた金属
酸化物半導体臭いセンサが好ましく、金属酸化物半導体
は焼結体でも薄膜でも良い。なおガスセンサS1〜S4
は何れも同種のガスセンサとし、この内ガスセンサS4
を基準センサとし、空のデシケータ8−2からの活性炭
処理した空気に接触させる。14はガスセンサS1〜S
4の出力をAD変換するためのADコンバータ、16は
パーソナルコンピュータで、リーク検出手段の例であ
る。なお空気ポンプ6は各ガスセンサS1〜S4毎に設
けても良い。
EXAMPLE A first example is shown in FIGS. This example is for confirming that the leak of the electrolytic solution from the lithium battery can be detected by the gas sensor. FIG.
In the above, 2 is an air purifier equipped with an activated carbon filter, and 4 is an ozone generator. As the ozone generator 4, a device using corona discharge, an ultraviolet lamp, or the like is used. 6 is an air pump for supplying ambient air to the gas sensor,
8 is, for example, a desiccator having an internal volume of 3 L, and a lithium battery 0
Accommodates one. Reference numeral 10 is a cock, and 12 is an electromagnetic valve, which is an example of a means for switching the supply atmosphere to the gas sensor. S1-S
Reference numeral 4 denotes a gas sensor, particularly a metal oxide semiconductor odor sensor using SnO2 or ZnO is preferable, and the metal oxide semiconductor may be a sintered body or a thin film. Gas sensors S1 to S4
Are the same type of gas sensor, and the gas sensor S4
Is used as a reference sensor and is brought into contact with the activated carbon-treated air from the empty desiccator 8-2. 14 is gas sensor S1-S
An AD converter for AD converting the output of 4 and a personal computer 16 are examples of leak detecting means. The air pump 6 may be provided for each of the gas sensors S1 to S4.

【0028】ガスセンサS1〜S4の例を図2,図3に
示すと、図2の20は焼結体臭いセンサを示し、SnO
2やZnO等の金属酸化物半導体の焼結体22中にヒー
タコイル24を埋設する。E1は電源,R1〜R3は抵
抗で、センサ20と共にブリッジを構成し、その偏差電
圧Voutを出力とする。ここでは電源E1の出力を5V
とし、抵抗R1〜R3は清浄雰囲気中でブリッジ出力が
0〜5mV程度となるように設定した。焼結体臭いセン
サ20では、金属酸化物半導体の焼結体22がヒータコ
イル24の並列抵抗として作用し、臭い物質、例えば有
臭の気化した有機溶媒、を吸着すると、焼結体22の抵
抗値が減少し、ヒータコイル24の見かけの抵抗値が減
少する。焼結体22の電気伝導度が増すと、その熱伝導
度も増加して周囲への放熱が進む。このことは、ヒータ
コイル24の抵抗温度係数のため、その抵抗値をさらに
減少させる。これらの結果、ヒータコイル24の見かけ
の抵抗値が減少し、ブリッジ出力が増加する。図2はガ
スセンサS1〜S4とその駆動回路を示し、図1の装置
ではこの駆動回路の出力をADコンバータ14に入力す
る。
An example of the gas sensors S1 to S4 is shown in FIGS. 2 and 3, and 20 in FIG. 2 is a sintered body odor sensor, SnO.
A heater coil 24 is embedded in a sintered body 22 of a metal oxide semiconductor such as 2 or ZnO. E1 is a power source and R1 to R3 are resistors, which form a bridge together with the sensor 20 and output the deviation voltage Vout. Here, the output of power supply E1 is 5V
The resistors R1 to R3 are set so that the bridge output is about 0 to 5 mV in a clean atmosphere. In the sintered body odor sensor 20, when the sintered body 22 of the metal oxide semiconductor acts as a parallel resistance of the heater coil 24 and adsorbs an odorous substance, for example, an odorized vaporized organic solvent, the resistance of the sintered body 22 is reduced. The value decreases, and the apparent resistance value of the heater coil 24 decreases. When the electrical conductivity of the sintered body 22 increases, the thermal conductivity also increases and heat dissipation to the surroundings proceeds. This further reduces its resistance value due to the temperature coefficient of resistance of the heater coil 24. As a result, the apparent resistance value of the heater coil 24 decreases and the bridge output increases. 2 shows the gas sensors S1 to S4 and their drive circuits. In the apparatus of FIG. 1, the output of this drive circuit is input to the AD converter 14.

【0029】図3は薄膜臭いセンサ30とその駆動回路
を示し、32はアルミナ等の基板,34はPt薄膜等の
ヒータ,36はSnO2やZnO等の金属酸化物半導体
の薄膜である。E2はヒータ電源で、ここでは5V,E
3は検出用の電源で、ここでは5V、R4は負荷抵抗
で、その両端電圧をセンサ出力とする。図2,図3の何
れの場合でも、金属酸化物半導体を300〜450℃程
度に加熱して用い、駆動回路の出力をADコンバータ1
4に入力する。
FIG. 3 shows the thin film odor sensor 30 and its drive circuit. 32 is a substrate made of alumina or the like, 34 is a heater such as a Pt thin film, and 36 is a thin film of a metal oxide semiconductor such as SnO2 or ZnO. E2 is a heater power supply, here, 5V, E
3 is a power source for detection, here 5 V, R4 is a load resistor, and the voltage across the load resistor is the sensor output. In both cases of FIG. 2 and FIG. 3, the metal oxide semiconductor is heated to about 300 to 450 ° C. and used, and the output of the drive circuit is used as the AD converter 1.
Enter in 4.

【0030】実施例ではガスセンサS1〜S4は各1個
のガスセンサであるが、複数の金属酸化物半導体を集積
化した複合型ガスセンサを用いても良い。例えば6種類
の臭いセンサを複合化し、臭いの種類毎に各ガスセンサ
の変化パターンを示すレーダーチャートを作成し、その
形状で臭いの種類を識別できることが報告されている
(江原勝夫 応用物理 62巻,3号,261〜264
頁)。またガスセンサS1〜S4は湿度の影響を受け易
いので、センサを複合化してその一部を湿度センサにす
れば、リークの検出がより確実になる。
In the embodiment, each of the gas sensors S1 to S4 is one gas sensor, but a composite gas sensor in which a plurality of metal oxide semiconductors are integrated may be used. For example, it has been reported that 6 types of odor sensors can be combined and a radar chart showing the change pattern of each gas sensor for each type of odor can be created and the type of odor can be identified by its shape (Katsuo Ehara, Applied Physics Vol. 62, No. 3, 261-264
page). Further, since the gas sensors S1 to S4 are easily influenced by humidity, if the sensors are combined and a part of them is used as a humidity sensor, the leak can be detected more reliably.

【0031】[0031]

【試験例1】図2の焼結体ガスセンサ20を用いて、リ
チウムイオン電池01からの電解液のリークを検出し
た。なお焼結体22にSnO2を使用し、ヒータコイル
24には白金線を使用し、センサ20の温度は350
℃、ポンプ6に吸引量を500cc/分とし、デシケー
タからセンサ20への空気の供給量は500cc/分と
した。ここではセンサS1,S2,S4を使用し、セン
サS4を基準センサとして空のデシケータ8−2に接続
した。センサS1,S2は、図1には示さなかったが、
各々別のデシケータに接続して、各デシケータにリチウ
ムイオン電池01を収容した。なお測定前に活性炭処理
空気で各デシケータ内の空気を充分に置換し、同時にこ
の空気をガスセンサS1〜S4に接触させて、焼結体セ
ンサ20の表面を十分に洗浄した。活性炭処理空気で置
換した3個のデシケータの1個に正常なリチウムイオン
電池A(ガスセンサS1用)を入れ、他の1個にリーク
しているリチウムイオン電池B(ガスセンサS2用)を
入れ、残りのデシケータ8−2(ガスセンサS4用)は
空にした。各デシケータを密閉し、1時間放置した。そ
してこの間、ガスセンサS1〜S4には活性炭処理空気
をデシケータをバイパスして(オゾン発生機4は不使
用)供給した。
Test Example 1 Using the sintered body gas sensor 20 shown in FIG. 2, a leak of the electrolytic solution from the lithium ion battery 01 was detected. SnO2 is used for the sintered body 22, a platinum wire is used for the heater coil 24, and the temperature of the sensor 20 is 350
C., the amount of suction to the pump 6 was 500 cc / min, and the amount of air supplied from the desiccator to the sensor 20 was 500 cc / min. Here, the sensors S1, S2 and S4 were used, and the sensor S4 was connected to the empty desiccator 8-2 as a reference sensor. Although the sensors S1 and S2 are not shown in FIG. 1,
Each was connected to a different desiccator, and the lithium ion battery 01 was accommodated in each desiccator. Before the measurement, the air in each desiccator was sufficiently replaced with the activated carbon-treated air, and at the same time, this air was brought into contact with the gas sensors S1 to S4 to thoroughly clean the surface of the sintered body sensor 20. Put a normal lithium-ion battery A (for gas sensor S1) into one of the three desiccators replaced with activated carbon-treated air, and put a leaking lithium-ion battery B (for gas sensor S2) into the other one, and leave the rest. The desiccator 8-2 (for gas sensor S4) was emptied. Each desiccator was sealed and left for 1 hour. During this period, the activated carbon treated air was supplied to the gas sensors S1 to S4 by bypassing the desiccator (the ozone generator 4 was not used).

【0032】1時間放置したデシケータに、活性炭処理
空気を毎分500ccの流量で30秒間送気して、デシ
ケータ内の雰囲気をガスセンサS1,S2,S4へ供給
した。図4に、センサS1,S2,S4の出力を示す。
電池Bを測定したガスセンサS2の出力のみが変化し、
ガスセンサでリチウムイオン電池のリークを検出できる
ことが判明した。測定前のセンサS2の出力は5mV以
下で、30秒間リチウムイオン電池から気化した電解液
蒸気を含む空気に接触すると出力は約170mVに増加
し、出力の変化幅は検出前の出力との比で30倍以上で
あり、きわめて大きい。測定終了後に、電磁弁12を切
り換え、活性炭処理空気(オゾン発生機4は不使用)を
20秒間供給すると、センサS2の出力は約1分で測定
前の状態に戻った。空のデシケータ8−2の空気を検査
した基準センサS4やリークしていない電池を検査した
センサS1の出力には、変化は生じなかった。そこで基
準センサS4の出力で測定用のセンサS1,S2の出力
を補償すれば、温湿度の変動等の影響を除くことができ
る。
Activated carbon-treated air was supplied to the desiccator that had been left for 1 hour at a flow rate of 500 cc / min for 30 seconds, and the atmosphere in the desiccator was supplied to the gas sensors S1, S2, S4. FIG. 4 shows the outputs of the sensors S1, S2 and S4.
Only the output of the gas sensor S2 measuring the battery B changes,
It was found that the gas sensor can detect the leak of the lithium-ion battery. The output of the sensor S2 before measurement is 5 mV or less, and the output increases to about 170 mV when contacted with the air containing the vaporized electrolytic solution vapor from the lithium ion battery for 30 seconds, and the change width of the output is in proportion to the output before detection. It is 30 times or more, which is extremely large. After the measurement was completed, the solenoid valve 12 was switched to supply the activated carbon-treated air (the ozone generator 4 was not used) for 20 seconds, and the output of the sensor S2 returned to the state before the measurement in about 1 minute. No change occurred in the output of the reference sensor S4 that inspected the air of the empty desiccator 8-2 or the sensor S1 that inspected the battery that did not leak. Therefore, by compensating the outputs of the measurement sensors S1 and S2 with the output of the reference sensor S4, it is possible to eliminate the influence of temperature and humidity fluctuations.

【0033】[0033]

【試験例2】試験例1と同様にして、無作為に抽出した
5個のリチウムイオン電池(容量1200mAh,電池
C〜G)を充電済み状態で5個準備し、リークの有無を
検査した。電池C〜Gを1個ずつ異なるデシケータに密
閉し、1時間放置した後、デシケータ内の空気をサンプ
リングした。測定には図1の装置を用い、5個のデシケ
ータを切り換えて1個ずつ測定し、デシケータ内の空気
のサンプリング時間は30秒ずつである。結果を図5に
示す。電池Dにリークが有り、他の電池にはリークが無
いことは明らかである。リークの有無の確認のため、検
査後にこれらの電池を40℃の恒温雰囲気下で1カ月保
存した後、20℃で240mA定電流で2.7Vまで放
電させた。保存後の容量残存率は電池D以外は公称容量
のほぼ70%であったが、電池Dは放電が行えなかっ
た。
[Test Example 2] In the same manner as in Test Example 1, five randomly extracted lithium ion batteries (capacity 1200 mAh, batteries C to G) were prepared in a charged state, and the presence or absence of leak was inspected. The batteries C to G were sealed in different desiccators one by one, left for 1 hour, and then air in the desiccator was sampled. For the measurement, the device of FIG. 1 is used, and five desiccators are switched to measure one by one, and the sampling time of air in the desiccator is 30 seconds each. Results are shown in FIG. It is clear that Battery D has a leak and the other batteries do not. After the inspection, these batteries were stored in a constant temperature atmosphere of 40 ° C. for one month to confirm the presence or absence of leakage, and then discharged to 2.7 V at a constant current of 240 mA at 20 ° C. The remaining capacity after storage was about 70% of the nominal capacity except for Battery D, but Battery D could not be discharged.

【0034】[0034]

【試験例3】リークが発生しているリチウム電池Hを、
試験例1と同様に、密閉状態のデシケータ8内に1時間
放置した。図1の装置を用い、図示しないポンプでデシ
ケータ8内の空気を30秒間吸引し、ガスセンサS1,
S2に供給して、センサ出力を測定した。その後ガスセ
ンサS1には周囲空気(活性炭処理無し)を20秒間供
給してから、オゾン発生機4(ここでは紫外線照射でオ
ゾンを発生)で処理したオゾン処理空気を5秒間供給
し、次いで再度周囲空気を供給した。他の1台は周囲空
気のみを吸引させた。
[Test Example 3] A lithium battery H having a leak was
As in Test Example 1, the sample was left in the sealed desiccator 8 for 1 hour. Using the device of FIG. 1, the air in the desiccator 8 is sucked for 30 seconds by a pump (not shown), and the gas sensor S1,
It was supplied to S2 and the sensor output was measured. After that, ambient air (without activated carbon treatment) is supplied to the gas sensor S1 for 20 seconds, and then ozone-treated air treated by the ozone generator 4 (here, ozone is generated by ultraviolet irradiation) is supplied for 5 seconds, and then ambient air is again supplied. Was supplied. The other one sucked only ambient air.

【0035】図6に測定結果を示す。横軸は時間、縦軸
は出力電圧で、リークの検出後にガスセンサを紫外線照
射した空気に接触させると、出力電圧が急激に低下し、
3分以内に再使用可能になる。これは、空気に紫外線を
照射するとオゾンが発生し、このオゾンがリチウム電池
01からリークして気化した有機溶媒蒸気で還元された
焼結体センサ20の表面を再酸化して、最初の状態に戻
すためである。これに対して、周囲空気をそのままガス
センサに供給すると、6分以上経過してもガスセンサは
再使用可能な状態へ回復しない。オゾンと同様の効果は
活性炭処理空気でも見られ、例えば図4でのガスセンサ
S2のリーク検出後の出力の回復(活性炭処理空気中)
は、リーク検出時の出力が大きいにもかかわらず、図6
で周囲空気を供給したセンサの回復よりも速い。そして
センサ出力の回復速度の点では、オゾンは活性炭処理空
気よりも有効である。
FIG. 6 shows the measurement results. The horizontal axis is the time, the vertical axis is the output voltage, and when the gas sensor is brought into contact with air irradiated with ultraviolet rays after the leak is detected, the output voltage sharply decreases,
It can be reused within 3 minutes. This is because ozone is generated when the air is irradiated with ultraviolet rays, and the ozone leaks from the lithium battery 01 and is reoxidized on the surface of the sintered body sensor 20 that has been reduced by the vaporized organic solvent vapor to return to the initial state. This is to bring it back. On the other hand, if the ambient air is supplied to the gas sensor as it is, the gas sensor does not recover to the reusable state even after 6 minutes or more have passed. The same effect as ozone can be seen in the activated carbon-treated air, and for example, the recovery of the output after the leak detection of the gas sensor S2 in FIG. 4 (in the activated carbon-treated air).
Shows a large output at the time of leak detection,
Faster than the recovery of the sensor that supplied ambient air at. Ozone is more effective than activated carbon-treated air in terms of the recovery speed of the sensor output.

【0036】[0036]

【試験例4】図1の装置で、ガスセンサS1には焼結体
臭いセンサ20を用い、ガスセンサS2には薄膜臭いセ
ンサ30(金属酸化物半導体薄膜36にSnO2を使
用)を用い、薄膜臭いセンサ30には図3の駆動回路を
用いた。試験例1で用いたリークが発生しているリチウ
ムイオン電池Bをデシケータ8に密閉し、1時間放置し
た。その後デシケータ8内の空気を、30秒間センサS
1,S2に接触させた。センサ出力の挙動を図7に示
す。なお測定手順は、試験例1と同様である。図から明
らかなように、薄膜臭いセンサ30は焼結体臭いセンサ
20と同等の性能を示し、薄膜臭いセンサ30でもリチ
ウム電池のリークを検出できる。
[Test Example 4] In the apparatus of FIG. 1, a sintered body odor sensor 20 is used for the gas sensor S1, a thin film odor sensor 30 (SnO2 is used for the metal oxide semiconductor thin film 36) is used for the gas sensor S2, and the thin film odor sensor is used. The drive circuit of FIG. 3 was used for 30. The leaked lithium ion battery B used in Test Example 1 was sealed in a desiccator 8 and left for 1 hour. After that, the air in the desiccator 8 is supplied to the sensor S for 30 seconds.
1, S2 was contacted. The behavior of the sensor output is shown in FIG. The measurement procedure is the same as in Test Example 1. As is apparent from the figure, the thin film odor sensor 30 exhibits the same performance as the sintered body odor sensor 20, and the thin film odor sensor 30 can also detect the leak of the lithium battery.

【0037】[0037]

【試験例5】図8に、3つのガスセンサS1,S2,S
3(焼結体臭いセンサ20)を用いた、リチウムイオン
電池01のリーク検出の結果を示す。測定手順は特に指
摘した点以外は、試験例1と同様である。なお電磁弁1
2の制御はパーソナルコンピュータ16で行い、リーク
を検出すると用いるガスセンサを切り換え、かつパーソ
ナルコンピュータ16のディスプレイに各センサの出力
値や、リークの有無、及びガスセンサの再使用の可否を
表示した。リークが発生しているリチウムイオン電池
I,J,K,Lを用意し、4個のデシケータに1個ずつ
収容した。また各ガスセンサS1,S2,S3は活性炭
処理空気中で待機させた。
[Test Example 5] FIG. 8 shows three gas sensors S1, S2, S.
The result of the leak detection of the lithium ion battery 01 using 3 (sintered body odor sensor 20) is shown. The measurement procedure is the same as that of Test Example 1 except for the points particularly pointed out. Solenoid valve 1
The control of No. 2 was performed by the personal computer 16, the gas sensor used was switched when a leak was detected, and the output value of each sensor, the presence or absence of a leak, and the reusability of the gas sensor were displayed on the display of the personal computer 16. Lithium ion batteries I, J, K, and L in which a leak had occurred were prepared and housed one by one in four desiccators. Further, each gas sensor S1, S2, S3 was made to stand by in activated carbon treated air.

【0038】パーソナルコンピュータ16は、ガスセン
サ出力が20mV以上でリークと判断し、20mV未満
の場合にはリークは無いものとする。またガスセンサ出
力が5mV未満で使用可能と判断し、デシケータ8から
の空気に接触していない際に出力が5mV以上の場合、
再使用不能として、出力が5mV未満に低下するまで電
磁弁12を切り換えて待機させた。4個のデシケータを
ガスセンサを切り換えながら1個ずつ検査し、リークを
検出するとパーソナルコンピュータ16は測定に用いる
ガスセンサを切り換え、次のガスセンサを使用した。
The personal computer 16 judges that there is a leak when the gas sensor output is 20 mV or more, and if there is less than 20 mV, there is no leak. Also, if the gas sensor output is less than 5 mV, it is judged to be usable, and if the output is 5 mV or more when not in contact with the air from the desiccator 8,
The solenoid valve 12 was switched and made to stand by until the output decreased to less than 5 mV because it could not be reused. The four desiccators were inspected one by one while switching the gas sensor, and when a leak was detected, the personal computer 16 switched the gas sensor used for the measurement and used the next gas sensor.

【0039】図8は、3個のガスセンサの出力電圧を示
す。横軸は時間(秒)、縦軸は出力電圧(mV)で、測
定前は3個のセンサの出力は全て5mV未満で、使用可
能状態にあった。始めにガスセンサS1で電池Iを10
秒間測定すると、出力は25mVに増加しリークを検出
できた。ガスセンサS2を用い、電池Jを10秒間測定
すると、出力は21mVに増加しリークを検出できた。
このときガスセンサS1の出力は12mVで、使用可能
レベルまで回復していないため、待機させた。次にガス
センサS3を用い、電池Kを10秒間測定した。出力は
23mVに増加しリークを検出できた。この時点でガス
センサS1,S2の出力はそれぞれ7mVと3mVで、
ガスセンサS2が再使用可能で、ガスセンサS1は使用
可能レベルまで回復していないため待機状態にした。次
に、ガスセンサS2を用い、電池Lを10秒間測定し
た。センサ出力は22mVとなり、リークを検出でき
た。この時、ガスセンサS1,S3の出力はそれぞれ4
mV,9mVで、ガスセンサS1が再使用可能で、ガス
センサS3は待機させた。次回の測定はガスセンサS1
で行うことができる。
FIG. 8 shows the output voltage of the three gas sensors. The horizontal axis represents time (seconds) and the vertical axis represents output voltage (mV). Before measurement, the outputs of the three sensors were all less than 5 mV and were in a usable state. First, the battery I
When measured for a second, the output increased to 25 mV and a leak could be detected. When the battery J was measured for 10 seconds using the gas sensor S2, the output increased to 21 mV and the leak could be detected.
At this time, the output of the gas sensor S1 was 12 mV, which was not restored to the usable level, and thus was put on standby. Next, the battery K was measured for 10 seconds using the gas sensor S3. The output increased to 23 mV and a leak could be detected. At this time, the outputs of the gas sensors S1 and S2 are 7 mV and 3 mV, respectively.
The gas sensor S2 is reusable, and the gas sensor S1 has not been restored to the usable level, so the gas sensor S1 is put in the standby state. Next, the battery L was measured for 10 seconds using the gas sensor S2. The sensor output was 22 mV, and the leak could be detected. At this time, the output of each of the gas sensors S1 and S3 is 4
The gas sensor S1 was reusable at mV and 9 mV, and the gas sensor S3 was put on standby. Next measurement is gas sensor S1
Can be done with

【0040】試験例1〜試験例5から、ガスセンサ、特
に臭いセンサで、リチウム電池の電解液のリークを検出
できることが明らかである。検出感度の点からすると、
最もリークに対する検出出力の小さかった試験例5(図
8)の場合で、10秒間での出力の変化は約15mV
で、勾配から計算すると最初の1秒間での出力変化は約
5mVである。測定前のセンサ出力は5mV未満で、臭
いセンサの場合ベースラインに対して出力が10%程度
変化すれば検出を行えるので、リークした溶媒蒸気を含
む空気に1秒間ガスセンサを接触させれば、充分なS/
Nで検出を行うことができる。従って毎秒1個程度の速
度で、リチウム電池のリークの有無を検査できる。
From Test Example 1 to Test Example 5, it is clear that the leak of the electrolyte of the lithium battery can be detected by the gas sensor, particularly the odor sensor. In terms of detection sensitivity,
In the case of Test Example 5 (FIG. 8) in which the detection output with respect to the leak was the smallest, the output change in about 10 seconds was about 15 mV.
Then, when calculated from the gradient, the output change in the first 1 second is about 5 mV. The sensor output before measurement is less than 5 mV, and in the case of an odor sensor, detection can be performed if the output changes by about 10% with respect to the baseline, so contacting the gas sensor with air containing leaked solvent vapor for 1 second is sufficient. S /
Detection can be done with N. Therefore, it is possible to inspect the lithium battery for leaks at a speed of about one battery per second.

【0041】次に各試験例で、リークに対して大きな検
出出力が得られたことには、活性炭処理空気内にリチウ
ム電池を置いて検査したことが寄与している。臭いセン
サの出力はガス濃度(臭い蒸気の濃度)に非線形で、低
濃度域では僅かでも臭い濃度が増加するとセンサ出力は
急激に増加する。そこで活性炭処理空気を用い、リチウ
ム電池からのリーク以外の臭いを除くことにより、大き
な感度が得られたのである。次にデシケータ8に供給す
る空気を、活性炭処理空気からオゾン処理空気(ただし
図1での活性炭処理を行わないもの)に変えて、同様の
試験を行った。この場合には、試験例1〜5とほぼ同等
の検出出力が得られた。
Next, in each test example, a large detection output with respect to the leak was obtained because the inspection was performed by placing the lithium battery in the activated carbon-treated air. The output of the odor sensor is non-linear with respect to the gas concentration (the concentration of odor vapor), and in the low concentration range, even if the odor concentration is slightly increased, the sensor output sharply increases. Therefore, a large sensitivity was obtained by using activated carbon-treated air to remove odors other than leakage from the lithium battery. Next, the same test was performed by changing the air supplied to the desiccator 8 from the activated carbon treated air to the ozone treated air (however, the activated carbon treatment in FIG. 1 was not performed). In this case, a detection output almost equal to that of Test Examples 1 to 5 was obtained.

【0042】リーク検出後のガスセンサが再使用可能に
なるまでの時間は、試験例5(図8)で活性炭処理空気
を用いた場合、10〜30秒である。そこでガスセンサ
を複数用い、リークを検出すると用いるガスセンサを切
り換えるようにすれば、実質上連続的に多数のリチウム
電池を検査することができる。
The time until the gas sensor can be reused after the leak is detected is 10 to 30 seconds when the activated carbon-treated air is used in Test Example 5 (FIG. 8). Therefore, by using a plurality of gas sensors and switching the gas sensor to be used when a leak is detected, a large number of lithium batteries can be inspected substantially continuously.

【0043】さらに周囲の温度や湿度等の変動によるガ
スセンサの出力変動を補償するため、基準センサを用
い、検出用のセンサの出力と基準センサの出力の比や差
を用いると、より小さな検出信号を用いることができ
る。またリークが無い場合、ガスセンサ出力はほとんど
変化しないので、リークが無い際のガスセンサ出力の安
定値を基準値として記憶し、これと各時点でのガスセン
サ出力との差や比等を用いても良い。また基準値を用い
る代わりに、ガスセンサ出力を微分しても同様の結果が
得られる。
Further, in order to compensate the output variation of the gas sensor due to the variation of the ambient temperature and humidity, if the reference sensor is used and the ratio or difference between the output of the sensor for detection and the output of the reference sensor is used, a smaller detection signal is obtained. Can be used. If there is no leak, the gas sensor output hardly changes, so the stable value of the gas sensor output when there is no leak is stored as a reference value, and the difference or ratio between this and the gas sensor output at each time may be used. . The same result can be obtained by differentiating the gas sensor output instead of using the reference value.

【0044】[0044]

【実施例2】図9に、リチウム電池のリークの連続検査
に適した実施例を示す。図において、40はベルトコン
ベア,42は検査室でリチウム電池01が通過し得る程
度の大きさがある小部屋である。44は赤外線ランプや
ベルトヒータ等の赤外線ヒータ,46は検査と回復での
ガスセンサへの供給雰囲気の切り換え用の電磁弁,48
はガスセンサS1,S2を収容した検査室である。50
は信号処理部で、ADコンバータ52,基準値記憶部5
4,検出部56,リーク位置推定部58,弁制御部6
0,及び出力インターフェース62を備えている。
[Embodiment 2] FIG. 9 shows an embodiment suitable for continuous inspection for leakage of a lithium battery. In the figure, 40 is a belt conveyor, and 42 is an inspection room, which is a small room large enough for the lithium battery 01 to pass through. Reference numeral 44 is an infrared heater such as an infrared lamp or belt heater, 46 is a solenoid valve for switching the supply atmosphere to the gas sensor for inspection and recovery, and 48
Is an inspection room accommodating the gas sensors S1 and S2. 50
Is a signal processing unit, which is an AD converter 52 and a reference value storage unit 5
4, detection unit 56, leak position estimation unit 58, valve control unit 6
0, and an output interface 62.

【0045】さてリチウム電池01をベルトコンベア4
0で搬送し、電池の搬送速度は毎秒1個程度とする。そ
して検査室には活性炭処理空気やオゾン処理空気等を供
給し、赤外線ヒータ44で検査対象のリチウム電池01
を例えば表面加熱して、リチウム電池01をコンベア4
0上で整列させた場合には、その封口部を局所加熱し、
リークした有機溶媒の気化を促進させる。このようにし
て赤外線加熱をしない場合に比べ、有機溶媒蒸気濃度を
10倍程度に増加させ検出を容易にする。赤外線ヒータ
44の付近から検査室44内の空気をガスセンサに送
り、一対のガスセンサS1,S2の一方を検査に用い、
他を待機させる。センサ出力をAD変換し、例えばリチ
ウム電池を搬送しない際に測定したセンサ出力を基準値
として基準値記憶部54に記憶させ、検出部56では各
時点のセンサ出力と基準値の差からリークを検出する。
基準値との比較では差に変えて比等を用いても良い。
Now, the lithium battery 01 is connected to the belt conveyor 4
The transfer speed is 0, and the transfer speed of the battery is about 1 battery per second. Then, activated carbon-treated air, ozone-treated air, or the like is supplied to the inspection room, and the infrared heater 44 causes the lithium battery 01 to be inspected.
Surface heating the lithium battery 01 to the conveyor 4
When aligned on 0, locally heat the sealing part,
Promotes vaporization of leaked organic solvent. In this way, the concentration of the organic solvent vapor is increased by about 10 times as compared with the case where infrared heating is not performed, thereby facilitating detection. Air in the inspection chamber 44 is sent to the gas sensor from the vicinity of the infrared heater 44, and one of the pair of gas sensors S1 and S2 is used for the inspection.
Make others wait. The sensor output is AD-converted, for example, the sensor output measured when the lithium battery is not transported is stored as a reference value in the reference value storage unit 54, and the detection unit 56 detects a leak from the difference between the sensor output at each time point and the reference value. To do.
In comparison with the reference value, a ratio or the like may be used instead of the difference.

【0046】リークを検出すると、弁制御部60で電磁
弁46を切り換え、かつリーク位置推定部58でリーク
の有るリチウム電池がどれであるかを推定する。赤外線
ヒータ44をリークした電池が通過した後、ガスセンサ
S1,S2で検出するまでの時間を予め求めて、リーク
位置推定部58に記憶しておく。そしてリークを検出し
た時点からこの時間だけ前に赤外線ヒータ44の部分を
通過した電池にリークがあるものとし、リーク位置推定
部58でリークのある電池を推定する。出力インターフ
ェース62はリークを検出したことと、リークのある電
池の推定値とを出力する。このようにすれば多数のリチ
ウム電池を、連続的に高速で検査できる。
When a leak is detected, the valve control unit 60 switches the solenoid valve 46, and the leak position estimating unit 58 estimates which lithium battery has a leak. After the leaked battery passes through the infrared heater 44, the time required for detection by the gas sensors S1 and S2 is obtained in advance and stored in the leak position estimation unit 58. Then, assuming that there is a leak in the battery that has passed through the portion of the infrared heater 44 only this time before the time when the leak is detected, the leak position estimation unit 58 estimates the leaked battery. The output interface 62 outputs the detection of the leak and the estimated value of the leaking battery. In this way, many lithium batteries can be continuously inspected at high speed.

【0047】[0047]

【実施例3】図10に、第3の実施例を示す。図におい
て、80はサンプラーでリチウム電池01の封口部、即
ち蓋03付近、から空気をサンプリングするためのもの
である。82は電磁弁で、サンプラー80からの空気
と、オゾン発生機4からのオゾン処理空気との間で流路
を切り替え、48は前記のセンサ室で、50は前記の信
号処理部,84はCRTや液晶パネル等のディスプレイ
である。
Third Embodiment FIG. 10 shows a third embodiment. In the figure, reference numeral 80 is a sampler for sampling air from the sealing portion of the lithium battery 01, that is, near the lid 03. Reference numeral 82 is a solenoid valve, which switches the flow path between the air from the sampler 80 and the ozone-treated air from the ozone generator 4, 48 is the sensor chamber, 50 is the signal processing unit, and 84 is a CRT. And a display such as a liquid crystal panel.

【0048】さてこの実施例では、例えば3個のセンサ
室48を用いて各々ガスセンサを収容し、1個のガスセ
ンサを基準センサに割り当て、周囲空気をサンプラー8
0から吸引して出力を基準信号に用いる。残る2個のサ
ンプラー80,80の一方を検出に用い、リチウム電池
01の封口部付近の空気を吸引して、センサ室48のガ
スセンサで検出する。有機溶媒蒸気は封口部付近から発
生し、この部分でサンプリングすると、実施例1,2の
場合に比べ10倍以上高濃度の蒸気をサンプリングでき
る。このため検出は容易で、サンプリングには特に処理
を施していない通常の周囲空気を用い、周囲空気自体の
質の変動、例えば温度や湿度あるいは周囲空気中に元々
含まれる可燃性ガス濃度の変動等は、例えば基準センサ
の出力との比較で補償する。残る1個のガスセンサは待
機させ、例えばリチウム電池と無関係な周囲の空気をサ
ンプラー80からサンプリングして、周囲空気と接触さ
せる。そしてリークを検出すると電磁弁82により流路
を変更して、検出に用いたガスセンサにオゾン処理空気
を供給して回復させる。一方待機していたガスセンサに
リチウム電池の封口部付近からサンプリングした空気を
供給し、リークの検出を続行する。
In this embodiment, for example, three sensor chambers 48 are used to house the gas sensors, one gas sensor is assigned to the reference sensor, and the ambient air is sampled by the sampler 8.
Suction from 0 and use the output as a reference signal. One of the remaining two samplers 80, 80 is used for detection, air around the sealing portion of the lithium battery 01 is sucked, and the gas sensor in the sensor chamber 48 detects it. The organic solvent vapor is generated from the vicinity of the sealing portion, and if sampling is performed in this portion, vapor having a concentration 10 times or more higher than that in the cases of Examples 1 and 2 can be sampled. For this reason, detection is easy, and normal ambient air that has not been processed is used for sampling, and variations in the quality of the ambient air itself, such as variations in the temperature and humidity or the concentration of flammable gas originally contained in the ambient air, etc. Is compensated, for example, by comparison with the output of the reference sensor. The remaining one gas sensor is allowed to stand by, for example, ambient air unrelated to the lithium battery is sampled from the sampler 80 and brought into contact with ambient air. When a leak is detected, the flow path is changed by the solenoid valve 82, and ozone-treated air is supplied to the gas sensor used for the detection to recover it. On the other hand, the sampled air is supplied from the vicinity of the sealing portion of the lithium battery to the gas sensor which is on standby, and the leak detection is continued.

【0049】なおここで回復には、(リーク検出後のガ
スセンサ出力の回復、なおこの処理をクリーニングとも
呼ぶ)、オゾン処理空気に替えて、活性炭処理空気や1
ppm程度の過酸化水素蒸気を添加した空気等を用いて
も良い。またガスセンサの数は任意で、リークの検出に
より疲労したガスセンサを回復させながら、他のガスセ
ンサで検出を続行できるだけの数を設けることが好まし
い。さらに図9の実施例のようにベルトコンベア40で
リチウム電池を搬送する場合、サンプラー80からの空
気(検出用),リチウム電池と無関係な周囲の空気(基
準センサ及び待機センサ),並びにオゾン処理空気(ク
リーニング中のセンサ)の3種類に雰囲気を使い分け、
電磁弁82で雰囲気を切り替えても良い。またこの場
合、コンベア40に電池の向きを整列させるための手段
を設け、サンプラー80がリチウム電池01の封口部付
近の空気をサンプリングできるようにすることが好まし
い。
Here, for recovery (recovery of gas sensor output after leak detection, this process is also called cleaning), instead of ozone-processed air, activated carbon-processed air or 1
You may use the air etc. which added hydrogen peroxide vapor of about ppm. Further, the number of gas sensors is arbitrary, and it is preferable to provide a number that allows the other gas sensors to continue detection while recovering the gas sensor that is exhausted by the leak detection. Further, when the lithium battery is conveyed by the belt conveyor 40 as in the embodiment of FIG. 9, air from the sampler 80 (for detection), ambient air unrelated to the lithium battery (reference sensor and standby sensor), and ozone-treated air. The atmosphere is properly used for three types (sensor during cleaning),
The atmosphere may be switched by the solenoid valve 82. Further, in this case, it is preferable that the conveyor 40 be provided with means for aligning the orientation of the batteries so that the sampler 80 can sample the air near the sealing portion of the lithium battery 01.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 実施例のリーク検出装置を示す図FIG. 1 is a diagram showing a leak detection device according to an embodiment.

【図2】 実施例で用いた焼結体臭いセンサの駆動回
路の回路図
FIG. 2 is a circuit diagram of a drive circuit of the sintered body odor sensor used in the examples.

【図3】 実施例で用いた薄膜臭いセンサの駆動回路
の回路図
FIG. 3 is a circuit diagram of a drive circuit of the thin film odor sensor used in the examples.

【図4】 実施例でのリークの検出結果を示す特性図FIG. 4 is a characteristic diagram showing a leak detection result in an example.

【図5】 実施例でのリークの検出結果を示す特性図FIG. 5 is a characteristic diagram showing a leak detection result in the example.

【図6】 実施例でのリークの検出結果を示す特性図FIG. 6 is a characteristic diagram showing a leak detection result in the example.

【図7】 実施例でのリークの検出結果を示す特性図FIG. 7 is a characteristic diagram showing a leak detection result in the example.

【図8】 実施例でのリークの検出結果を示す特性図FIG. 8 is a characteristic diagram showing a leak detection result in the example.

【図9】 第2の実施例でのリーク検出装置を示す図FIG. 9 is a diagram showing a leak detection device according to a second embodiment.

【図10】 第3の実施例でのリーク検出装置を示す図FIG. 10 is a diagram showing a leak detection device according to a third embodiment.

【図11】 円筒型リチウムイオン電池の断面図FIG. 11 is a sectional view of a cylindrical lithium-ion battery.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 空気清浄機 01 リチ
ウムイオン電池 4 オゾン発生機 02 電槽 6 空気ポンプ 03 蓋 8 デシケータ 04 負極 10 コック 05 正
極 12 電磁弁 06 セ
パレータ 14 ADコンバータ 08 ガ
スケット 16 パーソナルコンピュータ 09 P
TC素子 20 焼結体臭いセンサ 010 安
全弁 22 焼結体 S1〜S4
臭いセンサ 24 ヒータコイル E1〜E3
電源 30 薄膜臭いセンサ R1〜R4
抵抗 32 基板 34 ヒータ 36 金属酸化物半導体薄膜 40 ベルトコンベア 42 検査室 44 赤外線ヒータ 46 電磁弁 48 センサ室 50 信号処理部 52 ADコンバータ 54 基準値記憶部 56 検出部 58 リーク位置推定部 60 弁制御部 62 出力インターフェース 80 サンプラー 82 電磁弁 84 ディスプレイ
2 Air purifier 01 Lithium ion battery 4 Ozone generator 02 Battery case 6 Air pump 03 Lid 8 Desiccator 04 Negative electrode 10 Cock 05 Positive electrode 12 Solenoid valve 06 Separator 14 AD converter 08 Gasket 16 Personal computer 09 P
TC element 20 Sintered body odor sensor 010 Safety valve 22 Sintered body S1 to S4
Odor sensor 24 Heater coils E1 to E3
Power supply 30 Thin film odor sensor R1 to R4
Resistance 32 Substrate 34 Heater 36 Metal Oxide Semiconductor Thin Film 40 Belt Conveyor 42 Inspection Room 44 Infrared Heater 46 Solenoid Valve 48 Sensor Room 50 Signal Processing Section 52 AD Converter 54 Reference Value Storage Section 56 Detection Section 58 Leak Position Estimation Section 60 Valve Control Section 62 Output Interface 80 Sampler 82 Solenoid Valve 84 Display

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西野 綾 大阪府高槻市城西町6番6号 株式会社ユ アサコーポレーション内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Aya Nishino 6-6 Josaimachi, Takatsuki City, Osaka Prefecture Yuasa Corporation

Claims (16)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 リチウム電池からの電解液のリークを、
    ガスセンサを用いて検出することを特徴とするリチウム
    電池からのリーク検出方法。
    1. A method for preventing leakage of an electrolytic solution from a lithium battery,
    A method for detecting leakage from a lithium battery, which is characterized by detecting using a gas sensor.
  2. 【請求項2】 前記ガスセンサを金属酸化物半導体臭い
    センサとしたことを特徴とする、請求項1のリチウム電
    池からのリーク検出方法。
    2. The method for detecting a leak from a lithium battery according to claim 1, wherein the gas sensor is a metal oxide semiconductor odor sensor.
  3. 【請求項3】 試験対象のリチウム電池に活性炭処理空
    気もしくは酸化性空気を接触させた後に、該空気を前記
    ガスセンサに接触させて、リークを検出することを特徴
    とする、請求項1のリチウム電池からのリーク検出方
    法。
    3. The lithium battery according to claim 1, wherein the test battery is brought into contact with activated carbon-treated air or oxidizing air, and then the air is brought into contact with the gas sensor to detect a leak. Leak detection method.
  4. 【請求項4】 試験対象のリチウム電池を加熱しながら
    検出することを特徴とする、請求項1のリチウム電池か
    らのリーク検出方法。
    4. The method for detecting leak from a lithium battery according to claim 1, wherein the detection is performed while heating the lithium battery to be tested.
  5. 【請求項5】 リークの無い状態でのガスセンサの出力
    を記憶し、該記憶値からのガスセンサ出力の変化により
    リークを検出することを特徴とする、請求項1のリチウ
    ム電池からのリーク検出方法。
    5. The method for detecting leak from a lithium battery according to claim 1, wherein the output of the gas sensor in the absence of leak is stored, and the leak is detected by a change in the output of the gas sensor from the stored value.
  6. 【請求項6】 試験対象のリチウム電池の封口部付近の
    空気をサンプリングし、該空気中のリチウム電池からの
    有機溶媒蒸気を前記ガスセンサで検出することを特徴と
    する、請求項1のリチウム電池からのリーク検出方法。
    6. The lithium battery according to claim 1, wherein air around the sealing portion of the lithium battery to be tested is sampled, and the organic solvent vapor from the lithium battery in the air is detected by the gas sensor. Leak detection method.
  7. 【請求項7】 前記ガスセンサを複数個用いて、その1
    個をサンプリングした空気に接触させ、サンプリングし
    た空気に接触したガスセンサの出力からリチウム電池の
    リークを検出すると共に、該ガスセンサの出力が増加す
    ると、サンプリングした空気に接触させるガスセンサを
    変更して他のガスセンサをサンプリングした空気に接触
    させ、かつ出力が増加したガスセンサを活性炭処理空気
    もしくは酸化性空気に接触させてクリーニングすること
    を特徴とする、請求項1のリチウム電池からのリーク検
    出方法。
    7. A plurality of the gas sensors are used, 1
    When the leak of the lithium battery is detected from the output of the gas sensor in contact with the sampled air and the gas sensor in contact with the sampled air, and the output of the gas sensor increases, the gas sensor in contact with the sampled air is changed to another gas sensor. The method for detecting leak from a lithium battery according to claim 1, wherein cleaning is performed by contacting the sampled air with the sampled air and contacting the gas sensor whose output has increased with the activated carbon-treated air or the oxidizing air.
  8. 【請求項8】 リチウム電池からのリークを検出するた
    めのガスセンサと、該ガスセンサにリチウム電池の封口
    部付近の空気をサンプリングして供給するためのサンプ
    リング手段と、前記ガスセンサの出力からリチウム電池
    のリークを検出するためのリーク検出手段とを設けた、
    リチウム電池のリーク検出装置。
    8. A gas sensor for detecting a leak from a lithium battery, a sampling means for sampling and supplying air near the sealing portion of the lithium battery to the gas sensor, and a leak of the lithium battery from an output of the gas sensor. And a leak detecting means for detecting
    Lithium battery leak detector.
  9. 【請求項9】 前記ガスセンサを複数個設けると共に、
    前記サンプリング手段にはサンプリングした空気を供給
    するガスセンサを変更するための流路切り替え手段を設
    け、前記リーク検出手段を、サンプリングした空気に接
    触中のガスセンサの出力の増加を検出すると、流路切り
    替え手段を動作させてサンプリングした空気に接触する
    ガスセンサを変更するように構成したことを特徴とす
    る、請求項8のリチウム電池のリーク検出装置。
    9. A plurality of the gas sensors are provided, and
    The sampling means is provided with a flow path switching means for changing the gas sensor that supplies the sampled air, and when the leak detection means detects an increase in the output of the gas sensor in contact with the sampled air, the flow path switching means 9. The leak detection device for a lithium battery according to claim 8, wherein the gas sensor that is operated to change the gas sensor that comes into contact with the sampled air is changed.
  10. 【請求項10】 活性炭処理空気もしくは酸化性空気を
    供給するための手段を設けて、前記出力が増加したガス
    センサに活性炭処理空気もしくは酸化性空気を供給する
    ように構成したことを特徴とする、請求項9のリチウム
    電池のリーク検出装置。
    10. A means for supplying activated carbon-treated air or oxidizing air, wherein the activated carbon-treated air or oxidizing air is supplied to the gas sensor with increased output. Item 9. A lithium battery leak detection device according to item 9.
  11. 【請求項11】 前記ガスセンサの内の1個を基準セン
    サとし、前記リーク検出手段を、サンプリングした空気
    に接触中のガスセンサの出力と基準センサの出力とを比
    較してリークを検出するように構成したことを特徴とす
    る、請求項9のリチウム電池のリーク検出装置。
    11. One of the gas sensors is used as a reference sensor, and the leak detection means is configured to detect the leak by comparing the output of the gas sensor in contact with the sampled air with the output of the reference sensor. The leak detection device for a lithium battery according to claim 9, wherein:
  12. 【請求項12】 リチウム電池からのリークを検出する
    ためのガスセンサと、試験対象のリチウム電池を収容す
    るための検査室と、検査室にサンプリング用の空気を供
    給するための手段と、検査室内の空気を前記ガスセンサ
    に供給するための手段と、前記ガスセンサの出力からリ
    チウム電池のリークを検出するためのリーク検出手段と
    を設けた、リチウム電池からのリーク検出装置。
    12. A gas sensor for detecting a leak from a lithium battery, an inspection chamber for accommodating a lithium battery to be tested, a means for supplying sampling air to the inspection chamber, and an inside of the inspection chamber. A leak detection device for a lithium battery, comprising: a means for supplying air to the gas sensor; and a leak detection means for detecting a leak in the lithium battery from the output of the gas sensor.
  13. 【請求項13】 前記検査室への空気供給手段を、活性
    炭処理空気もしくは酸化性空気を供給するための手段と
    したことを特徴とする、請求項12のリチウム電池から
    のリーク検出装置。
    13. The leak detecting device from a lithium battery according to claim 12, wherein the air supply means to the inspection room is a means for supplying activated carbon-treated air or oxidizing air.
  14. 【請求項14】 ガスセンサからなる基準センサを設け
    ると共に、前記検査室を介さずに前記活性炭処理空気も
    しくは酸化性空気を前記基準センサに供給するための手
    段を設けて、 前記リーク検出手段を、リーク検出用のガスセンサから
    の出力と前記基準センサからの基準信号を比較して、リ
    チウム電池のリークを検出するように構成したことを特
    徴とする、請求項13のリチウム電池からのリーク検出
    装置。
    14. A reference sensor comprising a gas sensor is provided, and means for supplying the activated carbon-treated air or oxidizing air to the reference sensor without passing through the inspection chamber is provided. 14. The leak detection device for a lithium battery according to claim 13, wherein the leak detection device is configured to detect the leak of the lithium battery by comparing an output from the gas sensor for detection with a reference signal from the reference sensor.
  15. 【請求項15】 リーク検出用のガスセンサを複数個設
    けると共に、各ガスセンサへ供給する空気を、前記検査
    室からの空気と、検査室を介さない活性炭処理空気もし
    くは酸化性空気との間で切り換えるための手段を設け、
    前記切り換え手段を制御するように前記リーク検出手段
    を構成して、リークを検出した際に、該リーク検出に用
    いたガスセンサに活性炭処理空気もしくは酸化性空気を
    検査室を介さずに供給し、該リーク検出に用いたガスセ
    ンサ以外のガスセンサに検査室からの空気を供給するよ
    うにしたことを特徴とする、請求項13のリチウム電池
    からのリーク検出装置。
    15. A plurality of gas sensors for leak detection are provided, and the air supplied to each gas sensor is switched between air from the inspection chamber and activated carbon-treated air or oxidizing air not passing through the inspection chamber. The means of
    The leak detection means is configured to control the switching means, and when a leak is detected, activated gas treated air or oxidizing air is supplied to the gas sensor used for the leak detection without going through an inspection chamber, 14. The leak detection device for a lithium battery according to claim 13, wherein air from the inspection room is supplied to a gas sensor other than the gas sensor used for the leak detection.
  16. 【請求項16】 前記リーク検出手段に、リークの無い
    状態でのガスセンサ出力を基準信号として記憶するため
    の手段を設け、該基準信号と各時点でのガスセンサ出力
    とを比較してリークを検出するように構成したことを特
    徴とする、請求項13のリチウム電池からのリーク検出
    装置。
    16. The leak detecting means is provided with means for storing a gas sensor output in a leak-free state as a reference signal, and the leak is detected by comparing the reference signal with the gas sensor output at each time point. The device for detecting leaks from a lithium battery according to claim 13, wherein the device is configured as described above.
JP09061196A 1996-03-19 1996-03-19 Method and apparatus for detecting leakage from lithium battery Expired - Fee Related JP3276288B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09061196A JP3276288B2 (en) 1996-03-19 1996-03-19 Method and apparatus for detecting leakage from lithium battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09061196A JP3276288B2 (en) 1996-03-19 1996-03-19 Method and apparatus for detecting leakage from lithium battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09259898A true JPH09259898A (en) 1997-10-03
JP3276288B2 JP3276288B2 (en) 2002-04-22

Family

ID=14003285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP09061196A Expired - Fee Related JP3276288B2 (en) 1996-03-19 1996-03-19 Method and apparatus for detecting leakage from lithium battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3276288B2 (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002184658A (en) * 2000-12-12 2002-06-28 Nippon Chemicon Corp Device and method for inspecting electrolytic capacitor for airtightness
JP2002184659A (en) * 2000-12-12 2002-06-28 Nippon Chemicon Corp Device and method for inspecting electrolytic capacitor for airtightness
KR100537603B1 (en) * 1999-07-27 2005-12-19 삼성에스디아이 주식회사 Test device for leaking used in secondary battery and method for making secondary battery utilizing the same
JP2007040725A (en) * 2005-08-01 2007-02-15 Shimadzu Corp Gas chromatograph
EP1841002A1 (en) 2006-03-31 2007-10-03 Sony Deutschland Gmbh Battery leakage detection system
JP2007265658A (en) * 2006-03-27 2007-10-11 Denso Corp Electric storage element module
DE102011016527A1 (en) * 2011-04-08 2012-10-11 Daimler Ag Apparatus and method for leak detection of an electrochemical energy storage device
DE102011016526A1 (en) * 2011-04-08 2012-10-11 Daimler Ag Device for testing leakage of e.g. lithium ion battery used as traction battery for hybrid vehicle during production of battery, has detecting units i.e. metal oxide sensors, arranged in housing and detecting gas concentration in housing
JP5050845B2 (en) * 2005-02-15 2012-10-17 三菱化学株式会社 Test equipment and use thereof
WO2013164149A1 (en) * 2012-05-02 2013-11-07 Robert Bosch Gmbh Method and device for assessing the state of an electrochemical store and electrochemical storage system
CN103528764A (en) * 2013-10-17 2014-01-22 奇瑞汽车股份有限公司 System for measuring leakage of anti-explosion valve and pole of lithium ion battery
JP2017009539A (en) * 2015-06-25 2017-01-12 株式会社住化分析センター Gas analysis device and gas analysis method

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102173066B1 (en) * 2014-08-29 2020-11-03 에스케이이노베이션 주식회사 Secondary battery capable of detecting electrolyte leakage and device having the same
EP3705879A1 (en) * 2019-03-06 2020-09-09 Sensirion AG Resistive metal oxide gas sensor

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100537603B1 (en) * 1999-07-27 2005-12-19 삼성에스디아이 주식회사 Test device for leaking used in secondary battery and method for making secondary battery utilizing the same
JP4662002B2 (en) * 2000-12-12 2011-03-30 日本ケミコン株式会社 Airtight inspection method for electrolytic capacitors
JP2002184659A (en) * 2000-12-12 2002-06-28 Nippon Chemicon Corp Device and method for inspecting electrolytic capacitor for airtightness
JP4662001B2 (en) * 2000-12-12 2011-03-30 日本ケミコン株式会社 Airtight inspection apparatus and method for electrolytic capacitor
JP2002184658A (en) * 2000-12-12 2002-06-28 Nippon Chemicon Corp Device and method for inspecting electrolytic capacitor for airtightness
JP5050845B2 (en) * 2005-02-15 2012-10-17 三菱化学株式会社 Test equipment and use thereof
JP2007040725A (en) * 2005-08-01 2007-02-15 Shimadzu Corp Gas chromatograph
JP2007265658A (en) * 2006-03-27 2007-10-11 Denso Corp Electric storage element module
JP2007304086A (en) * 2006-03-31 2007-11-22 Sony Corp System for detecting leakage of battery
EP1841002A1 (en) 2006-03-31 2007-10-03 Sony Deutschland Gmbh Battery leakage detection system
DE102011016527A1 (en) * 2011-04-08 2012-10-11 Daimler Ag Apparatus and method for leak detection of an electrochemical energy storage device
DE102011016526A1 (en) * 2011-04-08 2012-10-11 Daimler Ag Device for testing leakage of e.g. lithium ion battery used as traction battery for hybrid vehicle during production of battery, has detecting units i.e. metal oxide sensors, arranged in housing and detecting gas concentration in housing
WO2013164149A1 (en) * 2012-05-02 2013-11-07 Robert Bosch Gmbh Method and device for assessing the state of an electrochemical store and electrochemical storage system
CN103528764A (en) * 2013-10-17 2014-01-22 奇瑞汽车股份有限公司 System for measuring leakage of anti-explosion valve and pole of lithium ion battery
JP2017009539A (en) * 2015-06-25 2017-01-12 株式会社住化分析センター Gas analysis device and gas analysis method

Also Published As

Publication number Publication date
JP3276288B2 (en) 2002-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9999908B2 (en) Ductless fume hood gas monitoring and detection system
Janata Solid state chemical sensors
US2898282A (en) Electrolytic oxygen analysis
JP4134228B2 (en) Gas detector with self-diagnosis using electrochemical gas sensor
Watson The tin oxide gas sensor and its applications
TW382651B (en) Instrument for measuring film thickness, and method and apparatus for substrate processing
EP0990895B1 (en) Gas sensor with electrically conductive hydrophobic membranes
Gong et al. Interaction between thin-film tin oxide gas sensor and five organic vapors
EP1841002B1 (en) Battery leakage detection system
US3718568A (en) Electrochemical sensor instrumentation
KR101110358B1 (en) Method and test system for detecting harmful substances
EP1474681B1 (en) Gas photoionisation detector
EP0884587B1 (en) Nox-concentration detecting apparatus
Medved Photodesorption in zinc oxide semiconductor
US9588180B2 (en) Architecture and method to determine leakage impedance and leakage voltage node
JP2004342611A (en) Prevention of electro chemical corrosion at charge contact of battery-operated handpiece with its charger
Lewis et al. Sensitive, selective, and analytical improvements to a porous silicon gas sensor
US8736000B1 (en) Capacitive chemical sensor
EP2239562A1 (en) Checking electrochemical gas sensors
US2278248A (en) Process and apparatus for monitoring gases
JP5210436B2 (en) Sensor element and method for detecting gas components in gas mixture and method of using the same
US20010045118A1 (en) Method for quickly rendering a MOS gas sensor operational , MOS gas sensor system, and fuel cell system
EP0271558B1 (en) Gas detection method using chemisorption and physisorption
CN104427892A (en) Electronic vapour provision device
Liu et al. Structural analysis based sensors fault detection and isolation of cylindrical lithium-ion batteries in automotive applications

Legal Events

Date Code Title Description
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080208

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090208

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090208

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100208

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100208

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208

Year of fee payment: 9

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208

Year of fee payment: 9

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208

Year of fee payment: 9

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208

Year of fee payment: 9

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208

Year of fee payment: 9

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120208

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120208

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130208

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130208

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140208

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees