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JP6982783B2 - How to inspect the battery stack - Google Patents
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Description

本発明は、電池スタックの検査方法に関する。 The present invention relates to a method for inspecting a battery stack.

特開2017−117636号公報には、複数のセルがスタックされた組電池を再利用する際に、スタックの拘束荷重を測定する。そして、拘束荷重が基準値よりも高い場合には、スタックされたまま塩濃度ムラの緩和を促進する緩和促進処理を行う。拘束荷重が基準値以下である場合には、各セルに分解した後に緩和促進処理を行うことが開示されている。
ここで、緩和促進処理は、バッテリの充放電が繰り返されることによって生じる各セルの電極体内の電解液の塩濃度分布に偏りが緩和(解消)されるのを促進するための処理である。ここで、この塩濃度分布の偏りを「塩濃度ムラ」とも称される。
同公報では、緩和促進処理として、充電または放電の履歴を参照し、充電過多と放電過多とを判定することが開示されている。そして、充電過多の場合には充電過多に起因する塩濃度ムラを解消するための処理を行い、放電過多の場合には放電過多に起因する塩濃度ムラを解消するための処理を行うことが提案されている。
ここで、充電過多である場合には、放電電流が充電電流よりも大きい状態で充放電を繰り返す処理を行なうとされている。放電過多である場合には、電流が放電電流よりも大きい状態で充放電を繰り返す処理を行なうとされている。このような処理を行なうことによって、濃度ムラを緩和して内部抵抗を減少させることができるとされている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-117636 measures the restraining load of the stack when reusing the assembled battery in which a plurality of cells are stacked. Then, when the restraint load is higher than the reference value, the mitigation promotion process for promoting the mitigation of the salt concentration unevenness while being stacked is performed. It is disclosed that when the restraint load is equal to or less than the reference value, the relaxation promotion treatment is performed after disassembling into each cell.
Here, the relaxation promotion process is a process for promoting the relaxation (elimination) of the bias in the salt concentration distribution of the electrolytic solution in the electrode body of each cell, which is caused by repeated charging and discharging of the battery. Here, this bias in the salt concentration distribution is also referred to as "salt concentration unevenness".
In the same publication, as a mitigation promotion process, it is disclosed that an overcharge or an overdischarge is determined by referring to a history of charging or discharging. Then, in the case of overcharging, it is proposed to perform a process for eliminating the salt concentration unevenness caused by the overcharged, and in the case of overdischarged, perform a process for eliminating the salt concentration unevenness caused by the overdischarged. Has been done.
Here, when the charge is excessive, it is said that the process of repeating charging / discharging is performed in a state where the discharge current is larger than the charge current. When the discharge is excessive, it is said that the process of repeating charging and discharging is performed in a state where the current is larger than the discharge current. By performing such a treatment, it is said that the density unevenness can be alleviated and the internal resistance can be reduced.

特開2017−117636号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-117636

ところで、本発明者の知見によれば、電池スタックの性能が劣化している要因には、電池スタックを構成する複数のセルのうち、いくつかのセルが劣化している場合や、電池スタックの拘束圧が低下している場合などがある。この場合、電池スタックの拘束圧が低下している場合では、電極体において正極活物質と負極活物質の距離が大きくなり、その分、内部抵抗が高くなっていることがある。電池体内部の樹脂部品が拘束圧を受けていることで経時的にクリープすることが、電池スタックの拘束圧が低下する原因になり得る。電池スタックの拘束圧が低下している場合には、電池スタックをセル毎に分解するまでもなく、電池スタックの性能を回復する場合がある。これに対して、電池スタックを再利用する際に、電池スタックを全てセル毎に分解すると、セル毎の良品判定やスタックの再構築など、再利用までの工程が増える。 By the way, according to the knowledge of the present inventor, the factors that deteriorate the performance of the battery stack include the case where some cells among the plurality of cells constituting the battery stack are deteriorated and the battery stack. In some cases, the restraint pressure has decreased. In this case, when the restraining pressure of the battery stack is lowered, the distance between the positive electrode active material and the negative electrode active material in the electrode body becomes large, and the internal resistance may be increased accordingly. Creep over time due to the resin component inside the battery body being subjected to the restraining pressure may cause the restraining pressure of the battery stack to decrease. When the confining pressure of the battery stack is low, the performance of the battery stack may be restored without disassembling the battery stack for each cell. On the other hand, when the battery stack is reused, if all the battery stacks are disassembled for each cell, the number of processes up to reuse such as determination of non-defective products for each cell and reconstruction of the stack increases.

ここで提案される電池スタックの検査方法は、使用済みの電池スタックを用意する工程と、第1判定工程と、電池スタックの拘束荷重Pbを取得する工程と、第1調整工程と、第2調整工程と、第2判定工程とを含んでいる。 The battery stack inspection method proposed here includes a step of preparing a used battery stack, a first determination step, a step of acquiring a restraint load Pb of the battery stack, a first adjustment step, and a second adjustment. It includes a step and a second determination step.

ここで、使用済みの電池スタックを用意する工程では、拘束荷重が加えられた状態で拘束された複数のセルを備えた使用済みの電池スタックが用意される。
第1判定工程では、電池スタックが予め定められた規定性能を有するか否かが判定される。
電池スタックの拘束荷重Pbを取得する工程では、第1判定工程で、予め定められた規定性能を有さない場合に、電池スタックの拘束荷重Pbが取得される。
第1調整工程では、拘束荷重Pbが予め定められた第2荷重P2よりも低い場合に、予め定められた規定荷重Prになるように拘束荷重Pbが調整される。
第2調整工程では、拘束荷重Pbが予め定められた第2荷重P2以上で、かつ、予め定められた第1荷重P1よりも低い場合に、まず拘束荷重Pbが緩められる。その後に荷重が増されて予め定められた規定荷重Prよりも高い荷重Praにされる。さらにその後に除荷されて、予め定められた規定荷重Prになるように、拘束荷重Pbが調整される。
第2判定工程では、第1調整工程の後または第2調整工程の後で、電池スタックが予め定められた規定性能を有するか否かが判定される。
Here, in the step of preparing a used battery stack, a used battery stack including a plurality of cells constrained under a constrained load is prepared.
In the first determination step, it is determined whether or not the battery stack has a predetermined predetermined performance.
In the step of acquiring the constraint load Pb of the battery stack, the constraint load Pb of the battery stack is acquired in the first determination step when it does not have a predetermined predetermined performance.
In the first adjustment step, when the restraint load Pb is lower than the predetermined second load P2, the restraint load Pb is adjusted so as to be the predetermined predetermined load Pr.
In the second adjustment step, when the restraint load Pb is equal to or higher than the predetermined second load P2 and lower than the predetermined first load P1, the restraint load Pb is first loosened. After that, the load is increased to a load Pra higher than the predetermined predetermined load Pr. After that, the load is unloaded, and the restraint load Pb is adjusted so as to have a predetermined predetermined load Pr.
In the second determination step, it is determined whether or not the battery stack has predetermined predetermined performance after the first adjustment step or after the second adjustment step.

かかる電池スタックの検査方法によれば、電池スタックが効率良く再利用される。 According to such a battery stack inspection method, the battery stack is efficiently reused.

図1は、電池スタックの一形態を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing one form of a battery stack. 図2は、拘束機構71〜74の構成例を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a configuration example of the restraint mechanisms 71 to 74. 図3は、セル3の拘束荷重と内部抵抗との関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the restraint load of the cell 3 and the internal resistance. 図4は、ここで提案される電池スタックの検査方法の手順の例を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing an example of the procedure of the battery stack inspection method proposed here. 図5は、拘束荷重Pbを取得する測定装置8の一例を模式的に示す平面図である。FIG. 5 is a plan view schematically showing an example of a measuring device 8 that acquires a restraint load Pb. 図6は、拘束荷重Pbを調整する工程(S15b)での、拘束荷重の推移を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the transition of the restraint load in the step of adjusting the restraint load Pb (S15b).

以下、ここで提案される電池スタックの検査方法の一実施形態を説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。本発明は、特に言及されない限りにおいて、ここで説明される実施形態に限定されない。 Hereinafter, an embodiment of the battery stack inspection method proposed here will be described. The embodiments described herein are, of course, not intended to specifically limit the invention. The invention is not limited to the embodiments described herein, unless otherwise noted.

図1は、電池スタックの一形態を示す斜視図である。
ここで、電池スタック2は、図1に示されているように、拘束機構により荷重が加えられた状態で拘束された複数のセル3を備えた、いわゆる組電池である。例えば、車載用バッテリでは、このような電池スタックがさらに組み合わされて電池パックが形成される。図1では、電池スタック2において拘束された複数のセル3の一部の図示が省略されている。
FIG. 1 is a perspective view showing one form of a battery stack.
Here, as shown in FIG. 1, the battery stack 2 is a so-called assembled battery including a plurality of cells 3 constrained in a state where a load is applied by a restraining mechanism. For example, in an in-vehicle battery, such battery stacks are further combined to form a battery pack. In FIG. 1, some of the plurality of cells 3 constrained in the battery stack 2 are not shown.

図1に示された電池スタック2は、複数のセル3と、複数の冷却板4と、1対のエンドプレート51,52と、拘束機構60と、複数のバスバー7とを備えている。 The battery stack 2 shown in FIG. 1 includes a plurality of cells 3, a plurality of cooling plates 4, a pair of end plates 51 and 52, a restraint mechanism 60, and a plurality of bus bars 7.

複数のセル3は、対向する幅広面を有する略直方体の電池ケース30を有する密閉型の角型セルである。電池ケース30は、一側面が開口したケース本体31と、ケース本体31の開口に取り付けられる蓋体32とを備えている。ケース本体31と蓋体32とは全周溶接により接合されている。蓋体32には、安全弁33と正極端子36Aと負極端子36Bなどが設けられている。安全弁33は、電池ケース30の内部が予め定められた圧力よりも高くなった場合に開放されるように構成されている。図示は省略するが、電池ケース30の内部には、電極体と電解液が収容されている。電極体は、シート状の正極と、シート状の負極がセパレータを介在させて対向している。電極体の構造は、例えば、特許文献1に例示されるとおりである。ここでは、詳しい説明を省略する。 The plurality of cells 3 are sealed square cells having a substantially rectangular parallelepiped battery case 30 having wide surfaces facing each other. The battery case 30 includes a case body 31 having one side opening and a lid 32 attached to the opening of the case body 31. The case body 31 and the lid 32 are joined by full-circle welding. The lid 32 is provided with a safety valve 33, a positive electrode terminal 36A, a negative electrode terminal 36B, and the like. The safety valve 33 is configured to be opened when the inside of the battery case 30 becomes higher than a predetermined pressure. Although not shown, the battery case 30 contains an electrode body and an electrolytic solution. In the electrode body, a sheet-shaped positive electrode and a sheet-shaped negative electrode face each other with a separator interposed therebetween. The structure of the electrode body is as exemplified in Patent Document 1, for example. Here, detailed description will be omitted.

図1に示された電池スタック2では、複数のセル3は、蓋体32を同じ方向に向け、かつ、幅広面を対向させて並べられている。セル3の間には、冷却板4が挟まれている。冷却板4には、例えば、冷却のための空気の通り道などが形成されている。複数のセル3および複数の冷却板4は、上記の通りにセル3の間に冷却板4を挟んで重ねられている。このように重ねられた複数のセル3および複数の冷却板4の両端に、エンドプレート51,52が配置されている。 In the battery stack 2 shown in FIG. 1, the plurality of cells 3 are arranged with the lid 32 facing in the same direction and with the wide surfaces facing each other. A cooling plate 4 is sandwiched between the cells 3. The cooling plate 4 is formed with, for example, an air passage for cooling. The plurality of cells 3 and the plurality of cooling plates 4 are stacked with the cooling plates 4 sandwiched between the cells 3 as described above. End plates 51 and 52 are arranged at both ends of the plurality of cells 3 and the plurality of cooling plates 4 stacked in this way.

拘束機構60は、上述のように重ねられた複数のセル3に拘束荷重を加える機構である。図1に示された形態では、拘束機構60は、拘束バンド61〜64と、拘束機構71〜74とを備えている。
拘束バンド61〜64は、上記のように複数のセル3および複数の冷却板4に重ねられたエンドプレート51,52を連結する部材である。拘束機構71〜74は、複数のセル3を拘束する拘束荷重を調整する機構である。図2は、拘束機構71〜74の構成例を示す側面図である。
The restraint mechanism 60 is a mechanism for applying a restraint load to a plurality of cells 3 stacked as described above. In the embodiment shown in FIG. 1, the restraint mechanism 60 includes a restraint band 61 to 64 and a restraint mechanism 71 to 74.
The restraint bands 61 to 64 are members for connecting the end plates 51 and 52 stacked on the plurality of cells 3 and the plurality of cooling plates 4 as described above. The restraint mechanism 71 to 74 is a mechanism for adjusting the restraint load for restraining the plurality of cells 3. FIG. 2 is a side view showing a configuration example of the restraint mechanisms 71 to 74.

拘束バンド61〜64は、それぞれエンドプレート51,52の、複数のセル3および複数の冷却板4に重ねられた側とは反対側の外側面に対向する位置まで延びている。エンドプレート51に対向する部位には、ボルト挿通穴が形成されており、ボルト挿通孔に連通するようにナット61a〜64aが溶接されている。 The restraint bands 61 to 64 extend to positions of the end plates 51 and 52 facing the outer surface of the end plates 51 and 52 opposite to the side stacked on the plurality of cells 3 and the plurality of cooling plates 4, respectively. A bolt insertion hole is formed in a portion facing the end plate 51, and nuts 61a to 64a are welded so as to communicate with the bolt insertion hole.

拘束機構71〜74は、拘束バンド61〜64に設けられたナット61a〜64aと、ボルト71a〜74aと、止めナット71b〜74bとを備えている。
止めナット71b〜74bが装着されたボルト71a〜74aを、拘束バンド61〜64に設けられたナット61a〜64aに挿通する。また、ボルト71a〜74aと止めナット71b〜74bとの間には、例えば、バネワッシャー71c(図2参照)が装着されている。バネワッシャー71cは、ボルト71a〜74aと止めナット71b〜74bとの間にそれぞれ装着されているとよい。なお、図1および図5では、バネワッシャー71cの図示は省略されている。バネワッシャー71cによって、ボルト71a〜74aと止めナット71b〜74bとの間に所定の反力が作用するようになっている。拘束機構71〜74は、ナット61a〜64aに挿通されたボルト71a〜74aをねじ込むと、エンドプレート51が押されて、複数のセル3および複数の冷却板4を拘束する拘束荷重が高くなる。ボルト71a〜74aを緩めると、複数のセル3および複数の冷却板4を拘束する拘束荷重が緩められる。
The restraint mechanisms 71 to 74 include nuts 61a to 64a provided on the restraint bands 61 to 64, bolts 71a to 74a, and fixing nuts 71b to 74b.
The bolts 71a to 74a to which the set nuts 71b to 74b are mounted are inserted into the nuts 61a to 64a provided in the restraint bands 61 to 64. Further, for example, a spring washer 71c (see FIG. 2) is mounted between the bolts 71a to 74a and the set nuts 71b to 74b. The spring washer 71c may be mounted between the bolts 71a to 74a and the set nuts 71b to 74b, respectively. Note that the spring washer 71c is not shown in FIGS. 1 and 5. A predetermined reaction force acts between the bolts 71a to 74a and the set nuts 71b to 74b by the spring washer 71c. When the bolts 71a to 74a inserted through the nuts 61a to 64a are screwed into the restraint mechanisms 71 to 74, the end plate 51 is pushed and the restraint load for restraining the plurality of cells 3 and the plurality of cooling plates 4 becomes high. When the bolts 71a to 74a are loosened, the restraining load that restrains the plurality of cells 3 and the plurality of cooling plates 4 is loosened.

この実施形態では、隣り合うセル3の、正極端子36Aと負極端子36Bがバスバー7によって接続されており、電池スタック2が1つの組電池として機能するように構成されている。なお、図1は電池スタックの一例を示すものであり、電池スタックの構造は図1に図示された形態に限定されない。例えば、複数のセル3に拘束荷重を付与しつつ拘束する構造や拘束機構などは、上述した形態に限定されず、種々の構成が採用されうる。 In this embodiment, the positive electrode terminal 36A and the negative electrode terminal 36B of the adjacent cells 3 are connected by a bus bar 7, and the battery stack 2 is configured to function as one assembled battery. Note that FIG. 1 shows an example of a battery stack, and the structure of the battery stack is not limited to the form shown in FIG. For example, the structure and the restraining mechanism for restraining the plurality of cells 3 while applying the restraining load are not limited to the above-mentioned forms, and various configurations can be adopted.

車載される電池パックでは、さらに複数の電池スタック2を組み合わせて大容量化や大出力化が実現されている。また、電池パックには、各電池スタック2の各セル3に冷却風を送る空冷機構などが組み込まれている。また、各電池スタック2では、ECU(Electronic Control Unit)などに接続されて、充電または放電が管理される。ECUでは、充電または放電が管理されるだけでなく、例えば、電池スタック2毎、さらにはセル3毎の充電及び放電の履歴が記録される。また、拘束バンド61〜64による拘束が解かれると、電池スタック2からセル3が取り出される。 In the battery pack mounted on the vehicle, a large capacity and a large output are realized by further combining a plurality of battery stacks 2. Further, the battery pack incorporates an air cooling mechanism that sends cooling air to each cell 3 of each battery stack 2. Further, each battery stack 2 is connected to an ECU (Electronic Control Unit) or the like to manage charging or discharging. In the ECU, not only charging or discharging is managed, but also charging and discharging histories are recorded for each battery stack 2 and even for each cell 3. Further, when the restraint by the restraint bands 61 to 64 is released, the cell 3 is taken out from the battery stack 2.

ところで、車載される電池パックは、車両で使用中にハイレートで充電されたり、ハイレートで放電されたりする。例えば、EV走行で、車両を加速させる場合には、ハイレートでの放電が必要となる。また、ブレーキ時に生じる回生エネルギーを効率良く回収するには、ハイレートでの充電が必要になる。また、EV走行での航続距離を長くするため、所要の容量を備えおり、単位体積当たりに蓄電できる電気量(エネルギー密度)も高い。このため、車載される電池パックの性能は、他分野の民生製品に用いられる電池よりも高い。このため、ハイブリッド車両や電気自動車から回収される使用済みの電池パックは、中古の電池パックとして、車両用途、あるいは、他の民生製品の電池に再利用されうる。民生製品の電池としては、例えば、太陽光発電や家庭用の小型発電機などの蓄電池のような用途があり得る。また、電池パックから取り出された電池スタック2をそれぞれ再利用されることも可能である。また、電池スタック2から取り出されたセル3をそれぞれ再利用することも可能である。 By the way, the battery pack mounted on the vehicle is charged at a high rate or discharged at a high rate during use in the vehicle. For example, when accelerating a vehicle in EV driving, discharge at a high rate is required. In addition, in order to efficiently recover the regenerative energy generated during braking, charging at a high rate is required. In addition, in order to extend the cruising range in EV driving, it has the required capacity and the amount of electricity (energy density) that can be stored per unit volume is high. Therefore, the performance of the battery pack mounted on the vehicle is higher than that of the battery used for consumer products in other fields. Therefore, the used battery pack collected from the hybrid vehicle or the electric vehicle can be reused as a used battery pack for vehicle use or for batteries of other consumer products. Batteries for consumer products may be used, for example, as storage batteries for solar power generation and small household generators. It is also possible to reuse the battery stack 2 taken out from the battery pack. It is also possible to reuse each of the cells 3 taken out from the battery stack 2.

回収された電池パックでは、セル3の性能が劣化している場合がある。例えば、車載される電池パックは、ハイレートでの放電や充電が繰り返される。ハイレートでの放電や充電が繰り返されると、セル3内で電解質が偏る事象が生じる。さらには、セル3内で電解質が偏った状態で、さらにハイレートでの充電や放電が行われると、電解質が析出するなどする。セル3内で電解質が偏っていると、その分だけ、セル3の内部抵抗が上がり、セル3の出力性能が劣化する要因となる。また、電解質が析出している場合も電池容量が減るなど、セル3の性能が劣化する要因となる。 In the recovered battery pack, the performance of the cell 3 may be deteriorated. For example, a battery pack mounted on a vehicle is repeatedly discharged and charged at a high rate. When discharging and charging at a high rate are repeated, an event in which the electrolyte is biased occurs in the cell 3. Further, when charging or discharging is performed at a higher rate in a state where the electrolyte is biased in the cell 3, the electrolyte is deposited. If the electrolyte is biased in the cell 3, the internal resistance of the cell 3 increases by that amount, which causes the output performance of the cell 3 to deteriorate. Further, even when the electrolyte is deposited, the battery capacity is reduced, which causes deterioration of the performance of the cell 3.

電池パックや電池スタック2を再利用する場合には、電池パックや電池スタック2の性能を確認して再利用する必要がある。車載された電池パックが、使用後に回収され、再利用する場合には、例えば、セル3毎に分解されて所要の性能を備えているかを検査し、その後に、良品が選別されて再び電池スタック2が組まれる。これによって、再利用される電池スタック2の性能が確保される。 When reusing the battery pack or the battery stack 2, it is necessary to confirm the performance of the battery pack or the battery stack 2 and reuse the battery pack or the battery stack 2. When the on-board battery pack is collected after use and reused, for example, it is disassembled for each cell 3 to inspect whether it has the required performance, and then good products are selected and the battery stack is again. 2 is assembled. This ensures the performance of the reusable battery stack 2.

また、セル3の良品検査においてセル3の性能が劣化している場合でも、例えば、セル3内で電解質が偏っている場合には、電解質の偏りが解消あるいは緩和すると、その分だけセル3の内部抵抗が下がり、セル3の性能が回復する場合がある。これに対して、電解質が析出している場合には、劣化したセル3の性能が回復しにくい。 Further, even if the performance of the cell 3 is deteriorated in the non-defective product inspection of the cell 3, for example, when the electrolyte is biased in the cell 3, if the bias of the electrolyte is eliminated or alleviated, the cell 3 is increased by that amount. The internal resistance may decrease and the performance of the cell 3 may be restored. On the other hand, when the electrolyte is precipitated, it is difficult to recover the performance of the deteriorated cell 3.

また、電池スタック2では、セル3に予め定められた拘束荷重が掛けられている。ここで、セル3に掛けられる予め定められた拘束荷重を規定荷重Prと称する。
図3は、セル3の拘束荷重と内部抵抗との関係を示すグラフである。図3に示されているように、セル3は、拘束荷重が低い状態では内部抵抗が高い。これは、セル3内のシート状の正極とシート状の負極との間隔が広いため、シート状の正極とシート状の負極との間で生じる抵抗が大きいためである。拘束荷重が高くなればなるほど、内部抵抗が低くなる。ある程度、拘束荷重が高くなると、セル3内のシート状の正極とシート状の負極との間隔が適切な距離に保たれ、内部抵抗が低い状態となる。ただし、拘束荷重は電池ケースがつぶれない程度にまで大きくすることができる。規定荷重Prは、セル3の内部抵抗が低い状態に保たれる程度の荷重P1から、電池ケースがつぶれない程度の上限の荷重P3までの範囲Hで設定されるとよい。つまり、図3中の範囲Hは、規定荷重Prを設定しうる範囲である。荷重P1は、規定荷重Prを設定しうる範囲Hの下限値である。ここでは、セル3の内部抵抗が低い状態に保たれる拘束荷重の下限値で規定されている。荷重P3は、規定荷重Prを設定しうる範囲Hの上限値である。ここでは、電池ケースがつぶれない程度の拘束荷重の上限値が規定されている。
Further, in the battery stack 2, a predetermined restraint load is applied to the cell 3. Here, the predetermined restraint load applied to the cell 3 is referred to as a predetermined load Pr.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the restraint load of the cell 3 and the internal resistance. As shown in FIG. 3, the cell 3 has a high internal resistance when the restraining load is low. This is because the distance between the sheet-shaped positive electrode and the sheet-shaped negative electrode in the cell 3 is wide, so that the resistance generated between the sheet-shaped positive electrode and the sheet-shaped negative electrode is large. The higher the restraint load, the lower the internal resistance. When the restraining load becomes high to some extent, the distance between the sheet-shaped positive electrode and the sheet-shaped negative electrode in the cell 3 is maintained at an appropriate distance, and the internal resistance becomes low. However, the restraint load can be increased to the extent that the battery case does not collapse. The specified load Pr may be set in a range H from a load P1 that keeps the internal resistance of the cell 3 low to an upper limit load P3 that does not crush the battery case. That is, the range H in FIG. 3 is a range in which the specified load Pr can be set. The load P1 is the lower limit of the range H in which the specified load Pr can be set. Here, it is defined by the lower limit of the restraint load that keeps the internal resistance of the cell 3 low. The load P3 is an upper limit value of the range H in which the specified load Pr can be set. Here, the upper limit of the restraint load to the extent that the battery case is not crushed is specified.

拘束荷重は、電池スタック2において継続的にセル3に作用している。セル3には、セパレータや絶縁フィルムなどの樹脂部材が配置されている。これらの樹脂部材が継続的な拘束荷重を受けると、クリープが生じる場合がある。つまり、セパレータや絶縁フィルムなどが、拘束荷重を受けて変形する。セパレータや絶縁フィルムにクリープが生じると、拘束荷重が低くなる。このため、初期に拘束荷重Pbが規定荷重Prに設定された電池スタック2であっても、徐々に拘束荷重Pbが低下し、拘束荷重Pbが規定荷重Prよりも低くなる場合がある。拘束荷重Pbが低くなり過ぎると、セル3内のシート状の正極とシート状の負極との間隔が広くなる。このため、内部抵抗が高くなる場合がある。このような場合に、セル3に規定荷重Prをかけると、セル3の性能が回復し、電池スタック2全体としての性能が回復する場合がある。 The restraining load continuously acts on the cell 3 in the battery stack 2. A resin member such as a separator or an insulating film is arranged in the cell 3. Creep may occur if these resin members are subject to continuous restraining loads. That is, the separator, the insulating film, and the like are deformed by receiving a restraining load. When creep occurs in the separator or the insulating film, the restraining load becomes low. Therefore, even in the battery stack 2 in which the restraint load Pb is initially set to the specified load Pr, the restraint load Pb may gradually decrease and the restraint load Pb may become lower than the specified load Pr. When the restraining load Pb becomes too low, the distance between the sheet-shaped positive electrode and the sheet-shaped negative electrode in the cell 3 becomes wide. Therefore, the internal resistance may increase. In such a case, if a specified load Pr is applied to the cell 3, the performance of the cell 3 may be restored, and the performance of the battery stack 2 as a whole may be restored.

本発明者の知見によれば、電池スタック2の性能劣化の要因には、種々の原因がある。本発明者は、このような知見を基に、電池スタック2を再利用する際の検査を効率的に行うための検査方法を提案する。図4は、ここで提案される電池スタックの検査方法の手順の例を示すフローチャートである。なお、図4のフローチャートでは、電池スタックは、「スタック」と記載されている。 According to the knowledge of the present inventor, there are various causes for the performance deterioration of the battery stack 2. Based on such findings, the present inventor proposes an inspection method for efficiently performing an inspection when reusing the battery stack 2. FIG. 4 is a flowchart showing an example of the procedure of the battery stack inspection method proposed here. In the flowchart of FIG. 4, the battery stack is described as "stack".

ここで提案される電池スタックの検査方法は、使用済みの電池スタック2(図1参照)を用意する工程(S11)と、第1判定工程(S12)と、電池スタック2の拘束荷重Pbを取得する工程(S13)と、第1調整工程(S14)と、第2調整工程(S15)と、第2判定工程(S16)と、セル検査工程(S17)とを含んでいる。電池スタック2の構造は、適宜に図1および図2が参照されうる。 In the battery stack inspection method proposed here, a step (S11) of preparing a used battery stack 2 (see FIG. 1), a first determination step (S12), and a restraint load Pb of the battery stack 2 are acquired. A step (S13), a first adjustment step (S14), a second adjustment step (S15), a second determination step (S16), and a cell inspection step (S17) are included. As for the structure of the battery stack 2, FIGS. 1 and 2 may be referred to as appropriate.

使用済みの電池スタック2を用意する工程(S11)は、拘束荷重が加えられた状態で拘束された複数のセル3を備えた使用済みの電池スタック2を用意する工程である。使用済みの電池スタック2を用意する工程では、上述のように回収された電池パックから取り出された電池スタック2が用意される。図4のフローチャートに示されているように、使用済みの電池スタック2を用意する工程(S11)は、例えば、電池パックを回収する工程(S11a)と、電池パックを電池スタック2に分解する工程(S11b)とを備えている。 The step (S11) of preparing the used battery stack 2 is a step of preparing the used battery stack 2 including the plurality of cells 3 constrained with the restraint load applied. In the step of preparing the used battery stack 2, the battery stack 2 taken out from the collected battery pack as described above is prepared. As shown in the flowchart of FIG. 4, the step of preparing the used battery stack 2 (S11) is, for example, a step of collecting the battery pack (S11a) and a step of disassembling the battery pack into the battery stack 2. (S11b) is provided.

第1判定工程(S12)は、電池スタック2が予め定められた規定性能を有するか否かを判定する工程である。かかる工程は、図4のフローチャートに示されているように、電池スタック2の電池性能A1を測定する工程(S12a)と、測定された電池スタック2の電池性能A1が、予め定められた規定性能A0以上であるかを判定する工程(S12b)とを備えている。 The first determination step (S12) is a step of determining whether or not the battery stack 2 has predetermined predetermined performance. In this step, as shown in the flowchart of FIG. 4, the step of measuring the battery performance A1 of the battery stack 2 (S12a) and the measured battery performance A1 of the battery stack 2 are predetermined performances. It includes a step (S12b) of determining whether the value is A0 or higher.

ここで、図4のフローチャートにおいて、判定工程(S12b)では、A1≧A0とされている。「A1≧A0」は、測定された電池スタック2の電池性能A1が、電池性能としての観点で予め定められた規定性能A0よりも良い性能であることを示している。例えば、電池スタック2の電池性能A1は、電池スタック2の内部抵抗値でもよい。電池スタック2の性能の観点では、電池スタック2の内部抵抗値は、低ければ低い程良いと言える。この場合、測定された電池スタック2の電池性能A1が、予め定められた規定性能A0以上であることは、電池スタック2の内部抵抗の抵抗値が予め定められた規定の抵抗値以下であることとして判定される。このように、抵抗値で評価される場合などには、単純に数値を比較して判定されない。つまり、A1≧A0は、電池性能の良否との観点で優劣を比較して判定するとよい。判定工程(S12b)では、このような観点で、測定された電池スタック2の電池性能A1が、予め定められた規定性能A0以上であることが判定される。 Here, in the flowchart of FIG. 4, in the determination step (S12b), A1 ≧ A0. “A1 ≧ A0” indicates that the measured battery performance A1 of the battery stack 2 is better than the predetermined predetermined performance A0 from the viewpoint of battery performance. For example, the battery performance A1 of the battery stack 2 may be the internal resistance value of the battery stack 2. From the viewpoint of the performance of the battery stack 2, it can be said that the lower the internal resistance value of the battery stack 2, the better. In this case, the measured battery performance A1 of the battery stack 2 is equal to or higher than the predetermined predetermined performance A0, and the resistance value of the internal resistance of the battery stack 2 is equal to or less than the predetermined specified resistance value. Is determined as. In this way, when the resistance value is used for evaluation, the numerical values are simply compared and the judgment is not made. That is, A1 ≧ A0 may be determined by comparing the superiority and inferiority from the viewpoint of the quality of the battery performance. In the determination step (S12b), from this point of view, it is determined that the measured battery performance A1 of the battery stack 2 is equal to or higher than the predetermined predetermined performance A0.

第1判定工程(S12)において、電池スタック2が予め定められた規定性能A0を有する場合(Yes)には、電池スタック2は再利用される工程に回送される(S30)。
ここで、予め定められた規定性能A0は、例えば、電池スタック2の初期性能の8割程度の性能に設定するとよい。例えば、電池スタック2の電池容量での評価では、電池容量が初期容量の8割程度以上に維持されているか否かで判定するとよい。また、電池スタック2の出力値での評価では、例えば、予め定められた条件で電池スタック2の出力性能を評価し、その評価値が初期状態の8割程度以上に維持されているか否かで判定するとよい。
In the first determination step (S12), when the battery stack 2 has a predetermined predetermined performance A0 (Yes), the battery stack 2 is forwarded to the reused step (S30).
Here, the predetermined performance A0 may be set to, for example, about 80% of the initial performance of the battery stack 2. For example, in the evaluation based on the battery capacity of the battery stack 2, it may be determined whether or not the battery capacity is maintained at about 80% or more of the initial capacity. Further, in the evaluation based on the output value of the battery stack 2, for example, the output performance of the battery stack 2 is evaluated under predetermined conditions, and whether or not the evaluation value is maintained at about 80% or more of the initial state is determined. It is good to judge.

第1判定工程(S12)で、予め定められた規定性能A0を有さない場合(No)には、電池スタック2は、電池スタックの拘束荷重Pbを取得する工程(S13)に回送される。図5は、拘束荷重Pbを取得する測定装置8の一例を模式的に示す平面図である。 In the first determination step (S12), when the predetermined performance A0 is not provided (No), the battery stack 2 is forwarded to the step (S13) of acquiring the restraint load Pb of the battery stack. FIG. 5 is a plan view schematically showing an example of a measuring device 8 that acquires a restraint load Pb.

図5に示された例では、拘束荷重Pbを取得する測定装置8は、一対の測定プレート81,82と、測定プレート81,82がエンドプレート51,52から受ける反力を検知する測定器83とを備えている。一対の測定プレート81,82は、電池スタック2の両側のエンドプレート51,52の間隔に合わせて間隔が調整されうる。測定プレート81,82は、電池スタック2の両側のエンドプレート51,52を挟むように、エンドプレート51,52の外側に取り付けられる。測定プレート81,82の間隔を固定する。この状態で拘束機構71〜74を操作して4つの拘束バンド61〜64による拘束を完全に緩める。4つの拘束バンド61〜64による拘束を、解除するとよい。これにより、電池スタック2の複数のセル3に作用している拘束荷重に相当する反力が、測定プレート81,82に作用する。複数のセル3に作用している拘束荷重に相当する反力が測定器83によって測定される。図5では、測定器83は、模式的に描かれているが、例えば、測定プレート81,82を支持する支持部材に設けられていてもよい。 In the example shown in FIG. 5, the measuring device 8 for acquiring the restraint load Pb is a pair of measuring plates 81, 82 and a measuring device 83 for detecting the reaction force received by the measuring plates 81, 82 from the end plates 51, 52. And have. The spacing between the pair of measuring plates 81, 82 can be adjusted according to the spacing between the end plates 51, 52 on both sides of the battery stack 2. The measuring plates 81 and 82 are attached to the outside of the end plates 51 and 52 so as to sandwich the end plates 51 and 52 on both sides of the battery stack 2. The distance between the measuring plates 81 and 82 is fixed. In this state, the restraint mechanisms 71 to 74 are operated to completely loosen the restraint by the four restraint bands 61 to 64. The restraint by the four restraint bands 61 to 64 may be released. As a result, the reaction force corresponding to the restraining load acting on the plurality of cells 3 of the battery stack 2 acts on the measuring plates 81 and 82. The reaction force corresponding to the restraining load acting on the plurality of cells 3 is measured by the measuring instrument 83. In FIG. 5, the measuring instrument 83 is schematically drawn, but may be provided, for example, on a support member that supports the measuring plates 81 and 82.

第1調整工程(S14)は、拘束荷重Pbが予め定められた第2荷重P2よりも低い場合に、予め定められた規定荷重Prになるように拘束荷重Pbを調整する工程である。
図4のフローチャートでは、第1調整工程(S14)は、拘束荷重Pbが予め定められた第2荷重P2よりも低いか否か(Pb<P2)を判定する工程(S14a)と、拘束荷重Pbを調整する工程(S14b)とを備えている。拘束荷重Pbを調整する工程(S14b)では、拘束機構71〜74を操作することによって、拘束荷重Pbが調整されるとよい。また、拘束荷重Pbは、例えば、図5に示されているように、測定装置8によって測定されながら調整されるとよい。
The first adjustment step (S14) is a step of adjusting the restraint load Pb so that the restraint load Pb becomes a predetermined predetermined load Pr when the restraint load Pb is lower than the predetermined second load P2.
In the flowchart of FIG. 4, the first adjustment step (S14) is a step (S14a) of determining whether or not the restraint load Pb is lower than the predetermined second load P2 (Pb <P2), and the restraint load Pb. (S14b) is provided. In the step of adjusting the restraint load Pb (S14b), the restraint load Pb may be adjusted by operating the restraint mechanisms 71 to 74. Further, the restraint load Pb may be adjusted while being measured by the measuring device 8, for example, as shown in FIG.

ここで、第2荷重P2は、セル3内の樹脂部材が拘束荷重を受けてほぼクリープしきった状態で測定される荷重に設定されている。拘束荷重Pbがこのような第2荷重P2よりも低い場合には、電池スタック2を構成するセル3のシート状の正極と、シート状の負極の距離が規定よりも広くなっている可能性がある。この場合、セル3のシート状の正極と、シート状の負極の距離が広くなっていると、電解質は拡散しやすい状態にあるので、塩濃度ムラは解消しやすい。このため、塩濃度ムラに起因する電池スタック2の性能劣化は解消しやすい。他方で、電池スタック2を構成するセル3のシート状の正極と、シート状の負極の距離が規定よりも広くなっていると、その分、正極と負極の間での内部抵抗が大きくなり、これが、電池スタック2の性能劣化の原因となっている可能性がある。 Here, the second load P2 is set to a load measured in a state where the resin member in the cell 3 receives a restraining load and is almost completely creeped. When the restraint load Pb is lower than the second load P2, the distance between the sheet-shaped positive electrode and the sheet-shaped negative electrode of the cell 3 constituting the battery stack 2 may be wider than specified. be. In this case, when the distance between the sheet-shaped positive electrode and the sheet-shaped negative electrode of the cell 3 is wide, the electrolyte is in a state of being easily diffused, so that the uneven salt concentration can be easily eliminated. Therefore, the deterioration in the performance of the battery stack 2 due to the uneven salt concentration can be easily eliminated. On the other hand, if the distance between the sheet-shaped positive electrode and the sheet-shaped negative electrode of the cell 3 constituting the battery stack 2 is wider than specified, the internal resistance between the positive electrode and the negative electrode increases accordingly. This may be the cause of the performance deterioration of the battery stack 2.

図4に示されているように、このため、拘束荷重Pbがこのような第2荷重P2よりも低い場合には、拘束荷重Pbを規定荷重Prまで締め増すとよい。つまり、予め定められた規定荷重Prになるように拘束荷重Pbを調整する工程(S14)によって、電池スタック2を構成するセル3のシート状の正極と、シート状の負極の距離が適切に狭くなる。この処理によって、電池スタック2を構成する各セル3の性能および電池スタック2の性能が回復することがある。 Therefore, as shown in FIG. 4, when the restraint load Pb is lower than such a second load P2, the restraint load Pb may be tightened up to the specified load Pr. That is, by the step (S14) of adjusting the restraint load Pb so as to have a predetermined predetermined load Pr, the distance between the sheet-shaped positive electrode and the sheet-shaped negative electrode of the cell 3 constituting the battery stack 2 is appropriately narrowed. Become. By this process, the performance of each cell 3 constituting the battery stack 2 and the performance of the battery stack 2 may be restored.

第2調整工程(S15)は、拘束荷重Pbが予め定められた第2荷重P2以上で、かつ、予め定められた第1荷重P1よりも低い場合に、拘束荷重Pbを調整する工程である。図4のフローチャートでは、第2調整工程(S15)は、拘束荷重Pbが予め定められた第2荷重P2以上で、かつ、予め定められた第1荷重P1よりも低いか否か(P2≦Pb<P1)を判定する工程(S15a)と、拘束荷重Pbを調整する工程(S15b)とを備えている。 The second adjustment step (S15) is a step of adjusting the restraint load Pb when the restraint load Pb is equal to or higher than the predetermined second load P2 and lower than the predetermined first load P1. In the flowchart of FIG. 4, in the second adjustment step (S15), whether or not the restraint load Pb is equal to or higher than the predetermined second load P2 and lower than the predetermined first load P1 (P2 ≦ Pb). It includes a step of determining <P1) (S15a) and a step of adjusting the restraint load Pb (S15b).

ここで、第1荷重P1は、図3に示されているように、規定荷重Prを設定しうる範囲の下限値である。セル3内のクリープがほとんど生じていない状態でも検知される荷重である。拘束荷重Pbが、P2≦Pb<P1である場合は、つまり、セル3内がクリープしきっているとは限らず、セル3内のクリープがほとんど生じていない状態もあり得る。この場合、電池スタック2の劣化の要因として、塩濃度ムラに起因することや、電池スタック2を構成するセル3のシート状の正極と、シート状の負極の距離が規定よりも広くなっており、内部抵抗が高くなっていることも考えられうる。 Here, the first load P1 is a lower limit value in a range in which the specified load Pr can be set, as shown in FIG. It is a load that can be detected even when creep in the cell 3 is hardly generated. When the restraint load Pb is P2 ≦ Pb <P1, that is, the inside of the cell 3 is not always completely creeped, and there may be a state where almost no creep occurs in the cell 3. In this case, the deterioration of the battery stack 2 is caused by uneven salt concentration, and the distance between the sheet-shaped positive electrode and the sheet-shaped negative electrode of the cell 3 constituting the battery stack 2 is wider than specified. It is also possible that the internal resistance is high.

拘束荷重Pbが予め定められた第2荷重P2以上で、かつ、予め定められた第1荷重P1よりも低い(P2≦Pb<P1)場合、拘束荷重Pbを調整する工程(S15b)では、まず拘束荷重Pbを緩め、その後に荷重を増して予め定められた規定荷重Prよりも高い荷重Praにし、さらにその後に除荷して、予め定められた規定荷重Prになるように、拘束荷重Pbを調整する。拘束荷重Pbを調整する工程(S15b)では、拘束機構71〜74を操作することによって、拘束荷重Pbが調整されるとよい。また、拘束荷重Pbは、例えば、図5に示されているように、測定装置8によって測定されながら調整されるとよい。 When the restraint load Pb is equal to or higher than the predetermined second load P2 and lower than the predetermined first load P1 (P2 ≦ Pb <P1), in the step of adjusting the restraint load Pb (S15b), first Loosen the restraint load Pb, then increase the load to make the load Pra higher than the predetermined specified load Pr, and then unload it to make the restraint load Pb so that it becomes the predetermined specified load Pr. adjust. In the step of adjusting the restraint load Pb (S15b), the restraint load Pb may be adjusted by operating the restraint mechanisms 71 to 74. Further, the restraint load Pb may be adjusted while being measured by the measuring device 8, for example, as shown in FIG.

図6は、拘束荷重Pbを調整する工程(S15b)での、拘束荷重の推移を示すグラフである。
拘束荷重Pbを調整する工程(S15b)では、図6に示されているように、拘束荷重Pbが先ず緩められる(L1)。拘束荷重Pbが緩められると、電池スタック2を構成するセル3のシート状の正極と、シート状の負極の距離が規定よりも広くなる。そして、塩濃度ムラが解消しやすくなる。拘束荷重Pbが緩められた状態(L1)では、電池スタック2は、予め定められた時間放置されるとよい。これによって、セル3内の塩濃度ムラは、程よく解消する。
FIG. 6 is a graph showing the transition of the restraint load in the step of adjusting the restraint load Pb (S15b).
In the step of adjusting the restraint load Pb (S15b), as shown in FIG. 6, the restraint load Pb is first loosened (L1). When the restraining load Pb is loosened, the distance between the sheet-shaped positive electrode and the sheet-shaped negative electrode of the cell 3 constituting the battery stack 2 becomes wider than specified. Then, the uneven salt concentration can be easily eliminated. In the state where the restraining load Pb is loosened (L1), the battery stack 2 may be left for a predetermined time. As a result, the uneven salt concentration in the cell 3 is moderately eliminated.

ここで、セル3に用いられた電極体が、例えば、シート状の正極とシート状の負極とをシート状のセパレータを介在させて捲回したいわゆる捲回電極体である場合には、例えば、拘束荷重Pbが規定荷重Prの半分程度になるように緩められるとよい。捲回電極体では、拘束荷重Pbが緩められすぎると、内部で捲回が緩み、次に拘束が締め増された時に、捲回電極体にシワが生じる要因となり得る。
なお、捲回電極体が複数枚のシート状の正極と、複数枚のシート状の負極とが、複数枚のセパレータを介在させて積層された、いわゆる積層型の電極体である場合には、拘束をさらに緩めてもよい。拘束がさらに緩められることによって、塩濃度ムラが早期に解消しうる。
Here, when the electrode body used in the cell 3 is, for example, a so-called wound electrode body in which a sheet-shaped positive electrode and a sheet-shaped negative electrode are wound with a sheet-shaped separator interposed therebetween, for example, It is preferable that the restraining load Pb is loosened so as to be about half of the specified load Pr. In the wound electrode body, if the restraint load Pb is loosened too much, the winding is loosened inside, and when the restraint is further tightened, it may cause wrinkles in the wound electrode body.
In the case where the wound electrode body is a so-called laminated electrode body in which a plurality of sheet-shaped positive electrodes and a plurality of sheet-shaped negative electrodes are laminated with a plurality of separators interposed therebetween. The restraint may be further loosened. By further loosening the restraint, uneven salt concentration can be eliminated at an early stage.

また、拘束荷重Pbが予め定められた第2荷重P2よりも低い場合(Pb<P2)には、セル3内でクリープが生じきっている可能性がある。この場合には、シート状の正極やシート状の負極に拘束荷重が作用しやすい状態であり、拘束荷重Pbを規定荷重Prよりも高くするべきでない。ここでは、ここでは、拘束荷重Pbが予め定められた第2荷重P2以上で、かつ、予め定められた第1荷重P1よりも低い(P2≦Pb<P1)場合に、拘束が締め増される。判定工程(S15a)において、拘束荷重Pbが予め定められた第2荷重P2よりも低い場合(Pb<P2)は、拘束を締め増す対象から除外されている。 Further, when the restraint load Pb is lower than the predetermined second load P2 (Pb <P2), there is a possibility that creep has completely occurred in the cell 3. In this case, the restraint load is likely to act on the sheet-shaped positive electrode and the sheet-shaped negative electrode, and the restraint load Pb should not be higher than the specified load Pr. Here, the constraint is tightened when the restraint load Pb is equal to or higher than the predetermined second load P2 and lower than the predetermined first load P1 (P2 ≦ Pb <P1). .. In the determination step (S15a), when the restraint load Pb is lower than the predetermined second load P2 (Pb <P2), it is excluded from the target for tightening the restraint.

判定工程(S15a)において、拘束荷重Pbが予め定められた第2荷重P2以上で、かつ、予め定められた第1荷重P1よりも低い(P2≦Pb<P1)場合(Yes)は、セル3内のクリープがほとんど生じていない状態である場合がありうる。拘束荷重Pbを調整する工程(S15b)では、図6に示されているように、拘束を予め定められた時間緩めた後(L1の後)、拘束荷重Pbを規定荷重Prに調整する前(L3の前)に、荷重を増して予め定められた規定荷重Prよりも高い荷重Praに拘束荷重Pbを調整する(L2)。ここで、荷重Praは、規定荷重Prよりも高いが、電池ケースがつぶれる拘束荷重Pbの限界値P3(図3参照)よりも低く設定される。 In the determination step (S15a), when the restraint load Pb is equal to or higher than the predetermined second load P2 and lower than the predetermined first load P1 (P2 ≦ Pb <P1) (Yes), the cell 3 It is possible that there is almost no creep inside. In the step of adjusting the restraint load Pb (S15b), as shown in FIG. 6, after loosening the restraint for a predetermined time (after L1) and before adjusting the restraint load Pb to the specified load Pr (after L1). Before L3), the restraint load Pb is adjusted to a load Pra higher than the predetermined predetermined load Pr by increasing the load (L2). Here, the load Pra is set higher than the specified load Pr, but lower than the limit value P3 (see FIG. 3) of the restraint load Pb at which the battery case is crushed.

荷重を増して予め定められた規定荷重Prよりも高い荷重Praに拘束荷重Pbを調整することによって、セル3内の樹脂材料が締め付けられた状態になる。その後に、拘束荷重Pbを規定荷重Prに調整することによって、セル3内の樹脂材料にクリープすることによる荷重抜けが防止できる。なお、初期状態のセル3で電池スタック2を組む場合も、同様の理由で、一度、予め定められた規定荷重Prよりも高い荷重Praにしてから、拘束荷重Pbを規定荷重Prに調整するとよい。 By increasing the load and adjusting the restraining load Pb to a load Pra higher than the predetermined predetermined load Pr, the resin material in the cell 3 is in a tightened state. After that, by adjusting the restraining load Pb to the specified load Pr, it is possible to prevent the load from coming off due to creep on the resin material in the cell 3. In addition, when assembling the battery stack 2 in the cell 3 in the initial state, it is advisable to once set the load Pra to be higher than the predetermined specified load Pr and then adjust the restraint load Pb to the specified load Pr for the same reason. ..

第2判定工程(S16)は、上述した第1調整工程(S14)の後または第2調整工程(S15)の後で、電池スタック2が予め定められた規定性能を有するか否かを判定する工程である。ここでは、第1判定工程(S12)と同様に第1調整工程(S14)の後または第2調整工程(S15)の後の電池スタック2の電池性能A1を取得する(S16a)。そして、取得された電池スタック2の電池性能A1が、予め定められた規定性能A0を有するか(A1≧A0)を判定する(S16b)。 The second determination step (S16) determines whether or not the battery stack 2 has predetermined predetermined performance after the first adjustment step (S14) or after the second adjustment step (S15) described above. It is a process. Here, the battery performance A1 of the battery stack 2 after the first adjustment step (S14) or after the second adjustment step (S15) is acquired (S16a) as in the first determination step (S12). Then, it is determined whether the acquired battery performance A1 of the battery stack 2 has a predetermined predetermined performance A0 (A1 ≧ A0) (S16b).

第2判定工程(S16)において、電池スタック2が予め定められた規定性能A0を有する場合(Yes)には、電池スタック2は再利用される工程(S30)に回送される。 In the second determination step (S16), when the battery stack 2 has a predetermined predetermined performance A0 (Yes), the battery stack 2 is forwarded to the reused step (S30).

以上のとおり、電池スタック2の検査方法は、使用済みの電池スタック2を用意する工程(S11)と、第1判定工程(S12)と、電池スタック2の拘束荷重Pbを取得する工程(S13)と、第1調整工程(S14)と、第2調整工程(S15)と、第2判定工程(S16)とを含んでいるとよい。 As described above, the inspection method of the battery stack 2 includes a step of preparing the used battery stack 2 (S11), a first determination step (S12), and a step of acquiring the restraint load Pb of the battery stack 2 (S13). It is preferable that the first adjusting step (S14), the second adjusting step (S15), and the second determination step (S16) are included.

(S11)〜(S16)までの工程では、上述のように電池スタック2を維持した状態で行われうる。つまり、第1判定工程(S12)において、電池スタック2が規定性能A0を有さない場合(No)でも、第1調整工程(S14)と、第2調整工程(S15)とでは、電池スタック2を維持した状態で、拘束が緩められる。このため、セル3の塩濃度の偏りに起因して電池スタック2の性能が劣化している場合には、セル3の塩濃度の偏りが解消して電池スタック2の性能が回復する場合がある。そして、第1判定工程(S12)または第2判定工程(S16)において、電池スタック2が規定性能A0を有する場合(Yes)には、電池スタック2は再利用される工程(S30)に回送される。このため、セル3の拘束を解かずに電池スタック2を再利用できる。ここで、電池スタック2は再利用される工程(S30)に回送される電池スタック2については、拘束が解かれることはなく、セル3毎に検査されることもなく、電池スタック2を再構築される手間などが省かれる。このため、電池スタック2の拘束を解き、セル3毎に検査するセル検査工程(S17)の前に、上記のような(S11)〜(S16)までの工程を含む電池スタック2の検査方法が実施されることによって、電池スタック2を効率良く再利用できるようになる。 The steps (S11) to (S16) can be performed while the battery stack 2 is maintained as described above. That is, in the first determination step (S12), even when the battery stack 2 does not have the specified performance A0 (No), the battery stack 2 is used in the first adjustment step (S14) and the second adjustment step (S15). The restraint is loosened while maintaining the. Therefore, when the performance of the battery stack 2 is deteriorated due to the bias of the salt concentration of the cell 3, the bias of the salt concentration of the cell 3 may be eliminated and the performance of the battery stack 2 may be recovered. .. Then, in the first determination step (S12) or the second determination step (S16), when the battery stack 2 has the specified performance A0 (Yes), the battery stack 2 is forwarded to the reused step (S30). To. Therefore, the battery stack 2 can be reused without releasing the constraint of the cell 3. Here, the battery stack 2 is reconstructed without releasing the constraint on the battery stack 2 that is forwarded to the reused step (S30) and without being inspected for each cell 3. The trouble of being done is saved. Therefore, a method for inspecting the battery stack 2 including the above steps (S11) to (S16) before the cell inspection step (S17) for releasing the constraint of the battery stack 2 and inspecting each cell 3 is available. By doing so, the battery stack 2 can be efficiently reused.

また、第2判定工程(S16)で、電池スタック2が予め定められた規定性能を有しない場合(No)には、セル検査工程(S17)に回送される。
また、(Pb<P2)を判定する工程(S14a)と、(P2≦Pb<P1)を判定する工程(S15a)との何れも「No」と判定された場合には、セル検査工程(S17)に回送される。つまり、拘束荷重Pbが、規定荷重Prが設定されうる範囲の下限値である荷重P1以上(P1≦Pb)である場合には、電池スタック2はセル検査工程(S17)に回送される。つまり、ここでは、拘束荷重Pbは、規定荷重Prが設定されうる範囲の下限値である荷重P1以上であるため、拘束荷重Pbは、最適値の範囲内であり、拘束荷重を緩めることなく、セル検査工程(S17)に回送している。
If the battery stack 2 does not have a predetermined performance (No) in the second determination step (S16), the battery stack 2 is forwarded to the cell inspection step (S17).
If both the step (S14a) for determining (Pb <P2) and the step (S15a) for determining (P2 ≦ Pb <P1) are determined to be “No”, the cell inspection step (S17). ). That is, when the restraint load Pb is a load P1 or more (P1 ≦ Pb) which is a lower limit value in the range in which the specified load Pr can be set, the battery stack 2 is forwarded to the cell inspection step (S17). That is, here, since the restraint load Pb is equal to or higher than the load P1 which is the lower limit value of the range in which the specified load Pr can be set, the restraint load Pb is within the range of the optimum value, and the restraint load is not loosened. It is forwarded to the cell inspection step (S17).

セル検査工程(S17)は、電池スタック2の拘束を解いて、当該電池スタック2を構成するセル3をそれぞれ検査する工程である。図4のフローチャートに示されているように、セル検査工程(S17)は、例えば、電池スタック2をセル3毎に分解する工程(S17a)と、セル3を良品分別する工程(S17b)と、良品のセル3によって電池スタック2を再構築する工程(S17c)とを備えている。そして、良品のセル3によって再構築された電池スタック2は、電池スタック2は再利用される工程(S30)に回送される。ここで、セル3の良品分別は、例えば、セル3が初期性能の8割程度の性能を維持しているかを判定するとよい。 The cell inspection step (S17) is a step of releasing the constraint of the battery stack 2 and inspecting each of the cells 3 constituting the battery stack 2. As shown in the flowchart of FIG. 4, the cell inspection step (S17) includes, for example, a step of disassembling the battery stack 2 for each cell 3 (S17a), a step of separating the cell 3 into non-defective products (S17b), and the like. It includes a step (S17c) of reconstructing the battery stack 2 with a good cell 3. Then, the battery stack 2 reconstructed by the good cell 3 is forwarded to the step (S30) in which the battery stack 2 is reused. Here, for the non-defective product classification of the cell 3, for example, it may be determined whether the cell 3 maintains the performance of about 80% of the initial performance.

かかるセル検査工程(S17)によって、セル3毎に検査することによって、再利用可能なセル3を適切に分別できる。これによって再利用可能なセル3は、廃棄されることなく、再利用される。 By inspecting each cell 3 by the cell inspection step (S17), the reusable cell 3 can be appropriately sorted. As a result, the reusable cell 3 is reused without being discarded.

以上、ここで提案される電池スタックの検査方法について、種々説明した。特に言及されない限りにおいて、ここで挙げられた電池スタックの検査方法の実施形態などは、本発明を限定しない。 In the above, various methods for inspecting the battery stack proposed here have been described. Unless otherwise specified, the embodiments of the battery stack inspection method mentioned here do not limit the present invention.

2 電池スタック
3 セル
4 冷却板
7 バスバー
8 測定装置
30 電池ケース
31 ケース本体
32 蓋体
33 安全弁
36A 正極端子
36B 負極端子
51,52 エンドプレート
60 拘束機構
61〜64 拘束バンド
61a〜64a ナット
71〜74 拘束機構
71a〜74a ボルト
71b〜74b 止めナット
71c バネワッシャー
81,82 測定プレート
83 測定器
2 Battery stack 3 Cell 4 Cooling plate 7 Bus bar 8 Measuring device 30 Battery case 31 Case body 32 Lid 33 Safety valve 36A Positive electrode terminal 36B Negative electrode terminal 51, 52 End plate 60 Restraint mechanism 61-64 Restraint band 61a-64a Nuts 71-74 Restraint mechanism 71a to 74a Bolts 71b to 74b Stop nut 71c Spring washer 81,82 Measuring plate 83 Measuring instrument

Claims (1)

拘束荷重が加えられた状態で拘束された複数のセルを備えた使用済みの電池スタックを用意する工程と、
前記電池スタックが内部抵抗と電池容量とのうち少なくとも一方について予め定められた規定性能を有するか否かを判定する第1判定工程と、
前記第1判定工程で、前記予め定められた規定性能を有さない場合に、前記電池スタックの拘束荷重Pbを取得する工程と、
前記拘束荷重Pbが予め定められた第2荷重P2よりも低い場合に、予め定められた規定荷重Prになるように前記拘束荷重Pbを調整する第1調整工程と、
前記拘束荷重Pbが予め定められた第2荷重P2以上で、かつ、予め定められた第1荷重P1よりも低い場合に、前記拘束荷重Pbを緩め、その後に荷重を増して予め定められた規定荷重Prよりも高い荷重Praにし、さらにその後に除荷して、予め定められた規定荷重Prになるように、前記拘束荷重Pbを調整する第2調整工程と、
前記第1調整工程の後または前記第2調整工程の後で、前記電池スタックが前記予め定められた規定性能を有するか否かを判定する第2判定工程と
を含む、
電池スタックの検査方法。
The process of preparing a used battery stack with multiple cells constrained under a constrained load, and
A first determination step of determining whether or not the battery stack has predetermined predetermined performance for at least one of the internal resistance and the battery capacity.
In the first determination step, when no said predetermined specified performance, a step of acquiring the constraint force Pb of the cell stack,
When the restraint load Pb is lower than the predetermined second load P2, the first adjustment step of adjusting the restraint load Pb so as to be the predetermined predetermined load Pr, and the first adjustment step.
When the restraint load Pb is equal to or higher than the predetermined second load P2 and lower than the predetermined first load P1, the restraint load Pb is loosened and then the load is increased to be predetermined. A second adjustment step of adjusting the restraint load Pb so that the load Pra is higher than the load Pr, and then the load is unloaded so as to have a predetermined predetermined load Pr.
A second determination step of determining whether or not the battery stack has the predetermined predetermined performance after the first adjustment step or after the second adjustment step is included.
How to inspect the battery stack.
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