JP2013185861A - Self-discharge inspection device of storage battery, and self-discharge inspection method for storage battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉛蓄電池やリチウムイオン電池などの蓄電池の自己放電量を検査する蓄電池の自己放電検査装置および蓄電池の自己放電検査方法に関するものである。 The present invention relates to a storage battery self-discharge inspection apparatus and a storage battery self-discharge inspection method for inspecting a self-discharge amount of a storage battery such as a lead storage battery or a lithium ion battery.
この種の自己放電検査方法としては、下記特許文献１に従来技術として開示されている自己放電量の測定方法を使用した検査方法が知られている。この自己放電量の測定方法は、満充電した蓄電池を一定期間室温雰囲気等で放置した後に端子電圧（充電電圧）を測定する方法であり、蓄電池の自己放電量が小さいということは、正負極間の微短絡（マイクロショート）がないということであって好ましいことから、自己放電量の検査では、この測定方法によって測定された自己放電量（充電電圧の変化量：満充電時の充電電圧と自己放電後の充電電圧との差分（電圧降下量））と予め規定したしきい値とを比較して、自己放電量がしきい値以下の蓄電池については良品とし、しきい値を越える蓄電池については不良品としている。
As this type of self-discharge inspection method, an inspection method using a self-discharge amount measuring method disclosed as a prior art in
ところが、上記の自己放電検査方法には、以下の改善すべき課題が存在している。すなわち、この自己放電検査方法では、満充電した蓄電池を一定期間室温雰囲気等で放置して自己放電させたときの電圧降下量を測定している。この場合、この電圧降下量は僅か（放置する時間や電池の容量にもよるが、例えば、４週間の放置で、数十ミリボルト程度）である一方で、蓄電池の定格充電電圧は一般的には数ボルト（例えば、４ボルト程度）であることから、電圧計で充電電圧を測定する際には、例えば１０ボルトレンジで測定せざるを得ず、僅かな電圧降下量を高い精度で測定するのが困難であるという課題が存在している。 However, the above self-discharge inspection method has the following problems to be improved. That is, in this self-discharge inspection method, the amount of voltage drop when a fully charged storage battery is left in a room temperature atmosphere or the like for a certain period to be self-discharged is measured. In this case, the amount of voltage drop is small (depending on the time to be left and the capacity of the battery, for example, about several tens of millivolts after being left for 4 weeks), while the rated charging voltage of the storage battery is generally Since it is several volts (for example, about 4 volts), when measuring the charging voltage with a voltmeter, for example, it must be measured in the 10 volt range, and a slight voltage drop is measured with high accuracy. There is a problem that is difficult.
また、電圧降下量を大きくして精度を高めることも考えられるが、上記したように自己放電の少ない蓄電池では、大きく電圧降下させるためには、さらに長期間放置しなければならないことから、自己放電検査に要する時間が非常に長くなるという課題が発生する。 In addition, it is conceivable to increase the accuracy by increasing the amount of voltage drop. However, in the case of a storage battery with low self-discharge as described above, it is necessary to leave it for a longer period in order to reduce the voltage significantly. There arises a problem that the time required for the inspection becomes very long.
本発明は、かかる課題を改善するためになされたものであり、高い精度で、かつより短い時間で蓄電池の自己放電検査を行い得る蓄電池の自己放電検査装置および蓄電池の自己放電検査方法を提供することを主目的とする。 The present invention has been made to improve such a problem, and provides a storage battery self-discharge inspection apparatus and a storage battery self-discharge inspection method capable of performing a self-discharge inspection of a storage battery with high accuracy and in a shorter time. The main purpose.
上記目的を達成すべく請求項１記載の蓄電池の自己放電検査装置は、複数の同種の蓄電池についての自己放電量を検査する蓄電池の自己放電検査装置であって、入力される測定電圧を測定する電圧測定部と、前記複数の蓄電池と前記電圧測定部との間に配設されて、当該複数の蓄電池のうちの１つの蓄電池を基準蓄電池としたときの当該基準蓄電池と他の任意の蓄電池との間の電位差を前記測定電圧として前記電圧測定部に出力する切替部と、前記複数の蓄電池が同一充電電圧に充電された後に同一時間だけ自己放電された状態において、前記切替部を制御して前記基準蓄電池とすべての前記他の蓄電池との間の前記電位差を前記電圧測定部に順次測定させると共に当該電圧測定部によって測定された当該電位差を取得する電位差測定処理、および当該取得した各電位差に基づいて前記複数の蓄電池の自己放電量を検査する放電量検査処理を実行する処理部とを備えている。
In order to achieve the above object, a self-discharge inspection device for a storage battery according to
請求項２記載の蓄電池の自己放電検査装置は、請求項１記載の蓄電池の自己放電検査装置において、前記処理部は、前記放電量検査処理において、前記取得した各電位差に基づいて前記複数の蓄電池のうちから最高の充電電圧の蓄電池を特定蓄電池として検出する電池特定処理、当該特定蓄電池と他のすべての蓄電池との間の電位差を新たな電位差として算出する電位差算出処理、および当該算出した新たな電位差が予め規定されたしきい値電圧以下となる前記蓄電池を選別する選別処理を実行する。
The storage battery self-discharge inspection device according to
請求項３記載の蓄電池の自己放電検査装置は、請求項１または２記載の蓄電池の自己放電検査装置において、前記切替部は、前記複数の蓄電池を並列接続可能に構成され、前記処理部は、充電状態の前記複数の蓄電池を前記切替部を制御して並列接続することにより当該複数の蓄電池を前記同一充電電圧に充電する電圧均一化処理を実行する。
The self-discharge inspection device for a storage battery according to
請求項４記載の蓄電池の自己放電検査装置は、請求項１または２記載の蓄電池の自己放電検査装置において、充電部を備え、前記切替部は、前記複数の蓄電池を並列接続可能に構成され、前記処理部は、前記切替部を制御して前記複数の蓄電池を並列接続すると共に当該並列接続された状態の複数の蓄電池に前記充電部を接続して前記同一充電電圧に充電する。
The storage battery self-discharge inspection device according to
請求項５記載の蓄電池の自己放電検査装置は、請求項３または４記載の蓄電池の自己放電検査装置において、前記処理部は、前記同一充電電圧に充電させた後に前記切替部を制御して前記複数の蓄電池の並列接続状態を解除すると共に前記同一時間だけ自己放電させる放電処理を実行する。
The storage battery self-discharge inspection device according to
請求項６記載の蓄電池の自己放電検査方法は、複数の同種の蓄電池についての自己放電量を検査する蓄電池の自己放電検査方法であって、同一充電電圧に充電された後に同一時間だけ自己放電された状態の前記複数の蓄電池のうちの１つの蓄電池を基準蓄電池としたときの当該基準蓄電池と他のすべての蓄電池との間の電位差を測定する電位差測定処理と、前記測定した各電位差に基づいて前記複数の蓄電池の自己放電量を検査する放電量検査処理とを実行する。
The self-discharge inspection method for a storage battery according to
請求項７記載の蓄電池の自己放電検査方法は、請求項６記載の蓄電池の自己放電検査方法において、前記放電量検査処理において、前記測定した各電位差に基づいて前記複数の蓄電池のうちから最高の充電電圧の蓄電池を特定蓄電池として検出する電池特定処理、当該特定蓄電池と他のすべての蓄電池との間の電位差を新たな電位差として算出する電位差算出処理、および当該算出した新たな電位差が予め規定されたしきい値電圧以下となる前記蓄電池を選別する選別処理を実行する。
The self-discharge inspection method for a storage battery according to
請求項８記載の蓄電池の自己放電検査方法は、請求項６または７記載の蓄電池の自己放電検査方法において、前記電位差測定処理に先立ち、充電状態の前記複数の蓄電池を並列接続することにより当該複数の蓄電池を前記同一充電電圧に充電する電圧均一化処理を実行する。
The self-discharge inspection method for a storage battery according to
請求項９記載の蓄電池の自己放電検査方法は、請求項６または７記載の蓄電池の自己放電検査方法において、前記電位差測定処理に先立ち、並列接続した状態で前記複数の蓄電池を充電することにより当該複数の蓄電池を前記同一充電電圧に充電する。
The self-discharge inspection method for a storage battery according to claim 9 is the self-discharge inspection method for a storage battery according to
請求項１０記載の蓄電池の自己放電検査方法は、請求項８または９記載の蓄電池の自己放電検査方法において、前記同一充電電圧に充電させた後に前記複数の蓄電池の並列接続状態を解除すると共に前記同一時間だけ自己放電させる放電処理を実行する。
The self-discharge inspection method for a storage battery according to claim 10 is the self-discharge inspection method for a storage battery according to
請求項１記載の蓄電池の自己放電検査装置および請求項６記載の蓄電池の自己放電検査方法では、複数の蓄電池が同一充電電圧に充電された後に同一時間だけ自己放電された状態において、基準蓄電池とすべての他の蓄電池との間の電位差を順次測定する電位差測定処理、および測定した各電位差に基づいて各蓄電池の自己放電量を検査する放電量検査処理を実行する。
In the self-discharge inspection device for a storage battery according to
したがって、この蓄電池の自己放電検査装置および蓄電池の自己放電検査方法によれば、蓄電池の充電電圧自体を測定する場合の電圧測定レンジ（例えば、１０ボルトレンジ）でμボルトオーダーの自己放電による電圧変化量を測定する構成（十分な測定精度を得られない構成）を採用することなく、１０ボルトレンジよりも十分に小さな電圧測定レンジ（例えば１００μボルトの電圧測定レンジ）で測定する構成を採用して、２つの蓄電池に自己放電によってそれぞれ生じる充電電圧の変化（約十数μボルト〜数十μボルト程度の変化）の差分（数μボルト程度）である電位差を高精度で測定することができる結果、この電位差に基づいて、蓄電池の自己放電量を高い精度で検査することができる。また、このようにして測定精度を大幅に向上させることができるため、各蓄電池での自己放電量を従来の方式よりも少なくしても、十分な精度で電位差を測定することができることから、自己放電時間を従来の方式での自己放電時間（４週間程度）よりも大幅に短い時間（一週間程度）にでき、これにより、自己放電検査処理に要する時間を大幅に短縮することができる。 Therefore, according to the self-discharge inspection device for a storage battery and the self-discharge inspection method for a storage battery, the voltage change due to self-discharge in the order of μV in the voltage measurement range (for example, 10 volt range) when measuring the charge voltage of the storage battery itself. Adopting a configuration that measures in a voltage measurement range that is sufficiently smaller than the 10 volt range (for example, a voltage measurement range of 100 μV) without adopting a configuration that measures the amount (configuration that does not provide sufficient measurement accuracy) The result of being able to measure with high accuracy the potential difference, which is the difference (approximately several microvolts) of the change in the charging voltage (change from approximately several tens of microvolts to several tens of microvolts) caused by self-discharge in each of the two storage batteries. Based on this potential difference, the self-discharge amount of the storage battery can be inspected with high accuracy. In addition, since the measurement accuracy can be greatly improved in this way, the potential difference can be measured with sufficient accuracy even if the amount of self-discharge in each storage battery is smaller than in the conventional method. The discharge time can be made significantly shorter (about one week) than the self-discharge time (about four weeks) in the conventional method, whereby the time required for the self-discharge inspection process can be greatly shortened.
また、請求項２記載の蓄電池の自己放電検査装置および請求項７記載の蓄電池の自己放電検査方法では、放電量検査処理において、測定した各電位差に基づいて各蓄電池のうちから最高の充電電圧の蓄電池を特定蓄電池として検出する電池特定処理、特定蓄電池と他のすべての蓄電池との間の電位差を新たな電位差として算出する電位差算出処理、および算出した新たな電位差が予め規定されたしきい値電圧以下となる蓄電池を選別する選別処理を実行して、各蓄電池の自己放電量を検査する。したがって、この蓄電池の自己放電検査装置および蓄電池の自己放電検査方法によれば、高精度で測定された電位差に基づいて、各蓄電池の自己放電量を確実に検査することができる。
Further, in the self-discharge inspection device for a storage battery according to
また、請求項３記載の蓄電池の自己放電検査装置および請求項８記載の蓄電池の自己放電検査方法によれば、電位差測定処理に先立ち、充電されたすべての蓄電池を並列接続することで、すべての蓄電池を同一充電電圧に充電する電圧均一化処理を実行する構成を採用したことにより、簡易な構成でありながら、すべての蓄電池を確実に同一充電電圧に充電することができる。
Further, according to the self-discharge inspection device for a storage battery according to
また、請求項４記載の蓄電池の自己放電検査装置および請求項９記載の蓄電池の自己放電検査方法では、電位差測定処理に先立ち、並列接続された状態の複数の蓄電池を充電することにより、複数の蓄電池を同一充電電圧に充電する。したがって、この蓄電池の自己放電検査装置および蓄電池の自己放電検査方法によれば、充電処理において各蓄電池の充電電圧を同一充電電圧に揃えることができるため、充電処理とは別個に電圧均一化処理を実行する手間を省くことができ、自己放電検査でのステップ数を削減することができる。
Further, in the self-discharge inspection device for a storage battery according to
また、請求項５記載の蓄電池の自己放電検査装置および請求項１０記載の蓄電池の自己放電検査方法によれば、複数の蓄電池を同一充電電圧に充電した後に、蓄電池の並列接続状態を解除すると共に同一時間だけ自己放電させる放電処理を実行することにより、同一充電電圧に充電されたすべての蓄電池に対する同一時間の自己放電を正確に実行することができるため、より一層高精度で電位差を測定することができ、これによって自己放電量の検査精度を一層高めることができる。
Moreover, according to the self-discharge inspection device for a storage battery according to
以下、蓄電池の自己放電検査装置および自己放電検査方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a self-discharge inspection device and a self-discharge inspection method for a storage battery will be described with reference to the accompanying drawings.
最初に、蓄電池の自己放電検査装置１の構成について、図面を参照して説明する。
Initially, the structure of the self-
自己放電検査装置１は、図１に示すように、収納部２、切替部３、充電部４、電圧測定部５、処理部６、記憶部７および出力部８を備え、検査対象としての複数（本例では一例として、４個）の同種の蓄電池（具体的にはリチウムイオン電池）１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ（以下、特に区別しないときには「蓄電池１１」ともいう）についての自己放電量を検査する。
As shown in FIG. 1, the self-
収納部２は、図１，２に示すように、複数の蓄電池１１を収納可能に構成されている。また、収納部２は、収納されたすべての蓄電池１１における一方の電極（本例では一例として、同図に示すように負極）を互いに接続する導電部２ａを備えている。また、導電部２ａは、充電部４の後述する他方の出力端子（本例では負極端子４ｂ）に接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
切替部３は、一例として、図２に示すように、処理部６によってオン・オフ状態が制御される複数の切替スイッチ（本例では蓄電池１１の数に応じて、切替スイッチ３ａ〜３ｉの９個）を備えて構成されている。具体的には、一対の切替スイッチ３ａ，３ｂの一方の端子は共に接続されて、収納部２に収容されている蓄電池１１ａの他方の電極（本例では一例として、同図に示すように正極）に接続される。また、一対の切替スイッチ３ｃ，３ｄの一方の端子は共に接続されて、収納部２に収容されている蓄電池１１ｂの他方の電極（同図に示すように正極）に接続される。また、一対の切替スイッチ３ｅ，３ｆの一方の端子は共に接続されて、収納部２に収容されている蓄電池１１ｃの他方の電極（同図に示すように正極）に接続される。また、一対の切替スイッチ３ｇ，３ｈの一方の端子は共に接続されて、収納部２に収容されている蓄電池１１ｄの他方の電極（同図に示すように正極）に接続される。
As an example, as illustrated in FIG. 2, the
また、切替スイッチ３ａ，３ｃ，３ｅ，３ｇの各他方の端子は、共に接続されて、切替スイッチ３ｉの一方の端子と電圧測定部５の後述する一方の入力端子５ａとにそれぞれ接続されている。また、切替スイッチ３ｂ，３ｄ，３ｆ，３ｈの各他方の端子は、共に接続されて、電圧測定部５の後述する他方の入力端子５ｂにそれぞれ接続されている。また、切替スイッチ３ｉの他方の端子は、充電部４の後述の一方の出力端子（本例では正極端子４ａ）に接続されている。
The other terminals of the
充電部４は、一例として、処理部６によって制御される直流定電圧電源で構成されて、一対の出力端子（正極端子４ａおよび負極端子４ｂ）間に接続される蓄電池１１に一定の電圧Ｖ１を出力して充電する。具体的には、充電部４は、その正極端子４ａが切替部３の切替スイッチ３ｉにおける他方の端子に接続され、その負極端子４ｂが収納部２の導電部２ａに接続されている。
As an example, the charging
この構成により、充電部４は、切替部３の切替スイッチ３ｉがオフ状態のときには、収納部２に収納されているすべての蓄電池１１から電気的に切り離される。また、充電部４は、切替部３の切替スイッチ３ｉがオン状態のときには、切替スイッチ３ａ，３ｃ，３ｅ，３ｇのオン・オフ状態によって選択される蓄電池１１ａ〜１１ｄのうちの任意の１つと電気的に接続されて、この蓄電池１１を充電可能となっている。この場合、蓄電池１１は、充電電圧が高いときの方が低いときよりも自己放電による電圧降下が大きくなる。したがって、自己放電量の検査においては、蓄電池１１の充電電圧は高い方が望ましい。このため、充電部４から蓄電池１１に出力される電圧Ｖ１は、一例として、定格充電電圧と同じ電圧またはこの定格充電電圧よりも若干低い電圧（例えば、０．３ボルト程度の範囲内で定格充電電圧よりも低い電圧）に規定されている。
With this configuration, the charging
電圧測定部５は、一対の入力端子５ａ，５ｂに入力される直流電圧Ｖ２を測定して、処理部６に出力する。具体的には、電圧測定部５は、その入力端子５ａが切替スイッチ３ａ，３ｃ，３ｅ，３ｇの各他方の端子および切替スイッチ３ｉの一方の端子に接続され、かつその入力端子５ｂが切替スイッチ３ｂ，３ｄ，３ｆ，３ｈの各他方の端子に接続されて、これらの切替スイッチ３ａ〜３ｈのオン・オフ状態によって選択される蓄電池１１ａ〜１１ｄのうちの任意の２つの蓄電池１１の充電電圧間の電位差を直流電圧Ｖ２として測定する（以下、「電位差Ｖ２」ともいう）。
The
処理部６は、ＣＰＵを備えて構成されて、切替部３および充電部４に対する制御を実行する。また、処理部６は、図３に示す自己放電検査処理５０を実行する。具体的には、処理部６は、この自己放電検査処理５０において、充電部４を制御して収納部２に収納されているすべての蓄電池１１ａ〜１１ｄを充電する充電処理、充電されたすべての蓄電池１１ａ〜１１ｄの充電電圧を同一電圧（同一充電電圧）に揃える電圧均一化処理、充電電圧が同一に揃えられた（均一化された）すべての蓄電池１１ａ〜１１ｄを同時に同一時間だけ放置する（同一時間だけ自己放電させる）放置処理、この放電後のすべての蓄電池１１ａ〜１１ｄのうちの１つ（一例として蓄電池１１ａ）を基準蓄電池としたときのこの基準蓄電池の充電電圧と他のすべての蓄電池（蓄電池１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）の充電電圧との間の電位差Ｖ２を取得して記憶部７に記憶させる電位差測定処理、この取得した各電位差Ｖ２に基づいて収納部２に収納されているすべての蓄電池１１ａ〜１１ｄの自己放電量を検査する放電量検査処理、および放電量検査処理の結果を出力する出力処理を実行する。
The
記憶部７は、一例として、ＲＯＭおよびＲＡＭなどの半導体メモリを備えて構成されて、処理部６のワークメモリとして機能する。また、記憶部７には、電位差測定処理において処理部６が電圧測定部５から取得した各電位差Ｖ２が記憶される。また、記憶部７には、処理部６による放電量検査処理において使用されるしきい値電圧Ｖｔｈが予め記憶されている。
As an example, the
出力部８は、一例として、液晶ディスプレイなどの表示装置で構成されて、放電量検査処理の結果を出力する。なお、出力部８については、外部装置との間でデータ通信を行うインターフェース装置で構成して、この外部装置に放電量検査処理の結果を出力する構成を採用することもできる。
For example, the
次に、自己放電検査装置１の動作と共に、自己放電検査方法について図面を参照して説明する。なお、検査対象の蓄電池１１ａ〜１１ｄは、図１のようにして収納部２に予め収納されているものとする。
Next, the operation of the self-
この状態において処理部６は、図３に示す自己放電検査処理５０を実行する。この自己放電検査処理５０では、処理部６は、まず、充電処理を実行する（ステップ５１）。この充電処理では、処理部６は、充電部４に対する制御を実行して電圧Ｖ１の出力を開始させると共に、切替部３に対する制御を実行して蓄電池１１ａ〜１１ｄを１つずつ充電部４に接続することにより、すべての蓄電池１１ａ〜１１ｄを１つずつ充電する。
In this state, the
具体的には、処理部６は、切替部３に対する制御を実行して、切替スイッチ３ｉをオン状態に移行させ、この状態において、蓄電池１１ａを充電するときには、切替スイッチ３ａ，３ｃ，３ｅ，３ｇのうちの切替スイッチ３ａのみをオン状態に移行させて、充電部４の一対の出力端子間に蓄電池１１ａを接続し、蓄電池１１ｂを充電するときには、切替スイッチ３ｃのみをオン状態に移行させて、充電部４の一対の出力端子間に蓄電池１１ｂを接続し、蓄電池１１ｃを充電するときには、切替スイッチ３ｅのみをオン状態に移行させて、充電部４の一対の出力端子間に蓄電池１１ｃを接続し、蓄電池１１ｄを充電するときには、切替スイッチ３ｇのみをオン状態に移行させて、充電部４の一対の出力端子間に蓄電池１１ｄを接続することで、すべての蓄電池１１ａ〜１１ｄを１つずつ充電する。これにより、すべての蓄電池１１ａ〜１１ｄが充電部４から出力される電圧Ｖ１に充電される。また、処理部６は、この充電の完了後に、充電部４に対する制御を実行して電圧Ｖ１の出力を停止させる。
Specifically, the
次いで、処理部６は、電圧均一化処理を実行する（ステップ５２）。この電圧均一化処理では、処理部６は、まず、切替部３に対する制御を実行して、切替スイッチ３ｉをオフ状態に移行させて、充電部４から各蓄電池１１ａ〜１１ｄを切り離す。次いで、処理部６は、予め規定された時間（例えば約３０分）だけ、切替スイッチ３ａ，３ｃ，３ｅ，３ｇをすべてオン状態に移行させる。これにより、収納部２に収納されているすべての蓄電池１１は、予め規定された時間だけ並列接続される。なお、本例の切替部３の構成では、切替スイッチ３ａ，３ｃ，３ｅ，３ｇに代えて、切替スイッチ３ｂ，３ｄ，３ｆ，３ｈをすべてオン状態に移行させることもできる。
Next, the
上記の充電処理において、各蓄電池１１ａ〜１１ｄは、充電部４から出力される同じ電圧Ｖ１で充電されるため、理想的には同一の充電電圧Ｖ１に充電されるはずである。しかしながら、実際には、充電部４には、各蓄電池１１ａ〜１１ｄに対する充電動作を行う都度、出力精度の範囲内において電圧Ｖ１がばらつく虞があることから、これに起因して、各蓄電池１１ａ〜１１ｄの充電電圧にわずかなばらつきが存在している可能性がある。そこで、すべての蓄電池１１を予め規定された時間だけ並列接続することで、各蓄電池１１ａ〜１１ｄの充電電圧を均一化する（同一充電電圧に揃える）。
In the above charging process, each of the
続いて、処理部６は、放置処理を実行する（ステップ５３）。この放置処理では、処理部６は、まず、処理部６は、オン状態に移行させていた切替スイッチ３ａ，３ｃ，３ｅ，３ｇ（または、切替スイッチ３ｂ，３ｄ，３ｆ，３ｈ）を同時にオフ状態に移行させる。これにより、各蓄電池１１ａ〜１１ｄは、同時に自己放電を開始する。また、処理部６は、各切替スイッチ３ａ，３ｃ，３ｅ，３ｇ（または、切替スイッチ３ｂ，３ｄ，３ｆ，３ｈ）のオフ状態への移行（自己放電の開始）と同時に自己放電時間の計測を開始する。
Subsequently, the
処理部６は、計測している自己放電時間が予め規定された時間（例えば、一週間程度）に達したときに、電位差測定処理を実行する（ステップ５４）。この電位差測定処理では、処理部６は、蓄電池１１ａ〜１１ｄのうちの１つ（本例では蓄電池１１ａ）を基準蓄電池として、この基準蓄電池（蓄電池１１ａ）と他のすべての蓄電池（蓄電池１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）との間の充電電圧についての電位差Ｖ２（充電電圧が同一の状態から同一時間だけ自己放電させた状態での蓄電池１１ａの充電電圧と、他の蓄電池１１ｂ〜１１ｄの各充電電圧との間の電位差）を測定する。
When the measured self-discharge time reaches a predetermined time (for example, about one week), the
具体的には、処理部６は、切替部３に対する制御を実行して、切替スイッチ３ａ，３ｃ，３ｅ，３ｇのうちの切替スイッチ３ａのみをオン状態に移行させることにより、切替スイッチ３ａを介して蓄電池１１ａの正極のみを電圧測定部５の一方の入力端子５ａに接続させる。また、処理部６は、この状態において、切替部３に対する制御を実行して、切替スイッチ３ｄ，３ｆ，３ｈを一例としてこの順に１つずつ時間をずらしてオン状態に移行させることにより、オン状態の切替スイッチ３ｄ，３ｆ，３ｈを介して、蓄電池１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの各正極を順番に電圧測定部５の他方の入力端子５ｂに接続させる。なお、この蓄電池１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの各正極を順番に電圧測定部５の他方の入力端子５ｂに接続させる処理は、長くとも１分以内の短時間に行われるため、上記した一週間程度の自己放電時間に対しては、ほぼ同時に行われると見なされる。
Specifically, the
この場合、電圧測定部５は、このようにして一対の入力端子５ａ，５ｂ間に順次入力される蓄電池１１ａ（基準蓄電池）の充電電圧と蓄電池１１ｂの充電電圧との間の電位差Ｖ２、蓄電池１１ａの充電電圧と蓄電池１１ｃの充電電圧との間の電位差Ｖ２、および蓄電池１１ａの充電電圧と蓄電池１１ｄの充電電圧との間の電位差Ｖ２を順番に測定して、処理部６に出力する。処理部６は、電圧測定部５から出力される各電位差Ｖ２を入力すると共に、各電位差Ｖ２に対応する蓄電池１１の組（本例では、蓄電池１１ａと蓄電池１１ｂの組、蓄電池１１ａと蓄電池１１ｃの組、蓄電池１１ａと蓄電池１１ｄの組）に対応させて各電位差Ｖ２を記憶部７に記憶させる。
In this case, the
本例では、各蓄電池１１の自己放電量を検査する手法として、自己放電によって変化（リチウムイオン電池の場合には、１日当たり約１μボルト程度の変化のため、上記した自己放電時間の経過後では、約十数μボルト〜数十μボルト程度の変化）した蓄電池１１の充電電圧そのものを測定するのではなく、２つの蓄電池１１の充電電圧間の電位差Ｖ２を測定する構成を採用している。このため、電圧測定部５は、充電電圧自体を測定する場合の電圧測定レンジ（蓄電池１１としてのリチウムイオン電池では、充電電圧は３．７ボルト程度であるため、通常は１０ボルトレンジ）でμボルトオーダーの電圧変化を測定する構成（十分な測定精度を得られない構成）にはならずに、２つの蓄電池１１に自己放電によってそれぞれ生じる上記の変化（約十数μボルト〜数十μボルト程度の変化）の差分（数μボルト程度）を、１０ボルトレンジよりも十分に小さな電圧測定レンジ（例えば１００μボルトの電圧測定レンジ）で測定する構成とすることができ、これにより、測定精度を大幅に向上させることが可能となっている。
In this example, as a method for inspecting the self-discharge amount of each storage battery 11, the change is caused by self-discharge (in the case of a lithium ion battery, the change is about 1 μV per day. Instead of measuring the charging voltage itself of the storage battery 11 that has been changed from about a few tens of microvolts to several tens of microvolts, a configuration is employed in which the potential difference V2 between the charging voltages of the two storage batteries 11 is measured. For this reason, the
また、このようにして測定精度を大幅に向上させることができるため、各蓄電池１１での自己放電量が従来の方式よりも少ない状態であっても、十分な精度で電位差Ｖ２を測定することが可能である。このため、自己放電時間を従来の方式における自己放電時間（４週間程度）よりも大幅に短い時間（例えば、一週間程度）にすることができるため、自己放電検査処理５０に要する時間が大幅に短縮可能となっている。
Further, since the measurement accuracy can be greatly improved in this way, the potential difference V2 can be measured with sufficient accuracy even when the self-discharge amount in each storage battery 11 is smaller than that in the conventional method. Is possible. For this reason, since the self-discharge time can be set to a time (for example, about one week) that is significantly shorter than the self-discharge time (about four weeks) in the conventional method, the time required for the self-
次いで、処理部６は、放電量検査処理を実行する（ステップ５５）。この放電量検査処理では、処理部６は、まず、記憶部７に記憶されている各電位差Ｖ２に基づいて、蓄電池１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄのうちの最も自己放電量の少ない蓄電池１１（つまり、自己放電後の充電電圧が最高の蓄電池１１）を特定蓄電池として特定（検出）する電池特定処理を実行する。次いで、処理部６は、この特定蓄電池の充電電圧を基準としたときの他の蓄電池１１の充電電圧との間の電位差を新たな電位差Ｖ３として算出して記憶部７に記憶させる電位差算出処理を実行する。続いて、処理部６は、この算出した電位差Ｖ３と記憶部７から読み出したしきい値電圧Ｖｔｈとを比較して、特定蓄電池の充電電圧との間の電位差Ｖ３がしきい値電圧Ｖｔｈ以下となる充電電圧の蓄電池１１を自己放電量の良好な（自己放電量の少ない）な蓄電池１１（良品）として選別し、電位差Ｖ３がしきい値電圧Ｖｔｈを超える充電電圧の蓄電池１１を自己放電量の不良な（自己放電量の大きい）蓄電池１１（不良品）として選別する選別処理を実行する。処理部６は、この選別処理での各蓄電池１１についての選別結果を示す結果データＤ１を記憶部７に記憶させる。
Next, the
リチウムイオン電池のような蓄電池１１では、製造時に発生した製造上の原因によってロット単位で不良品（自己放電量についての不良品、つまり自己放電量が予め規定された量よりも大きい蓄電池）が発生するような特殊な場合を除き、製造される物の殆どが良品（自己放電量についての良品、つまり自己放電量が予め規定された量以内となる蓄電池）となるのが一般的である。このため、上記の電池特定処理において特定される特定蓄電池（自己放電が最も少ない蓄電池１１）は、良品であると考えられることから、この特定蓄電池の充電電圧を基準として算出される電位差Ｖ３が大きい（つまり、しきい値電圧Ｖｔｈを超える）蓄電池１１を不良品として選別し、この電位差Ｖ３が小さい（つまり、しきい値電圧Ｖｔｈ以内となる）蓄電池１１を良品として選別することが可能となっている。 In the storage battery 11 such as a lithium ion battery, a defective product (a defective product with respect to the self-discharge amount, that is, a storage battery in which the self-discharge amount is larger than a predetermined amount) is generated on a lot basis due to a manufacturing cause generated at the time of manufacture. Except for such special cases, most of the manufactured products are generally non-defective products (non-defective products with respect to the self-discharge amount, that is, storage batteries in which the self-discharge amount is within a predetermined amount). For this reason, the specific storage battery (storage battery 11 with the least self-discharge) specified in the battery specifying process is considered to be a non-defective product, and thus the potential difference V3 calculated based on the charging voltage of the specific storage battery is large. The storage battery 11 (that is, exceeding the threshold voltage Vth) is selected as a defective product, and the storage battery 11 having a small potential difference V3 (that is, within the threshold voltage Vth) can be selected as a non-defective product. Yes.
最後に、処理部６は、出力処理を実行する（ステップ５６）。この出力処理では、処理部６は、記憶部７から各蓄電池１１についての選別結果（つまり、放電量検査処理の結果）を示す結果データＤ１を読み出して、出力部８に出力して表示させる。これにより、自己放電検査処理５０が完了する。
Finally, the
このように、この蓄電池の自己放電検査装置１および自己放電検査方法では、処理部６が、各蓄電池１１ａ〜１１ｄが同一充電電圧に充電された後に同一時間だけ自己放電された状態において、切替部３を制御して基準蓄電池（上記の例では蓄電池１１ａ）とすべての他の蓄電池１１ｂ〜１１ｄとの間の電位差Ｖ２を電圧測定部５に順次測定させて出力させると共にこの測定された電位差Ｖ２を取得する電位差測定処理、および取得した各電位差Ｖ２に基づいて各蓄電池１１ａ〜１１ｄの自己放電量を検査する放電量検査処理を実行する。
Thus, in the storage battery self-
したがって、この蓄電池の自己放電検査装置１および自己放電検査方法によれば、電圧測定部５において、蓄電池１１の充電電圧自体を測定する場合の電圧測定レンジ（例えば、１０ボルトレンジ）でμボルトオーダーの自己放電による電圧変化量を測定する構成（十分な測定精度を得られない構成）を採用することなく、１０ボルトレンジよりも十分に小さな電圧測定レンジ（例えば１００μボルトの電圧測定レンジ）で測定する構成を採用して、２つの蓄電池１１に自己放電によってそれぞれ生じる充電電圧の変化（約十数μボルト〜数十μボルト程度の変化）の差分（数μボルト程度）である電位差Ｖ２を高精度で測定することができる結果、この電位差Ｖ２に基づいて、蓄電池１１の自己放電量を高い精度で検査することができる。
Therefore, according to the self-
また、このようにして測定精度を大幅に向上させることができるため、各蓄電池１１での自己放電量を従来の方式よりも少なくしても、十分な精度で電位差Ｖ２を測定することができることから、自己放電時間を従来の方式での自己放電時間（４週間程度）よりも大幅に短い時間（一週間程度）にでき、これにより、自己放電検査処理５０に要する時間を大幅に短縮することができる。
In addition, since the measurement accuracy can be greatly improved in this way, the potential difference V2 can be measured with sufficient accuracy even if the self-discharge amount in each storage battery 11 is smaller than that in the conventional method. The self-discharge time can be made significantly shorter (about one week) than the self-discharge time (about four weeks) in the conventional method, thereby significantly reducing the time required for the self-
また、この蓄電池の自己放電検査装置１および自己放電検査方法では、上記のステップ５５において実行する放電量検査処理において、取得した各電位差Ｖ２に基づいて各蓄電池１１ａ〜１１ｄのうちから最高の充電電圧の蓄電池１１を特定蓄電池として検出する電池特定処理、特定蓄電池と他のすべての蓄電池１１との間の電位差を新たな電位差Ｖ３として算出する電位差算出処理、および算出した新たな電位差Ｖ３が予め規定されたしきい値電圧Ｖｔｈ以下となる蓄電池１１を選別する選別処理を実行して、各蓄電池１１の自己放電量を検査する（自己放電量に関しての良品と不良品とに選別する）。
Further, in the storage battery self-
したがって、この蓄電池の自己放電検査装置１および自己放電検査方法によれば、高精度で測定された電位差Ｖ２に基づいて、各蓄電池１１の自己放電量を確実に検査する（自己放電量に関しての良品と不良品とに確実に選別する）ことができる。
Therefore, according to the self-
また、この蓄電池の自己放電検査装置１および自己放電検査方法によれば、充電されたすべての蓄電池１１ａ〜１１ｄを切替部３を制御して並列接続することで、すべての蓄電池１１ａ〜１１ｄを同一充電電圧に充電する電圧均一化処理を実行する構成を採用したことにより、簡易な構成でありながら、すべての蓄電池１１ａ〜１１ｄを確実に同一充電電圧に充電することができる。
Further, according to the self-
また、この蓄電池の自己放電検査装置１および自己放電検査方法によれば、蓄電池１１ａ〜１１ｄを同一充電電圧に充電した後に、切替部３を制御して複数の蓄電池１１ａ〜１１ｄの並列接続状態を解除すると共に同一時間だけ自己放電させる放電処理を実行することにより、同一充電電圧に充電されたすべての蓄電池１１ａ〜１１ｄに対する同一時間の自己放電を正確に実行することができるため、より一層高精度で電位差Ｖ２を測定することができ、これによって自己放電量の検査精度を一層高めることができる。
Further, according to the self-
なお、上記のように、各蓄電池１１を同一充電電圧に充電する構成として、上記のステップ５１の充電処理において、充電部４によって各蓄電池１１ａ〜１１ｄを１つずつ充電し、充電動作毎の充電部４の電圧Ｖ１のばらつきに起因してばらついた各蓄電池１１ａ〜１１ｄの充電電圧を上記のステップ５２の電圧均一化処理において同一充電電圧に揃えることで、充電部４の充電電流の供給能力を低く抑えるようにしているが、充電電流について十分な供給能力のある充電部４を採用したときには、ステップ５１の充電処理において、切替スイッチ３ａ，３ｃ，３ｅ，３ｇを同時にオン状態に移行させると共に、切替スイッチ３ｉをオン状態に移行させることで、すべての蓄電池１１ａ〜１１ｄを並列接続にし、これによってすべての蓄電池１１ａ〜１１ｄを充電部４で同時に充電する構成を採用することもできる。この構成を採用することにより、充電処理において、各蓄電池１１ａ〜１１ｄの充電電圧を同一充電電圧に揃えること（電圧均一化処理を併せて実行すること）もできる。また、この構成を採用したときには、充電処理とは別個に電圧均一化処理を実行する手間を省くことができる（上記のステップ５２での電圧均一化処理を省略することができる）ため、自己放電検査処理５０でのステップ数を削減することができる。
In addition, as above-mentioned as a structure which charges each storage battery 11 to the same charging voltage, in the charging process of said
また、充電部４を備えて、自己放電検査処理５０において、すべての蓄電池１１ａ〜１１ｄに対する充電処理（ステップ５１）から放電量検査処理（ステップ５６）まですべて自動で行う構成を採用したが、予め自己放電検査装置１以外の装置で、各蓄電池１１を定格充電電圧と同じ電圧またはこの定格充電電圧よりも若干低い電圧に充電し、この充電された各蓄電池１１を収納部２に収納して、ステップ５２の電圧均一化処理から開始する構成を採用することもできる。この構成を採用したときには、充電部４を省略することができる。
Moreover, although the charging
また、上記の自己放電検査装置１および自己放電検査方法では、ステップ５５の放電量検査処理において、各蓄電池１１ａ〜１１ｄのうちから最高の充電電圧の蓄電池１１を特定蓄電池として検出すると共に、この特定蓄電池と他のすべての蓄電池１１との間の電位差Ｖ３を算出し、この各電位差Ｖ３をしきい値電圧Ｖｔｈと比較することにより、各蓄電池１１の自己放電量を検査する構成を採用しているが、上記したように、通常の場合には、複数の蓄電池１１のうちの殆どが良品であることから、自己放電量の不良な蓄電池１１についての電位差Ｖ３は、良品としての蓄電池１１についての電位差Ｖ３の存在範囲から外れて存在する。このため、放電量検査処理において、各電位差Ｖ３についての偏差値を算出し、算出した偏差値とこの偏差値に対して予め規定されたしきい値とに基づいて、自己放電量を検査する構成（例えば、しきい値以上の偏差値の蓄電池１１については良品、しきい値未満の偏差値の蓄電池１１については不良品と選別する構成）を採用することもできる。
Moreover, in said self-discharge test |
１ 自己放電検査装置
２ 収納部
３ 切替部
４ 充電部
５ 電圧測定部
６ 処理部
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 蓄電池
Ｖ２ 電位差
DESCRIPTION OF
Claims (10)
入力される測定電圧を測定する電圧測定部と、
前記複数の蓄電池と前記電圧測定部との間に配設されて、当該複数の蓄電池のうちの１つの蓄電池を基準蓄電池としたときの当該基準蓄電池と他の任意の蓄電池との間の電位差を前記測定電圧として前記電圧測定部に出力する切替部と、
前記複数の蓄電池が同一充電電圧に充電された後に同一時間だけ自己放電された状態において、前記切替部を制御して前記基準蓄電池とすべての前記他の蓄電池との間の前記電位差を前記電圧測定部に順次測定させると共に当該電圧測定部によって測定された当該電位差を取得する電位差測定処理、および当該取得した各電位差に基づいて前記複数の蓄電池の自己放電量を検査する放電量検査処理を実行する処理部とを備えている蓄電池の自己放電検査装置。 A self-discharge inspection device for a storage battery that inspects a self-discharge amount for a plurality of similar storage batteries,
A voltage measurement unit for measuring the input measurement voltage;
A potential difference between the reference storage battery and any other storage battery when the storage battery is disposed between the plurality of storage batteries and the voltage measurement unit and one storage battery of the plurality of storage batteries is used as a reference storage battery. A switching unit that outputs the measured voltage to the voltage measuring unit;
In the state where the plurality of storage batteries are self-discharged for the same time after being charged to the same charging voltage, the voltage difference is measured between the reference storage battery and all the other storage batteries by controlling the switching unit. A potential difference measurement process for causing the unit to sequentially measure and acquiring the potential difference measured by the voltage measurement unit, and a discharge amount inspection process for inspecting the self-discharge amounts of the plurality of storage batteries based on the acquired potential differences. A self-discharge inspection device for a storage battery comprising a processing unit.
前記処理部は、充電状態の前記複数の蓄電池を前記切替部を制御して並列接続することにより当該複数の蓄電池を前記同一充電電圧に充電する電圧均一化処理を実行する請求項１または２記載の蓄電池の自己放電検査装置。 The switching unit is configured to be able to connect the plurality of storage batteries in parallel,
The said process part performs the voltage equalization process which charges the said some storage battery to the said same charge voltage by connecting the said some storage battery of a charging state in parallel by controlling the said switch part. Storage battery self-discharge inspection device.
前記切替部は、前記複数の蓄電池を並列接続可能に構成され、
前記処理部は、前記切替部を制御して前記複数の蓄電池を並列接続すると共に当該並列接続された状態の複数の蓄電池に前記充電部を接続して前記同一充電電圧に充電する請求項１または２記載の蓄電池の自己放電検査装置。 It has a live part,
The switching unit is configured to be able to connect the plurality of storage batteries in parallel,
The processing unit controls the switching unit to connect the plurality of storage batteries in parallel and connects the charging unit to the plurality of storage batteries connected in parallel to charge the same charging voltage. 2. The self-discharge inspection device for a storage battery according to 2.
同一充電電圧に充電された後に同一時間だけ自己放電された状態の前記複数の蓄電池のうちの１つの蓄電池を基準蓄電池としたときの当該基準蓄電池と他のすべての蓄電池との間の電位差を測定する電位差測定処理と、
前記測定した各電位差に基づいて前記複数の蓄電池の自己放電量を検査する放電量検査処理とを実行する蓄電池の自己放電検査方法。 A self-discharge inspection method for a storage battery for inspecting a self-discharge amount for a plurality of similar storage batteries,
Measures the potential difference between the reference storage battery and all other storage batteries when the reference storage battery is used as one of the plurality of storage batteries that have been charged to the same charge voltage and then self-discharged for the same time. A potential difference measurement process,
A storage battery self-discharge inspection method that executes a discharge amount inspection process for inspecting the self-discharge amounts of the plurality of storage batteries based on the measured potential differences.
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160802 |