JP2011003513A - 安全性評価試験方法およびその試験装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、蓄電デバイスを収容し、安全性評価試験を行なうために高耐圧かつ高容積な試験容器が不要でありながら、試験時に蓄電デバイスから発生したガスの全量を捕獲し、成分分析が可能な安全性評価試験方法およびその試験装置を提供することを目的とする。
【解決手段】Arガスを満たした釘刺し用容器2内でLiイオン電池ユニット3の釘刺し試験を行ない、この釘刺し試験中にLiイオン電池ユニット3から発生したガスが釘刺し用容器2内に蓄積されるとともに、釘刺し用容器2から配管70を通ってバッファタンク80にも移動されるように構成されていることを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】Arガスを満たした釘刺し用容器2内でLiイオン電池ユニット3の釘刺し試験を行ない、この釘刺し試験中にLiイオン電池ユニット3から発生したガスが釘刺し用容器2内に蓄積されるとともに、釘刺し用容器2から配管70を通ってバッファタンク80にも移動されるように構成されていることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、蓄電デバイスの安全性評価試験を行なうための安全性評価試験方法およびその試験装置に関する。
リチウム(Li)イオン電池は、他の二次電池に比べて高いエネルギー密度を有し、高い出力が得られることから盛んに開発が進められている。
しかし、Liイオン電池は内部短絡が起こると、急激な熱発生により、内部の電解液(特に、溶媒と電解質)が分解、蒸発し、有害なガスを発生したり、爆発や火炎の噴出しを起こす可能性が高く、安全性に課題が残っているのが現状である。
近年、上述したような課題に着目し、密閉耐圧ブース内でLiイオン電池を短絡させた時等に発生するガスを分析し、また、無害化処理可能とする安全性評価試験方法およびその装置に関する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記特許文献1に開示された安全性評価試験方法およびその装置に関する技術には、下記のような課題がある。
1)例えば、安全性評価試験の中でも重要な試験項目である釘刺し試験を実施するのに、大きな荷重負荷試験機をブース(本願発明にいう“試験容器”)に収容しなければならない。したがって、どうしても高容積なブースを用意しなければという問題がある。さらに、荷重負荷試験機をブース内に収容するため、荷重負荷試験機が汚れるという問題点も発生する。荷重負荷試験機は、可動部および摺動部を有するため、汚れるだけでなく故障を引き起こしやすくという問題点もある。
2)また、安全性評価試験時にLiイオン電池から発生する多量のガスをブースだけで捕獲しなければならないため、ブースを高耐圧な構造に設計しなければならないという問題点もある。
1)例えば、安全性評価試験の中でも重要な試験項目である釘刺し試験を実施するのに、大きな荷重負荷試験機をブース(本願発明にいう“試験容器”)に収容しなければならない。したがって、どうしても高容積なブースを用意しなければという問題がある。さらに、荷重負荷試験機をブース内に収容するため、荷重負荷試験機が汚れるという問題点も発生する。荷重負荷試験機は、可動部および摺動部を有するため、汚れるだけでなく故障を引き起こしやすくという問題点もある。
2)また、安全性評価試験時にLiイオン電池から発生する多量のガスをブースだけで捕獲しなければならないため、ブースを高耐圧な構造に設計しなければならないという問題点もある。
本発明の目的は、蓄電デバイスを収容し、安全性評価試験を行なうために高耐圧かつ高容積な試験容器が不要でありながら、試験時に蓄電デバイスから発生したガスの全量を捕獲し、分析が可能な安全性評価試験方法およびその試験装置を提供することにある。
この目的を達成するために、本発明の請求項1に記載の発明は、
蓄電デバイスが内部に設置された試験容器内とこの試験容器に連通したバッファタンク内の空気を所定圧力まで減圧する減圧工程と、
この減圧された試験容器内とバッファタンク内がそれぞれ所定圧力の不活性ガスで置換されるまで前記不活性ガスを充填する不活性ガス充填工程と、
この所定圧力の不活性ガスを満たした試験容器内で前記蓄電デバイスに対する所定の安全性評価試験を行なう安全性評価試験工程と、
この安全性評価試験工程中に前記蓄電デバイスから発生したガスが前記試験容器内に蓄積されるとともに、前記試験容器から前記バッファタンクにも移動されるガス蓄積および移動工程と、
前記安全性評価試験工程が終了した後、前記試験容器に所定量の不活性ガスを供給することにより、前記試験容器内および前記バッファタンク内に蓄積された前記蓄電デバイスから発生したガスを前記バッファタンクに連通したガスバッグに移し変えるガス移送工程と、
前記ガスバッグに移し変えられた前記蓄電デバイスから発生したガスを分析する工程と、
を有したことを特徴とする安全性評価試験方法である。
蓄電デバイスが内部に設置された試験容器内とこの試験容器に連通したバッファタンク内の空気を所定圧力まで減圧する減圧工程と、
この減圧された試験容器内とバッファタンク内がそれぞれ所定圧力の不活性ガスで置換されるまで前記不活性ガスを充填する不活性ガス充填工程と、
この所定圧力の不活性ガスを満たした試験容器内で前記蓄電デバイスに対する所定の安全性評価試験を行なう安全性評価試験工程と、
この安全性評価試験工程中に前記蓄電デバイスから発生したガスが前記試験容器内に蓄積されるとともに、前記試験容器から前記バッファタンクにも移動されるガス蓄積および移動工程と、
前記安全性評価試験工程が終了した後、前記試験容器に所定量の不活性ガスを供給することにより、前記試験容器内および前記バッファタンク内に蓄積された前記蓄電デバイスから発生したガスを前記バッファタンクに連通したガスバッグに移し変えるガス移送工程と、
前記ガスバッグに移し変えられた前記蓄電デバイスから発生したガスを分析する工程と、
を有したことを特徴とする安全性評価試験方法である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記所定の安全性評価試験は、釘刺し試験、過充電試験、加熱試験の内のいずれか1つであることを特徴とする。
前記所定の安全性評価試験は、釘刺し試験、過充電試験、加熱試験の内のいずれか1つであることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、
蓄電デバイスを内部に設置し所定の安全性評価試験を行なうための試験容器と、
この試験容器に連通したバッファタンクと、
このバッファタンクに連通したガスバッグと、
前記所定の安全性評価試験前に、前記試験容器内および前記バッファタンク内の空気を所定圧力まで減圧するための減圧手段と、
前記所定の安全性評価試験前に、前記減圧手段により減圧された試験容器内とバッファタンク内をそれぞれ所定圧力の不活性ガスで置換されるまで前記不活性ガスを供給し、かつ、前記所定の安全性評価試験が終了した後、前記試験容器内および前記バッファタンク内に蓄積された前記蓄電デバイスから発生したガスを前記ガスバッグに移し変えるために、前記試験容器に所定量の不活性ガスを供給するための不活性ガス供給手段と、
前記ガスバッグに移し変えられた前記蓄電デバイスから発生したガスを分析するための分析器と、
を有したことを特徴とする安全性評価試験装置である。
蓄電デバイスを内部に設置し所定の安全性評価試験を行なうための試験容器と、
この試験容器に連通したバッファタンクと、
このバッファタンクに連通したガスバッグと、
前記所定の安全性評価試験前に、前記試験容器内および前記バッファタンク内の空気を所定圧力まで減圧するための減圧手段と、
前記所定の安全性評価試験前に、前記減圧手段により減圧された試験容器内とバッファタンク内をそれぞれ所定圧力の不活性ガスで置換されるまで前記不活性ガスを供給し、かつ、前記所定の安全性評価試験が終了した後、前記試験容器内および前記バッファタンク内に蓄積された前記蓄電デバイスから発生したガスを前記ガスバッグに移し変えるために、前記試験容器に所定量の不活性ガスを供給するための不活性ガス供給手段と、
前記ガスバッグに移し変えられた前記蓄電デバイスから発生したガスを分析するための分析器と、
を有したことを特徴とする安全性評価試験装置である。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、
前記所定の安全性評価試験が釘刺し試験の場合には、前記試験容器外に設置された荷重負荷試験機の可動ヘッドに取付けられた釘が前記試験容器の内部に設置した蓄電デバイスを釘刺し可能で、かつ、気密性を有するように前記試験容器の蓋部に気密シールが設けられたことを特徴とする。
前記所定の安全性評価試験が釘刺し試験の場合には、前記試験容器外に設置された荷重負荷試験機の可動ヘッドに取付けられた釘が前記試験容器の内部に設置した蓄電デバイスを釘刺し可能で、かつ、気密性を有するように前記試験容器の蓋部に気密シールが設けられたことを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、
前記所定の安全性評価試験が過充電試験の場合には、前記試験容器外に設置された過充電試験用電源から前記試験容器の内部に設置された蓄電デバイスの正負端子に電流を供給可能とする電流供給端子が前記試験容器のいずれかに設けられたことを特徴とする。
前記所定の安全性評価試験が過充電試験の場合には、前記試験容器外に設置された過充電試験用電源から前記試験容器の内部に設置された蓄電デバイスの正負端子に電流を供給可能とする電流供給端子が前記試験容器のいずれかに設けられたことを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、
前記所定の安全性評価試験が加熱試験の場合には、前記試験容器外に設置された加熱試験用電源から前記試験容器の内部に設置された蓄電デバイスの近傍に置かれたヒータに電流を供給可能とする電流供給端子が前記試験容器のいずれかに設けられたことを特徴とする。
前記所定の安全性評価試験が加熱試験の場合には、前記試験容器外に設置された加熱試験用電源から前記試験容器の内部に設置された蓄電デバイスの近傍に置かれたヒータに電流を供給可能とする電流供給端子が前記試験容器のいずれかに設けられたことを特徴とする。
以上のように、本発明に係る安全性評価試験方法は、
蓄電デバイスが内部に設置された試験容器内とこの試験容器に連通したバッファタンク内の空気を所定圧力まで減圧する減圧工程と、
この減圧された試験容器内とバッファタンク内がそれぞれ所定圧力の不活性ガスで置換されるまで前記不活性ガスを充填する不活性ガス充填工程と、
この所定圧力の不活性ガスを満たした試験容器内で前記蓄電デバイスに対する所定の安全性評価試験を行なう安全性評価試験工程と、
この安全性評価試験工程中に前記蓄電デバイスから発生したガスが前記試験容器内に蓄積されるとともに、前記試験容器から前記バッファタンクにも移動されるガス蓄積および移動工程と、
前記安全性評価試験工程が終了した後、前記試験容器に所定量の不活性ガスを供給することにより、前記試験容器内および前記バッファタンク内に蓄積された前記蓄電デバイスから発生したガスを前記バッファタンクに連通したガスバッグに移し変えるガス移送工程と、
前記ガスバッグに移し変えられた前記蓄電デバイスから発生したガスを分析する工程と、を有しているため、
蓄電デバイスを収容し、安全性評価試験を行なうために高耐圧かつ高容積な試験容器が不要でありながら、試験時に蓄電デバイスから発生したガスの全量を捕獲し、分析が可能な安全性評価試験方法を提供することができる。
蓄電デバイスが内部に設置された試験容器内とこの試験容器に連通したバッファタンク内の空気を所定圧力まで減圧する減圧工程と、
この減圧された試験容器内とバッファタンク内がそれぞれ所定圧力の不活性ガスで置換されるまで前記不活性ガスを充填する不活性ガス充填工程と、
この所定圧力の不活性ガスを満たした試験容器内で前記蓄電デバイスに対する所定の安全性評価試験を行なう安全性評価試験工程と、
この安全性評価試験工程中に前記蓄電デバイスから発生したガスが前記試験容器内に蓄積されるとともに、前記試験容器から前記バッファタンクにも移動されるガス蓄積および移動工程と、
前記安全性評価試験工程が終了した後、前記試験容器に所定量の不活性ガスを供給することにより、前記試験容器内および前記バッファタンク内に蓄積された前記蓄電デバイスから発生したガスを前記バッファタンクに連通したガスバッグに移し変えるガス移送工程と、
前記ガスバッグに移し変えられた前記蓄電デバイスから発生したガスを分析する工程と、を有しているため、
蓄電デバイスを収容し、安全性評価試験を行なうために高耐圧かつ高容積な試験容器が不要でありながら、試験時に蓄電デバイスから発生したガスの全量を捕獲し、分析が可能な安全性評価試験方法を提供することができる。
また、本発明に係る安全性評価試験装置は、
蓄電デバイスを内部に設置し所定の安全性評価試験を行なうための試験容器と、
この試験容器に連通したバッファタンクと、
このバッファタンクに連通したガスバッグと、
前記所定の安全性評価試験前に、前記試験容器内および前記バッファタンク内の空気を所定圧力まで減圧するための減圧手段と、
前記所定の安全性評価試験前に、前記減圧手段により減圧された試験容器内とバッファタンク内をそれぞれ所定圧力の不活性ガスで置換されるまで前記不活性ガスを供給し、かつ、前記所定の安全性評価試験が終了した後、前記試験容器内および前記バッファタンク内に蓄積された前記蓄電デバイスから発生したガスを前記ガスバッグに移し変えるために、前記試験容器に所定量の不活性ガスを供給するための不活性ガス供給手段と、
前記ガスバッグに移し変えられた前記蓄電デバイスから発生したガスを分析するための分析器と、を有しているため、
蓄電デバイスを収容し、安全性評価試験を行なうために高耐圧かつ高容積な試験容器が不要でありながら、試験時に蓄電デバイスから発生したガスの全量を捕獲し、分析が可能な安全性評価試験装置を提供することができる。
蓄電デバイスを内部に設置し所定の安全性評価試験を行なうための試験容器と、
この試験容器に連通したバッファタンクと、
このバッファタンクに連通したガスバッグと、
前記所定の安全性評価試験前に、前記試験容器内および前記バッファタンク内の空気を所定圧力まで減圧するための減圧手段と、
前記所定の安全性評価試験前に、前記減圧手段により減圧された試験容器内とバッファタンク内をそれぞれ所定圧力の不活性ガスで置換されるまで前記不活性ガスを供給し、かつ、前記所定の安全性評価試験が終了した後、前記試験容器内および前記バッファタンク内に蓄積された前記蓄電デバイスから発生したガスを前記ガスバッグに移し変えるために、前記試験容器に所定量の不活性ガスを供給するための不活性ガス供給手段と、
前記ガスバッグに移し変えられた前記蓄電デバイスから発生したガスを分析するための分析器と、を有しているため、
蓄電デバイスを収容し、安全性評価試験を行なうために高耐圧かつ高容積な試験容器が不要でありながら、試験時に蓄電デバイスから発生したガスの全量を捕獲し、分析が可能な安全性評価試験装置を提供することができる。
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図1、図2において、1は荷重負荷試験機としての万能試験機、1aは万能試験機1の台座、1b、1cは万能試験機1の支柱、1dは万能試験機1の上下動可能な梁、1eは梁1dに取り付けられたクロスヘッド、2は台座1aの上に設置された試験容器としてのステンレス製の釘刺し用容器(容積:30リットル)、2aは釘刺し用容器2の蓋部、2bは蓋部2aに取り付けられた気密シールとしてのOリング、2c、2dは釘刺し用容器2の側壁に取り付けられた耐圧窓、3は蓄電デバイスとしてのLiイオン電池ユニット、5、6はCCDカメラ、5a、6aはCCDカメラ5、6の出力信号線、7はクロスヘッド1eに取り付けられた直径φ4.8の釘、10はLiイオン電池ユニット3のマイナス端子と釘刺し用容器2に設けられた端子10aとを結ぶ電線、11はLiイオン電池ユニット3のプラス端子と釘刺し用容器2に設けられた端子11aとを結ぶ電線、12はLiイオン電池ユニット3の表面温度を測定するための熱電対、12aは熱電対12が接続された一対の端子、13は釘刺し用容器2の雰囲気温度を測定するための熱電対、13aは熱電対13が接続された一対の端子、15は端子10a、11a、12a、13aから各信号を伝達するための信号ライン、20は信号ライン15が接続されたデータロガ、30は出力信号線5a、6aが接続されたディスプレー、40は画像記録計、50は不活性ガス供給手段としてのArガスボンベ、51はArガスボンベ50から逆流防止弁付きマスフロメータ52を介して釘刺し用容器2の左側壁に接続された配管、60は万能試験機1から出力された荷重とストロークを記録するためのXYレコーダー、70は釘刺し用容器2の右側壁とステンレス製のバッファタンク80の左側壁とを接続する配管、90はバッファタンク80の右側壁と樹脂製のガスバッグ100とを接続する配管である。
次に、本発明に係る安全性評価試験装置を用いた試験方法について、以下に時系列的に説明する。
1)釘刺し用容器2の内部にLiイオン電池ユニット3をセットし、蓋部2aを取付ける。次に、熱電対12、13を所定の位置にセットし、電線10、11を所定のように接続する。その後、Oリング2bに釘刺し用容器2の外部から釘7を挿入し、気密性および摺動性を確認した後、クロスヘッド1eに取り付ける。さらに、耐圧窓2c、2dからLiイオン電池ユニット3の所定位置が観察できるように、CCDカメラ5、6をセットする。
2)釘刺し用容器2内とこの釘刺し用容器2に連通したバッファタンク80内の空気を所定圧力(例えば、50kPa)まで減圧手段(図示せず)により減圧する。
3)50kPaまで減圧された釘刺し用容器2内とバッファタンク80内がそれぞれ所定圧力(例えば、100kPa)のArガスで置換されるまでArガスボンベ50から逆流防止弁付きマスフロメータ52を介して3回に分けてArガスを充填する。
4)100kPaのArガスで満たされた釘刺し用容器2内でLiイオン電池ユニット3に対する所定の釘刺し試験(例えば、クロスヘッド1eを図1に示すFの方向(下方)に所定の速度で降下させ、釘7でLiイオン電池ユニット3を貫通させる試験)を行なう。
5)上記(4)に記載した釘刺し試験工程中にLiイオン電池ユニット3から発生したガスが釘刺し用容器2内に蓄積されるとともに、釘刺し用容器2から配管70を通ってバッファタンク80にも移動される。
6)釘刺し試験が終了した後、釘刺し用容器2に所定量(例えば、200リットル)のArガスを供給することにより、釘刺し用容器2内およびバッファタンク80内に蓄積されたLiイオン電池ユニット3から発生したガスを配管90を通してガスバッグ100に移し変える。この際、マスフロメータ52で供給したArガスを確認し、釘刺し用容器2へのArガス流入量を積算しておく。
7)上記(6)に記載した方法により、移し変えられたLiイオン電池ユニット3から発生したガスとLiイオン電池ユニット3から発生したガスを移し変えるために用いたArガスがガスバッグ100に捕集される。これにより、Liイオン電池ユニット3から発生したガスの全量が、少なくともガスバッグ100に捕集可能となる。
8)次に、このガスバッグ100に捕集されたガスをガスクロマトグラフ、液体クロマトグラフ、イオンクロマトグラフ等のガス組成分析器で分析する。また、分析に供したガス量、残ったガス量をガスメータで計量し積算しておく。これらの積算量から上記(6)に記載したArガス流入量を減算することで、Liイオン電池ユニット3から発生したガスの全量を算出する。
2)釘刺し用容器2内とこの釘刺し用容器2に連通したバッファタンク80内の空気を所定圧力(例えば、50kPa)まで減圧手段(図示せず)により減圧する。
3)50kPaまで減圧された釘刺し用容器2内とバッファタンク80内がそれぞれ所定圧力(例えば、100kPa)のArガスで置換されるまでArガスボンベ50から逆流防止弁付きマスフロメータ52を介して3回に分けてArガスを充填する。
4)100kPaのArガスで満たされた釘刺し用容器2内でLiイオン電池ユニット3に対する所定の釘刺し試験(例えば、クロスヘッド1eを図1に示すFの方向(下方)に所定の速度で降下させ、釘7でLiイオン電池ユニット3を貫通させる試験)を行なう。
5)上記(4)に記載した釘刺し試験工程中にLiイオン電池ユニット3から発生したガスが釘刺し用容器2内に蓄積されるとともに、釘刺し用容器2から配管70を通ってバッファタンク80にも移動される。
6)釘刺し試験が終了した後、釘刺し用容器2に所定量(例えば、200リットル)のArガスを供給することにより、釘刺し用容器2内およびバッファタンク80内に蓄積されたLiイオン電池ユニット3から発生したガスを配管90を通してガスバッグ100に移し変える。この際、マスフロメータ52で供給したArガスを確認し、釘刺し用容器2へのArガス流入量を積算しておく。
7)上記(6)に記載した方法により、移し変えられたLiイオン電池ユニット3から発生したガスとLiイオン電池ユニット3から発生したガスを移し変えるために用いたArガスがガスバッグ100に捕集される。これにより、Liイオン電池ユニット3から発生したガスの全量が、少なくともガスバッグ100に捕集可能となる。
8)次に、このガスバッグ100に捕集されたガスをガスクロマトグラフ、液体クロマトグラフ、イオンクロマトグラフ等のガス組成分析器で分析する。また、分析に供したガス量、残ったガス量をガスメータで計量し積算しておく。これらの積算量から上記(6)に記載したArガス流入量を減算することで、Liイオン電池ユニット3から発生したガスの全量を算出する。
以上のように、本発明に係る安全性評価試験方法により、蓄電デバイスを収容し、安全性評価試験を行なうために高耐圧かつ高容積な試験容器が不要でありながら、試験時に蓄電デバイスから発生したガスの全量を捕獲し、分析が可能となる。
本実施形態の例で説明した試験容器としての釘刺し用容器2では、バッファタンク80が存在することにより、Liイオン電池ユニット3から発生したガスの圧力を低下させることが可能となる。また、釘刺し試験のために、万能試験機を試験容器中に入れる必要がなくなるため、試験容器の容積としては、従来例の約1/10ですむようになる。また、本実施形態においては、釘刺し用容器2およびバッファタンク80の材質として、ステンレス製の例について説明したが、必ずしもこれに限定されるものでなく、SGP鋼のような耐圧鋼等さまざまなものが使用可能である。
なお、本実施形態においては、安全性評価試験の内の1つである釘刺し試験を例に説明したが、必ずしもこれに限定されるものでない。本願発明の技術思想に立脚するならば、少なくとも過充電試験、加熱試験にも適用可能である。
また、本実施形態においては、蓄電デバイスとして、Liイオン電池ユニットを例に説明したが、必ずしもこれに限定されるものでなく、ニッケル水素電池等の二次電池、電解コンデンサや電気二重層キャパシタ等のキャパシタを複数接続したものも対象となる。当然、これらの蓄電デバイスを単独で安全性評価試験することが可能であることは言うまでもない。また、上述したような構成で、少なくとも50Ah程度までのLiイオン電池ユニットの安全性評価試験を行なうことが可能である。
上述した図1に示す装置構成と試験方法を用いて、5AhのLiイオン電池ユニット3に関する釘刺し試験を行なった。また、この試験中のクロスヘッド1eにかかる荷重(すなわち、釘7にかかる荷重)とクロスヘッド1eのストローク(すなわち、釘7のストローク)を計測し、XYレコーダー60に記録した結果を図3に示す。また、試験中のLiイオン電池ユニット3の表面温度と釘刺し用容器2の雰囲気温度をそれぞれ熱電対12、13で計測し、データロガ20に記録した結果を図3に示す。また、試験中のLiイオン電池ユニット3の電圧の変化を計測し、データロガ20に記録した結果を図3に示す。また、Liイオン電池ユニット3から発生したガスの全量を捕獲し、分析(成分と量)を行なった。
図3に示すように、クロスヘッド1eが図1に示すFの方向(下方)に降下し、0.13分程経過した付近(すなわち、ストローク(a)が50mm弱付近)で、釘7がLiイオン電池ユニット3に突き刺さり始めたと考えられる。これを物語るようにLiイオン電池ユニット3の表面温度(c)と釘刺し用容器2の雰囲気温度(d)が上昇し始める(図3参照)。すなわち、Liイオン電池ユニット3の短絡が始まったものと思われる。この証左として、Liイオン電池ユニット3の両端電圧(b)が降下し始める(図3参照)。そして、約0.3分経過した付近で両端電圧(b)はゼロとなる。また、この試験により、Liイオン電池ユニット3の表面温度(c)は、最高400℃付近まで上昇し、釘刺し用容器2の雰囲気温度(d)も最高150℃付近まで上昇する。
また、Liイオン電池ユニット3から発生したガスを分析した結果、主要成分はH2、CO、CO2、CH4、C2H4であることが判明した。また、その量(L:リットル)はそれぞれ0.10L、1.3L、4.0L、0.28L、 1.1Lであることが判明した。また、上記(8)に記載した方法により算出した結果より、Liイオン電池ユニット3から発生したガスの全量が約8Lであることも判明した。
1 万能試験機
1a 台座
1b、1c 支柱
1d 梁
1e クロスヘッド
2 釘刺し用容器
2a 蓋部
2b Oリング
2c、2d 耐圧窓
3 Liイオン電池ユニット
5、6 CCDカメラ
5a、6a 出力信号線
7 釘
10、11 電線
12、13 熱電対
12a、13a 一対の端子
15 信号ライン
20 データロガ
30 ディスプレー
40 画像記録計
50 Arガスボンベ
51、70、90 配管
52 逆流防止弁付きマスフロメータ
60 XYレコーダー
80 バッファタンク
100 ガスバッグ
1a 台座
1b、1c 支柱
1d 梁
1e クロスヘッド
2 釘刺し用容器
2a 蓋部
2b Oリング
2c、2d 耐圧窓
3 Liイオン電池ユニット
5、6 CCDカメラ
5a、6a 出力信号線
7 釘
10、11 電線
12、13 熱電対
12a、13a 一対の端子
15 信号ライン
20 データロガ
30 ディスプレー
40 画像記録計
50 Arガスボンベ
51、70、90 配管
52 逆流防止弁付きマスフロメータ
60 XYレコーダー
80 バッファタンク
100 ガスバッグ
Claims (6)
- 蓄電デバイスが内部に設置された試験容器内とこの試験容器に連通したバッファタンク内の空気を所定圧力まで減圧する減圧工程と、
この減圧された試験容器内とバッファタンク内がそれぞれ所定圧力の不活性ガスで置換されるまで前記不活性ガスを充填する不活性ガス充填工程と、
この所定圧力の不活性ガスを満たした試験容器内で前記蓄電デバイスに対する所定の安全性評価試験を行なう安全性評価試験工程と、
この安全性評価試験工程中に前記蓄電デバイスから発生したガスが前記試験容器内に蓄積されるとともに、前記試験容器から前記バッファタンクにも移動されるガス蓄積および移動工程と、
前記安全性評価試験工程が終了した後、前記試験容器に所定量の不活性ガスを供給することにより、前記試験容器内および前記バッファタンク内に蓄積された前記蓄電デバイスから発生したガスを前記バッファタンクに連通したガスバッグに移し変えるガス移送工程と、
前記ガスバッグに移し変えられた前記蓄電デバイスから発生したガスを分析する工程と、
を有したことを特徴とする安全性評価試験方法。 - 前記所定の安全性評価試験は、釘刺し試験、過充電試験、加熱試験の内のいずれか1つであることを特徴とする請求項1に記載の安全性評価試験方法。
- 蓄電デバイスを内部に設置し所定の安全性評価試験を行なうための試験容器と、
この試験容器に連通したバッファタンクと、
このバッファタンクに連通したガスバッグと、
前記所定の安全性評価試験前に、前記試験容器内および前記バッファタンク内の空気を所定圧力まで減圧するための減圧手段と、
前記所定の安全性評価試験前に、前記減圧手段により減圧された試験容器内とバッファタンク内をそれぞれ所定圧力の不活性ガスで置換されるまで前記不活性ガスを供給し、かつ、前記所定の安全性評価試験が終了した後、前記試験容器内および前記バッファタンク内に蓄積された前記蓄電デバイスから発生したガスを前記ガスバッグに移し変えるために、前記試験容器に所定量の不活性ガスを供給するための不活性ガス供給手段と、
前記ガスバッグに移し変えられた前記蓄電デバイスから発生したガスを分析するための分析器と、
を有したことを特徴とする安全性評価試験装置。 - 前記所定の安全性評価試験が釘刺し試験の場合には、前記試験容器外に設置された荷重負荷試験機の可動ヘッドに取付けられた釘が前記試験容器の内部に設置した蓄電デバイスを釘刺し可能で、かつ、気密性を有するように前記試験容器の蓋部に気密シールが設けられたことを特徴とする請求項3に記載の安全性評価試験装置。
- 前記所定の安全性評価試験が過充電試験の場合には、前記試験容器外に設置された過充電試験用電源から前記試験容器の内部に設置された蓄電デバイスの正負端子に電流を供給可能とする電流供給端子が前記試験容器のいずれかに設けられたことを特徴とする請求項3に記載の安全性評価試験装置。
- 前記所定の安全性評価試験が加熱試験の場合には、前記試験容器外に設置された加熱試験用電源から前記試験容器の内部に設置された蓄電デバイスの近傍に置かれたヒータに電流を供給可能とする電流供給端子が前記試験容器のいずれかに設けられたことを特徴とする請求項3に記載の安全性評価試験装置。
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