JP2018190706A

JP2018190706A - バッテリセルの半製品を試験する方法

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Publication number: JP2018190706A
Application number: JP2018055828A
Authority: JP
Inventors: 志明蔡; Chih-Ming Tsai; 昭旭陳; Chao-Hsu Chen; 漢洲廖; Han-Chou Liao; 崇羽向; Chung-Yu Siang
Original assignee: Chroma ATE Inc
Current assignee: Chroma ATE Inc
Priority date: 2017-05-05
Filing date: 2018-03-23
Publication date: 2018-11-29
Anticipated expiration: 2038-03-23
Also published as: KR102087065B1; US20180323481A1; TW201843475A; TWI621866B; US10673104B2; JP6694462B2

Abstract

【課題】バッテリセルの半製品を試験するための方法を提供する。【解決手段】バッテリセルの半製品は、第１導体と第２導体との間の電圧差が閾値電圧未満であるときに一定の電流で充電される。バッテリセルの半製品は、第１導体と第２導体との間の電圧差が閾値電圧以上である場合に一定電圧で充電される。全電気量は、デフォルト期間の後に取得し、全電気量は、デフォルト期間の間、定電流でバッテリセルの半製品に充電される電気量である。したがって、バッテリセルの半製品の電極に関する絶縁性は、全電気量が閾値電気量よりも大きい場合に不良と判断される。【選択図】図３

Description

本開示は、バッテリセルの半製品を試験する方法に関し、特に、バッテリセルの半製品の絶縁性を試験及び測定する方法に関する。

電子産業が盛んになってきており、様々な種類の電子製品が普及してきている。携帯用電子製品のサイズの縮小化及び重量の軽量化は、携帯用電子製品の製造にとって最も重要である。移動の便宜のために、電池は、通常、蓄電部品となっている。これにより、電子製品のどれにでも電力を供給することができる。

現在の携帯用電子製品の大部分には、電池容量が大きく、エネルギー密度が高い再使用可能なリチウムイオン電池が適用される。リチウムイン電池の半完成電池は、複数のアノード電極と、複数のカソード電極と、積み重なった（Ｐｉｌｅ）絶縁膜と、を有する。最終的にバッテリセルの半製品に電解液が充填され、リチウムイオン電池が完成する。このような構成では、半完成電池のアノード−カソード間の距離が大きくなる。現状では、半完成電池のアノードとカソードは、絶縁膜によって分離されている。すなわち、絶縁膜によって、アノードとカソードとの間の距離ができている。しかしながら、対応するプロセスにおいて、アノードとカソードとの距離は、切断バリ、予想外の粒子又は不均一な厚さのために縮小され、アノードとカソードとの間の望ましくない短絡を誘発する。

プロセス中は、通常、絶縁試験が行われるが、現状の主な試験項目は、絶縁耐力試験（ｈｉ−ｐｏｔｔｅｓｔ）であり、長いエネルギー遷移時間とかなりのキャパシタの偏差（約±２０％）のために、被試験デバイス（ＤｅｖｉｃｅＵｎｄｅｒＴｅｓｔ；ＤＵＴ）の誤判定を引き起こす傾向がある。さらに、バッテリセルの半製品の定常状態と非定常状態とのスケールの間には、わずかな差異しかないため、正確な判定がなされない可能性がある。

そこで、本発明の一実施形態は、バッテリセルの半製品を試験するための方法を提供することを目的の一つとする。

実施形態によれば、バッテリセルの半製品に適合したバッテリセルの半製品を試験する方法が提供される。バッテリセルの半製品は、第１電極と第２電極とを含み、第１電極と第２電極とが重なって配置され、第１電極と第２電極との間に絶縁膜が配置され、第１電極は第２導体に電気的に接続され、第２電極は第２導体に電気的に接続されている。この方法では、第１導体と第２導体との間の電圧差が閾値電圧未満である場合に、バッテリセルの半製品を定電流で充電し、第１導体と第２導体との間の電圧差が閾値電圧以上である場合に、バッテリセルの半製品に定電圧を充電し、デフォルト期間の後に全電気量が得られ、全電気量は、デフォルト期間中に前記バッテリセルの半製品に定電流で充電される電気量であり、全電気量が、閾値電気量よりも大きいか否かを判定し、全電気量が、閾値電気量よりも大きい場合、バッテリセルの半製品の第１電極と第２電極との間の絶縁性が不良であると判定される。

本開示は、以下に与えられる詳細な説明および説明のために与えられるものであり、本開示を限定するものではなく、添付の図面からより理解される。

本開示の一実施形態における理想的なバッテリセルの半製品の構造図である。本開示の一実施形態における欠陥を有するバッテリセルの半製品の構造図である。本開示の一実施形態における理想的なバッテリセルの半製品の充電に関連する電圧差図である。本開示の一実施形態における欠陥を有するバッテリセルの半製品の充電に関連する電圧差図である。本開示の他の実施形態における欠陥を有するバッテリセルの半製品の充電に関連する電圧差図である。本開示の一実施形態におけるバッテリセルの半製品の試験方法のフローチャートである。本開示の図２Ａに示される実施形態において、バッテリセルの半製品に定電流を充電することに関する図である。本開示の図２Ｂに示される実施形態において、バッテリセルの半製品に定電流を充電することに関する図である。本開示の図２Ｃに示される実施形態において、バッテリセルの半製品に定電流を充電することに関連する図である。本開示の他の実施形態におけるバッテリセルの半製品の試験方法の一部のフローチャートである。本開示の他の実施形態におけるバッテリセルの半製品の充電に関連する電圧差図である。本開示のさらに他の実施形態におけるバッテリセルの半製品の試験方法の一部のフローチャートである。

以下の詳細な説明では、説明のために、開示された実施形態の完全な理解を提供するために、多くの具体的な詳細が述べられる。しかしながら、これらの特定の詳細なしに１つまたは複数の実施形態を実施できることは明らかであろう。他の例では、図面を簡単にするために、周知の構造およびデバイスを概略的に示す。

この開示は、バッテリセルの半製品を試験するための方法を提供する。この試験方法は、バッテリセルの半製品に適用される。図１Ａを参照すると、図１Ａは、本開示の一実施形態における理想的なバッテリセルの半製品１０の構造図である。バッテリセルの半製品１０は、第１電極および第２電極を含む。本実施形態では、第１電極Ｅ１ａ、Ｅ１ｂ、Ｅ１ｃ、Ｅ１ｄ、Ｅ１ｅ、及び第２電極Ｅ２ａ、Ｅ２ｂ、Ｅ２ｃ、Ｅ２ｄを例示したが、第１電極及び第２電極の数はこれに限定されない。実際には、第１電極と第２電極との間には、第１電極と第２電極とを分離する絶縁膜が設けられている。図１Ａ及び図１Ｂでは、絶縁膜は図示されていない。

バッテリセルの半製品１０の第１電極Ｅ１ａ、Ｅ１ｂ、Ｅ１ｃ、Ｅ１ｄ、Ｅ１ｅは、第１導体Ｃ１に接続されている。バッテリセルの半製品１０の第２電極Ｅ２ａ、Ｅ２ｂ、Ｅ２ｃ、Ｅ２ｄは、第２導体Ｃ２に接続されている。実際には、第１導体Ｃ１および第２導体Ｃ２は、１つまたは複数の導電性材料で作られている。第１導体Ｃ１および第２導体Ｃ２は、例えば、クランプ、溶接または同様の方法によって、第１電極および第２電極にそれぞれ接続される。すなわち、第１電極Ｅ１ａ、Ｅ１ｂ、Ｅ１ｃ、Ｅ１ｄ、Ｅ１ｅは第１導体Ｃ１を介して電気的に接続され、第２電極Ｅ２ａ、Ｅ２ｂ、Ｅ２ｃ、Ｅ２ｄは第２導体Ｃ２を介して電気的に接続される。第１電極Ｅ１ａ、Ｅ１ｂ、Ｅ１ｃ、Ｅ１ｄ、Ｅ１ｅは、電池のアノードとカソードの一方であり、第２電極Ｅ２ａ、Ｅ２ｂ、Ｅ２ｃ、Ｅ２ｄは、電池のアノードとカソードの他方である。

第１電極Ｅ１ａ、Ｅ１ｂ、Ｅ１ｃ、Ｅ１ｄ、Ｅ１ｅのそれぞれが、第２電極Ｅ２ａ、Ｅ２ｂ、Ｅ２ｃ、Ｅ２ｄ、Ｅ２ｅのそれぞれに接触していないことが好ましい。つまり、第１電極Ｅ１ａ、Ｅ１ｂ、Ｅ１ｃ、Ｅ１ｄ、Ｅ１ｅのいずれかと、第２電極Ｅ２ａ、Ｅ２ｂ、Ｅ２ｃ、Ｅ２ｄ、Ｅ２ｅのいずれかとの間に短絡は生じないことが好ましい。しかしながら、実際には、第１電極の一部は、材料のバリや、絶縁膜の不均一な厚さ、または予想外の粒子のために、第２電極の一部と短絡する可能性がある。図１Ｂを参照すると、非理想的なバッテリセルの半製品１０’の可能な状態が示されており、欠陥を有するバッテリセルの半製品の構造図が示されている。バッテリセルの半製品１０’の構造はバッテリセルの半製品１０の構造と同様である。しかしながら、図１Ａに示されているものと比較して、バッテリセルの半製品１０’の構造には粒子Ｐが存在する。粒子Ｐは、バッテリセルの半製品１０’の第１電極Ｅ１ｂと第２電極Ｅ２ｂとの間にある。粒子Ｐは、第１電極Ｅ１ｂと第２電極Ｅ２ｂとの両方に接触し、第１電極Ｅ１ｂと第２電極Ｅ２ｂとは、粒子Ｐを介して電気的に接続されている。

実際には、粒子Ｐは、バッテリセルの半製品１０’の構造内にあるとき、物理的条件に従ってランダムに移動する。従って、第１電極Ｅ１ｂと第２電極Ｅ２ｂとの間の短絡の開始時間、持続時間及び導電率のような特性は、粒子Ｐの電極への接触、サイズ及び材料に応じて変化する可能性がある。バッテリセルの半製品の構造内の粒子は、必ずしも短絡を誘発するとは限らず、異なる時間に生じる短絡の持続時間は同じではない可能性がある。このような状況下において、半絶縁電池セルの内部絶縁を測定し、内部絶縁を量子化することができる試験方法が緊急かつ実際的に必要とされている。以下では、バッテリセルの半製品１０を理想的バッテリセルの半製品と呼び、バッテリセルの半製品１０’を非理想バッテリセルの半製品と呼ぶ。

図２Ａは、理想的なバッテリセルの半製品を充電する状況を説明するための図である。図２Ａは、本開示の一実施形態における理想的なバッテリセルの半製品の充電に関する電圧差図である。具体的には、図２Ａは、バッテリセルの半製品１０が充電されたときの第１導体Ｃ１と第２導体Ｃ２との間の電圧差の変化を示すように構成されている。横軸は時間を示し、縦軸は電圧差の値を示す。定電流充電期間ＣＣＩおよび定電圧充電期間ＣＶＩは、図２Ａに規定されている。具体的には、バッテリセルの半製品１０は、定電流充電期間ＣＣＩにおいて定電流で充電され、定電圧充電期間ＣＶＩにおいて定電圧で充電される。

図２Ａに示す実施形態では、バッテリセルの半製品１０は、最初に定電流で充電される。電圧差が閾値電圧Ｖｔｈ以上になると、バッテリセルの半製品１０は、定電圧充電される。本実施形態では、バッテリセルの半製品１０の電極の電圧差は、充電が開始された後の時刻ｔｉにおいて閾値電圧に達する。したがって、定電流充電期間ＣＣＩは時刻ｔｉよりも前の期間であり、定電圧充電期間ＣＶＩは時刻ｔｉから後の期間である。時刻ｔｉは、定電流充電期間ＣＣＩまたは定電圧充電期間ＣＶＩに含まれると定義することができる。異なる充電方法に対応して、定電流充電期間ＣＣＩにおけるバッテリセルの半製品１０の電極の電圧差を表す充電曲線の第１部分は、一定の傾きを有する曲線であり、一方、定電圧充電期間ＣＶＩにおけるバッテリセルの半製品１０の電極の電圧差を表す充電曲線の第２部分は、水平線（傾きはゼロ）である。

非理想的なバッテリセルの半製品を充電する状況を説明するための図２Ｂを参照されたい。図２Ｂは、本開示の一実施形態において欠陥を有するバッテリセルの半製品の充電に関連する電圧差図である。理想的な状況および非理想的な状況の充電曲線は、図２Ｂに示されており、太線で示す曲線は、バッテリセルの半製品１０’の電極の電圧差を示し、細線で示す曲線は、比較のためにバッテリセルの半製品１０の電極の電圧差を示す。図２Ｂのバッテリセルの半製品１０の電極の電圧差は、図２Ａのバッテリセルの半製品１０の電極の電圧差と同じである。説明のために、バッテリセルの半製品１０’の電極の電圧差に対応して、図２Ｂでは、定電流充電時間ＣＣ１および定電圧充電時間ＣＶ１がさらに定義され、定電流充電時間ＣＣ１は時刻ｔ２より前の期間であり、定電圧充電期間ＣＶ１は、時刻ｔ２からさらに時間が経過しており、時刻ｔ２は、定電流充電期間ＣＣ１または定電圧充電期間ＣＶ１に含に含まれる。

図２Ｂに示す実施形態では、バッテリセルの半製品１０’は最初に定電流で充電され、時刻ｔ１よりも前の時刻ｔ１に短絡が発生する。その結果、バッテリセルの半製品１０’の電極間の電圧差は、定電圧上昇率（図の一定の傾きに相当）で増加する。しかし、バッテリセルの半製品１０’の電極の一部は、バッテリセルの半製品１０’の構造において、図１Ｂに示す短絡が一度発生した場合、時刻ｔ１において、定電流充電によって異常放電することがある。従って、バッテリセルの半製品１０’の電極の電圧差は、時刻ｔ１の近傍で急速に低下する。時間ｔ１の後、実際の物理的条件により短絡が存在しなくなり、定電流で充電されたバッテリセルの半製品１０’の電極の電圧差は定電圧上昇率で再び上昇する。時刻ｔ２において、バッテリセルの半製品１０’の電極の電圧差が閾値電圧に達し、代わりにバッテリセルの半製品１０’を充電するために一定電圧が供給される。

図２Ｃを参照されたい。非理想的なバッテリセルの半製品を充電することに関する別の状況を、次に説明する。図２Ｃは、本開示の別の実施形態における欠陥を有するバッテリセルの半製品の充電に関連する電圧差図である。理想的および非理想的な状況の充電曲線は、図２Ｃに示されており、太線で示された曲線は、バッテリセルの半製品１０’の電極の電圧差を示し、細線で示された曲線はバッテリセルの半製品１０の電極の電圧差を示す。また、図２Ｃは、バッテリセルの半製品１０’の電極間の電圧差の充電曲線を示し、定電流充電時間ＣＣ２、ＣＣ２’、及び定電圧充電期間ＣＶ２、ＣＶ２’が定義されており、定電流充電期間ＣＣ２は、定電圧充電時間期間ＣＶ２よりも前であり、定電圧充電時間ＣＶ２は、定電流充電時間ＣＣ２’に先立ち、定電流充電期間ＣＣ２’は、定電圧充電期間ＣＶ２’よりも先立っている。時間順には、定電流充電時間ＣＣ２は時刻ｔｉの前であり、定電圧充電時間ＣＶ２は時刻ｔ３と時刻ｔ４との間にあり、定電圧充電時間ＣＶ２’は時刻ｔ４の後である。

図２Ｃに示す実施形態では、バッテリセルの半製品１０’の電極の電圧差は、時刻ｔｉにおいて閾値電圧Ｖｔｈに達する。前述した短絡は時刻ｔ３に発生し、時刻ｔ３は時刻ｔｉの後である。電圧差は、時刻ｔ３で急速に降下する。バッテリセルの半製品１０’の電極の電圧差は、時間ｔ３の後に再び閾値電圧Ｖｔｈよりも小さくなるので、定電流は、バッテリセルの半製品１０’を再充電するように適合される。時間ｔ３の後、実用的な物理的条件により短絡が存在しなくなり、定電流で充電されたバッテリセルの半製品１０’の電極の電圧差が定電圧上昇率で再び上昇する。時刻ｔ４において、バッテリセルの半製品１０’の電極の電圧差が再び閾値電圧Ｖｔｈに達し、次いで、バッテリセルの半製品１０’を充電するために定電圧が再び適合される。

上述の状況に基づいて、本開示は、非理想的なバッテリセルの半製品を認識するためにバッテリセルの半製品を試験する方法を提供する。本開示の一実施形態におけるバッテリセルの半製品の試験方法のフローチャートを、図３を参照して説明する。本実施形態では、以下のステップが実行される。ステップＳ１０１において、第１導体と第２導体との間の電圧差が閾値電圧未満である場合に、バッテリセルの半製品を定電流で充電する。ステップＳ１０３において、第１導体と第２導体との間の電圧差が閾値電圧以上である場合に、バッテリセルの半製品を定電圧で充電する。ステップＳ１０５において、デフォルト期間後の全電気量を取得する。ここで、全電気量とは、デフォルト期間中にバッテリセルの半製品に定電流で充電される電気量である。ステップＳ１０７において、全電気量が閾値電気量よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１０９において、全電気量が閾値電気量よりも大きい場合には、バッテリセルの半製品の第１電極と第２電極との間の絶縁性が不良と判定される。本開示によって提供される試験方法によって、異なるタイミングでの短絡が認識され、対応する量子化指数が決定され得る。以下に、その状況を示す。

本開示の図２Ａに示される実施形態において、定電流でバッテリセルの半製品を充電することに関連する図である図４Ａを参照する。図４Ａにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は電流の大きさを示す。図４Ａには、デフォルト期間Ｔｄｅｆ１も示されている。バッテリセルの半製品の試験方法のステップＳ１０５では、図４Ａに示す実施形態では、デフォルト期間Ｔｄｅｆ１内の定電流でバッテリセルの半製品に全電気量を充電する。実際には、曲線の下の領域は、バッテリセルの半製品１０を定電流で充電するために消費される全電気量に対応する。すなわち、電流量ＩＣと、デフォルト期間Ｔｄｅｆ１が上記定電流充電時間ＣＣＩ以上に設定された時間と、に基づいて、全電気量を求めることができる。実際には、電流と時間とに応じて積分演算を行うことにより全電気量を求めることができる。別の方法として、充電電流が既に分かっている場合には、バッテリセルの半製品１０が定電流で充電される全体の時間が最初に測定され、その後、充電電流（定電流）の大きさと全体の時間とに応じて、全電気量を求める。

本開示の図２Ｂに示す実施形態では、定電流でバッテリセルの半製品を充電することに関して、図４Ｂを参照して説明する。図２Ｂと同様に、細い線で示された曲線は理想的な状況を表し、太い線で示された曲線は非理想的な状況を表す。また、デフォルト期間Ｔｄｅｆ２が、図４Ｂに示されている。バッテリセルの半製品１０’は時刻ｔ１よりも前の時刻ｔ１で異常放電し、定電流充電時間ＣＣ１は定電流充電時間ＣＣＩよりも長い。したがって、太線の下の領域が細線の下の領域よりも大きくなり、理想的でない場合に定電流で充電するために消費される全電気量が理想の領域よりも大きくなる。従って、バッテリセルの半製品の試験方法のステップＳ１０７及びステップＳ１０９に示すように、定電流充電で消費される電流全電気量が得られると、全電気量と、閾値電気量とを比較する。全電気量が閾値電気量よりも大きい場合には、定電流でバッテリセルの半製品を充電するために消費される電気量よりも全電気量が大きいことが示唆される。このとき、バッテリセルの半製品の第１電極と第２電極との間の絶縁性は不良であると判定される。

一実施形態では、デフォルト期間Ｔｄｅｆ２は、バッテリセルの半製品が定電圧で充電される期間の一部をカバーする。すなわち、図４Ｂに示す実施形態では、定電流でバッテリセルの半製品に充電された全電気量を測定することは、定電流充電から定電圧充電への切り替えを一定時間行うよりも遅く行う。別の実施形態では、バッテリセルの半製品に充電された全電気量を測定するための関連回路の動作が開始され、定電流充電から定電圧充電への切り替え時に測定が開始される。

図４Ｃを参照されたい。図４Ｃは、本開示の図２Ｃの実施形態において、定電流でバッテリセルの半製品に充電される総充電量に関する図である。図４Ｃに示すように、曲線下の複数の領域をそれぞれ領域ａ１、領域ａ２と定義することができる。領域ａ１と領域ａ２との合計は、定電流でバッテリセルの半製品１０’に充電された全電気量である。一実施形態では、時刻ｔ４以前に定電流で充電するために消費される全電気量は、時刻ｔ４における関連する判定のために計算することができる。別の実施形態では、測定は、デフォルト期間Ｔｄｅｆ３において定電流で充電するために消費される全電気量の測定に相当する。別の実施形態では、定電流充電から定電圧充電に切り替わるたびに測定および判定を行うことができる。図４Ｃに示すように、最初に領域ａ１と領域ａ２とをそれぞれ求めることができ、これにより電気量の総和を求めることができる。次に、電気量の総和が閾値電気量より大きいか否かを判定する。別の方法では、最初に領域ａ１および領域ａ２を取得し、次に領域ａ１および領域ａ２を対応する閾値とそれぞれ比較する。領域ａ１に対応する閾値は、例えば、前述の閾値電気量であり、領域ａ２に対応する別の閾値はゼロまたはゼロに近い値とすることができる。別の態様では、上記の手順は、デフォルト期間Ｔｄｅｆ３’において定電流で充電するために消費される電気量と、デフォルト期間Ｔｄｅｆ３”において定電流で充電するために消費される電気量とを取得し、全電気量を決定する。

図４Ｃの実施形態に基づいて、本開示におけるバッテリセルの半製品の試験方法の実施形態は、以下のステップをさらに含むことができる。本開示の別の実施形態におけるバッテリセルの半製品のための試験方法の一部のフローチャートを、図５を参照して説明する。図５の実施形態では、ステップＳ２０１において、バッテリセルの半製品が定電流で充電される複数の充電期間を測定する。ステップＳ２０３では、定電流及び複数の充電期間に応じて複数の充電電流の電気量を取得する。ステップＳ２０５において、複数の充電電流の電気量が複数の閾値電気量のそれぞれよりも大きいか否かを判定し、複数の充電電流の電気量のうちの一つが対応する閾値電気量よりも大きい場合、バッテリセルの半製品の第１電極と第２電極との間の絶縁性は不良であると判定する。

前述したように、本開示の試験方法では、全電気量が閾値電気量ＱＲＥＦよりも大きいか否かに基づいて、バッテリセルの半製品の第１電極と第２電極との間の絶縁判定が行われる。一実施形態では、閾値電気量ＱＲＥＦは、理論的に理想充電量に許容値を加えたものであってもよい。理想充電量は、理論計算、プロセスパラメータまたは経験に基づいて、または定電流充電によって閾値電圧Ｖｔｈに達するために必要な電圧差を全電気量に基づいて取得されてもよい。許容値は、当業者が必要に応じて定義することができ、本明細書の記載に限定されない。

別の実施形態では、閾値電気量ＱＲＥＦは、実験充電電気量と許容値とを加算することによって得られ、実験充電電気量は、バッテリセルの半製品を数回充電して得られたいくつかの消費電気量のうちの１つから選択される。本開示の別の実施形態について、バッテリセルの半製品の充電に関連する電圧差図である図６を参照して説明する。図６には、基準期間Ｔｒｅｆと実際の試験時間Ｔｔｅｓｔとが示されているが、基準期間Ｔｒｅｆの詳細は、前述した実施の形態と同様であるので説明は省略する。同様の充電手順が基準期間Ｔｒｅｆで実行される。具体的には、基準期間Ｔｒｅｆには定電流充電時間ＣＣｒｅｆと定電圧充電時間ＣＶｒｅｆが規定されている。バッテリセルの半製品の電極の電圧差が閾値電圧Ｖｔｈ以上になるまで、バッテリセルの半製品は、基準期間Ｔｒｅｆの定電流充電時間ＣＣｒｅｆで定電流充電される。定電圧充電期間ＣＶｒｅｆには、定電圧充電が行われ、基準期間Ｔｒｅｆに定電流で充電するために消費される全電気量が基準全電気量となる。基準全電気量と許容値との合計は、閾値電気量ＱＲＥＦとなる。

図６の実施形態に対応して、別の実施形態におけるバッテリセルの半製品の試験方法は、閾値電気量ＱＲＥＦを生成するために、以下のステップをさらに含む。本開示のさらに別の実施形態におけるバッテリセルの半製品のための試験方法の一部のフローチャートを、図７を参照して説明する。図７に示すステップＳ３０１において、第１導体と第２導体との電圧差が基準期間内の閾値電圧未満である場合に、バッテリセルの半製品に定電流を充電する。ここで、基準期間とは、デフォルト期間よりも前の期間である。ステップＳ３０３において、第１導体と第２導体との電圧差が基準期間内の閾値電圧以上である場合に、バッテリセルの半製品に定電圧を充電する。ステップＳ３０５において、基準期間内の定電流でバッテリセルの半製品に充電される基準全電気量を取得する。ここで、閾値電気量は、基準全電気量と許容値との合計である。

上記で説明したように、本開示は、バッテリセルの半製品を試験するための方法を提供する。定電流のバッテリセルの半製品に充電された全電気量が閾値電気量より大きいか否かを判定して、バッテリセルの半製品の内部絶縁が適格かどうかをさらに評価する。その結果、試験時間が短縮され、個々の機械の異なる状態を比較するための複数の試験を行うことができる。また、本発明の試験方法は、短絡の有無を認識する従来の定性分析とは異なり、充電量に応じた定量分析が可能であり、実用的である。

１０バッテリセルの半製品
１０’ バッテリセルの半製品
Ｅ１ａ〜Ｅ１ｅ第１電極
Ｅ２ａ〜Ｅ２ｅ第２電極

Claims

第１電極と第２電極とを含み、前記第１電極と前記第２電極とが重なって配置され、前記第１電極と前記第２電極との間に絶縁膜が配置され、前記第１電極は第１導体に電気的に接続され、前記第２電極は第２導体に電気的に接続されているバッテリセルの半製品を試験する方法であって、
前記第１導体と前記第２導体との間の電圧差が閾値電圧未満である場合に、バッテリセルの半製品を定電流で充電し、
前記第１導体と前記第２導体との間の電圧差が前記閾値電圧以上である場合に、前記バッテリセルの半製品に定電圧で充電し、
デフォルト期間の後に全電気量を取得し、前記全電気量は、前記デフォルト期間中に前記バッテリセルの半製品に前記定電流で充電される電気量であり、
前記全電気量が、前記閾値電気量よりも大きいか否かを判定し、前記全電気量が、前記閾値電気量よりも大きい場合、前記バッテリセルの半製品の前記第１電極と前記第２電極との間の絶縁性が不良であると判定される、バッテリセルの半製品を試験する方法。
前記デフォルト期間は、前記バッテリセルの半製品が、前記定電圧で充電される期間の一部をカバーする、請求項１に記載の方法。
前記バッテリセルの半製品が、前記定電流で充電される全体の時間を測定し、前記定電流と前記全体の時間とに基づいて全電気量を求めることをさらに含む、請求項２に記載の方法。
前記バッテリセルの半製品が前記定電流で充電される複数の充電期間を測定し、
前記定電流及び前記複数の充電期間に応じて複数の充電電流の電気量を取得し、
前記複数の充電電流の電気量が、複数の閾値電気量のそれぞれよりも大きいか否かを判定し、前記複数の充電電流の電気量のうちの一つが対応する閾値電気量よりも大きい場合、前記バッテリセルの半製品の前記第１電極と前記第２電極との間の絶縁性は不良と判定される、請求項２に記載の方法。
前記バッテリセルの半製品を前記定電圧で充電した後、前記定電流で前記バッテリセルの半製品に充電された全電気量を計算することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記バッテリセルの半製品に前記定電圧が充電される前に、前記バッテリセルの半製品に前記定電流が充電される全体の時間を測定し、前記定電流と前記全体の時間に応じて積分演算を行って全電気量を求めることをさらに含む、請求項５に記載の方法。
前記閾値電気量は、前記バッテリセルの半製品に対応する理想充電量と許容値との合計である、請求項１に記載の方法。
前記第１導体と前記第２導体との間の電圧差が基準期間内に前記閾値電圧未満である場合に、前記バッテリセルの半製品に定電流を充電することをさらに含み、前記基準期間は、前記デフォルト期間よりも前であり、
前記第１導体と前記第２導体との間の電圧差が、前記基準期間内の前記閾値電圧以上である場合に、前記バッテリセルの半製品に前記定電圧を充電し、
前記基準期間内に前記定電流で前記バッテリセルの半製品に充電される基準全電気量を求め、前記閾値電気量は、前記基準全電気量と許容値との合計である、請求項１に記載の方法。