JP5746856B2 - Battery module manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、二次電池の単位セルを複数個接続して構成したバッテリーモジュールに関する。 The present invention relates to a battery module configured by connecting a plurality of unit cells of a secondary battery.
電気自動車(EV)や駆動の一部を電気モータで補助するハイブリッド電気自動車(HEV)に使用される二次電池には、高容量で高出力の性能が要求される。このような二次電池は、複数の単位セルを直列に接続したバッテリーモジュールとして構成される。1個のバッテリーモジュールに含まれる複数の各単位セルのそれぞれは、製造時の部品(正極、負極、セパレータ、電解液など)のばらつきなどに起因して、自己放電による電圧低下量が不均一となることがある。 A secondary battery used in an electric vehicle (EV) or a hybrid electric vehicle (HEV) that assists a part of driving by an electric motor is required to have high capacity and high output performance. Such a secondary battery is configured as a battery module in which a plurality of unit cells are connected in series. Each unit cell included in one battery module has non-uniform voltage drop due to self-discharge due to variations in parts (positive electrode, negative electrode, separator, electrolyte, etc.) during manufacture. May be.
単位セルの電圧低下量が不均一な場合、初期充電電圧を揃えたとしても、各単位セルの電圧は経時的にばらつく。その結果、電圧が低いセルは放電時に過放電となり易く、電圧が高いセルは充電の際に過充電になり易い。過放電および過充電は、長期使用時における二次電池の劣化の大きな要因となり、長期信頼性を損なう。 When the voltage drop amount of the unit cell is non-uniform, the voltage of each unit cell varies with time even if the initial charging voltage is made uniform. As a result, cells with a low voltage are likely to be overdischarged during discharge, and cells with a high voltage are likely to be overcharged during charging. Overdischarge and overcharge become a major factor for deterioration of the secondary battery during long-term use, and impair long-term reliability.
特許文献1には、単位セルを満充電まで充電して放置した後に、電圧を検出して自己放電量を測定することによって、単位セルを分類する方法が開示されている。この分類方法を使用して、特許文献1には、自己放電量が均一化された単位セル同士を用いたバッテリーモジュールを構成することが開示されている。
特許文献1に示すセル分類方法では、電圧低下が大きい最初の数時間の特性でセルが分類される。しかし、この期間の電圧低下特性は、充電速度や温度などの影響で大きく変化し、測定値が不安定である。
In the cell classification method disclosed in
HEVやEVに使用されるバッテリーモジュールは、一般には、満充電の50%付近の電圧で使用される。そのため、満充電状態におけるセルの自己放電量が実使用環境下におけるセルの自己放電量と必ずしも一致しない。そのため、特許文献1のセル分類方法では、バッテリーモジュールの性能、信頼性を充分に高めることができなかった。
A battery module used for HEV or EV is generally used at a voltage near 50% of full charge. Therefore, the self-discharge amount of the cell in the fully charged state does not necessarily match the self-discharge amount of the cell under the actual use environment. Therefore, the cell classification method of
請求項1による発明は、二次電池の単位セルを複数個組合せて構成されるバッテリーモジュールの製造方法であって、複数の単位セルをそれぞれ充電する充電工程と、前記充電工程で充電された単位セルに対して1回目のエージングを実行する第1エージング工程と、前記第1回目のエージングの後に、1回目の電圧測定を行う第1測定工程と、前記1回目の電圧測定の後に、前記単位セルに対して2回目のエージングを実行する第2エージング工程と、前記2回目のエージングの後に2回目の電圧測定を行う第2測定工程と、前記1回目と2回目の電圧測定の測定値の差分値である第1電圧低下量を算出する第1算出工程と、前記第1電圧低下量に基づいて、前記単位セルを複数のグループに分類する第1分類工程と、前記分類によって同一グループとされた複数個の単位セルを使用して1個のバッテリーモジュールを製造する製造工程とを有することを特徴とする。
The invention according to
本発明によれば、バッテリーモジュールを構成する単位セルの電圧低下量が均一化されるので、バッテリーモジュールの性能、信頼性を向上させることができる。 According to the present invention, the voltage drop amount of the unit cells constituting the battery module is made uniform, so that the performance and reliability of the battery module can be improved.
本発明によるバッテリーモジュールおよびその製造方法の実施形態を図面を参照して説明する。実施形態のバッテリーモジュールはHEVやEVに搭載されるものとして説明する。 Embodiments of a battery module and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings. The battery module of the embodiment will be described as being mounted on HEV or EV.
[第1実施形態]
―バッテリーモジュール
図1は、本発明によるバッテリーモジュールの第1実施形態を示す。図1において、バッテリーモジュール100は、複数の組電池20a,20bを含むセルコントローラ30と、セルコントローラ30の制御および情報管理のためのバッテリーコントローラ40とを備える。セルコントローラ30は、各組電池20a,20bを制御するセルコンIC21と、各セルコンIC21を通じて各組電池20a,20bを制御するマイコン22とを備える。
[First Embodiment]
-Battery Module FIG. 1 shows a first embodiment of a battery module according to the present invention. In FIG. 1, the battery module 100 includes a cell controller 30 including a plurality of assembled
各組電池20a,20bは、直列接続された複数の単位セル(二次電池)11を含み、単位セル11はそのプラス、マイナス両端子がセルコンIC21に電気的に接続されている。各セルコンIC21は、マイコン22と通信線で接続され、マイコン22は各組電池20a,20bの充放電情報など種々の情報を管理する。
Each of the assembled
上述したように、バッテリーモジュール100は、1個ないし複数個のセルコントローラ30を含み、各セルコントローラ30はバッテリーコントローラ40に電気的に接続されている。バッテリーコントローラ40は、各セルコントローラ30の制御と情報の管理に使用されると共に、バッテリーモジュール100を電源とする車両の上位システムと通信を行う。
As described above, the battery module 100 includes one or more cell controllers 30, and each cell controller 30 is electrically connected to the
単位セル(二次電池)11は、インバータ41を介して車両駆動用モータ42に電気的に接続されている。インバータ41は、直流電力を3相交流電力に変換し、駆動モータ42は3相交流電力で駆動される。
The unit cell (secondary battery) 11 is electrically connected to a
―単位セル―
図2、図3は、バッテリーモジュール100に含まれる単位セル11の一例である円筒型リチウムイオン二次電池を示す。なお、図1および図2に示す円筒型リチウムイオン二次電池の構造は、円筒型リチウムイオン二次電池に必須の要素を主に示している。
―Unit cell―
2 and 3 show a cylindrical lithium ion secondary battery which is an example of the
単位セル11は、正極電極14および負極電極15をセパレータ18を介して、樹脂製の軸心7の周囲に捲回した電極群8を有する。正極電極14はアルミニウム等の金属薄膜であり、両面に正極合剤16が塗布されている。図2において、正極電極14には、上方(正極側)の長辺部に、正極タブ12が複数設けられている。負極電極15は銅等の金属薄膜であり、両面に負極合剤17が塗布されている。図2において、下方(負極側)の長辺部に、負極タブ13が複数設けられている。セパレータ18は、絶縁性を有する多孔質であり、電極群の最外周を被覆するように捲回される。最外周のセパレータ捲回端部は粘着テープ19で固定されている。
The
軸芯7は管状であり、その両端には正極集電板(正極集電部品)5と負極集電板(負極集電部品)6が嵌入、固定されている。正極集電板5には、正極タブ12が、例えば、超音波溶接法により溶接されている。同様に、負極集電部品6には、負極タブ13が、例えば、超音波溶接法により溶接されている。
The
電極群8は、底面54が負極端子とされる円筒状の電池容器1に収納されている。負極集電部品6は、負極リード10を介して電池容器1の底面54に電気的に接続されている。負極リード10の底面54への接続は、電極群8および正極および負極集電板5,6を電池容器1内へ収納した後に実施される。すなわち、軸芯7の中央に溶接冶具を挿通して、溶接治具と底面54との間に負極リード10を挟持しつつ押圧して溶接する。
The
電池容器1の開口部52は、上蓋3および上蓋ケース4を備えた上蓋部50によって封口され、上蓋部50は、正極集電板5と電気的に接続されている。正極集電板5の上面には、導電性の可撓性リボンよりなる正極リード9の一端が溶接されている。正極リード9の他端は、上蓋ケース4の底面に溶接され、正極集電板5は、上蓋3に電気的に接続される。これによって上蓋部50は、電極群8の正極が電気的に接続され、上蓋3が正極端子として機能する。
The opening 52 of the
電極群8を電池容器1へ収納した後、上蓋部50で電池容器1を閉鎖する前に、非水電解液が電池容器1内に注入される。また、電池容器1と上蓋ケース4との間にはガスケット2が設けられ、このガスケット2により電池容器1の開口部52が密閉される。ガスケット2は、正電位を有する上蓋部50と負電位を有する電池容器1とを電気的に絶縁する。
After the
正極合剤16は、正極活物質と、正極導電材と、正極バインダを有する。正極活物質は、リチウム酸化物が好ましい。例として、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム、リン酸鉄リチウム、リチウム複合酸化物(コバルト、ニッケル、マンガンから選ばれる2種類以上を含むリチウム酸化物)、などが挙げられる。正極導電材は、正極合剤中におけるリチウムイオンの吸蔵放出反応で生じた電子の正極電極への伝達を補助できる物質であれば制限はない。正極導電材の例として、黒鉛やアセチレンブラックなどが挙げられる。正極バインダは、正極活物質と正極導電材、および正極合剤と正極集電体、を結着させることが可能であり、非水電解液との接触により、大幅に劣化しなければ特に制限はない。正極バインダの例としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)やフッ素ゴムなどが挙げられる。
The
正極合剤の形成方法は、正極電極上に正極合剤が形成される方法であれば制限はない。正極合剤の形成方法の例として、正極合剤の構成物質の分散溶液を正極電極上に塗布する方法が挙げられる。 The method for forming the positive electrode mixture is not limited as long as the positive electrode mixture is formed on the positive electrode. As an example of the method of forming the positive electrode mixture, a method of applying a dispersion solution of the constituent material of the positive electrode mixture onto the positive electrode can be mentioned.
塗布方法の例として、ロール塗工法、スリットダイ塗工法、などが挙げられる。分散溶液の溶媒例として、N−メチルピロリドン(NMP)や水が挙げられる。正極合剤16の塗布厚さの1例としては片側約40μmである。
Examples of the coating method include a roll coating method and a slit die coating method. Examples of the solvent for the dispersion solution include N-methylpyrrolidone (NMP) and water. One example of the coating thickness of the
負極合剤17は、負極活物質と、負極バインダと、増粘剤とを有する。なお、負極合剤17は、アセチレンブラックなどの負極導電材を有しても良い。本発明では、負極活物質として、黒鉛炭素を用いることが好ましい。黒鉛炭素を用いることにより、大容量が要求されるプラグインハイブリッド自動車や電気自動車向けのリチウムイオン二次電池が作製できる。
The
負極合剤17の形成方法は、負極電極15上に負極合剤17が形成される方法であれば制限はない。負極合剤17の形成方法の例として、負極合剤17の構成物質の分散溶液を負極電極15上に塗工する方法が挙げられる。塗工方法の例として、ロール塗工法、スリットダイ塗工法、などが挙げられる。負極合剤17の塗布厚さの1例としては片側約40μmである。
The formation method of the
非水電解液は、リチウム塩がカーボネート系溶媒に溶解した溶液を用いることが好ましい。リチウム塩の例として、フッ化リン酸リチウム(LiPF6)、フッ化ホウ酸リチウム(LiBF6)、などが挙げられる。また、カーボネート系溶媒の例として、エチレンカーボネート(EC)、ジメチルカーボネート(DMC)、プロピレンカーボネート(PC)、メチルエチルカーボネート(MEC)、或いは上記溶媒の1種類以上から選ばれる溶媒を混合したもの、が挙げられる。 As the non-aqueous electrolyte, a solution in which a lithium salt is dissolved in a carbonate solvent is preferably used. Examples of the lithium salt include lithium fluorophosphate (LiPF 6 ), lithium fluoroborate (LiBF 6 ), and the like. Examples of carbonate solvents include ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC), propylene carbonate (PC), methyl ethyl carbonate (MEC), or a mixture of solvents selected from one or more of the above solvents, Is mentioned.
[自己放電特性]
このように構成されている単位セル11は、充電後に放置すると、自己放電により電圧が低下する。この自己放電量は製造段階での部材のばらつきに応じて変化する。例えば、正極合剤16や負極合剤17の厚み、非水電解液の組成および不純物などのばらつきに応じて変化する。
また、製造段階で管理できない導電性の異物が単位セル11の内部に混入すると、正極14と負極15が異物を介して微小短絡し、単位セル11の電圧は更に低下する。
[Self-discharge characteristics]
If the
Further, when conductive foreign matter that cannot be managed in the manufacturing stage is mixed in the
バッテリーモジュール内の複数個の単位セル11の自己放電による電圧低下量がばらつくと、最初は全ての単位セル11の電圧を同等に充電としても、時間の経過と共に各単位セル11の電圧がばらつくことになる。換言すると、自己放電に伴う電圧低下量にばらつきがある複数の単位セルにより構成されたバッテリーモジュールは、充放電により、電圧が低いセルは放電の際に過放電になり易く、電圧が高いセルは充電の際に過充電になり易い。
When the amount of voltage drop due to self-discharge of the plurality of
そこで、本発明によるバッテリーモジュール製造方法では、作製した複数の単位セル11に対して少なくとも2回のエージングを実行し、各エージング後の電圧の差を電圧低下量として測定し、電圧低下量が予め定めた基準値毎に複数の単位セル11をグループ分けする。その上で、同一グループに分類された複数個の単位セル11を使用してバッテリーモジュールを構成する。
Therefore, in the battery module manufacturing method according to the present invention, at least two times of aging are performed on the plurality of
図4に、充電後に放置した単位セル11の放電時間に対する電圧変化の一例を示す。図4では、正常な単位セルの電圧変化を実線で示し、異常な単位セルの電圧変化を破線で示している。図4から分かるように、充電後に放置した単位セルは、放電時間0から数時間が経過するまでに、急激に電圧が低下し、その後の電圧低下は緩やかである。正常な単位セルにおいても、自己放電量のばらつきに起因して電圧低下量は異なり、放置期間が長くなるほど電圧値の差異が大きくなる。一方、微小短絡が発生した異常な単位セルでは、正常な単位セルに比較して電圧低下が著しい。
FIG. 4 shows an example of the voltage change with respect to the discharge time of the
そこで、本実施形態では、電圧低下量が予め設定した閾値を超えた場合には異常品(不良品)として選別(グループ分け)する。このグループ分けを第1分類と呼ぶ。 Therefore, in the present embodiment, when the voltage drop amount exceeds a preset threshold value, it is selected (grouped) as an abnormal product (defective product). This grouping is called the first classification.
さらに加えて、本実施形態では、正常な単位セルグループに選別された複数の単位セルについて、その自己放電による電圧低下量の大きさに基づいて小グループ化する。この小グループ化を第2分類と呼ぶ。 In addition, in the present embodiment, a plurality of unit cells selected into normal unit cell groups are divided into small groups based on the magnitude of the voltage drop due to self-discharge. This small grouping is called the second classification.
図5は。第1および第2分類のルールの一例を示す。不良品と正常品とをグループ分けするための電圧低下量の閾値は、図5では0.025Vとした。すなわち、満充電した単位セルを所定時間、例えば12時間放置した後の電圧値と、その後、さらに所定時間、例えば3日放置した後の電圧値との差分を電圧低下量Dと定義し、この電圧低下量Dが閾値である0.025Vを越えている単位セルを不良品として分類する。 FIG. An example of the first and second classification rules is shown. The threshold value of the voltage drop amount for grouping defective products and normal products is set to 0.025 V in FIG. That is, a voltage drop amount D is defined as a difference between a voltage value after leaving a fully charged unit cell for a predetermined time, for example, 12 hours, and a voltage value after further leaving for a predetermined time, for example, 3 days. A unit cell in which the voltage drop amount D exceeds the threshold value of 0.025 V is classified as a defective product.
一方、電圧低下量が0.025V以下のときに、電圧低下量が0.005V以下のAグループ、0.005Vより大きく0.010V以下のBグループ、0.010Vより大きく0.015V以下のCグループ、0.015Vより大きく0.020V以下のDグループ、0.020Vより大きく0.025V以下のEグループにグループ分けした。 On the other hand, when the voltage drop amount is 0.025V or less, the voltage drop amount is A group of 0.005V or less, B group greater than 0.005V and 0.010V or less, and C group greater than 0.010V and 0.015V or less. Groups were grouped into a D group greater than 0.015V and less than or equal to 0.020V, and an E group greater than 0.020V and less than or equal to 0.025V.
図6は、単位セル11を分類し、同一グループの複数の単位セルによりバッテリーモジュールを製造するための分類装置を示す。
FIG. 6 shows a classification device for classifying the
図6の分類装置は、エージングエリア110、放電エリア112、電圧測定装置116、グループ分け装置118、および制御装置120、および保管棚130を備える。制御装置120は、電圧測定装置116およびグループ分け装置118を制御する。エージングエリア110は、単位セル11を所定温度で、所定時間エージングする領域である。
The classification device of FIG. 6 includes an aging
放電エリア112には放電器114が設置され、単位セル11を強制放電する。電圧測定装置116は、単位セル11の開回路電圧(以下、電圧)を測定する装置であり、測定結果V1、V2は、制御装置120において、メモリ124に記録される。グループ分け装置118は、制御装置120によって制御されて、例えば、プッシャー(図示省略)によって、A〜Eグループへのグループ分けのためのコンベア(図示省略)に単位セル11を移載する。コンベアに移載された単位セル11はグループA〜Dの保管場所である棚130まで搬送されて集積される。
A discharger 114 is installed in the discharge area 112 to forcibly discharge the
制御装置120には、制御装置120全体を制御するCPU122と、プログラムやデータを格納するメモリ124と、電圧測定装置116およびグループ分け装置118との接続のための1/F(インターフェース)126とを備え、CPU122はシステムバス128を介してメモリ124およびI/F126に接続されている。
The
搬送装置は、図6の各装置間で単位セル11を次のように搬送する。
(1)エージングした単位セルをエージングエリア110から放電エリア112に搬送する。
(2)放電した単位セル11を放電エリア112から電圧測定装置116に搬送する。
(3)電圧測定が終了した単位セル11を電圧測定装置116からエージングエリア110に搬送する。
(4)エージングした単位セル11をエージングエリア110から電圧測定装置116に搬送する。
(5)電圧測定した単位セル11を電圧測定装置116からグループ分け装置118に搬送する。
(6)グループ分け装置118で分類された単位セル11を該当するグループ毎の保管棚130に搬送する。
The transport device transports the
(1) The aged unit cell is transported from the aging
(2) The discharged
(3) The
(4) The
(5) The voltage-measured
(6) The
制御装置120は上述した電圧低下量Dを演算する。制御装置120は、単位セル11のIDと電圧低下量Dに基づいてグループ分け装置118を制御する。
The
メモリ124には、単位セル11の識別子(以下、ID)を記録する領域、電圧V1、V2を記録する領域、電圧低下量D(差分V1−V2)を記録する領域、グループ番号を記録する領域がそれぞれ設けられている。電圧低下量Dは、制御装置120のCPU122において、メモリ124に記憶された電圧V1、V2に基づいて算出され、算出結果がメモリ124に記録される。
なお、メモリ124には、後述する電圧低下量の温度変化率Yと、時間により規格化した電圧低下率Tを記録する領域も備えられる。
In the
Note that the
単位セル11のIDは、単位セル製造時に電池外周面に印字または刻印されている。エージングエリア110、放電エリア112、電圧測定装置116、グループ分け装置118の各場所、各装置においては、搬送されてきた単位セル11のIDをID読取装置で読取り、処理対象となる単位セル11を認識している。
The ID of the
−分類から製造までの手順−
図5のグループ分けを含むバッテリーモジュール100の製造方法について、図7のフローチャートを参照して説明する。
-Procedure from classification to manufacturing-
A manufacturing method of the battery module 100 including the grouping of FIG. 5 will be described with reference to the flowchart of FIG.
ステップS501:バッテリーモジュール100を構成するための単位セル11を製作する。単位セル11の外周面にはセルIDが印字または刻印されている。製作した単位セル11は図6に示すエージングエリア110に搬送される。
ステップS502:エージングエリア110において、図示しない充電器により、複数の単位セル11を満充電まで充電する。このとき、単位セルを満充電の100%から0%の範囲内で充電と放電を少なくとも1回以上繰り返した後に、満充電まで充電しても良い。
Step S501: The
Step S502: In the aging
ステップS503:ステップS502で充電された満充電の単位セル11を、エージングエリア110において、所定温度(例えば25℃)で所定時間a(例えば0.5日=12時間)エージングする。エージングとは、単位セルを放置して自己放電させる処理である。満充電でエージングを行うことで単位セルの電圧は短時間で大きく低下した後、安定化する。
Step S503: The fully charged
ステップS504:ステップS503でエージングされた単位セル11を、図6に示す放電エリアに搬送し、放電器114を用いて強制放電する。強制放電では、初期電圧の30%以上95%以下の範囲内の所定電圧まで放電させる。
Step S504: The
ステップS505:ステップS504で強制放電された単位セル11を電圧測定装置116まで搬送して電圧V1を測定する。測定値V1はメモリ124に記録される。
ステップS506:ステップS505で電圧測定された単位セル11をエージングエリア110に搬送し、所定温度(例えば25℃)で所定時間b(例えば3日)エージングする。
なお、エージング中の温度を一般的に管理が容易な室温(25℃付近)とすることで、測定値を安定化させるとともに、製品が使用される環境下での測定を行うことができる。
Step S505: The
Step S506: The
By setting the temperature during aging to room temperature (around 25 ° C.) that is generally easy to manage, the measurement value can be stabilized and measurement can be performed in an environment where the product is used.
ステップS506でエージングを開始する際の単位セル11の充電状態をステップS504の強制放電で30%以上95%以下に調整したのは次の理由(1)、(2)による。
(1)満充電から電圧が低下する際、少なくとも満充電の95%以上で電圧低下量が安定する。
(2)満充電の30%以下の単位セル11をエージング(ステップS506)する際の電圧低下量は安定しない。
そこで、ステップS506でエージングを開始する際、単位セル11の電圧が満充電の30%以上95%以下の範囲になるようにステップS504で強制放電することとした。
The reason why the charging state of the
(1) When the voltage drops after full charge, the voltage drop is stabilized at least at 95% or more of full charge.
(2) The amount of voltage drop when aging
Thus, when aging is started in step S506, the
なお、満充電の30%以上95%以下の電圧範囲は、バッテリーモジュール100が製品として使用される頻度の高い電圧範囲でもある。 The voltage range of 30% to 95% of the full charge is also a voltage range in which the battery module 100 is frequently used as a product.
ステップS507:ステップS506でエージングされた単位セル11を電圧測定装置116まで搬送して電圧V2を測定する。測定値V2はメモリ124に記録される。電圧測定後、グループ分け装置118まで単位セル11を搬送する。
Step S507: The
ステップS508:制御装置120は、ステップS505、S507で測定された電圧V1、V2の差分D、すなわち電圧低下量Dを算出する。電圧降下量Dはメモリ124に記録される。
差分Dは式(1)で表される。
電圧低下量D[mV]=(V1−V2) 式(1)
Step S508: The
The difference D is expressed by equation (1).
Voltage drop amount D [mV] = (V1-V2) Formula (1)
なお、2回目のエージング(ステップS506)の温度を室温としたことにより、そのエージングの前後で測定するV1、V2の差分値より算出される電圧低下量Dが安定化し、良好な測定精度が得られる。 By setting the temperature of the second aging (step S506) to room temperature, the voltage drop amount D calculated from the difference value between V1 and V2 measured before and after the aging is stabilized, and good measurement accuracy is obtained. It is done.
ステップS509:制御装置120は、メモリ124に記録された電圧低下量Dに基づいて、単位セル11を図5のルールに基づいて評価し、メモリ124に各単位セルIDに対応付けてグループ番号を記録する。制御装置120は、グループ分け装置118にグループ分け指令信号を送出する。たとえば、グループ分け指令信号には、同一グループに分類されている単位セル11の全てのIDが含まれる。グループ分けされた単位セル11に対しては、バーコード貼付や印字、刻印などによりグループIDが付される。
Step S509: The
グループ分け装置118は、グループ分け指令信号に基づいて単位セル11をグループ分けして、不良品グループ、正常グループA〜正常グループEごとに設けたセル棚まで搬送して保管する。たとえば、各グループのセル棚に接続された複数本のベルトコンベアを設け、グループAに分類された単位セルはグループAのベルトコンベアに移載されてグループAの保管棚に集積される。これは以下のステップS510〜S515の処理である。
The grouping device 118 groups the
ステップS510:不良品にグループ分けされた単位セル11を不良品保管場所に集積する。
ステップS511:グループAにグループ分けされた単位セル11をグループAの電池保管場所130に集積する。
ステップS512:グループBにグループ分けされた単位セル11をグループBの電池保管場所130に集積する。
ステップS513:グループCにグループ分けされた単位セル11をグループCの電池保管場所130に集積する。
ステップS514:グループDにグループ分けされた単位セル11をグループDの電池保管場所130に集積する。
ステップS515:グループEにグループ分けされた単位セル11をグループEの電池保管場所130に集積する。
Step S510: The
Step S511: The
Step S512: The
Step S513: The
Step S514: The
Step S515: The
ステップS516:グループAにグループ分けされた複数の単位セル11を用いてバッテリーモジュール100を作製する。
ステップS517:グループBにグループ分けされた複数の単位セル11を用いてバッテリーモジュール100を作製する。
ステップS518:グループCにグループ分けされた複数の単位セル11を用いてバッテリーモジュール100を作製する。
ステップS519:グループDにグループ分けされた複数の単位セル11を用いてバッテリーモジュール100を作製する。
ステップS520:グループEにグループ分けされた複数の単位セル11を用いてバッテリーモジュール100を作製する。
Step S516: The battery module 100 is manufactured using the plurality of
Step S517: The battery module 100 is manufactured using the plurality of
Step S518: The battery module 100 is manufactured using the plurality of
Step S519: The battery module 100 is manufactured using the plurality of
Step S520: The battery module 100 is manufactured using the plurality of
第1実施形態によれば、2回のエージングを行って得た電圧V1,V2の差分を電圧低下量Dとして算出し、この電圧低下量Dに基づいて単位セル11をグループ化した。したがって、放電初期の不安定な時期による自己放電量に基づく従来例に比べて、精度良くグループ化することができる。その結果、バッテリーモジュールを構成する単位セルの劣化の程度が均一化され、バッテリーモジュールの信頼性、耐久性が向上する。
According to the first embodiment, the difference between the voltages V1 and V2 obtained by performing aging twice is calculated as the voltage drop amount D, and the
1回目のエージング(ステップS503)で初期の不安定な電圧低下の影響を除去し、さらに強制放電(ステップS504)で、測定電圧V1を安定な電圧範囲とすることによって、時間差分である電圧低下量(V1−V2)の測定値の安定化を図ることができる。その結果、単位セル11のグループ分けの精度を高めるという効果が得られる。
The first time aging (step S503) eliminates the influence of the initial unstable voltage drop, and the forced voltage (step S504) makes the measured voltage V1 a stable voltage range, thereby reducing the voltage drop that is a time difference. It is possible to stabilize the measured value of the amount (V1-V2). As a result, an effect of improving the grouping accuracy of the
なお、ステップS504の強制放電の目標電圧を満充電の30%以上95%以下としたが、これに限定されない。また、第1エージングを25℃、12時間、第2エージングを25℃、3日間としたが、これに限定されない。なお、第1エージングでは少なくとも12時間エージングするのが好ましい。 In addition, although the target voltage of the forced discharge of step S504 is 30% or more and 95% or less of full charge, it is not limited to this. Moreover, although 1st aging was 25 degreeC and 12 hours and 2nd aging was 25 degreeC and 3 days, it is not limited to this. In the first aging, aging is preferably performed for at least 12 hours.
[第2実施形態]
本発明によるバッテリーモジュール100の製造方法の第2実施形態を図面を参照して説明する。第2実施形態は、第1実施形態の満充電までの充電(ステップS502)に代えて、満充電の30%以上95%以下の電圧までの充電を採用し、これによって強制放電(ステップS504)を省略したものである。
[Second Embodiment]
A second embodiment of a method for manufacturing a battery module 100 according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the second embodiment, instead of charging up to full charge (step S502) of the first embodiment, charging up to a voltage of 30% to 95% of full charge is adopted, thereby forcibly discharging (step S504). Is omitted.
第2実施形態の製造方法について、図8のフローチャートを参照して説明する。
ステップS701:図7のステップS501と同様に、単位セル11を作製する。
ステップS702:ステップS701で製作された複数の単位セル11を、満充電の30%以上95%以下の電圧まで充電する。このとき、単位セルを満充電の100%から0%の範囲内で充電と放電を少なくとも1回以上繰り返した後に、満充電の30%以上95%以下の電圧まで充電しても良い。これによって、強制放電を行うことなく、単位セル11を安定な電圧範囲とすることができる。
The manufacturing method of 2nd Embodiment is demonstrated with reference to the flowchart of FIG.
Step S701: The
Step S702: Charge the plurality of
ステップS703:ステップS702で充電された単位セル11に対して、図7のステップ503と同様、所定温度(例えば25℃)で所定時間a(例えば0.5日=12時間)のエージングを実施する。
Step S703: The
ステップS704:ステップS703でエージングされた単位セル11に対して、図7のステップ505と同様、電圧V1を測定する。
ステップS705:ステップS704で電圧測定された単位セル11に対して、図7のステップ506と同様、所定温度(例えば25℃)で所定時間b(例えば3日)エージングする。
ステップS706:ステップS705でエージングされた単位セル11に対して、図7のステップ507と同様、電圧V2を測定する。
Step S704: The voltage V1 is measured for the
Step S705: The
Step S706: The voltage V2 is measured for the
ステップS706〜S719:図5のステップS507〜S520と同様、差分Dの算出、グループ分け、不良品集積、グループA〜Eの単位セル11の集積、グループA〜Eの単位セル11によるバッテリーモジュール100の作製を実施する。
Steps S706 to S719: Similar to Steps S507 to S520 in FIG. 5, the difference D is calculated, divided into groups, defective products are accumulated, the
第2実施形態は、第1実施形態の効果に加え、強制放電のステップを省略でき、製造工程の短縮という効果が得られる。 In the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the step of forced discharge can be omitted, and the effect of shortening the manufacturing process can be obtained.
なお、ステップS702の充電目標電圧を満充電の30%以上95%以下としたが、これに限定されない。 In addition, although the charge target voltage of step S702 is 30% or more and 95% or less of full charge, it is not limited to this.
[第3実施形態]
本発明によるバッテリーモジュール100の製造方法の第3実施形態を図面を参照して説明する。第3実施形態は、第2実施形態の処理において、図8の電圧測定(ステップS704)の前に補充電を実行し、電圧V1を略一定に揃えるものである。
[Third Embodiment]
A third embodiment of a method for manufacturing a battery module 100 according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the process of the second embodiment, the third embodiment performs auxiliary charging before the voltage measurement (step S704) in FIG. 8 to make the voltage V1 substantially constant.
第3実施形態の製造方法について、図9のフローチャートを参照して説明する。
ステップS801〜S803:図8のステップS701〜S703と同様に、電池作製、満充電の30%以上95%以下の範囲内の所定電圧まで充電し、エージングを実施する。
The manufacturing method of 3rd Embodiment is demonstrated with reference to the flowchart of FIG.
Steps S801 to S803: Similar to steps S701 to S703 in FIG. 8, the battery is charged and charged to a predetermined voltage within a range of 30% to 95% of full charge, and aging is performed.
ステップS804:ステップS803でエージングされた単位セル11に対して補充電を行い、満充電の30%以上95%以下の範囲内の所定電圧まで、単位セル11を充電する。補充電の目標電圧は、例えば、ステップS803でエージングを開始した際の電圧、すなわち、エージング前にステップS802で実施した充電が終了した時点の電圧とした。たとえば、満充電の50%まで充電してエージングした単位セルに対する補充電の目標電圧は満充電の50%の電圧である。
Step S804: Complementary charging is performed on the
ステップS805〜820:図8のステップS704〜S719と同様に、電圧V1測定、エージング、電圧V2測定、差分(電圧低下量)D算出、グループ分け、グループA〜Eの単位セル11の集積、グループA〜Eの単位セル11によるバッテリーモジュール100の作製を実施する。
Steps S805 to 820: Similar to Steps S704 to S719 in FIG. 8, voltage V1 measurement, aging, voltage V2 measurement, difference (voltage drop amount) D calculation, grouping, integration of
第3実施形態は、第2実施形態の効果に加え、2回目のエージング(ステップS806)開始前の電圧V1が均一となり、電圧低下量の測定精度が向上するという効果が得られる。 In the third embodiment, in addition to the effect of the second embodiment, the voltage V1 before the start of the second aging (step S806) becomes uniform, and the effect that the measurement accuracy of the voltage drop amount is improved is obtained.
なお、ステップS802の充電目標電圧を満充電の30%以上95%以下としたが、これに限定されない。また、ステップS804の補充電目標電圧を充電終了時の電圧としたが、これに限定されない。 In addition, although the charge target voltage of step S802 is 30% or more and 95% or less of full charge, it is not limited to this. Further, although the auxiliary charging target voltage in step S804 is the voltage at the end of charging, the present invention is not limited to this.
[第4実施形態]
本発明によるバッテリーモジュール100の製造方法の第4実施形態を図面を参照して説明する。
第4実施形態は、第1実施形態の処理において、図7の1回目のエージング(ステップS503)の実行温度をより高温(40℃以上70℃以下)に設定したものである。
[Fourth Embodiment]
A fourth embodiment of a method for manufacturing a battery module 100 according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In the fourth embodiment, in the process of the first embodiment, the execution temperature of the first aging (step S503) in FIG. 7 is set to a higher temperature (40 ° C. or higher and 70 ° C. or lower).
第4実施形態の製造方法について、図10のフローチャートを参照して説明する。
ステップS901、S902:図7のステップS501、S502と同様に、電池作製、満充電までの充電を実施する。
ステップS903:ステップS902で満充電まで充電された単位セル11を、高温の所定温度(例えば40℃以上70℃以下)で所定時間a(例えば0.5日=12時間以上)エージングする。
このように、エージングの温度を高温にすることで、Liの拡散が促進され、より短時間で電圧低下量が安定化し、エージング時間を短縮することができる。
The manufacturing method of 4th Embodiment is demonstrated with reference to the flowchart of FIG.
Steps S901 and S902: Similar to steps S501 and S502 in FIG.
Step S903: The
Thus, by increasing the aging temperature, the diffusion of Li is promoted, the amount of voltage drop is stabilized in a shorter time, and the aging time can be shortened.
ステップS904〜S920:図7のステップS504〜S520と同様に、放電、電圧V1測定、エージング、電圧V2測定、差分(電圧低下量)D算出、グループ分け、グループA〜Eの単位セル11の集積、グループA〜Eの単位セル11によるバッテリーモジュール100の作製を実施する。
Steps S904 to S920: Similar to Steps S504 to S520 of FIG. 7, discharge, voltage V1 measurement, aging, voltage V2 measurement, difference (voltage drop amount) D calculation, grouping, integration of
第4実施形態は、第1実施形態の効果に加え、第1実施形態よりも高温でエージングしたので、1回目のエージングの処理時間を短縮でき、製造工程を短縮できる。 Since the fourth embodiment is aged at a higher temperature than the first embodiment in addition to the effects of the first embodiment, the processing time for the first aging can be shortened and the manufacturing process can be shortened.
なお、ステップS903の第1エージングを40℃以上70℃以下、3日間としたが、これに限定されない。なお、第1エージングと第2エージングの温度差を10℃以上相違させるのが好ましい。 In addition, although the 1st aging of step S903 was 40 to 70 degreeC and 3 days, it is not limited to this. The temperature difference between the first aging and the second aging is preferably different by 10 ° C. or more.
[第5実施形態]
本発明によるバッテリーモジュール100の製造方法の第5実施形態を図面を参照して説明する。
第5実施形態は、第1実施形態のステップS501〜S508と同様のステップS1001〜S1008の処理の後、すなわち電圧V2を測定した後、2回目の温度条件とは異なる温度条件の3回目のエージングと、3回目の電圧V3の測定を行い、電圧低下量の温度変化率Y=(V1−V2)/(V2−V3)による評価をも実行するものである。
[Fifth Embodiment]
A fifth embodiment of a method for manufacturing a battery module 100 according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In the fifth embodiment, after the processing of steps S1001 to S1008 similar to steps S501 to S508 of the first embodiment, that is, after the voltage V2 is measured, the third aging under a temperature condition different from the second temperature condition. The voltage V3 is measured for the third time, and the evaluation based on the temperature change rate Y = (V1−V2) / (V2−V3) of the voltage drop amount is also executed.
第5実施形態の製造方法について、図11のフローチャートを参照して説明する。
ステップS1001〜S1008:図7のステップS501〜S508と同様に、電池作製、充電、エージング、放電、電圧V1測定、エージング、電圧V2測定、差分(電圧低下量)D算出を実施する。
The manufacturing method of 5th Embodiment is demonstrated with reference to the flowchart of FIG.
Steps S1001 to S1008: Similar to steps S501 to S508 in FIG. 7, battery fabrication, charging, aging, discharging, voltage V1 measurement, aging, voltage V2 measurement, and difference (voltage drop amount) D calculation are performed.
ステップS1009:図7のステップS508と同様、ステップS1008で差分Dを算出した単位セル11を、高温の所定温度(例えば40℃〜70℃すなわち40℃以上70℃以下)で所定時間c(例えば0.5日=12時間以上)エージングする。
このように、高温のエージンではLiの拡散が促進されるので、温度感受性の高い単位セル11ほどエージング後の電圧V3が低くなる。
Step S1009: Similar to step S508 in FIG. 7, the
Thus, since Li diffusion is promoted in a high-temperature Agin, the voltage V3 after aging is lower in the
ステップS1010:ステップS1009でエージングされた単位セル11の電圧V3を測定する。
ステップS1011:ステップS1008で測定された差分(電圧低下量)Dを差分(V2−V3)で除算し、電圧低下量の温度変化率Yを算出する。温度変化率Yは式(2)により表される。温度変化率Yは、その値が小さいほど温度感受性が高いことを示す。
温度変化率Y=(V1−V2)/(V2−V3) 式(2)
Step S1010: The voltage V3 of the
Step S1011: The difference (voltage drop amount) D measured in step S1008 is divided by the difference (V2-V3) to calculate the temperature change rate Y of the voltage drop amount. The temperature change rate Y is expressed by equation (2). The temperature change rate Y indicates that the smaller the value, the higher the temperature sensitivity.
Temperature change rate Y = (V1-V2) / (V2-V3) Formula (2)
ステップS1012:まず、差分Dが所定の閾値より大きい単位セル11を不良品と判定し、良品の単位セル11について、第1〜第4実施形態同様に、差分Dに基いてグループA〜Eにグループ分けする。なお、図11では図示を簡略化してグループA〜Cのみが表記されている。
Step S1012: First, the
ステップS1013:不良品にグループ分けされた単位セル11を不良品保管場所130へ搬送して集積する。
ステップS1014:グループAにグループ分けされた単位セル11をグループAセル保管場所130へ搬送して集積する。
ステップS1015:グループBにグループ分けされた単位セル11をグループBセル保管場所130へ搬送して集積する。
ステップS1016:グループCにグループ分けされた単位セル11をグループCセル保管場所130へ搬送して集積する。
Step S1013: The
Step S1014:
Step S1015:
Step S1016:
ステップS1017:グループAにグループ分けされ、集積された単位セル11を、温度変化率Yに基づいて、グループA1、A2、A3に小グループ分けする。
ステップS1018:グループBにグループ分けされ、集積された単位セル11を、温度変化率Yに基づいて、グループB1、B2、B3に小グループ分けする。
ステップS1019:グループCにグループ分けされ、集積された単位セル11を、温度変化率Yに基づいて、グループC1、C2、C3に小グループ分けする。
Step S1017: The
Step S1018: The
Step S1019: The
ステップS1020:グループA1にグループ分けされた単位セル11をグループA1セル保管場所130へ搬送して集積する。
ステップS1021:グループA2にグループ分けされた単位セル11をグループA2セル保管場所130へ搬送して集積する。
ステップS1022:グループA3にグループ分けされた単位セル11をグループA3セル保管場所130へ搬送して集積する。
Step S1020: The
Step S1021: The
Step S1022: The
ステップS1023:グループB1にグループ分けされた単位セル11をグループB1セル保管場所130へ搬送して集積する。
ステップS1024:グループB2にグループ分けされた単位セル11をグループB2セル保管場所130へ搬送して集積する。
ステップS1025:グループB3にグループ分けされた単位セル11をグループB3セル保管場所130へ搬送して集積する。
Step S1023: The
Step S1024: The
Step S1025: The
ステップS1026:グループC1にグループ分けされた単位セル11をグループC1セル保管場所130へ搬送して集積する。
ステップS1027:グループC2にグループ分けされた単位セル11をグループC2セル保管場所130へ搬送して集積する。
ステップS1028:グループC3にグループ分けされた単位セル11をグループC3セル保管場所130へ搬送して集積する。
Step S1026: The
Step S1027: The
Step S1028: The
ステップS1029:グループA1にグループ分けされた単位セル11を用いてバッテリーモジュール100を作製する。
ステップS1030:グループA2にグループ分けされた単位セル11を用いてバッテリーモジュール100を作製する。
ステップS1031:グループA3にグループ分けされた単位セル11を用いてバッテリーモジュール100を作製する。
Step S1029: The battery module 100 is manufactured using the
Step S1030: The battery module 100 is manufactured using the
Step S1031: The battery module 100 is manufactured using the
ステップS1032:グループB1にグループ分けされた単位セル11を用いてバッテリーモジュール100を作製する。
ステップS1033:グループB2にグループ分けされた単位セル11を用いてバッテリーモジュール100を作製する。
ステップS1034:グループB3にグループ分けされた単位セル11を用いてバッテリーモジュール100を作製する。
Step S1032: The battery module 100 is manufactured using the
Step S1033: The battery module 100 is manufactured using the
Step S1034: The battery module 100 is manufactured using the
ステップS1035:グループC1にグループ分けされた単位セル11を用いてバッテリーモジュール100を作製する。
ステップS1036:グループC2にグループ分けされた単位セル11を用いてバッテリーモジュール100を作製する。
ステップS1037:グループC3にグループ分けされた単位セル11を用いてバッテリーモジュール100を作製する。
Step S1035: The battery module 100 is manufactured using the
Step S1036: The battery module 100 is manufactured using the
Step S1037: The battery module 100 is manufactured using the
第5実施形態では、電圧低下量を決定するLiの拡散状態は温度によってその振る舞いが大きく異なることに注目し、温度変化に対する電圧低下量の変化率(温度変化率)を評価基準に加えた。したがって、第1実施形態の効果に加え、バッテリーモジュール内の二次電池(単位セル)11のばらつきを、さらに抑制することができるという効果が得られる。 In the fifth embodiment, attention is paid to the fact that the behavior of the diffusion state of Li that determines the amount of voltage drop varies greatly depending on the temperature, and the rate of change in voltage drop with respect to temperature change (temperature change rate) is added to the evaluation criteria. Therefore, in addition to the effect of the first embodiment, the effect that the variation of the secondary battery (unit cell) 11 in the battery module can be further suppressed is obtained.
[変形例]
以上説明した第1実施形態〜第5実施形態を以下のように変形して実施することができる。
(1)第1実施形態において、所定時間bを比較的長時間とした場合、時間bの設定値にばらつきが生じる可能性がある。そこで、実際の生産でエージングを行う場合、時間bを厳密に測定しておき、時間bで規格化した次式(3)による電圧低下率Tを用いてグループ分けすることも可能である。
電圧低下率T[mV/day]=(V1−V2)/ 所定時間b 式(3)
これによって、より高精度なグループ分けと不良選別が可能となる。
[Modification]
The first to fifth embodiments described above can be modified and implemented as follows.
(1) In the first embodiment, when the predetermined time b is set to a relatively long time, the set value of the time b may vary. Therefore, when aging is performed in actual production, it is possible to measure the time b strictly and perform grouping using the voltage drop rate T according to the following equation (3) normalized by the time b.
Voltage drop rate T [mV / day] = (V1-V2) / predetermined time b Formula (3)
This enables more accurate grouping and defect sorting.
(2)第1実施形態に示すグループ分けのルール(図5)は一例であり、グループの数や境界値はセルの特性やエージング条件に応じて任意に設定してもよい。
(3)第5実施形態において、2回目のエージングによる電圧V2の測定を行う前に、予め3回目のエージングを実施することも可能である。
(4)第5実施形態において、3回目のエージングの温度を高温としたが、2回目のエージングよりも低温(10〜-20℃)にすることも可能である。経験的には、2回目と3回目のエージングの温度を10℃以上異なるものとすることにより、良好な温度変化率が得られる。
(2) The grouping rules (FIG. 5) shown in the first embodiment are examples, and the number of groups and boundary values may be arbitrarily set according to cell characteristics and aging conditions.
(3) In the fifth embodiment, the third aging can be performed in advance before the voltage V2 is measured by the second aging.
(4) In the fifth embodiment, the temperature of the third aging is set to a high temperature, but it may be set to a lower temperature (10 to −20 ° C.) than the second aging. Empirically, a good temperature change rate can be obtained by making the second and third aging temperatures different by 10 ° C. or more.
(5)以上の実施形態では、円筒形リチウムイオン電池を単位セルとするバッテリーモジュールについて説明したが、本発明は、角形等の他のタイプのリチウムイオン電池、あるいは、リチウムイオン電池以外の二次電池に適用することができる。 (5) In the above embodiment, a battery module having a cylindrical lithium ion battery as a unit cell has been described. However, the present invention is not limited to other types of lithium ion batteries such as a square or secondary batteries other than lithium ion batteries. It can be applied to batteries.
1 電池容器
2 ガスケット
3 上蓋
4 上蓋ケース
5 正極集電部品
6 負極集電部品
7 軸芯
8 電極群
9 正極リード
10 負極リード
11 二次電池(単位セル)
12 正極タブ
13 負極タブ
14 正極電極
15 負極電極
16 正極合剤
17 負極合剤
18 セパレータ
19 テープ
20a,20b 組電池
21 セルコンIC
22 マイコン
30 セルコントローラ
40 バッテリーコントローラ
41 インバータ
42 モータ
50 上蓋部
52 開口部
54 底面
100 バッテリーモジュール
110 エージングエリア
112 放電エリア
114 放電器
116 電圧測定装置
118 グループ分け装置
120 制御装置
122 CPU
124 メモリ
126 I/F
128 システムバス
130 保管棚
DESCRIPTION OF
12
DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 Microcomputer 30
124 memory 126 I / F
128 system bus
130 Storage shelf
Claims (14)
複数の単位セルをそれぞれ充電する充電工程と、
前記充電工程で充電された単位セルに対して1回目のエージングを実行する第1エージング工程と、
前記第1回目のエージングの後に、1回目の電圧測定を行う第1測定工程と、
前記1回目の電圧測定の後に、前記単位セルに対して2回目のエージングを実行する第2エージング工程と、
前記2回目のエージングの後に2回目の電圧測定を行う第2測定工程と、
前記1回目と2回目の電圧測定の測定値の差分値である第1電圧低下量を算出する第1算出工程と、
前記第1電圧低下量に基づいて、前記単位セルを複数のグループに分類する第1分類工程と、
前記分類によって同一グループとされた複数個の単位セルを使用して1個のバッテリーモジュールを製造する製造工程とを有することを特徴とするバッテリーモジュールの製造方法。 A method of manufacturing a battery module configured by combining a plurality of unit cells of a secondary battery,
A charging step of charging each of the plurality of unit cells;
A first aging step of performing a first aging on the unit cell charged in the charging step;
A first measurement step of performing a first voltage measurement after the first aging;
A second aging step of performing a second aging on the unit cell after the first voltage measurement;
A second measurement step of performing a second voltage measurement after the second aging;
A first calculation step of calculating a first voltage drop amount that is a difference value between measurement values of the first and second voltage measurements;
A first classification step of classifying the unit cells into a plurality of groups based on the first voltage drop amount;
A method of manufacturing a battery module, comprising: manufacturing a single battery module using a plurality of unit cells grouped in the same group according to the classification.
前記充電工程では、単位セルを満充電まで充電し、
前記製造方法はさらに、前記1回目のエージングの後、前記1回目の電圧測定の前に、前記単位セルを満充電を基準とした所定範囲内の所定電圧に強制放電する強制放電工程を有することを特徴とするバッテリーモジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the battery module of Claim 1,
In the charging step, the unit cell is charged to full charge,
The manufacturing method further includes a forcible discharge step of forcibly discharging the unit cell to a predetermined voltage within a predetermined range with reference to full charge after the first aging and before the first voltage measurement. A method for manufacturing a battery module.
前記強制放電工程では、前記単位セルを満充電の30%以上95%以下の範囲内の所定電圧に強制放電することを特徴とするバッテリーモジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the battery module of Claim 2,
In the forced discharge step, the unit cell is forcibly discharged to a predetermined voltage within a range of 30% to 95% of full charge.
前記第1エージング工程における1回目のエージングと、前記第2エージング工程における2回目のエージングは、ともに25℃の温度で実行することを特徴とするバッテリーモジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the battery module according to any one of claims 1 to 3,
The battery module manufacturing method, wherein both the first aging in the first aging step and the second aging in the second aging step are performed at a temperature of 25 ° C.
前記第1分類工程は、前記第1電圧低下量が予め定めた閾値以上である単位セルを不良品として分類することを特徴とするバッテリーモジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the battery module according to any one of claims 1 to 4,
The method of manufacturing a battery module, wherein the first classification step classifies unit cells whose first voltage drop amount is equal to or greater than a predetermined threshold as defective products.
前記第1分類工程は、前記第1電圧低下量が予め定めた閾値未満の単位セルを良品と判定し、これら良品である複数個の単位セルを、前記第1電圧低下量に基づいてさらに複数のグループに分類することを特徴とするバッテリーモジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the battery module according to claim 5,
In the first classification step, unit cells having the first voltage drop amount less than a predetermined threshold are determined as non-defective products, and a plurality of unit cells that are non-defective products are further determined based on the first voltage drop amount. A method for manufacturing a battery module, characterized in that the battery module is classified into the following groups.
前記充電工程における充電は、前記単位セルの満充電の電圧に対して所定割合の範囲内の電圧まで行うことを特徴とするバッテリーモジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the battery module according to claim 1,
The battery module manufacturing method according to claim 1, wherein the charging in the charging step is performed up to a voltage within a predetermined ratio with respect to a fully charged voltage of the unit cell.
前記充電工程における充電は、前記単位セルの満充電の電圧に対して、30%以上95%以下の範囲内の電圧まで行うことを特徴とするバッテリーモジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the battery module according to claim 7,
Charging in the charging step is performed up to a voltage within a range of 30% to 95% with respect to a fully charged voltage of the unit cell.
前記1回目のエージングの後、前記1回目の電圧測定の前に、前記単位セルの満充電の電圧に対して所定割合内の電圧まで補充電する補充電工程を有することを特徴とするバッテリーモジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the battery module according to claim 1,
A battery module comprising: an auxiliary charging step of performing auxiliary charging to a voltage within a predetermined ratio with respect to a fully charged voltage of the unit cell after the first aging and before the first voltage measurement. Manufacturing method.
前記補充電工程は、前記単位セルの満充電の電圧に対して30%以上95%以下の範囲内の電圧まで補充電することを特徴とするバッテリーモジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the battery module according to claim 9,
The method of manufacturing a battery module, wherein in the auxiliary charging step, auxiliary charging is performed to a voltage within a range of 30% to 95% with respect to a fully charged voltage of the unit cell.
前記第1エージング工程における1回目のエージングと、前記第2エージング工程における2回目のエージングは、ともに25℃の温度で実行することを特徴とするバッテリーモジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the battery module according to any one of claims 7 to 10,
The battery module manufacturing method characterized in that both the first aging in the first aging step and the second aging in the second aging step are performed at a temperature of 25 ° C.
前記1回目のエージングは前記2回目のエージングよりも高い温度で実行することを特徴とするバッテリーモジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the battery module according to claim 1,
The battery module manufacturing method, wherein the first aging is performed at a higher temperature than the second aging.
前記1回目のエージングは40℃以上70℃以下の温度で実行し、前記2回目のエージングは25℃の温度で実行することを特徴とするバッテリーモジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the battery module according to claim 12,
The battery module manufacturing method, wherein the first aging is performed at a temperature of 40 ° C. to 70 ° C., and the second aging is performed at a temperature of 25 ° C.
前記充電工程で充電された単位セルに対して、前記第2エージング工程における温度と10℃以上異なる温度で3回目のエージングを実行する第3エージング工程と、
前記3回目のエージングの後に3回目の電圧測定を行う第3測定工程と、
前記2回目と3回目の電圧測定の測定値の差分値である第2電圧低下量を算出する第2算出工程と、
前記第1算出工程で算出した第1電圧低下量と、前記第2算出工程で算出した第2電圧低下量の比である温度変化率を算出する第3算出工程とを含み、
前記第1分類工程で複数の小グループに分類された複数個の単位セルを、さらに、前記温度変化率に基づいて複数の小グループに分類する第2分類工程とを有し、
前記製造工程では、1個のバッテリーモジュールを、前記第2分類工程で同一の小グループに分類された複数個の単位セルを使用して製造することを特徴とするバッテリーモジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the battery module according to claim 4,
A third aging step for performing a third aging on the unit cell charged in the charging step at a temperature different from the temperature in the second aging step by 10 ° C. or more;
A third measurement step of performing a third voltage measurement after the third aging;
A second calculation step of calculating a second voltage drop amount that is a difference value between the measurement values of the second and third voltage measurements;
A third calculation step of calculating a temperature change rate that is a ratio of the first voltage drop amount calculated in the first calculation step and the second voltage drop amount calculated in the second calculation step;
A second classification step of further classifying the plurality of unit cells classified into a plurality of small groups in the first classification step into a plurality of small groups based on the temperature change rate;
In the manufacturing process, one battery module is manufactured by using a plurality of unit cells classified into the same small group in the second classification process.
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