锂离子二次电池的检查方法和使用了该检查方法的制造方法与流程

本申请涉及锂离子二次电池的检查方法和使用了该检查方法的制造方法。

背景技术：

1、锂离子二次电池具有高输出、高容量，被广泛用作为便携式电话、个人计算机等的电源。另外，锂离子二次电池由于重量轻且具有高能量密度，因此也被用作为混合动力汽车、电动汽车等的车辆搭载用电源。

2、锂离子二次电池，有时在制造工序中从外部混入微小的金属异物。这样的金属异物成为引起内部短路的原因，因此对电池的良否判定给予影响。

3、以往，锂离子二次电池的良否判定是在将被充电了的电池放置一定时间后，根据放置前后的电压下降量来判断的。锂离子二次电池若被放置一定时间，则由于自放电而导致电压下降，但当在电池内部混入了金属异物的情况下，电压进一步下降。因此，能够根据放置工序前后的电池的电压下降量来判断电池良否。但是，在伴有这样的放置工序的以往的检查方法中，电池的良否判定需要时间。

4、在专利文献1中，为了减少这样的电池的良否判定时间，公开了以下的检查方法。即，在专利文献1所记载的检查方法中，在作为检查对象的蓄电装置上连接电源而构成电路，根据在电路中流动的电流ib来判定蓄电装置良否。另外，该文献公开了如下内容：具有电流施加工序和判定工序，在所述电流施加工序中，利用充电了的蓄电装置和电源来构成电路，通过电源来使电路中流动对蓄电装置进行充电或放电的方向的电流ib，在所述判定工序中，根据在电流施加工序中在电路中流动的电流ib的收敛状况来判定蓄电装置良否，在电流施加工序中使电源的输出电压vs从初始值起随着时间的经过而变化。

5、这样，专利文献1的检查方法，由于测定在电池和电源之间流动的电流，因此良否判定时间比基于电压下降量的判定短。另外，由于是测定电流，因此判定精度高也是其特点。

6、在先技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：日本特开2019－113450号公报

技术实现思路

1、作为在锂离子二次电池中使用的正极活性物质，已知具有橄榄石型结构的磷酸铁锂(lifepo4)。由于磷酸铁锂的安全性高，因此期待被用于车辆搭载用的锂离子二次电池。另一方面，磷酸铁锂的平台区(plateau region)宽。由于平台区几乎没有电压变化，因此难以基于电压下降量来判定电池良否。另外，就平台区以外的区域而言，电池的充电率的范围非常窄，因此在该区域实施良否判定是不实用的。

2、因此，本发明人研究了：通过将充电至平台区的锂离子二次电池与调节为与电池电压相等的电压的检查电源连接，测定在电路中流动的漏电流，来实施电池的良否判定。如上述那样，平台区几乎没有电压变化，但是，由于自放电而导致电压微小地变化。由于该电压的微小变化而在电池与检查电源之间产生电位差，从而有微弱的漏电流在电路中流动。因此，本发明人认为能够基于该微弱的漏电流来进行电池的良否判定。但是，本发明人继续进行研究的结果，遇到了以下新的课题：在电路中流动的漏电流会受到电池温度的影响，由此，有良否判定的精度降低和长时间化的情况。

3、因此，本公开的目的是鉴于上述实际情况，提供即使是作为正极活性物质使用了磷酸铁锂的情况，也能够以短时间高精度地判定电池良否的锂离子二次电池的检查方法和使用了该检查方法的制造方法。

4、作为用于解决上述课题的一种技术方案，本公开提供一种锂离子二次电池的检查方法，所述锂离子二次电池具备作为正极活性物质包含磷酸铁锂的正极、作为负极活性物质包含碳材料的负极和配置于正极与负极之间的电解质层，所述检查方法具备：将锂离子二次电池的充电率调节至平台区且调节至25～35％或70～90％的范围内的充电率调节工序；将检查电源的电压设定为锂离子二次电池的电压以上的电压设定工序；将锂离子二次电池和检查电源连接来构建电路的电路构建工序；测定漏电流直到在电路中流动的漏电流收敛为止的漏电流测定工序；和基于收敛了的漏电流来判定锂离子二次电池良否的判定工序。

5、在上述漏电流测定工序中，可以使检查电源的电压随着时间的经过而上升。

6、在上述充放率调节工序中，在将锂离子二次电池的电压记为v、电池温度记为t时，可以将锂离子二次电池的充电率调节至使dv/dt成为-0.05mv/℃以上且0.05mv/℃以下的充电率。

7、作为用于解决上述课题的一个技术方案，本公开提供一种锂离子二次电池的检查方法，该检查方法具备：制作锂离子二次电池的制作工序，所述锂离子二次电池具备作为正极活性物质包含磷酸铁锂的正极、作为负极活性物质包含碳材料的负极和配置于正极与负极之间的电解质层；和实施上述检查方法的检查工序。

8、根据本公开的锂离子二次电池的检查方法，即使是作为正极活性物质使用了磷酸铁锂的情况，也能够以短时间高精度地实施电池的良否判定。

9、根据本公开的锂离子二次电池的制造方法，能够以短时间高精度地实施电池的良否判定，因此能够抑制不良品出厂，并且能够缩短制造期限。

技术特征：

1.一种锂离子二次电池的检查方法，所述锂离子二次电池具备作为正极活性物质包含磷酸铁锂的正极、作为负极活性物质包含碳材料的负极和配置于所述正极与所述负极之间的电解质层，所述检查方法具备：

2.根据权利要求1所述的检查方法，

3.根据权利要求1或2所述的检查方法，

4.一种锂离子二次电池的制造方法，具备：

技术总结
锂离子二次电池的检查方法和使用了该检查方法的制造方法。提供即使是作为正极活性物质使用了磷酸铁锂的情况也能以短时间高精度地判定电池良否的锂离子二次电池的检查方法。锂离子二次电池具备作为正极活性物质包含磷酸铁锂的正极、作为负极活性物质包含碳材料的负极和配置于正极与负极之间的电解质层，检查方法具备：将锂离子二次电池的充电率调节至平台区且调节至25～35％或70～90％的范围内的充电率调节工序；将检查电源的电压设定为锂离子二次电池的电压以上的电压设定工序；将锂离子二次电池和检查电源连接来构建电路的电路构建工序；测定漏电流直到在电路中流动的漏电流的上升收敛为止的漏电流测定工序；和基于收敛了的所述漏电流来判定所述锂离子二次电池良否的判定工序。

技术研发人员：原瑠璃,斋藤大和,荒川俊也
受保护的技术使用者：丰田自动车株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/6/23