检验二次电池前驱体的方法和装置以及采用该检验方法制造二次电池的方法制造方法及图纸

具有高可靠性和高效率测试二次电池前驱体的方法，以判断该前驱体是可接受的或是有缺陷的。在一对电极之间布置电解质之前，测量当在所述电极对之间施加测试电压时的电流流动。如果在从开始向正常二次电池前驱体施加电压直到该电流变得恒定的时间过程中检测到其值超过一个预定参考电流值（１３）的电流，则确定该前驱体是有缺陷的。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
检验二次电池前驱体的方法和装置以及采用该检验方法制造二次电池的方法
本专利技术涉及一种检验二次电池前驱体的方法和装置，并进一步涉及一种制造二次电池的方法。本专利技术尤其涉及一种，例如，从制造出的多个二次电池前驱体中探测电极之间绝缘不充分的二次电池前驱体的非破坏性检验。
技术介绍
在二次电池制造过程中，需要检定电极间短路的产品或者将来可能发生短路的产品。在将电解质溶液注入到电池壳之前，执行与电极体相关的这种检定，该电极体包括正极、负极和其极板间设置的隔板。作为这种检定的方法，公开了一种当在正极和负极之间施加电压时，测量所述电极体的绝缘电阻的方法(参见JP8(1996)-45538A)。此外，还公开了一种通过在正电极和负电极之间施加电压，更具体的是100-400V的电压，所述电压在无缺陷产品中不会导致介质击穿，但是在潜在短路产品中会导致介质击穿，来测定产品是无缺陷或者有缺陷的方法(参见JP2000-195565A)。在JP8(1996)-45538A公开的检验方法中，除非在特定时间段之后测量绝缘电阻，否则不可能确定绝缘是否充分。这是因为在施加电压之后由于立刻流动涌入(inrush)电流而使得电极体具有低电阻的原因。此外，在这种方法中，由于仅仅测量绝缘电阻，从而难以检测在将来可能发生短路的电极体，在所述电极体中，虽然正电极和负电极之间没有互相接触，但是由于隔板或类似的缺陷而导致它们彼-->此紧密接近。在JP-2000-195565A公开的检验方法中，采用了空气放电(airdischarge)(参见，例如【0009】段)。在大气压力环境下的空气放电中，当电极之间的距离为25μm或更大时，随着距离的减小放电起始电压随之减小。然而，当放电距离小于25μm时，耐压相反地增大，并且在获得更高的电压之前不会开始放电(例如，参见The Instituteof Electrical Engineers of Japan，“Revised New Edition ofDischarge Handbook”，Ohmsha，Ltd.，1974年2月15日出版，134页)。由于这个原因，在在正电极和负电极之间出现外来物质的情况下，使得极板之间的实际绝缘距离大约为25μm或更小，因此即使是在注入电解质溶液后很可能发生短路，也很难检测潜在的短路产品。近年来，锂离子二次电池采用厚度为25μm或更小的隔板。在JP-2000-195565A中公开的检验方法本身是不适合应用于这种二次电池的。
技术实现思路
考虑到这样的情况，本专利技术的一个目的是提供一种检验二次电池前驱体(极板组)的新的检验方法、采用该方法来制造二次电池的方法，以及用于检验的检验装置。本专利技术的检验二次电池前驱体的方法是一种检验包括一对电极和置于上述电极对之间的隔板的二次电池前驱体的方法，该方法包括：在向所述电极对之间注入电解质溶液之前，在所述电极对之间施加一个恒定的检验电压，并且测量由于施加所述检验电压而导致的电流流动；并且如果在一个时间段内检测到超过预先设定的参考电流值的电流值，就确定该前驱体是有缺陷的，该时间段对应于当向正常二次电池前驱体施加电压时，开始施加电压和获得恒定电流之间的一个时间段。根据这种检验方法，在获得恒定电流之前就能够完成检验。-->因此，能够在短时间内检测出短路产品或者潜在的短路产品。通过根据向正常的二次电池前驱体施加电压时的电流来设置所述参考电流值，就能够执行正确的检验。此外，还可以根据时间来设置多个参考电流值。在这种情况下，所述参考电流值可以在1ms或更小的间隔内来设置。在本描述中，正常的二次电池前驱体是，例如，在初始电池特性和充放电循环50次或更多次之后的特性中都没有问题的电池。此外，作为将通过测量100个正常二次电池前驱体获得的100个充电电流波形进行平均的结果来得到所述参考电流值。根据本专利技术的另一种检验方法，根据当向正常二次电池前驱体施加电压时电流随时间的变化(充电电流波形)来确定缺陷产品。这种检验方法是一种检验包括一对电极和置于上述电极对之间的隔板的二次电池前驱体的方法，该方法包括：在向所述电极对之间注入电解质溶液之前，在所述电极对之间施加检验电压，并且测量由于施加所述检验电压而导致的电流流动；并且如果所述电流具有超过一个预定允许范围的值，就确定该前驱体是有缺陷的，所述预定允许范围是基于当向正常二次电池前驱体施加电压时的电流波形计算出的。根据这种检验方法，参照当向无缺陷产品(正常二次电池前驱体)充电时电流随时间的变化，来测量给待测量的前驱体充电的电流。因此，在很短的时间内就能够准确地检测出短路产品和潜在的短路产品。要施加的电压可以是恒定电压或者是以恒定速度增加的电压。本专利技术的再一种检验方法是一种检验包括一对电极和置于上述电极对之间的隔板的二次电池前驱体的方法，该方法包括：在向所述电极对之间注入电解质溶液之前，在所述电极对之间施加检验电流，并且测量由于施加所述检验电流而引起的电压；并且如果所述电压具有超过一个预定允许范围的值，则确定该前驱体是有缺陷的，所述预定允许范围是基于当向正常二次电池前驱体施加电流时的电压波形-->计算出的。这种方法也可以达到上述方法同样的效果。所述检验电流可以是恒定电流，但并不限于此。当电压以恒定速度增加时电流的测量，或者当施加恒定电流时电压的测量可以通过测量其相对于时间微分的变化值来进行。通过采用这种方法，可以提高测量中分辨度的级别，并且能够执行更精确的检验。即使当正电极和负电极之间的距离大约为25μm或更小时也能够应用本专利技术的检验方法。在上述检验方法中，每1μm隔板厚度的检验电压可以小于75V，或者每1μm隔板厚度小于35V。此外，在上述检验方法中，所述检验电压可以为420V或者更高。在上述检验方法中，该二次电池前驱体是锂二次电池的前驱体。根据本专利技术制造二次电池的方法包括：制造包括一对电极和一个隔板的二次电池前驱体，其中该隔板置于所述电极对之间；并且通过上述本专利技术的检验方法来检验该二次电池前驱体。本专利技术的检验装置是一种用于检验包括一对电极和置于所述电极对之间的隔板的二次电池前驱体的装置，包括：用于在所述电极对之间施加电压的电压施加装置；测量由于施加该电压而导致的电流流动的电流测量装置；用于储存基于当向正常二次电池前驱体施加电压时的电流而设定的参考电流值的存储装置；以及采用储存在该存储装置中的所述参考电流值与通过该电流测量装置测量的电流值来执行预定的运算操作，以便确定该二次电池前驱体是否有缺陷的运算操作装置。本专利技术的另一种检验装置是一种用于检验包括一对电极和置于所述电极对之间的隔板的二次电池前驱体的装置，包括：用于在所述电极对之间施加电流的电流施加装置；测量由于施加该电流而产生的电压的电压测量装置；用于储存基于当向正常二次电池前驱体施加电-->流时的电压而设定的参考电压值的存储装置；以及采用储存在该存储装置中的所述参考电压值与通过该电压测量装置测量的电压值来执行预定的运算操作，以便确定该二次电池前驱体是否有缺陷的运算操作装置。这里，所述参考电压值是作为将通过测量100个正常二次电池前驱体获得的100个电压波形进行平均的结果而获得的。在本描述中，“二次电池前驱体”被用作表示未完成的二次电池的术语，该二次电池至少包括一对电本文档来自技高网...

【技术保护点】
检验包括一对电极和置于所述电极对之间的隔板的二次电池前驱体的方法，包括：在所述电极对之间注入电解质溶液之前，在所述电极对之间施加一个恒定检验电压，并且测量由于施加该检验电压而引起的电流流动；以及如果在一段时间段内检测到超过预 先设定的参考电流值的电流值，就确定该前驱体是有缺陷的，该时间段对应于当向正常二次电池前驱体施加电压时，开始施加电压和获得恒定电流之间的一个时间段。

【技术特征摘要】
JP 2002-8-29 251928/20021、检验包括一对电极和置于所述电极对之间的隔板的二次电池前驱体的方法，包括：在所述电极对之间注入电解质溶液之前，在所述电极对之间施加一个恒定检验电压，并且测量由于施加该检验电压而引起的电流流动；以及如果在一段时间段内检测到超过预先设定的参考电流值的电流值，就确定该前驱体是有缺陷的，该时间段对应于当向正常二次电池前驱体施加电压时，开始施加电压和获得恒定电流之间的一个时间段。2、根据权利要求1所述的检验二次电池前驱体的方法，其中所述参考电流值是基于当向正常二次电池前驱体施加电压时的电流来设置的。3、根据权利要求1所述的检验二次电池前驱体的方法，其中根据时间设置多个参考电流值。4、根据权利要求3所述的检验二次电池前驱体的方法，其中以1ms或更小的间隔来设置所述参考电流值。5、检验包括一对电极和置于所述电极对之间的隔板的二次电池前驱体的方法，包括：在所述电极对之间注入电解质溶液之前，在所述电极对之间施加一个检验电压，并且测量由于施加该检验电压而引起的电流流动；以及-->如果所述电流具有超过一个预定允许范围的值，就确定该前驱体是有缺陷的，所述预定允许范围是基于当向正常二次电池前驱体施加电压时的电流波形计算出的。6、根据权利要求5所述的检验二次电池前驱体的方法，其中所述检验电压是一个恒定电压。7、根据权利要求5所述的检验二次电池前驱体的方法，其中所述检验电压以恒定速度增加。8、检验包括一对电极和置于所述电极对之间的隔板的二次电池前驱体的方法，包括：在所述电极对之间注入电解质溶液之前，在所述电极对之间施加一个检验电流，并且测量由于施加该检验电流而引起的电压；以及如果所述电压具有超过一个预定允许范围的值，则确定该前驱体是有缺陷的，所述预定允许范围是基于当向正常二次电池前驱体施加电流时的电压波形计算出的。9、根据权利要求8所述的检验二次电池前驱体的方法，其中所述检验电流是一个恒定电流。10、根据权利要求1到...

【专利技术属性】
技术研发人员：久米俊郎，庄司昌史，井垣惠美子，堤修司，岛田干也，棚桥正和，高桥章，今宿升一，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]