特許 7520669 二次電池の試験治具、試験装置及び試験方法

(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】2024-07-12

(45)【発行日】2024-07-23

(54)【発明の名称】二次電池の試験治具、試験装置及び試験方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/36 20200101AFI20240716BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20240716BHJP

   H01M 10/058 20100101ALI20240716BHJP

   H01M 10/052 20100101ALI20240716BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20240716BHJP

【ＦＩ】

G01R31/36

H01M10/04 Z

H01M10/058

H01M10/052

H01M10/48 A

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020164870

(22)【出願日】2020-09-30

(65)【公開番号】P2022056886

(43)【公開日】2022-04-11

【審査請求日】2023-03-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000108797

【氏名又は名称】エスペック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100137143

【弁理士】

【氏名又は名称】玉串 幸久

(72)【発明者】

【氏名】奥山 新

(72)【発明者】

【氏名】梶原 隆志

【審査官】青木 洋平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１８５８９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０１８７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０１５７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２１５５３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／１１７６６０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－０４５６９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ３１／３６

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｍ １０／０５８

Ｈ０１Ｍ １０／０５２

Ｈ０１Ｍ １０／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

二次電池の試験治具であって、
前記二次電池に突き刺し可能に構成された釘部と、
電力の供給を受けて前記釘部を昇温させるヒーターと、
前記釘部の突き刺しに伴う内部短絡に応じた前記二次電池の熱暴走を監視する熱暴走監視制御と、前記二次電池の熱暴走が所定時間内に生じないと判断された場合に前記二次電池に突き刺された状態の前記釘部を昇温させる前記ヒーターによる加熱制御と、を行うコントローラと、を備える、試験治具。

【請求項2】

二次電池の試験治具であって、
前記二次電池に突き刺し可能に構成された釘部と、
電力の供給を受けて前記釘部を昇温させるヒーターと、
前記釘部を昇温させる前記ヒーターによる加熱制御と、前記釘部の突き刺しに伴う内部短絡に応じた前記二次電池の熱暴走を監視する熱暴走監視制御と、を行うように構成されたコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記熱暴走監視制御において前記二次電池が熱暴走するに至っていないと判断した場合に、前記加熱制御によって昇温した前記釘部がさらに昇温するように前記ヒーターを制御するよう構成される、試験治具。

【請求項3】

二次電池の試験治具であって、
前記二次電池に突き刺し可能に構成された釘部と、
電力の供給を受けて前記釘部を昇温させるヒーターと、
前記釘部の突き刺しに伴う前記二次電池の内部短絡部が加熱されて熱暴走が誘発されるように、前記二次電池に突き刺された状態の前記釘部を昇温させる前記ヒーターによる加熱制御を所定時間行うコントローラと、を備える、試験治具。

【請求項4】

前記ヒーターは、前記釘部に内蔵されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の試験治具。

【請求項5】

前記ヒーターは、前記釘部の外周面に取り付けられている、請求項１～３のいずれか１項に記載の試験治具。

【請求項6】

前記釘部の温度を検出する温度検出部を更に備える、請求項１～５のいずれか１項に記載の試験治具。

【請求項7】

二次電池の試験装置であって、
請求項１～６のいずれか１項に記載の試験治具と、
前記釘部を前記二次電池に向けて移動させる移動機構と、を備える、試験装置。

【請求項8】

二次電池の試験装置であって、
請求項１～３のいずれか１項に記載の試験治具と、
前記釘部を支持する支持部材と、
前記支持部材を移動させることにより、当該支持部材の移動に伴って前記釘部を前記二次電池に向けて移動させる移動機構と、を備え、
前記ヒーターは、前記支持部材を介して前記釘部を昇温させる、試験装置。

【請求項9】

二次電池の試験方法であって、
釘部をヒーターによって昇温させる加熱工程と、
前記釘部を前記二次電池に突き刺す釘刺し工程と、
前記釘刺し工程の後に、前記釘部の突き刺しに伴う内部短絡に応じた前記二次電池の熱暴走を監視する熱暴走監視工程と、を含み、
前記熱暴走監視工程において前記二次電池の熱暴走が所定時間内に生じないと判断されると、前記加熱工程を実施する、試験方法。

【請求項10】

二次電池の試験方法であって、
釘部をヒーターによって昇温させる加熱工程と、
前記釘部を前記二次電池に突き刺す釘刺し工程と、
前記釘刺し工程の後に、前記釘部の突き刺しに伴う内部短絡に応じた前記二次電池の熱暴走を監視する熱暴走監視工程と、を含み、
前記熱暴走監視工程において前記二次電池が熱暴走するに至っていないと判断した場合は、前記加熱工程によって昇温した前記釘部がさらに昇温するように前記ヒーターを制御する、試験方法。

【請求項11】

二次電池の試験方法であって、
釘部を前記二次電池に突き刺す釘刺し工程と、
前記釘部の突き刺しに伴う前記二次電池の内部短絡部が加熱されて熱暴走が誘発されるように、前記二次電池に突き刺された状態の前記釘部をヒーターによって昇温させる加熱工程と、を含み、
前記加熱工程を所定時間行う、試験方法。

【請求項12】

前記加熱工程の後に前記釘刺し工程を実施する、請求項１０に記載の試験方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、二次電池の試験治具、試験装置及び試験方法に関する。

【背景技術】

【0002】

リチウムイオン電池等の二次電池において、急激な温度上昇を伴う熱暴走が発生した際の安全性を評価する試験方法として、下記特許文献１のものが知られている。具体的には、この特許文献１の試験方法は、単電池を加熱することにより、強制的に熱暴走させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６２４６１６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１の試験方法のように単電池の表面を外部から加熱する試験方法では、単電池の内部にまで熱が伝わって単電池が熱暴走に至るまでに要する時間が長くなり、単電池を効率よく熱暴走させることができないという問題が生じ得る。

【0005】

なお、上記のような問題は、組電池を構成する複数の単電池のうちの１つの単電池に熱暴走が発生した際の安全性を評価する試験だけでなく、１つの二次電池に熱暴走が発生した際の安全性を評価する試験でも同様に生じるものである。

【0006】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、二次電池の安全性を評価する際に効率よく熱暴走させることが可能な二次電池の試験治具、試験装置及び試験方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一の局面に係る二次電池の試験治具は、前記二次電池に突き刺し可能に構成された釘部と、電力の供給を受けて前記釘部を昇温させるヒーターと、を備える。

【0008】

この試験治具によれば、二次電池に突き刺されて二次電池の内部と接触することになる釘部を、ヒーターによって昇温させることができる。このため、ヒーターにより昇温された釘部からの伝熱によって当該釘部の熱が二次電池の内部に直接伝わり、二次電池の内部を強制的に加熱することができる。また、釘部が突き刺されることにより二次電池に内部短絡が生じて発熱するような場合には、その発熱に加えて、ヒーターにより昇温された釘部からの伝熱によっても、二次電池の内部を強制的に加熱することができる。これにより、二次電池を強制的に熱暴走させて安全性を評価する際に、効率よく熱暴走させることができる。

【0009】

上記の試験治具において、前記ヒーターは、前記釘部に内蔵されている構成であってもよい。

【0010】

この態様では、ヒーターが釘部に内蔵されているので、ヒーターが発する熱を外部に放散させることなく釘部に効率よく伝達させることができる。このため、ヒーターは、釘部を効果的に昇温させることができる。これにより、釘部からの伝熱に伴う二次電池の内部の強制的な加熱を効果的に行うことができる。また、ヒーターが釘部に内蔵されることにより、ヒーター自体が二次電池に接触することを回避することができる。

【0011】

上記の試験治具において、前記ヒーターは、前記釘部の外周面に取り付けられている構成であってもよい。

【0012】

この態様では、ヒーターが釘部の外周面に取り付けられているので、釘部が二次電池に突き刺された状態において当該二次電池の内部に接する釘部の外周面を、効率よく昇温させることができる。このため、釘部からの伝熱に伴う二次電池の内部の強制的な加熱を効果的に行うことができる。また、釘部の外周面にヒーターを取り付ける構造によって、釘部を小さくすることができる。

【0013】

上記の試験治具は、前記釘部の温度を検出する温度検出部を更に備える構成であってもよい。

【0014】

この態様では、温度検出部の温測結果に基づいて、ヒーターによって昇温される釘部の温度の検出が可能である。

【0015】

本発明の他の局面に係る二次電池の試験装置は、上記の試験治具と、前記釘部を前記二次電池に向けて移動させる移動機構と、を備える。

【0016】

また、二次電池の試験装置は、上記の試験治具と、前記釘部を支持する支持部材と、前記支持部材を移動させることにより、当該支持部材の移動に伴って前記釘部を前記二次電池に向けて移動させる移動機構と、を備え、前記ヒーターは、前記支持部材を介して前記釘部を昇温させる。

【0017】

この試験装置によれば、移動機構による移動に伴って釘部を二次電池に突き刺す。この際、ヒーターにより昇温された釘部から二次電池内部への伝熱によって、二次電池の内部を強制的に加熱することができる。これにより、試験装置を用いて二次電池を強制的に熱暴走させて安全性を評価する際に、効率よく熱暴走させることができる。

【0018】

本発明の他の局面に係る二次電池の試験方法は、釘部をヒーターによって昇温させる加熱工程と、前記釘部を前記二次電池に突き刺す釘刺し工程と、を含む。

【0019】

この試験方法によれば、釘刺し工程において二次電池に突き刺されて二次電池の内部と接触することになる釘部を、加熱工程においてヒーターによって昇温させることができる。このため、ヒーターにより昇温された釘部からの伝熱によって当該釘部の熱が二次電池の内部に直接伝わり、二次電池の内部を強制的に加熱することができる。また、釘部が突き刺されることにより二次電池に内部短絡が生じて発熱するような場合には、その発熱に加えて、ヒーターにより昇温された釘部からの伝熱によって、二次電池の内部を強制的に加熱することができる。これにより、二次電池を強制的に熱暴走させて安全性を評価する際の試験方法において、効率よく二次電池を熱暴走させることができる。

【0020】

上記の試験方法において、前記釘刺し工程の後に前記加熱工程を実施するようにしてもよい。

【0021】

この態様では、釘刺し工程において釘部を二次電池に突き刺し、その後、加熱工程において昇温された釘部からの伝熱によって二次電池の内部を強制的に加熱することができる。これにより、二次電池を強制的に熱暴走させて安全性を評価する際に、効率よく熱暴走させることができる。

【0022】

上記の試験方法は、前記釘刺し工程の後に、前記釘部の突き刺しに伴う内部短絡に応じた前記二次電池の熱暴走を監視する熱暴走監視工程を更に含み、前記熱暴走監視工程において前記二次電池の熱暴走が所定時間内に生じないと判断されると、前記加熱工程を実施するようにしてもよい。

【0023】

この態様では、釘部の突き刺しによって二次電池に内部短絡が生じた状態において、二次電池が熱暴走するに至らない場合に、加熱工程において昇温された釘部からの伝熱によって二次電池を加熱することができる。これにより、二次電池の熱暴走を誘発させることができる。

【0024】

上記の試験方法において、前記加熱工程の後に前記釘刺し工程を実施するようにしてもよい。

【0025】

この態様では、加熱工程において予め昇温された釘部を、釘刺し工程において二次電池に突き刺して、当該二次電池を内部から加熱する。このため、二次電池を、予め昇温された釘部からの伝熱によって迅速に加熱することができる。これにより、二次電池を強制的に熱暴走させて安全性を評価する際に、効率よく熱暴走させることができる。

【発明の効果】

【0026】

以上説明したように、本発明によれば、二次電池の安全性を評価する際に効率よく熱暴走させることが可能な二次電池の試験治具、試験装置及び試験方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の第１実施形態に係る試験装置の構成を示す図である。

【図2】図１の試験装置に適用される試験治具の構成を示す断面図である。

【図3】図１の試験装置に適用される試験治具の変形例の構成を示す断面図である。

【図4】本発明の第２実施形態に係る試験装置の構成を示す図である。

【図5】図４の試験装置に適用される試験治具の構成を示す断面図である。

【図6】本発明の第３実施形態に係る試験装置の構成を示す図である。

【図7】本発明の第４実施形態に係る試験装置の構成を示す図である。

【図8】図７の試験装置に適用される試験治具の構成を示す断面図である。

【図9】図７の試験装置に適用される試験治具の第１変形例の構成を示す断面図である。

【図10】図７の試験装置に適用される試験治具の第２変形例の構成を示す断面図である。

【図11】本発明の第５実施形態に係る試験装置の構成を示す図である。

【図12】図１１の試験装置に適用される試験治具の構成を示す断面図である。

【図13】図１１の試験装置に適用される試験治具の変形例の構成を示す断面図である。

【図14】本発明の第６実施形態に係る試験装置の構成を示す図である。

【図15】図１４の試験装置において用いられる釘部の構成を示す断面図である。

【図16】図１４の試験装置において用いられる釘部の変形例の構成を示す断面図である。

【図17】試験装置を用いた第１の試験方法のフローチャートである。

【図18】試験装置を用いた第２の試験方法のフローチャートである。

【図19】試験装置を用いた第３の試験方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本実施形態に係る二次電池の試験治具、試験装置及び試験方法について、図面に基づいて説明する。

【0029】

本実施形態に係る二次電池の試験治具、試験装置及び試験方法は、リチウムイオン電池等の二次電池において、急激な温度上昇を伴う熱暴走が発生した際の安全性を評価するための試験に適用される。本実施形態の適用範囲は、１つの二次電池を対象とした試験のみならず、複数の単電池を組み合わせて構成された組電池を対象とした試験にも及ぶ。１つの二次電池を試験対象とした場合、当該二次電池を強制的に熱暴走させて発火や破裂等が生じるか否かの安全性が評価される。一方、組電池を試験対象とした場合、当該組電池を構成する複数の単電池のうちの１つの単電池を強制的に熱暴走させて他の単電池に類焼が生じるか否かの安全性が評価される。以下では、本実施形態に係る二次電池の試験治具、試験装置及び試験方法について、組電池を試験対象とした場合を例に挙げて説明することとする。

【0030】

［試験装置について］
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る試験装置Ｅ１の構成を示す図である。図１に例示される試験装置Ｅ１は、組電池ＬＢを構成する複数の単電池ＬＢ２のうちの１つの単電池ＬＢ２を強制的に熱暴走させて、他の単電池ＬＢ２に類焼が生じるか否かを評価する耐類焼試験に適用される。

【0031】

試験装置Ｅ１の構成を説明する前に、組電池ＬＢについて説明する。組電池ＬＢは、複数の単電池ＬＢ２がプラスチック製の組電池ケースＬＢ１内に配列されてなる。各単電池ＬＢ２は、リチウムイオン電池等の二次電池である。各単電池ＬＢ２は、金属製の電池ケースＬＢ２１と、電池ケースＬＢ２１内に収容された電解液（不図示）と、電池ケースＬＢ２１内で電解液に浸漬された正極ＬＢ２２及び負極ＬＢ２３と、電池ケースＬＢ２１内で正極ＬＢ２２と負極ＬＢ２３との間に介在するセパレータＬＢ２４と、を有する。図１に示す例では、平板状の複数の正極ＬＢ２２と複数の負極ＬＢ２３とが互いに平行に交互に並列されており、互いに隣接する正極ＬＢ２２と負極ＬＢ２３との間に平板状のセパレータＬＢ２４が配置されている。更に、正極ＬＢ２２又は負極ＬＢ２３と電池ケースＬＢ２１とが対向する位置にも、これらの間にセパレータＬＢ２４が介在するように配置されている。

【0032】

図１に示すように、試験装置Ｅ１は、試験治具１と、支持部材２と、電力供給部３と、アクチュエータ４と、コントローラ５とを備える。

【0033】

試験治具１は、組電池ＬＢを構成する複数の単電池ＬＢ２のうちの１つの単電池ＬＢ２を、強制的に熱暴走させる際に用いられる治具である。この試験治具１について、図２の断面図を参照して説明する。試験治具１は、釘部１１とヒーター１２とを備えている。

【0034】

釘部１１は、組電池ケースＬＢ１を貫通し、当該組電池ケースＬＢ１に対向する１つの単電池ＬＢ２に突き刺されることにより、当該単電池ＬＢ２に疑似的な内部短絡を起こさせることが可能な棒状の部材である。疑似的な内部短絡とは、単電池ＬＢ２の内部において、正極ＬＢ２２と負極ＬＢ２３とが釘部１１によって短絡された状態や、釘刺しによる物理的な変形によって正極ＬＢ２２と負極ＬＢ２３とが短絡された状態をいう。釘部１１の軸方向に垂直な断面形状は、特に限定されるものではないが、本実施形態では円形状である。釘部１１は、導電性及び熱伝導性がよく、且つ、単電池ＬＢ２に突き刺されるときに変形しないような硬度を有する金属素材から構成されている。なお、釘部１１はセラミック等の導電性を有さない素材で構成されていてもよい。釘部１１は、軸方向の一方側の端部に位置する先の尖った尖端部１１３と、軸方向の一方側とは反対の他方側の端部に位置する基端部１１４と、を有している。釘部１１は、基端部１１４が後述の支持部材２によって支持された状態で、尖端部１１３が単電池ＬＢ２に突き刺される。

【0035】

更に、釘部１１は、その内部に、基端部１１４から、軸方向において尖端部１１３と基端部１１４との間の中間部１１５まで延びる有底孔１１１を有している。この有底孔１１１は、釘部１１の径方向の中央に形成されている。釘部１１の有底孔１１１には、電気絶縁性を有する粒状の無機絶縁材１１２が充填されている。

【0036】

ヒーター１２は、後述の電力供給部３から電力の供給を受けると、釘部１１を昇温させるように発熱する。ヒーター１２は、自身の発熱により釘部１１を昇温させて当該釘部１１を加熱する。ヒーター１２には、一対の導線１２１が接続されている。ヒーター１２は、一対の導線１２１を介して電力が供給されると発熱する。ヒーター１２が発熱すると釘部１１は昇温する。ヒーター１２は、釘部１１の有底孔１１１内に収容された状態において中間部１１５に配置されるように、釘部１１に内蔵されている。すなわち、ヒーター１２は、釘部１１の中間部１１５に内蔵されている。ヒーター１２は、釘部１１の有底孔１１１内に収容された状態において、釘部１１の内面との接触が防止されるように、有底孔１１１内に充填された無機絶縁材１１２によって変位が規制されている。

【0037】

ヒーター１２は、一対の導線１２１を介して電力が供給されることにより発熱する抵抗発熱体である。ヒーター１２は、ニッケル・クロムや鉄・クロム・アルミニウムなどの金属からなる金属発熱体によって構成されている。なお、ヒーター１２は、炭化ケイ素やカーボンなどの非金属の発熱体によって構成されてもよい。ヒーター１２の形状は、特に限定されるものではなく、直線状、螺旋状、板状などの何れであってもよい。ヒーター１２は、釘部１１の有底孔１１１内において、釘部１１の径方向の中央に配置されることが好ましいが、径方向の中央から外側に許容範囲内でずれた位置に配置されても構わない。また、複数のヒーター１２が釘部１１の有底孔１１１内に配置されてもよい。この場合、複数のヒーター１２は、有底孔１１１内において釘部１１の径方向に互いに所定の間隔を隔てて配置される。

【0038】

一対の導線１２１は、ヒーター１２に対する電力供給時に電流が流れる導線である。一対の導線１２１は、一端がヒーター１２に接続され、一端とは反対の他端が後述の電力供給部３の昇温調整器３１に接続されている。一対の導線１２１は、釘部１１の基端部１１４から釘部１１の外方に延出している。一対の導線１２１における釘部１１からの延出部分は、電気絶縁性を有する被覆材１３によって被覆されている。

【0039】

なお、ヒーター１２は、上記の構成に限定されるものではなく、無機絶縁材が充填された金属シース管の内部に抵抗発熱体が収容されてなるカートリッジヒーターによって構成されてもよい。この場合、カートリッジヒーターが釘部１１の有底孔１１１に収容されることになる。カートリッジヒーターは、有底孔１１１に収容された状態において、当該有底孔１１１に充填された無機絶縁材１１２によって変位が規制されている。また、ヒーター１２としてカートリッジヒーターを用いる場合には、釘部１１の有底孔１１１に無機絶縁材１１２を充填する必要はない。この場合、有底孔１１１を規定する釘部１１の内面にカートリッジヒーターの金属シース管の少なくとも先端が接触するように、カートリッジヒーターを有底孔１１１に圧入することにより、釘部１１に対してカートリッジヒーターを固定することができる。有底孔１１１を規定する釘部１１の内面に、熱伝導性及び耐熱性のよい接着剤を用いて、カートリッジヒーターを接着することにより固定してもよい。

【0040】

図１に示すように、支持部材２は、釘部１１を支持する部材である。支持部材２は、釘部１１の基端部１１４を挟持することにより、釘部１１を支持する。なお、支持部材２による釘部１１の支持構造としては、釘部１１の基端部１１４が締結部材などによって支持部材２に締結される構造を採用してもよい。支持部材２は、電気絶縁性及び熱伝導性のよい素材から構成されている。支持部材２は、後述のアクチュエータ４によって移動される。この支持部材２の移動によって、当該支持部材２に支持された釘部１１を移動させることができる。

【0041】

電力供給部３は、一対の導線１２１を介してヒーター１２に電力を供給するものである。電力供給部３は、昇温調整器３１と電源３２とを有している。昇温調整器３１には、一対の導線１２１が接続されるとともに、電源３２が接続されている。昇温調整器３１は、一対の導線１２１を介してヒーター１２に供給される電力を調整することが可能な電力調整器である。昇温調整器３１は、電源３２によるヒーター１２への供給電力を調整することにより、ヒーター１２の発熱量を調整することができる。すなわち、昇温調整器３１は、電源３２によるヒーター１２への供給電力を調整することにより、ヒーター１２による釘部１１の昇温を調整することができる。昇温調整器３１は、後述のコントローラ５によって制御される。

【0042】

アクチュエータ４は、電源３２からの電力供給によって支持部材２を直線的に移動させる移動機構である。アクチュエータ４は、この支持部材２の移動に伴って釘部１１を単電池ＬＢ２に向けて直線的に移動させる。アクチュエータ４は、釘部１１の単電池ＬＢ２への突き刺しの際、並びに、単電池ＬＢ２に突き刺された釘部１１を単電池ＬＢ２から離間させる際に、支持部材２を移動させる。なお、アクチュエータ４は、単電池ＬＢ２に対して釘部１１を相対的に移動させる構造であればよい。例えば、アクチュエータ４は、支持部材２を移動させる構造に代えて、組電池ＬＢを保持する保持ステージを移動させる構造であってもよい。この場合でも、アクチュエータ４は、釘部１１を単電池ＬＢ２に向けて相対的に移動させることができる。アクチュエータ４は、後述のコントローラ５によって制御される。

【0043】

電源３２は、昇温調整器３１を介してヒーター１２に電力を供給するとともに、アクチュエータ４に電力を供給する。図１では、昇温調整器３１及びアクチュエータ４に１つの電源３２が接続される構成を例示しているが、昇温調整器３１とアクチュエータ４とにそれぞれ個別に電源３２を設けるようにしてもよい。

【0044】

コントローラ５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成されている。コントローラ５は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、昇温調整器３１及びアクチュエータ４を制御する。また、図１に示すように、コントローラ５には、単電池ＬＢ２の表面温度を検出する温度センサＴＳが電気的に接続されている。これにより、温度センサＴＳによって検出された単電池ＬＢ２の表面温度に関する情報がコントローラ５に入力される。温度センサＴＳは、単電池ＬＢ２の表面に装着されている。

【0045】

コントローラ５は、組電池ＬＢを構成する複数の単電池ＬＢ２のうちの１つの単電池ＬＢ２を強制的に熱暴走させる試験において、釘刺し制御、加熱制御、熱暴走監視制御、及び試験終了制御を行う。

【0046】

コントローラ５は、釘刺し制御においてアクチュエータ４を制御し、釘部１１が単電池ＬＢ２に突き刺さるように支持部材２を移動させる。釘部１１が突き刺された単電池ＬＢ２には、疑似的な内部短絡が生じる。単電池ＬＢ２に内部短絡が生じると、この単電池ＬＢ２の内部短絡部において発熱する。

【0047】

コントローラ５は、加熱制御において昇温調整器３１を制御し、一対の導線１２１を介してヒーター１２に供給される電力を調整させる。これにより、ヒーター１２の発熱によって釘部１１が昇温される。

【0048】

コントローラ５は、熱暴走監視制御において、温度センサＴＳの検出結果に基づいて単電池ＬＢ２の熱暴走を監視し、単電池ＬＢ２が熱暴走するに至ったか否かを判断する。コントローラ５は、温度センサＴＳの検出結果が、単電池ＬＢ２の急激な温度上昇を示す結果である場合には、単電池ＬＢ２が熱暴走するに至ったと判断する。一方、単電池ＬＢ２の急激な温度上昇がない場合には、コントローラ５は、単電池ＬＢ２が熱暴走するに至っていないと判断する。

【0049】

コントローラ５は、単電池ＬＢ２が熱暴走するに至ってから所定時間経過したときに、試験終了制御を行う。コントローラ５は、試験終了制御においてアクチュエータ４を制御し、単電池ＬＢ２に突き刺されている釘部１１が単電池ＬＢ２から離間するように支持部材２を移動させる。更に、コントローラ５は、試験終了制御において昇温調整器３１を制御し、一対の導線１２１を介したヒーター１２への電力の供給を停止させる。

【0050】

以上説明したように、試験治具１を備えた試験装置Ｅ１では、単電池ＬＢ２に突き刺されて単電池ＬＢ２の内部と接触することになる釘部１１を、ヒーター１２によって昇温させることができる。このため、単電池ＬＢ２に釘部１１が突き刺されることにより、ヒーター１２により昇温された釘部１１からの伝熱によって当該釘部１１の熱が単電池ＬＢ２の内部に直接伝わり、単電池ＬＢ２の内部を強制的に加熱することができる。また、釘部１１が突き刺されることにより単電池ＬＢ２に内部短絡が生じて発熱するような場合には、その発熱に加えて、ヒーター１２により昇温された釘部１１からの伝熱によっても、単電池ＬＢ２の内部を強制的に加熱することができる。これにより、単電池ＬＢ２を強制的に熱暴走させて安全性を評価する際に、効率よく熱暴走させることができる。

【0051】

また、試験治具１を用いた試験では、単電池ＬＢ２に突き刺された釘部１１からの伝熱によって単電池ＬＢ２の内部を加熱するので、単電池ＬＢ２の内部短絡部を直接的に加熱することができる。しかも、釘部１１からの伝熱によって単電池ＬＢ２の内部を加熱することにより、例えば単電池ＬＢ２の表面を加熱する場合と比較して、組電池ＬＢを構成する他の単電池ＬＢ２への加熱の影響を軽減することができる。

【0052】

また、試験治具１においてヒーター１２が釘部１１に内蔵された構造であるため、ヒーター１２が発する熱を外部に放散させることなく釘部１１に効率よく伝達させることができる。このため、ヒーター１２は、釘部１１を効果的に昇温させることができる。これにより、釘部１１から内部短絡部への伝熱に伴う単電池ＬＢ２の内部の強制的な加熱を効果的に行うことができる。また、ヒーター１２が釘部１１に内蔵されることにより、ヒーター１２自体が単電池ＬＢ２に接触することを回避することができる。

【0053】

（第１実施形態の変形例）
第１実施形態に係る試験装置Ｅ１に適用される試験治具の構造は、上記の試験治具１の構造に限られない。図３は、試験装置Ｅ１に適用される試験治具１の変形例を示す断面図である。本変形例に係る試験治具１では、釘部１１に対するヒーター１２の配置位置が、上記の試験治具１とは異なっている。

【0054】

図３に示すように、本変形例に係る試験治具１では、釘部１１において無機絶縁材１１２が充填された有底孔１１１は、基端部１１４から尖端部１１３を含む領域まで延びるように形成されている。そして、ヒーター１２は、釘部１１の有底孔１１１内に収容された状態において尖端部１１３に配置されるように、釘部１１に内蔵されている。すなわち、ヒーター１２は、釘部１１の尖端部１１３に内蔵されている。このような構造の試験治具１では、単電池ＬＢ２に突き刺される釘部１１の尖端部１１３を、ヒーター１２による発熱によって効率よく昇温させることができる。このため、単電池ＬＢ２を強制的に熱暴走させて安全性を評価する際に、効率よく熱暴走させることができる。

【0055】

（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係る試験装置Ｅ２の構成を示す図である。図５は、試験装置Ｅ２に適用される試験治具１の構成を示す断面図である。ここでは、第１実施形態と異なる構成要素について説明し、その他の構成要素については説明を省略する。

【0056】

第２実施形態に係る試験装置Ｅ２においては、試験治具１の構造が、第１実施形態に係る試験装置Ｅ１に適用される場合とは異なっている。

【0057】

第２実施形態に係る試験治具１においては、釘部１１に有底孔が形成されていない。そして、ヒーター１２は、釘部１１の外周面に取り付けられている。具体的には、ヒーター１２は、釘部１１の外周面において尖端部１１３と基端部１１４との間の中間部１１５に取り付けられた構造である。すなわち、ヒーター１２は、釘部１１の外周面において、釘部１１が単電池ＬＢ２に突き刺された状態で当該単電池ＬＢ２に接触しない位置に配置されている。釘部１１の外周面に対するヒーター１２の取り付け位置は、単電池ＬＢ２に接触しない位置であればよく、中間部１１５に限定されるものではない。例えば、ヒーター１２は、釘部１１の外周面において、中間部１１５よりも尖端部１１３側に取り付けられていてもよく、あるいは、中間部１１５よりも基端部１１４側に取り付けられていてもよい。ヒーター１２は、一対の導線１２１を介して電力が供給されることにより発熱する抵抗発熱層と、抵抗発熱層と釘部１１の外周面との間に配置される絶縁層と、を有する多層構造体である。抵抗発熱層は、金属発熱体や非金属発熱体などの抵抗発熱体から構成されている。絶縁層は、電気絶縁性のよい素材から構成されている。ヒーター１２の形状は、特に限定されるものではなく、シート状、筒状などの何れであってもよい。ヒーター１２は、熱伝導性及び耐熱性のよい接着剤を用いた接着や、カシメ部品を用いた締め付けなどによって、釘部１１の中間部１１５の外周面に取り付けられる。

【0058】

試験装置Ｅ２では、単電池ＬＢ２に突き刺される釘部１１を、当該釘部１１の外周面に取り付けられたヒーター１２の発熱によって昇温させることができる。このため、単電池ＬＢ２に釘部１１が突き刺されることにより、ヒーター１２により昇温された釘部１１からの伝熱によって、単電池ＬＢ２の内部を強制的に加熱することができる。また、釘部１１が突き刺されることにより単電池ＬＢ２に内部短絡が生じて発熱するような場合には、その発熱に加えて、ヒーター１２により昇温された釘部１１からの伝熱によっても、単電池ＬＢ２の内部を強制的に加熱することができる。これにより、単電池ＬＢ２を強制的に熱暴走させて安全性を評価する際に、効率よく熱暴走させることができる。

【0059】

また、ヒーター１２が釘部１１の外周面に取り付けられた構造であるため、釘部１１が単電池ＬＢ２に突き刺された状態において当該単電池ＬＢ２の内部に接する釘部１１の外周面を、効率よく加熱することができる。このため、釘部１１からの伝熱に伴う単電池ＬＢ２の内部の強制的な加熱を効果的に行うことができる。また、釘部１１の外周面にヒーター１２を取り付ける構造によって、釘部１１を小さくすることができる。

【0060】

（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態に係る試験装置Ｅ３の構成を示す図である。ここでは、第１実施形態と異なる構成要素について説明し、その他の構成要素については説明を省略する。

【0061】

試験装置Ｅ３に適用される釘部１１は、二次電池の安全性を評価する釘刺し試験において一般的に用いられる釘部材である。このため、釘部１１は、第１実施形態及び第２実施形態に係る試験治具１とは異なり、ヒーターを備えていない。その代わりに、試験装置Ｅ３においては、釘部１１を支持する支持部材２にヒーター１２が取り付けられている。

【0062】

ヒーター１２は、支持部材２を介して釘部１１を昇温させる。具体的には、ヒーター１２は、一対の導線１２１を介した電力供給に応じた発熱によって支持部材２を昇温させ、これに伴って支持部材２に支持される釘部１１を昇温させる。

【0063】

ヒーター１２は、支持部材２の外周面に取り付けられてもよいし、支持部材２の内部に埋設されていてもよい。支持部材２の外周面に取り付ける構造とする場合には、ヒーター１２としては、一対の導線１２１を介して電力が供給されることにより発熱する抵抗発熱層と、抵抗発熱層と釘部１１の外周面との間に配置される絶縁層と、を有する多層構造体などを用いることができる。一方、支持部材２の内部に埋設する構造とする場合には、ヒーター１２としては、無機絶縁材が充填された金属シース管の内部に抵抗発熱体が収容されてなるカートリッジヒーターなどを用いることができる。

【0064】

試験装置Ｅ３においては、ヒーター１２が支持部材２に取り付けられているので、ヒーター１２により加熱される支持部材２からの伝熱によって釘部１１を昇温させることができる。このため、ヒーター１２により昇温された釘部１１から単電池ＬＢ２の内部への伝熱によって、単電池ＬＢ２の内部を強制的に加熱することができる。

【0065】

（第４実施形態）
図７は、本発明の第４実施形態に係る試験装置Ｅ４の構成を示す図である。図８は、試験装置Ｅ４に適用される試験治具１の構成を示す断面図である。ここでは、第１実施形態と異なる構成要素について説明し、その他の構成要素については説明を省略する。

【0066】

第４実施形態に係る試験装置Ｅ４においては、試験治具１の構造が、第１実施形態に係る試験装置Ｅ１に適用される場合とは異なっている。更に、試験装置Ｅ４においては、図７に示されるように計測器６が設けられている。

【0067】

第４実施形態に係る試験治具１は、釘部１１及びヒーター１２に加えて、熱電対１４を備えている。

【0068】

第４実施形態に係る試験治具１は、釘部１１の中間部１１５にヒーター１２が内蔵されているという点において、第１実施形態に係る試験治具と共通している。

【0069】

熱電対１４は、ヒーター１２により昇温される釘部１１の温度を検出する温度検出部を構成する。熱電対１４は、図８に示す様に、熱電対素線１４１と測温部１４２とを有している。熱電対１４は、測温部１４２が尖端部１１３に位置するように、熱電対素線１４１が釘部１１の有底孔１１１に挿入されることにより、釘部１１に内蔵されている。なお、熱電対素線１４１が有底孔１１１に挿入された状態での測温部１４２の位置は、尖端部１１３に限定されるものではない。例えば、熱電対１４においては、測温部１４２が尖端部１１３と基端部１１４との間の所定位置に位置するように、熱電対素線１４１が有底孔１１１に挿入されていてもよい。

【0070】

熱電対素線１４１は、無機絶縁材１１２が充填された釘部１１の有底孔１１１内において、ヒーター１２から離間するように配置されている。熱電対素線１４１は、異種の金属からなる一対（又は複数対）の素線を有している。熱電対素線１４１における一対の素線は、測温部１４２に結合されるとともに、測温部１４２とは反対側の端部も例えば補償導線を介して結合されている。このように、熱電対素線１４１は、異種の金属によって閉ループが形成され、その両結合部間に温度差が与えられると熱起電力が発生する、という公知のゼーベック効果に基づいて構成されている。すなわち、熱電対素線１４１は、測温部１４２が検出する温度に応じて熱起電力を発生し、当該熱起電力に応じた信号（熱起電力信号）を出力する。熱電対素線１４１から出力された熱起電力信号は、計測器６に入力される。

【0071】

なお、熱電対１４は、上記の構成に限定されるものではなく、無機絶縁材が充填された保護管の内部に熱電対素線１４１が挿入されたものであってもよい。保護管は、ステンレスなどの金属素材から構成されていてもよいし、ポリテトラフルオロエチレンなどの非金属素材から構成されていてもよい。

【0072】

図７に示すように、計測器６には、熱電対素線１４１が接続されるとともに、電源３２が接続される。計測器６には、熱電対素線１４１から出力された熱起電力信号が入力される。計測器６は、入力された熱起電力信号で示される熱起電力を温度に換算し、その換算した温度を示す計測温度信号をコントローラ５へ出力する。

【0073】

コントローラ５は、計測器６から出力された計測温度信号に基づいて、昇温調整器３１を制御する。

【0074】

以上説明したように、試験装置Ｅ４では、単電池ＬＢ２に突き刺される釘部１１をヒーター１２によって昇温させることができる。このため、ヒーター１２により昇温された釘部１１から単電池ＬＢ２の内部への伝熱によって、単電池ＬＢ２の内部を強制的に加熱することができる。

【0075】

更に、試験装置Ｅ４では、熱電対素線１４１からの熱起電力に応じて計測器６から出力された計測温度信号に基づいて、ヒーター１２によって昇温される釘部１１の温度の検出が可能である。このため、コントローラ５は、釘部１１の温度を監視しながら昇温調整器３１を制御することが可能である。これにより、コントローラ５は、昇温調整器３１の制御によって、釘部１１の温度に応じてヒーター１２の発熱量を調整することができる。

【0076】

また、コントローラ５は、釘部１１の温度の検出結果に基づいて、当該釘部１１に接する単電池ＬＢ２の内部短絡部の温度を予測することもできる。

【0077】

（第４実施形態の第１変形例）
第４実施形態に係る試験装置Ｅ４に適用される試験治具１の構造は、上記の構造に限られない。図９は、試験装置Ｅ４に適用される試験治具１の変形例を示す断面図である。本変形例に係る試験治具１では、釘部１１に対するヒーター１２の配置位置が、上記の試験治具１とは異なっている。

【0078】

図９に示すように、本変形例に係る試験治具１では、ヒーター１２は、釘部１１の有底孔１１１内に収容された状態において尖端部１１３に配置されるように、釘部１１に内蔵されている。すなわち、ヒーター１２は、釘部１１の尖端部１１３に内蔵されている。

【0079】

また、本変形例に係る試験治具１では、熱電対１４は、測温部１４２が尖端部１１３に位置するように、熱電対素線１４１が釘部１１の有底孔１１１に挿入されることにより、釘部１１に内蔵されている。熱電対素線１４１は、無機絶縁材１１２が充填された釘部１１の有底孔１１１内において、ヒーター１２から離間するように配置されている。

【0080】

このような構造の試験治具１では、単電池ＬＢ２に突き刺される釘部１１の尖端部１１３を、ヒーター１２の発熱によって効率よく加熱することができるとともに、熱電対１４によって釘部１１の温度の検出が可能である。

【0081】

（第４実施形態の第２変形例）
図１０は、試験装置Ｅ４に適用される試験治具１の変形例を示す断面図である。本変形例に係る試験治具１では、釘部１１に対する熱電対１４の配置位置が、上記の試験治具１とは異なっている。

【0082】

図１０に示すように、本変形例に係る試験治具１では、ヒーター１２は、釘部１１の有底孔１１１内に収容された状態において中間部１１５に配置されるように、釘部１１に内蔵されている。すなわち、ヒーター１２は、釘部１１の中間部１１５に内蔵されている。

【0083】

また、本変形例に係る試験治具１では、熱電対１４は、測温部１４２が中間部１１５に位置するように、熱電対素線１４１が釘部１１の有底孔１１１に挿入されることにより、釘部１１に内蔵されている。熱電対素線１４１は、無機絶縁材１１２が充填された釘部１１の有底孔１１１内において、ヒーター１２から離間するように配置されている。

【0084】

このような構造の試験治具１では、ヒーター１２が配置される釘部１１の中間部１１５の温度を、熱電対１４によって適切に検出することができる。

【0085】

（第５実施形態）
図１１は、本発明の第５実施形態に係る試験装置Ｅ５の構成を示す図である。図１２は、試験装置Ｅ５に適用される試験治具１の構成を示す断面図である。ここでは、第４実施形態と異なる構成要素について説明し、その他の構成要素については説明を省略する。

【0086】

第５実施形態に係る試験装置Ｅ５においては、試験治具１の構造が、第４実施形態に係る試験装置Ｅ４に適用される場合とは異なっている。

【0087】

第５実施形態に係る試験治具１では、釘部１１は、基端部１１４から尖端部１１３にわたって、有底孔１１１が形成されている。また、ヒーター１２は、釘部１１の中間部１１５の外周面に取り付けられた構造である。すなわち、第５実施形態に係る試験治具１は、釘部１１の中間部１１５の外周面にヒーター１２が取り付けられているという点において、第２実施形態に係る試験治具１と共通している。

【0088】

第５実施形態に係る試験治具１において、熱電対１４は、測温部１４２が尖端部１１３に位置するように、熱電対素線１４１が釘部１１の有底孔１１１に挿入されることにより、釘部１１に内蔵されている。

【0089】

試験装置Ｅ５では、単電池ＬＢ２に突き刺される釘部１１を、当該釘部１１の外周面に取り付けられたヒーター１２の発熱によって昇温させることができるとともに、熱電対１４によって釘部１１の温度の検出が可能である。

【0090】

（第５実施形態の変形例）
第５実施形態に係る試験装置Ｅ５に適用される試験治具１の構造は、上記の構造に限られない。図１３は、試験装置Ｅ５に適用される試験治具１の変形例を示す断面図である。本変形例に係る試験治具１では、釘部１１に対する熱電対１４の配置位置が、上記の試験治具１とは異なっている。

【0091】

図１３に示すように、本変形例に係る試験治具１では、釘部１１は、基端部１１４から中間部１１５にわたって、有底孔１１１が形成されている。そして、熱電対１４は、測温部１４２が中間部１１５に位置するように、熱電対素線１４１が釘部１１の有底孔１１１に挿入されることにより、釘部１１に内蔵されている。

【0092】

このような構造の試験治具１では、釘部１１の外周面においてヒーター１２が配置される中間部１１５の温度を、熱電対１４によって適切に検出することができる。

【0093】

（第６実施形態）
図１４は、本発明の第６実施形態に係る試験装置Ｅ６の構成を示す図である。図１５は、試験装置Ｅ６において用いられる釘部１１の構成を示す断面図である。ここでは、第４実施形態と異なる構成要素について説明し、その他の構成要素については説明を省略する。

【0094】

試験装置Ｅ６においては、釘部１１を支持する支持部材２にヒーター１２が取り付けられている。この点において試験装置Ｅ６は、第３実施形態に係る試験装置Ｅ３と共通している。ヒーター１２は、支持部材２を介して釘部１１を昇温させる。

【0095】

試験装置Ｅ６においては、ヒーター１２が支持部材２に取り付けられているので、単電池ＬＢ２に突き刺される釘部１１を、ヒーター１２により加熱される支持部材２からの伝熱によって昇温させることができる。更に、試験装置Ｅ６では、釘部１１に内蔵された熱電対１４によって釘部１１の温度の検出が可能である。

【0096】

（第６実施形態の変形例）
第６実施形態に係る試験装置Ｅ６において用いられる釘部１１の構造は、図１６に例示される構造であってもよい。図１６に示す例では、釘部１１の基端部１１４に有底孔１１１が形成されている。この場合、熱電対１４は、測温部１４２が基端部１１４に位置するように、熱電対素線１４１が釘部１１の有底孔１１１に挿入されることにより、釘部１１の基端部１１４に内蔵される。

【0097】

基端部１１４に熱電対１４が内蔵された釘部１１では、ヒーター１２により加熱される支持部材２に接する基端部１１４の温度を、熱電対１４によって適切に検出することができる。

【0098】

［試験方法について］
次に、二次電池の試験方法について説明する。二次電池の試験方法の各工程は、第１～第６実施形態に係る試験装置Ｅ１～Ｅ６に備えられるコントローラ５の制御に基づいて行われる。以下では、第１実施形態に係る試験装置Ｅ１を用いた場合を例に挙げて、二次電池の試験方法について説明する。

【0099】

（第１の試験方法）
図１７は、試験装置Ｅ１を用いた第１の試験方法のフローチャートである。試験治具１の釘部１１が支持部材２によって支持された状態で、釘部１１の尖端部１１３と対向する所定位置に組電池ＬＢがセットされ、スタートボタンが押下されると、コントローラ５の制御が開始される。コントローラ５の制御が開始されると、組電池ＬＢの安全性を評価する試験が開始される。なお、試験開始から試験終了までの試験期間においては、組電池ＬＢを構成する複数の単電池ＬＢ２のうちの試験対象の１つの単電池ＬＢ２の表面温度が温度センサＴＳによって検出され、その検出結果がコントローラ５に入力される。

【0100】

まず、コントローラ５は、アクチュエータ４を制御し、試験対象の単電池ＬＢ２に釘部１１が突き刺さるように支持部材２を移動させる釘刺し制御を行う（ステップａ１、釘刺し工程）。釘部１１が突き刺された単電池ＬＢ２には、疑似的な内部短絡が生じる。単電池ＬＢ２に内部短絡が生じると、この単電池ＬＢ２の内部短絡部において発熱する。

【0101】

次いで、コントローラ５は、昇温調整器３１を制御し、一対の導線１２１を介したヒーター１２に対する供給電力を調整させて、ヒーター１２によって釘部１１を昇温させる加熱制御を行う（ステップａ２、加熱工程）。

【0102】

釘刺し制御及び加熱制御の実行後において、コントローラ５は、温度センサＴＳの検出結果に基づいて、単電池ＬＢ２が熱暴走するに至ったか否かを判断する熱暴走監視制御を行う（ステップａ３、熱暴走監視工程）。コントローラ５は、温度センサＴＳの検出結果が、単電池ＬＢ２の急激な温度上昇を示す結果である場合には、単電池ＬＢ２が熱暴走するに至ったと判断する。一方、単電池ＬＢ２の急激な温度上昇がない場合には、コントローラ５は、単電池ＬＢ２が熱暴走するに至っていないと判断する。この場合、コントローラ５は、昇温調整器３１を制御し、一対の導線１２１を介してヒーター１２に供給される電力を増加させる。これにより、ヒーター１２の発熱量が高まり、ヒーター１２による釘部１１の加熱を強めることができる。このため、単電池ＬＢ２が熱暴走するに至る可能性を高めることができる。

【0103】

単電池ＬＢ２が熱暴走するに至ってから所定時間経過すると、コントローラ５は、試験終了制御を行う（ステップａ４）。コントローラ５は、試験終了制御においてアクチュエータ４を制御し、単電池ＬＢ２に突き刺されている釘部１１が単電池ＬＢ２から離間するように支持部材２を移動させる。更に、コントローラ５は、昇温調整器３１を制御し、一対の導線１２１を介したヒーター１２への電力の供給を停止させる。

【0104】

コントローラ５による試験終了制御の実行後において、作業員は、試験対象の単電池ＬＢ２以外の他の単電池への類焼が生じたかどうかを目視確認する。なお、試験対象の単電池ＬＢ２に隣接している単電池に、第２の温度センサを予め取り付けておいてもよい。この場合、第２の温度センサの検出結果に基づいて、当該第２の温度センサが取り付けられた単電池への類焼が生じたかどうかを確認することができる。

【0105】

以上説明したように、第１の試験方法では、試験対象の単電池ＬＢ２に釘部１１を突き刺して内部短絡を生じさせ、その後、単電池ＬＢ２に突き刺された釘部１１をヒーター１２によって昇温させる。これにより、単電池ＬＢ２を効率よく熱暴走させることができる。

【0106】

なお、上記では、コントローラ５が、釘刺し制御の後に加熱制御を行う試験方法について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１の試験方法において、コントローラ５は、釘刺し制御とともに加熱制御を行うように構成されていてもよい。すなわち、コントローラ５は、釘刺し制御と加熱制御とを同時に行う。この場合、試験対象の単電池ＬＢ２に釘部１１を突き刺して内部短絡を生じさせるとともに、当該単電池ＬＢ２に突き刺された釘部１１をヒーター１２によって昇温させることができる。

【0107】

また、第１の試験方法では、コントローラ５は、上記の熱暴走監視制御を省略しても構わない。この場合、コントローラ５は、釘刺し制御の後に加熱制御を行うか、あるいは、釘刺し制御とともに加熱制御を行う。そして、コントローラ５は、試験対象の単電池ＬＢ２に突き刺された釘部１１をヒーター１２によって昇温させてから所定時間経過すると、試験終了制御を行う。

【0108】

（第２の試験方法）
図１８は、試験装置Ｅ１を用いた第２の試験方法のフローチャートである。第２の試験方法においては、スタートボタンが押下されると、コントローラ５は、昇温調整器３１を制御し、一対の導線１２１を介したヒーター１２に対する供給電力を調整させて、ヒーター１２によって釘部１１を昇温させる加熱制御を行う（ステップｂ１、加熱工程）。

【0109】

次いで、コントローラ５は、アクチュエータ４を制御し、試験対象の単電池ＬＢ２に釘部１１が突き刺さるように支持部材２を移動させる釘刺し制御を行う（ステップｂ２、釘刺し工程）。釘部１１が突き刺された単電池ＬＢ２には、疑似的な内部短絡が生じる。

【0110】

加熱制御及び釘刺し制御の実行後において、コントローラ５は、第１の試験方法と同様に、熱暴走監視制御を行い（ステップｂ３）、その後、試験終了制御を行う（ステップｂ４）。

【0111】

以上説明したように、第２の試験方法では、ヒーター１２によって予め昇温された釘部１１を試験対象の単電池ＬＢ２に突き刺して内部短絡を生じさせる。これにより、単電池ＬＢ２を、予め昇温された釘部１１からの伝熱によって迅速に加熱することができる。このため、単電池ＬＢ２を効率よく熱暴走させることができる。

【0112】

なお、上記では、コントローラ５が、加熱制御の後に釘刺し制御を行う試験方法について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第２の試験方法において、コントローラ５は、加熱制御とともに釘刺し制御を行うように構成されていてもよい。すなわち、コントローラ５は、加熱制御と釘刺し制御とを同時に行う。この場合、釘部１１をヒーター１２によって昇温させるとともに、当該釘部１１を試験対象の単電池ＬＢ２に突き刺して内部短絡を生じさせることができる。

【0113】

また、第２の試験方法では、コントローラ５は、上記の熱暴走監視制御を省略しても構わない。この場合、コントローラ５は、加熱制御の後に釘刺し制御を行うか、あるいは、加熱制御とともに釘刺し制御を行う。そして、コントローラ５は、ヒーター１２によって昇温された釘部１１が試験対象の単電池ＬＢ２に突き刺されてから所定時間経過すると、試験終了制御を行う。

【0114】

（第３の試験方法）
図１９は、試験装置Ｅ１を用いた第３の試験方法のフローチャートである。第３の試験方法においては、スタートボタンが押下されると、コントローラ５は、アクチュエータ４を制御し、試験対象の単電池ＬＢ２に釘部１１が突き刺さるように支持部材２を移動させる釘刺し制御を行う（ステップｃ１、釘刺し工程）。釘部１１が突き刺された単電池ＬＢ２には、疑似的な内部短絡が生じる。

【0115】

次いで、コントローラ５は、温度センサＴＳの検出結果に基づいて、釘部１１の突き刺しに伴う内部短絡に応じて単電池ＬＢ２が熱暴走するに至ったか否かを判断する熱暴走監視制御を行う（ステップｃ２、熱暴走監視工程）。

【0116】

コントローラ５は、釘部１１が単電池ＬＢ２に突き刺されてから所定時間内に当該単電池ＬＢ２の熱暴走が生じないと判断した場合に、加熱制御を行う（ステップｃ３、加熱工程）。コントローラ５は、加熱制御において昇温調整器３１を制御し、一対の導線１２１を介したヒーター１２に対する供給電力を調整させて、ヒーター１２によって釘部１１を昇温させる。そして、単電池ＬＢ２が熱暴走するに至ってから所定時間経過すると、コントローラ５は、試験終了制御を行う（ステップｃ４）。

【0117】

コントローラ５は、熱暴走監視制御（ステップｃ２）において、釘部１１の突き刺しに応じて単電池ＬＢ２に熱暴走が生じたと判断した場合には、加熱制御（ステップｃ３）を省略して試験終了制御（ステップｃ４）を行うよう構成してもよい。

【0118】

以上説明したように、第３の試験方法では、釘部１１の突き刺しによって単電池ＬＢ２に内部短絡が生じた状態において、単電池ＬＢ２が熱暴走するに至らない場合に、ヒーター１２によって昇温された釘部１１からの伝熱によって単電池ＬＢ２を加熱することができる。これにより、単電池ＬＢ２の熱暴走を誘発させることができる。

【0119】

以上、本発明の実施形態に係る二次電池の試験治具、試験装置及び試験方法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を採用することができる。

【0120】

上記の実施形態では、組電池を試験対象とした場合の試験治具、試験装置及び試験方法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、１つの二次電池を試験対象とした場合にも適用される。

【0121】

上記の第４～第６実施形態では、計測器６が、熱電対素線１４１から出力された熱起電力信号で示される熱起電力を温度に換算する構成について説明したが、このような構成に限定されるものではない。例えば、コントローラ５が熱起電力を温度に換算する機能構成を有していてもよい。この場合、計測器６の設置が省略され、熱電対素線１４１から出力された熱起電力信号はコントローラ５に直接入力される。コントローラ５は、入力された熱起電力信号で示される熱起電力を温度に換算する。

【0122】

上記の第４～第６実施形態では、釘部１１の温度を検出する温度検出部が熱電対１４によって構成される点について説明したが、温度検出部は熱電対１４に限定されるものではない。例えば、温度検出部は、サーミスタや測温抵抗体などで構成されていてもよい。

【0123】

上記の第４～第６実施形態では、温度検出部を構成する熱電対１４が釘部１１に内蔵されている構成について説明したが、このような構成に限定されるものではない。例えば、温度検出部は、釘部１１の外周面に取り付けられていてもよい。この場合、温度検出部は、釘部１１の外周面において、釘部１１が単電池ＬＢ２に突き刺された状態で当該単電池ＬＢ２に接触しない位置に配置される。

【符号の説明】

【0124】

１ 試験治具
１１ 釘部
１２ ヒーター
１４ 熱電対（温度検出部）
２ 支持部材
Ｅ１～Ｅ６ 試験装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】