(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】P2024044007
(43)【公開日】2024-04-02
(54)【発明の名称】検出システム及び検出方法
(51)【国際特許分類】
G01R 31/54 20200101AFI20240326BHJP
G01N 27/82 20060101ALI20240326BHJP
【ＦＩ】
G01R31/54
G01N27/82
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022149299
(22)【出願日】2022-09-20
(71)【出願人】
【識別番号】000227180
【氏名又は名称】日置電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002468
【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】寺島 隆幸
(72)【発明者】
【氏名】中沢 宏紀
(72)【発明者】
【氏名】中村 倖
【テーマコード（参考）】
2G014
2G053
【Ｆターム（参考）】
2G014AA02
2G014AB61
2G014AC02
2G014AC04
2G053AA11
2G053BA02
2G053BC02
2G053BC14
2G053CA02
2G053CA18
2G053CB24
2G053DA09
2G053DB11
(57)【要約】
【課題】巻回型電池の電極タブの接続良否を精度よく検出することができる検出システム及び検出方法を提供する。
【解決手段】検出システム１は、巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の接続良否を検出する検出システム１であって、巻回型電池Ａに交流磁界を印加する電磁コイル３と、交流磁界の印加による巻回型電池Ａの正極タブＢ１１と巻回型電池Ａの負極タブＣ１１との間の電圧を検出する電圧検出部５と、検出された電圧に基づいて接続部分の接続良否を判定する処理部２４と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】検出システム１は、巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の接続良否を検出する検出システム１であって、巻回型電池Ａに交流磁界を印加する電磁コイル３と、交流磁界の印加による巻回型電池Ａの正極タブＢ１１と巻回型電池Ａの負極タブＣ１１との間の電圧を検出する電圧検出部５と、検出された電圧に基づいて接続部分の接続良否を判定する処理部２４と、を備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
巻回型電池における複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の接続良否を検出する検出システムであって、
前記巻回型電池に交流磁界を印加する磁界印加部と、
前記交流磁界の印加による前記巻回型電池の正極タブと前記巻回型電池の負極タブとの間の電圧又は電流を検出する検出部と、
検出された前記電圧又は前記電流に基づいて前記接続部分の接続良否を判定する処理部と、を備える、
検出システム。
前記巻回型電池に交流磁界を印加する磁界印加部と、
前記交流磁界の印加による前記巻回型電池の正極タブと前記巻回型電池の負極タブとの間の電圧又は電流を検出する検出部と、
検出された前記電圧又は前記電流に基づいて前記接続部分の接続良否を判定する処理部と、を備える、
検出システム。
【請求項2】
請求項１に記載の検出システムであって、
前記処理部は、前記電圧又は前記電流の絶対値が所定の閾値よりも小さい場合に、前記接続部分の接続を良好と判定し、前記電圧又は前記電流の絶対値が所定の閾値以上である場合に、前記接続部分の接続を不良と判定する、
検出システム。
前記処理部は、前記電圧又は前記電流の絶対値が所定の閾値よりも小さい場合に、前記接続部分の接続を良好と判定し、前記電圧又は前記電流の絶対値が所定の閾値以上である場合に、前記接続部分の接続を不良と判定する、
検出システム。
【請求項3】
請求項１に記載の検出システムであって、
前記検出部と前記巻回型電池の前記正極タブ又は前記巻回型電池の前記負極タブとを接続させたツイスト配線、同軸配線又は磁気シールド配線から構成された検出配線をさらに備える、
検出システム。
前記検出部と前記巻回型電池の前記正極タブ又は前記巻回型電池の前記負極タブとを接続させたツイスト配線、同軸配線又は磁気シールド配線から構成された検出配線をさらに備える、
検出システム。
【請求項4】
請求項１に記載の検出システムであって、
前記交流磁界は、前記巻回型電池の巻回軸線と平行になるように前記巻回型電池に印加されている、
検出システム。
前記交流磁界は、前記巻回型電池の巻回軸線と平行になるように前記巻回型電池に印加されている、
検出システム。
【請求項5】
請求項１に記載の検出システムであって、
前記検出部は、前記交流磁界と同じ周波数成分における電圧又は電流を検出し、
前記処理部は、前記周波数成分における前記電圧又は前記電流に基づいて、前記接続部分の接続良否を判定する、
検出システム。
前記検出部は、前記交流磁界と同じ周波数成分における電圧又は電流を検出し、
前記処理部は、前記周波数成分における前記電圧又は前記電流に基づいて、前記接続部分の接続良否を判定する、
検出システム。
【請求項6】
請求項１に記載の検出システムであって、
前記巻回型電池は、ラミネート型電池であり、
印加される前記交流磁界の周波数は、１００ｋＨｚ以下である、
検出システム。
前記巻回型電池は、ラミネート型電池であり、
印加される前記交流磁界の周波数は、１００ｋＨｚ以下である、
検出システム。
【請求項7】
請求項１に記載の検出システムであって、
前記巻回型電池は、ケースに封止され、
印加される前記交流磁界の周波数は、１０ｋＨｚ以下である、
検出システム。
前記巻回型電池は、ケースに封止され、
印加される前記交流磁界の周波数は、１０ｋＨｚ以下である、
検出システム。
【請求項8】
請求項１に記載の検出システムであって、
前記処理部は、検出された前記電圧又は前記電流の大きさが所定の閾値以上である場合に、前記電圧又は前記電流が大きいほど、接続不良の前記電極タブが前記外部電極寄りであることを特定する、
検出システム。
前記処理部は、検出された前記電圧又は前記電流の大きさが所定の閾値以上である場合に、前記電圧又は前記電流が大きいほど、接続不良の前記電極タブが前記外部電極寄りであることを特定する、
検出システム。
【請求項9】
請求項１に記載の検出システムであって、
前記処理部は、検出された前記電圧又は前記電流の大きさが所定の閾値以上である場合に、前記電圧の電位差又は前記電流の向きに基づいて、接続不良の前記電極タブの正負を特定する、
検出システム。
前記処理部は、検出された前記電圧又は前記電流の大きさが所定の閾値以上である場合に、前記電圧の電位差又は前記電流の向きに基づいて、接続不良の前記電極タブの正負を特定する、
検出システム。
【請求項10】
請求項１に記載の検出システムであって、
前記処理部は、検出された前記電圧又は前記電流の大きさが所定の閾値以上である場合に、前記電圧の大きさ又は前記電流の大きさ及び前記電圧の電位差又は前記電流の向きに基づいて、接続不良の前記電極タブを特定する、
検出システム。
前記処理部は、検出された前記電圧又は前記電流の大きさが所定の閾値以上である場合に、前記電圧の大きさ又は前記電流の大きさ及び前記電圧の電位差又は前記電流の向きに基づいて、接続不良の前記電極タブを特定する、
検出システム。
【請求項11】
請求項１に記載の検出システムであって、
前記処理部と前記検出部とは、一体形成されている、
検出システム。
前記処理部と前記検出部とは、一体形成されている、
検出システム。
【請求項12】
巻回型電池における複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の接続良否を検出する検出方法であって、
前記巻回型電池に交流磁界を印加する磁界印加ステップと、
前記交流磁界の印加による前記巻回型電池の正極タブと前記巻回型電池の負極タブとの間の電圧又は電流を検出する検出ステップと、
検出された前記電圧又は前記電流に基づいて前記接続部分の接続良否を判定する判定ステップと、を有する、
検出方法。
前記巻回型電池に交流磁界を印加する磁界印加ステップと、
前記交流磁界の印加による前記巻回型電池の正極タブと前記巻回型電池の負極タブとの間の電圧又は電流を検出する検出ステップと、
検出された前記電圧又は前記電流に基づいて前記接続部分の接続良否を判定する判定ステップと、を有する、
検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、巻回型電池の電極タブの接続良否を検出する検出システム及び検出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、帯状の集電体上に電極活性物質を形成した正極電極と負極電極とをセパレータを介して積層したものを巻回した巻回型電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００２－００８７０９号公報
【0004】
そして、特許文献１に記載の発明では、複数の電極タブ（具体的には、正極タブ及び負極タブ）を外部電極へ接続させる際に、接続不良が発生しやすい。
【0005】
従来、このような接続不良を検出する方法として、巻回型電池の内部抵抗を検出し、検出された内部抵抗によって接続良否が判定されていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、従来の検出方法では、巻回型電池の内部抵抗のうち電極の接触抵抗が占める割合は、極めて小さいため、接続不良を精度よく検出することができないという問題があった。
【0007】
そこで、本発明は、上記問題点に着目してなされたものであり、巻回型電池の電極タブの接続良否を精度よく検出することができる検出システム及び検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明のある一つの態様によれば、巻回型電池における複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の接続良否を検出する検出システムであって、前記巻回型電池に交流磁界を印加する磁界印加部と、前記交流磁界の印加による前記巻回型電池の正極タブと前記巻回型電池の負極タブとの間の電圧又は電流を検出する検出部と、検出された前記電圧又は前記電流に基づいて前記接続部分の接続良否を判定する処理部と、を備える検出システムが提供される。
【0009】
本発明の他の態様によれば、巻回型電池における複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の接続良否を検出する検出方法であって、前記巻回型電池に交流磁界を印加する磁界印加ステップと、前記交流磁界の印加による前記巻回型電池の正極タブと前記巻回型電池の負極タブとの間の電圧又は電流を検出する検出ステップと、検出された前記電圧又は前記電流に基づいて前記接続部分の接続良否を判定する判定ステップと、を有する検出方法が提供される。
【発明の効果】
【0010】
本発明の態様によれば、巻回型電池の複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の接続良否を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態（以下、単に本実施形態ともいう）について説明する。本明細書においては、全体を通じて、同一の要素には同一の符号を付する。
【0013】
［巻回型電池の構成］
まず、図１を参照しながら本実施形態に係る検出対象としての巻回型電池Ａの構成について説明する。
まず、図１を参照しながら本実施形態に係る検出対象としての巻回型電池Ａの構成について説明する。
【0014】
図１は、本実施形態に係る巻回型電池Ａの構成を示す概略断面図である。
【0015】
図１に示すように、本実施形態に係る巻回型電池Ａは、シート状の正極層Ｂとシート状の負極層Ｃとを絶縁体としてのセパレータ（図示を省略する）を介して積層して巻回したリチウムイオン電池である。巻回型電池Ａは、アルミのケース（図示しない）に封止されて使用される。ラミネート型の電池は、アルミラミネートフィルムに封止されて使用される。なお、セパレータは、正極層Ｂと負極層Ｃとの間の短絡を阻止するものの、正極層Ｂと負極層Ｃとの間の電子移動を許容している。
【0016】
巻回型電池Ａは、一端に設けられた正極タブ群Ｂ１と、正極タブ群Ｂ１と干渉しない（すなわち、正極タブ群Ｂ１から離間する）ように一端に設けられた負極タブ群Ｃ１と、を備える。正極タブ群Ｂ１は、巻回された各正極層Ｂの一端から突出するとともに巻回型電池Ａの肉厚方向に沿って整列されるように設けられた複数の正極タブＢ１１を接合（具体的には、溶接）して構成されている。また、同様に、負極タブ群Ｃ１は、巻回された各負極層の一端から突出するとともに巻回型電池Ａの肉厚方向に沿って整列されるように設けられた複数の負極タブＣ１１を接合（具体的には、溶接）して構成されている。
【0017】
正極タブ群Ｂ１及び負極タブ群Ｃ１は、接合（具体的には、溶接）によりそれぞれ外部電極としてのシート状の第１外部電極Ｄ１及び外部電極としてのシート状の第２外部電極Ｄ２と接続されている。本実施形態では、第１外部電極Ｄ１の片面としての上面及び第２外部電極Ｄ２の片面としての上面は、それぞれ正極タブ群Ｂ１のうちの最も内周側に位置する正極タブＢ１１の下面及び負極タブ群Ｃ１のうちの最も外周側に位置する負極タブＣ１１の下面と接続されている。
【0018】
そして、巻回型電池Ａにおける複数の電極タブ（具体的には、正極タブＢ１１及び負極タブＣ１１）と外部電極（具体的には、第１外部電極Ｄ１及び第２外部電極Ｄ２）とが接合（例えば、溶接）により接続された接続部分には、接続不良が発生しやすい。そこで、発明者が鋭意研究した結果、このような接続部分の接続良否を精度よく検出することができる検出システム１（図２参照）及び検出システム１による検出方法が発明された。なお、検出システム１及び検出方法の詳細については後述する。
【0019】
【0020】
【0021】
図２に示すように、本実施形態に係る検出システム１は、巻回型電池Ａにおける複数の電極タブ（具体的には、正極タブＢ１１及び負極タブＣ１１）と外部電極（具体的には、第１外部電極Ｄ１及び第２外部電極Ｄ２）とが接続された接続部分の接続良否を検出するシステムである。検出システム１は、検出装置２、電磁コイル３、給電配線４、検出部としての電圧検出センサ５、検出配線６及び接続配線７を備える。
【0022】
図３に示すように、検出装置２は、入力インタフェース２１、給電部２２、記憶部２３、処理部２４及び報知部としての表示部２５を有する。本実施形態では、給電部２２、記憶部２３、処理部２４及び表示部２５は、検出装置２に内蔵されるように形成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、それぞれ別体に形成されてもよい。そして、給電部２２、記憶部２３、処理部２４及び表示部２５が検出装置２に内蔵された場合に、検出システム１全体の簡素化を図ることができる。
【0023】
入力インタフェース２１には、電圧検出センサ５により検出された検出結果が入力される。入力インタフェース２１は、電圧検出センサ５からの検出結果を処理部２４に出力する。
【0024】
給電部２２は、給電配線４を介して、電流（具体的には、あらかじめ記憶部２３に記憶された所定の交流電流）を電磁コイル３に供給する。
【0025】
記憶部２３は、処理部２４において実行される処理プログラム及びアルゴリズムプログラムを記憶している。また、記憶部２３は、入力インタフェース２１を介して電圧検出センサ５により検出された検出結果を一時的に記憶する。本実施形態では、記憶部２３は、処理部２４とは別体に設けられているが、これに限定されるものではなく、処理部２４に内蔵されてもよい。
【0026】
さらに、記憶部２３は、電磁コイル３に供給される所定の交流電流（具体的には、所定の振幅及び所定の周期を有する所定の交流電流）と、処理部２４による接続良否の判定処理に用いられる所定の閾値と、接続不良の電極タブの特定処理に用いられるテーブルと、を記憶している。なお、当該テーブルは、複数の電圧の大きさ範囲、複数の電圧の大きさ範囲に対応する電圧の電位差（正又は負）及び両者に対応する複数の接続不良の電極タブから構成されている。
【0027】
処理部２４は、電圧検出センサ５からの検出結果に基づいて接続部分（具体的には、電極タブ）の接続良否を判定し、その判定結果を表示部２５に出力する。そして、処理部２４は、接続部分の接続を不良と判定した場合に、接続不良の電極タブを特定し、その特定結果を表示部２５に出力する。また、本実施形態では、処理部２４は、コンピュータとしてのＣＰＵにより構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、複数のマイクロコンピュータにより構成されてもよい。なお、処理部２４の詳細については後述する。
【0028】
表示部２５は、処理部２４から出力された判定結果を報知させる手段又は判定結果を表示させるディスプレイである。本実施形態では、報知部は、表示部２５から構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、スピーカから構成されてもよい。
【0029】
図２に戻ると、電磁コイル３は、給電部２２及び給電配線４とともに磁界印加部を構成するソレノイドコイルである。電磁コイル３は、巻回型電池Ａの巻回軸に磁界が通過するように設けられている。例えば、電磁コイル３は、軸線が巻回型電池Ａの巻回軸線方向に沿って延在するように設けられている。そして、電磁コイル３は、給電部２２から給電配線４を介して供給された交流電流により、巻回型電池Ａの巻回軸線と平行になる交流磁界を発生している。このように磁界印加部（主に電磁コイル３）により発生された交流磁界は、巻回型電池Ａに印加されている。これにより、巻回型電池Ａの巻回軸線と平行でない交流磁界が巻回型電池Ａに印加される場合に比べ、検出精度を向上させることができるため、接続部分の接続良否をより精度よく検出することができる。なお、磁気シールド効果の影響を回避する観点から、ラミネート型の巻回型電池Ａに印加される交流磁界の周波数は、１００ｋＨｚ以下であることが好ましい。
【0030】
給電配線４は、検出装置２の給電部２２の一端と電磁コイル３の一端とを接続させた第１給電配線４１と、給電部２２の他端と電磁コイル３の他端とを接続させた第２給電配線４２と、を有する。
【0031】
外部磁界の発生を抑制する観点から、第１給電配線４１及び第２給電配線４２は、磁気シールド配線から構成されることが好ましい。この場合に、他の磁気シールド手段を別途設ける必要がなく、検出システム１全体の簡素化を図ることができる。一方、第１給電配線４１及び第２給電配線４２は、磁気シールド配線ではなく、ツイスト配線、又は同軸配線から構成されてもよい。これらの場合においでも、同様に他の磁気シールド手段を別途設ける必要がなく、検出システム１全体の簡素化を図ることができる。
【0032】
なお、本実施形態では、第１給電配線４１及び第２給電配線４２は、同種類の配線から構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、異種類の配線から構成されてもよい。
【0033】
電圧検出センサ５は、交流磁界の印加による巻回型電池Ａの正極タブＢ１１と巻回型電池Ａの負極タブＣ１１との間の電圧を検出する。具体的には、電圧検出センサ５は、検出配線６を介して巻回型電池Ａの正極タブ群Ｂ１（すなわち、複数の正極タブＢ１１）と巻回型電池Ａの負極タブ群Ｃ１（すなわち、複数の負極タブＣ１１）との間に設けられ、巻回型電池Ａの正極タブ群Ｂ１と巻回型電池Ａの負極タブ群Ｃ１との間の電圧を検出する。
【0034】
検出配線６は、電圧検出センサ５と巻回型電池Ａとを接続させた配線である。具体的には、検出配線６は、電圧検出センサ５と正極タブ群Ｂ１（すなわち、複数の正極タブＢ１１）とを接続させた第１検出配線６１と、電圧検出センサ５と負極タブ群Ｃ１（すなわち、複数の負極タブＣ１１）とを接続させた第２検出配線６２と、を有する。
【0035】
第１検出配線６１は、一端が電圧検出センサ５の一端に接続されるとともに他端が第１外部電極Ｄ１を介して正極タブ群Ｂ１に接続されている。同様に、第２検出配線６２は、一端が電圧検出センサ５の他端に接続されるとともに他端が第２外部電極Ｄ２を介して負極タブ群Ｃ１に接続されている。
【0036】
外部からの磁界を拾いづらくする観点から、第１検出配線６１及び第２検出配線６２は、磁気シールド配線から構成されることが好ましい。この場合に、他の磁気シールド手段を別途設ける必要がなく、検出システム１全体の簡素化を図ることができる。一方、第１検出配線６１及び第２検出配線６２は、磁気シールド配線ではなく、ツイスト配線、又は同軸配線から構成されてもよい。これらの場合においでも、同様に他の磁気シールド手段を別途設ける必要がなく、検出システム１全体の簡素化を図ることができる。
【0037】
なお、本実施形態では、第１検出配線６１及び第２検出配線６２は、同種類の配線から構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、異種類の配線から構成されてもよい。
【0038】
接続配線７は、電圧検出センサ５と検出装置２とを接続している。電圧検出センサ５は、検出結果を接続配線７を介して検出装置２に出力する。
【0039】
外部からの磁界を拾いづらくする観点から、接続配線７は、磁気シールド配線から構成されることが好ましい。この場合に、他の磁気シールド手段を別途設ける必要がなく、検出システム１全体の簡素化を図ることができる。一方、接続配線７は、磁気シールド配線ではなく、ツイスト配線、又は同軸配線から構成されてもよい。
【0040】
【0041】
図４は、検出システム１による検出方法の各ステップを示すフローチャートである。図５Ａは、接続不良がない場合における巻回型電池Ａの回路図の電流の流れを示す図である。図５Ｂは、接続不良がある場合における巻回型電池Ａの回路図の電流の流れを示す図である。図６Ａは、巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の最も外周側に位置する単一の正極タブＢ１１＿６の接続不良を示す概略展開図である。図６Ｂは、巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の最も外周側に位置する単一の正極タブＢ１１＿１の接続不良を示す概略斜視図である。図７Ａは、巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の外周側に位置する複数の正極タブＢ１１＿４～Ｂ１１＿６の接続不良を示す概略展開図である。図７Ｂは、巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の外周側に位置する複数の正極タブＢ１１＿４～Ｂ１１＿６の接続不良を示す概略斜視図である。図８Ａは、巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の最も内周側に位置する単一の負極タブＣ１１＿１の接続不良を示す概略展開図である。図８Ｂは、巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の最も内周側に位置する単一の負極タブＣ１１＿１の接続不良を示す概略斜視図である。図９Ａは、巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の内周側に位置する複数の負極タブＣ１１＿１～Ｃ１１＿３の接続不良を示す概略展開図である。図９Ｂは、巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の内周側に位置する複数の負極タブＣ１１＿１～Ｃ１１＿３の接続不良を示す概略斜視図である。
【0042】
図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、図７Ａ、図８Ａ及び図９Ａに示すように、一例として、接続部分の接続良否が検出される巻回型電池Ａは、それぞれ内周側から外周側へ向かって順に６つの正極タブＢ１１＿１～Ｂ１１＿６及び６つの負極タブＣ１１＿１～Ｃ１１＿６を有する。なお、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、接合部抵抗（溶接部抵抗）Ｒ１～Ｒ１２は、それぞれ正極タブＢ１１＿１～Ｂ１１＿６及び負極タブＣ１１＿１～Ｃ１１＿６に対応し、電池内部抵抗Ｒ１３～Ｒ１９は、それぞれ正極タブＢ１１＿１～Ｂ１１＿６と負極タブＣ１１＿１～Ｂ１１＿６との間に設けられている。また、図６Ａ、図７Ａ、図８Ａ及び図９Ａに示すように、正極層Ｂ及び負極層Ｃに描かれた矢印は、電子の向きを示している。
【0043】
検出装置２のスイッチがユーザによりオフからオンに切り替えられると、検出システム１による検出方法の各ステップが実行される。
【0044】
図４に示すように、まず、ステップＳ１において、給電部２２は、所定の交流電流を給電配線４を介して電磁コイル３に供給する。そして、電磁コイル３は、供給された所定の交流電流により、巻回型電池Ａの巻回軸線と平行になる交流磁界を発生している。このように発生された交流磁界は、巻回型電池Ａに印加され、ステップＳ２に進む。
【0045】
次に、ステップＳ２において、電圧検出センサ５は、所定の交流磁界の印加による巻回型電池Ａの正極タブ群Ｂ１（すなわち、複数の正極タブＢ１１）と巻回型電池Ａの負極タブ群Ｃ１（すなわち、複数の負極タブＣ１１）との間の電圧を検出する。そして、電圧検出センサ５は、検出した電圧を入力インタフェース２１を介して処理部２４に出力し、ステップＳ３に進む。
【0046】
次に、ステップＳ３において、処理部２４は、検出した電圧に基づいて接続部分（具体的には、複数の正極タブＢ１１及び複数の負極タブＣ１１）の接続良否を判定する。
【0047】
具体的には、ステップＳ３において、処理部２４は、電圧の大きさの絶対値（具体的には、交流電圧の振幅）とあらかじめ記憶部２３に記憶された所定の閾値（ゼロより大きい値）とに基づいて接続部分の接触良否を判定する。そして、電圧の大きさの絶対値が所定の閾値以上である場合（Ｙｅｓの場合）に、処理部２４は、接続部分の接続を不良と判定し、ステップＳ４に進む。一方、電圧の大きさの絶対値が所定の閾値よりも小さい場合（Ｎｏの場合）に、処理部２４は、接続部分の接続を良好と判定し、判定した接続部分の良好を表示部２５に通知し、ステップＳ６に進む。
【0048】
このように、巻回型電池Ａへの交流磁界の印加による巻回型電池Ａの正極タブ群Ｂ１と巻回型電池Ａの負極タブ群Ｃ１との間の電圧を接続部分の接続良否の判定に用いることで、巻回型電池Ａの抵抗値の測定によらず、接続部分の接続良否を精度よく検出することができる。
【0049】
本実施形態では、電圧の大きさの絶対値は、交流電圧の振幅から構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、正又は負の電圧の平均値又は実効値から構成されてもよい。
【0050】
そして、ステップＳ３において、処理部２４が接続部分の接続を良好と判定した場合に、接合部抵抗Ｒ１～Ｒ１２は、電池内部抵抗Ｒ１３～Ｒ１９よりも抵抗値が小さいため、図５Ａに示すように、電磁コイル３から巻回型電池Ａに印加された交流磁界により、巻回型電池Ａに発生する電流は、ショートターンコイルとしての各電極タブ（正極タブＢ１１＿１～Ｂ１１＿６及び）に流れる。よって、電圧検出センサ５により検出された電圧の振幅が小さくなり、電圧の振幅が所定の閾値未満となる。
【0051】
一方、ステップＳ３において、処理部２４が接続部分の接続を不良と判定した場合に、電磁コイル３から巻回型電池Ａに印加された交流磁界により、巻回型電池Ａに発生する電流は、巻回型電池Ａの電池内部抵抗Ｒ１３～Ｒ１８のうちのいずれかに流れるため、電圧検出センサ５により検出された電圧の振幅が大きくなり、電圧の振幅が所定の閾値以上となる。
【0052】
具体的には、ステップＳ３において、処理部２４が例えば、負極タブＣ１１＿１に対応する溶接部の接続を不良と判定した場合に、接続不良によって接合部抵抗Ｒ７は、電池内部抵抗Ｒ１３よりも抵抗値が大きくなるため、図５Ｂに示すように、電磁コイル３から巻回型電池Ａに印加された交流磁界により、巻回型電池Ａに発生する電流は、負極タブＣ１１＿１以外の各電極タブに流れるものの、負極タブＣ１１＿１に流れない代わりに電池内部抵抗Ｒ１３に流れる。よって、電圧検出センサ５により検出された電圧の振幅が大きくなり、電圧の振幅が所定の閾値以上となる。
【0053】
次に、ステップＳ４において、処理部２４は、電圧の大きさ及び電圧の電位差（正又は負／具体的には、第１外部電極Ｄ１の電位と第２外部電極Ｄ２の電位との電位差、すなわち、正極タブＢ１１と負極タブＣ１１との間の電位の高低差）に基づいて、接続不良の電極タブを特定する。そして、処理部２４は、特定した接続不良の電極タブを表示部２５に出力し、ステップＳ５に進む。
【0054】
具体的には、ステップＳ４において、処理部２４は、電圧の大きさ、電圧の電位差（正又は負）及びあらかじめ記憶部２３に記憶されたテーブルに基づいて、接続不良の電極タブを特定する。より具体的には、ステップＳ４において、処理部２４は、電圧の大きさ、電圧の電位差及びテーブルに基づいて、電圧の大きさ及び電圧の電位差の両方と合致する接続不良の電極タブをテーブルから特定する。これにより、接続不良の電極タブを容易に特定することができる。
【0055】
図６Ａに示すように、巻回型電池Ａにおける複数の電極と外部電極とが接続された接続部分の最も外周側に位置する正極タブＢ１１＿６に接続不良が発生した場合に、図６Ｂに示すように、巻回軸線正方向の磁束変化Δφ（交流磁界）が巻回型電池Ａに印加されると、正極層Ｂの電流は、接続不良が発生した正極タブＢ１１＿６に流れず、正極タブＢ１１＿６に対応する負極タブＣ１１＿６を経由して流れる（図６Ａの矢印を参照）。
【0056】
なお、巻回軸線正方向とは、巻回型電池Ａの一端側から巻回型電池Ａの他端側へ向かう方向であり、単に正方向ともいう。また、この場合に、第２外部電極Ｄ２の電位が第１外部電極Ｄ１の電位よりも高く、かつ、比較的小さい振幅を有する交流電圧の一部は、電圧検出センサ５により検出される。
【0057】
一方、図７Ａに示すように、巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の外周側に位置する複数の正極タブＢ１１＿４～Ｂ１１＿６に接続不良が発生した場合に、図７Ｂに示すように、正方向の磁束変化Δφ（交流磁界）が巻回型電池Ａに印加されると、正極層Ｂの電流は、接続不良が発生した正極タブＢ１１＿４～Ｂ１１＿６に流れず、それぞれ正極タブＢ１１＿４～Ｂ１１＿６に対応する負極タブＣ１１＿４～Ｃ１１＿６を経由して流れる（図７Ａの矢印を参照）。また、この場合に、第２外部電極Ｄ２の電位が第１外部電極Ｄ１の電位よりも高く、かつ、比較的大きい振幅を有する交流電圧の一部は、電圧検出センサ５により検出される。
【0058】
また、図８Ａに示すように、巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の最も内周側に位置する負極タブＣ１１＿１に接続不良が発生した場合に、図８Ｂに示すように、正方向の磁束変化Δφ（交流磁界）が巻回型電池Ａに印加されると、負極層Ｃの電流は、接続不良が発生した負極タブＣ１１＿１に流れず、負極タブＣ１１＿１に対応する正極タブＢ１１＿１を経由して流れる（図８Ａの矢印を参照）。また、この場合に、第２外部電極Ｄ２の電位が第１外部電極Ｄ１の電位よりも高く、かつ、比較的小さい振幅を有する交流電圧の一部は、電圧検出センサ５により検出される。
【0059】
一方、図９Ａに示すように、巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の内周側に位置する複数の負極タブＣ１１＿１～Ｃ１１＿３に接続不良が発生した場合に、図９Ｂに示すように、正方向の磁束変化Δφ（交流磁界）が巻回型電池Ａに印加されると、負極層Ｃの電流は、接続不良が発生した負極タブＣ１１＿１～Ｃ１１＿３に流れず、それぞれ負極タブＣ１１＿１～Ｃ１１＿３に対応する正極タブＢ１１＿１～Ｂ１１＿３を経由して流れる（図９Ａの矢印を参照）。また、この場合に、第２外部電極Ｄ２の電位が第１外部電極Ｄ１の電位よりも高く、かつ、比較的大きい振幅を有する交流電圧の一部は、電圧検出センサ５により検出される。
【0060】
そして、図６Ａから図７Ｂ又は図８Ａから図９Ｂに示すように、処理部２４は、電圧（具体的には、交流電圧の振幅）が大きいほど、接続不良の電極タブが外部電極寄りであることを特定する。これにより、整列された複数の電極タブのうち接続不良の電極タブの位置を概ね特定することができる。
【0061】
次に、ステップＳ５において、表示部２５は、処理部２４から出力された接続不良の電極タブを表示し、本処理を終了させる。これにより、ユーザは、接続不良の発生及び接続不良の電極タブを容易に把握することができる。
【0062】
一方、ステップＳ６において、表示部２５は、処理部２４から通知された接続部分の接続良好を表示し、本処理を終了させる。これにより、ユーザは、接続部分の接続良好を容易に把握することができる。
【0063】
［本実施形態による作用効果］
次に、本実施形態による主な作用効果について説明する。
次に、本実施形態による主な作用効果について説明する。
【0064】
本実施形態に係る検出システム１は、巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の接続良否を検出する検出システム１であって、巻回型電池Ａに交流磁界を印加する電磁コイル３と、交流磁界の印加による巻回型電池Ａの正極タブＢ１１と巻回型電池Ａの負極タブＣ１１との間の電圧を検出する電圧検出センサ５と、検出された電圧に基づいて接続部分の接続良否を判定する処理部２４と、を備える。
【0065】
本実施形態に係る検出方法は、巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の接続良否を検出する検出方法であって、巻回型電池Ａに交流磁界を印加する磁界印加ステップと、交流磁界の印加による巻回型電池Ａの正極タブＢ１１と巻回型電池Ａの負極タブＣ１１との間の電圧を検出する検出ステップと、検出された電圧に基づいて接続部分の接続良否を判定する判定ステップと、を有する。
【0066】
これらの構成によれば、巻回型電池Ａに交流磁界を印加することにより、巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分に接続不良が発生した場合に、巻回型電池Ａへの交流磁界の印加による巻回型電池Ａの正極タブ群Ｂ１と巻回型電池Ａの負極タブ群Ｃ１との間の電圧が大きくなる。このため、検出された巻回型電池Ａの正極タブ群Ｂ１と巻回型電池Ａの負極タブ群Ｃ１との間の電圧を接続部分の接続良否の判定に用いることで、巻回型電池Ａの抵抗値の測定によらず、接続部分の接続良否を精度よく検出することができる。
【0067】
また、本実施形態では、処理部２４は、電圧の絶対値が所定の閾値よりも小さい場合に、接続部分の接続を良好と判定し、電圧の絶対値が所定の閾値以上である場合に、接続部分の接続を不良と判定する。
【0068】
この構成によれば、所定の閾値を用いることで、接続部分の接続良否を精度よく検出することができる。
【0069】
また、本実施形態では、検出システム１は、電圧検出センサ５と巻回型電池Ａの正極タブＢ１１又は巻回型電池Ａの負極タブＣ１１とを接続させたツイスト配線、同軸配線又は磁気シールド配線から構成された検出配線６をさらに備える。
【0070】
この構成によれば、外部からの磁界を拾いづらくなるので、接続部分の接続良否をより精度よく検出することができる。
【0071】
また、本実施形態では、交流磁界は、巻回型電池Ａの巻回軸線と平行になるように巻回型電池Ａに印加されている。
【0072】
この構成によれば、巻回型電池Ａの巻回軸線と平行でない交流磁界が巻回型電池Ａに印加される場合に比べ、検出精度を向上させることができるため、接続部分の接続良否をより精度よく検出することができる。
【0073】
また、本実施形態では、巻回型電池Ａは、ラミネート型であり、印加される交流磁界の周波数は、１００ｋＨｚ以下である。
【0074】
この構成によれば、磁気シールド効果の影響を回避することができるため、検出精度をより向上させることができるため、接続部分の接続良否をより精度よく検出することができる。
【0075】
また、本実施形態では、処理部２４は、検出された電圧の大きさが所定の閾値以上である場合に、電圧が大きいほど、接続不良の電極タブが外部電極寄りであることを特定する。
【0076】
この構成によれば、整列された複数の電極タブのうち接続不良の電極タブの位置を概ね特定することができる。
【0077】
また、本実施形態では、処理部２４は、検出された電圧の大きさが所定の閾値以上である場合に、電圧の大きさ及び電圧の電位差に基づいて、接続不良の電極タブを特定する。
【0078】
この構成によれば、接続不良の電極タブを容易に特定することができる。
【0079】
【0080】
図１０Ａは、変形例の巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の最も外周側に位置する負極タブＣ１１＿６の接続不良を示す概略展開図である。図１０Ｂは、変形例の巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の最も外周側に位置する負極タブＣ１１＿６の接続不良を示す概略斜視図である。図１１Ａは、変形例の巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の最も外周側に位置する複数の負極タブＣ１１＿４～Ｃ１１＿６の接続不良を示す概略展開図である。図１１Ｂは、変形例の巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の最も外周側に位置する複数の負極タブＣ１１＿４～Ｃ１１＿６の接続不良を示す概略斜視図である。図１２Ａは、変形例の巻回型電池における複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の最も外周側に位置する複数の正極タブＢ１１＿４～Ｂ１１＿６の接続不良を示す概略展開図である。図１２Ｂは、変形例の巻回型電池における複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の最も外周側に位置する複数の正極タブＢ１１＿４～Ｂ１１＿６の接続不良を示す概略斜視図である。
【0081】
なお、図１０Ａ及び図１１Ａに示すように、一例として、接続部分の接続良否が検出される巻回型電池Ａは、それぞれ内周側から外周側へ向かって順に６つの正極タブＢ１１＿１～Ｂ１１＿６及び６つの負極タブＣ１１＿１～Ｃ１１＿６を有する。また、図１０Ａ及び図１１Ａに示すように、正極層Ｂ及び負極層Ｃに描かれた矢印は、電子の向きを示している。さらに、変形例では、上述した実施形態と同様の点については省略し、主に上述した実施形態と相違する点について説明する。
【0082】
上述した実施形態では、検出部は、巻回型電池Ａの正極タブＢ１１と巻回型電池Ａの負極タブＣ１１との間の電圧を検出する電圧検出センサ５から構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、巻回型電池Ａの正極タブＢ１１と巻回型電池Ａの負極タブＣ１１との間の電流を検出する電流検出センサ（図示しない）から構成されてもよい。
【0083】
この場合に、処理部２４は、検出された電流に基づいて接続部分の接続良否を判定する。そして、電流による接続部分の接続良否の判定については、電圧による接続部分の接続良否の判定と同様であるため、その説明を省略する。
【0084】
また、上述した実施形態では、電圧検出センサ５は、処理部２４とは別体形成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、処理部２４と一体形成されてもよい。
【0085】
この場合に、圧電検出センサ５及び処理部２４は、検出装置２に内蔵されている。これによれば、接続配線７を省くことができるため、検出システム１全体の簡素化を図ることができる。
【0086】
また、上述した実施形態では、電圧検出センサ５は、巻回型電池Ａの正極タブＢ１１と巻回型電池Ａの負極タブＣ１１との間の電圧を検出しているが、これに限定されるものではなく、例えば、交流磁界と同じ周波数成分における電圧（具体的には、巻回型電池Ａの正極タブＢ１１と巻回型電池Ａの負極タブＣ１１との間の電圧）を検出してもよい。
【0087】
この場合に、処理部２４は、交流磁界と同じ周波数成分における電圧に基づいて、接続部分の接続良否を判定する。例えば、処理部２４は、ロックインアンプを含み、具体的には、交流磁界と同じ周波数成分における電圧は、ノイズがロックインアンプにより除去される。そして、処理部２４は、ノイズが除去された周波数成分における電圧（周波数成分における電圧の大きさ及び周波数成分における電圧の電位差）に基づいて、接続部分の接続良否を判定する。
【0088】
この変形例によれば、検出された電圧により接続部分の接続良否の判定を行う場合に比べ、外部磁界等（例えば、地磁界）によるノイズの発生を抑制するとともに検出精度を向上させることができるため、接続部分の接続良否をより精度よく検出することができる。
【0089】
さらに、巻回型電池Ａがケースに封止された状態で接続部分の接続良否を判定する場合に、給電部２２から電磁コイル３に供給された交流電流の周波数は、１０ｋＨｚ以下であることが好ましい。なぜならば、交流電流を高周波数とすると、ケースによる磁気シールド効果で、巻回型電池Ａに所定の交流磁界を的確に印加することができなくなるおそれがあるからである。
【0090】
また、上述した実施形態では、第１外部電極Ｄ１及び第２外部電極Ｄ２は、それぞれ正極タブ群Ｂ１のうちの最も内周側に位置する正極タブＢ１１の下面及び負極タブ群Ｃ１のうちの最も外周側に位置する負極タブＣ１１の下面と接続されている。しかしながら、第１外部電極Ｄ１及び第２外部電極Ｄ２は、これに限定されるものではなく、例えば、それぞれ正極タブ群Ｂ１のうちの最も内周側に位置する正極タブＢ１１の下面及び負極タブ群Ｃ１のうちの最も内周側に位置する負極タブＣ１１の上面と接続されてもよい（図１０Ａから図１２Ｂ参照）。
【0091】
この場合に、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、変形例の巻回型電池Ａにおける複数の電極と外部電極とが接続された接続部分の最も外周側に位置する負極タブＣ１１＿６に接続不良が発生した場合に、正方向の磁束変化Δφ（交流磁界）が巻回型電池Ａに印加されると、負極層Ｃの電流は、接続不良が発生した負極タブＣ１１＿６に流れず、負極タブＣ１１＿６に対応する正極タブＢ１１＿６を経由して流れる（図１０Ａの矢印を参照）。また、この場合に、第１外部電極Ｄ１の電位が第２外部電極Ｄ２の電位よりも高く、かつ、比較的小さい振幅を有する交流電圧の一部は、電圧検出センサ５により検出される。
【0092】
一方、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、変形例の巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の外周側に位置する複数の負極タブＣ１１＿４～Ｃ１１＿６に接続不良が発生した場合に、正方向の磁束変化Δφ（交流磁界）が巻回型電池Ａに印加されると、負極層Ｃの電流は、接続不良が発生した負極タブＣ１１＿４～Ｃ１１＿６に流れず、それぞれ負極タブＣ１１＿４～Ｃ１１＿６に対応する正極タブＢ１１＿４～Ｂ１１＿６を経由して流れる（図１１Ａの矢印を参照）。また、この場合に、第１外部電極Ｄ１の電位が第２外部電極Ｄ２の電位よりも高く、かつ、比較的大きい振幅を有する交流電圧の一部は、電圧検出センサ５により検出される。
【0093】
他方、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、変形例の巻回型電池Ａにおける複数の電極タブと外部電極とが接続された接続部分の外周側に位置する複数の正極タブＢ１１＿４～Ｂ１１＿６に接続不良が発生した場合に、正方向の磁束変化Δφ（交流磁界）が巻回型電池Ａに印加されると、負極層Ｃの電流は、接続不良が発生した正極タブＢ１１＿４～Ｂ１１＿６に流れず、それぞれ正極タブＢ１１＿４～Ｂ１１＿６に対応する負極タブＣ１１＿４～Ｃ１１＿６を経由して流れる（図１２Ａの矢印を参照）。また、この場合に、第２外部電極Ｄ２の電位が第１外部電極Ｄ１の電位よりも高く、かつ、比較的大きい振幅を有する交流電圧の一部は、電圧検出センサ５により検出される。
【0094】
このように、図１０Ａから図１２Ｂに示すように、処理部２４（図４参照）は、検出された電圧の大きさが所定の閾値以上である場合に、電圧の電位差（第１外部電極Ｄ１の電位と第２外部電極Ｄ２の電位との電位差、すなわち、正極タブＢ１１の電位の電位と負極タブＣ１１の電位との電位差）に基づいて、接続不良の電極タブの正負を特定する。これにより、接続不良の電極タブの正負を容易に特定することができる。
【0095】
また、処理部２４（図４参照）は、検出された電圧の大きさが所定の閾値以上である場合に、電圧の大きさ及び電圧の電位差に基づいて、接続不良の前記電極タブを特定する。
【0096】
この構成によれば、接続不良の電極タブを容易に特定することができる。
【0097】
なお、本変形例では、第１外部電極Ｄ１及び第２外部電極Ｄ２は、それぞれ正極タブ群Ｂ１のうちの最も内周側に位置する正極タブＢ１１の下面及び負極タブ群Ｃ１のうちの最も内周側に位置する負極タブＣ１１の上面と接続されている。しかしながら、第１外部電極Ｄ１及び第２外部電極Ｄ２は、これに限定されるものではなく、それぞれ正極タブ群Ｂ１のうちの最も外周側に位置する正極タブＢ１１の上面及び負極タブ群Ｃ１のうちの最も外周側に位置する負極タブＣ１１の下面と接続されてもよい。
【0098】
以上、本実施形態及び各変形例について説明したが、上記実施形態及び各変形例は、本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【0099】
１ 検出システム
３ 電磁コイル（磁界印加部）
５ 電圧検出センサ（検出部）
６ 検出配線
２２ 給電部
２４ 処理部
Ａ 巻回型電池
Ｂ１１ 正極タブ
Ｃ１１ 負極タブ
３ 電磁コイル（磁界印加部）
５ 電圧検出センサ（検出部）
６ 検出配線
２２ 給電部
２４ 処理部
Ａ 巻回型電池
Ｂ１１ 正極タブ
Ｃ１１ 負極タブ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】