WO2016125679A1 - 蓄電装置の製造方法、構造体の検査装置 - Google Patents

蓄電装置の製造方法、構造体の検査装置 Download PDF

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橋本　茂樹
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株式会社ジェイ・イー・ティ
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a power storage device and a structure inspection device.
  • a power storage device such as a battery includes a structure including a positive electrode and a negative electrode arranged via a separator. Since a defect in the structure leads to a defect in the power storage device, in manufacturing the power storage device, it is required to detect a structure in which an abnormal event such as a short circuit or an open circuit occurs between the positive electrode and the negative electrode.
  • the detection of an abnormal event occurring inside a structure is performed by measuring the insulation resistance using a mega ohm tester or the like.
  • a pass / fail decision is made based on the resistance value in a limited time zone immediately before the current value after application of the test voltage converges.
  • a DC voltage is applied to the structure, an applied voltage value after a predetermined time and a flowing current value are measured, and a resistance value is calculated from the measured applied voltage value and current value.
  • the resistance value used for pass / fail judgment is the resistance value calculated after a certain period of time, so it is difficult to completely detect an abnormal event that occurred during the inspection of the structure using a mega-ohm tester. is there.
  • a method of detecting an abnormal event between a positive electrode and a negative electrode by measuring a current flowing along with the application of the inspection voltage every predetermined time while applying the inspection voltage to a secondary battery precursor such as a structure has been proposed (for example, Patent Document 1).
  • the measured result is compared with an allowable range based on a preset reference value, and when the value exceeds the allowable range, the precursor is determined to be defective.
  • an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a power storage device and a structure inspection apparatus that can more reliably determine the quality of a structure.
  • a method for manufacturing a power storage device is a method for manufacturing a power storage device including a step of inspecting a structure including a pair of electrodes and a separator disposed between the pair of electrodes.
  • a current value between the pair of electrodes accompanying application of the inspection voltage is measured at a predetermined interval, and the inspection
  • the ratio ( ⁇ I / ⁇ t) of the current value change amount ( ⁇ I) to the time change amount ( ⁇ t) changes from 0 or more to a negative value immediately after the voltage is applied and before the current value becomes constant.
  • the step of determining the structure as a defective product When two or more points are observed, or when a point at which the ratio ( ⁇ I / ⁇ t) changes from a value greater than 0 to a negative value is not observed, the step of determining the structure as a defective product, and a time t In the current waveform representing the change in the current value I over time, the peak Seek current values I peak, peak current generation time t peak, and current area S I, the peak current value I peak, the peak current generation time t peak, and the any one of the current area S I, and the upper limit value And an attached step of determining the structure as a defective product when it deviates from a preset threshold value having a lower limit value.
  • An inspection apparatus is an inspection apparatus that inspects a structure including a pair of electrodes and a separator disposed between the pair of electrodes, and is for a certain inspection applied between the pair of electrodes.
  • a DC constant voltage generator for generating a voltage; and a measurement unit including a detection circuit for detecting a current value between the pair of electrodes accompanying application of the inspection voltage; and the structure based on the detected current value
  • a processing unit that determines whether the body is good or bad, and the processing unit immediately after applying the test voltage until the current value becomes constant until the current value becomes constant ( ⁇ t) When two or more points at which the ratio ( ⁇ I / ⁇ t) changes from 0 or more to a negative value are observed, or the ratio ( ⁇ I / ⁇ t) changes from 0 or more to a negative value And when the structure is not observed, the structure is determined to be defective.
  • the peak current value I peak In the current waveform representing the change in the current value I in the course of time t, the peak current value I peak, The peak current generation time t peak, and current area S I, the peak current value I peak, the peak current generation time t and any one of peak and the current area S I has an attached function for determining the structure as a defective product when it deviates from a preset threshold value having an upper limit value and a lower limit value.
  • the inspection is performed while applying a constant inspection voltage between the pair of electrodes.
  • a current value between the pair of electrodes accompanying application of voltage is measured at a predetermined interval. Focusing on the ratio ( ⁇ I / ⁇ t) of the current value change amount ( ⁇ I) to the time change amount ( ⁇ t), the ratio ( ⁇ I / ⁇ t) from immediately after application of the test voltage until the current value becomes constant.
  • the structure is determined to be defective.
  • any one of the peak current value I peak , the peak current generation time t peak , and the current area S I has an upper limit value and a lower limit value.
  • the structure is determined to be a defective product when it deviates from a preset threshold value. For this reason, it is possible to more reliably detect a short circuit or an open circuit inside the structure and to manufacture a highly reliable power storage device.
  • FIG. 1 It is a figure which shows typically an example of the structure inspected with the inspection device concerning this embodiment. It is sectional drawing which shows the laminated body for producing the structure of a winding type structure. It is a block diagram which shows the control structure of the inspection apparatus of the structure which concerns on this embodiment. It is a figure which shows an example of the current waveform of the non-defective structure. It is a figure which shows an example of the voltage waveform of a non-defective structure. It is a figure which shows an example of the current waveform of the structure of inferior goods. It is a figure which shows an example of the voltage waveform of the structure of inferior goods.
  • a wound structure 10 as shown in FIG. 1 can be used.
  • the structure 10 is formed by laminating a belt-like positive electrode 12 and a negative electrode 14 with a belt-like separator 16 therebetween to form a laminate 10a, and the laminate 10a is centered on a winding core. After winding many times, it is produced by removing the winding core.
  • the structure 10 is provided with a positive electrode lead 11a and a negative electrode lead 11b. One end of the positive electrode lead 11 a is connected to the positive electrode 12, and one end of the negative electrode lead 11 b is connected to the negative electrode 14.
  • reference numeral 20 denotes an inspection apparatus as a whole, and includes a measurement unit 30 and a processing unit 50.
  • the measurement unit 30 measures electrical characteristics between the positive electrode 12 and the negative electrode 14 based on the measurement instruction signal sent from the processing unit 50 and outputs the measurement signal to the processing unit 50.
  • the processing unit 50 determines the quality of the structure 10 based on the measurement signal output from the measurement unit 30.
  • the measurement unit 30 includes a DC constant voltage generator 32, a current detection circuit 34, two terminals 36a and 36b, a guard electrode 33, and a GND electrode 35.
  • the positive electrode lead 11a and the negative electrode lead 11b of the structure 10 are connected to the two terminals 36a and 36b.
  • the DC constant voltage generator 32 can apply a voltage of 50 to 1000V.
  • One terminal 36 b is connected to the DC constant voltage generator 32 through resistors 46 and 45.
  • the DC constant voltage generator 32 is connected to one end of the voltage generation switch 38.
  • the other terminal 36 a is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 41 and the other end of the voltage generation switch 38.
  • the non-inverting input terminal of the operational amplifier 41 is connected to one terminal 36.
  • the operational amplifier 41 has an output terminal connected to an analog / digital (A / D) converter 49 via a filter 48b.
  • a discharge switch 39 and a resistor 47 are connected in series between the terminals 36a and 36b.
  • the guard electrode 33 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 40 through the resistor 43.
  • the non-inverting input terminal of the operational amplifier 40 is connected to the GND electrode 35.
  • the operational amplifier 40 has an output terminal connected to an analog / digital (A / D) converter 49 via a filter 48a.
  • the analog / digital (A / D) converter 49 samples the analog output signal output from the operational amplifiers 40 and 41 at a predetermined time interval (hereinafter referred to as a measurement interval), converts it into a digital measurement signal, and processes it. Output to the unit 50.
  • the measurement unit 30 applies an inspection voltage to the structure 10, and the electrical characteristics between the positive electrode 12 and the negative electrode 14 associated with the application of the inspection voltage, in this embodiment, the current value flowing between the positive electrode 12 and the negative electrode 14 Measure until the predetermined inspection time is finished. Then, the measurement unit 30 outputs the measured current value to the processing unit 50 as a measurement signal.
  • the processing unit 50 includes a control unit 52 and a touch panel 58.
  • the control unit 52 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like, and comprehensively controls the entire inspection apparatus 20.
  • the touch panel 58 has functions such as inspection parameter setting, status display, measurement result, and inspection result display.
  • Examples of the inspection parameters set on the touch panel 58 include an inspection voltage applied to the structure 10, a current value measurement interval, and an inspection time.
  • the inspection voltage can be set as appropriate according to the type of the structure 10, but is generally about 50 to 750V.
  • the measurement interval of the current value can be set as appropriate between about 1 ⁇ sec to 1 msec. In order to obtain a more accurate measurement result, it is preferable to measure the current value at 1 msec or less.
  • the inspection time varies depending on the type of the structure 10, but is usually about several milliseconds to 10 seconds.
  • the control unit 52 measures the number of times that the ratio ( ⁇ I / ⁇ t) of the current change amount ( ⁇ I) to the time change amount ( ⁇ t) has changed from a value of 0 or more to a negative value. If the number of times the ratio ( ⁇ I / ⁇ t) has changed from a value of 0 or more to a negative value is 2 or more during the period from the start of measurement to the end of the measurement time, the control unit 52 is an inspection target. It is determined that the structure 10 is a defective product.
  • the control unit 52 is also an inspection target even when the number of times that the ratio ( ⁇ I / ⁇ t) has changed from a value greater than or equal to 0 to a negative value between the start of measurement and the end of the measurement time is zero. It is determined that the structure 10 is a defective product.
  • the control unit 52 generates a determination signal based on the determination result and outputs the determination signal to the touch panel 58.
  • the touch panel 58 can display the determination result based on the determination signal.
  • the touch panel 58 can display a current waveform representing a change in the current value I with the lapse of time t measured by the measurement unit 30.
  • the current waveform can be displayed as an abnormal waveform including a temporary variation reflecting an abnormal event.
  • the touch panel 58 can also display the current waveform.
  • the touch panel 58 can have a function of enlarging and displaying temporary fluctuations in the abnormal waveform.
  • control unit 52 has an attached function of comparing the value of a predetermined parameter in the current waveform with a preset threshold value.
  • a predetermined parameter in the current waveform For example, in the current waveform of the non-defective structure 10, the peak current value I peak appears at the peak current generation time t peak as shown in FIG.
  • the current area S I from the test voltage applied to the inspection end t e is a area of the region indicated by hatching in FIG.
  • parameters such as the peak current value I peak , the peak current generation time t peak , and the current area S I in the current waveform of the non-defective structure 10 are set as reference values, and each parameter is allowed.
  • An upper limit value and a lower limit value are preset as threshold values.
  • the non-defective structure 10 is, for example, a structure 10 that has no problem in characteristics even when the initial battery characteristics and charge / discharge cycles are performed 50 cycles or more.
  • the reference value of each parameter can be a value obtained by averaging a plurality of charging current waveforms obtained by measuring a plurality of non-defective structures 10.
  • the peak current value I peak set the upper limit value I upper and lower limit value I lower, for the peak current generation time t peak, setting the upper limit value t upper and the lower limit value t lower. Furthermore, an upper limit value S upper and a lower limit value S lower are set for the current area S I.
  • the upper limit value and the lower limit value allowed in each parameter can be appropriately set according to the type of the structure 10 or the like.
  • the threshold value including the upper limit value and the lower limit value can be set as an inspection parameter on the touch panel 58 of the processing unit 50. The set threshold value is stored in the storage unit of the control unit 52.
  • the storage unit of the control unit 52 includes a peak current value I peak and its threshold value (upper limit value I upper , lower limit value I lower ), a peak current generation time t peak and its threshold value (upper limit value t upper , lower limit value t lower ), current
  • the area S I and its threshold values (upper limit value S upper and lower limit value S lower ) may be held in advance.
  • a plurality of non-defective products are measured by the measurement unit 30, a plurality of obtained results are output as measurement signals to the processing unit 50 and stored in the storage unit of the control unit 52 in the control unit 50.
  • the control unit 52 averages a plurality of measurement results to obtain each reference value (peak current value I peak , peak current generation time t peak , current area S I ), and sets a threshold based on the plurality of measurement results. And stored in the storage unit.
  • the control unit 52 receives the measurement signal output from the measurement unit 30, and obtains a peak current value, a peak current generation time, and a current area value.
  • a peak current value, peak current generation time, and current area value obtained in this way are compared with each threshold value, and any one of the peak current value, peak current generation time, and current area falls outside the threshold value, Then, it is determined that the structure 10 is a defective product.
  • the measurement signal output from the measurement unit 30 and the determination signal output from the control unit 52 can be output to an external device (not shown) via the interfaces 54 and 56.
  • the measurement signal output to the external device can be copied to a medium such as a memory card. In this case, the current value measured at regular intervals can be confirmed by a computer separate from the inspection device 20.
  • the positive electrode 12 and the negative electrode 14 of the structure 10 are connected to the pair of terminals 36a and 36b via the positive electrode lead 11a and the negative electrode lead 11b, and the inspection is started.
  • the measurement unit 30 applies a predetermined inspection voltage between the positive electrode 12 and the negative electrode 14 based on the measurement instruction signal sent from the processing unit 50.
  • the inspection voltage is applied, charges are accumulated in the positive electrode 12 and the negative electrode 14, and a current flows.
  • the current increases immediately after the inspection voltage is applied, and gradually decreases and becomes constant when sufficient charges are accumulated in the positive electrode 12 and the negative electrode 14.
  • the measuring unit 30 applies the inspection voltage and simultaneously measures the current value flowing between the positive electrode 12 and the negative electrode 14 when the inspection voltage is applied, and outputs the current value to the processing unit 50 as a measurement signal.
  • the processing unit 50 sequentially obtains the ratio ( ⁇ I / ⁇ t) of the current change amount ( ⁇ I) to the time change amount ( ⁇ t) based on the measurement signal.
  • the ratio ( ⁇ I / ⁇ t) of the current value change amount ( ⁇ I) to the time change amount ( ⁇ t) is a value equal to or greater than 0 at time t ⁇ t peak after voltage application.
  • the ratio of the current value change amount ([Delta] I) with respect to time variation ( ⁇ t) ( ⁇ I / ⁇ t) is a negative value.
  • the measured voltage gradually increases from the start of application of the inspection voltage and reaches the maximum voltage value V max in a predetermined time.
  • the maximum voltage value V max is substantially equal to the applied inspection voltage value. As shown in the figure, the voltage value does not change until the application of the inspection voltage is finished, and shows a constant value (V max ).
  • Variations such as local maximum points and local minimum points do not exist in the current waveform of the non-defective structure 10 shown in FIG.
  • the maximum points a1 and a2 generated in the current waveform shown in FIG. 6 reflect the occurrence of a short circuit between the positive electrode 12 and the negative electrode 14 of the structure 10.
  • the minimum points b1 and b2 reflect that an open state has occurred between the positive electrode 12 and the negative electrode 14 of the structure 10.
  • the current value becomes zero.
  • the open state of the structure 10 can also be confirmed.
  • a point where the ratio ( ⁇ I / ⁇ t) changes from a value of 0 or more to a negative value is not observed in the current waveform when the open state continues.
  • the ratio ( ⁇ I / ⁇ t) changes from a value of 0 or more to a negative value in the current waveform. No spot is observed. In any case, the point at which the ratio ( ⁇ I / ⁇ t) changes from a value of 0 or more to a negative value is zero. At this time, the structure 10 is determined to be defective.
  • an abnormal event such as a short circuit or an open state has occurred in the structure 10 from the fluctuations occurring in the current waveform. Specifically, it can be confirmed from the local maximum point in the current waveform that a short circuit has occurred between the positive electrode 12 and the negative electrode 14 in the structure 10, and from the local minimum point, the positive electrode 12 and the negative electrode in the structure 10. It can be confirmed that an opening has occurred between 14.
  • the ratio of the current value change amount ([Delta] I) with respect to time variation ( ⁇ t) is a negative value from 0 or more values It has changed.
  • the point where the ratio ( ⁇ I / ⁇ t) changes from a value of 0 or more to a negative value in the current waveform is the peak current value I peak.
  • the ratio ( ⁇ I / ⁇ t) of the current value change amount ( ⁇ I) to the time change amount ( ⁇ t) is negative from a value of 0 or more at two points. It can be seen that the value has changed.
  • the ratio ( ⁇ I / ⁇ t) of the change amount ( ⁇ I) changes from a value of 0 or more to a negative value. Even when the minimum point is generated in this way, the ratio ( ⁇ I / ⁇ t) of the current value change amount ( ⁇ I) to the time change amount ( ⁇ t) is negative from a value of 0 or more, as in the case where the maximum point occurs. When two or more points that change to values are observed, the structure 10 can be determined to be defective.
  • the structure 10 included in a small battery such as a consumer lithium ion secondary battery has been described above, but the same applies to the structure 10 included in a large battery such as a vehicle-mounted lithium ion secondary battery.
  • the inspection apparatus observes a current waveform, and the ratio ( ⁇ I / ⁇ t) of the current value change amount ( ⁇ I) to the time change amount ( ⁇ t) changes from a value of 0 or more to a negative value.
  • the quality of the structure 10 is determined based on the number of. In addition to this, since the peak current value, peak current generation time, or current area value obtained from the measurement result is compared with each threshold value, the quality of the structure 10 is determined. Can be more reliably inspected.
  • the structure 10 inspected as described above can be applied to a lithium ion battery as a power storage device.
  • the structure 10 determined as a non-defective product by inspection is placed in an outer can together with a non-aqueous electrolyte. Then, the outer can is sealed. In this way, a lithium ion battery is manufactured.
  • the structure 10 may be inspected after the structure 10 is stored in the outer can and before the electrolytic solution is injected into the outer can.
  • a defective structure 10 in which a short circuit or an open event has occurred is detected, and a power storage device is produced using the non-defective structure 10.
  • Productivity can be improved.
  • the structure 10 inspected by the inspection apparatus 20 of the present embodiment has been described by taking an example of a wound structure, it is not limited to this. It is also possible to use a stacked structure in which a plurality of positive electrodes 12 and a plurality of negative electrodes 14 are alternately stacked with the separator 16 interposed therebetween.
  • the battery described in this embodiment is an example of a power storage device manufactured by the method of the present invention, and the present invention is not limited to this.
  • the power storage device include a lithium ion battery, a lithium ion capacitor, a capacitor, and a nickel battery.
  • the ratio ( ⁇ I / ⁇ t) of the current change amount ( ⁇ I) to the time change amount ( ⁇ t) is examined, and the ratio ( ⁇ I / ⁇ t) is 0 or more.
  • the structure 10 is determined to be defective.
  • the structure 10 is a defective product.
  • Temporal variations in the current waveform is measuring the current value I n, which is measured, the current value was measured in the (n-1) th I n-1, and n + 1 th It may be confirmed by comparing with the current value In + 1 . Specifically, the amount of change between the current value I n-1 and the current value I n as [Delta] I n, the variation of the current value I n and the current value I n + 1 and [Delta] I n + 1. When the change amount ⁇ I n + 1 increases or decreases by 200% or more with respect to the change amount ⁇ I n, it can be determined that a temporary fluctuation has occurred in the current waveform.
  • an exponential smoothing moving average may be adopted to calculate a moving average value of the current waveform, and temporary fluctuations may be confirmed based on the moving average value.
  • the current value I n + 3 measured n + 3 the current value I n + 2 measured n + 2 , the current value I n + 1 measured n + 1, and the nth measured current value I n + 2
  • the average of the measured current value I n is obtained as the average current value I av1 .
  • the current value I n + 4 measured n + 4 the current value I n + 3 measured n + 3 , the current value I n + 2 measured n + 2, and the n + 1th measurement.
  • An average with the current value I n + 1 is obtained and set as an average current value I av2 . Furthermore, the current value I n + 5 measured n + 5 , the current value I n + 4 measured n + 4 , the current value I n + 3 measured n + 3, and the n + 2th measurement. The average of the current value I n + 2 is obtained and set as the average current value I av3 .
  • ⁇ I av2 increases or decreases by 200% or more with respect to ⁇ I av1, it can be determined that a temporary fluctuation has occurred in the current waveform.
  • the number of current values for obtaining the average value is not limited to four and may be set as appropriate.
  • An average value with the value In + j may be used. In this case, the value of j can be set arbitrarily.
  • the current value I n + 3 measured n + 3 is measured, the current value I n + 2 measured n + 2 , the current value I n + 1 measured n + 1, and the nth measurement. it may be compared with the average current value I av3 between the current value I n.
  • the temporary fluctuation in the current waveform can be examined by an arbitrary method.
  • the increase / decrease (%) in the amount of change for determining that a temporary fluctuation has occurred in the current waveform is not fixed at 200%. It can be set as appropriate according to the range to be judged as defective. Further, instead of increase / decrease (%) in the change amount, a temporary change in the current waveform may be determined by comparison with an absolute value of the change amount.
  • a predetermined parameter used for comparison of current values is set as an inspection parameter on the touch panel 58 in the processing unit 50 of the inspection apparatus 20.
  • a voltage value can also be used.
  • a voltage waveform can be displayed on the touch panel 58 in the processing unit 50 of the inspection apparatus 20.
  • the short circuit between the positive electrode 12 and the negative electrode 14 of the structure 10 is minimal at the time t a1 and t a2 of the voltage waveform as shown in FIG. Appears as points c1 and c2.
  • the ratio ( ⁇ V / ⁇ t) of the voltage change amount ( ⁇ V) to the time change amount ( ⁇ t) changes from 0 or more to a negative value is one point.
  • the ratio ( ⁇ V / ⁇ t) changes from a value of 0 or more to a negative value. Therefore, when the voltage value is used, the structure 10 is determined to be defective when the ratio ( ⁇ V / ⁇ t) changes from a value of 0 or more to a negative value is 2 or more as in the above embodiment. Therefore, the same effect as the above embodiment can be obtained.
  • the touch panel 58 can display the voltage waveform when the inspected structure 10 is determined to be non-defective. Further, the voltage value as the measurement signal can be output to an external device as in the case of the current value. Furthermore, the voltage measured on a predetermined period after being copied to a predetermined medium can be confirmed by a computer different from the inspection apparatus 20.
  • the voltage value becomes zero.
  • the state where the voltage value is zero has passed for a predetermined time or more, the short-circuit state of the structure 10 can also be confirmed.
  • the short circuit state or the open state between the positive electrode 12 and the negative electrode 14 of the structure 10 does not return, it can be detected by measuring the internal resistance value of the structure 10. As with current and voltage waveforms, reference values based on non-defective products are not required. It is also possible to determine a defect of the structure 10 by capturing an abnormal change in the resistance waveform.
  • the distance between the positive electrode 12 and the negative electrode 14 is determined by applying pressure with a certain force with a press machine or the like before the structure 10 is inspected by the inspection device 20. Can be made constant.
  • the distance between the positive electrode 12 and the negative electrode 14 deviates from the normal range. Sometimes. Even when an electrode burr occurs, an abnormality occurs in the distance between the electrodes. When the distance between the poles is abnormally long or abnormally short, a difference occurs in the capacitance of the structure 10.
  • the distance between the positive electrode 12 and the negative electrode 14 can be kept constant, and an accurate capacitance can be obtained.
  • the pressure at the time of pressing can be appropriately set according to the type of the structure 10, but can generally be about 1 to 3,000 Pa.

Abstract

　一対の電極と前記一対の電極の間に配置されたセパレータとを含む構造体（１０）を検査する検査装置（２０）であって、前記一対の電極の間に印加する一定の検査用電圧を発生する直流定電圧発生器（３２）、および前記検査用電圧の印加に伴う前記一対の電極の間の電流値を検出する検出回路（３４）を含む測定部（３０）と、検出された前記電流値に基づき、前記構造体（１０）の良否を判定する処理部（５０）とを備え、前記処理部（５０）は、前記検査用電圧を印加した直後から前記電流値が一定になるまでに、時間変化量（Δｔ）に対する電流値変化量（ΔＩ）の比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点が２点以上観測された場合、または前記比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点が観測されない場合に、前記構造体（１０）を不良品と判定する機能と、時間ｔの経過における電流値Ｉの変化を表す電流波形においてピーク電流値Ｉpeak、ピーク電流発生時間ｔpeak、および電流面積ＳIを求め、前記ピーク電流値Ｉpeak、前記ピーク電流発生時間ｔpeak、および前記電流面積ＳIのいずれか１つが、上限値と下限値とを有する予め設定された閾値から外れた場合に、前記構造体を不良品と判定する付属機能とを有することを特徴とする。

Description

蓄電装置の製造方法、構造体の検査装置
　本発明は、蓄電装置の製造方法および構造体の検査装置に関する。
　電池等の蓄電装置は、セパレータ―を介して配置された正極および負極を含む構造体を備えている。構造体の不良は蓄電装置の不良につながることから、蓄電装置の製造においては、正極と負極間に短絡や開放などの異常事象が内部に発生した構造体を検出することが求められる。
　一般的には、構造体の内部に生じた異常事象の検出は、メガオームテスターなどを用いて絶縁抵抗を測定することにより行われている。メガオームテスターを用いた場合には、検査用電圧印加後の電流値が収束する直前の限られた時間帯における抵抗値に基づいて、合否判定が行われる。具体的には、構造体に直流電圧を印加して、一定時間後の印加電圧値と流れる電流値とを測定し、測定された印加電圧値と電流値とから抵抗値が算出される。合否判定に用いられるのは、こうして算出された一定時間後の抵抗値であるため、メガオームテスターを用いた場合には、構造体の検査途中に発生した異常事象を完全に検出することは困難である。
　構造体のような二次電池前駆体に検査用電圧を印加しながら、検査用電圧の印加に伴って流れる電流を所定時間ごとに測定して、正極と負極間の異常事象を検出する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。これにおいては、測定された結果を、予め設定された参照値に基づく許容範囲と比較して、この許容範囲を超える値となった場合に、当該前駆体を不良品と判定している。
特許第４３１３６２５号公報
　しかしながら、上記特許文献１に記載の方法では、上述したような許容範囲との比較を行うために、良品について得られた参照値が予め必要とされる。しかも、特許文献１に記載の方法では、直流電圧発生器や電流、電圧検出器は、各々、別個の機器を準備して行う必要がある。
　そこで、本発明は、より確実に構造体の良否を判定することができる蓄電装置の製造方法、及び構造体の検査装置を提供することを目的とする。
　本発明に係る蓄電装置の製造方法は、一対の電極と前記一対の電極の間に配置されたセパレータとを含む構造体を検査する工程を含む蓄電装置の製造方法であって、前記構造体を検査する工程では、前記一対の電極の間に一定の検査用電圧を印加しつつ、前記検査用電圧の印加に伴う前記一対の電極の間の電流値を所定の間隔で測定し、前記検査用電圧を印加した直後から前記電流値が一定になるまでに、時間変化量（Δｔ）に対する電流値変化量（ΔＩ）の比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点が２点以上観測された場合、または前記比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点が観測されない場合に、前記構造体を不良品と判定する工程と、時間ｔの経過における電流値Ｉの変化を表す電流波形において、ピーク電流値Ｉpeak、ピーク電流発生時間ｔpeak、および電流面積ＳIを求め、前記ピーク電流値Ｉpeak、前記ピーク電流発生時間ｔpeak、および前記電流面積ＳIのいずれか１つが、上限値と下限値とを有する予め設定された閾値から外れた場合に、前記構造体を不良品と判定する付属工程とを有することを特徴とする。
　本発明に係る検査装置は、一対の電極と前記一対の電極の間に配置されたセパレータとを含む構造体を検査する検査装置であって、前記一対の電極の間に印加する一定の検査用電圧を発生する直流定電圧発生器、および前記検査用電圧の印加に伴う前記一対の電極の間の電流値を検出する検出回路を含む測定部と、検出された前記電流値に基づき、前記構造体の良否を判定する処理部とを備え、前記処理部は、前記検査用電圧を印加した直後から前記電流値が一定になるまでに、時間変化量（Δｔ）に対する電流値変化量（ΔＩ）の比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点が２点以上観測された場合、または前記比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点が観測されない場合に、前記構造体を不良品と判定する機能と、時間ｔの経過における電流値Ｉの変化を表す電流波形において、ピーク電流値Ｉpeak、ピーク電流発生時間ｔpeak、および電流面積ＳIを求め、前記ピーク電流値Ｉpeak、前記ピーク電流発生時間ｔpeak、および前記電流面積ＳIのいずれか１つが、上限値と下限値とを有する予め設定された閾値から外れた場合に、前記構造体を不良品と判定する付属機能とを有することを特徴とする。
　本発明によれば、一対の電極と前記一対の電極の間に配置されたセパレータとを含む構造体を検査する工程において、一対の電極の間に一定の検査用電圧を印加しつつ前記検査用電圧の印加に伴う前記一対の電極の間の電流値を所定の間隔で測定する。時間変化量（Δｔ）に対する電流値変化量（ΔＩ）の比（ΔＩ／Δｔ）に着目して、検査用電圧を印加した直後から前記電流値が一定になるまでに、この比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点が２点以上観測された場合、または前記比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点が観測されない場合に、構造体は不良品であると判定している。これに加えて、時間ｔの経過における電流値Ｉの変化を表す電流波形において、ピーク電流値Ｉpeak、ピーク電流発生時間ｔpeak、および電流面積ＳIのいずれか１つが、上限値と下限値とを有する予め設定された閾値から外れた場合に、前記構造体を不良品と判定している。このため、より確実に、構造体の内部の短絡や開放を簡便に検出して、信頼性の高い蓄電装置を製造することができる。
本実施形態に係る検査装置で検査される構造体の一例を模式的に示す図である。 巻回型構造の構造体を作製するための積層体を示す断面図である。 本実施形態に係る構造体の検査装置の制御構成を示すブロックダイアグラムである。 良品の構造体の電流波形の一例を示す図である。 良品の構造体の電圧波形の一例を示す図である。 不良品の構造体の電流波形の一例を示す図である。 不良品の構造体の電圧波形の一例を示す図である。
　以下、図面を参照して本発明に係る実施形態について詳細に説明する。
１．全体構成
（構造体）
　まず、本実施形態に係る検査装置に適用される構造体について説明する。構造体としては、例えば、図１に示すような巻回型構造の構造体１０を用いることができる。構造体１０は、図２に示すように、帯状のセパレータ１６を介して帯状の正極１２と負極１４とを積層して積層体１０ａを形成し、この積層体１０ａを巻き取り芯を中心にして多数回巻回した後、巻き取り芯を除去して作製される。構造体１０には、正極リード１１ａおよび負極リード１１ｂが設けられている。正極リードの１１ａ一端は正極１２に接続され、負極リード１１ｂの一端は負極１４に接続されている。
（検査装置）
　本実施形態の構造体１０の検査装置について説明する。図３において、２０は全体として検査装置を示し、測定部３０と処理部５０とを含む。測定部３０は、処理部５０から送出された測定指示信号に基づき、正極１２および負極１４間の電気特性を測定し、測定信号を処理部５０へ出力する。処理部５０は、測定部３０から出力された測定信号に基づき、構造体１０の良否を判定する。
　測定部３０は、直流定電圧発生器３２、電流検出回路３４、２つの端子３６ａ，３６ｂ、ガード電極３３およびＧＮＤ電極３５を備えている。２つの端子３６ａ，３６ｂには、構造体１０の正極リード１１ａ、負極リード１１ｂが接続される。直流定電圧発生器３２は、５０～１０００Ｖの電圧を印加することができる。
　一方の端子３６ｂは、抵抗４６，４５を介して直流定電圧発生器３２に接続されている。直流定電圧発生器３２は、電圧発生スイッチ３８の一端に接続されている。他方の端子３６ａは、オペアンプ４１の反転入力端子および電圧発生スイッチ３８の他端に接続されている。このオペアンプ４１の非反転入力端子は一方の端子３６に接続されている。オペアンプ４１は、出力端子がフィルター４８ｂを介してアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器４９に接続されている。端子３６ａ，３６ｂ間には、放電用スイッチ３９と抵抗４７が直列に接続されている。
　ガード電極３３は、抵抗４３を介してオペアンプ４０の反転入力端子に接続されている。このオペアンプ４０の非反転入力端子はＧＮＤ電極３５に接続されている。オペアンプ４０は、出力端子がフィルター４８ａを介してアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器４９に接続されている。アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器４９は、オペアンプ４０，４１から出力されたアナログの出力信号を所定の時間間隔（以下、測定間隔という）でサンプリングしてデジタルの測定信号に変換して処理部５０へ出力する。
　測定部３０は、構造体１０に検査用電圧を印加し、検査用電圧の印加に伴う正極１２および負極１４間の電気特性、本実施形態の場合、正極１２および負極１４間に流れる電流値を、所定の検査時間が終了するまで測定する。そして測定部３０は、測定された電流値を測定信号として処理部５０に出力する。
　処理部５０は、制御部５２とタッチパネル５８とを備えている。制御部５２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を含み、検査装置２０全体を統括的に制御する。タッチパネル５８は、検査パラメータの設定、状態表示、測定結果および検査結果の表示などの機能を備えている。
　タッチパネル５８において設定される検査パラメータとしては、例えば、構造体１０に印加される検査用電圧、電流値の測定間隔、および検査時間が挙げられる。検査用電圧は、構造体１０のタイプに応じて適宜設定することができるが、一般的には５０～７５０Ｖ程度である。電流値の測定間隔は、１μｓｅｃ～１ｍｓｅｃ程度の間で適宜設定することができる。より精度の高い測定結果を得るためには、１ｍｓｅｃ以下で電流値を測定することが好ましい。検査時間は、構造体１０のタイプによって異なるが、通常、数ｍｓｅｃ～１０ｓｅｃ程度である。
　上記のように構成された制御部５２は、測定部３０から出力された測定信号を受け取ると、良否判定処理を行う。まず制御部５２は、測定信号に基づき、測定開始から検査時間の終了まで所定の測定間隔における、特性値変化量としての電流値変化量（ΔＩ＝Ｉn+1－Ｉn）を求める（ｎは整数）。次いで制御部５２は、電流値が測定された測定間隔を時間変化量（Δｔ）として、時間変化量（Δｔ）に対する電流変化量（ΔＩ）の比（ΔＩ／Δｔ）を順次求める。そして制御部５２は、時間変化量（Δｔ）に対する電流変化量（ΔＩ）の比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化した回数を計測する。測定開始から測定時間が終了するまでの間に、比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化した回数が２回以上であった場合、制御部５２は、検査対象である構造体１０が不良品であると判定する。制御部５２は、測定開始から測定時間が終了するまでの間に、比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化した回数が０回であった場合も、検査対象である構造体１０が不良品であると判定する。制御部５２は、判定結果に基づき、判定信号を生成し、タッチパネル５８に出力する。タッチパネル５８は、判定信号に基づき、判定結果を表示し得る。
　またタッチパネル５８は、測定部３０において測定された時間ｔの経過における電流値Ｉの変化を表す電流波形を表示することができる。構造体１０が不良品であると判定された場合には、電流波形は、異常事象を反映した一時的な変動を含む異常波形として表示することができる。設定によっては、タッチパネル５８は、検査した構造体１０を良品と判定した場合、その電流波形を表示することもできる。タッチパネル５８は、異常波形における一時的な変動を拡大して表示する機能を備えることができる。
　さらに、制御部５２は、電流波形における所定のパラメータの値を、予め設定された閾値と比較するという付属機能を備える。例えば、良品の構造体１０の電流波形においては、図４に示すようにピーク電流値Ｉpeakがピーク電流発生時間ｔpeakに表れる。この場合、検査用電圧印加から検査終了時点teまでの電流面積ＳIは、図中の斜線で示す領域の面積となる。
　付属機能を用いる場合には、良品の構造体１０の電流波形におけるピーク電流値Ｉpeak、ピーク電流発生時間ｔpeak、および電流面積ＳIといった各パラメータを基準値とし、各パラメータについて、許容される上限値および下限値を閾値として予め設定する。良品の構造体１０とは、例えば、初期の電池特性および充放電サイクルを５０サイクル以上行っても特性に問題が無かった構造体１０である。また、各パラメータの基準値とは、複数個の良品の構造体１０を測定することによって得られた複数個の充電電流波形を、平均化して得られた値とすることができる。
　ピーク電流値Ｉpeakについては、上限値Ｉupperと下限値Ｉlowerとを設定し、ピーク電流発生時間ｔpeakについては、上限値ｔupperと下限値ｔlowerとを設定する。さらに、電流面積ＳIについては、上限値Ｓupperと下限値Ｓlowerとを設定する。各パラメータにおいて許容される上限値および下限値は、構造体１０のタイプ等に応じて適宜設定することができる。上限値および下限値からなる閾値は、処理部５０のタッチパネル５８において検査パラメータとして設定することができる。設定された閾値は、制御部５２の記憶部に記憶される。
　制御部５２の記憶部は、ピーク電流値Ｉpeakおよびその閾値（上限値Ｉupper、下限値Ｉlower）、ピーク電流発生時間ｔpeakおよびその閾値（上限値ｔupper、下限値ｔlower）、電流面積ＳIおよびその閾値（上限値Ｓupperおよび下限値Ｓlower）を、予め保持していてもよい。この場合には、測定部３０において複数個の良品について測定した際、得られた複数個の結果が測定信号として処理部５０に出力され、制御部５０における制御部５２の記憶部に記憶される。制御部５２は、複数個の測定結果を平均して各基準値（ピーク電流値Ｉpeak、ピーク電流発生時間ｔpeak、電流面積ＳI）を求め、複数個の測定結果に基づいて閾値を設定して記憶部に記憶する。
　制御部５２は、測定部３０から出力された測定信号を受け取って、ピーク電流値、ピーク電流発生時間、および電流面積の値を求める。こうして得られたピーク電流値、ピーク電流発生時間、および電流面積の値を各閾値と比較して、ピーク電流値、ピーク電流発生時間、および電流面積のいずれか１つが閾値から外れた場合にも、当該構造体１０が不良品であると判定する。
　測定部３０から出力される測定信号、および制御部５２から出力される判定信号は、インターフェース５４，５６を介して外部機器（図示しない）へ出力することができる。外部機器へ出力された測定信号は、メモリーカード等の媒体に複写することができる。この場合には、一定間隔で測定された電流値を、検査装置２０とは別のコンピュータで確認することができる。
２．動作および効果
　上記のように構成された検査装置２０の動作および効果について説明する。一対の端子３６ａ，３６ｂに構造体１０の正極１２および負極１４を、正極リード１１ａおよび負極リード１１ｂを介して接続し、検査を開始する。まず測定部３０は、処理部５０から送出された測定指示信号に基づき、所定の検査用電圧を正極１２および負極１４間に印加する。検査用電圧が印加されると、正極１２と負極１４に電荷が溜り、電流が流れる。当該電流は、検査用電圧の印加直後から大きくなり、正極１２と負極１４に十分電荷が溜まると、徐々に小さくなり、一定になる。例えば、正極１２と負極１４との間に短絡や開放といった異常事象のない良品の構造体１０の場合には、図４に示すように、電圧印加後、時間ｔ＝ｔpeakにおいてピーク電流値Ｉpeakが観測される。ピーク電流値Ｉpeakに達した後、電流値は減少し続け、微小な電流値が流れ続けたあと、やがてゼロになる。
　測定部３０は、検査用電圧を印加すると同時に、検査用電圧を印加したことに伴う正極１２および負極１４間に流れる電流値を測定し、測定信号として処理部５０へ出力する。
　処理部５０は測定信号に基づき時間変化量（Δｔ）に対する電流変化量（ΔＩ）の比（ΔＩ／Δｔ）を順次求める。図４に示した電流波形においては、電圧印加後、ｔ＜ｔpeakの時間では、時間変化量（Δｔ）に対する電流値変化量（ΔＩ）の比（ΔＩ／Δｔ）は０以上の値である。一方、それ以降のｔpeak＜ｔ＜ｔeの時間では、時間変化量（Δｔ）に対する電流値変化量（ΔＩ）の比（ΔＩ／Δｔ）は負の値である。図４に示した電流波形においては、比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点は１点のみである。
　こうした電流波形を示す良品の構造体１０の場合、測定される電圧は、図５に示すように、検査用電圧の印加開始から徐々に増加し、所定の時間で最大電圧値Ｖmaxに到達する。最大電圧値Ｖmaxは、印加された検査用電圧値とほぼ等しい値である。電圧値は、図示するように検査用電圧の印加が終了するまでは変化せずに一定値（Ｖmax）を示す。
　一方、同様の構成の構造体１０であっても、正極１２と負極１４間に短絡または開放といった異常事象が検査中に生じた場合、同様にして得られる電流波形には、例えば、図６に示すような一時的な変動が生じる。図示する電流波形には、ｔ＝ｔa1に第１の極大点ａ１が表れ、ｔ＝ｔb1に第１の極小点ｂ１が表れている。また、ｔ＝ｔb2に第２の極小点ｂ２が表れ、ｔ＝ｔa2に第２の極大点ａ２が表れている。
　極大点や極小点のような変動は、図４に示した良品の構造体１０の電流波形には存在しない。図６に示す電流波形に発生した極大点ａ１，ａ２は、構造体１０の正極１２と負極１４間に短絡が生じたことを反映している。一方、極小点ｂ１，ｂ２は、構造体１０の正極１２と負極１４間に開放が生じたことを反映している。
　なお、構造体１０の正極１２と負極１４間の開放状態が続いた場合には、電流値がゼロとなる。電流値がゼロの状態が所定時間以上経過した場合、構造体１０の開放状態を確認することもできる。開放状態が続いた場合の電流波形には、比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点は観測されない。一方、構造体１０の正極１２と負極１４との間の短絡状態が続いた場合には電流が流れ続けるので、電流波形には比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点は観測されない。いずれの場合も、比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点は０点である。このとき、当該構造体１０は不良品であると判定される。
　このように、電流波形に発生した変動から、構造体１０内部に短絡または開放といった異常事象が生じたことを確認することができる。具体的には、電流波形における極大点から、構造体１０内の正極１２と負極１４間に短絡が生じたことを確認することができ、極小点からは、構造体１０内の正極１２と負極１４間に開放が生じたことを確認することができる。
　図６に示した電流波形において、第１の極大点ａ１が生じたｔ＝ｔa1の前後に着目すると、時間変化量（Δｔ）に対する電流値変化量（ΔＩ）の比（ΔＩ／Δｔ）は、ｔ＜ｔa1では０以上の値であり、ｔ＞ｔa1では負の値となる。時間変化量（Δｔ）に対する電流値変化量（ΔＩ）の比（ΔＩ／Δｔ）は、ｔ＝ｔa1において０以上の値から負の値に変化している。第２の極大点ａ２が生じたｔ＝ｔa2においても同様に、時間変化量（Δｔ）に対する電流値変化量（ΔＩ）の比（ΔＩ／Δｔ）は、０以上の値から負の値に変化している。
　図４を参照して説明したように、良品の構造体１０の場合には、電流波形において比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点は、ピーク電流値Ｉpeakにおける１点のみである。図６に示す電流波形においては、この１点に加えて、さらに２点で、時間変化量（Δｔ）に対する電流値変化量（ΔＩ）の比（ΔＩ／Δｔ）が、０以上の値から負の値に変化していることがわかる。
　このように、時間変化量（Δｔ）に対する電流値変化量（ΔＩ）の比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点が２点以上観測された場合に、当該構造体１０は不良品であると判定される。
　なお、図６に示した電流波形において、第１の極小点ｂ１が生じたｔ＝ｔb1の前後に着目すると、ｔb1はピーク電流値Ｉpeakが生じる前であるので、時間変化量（Δｔ）に対する電流値変化量（ΔＩ）の比（ΔＩ／Δｔ）は、ｔ＜ｔb1への過程において０以上から負の値に変化している。また第２の極小点ｂ２が生じたｔ＝ｔｂ2は、ピーク電流値Ｉpeakが生じた後であるので、第２の極小点ｂ２から復帰する過程において、時間変化量（Δｔ）に対する電流値変化量（ΔＩ）の比（ΔＩ／Δｔ）は、０以上の値から負の値に変化している。このように極小点が生じた場合でも、極大点が生じた場合と同様に、時間変化量（Δｔ）に対する電流値変化量（ΔＩ）の比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点が２点以上観測された場合に、当該構造体１０は不良品であると判定することができる。
　以上において、民生用リチウムイオン二次電池等の小型電池に含まれる構造体１０について説明したが、車載用リチウムイオン二次電池等の大型電池に含まれる構造体１０の場合も同様である。
　本実施形態に係る検査装置は、電流波形を観測して、時間変化量（Δｔ）に対する電流値変化量（ΔＩ）の比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点の数によって、構造体１０の良否を判定する。これに加えて、測定結果から得られたピーク電流値、ピーク電流発生時間、あるいは電流面積の値を各閾値と比較して、構造体１０の良否を判定することとしたので、当該構造体１０をより確実に検査することができる。
　以上のようにして検査された構造体１０は、蓄電装置としてリチウムイオン電池に適用することができる。例えば、検査で良品と判定された構造体１０を、非水電解液とともに外装缶内に配置する。そして、外装缶を密閉する。このようにしてリチウムイオン電池が製造される。なお、構造体１０の検査は、構造体１０を外装缶に収納した後、電解液を外装缶内に注入する前に行ってもよい。
　本実施形態の製造方法によれば、内部に短絡や開放事象の生じた不良品の構造体１０を検出し、良品の構造体１０を用いて蓄電装置を生産するので、蓄電装置の信頼性および生産性を向上することができる。
３．変形例
　本実施形態の検査装置２０で検査される構造体１０として、巻回型構造の例を挙げて説明したが、これに限定されない。セパレータ１６を挟んで複数の正極１２と複数の負極１４とを交互に積層して構成された積層型構造の構造体を用いることもできる。
　なお、本実施形態で説明した電池は本発明の方法で製造される蓄電装置の一例であり、本発明はこれに限定されない。蓄電装置としては、例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンキャパシタ、コンデンサ、およびニッケル電池等が挙げられる。
　本実施形態の製造方法における構造体１０を検査する工程においては、時間変化量（Δｔ）に対する電流変化量（ΔＩ）の比（ΔＩ／Δｔ）を調べ、比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点が２点以上観測された場合に、当該構造体１０を不良品と判定することとしている。電流波形において、ピーク電流値Ｉpeakとは別に一時的な変動が観測された場合、当該構造体１０は不良品である。
　電流波形における一時的な変動は、例えば、ｎ番目（ｎは正数）に測定された電流値Ｉnを、ｎ－１番目に測定された電流値Ｉn-1、およびｎ＋１番目に測定された電流値Ｉn+1と比較することによって確認することとしてもよい。具体的には、電流値In-1と電流値Ｉnとの変化量をΔＩnとして、電流値Ｉnと電流値In+1との変化量をΔＩn+1とする。変化量ΔＩnに対して変化量ΔＩn+1が２００％以上増減した場合には、電流波形に一時的な変動が生じたと判断することができる。あるいは、ｎ番目に測定された電流値Ｉnを、ｎ－２番目に測定された電流値Ｉn-2、およびｎ＋２番目に測定された電流値Ｉn+2を上述と同様の要領で比較して、その結果に基づいて同様に判断してもよい。
　さらに、例えば指数平滑移動平均を採用して電流波形の移動平均値を算出し、それに基づいて一時的な変動を確認することとしてもよい。具体的には、ｎ＋３番目に測定された電流値Ｉn+3と、ｎ＋２番目に測定された電流値Ｉn＋2と、ｎ＋１番目に測定された電流値Ｉn+1と、ｎ番目に測定された電流値Ｉnとの平均を求めて、平均電流値Iav1とする。また、ｎ＋４番目に測定された電流値Ｉn+4と、ｎ＋３番目に測定された電流値Ｉn+3と、ｎ＋２番目に測定された電流値Ｉn+2と、ｎ＋１番目に測定された電流値Ｉn+1との平均を求めて、平均電流値Iav2とする。さらに、ｎ＋５番目に測定された電流値Ｉn+5と、ｎ＋４番目に測定された電流値Ｉn+4と、ｎ＋３番目に測定された電流値Ｉn+3と、ｎ＋２番目に測定された電流値Ｉn+2との平均を求めて、平均電流値Iav3とする。
　平均電流値Iav1と平均電流値Iav2との変化量ΔＩav1とし、平均電流値Iav2と平均電流値Iav3との変化量ΔＩav2とする。ΔＩav1に対してΔＩav2が２００％以上増減した場合には、電流波形に一時的な変動が生じたと判断することができる。なお、平均値を求める電流値の数は、４つに限定されず、適宜設定すればよい。
　平均値としては、ｎ番目に測定された電流値Ｉnと、ｎ－ｊ番目（ｊは正数）に測定された電流値Ｉn-jと、ｎ＋ｊ番目（ｊは正数）に測定された電流値Ｉn＋jとの平均値を用いてもよい。この場合、ｊの値は任意に設定することができる。
　あるいは、ｎ＋３番目に測定された電流値Ｉn+3を、ｎ＋２番目に測定された電流値Ｉn+2と、ｎ＋１番目に測定された電流値Ｉn+1と、ｎ番目に測定された電流値Ｉnとの平均電流値Ｉav3と比較してもよい。上述の場合と同様、平均電流値Ｉav3に対して電流値Ｉn+3が２００％以上増減した場合には、電流波形に一時的な変動が生じたと判断することができる。このように、電流波形における一時的な変動は、任意の手法によって調べることが可能である。電流波形に一時的な変動が生じたと判断する変化量の増減（％）は、２００％に固定されるものではない。不良と判断する範囲に応じて、適宜設定することができる。また、変化量の増減（％）ではなく、変化量の絶対値で比較して、電流波形における一時的な変動を判断してもよい。
　上述したような手法で電流波形の一時的な変動を調べるには、例えば、検査装置２０の処理部５０におけるタッチパネル５８において、電流値の比較に用いられる所定のパラメータが、検査パラメータとして設定される。
　図３に示した検査装置２０の測定部３０では、電気特性として電流値を用いる場合について説明したが、電圧値を用いることもできる。この場合には、検査装置２０の処理部５０におけるタッチパネル５８には、電圧波形を表示することができる。例えば、図６に示した電流波形を示す構造体１０の場合には、構造体１０の正極１２と負極１４間の短絡は、図７に示すように電圧波形の時間ｔa1，ｔa2における極小点ｃ１，ｃ２として表れる。
　図７では、極小点を除く電圧波形において時間変化量（Δｔ）に対する電圧変化量（ΔＶ）の比（ΔＶ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点は１点である。そして各極小点に至る過程において、比（ΔＶ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化している。したがって電圧値を用いた場合、上記実施形態と同様に、比（ΔＶ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点が２点以上の場合、構造体１０を不良と判定することができるので、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
　電流波形を表示する場合と同様、タッチパネル５８は、検査した構造体１０を良品と判断した場合、その電圧波形を表示することもできる。また、測定信号としての電圧値は、電流値の場合と同様、外部機器へ出力することができる。さらには、所定の媒体に複写して、一定期間で測定された電圧を、検査装置２０とは別のコンピュータで確認することができる。
　なお、構造体１０の正極１２と負極１４間の短絡状態が続いた場合には、電圧値がゼロとなる。電圧値がゼロの状態が所定時間以上経過した場合、構造体１０の短絡状態を確認することもできる。
　構造体１０の正極１２と負極１４間の短絡状態または開放状態が復帰しない場合には、構造体１０の内部抵抗値を測定することによって、検出することもできる。電流波形および電圧波形の場合と同様、良品に基づく参照値は必要とされない。抵抗波形の異常な変化を捉えることによって、構造体１０の不良を判定することも可能である。
　本実施形態の蓄電装置の製造方法においては、構造体１０を検査装置２０で検査する前に、プレス機等で一定の力で圧力をかけて、正極１２と負極１４との間の極間距離を一定にすることができる。構造体１０において、正極１２とセパレータ１６との間、あるいはセパレータ１６と負極１４と間に異物が混入した場合には、正極１２と負極１４との間の極間距離が正常の範囲から逸脱することがある。電極バリが発生した際にも、極間距離に異常が生じる。極間距離が異常に長い場合、または異常に短い場合には、構造体１０の静電容量に差異が生じてしまう。
　構造体１０をプレスすることによって、正極１２と負極１４との間の極間距離を一定にして、正確な静電容量を得ることができる。プレスの際の圧力は、構造体１０のタイプに応じて適宜設定することができるが、一般的には、１～３，０００Ｐａ程度とすることができる。
１０　構造体
１１ａ　正極リード
１１ｂ　負極リード
１２　正極
１４　負極
１６　セパレータ
２０　検査装置
３０　測定部
５０　処理部

Claims (2)

  1. 　一対の電極と前記一対の電極の間に配置されたセパレータとを含む構造体を検査する工程を含む蓄電装置の製造方法であって、
    　前記構造体を検査する工程では、
    　前記一対の電極の間に一定の検査用電圧を印加しつつ、前記検査用電圧の印加に伴う前記一対の電極の間の電流値を所定の間隔で測定し、
    　前記検査用電圧を印加した直後から前記電流値が一定になるまでに、時間変化量（Δｔ）に対する電流値変化量（ΔＩ）の比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点が２点以上観測された場合、または前記比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点が観測されない場合に、前記構造体を不良品と判定する工程と、
    　時間ｔの経過における電流値Ｉの変化を表す電流波形において、ピーク電流値Ｉpeak、ピーク電流発生時間ｔpeak、および電流面積ＳIを求め、前記ピーク電流値Ｉpeak、前記ピーク電流発生時間ｔpeak、および前記電流面積ＳIのいずれか１つが、上限値と下限値とを有する予め設定された閾値から外れた場合に、前記構造体を不良品と判定する付属工程と
    を有することを特徴とする蓄電装置の製造方法。
  2. 　一対の電極と前記一対の電極の間に配置されたセパレータとを含む構造体を検査する検査装置であって、
    　前記一対の電極の間に印加する一定の検査用電圧を発生する直流定電圧発生器、および前記検査用電圧の印加に伴う前記一対の電極の間の電流値を検出する検出回路を含む測定部と、
    　検出された前記電流値に基づき、前記構造体の良否を判定する処理部とを備え、
    　前記処理部は、
    　前記検査用電圧を印加した直後から前記電流値が一定になるまでに、時間変化量（Δｔ）に対する電流値変化量（ΔＩ）の比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点が２点以上観測された場合、または前記比（ΔＩ／Δｔ）が０以上の値から負の値に変化する点が観測されない場合に、前記構造体を不良品と判定する機能と、
    　時間ｔの経過における電流値Ｉの変化を表す電流波形において、ピーク電流値Ｉpeak、ピーク電流発生時間ｔpeak、および電流面積ＳIを求め、前記ピーク電流値Ｉpeak、前記ピーク電流発生時間ｔpeak、および前記電流面積ＳIのいずれか１つが、上限値と下限値とを有する予め設定された閾値から外れた場合に、前記構造体を不良品と判定する付属機能と
    を有することを特徴とする検査装置。
     
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