特許 7222308 検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-07

(45)【発行日】2023-02-15

(54)【発明の名称】検査方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20230208BHJP

   H01G 13/00 20130101ALI20230208BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 Z

H01G13/00 361D

H01G13/00 361Z

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019097839

(22)【出願日】2019-05-24

(65)【公開番号】P2020194631

(43)【公開日】2020-12-03

【審査請求日】2021-09-17

(73)【特許権者】

【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】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(74)【代理人】

【識別番号】100148013

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 浩光

(74)【代理人】

【識別番号】100180851

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼口 誠

(72)【発明者】

【氏名】岡本 亮太

(72)【発明者】

【氏名】南形 厚志

(72)【発明者】

【氏名】小島 晶

(72)【発明者】

【氏名】杉本 祐樹

【審査官】小森 利永子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－２０４１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０９５３３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０１７０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２５０９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２５２４５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｍ １０／２４

Ｈ０１Ｍ １０／４４

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｈ０１Ｇ １１／０４

Ｈ０１Ｇ １１／８４

Ｈ０１Ｇ １３／００

Ｇ０１Ｒ ３１／３８５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電モジュールにおける微小短絡の有無を検査する検査方法であって、
前記蓄電モジュールを所定の充電レートで初期充電する第一充電工程と、
前記第一充電工程において充電された前記蓄電モジュールのＳＯＣが所定の第一ＳＯＣとなるまで放電させる放電工程と、
前記放電工程において放電された前記蓄電モジュールを、前記第一充電工程における充電レートよりも低い充電レートで、ＳＯＣが０％よりも大きく２０％以下の予め定められた目標ＳＯＣとなるまで充電する第二充電工程と、
前記第二充電工程において充電された前記蓄電モジュールを第一所定時間放置する第一放置工程と、
前記第一放置工程において放置された前記蓄電モジュールの電圧を測定する第一測定工程と、
前記第一測定工程において測定された前記蓄電モジュールを第二所定時間放置する第二放置工程と、
前記第二放置工程において放置された前記蓄電モジュールの電圧を測定する第二測定工程と、
前記第一測定工程において測定された電圧と前記第二測定工程において測定された電圧との差に基づいて、前記微小短絡の有無を判定する判定工程と、を含み、
前記第二充電工程では、充電レートを０．０１Ｃ以上１Ｃ以下の低充電レートとして前記蓄電モジュールを充電する、検査方法。

【請求項2】

前記第二充電工程では、ＳＯＣが２％よりも大きく１０％以下の前記予め定められた目標ＳＯＣとなるまで前記蓄電モジュールを充電する、請求項１記載の検査方法。

【請求項3】

前記放電工程は、前記第一充電工程において充電された前記蓄電モジュールを前記第一ＳＯＣまで放電させる第一放電工程と、前記第一放電工程の後に実施され、前記蓄電モジュールを前記第一ＳＯＣよりも低い第二ＳＯＣまで放電する追加放電工程と、を含む、請求項１又は２記載の検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電モジュールの検査方法に関する。

【背景技術】

【0002】

蓄電モジュールの製造工程には、コンディショニング工程と、エージング工程とが含まれる。コンディショニング工程は、蓄電モジュールの充放電を複数サイクル繰り返し行うことにより、蓄電モジュールを電池として活性化させる工程である。エージング工程は、コンディショニング工程にて初期充電した蓄電モジュールを所定電圧にまで放電した後、所定時間及び所定温度の恒温槽にて放置する工程である。

【0003】

例えば、特許文献１には、このような蓄電モジュールの製造工程において、蓄電モジュールにおける微小短絡の有無を判定する検査方法が開示されている。特許文献１に記載の検査方法は、（ａ）初期充電されたアルカリ蓄電池（蓄電モジュール）を所定電圧まで放電させる工程と、（ｂ）放電されたアルカリ蓄電池を第１の所定時間放置する工程と、（ｃ）第１の所定時間放置されたアルカリ蓄電池の電圧を測定する工程と、（ｄ）電圧測定後にアルカリ蓄電池を第２の所定時間放置する工程と、（ｅ）第２の所定時間放置されたアルカリ蓄電池の電圧を再度測定する工程と、（ｆ）前記工程ｃにおいて測定された電圧と前記工程ｅにおいて測定された電圧との差を算出する工程と、（ｇ）算出された電圧の差と良否判定用基準値とを比較する工程とを含んでいる。

【0004】

ここで、コンディショニング工程後に蓄電モジュールを放電すると、蓄電モジュールの電圧は、一旦が上昇したあと下降に転じ、やがて所定の電圧値に収束することが知られている。微小短絡の有無は、上昇後の電圧値（以後、「最高電圧値」と称することもある。）と収束後の電圧値（以後、「収束電圧値」と称することもある。）との差に基づいて判定されることが精度を高める点で望ましい。このため、特許文献１の検査方法では、工程ａのあとにすぐに蓄電モジュールの電圧を測定するのではなく、蓄電モジュールを第１の所定時間放置する（工程ｃ）を実施することによって最高電圧値を取得し、当該最高電圧値と工程ｄの後の収束電圧値との差に基づいて微小短絡の有無を判定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００９－２５２４５９号公報

【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、蓄電モジュールを放電した（工程ａ）の後に、蓄電モジュールの電圧が最高値に到達するまでの時間は蓄電モジュールによってばらつきがある。このため、比較的に長い時間が必要となる（特許文献１の例では１２時間以上２４時間以下。）。また、蓄電モジュールの電圧が最高値に到達した後に電圧が収束するまでの時間も比較的長くなる傾向があり、エージング工程において収束しきれない場合もある。この場合、微小短絡の有無の判定精度が低くなる。

【0007】

そこで、本発明の目的は、短時間かつ高い精度で、蓄電モジュールにおける微小短絡の有無を判定できる検査方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る検査方法は、蓄電モジュールにおける微小短絡の有無を検査する検査方法であって、蓄電モジュールを所定の充電レートで初期充電する第一充電工程と、第一充電工程において充電された蓄電モジュールのＳＯＣが所定の第一ＳＯＣとなるまで放電させる放電工程と、放電工程において放電された蓄電モジュールを、第一充電工程における充電レートよりも低い充電レートで、ＳＯＣが０％よりも大きく２０％以下の予め定められた目標ＳＯＣとなるまで充電する第二充電工程と、第二充電工程において充電された蓄電モジュールを第一所定時間放置する第一放置工程と、第一放置工程において放置された蓄電モジュールの電圧を測定する第一測定工程と、第一測定工程において測定された蓄電モジュールを第二所定時間放置する第二放置工程と、第二放置工程において放置された蓄電モジュールの電圧を測定する第二測定工程と、第一測定工程において測定された電圧と第二測定工程において測定された電圧との差に基づいて、微小短絡の有無を判定する判定工程と、を含む。

【0009】

上記検査方法では、第一充電工程よりも低い充電レートで、ＳＯＣが０％よりも大きく２０％以下の予め定められた目標ＳＯＣとなるまで充電する第二充電工程を実施することによって、放電工程後の蓄電モジュールにおける電圧値が最高電圧値となるまでの時間を短縮することができる。これにより、第二充電工程を実施しない場合と比べて、第一放置工程における時間を短縮することができるので、検査に要する時間を短縮することができる。更に、上記検査方法では、最高電圧値と収束電圧値との差に基づいて蓄電モジュールごとに微小短絡の判定がなされるので、第二放置工程後の電圧値に基づいて他の蓄電モジュールとの相対的な関係で微小短絡の有無を判定することと比べて微小短絡の判定精度を高めることができる。この結果、短時間かつ高い精度で、蓄電モジュールにおける微小短絡の有無を判定できる。

【0010】

本発明に係る検査方法の第二充電工程では、充電レートを０．０１Ｃ以上１Ｃ以下の低充電レートとして蓄電モジュールを充電してもよい。これにより、第二充電工程に要する時間が長くなることを抑制しつつ、第二充電工程終了後の分極によって電圧がだらだらと低下し続けることを抑制できる。

【0011】

本発明に係る検査方法の第二充電工程では、ＳＯＣが２％よりも大きく１０％以下の予め定められた目標ＳＯＣとなるまで蓄電モジュールを充電してもよい。これにより、微小短絡によってＳＯＣが低下するときの第一測定工程において測定された電圧と第二測定工程において測定された電圧との差が適度に確保されるので、微小短絡の有無の判定が容易となる。

【0012】

本発明に係る検査方法の第一充電工程では、第一充電工程において充電された蓄電モジュールを第一ＳＯＣまで放電させる第一放電工程と、第一放電工程の後に実施され、蓄電モジュールを第一ＳＯＣよりも低い第二ＳＯＣまで放電する追加放電工程と、を含んでもよい。この検査方法では、第二充電工程前の蓄電モジュールのＳＯＣを０％に近づけることができ、第二充電工程でより正確に、狙いのＳＯＣ（予め定められた目標ＳＯＣ）まで充電することができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、短時間かつ高い精度で、蓄電モジュールにおける微小短絡の有無を判定できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】一実施形態に係る検査方法によって検査される蓄電モジュールを含む蓄電装置を示す概略断面図である。

【図2】一実施形態に係る検査方法によって検査される蓄電モジュールを示す概略断面図である。

【図3】一実施形態に係る検査方法のフローチャートである。

【図4】放電後の蓄電モジュールにおける電圧低下の変化を示したグラフである。

【図5】放電後の蓄電モジュールにおける電圧低下の変化を示したグラフである。

【図6】追加充電後の蓄電モジュールにおける電圧の変化を示したグラフである。

【図7】図２の蓄電モジュール放電したときの電圧値の変化を示したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付図面を参照しながら一実施形態を詳細に説明する。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。

【0016】

最初に、一実施形態に係る検査方法において検査される蓄電装置１の一例について、主に図１及び図２を見ながら説明する。蓄電装置１は、例えばフォークリフト、ハイブリッド自動車、電気自動車等の各種車両のバッテリとして用いられる。図１及び図２に示されるように、蓄電装置１は、積層された複数の蓄電モジュール４を含むモジュール積層体２と、モジュール積層体２に対してモジュール積層体２の積層方向Ｄ１に拘束荷重を付加する拘束部材３と、を備えている。

【0017】

モジュール積層体２は、複数の蓄電モジュール４と、複数の導電板５と、を含む。蓄電モジュール４は、バイポーラ電池であり、積層方向Ｄ１から見て矩形状をなしている。蓄電モジュール４は、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池等の二次電池、又は電気二重層キャパシタである。以下の説明では、ニッケル水素二次電池を例示する。

【0018】

積層方向Ｄ１に互いに隣り合う蓄電モジュール４同士は、導電板５を介して電気的に接続されている。ここでは、モジュール積層体２の積層端には、いずれも蓄電モジュール４が配置されており、導電板５は、積層方向Ｄ１に互いに隣り合う蓄電モジュール４間にそれぞれ配置されている。積層端に位置する蓄電モジュール４の積層方向外側には、導電板５とは別の導電板Ｐが配置されている。一方の導電板Ｐには正極端子６が接続され、他方の導電板Ｐには負極端子７が接続されている。正極端子６及び負極端子７は、例えば導電板Ｐの縁部から積層方向Ｄ１に交差する方向に引き出されている。正極端子６及び負極端子７により、蓄電装置１の充放電が実施される。

【0019】

蓄電モジュール４間に配置された導電板５の内部には、空気等の冷却用媒体を流通させる複数の流路５ａが設けられている。流路５ａは、例えば積層方向Ｄ１と、正極端子６及び負極端子７の引き出し方向とにそれぞれ交差（直交）する方向に沿って延在している。導電板５は、蓄電モジュール４同士を電気的に接続する接続部材としての機能を有している。また、導電板５は、これらの流路５ａに冷媒を流通させることにより、蓄電モジュール４で発生した熱を放熱する放熱板としての機能を併せ持っている。図１の例では、積層方向Ｄ１から見た導電板５の面積は、蓄電モジュール４の面積よりも小さくなっているが、放熱性の向上の観点から、導電板５の面積は、蓄電モジュール４の面積と同じであってもよく、蓄電モジュール４の面積よりも大きくなっていてもよい。

【0020】

拘束部材３は、モジュール積層体２を積層方向Ｄ１に挟む一対のエンドプレート８と、エンドプレート８同士を締結する締結ボルト９及びナット１０とによって構成されている。エンドプレート８は、積層方向Ｄ１から見た蓄電モジュール４、導電板５、及び導電板Ｐの面積よりも一回り大きい面積を有する矩形の金属板である。エンドプレート８におけるモジュール積層体２側の面には、電気絶縁性を有する板状もしくはフィルム状の絶縁部材Ｆが設けられている。絶縁部材Ｆにより、エンドプレート８と導電板Ｐとの間が絶縁されている。

【0021】

エンドプレート８の縁部８ｂには、モジュール積層体２よりも外側となる位置に挿通孔８ａが設けられている。締結ボルト９は、一方のエンドプレート８の挿通孔８ａから他方のエンドプレート８の挿通孔８ａに向かって挿通されている。他方のエンドプレート８の挿通孔８ａから突出した締結ボルト９の先端部分には、ナット１０が螺合されている。これにより、蓄電モジュール４、導電板５、及び導電板Ｐがエンドプレート８によって挟持され、モジュール積層体２としてユニット化されている。また、モジュール積層体２は、エンドプレート８，８によって積層方向Ｄ１に拘束荷重が付加されている。

【0022】

次に、蓄電モジュール４の構成について詳細に説明する。図２に示されるように、蓄電モジュール４は、電極積層体１１と、電極積層体１１を封止する樹脂製の封止体１２とを備えている。電極積層体１１は、セパレータ１３を介して蓄電モジュール４の積層方向Ｄ１に沿って積層された複数の電極によって構成されている。これらの電極は、複数のバイポーラ電極１４と、負極終端電極１８と、正極終端電極１９と、を含む。

【0023】

バイポーラ電極１４は、一方面１５ａ及び一方面１５ａの反対側の他方面１５ｂを含む金属板１５と、一方面１５ａに設けられた正極１６と、他方面１５ｂに設けられた負極１７と、を有している。正極１６は、正極活物質が金属板１５に塗工されることにより形成されている。正極１６を構成する正極活物質としては、例えば水酸化ニッケルが挙げられる。負極１７は、負極活物質が金属板１５に塗工されることにより形成されている。負極１７を構成する負極活物質としては、例えば水素吸蔵合金が挙げられる。

【0024】

本実施形態では、金属板１５の他方面１５ｂにおける負極１７の形成領域は、金属板１５の一方面１５ａにおける正極１６の形成領域に対して一回り大きくなっている。電極積層体１１において、一のバイポーラ電極１４の正極１６は、セパレータ１３を挟んで積層方向Ｄ１の一方に隣り合う別のバイポーラ電極１４の負極１７と対向している。電極積層体１１において、一のバイポーラ電極１４の負極１７は、セパレータ１３を挟んで積層方向Ｄ１の他方に隣り合う別のバイポーラ電極１４の正極１６と対向している。

【0025】

負極終端電極１８は、金属板１５と、金属板１５の他方面１５ｂに設けられた負極１７とを有している。負極終端電極１８は、他方面１５ｂが電極積層体１１における積層方向Ｄ１の中央側を向くように、積層方向Ｄ１の一端に配置されている。負極終端電極１８の金属板１５の一方面１５ａは、電極積層体１１の積層方向Ｄ１における一方の外側面を構成し、蓄電モジュール４に隣接する一方の導電板５又は導電板Ｐ（図１参照）と電気的に接続されている。負極終端電極１８の金属板１５の他方面１５ｂに設けられた負極１７は、セパレータ１３を介して、積層方向Ｄ１の一端のバイポーラ電極１４の正極１６と対向している。

【0026】

正極終端電極１９は、金属板１５と、金属板１５の一方面１５ａに設けられた正極１６とを有している。正極終端電極１９は、一方面１５ａが電極積層体１１における積層方向Ｄ１の中央側を向くように、積層方向Ｄ１の他端に配置されている。正極終端電極１９の一方面１５ａに設けられた正極１６は、セパレータ１３を介して、積層方向Ｄ１の他端のバイポーラ電極１４の負極１７と対向している。正極終端電極１９の金属板１５の他方面１５ｂは、電極積層体１１の積層方向Ｄ１における他方の外側面を構成し、蓄電モジュール４に隣接する他方の導電板５又は導電板Ｐ（図１参照）と電気的に接続されている。

【0027】

金属板１５は、例えば表面にめっきが施されたニッケル板や、表面にめっきが施された鋼板等からなる。ここでは、金属板１５は、鋼板の表面にニッケルによるめっきを施してなるめっき鋼板によって構成されている。めっき鋼板の基材となる鋼板には、例えば圧延鋼等の普通鋼や、ステンレス鋼等の特殊鋼が用いられる。金属板１５の縁部１５ｃは、矩形枠状をなし、正極活物質及び負極活物質が塗工されない未塗工領域となっている。

【0028】

セパレータ１３は、例えばシート状に形成されている。セパレータ１３としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、ポリプロピレン、メチルセルロース等からなる織布又は不織布等が例示される。セパレータ１３は、フッ化ビニリデン樹脂化合物で補強されたものであってもよい。

【0029】

封止体１２は、例えば絶縁性の樹脂によって、全体として矩形の筒状に形成されている。封止体１２は、金属板１５の縁部１５ｃを包囲するように電極積層体１１の側面１１ａに設けられている。封止体１２は、側面１１ａにおいて縁部１５ｃを保持している。封止体１２は、金属板１５の縁部１５ｃに結合された複数の第一封止部２１と、積層方向Ｄ１に沿って側面１１ａに延び、第一封止部２１のそれぞれに結合された第二封止部２２とを有している。第一封止部２１及び第二封止部２２は、耐アルカリ性を有する絶縁性の樹脂によって構成されている。第一封止部２１及び第二封止部２２の構成材料としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）等が挙げられる。

【0030】

第一封止部２１は、金属板１５の一方面１５ａにおいて縁部１５ｃの全周にわたって連続的に設けられ、積層方向Ｄ１から見て矩形枠状をなしている。本実施形態では、バイポーラ電極１４の金属板１５のみならず、負極終端電極１８の金属板１５及び正極終端電極１９の金属板１５に対しても第一封止部２１が設けられている。負極終端電極１８では、金属板１５の一方面１５ａの縁部１５ｃに第一封止部２１が設けられ、正極終端電極１９では、金属板１５の一方面１５ａ及び他方面１５ｂの双方の縁部１５ｃに第一封止部２１が設けられている。

【0031】

第一封止部２１は、金属板１５の縁部１５ｃに重ねられ、重なり部分Ｋが形成されている。重なり部分Ｋにおいて、第一封止部２１は、例えば超音波又は熱圧着によって金属板１５に気密に溶着されている。第一封止部２１は、例えば積層方向Ｄ１に所定の厚さを有するフィルムを用いて形成されている。第一封止部２１の内側は、積層方向Ｄ１に互いに隣り合う金属板１５の縁部１５ｃ同士の間に位置している。第一封止部２１の外側は、金属板１５の縁よりも外側に張り出しており、その先端部分は、第二封止部２２によって保持されている。積層方向Ｄ１に沿って互いに隣り合う第一封止部２１同士は、互いに離間していてもよく、接していてもよい。また、第一封止部２１の外縁部分同士は、例えば熱板溶着等によって互いに結合していてもよい。

【0032】

電極積層体１１において、積層方向Ｄ１について内層に位置する第一封止部２１の内縁側には、セパレータ１３の縁部を載置するための段部２３が設けられている。段部２３は、第一封止部２１を構成するフィルムの外縁部分を内側に折り返すことによって形成されていてもよい。段部２３は、下段を構成するフィルムに上段を構成するフィルムを重ね合わせることによって形成されていてもよい。

【0033】

第二封止部２２は、電極積層体１１及び第一封止部２１の外側に設けられ、蓄電モジュール４の外壁（筐体）を構成している。第二封止部２２は、例えば樹脂の射出成型によって形成され、積層方向Ｄ１に沿って電極積層体１１の全長にわたって延在している。第二封止部２２は、積層方向Ｄ１を軸方向として延在する矩形の枠状を呈している。第二封止部２２は、例えば射出成型時の熱によって第一封止部２１の外縁部分に溶着されている。

【0034】

第二封止部２２は、積層方向Ｄ１における両端部にオーバーハング部２４をそれぞれ有している。一方のオーバーハング部２４は、積層方向Ｄ１の一端部において第一封止部２１の内縁側に張り出し、負極終端電極１８を構成する金属板１５の一方面１５ａ側に溶着された第一封止部２１に結合している。他方のオーバーハング部２４は、積層方向Ｄ１の他端部において第一封止部２１の内縁側に張り出し、正極終端電極１９を構成する金属板１５の他方面１５ｂ側に溶着された第一封止部２１に結合している。一方及び他方のオーバーハング部２４の張り出し長さは、互いに等しくなっており、これらのオーバーハング部２４の先端２４ａは、積層方向Ｄ１から見て金属板１５と第一封止部２１との重なり部分Ｋに重なるように位置している。

【0035】

第一封止部２１及び第二封止部２２は、隣り合う電極の間に内部空間Ｖを形成すると共に、内部空間Ｖを封止する。より具体的には、第二封止部２２は、第一封止部２１と共に、積層方向Ｄ１に沿って互いに隣り合うバイポーラ電極１４の間、積層方向Ｄ１に沿って互いに隣り合う負極終端電極１８とバイポーラ電極１４との間、及び積層方向Ｄ１に沿って互いに隣り合う正極終端電極１９とバイポーラ電極１４との間をそれぞれ封止している。これにより、隣り合うバイポーラ電極１４の間、負極終端電極１８とバイポーラ電極１４との間、及び正極終端電極１９とバイポーラ電極１４との間には、それぞれ気密に仕切られた内部空間Ｖが形成されている。この内部空間Ｖには、例えば水酸化カリウム水溶液等のアルカリ溶液を含む水系の電解液（不図示）が収容されている。電解液は、セパレータ１３、正極１６、及び負極１７内に含浸されている。

【0036】

第一封止部２１を金属板１５に溶着するにあたり、上述した金属板１５の表面は、例えば電解めっきによって粗面化されている。粗面化は、金属板１５において、少なくとも第一封止部２１が溶着される面に施されていればよい。本実施形態では、バイポーラ電極１４を構成する金属板１５及び負極終端電極１８を構成する金属板１５については、一方面１５ａのみが粗面化されていればよく、正極終端電極１９を構成する金属板１５については、一方面１５ａ及び他方面１５ｂの両面が粗面化されていればよい。

【0037】

次に、上記蓄電モジュール４の検査方法の一例について、主に図３を用いて説明する。本実施形態の検査方法は、図３に示されるように、第一充電工程Ｓ１と、放電工程（第一放電工程）Ｓ２と、追加放電工程Ｓ３と、第二充電工程Ｓ４と、第一放置工程Ｓ５と、第一測定工程Ｓ６と、第二放置工程Ｓ７と、第二測定工程Ｓ８と、判定工程Ｓ９と、を含んでいる。

【0038】

第一充電工程Ｓ１は、蓄電モジュール４を初期充電する、コンディショニング工程と呼ばれる工程である。第一充電工程Ｓ１は、所定のＳＯＣ（state of charge）（以下、「第一ＳＯＣ」と称する。）までの放電と、所定のＳＯＣ（以下、「第三ＳＯＣ」と称する。）までの充電とを少なくとも一回以上行う工程である。本実施形態では、第一ＳＯＣと第三ＳＯＣとの間で蓄電モジュール４を繰り返し（例えば、１０回）充放電させ、最後は第三ＳＯＣまで充電させる。第一ＳＯＣの例は、０％～２０％であり、第三ＳＯＣの例は、７０％～１６０％である。

【0039】

放電工程Ｓ２は、第一充電工程Ｓ１によって充電された蓄電モジュール４を第一ＳＯＣ（所定ＳＯＣ）まで放電させる工程である。放電工程Ｓ２は、例えば、１Ｃ～５Ｃの充電レートで蓄電モジュール４を放電させる。追加放電工程Ｓ３は、放電工程Ｓ２に引き続き実施され、第一ＳＯＣよりも更に低い第二ＳＯＣとなるように蓄電モジュール４を放電する工程である。追加放電工程Ｓ３は、例えば、０．１Ｃ～１Ｃの充電レートで蓄電モジュール４を放電させる。

【0040】

第二充電工程Ｓ４は、追加放電工程Ｓ３において放電された蓄電モジュール４を、第一充電工程Ｓ１よりも低い充電レートで、ＳＯＣが０％よりも大きく２０％以下の予め定められた目標ＳＯＣとなるまで充電する工程である。第二充電工程Ｓ４では、例えば、０．０１Ｃ以上１Ｃ以下の低充電レートで蓄電モジュール４が充電される。なお、第二充電工程Ｓ４における充電は、ＳＯＣが２％以上１０％以下であることが好ましく、ＳＯＣが３％以上５％以下であることがより好ましい。

【0041】

第一放置工程Ｓ５は、第二充電工程Ｓ４において充電された蓄電モジュール４を第一所定時間放置する工程である。第一放置工程Ｓ５における放置は、第二充電工程Ｓ４終了後に分極が原因で上昇する電圧値が下降に転じてその下降の割合が一定以下となるまでの時間を確保するための時間である。第一放置工程Ｓ５では、例えば、室温（例えば１５℃～３０℃）にて０．２（ｈｒ）～１（ｈｒ）の間、蓄電モジュール４を放置する。

【0042】

第一測定工程Ｓ６は、第一放置工程Ｓ５において放置された蓄電モジュール４の電圧を測定する工程である。第一測定工程Ｓ６における蓄電モジュール４の測定は、公知の機器を用いて測定する。

【0043】

第二放置工程Ｓ７は、第一測定工程Ｓ６において測定された蓄電モジュール４を第二所定時間放置する工程である。第二放置工程Ｓ７は、エージング（負極活物質の活性化）と同時に、正極に混入している可能性ある異物を電解液に溶かして負極で再析出させる工程である。具体的には、第二放置工程Ｓ７は、例えば、２５℃～７０℃の恒温槽の中に、第一測定工程Ｓ６において測定された蓄電モジュール４を投入し、例えば、２４（ｈｒ）～１６８（ｈｒ）の間、蓄電モジュール４を放置する。なお、当該恒温槽の中には、蓄電モジュール４の電圧を測定する機器は設けられていない。

【0044】

第二測定工程Ｓ８は、第二放置工程Ｓ７において放置された蓄電モジュール４の電圧を測定する工程である。第二測定工程Ｓ８における蓄電モジュール４の測定は、公知の機器を用いて測定する。

【0045】

判定工程Ｓ９は、第一測定工程Ｓ６において測定された電圧と第二測定工程Ｓ８において測定された電圧との差（以下、単に「電圧差」と称する。）に基づいて、微小短絡の有無を判定する工程である。具体的には、予め定められた閾値に基づいて、電圧差が当該閾値よりも大きければ蓄電モジュール４には微小短絡が有ると判定し、電圧差が当該閾値以下であれば蓄電モジュール４には微小短絡が無いと判定する。

【0046】

次に、本実施形態の検査方法によって、短時間かつ高い精度で、蓄電モジュールにおける微小短絡の有無を判定できることが下記の実施例によって説明される。本実施形態の実施例について説明する。なお、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。

【0047】

まず、上段にて説明した蓄電モジュール４を準備した。次に、ＳＯＣが５％～９０％の間で蓄電モジュール４を繰り返し充放電させた（第一充電工程Ｓ１）。次に、ＳＯＣが約３％となるまで蓄電モジュール４を放電させた（放電工程Ｓ２）。より詳細には、４Ｃで蓄電モジュール４を放電させた。次に、放電された蓄電モジュール４のＳＯＣが３％（第一ＳＯＣ）よりも更に低い０％（第二ＳＯＣ）となるまで蓄電モジュール４を放電した（追加放電工程Ｓ３）。より詳細には、０．４Ｃで蓄電モジュール４を放電させた。

【0048】

次に、蓄電モジュール４を、充電レートを０．１ＣとしてＳＯＣ（予め定められたＳＯＣ）が３％となるまで充電した（第二充電工程Ｓ４）。ここで、第二充電工程に要した時間は、０．３（ｈｒ）であった。次に、蓄電モジュール４を０．７（ｈｒ）放置した（第一放置工程Ｓ５）。この期間において、第二充電工程Ｓ４終了後に分極が原因で上昇する電圧値が下降に転じ、その後、時間の経過に対する電圧の下降の割合が一定以下となって電圧が安定した。本実施例の蓄電モジュール４では、放置後、０．５（ｈｒ）が経過したところで、下降の割合が一定以下となった。すなわち、蓄電モジュール４の端子間電圧が安定した。次に、下降の割合が一定以下となった蓄電モジュール４の電圧を測定した（第一測定工程Ｓ６）。

【0049】

次に、５０℃に調温された恒温槽の中に蓄電モジュール４を投入し、例えば、４８（ｈｒ）の間、蓄電モジュール４を放置した（第二放置工程Ｓ７）。そして、４８（ｈｒ）後に当該蓄電モジュール４の電圧を測定した（第二測定工程Ｓ８）。最後に、第一測定工程Ｓ６において測定された電圧と第二測定工程Ｓ８において測定された電圧との差に基づいて、微小短絡の有無を判定した。具体的には、予め定められた閾値（例えば、１．５Ｖ）に基づいて、電圧差が当該閾値よりも大きければ蓄電モジュール４には微小短絡が有ると判定し、電圧差が当該閾値以下であれば蓄電モジュール４には微小短絡が無いと判定する。

【0050】

特許文献１に示される方法では、各モジュールの個体ごとの電圧変化をみるための基準電圧となる電圧の最高値を取得するために、放電工程Ｓ２後に１２（ｈｒ）以上２４（ｈｒ）以下の時間を要していたところ、本実施形態の検査方法では、各モジュールの個体ごとの電圧変化をみるための基準電圧となる安定電圧値を、１（ｈｒ）という極短時間で取得することが可能となる。これは、第二充電工程Ｓ４を実施することによって、放電工程・追加放電工程で生じた、水素イオンの濃度分布を極短時間で解消できるからであると考えられる。

【0051】

次に、上記実施形態の作用効果について説明する。図４のＬ１及びＬ２は、上記実施形態の第二充電工程Ｓ４後の蓄電モジュール４の電圧の変化を示した図である。そして、Ｌ１は、「微小短絡無し」と判定された蓄電モジュール４、Ｌ２は「微小短絡有り」と判定された蓄電モジュール４を示している。

【0052】

なお、後段にて詳述するが、図４のＬ３，Ｌ４は、第二充電工程Ｓ４を実施しなかった場合の放電工程Ｓ２後の蓄電モジュール４の電圧の変化を示す。図４のＬ３，Ｌ４に示されるように、初期充電（コンディショニング）後に蓄電モジュール４を放電すると、蓄電モジュール４の電圧は、一旦、上昇したあと下降に転じ、その後下降の割合が緩やかとなり、やがて収束していくことが知られていた。このような、自己放電及び微小短絡に起因した電圧低下の一例を示したのが図４のＬ３及びＬ４である。

【0053】

従来の検査方法では、蓄電モジュール４を放電した後、蓄電モジュール４を恒温槽に収容して放置（エージング工程）し、エージング工程終了後、蓄電モジュール４を恒温槽から取り出して電圧値を測定し、当該測定値を微小短絡の有無の判定要素としていた。この検査方法では、複数の蓄電モジュール４の電圧を測定し、それら複数の測定値の中で大きく乖離する測定値となった個体を微少短絡ありと判定したり、予め設定された閾値と比較して閾値よりも低い電圧となった個体を微少短絡ありと判定したりしていた。このような複数の蓄電モジュール４の相対的な関係に基づいた判定では、個体間のバラつきが考慮されておらず、その判定精度を高めることができなかった。判定精度を高める方法として、エージング工程後の電圧値を取得するだけではなく、それぞれの個体についてエージング工程における電圧の変化を測定することが考えられる。ところが、エージング工程で用いられる恒温槽の内部には、コスト低減のため電圧測定装置は設けておらず、現実的ではなかった。

【0054】

これに対して、上述した特許文献１のように、初期充電された蓄電モジュール４を放電した後、最高電圧値になるまで放置し、そのときの電圧値を取得した後、恒温槽に放置することが提案されている。図５は、複数の蓄電モジュール４について、放電後の電圧推移を測定した結果を示したグラフである。図５に示されるように、放電された蓄電モジュール４が最高電圧値に到達するまでの時間は蓄電モジュール４によってばらつきがある。ときには、放電された蓄電モジュール４が最高電圧値に到達するまでに２０時間以上要することもあり得る。したがって、この検査方法では判定精度を高めることはできるものの、検査時間が長くなる。

【0055】

そこで、本実施形態の検査方法では、第一充電工程Ｓ１における充電レートよりも低い充電レートで、ＳＯＣが０％よりも大きく２０％以下の予め定められた目標ＳＯＣとなるまで充電する第二充電工程Ｓ４を実施している。これにより、放電工程Ｓ２（追加放電工程Ｓ３）後の蓄電モジュール４が最高電圧値となるまでの時間を短縮することができる。具体的には、図４のＬ１及Ｌ２に示されるように、ポイントＰ１１及びポイントＰ２１までの時間を従来の検査方法の場合（図４のＬ３のポイントＰ３１及びＬ４のポイントＰ４１）に比べて短くすることができる。このため、第二充電工程Ｓ４を実施しない場合と比べて、第一放置工程Ｓ５における時間を短縮することができるので、検査に要する時間を短縮することができる。

【0056】

なお、第二充電工程Ｓ４を実施すると、図６に示されるように、分極が原因となって、電池電圧が充電終了時の電圧（図６に示されるＨ部）から降下することとなる。本実施形態では、当該充電終了時からの電池電圧の変化を観測し、その電圧降下の割合が０、もしくは最小となったポイントＰ５，Ｐ６地点の電圧を、その電池の最高電圧値と規定している。図６は、第二充電工程Ｓ４後の蓄電モジュール４の電圧値の変化を示した図である。図６のＬ５は、第二充電工程Ｓ４においてＳＯＣが３％となるまで充電した蓄電モジュール、Ｌ６は、ＳＯＣが５％となるまで充電した蓄電モジュール４の電圧値の変化を示している。

【0057】

また、本実施形態の検査方法では第二充電工程Ｓ４を実施することによって、第二放置工程Ｓ７における正常電池の自己放電に起因する電圧降下の幅が小さくなる。このため、第二放置工程Ｓ７終了後の判定工程Ｓ９における正常判定値（電圧降下量）を狭い範囲として設定することができる。この結果、判定工程Ｓ９における異常と正常との判定精度が向上する。

【0058】

従来の検査方法では、エージング工程（第二放置工程Ｓ７）終了時点で測定される電圧値に基づいて微小短絡の有無が判定されるので、例えば、予め設定された閾値に対して高い電圧値を示すＬ４の個体が「微小短絡無し」と判定され、閾値に対して低い電圧値を示すＬ３の個体が「微小短絡有り」と判定される可能性がある。ところが、「微小短絡無し」と判定されたＬ４は、最高電圧値Ｐ４１とエージング工程後の電圧値Ｎ２との電圧差が大きく、本来であれば、「微小短絡有り」と判定されるべき蓄電モジュール４であり、また「微小短絡あり」と判定されたＬ３は、最高電圧値Ｐ３１とエージング工程後の電圧値Ｇ２との電圧差が小さく、本来であれば、「微小短絡なし」と判定されるべき蓄電モジュール４である。このように、従来の検査方法では、個体間のバラつきを考慮した判定を行うことができなかった。本実施形態の検査方法では、個体ごとに、エージング工程の前と後の電圧を取得して、その差に基づいて判定しているので、誤判定を生じる可能性が少なくなる。これにより、検査精度を高めることが可能となる。本実施形態では、第二放置工程Ｓ７における正確な電圧降下量を取得することで検査精度を高めることができるのに加え、このような要素も加わり、より一層の高精度化が可能となる。

【0059】

また、本実施形態の検査方法における第二充電工程Ｓ４では、ＳＯＣが０％よりも大きく２０％以下となる予め定められた目標ＳＯＣまで充電している。ここで上限を２０％としたのは次の理由による。図７は、蓄電モジュール４を放電したときの電圧値の変化（電圧カーブ）を示している。図７に示されるように、上記実施形態において検査される蓄電モジュール４は、ＳＯＣが２０％を超えるとＳＯＣが低下したときの電圧降下量が小さくなる傾向がある。このため、ＳＯＣが２０％を超えて充電すると、微小短絡によって電圧低下があったとしても、その電圧差を検出し難くなる。この点、本実施形態の第二充電工程Ｓ４では、ＳＯＣ２０％以下となるようにしているので、微小短絡による電圧低下があったことが検出し易くなる。

【0060】

また、上記実施形態の検査方法における第二充電工程では、０．０１Ｃ以上１Ｃ以下の充電レートで蓄電モジュール４を充電している。これにより、第二充電工程Ｓ４に要する時間を長くすることを抑制しつつ、第二充電工程Ｓ４終了後の分極によって電圧がだらだらと低下し続けることを抑制できる。

【0061】

以上、一実施形態について詳細に説明されたが、本発明は上記実施形態に限定されない。

【0062】

上記実施形態では、追加放電工程Ｓ３を実施する例を挙げて説明したが、当該工程は省略してもよい。

【0063】

上記実施形態では、ニッケル水素二次電池として構成された蓄電モジュール４を検査する例を挙げて説明したが、リチウムイオン二次電池として構成された蓄電モジュールにも適用することができる。

【符号の説明】

【0064】

１…蓄電装置、４…蓄電モジュール、Ｓ１…第一充電工程、Ｓ２…放電工程（第一放電工程）、Ｓ３…追加放電工程、Ｓ４…第二充電工程、Ｓ５…第一放置工程、Ｓ６…第一測定工程、Ｓ７…第二放置工程、Ｓ８…第二測定工程、Ｓ９…判定工程。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】