特許 7501546 バッテリ検査方法およびバッテリ検査システム

(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】2024-06-10

(45)【発行日】2024-06-18

(54)【発明の名称】バッテリ検査方法およびバッテリ検査システム

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/396 20190101AFI20240611BHJP

   G01R 31/389 20190101ALI20240611BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20240611BHJP

【ＦＩ】

G01R31/396

G01R31/389

H01M10/04 Z

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022002264

(22)【出願日】2022-01-11

(65)【公開番号】P2023101992

(43)【公開日】2023-07-24

【審査請求日】2023-06-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】原 瑠璃

(72)【発明者】

【氏名】大倉 才昇

【審査官】越川 康弘

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１１１９６５５４５（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１３４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０１６５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０３４３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０２１３００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ３１／３９６

Ｇ０１Ｒ ３１／３８９

Ｈ０１Ｍ １０／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリ検査方法であって、
検査対象のバッテリを自己放電開始時から所定時間が経過するまで自己放電させるステップと、
前記所定時間が経過した時点での前記バッテリの電圧、電流および温度ならびに環境温度を検出するステップと、
前記バッテリの自己放電に先立って前工程を実施するステップと、
前記前工程の実施条件を表す前工程情報を取得するステップとを含み、
前記前工程を実施するステップは、
電極体が収容されたケースに電解液を注入するステップと、
注入された電解液を前記電極体に浸透させるステップとを含み、
前記前工程情報は、
前記電解液の材料と、
前記電解液の注入量と、
前記バッテリに前記電解液を注入する注入時間と、
前記電解液を前記電極体に浸透させる浸透時間とを含み、
前記バッテリ検査方法は、
前記前工程情報と、前記所定時間が経過した時点での前記バッテリの電圧、電流および温度と、前記環境温度と、電流収束値との間の予め定められた対応関係を参照することによって、取得された前工程情報と、検出された電圧、電流および温度と、検出された環境温度とから前記電流収束値を算出するステップと、
算出された電流収束値に基づいて、前記バッテリの短絡不良が生じているかどうかを判定するステップとをさらに含む、バッテリ検査方法。

【請求項2】

前記前工程を実施するステップは、前記電解液の前記電極体への浸透後に前記バッテリを充電するステップをさらに含む、請求項１に記載のバッテリ検査方法。

【請求項3】

前記前工程情報は、
前記電解液を浸透させてから前記バッテリを充電するまでの第１滞留時間と、
前記バッテリの充電時における前記バッテリの温度と、
前記バッテリの充電時における前記環境温度と、
前記バッテリの充電終了時における前記バッテリの電圧とのうちの少なくとも１つを含む、請求項２に記載のバッテリ検査方法。

【請求項4】

前記前工程を実施するステップは、前記バッテリの充電後に前記バッテリの高温エージングを実施するステップをさらに含む、請求項２または３に記載のバッテリ検査方法。

【請求項5】

前記前工程情報は、
前記バッテリを充電してから前記高温エージングを実施するまでの第２滞留時間と、 前記高温エージングの実施時間と、
前記高温エージングにおける前記バッテリの温度と、
前記高温エージングにおける前記環境温度とのうちの少なくとも１つを含む、請求項４に記載のバッテリ検査方法。

【請求項6】

前記前工程を実施するステップは、前記高温エージングの実施後に前記バッテリを冷却するステップをさらに含む、請求項４または５に記載のバッテリ検査方法。

【請求項7】

前記前工程情報は、
前記バッテリの冷却時間と、
冷却された前記バッテリの温度とのうちの少なくとも一方を含む、請求項６に記載のバッテリ検査方法。

【請求項8】

前記バッテリは、正極と、負極と、セパレータとを含み、
前記前工程情報は、
前記正極および前記負極の材料と、
前記正極および前記負極の厚みと、
前記正極および前記負極の目付量と、
前記正極および前記負極の水分量と、
前記正極と前記負極との容量比と、
前記セパレータの材料とのうちの少なくとも１つを含む、請求項１～７のいずれか１項に記載のバッテリ検査方法。

【請求項9】

前工程情報に従って前工程が実施されたバッテリの短絡不良を検査する、バッテリ検査システムであって、
前記バッテリの電圧を検出する電圧センサと、
前記バッテリに流れる電流を検出する電流センサと、
前記バッテリの温度を検出する電池温度センサと、
環境温度を検出する環境温度センサと、
前記前工程情報と、自己放電開始時から所定時間が経過した時点での前記バッテリの電圧、電流および温度と、前記環境温度と、電流収束値との間の予め定められた対応関係が格納されたメモリと、
前記バッテリの短絡不良が生じているかどうかを判定するプロセッサとを備え、
前記前工程情報は、
電極体が収容されたケースに注入される電解液の材料と、
前記電解液の注入量と、
前記バッテリに前記電解液を注入する注入時間と、
前記電解液を前記電極体に浸透させる浸透時間とを含み、
前記プロセッサは、
前記前工程情報を取得し、
前記バッテリの自己放電が開始されてから所定時間が経過した時点での前記バッテリの電圧、電流および温度ならびに前記環境温度を取得し、
前記対応関係を参照することによって、取得された前工程情報と、検出された電圧、電流および温度と、検出された環境温度とから前記電流収束値を算出し、
算出された電流収束値に基づいて、前記バッテリの短絡不良が生じているかどうかを判定する、バッテリ検査システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、バッテリ検査方法およびバッテリ検査システムに関し、より特定的には、バッテリの短絡不良を検査する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

バッテリの短絡不良を検査する技術が提案されている。たとえば特開２０１９－１１３４５０号公報（特許文献１）に開示されたバッテリ検査方法は、バッテリを充電する向きまたは放電する向きの電流を流し、流れる電流の収束状況によりバッテリの良否を判定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１１３４５０号公報

【文献】特開２０１４－１３４３９５号公報

【文献】特開２０２０－０３８８３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

バッテリの自己放電電流に基づいてバッテリの短絡不良を検査することが考えられる。所定の時間経過後の自己放電電流の収束値が基準値よりも小さい場合には、バッテリは正常と判定する一方で、収束値が基準値よりも大きい場合に、バッテリに短絡不良が生じていると判定できる。

【0005】

上記の検査中に環境温度が変化し、それに伴ってバッテリの温度が変動する場合がある。そうすると、自己放電電流の大きさが変わることで適切な検査を実施できなくなる可能性がある。たとえば、自己放電電流が収束しにくくなって検査時間が長くなる可能性がある。

【0006】

本開示は上記課題を解決するためになされたものであり、本開示の目的の１つは、バッテリの温度変動があった場合であってもバッテリの短絡不良を適切に検査可能な技術を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）本開示のある局面に従うバッテリ検査方法は、第１～第６のステップを含む。第１のステップは、検査対象のバッテリを自己放電開始時から所定時間が経過するまで自己放電させるステップである。第２のステップは、所定時間が経過した時点でのバッテリの電圧、電流および温度ならびに環境温度を検出するステップである。第３のステップは、バッテリの自己放電に先立って前工程を実施するステップである。第４のステップは、前工程の実施条件を表す前工程情報を取得するステップである。第５のステップは、前工程情報と、所定時間が経過した時点でのバッテリの電圧、電流および温度と、環境温度と、電流収束値との間の予め定められた対応関係を参照することによって、取得された前工程情報と、検出された電圧、電流および温度と、検出された環境温度とから電流収束値を算出するステップである。第６のステップは、算出された電流収束値に基づいて、バッテリの短絡不良が生じているかどうかを判定するステップである。

【0008】

（２）前工程を実施するステップは、電極体が収容されたケースに電解液を注入するステップと、注入された電解液を電極体に浸透させるステップとを含む。

【0009】

（３）前工程情報は、電解液の材料と、電解液の注入量と、バッテリに電解液を注入する注入時間と、電解液を電極体に浸透させる浸透時間とのうちの少なくとも１つを含む。

【0010】

（４）前工程を実施するステップは、電解液の電極体への浸透後にバッテリを充電するステップをさらに含む。

【0011】

（５）前工程情報は、電解液を浸透させてからバッテリを充電するまでの第１滞留時間と、バッテリの充電時におけるバッテリの温度と、バッテリの充電時におけるバッテリの環境温度と、バッテリの充電終了時におけるバッテリの電圧とのうちの少なくとも１つを含む。

【0012】

（６）前工程を実施するステップは、バッテリの充電後にバッテリの高温エージングを実施するステップをさらに含む。

【0013】

（７）前工程情報は、バッテリを充電してから高温エージングを実施するまでの第２滞留時間と、高温エージングの実施時間と、高温エージングにおけるバッテリの温度と、高温エージングにおけるバッテリの環境温度とのうちの少なくとも１つを含む。

【0014】

（８）前工程を実施するステップは、高温エージングの実施後にバッテリを冷却するステップをさらに含む。

【0015】

（９）前工程情報は、バッテリの冷却時間と、冷却されたバッテリの温度とのうちの少なくとも一方を含む。

【0016】

（１０）バッテリは、正極と、負極と、セパレータとを含む。前工程情報は、正極および負極の材料と、正極および負極の厚みと、正極および負極の目付量と、正極および負極の水分量と、正極と負極との容量比と、セパレータの材料とのうちの少なくとも１つを含む。

【0017】

（１１）本開示の他の局面に従うバッテリ検査システムは、前工程情報に従って前工程が実施されたバッテリの短絡不良を検査する。バッテリ検査システムは、バッテリの電圧を検出する電圧センサと、バッテリに流れる電流を検出する電流センサと、バッテリの温度を検出する電池温度センサと、環境温度を検出する環境温度センサと、メモリと、バッテリの短絡不良が生じているかどうかを判定するプロセッサとを備える。メモリには、前工程情報と、自己放電開始時から所定時間が経過した時点でのバッテリの電圧、電流および温度と、環境温度と、電流収束値との間の予め定められた対応関係が格納されている。プロセッサは、前工程情報を取得し、バッテリの自己放電を開始されてから所定時間が経過した時点でのバッテリの電圧、電流および温度ならびに環境温度を取得し、対応関係を参照することによって、取得された前工程情報と、検出された電圧、電流および温度と、検出された環境温度とから電流収束値を算出し、算出された電流収束値に基づいて、バッテリの短絡不良が生じているかどうかを判定する。

【発明の効果】

【0018】

本開示によれば、バッテリの温度変動があった場合であってもバッテリの短絡不良を適切に検査できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本開示の実施の形態に係るバッテリ検査システムの構成図である。

【図2】バッテリに含まれるセルの構成の一例を示す斜視図である。

【図3】環境温度の変化が自己放電電流の挙動に及ぼす影響を説明するための図である。

【図4】バッテリ検査工程の全体の流れを示すフローチャートである。

【図5】前工程情報を説明するための図である。

【図6】収束値マップの概念図である。

【図7】検査処理の処理手順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】

【0020】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

【0021】

［実施の形態］
＜システム全体構成＞
図１は、本開示の実施の形態に係るバッテリ検査システムの構成図である。バッテリ検査システム１０は接続端子Ｔｐ，Ｔｎを備える。接続端子Ｔｐ，Ｔｎは、検査対象のバッテリ９を電気的に接続可能に構成されている。バッテリ９は、通常は新たに製造された新品電池である。バッテリ検査システム１０は、バッテリ９に短絡不良が生じているかどうかを判定するための検査を実行する。

【0022】

バッテリ９は、直列接続された複数のセル９１～９ｎを含む組電池である。セルの個数ｎは、典型的には数十個である。本実施の形態において、各セル９１～９ｎはリチウムイオン電池である。ただし、検査可能なバッテリの種類はリチウムイオン二次電池に限定されない。また、バッテリ９は、組電池に代えて単一のセルであってもよい。

【0023】

バッテリ検査システム１０は、直流電源１と、電圧センサ２と、電流センサ３と、電池温度センサ４と、環境温度センサ５と、外部抵抗６と、コントローラ７と、ディスプレイ８とをさらに備える。コントローラ７は、プロセッサ７１と、メモリ７２と、入出力インターフェイス７３とを含む。

【0024】

直流電源１は、コントローラ７からの制御指令に従って、バッテリ９を充放電するように構成されている。直流電源１は、たとえばＡＣ／ＤＣコンバータである。直流電源１は、外部交流電源（たとえば商用電源）２０から供給される交流電力を直流電力に変換する。直流電源１は、コントローラ７からの制御指令に従って、直流電力の電圧を昇圧／降圧することも可能である。

【0025】

電圧センサ２は、接続端子Ｔｐと接続端子Ｔｎとの間に電気的に接続されている。すなわち、電圧センサ２は、バッテリ９に並列接続される。電圧センサ２は、バッテリ９の端子間電圧（電圧Ｖ）を検出し、その検出結果をコントローラ７に出力する。

【0026】

電流センサ３は、直流電源１と接続端子Ｔｎとの間に電気的に接続されている。すなわち、電流センサ３は、バッテリ９に直列接続される。電流センサ３は、バッテリ９を流れる電流Ｉを検出し、その検出結果をコントローラ７に出力する。

【0027】

電池温度センサ４は、バッテリ９の温度（電池温度ＴＢ）を検出し、その検出結果をコントローラ７に出力する。

【0028】

環境温度センサ５は、バッテリ９を取り囲む雰囲気温度（環境温度ＴＡ）を検出し、その検出結果をコントローラ７に出力する。

【0029】

外部抵抗６は、直流電源１と接続端子Ｔｐとの間に電気的に接続されている。外部抵抗６の抵抗値は自己放電電流に影響する。外部抵抗６の抵抗値が小さいほど、自己放電電流の収束が早くなる。したがって、外部抵抗６の抵抗値は、調整しようとする自己放電電流の大きさ（または自己放電電流の収束時間）に応じて適宜設定される。

【0030】

プロセッサ７１は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。プロセッサ７１は、直流電源１を制御することによってバッテリ９の充放電を制御する。また、プロセッサ７１は、自己放電電流の大きさに基づいて、バッテリ９の短絡不良の有無を判定する。より具体的には、プロセッサ７１は、自己放電電流の収束値が基準値よりも小さい場合には、バッテリ９は正常と判定する一方で、収束値が基準値よりも大きい場合に、バッテリ９に短絡不良が生じていると判定する。

【0031】

メモリ７２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。メモリ７２には、プロセッサ７１により実行されるプログラムが格納されているとともに、バッテリ９の短絡不良の判定に用いられるマップが格納されている。このマップの作成手法については後に詳細に説明する。

【0032】

入出力インターフェイス７３は、コントローラ７の外部と通信可能に接続されている。入出力インターフェイス７３は、「前工程情報」を外部のサーバ３０から受ける。前工程情報とは、バッテリ９の自己放電工程に先立って実施される前工程の実施条件を表す情報である。前工程情報についても後に詳細に説明する。また、入出力インターフェイス７３は、バッテリ９の短絡不良の有無の判定結果をディスプレイ８に出力する。

【0033】

＜セル構成＞
図２は、バッテリ９に含まれるセルの構成の一例を示す斜視図である。セル９１～９ｎの構成は同等であるため、セル９１の構成について代表的に説明する。図２にはセル９１の内部を透視した図が示されている。セル９１は、この例では密閉型の角型電池ある。セル９１は、電池ケース９１１と、電極体９１２と、電解液９１３とを含む。

【0034】

電池ケース９１１は、たとえばアルミニウム（Ａｌ）合金等により構成されている。電池ケース９１１は、ケース本体９１１Ａと、上面部材９１１Ｂとを含む。ケース本体９１１Ａは、電極体９１２および電解液９１３を収容する。電極体９１２は、たとえば巻回型である。すなわち、正極と負極とが、その間にセパレータ（いずれも図示せず）を挟みつつ交互に積層されることで積層体が形成されている。さらに、その積層体が筒状に巻回されている。電解液９１３（液面を一点鎖線で示す）は、電池ケース９１１に注入されて電極体９１２に浸透している。上面部材９１１Ｂには正極端子９１４および負極端子９１５が設けられている。電池温度センサ４は、たとえば正極端子９１４と負極端子９１５との間に配置されている。

【0035】

正極活物質層、負極活物質層、セパレータおよび電解液９１３には、リチウムイオン電池の正極活物質、負極活物質、セパレータおよび電解液として従来公知の材料を用いることができる。一例として、正極活物質層には、コバルト酸リチウムの一部がニッケルおよび／またはマンガンにより置換された三元系材料（ＮＣＭ）を用いることができる。負極活物質層には黒鉛を用いることができる。セパレータには、ポリオレフィン（たとえばポリエチレンまたはポリプロピレン）を用いることができる。電解液は、有機溶媒（ＤＭＣ（dimethyl carbonate)とＥＭＣ（ethyl methyl carbonate)とＥＣ（ethylene carbonate)との混合溶媒など）と、リチウム塩（ＬｉＰＦ_６など）と、添加剤（ＬｉＢＯＢ（lithium bis(oxalate)borate）またはＬｉ［ＰＦ_２（Ｃ_２Ｏ_４）_２］など）とを含む。

【0036】

＜温度変動＞
検査対象のバッテリの短絡不良はバッテリの自己放電電流の収束値に基づいて検査される。自己放電電流の収束値が基準値未満である場合、バッテリは正常と判定される。一方、収束値が基準値以上である場合には、バッテリに短絡不良が生じていると判定される。このような検査中に環境温度（たとえば空調温度）が変化し、それに伴ってバッテリの温度が変動する場合がある。

【0037】

図３は、環境温度の変化が自己放電電流の挙動に及ぼす影響を説明するための図である。横軸は経過時間を表す。縦軸は自己放電電流を表す。図３には、環境温度ＴＡと電池温度ＴＢとの間の温度差が生じた場合の自己放電電流の挙動が実線で示されるとともに、温度差が生じていない場合の自己放電電流の挙動が破線で示されている。

【0038】

温度差が生じていない場合、一般に、自己放電電流は数十分程度（この例では約３０分）で収束する。これに対し、温度差が生じた場合、自己放電電流の収束には数百分（この例では約４５０分）を要し得る。このように、温度差が生じると、自己放電電流が収束しにくくなって検査時間が長くなる可能性がある。あるいは、検査時間が固定されている場合いは、自己放電電流が充分に収束せずに検査精度が低下する可能性もある。

【0039】

そこで、本実施の形態においては、自己放電電流の収束に影響し得る各種パラメータ（説明変数）を特定し、その説明変数と自己放電電流の収束値との間の対応関係を予め求めてマップ化する構成を採用する。このマップを「収束値マップ」と称する。収束値マップは、説明変数として、自己放電工程で所定時間が経過した時点でのバッテリの電圧Ｖ、電流Ｉ、電池温度ＴＢおよび環境温度ＴＡに加えて、自己放電工程よりも前工程の実施条件を含む。前工程の実施条件を表す説明変数を「前工程情報」と称する。以下、まず、バッテリ９の検査工程の全体の流れを概略的に説明した上で、前工程情報の詳細について説明する。

【0040】

＜検査工程全体＞
図４は、バッテリ検査工程の全体の流れを示すフローチャートである。以下、ステップをＳと略す。以下のＳ１～Ｓ６の工程は、自己放電工程の前工程に該当し、主に検査担当者により実施される。Ｓ７，Ｓ８は、バッテリ検査システム１０により実施される。

【0041】

Ｓ１において、バッテリ９が組み立てられる（組立工程）。より詳細には、組立工程においては、正極、負極およびセパレータから電極体９１２（図２参照）が作製される。また、正極端子９１４、負極端子９１５、正極集電端子および負極集電端子（図示せず）が蓋体に組み付けられて上面部材９１１Ｂが作製される。そして、電極体９１２が上面部材９１１Ｂに溶接される。溶接された電極体９１２はケース本体９１１Ａに収容される。その後、ケース本体９１１Ａの開口縁部と上面部材９１１Ｂの外周縁部とがレーザ溶接される。

【0042】

Ｓ２において、電池ケース９１１の上面部材９１１Ｂに設けられた注液口（図示せず）から予め定められた時間（注入時間）をかけて電解液９１３が注入される（注液工程）。電解液の注入後、封止部材（図示せず）により電池ケース９１１が密閉される。

【0043】

Ｓ３において、注入された電解液９１３は電極体９１２の表面全面に広がる。その後、電極体９１２の表面の電解液９１３は、一定の時間（浸透時間）をかけて電極体９１２の内部に浸透する（浸透工程）。

【0044】

Ｓ４において、バッテリ９が充電器（図示せず）に接続される。バッテリ９は、所定のＳＯＣ（State Of Charge）に到達するまで充電される（充電工程）。本実施の形態では、充電時における電池温度ＴＢ、充電時における環境温度ＴＡ、充電終了時におけるバッテリ９の電圧Ｖが測定され得る。また、バッテリ９は、浸透工程から充電工程に移行するまで一定時間、滞留する。この滞留時間についても測定され得る。

【0045】

Ｓ５において、充電後のバッテリ９は、高温に保持された恒温槽（図示せず）内に設置される。数時間程度の所定時間（高温エージング時間）をかけて恒温槽内での高温エージングが実施される（高温エージング工程）。本実施の形態では、高温エージング工程における電池温度ＴＢおよび／または環境温度ＴＡが測定され得る。また、充電工程から高温エージング工程に移行するまでのバッテリ９の滞留時間についても測定され得る。

【0046】

Ｓ６において、高温エージング後のバッテリ９は、室温（典型的には２５℃）の環境下で、丸一日などの一定の時間（冷却時間）放置されて冷却される（冷却工程）。本実施の形態では、冷却工程における電池温度ＴＢが測定され得る。

【0047】

Ｓ７において、冷却後のバッテリ９がバッテリ検査システム１０に設置される。バッテリ検査システム１０は、所定時間が経過するまで自己放電電流を測定する（自己放電工程）。より詳細には、バッテリ検査システム１０は、まず、バッテリ９に電流が流れていない状態におけるバッテリ９の電圧、すなわち、バッテリ９の開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）を電圧センサ２から取得する。そして、バッテリ検査システム１０は、直流電源１の供給電圧をバッテリ９のＯＣＶと等しい値に設定する。自己放電電流の収束を早めるために、直流電源１の供給電圧をバッテリ９のＯＣＶよりも高い値を設定してもよい。その後、時間の経過とともにバッテリ９の自己放電によりバッテリ９の電圧Ｖが低下する。そうすると、直流電源１からの供給電圧とバッテリ９の電圧との間に電圧差が生じる。この電圧差により自己放電電流が流れ、その電流値が電流センサ３により測定される。さらに、本実施の形態では、バッテリ検査システム１０は、自己放電電流に加えて、上記の所定時間が経過した時点での電圧Ｖ、電池温度ＴＢおよび環境温度ＴＡについても測定する。また、冷却工程から自己放電工程に移行するまでのバッテリ９の滞留時間についても測定され得る。

【0048】

Ｓ８において、バッテリ検査システム１０は、Ｓ７における自己放電電流の収束値と基準値とを比較することで、バッテリ９の良否（短絡不良の有無）を判定する（検査処理）。なお、図４に示した前工程の全部が必須とは必ずしも限らず、一部の工程（Ｓ４～Ｓ６の工程のうちのいずれか）が省略されてもよい。

【0049】

＜前工程情報＞
図５は、前工程情報を説明するための図である。前工程情報としては、図５に示す説明変数のうちの少なくとも１つを用いることができる。すなわち、単一の説明変数のみを用いてもよいし、２以上の説明変数を組み合わせて用いてもよい。

【0050】

組立工程に関連する説明変数は、電極（正極および負極）材料、電極厚み、電極の目付量、電極の水分量、正極と負極との容量比、セパレータ材料を含む。注液工程に関連する説明変数は、電解液材料、電解液の注入量、電解液の注入時間を含む。浸透工程に関連する説明変数は、浸透時間を含む。充電工程に関連する説明変数は、浸透工程から充電工程までの滞留時間（第１滞留時間）、充電工程における電池温度ＴＢ、充電工程における環境温度ＴＡ、充電終了時におけるバッテリ９の電圧Ｖを含む。高温エージング工程に関連する説明変数は、充電工程から高温エージング工程までの滞留時間（第２滞留時間）、高温エージング時間、高温エージング時における電池温度ＴＢ、高温エージング時における環境温度ＴＡを含む。冷却工程に関連する説明変数は、冷却時間、冷却工程から自己放電工程までの滞留時間（第３滞留時間）、冷却工程における電池温度ＴＢを含む。

【0051】

前工程情報（上記の説明変数）のうち電極材料、電極厚み等は、バッテリ９の仕様などから既知である。既知の前工程情報は事前にサーバ３０に登録される。一方、浸透工程から充電工程までの滞留時間等については、該当の工程の実施中に検査担当者により測定される。そして、測定された前工程情報を検査担当者が端末（図示せず）に入力することで、入力された前工程情報がサーバ３０（図１参照）に収集される。したがって、バッテリ検査システム１０は、サーバ３０との通信によって所望の前工程情報を取得できる。

【0052】

＜収束値マップ＞
図６は、収束値マップの概念図である。前述のように、収束値マップには、自己放電工程で所定時間が経過した時点でのバッテリの電圧Ｖ、電流Ｉ、電池温度ＴＢおよび環境温度ＴＡと、前工程情報と、自己放電電流の収束値との間の対応関係が規定されている。以下、収束値マップの作成手法について説明する。

【0053】

バッテリ検査システム１０と同様に自己放電電流を測定可能なシステム（図示せず）が室温（２５℃）に維持された恒温槽内に設置される。バッテリ９と同型の多数のバッテリが準備される。バッテリが置かれた部屋の空調温度は、室温を含む温度範囲内（たとえば２５℃±数℃の範囲内）で様々な値に変更可能である。

【0054】

バッテリを一定時間放置することで、電池温度ＴＢが空調温度に近付く。電池温度ＴＢが空調温度がおおよそ等温になったバッテリの自己放電電流が恒温槽内で測定される。より詳細には、自己放電開始時から、自己放電電流の収束に要する時間よりも長い所定時間（たとえば１００分間）が経過した時点で、バッテリの電圧Ｖ、電流Ｉ（自己放電電流の収束値）、電池温度ＴＢおよび環境温度ＴＡ（＝恒温槽の設定温度）が測定される。自己放電電流の収束値としては、電流Ｉの変動が事前に定められた値よりも小さくなった期間内での平均値を用いることができる。バッテリ毎に異なる空調温度を設定することで、様々な温度条件下での自己放電電流の収束値を測定できる。得られた測定結果は前工程情報と紐付けて管理される。

【0055】

続いて、得られた測定結果に対するデータクレンジングが実施される。具体的には、自己放電電流の収束値の外れ値が除去されたり、温度条件間でのデータバランスが調整されたりする。

【0056】

その後、公知の回帰手法を用いてデータ（自己放電工程で所定時間が経過した時点での上記の測定結果と、前工程情報と、自己放電電流の収束値との間の対応関係）が整理される。データの整理に機械学習を用いてもよい。機械学習を用いる場合、勾配ブースティング木（Gradient Boosted Trees）回帰、ルールフィット（RuleFit）回帰、ランダムフォレスト（Random Forest）回帰などを用いることができる。これにより、収束値マップが作成される。作成された収束値マップは、バッテリ検査システム１０のコントローラ７のメモリ７２に格納される。

【0057】

なお、収束値マップは、本開示に係る「対応関係」に相当する。本開示に係る「対応関係」は、マップに限定されず、データテーブル、関数、関係式などであってもよい。

【0058】

＜検査処理＞
図７は、検査処理（Ｓ８の工程）の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、予め定められた条件成立時（たとえば検査担当者が処理開始を指示する操作を行った場合）に実行される。各ステップは、コントローラ７（プロセッサ７１）によるソフトウェア処理により実現されるが、コントローラ７内に配置されたハードウェア（電気回路）により実現されてもよい。

【0059】

前工程情報は、前述のように、サーバ３０に収集されている。Ｓ８１において、コントローラ７は、検査対象のバッテリ９に関する前工程情報をサーバ３０から取得する。

【0060】

Ｓ８２において、コントローラ７は、自己放電開始時から所定時間（収束値マップで用いられる時間と同じ長さであり、たとえば１００分間）が経過した時点での電圧Ｖ、電流Ｉ、電池温度ＴＢおよび環境温度ＴＡを、対応するセンサから取得する。

【0061】

Ｓ８３において、コントローラ７は、メモリ７２に格納された収束値マップを参照し、Ｓ８２にて取得された値に対応する自己放電電流の収束値を算出する。

【0062】

Ｓ８４において、コントローラ７は、算出された収束値が予め定められた基準値未満であるかどうかを判定する。収束値が基準値未満である場合（Ｓ８４においてＹＥＳ）、コントローラ７は、検査対象のバッテリ９は良品である（正常である）と判定する（Ｓ８５）。一方、収束値が基準値以上である場合（Ｓ８４においてＮＯ）、コントローラ７は、検査対象のバッテリ９は不良品である（短絡不良が発生している）と判定する（Ｓ８６）。その後、コントローラ７は、判定結果をディスプレイ８に表示する（Ｓ８７）。

【0063】

以上のように、本実施の形態においては、収束値マップを用いて自己放電電流の収束値が算出される。収束値マップは、自己放電開始時から所定時間が経過した時点での電圧Ｖ、電流Ｉ、電池温度ＴＢおよび環境温度ＴＡに加えて、前工程情報を含む。本発明者らの検討によれば、収束値マップが前工程情報を含むことで、たとえ環境温度（空調温度など）が変動しても自己放電電流の挙動を正確に予測することが可能になる。よって、本実施の形態によれば、検査対象のバッテリ９の温度変動があった場合であってもバッテリ９の短絡不良を適切に検査できる。その結果、検査時間を短縮することも可能になる。

【0064】

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0065】

１０ バッテリ検査システム、 １ 直流電源、２ 電圧センサ、３ 電流センサ、４ 電池温度センサ、５ 環境温度センサ、６ 外部抵抗、７ コントローラ、７１ プロセッサ、７２ メモリ、７３ 入出力インターフェイス、８ ディスプレイ、９ バッテリ、９ｎ，９１ セル、９１１ 電池ケース、９１１Ａ ケース本体、９１１Ｂ 上面部材、９１２ 電極体、９１３ 電解液、９１４ 正極端子、９１５ 負極端子、２０ 外部交流電源、３０ サーバ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】