JP4720221B2 - 二次電池の製造方法 - Google Patents
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Description
また、第1端子間電圧V1と第2端子間電圧V2との電圧差ΔVの値(第1端子間電圧V1及び第2端子間電圧V2に基づく値に相当する)により、二次電池の不良を判定する手法を用いても良い。具体的には、例えば、電圧差ΔVが、予め設定した電圧差ΔVの適正範囲から外れている二次電池を不良と判定する手法である。
図1は、本実施形態にかかる二次電池100の正面図、図2はその側面図、図3はその断面図(図2のA−A断面図に相当する)である。
本実施形態にかかる二次電池100は、金属製(具体的には、ニッケルめっき鋼板)の電池ケース110と、安全弁装置113と、電池ケース110内に配置された、極板群120(図3参照)及び電解液(図示しない)とを備える角形密閉式ニッケル水素蓄電池である。
(組立工程)
まず、正極板121と負極板123との間にセパレータ125を介在させつつ、正極板121と負極板123とを交互に積層して、極板群120を作成する。次いで、極板群120のうち負極板123の負極リード部123rを、封口部材115の内側面115b側に、電子ビーム溶接により接合する。また、正極板121の正極リード部121rを、正極集電板130の内側面130b側に、電子ビーム溶接により接合する。
次に、上記のようにして組み立てた複数の二次電池100を、図5に示すように、制限治具200に配置し固定する。
ここで、本実施形態にかかる制限治具200について説明する。制限治具200は、図4に示すように、略矩形板状の側板210,220と、断面正六角形をなす4本の連結棒230と、8本の締結ボルト240と、両側板210,220の間に位置する複数の膨張制限部材250,260とを備えている。側板210と側板220とは、それぞれの角部の位置で、締結ボルト240により固着された4本の連結棒230により、連結されている。
次に、二次電池100を配置した制限治具200(図5参照)を、図示しない初期充電装置に装着し、制限治具200に二次電池100を配置した状態のまま、二次電池100に初期充電を施した。具体的には、二次電池100を配置した制限治具200を、初期充電装置に装着した後、図示しない初期充電装置の負極用端子を、二次電池100の側方(図5(a)において上方と下方)から、二次電池100の第3側壁部111e(負極)に、それぞれ接続させる。これと共に、図示しない初期充電装置の正極用端子を、二次電池100の側方(図5(a)において上方と下方)から、二次電池100の第2正極端子140cに、それぞれ接続させる。
ところで、本実施形態の初期充電工程では、上述のように、二次電池100を制限治具200に配置し固定した状態(具体的には、電池ケース110の膨張を、最も膨張する傾向にある第1側壁部111c及び第2側壁部111dについて制限した状態)で、初期充電を行っている。このため、初期充電時における電池ケース111の膨張を、適切に抑制することができ、電池ケース110の歪みや、電解液の漏れなどを防止することができた。
次に、二次電池100を、制限治具200に配置した状態のまま、図示しない充放電装置に装着し、二次電池100に充放電を施した。具体的には、まず、100ヶの二次電池100を配置した制限治具200を、初期充電装置から取り外した後、100ヶの二次電池100を制限治具200に配置した状態のまま、充放電装置に装着した。次いで、図示しない充放電装置の負極用端子を、二次電池100の側方(図5(a)において上方と下方)から、二次電池100の第3側壁部111e(負極)に、それぞれ接続させる。これと共に、図示しない充放電装置の正極用端子を、二次電池100の側方(図5(a)において上方と下方)から、二次電池100の第1,第2正極端子140b,140cに、それぞれ接続させる。
ところで、本実施形態の充放電工程では、上述のように、二次電池100を制限治具200に配置し固定した状態(具体的には、電池ケース110の膨張を、最も膨張する傾向にある第1側壁部111c及び第2側壁部111dについて制限した状態)で、充放電を行っている。このため、充放電時における電池ケース111の膨張を、適切に抑制することができ、電池ケース110の歪みや、電解液の漏れなどを防止することができた。
次に、エージング工程に進み、充放電を施した二次電池100を、図6に示すエージング装置500内に配置した。具体的には、100ヶの二次電池100を配置した制限治具200を、充放電装置から取り外した後、図6に示すように、100ヶの二次電池100を制限治具200に配置した状態のまま、35〜60℃の範囲内のほぼ一定温度の高温雰囲気に保持されたエージング装置500内に配置し、5〜10日間にわたり安置した。
まず、ステップSA1において、ΔVmin<ΔV<ΔVmaxの関係を満たす(ステップS9においてYES)二次電池100を対象として、電圧差ΔVの平均値ΔVamを算出する。次いで、ステップSA2に進み、当該二次電池100のグループを対象として、電圧差ΔVの標準偏差σmΔVを算出する。
なお、サイクル回数mの規程回数は、例えば、5〜10回の範囲内の回数に設定する。
しかも、第1電圧測定工程(ステップS1)及び第2電圧測定工程(ステップS3)を、共に、エージング工程中に済ますことができるので、工程時間を大幅に短縮することができ、二次電池の生産性を高めることができた。
例えば、実施形態では、ステップSAにおいて、ステップSA1〜ステップSA4の判定サイクルを、電圧差ΔVについて行うようにした。しかしながら、ステップSA1〜ステップSA4の判定サイクルにかかる電気特性値は、電圧差ΔVに限定されるものではなく、第2端子間電圧V2としても良い。具体的には、ステップSA1において第2端子間電圧V2の平均値V2maを算出し、ステップSA2において第2端子間電圧V2の標準偏差(σmV2)を算出する。そして、ステップSA3において|V2−V2ma|≦n(σmV2)を満たすか否かを判定するようにしても良い。
111e 第3側壁部(負極)
140b 第1正極端子
140c 第2正極端子
200 制限治具
500 エージング装置
C1 第1電圧測定位置
C2 第2電圧測定位置
Claims (5)
- 所定数の二次電池を1組とした電池グループ毎に、上記電池グループに属する各々の二次電池について、その端子間電圧である第1端子間電圧V1を測定する第1電圧測定工程と、
上記第1電圧測定工程の後に、上記電池グループ毎に、上記電池グループに属する各々の二次電池について、その端子間電圧である第2端子間電圧V2を測定する第2電圧測定工程と、
上記電池グループ毎に、上記電池グループに属する各々の二次電池について、上記第1端子間電圧V1及び上記第2端子間電圧V2に基づいて、当該二次電池の電気特性の良否を判定する判定工程と、
を備える二次電池の製造方法であって、
上記第1電圧測定工程及び上記第2電圧測定工程を、共に、上記二次電池を所定期間にわたり高温雰囲気下に安置するエージング工程内に備え、あるいは、
上記第1電圧測定工程を上記エージング工程の前に、上記第2電圧測定工程を上記エージング工程の後に備え、
上記判定工程は、
上記電池グループ毎に、上記第1端子間電圧V1、上記第2端子間電圧V2、及び上記第1端子間電圧V1と上記第2端子間電圧V2との電圧差ΔVの、3つの電気特性値から選択したいずれかの電気特性値について、平均値を算出すると共に、選択した上記電気特性値の標準偏差を算出し、上記電池グループに属する二次電池のうち、当該電気特性値と上記平均値との差の絶対値が、上記標準偏差の値に3〜5の範囲内の所定値nを乗じた値を上回る二次電池を不良と判定した後、
上記電池グループに属する二次電池のうち上記不良と判定した二次電池を除いた他の二次電池について、改めて、上記電気特性値の平均値を算出すると共に、上記電気特性値の標準偏差を算出し、上記二次電池のうち、当該電気特性値と上記平均値との差の絶対値が、上記標準偏差の値に上記所定値nを乗じた値を上回る二次電池を不良と判定する判定サイクルを、複数回繰り返し行う
ループ判定工程を含む
二次電池の製造方法。 - 請求項1に記載の二次電池の製造方法であって、
前記ループ判定工程は、前記電圧差ΔVについて、前記判定サイクルを行う
二次電池の製造方法。 - 請求項1または請求項2に記載の二次電池の製造方法であって、
前記第1電圧測定工程及び前記第2電圧測定工程を、共に、前記エージング工程内に備える
二次電池の製造方法。 - 請求項3に記載の二次電池の製造方法であって、
前記エージング工程のうち、前記二次電池の温度が所定の温度に安定した後に、前記第1電圧測定工程を行う
二次電池の製造方法。 - 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の二次電池の製造方法であって、
前記エージング工程及び前記第1電圧測定工程の前に、前記二次電池に充放電を施す充放電工程を備え、
前記電池グループは、上記充放電工程において、同一の充放電装置により同時に充放電を施した、所定数の二次電池の組である
二次電池の製造方法。
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