特開 2024-164955 二次電池の自己放電検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024164955

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】二次電池の自己放電検査方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20241121BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20241121BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20241121BHJP

   G01R 31/396 20190101ALI20241121BHJP

   G01R 31/382 20190101ALI20241121BHJP

   G01R 31/385 20190101ALI20241121BHJP

   G01R 31/378 20190101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 Q

H01M10/44 P

H01M10/48 P

G01R31/396

G01R31/382

G01R31/385

G01R31/378

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023080705

(22)【出願日】2023-05-16

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 雄飛

【テーマコード（参考）】

2G216

5G503

5H030

【Ｆターム（参考）】

2G216BA01

2G216BB09

2G216BB23

5G503AA01

5G503BA03

5G503BB01

5G503CA08

5G503EA09

5H030AA01

5H030AS20

5H030BB21

5H030FF44

(57)【要約】

【課題】二次電池の良否判定の精度を向上させること。
【解決手段】二次電池の自己放電検査方法は、電池モジュールを所定容量に充電した際の複数の二次電池のそれぞれの自己放電開始時点での電圧、及び自己放電終了時点での電圧から自己放電期間中の複数の二次電池のそれぞれの電圧降下量を算出することを含む。二次電池の自己放電検査方法は、二次電池を自己放電させた際の二次電池の電圧の変動に対するＳＯＣの変化を自己放電開始時点での電圧に対応させたマップ、及び電圧降下量に基づいて複数の二次電池のそれぞれの良否判定を行うことを含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の二次電池を直列接続した電池モジュールにおける前記複数の二次電池のそれぞれを自己放電開始時点から自己放電終了時点までの期間である自己放電期間、自己放電させることで前記複数の二次電池のそれぞれの良否判定を行う二次電池の自己放電検査方法であって、
前記電池モジュールを所定容量に充電した際の前記複数の二次電池のそれぞれの前記自己放電開始時点での電圧、及び前記自己放電終了時点での電圧から前記自己放電期間中の前記複数の二次電池のそれぞれの電圧降下量を算出することと、
前記二次電池を自己放電させた際の前記二次電池の電圧の変動に対するＳＯＣの変化を前記自己放電開始時点での電圧に対応させたマップ、及び前記電圧降下量に基づいて前記複数の二次電池のそれぞれの良否判定を行うことと、を含む、二次電池の自己放電検査方法。

【請求項2】

前記複数の二次電池のそれぞれの良否判定を行うことは、
前記マップに基づき前記電圧降下量を前記二次電池の容量低下量に変換することと、
前記容量低下量に基づき前記複数の二次電池のそれぞれの良否判定を行うことと、を含む、請求項１に記載の二次電池の自己放電検査方法。

【請求項3】

前記複数の二次電池のそれぞれの良否判定を行うことは、
前記マップに基づき前記自己放電終了時点で許容される電圧を導出することと、
前記電圧降下量と前記許容される電圧とに基づいて前記複数の二次電池のそれぞれの良否判定を行うことと、を含む、請求項１に記載の二次電池の自己放電検査方法。

【請求項4】

前記電池モジュールは、集電体の一方の面に設けられた正極活物質層と、前記集電体の他方の面に設けられた負極活物質層とを備えるバイポーラ電極を備える、請求項１～請求項３のうちいずれか一項に記載の二次電池の自己放電検査方法。

【請求項5】

前記複数の二次電池のそれぞれの前記ＳＯＣが１０％以下で前記自己放電を行う、請求項１～請求項３のうちいずれか一項に記載の二次電池の自己放電検査方法。

【請求項6】

前記二次電池のそれぞれは、オリビン型構造正極活物質を備える、請求項１～請求項３のうちいずれか一項に記載の二次電池の自己放電検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、二次電池の自己放電検査方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電池モジュールは、直列接続された複数の二次電池を備える。二次電池の製造工程には、検査工程が含まれる。検査工程は、二次電池の自己放電検査を含む。特許文献１に開示されているように、二次電池の自己放電検査は、二次電池を所定時間自己放電させた際の二次電池の電圧降下量が閾値以上か否かによって二次電池の良否判定を行う検査である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－２２１６４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

二次電池の自己放電検査を行う際には、電池モジュールを所定容量にした後に、二次電池の自己放電を行う。電池モジュールを所定容量に充電した場合、二次電池の電圧にばらつきが生じる場合がある。このため、電圧降下量が同一であっても、二次電池の容量低下量が同一とならない場合がある。結果として、二次電池の良否判定の精度が低下するおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決する二次電池の自己放電検査方法は、複数の二次電池を直列接続した電池モジュールにおける前記複数の二次電池のそれぞれを自己放電開始時点から自己放電終了時点までの期間である自己放電期間、自己放電させることで前記複数の二次電池のそれぞれの良否判定を行う二次電池の自己放電検査方法であって、前記電池モジュールを所定容量に充電した際の前記複数の二次電池のそれぞれの前記自己放電開始時点での電圧、及び前記自己放電終了時点での電圧から前記自己放電期間中の前記複数の二次電池のそれぞれの電圧降下量を算出することと、前記二次電池を自己放電させた際の前記二次電池の電圧の変動に対するＳＯＣの変化を前記自己放電開始時点での電圧に対応させたマップ、及び前記電圧降下量に基づいて前記複数の二次電池のそれぞれの良否判定を行うことと、を含む。

【0006】

二次電池を自己放電させた際の二次電池の電圧の変動に対するＳＯＣの変化を自己放電開始時点での電圧に対応させたマップを用いることで、自己放電開始時点での電圧にばらつきが生じている場合であってもＳＯＣの変化を把握することができる。上記したマップ、及び電圧降下量に基づいて二次電池の良否判定を行うことで、二次電池の良否判定の精度を向上させることができる。

【0007】

上記二次電池の自己放電検査方法について、前記複数の二次電池のそれぞれの良否判定を行うことは、前記マップに基づき前記電圧降下量を前記二次電池の容量低下量に変換することと、前記容量低下量に基づき前記複数の二次電池のそれぞれの良否判定を行うことと、を含んでいてもよい。

【0008】

上記二次電池の自己放電検査方法について、前記複数の二次電池のそれぞれの良否判定を行うことは、前記マップに基づき前記自己放電終了時点で許容される電圧を導出することと、前記電圧降下量と前記許容される電圧とに基づいて前記複数の二次電池のそれぞれの良否判定を行うことと、を含んでいてもよい。

【0009】

上記二次電池の自己放電検査方法について、前記電池モジュールは、集電体の一方の面に設けられた正極活物質層と、前記集電体の他方の面に設けられた負極活物質層とを備えるバイポーラ電極を備えていてもよい。

【0010】

上記二次電池の自己放電検査方法について、前記複数の二次電池のそれぞれの前記ＳＯＣが１０％以下で前記自己放電を行ってもよい。
上記二次電池の自己放電検査方法について、前記二次電池のそれぞれは、オリビン型構造正極活物質を備えていてもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、二次電池の良否判定の精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は電池モジュールの断面図である。

【図2】図２は電池モジュール、及び二次電池の検査装置を示す回路図である。

【図3】図３は二次電池の自己放電検査方法を示すフローチャートである。

【図4】図４は電圧とＳＯＣとの相関を示す図である。

【図5】図５は二次電池の自己放電検査方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

［第１実施形態］
二次電池の自己放電検査方法の第１実施形態について説明する。
＜二次電池＞
図１に示すように、電池モジュール１０は、積層体１１を備える。積層体１１は、直列接続された複数の二次電池１２を備える。複数の二次電池１２は、積層されている。以下の説明において、二次電池１２が積層される方向を積層方向とする。

【0014】

二次電池１２は、正極１３と、負極１９と、セパレータ２７と、を備える。
正極１３は、正極集電体１４と、正極活物質層１７と、を備える。正極集電体１４は、シート状である。正極集電体１４は、第１面１５と、第２面１６と、を備える。第１面１５と第２面１６とは正極集電体１４の厚み方向に互いに反対となる面である。

【0015】

正極活物質層１７は、正極集電体１４の第１面１５に設けられている。正極活物質層１７は、リチウムイオンを電荷担体として吸蔵及び放出可能である正極活物質を含む。正極活物質は、例えば、オリビン型構造を有するポリアニオン系化合物、層状岩塩構造を有するリチウム複合金属酸化物、スピネル構造の金属酸化物である。オリビン型構造正極活物質としては、例えば、オリビン型リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ_４）やオリビン型リン酸マンガン鉄リチウム（ＬｉＭｎＦｅＰＯ_４）が挙げられる。本実施形態において、正極活物質は、オリビン型リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ_４）である。

【0016】

負極１９は、負極集電体２０と、負極活物質層２４と、を備える。負極集電体２０は、シート状である。負極集電体２０は、第１面２１と、第２面２２と、を備える。第１面２１と第２面２２とは負極集電体２０の厚み方向に互いに反対となる面である。

【0017】

負極活物質層２４は、負極集電体２０の第１面２１に設けられている。負極活物質層２４は、リチウムイオン等の電荷担体を吸蔵及び放出可能である負極活物質を含む。負極活物質は、リチウムイオン等の電荷担体を吸蔵及び放出可能である単体、合金又は化合物であれば特に限定はなく使用可能である。例えば、負極活物質としてＬｉ、又は、炭素、金属化合物、リチウムと合金化可能な元素もしくはその化合物等が挙げられる。炭素としては、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、ハードカーボン（難黒鉛化性炭素）、ソフトカーボン（易黒鉛化性炭素）が挙げられる。人造黒鉛としては、例えば、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズが挙げられる。リチウムと合金化可能な元素としては、例えば、シリコン（ケイ素）及びスズが挙げられる。本実施形態において、負極活物質は、黒鉛である。

【0018】

積層体１１は、バイポーラ電極２５を備える。バイポーラ電極２５は、集電体２６と、集電体２６の一方の面に設けられた正極活物質層１７と、集電体２６の他方の面に設けられた負極活物質層２４と、を備える。集電体２６は、互いに接する正極集電体１４及び負極集電体２０を一体化することによって構成されている。例えば、バイポーラ電極２５においては、正極集電体１４の第２面１６と負極集電体２０の第２面２２とが重ねられた状態で正極集電体１４及び負極集電体２０とが接合されることで集電体２６が構成されている。バイポーラ電極２５は、互いに接する正極集電体１４及び負極集電体２０を１つの集電体２６とみなすことで構成されている。

【0019】

正極１３のうち積層体１１の一端に設けられた正極１３を、正極終端電極１３Ａとする。負極１９のうち積層体１１の他端に設けられた負極１９を負極終端電極１９Ａとする。正極終端電極１３Ａ及び負極終端電極１９Ａは、複数のバイポーラ電極２５を積層方向から挟んでいる。正極終端電極１３Ａが備える正極集電体１４の第２面１６は、積層体１１の外面を構成する。負極終端電極１９Ａが備える負極集電体２０の第２面２２は、積層体１１の外面を構成する。積層体１１の一端に設けられた二次電池１２は、正極終端電極１３Ａと、当該正極終端電極１３Ａに隣り合うバイポーラ電極２５の負極活物質層２４と、を備える。積層体１１の他端に設けられた二次電池１２は、負極終端電極１９Ａと、当該負極終端電極１９Ａに隣り合うバイポーラ電極２５の正極活物質層１７と、を備える。積層体１１の一端の二次電池１２と積層体１１の他端の二次電池１２との間に設けられた二次電池１２は、互いに隣り合うバイポーラ電極２５の正極活物質層１７及び負極活物質層２４を備える。

【0020】

セパレータ２７は、正極活物質層１７と負極活物質層２４との間に配置されている。セパレータ２７は、正極活物質層１７と負極活物質層２４とを隔離することで両極の接触による短絡を防止しつつ、リチウムイオン等の電荷担体を通過させる。

【0021】

電池モジュール１０は、正極通電板３１及び負極通電板３２を備える。正極通電板３１及び負極通電板３２は、例えば、アルミニウム、銅、ステンレス鋼等の金属材料製である。

【0022】

正極通電板３１は、正極終端電極１３Ａが備える正極集電体１４の第２面１６に電気的に接続される。負極通電板３２は、負極終端電極１９Ａが備える負極集電体２０の第２面２２に電気的に接続される。電池モジュール１０は、正極通電板３１及び負極通電板３２に設けられた端子を通じて充放電を行う。

【0023】

電池モジュール１０は、封止体４０を備える。封止体４０は、四角枠状である。封止体４０は、第１部位４１と、第２部位４２と、を備える。第１部位４１は、集電体２６同士の間、正極終端電極１３Ａの正極集電体１４と当該正極終端電極１３Ａに隣り合うバイポーラ電極２５の集電体２６との間、及び負極終端電極１９Ａの負極集電体２０と当該負極終端電極１９Ａに隣り合うバイポーラ電極２５の集電体２６との間に位置する。第２部位４２は、集電体２６、正極終端電極１３Ａの正極集電体１４、及び負極終端電極１９Ａの負極集電体２０それぞれの周縁部よりも外側に位置する。封止体４０は、積層体１１を封止している。

【0024】

電池モジュール１０は、電圧検出線５１を備える。電圧検出線５１は、例えば、長尺の箔状である。電圧検出線５１は、バイポーラ電極２５の集電体２６、正極終端電極１３Ａの正極集電体１４、及び負極終端電極１９Ａの負極集電体２０のそれぞれに１つずつ設けられている。例えば、電圧検出線５１は、超音波溶着によってバイポーラ電極２５の集電体２６、正極終端電極１３Ａの正極集電体１４、及び負極終端電極１９Ａの負極集電体２０のそれぞれに接合されている。これにより、積層方向に互いに隣り合う２つの電圧検出線５１によって二次電池１２の電圧を検出可能である。

【0025】

電圧検出線５１の一部は、封止体４０に被覆されている。電圧検出線５１は、封止体４０の外部に向けて延びている。電圧検出線５１の一部は、封止体４０の外部に露出している。即ち、電圧検出線５１は、封止体４０の外部で二次電池１２の電圧を検出できるように、封止体４０の外部に引き出されている。

【0026】

＜二次電池１２の自己放電検査＞
二次電池１２の製造工程は、二次電池１２の検査工程を含む。二次電池１２の検査工程は、二次電池１２の自己放電検査を含む。二次電池１２の自己放電検査は、例えば、二次電池１２の微小短絡を検査するために行われる。二次電池１２の自己放電検査は、二次電池１２の検査装置を用いて行われる。

【0027】

図２に示すように、二次電池１２の検査装置６０は、自己放電検査装置６１を備える。自己放電検査装置６１は、電圧検出回路６２を備える。電圧検出回路６２は、例えば、集積回路である。電圧検出回路６２は、複数のポートを備え、それぞれのポートに電圧検出線５１が接続されている。電圧検出回路６２は、電圧検出線５１から入力される電位から二次電池１２の電圧を検出する。二次電池１２の自己放電検査を行う際に検出される二次電池１２の電圧は、ＯＣＶ（開回路電圧）である。

【0028】

自己放電検査装置６１は、判定装置６３を備える。判定装置６３は、二次電池１２に微小短絡が生じているか否かの良否判定を行う装置である。判定装置６３は、プロセッサ６４と、記憶部６５と、を備える。プロセッサ６４は、例えば、CPU（Central Processing Unit）、GPU（Graphics Processing Unit）、又はDSP（Digital Signal Processor）である。記憶部６５は、RAM（Random Access Memory）及びROM（Read Only Memory）を含む。記憶部６５には、二次電池１２の自己放電検査を行うためのプログラムが記憶されている。記憶部６５は、処理をプロセッサ６４に実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。記憶部６５、すなわち、コンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。判定装置６３は、ASIC（Application Specific Integrated Circuit）やFPGA（Field Programmable Gate Array）等のハードウェア回路によって構成されていてもよい。処理回路である判定装置６３は、コンピュータプログラムに従って動作する１つ以上のプロセッサ、ASICやFPGA等の１つ以上のハードウェア回路、或いは、それらの組み合わせを含み得る。

【0029】

二次電池１２の検査装置６０は、充電装置７１と、電流センサ７２と、を備える。充電装置７１は、電池モジュール１０に直流電圧を加えることによって電池モジュール１０の充電を行う。充電装置７１は、例えば、入力電圧を異なる電圧の出力電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータを含む。電流センサ７２は、電池モジュール１０に直列接続されている。電流センサ７２は、充電装置７１から電池モジュール１０に流れる電流を検出する。

【0030】

充電装置７１は、電池モジュール１０が所定容量となるように充電を行う。所定容量は、例えば、電池モジュール１０が備える複数の二次電池１２のそれぞれのＳＯＣ（State Of Charge）が１０％以下となるように設定されている。充電装置７１は、電流積算法によって二次電池１２のＳＯＣを認識しながら二次電池１２の充電を行う。充電装置７１は、電流センサ７２の検出結果を取得することによって二次電池１２の容量の変化量［Ａｈ］を算出する。充電装置７１は、二次電池１２の容量の変化量を二次電池１２の満充電容量［Ａｈ］で除算することで二次電池１２のＳＯＣを認識する。

【0031】

ＳＯＣの算出に用いられる二次電池１２の満充電容量は、設計上の規格値（理想値）が用いられる。実際には、二次電池１２の製造段階における正極活物質層１７及び負極活物質層２４の少なくとも１つの目付量のばらつきによって、二次電池１２の満充電容量にはばらつきが生じる。この満充電容量のばらつきを原因として充電装置７１による充電を完了した時点での各二次電池１２のＳＯＣにはばらつきが生じることになる。

【0032】

＜二次電池１２の自己放電検査方法＞
二次電池１２の自己放電検査方法は、複数の二次電池１２のそれぞれを自己放電開始時点から自己放電終了時点までの期間である自己放電期間、自己放電させた際の二次電池１２の電圧降下量ΔＶ１から二次電池１２の良否判定を行う方法である。自己放電開始時点は、二次電池１２の自己放電を開始する時点である。自己放電終了時点は、自己放電開始時点から自己放電期間経過後の時点である。自己放電期間は、例えば、７日間である。自己放電期間は、４日～１０日など、適宜変更してもよい。二次電池１２の自己放電を行う際には、二次電池１２の温度を一定温度に維持する。一定温度は、例えば、２５°である。一定温度は、２０°～３０°など、適宜変更してもよい。二次電池１２の温度の維持には、例えば、恒温室が用いられる。

【0033】

自己放電検査方法では、例えば、二次電池１２に微小短絡が生じているか否かが判定される。微小短絡が生じている場合、微小短絡が生じていない場合に比べて、二次電池１２を同一時間自己放電させた際の二次電池１２の電圧降下量ΔＶ１が多くなる。二次電池１２の自己放電検査方法は、判定装置６３によって行われる。自己放電検査が行われている間は、二次電池１２は負荷に接続されない。即ち、自己放電検査中の二次電池１２の容量の低下は、自己放電を要因とするものである。

【0034】

図３に示すように、ステップＳ１において、判定装置６３は、充電装置７１によって所定容量となるように充電された電池モジュール１０が備える複数の二次電池１２のそれぞれの電圧を電圧検出回路６２から取得する。二次電池１２の電圧の取得は、自己放電開始時点、及び自己放電終了時点で行われる。二次電池１２の自己放電開始時点での電圧には、満充電容量のばらつきを原因とするばらつきが生じ得る。自己放電終了時点での二次電池１２の電圧は、自己放電期間中の自己放電によって自己放電開始時点よりも低下している。自己放電検査を行う際には、二次電池１２のそれぞれのＳＯＣが１０％以下となるように充電が行われているため、自己放電は、複数の二次電池１２のそれぞれのＳＯＣが１０％以下で行われる。判定装置６３は、電圧を取得した二次電池１２のそれぞれについてステップＳ２～ステップＳ４の処理を行う。即ち、判定装置６３は、二次電池１２をモジュール化した電池モジュール１０が備える複数の二次電池１２のそれぞれについて良否判定を行う。

【0035】

ステップＳ２において、判定装置６３は、自己放電期間中の二次電池１２の電圧降下量ΔＶ１を算出する。電圧降下量ΔＶ１は、自己放電開始時点の二次電池１２の電圧と自己放電終了時点の二次電池１２の電圧の差分である。

【0036】

次に、ステップＳ３において、判定装置６３は、マップに基づき電圧降下量ΔＶ１を自己放電開始時点から自己放電終了時点までの二次電池１２の容量低下量ΔＣに変換する。マップは、二次電池１２を自己放電させた際の二次電池１２の電圧の変動に対するＳＯＣの変化を自己放電開始時点での電圧に対応させたものである。

【0037】

図４に示すように、二次電池１２の電圧とＳＯＣには相関がある。二次電池１２のＳＯＣを推定する際には、この相関を用いる。図４には、□で示す点Ｐ１で充電過程の電圧とＳＯＣとの相関（充電曲線）を表す。二次電池１２の充電時には、この相関を用いてＳＯＣを推定することができる。◇で示す点Ｐ２で放電過程の電圧とＳＯＣとの相関（放電曲線）を表す。二次電池１２の放電時には、この相関を用いてＳＯＣを推定することができる。このように、充電過程と放電過程とでは、同じＳＯＣであっても電圧にヒステリシスがあり、充電曲線と放電曲線は乖離している。

【0038】

発明者は、自己放電過程の電圧とＳＯＣとの相関は、放電過程の電圧とＳＯＣとの相関及び充電過程の電圧とＳＯＣとの相関のいずれにも一致しないことを見出した。前述のヒステリシスが大きいほど、自己放電過程の電圧とＳＯＣとの相関は、放電過程の電圧とＳＯＣとの相関及び充電過程の電圧とＳＯＣとの相関との乖離が大きいと推測される。

【0039】

点Ｐ３，Ｐ４は、二次電池１２を自己放電させた際の二次電池１２の電圧の変動に対するＳＯＣの変化を表す。点Ｐ３と点Ｐ４では、自己放電開始時点での電圧が異なる。○で示す点Ｐ３は、自己放電開始時点での電圧が第１電圧Ｖ１である場合の二次電池１２の電圧とＳＯＣとの相関を表す。△で示す点Ｐ４は、自己放電開始時点での電圧が第２電圧Ｖ２である場合の二次電池１２の電圧とＳＯＣとの相関を表す。マップは、このように、任意の自己放電開始時点での電圧に対応させて、二次電池１２の電圧とＳＯＣとの相関を規定するものである。図４では、一例として自己放電開始電圧が第１電圧Ｖ１、及び第２電圧Ｖ２の場合を図示しているが、マップは、自己放電開始時点での電圧として第１電圧Ｖ１、及び第２電圧Ｖ２以外の電圧を含んでいてもよく、例えば、０．０１［Ｖ］刻みで複数の自己放電開始時点での電圧を含むことが好ましい。マップは、自己放電開始時点での電圧としては、例えば、３．２０［Ｖ］から３．２５［Ｖ］の範囲を含む。

【0040】

マップは、満充電容量が理想値であって、内部短絡がない良品の二次電池１２を用いて予め作成されたものである。詳細にいえば、満充電容量が理想値である二次電池１２の電圧を第１電圧Ｖ１にした後に二次電池１２を自己放電させて二次電池１２の電圧の変化に対する二次電池１２のＳＯＣの変化をプロットする。そして、第１電圧Ｖ１以外の電圧についても二次電池１２の電圧の変化に対する二次電池１２のＳＯＣの変化をプロットすることによってマップを作成することができる。このマップは、記憶部６５などの判定装置６３が読み取り可能な記憶装置に記憶されている。

【0041】

判定装置６３は、マップに基づき電圧降下量ΔＶ１を二次電池１２の容量低下量ΔＣに変換する。判定装置６３は、良否判定の対象となる二次電池１２の自己放電開始時点での電圧に対応する相関をマップから選択する。判定装置６３は、マップに含まれる自己放電開始電圧のうち良否判定の対象となる二次電池１２の自己放電開始時点での電圧に最も近い自己放電開始電圧に対応する相関を選択する。例えば、判定装置６３は、ステップＳ１で取得した自己放電開始時点での電圧が、マップに含まれる自己放電開始電圧のうち第１電圧Ｖ１に最も近ければ、点Ｐ３によって表される相関を選択する。そして、判定装置６３は、二次電池１２の自己放電開始時点での電圧に対応する相関を用いて電圧降下量ΔＶ１をＳＯＣの低下量ΔＳＯＣ１に変換する。ＳＯＣは、二次電池１２の容量を百分率で表したものであるため、ＳＯＣの低下量ΔＳＯＣ１を容量低下量ΔＣとみなすことができる。このため、容量低下量ΔＣは、ＳＯＣの低下量ΔＳＯＣ１であってもよい。ＳＯＣから二次電池１２の容量［Ａｈ］を算出することができる。この際、二次電池１２の満充電容量は理想値を用いてもよい。容量低下量ΔＣは、二次電池１２の容量［Ａｈ］の低下量であってもよい。

【0042】

次に、ステップＳ４において、判定装置６３は、ステップＳ３で得られた容量低下量ΔＣに基づき二次電池１２の良否判定を行う。判定装置６３は、容量低下量ΔＣが基準値未満の場合、二次電池１２は良品であると判定する。判定装置６３は、容量低下量ΔＣが基準値以上の場合、二次電池１２は不良品であると判定してもよい。二次電池１２に微小短絡が生じている場合、微小短絡が生じていない場合に比べて、二次電池１２を同一時間自己放電させた際の容量低下量ΔＣが多くなる。二次電池１２に微小短絡が生じている場合の容量低下量ΔＣを予め把握しておき、この容量低下量ΔＣに基づき基準値を定めればよい。電池モジュール１０が備える複数の二次電池１２のうち少なくとも１つについて不良品と判定された場合、電池モジュール１０は廃棄される。

【0043】

［第１実施形態の作用］
二次電池１２の自己放電検査を行う際には、電池モジュール１０を所定容量にした後に、二次電池１２の自己放電を行う。二次電池１２の自己放電検査は、二次電池１２を自己放電させることによって二次電池１２の良否判定を行う検査である。従って、二次電池１２の自己放電検査は、自己放電による容量の低下量［Ａｈ］によって行われることが好ましい。前述したように、二次電池１２の満充電容量にはばらつきが生じる。このため、自己放電による容量の低下量が同一であったとしても、電圧降下量ΔＶ１は同一値にならない場合がある。結果として、電圧降下量ΔＶ１から良否判定を行う場合、二次電池１２の良否判定の精度が低下するおそれがある。第１実施形態では、マップを用いることで電圧降下量ΔＶ１を容量低下量ΔＣに変換している。そして、容量低下量ΔＣによって二次電池１２の良否判定を行う。

【0044】

［第１実施形態の効果］
（１－１）マップを用いることで、自己放電開始時点での電圧にばらつきが生じている場合であっても二次電池１２のＳＯＣの変化を把握することができる。マップ、及び電圧降下量ΔＶ１に基づいて二次電池１２の良否判定を行うことで、良否判定の精度を向上させることができる。本実施形態であれば、判定装置６３は、マップに基づき、電圧降下量ΔＶ１を容量低下量ΔＣに変換する。そして、判定装置６３は、容量低下量ΔＣから良否判定を行っている。自己放電による二次電池１２の容量の低下量から良否判定を行うことができるため、良否判定の精度を向上させることができる。

【0045】

（１－２）二次電池のそれぞれが充放電に用いる端子を備えている場合、当該二次電池をモジュール化した電池モジュールでは、各二次電池の容量を予め計測し、各二次電池を所定のＳＯＣに充電することができる。この場合、自己放電開始時点の電圧を各二次電池で同一にすることができるため、電圧降下量ΔＶ１から良否判定を行うことができる。

【0046】

これに対し、バイポーラ電極２５を用いた電池モジュール１０は、封止体４０の内部で複数の二次電池１２同士を接続してモジュール化されている。バイポーラ電極２５を用いた二次電池１２の場合、封止体４０の外部に露出する端子が二次電池１２毎に設けられていないため、二次電池１２毎に個別に充電を行うことが困難である。バイポーラ電極２５を用いた二次電池１２の場合、モジュール化された全ての二次電池１２が同一の充電電流によって充電される。結果として、複数の二次電池１２同士のＳＯＣを同一にすることができず、電圧降下量ΔＶ１から良否判定を行いにくい。

【0047】

第１実施形態の二次電池１２の自己放電検査方法であれば、複数の二次電池１２同士にＳＯＣのばらつきがあっても、良否判定を精度良く行うことができる。このため、バイポーラ電極２５を用いた二次電池１２であっても、良否判定を精度良く行うことができる。

【0048】

（１－３）電池モジュール１０の自己放電検査方法は、二次電池１２のＳＯＣが１０％以下で二次電池１２の自己放電を行う。正極にオリビン型リン酸鉄リチウムやオリビン型リン酸マンガン鉄リチウムといった鉄含有オリビンを用い、負極を組み合わせた二次電池１２はプラトー領域を備える。プラトー領域は、ＳＯＣの変化に対するＯＣＶの変化が略一定であるため、プラトー領域で二次電池１２の自己放電を行った場合、電圧降下量ΔＶ１が少ないことで良否判定を行いにくい。非プラトー領域である、ＳＯＣが１５％以下、好ましくは１２％以下、より好ましくは１０％以下、さらに好ましくは９％以下の領域で二次電池１２の自己放電をすることで、ＳＯＣ変化に対する電圧降下量ΔＶ１が大きくなり、より正確に二次電池１２の容量低下量ΔＣを算出することができる。

【0049】

（１－４）二次電池１２は、オリビン型構造正極活物質を備える。二次電池１２では、充電過程と放電過程とで電圧にヒステリシスが生じる。材料によってヒステリシスの程度は異なるが、リチウムイオン二次電池、特に、オリビン型構造正極活物質を用いたリチウムイオン二次電池ではヒステリシスが大きい。このような二次電池１２に対してマップを用いて自己放電検査を行うことによって、良否判定の精度を向上させることができる。

【0050】

［第２実施形態］
二次電池の自己放電検査方法の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、判定装置の行う処理が第１実施形態とは異なる。

【0051】

図５に示すように、判定装置６３は、第１実施形態のステップＳ３に代えてステップＳ１１の処理を行う。ステップＳ１１において、判定装置６３は、マップに基づき自己放電終了時点で許容される電圧を導出する。例えば、自己放電期間中に許容されるＳＯＣの低下量ΔＳＯＣ２が予め定められているとする。ＳＯＣの低下量ΔＳＯＣ２は、二次電池１２に微小短絡が生じている場合のＳＯＣの低下量を予め把握しておき、この低下量よりも小さい値を設定すればよい。判定装置６３は、良否判定の対象となる二次電池１２の自己放電開始時点での電圧に対応する相関をマップから選択する。一例として、点Ｐ３で表される相関が選択された場合について説明する。

【0052】

図４に示すように、判定装置６３は、自己放電開始時点の二次電池１２の電圧に対応するＳＯＣから自己放電期間中に許容されるＳＯＣの低下量ΔＳＯＣ２を減算するとともに、減算により得られたＳＯＣに対応する電圧Ｖ３を相関から導出する。この電圧Ｖ３は、二次電池１２の自己放電終了時点で許容される電圧である。

【0053】

ステップＳ１２において、判定装置６３は、電圧降下量ΔＶ１と許容される電圧Ｖ３とに基づいて二次電池１２の良否判定を行う。判定装置６３は、自己放電開始時点の電圧から電圧降下量ΔＶ１を減算した値、即ち、自己放電終了時点の電圧が許容される電圧Ｖ３以上の場合、二次電池１２は良品であると判定する。判定装置６３は、自己放電終了時点の電圧が許容される電圧Ｖ３未満の場合、二次電池１２は不良品であると判定する。

【0054】

［第２実施形態の効果］
（２－１）判定装置６３は、マップに基づき自己放電終了時点で許容される電圧Ｖ３を導出することができる。そして、判定装置６３は、この電圧Ｖ３によって良否判定を行うことができる。これにより、良否判定の精度を向上させることができる。

【0055】

［変更例］
各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0056】

○各実施形態において、二次電池１２は、集電体の両面に同一極性の活物質層が設けられた電極を備えたものであってもよい。この場合、複数の二次電池１２のそれぞれは、充放電に用いる端子を備える。

【0057】

○各実施形態において、二次電池１２の良否判定は、人が行ってもよい。
○第１実施形態において、判定装置６３は、容量低下量ΔＣが基準値から所定範囲内の場合に、二次電池１２は良品であると判定してもよい。判定装置６３は、容量低下量ΔＣが基準値から所定範囲外の場合、二次電池１２は不良品であると判定してもよい。基準値は、例えば、電池モジュール１０が備える複数の二次電池１２の容量低下量ΔＣの中央値である。所定範囲は、例えば、２σ～４σに相当する値を設定する。σは、標準偏差である。

【0058】

○第２実施形態において、ステップＳ１１はステップＳ１とステップＳ２の間でも良い。また、ステップＳ１１とステップＳ２は同時でも良い。

【符号の説明】

【0059】

１０…電池モジュール、１２…二次電池、１７…正極活物質層、２４…負極活物質層、２５…バイポーラ電極、２６…集電体。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】