特開 2024-45812 蓄電デバイスの検査方法、蓄電デバイスの製造方法、及び、デバイススタックの製造方法

(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】P2024045812

(43)【公開日】2024-04-03

(54)【発明の名称】蓄電デバイスの検査方法、蓄電デバイスの製造方法、及び、デバイススタックの製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/52 20200101AFI20240327BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20240327BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20240327BHJP

   H01M 50/586 20210101ALI20240327BHJP

   H01M 50/593 20210101ALI20240327BHJP

   H01M 50/262 20210101ALI20240327BHJP

   G01R 31/385 20190101ALI20240327BHJP

   G01R 31/382 20190101ALI20240327BHJP

   H01M 10/052 20100101ALN20240327BHJP

   H01M 10/058 20100101ALN20240327BHJP

   G01R 31/388 20190101ALN20240327BHJP

【ＦＩ】

G01R31/52

H01M10/48 P

H01M10/04 Z

H01M50/586

H01M50/593

H01M50/262 Z

G01R31/385

G01R31/382

H01M10/052

H01M10/058

G01R31/388

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022150808

(22)【出願日】2022-09-22

(71)【出願人】

【識別番号】520184767

【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】399107063

【氏名又は名称】プライムアースＥＶエナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】池田 博昭

(72)【発明者】

【氏名】後藤 周作

【テーマコード（参考）】

2G014

2G216

5H028

5H029

5H030

5H040

5H043

【Ｆターム（参考）】

2G014AA03

2G014AB55

2G014AB61

2G216BA01

2G216BB02

2G216BB23

2G216BB25

2G216CA01

2G216CA03

5H028AA10

5H028BB10

5H028BB12

5H028BB15

5H028CC01

5H028CC26

5H028HH10

5H029AJ12

5H029BJ02

5H029BJ14

5H029BJ27

5H029CJ16

5H029CJ28

5H030AA06

5H030AA10

5H030AS08

5H030BB01

5H030BB21

5H030FF43

5H030FF44

5H030FF52

5H040AA03

5H040AS07

5H040AT02

5H040CC34

5H040JJ08

5H040JJ09

5H043AA04

5H043AA13

5H043BA19

5H043CA04

5H043CA12

5H043GA22

5H043GA26

5H043JA15

5H043LA21

(57)【要約】

【課題】蓄電デバイスにおいて、適切に金属ケースと負極板との間の短絡の有無を判定できる蓄電デバイスの検査方法、この検査方法を用いた蓄電デバイスの製造方法、及び、この検査方法を用いたデバイススタックの製造方法を提供すること。
【解決手段】ケース11内に電極体30を絶縁フィルム50でケースと絶縁しつつ収容した電池10の検査方法は、電池を第１電圧VB1に調整する電圧調整工程S4と、ケース外に露出し負極板32に導通して負極電位PNとされている負極電位部材25とケースとの間に生じているケース－負極間電位差である第１電位差EF1を測定する第１測定工程S52と、２４時間以上の待機期間IWTを空けて、ケース－負極間電位差である第２電位差EF2を測定する第２測定工程S55と、第１電位差及び第２電位差の大きさと、第１電位差と第２電位差との間の変化ΔF12から、ケースと負極板との間の短絡の有無を判定するケース－負極間短絡判定工程S57とを備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属ケース内に、正極板の厚み方向外側に負極板を配置した電極体を絶縁フィルムで前記金属ケースと絶縁しつつ収容した蓄電デバイスの検査方法であって、
前記蓄電デバイスを充電又は放電して第１デバイス電圧に調整する電圧調整工程と、 前記電圧調整工程以降の第１電位差測定時刻に、前記金属ケース外に露出し前記負極板に導通して負極電位とされている負極電位部材と前記金属ケースとの間に生じているケース－負極間電位差である第１電位差を測定する第１測定工程と、
前記第１電位差測定時刻から２４時間以上の待機期間を空けた後の第２電位差測定時刻に、前記ケース－負極間電位差である第２電位差を測定する第２測定工程と、
前記第１電位差及び前記第２電位差の大きさと、前記第１電位差と前記第２電位差との間の変化から、前記金属ケースと前記負極板との間の短絡の有無を判定するケース－負極間短絡判定工程とを備える
蓄電デバイスの検査方法。

【請求項2】

蓄電デバイスの製造方法であって、
請求項１に記載の蓄電デバイスの検査方法のうち、
前記電圧調整工程は、
初充電及びその後の充放電を経た前記蓄電デバイスを充電又は放電して前記第１デバイス電圧に調整する電圧調整工程であり、
前記第１測定工程、前記第２測定工程及び前記ケース－負極間短絡判定工程を、個別の前記蓄電デバイスについて行う
蓄電デバイスの製造方法。

【請求項3】

請求項２に記載の蓄電デバイスの製造方法であって、
前記電圧調整工程の後に、前記蓄電デバイスの自己放電の状態を検査する自己放電検査工程をさらに備え、
前記自己放電検査工程は、
前記第１測定工程及び前記第２測定工程を、前記自己放電検査工程内で行う
蓄電デバイスの製造方法。

【請求項4】

請求項３に記載の蓄電デバイスの製造方法であって、
前記自己放電検査工程は、
前記電圧調整工程の後に、前記蓄電デバイスの放置前デバイス電圧を測定する放置前電圧測定工程と、
前記放置前デバイス電圧を測定した前記蓄電デバイスを、放置期間に亘り、端子開放状態で放置する放置工程と、
前記放置工程の後に、前記蓄電デバイスの放置後デバイス電圧を測定する放置後電圧測定工程と、
前記蓄電デバイスの前記放置前デバイス電圧と前記放置後デバイス電圧とを用いて、当該蓄電デバイスの自己放電の状態を検知する自己放電検知工程と、
前記電圧調整工程の後で、前記放置工程の前に、前記放置前電圧測定工程と並行して又は相前後して行う前記第１測定工程と、
前記放置工程の後で、前記自己放電検知工程の前に、前記放置後電圧測定工程と並行して又は相前後して行う前記第２測定工程と、を備え、
前記待機期間は前記放置期間に重なる
蓄電デバイスの製造方法。

【請求項5】

複数の前記蓄電デバイスを互いに絶縁しつつ積層すると共に積層方向に拘束部材で拘束し、前記蓄電デバイスである被拘束デバイス同士を互いに接続したデバイススタックの製造方法であって、
複数の前記蓄電デバイスを互いに絶縁しつつ積層すると共に前記積層方向に前記拘束部材で拘束して、複数の前記被拘束デバイスを含む未接続デバイススタックを構成する拘束工程を備え、
請求項１に記載の蓄電デバイスの検査方法のうち、
前記電圧調整工程は、前記拘束工程の前に、
初充電及びその後の充放電を経た複数の前記蓄電デバイスを充電又は放電して前記第１デバイス電圧に調整する電圧調整工程であり、
前記第１測定工程、前記第２測定工程及び前記ケース－負極間短絡判定工程を、前記拘束工程後に、前記未接続デバイススタックをなす各々の前記被拘束デバイスについて行う
デバイススタックの製造方法。

【請求項6】

請求項５に記載のデバイススタックの製造方法であって、
前記未接続デバイススタックをなす各々の前記被拘束デバイスの自己放電の状態を検査するスタック内自己放電検査工程をさらに備え、
前記スタック内自己放電検査工程は、
前記第１測定工程及び前記第２測定工程を、前記スタック内自己放電検査工程内で行う
デバイススタックの製造方法。

【請求項7】

請求項６に記載のデバイススタックの製造方法であって、
前記スタック内自己放電検査工程は、
前記拘束工程の後に、前記被拘束デバイスの拘束放置前デバイス電圧を測定する拘束放置前電圧測定工程と、
前記拘束放置前デバイス電圧を測定した各々の前記被拘束デバイスを、拘束放置期間に亘り、端子開放状態で放置する拘束放置工程と、
前記拘束放置工程の後に、前記被拘束デバイスの拘束放置後デバイス電圧を測定する拘束放置後電圧測定工程と、
前記被拘束デバイスの前記拘束放置前デバイス電圧と前記拘束放置後デバイス電圧とを用いて、当該被拘束デバイスの自己放電の状態を検知する拘束自己放電検知工程と、
前記拘束工程の後で、前記拘束放置工程の前に、前記拘束放置前電圧測定工程と並行して又は相前後して行う前記第１測定工程と、
前記拘束放置工程の後で、前記拘束自己放電検知工程の前に、前記拘束放置後電圧測定工程と並行して又は相前後して行う前記第２測定工程と、を備え、
前記待機期間は前記拘束放置期間に重なる
デバイススタックの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電デバイスの検査方法、蓄電デバイスの製造方法、及び、デバイススタックの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

二次電池などの蓄電デバイスを製造するに当たり、蓄電デバイスの金属ケースと電極体の負極板との間に微小短絡が生じているか否かを検査する場合が有る（例えば、特許文献１参照）。金属ケースと負極板との間に微小短絡が生じている蓄電デバイスでは、長期の使用する間に容量低下が顕著となったりし、品質低下の原因となり得るからである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－７２０５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

金属ケースと負極板との間の微小短絡の有無を判定する手法としては、金属ケースと負極板との間に生じている電位差（以下、ケース－負極間電位差という）を計測する手法が考えられる。両者が短絡している場合には、金属ケースと負極板とは概ね同電位となるからである。具体的には、金属ケースと負極板に導通して金属ケース外に露出している負極端子とに、内部抵抗が十分高い（例えば１ＭΩ以上の内部抵抗を有する）電圧計（例えばデジタルマルチメータ）に接続して、ケース－負極間電位差を測定し、測定されたケース－負極間電位差が、しきい値以下の場合、具体的には例えば０．４Ｖ以下の場合には、金属ケースと負極板との間に微小短絡が生じていると判定していた。

【0005】

しかしながら、このような蓄電デバイスでは、金属ケースと電極体（その負極板及び正極板）とは絶縁フィルム等によって絶縁されているため、負極板の負極電位及び正極板の正極電位に対し、金属ケースの電位は定まらず、フローティング電位となる。このため、上述のようにしてケース－負極間電位差を測定した場合において、金属ケースと負極端子との間に短絡が生じていない場合、得られるケース－負極間電位差にはバラツキが生じ易く、極端に小さな値となり、しきい値以下（例えば０．４Ｖ以下）となる場合もあり得る。即ち、実際には金属ケースと負極端子との間に短絡が生じていないにも拘わらず、金属ケースと負極板との間に微小短絡が生じていると誤判定される場合があり得た。

【0006】

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、蓄電デバイスにおいて、適切に金属ケースと負極板との間の短絡の有無を判定できる蓄電デバイスの検査方法、この検査方法を用いた蓄電デバイスの製造方法、及び、この検査方法を用いたデバイススタックの製造方法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）上記課題を解決するための本発明の一態様は、金属ケース内に、正極板の厚み方向外側に負極板を配置した電極体を絶縁フィルムで前記金属ケースと絶縁しつつ収容した蓄電デバイスの検査方法であって、前記蓄電デバイスを充電又は放電して第１デバイス電圧に調整する電圧調整工程と、 前記電圧調整工程以降の第１電位差測定時刻に、前記金属ケース外に露出し前記負極板に導通して負極電位とされている負極電位部材と前記金属ケースとの間に生じているケース－負極間電位差である第１電位差を測定する第１測定工程と、前記第１電位差測定時刻から２４時間以上の待機期間を空けた後の第２電位差測定時刻に、前記ケース－負極間電位差である第２電位差を測定する第２測定工程と、前記第１電位差及び前記第２電位差の大きさと、前記第１電位差と前記第２電位差との間の変化から、前記金属ケースと前記負極板との間の短絡の有無を判定するケース－負極間短絡判定工程とを備える蓄電デバイスの検査方法である。

【0008】

前述したように、金属ケースの電位は、負極電位に対してフローティング電位となるので、ケース－負極間電位差を測定した場合、その値にはバラツキが生じ易く、極端に小さな値となる場合もある。
しかしながら、金属ケースと負極板との間に微小短絡が生じている場合には、蓄電デバイスのデバイス電圧を第１デバイス電圧に調整する電圧調整工程の完了時点や第１電位差測定時刻には、ケース－負極間電位差は、ほぼ０Ｖを示す。又は、或る値を示すが、時間の経過と共に、０Ｖに向けて徐々に低下することが判ってきた。電圧調整工程の完了時点には、或る大きさのケース－負極間電位差が生じていたとしても、微小短絡が生じているために、時間の経過と共に金属ケースの電位が負極電位（負極板の電位）に徐々に近づき、ついには負極電位に等しく（電位差０Ｖ）になると考えられる。

【0009】

これに対し、金属ケースと負極板との間に短絡が生じていない場合には、ケース－負極間電位差には、例えば、アルミニウム製ケースのＬｉイオン二次電池では２．８Ｖ程度など、上限値が存在しており、電圧調整工程の完了時点や第１電位差測定時刻には、ケース－負極間電位差は、概ね上限値を示す。又は、ケース－負極間電位差が上限値よりも低い或る値を示す場合でも、電圧調整工程の完了時点からの時間の経過と共に徐々に増大して、上限値付近の値に落ち着くことが判ってきた。

【0010】

そこで、この蓄電デバイスの検査方法では、蓄電デバイスについて、デバイス電圧を第１デバイス電圧に調整した後の、或る第１電位差測定時刻と、その後、２４時間以上の待機期間を空けた第２電位差測定時刻に、ケース－負極間電位差である第１電位差と第２電位差を測定する。そして、第１電位差及び第２電位差の大きさと、第１電位差と第２電位差との間の変化から、金属ケースと負極板との間の短絡の有無を判定する。このため、負極電位とこの負極電位に対してフローティング電位であるケース電位との間のケース－負極間電位差のバラツキの影響を抑制して、適切に金属ケースと負極板との間の短絡の有無を判定できる。

【0011】

「蓄電デバイス」としては、例えば、リチウムイオン二次電池等の二次電池や、リチウムイオンキャパシタ等のキャパシタなどが挙げられる。
「金属ケース」は、金属からなり、電極体を収容するケースであり、直方体形状や円筒状などの形状を採用できる。また、金属ケースの材質としては、アルミニウム、ステンレスなどが挙げられる。
「電極体」としては、正極板の厚み方向外側に負極板を配置した構成の電極体であれば良く、捲回型電極体、積層型電極体を挙げることができる。

【0012】

「第１電位差及び第２電位差の大きさと、第１電位差と第２電位差との間の変化から、金属ケースと負極板との間の短絡の有無を判定する」手法としては、例えば、下記の手法が挙げられる。先ず、第１電位差と第２電位差との間の変化を調査する。即ち、第１電位差及び第２電位差のいずれもが、下限範囲に含まれている電池は、ケース－負極間が短絡していると判定する。加えて、第１電位差は上限範囲よりも小さく、かつ、第１電位差よりも第２電位差が小さい、即ち、時間の経過と共に電位差が低下している電池も、ケース－負極間が短絡していると判定するという手法が挙げられる。

【0013】

（２）蓄電デバイスの製造方法であって、（１）に記載の蓄電デバイスの検査方法のうち、前記電圧調整工程は、初充電及びその後の充放電を経た前記蓄電デバイスを充電又は放電して前記第１デバイス電圧に調整する電圧調整工程であり、前記第１測定工程、前記第２測定工程及び前記ケース－負極間短絡判定工程を、個別の前記蓄電デバイスについて行う蓄電デバイスの製造方法とすると良い。

【0014】

この蓄電デバイスの製造方法では、個々の蓄電デバイスを製造するに当たり、前述の蓄電デバイスの検査方法のうち、電圧調整工程では、初充電及びその後の充放電を経た蓄電デバイスを充電又は放電して第１デバイス電圧に調整する。その上で、前述の第１測定工程、第２測定工程及びケース－負極間短絡判定工程を行うので、適切に金属ケースと負極板との間の短絡の有無を判定した蓄電デバイスを製造することができる。

【0015】

（３）さらに（２）に記載の蓄電デバイスの製造方法であって、前記電圧調整工程の後に、前記蓄電デバイスの自己放電の状態を検査する自己放電検査工程をさらに備え、前記自己放電検査工程は、前記第１測定工程及び前記第２測定工程を、前記自己放電検査工程内で並行して行う蓄電デバイスの製造方法とすると良い。

【0016】

この蓄電デバイスの製造方法では、電圧調整工程の後に行う自己放電検査工程内で、前述の蓄電デバイスの検査方法の第１測定工程及び第２測定工程をも行う。このため、自己放電検査工程とは別に第１測定工程及び第２測定工程を行う場合に比して、蓄電デバイスの製造に掛かる期間を短縮することができる。

【0017】

（４）さらに（３）に記載の蓄電デバイスの製造方法であって、前記自己放電検査工程は、前記電圧調整工程の後に、前記蓄電デバイスの放置前デバイス電圧を測定する放置前電圧測定工程と、前記放置前デバイス電圧を測定した前記蓄電デバイスを、放置期間に亘り、端子開放状態で放置する放置工程と、前記放置工程の後に、前記蓄電デバイスの放置後デバイス電圧を測定する放置後電圧測定工程と、前記蓄電デバイスの前記放置前デバイス電圧と前記放置後デバイス電圧とを用いて、当該蓄電デバイスの自己放電の状態を検知する自己放電検知工程と、前記電圧調整工程の後で、前記放置工程の前に、前記放置前電圧測定工程と並行して又は相前後して行う前記第１測定工程と、前記放置工程の後で、前記自己放電検知工程の前に、前記放置後電圧測定工程と並行して又は相前後して行う前記第２測定工程と、を備え、前記待機期間は前記放置期間に重なる蓄電デバイスの製造方法とすると良い。

【0018】

この蓄電デバイスの製造方法では、自己放電検査工程は、放置前電圧測定工程、放置工程、放置後電圧測定工程、自己放電検知工程のほか、第１測定工程及び第２測定工程を備えている。しかも、第１測定工程は、放置前電圧測定工程と並行して又は相前後して行う。また、第２測定工程は、放置後電圧測定工程と並行して又は相前後して行う。そして、待機期間は放置期間に重なっている。このため、自己放電検査工程により、蓄電デバイスの自己放電の状態を検査できるほか、これに並行して得た第１電位差及び第２電位差を用いて、確実に金属ケースと負極板との間の短絡の有無をも判定した蓄電デバイスを製造できる。

【0019】

なお、待機期間が放置期間に重なるとは、待機期間と放置期間とが時間軸において少なくとも一部で重なることをいう。

【0020】

（５）或いは、複数の前記蓄電デバイスを互いに絶縁しつつ積層すると共に積層方向に拘束部材で拘束し、前記蓄電デバイスである被拘束デバイス同士を互いに接続したデバイススタックの製造方法であって、複数の前記蓄電デバイスを互いに絶縁しつつ積層すると共に前記積層方向に前記拘束部材で拘束して、複数の前記被拘束デバイスを含む未接続デバイススタックを構成する拘束工程を備え、（１）に記載の蓄電デバイスの検査方法のうち、前記電圧調整工程は、前記拘束工程の前に、初充電及びその後の充放電を経た複数の前記蓄電デバイスを充電又は放電して前記第１デバイス電圧に調整する電圧調整工程であり、前記第１測定工程、前記第２測定工程及び前記ケース－負極間短絡判定工程を、前記拘束工程後に、前記未接続デバイススタックをなす各々の前記被拘束デバイスについて行うデバイススタックの製造方法とすると良い。

【0021】

このデバイススタックの製造方法では、デバイススタックを製造するに当たり、未接続デバイススタックを構成する拘束工程を行うほか、未接続デバイススタックをなし、被拘束の場合に比して拘束によって金属ケースと負極板との間の短絡が発生しやすい各々の被拘束デバイスについて、前述の蓄電デバイスの検査方法の各工程を行うので、各々の被拘束デバイスについて、適切に金属ケースと負極板との間の短絡の有無を判定したデバイススタックを製造することができる。

【0022】

ここで「デバイススタック」は、被拘束デバイスとなる蓄電デバイスを互いに絶縁しつつ積層すると共に積層方向に拘束部材で拘束し、被拘束デバイス同士を（直列回路や並列回路などの回路を構成するように）互いに接続した積層拘束体である。
被拘束デバイス（蓄電デバイス）同士の接続手法は、蓄電デバイスの正極端子及び負極端子の形状や構造に応じて適宜選択すれば良い。例えば、正極端子や負極端子の端子部にナットなどを用いてバスバを締結したり、端子部とバスバをレーザ溶接して接続することができる。

【0023】

電圧調整工程で第１デバイス電圧に調整した後の複数の蓄電デバイスを積層し拘束して、複数の被拘束デバイスを含む未接続デバイススタックを構成するに当たっては、蓄電デバイスを第１デバイス電圧に調整した後、速やかに拘束してデバイス拘束体としても良い。また、適宜の期間、無拘束下或いはデバイススタックでの拘束よりも弱い弱拘束下で各蓄電デバイスを放置し、この状態で短絡していると判定した蓄電デバイスを除去してから、未接続デバイススタックを構成するようにしても良い。

【0024】

（６）さらに（５）に記載のデバイススタックの製造方法であって、前記未接続デバイススタックをなす各々の前記被拘束デバイスの自己放電の状態を検査するスタック内自己放電検査工程をさらに備え、前記スタック内自己放電検査工程は、前記第１測定工程及び前記第２測定工程を、前記スタック内自己放電検査工程内で行うデバイススタックの製造方法とすると良い。

【0025】

このデバイススタックの製造方法では、スタック内自己放電検査工程内で、前述の蓄電デバイスの検査方法の第１測定工程及び第２測定工程をも行う。このため、スタック内自己放電検査工程とは別に第１測定工程及び第２測定工程を行う場合に比して、デバイススタックの製造に掛かる期間を短縮することができる。

【0026】

（７）さらに（６）に記載のデバイススタックの製造方法であって、前記スタック内自己放電検査工程は、前記拘束工程の後に、前記被拘束デバイスの拘束放置前デバイス電圧を測定する拘束放置前電圧測定工程と、前記拘束放置前デバイス電圧を測定した各々の前記被拘束デバイスを、拘束放置期間に亘り、端子開放状態で放置する拘束放置工程と、前記拘束放置工程の後に、前記被拘束デバイスの拘束放置後デバイス電圧を測定する拘束放置後電圧測定工程と、前記被拘束デバイスの前記拘束放置前デバイス電圧と前記拘束放置後デバイス電圧とを用いて、当該被拘束デバイスの自己放電の状態を検知する拘束自己放電検知工程と、前記拘束工程の後で、前記拘束放置工程の前に、前記拘束放置前電圧測定工程と並行して又は相前後して行う前記第１測定工程と、前記拘束放置工程の後で、前記拘束自己放電検知工程の前に、前記拘束放置後電圧測定工程と並行して又は相前後して行う前記第２測定工程と、を備え、前記待機期間は前記拘束放置期間に重なるデバイススタックの製造方法とすると良い。

【0027】

このデバイススタックの製造方法では、スタック内自己放電検査工程は、拘束放置前電圧測定工程、拘束放置工程、拘束放置後電圧測定工程、拘束自己放電検知工程のほか、第１測定工程及び第２測定工程を備えている。しかも、第１測定工程は、拘束放置前電圧測定工程と並行して又は相前後して行う。また、第２測定工程は、拘束放置後電圧測定工程と並行して又は相前後して行う。そして、待機期間は拘束放置期間に重なっている。このため、スタック内自己放電検査工程により、各々の被拘束デバイスの自己放電の状態を検査できるほか、これに並行して得た第１電位差及び第２電位差を用いて、各々の被拘束デバイスについて、確実に金属ケースと負極板との間の短絡の有無をも判定したデバイススタックを製造できる。

【0028】

なお、拘束待機期間が拘束放置期間に重なるとは、拘束待機期間と拘束放置期間とが時間軸において少なくとも一部で重なることをいう。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】実施形態１，２に係る電池の電池幅方向断面図である。

【図2】実施形態１，２に係る電池の電池厚み方向断面図である。

【図3】実施形態１，２に係り、電池或いは被拘束電池における、ケースと負極板との間の電位差の変化のパターンを説明するグラフである。

【図4】実施形態１，２に係り、電池の製造工程を示すフローチャートである。

【図5】実施形態２に係る電池スタックの説明図である。

【図6】実施形態２に係る未接続電池スタックの説明図である。

【図7】実施形態２に係る電池スタックの製造工程を示すフローチャートである。

【図8】実施形態２に係る電池スタックの製造工程のうち、拘束短絡検査工程の内容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】

【0030】

（実施形態１）
以下、本発明の第１の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１，図２に本実施形態１，２に係る電池（蓄電デバイス）１０の電池幅方向ＢＨ及び電池厚み方向ＣＨの縦断面図を示す。この電池１０は、例えば、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、電気自動車等の車両やドローン、各種機器に搭載される角型で密閉型のリチウムイオン二次電池である。

【0031】

電池１０は、ケース１１と、ケース１１の内部に収容された電極体３０と、ケース１１に支持され、ケース１１の内部で電極体３０に接続すると共に、ケース１１の外部（図１において上方）に突出する正極端子２１及び負極端子２５等から構成されている。

【0032】

このうちケース１１は、金属（本実施形態１ではアルミニウム）からなる直方体箱状である。このケース１１は、電池高さ方向ＡＨの上方ＡＨＵに開口１２Ｐを有する有底角筒状のケース本体１２と、開口１２Ｐを封口する矩形板状の蓋体１５とを有する。なお、電池高さ方向ＡＨ、電池幅方向ＢＨ、及び 電池厚み方向ＣＨを、図１，図２に示す方向として説明する。

【0033】

蓋体１５には、この蓋体１５を貫通するアルミニウムからなる正極端子２１が、正極絶縁部材２４によって蓋体１５と絶縁された状態で固設され、外部に露出する正極端子部２１Ｔをなすと共に、電極体３０の正極集電部３５（後述する）に接続部２１Ｃで接続している。また蓋体１５には、蓋体１５を貫通する銅からなる負極端子２５が、負極絶縁部材２８によって蓋体１５と絶縁された状態で固設され、外部に露出する負極端子部２５Ｔをなすと共に、電極体３０の負極集電部３６（後述する）に接続部２５Ｃで接続している。

【0034】

ケース１１内には、電極体３０と共に電解液４０が収容されており、その一部は電極体３０内に含浸され、一部はケース１１の底部に溜まっている。また電極体３０は、電池高さ方向ＡＨの上方ＡＨＵが開口した有底角袋状の絶縁フィルム５０に覆われており、電極体３０の次述する負極板３２とケース１１とを絶縁している。

【0035】

電極体３０は、概略、扁平な直方体状であり、図１，図２に示すように、帯状の正極板３１と、帯状の負極板３２とを、これらの間に介在する樹脂製多孔質膜からなる２枚の帯状のセパレータ３３と共に軸線３０Ｘの周りに捲回し、押し潰して扁平化した扁平捲回型の電極体である。但し、正極板３１よりも負極板３２及びセパレータ３３が長いので、負極板３２及びセパレータ３３共に捲回された正極板３１の正極板厚み方向ＴＨの外側ＴＨＯ、即ち外周側には、負極板３２が配置されており、さらに正極板３１及び負極板３２の外周側にはセパレータ３３が配置されている。このため、電極体３０とケース１１との短絡にいては、負極板３２とケース１１との短絡を考慮すれば良い。

【0036】

図１に示すように、電極体３０のうち、軸線３０Ｘに沿う電池幅方向ＢＨの一方側ＢＨ１（図１において右方）には、正極板３１の正極集電箔３１１が渦巻き状に巻かれつつ露出した正極集電部３５が、他方側ＢＨ２（図１において左方）には、負極板３２の負極集電箔３２１が渦巻き状に巻かれつつ露出した負極集電部３６が設けられている。電極体３０のうち、正極集電部３５と負極集電部３６の間に挟まれた、電池幅方向ＢＨの中央の部位が、本体部３４である。

【0037】

本実施形態では、電極体３０の正極集電部３５は、接続部３５Ｃにおいて、電池厚み方向ＣＨに互いに密着して、正極端子２１の接続部２１Ｃにレーザ溶接され、正極端子２１により、電池１０外の回路部材と電気的に接続可能とされている。また、電極体３０の負極集電部３６は、接続部３６Ｃにおいて、電池厚み方向ＣＨに互いに密着して、負極端子２５の接続部２５Ｃにレーザ溶接され、負極端子２５により、電池１０外の回路部材と電気的に接続可能とされている。これにより電極体３０は、正極端子２１及び負極端子２５を介して、蓋体１５（ケース１１）に支持されている。

【0038】

前述したように、電極体３０の正極板３１及び負極板３２は、セパレータ３３のほか絶縁フィルム５０の介在によって、アルミニウムからなるケース１１とは絶縁されている。しかしながら、例えば図２に示すように、ケース本体１２の開口１２Ｐに蓋体１５をレーザ溶接する際に生じたスパッタなどの異物ＦＭが、ケース１１内に進入し、ケース１１と電極体３０の本体部３４との間に挟まる場合がある。このような場合、異物ＦＭが、絶縁フィルム５０及びセパレータ３３を貫通して、ケース１１に接触するほか、（正極板３１よりも正極板厚み方向外側ＴＨＯに位置する）負極板３２にも接触して、両者を短絡（微小短絡）する場合がある。なお、容易に理解できるように、電池１０（ケース１１）を電池厚み方向ＣＨ（図２において左右方向）に圧縮した場合に、異物ＦＭを介して、ケース１１と電極体３０の負極板３２とが短絡しやすい。

【0039】

そして、ケース１１と電極体３０の負極板３２とが異物ＦＭを介して短絡すると、本来、負極板３２とは絶縁されており、負極板３２の負極電位ＰＮに対して、フローティング電位であったはずのケース１１のケース電位ＰＣが、負極電位ＰＮに影響される。多くの場合には、ケース電位ＰＣが負極電位ＰＮに等しくなり、（負極電位ＰＮを基準とした）ケース電位ＰＣと負極電位ＰＮとの電位差ＥＦ（ケース－負極間電位差）が０となる（ＥＦ＝ＰＣ－ＰＮ＝０）。このようにケース１１と負極板３２とが短絡していると、前述の不具合が生じるため、このような不良電池１０Ｎを排除する必要がある。

【0040】

そこで、多数の電池１０について、後述する初充電工程Ｓ１、高温エージング工程Ｓ２、容量検査工程Ｓ３、及び、電圧調整工程Ｓ４を行って、電池電圧ＶＢを第１電圧ＶＢ１（ＶＢ１＝３．７５０Ｖ）とする（図４参照）。さらに、適宜のタイミングで、ケース１１と負極端子２５とに後述するデジタルマルチメータを接続して、ケース電位ＰＣと負極電位ＰＮの間の電位差ＥＦを測定し、電位差ＥＦの推移を調査した。但し前述したように、本来、電位差ＥＦ（ケース－負極間電位差）は、フローティング電位であるので、電位差ＥＦの測定値にはバラツキを含む。さらに、電位差ＥＦの推移調査を終えた各電池１０について、ケース１１と負極板３２とが短絡しているか否かを、電池１０を分解して確認した。これらから、電圧調整工程Ｓ４を完了した後の電池１０において、ケース電位ＰＣと負極電位ＰＮの間の電位差ＥＦの大きさ及び変化から、４通りのパターンＰＴ１～ＰＴ４が存在すること、及び、これらのパターンＰＴ１～ＰＴ４とケース－負極間の短絡の有無との関係が見出された。

【0041】

これらの関係を、図３のグラフを参照して説明する。図３のグラフのうち、横軸は電圧調整工程Ｓ４で電圧調整を完了した調整完了時Ｔｃ（後述する）からの経過時間ＫＴであり、縦軸は電位差ＥＦ（或いは後述する拘束電位差ＥＰ）である。まず、第１のパターンＰＴ１は、ケース－負極間が短絡していない電池１０の多くが取るパターンであり、太実線で示すように、経過時間ＫＴに拘わらず電位差ＥＦが上限範囲内の値となるパターンである。なお、本実施形態の電池１０では、上限範囲は２．１～２．９Ｖである。電位差ＥＦの上限範囲が上述の値の範囲となる理由は明確ではないが、電解液４０に対するケース１１をなす金属（アルミニウム）の浸漬電位が概ね２．８Ｖであることに関連していると考えられ、

【0042】

第２のパターンＰＴ２は、ケース－負極間が短絡していない電池１０のうち、第１のパターンＰＴ１の電池以外の電池が取るパターンであり、実線で囲む矢印で示すように、経過時間ＫＴの早期には、電位差ＥＦが上述の上限範囲の下限値を下回る大きさ（２．０Ｖ以下）であったが、経過時間ＫＴの経過と共に、電位差ＥＦが増加するパターンである。この第２のパターンＰＴ２を示す電池１０の電位差ＥＦは、経過時間ＫＴが十分経過した後には、上述の上限範囲内の値（本実施形態１では、２．１～２．９Ｖ）となる。

【0043】

第３のパターンＰＴ３は、ケース－負極間が短絡している電池１０の多くが取るパターンであり、太破線で示すように、経過時間ＫＴに拘わらず電位差ＥＦが下限範囲内の値となるパターンである。なお、本実施形態の電池１０では、下限範囲は０．４Ｖ以下（０～０．４Ｖ）である。この第３のパターンＰＴ３は、電位差ＥＦがほぼ０Ｖとなるパターンである。電位差ＥＦがほぼ０Ｖとなる理由は、ケース－負極間の短絡により、ケース電位ＰＣが負極電位ＰＮにほぼ等しくされたためと考えられる。

【0044】

第４のパターンＰＴ４は、ケース－負極間が短絡している電池１０のうち、第３のパターンの電池以外の電池が取るパターンであり、破線で囲む矢印で示すように、経過時間ＫＴの早期には、電位差ＥＦが前述の上限範囲よりも小さく、しかも、経過時間ＫＴの経過と共に、電位差ＥＦが減少するパターンである。なお、本実施形態の電池１０では、経過時間ＫＴの早期の電位差ＥＦが２．１Ｖ未満の大きさであり、かつ、経過時間ＫＴの経過と共に、電位差ＥＦが減少するパターンである。電位差ＥＦが経過時間ＫＴの経過と共に減少する理由は、ケース－負極間の短絡により、ケース電位ＰＣが負極電位ＰＮに徐々に近づくためであると考えられる。

【0045】

そこでこの知見を利用して、電池１０の製造において、以下のようにして、ケース－負極間の短絡の有無を検知する。なお、電池１０の製造にあたっては、通常、電池１０の自己放電の状態、具体的には、正極板３１と負極板３２との間の短絡の有無を検知する。そこで、本実施形態１では、以下のようにして電池１０を製造する。

【0046】

電池１０の製造について、図４を参照して説明する。先ず、未充電の電池１０を製造する。直方体状のケース１１を有する密閉型の電池１０の製造については、公知であるので説明を省略する。初充電工程Ｓ１（図４参照）では、まず未充電の電池１０に対し常温下でＳＯＣ６０～１００％とするＣＣＣＶ充電による初充電を行う。本実施形態では、例えば、２５℃の環境下で、定電流７Ｃ、カット電圧３．７５Ｖ（ＳＯＣ６０％相当）、カット電流０．３ＣのＣＣＣＶ充電を行う。次いで、高温エージング工程Ｓ２では、初充電した各電池１０を開放状態で、５０～８０℃の環境下で１０～２００時間に亘り放置する高温エージング（本実施形態では、例えば７０℃の環境下に１８時間）を行う。電池１０を冷却した後、更に、容量検査工程Ｓ３では、電池１０をＳＯＣ１００％まで充電し、その後、ＳＯＣ０％まで電池１０を放電させて電池１０の容量（上述の手法による場合は放電容量）を測定する。

【0047】

ついで、電圧調整工程Ｓ４で、各電池１０の電池電圧ＶＢを常温下でＳＯＣ３０～１００％の範囲内の第１電圧ＶＢ１まで充電する。本実施形態では、例えば、２５℃の環境下で、初充電工程Ｓ１と同じ、定電流７Ｃ、カット電圧３．７５Ｖ（ＳＯＣ６０％相当）、カット電流０．３ＣのＣＣＣＶ充電を行う。即ち、各電池１０の電池電圧ＶＢを、一旦、同じ第１電圧ＶＢ１（本実施形態では、ＶＢ１＝３．７５Ｖ）に揃える。なお、電圧調整工程Ｓ４により電池電圧ＶＢを第１電圧ＶＢ１まで充電完了した調整完了時Ｔｃから、経過時間ＫＴを計時する。

【0048】

続いて個別短絡検査工程Ｓ５では、電圧調整工程Ｓ４を行った後の個々の電池１０について短絡検査を行う。具体的にはまず、放置前電圧測定工程Ｓ５１で、電池１０の電池電圧ＶＢである放置前第２電圧ＶＢ２ａを測定する。

【0049】

続く第１電位差測定工程Ｓ５２では、ケース１１と負極端子部２５Ｔとに、１ＭΩ以上の内部抵抗を有するデジタルマルチメータを接続して、ケース－負極間電位差である第１電位差ＥＦ１を測定する。この測定時刻を第１時刻ＴＦ１とする。

【0050】

なお、本実施形態１では、第１電位差測定工程Ｓ５２を放置前電圧測定工程Ｓ５１に引き続いて行った。しかし、図４に破線で示すように、上述とは逆に、第１電位差測定工程Ｓ５２を放置前電圧測定工程Ｓ５１に先立って行うようにしても良い。また、図４に一点鎖線で示すように、第１電位差測定工程Ｓ５２を放置前電圧測定工程Ｓ５１と並行して行うようにしても良い。

【0051】

次いで、個別放置工程Ｓ５３において、正極端子２１及び負極端子２５を開放状態とした電池１０を、無拘束或いは僅かに拘束した状態として、２５℃の環境下で個別放置期間ＩＨ（本実施形態１では、ＩＨ≧５．０日（ＩＨ≧１２０時間））に亘り放置する。
その後、放置後電圧測定工程Ｓ５４で、放置後の電池１０の電池電圧ＶＢである放置後第２電圧ＶＢ２ｂを測定する。

【0052】

さらに続く第２電位差測定工程Ｓ５５では、ケース－負極間電位差である第２電位差ＥＦ２を、前述の第１電位差ＥＦ１と同様にして測定する。この測定時刻を第２時刻ＴＦ２とすると、第１時刻ＴＦ１から第２電位差ＥＦ２を測定する第２時刻ＴＦ２までの個別待機期間ＩＷＴは、個別放置期間ＩＨに重なる。このため本実施形態１では、個別放置期間ＩＨと同様、個別待機期間ＩＷＴも、ＩＷＴ≧５．０日（ＩＷＴ≧１２０時間）となる。

【0053】

なお、本実施形態１では、第２電位差測定工程Ｓ５５を放置後電圧測定工程Ｓ５４に引き続いて行った。しかし、図４において破線で示すように、上述とは逆に、第２電位差測定工程Ｓ５５を放置後電圧測定工程Ｓ５４に先立って行うようにしても良い。また、図４において一点鎖線で示すように、第２電位差測定工程Ｓ５５を放置後電圧測定工程Ｓ５４と並行して行うようにしても良い。

【0054】

そして、個別第１判定工程Ｓ５６では、放置前第２電圧ＶＢ２ａ及び放置後第２電圧ＶＢ２ｂを用いて、電極体３０の正極板３１と負極板３２との間の短絡の有無を判定する。具体的には、放置前第２電圧ＶＢ２ａ及び放置後第２電圧ＶＢ２ｂを用い、これらの差を個別放置期間ＩＨで除して得た低下率（（ＶＢ２ａ－ＶＢ２ｂ）／ＩＨ）を、別途得ておいたしきい低下率と比較して、正極板－負極間の短絡の有無を判定する。そして、個別第１判定工程Ｓ５６でＮｏ、即ち、低下率がしきい低下率よりも小さい、つまり、電池電圧ＶＢの低下が緩やかな場合には、電池１０には短絡が生じていないとし、個別第２判定工程Ｓ５７に進む。逆に、個別第１判定工程Ｓ５６でＹｅｓ、即ち、低下率がしきい低下率よりも大きい場合、つまり、電池電圧ＶＢの低下が急な場合には、供試された電池１０の正負極間は短絡していると判定し、電池排出工程Ｓ６に移行する。

【0055】

続く個別第２判定工程Ｓ５７では、第１電位差ＥＦ１と第２電位差ＥＦ２の大きさと、これらの間の変化ΔＦ１２（＝ＥＦ２－ＥＦ１）から、ケース１１と負極板３２との間の短絡の有無を判定する 具体的には、前述の４つのパターンＰＴ１～ＰＴ４の知見（図３参照）を用いて、供試された電池１０のケース－負極間が短絡しているか否かを判定する。さらに具体的には、個別第２判定工程Ｓ５７では、前述の第３，第４のパターンＰＴ３，ＰＴ４に該当する電池１０を選別する。即ち、第１電位差ＥＦ１及び第２電位差ＥＦ２のいずれもが、下限範囲（本実施形態１では０．４Ｖ以下）に含まれている（ＥＦ１＜０．４Ｖ，ＥＦ２＜０．４Ｖ）電池１０、或いは、第１電位差ＥＦ１が上限範囲（本実施形態１では２．１～２．９Ｖ）よりも小さく、且つ、第１電位差ＥＦ１よりも第２電位差ＥＦ２が小さい（ＥＦ１＞ＥＦ２）電池１０は、ケース－負極間が短絡している（Ｙｅｓ）と判定し、電池排出工程Ｓ６に移行させる。逆にこれ以外の場合には、供試された電池１０には短絡が生じていない（Ｎｏ）と判定する。かくして、個別短絡検査工程Ｓ５を終了し、電池１０を完成する。

【0056】

なお、本実施形態１では、個別第２判定工程Ｓ５７を個別第１判定工程Ｓ５６に引き続いて行った。しかし、図４において破線で示すように、上述とは逆に、個別第２判定工程Ｓ５７を個別第１判定工程Ｓ５６に先立って行うようにしても良い。

【0057】

電池排出工程Ｓ６では、正負極間又はケース－負極間が短絡していると判断された不良電池１０Ｎを製造工程から排出する。

【0058】

本実施形態１の電池１０の検査方法及び製造方法では、個々の電池１０について、負極電位ＰＮとこの負極電位ＰＮに対してフローティング電位であるケース電位ＰＣとの間の電位差ＥＦのバラツキの影響を抑制して、適切にケース１１と負極板３２との間の短絡の有無を判定できる。そして、適切にケース－負極間の短絡の有無を判定した電池１０を製造することができる。具体的には、供試された電池１０のうち、ケース－負極間が短絡している不良電池１０Ｎを製造工程から排出するので、短絡していない電池１０を適切に製造することができる。

【0059】

しかも、上述の電池１０の製造方法では、電圧調整工程Ｓ４の後に行う個別短絡検査工程Ｓ５内で、電池１０の検査方法である第１電位差測定工程Ｓ５２及び第２電位差測定工程Ｓ５５をも行う。このため、個別短絡検査工程Ｓ５とは別に第１電位差測定工程及び第２電位差測定工程を行う場合に比して、電池１０の製造に掛かる期間を短縮することができる。

【0060】

また、本実施形態１の電池１０の製造方法では、個別短絡検査工程Ｓ５は、放置前電圧測定工程Ｓ５１、個別放置工程Ｓ５３、放置後電圧測定工程Ｓ５４、個別第１判定工程Ｓ５６のほか、第１電位差測定工程Ｓ５２及び第２電位差測定工程Ｓ５５を備えている。しかも、第１電位差測定工程Ｓ５２は、放置前電圧測定工程Ｓ５１と並行して又は相前後して行う。また、第２電位差測定工程Ｓ５５は、放置後電圧測定工程Ｓ５４と並行して又は相前後して行う。そして、個別待機期間ＩＷＴは個別放置期間ＩＨに重なっている。このため、個別短絡検査工程Ｓ５により、電池１０の自己放電の状態、具体的には正負極間の短絡の有無を検査できるほか、これに並行して得た第１電位差ＥＦ１及び第２電位差ＥＦ２を用いて、確実にケース１１と負極板３２との間の短絡の有無をも判定した電池１０を製造できる。

【0061】

（実施形態２）
以下、実施形態２に係る電池スタック１を、図面を参照しつつ説明する。図５に本実施形態２に係る電池スタック（デバイススタック）１を示す。電池スタック１は、実施形態１の直方体状の電池（蓄電デバイス）１０（図１，図２参照）を複数（例えば、本実施形態２では２８個）積層し、拘束部材５で定寸に拘束してなる。この電池スタック１は、スペーサ２を介して複数の電池１０を、互いに電池厚み方向ＣＨ（図２において左右方向）に一致する積層方向ＳＨに積層し、これらを拘束部材５で積層方向ＳＨに押圧して拘束している。具体的には、複数の被拘束電池１０Ｐ（電池１０）とスペーサ２とを交互に積層し、これらを一対の拘束板５１で挟み、積層方向ＳＨに延び拘束板５１の間に架け渡した拘束ボルト５２、これに螺着したナット５３及びワッシャ５４を用いて積層方向ＳＨに各被拘束電池１０Ｐを押圧して拘束している。各被拘束電池１０Ｐの正極端子２１及び負極端子２５）同士は、バスバ３を介して互いに接続されている。なお、本実施形態２の電池スタック１では、図５に示すように、各被拘束電池１０Ｐを交互に反転させて配置し、正極端子２１と負極端子２５とが積層方向ＳＨに一列に且つ交互に並ぶようにしてあり、バスバ３の接続によって、各被拘束電池１０Ｐは直列に接続されている。電池スタック１は、例えば、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、電気自動車等の車両などに搭載されて使用される。

【0062】

なお前述の実施形態１では、初充電工程Ｓ１～電圧調整工程Ｓ４を行った個別の電池１０における、負極電位ＰＮとケース電位ＰＣとの電位差ＥＦ（ケース－負極間電位差）と、ケース－負極間の短絡の有無との関係について、４つのパターンＰＴ１～ＰＴ４に分けて説明するとした。また、これを利用して、個別第２判定工程Ｓ５７では、供試された電池１０のケース－負極間が短絡しているか否かを判定した。
さらに本実施形態２の電池スタック１を構成する複数の被拘束電池１０Ｐにおける、負極電位ＰＮとケース電位ＰＣとの拘束電位差ＥＰ（ケース－負極間電位差）と、ケース－負極間の短絡の有無との関係についても、同様に、４つのパターンＰＴ１～ＰＴ４に分けて説明できることが判ってきた（図３参照）。
そこで下記する本実施形態２の製造方法では、実施形態１と同様にして、供試された個別の電池１０のケース－負極間が短絡しているか否かを判定する。これに加え、電池スタック１の複数の被拘束電池１０Ｐについても、同様の手法でケース－負極間が短絡しているか否かを判定する。

【0063】

電池スタック１の製造について、図６～図８を参照して、以下に説明する。公知の手法で未充電の電池１０を製造しておく（図７参照）。そして実施形態１と同様にして、初充電工程Ｓ１、高温エージング工程Ｓ２、及び、容量検査工程Ｓ３を行い、電圧調整工程Ｓ４で、各電池１０を充電して、電池電圧ＶＢを、一旦、第１電圧ＶＢ１に、具体的には、ＶＢ１＝３．７５Ｖに揃える。さらに、実施形態１と同様、個別短絡検査工程Ｓ５（図４参照）を行い、個別第１判定工程Ｓ５６で正負極間の短絡の有無を判定し、個別第２判定工程Ｓ５７でケース－負極間の短絡の有無を判定する。これらの判定工程Ｓ５６，Ｓ５７で短絡と判定された不良電池１０Ｎは、電池排出工程Ｓ６で製造工程から排出する。その一方、判定工程Ｓ５６，Ｓ５７で短絡していないと判定された電池１０を得る。

【0064】

続く拘束工程Ｓ２７（図７参照）では、上述の個別短絡検査工程Ｓ５（個別第１判定工程Ｓ５６及び個別第２判定工程Ｓ５７）で短絡していないと判断された各電池１０のほか、スペーサ２及び拘束部材５を用いて、公知の手法により、未接続電池スタック１Ｍ（図６参照）を形成する。この未接続電池スタック１Ｍでは、各電池１０は、積層方向ＳＨ（図中左右方向）に押圧され拘束された被拘束電池１０Ｐとなっている。このため、被拘束電池１０Ｐの電極体３０では、正極板３１及び負極板３２がセパレータ３３を介して積層方向ＳＨに一致する厚み方向に圧縮される。但し、電池スタック１（図５参照）と異なり、バスバ３は用いられておらず、各被拘束電池１０Ｐの正極端子２１及び負極端子２５は開回路状態となっている。この未接続電池スタック１Ｍの状態で、拘束下の各被拘束電池１０Ｐについて、正負極間の短絡の有無、及び、ケース－負極間の短絡の有無について検査を行う。この拘束工程Ｓ２７以降は、単一の未接続電池スタック１Ｍ（或いは電池スタック１）に含まれる複数（例えば、本実施形態では２８個）の被拘束電池１０Ｐを一群として扱う。

【0065】

本実施形態２では、拘束工程Ｓ２７に続いて、拘束短絡検査工程Ｓ２８（図８参照）において、未接続電池スタック１Ｍの状態で、拘束下（圧縮下）の各被拘束電池１０Ｐについて２種類の短絡検査を行って短絡発生の有無を検知する。

【0066】

まず拘束短絡検査工程Ｓ２８のうち放置前電圧測定工程Ｓ２８１（図８参照）では、未接続電池スタック１Ｍをなす各々の被拘束電池１０Ｐについて、被拘束電池１０Ｐの電池電圧ＶＢである放置前第３電圧ＶＢ３ａをそれぞれ測定する。

【0067】

続く第１電位差測定工程Ｓ２８２では、第１電位差ＥＦ１と同様にして、ケース－負極間電位差である拘束第１電位差ＥＰ１を測定する。この測定時刻を拘束第１時刻ＴＰ１とする。
なお、本実施形態２では、第１電位差測定工程Ｓ２８２を放置前電圧測定工程Ｓ２８１に引き続いて行った。しかし、図８に破線で示すように、上述とは逆に、第１電位差測定工程Ｓ２８２を放置前電圧測定工程Ｓ２８１に先立って行うようにしても良い。また、図８に一点鎖線で示すように、第１電位差測定工程Ｓ２８２を放置前電圧測定工程Ｓ２８１と並行して行うようにしても良い。

【0068】

次いで、拘束放置工程Ｓ２８３において、未接続電池スタック１Ｍの各被拘束電池１０Ｐを、開回路状態としつつ、２５℃の環境下で拘束放置期間ＰＨ（本実施形態２では、ＰＨ≧５．０日（≧１２０時間））に亘り放置する。その後、放置後電圧測定工程Ｓ２８４で、放置後の被拘束電池１０Ｐの電池電圧ＶＢである放置後第３電圧ＶＢ３ｂをそれぞれ測定する。

【0069】

さらに続く第２電位差測定工程Ｓ２８５でも、拘束第１電位差ＥＰ１と同様にして、ケース－負極間電位差である拘束第２電位差ＥＰ２を測定する。この測定時刻を拘束第２時刻ＴＰ２とすると、拘束第１時刻ＴＰ１から拘束第２電位差ＥＰ２を測定する拘束第２時刻ＴＰ２までの拘束待機期間ＰＷＴは、拘束放置期間ＰＨに重なる。このため本実施形態２では、拘束放置期間ＰＨと同様、拘束待機期間ＰＷＴは、ＰＷＴ≧５．０日（ＰＷＴ≧１２０時間）となる。

【0070】

なお、本実施形態２では、第２電位差測定工程Ｓ２８５を放置後電圧測定工程Ｓ２８４に引き続いて行った。しかし、図８において破線で示すように、上述とは逆に、第２電位差測定工程Ｓ２８５を放置後電圧測定工程Ｓ２８４に先立って行うようにしても良い。また、図８において一点鎖線で示すように、第２電位差測定工程Ｓ２８５を放置後電圧測定工程Ｓ２８４と並行して行うようにしても良い。

【0071】

そして、拘束第１判定工程Ｓ２８６では、放置前第３電圧ＶＢ３ａ及び放置後第３電圧ＶＢ３ｂを用いて、被拘束電池１０Ｐの電極体３０の正負極間の短絡の有無を判定する。具体的には、放置前第３電圧ＶＢ３ａと放置後第３電圧ＶＢ３ｂとの差を拘束放置期間ＰＨで除して得た低下率（（ＶＢ３ａ－ＶＢ３ｂ）／ＰＨ）を、しきい低下率と比較して、正極板－負極間の短絡の有無を判定する。

【0072】

そして、拘束第１判定工程Ｓ２８６でＮｏ、即ち、低下率がしきい低下率よりも小さい場合、つまり、電池電圧ＶＢの低下が緩やかな場合には、供試された被拘束電池１０Ｐの正負極間に短絡は生じていないとする。一方、拘束第１判定工程Ｓ２８６でＹｅｓ、即ち、低下率がしきい低下率よりも大きい場合には、供試された被拘束電池１０Ｐは正負極間が短絡していると判定する。なお、拘束第１判定工程Ｓ２８６では、電池スタック１に含まれる各々の被拘束電池１０Ｐについて、上述の正負極間の短絡の有無を判定する。但し、各被拘束電池１０Ｐは未接続電池スタック１Ｍとして拘束されているので、判定結果に拘わらず、いずれの被拘束電池１０Ｐも拘束第２判定工程Ｓ２８７に進む。

【0073】

拘束第２判定工程Ｓ２８７では、拘束第１電位差ＥＰ１と拘束第２電位差ＥＰ２の大きさと、これらの間の変化ΔＰ１２（＝ＥＰ２－ＥＰ１）から、供試された被拘束電池１０Ｐのケース１１と負極板３２との間の短絡の有無を判定する。具体的には、前述の知見（図３参照）を用いて、供試された被拘束電池１０Ｐのケース－負極間が短絡しているか否かを判定する。さらに具体的には、前述の第３，第４のパターンＰＴ３，ＰＴ４に該当する電池１０を選別する。即ち、拘束第１電位差ＥＰ１及び拘束第２電位差ＥＰ２のいずれもが、下限範囲（本実施形態２でも０．４Ｖ以下）に含まれている（ＥＰ１＜０．４Ｖ，ＥＰ２＜０．４Ｖ）被拘束電池１０Ｐ、或いは、拘束第１電位差ＥＰ１が上限範囲（本実施形態２でも２．１～２．９Ｖ）よりも小さく、且つ、拘束第１電位差ＥＰ１よりも拘束第２電位差ＥＰ２が小さい（ＥＰ１＞ＥＰ２）被拘束電池１０Ｐを、ケース－負極間が短絡している（Ｙｅｓ）と判定し、除去工程Ｓ２Ａに移行する。逆にこれ以外の場合には、供試された被拘束電池１０Ｐには短絡が生じていない（Ｎｏ）と判定する。

【0074】

そこで、未接続電池スタック１Ｍを構成する複数の被拘束電池１０Ｐのうち、少なくとも１つの被拘束電池１０Ｐのケース－負極間が短絡している（Ｙｅｓ）と判定された場合には、当該被拘束電池１０Ｐの属する未接続電池スタック１Ｍ毎に除去工程Ｓ２Ａに移行させる。併せて、拘束第１判定工程Ｓ２８６で、少なくとも１つの被拘束電池１０Ｐについて、正負極間が短絡している（Ｓ２８６でＹｅｓ）と判定された未接続電池スタック１Ｍについても、拘束第２判定工程Ｓ２８７を経由して、除去工程Ｓ２Ａに移行させる。要するに、正負極間が短絡している（Ｓ２８６でＹｅｓ）またはケース－負極間が短絡している（Ｓ２８７でＹｅｓ）被拘束電池１０Ｐ（不良電池１０Ｎ）を含む未接続電池スタック１Ｍは、除去工程Ｓ２Ａに移行させる。
一方、未接続電池スタック１Ｍに含まれるすべての被拘束電池１０Ｐが、正負極間で短絡しておらず（Ｓ２８６でＮｏ）で、かつ、ケース－負極間が短絡していない（Ｓ２８７でＹｅｓ）場合には、未接続電池スタック１Ｍ毎に接続工程Ｓ２９に進む。

【0075】

なお、本実施形態２では、拘束第２判定工程Ｓ２８７を拘束第１判定工程Ｓ２８６に引き続いて行った。しかし、図８において破線で示すように、上述とは逆に、拘束第２判定工程Ｓ２８７を拘束第１判定工程Ｓ２８６に先立って行うようにしても良い。

【0076】

接続工程Ｓ２９では、未接続電池スタック１Ｍ（図６参照）をなす一群の被拘束電池１０Ｐの正極端子２１及び負極端子２５にバスバ３を接続し、被拘束電池１０Ｐを相互に接続して、電池スタック１（図５参照）を完成させる。

【0077】

かくして、本実施形態２の製造方法では、電池スタック１を製造するに当たり、未接続電池スタック１Ｍを構成する拘束工程Ｓ２７を行うほか、未接続電池スタック１Ｍをなし、被拘束の場合に比して拘束によってケース１１と負極板３２との間の短絡が発生しやすい各々の被拘束電池１０Ｐについて、第１電位差測定工程Ｓ２８２及び第２電位差測定工程Ｓ２８５を行うので、各々の被拘束電池１０Ｐについて、適切にケース１１と負極板３２との間の短絡の有無を判定した電池スタック１を製造できる。
さらに本実施形態２の製造方法では、拘束短絡検査工程Ｓ２８内で、第１電位差測定工程Ｓ２８２及び第２電位差測定工程Ｓ２８５をも行う。このため、拘束短絡検査工程Ｓ２８とは別に第１電位差測定工程Ｓ２８２及び第２電位差測定工程Ｓ２８５を行う場合に比して、電池スタック１の製造に掛かる期間を短縮することができる。

【0078】

本実施形態２の電池スタック１の製造方法では、拘束短絡検査工程Ｓ２８は、放置前電圧測定工程Ｓ２８１、拘束放置工程Ｓ２８３、放置後電圧測定工程Ｓ２８４、拘束第１判定工程Ｓ２８６のほか、第１電位差測定工程Ｓ２８２及び第２電位差測定工程Ｓ２８５を備えている。しかも、第１電位差測定工程Ｓ２８２は、放置前電圧測定工程Ｓ２８１と並行して又は相前後して行う。また、第２電位差測定工程Ｓ２８５は、放置後電圧測定工程Ｓ２８４と並行して又は相前後して行う。そして、拘束待機期間ＰＷＴは拘束放置期間ＰＨに重なっている。このため、拘束短絡検査工程Ｓ２８により、各々の被拘束電池１０Ｐの正負極間の短絡などの自己放電の状態を検査できるほか、これに並行して得た拘束第１電位差ＥＰ１及び拘束第２電位差ＥＰ２を用いて、各々の被拘束電池１０Ｐについて、確実にケース１１と負極板３２との間の短絡の有無をも判定した電池スタック１を製造できる。

【0079】

なお、除去工程Ｓ２Ａでは、少なくとも１つの不良電池１０Ｎが含まれている未接続電池スタック１Ｍから、不良電池１０Ｎを除去する。具体的には、拘束部材５の拘束ボルト５２とナット５３との締結を緩め、未接続電池スタック１Ｍから不良電池１０Ｎを除去し、製造工程から排出する。

【0080】

続く再拘束工程Ｓ２Ｂでは、不良電池１０Ｎを除去した未接続電池スタック１Ｍに、不足数分の補充用電池１０Ｈを補充し、拘束部材５を用いて、一群の被拘束電池１０Ｐを再度拘束して、未接続電池スタック１Ｍ（図６参照）を再構成する。補充用電池１０Ｈとしては、別の未接続電池スタック１Ｍに含まれて、既に拘束短絡検査工程Ｓ２８で正負極間及びケース－負極間に短絡を生じていないと判定されており、補充用として予め用意しておいた電池１０を用いる。その後、再構成された未接続電池スタック１Ｍについて、再度、拘束短絡検査工程Ｓ２８を行い、不良電池１０Ｎが発生しなくなるまで補充用電池１０Ｈを補充し未接続電池スタック１Ｍの再構成を繰り返す。拘束第２判定工程Ｓ２８７において、再構成した未接続電池スタック１Ｍに不良電池１０Ｎが含まれていない場合には、前述と同様、再構成した未接続電池スタック１Ｍを接続工程Ｓ２９に移行させる。

【0081】

その後、接続工程Ｓ２９では、再構成された未接続電池スタック１Ｍをなす一群の被拘束電池１０Ｐの正極端子２１及び負極端子２５にバスバ３を接続し、被拘束電池１０Ｐを相互に接続して、電池スタック１（図５参照）を完成させる。かくして、未接続電池スタック１Ｍ内に短絡を生じた電池１０が含まれていた場合でも、容易に未接続電池スタック１Ｍを再構成して電池スタック１を製造することができる。

【0082】

なお、再拘束工程Ｓ２Ｂで、再拘束することで再構成した未接続電池スタック１Ｍにおいて不良電池１０Ｎの発生する可能性が低い場合には、図７において破線で示すように、第２接続工程Ｓ２Ｃで、再構成された未接続電池スタック１Ｍをなす一群の被拘束電池１０Ｐの正極端子２１及び負極端子２５にバスバ３を接続し、被拘束電池１０Ｐを相互に接続して、電池スタック１（図７参照）を完成させようにしても良い。このようにすると、さらに容易に未接続電池スタック１Ｍを再構成して電池スタック１を製造することができる。

【0083】

以上において、本発明を実施形態１，２に即して説明したが、本発明は実施形態１，２に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態２の電池スタック１では、被拘束電池１０Ｐ同士をバスバ３で電気的に直列接続した。しかし、被拘束電池１０Ｐを電気的に並列接続した電池スタックとすることもできる。

【0084】

また、実施形態２では、電池スタック１の製造にあたり、個別短絡検査工程Ｓ５に第１電位差測定工程Ｓ５２、第２電位差測定工程Ｓ５５、及び、個別第２判定工程Ｓ５７を設けて、個々の電池１０についてケース－負極間の短絡の有無を検査した。更に重ねて、拘束短絡検査工程Ｓ２８に第１電位差測定工程Ｓ２８２、第２電位差測定工程Ｓ２８５、及び、拘束第２判定工程Ｓ２８７を設けて、未接続電池スタック１Ｍ内の各々の被拘束電池１０Ｐについても、ケース－負極間の短絡の有無を検査した。

【0085】

しかし、電池スタック１の製造にあたり、個別短絡検査工程Ｓ５における、個々の電池１０についてのケース－負極間短絡の検査を省略し、拘束短絡検査工程Ｓ２８における、未接続電池スタック１Ｍ内の各々の被拘束電池１０Ｐについてのケース－負極間短絡の有無のみ検査するようにしても良い。電池１０の積層方向ＳＨ（電池厚み方向ＣＨ）への拘束により、被拘束電池１０Ｐでは、拘束していない電池１０に比して、ケース－負極間短絡が発生しやすくなっているからである。

【符号の説明】

【0086】

１ 電池スタック（デバイススタック）
１Ｍ 未接続電池スタック（未接続デバイススタック）
ＳＨ 積層方向
５ 拘束部材
１０ 電池（二次電池、蓄電デバイス）
１０Ｎ 不良電池
１０Ｈ 補充用電池
１０Ｐ 被拘束電池（被拘束デバイス）
１１ ケース（金属ケース）
２１ 正極端子
２５ 負極端子（負極電位部材）
３０ 電極体
３１ 正極板
ＴＨ 正極板厚み方向
ＴＨＯ （正極板厚み方向の）外側
３２ 負極板
５０ 絶縁フィルム
ＶＢ 電池電圧
ＶＢ１ 第１電圧（第１デバイス電圧）
ＶＢ２ａ 放置前第２電圧（放置前デバイス電圧）
ＶＢ２ｂ 放置後第２電圧（放置後デバイス電圧）
ＶＢ３ａ 放置前第３電圧（拘束放置前デバイス電圧）
ＶＢ３ａ 放置後第３電圧（拘束放置後デバイス電圧）
ＰＰ 正極電位
ＰＮ 負極電位
ＰＣ ケース電位
ＥＦ 電位差（ケース－負極間電位差）
ＥＦ１ 第１電位差（ケース－負極間電位差）
ＥＦ２ 第２電位差（ケース－負極間電位差）
ΔＦ１２ 電位差変化量（第１電位差と第２電位差との間の変化）
ＥＰ 拘束電位差（ケース－負極間電位差）
ＥＰ１ 拘束第１電位差（第１電位差，ケース－負極間電位差）
ＥＰ２ 拘束第２電位差（第２電位差，ケース－負極間電位差）
ΔＰ１２ 拘束電位差変化量（第１電位差と第２電位差との間の変化）
ＰＴ１～ＰＴ４ パターン
Ｔｃ 調整完了時
ＫＴ 経過時間
ＴＦ１ 第１時刻（第１電位差測定時刻）
ＴＦ２ 第２時刻（第２電位差測定時刻）
ＴＰ１ 拘束第１時刻（第１電位差測定時刻）
ＴＰ２ 拘束第２時刻（第２電位差測定時刻）
Ｓ１ 初充電工程
Ｓ４ 電圧調整工程
Ｓ５ 個別短絡検査工程（自己放電検査工程）
Ｓ５１ 放置前電圧測定工程
Ｓ５２，Ｓ２８２ 第１電位差測定工程（第１測定工程）
Ｓ５３ 個別放置工程（放置工程）
ＩＨ 個別放置期間（放置期間）
ＩＷＴ 個別待機期間（待機期間）
Ｓ５４ 放置後電圧測定工程
Ｓ５５，Ｓ２８５ 第２電位差測定工程（第２測定工程）
Ｓ５６ 個別第１判定工程（自己放電検知工程）
Ｓ５７ 個別第２判定工程（ケース－負極間短絡判定工程）
Ｓ６ 電池排出工程（排出工程）
Ｓ２７ 拘束工程
Ｓ２８ 拘束短絡検査工程（スタック内自己放電検査工程）
Ｓ２８１ 放置前電圧測定工程（拘束放置前電圧測定工程）
Ｓ２８３ 拘束放置工程
Ｓ２８４ 放置後電圧測定工程（拘束放置後電圧測定工程）
ＰＨ 拘束放置期間（放置期間）
ＰＷＴ 拘束待機期間（待機期間）
Ｓ２８６ 拘束第１判定工程（拘束自己放電検知工程）
Ｓ２８７ 拘束第２判定工程（ケース－負極間短絡判定工程）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】