(57)【要約】課題  従来の釘刺し試験において、多くの場合、短絡時の発熱量を測定するために、熱電対等の温度センサが被試験電池に取付けられるが、被試験電池内部に設置するとセンサ自体が短絡源となることがあり、また、被試験電池の内部構造が変化することから、温度センサの設置位置は電池表面などに限られ、発生する事故の大きさと関係の深い短絡発生部温度の測定は困難であった。解決手段  釘の外形をした硬度の高い金属又はセラミックを材質とする外枠３とシース熱電対４、及びシース熱電対４の固定部６より構成され、釘に外形をした外枠３の中心部には、軸方向にシース熱電対４を挿入するための有底孔５が頭部より先端近くまで穿たれており、有底孔５にシース熱電対４が挿入され、その測温点のある先端が孔の底に接触した状態で、固定部６により外枠３に固定された温度測定機能を持つ釘刺し試験具とした。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
釘の外形をした硬度の高い金属又はセラミックを材質とする外枠３とシース熱電対４、及びシース熱電対４の固定部６より構成され、釘に外形をした外枠３の中心部には、軸方向にシース熱電対４を挿入するための有底孔５が頭部より先端近くまで穿たれており、有底孔５にシース熱電対４が挿入され、その測温点のある先端が孔の底に接触した状態で、固定部６により外枠３に固定された温度測定機能を持つ釘刺し試験具。
【請求項２】
シース熱電対４の固定部６を、銀ロウ付けにより固定するか、または弾力性のある樹脂製プラグで中央にシース熱電対４が通る孔があるものを用い、前記樹脂製プラグの孔にシース熱電対４を通したものを外枠３に押し込むことにより固定するか、または、無機質セメントにより固定された請求項１記載の温度測定機能を持つ釘刺し試験具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度測定機能を持つ釘刺し試験具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池等のエネルギー密度の高い電池は、内部で電気的な短絡が生じた場合、構造によっては異常発熱が生じ、火傷、火災等の事故を発生する可能性がある。
このため、リチウムイオン電池等のエネルギー密度の高い電池においては、金属製の釘を電池に突き刺し、内部の絶縁隔壁を破壊して内部短絡を生じさせ、事故につながるような発熱、発火が生じないことを確認する試験が行われており、この試験は、釘刺し試験と呼ばれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３２７６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の釘刺し試験は、前述のように金属製の釘を被試験電池に突き刺し、電池内部に短絡を生じさせていた。この試験において、多くの場合、短絡時の発熱量を測定するために、熱電対等の温度センサが被試験電池に取付けられるが、被試験電池内部に設置するとセンサ自体が短絡源となることがあり、また、被試験電池の内部構造が変化することから、温度センサの設置位置は電池表面などに限られ、発生する事故の大きさと関係の深い短絡発生部温度の測定は困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、本発明は、発生する事故の大きさと関係の深い短絡発生部温度測定を容易にすべく、釘の外形をした硬度の高い金属又はセラミックを材質とする外枠３とシース熱電対４、及びシース熱電対４の固定部６より構成され、釘の外形をした外枠３の中心部には、軸方向にシース熱電対４を挿入するための有底孔５が頭部より先端近くまで穿たれており、有底孔５にシース熱電対４が挿入され、その測温点のある先端が孔の底に接触した状態で、固定部６により外枠３に固定された温度測定機能を持つ釘刺し試験具とした。
また、本発明は、具体的には、シース熱電対４の固定部６を、銀ロウ付けにより固定するか、または弾力性のある樹脂製プラグで中央にシース熱電対４が通る孔があるものを用い、前記樹脂製プラグの孔にシース熱電対４を通したものを外枠３に押し込むことにより固定するか、または、無機質セメントにより固定された請求項１記載の温度測定機能を持つ釘刺し試験具とした。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、釘の外形をした硬度の高い金属又はセラミックを材質とする外枠３とシース熱電対４、及びシース熱電対４の固定部６より構成され、釘の外形をした外枠３の中心部には、軸方向にシース熱電対４を挿入するための有底孔５が頭部より先端近くまで穿たれており、有底孔５にシース熱電対４が挿入され、その測温点のある先端が孔の底に接触した状態で、固定部６により外枠３に固定された温度測定機能を持つ釘刺し試験具としたので、釘と温度センサを一体構造としたことにより、本発明の試験具一つで被試験電池の内部短絡を発生させ、且つ短絡部の温度を測定することができる。
また、本発明は、釘と温度センサを一体構造としたことにより、釘刺し試験における被試験電池の内部短絡部の温度測定が可能になった。
さらに、本発明は、シース熱電対は熱電対素線がシース内に絶縁物を介して収容されているので、外部の被試験電池の電位、及び金属製外枠の電位の影響を受けない。このため温度を正確に測定することができる。
また、本発明は、シース熱電対４の固定部６を、銀ロウ付けにより固定するか、または弾力性のある樹脂製プラグで中央にシース熱電対４が通る孔があるものを用い、前記樹脂製プラグの孔にシース熱電対４を通したものを外枠３に押し込むことにより固定するか、または、無機質セメントにより固定された請求項１記載の温度測定機能を持つ釘刺し試験具であるので、シース熱電対４を有底孔５に確実且つ容易に装着できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の釘刺し試験具を被試験電池に差し込んだ状態の縦断面図である。
【符号の説明】
【０００８】
３…外枠
４…シース熱電対
６…固定部
５…有底孔
１…釘刺し試験具
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、釘と温度センサを一体構造にした釘刺し試験に使用する釘状の試験具で、従来困難であった被試験電池の短絡発生部温度を容易に測定可能にしたものである。
図１にその断面構造を示す。符号１が本発明による釘刺し試験具、点線の２が釘刺し試験具１が刺し込まれた被試験電池を表している。
釘刺し試験具１は、釘の外形をした外枠３とシース熱電対４、及びシース熱電対４の固定部６より成り、釘の外形をした外枠３の中心部には、軸方向にシース熱電対４を挿入するための有底孔５が頭部より先端近くまで穿たれており、ここにシース熱電対４が挿入され、その測温点のある先端が孔の底に接触した状態で、固定部６により外枠３に固定されている。
外枠３の材質としては、突き刺し時の変形防止のため、硬度の高い金属又はセラミックを使用する。
固定部６でのシース熱電対４の固定は、銀ロウ付けにより固定するものであってもよいし、弾力性のある樹脂製プラグで中央にシース熱電対４が通る孔があるものを用い、樹脂製プラグの孔にシース熱電対４を通したものを前記外枠３に押し込むことにより固定する構造であってもよく、また、無機質セメントにより固定するものであってもよい。
なお、シース熱電対４は、シースと呼ばれる金属管の内部に、マグネシア、アルミナ等の無機絶縁材粉末を介在させて一対の熱電対素線を収容したもので、一対の熱電対素線は、シース先端内部で接合されて測温点を形成している。図１には描いていないが、シース熱電対４の後端において、シース熱電対４の熱電対素線と補償導線が接続される。補償導線は、シース熱電対４の熱起電力を温度に換算して記録・表示する計器に接続され、この温度がシース熱電対４で測定された被試験電池内部短絡部の温度である。
釘刺し試験具１の被試験電池２への突き刺しは、人力でハンマーなどにより頭部に打撃を与えるか、若しくは専用装置で頭部に下方の力を加えることにより行うことは従来と同じであるが、ハンマー、専用装置は金属製の外枠３の外部にあるシース熱電対４の部分と干渉しない形状のものを使用する。
【実施例１】
【００１０】
図１にしたがって、本発明による釘刺し試験具１の実施例を以下に示す。
外枠３は、突き刺し時の変形を防止し、繰り返し使用ができるよう、硬度の高い高速度鋼ＳＫＨ５１を材質とした。形状は、突き刺し部外径φ２．５ｍｍ、頭部外径φ８．０ｍｍとし、先端円錐部の頂角３０°、頭部から先端までの長さを４２ｍｍ、シース熱電対挿入孔５の径をφ０．３５ｍｍとした。
シース熱電対４は、シース材質がＮＣＦ６００、シース外径がφ０．３ｍｍで、熱電対素線がＫタイプのものを使用した。
また、シース熱電対４の金属製の外枠３への固定部６は、銀ロウ付けによる固定とした。
以上の釘刺し試験具１により、被試験電池内部での短絡の発生と、短絡部温度の正確な測定を繰り返し実施できることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００１１】
本発明は、被試験電池に刺し込む釘刺し試験具であるが、内部の構造が変化する被試験体に利用することができる。
【図１】
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【国際調査報告】
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