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公開番号2025140320
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024039654
出願日2024-03-14
発明の名称電池検査装置
出願人株式会社東京精密
代理人弁理士法人インターブレイン
主分類H01M 10/48 20060101AFI20250919BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電池の膨張量を簡易測定する。
【解決手段】電池検査装置は、検査対象となる二次電池の側面の位置に対応して移動可能な1以上の検査電極と、二次電池が膨張する方向に沿って延伸し、検査電極と接触する1以上の電極パターンを備える。検査回路は、検査電極と電極パターンの接触地点に応じた検査電圧を出力する。膨張推定部は、検査電圧に応じて、二次電池の膨張量を推定する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
検査対象となる電池の所定の面の位置に対応して移動可能な１以上の検査電極と、
前記電池が膨張する方向に沿って延伸し、前記検査電極と接触する１以上の電極パターンと、
前記検査電極と前記電極パターンの接触地点に応じた検査電圧を出力する検査回路と、
前記検査電圧に応じて、前記電池の膨張量を推定する膨張推定部と、を備える電池検査装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記電極パターンにおいては導電部と絶縁部が交互に並べられ、
前記検査回路は、前記電極パターンに並ぶ複数の導電部のうち、前記検査電極が接触する導電部に対応する分圧電圧を前記検査電圧として出力する、請求項１に記載の電池検査装置。
【請求項３】
前記検査電極の移動方向における長さは、前記絶縁部の同方向における長さよりも短い、請求項２に記載の電池検査装置。
【請求項４】
前記１以上の検査電極を前記電池の収縮方向に付勢する１以上の弾性体、を更に備える請求項１に記載の電池検査装置。
【請求項５】
前記１以上の検査電極は、前記電池の第１の面に対応して設けられる第１の検査電極と、前記第１の面の反対側である第２の面に対応して設けられる第２の検査電極を含み、
前記１以上の電極パターンは、前記第１の検査電極と接触する第１の電極パターンと、前記第２の検査電極と接触する第２の電極パターンを含み、
前記検査回路は、前記第１の検査電極および前記第２の検査電極それぞれから第１および第２の検査電圧を検出し、
前記膨張推定部は、前記第１の検査電極に対応する第１の検査電圧から前記電池の前記第１の面における第１の膨張量を推定し、前記第２の検査電圧に対応する第２の検査電圧から前記電池の前記第２の面における第２の膨張量を推定し、前記第１の膨張量および前記第２の膨張量に基づいて前記電池の膨張量を推定する、請求項１に記載の電池検査装置。
【請求項６】
前記１以上の検査電極は、前記電池の第１の面に対応して設けられる複数の検査電極を含み、
前記１以上の電極パターンは、前記複数の検査電極それぞれと接触する複数の電極パターンを含み、
前記検査回路は、前記複数の検査電極それぞれから検査電圧を検出し、
前記膨張推定部は、前記複数の検査電圧に基づいて前記電池の前記第１の面における膨張量を推定する、請求項１に記載の電池検査装置。
【請求項７】
前記第１の面と接触し、前記第１の面の位置に応じて移動可能な上面板および下面板を更に備え、
前記第１の面に対応して設けられる複数の検査電極は、前記上面板および前記下面板のいずれかと接続される、請求項６に記載の電池検査装置。
【請求項８】
前記上面板および前記下面板の双方または一方には放熱孔が設けられる、請求項７に記載の電池検査装置。
【請求項９】
前記電池は、二次電池であって、
前記二次電池の充放電を制御する充放電制御部と、
充放電時における設定値および測定値の双方または一方と、前記推定された膨張量を対応づけて記録する試験記録部と、を更に備える請求項１に記載の電池検査装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池等の物体の形状変化を測定するための電池検査装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
二次電池の開発に際しては、二次電池を構成する複数のセルを対象として充放電試験が行われる。充放電試験においては、外部温度や充電電圧などさまざまな充放電条件を設定し、セルの内部抵抗、放電電圧等の性能を評価する。
【０００３】
充電による温度上昇にともない、二次電池のセルに含まれる電解液からガスが発生し、このガスの内圧によりセルは膨張する。セルが膨張しすぎると危険であるため、充放電時におけるセルの膨張量も測定し、セルの使用条件を決める必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許第１１５３９０８６号明細書
特開２０１６－１２６９４３号公報
国際公開第２０２３／２１９０４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
セルの膨張量を測定する方法としては、静電容量による測定方法（特許文献１）、音響共振センサによる測定方法（特許文献１）、圧力センサによる測定方法（特許文献１）、発光ダイオードやレーザなどの光をつかった測定方法（特許文献２）などさまざまな方法が提案されている。
【０００６】
従来の測定方法の中には測定精度や分解能が高いものもあるが、総じて測定に要するコストが高い。多少の誤差は許容しつつも、安価かつ安定的にセルの膨張量を測定する方法については、ほとんど提案がなされていないのが現状である。
【０００７】
本発明は、本発明者による上記課題認識に基づいて完成された発明であり、その主たる目的は、電池の膨張量を簡易測定するための電池検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある態様における電池検査装置は、検査対象となる電池の所定の面の位置に対応して移動可能な１以上の検査電極と、電池が膨張する方向に沿って延伸し、検査電極と接触する１以上の電極パターンと、検査電極と電極パターンの接触地点に応じた検査電圧を出力する検査回路と、検査電圧に応じて、電池の膨張量を推定する膨張推定部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電池の膨張量を簡易に測定しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
電池検査装置のハードウェア構成図である。
二次電池の膨張量を測定する方法を説明するための模式図である。
検査部の正面図である。
検査部の側面図である。
二次電池の膨張時における検査部の正面図である。
二次電池の８頂点と検査電極の関係を示す模式図である。
検査電極と電極パターンの関係を示す模式図である。
検査回路（ＦＬＴ）の回路図である。
検査回路（ＦＬＢ）の回路図である。
膨張換算テーブル（Ｌ）のデータ構造図である。
膨張換算テーブル（Ｒ）のデータ構造図である。
充電試験の処理過程を示すフローチャートである。
試験データのデータ構造図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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