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JP7812428B2 - Measuring units and measuring machines - Google Patents
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JP7812428B2 - Measuring units and measuring machines - Google Patents

Measuring units and measuring machines

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JP7812428B2 JP2024185383A JP2024185383A JP7812428B2 JP 7812428 B2 JP7812428 B2 JP 7812428B2 JP 2024185383 A JP2024185383 A JP 2024185383A JP 2024185383 A JP2024185383 A JP 2024185383A JP 7812428 B2 JP7812428 B2 JP 7812428B2
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Description

本開示は、積層構造を有する電池の層間短絡(内部短絡)における状態変化を測定するユニット、測定機、測定方法、および層間短絡した電池の安全性を評価する方法に関し、特に、内部短絡させる層の数を制御して上記状態変化を測定し、上記安全性を評価することに関する。 This disclosure relates to a unit, measuring device, and measurement method for measuring state changes that occur during interlayer short-circuiting (internal short-circuiting) in batteries with a stacked structure, as well as a method for evaluating the safety of batteries that have undergone interlayer short-circuiting, and in particular to measuring the state changes and evaluating the safety of such batteries by controlling the number of layers that are internally short-circuited.

近年、電子機器、自動車、再生可能エネルギなど、多分野で充放電可能な電池の利用が増大している。このような電池は、製造時における内部への異物混入、使用時における外部からの異物の進入などによって内部短絡が発生することがある。内部短絡が発生した場合における電池の安全性を評価する方法が知られている(特開2023-081127号公報)。 In recent years, the use of rechargeable batteries has increased in a wide range of fields, including electronic devices, automobiles, and renewable energy. Internal short circuits can occur in such batteries due to the intrusion of foreign matter into the battery during manufacturing or from the outside during use. A method for evaluating the safety of batteries in the event of an internal short circuit is known (JP 2023-081127 A).

特開2023-081127号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2023-081127

特許文献1の評価方法では、正極、負極およびセパレータを積層した電極群と、金属小片とを内包する外装体を加圧治具で加圧し、上記金属小片が上記セパレータを突き破ることで内部短絡を発生させている。上記金属小片は、上記セパレータを突き破る方向における高さ(寸法)が0.3mm以上であるため、積層されている比較的多数の正極、負極およびセパレータの層を突き破るおそれがあり、例えば一層、二層などの比較的少数の層における内部短絡を発生させることができないおそれがある。比較的少数の層で内部短絡した電池の安全性を評価することが求められている。 In the evaluation method described in Patent Document 1, an outer casing containing a stacked electrode group of positive electrodes, negative electrodes, and separators and small metal pieces is pressurized with a pressure jig, causing the small metal pieces to break through the separator, resulting in an internal short circuit. Because the small metal pieces have a height (dimension) of 0.3 mm or more in the direction of breaking through the separator, they may break through the relatively large number of stacked positive electrodes, negative electrodes, and separator layers, potentially preventing an internal short circuit from occurring in a relatively small number of layers, such as one or two layers. There is a need to evaluate the safety of batteries that have experienced an internal short circuit in a relatively small number of layers.

本開示は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、比較的少ない層で内部短絡をさせることができ、内部短絡した上記電池の電圧および電流の少なくとも一方を測定することで上記電池の安全性を評価できる測定ユニットを提供することを目的とする。 This disclosure was made based on the above-mentioned circumstances, and aims to provide a measurement unit that can cause an internal short circuit with a relatively small number of layers and evaluate the safety of the battery by measuring at least one of the voltage and current of the battery that has been internally shorted.

本開示の一態様に係る測定ユニットは、電池内の電極層が短絡した際の電圧および電流の少なくとも一方を測定するユニットであって、電池を載置する基台と、上記基台に載置された電池に穴を開けるための針と、上記針を保持して上記基台に載置された電池に穴を開けるように移動させるホルダと、上記基台に対する上記針の変位量を測定する変位測定器と、穴が開けられている電池の電圧および電流の少なくとも一方を測定する第1測定器とを備える。 A measurement unit according to one aspect of the present disclosure is a unit that measures at least one of the voltage and current when an electrode layer in a battery is short-circuited, and includes a base on which the battery is placed, a needle for piercing a hole in the battery placed on the base, a holder that holds the needle and moves it so as to pierce the battery placed on the base, a displacement measuring device that measures the amount of displacement of the needle relative to the base, and a first measuring device that measures at least one of the voltage and current of the battery in which the hole has been pierced.

本開示の測定ユニットは、電池の比較的少ない層での内部短絡を発生させることができ、この内部短絡による電池の電圧および電流の少なくとも一方を測定して電池の安全性を評価できる。 The measurement unit disclosed herein can generate an internal short circuit in a relatively small number of layers of a battery, and can measure at least one of the battery's voltage and current due to this internal short circuit to evaluate the safety of the battery.

図1は、本開示の一実施形態である測定ユニットを示す模式的正面図である。FIG. 1 is a schematic front view showing a measurement unit according to an embodiment of the present disclosure. 図2は、図1の測定ユニットの模式的側面図である。FIG. 2 is a schematic side view of the measurement unit of FIG. 図3は、図1のA-A断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図4は、図1の測定ユニットが備える針の模式的正面図である。FIG. 4 is a schematic front view of a needle provided in the measurement unit of FIG. 図5は、図4の針の模式的側面図である。FIG. 5 is a schematic side view of the needle of FIG. 図6は、本開示の一実施形態である測定機を示す模式的正面図である。FIG. 6 is a schematic front view showing a measuring instrument according to an embodiment of the present disclosure. 図7は、本開示の一実施形態である測定方法で測定対象の電池に他の電池を接続した状態を示す模式的正面図である。FIG. 7 is a schematic front view showing a state in which another battery is connected to a battery to be measured in a measurement method according to an embodiment of the present disclosure. 図8は、当該測定方法で測定対象の電池に直流電源を接続した状態を示す模式的正面図である。FIG. 8 is a schematic front view showing a state in which a DC power supply is connected to a battery to be measured by this measurement method. 図9は、当該測定方法によって内部短絡した電池の電圧の変化を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the change in voltage of a battery that has been internally short-circuited, measured by this measurement method. 図10は、図9のグラフで示されている電池と、この電池を内部短絡させた針との間の電圧の変化を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the change in voltage between the battery shown in the graph of FIG. 9 and a needle that internally shorted the battery. 図11は、本開示の一実施形態である測定方法によって内部短絡した電池の電圧変化と、この電池の温度変化と、内部短絡させた針と電池との間の電圧変化と、この針の変位量とを示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the voltage change of a battery that has been internally short-circuited using a measurement method according to one embodiment of the present disclosure, the temperature change of the battery, the voltage change between the internally short-circuited needle and the battery, and the displacement of the needle. 図12は、本開示の他の一実施形態である測定方法によって内部短絡した電池の電圧変化、内部短絡した電池とこの電池に並列接続されている電池との間の電流変化、内部短絡した電池の温度変化、内部短絡させた針と内部短絡した電池との間の電圧変化、針の変位量および針の荷重変化を示すグラフである。Figure 12 is a graph showing the voltage change of an internally short-circuited battery, the current change between the internally short-circuited battery and a battery connected in parallel to this battery, the temperature change of the internally short-circuited battery, the voltage change between the internally short-circuited needle and the internally short-circuited battery, the needle displacement amount, and the needle load change, using a measurement method that is another embodiment of the present disclosure. 図13は、内部短絡した電池において外部電源から突入する電流のエネルギ量、および内部短絡のみのエネルギ量と、上記内部短絡からの時間との関係を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing the relationship between the amount of energy of a current rushing from an external power source into a battery that has experienced an internal short circuit, and the amount of energy of the internal short circuit alone, and the time since the internal short circuit. 図14は、内部短絡した電池において外部電源から突入する電流の実効値、および内部短絡のみの電流の実効値と、それぞれのエネルギ量との関係を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing the relationship between the effective value of the current flowing from an external power source into a battery with an internal short circuit, the effective value of the current with only an internal short circuit, and the amount of energy in each case.

[本開示の実施形態の説明]
(1)本開示の一態様に係る測定ユニットは、電池内の電極層が短絡した際の電圧および電流の少なくとも一方を測定するユニットであって、電池を載置する基台と、上記基台に載置された電池に穴を開けるための針と、上記針を保持して上記基台に載置された電池に穴を開けるように移動させるホルダと、上記基台に対する上記針の変位量を測定する変位測定器と、穴が開けられている電池の電圧および電流の少なくとも一方を測定する第1測定器とを備える。
Description of the embodiments of the present disclosure
(1) A measurement unit according to one aspect of the present disclosure is a unit that measures at least one of the voltage and current when an electrode layer in a battery is short-circuited, and includes a base on which the battery is placed, a needle for piercing a hole in the battery placed on the base, a holder that holds the needle and moves it to pierce the battery placed on the base, a displacement measuring instrument that measures the amount of displacement of the needle relative to the base, and a first measuring instrument that measures at least one of the voltage and current of the battery in which the hole has been pierced.

当該測定ユニットは、基台に載置された電池に穴を開けるための針の変位量を測定する変位測定器を備えるため、上記電池内に上記針が侵入する深さを制御することができる。このため、上記電池が有する正極層、セパレータ層および負極層を含む積層体で上記針が貫通する層の数を制御することができ、上記積層体の比較的少ない層での短絡をさせることができる。また、当該測定ユニットは、上記針が侵入する深さを制御することで、上記針の各上記層に対する接触、穴開けおよび貫通を制御できる。当該測定ユニットは、穴が開けられている上記電池の電圧および電流の少なくとも一方(以下、単に「電圧/電流」と記すことがある)を測定する測定器を備えるため、内部短絡した上記電池の電圧/電流の変化を測定することができる。 The measurement unit is equipped with a displacement measuring device that measures the displacement of the needle used to puncture a battery placed on a base, making it possible to control the depth to which the needle penetrates into the battery. This makes it possible to control the number of layers that the needle penetrates in the battery's laminate, which includes the positive electrode layer, separator layer, and negative electrode layer, and to short-circuit a relatively small number of layers in the laminate. Furthermore, by controlling the needle's penetration depth, the measurement unit can control the needle's contact with, puncture, and penetration of each of the layers. The measurement unit is equipped with a measuring device that measures at least one of the voltage and current (hereinafter sometimes simply referred to as "voltage/current") of the punctured battery, making it possible to measure changes in the voltage/current of the battery that has experienced an internal short circuit.

(2)上記(1)において、当該測定ユニットが電池と上記針との間の電圧および電流の少なくとも一方を測定する第2測定器をさらに備え、または上記第1測定器が電池と上記針との間の電圧および電流の少なくとも一方をさらに測定可能であってもよい。すなわち、当該測定ユニットが上記電池の電圧/電流の測定に加えて、上記針と上記電池との間の電圧/電流の測定をするように構成されてもよい。複数の測定対象を設けることで電地の安全性評価を多面的に行うことができる。 (2) In (1) above, the measurement unit may further include a second measuring device that measures at least one of the voltage and current between the battery and the needle, or the first measuring device may be capable of further measuring at least one of the voltage and current between the battery and the needle. In other words, the measurement unit may be configured to measure the voltage/current between the needle and the battery in addition to measuring the voltage/current of the battery. By providing multiple measurement targets, it is possible to perform a multifaceted safety assessment of the battery.

(3)上記(1)または上記(2)において、上記変位測定器が、上記針に接続される第1接続部と、上記基台に接続される第2接続部とを有してもよい。このようにすることで、上記針の変位量を容易かつ正確に測定できる。 (3) In (1) or (2) above, the displacement measuring device may have a first connection part connected to the needle and a second connection part connected to the base. This allows the amount of displacement of the needle to be measured easily and accurately.

(4)上記(3)において、上記基台が、電池を載置する本体と、この本体に立設している一対の柱部と、上記本体に載置された電池の表面と間隔をあけて上記一対の柱部に架け渡されている梁部とを有し、上記第2接続部が、上記梁部に接続されていてもよい。このようにすることで、上記変位量測定の正確性を向上できる。 (4) In (3) above, the base may have a main body on which the battery is placed, a pair of pillars standing on the main body, and a beam spanning the pair of pillars at a distance from the surface of the battery placed on the main body, and the second connection portion may be connected to the beam. This can improve the accuracy of the displacement measurement.

(5)上記(1)から上記(4)のいずれかにおいて、上記ホルダによる上記針の移動の開始および停止を制御する制御部をさらに備え、上記制御部が、上記測定器の測定値に基づいて上記針の移動を制御してもよい。このようにすることで、上記針の移動および移動の停止を容易かつ正確に行うことができる。 (5) In any of (1) to (4) above, a control unit may be further provided that controls the start and stop of movement of the needle by the holder, and the control unit may control the movement of the needle based on the measurement value of the measuring device. In this way, the movement and stop of the needle can be easily and accurately performed.

(6)上記(1)から上記(5)のいずれかにおいて、上記針と上記ホルダとが絶縁されていてもよい。このようにすることで、外乱による上記測定器の測定誤差を抑制できる。 (6) In any of (1) to (5) above, the needle and the holder may be insulated. This can reduce measurement errors in the measuring device due to external disturbances.

(7)上記(1)から上記(6)のいずれかにおいて、穴が開けられる電池と上記針とを電気的に接続する電流線をさらに備えていてもよい。このようにすることで、外乱による上記測定誤差をより抑制できる。 (7) In any of (1) to (6) above, a current wire may be further provided that electrically connects the battery to be pierced and the needle. This can further reduce the measurement error caused by external disturbances.

(8)本開示の一態様に係る測定機は、上記(1)から上記(7)のいずれかの測定ユニットと、上記測定ユニットの少なくとも一部を収容しているケーシングとを備える。 (8) A measuring instrument according to one aspect of the present disclosure includes a measuring unit according to any one of (1) to (7) above, and a casing that houses at least a portion of the measuring unit.

当該測定機は、上記測定ユニットを備えるため、電池の比較的少ない層での内部短絡による上記電池の電圧/電流を測定できる。また、当該測定機は、上記測定ユニットの少なくとも一部を収容しているケーシングを備えるため、安全性を確保しつつ上記測定ができる。 The measuring device includes the measurement unit, allowing it to measure the voltage/current of the battery due to an internal short circuit in a relatively small number of layers of the battery. Furthermore, the measuring device includes a casing that houses at least a portion of the measurement unit, allowing it to perform the measurements while ensuring safety.

(9)本開示の一態様に係る測定方法は、電池内の電極層が短絡した際の電圧および電流の少なくとも一方を測定する方法であって、電池を基台に載置する工程と、上記基台に載置された電池の電圧および電流の少なくとも一方を測定する工程と、測定されている上記電池に向けて針を移動して穴を開ける工程と、穴が開けられている上記電池内の最外に位置する電極層に上記針を接触させる工程と、上記電極層に接触した上記針の移動を停止する工程とを備える。 (9) A measurement method according to one aspect of the present disclosure is a method for measuring at least one of the voltage and current when an electrode layer in a battery is short-circuited, and includes the steps of placing the battery on a base, measuring at least one of the voltage and current of the battery placed on the base, moving a needle toward the battery being measured to make a hole, bringing the needle into contact with the outermost electrode layer in the battery where the hole has been made, and stopping the movement of the needle when it has come into contact with the electrode layer.

当該測定方法は、電池に穴を開けた針を上記電池内の最外に位置する電極層(最外電極層)に接触させて上記針の移動を停止する。このため、当該測定方法は、一つの電極層(上記最外電極層)と上記針との短絡による上記電池の電圧変化を測定できる。 This measurement method involves bringing a needle that has pierced the battery into contact with the outermost electrode layer (outermost electrode layer) within the battery, thereby stopping the needle's movement. This measurement method therefore makes it possible to measure the change in the battery's voltage due to a short circuit between one electrode layer (the outermost electrode layer) and the needle.

(10)上記(9)において、上記測定する工程で、上記針と上記電池との間の電圧および電流の少なくとも一方をさらに測定してもよい。このようにすることで、上記最外電極層における電圧/電流の変化を測定できる。 (10) In (9) above, the measuring step may further measure at least one of the voltage and current between the needle and the battery. In this way, the change in voltage/current in the outermost electrode layer can be measured.

(11)上記(8)または上記(9)において、移動を停止した上記針を上記電池内部に向けて再移動させる工程と、再移動している上記針で上記最外に位置する電極層に穴を開ける工程と、上記穴を開けている針の再移動を再停止する工程とをさらに備えてもよい。このようにすることで、上記最外電極層と、この最外電極層に隣接している電極層との層間短絡による上記電池の電圧/電流の変化を測定できる。 (11) In (8) or (9) above, the method may further include the steps of moving the needle, whose movement has been stopped, again toward the inside of the battery, piercing the outermost electrode layer with the needle that is being moved again, and halting the movement of the needle that has pierced the hole again. In this way, it is possible to measure changes in the voltage/current of the battery due to an interlayer short circuit between the outermost electrode layer and the electrode layer adjacent to this outermost electrode layer.

(12)上記(9)から上記(11)のいずれかにおいて、上記電池に他の電池を接続する工程をさらに備え、上記測定する工程で、上記他の電池が接続されている上記電池の電圧および電流の少なくとも一方を測定してもよい。このようにすることで、上記他の電池が内部短絡した電池に与える影響を観察できる。 (12) In any of (9) to (11) above, the method may further include a step of connecting another battery to the battery, and the measuring step may measure at least one of the voltage and current of the battery to which the other battery is connected. In this way, it is possible to observe the effect of the other battery on the internally shorted battery.

(13)上記(9)から上記(11)のいずれかにおいて、上記電池に直流電源を接続する工程をさらに備え、上記測定する工程で、上記直流電源が接続されている上記電池の電圧および電流の少なくとも一方を測定してもよい。このようにすることで、上記直流電源が内部短絡した電池に与える影響を観察できる。 (13) In any of (9) to (11) above, the method may further include a step of connecting a DC power supply to the battery, and the measuring step may measure at least one of the voltage and current of the battery connected to the DC power supply. In this way, the effect of the DC power supply on a battery that has an internal short circuit can be observed.

本開示の一態様に係る安全性評価方法は、内部短絡した電池の安全性を評価する方法であって、電池を基台に載置する工程と、上記電池に他の電池または直流電源を接続する工程と、上記基台に載置された上記電池に向けて針を移動する工程と、移動した上記針が上記電池に穴を開けることで内部短絡させる工程と、内部短絡した上記電池に上記他の電池または上記直流電源から突入する電流I[A]を測定する工程と、下記式1から上記電池の内部抵抗に加えられるエネルギ量Ec[A・s]を算出する工程とを備える。
Ec = Irms × T ・・・・(1)
ここで、「Irms」は、上記電流Iの実効値[A]、「T」は、上記電流Iが上記電池に突入した総時間[s]である。
A safety evaluation method according to one aspect of the present disclosure is a method for evaluating the safety of a battery that has experienced an internal short circuit, and includes the steps of placing the battery on a base, connecting the battery to another battery or a DC power source, moving a needle toward the battery placed on the base, causing an internal short circuit by puncturing the battery with the moved needle, measuring the current I [A] that rushes into the internally short-circuited battery from the other battery or the DC power source, and calculating the amount of energy Ec [A 2 ·s] added to the internal resistance of the battery using the following equation 1.
Ec = Irms 2 × T (1)
Here, "Irms 2 " is the effective value [A] of the current I, and "T" is the total time [s] that the current I flows into the battery.

当該安全性評価方法は、電池に加えられるエネルギ量Ecによって上記電池が破損する可能性を予測できるため、容易かつ確実に上記電池の安全性を評価できる。 This safety assessment method can predict the possibility of the battery being damaged by the amount of energy Ec applied to the battery, making it possible to easily and reliably assess the safety of the battery.

[本開示の実施形態の詳細]
以下、本開示の実施形態について図面を参照しつつ詳説する。
[Details of the embodiment of the present disclosure]
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.

[測定ユニット]
本開示の一態様に係る測定ユニットは、電池内の電極層が短絡した際の電圧および電流の少なくとも一方を測定する。図1、図2および図3で示すように、測定ユニット1は、電池Bを載置する基台10と、基台10に載置された電池Bに穴を開けるための針20と、針20を保持して基台10に載置された電池Bに穴を開けるように移動させるホルダ30と、基台10に対する針20の変位量を測定する変位測定器40と、穴が開けられている電池Bの電圧および電流の少なくとも一方を測定する第1測定器(不図示)とを備える。本実施形態の測定ユニット1は、ホルダ30による針20の移動の開始および停止を制御する制御部(不図示)と、針20と電池Bとの間の電圧/電流を測定する第2測定器50とを備える。本実施形態の上記第1測定器および第2測定器50は電圧を測定する。第2測定器50は、電池Bの正極または負極のいずれかの端子B1と針20とに接続され(図2参照)、針20と電池Bとの間の電圧(針-電池間電圧)を測定する。第1測定器は、電池Bの正極および負極それぞれの端子B1に接続され(不図示)、電池Bの電圧を測定する。
[Measurement unit]
A measurement unit according to one aspect of the present disclosure measures at least one of the voltage and current when the electrode layers in a battery are short-circuited. As shown in FIGS. 1 , 2 , and 3 , the measurement unit 1 includes a base 10 on which a battery B is placed, a needle 20 for piercing the battery B placed on the base 10, a holder 30 that holds the needle 20 and moves it to pierce the battery B placed on the base 10, a displacement measuring device 40 that measures the displacement of the needle 20 relative to the base 10, and a first measuring device (not shown) that measures at least one of the voltage and current of the pierced battery B. The measurement unit 1 of this embodiment also includes a control unit (not shown) that controls the start and stop of the movement of the needle 20 by the holder 30, and a second measuring device 50 that measures the voltage/current between the needle 20 and the battery B. In this embodiment, the first measuring device and the second measuring device 50 measure voltage. The second measuring device 50 is connected to either the positive or negative terminal B1 of battery B and the needle 20 (see FIG. 2), and measures the voltage between the needle 20 and battery B (needle-battery voltage). The first measuring device is connected to each of the positive and negative terminals B1 of battery B (not shown), and measures the voltage of battery B.

<電池>
電池Bとしては、正極電極層、負極電極層(以下、この2つの電極層のことを単に「電極層」ともいう)、およびこれらの電極層の間に配置されて電気的に絶縁するためのセパレート層を積層した積層体と、この積層体を収容している外装体とを有するものであれば特に限定されず、例えばリチウム電池、リチウムイオン電池などが挙げられる。電池Bは、液体状の電解物質を含むものであってもよく、固体状の電解物質を含む全固体電池であってもよい。
<Battery>
Battery B is not particularly limited as long as it has a laminate including a positive electrode layer, a negative electrode layer (hereinafter, these two electrode layers may be simply referred to as "electrode layers"), and a separator layer disposed between these electrode layers for electrical insulation, and an exterior housing that houses this laminate, and examples thereof include a lithium battery, a lithium ion battery, etc. Battery B may contain a liquid electrolyte, or may be an all-solid-state battery that contains a solid electrolyte.

上記積層体は、複数の電極層と複数のセパレート層とが積層されたものあってもよく、帯状に形成された一対の電極層と1つのセパレート層とを積層して巻回したものであってもよい。上記外装体は、金属、樹脂などの剛性を有する材料で形成されたものであってもよく、ラミネートフィルムなどの柔軟性を有する材料で形成されたものであってもよい。電池Bの形状としては、特に限定されるものではなく、例えば直方体状、円柱状、袋状であってもよい。 The laminate may be a laminate of multiple electrode layers and multiple separator layers, or may be a laminate of a pair of strip-shaped electrode layers and one separator layer that are wound together. The exterior body may be made of a rigid material such as metal or resin, or a flexible material such as a laminate film. The shape of battery B is not particularly limited and may be, for example, a rectangular parallelepiped, cylindrical, or pouch-shaped.

<基台>
本実施形態の基台10は、電池Bを載置する本体11と、この本体11に立設している一対の柱部12と、本体11に載置された電池の表面と間隔をあけて一対の柱部12に架け渡されている梁部13とを有する。本体11は、平面視で略矩形状に形成され、一対の柱部12は本体11の対向する二辺の中央部で離間して配置されている。梁部13の平面視における中央部には、貫通孔13aが設けられ、この貫通孔13a内を針20が挿通する。本体11は、少なくとも表面(電池Bを載置する面)が絶縁体で形成され、または上記表面に絶縁部材を配置することが好ましい。本体11の表面には、載置した電池Bを固定するための形状または部材が設けられてもよい。
<Foundation>
The base 10 of this embodiment includes a main body 11 on which a battery B is placed, a pair of columns 12 extending from the main body 11, and a beam 13 spanning the pair of columns 12 at a distance from the surface of the battery placed on the main body 11. The main body 11 is formed in a generally rectangular shape in a plan view, and the pair of columns 12 are spaced apart at the centers of two opposing sides of the main body 11. A through-hole 13a is provided in the center of the beam 13 in a plan view, and a needle 20 passes through this through-hole 13a. At least the surface of the main body 11 (the surface on which the battery B is placed) is preferably made of an insulator, or an insulating member is preferably disposed on the surface. The surface of the main body 11 may be provided with a shape or member for securing the placed battery B.

<針>
針20は、図4および図5で示すように、円柱状の針本体21と、平面視で拡幅している拡幅部22とを有する。針20は、針本体21と拡幅部22とが一体で形成されたものであってもよいし、別体で形成されて固着されたものであってもよい。針本体21は、一部がホルダ30に保持され、ホルダ30に保持されない側の端部(先端)は、先端角度が5度以上90度以内の円錐状または角錐状に形成されている。
<Needle>
4 and 5, needle 20 has a cylindrical needle body 21 and an enlarged portion 22 that is enlarged in plan view. Needle 20 may be one in which needle body 21 and enlarged portion 22 are integrally formed, or may be formed separately and fixed together. A portion of needle body 21 is held by holder 30, and the end (tip) on the side not held by holder 30 is formed in a conical or pyramidal shape with a tip angle of 5 degrees to 90 degrees.

針20の材質としては、導電性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、鉄、ステンレスなどが挙げられる。針本体21の径としては、特に限定されるものではなく、例えば2mm以上5mm以下とすることができる。 The material of the needle 20 is not particularly limited as long as it is conductive, and examples include iron and stainless steel. The diameter of the needle body 21 is not particularly limited, and can be, for example, 2 mm or more and 5 mm or less.

針本体21に熱電対などの公知の温度計を内蔵し、内部短絡によって変化する電池Bの温度を測定できるようにしてもよい。 A known thermometer such as a thermocouple may be built into the needle body 21 to measure the temperature of battery B, which changes due to an internal short circuit.

<ホルダ>
ホルダ30は、針20の軸方向に移動可能に構成され、電池Bに穴を開ける針20を保持して移動させる。針20とホルダ30とは絶縁されているとよい。針20とホルダ30とを絶縁することで電圧の測定における上記第1測定器および第2電圧測定器50への外乱(ノイズ)を抑制できる。絶縁する手段としては、特に限定されるものではなく、ホルダ30が針20を保持する部分に絶縁部材を配置してもよいし、上記保持する部分に絶縁塗膜を形成してもよい。
<Holder>
The holder 30 is configured to be movable in the axial direction of the needle 20, and holds and moves the needle 20 that pierces the battery B. The needle 20 and the holder 30 are preferably insulated from each other. Insulating the needle 20 from the holder 30 can suppress disturbances (noise) to the first measuring device and the second voltage measuring device 50 during voltage measurement. The means for insulation is not particularly limited, and an insulating member may be placed in the portion of the holder 30 that holds the needle 20, or an insulating coating may be formed on the holding portion.

<変位測定器>
本実施形態の変位測定器40は、センサ部43と、このセンサ部43に一方の端部が接続され、同一方向に延在する第1接続部41および第2接続部42とを有する。変位測定器40は、いわゆるクリップ型ひずみゲージである。第1接続部41は針20に接続され、第2接続部42は基台10に接続される。具体的には、第1接続部41は拡幅部22に接続され、第2接続部42は梁部13に接続される。センサ部43は上記制御部に電気的に接続され、測定した変位量を送信する。
<Displacement measuring instrument>
The displacement measuring device 40 of this embodiment has a sensor unit 43, and a first connection unit 41 and a second connection unit 42 that extend in the same direction and have one end connected to the sensor unit 43. The displacement measuring device 40 is a so-called clip-type strain gauge. The first connection unit 41 is connected to the needle 20, and the second connection unit 42 is connected to the base 10. Specifically, the first connection unit 41 is connected to the widening unit 22, and the second connection unit 42 is connected to the beam unit 13. The sensor unit 43 is electrically connected to the control unit and transmits the measured displacement amount.

梁部13の中央部と拡幅部22とには、第1接続部41および第2接続部42の他方の端部(先端)と係合する係合部(不図示)が形成されているとよい。上記係合部は、例えば切り欠き、フックなどとして形成され、上記先端を保持するように形成される。上記先端には、上記係合部と係合する被係合部(不図示)が形成されていてもよい。上記係合部に上記先端が係合することで、拡幅部22および梁部13が容易に変位測定器40を保持することができ、かつ変位量を高精度に測定できる。 The central portion of the beam portion 13 and the widened portion 22 may be formed with engaging portions (not shown) that engage with the other ends (tips) of the first connecting portion 41 and the second connecting portion 42. The engaging portions are formed, for example, as notches or hooks, and are configured to hold the tips. The tips may also be formed with engaged portions (not shown) that engage with the engaging portions. By engaging the tips with the engaging portions, the widened portion 22 and beam portion 13 can easily hold the displacement measuring device 40, and the amount of displacement can be measured with high precision.

当該測定ユニット1に配置される変位測定器40の数としては、1であってもよいが、複数であることが好ましい。複数の変位測定器40を配置することで、精度よく針20の変位量を測定できる。本実施形態では、2つの変位測定器40を有し、互いの第1接続部41および第2接続部42が対向するように配置している。 The number of displacement measuring devices 40 arranged in the measurement unit 1 may be one, but preferably multiple. By arranging multiple displacement measuring devices 40, the displacement amount of the needle 20 can be measured with high accuracy. In this embodiment, two displacement measuring devices 40 are provided, and are arranged so that the first connection portion 41 and the second connection portion 42 face each other.

変位測定器40は、針20の上記先端に近い位置に配置されるのが好ましい。このため、針20における針本体21での拡幅部22の位置は針本体21の先端に近いことが好ましい。変位測定器40を針本体21の上記先端に近い位置に配置することで、針20が電池Bを押圧する際の針20の撓みなどの変形による測定誤差を抑制できる。 The displacement measuring device 40 is preferably positioned close to the tip of the needle 20. Therefore, it is preferable that the position of the widened portion 22 on the needle body 21 of the needle 20 is close to the tip of the needle body 21. By positioning the displacement measuring device 40 close to the tip of the needle body 21, measurement errors due to deformation such as bending of the needle 20 when it presses against the battery B can be suppressed.

変位測定器40の分解能としては、上記電極層の厚み以下であることが好ましい。上記分解能の上限値としては、例えば、0.0070mm/μが好ましく、0.0050mm/μがより好ましく、0.0025mm/μがさらに好ましい。上記分解能が上記上限値以下であることで、一層の電極層を短絡させることができる。上記分解能の下限値としては、特に限定されるものではなく、例えば0.0001mm/μであってもよい。 The resolution of the displacement measuring device 40 is preferably equal to or less than the thickness of the electrode layer. The upper limit of the resolution is preferably 0.0070 mm/μ, more preferably 0.0050 mm/μ, and even more preferably 0.0025 mm/μ. Having the resolution equal to or less than the upper limit allows one electrode layer to be short-circuited. The lower limit of the resolution is not particularly limited and may be, for example, 0.0001 mm/μ.

<測定器>
上記第1測定器は、電池Bの正極および負極それぞれの端子B1に接続されて電池Bの電圧を測定する。第2測定器50は、電池Bの正極または負極のいずれかの端子B1と針20とに接続されて針-電池間電圧を測定する。上記第1測定器が2系統で電圧測定が可能であれば、第2測定器を備えなくてもよい。上記第1測定器および第2測定器50(以下、この2つの測定器のことを単に「測定器」ともいう)としては、特に限定されるものではなく、公知の電圧計を用いてもよい。
<Measuring instrument>
The first measuring device is connected to the positive and negative terminals B1 of battery B to measure the voltage of battery B. The second measuring device 50 is connected to either the positive or negative terminal B1 of battery B and the needle 20 to measure the needle-battery voltage. If the first measuring device is capable of measuring voltage in two systems, the second measuring device does not need to be provided. The first measuring device and second measuring device 50 (hereinafter, these two measuring devices may also be simply referred to as "measurements") are not particularly limited, and known voltmeters may be used.

針-電池間電圧では、電池Bに収容されている上記積層体の最外電極層が正極である場合は、測定器の正極ケーブルを針20に接続し、上記測定器の負極ケーブルを電池Bの負極の端子B1に接続する。上記最外電極層が負極である場合は、測定器の負極ケーブルを針20に接続し、上記測定器の正極ケーブルを電池Bの正極端子に接続する。なお、図2では、上記正極ケーブルおよび上記負極ケーブルをいずれも電極ケーブル51として示している。 For the needle-to-battery voltage, if the outermost electrode layer of the laminate housed in battery B is positive, connect the positive electrode cable of the measuring device to needle 20 and connect the negative electrode cable of the measuring device to the negative electrode terminal B1 of battery B. If the outermost electrode layer is negative, connect the negative electrode cable of the measuring device to needle 20 and connect the positive electrode cable of the measuring device to the positive electrode terminal of battery B. In Figure 2, both the positive electrode cable and the negative electrode cable are shown as electrode cables 51.

当該測定ユニット1は、針20と電池Bとを電気的に接続する電流線60を備えるとよい(図1参照)。具体的には、針20と電池Bの上記外装体の表面(外面)とを電流線60で接続するとよい。このようにすることで、針20が移動することで生じるノイズを抑制でき、電圧を高精度に測定できる。 The measurement unit 1 preferably includes a current wire 60 that electrically connects the needle 20 to the battery B (see Figure 1). Specifically, the current wire 60 connects the needle 20 to the surface (outer surface) of the exterior body of the battery B. This reduces noise caused by the movement of the needle 20, enabling voltage to be measured with high accuracy.

<制御部>
上記制御部は、ホルダ30の移動の開始および停止を指示し、変位測定器40が測定した変位量を受信する。上記制御部は、上記測定器と電気的に接続され、上記測定器が測定した電圧値を受信することが好ましい。
<Control unit>
The control unit instructs the start and stop of movement of the holder 30 and receives the amount of displacement measured by the displacement measuring device 40. It is preferable that the control unit is electrically connected to the measuring device and receives the voltage value measured by the measuring device.

上記制御部は、上記測定器の測定値に基づいて針20の移動を制御することが好ましい。すなわち、上記測定器が測定する電圧値で針20の移動の停止および移動の開始(上記停止の解除)を判定し、ホルダ30の移動および停止の指示をすることが好ましい。針20の移動の停止および移動の開始を制御するための上記電圧値は、任意の値に設定してもよい。 The control unit preferably controls the movement of the needle 20 based on the measurement value of the measuring device. That is, it preferably determines the stopping and starting of movement of the needle 20 (removal of the stop) based on the voltage value measured by the measuring device, and issues instructions to move and stop the holder 30. The voltage value used to control the stopping and starting of movement of the needle 20 may be set to any value.

[測定機]
図6で示すように、測定機100は、測定ユニット1と、測定ユニット1の少なくとも一部を収容しているケーシング70とを備える。ケーシング70は、直方体状の箱体であり、一面が開口し、この開口を封止する蓋部(不図示)を有する。ケーシング70の他の一面または上記蓋部には貫通孔(不図示)が設けられ、この貫通孔をホルダ30が挿通し、ホルダ30の一部がケーシング70内に収容されている。上記測定器はケーシング70内に収容しなくてもよい。ケーシング70内で電池Bを内部短絡させることで、作業の安全性を向上できる。ケーシング70内に温度計を配置し、ケーシング70内の温度変化を測定してもよい。
[Measuring equipment]
As shown in FIG. 6 , the measuring device 100 includes a measuring unit 1 and a casing 70 that houses at least a portion of the measuring unit 1. The casing 70 is a rectangular box with an open side and a lid (not shown) that seals the opening. A through-hole (not shown) is provided in the other side of the casing 70 or in the lid, and the holder 30 passes through this through-hole, with a portion of the holder 30 housed within the casing 70. The measuring device does not need to be housed within the casing 70. Internally shorting the battery B within the casing 70 can improve operational safety. A thermometer may be placed within the casing 70 to measure temperature changes within the casing 70.

[測定方法]
当該測定方法は、電池Bを基台10に載置する工程と、基台10に載置された電池Bの電圧および電流の少なくとも一方を測定する工程と、電圧が測定されている電池Bに向けて針20を移動して穴を開ける工程と、穴が開けられている電池B内の最外層に位置する電極層に針20を接触させる工程と、上記電極層に接触した針20の移動を停止する工程とを備える。上記測定する工程で、上記針と上記電池との間の電圧および電流の少なくとも一方をさらに測定するとよい。
[Measurement method]
The measurement method includes the steps of placing a battery B on a base 10, measuring at least one of the voltage and current of the battery B placed on the base 10, moving a needle 20 toward the battery B whose voltage is being measured to make a hole, bringing the needle 20 into contact with the electrode layer located at the outermost layer within the holed battery B, and stopping the movement of the needle 20 that has come into contact with the electrode layer. Preferably, at least one of the voltage and current between the needle and the battery is further measured during the measuring step.

当該測定方法は、移動を停止した針20を電池B内部に向けて再移動させる工程と、上記電極層を貫通した針20の再移動を再停止する工程とをさらに備えてもよい。当該測定方法は、測定ユニット1を用いて行うことが好ましい。 The measurement method may further include the steps of moving the stopped needle 20 again toward the inside of the battery B, and stopping the movement of the needle 20 again after it has penetrated the electrode layer. This measurement method is preferably performed using the measurement unit 1.

<載置する工程>
載置する工程は、上記測定器を除く測定ユニット1をケーシング70に収容する手順を含むとよい。また、載置する工程は、基台10に載置した電池Bの正極および負極それぞれの端子に上記測定器を接続する手順と、変位測定器40と上記制御部とを接続する手順とを含む。針20と電池Bの一方の端子B1とに上記測定器を接続する手順を含んでもよい。針20が上記温度計を有する場合は、上記温度計と上記制御部とを接続する手順を有してもよい。
<Placing step>
The placing step may include a step of housing the measurement unit 1 excluding the measuring device in the casing 70. The placing step also includes a step of connecting the measuring device to each of the positive and negative terminals of the battery B placed on the base 10, and a step of connecting the displacement measuring device 40 to the control unit. It may also include a step of connecting the measuring device to the needle 20 and one terminal B1 of the battery B. If the needle 20 has the thermometer, it may also include a step of connecting the thermometer to the control unit.

<測定する工程>
測定する工程では、基台10に載置された電池Bの電圧/電流の測定を開始する。本実施形態では電圧を測定する。上記測定は、電池Bの電圧測定と針-電池間の電圧測定とを含むとよい。
<Measuring step>
In the measuring step, measurement of the voltage/current of battery B placed on base 10 is started. In this embodiment, voltage is measured. The measurement may include measurement of the voltage of battery B and measurement of the voltage between the needle and the battery.

<穴を開ける工程>
穴を開ける工程では、電池Bに向けて針20を移動して穴を開ける。具体的には、電池Bの上記外装体と、この外装体および上記最外電極層の間に配置されているセパレート層(最外セパレート層)とに穴を開ける。
<Hole drilling process>
In the hole-making step, the needle 20 is moved toward the battery B to make a hole. Specifically, a hole is made in the outer casing of the battery B and in the separator layer (outermost separator layer) disposed between the outer casing and the outermost electrode layer.

電池Bに向けて移動する針20の速度としては、特に限定されるものではないが、上記速度の上限値としては、例えば、0.10mm/秒であってもよく、0.05mm/秒であってもよく、0.01mm/秒であってもよい。上記速度の下限値としては、特に限定されるものではなく、例えば、0.001mm/秒であってもよい。上記速度を上記範囲とすることで、針20の変位量測定の正確性を向上でき、かつ針20を容易に停止させることができる。 The speed at which the needle 20 moves toward the battery B is not particularly limited, but the upper limit of the speed may be, for example, 0.10 mm/sec, 0.05 mm/sec, or 0.01 mm/sec. The lower limit of the speed is not particularly limited, but may be, for example, 0.001 mm/sec. By keeping the speed within the above range, the accuracy of measuring the displacement of the needle 20 can be improved, and the needle 20 can be easily stopped.

上記穴を開ける工程は、電池Bに針20を近接させる第1移動手順と、上記外装体および上記最外セパレート層に針20で穴を開ける第2移動手順とを含んでもよい。上記第1移動手順では、電池Bと針20の先端との距離が、例えば1mm以上5mm以下になるまでは比較的速い速度で針20を移動させ、上記第1移動手順後の上記第2移動手順では、上記速度範囲で針20を移動させ、上記外装体および上記最外セパレート層に穴を開けてもよい。 The piercing process may include a first movement step in which the needle 20 is brought close to the battery B, and a second movement step in which the needle 20 pierces the exterior body and the outermost separate layer. In the first movement step, the needle 20 may be moved at a relatively fast speed until the distance between the battery B and the tip of the needle 20 is, for example, 1 mm or more and 5 mm or less, and in the second movement step after the first movement step, the needle 20 may be moved within the above speed range to pierce the exterior body and the outermost separate layer.

<接触させる工程>
接触させる工程では、上記最外電極層に針20を接触させる。上記最外電極層と針20との接触による短絡で電池電圧および針-電池間電圧が変化する。この変化を測定することにより、短絡の初期症状が観察できる。針20に温度計を内蔵し、短絡した電池Bの温度変化を測定してもよい。
<Contacting step>
In the contacting step, the needle 20 is brought into contact with the outermost electrode layer. A short circuit caused by contact between the outermost electrode layer and the needle 20 changes the battery voltage and the voltage between the needle and the battery. By measuring this change, early symptoms of a short circuit can be observed. A thermometer may be built into the needle 20 to measure the temperature change of the short-circuited battery B.

<停止する工程>
停止する工程では、上記電極層に接触した針20の移動を停止する。上記接触させる工程後、所定の時間が経過することで針20の移動を停止させてもよいし、上記測定器が測定する電圧の値が所定の値になることで上記制御部の制御によって針20の移動を停止させてもよい。
<Stopping process>
In the stopping step, the movement of the needle 20 that has come into contact with the electrode layer is stopped. The movement of the needle 20 may be stopped after a predetermined time has elapsed after the contacting step, or the movement of the needle 20 may be stopped by control of the control unit when the voltage value measured by the measuring device reaches a predetermined value.

当該測定方法は、上記最外電極層の一層のみが短絡した際の電池Bにおける電圧などを測定できる。当該測定方法は、最小単位で短絡した際の電池Bの挙動を観察できるため、電池Bの安全性評価に適している。 This measurement method can measure the voltage of Battery B when only one of the outermost electrode layers is short-circuited. This measurement method is suitable for evaluating the safety of Battery B because it allows observation of the behavior of Battery B when short-circuited at the smallest level.

<再移動させる工程>
再移動させる工程では、移動を停止した針20を電池B内部に向けて再移動させる。すなわち、上記最外電極層に接触して停止させた針20を、上記最外電極層を貫通するように移動を開始させる。針20を再移動させることで電池電圧および針-電池間電圧が変化し、この変化を測定できる。
<Removal step>
In the re-moving step, the needle 20 that has stopped moving is moved again toward the inside of the battery B. That is, the needle 20 that has stopped in contact with the outermost electrode layer is started to move so as to penetrate the outermost electrode layer. By re-moving the needle 20, the battery voltage and the needle-to-battery voltage change, and this change can be measured.

<再停止する工程>
再停止する工程では、上記最外電極層を貫通している針20の再移動を再停止する。再停止は、針20が上記最外電極層を貫通して停止させてもよいし、上記最外電極層に隣接する電極層に接触して停止させてもよい。
<Re-stopping process>
In the step of stopping again, the movement of the needle 20 that has penetrated the outermost electrode layer is stopped again. The needle 20 may be stopped again when it penetrates the outermost electrode layer, or when it comes into contact with an electrode layer adjacent to the outermost electrode layer.

当該測定方法は、上記再移動させる工程と、上記再停止する工程とを含むことで、針20と上記最外電極層との接触から上記最外電極層に穴が開けられて上記穴が拡大していく際の電池Bの電圧などを測定でき、さらに上記穴が貫通されて上記最外電極層とこの最外電極層に隣接する電極層との二層間のみの短絡による電池Bの電圧などを測定できる。 By including the above-mentioned re-moving step and the above-mentioned re-stopping step, this measurement method can measure the voltage of battery B as a hole is created in the outermost electrode layer from contact between needle 20 and the outermost electrode layer and the hole expands, and can also measure the voltage of battery B when the hole is penetrated and a short circuit occurs only between the outermost electrode layer and the electrode layer adjacent to it.

<他の電池を接続する工程>
上述の当該測定方法は、単一の電池における内部短絡による電圧変化などを測定する方法であるが、当該測定方法は、複数の電池を接続し、そのうちの一の電池が内部短絡した際の電圧/電流の変化を測定してもよい。具体的には、図7で示すように、当該測定方法が、電池Bに他の電池Baを接続する工程をさらに備え、上記測定する工程で、他の電池Baが接続されている電池Bの電圧/電流を測定してもよい。他の電池Baは、電池Bに並列で接続してもよいし(図7参照)、直列に接続してもよい(不図示)。電池Bに接続する他の電池Baの数としては、特に限定されるものではなく、一つであってもよいし、二以上であってもよい。
<Step of connecting other batteries>
The above-described measurement method is a method for measuring voltage changes due to an internal short circuit in a single battery, but the measurement method may also be used to connect multiple batteries and measure the voltage/current changes when one of the batteries experiences an internal short circuit. Specifically, as shown in FIG. 7 , the measurement method may further include a step of connecting another battery Ba to battery B, and the voltage/current of battery B to which the other battery Ba is connected may be measured in the measurement step. The other battery Ba may be connected in parallel with battery B (see FIG. 7 ) or in series (not shown). The number of other batteries Ba connected to battery B is not particularly limited and may be one or two or more.

電池が用いられる製品では、複数の電池を並列あるいは直列に接続した電池パック、または複数の電池パックを接続した電池ユニットなどの態様で電池が搭載されることがある。接続された複数の電池のうちの一の電池で内部短絡が発生して電圧が降下すると他の電池から電流が突入(進入)することで上記内部短絡が発生した電池がイベント(爆発、破裂、発火、発煙、損傷、電解液の漏出など)を生ずることがある。他の電池Baを接続し、意図的に短絡させた電池Bの電圧/電流を測定することで電池Bの上記イベントの予兆、発生、経過などを観察できる。上記測定する工程では、電池B-針20間の電圧、他の電池Baの電圧、電池B-他の電池Ba間の電流、電池Bの温度(表面温度、内部温度)なども測定するとよい。測定対象を増やすことで上記イベントに関する情報(電池Bの変化)を詳細に観察でき、かつ上記電池パック、上記電池ユニット、あるいは上記製品の安全性を評価することの容易性および正確性を向上できる。電池B-他の電池Ba間の電流の測定では、分流器200を用いるとよい。 In products that use batteries, batteries may be installed in the form of a battery pack, in which multiple batteries are connected in parallel or series, or a battery unit, in which multiple battery packs are connected. If an internal short circuit occurs in one of the connected batteries, causing a voltage drop, current may inrush (enter) from the other batteries, potentially causing an event (such as explosion, rupture, fire, smoke, damage, or electrolyte leakage) in the battery with the internal short circuit. By connecting another battery (B) and intentionally short-circuiting it, and measuring the voltage/current of battery (B), it is possible to observe the signs, occurrence, and progress of the above-mentioned event in battery (B). In the measurement process, it is also recommended to measure the voltage between battery (B) and pin (20), the voltage of the other battery (B), the current between battery (B) and the other battery (B), and the temperature (surface temperature, internal temperature) of battery (B). Increasing the number of measurement targets allows for detailed observation of information related to the above-mentioned event (changes in battery (B)) and improves the ease and accuracy of evaluating the safety of the battery pack, battery unit, or product. A shunt (200) is recommended for measuring the current between battery (B) and the other battery (B).

電池Bの内部短絡としては、電池Bの最外電極層と針20との接触であってもよいし、針20と、電池Bの最外の電極層(正極層または負極層)と、これに隣接する電極層(負極層または正極層)との短絡(単一の正極層と単一の負極層との短絡)であってもよいし、針20と、三以上の電極層とにおける短絡であってもよい。 An internal short circuit in battery B may be contact between the outermost electrode layer of battery B and the needle 20, or a short circuit between the needle 20 and the outermost electrode layer (positive electrode layer or negative electrode layer) of battery B and the adjacent electrode layer (negative electrode layer or positive electrode layer) (a short circuit between a single positive electrode layer and a single negative electrode layer), or a short circuit between the needle 20 and three or more electrode layers.

<直流電源を接続する工程>
当該測定方法は、図8で示すように、電池Bに直流電源300を接続する工程をさらに備え、上記測定する工程で、直流電源300が接続されている電池Bの電圧/電流を測定してもよい。上記電池パックまたは上記電池ユニットを搭載している製品で一または一部の電池に内部短絡が発生した場合において、この製品に高出力が要求されると他の電池から上記内部短絡が発生した電池に大電流が突入し、上記イベントの発生を誘発して上記電池パック、上記電池ユニットまたは上記製品が損傷などすることがある。電池Bに直流電源300を接続し、意図的に内部短絡させた電池Bに定電流を突入させて電圧/電流を測定することで(Constant-current Inrush during Internal Short Circuit:CISC)、電池B、上記電池パック、上記電池ユニット、あるいは上記製品の安全性を評価できる(CISC試験)。
<Step of connecting the DC power supply>
As shown in Fig. 8, the measurement method may further include a step of connecting a DC power supply 300 to battery B, and the measuring step may measure the voltage/current of battery B connected to DC power supply 300. If an internal short circuit occurs in one or some of the batteries in a product equipped with the battery pack or battery unit, and high output is required from the product, a large current may rush from the other batteries into the battery with the internal short circuit, causing the above-mentioned event to occur and damaging the battery pack, battery unit, or product. The safety of battery B, the battery pack, the battery unit, or the product can be evaluated (CISC test) by connecting DC power supply 300 to battery B and injecting a constant current into the intentionally internally shorted battery B to measure the voltage/current (Constant-current Inrush during Internal Short Circuit: CISC).

当該測定方法(CISC試験)では、電池Bと直流電源300とを並列に接続し、電源制御部400を電池Bおよび直流電源300に電気的に接続するとよい。電源制御部400は、電池Bの内部短絡による電圧降下を検知すると、直流電源300に電流の供給を指示する。直流電源300は、電池Bの内部短絡の直後に電流を流してもよい。具体的には、直流電源300は、電池Bの内部短絡から数msecないし数百msecで電流を突入させる。電池Bに流す電流値としては、特に限定されるものではなく、電池Bが搭載される製品における最大電流値、配線抵抗などを考慮して決定されればよい。上記電流値の下限値としては、例えば、1Aであってもよく、10Aあるいは100Aであってもよい。上記電流値の上限値としては、例えば、3000Aであってもよい。 In this measurement method (CISC test), battery B and DC power supply 300 are connected in parallel, and power supply control unit 400 is electrically connected to battery B and DC power supply 300. When power supply control unit 400 detects a voltage drop due to an internal short circuit in battery B, it instructs DC power supply 300 to supply current. DC power supply 300 may supply current immediately after the internal short circuit in battery B. Specifically, DC power supply 300 injects current several milliseconds to several hundred milliseconds after the internal short circuit in battery B. The current value supplied to battery B is not particularly limited and may be determined taking into account the maximum current value, wiring resistance, etc. of the product in which battery B is installed. The lower limit of the current value may be, for example, 1 A, 10 A, or 100 A. The upper limit of the current value may be, for example, 3000 A.

上記CISC試験では、直流電源300を逆電流から保護するためのダイオード310を配線中に設けるとよい。また、上記CISC試験を緊急停止するためのスイッチ320を設けるとよい。 For the above CISC test, it is recommended to install a diode 310 in the wiring to protect the DC power supply 300 from reverse current. It is also recommended to install a switch 320 to stop the above CISC test in an emergency.

電池Bに直流電源300を接続し、意図的に内部短絡させた電池Bの電圧/電流を測定することで電池B、上記電池パック、上記電池ユニット、あるいは上記製品の安全性を評価できる。 By connecting a DC power supply 300 to battery B and measuring the voltage/current of battery B that has been intentionally short-circuited internally, the safety of battery B, the battery pack, the battery unit, or the product can be evaluated.

[安全性評価方法]
当該安全性評価方法は、内部短絡した電池の安全性を評価する方法であって、電池を基台に載置する工程と、上記電池に他の電池または直流電源を接続する工程と、上記基台に載置された上記電池に向けて針を移動する工程と、移動した上記針が上記電池に穴を開けることで内部短絡させる工程と、内部短絡した上記電池に上記他の電池または上記直流電源から突入する電流I[A]を測定する工程と、下記式1から上記電池の内部抵抗に加えられるエネルギ量Ec[A・s]を算出する工程とを備える。
Ec = Irms × T ・・・・(1)
ここで、「Irms」は、上記電流Iの実効値[A]、「T」は、上記電流Iが上記電池に突入した総時間[s]である。
[Safety evaluation method]
The safety evaluation method is a method for evaluating the safety of a battery that has experienced an internal short circuit, and includes the steps of placing the battery on a base, connecting another battery or a DC power source to the battery, moving a needle toward the battery placed on the base, causing an internal short circuit by puncturing the battery with the moved needle, measuring the current I [A] that rushes into the internally short-circuited battery from the other battery or the DC power source, and calculating the amount of energy Ec [A 2 ·s] added to the internal resistance of the battery using the following equation 1.
Ec = Irms 2 × T (1)
Here, "Irms 2 " is the effective value [A] of the current I, and "T" is the total time [s] that the current I flows into the battery.

当該安全性評価方法は、内部短絡した電池Bに他の電池Baまたは直流電源300が加えるエネルギ量Ecで安全性を評価する。他の電池Baまたは直流電源300から内部短絡した電池Bに突入する電流Iは複雑な電流波形となることがあり、電池Bで発生する熱量(ジュール熱)を容易に算出できないことがある。当該安性評価方法では、上記突入電流が複雑な電流波形となった場合でも、電池Bへのエネルギ量Ecで評価するため、電池Bの破損の可能性を定量的に評価することができる。 This safety assessment method evaluates safety based on the amount of energy Ec applied to an internally shorted battery B by another battery Ba or the DC power source 300. The current I that rushes into an internally shorted battery B from another battery Ba or the DC power source 300 can have a complex current waveform, making it difficult to calculate the amount of heat (Joule heat) generated by battery B. This safety assessment method evaluates the amount of energy Ec applied to battery B even when the rush current has a complex current waveform, making it possible to quantitatively evaluate the possibility of damage to battery B.

まず、下記式2より内部短絡した電池Bに流れる突入電流I[A]の実効値Irms[A]を算出する。
ここで、「t」は、電池Bが内部短絡してからの経過時間[s]である。
First, the effective value Irms [A] of the inrush current I [A] flowing through the internally shorted battery B is calculated using the following equation 2.
Here, "t" is the time [s] that has elapsed since the internal short circuit occurred in battery B.

上記式2を展開すると下記3となり、左辺は実効値の2乗と時間の積になる。
Expanding the above equation 2 gives the following equation 3, where the left side is the product of the square of the effective value and time.

内部短絡した電池Bの内部における抵抗(内部抵抗)をRとして展開すると、下記式4となる。
(Irms×R)/(R×T)=(Ws×T)/R=J/R ・・・・(4)
ここで、「Ws」は、突入電流Iによる電力[W]であり、「J」は、突入電流Iの発熱量[J]である。
When the resistance (internal resistance) inside the internally short-circuited battery B is set to R, the following equation 4 is obtained.
(Irms 2 × R) / (R × T) = (Ws × T) / R = J / R ... (4)
Here, "Ws" is the power [W] due to the inrush current I, and "J" is the heat generation amount [J] of the inrush current I.

以上より、電池Bにおける内部短絡時の抵抗Rに加えられるエネルギ量Ec(上記式1)を電池Bが内部短絡してからの定量的な評価として用いることができる。例として、図13および図14に、正極がNCM811、負極がグラファイトの複数のラミネートセル電池(最大容量5.0Ah)を用いて、直流電源でそれぞれの上記ラミネートセル電池に1Aから200Aの突入電流Iを流したCISC試験の結果を示す。 From the above, the amount of energy Ec (Equation 1 above) applied to resistance R during an internal short circuit in Battery B can be used as a quantitative evaluation of Battery B after an internal short circuit occurs. As an example, Figures 13 and 14 show the results of a CISC test using multiple laminate cell batteries (maximum capacity 5.0 Ah) with NCM811 positive electrodes and graphite negative electrodes, in which an inrush current I of 1 A to 200 A was passed through each laminate cell battery using a DC power source.

図13における丸点は、電池が破損したことを示し、二点鎖線は、その近似線である。
この二点鎖線に至る前(図13における二点鎖線の下側)に突入電流を遮断することで上記電池の破損(イベント)を防止することができる。
In FIG. 13, the circles indicate damaged batteries, and the two-dot chain line is an approximation of the damaged batteries.
By cutting off the inrush current before it reaches the two-dot chain line (below the two-dot chain line in FIG. 13), it is possible to prevent the above-mentioned battery damage (event).

図14における丸点は、電池が破損したことを示し、二点鎖線は、その近似線である。
この二点鎖線に至る前(図14における二点鎖線の左側)に突入電流を遮断することで上記電池の破損を防止することができる。
In FIG. 14, the circles indicate damaged batteries, and the two-dot chain line is an approximation of the damaged batteries.
By cutting off the inrush current before it reaches this two-dot chain line (to the left of the two-dot chain line in FIG. 14), damage to the battery can be prevented.

当該安全性評価方法では、内部短絡した電池Bが上記イベントに至るまでに加えられたエネルギ量Ecを算出する。電池Bに加えられるエネルギ量が算出したEcになる前に電池Bに突入する電流(エネルギ)を遮断すれば、電池Bの上記イベントを防止することができる。 This safety evaluation method calculates the amount of energy Ec applied to battery B that has experienced an internal short circuit until the above-mentioned event occurs. If the current (energy) flowing into battery B is interrupted before the amount of energy applied to battery B reaches the calculated Ec, the above-mentioned event in battery B can be prevented.

当該安全性評価方法では、電池Bの内部短絡による実際の電流Iの挙動(測定)からエネルギ量Ecを算出してもよく、シミュレーションによってエネルギ量Ecを算出してもよく、上記測定による測定値からの算出結果と上記シミュレーションの算出結果とを比較してもよい。上記シミュレーションで算出したエネルギ量Ecを利用することで、上記測定回数(試験回数)を低減することができ、効率的な評価をすることができる。また、上記測定によって算出したエネルギ量Ecの正確性を向上できる。 In this safety evaluation method, the energy amount Ec may be calculated from the actual behavior (measurement) of the current I due to an internal short circuit in battery B, or the energy amount Ec may be calculated by simulation, and the calculation results from the measurements obtained by the above measurement may be compared with the calculation results from the above simulation. By using the energy amount Ec calculated by the above simulation, the number of measurements (number of tests) can be reduced, allowing for more efficient evaluation. Furthermore, the accuracy of the energy amount Ec calculated by the above measurement can be improved.

当該安全性評価試方法は、上記電池パック、上記電池ユニット、あるいは上記製品の一部として使用される電池Bの状況を疑似的に創出し、この電池Bを内部短絡させているため、電池Bが現実に使用される条件、環境と同等の状態における内部短絡発生での安全性を評価できる。 This safety evaluation test method simulates the conditions of Battery B used in the battery pack, battery unit, or as part of the product, and causes an internal short circuit in Battery B, making it possible to evaluate the safety of Battery B in the event of an internal short circuit under conditions and environments equivalent to those in which it is actually used.

[その他の実施形態]
上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、上記実施形態は、本明細書の記載および技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換または追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
[Other embodiments]
The above-described embodiments do not limit the configuration of the present invention. Therefore, the above-described embodiments may include omissions, substitutions, or additions of components based on the description in this specification and common general technical knowledge, and all of these should be construed as belonging to the scope of the present invention.

上述の実施形態では、変位測定器をクリップ型ひずみゲージとして説明したが、変位測定器は針の変位量が測定できるものであれば特に限定されるものではない。 In the above embodiment, the displacement measuring device was described as a clip-type strain gauge, but the displacement measuring device is not particularly limited as long as it can measure the displacement of a needle.

基台は、電池を載置することができ、かつ針の変位量を測定できるように構成できるものであれば、上述の構成、形状に限定されるものではない。 The base is not limited to the above configuration and shape, as long as it can accommodate a battery and be configured to measure the needle displacement.

以下、実施例によって本開示をさらに詳細に説明するが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。 The present disclosure will be explained in more detail below using examples, but the present disclosure is not limited to these examples.

[実施例1]
初期電圧が4.2Vの電池と測定ユニット1とを準備し、基台10に上記電池を載置した。上記電圧測定器を除く測定ユニット1をケーシング70内に配置した。針20を移動し、上記電池に穴を開けて最外電極層に接触させた。変位測定器40は、分解能が0.0025mmのものを用いた。上記制御部には、針-電池間電圧が4.0Vで針20の移動を停止、針-電池間電圧が4.0Vで所定の時間が経過すると停止した針20を再移動、および針-電池間電圧が4.05Vで針20の再移動を再停止することを設定した。上記接触による電池電圧の変化を図9に、針-電池間電圧の変化を図10に示す。図9より、上記最外電極層と針20との接触による短絡で電池電圧が降下したことが分かる。図10より、移動の再開(再移動)により針-電池間電圧が降下したことが分かる。なお、図10では、針-電池間電圧に上記電池の外装体と針20との接触前に波形の乱れがあるが、この乱れは針20の移動によるノイズ(空間ノイズ)である。
[Example 1]
A battery with an initial voltage of 4.2 V and the measurement unit 1 were prepared, and the battery was placed on the base 10. The measurement unit 1, excluding the voltage meter, was placed inside the casing 70. The needle 20 was moved to drill a hole in the battery and contact the outermost electrode layer. A displacement measuring device 40 with a resolution of 0.0025 mm was used. The control unit was set to stop needle 20 movement when the needle-to-battery voltage reached 4.0 V, restart needle 20 after a predetermined time had elapsed when the needle-to-battery voltage reached 4.0 V, and stop needle 20 movement again when the needle-to-battery voltage reached 4.05 V. Figure 9 shows the change in battery voltage due to the contact, and Figure 10 shows the change in needle-to-battery voltage. Figure 9 shows that the battery voltage dropped due to a short circuit caused by contact between the outermost electrode layer and needle 20. Figure 10 also shows that the needle-to-battery voltage dropped when the needle-to-battery voltage resumed movement. In FIG. 10, the needle-battery voltage waveform is disturbed before the needle 20 comes into contact with the battery exterior body, but this disturbance is noise (spatial noise) caused by the movement of the needle 20.

[実施例2]
初期電圧が4.2Vの電池と測定ユニット1とを準備し、基台10に上記電池を載置した。上記電圧測定器を除く測定ユニット1をケーシング70内に配置し、針20で穴を開けて最外電極層に接触させた。針20には温度計を内蔵し、電圧変化と共に上記電池の温度変化を測定した。上記制御部には、針-電池間電圧が4.0Vで針20の移動を停止、針-電池間電圧が4.2Vで所定の時間が経過すると停止した針20を再移動、針20が上記最外電極層に隣接する電極層に接触することで針20の再移動を再停止、および上記再停止から所定の時間経過後に針20を上記電池から離間するように移動することを設定した。その結果を図11に示す。上記最外電極層と針20との短絡では上記電池の温度に大きな変化はないが、上記最外電極層と上記隣接する電極層との短絡(層間短絡)により上記電池の温度が急上昇していることが分かる。また、上記電池の温度は、電池電圧および針-電池間電圧が略0Vになることで復帰している。電池電圧は、針20が上記電池から離間することで3.7V程度まで復帰している。
[Example 2]
A battery with an initial voltage of 4.2 V and a measurement unit 1 were prepared, and the battery was placed on a base 10. The measurement unit 1, excluding the voltage meter, was placed inside a casing 70, and a hole was pierced with a needle 20, which contacted the outermost electrode layer. A thermometer was built into the needle 20, and temperature changes of the battery were measured along with voltage changes. The control unit was set to stop movement of the needle 20 when the needle-to-battery voltage reached 4.0 V, restart the stopped needle 20 after a predetermined time had elapsed when the needle-to-battery voltage reached 4.2 V, stop the needle 20 again when the needle 20 contacted an electrode layer adjacent to the outermost electrode layer, and move the needle 20 away from the battery after a predetermined time had elapsed since the restart. The results are shown in Figure 11. While a short circuit between the outermost electrode layer and the needle 20 did not significantly change the temperature of the battery, a short circuit between the outermost electrode layer and the adjacent electrode layer (interlayer short circuit) caused a sudden rise in the battery temperature. The temperature of the battery returns to normal when the battery voltage and the voltage between the needle and the battery return to approximately 0 V. The battery voltage returns to approximately 3.7 V when the needle 20 moves away from the battery.

[実施例3]
内部短絡をさせる電池として、充電容量を下げて初期電圧を3.67Vとした電池(試験電池)と、初期電圧が3.67Vで上記試験電池に電気的に並列接続する電池(並列電池)と、測定ユニット1とを準備した。また、上記並列電池の電圧を測定する電圧測定器と、上記試験電池の電流を測定する電流測定器とを準備した。基台10に上記試験電池を載置し、上記電圧測定器を除く測定ユニット1をケーシング70内に配置し、上記試験電池に針20で穴を開けて最外電極層に接触させた。
[Example 3]
As batteries to be subjected to an internal short circuit, a battery (test battery) with a reduced charge capacity and an initial voltage of 3.67 V, a battery (parallel battery) with an initial voltage of 3.67 V electrically connected in parallel to the test battery, and a measurement unit 1 were prepared. Also prepared were a voltage meter for measuring the voltage of the parallel battery and a current meter for measuring the current of the test battery. The test battery was placed on a base 10, and the measurement unit 1, excluding the voltage meter, was placed inside a casing 70. A hole was pierced in the test battery with a needle 20 to contact the outermost electrode layer.

上記制御部には、針-電池間電圧が2.5Vで針20の移動を停止、針20の移動を停止して電池電圧が初期電圧(3.67V)で所定の時間が経過すると停止した針20を再移動、および電池電圧が0.15V低下する(3.52Vになる)と針20の再移動を再停止することを設定した。 The control unit is set to stop the movement of the needle 20 when the needle-battery voltage reaches 2.5V, to restart the movement of the needle 20 when a predetermined time has passed since the needle 20 was stopped and the battery voltage reached its initial voltage (3.67V), and to stop the movement of the needle 20 again when the battery voltage drops by 0.15V (reaching 3.52V).

上記並列電池と上記試験電池との負極端子同士を接続する電線に分流器を配置し、上記電流測定器で上記試験電池-上記並列電池間の電流を測定し(図12の「6-電池間電流」)、上記並列電池の電圧も測定した(図12の「8-並列電池電圧」)。針20には温度計を内蔵して上記試験電池内の温度を測定し(図12の「3-電池温度」)、さらに上記試験電池の針20で穴が開けられる箇所の近傍に2つの温度計を配置して上記試験電池の表面温度の変化を測定した(図12「1-電池表面温度」および「2-電池表面温度」)の。また、ケーシング70内に温度計を配置して、ケーシング70内の温度変化を測定した(図12の「4-ケーシング内温度」)。また、針20の上記試験電池への荷重の測定と(図12の「5-荷重」)、ホルダ30の変位量の測定とを行った(図12の「10-ホルダ変位」)。これらの測定値と、上記試験電池の電圧(図12の「7-電池電圧」)、針-電池間電圧(図12の「9-針電池間電圧」)および針20の変位量(図12の「11-針変位」)の測定値とのグラフを図12に示す。 A shunt was placed on the wire connecting the negative terminals of the parallel battery and the test battery, and the current between the test battery and the parallel battery was measured with the current measuring device ("6 - Current Between Batteries" in Figure 12). The voltage of the parallel battery was also measured ("8 - Parallel Battery Voltage" in Figure 12). A thermometer was built into the needle 20 to measure the temperature inside the test battery ("3 - Battery Temperature" in Figure 12). Two thermometers were placed near the point where the needle 20 pierced the test battery to measure the change in the surface temperature of the test battery ("1 - Battery Surface Temperature" and "2 - Battery Surface Temperature" in Figure 12). A thermometer was also placed inside the casing 70 to measure the change in temperature inside the casing 70 ("4 - Temperature Inside Casing" in Figure 12). The load of the needle 20 on the test battery ("5 - Load" in Figure 12) and the displacement of the holder 30 were also measured ("10 - Holder Displacement" in Figure 12). Figure 12 shows a graph of these measurements, along with the voltage of the test battery ("7 - Battery Voltage" in Figure 12), the needle-to-battery voltage ("9 - Needle-to-Battery Voltage" in Figure 12), and the displacement of needle 20 ("11 - Needle Displacement" in Figure 12).

図12を見ると、針20を再停止した後、針20の変位量とホルダ30の変位量とに差が生じていることが分かる。これは、ホルダ30の変位量が、電池、基台10、針20などの熱膨張などを要因とする様々な変位を含み、精度の高い変位量の測定が困難なためと考えられる。このため、針20の変位量を直接的に測定することが好ましく、可能な限り電池に近い箇所で測定することがより好ましい。500~1400sec、1800~2400secで針-電池間電圧が乱れているが、このような乱れを観察できることは内部短絡した電池の評価に有意である。なお、2600sec前に電池間電流が0Aになっているのは、上記試験電池と上記並列電池との接続を解除したためである。 Figure 12 shows that after the needle 20 was stopped again, a difference occurred between the displacement of the needle 20 and the displacement of the holder 30. This is thought to be because the displacement of the holder 30 includes various displacements caused by factors such as thermal expansion of the battery, base 10, needle 20, etc., making it difficult to measure the displacement with high accuracy. For this reason, it is preferable to measure the displacement of the needle 20 directly, and even more preferable to measure it at a location as close to the battery as possible. The needle-to-battery voltage is disrupted between 500 and 1400 seconds and between 1800 and 2400 seconds, and the ability to observe such disruption is significant in evaluating batteries that have experienced an internal short circuit. Note that the current between the batteries reached 0 A before 2600 seconds because the test battery was disconnected from the parallel battery.

本開示の測定ユニットは、電池の内部短絡による電圧変化を容易かつ高精度に測定できるため、電池の開発および製造の現場などで電池特性を評価するのに好適に用いられる。 The measurement unit disclosed herein can easily and accurately measure voltage changes due to internal short circuits in a battery, making it ideal for use in evaluating battery characteristics at battery development and manufacturing sites.

1 測定ユニット
10 基台
11 本体
12 柱部
13 梁部
13a 貫通孔
20 針
21 針本体
22 拡幅部
30 ホルダ
40 変位測定器
41 第1接続部
42 第2接続部
43 センサ部
50 第2電圧測定器
51 電極ケーブル
60 電流線
70 ケーシング
100 測定機
200 分流器
300 直流電源
310 ダイオード
320 スイッチ
400 電源制御部
B,Ba 電池
B1 端子
REFERENCE SIGNS LIST 1 Measurement unit 10 Base 11 Main body 12 Column portion 13 Beam portion 13a Through hole 20 Needle 21 Needle main body 22 Widening portion 30 Holder 40 Displacement measuring device 41 First connecting portion 42 Second connecting portion 43 Sensor portion 50 Second voltage measuring device 51 Electrode cable 60 Current line 70 Casing 100 Measuring device 200 Shunt 300 DC power supply 310 Diode 320 Switch 400 Power supply control unit B, Ba Battery B1 Terminal

Claims (5)

針で穴が開けられることで短絡する電池の電圧および電流の少なくとも一方と、上記針と上記短絡する電池との間の電圧および電流の少なくとも一方とを測定するユニットであって、
電池を載置する基台と、
上記基台に載置された電池に穴を開けるための針と、
上記針を保持して上記基台に載置された電池に穴を開けるように移動させるホルダと、
記針の変位量を測定する変位測定器と、
池の電圧および電流の少なくとも一方を測定する第1測定器と
電池と上記針との間の電圧および電流の少なくとも一方を測定する第2測定器と、
上記変位測定器が測定する上記針の変位量、上記第1測定器が測定する測定値、および上記第2測定器が測定する測定値を受信し、上記針の変位を制御する制御部と
を備え
上記基台が、
電池を載置する本体と、
この本体に立設している一対の柱部と、
上記本体に載置された電池の表面と間隔をあけて上記一対の柱部に架け渡されている梁部とを有し、
上記変位測定器が上記梁部に対する上記針の変位量を測定する測定ユニット。
A unit for measuring at least one of a voltage and a current of a battery that is short-circuited by being pierced with a needle , and at least one of a voltage and a current between the needle and the short-circuited battery ,
a base on which the battery is placed;
a needle for piercing the battery placed on the base;
a holder that holds the needle and moves it so as to puncture the battery placed on the base;
a displacement measuring device for measuring the displacement of the needle;
a first measuring device for measuring at least one of the voltage and current of the battery ;
a second measuring device for measuring at least one of the voltage and the current between the battery and the needle;
a control unit that receives the displacement amount of the needle measured by the displacement measuring device, the measurement value measured by the first measuring device, and the measurement value measured by the second measuring device, and controls the displacement of the needle;
Equipped with
The above base is
a main body on which the battery is placed;
A pair of pillars standing on the main body;
a beam portion that is spaced apart from the surface of the battery placed on the main body and that is bridged across the pair of columns,
A measuring unit in which the displacement measuring device measures the displacement of the needle relative to the beam .
上記変位測定器が、上記針に接続される第1接続部と、上記基台の梁部に接続される第2接続部とを有する請求項1に記載の測定ユニット。 2. The measuring unit according to claim 1, wherein the displacement measuring device has a first connection part connected to the needle and a second connection part connected to the beam part of the base. 上記針と上記ホルダとが絶縁されている請求項1に記載の測定ユニット。 The measurement unit of claim 1, wherein the needle and the holder are insulated. 電池における外装体の表面と上記針とを電気的に接続し、上記針の移動で生じるノイズを抑制するための電流線をさらに備える請求項1に記載の測定ユニット。 The measurement unit according to claim 1 , further comprising a current line that electrically connects the surface of the exterior body of the battery to the needle and suppresses noise generated by movement of the needle. 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の測定ユニットと、
上記測定ユニットの少なくとも一部を収容しているケーシングと
を備える測定機。
The measurement unit according to any one of claims 1 to 4 ,
a casing that houses at least a portion of the measuring unit.
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