(57)【要約】【課題】環境温度Ｔｓ（Ｔｓ≦０℃）下、第２電池電圧Ｖ２〜第３電池電圧Ｖ３（Ｖ３＜Ｖ２≦Ｖ40）の範囲における電池の特性の良否を確認できる一方、この確認検査を行うために電池電圧を第３電池電圧Ｖ３まで下げなくても済む電池の製造方法を提供すること。【解決手段】リチウムイオン二次電池１の製造方法は、初充電工程Ｓ２と、エージング工程Ｓ３と、環境温度Ｔｓ下で第１電圧低下量ΔＶａを測定する第１低下量測定工程Ｓ５と、第２電圧低下量ΔＶｂを推定する第２低下量推定工程Ｓ６と、初充電工程Ｓ２で第３電池電圧Ｖ３から第４電池電圧Ｖ４までに電池１に充電された電気量Ｑａを算出する電気量算出工程Ｓ７と、第２電圧低下量ΔＶｂが基準低下量ΔＶｓ以下、かつ電気量Ｑａが基準電気量Ｑｓ以上である場合に、当該電池１を良品と判定する判定工程Ｓ８とを備える。【選択図】図３
2018092790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定電流定電圧（ＣＣＣＶ）充電により、リチウムイオン二次電池をＳＯＣ６０％に相当する電池電圧Ｖ60以上の第１電池電圧Ｖ１まで初充電すると共に、この初充電における充電時間ｔｃと電池電圧Ｖｅとの関係を取得する初充電工程と、
上記初充電工程の後、環境温度Ｔage（但し、Ｔage＝４０〜８５℃）下で上記リチウムイオン二次電池を放置するエージング工程と、
上記リチウムイオン二次電池は、第１電流値Ｉａで放電させたときに、放電開始直後に電池の内部抵抗に起因して電池電圧Ｖｅが急速に低下し、その後、上記電池電圧Ｖｅが徐々に低下する特性を有しており、上記放電開始から上記電池電圧Ｖｅの急速な低下が終わるまでの電圧急速低下期間を、所定時間ｔａ（秒）としたとき、上記エージング工程の後、環境温度Ｔｓ（但し、Ｔｓ≦０℃）下において、上記リチウムイオン二次電池を上記第１電流値Ｉａで上記所定時間ｔａにわたり放電させて、この放電前後間の第１電圧低下量ΔＶａを測定する第１低下量測定工程と、
測定した上記第１電圧低下量ΔＶａから、上記リチウムイオン二次電池を第２電流値Ｉｂで上記所定時間ｔａにわたり放電させた場合に、この放電前後間で生じる第２電圧低下量ΔＶｂを推定する第２低下量推定工程と、
上記第２低下量推定工程の後、予め上記初充電工程で取得しておいた上記初充電における充電時間ｔｃと電池電圧Ｖｅとの関係を用いて、当該初充電工程において、ＳＯＣ４０％に相当する電池電圧Ｖ40以下の第３電池電圧Ｖ３から、上記電池電圧Ｖ40以下の第２電池電圧Ｖ２から上記第２電圧低下量ΔＶｂを差し引いた第４電池電圧Ｖ４（＝Ｖ２−ΔＶｂ）までに（但し、Ｖ３＜Ｖ４＜Ｖ２≦Ｖ40＜Ｖ60≦Ｖ１）、上記リチウムイオン二次電池に充電された電気量Ｑａを算出する電気量算出工程と、
上記第２電圧低下量ΔＶｂが基準低下量ΔＶｓ以下（ΔＶｂ≦ΔＶｓ）であり、かつ、上記電気量Ｑａが基準電気量Ｑｓ以上（Ｑａ≧Ｑｓ）である場合に、当該リチウムイオン二次電池を良品と判定する判定工程と、を備える
リチウムイオン二次電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、０℃以下の低温環境下におけるリチウムイオン二次電池の特性の良否を確認する検査工程を備えるリチウムイオン二次電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用などのリチウムイオン二次電池（以下、単に「電池」ともいう）は、過酷な温度環境下でも使用されるため、出荷前に様々な温度環境下で電池の性能検査を行う必要がある。例えば、０℃以下の低温環境下（例えば、Ｔｓ＝−３０℃の環境温度下）において、ＳＯＣ４０％に相当する電池電圧Ｖ40以下の低電池電圧の領域（例えば、第２電池電圧Ｖ２＝３．５５Ｖ〜第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖの範囲）で、電池出力が基準（例えば、１．５秒、１００Ｗ）以上の電池出力を得られるか否かを検査したい場合がある。
なお、関連する従来技術として、特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０８４５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の電池出力検査を行う場合、例えば、電池をＳＯＣ１００％まで初充電し、高温下で放置してエージングした後、電池を放電させて電池電圧Ｖｅを第２電池電圧Ｖ２＝３．５５Ｖ（ＳＯＣ３０％）まで下げる。その後、図４に示すように、Ｔｓ＝−３０℃の環境温度下において、この電池を１００Ｗ／３．５５Ｖ＝２８．２Ａの電流値で、放電時間ｔｅ＝１．５秒間にわたり放電させる。そして、放電終了時（放電時間ｔｅ＝１．５秒）の電池電圧Ｖｅが第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖ以上である場合に、その電池を良品と判定する。なお、図４においては、放電終了時の電池電圧Ｖｅが約２．８０Ｖであるため、この電池は良品と判断される。
【０００５】
しかしながら、上述のように、電池電圧Ｖｅ（ＳＯＣ）を低くした状態で電池出力検査を行った場合、その後、電池の出荷にあたり、電池を例えばＳＯＣ１００％まで再充電し、充電状態を高めてから出荷する。このように、上述の電池出力検査は、電池出力検査の前に、電池を放電させて電池電圧Ｖｅを下げる工程と、電池出力検査の後に、電池を再充電して電池電圧Ｖｅを上げる工程が必要であるため、検査時間が長くなるという課題がある。
【０００６】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、環境温度Ｔｓ（Ｔｓ≦０℃）下、ＳＯＣ４０％に相当する電池電圧Ｖ40以下の第２電池電圧Ｖ２〜第３電池電圧Ｖ３（Ｖ３＜Ｖ２≦Ｖ40）の範囲における電池の特性の良否を確認できる一方、電池電圧Ｖｅを第３電池電圧Ｖ３まで下げないで、この確認検査を行うことができるリチウムイオン二次電池の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明の一態様は、定電流定電圧（ＣＣＣＶ）充電により、リチウムイオン二次電池をＳＯＣ６０％に相当する電池電圧Ｖ60以上の第１電池電圧Ｖ１まで初充電すると共に、この初充電における充電時間ｔｃと電池電圧Ｖｅとの関係を取得する初充電工程と、上記初充電工程の後、環境温度Ｔage（但し、Ｔage＝４０〜８５℃）下で上記リチウムイオン二次電池を放置するエージング工程と、上記リチウムイオン二次電池は、第１電流値Ｉａで放電させたときに、放電開始直後に電池の内部抵抗に起因して電池電圧Ｖｅが急速に低下し、その後、上記電池電圧Ｖｅが徐々に低下する特性を有しており、上記放電開始から上記電池電圧Ｖｅの急速な低下が終わるまでの電圧急速低下期間を、所定時間ｔａ（秒）としたとき、上記エージング工程の後、環境温度Ｔｓ（但し、Ｔｓ≦０℃）下において、上記リチウムイオン二次電池を上記第１電流値Ｉａで上記所定時間ｔａにわたり放電させて、この放電前後間の第１電圧低下量ΔＶａを測定する第１低下量測定工程と、測定した上記第１電圧低下量ΔＶａから、上記リチウムイオン二次電池を第２電流値Ｉｂで上記所定時間ｔａにわたり放電させた場合に、この放電前後間で生じる第２電圧低下量ΔＶｂを推定する第２低下量推定工程と、上記第２低下量推定工程の後、予め上記初充電工程で取得しておいた上記初充電における充電時間ｔｃと電池電圧Ｖｅとの関係を用いて、当該初充電工程において、ＳＯＣ４０％に相当する電池電圧Ｖ40以下の第３電池電圧Ｖ３から、上記電池電圧Ｖ40以下の第２電池電圧Ｖ２から上記第２電圧低下量ΔＶｂを差し引いた第４電池電圧Ｖ４（＝Ｖ２−ΔＶｂ）までに（但し、Ｖ３＜Ｖ４＜Ｖ２≦Ｖ40＜Ｖ60≦Ｖ１）、上記リチウムイオン二次電池に充電された電気量Ｑａを算出する電気量算出工程と、上記第２電圧低下量ΔＶｂが基準低下量ΔＶｓ以下（ΔＶｂ≦ΔＶｓ）であり、かつ、上記電気量Ｑａが基準電気量Ｑｓ以上（Ｑａ≧Ｑｓ）である場合に、当該リチウムイオン二次電池を良品と判定する判定工程と、を備えるリチウムイオン二次電池の製造方法である。
【０００８】
上述のリチウムイオン二次電池の製造方法によれば、初充電工程及びエージング工程を行った後、電池を放電させて電池電圧Ｖｅを第２電池電圧Ｖ２まで下げることなく、第１低下量測定工程において、上述のようにして第１電圧低下量ΔＶａを測定する。その後、第２低下量推定工程において、測定された第１電圧低下量ΔＶａから、上述のようにして第２電圧低下量ΔＶｂを推定する。
また、この第２電圧低下量ΔＶｂと、予め初充電工程で取得しておいた初充電における充電時間ｔｃと電池電圧Ｖｅとの関係を用いて、先に行った初充電工程において、第３電池電圧Ｖ３〜第４電池電圧Ｖ４（＝Ｖ２−ΔＶｂ）までに（Ｖ３＜Ｖ４＜Ｖ２≦Ｖ40＜Ｖ60≦Ｖ１）、電池に充電された電気量Ｑａを、第２低下量推定工程後に算出する（電気量算出工程）。
【０００９】
そして、判定工程において、第２電圧低下量ΔＶｂが基準低下量ΔＶｓ以下（ΔＶｂ≦ΔＶｓ）で、かつ、電気量Ｑａが基準電気量Ｑｓ以上（Ｑａ≧Ｑｓ）である場合に、当該電池を良品と判定する。この判定工程により、後述するように、環境温度Ｔｓ（Ｔｓ≦０℃）下、ＳＯＣ４０％に相当する電池電圧Ｖ40以下の第２電池電圧Ｖ２〜第３電池電圧Ｖ３（Ｖ３＜Ｖ２≦Ｖ40）の範囲における電池の特性の良否を判定できる。
【００１０】
しかも、上述のリチウムイオン二次電池の製造方法では、第１低下量測定工程、第２低下量推定工程、電気量算出工程及び判定工程を、電池電圧Ｖｅを第３電池電圧Ｖ３まで下げずに行うことができる。即ち、電池電圧Ｖｅを第３電池電圧Ｖ３まで下げることなく、環境温度Ｔｓ下、第２電池電圧Ｖ２〜第３電池電圧Ｖ３（Ｖ３＜Ｖ２≦Ｖ40）の範囲における電池の特性の良否を確認できる。
【００１１】
なお、「リチウムイオン二次電池」の正極活物質は、リチウム遷移金属複合酸化物であるのが好ましく、更には、遷移金属としてニッケル（Ｎｉ）とマンガン（Ｍｎ）とコバルト（Ｃｏ）とを含むリチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物であるのが好ましい。また、負極活物質は、炭素材料であるのが好ましく、更には、黒鉛であるのが好ましい。
「初充電工程」は、室温（２５±５℃）下で行うのが好ましい。
０℃以下である「環境温度Ｔｓ」は、−４０〜−１０℃とするのが好ましく、更には、−４０〜−２０℃とするのが好ましい。
【００１２】
ＳＯＣ６０％に相当する電池電圧Ｖ60以上である「第１電池電圧Ｖ１」は、ＳＯＣ８０％に相当する電池電圧Ｖ80以上とするのが好ましく、更には、ＳＯＣ９０％に相当する電池電圧Ｖ90以上とするのが好ましい。「第１電池電圧Ｖ１」は、電池が実際に使用されるＳＯＣ範囲のうち、上限である上限ＳＯＣに近い値とするのが好ましい。一方、電池が車両（プラグインハイブリッドカー、電気自動車等）や電池搭載機器（パーソナルコンピュータ、携帯電話、電動工具等）に搭載されて実際に使用される際には、その上限ＳＯＣは、例えばＳＯＣ１００％など、ＳＯＣ８０％以上、更にはＳＯＣ９０％以上とされる場合が多いからである。
ＳＯＣ４０％に相当する電池電圧Ｖ40以下である「第２電池電圧Ｖ２」は、ＳＯＣ３５％に相当する電池電圧Ｖ35以下とするのが好ましい。「第２電池電圧Ｖ２」は、電池が実際に使用されるＳＯＣ範囲のうち、下限である下限ＳＯＣに近い値とするのが好ましい。一方、電池が上述の車両や電池搭載機器などに搭載されて実際に使用される際には、その下限ＳＯＣは、例えばＳＯＣ０％など、ＳＯＣ３５％以下とされる場合が多いからである。
【００１３】
「第１電流値Ｉａ」は、０．５Ｃ〜１０Ｃとするのが好ましく、更には、２Ｃ〜５Ｃとするのが好ましい。
「第２電流値Ｉｂ」は、２Ｃ〜１０Ｃとするのが好ましく、更には、４Ｃ〜７Ｃとするのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係るリチウムイオン二次電池の斜視図である。
【図２】実施形態に係るリチウムイオン二次電池の縦断面図である。
【図３】実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造工程を示すフローチャートである。
【図４】Ｔｓ＝−３０℃の環境温度下で、電池電圧Ｖｅ＝３．５５Ｖに調整したリチウムイオン二次電池を１．５秒間にわたり放電させたときの放電時間ｔｅと電池電圧Ｖｅとの関係を示すグラフである。
【図５】電池電圧Ｖｅ＝３．９０ＶまたはＶｅ＝３．５０Ｖに調整したリチウムイオン二次電池を、Ｔｓ＝−３０℃の環境温度下で０．２秒間にわたり放電させたときの放電時間ｔｅと電圧低下量ΔＶとの関係を示すグラフである。
【図６】Ｔｓ＝２０℃またはＴｓ＝−３０℃の環境温度下で、電池電圧Ｖｅ＝３．５５Ｖに調整したリチウムイオン二次電池を１．５秒間にわたり放電させたときの放電時間ｔｅと電池電圧Ｖｅとの関係を示すグラフである。
【図７】第１低下量測定工程で放電させる電流値Ｉと電圧低下量ΔＶとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１及び図２に、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池（以下、単に「電池」ともいう）１の斜視図及び縦断面図を示す。なお、以下では、電池１の電池厚み方向ＢＨ、電池横方向ＣＨ及び電池縦方向ＤＨを、図１及び図２に示す方向と定めて説明する。
この電池１は、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、電気自動車等の車両などに搭載される角型で密閉型のリチウムイオン二次電池である。電池１は、電池ケース１０と、この内部に収容された電極体２０と、電池ケース１０に支持された正極端子部材５０及び負極端子部材６０等から構成される。また、電池ケース１０内には、電解液１７が収容されており、その一部は電極体２０内に含浸されている。
【００１６】
このうち電池ケース１０は、直方体箱状で金属（本実施形態ではアルミニウム）からなる。この電池ケース１０は、上側のみが開口した有底角筒状のケース本体部材１１と、このケース本体部材１１の開口を閉塞する形態で溶接された矩形板状のケース蓋部材１３とから構成される。ケース蓋部材１３には、アルミニウムからなる正極端子部材５０がケース蓋部材１３と絶縁された状態で固設されている。この正極端子部材５０は、電池ケース１０内で電極体２０のうち正極板２１に接続し導通する一方、ケース蓋部材１３を貫通して電池外部まで延びている。また、ケース蓋部材１３には、銅からなる負極端子部材６０がケース蓋部材１３と絶縁された状態で固設されている。この負極端子部材６０は、電池ケース１０内で電極体２０のうち負極板３１に接続し導通する一方、ケース蓋部材１３を貫通して電池外部まで延びている。
【００１７】
電極体２０は、扁平状をなし、横倒しにした状態で電池ケース１０内に収容されている。電極体２０と電池ケース１０との間には、絶縁フィルムからなる袋状の絶縁フィルム包囲体１９が配置されている。電極体２０は、帯状の正極板２１と帯状の負極板３１とを、帯状で樹脂製の多孔質膜からなる一対のセパレータ４１，４１を介して互いに重ね、軸線周りに捲回して扁平状に圧縮したものである。正極板２１は、帯状のアルミニウム箔からなる正極集電箔の両主面の所定位置に、正極活物質層を帯状に設けてなる。この正極活物質層は、正極活物質（本実施形態ではリチウム遷移金属複合酸化物、具体的にはリチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物）、導電材（本実施形態ではアセチレンブラック）及び結着剤（本実施形態ではポリフッ化ビニリデン）からなる。また、負極板３１は、帯状の銅箔からなる負極集電箔の両主面の所定位置に、負極活物質層を帯状に設けてなる。この負極活物質層は、負極活物質（本実施形態では炭素材料、具体的には黒鉛）、結着剤（本実施形態ではスチレンブタジエンゴム）及び増粘剤（本実施形態ではカルボキシメチルセルロース）からなる。
【００１８】
次いで、上記電池１の製造方法について説明する（図３参照）。まず、「組立工程Ｓ１」において、電池１を組み立てる。具体的には、正極板２１及び負極板３１を、一対のセパレータ４１，４１を介して互いに重ねて捲回し、扁平状に圧縮して電極体２０を形成する。次に、ケース蓋部材１３を用意し、これに正極端子部材５０及び負極端子部材６０を固設する（図１及び図２参照）。その後、正極端子部材５０及び負極端子部材６０を、電極体２０の正極板２１及び負極板３１にそれぞれ溶接する。次に、電極体２０に絶縁フィルム包囲体１９を被せて、これらをケース本体部材１１内に挿入すると共に、ケース本体部材１１の開口をケース蓋部材１３で塞ぐ。そして、ケース本体部材１１とケース蓋部材１３とを溶接して電池ケース１０を形成する。その後、電解液１７を、注液孔１３ｈから電池ケース１０内に注液して電極体２０内に含浸させる。その後、封止部材１５で注液孔１３ｈを封止する。
【００１９】
次に、「初充電工程Ｓ２」を行うのに先立ち、電池１を拘束する。具体的には、電池ケース１０の最も面積が大きい側面１０ｃ，１０ｃを一対の板状の押圧治具（不図示）で電池厚み方向ＢＨに挟んで、電池１を電池厚み方向ＢＨに押圧した状態で拘束する。なお、本実施形態では、以下に説明する「初充電工程Ｓ２」から「第１低下量測定工程Ｓ５」までを、このように電池１を拘束した状態で行う。
【００２０】
電池１を拘束した後、「初充電工程Ｓ２」において、この電池１に初充電を行う。具体的には、電池１に充放電装置を接続して、室温（２５±５℃）下において、定電流定電圧（ＣＣＣＶ）充電により、ＳＯＣ６０％に相当する電池電圧Ｖ60以上、更にはＳＯＣ８０％に相当する電池電圧Ｖ80以上、更にはＳＯＣ９０％に相当する電池電圧Ｖ90以上である第１電池電圧Ｖ１＝４．１０Ｖまで電池１を初充電する。なお、この第１電池電圧Ｖ１＝４．１０Ｖ＝Ｖ100は、ＳＯＣ１００％のときの電池電圧Ｖ100である。本実施形態では、４Ｃ＝２０．０Ａの定電流で電池電圧Ｖｅが第１電池電圧Ｖ１＝４．１０Ｖになるまで充電した後、充電電流値が０．２Ｃ＝１．０Ａになるまでこの第１電池電圧Ｖ１＝４．１０Ｖを維持した。なお、この初充電工程Ｓ２における初充電中は、０．１秒ごとに電池電圧Ｖｅを測定し、初充電における充電時間ｔｃと電池電圧Ｖｅとの関係を取得する。
【００２１】
次に、「エージング工程Ｓ３」において、４０〜８５℃の環境温度Ｔage下で、電池１を放置してエージングする。具体的には、初充電後の電池１を、環境温度Ｔage＝６３℃下において、端子開放した状態で２０ｈｒにわたり放置してエージングする。
【００２２】
次に、「短絡検知工程Ｓ４」において、電池１を端子開放した状態で放置して放電させて（自己放電させて）、放置中の電池電圧Ｖｅの電圧低下量ΔＶｈを測定し、当該電池１の内部短絡の有無を検知する。具体的には、電池１を２０℃の温度下で端子開放した状態で放置して、エージング工程Ｓ３の終了時（短絡検知工程Ｓ４の開始時）から２．０日経過後に測定した電池電圧Ｖｈ１と、エージング工程Ｓ３の終了時（短絡検知工程Ｓ４の開始時）から７．０日経過後に測定した電池電圧Ｖｈ２とから、電圧低下量ΔＶｈ＝Ｖｈ１−Ｖｈ２を算出する。
【００２３】
そして、取得した当該電池１の電圧低下量ΔＶｈを、予め定めた基準低下量ΔＶｒと比較し、電圧低下量ΔＶｈが基準低下量ΔＶｒよりも大きい場合（ΔＶｈ＞ΔＶｒ）に、当該電池１に内部短絡が生じている不良品と判定し、その電池１を除去する。一方、当該電池１の電圧低下量ΔＶｈが基準低下量ΔＶｒよりも小さい場合（ΔＶｈ≦ΔＶｒ）には、当該電池１を内部短絡の無い良品と判定し、次の「第１低下量測定工程Ｓ５」を行う。
【００２４】
続く、「第１低下量測定工程Ｓ５」から「判定工程Ｓ８」では、環境温度Ｔｓ＝−３０℃の低温環境下、ＳＯＣ４０％に相当する電池電圧Ｖ40以下、更にはＳＯＣ３５％に相当する電池電圧Ｖ35以下の低電池電圧の領域（第２電池電圧Ｖ２＝３．５５Ｖ〜第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖの範囲）において、電池出力が基準以上（１．５秒、１００Ｗ以上）であることを、低電池電圧の領域まで電池１を放電させずに代用となる検査より確認する。
即ち、本来であれば、前述したように（図４参照）、第２電池電圧Ｖ２＝３．５５Ｖ（ＳＯＣ３０％）に調整した電池１を、Ｔｓ＝−３０℃の環境温度下において、１００Ｗ／３．５５Ｖ＝２８．２Ａの電流値（後述する第２電流値Ｉｂ）で、放電時間ｔｅ＝１．５秒間にわたり放電させる。そして、放電終了時（放電時間ｔｅ＝１．５秒）の電池電圧Ｖｅが第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖ以上である場合に、その電池１を良品と判定する。
これに対し、本実施形態では、以下の「第１低下量測定工程Ｓ５」から「判定工程Ｓ８」を行うことで、上記の電池出力検査を代用する。これにより、電池電圧Ｖｅを第２電池電圧Ｖ２＝３．５５Ｖ（ＳＯＣ３０％）まで下げることなく、電池１の良否を判定できる。
【００２５】
まず、「第１低下量測定工程Ｓ５」において、０℃以下の環境温度Ｔｓ下において、電池１を第１電流値Ｉａで所定時間ｔａにわたり放電させて、この放電前後間の第１電圧低下量ΔＶａを測定する。具体的には、電池１に充放電装置を接続して、環境温度Ｔｓ＝−３０℃下において、電池１を０．５Ｃ〜１０Ｃ、更には２Ｃ〜５Ｃの範囲内の第１電流値Ｉａ＝４Ｃ（２０．０Ａ）で所定時間ｔａ＝０．２秒にわたり放電させて、この放電前後間の第１電圧低下量ΔＶａを測定する。例えば、この第１電圧低下量ΔＶａとして、ΔＶａ＝０．５０Ｖが測定される。
【００２６】
なお、電池１を第１電流値Ｉａ＝４Ｃ（２０．０Ａ）で放電させると（図４参照）、放電開始直後に電池１の内部抵抗に起因して電池電圧Ｖｅが急速に低下し、その後、電池電圧Ｖｅが徐々に低下する。前述の所定時間ｔａ＝０．２秒は、この放電開始から電池電圧Ｖｅの急速な低下が終わるまでの電圧急速低下期間である。図４は、前述のように、第２電流値Ｉｂ＝２８．２Ａで電池１を放電させたときのグラフであるが、第１電流値Ｉａ＝２０．０Ａで放電させたときも、図４と同様な形状のグラフが得られ、そのグラフから電圧急速低下期間が０．２秒であることが判っている。
なお、第１低下量測定工程Ｓ５を終えた後は、電池１を拘束している拘束治具を取り外し、電池１の拘束状態を解除する。
【００２７】
次に、「第２低下量推定工程Ｓ６」において、前述の第１低下量測定工程Ｓ５で得られた第１電圧低下量ΔＶａから、電池１を２Ｃ〜１０Ｃ、更には４Ｃ〜７Ｃの範囲内の第２電流値Ｉｂ＝５．６４Ｃ（２８．２Ａ）で前述の所定時間ｔａ＝０．２秒にわたり放電させた場合に、この放電前後間で生じる第２電圧低下量ΔＶｂを推定する。
図７に、良品の平均的な特性を有する電池１を用いて、電池１を所定時間ｔａ＝０．２秒にわたり放電させたときの電流値Ｉと電圧低下量ΔＶとの関係を示す。この近似直線の傾き（−０．０１２４）から、放電電流値１Ａ当たりの電圧低下量ΔＶは、０．０１２４Ｖ／Ａであることが判る。
【００２８】
従って、以下の式（１）を用いることにより、第１電流値Ｉａ＝２０．０Ａで放電させたときの第１電圧低下量ΔＶａから、第２電流値Ｉｂ＝２８．２Ａで放電させた場合の第２電圧低下量ΔＶｂを推定できる。
ΔＶｂ＝０．０１２４（Ｉｂ−Ｉａ）＋ΔＶａ  ・・・（１）
例えば、前述のように第１電圧低下量ΔＶａ＝０．５０Ｖであったとすると、第２電圧低下量ΔＶｂは、ΔＶｂ＝０．０１２４（２８．２−２０．０）+０．５０＝０．６０Ｖと推定される。
【００２９】
ここで、放電開始前の電池電圧Ｖｅの大きさと放電による電圧低下量ΔＶの大きさとの関係について説明する。電池電圧Ｖｅ＝３．９０Ｖに調整した電池１、及び、電池電圧Ｖｅ＝３．５０Ｖに調整した電池１について、それぞれ、環境温度Ｔｓ＝−３０℃下、第２電流値Ｉｂ＝２８．２Ａで所定時間ｔａ＝０．２秒にわたり放電させたときの放電時間ｔｅと電圧低下量ΔＶとの関係を図５に示す。
【００３０】
図５のグラフから明らかなように、放電時間ｔｅが０〜０．２秒までの期間における電圧低下量ΔＶは、電池電圧Ｖｅ＝３．９０Ｖの電池１と、電池電圧Ｖｅ＝３．５０Ｖの電池１とで殆ど差がないことが判る。つまり、放電時間ｔｅが０〜０．２秒までの期間においては、放電開始前の電池電圧Ｖｅの大きさに拘わらず、放電による電圧低下量ΔＶの大きさはほぼ一定となることが判る。従って、第１電圧低下量ΔＶａ及び第２電圧低下量ΔＶｂを求めるにあたり（短絡検知工程Ｓ４の後、第１低下量測定工程Ｓ５の前に）、電池電圧Ｖｅを第２電池電圧Ｖ２＝３．５５Ｖまで下げる必要はなく、短絡検知工程Ｓ４後の電池電圧Ｖｅが高い状態のまま、第１低下量測定工程Ｓ５を行うことができる。
【００３１】
次に、「電気量算出工程Ｓ７」において、予め初充電工程Ｓ２で取得しておいた「初充電における充電時間ｔｃと電池電圧Ｖｅとの関係」を用いて、当該初充電工程Ｓ２において、ＳＯＣ４０％に相当する電池電圧Ｖ40以下の第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖから、上記電池電圧Ｖ40以下の第２電池電圧Ｖ２＝３．５５Ｖから第２電圧低下量ΔＶｂを差し引いた第４電池電圧Ｖ４（＝Ｖ２−ΔＶｂ）までに、電池１に充電された電気量Ｑａを算出する。
【００３２】
例えば、前述のように、第２電圧低下量ΔＶｂ＝０．６０Ｖであったとすると、初充電工程Ｓ２において、電池電圧Ｖｅが、第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖから第４電池電圧Ｖ４＝Ｖ２−ΔＶｂ＝３．５５−０．６０＝２．９５Ｖとなるまでに、電池１に充電された電気量Ｑａを算出する。まず、「初充電における充電時間ｔｃと電池電圧Ｖｅとの関係」から、電池電圧Ｖｅが第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖから第４電池電圧Ｖ４＝２．９５Ｖになるまでに掛かった時間ｔｇ（ｈｒ）を求める。そして、初充電工程Ｓ２は、前述のように２０．０Ａの定電流で充電を行っていることから、第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖから第４電池電圧Ｖ４＝２．９５Ｖになるまでに電池１に蓄えられた電気量Ｑａは、Ｑａ＝２０．０×ｔｇ（Ａｈｒ）により算出する。
【００３３】
ここで、放電時の環境温度Ｔｓと電池電圧Ｖｅとの関係について説明する。電池電圧Ｖｅ＝３．５５Ｖに調整した電池１を、Ｔｓ＝２０℃またはＴｓ＝−３０℃の環境温度下で、第２電流値Ｉｂ＝２８．２Ａで１．５秒間にわたり放電させたときの放電時間ｔｅと電圧低下量ΔＶとの関係を図６に示す。
図６のグラフから明らかなように（図６において一点鎖線で囲んだ部分を参照）、放電時間ｔｅが０．２〜１．５秒までの期間における電池電圧Ｖｅの変化量（低下量）は、環境温度がＴｓ＝２０℃の場合とＴｓ＝−３０℃の場合とで殆ど差がないことが判る。つまり、放電時間ｔｅが０．２〜１．５秒までの期間においては、環境温度に拘わらず、電池電圧の低下量がほぼ一定となることが判る。従って、電気量Ｑａを求めるにあたり、環境温度をＴｓ＝−３０℃にする必要はなく、室温下で行った初充電工程のデータを上記のように用いることができる。
【００３４】
次に、「判定工程Ｓ８」において、第２低下量推定工程Ｓ６で得た第２電圧低下量ΔＶｂを、予め定めた基準低下量ΔＶｓと比較し、第２電圧低下量ΔＶｂが基準低下量ΔＶｓよりも大きい場合（ΔＶｂ＞ΔＶｓ）に、当該電池１を不良品と判定する。
また、電気量算出工程Ｓ７で得た電気量Ｑａ（Ａｈｒ）を、予め定めた基準電気量Ｑｓ（Ａｈｒ）と比較し、電気量Ｑａが基準電気量Ｑｓよりも小さい場合（Ｑａ＜Ｑｓ）に、当該電池１を不良品と判定する。なお、本実施形態では、基準電気量Ｑｓは、１００Ｗ／Ｖ３＝１００Ｗ／２．７０Ｖ＝３７．０Ａで、１．５秒−０．２秒＝１．３秒放電させたときの電気量＝３７．０×１．３／３６００＝０．０１３４Ａｈｒとした。
【００３５】
一方、第２電圧低下量ΔＶｂが基準低下量ΔＶｓよりも小さく（ΔＶｂ≦ΔＶｓ）、かつ、電気量Ｑａが基準電気量Ｑｓよりも大きい場合（Ｑａ≧Ｑｓ）には、当該電池１を良品と判定する。これにより、後述するように、Ｔｓ＝−３０℃の環境温度下で、第２電池電圧Ｖ２＝３．５５Ｖの状態の電池１を、１００Ｗ／３．５５Ｖ＝２８．２Ａで１．５秒放電させたときに、放電後の電池電圧Ｖｅが第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖ以上であることを保証できると考えられる。
かくして、電池１が完成する。
【００３６】
なお、判定工程（ΔＶｂ≦ΔＶｓ、かつ、Ｑａ≧Ｑｓ）により、Ｔｓ＝−３０℃の環境温度下、電池電圧Ｖ40以下の第２電池電圧Ｖ２＝３．５５Ｖ〜第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖの範囲における電池１の特性の良否を判定できる理由は、以下であると考えられる。
即ち、前述したように、実際に、Ｔｓ＝−３０℃の環境温度下において、第２電流値Ｉｂ＝２８．２Ａで第２電池電圧Ｖ２＝３．５５Ｖ〜第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖの範囲の電池出力検査を行うと、放電時間ｔｅと電池電圧Ｖｅとの関係は、図４に示すグラフのようになる。即ち、放電開始直後は、電池１の内部抵抗に起因して電池電圧Ｖｅが急速に低下し、その後、電池電圧Ｖｅが徐々に低下する。
【００３７】
このグラフのうち、放電時間ｔｅが０〜０．２秒の区間は、放電開始から電池電圧Ｖｅの急速な低下が終わるまでの電圧急速低下期間であり、この期間に電池電圧Ｖｅは第２電池電圧Ｖ２＝３．５５Ｖから２．９５Ｖまで低下する。この電圧急速低下期間における電圧低下量ΔＶｃ＝３．５５Ｖ−２．９５Ｖ＝０．６０Ｖは、主に、環境温度Ｔｓ＝−３０℃における電池１の内部抵抗に起因して生じた電圧低下量と考えられる。
【００３８】
本実施形態の電池１の製造方法では、第１低下量測定工程Ｓ５及び第２低下量推定工程Ｓ６を行って、環境温度Ｔｓ＝−３０℃下で、電池１を第２電流値Ｉｂ＝２８．２Ａで所定時間ｔａ＝０．２秒放電させた場合の第２電圧低下量ΔＶｂを推定している。この第２電圧低下量ΔＶｂは、前述したように（図５参照）、放電開始前の電池電圧Ｖｅの値に依存しないことが判っている。従って、短絡検知工程Ｓ４後の電池電圧Ｖｅが高い状態で第１低下量測定工程Ｓ５を行って第１電圧低下量ΔＶａを測定し、更に第２低下量推定工程Ｓ６で第２電圧低下量ΔＶｂを算出しても、この第２電圧低下量ΔＶｂは、実際に第２電池電圧Ｖ２＝３．５５Ｖから放電を行ったときの上述の電圧低下量ΔＶｃ＝０．６０Ｖとほぼ同じ値となる。
そして、判定工程Ｓ８で第２電圧低下量ΔＶｂが基準低下量ΔＶｓ以下（ΔＶｂ≦ΔＶｓ）であるか否かを判定しているので、第２電池電圧Ｖ２＝３．５５Ｖから第４電池電圧Ｖ４＝２．９５Ｖまでの第２電圧低下量ΔＶｂ＝０．６０Ｖ（上述の電圧低下量ΔＶｃとほぼ同じ）の範囲における電池の特性の良否を判定できると考えられる。
【００３９】
一方、図４のグラフのうち、放電時間ｔｅが０．２秒以降では、電池電圧Ｖｅが第４電池電圧Ｖ４＝２．９５Ｖからほぼ一定割合で緩やかに低下している。この放電時間ｔｅ＝０．２秒以降の電圧低下量ΔＶｄは、主に、放電によって電池１に蓄えられた電気量Ｑａが減少したことによる電圧低下量と考えられる。
【００４０】
本実施形態の電池１の製造方法では、電気量算出工程Ｓ７において、第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖ〜第４電池電圧Ｖ４＝２．９５Ｖまでに、電池１に充電された電気量Ｑａを算出している。この電気量Ｑａは、前述したように（図６参照）、環境温度Ｔｓに依存しないことが判っている。従って、電気量Ｑａの測定は、Ｔｓ＝−３０℃の環境温度下で行う必要はなく、室温下で行った初充電工程Ｓ２における充電時間ｔｃと電池電圧Ｖｅとの関係を利用して電気量Ｑａを算出することができる。
そして、判定工程Ｓ８で電気量Ｑａが基準電気量Ｑｓ以上（Ｑａ≧Ｑｓ）であるか否かを判定しているので、第４電池電圧＝２．９５Ｖから第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖまでの範囲における電池１の特性の良否を判定できると考えられる。
【００４１】
よって、ΔＶｂ≦ΔＶｓ、かつ、Ｑａ≧Ｑｓを満たす場合には、Ｔｓ＝−３０℃の環境温度下、第２電池電圧Ｖ２＝３．５５Ｖ〜第４電池電圧Ｖ４＝２．９５Ｖ〜第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖの範囲における電池１の特性の良否を判定できると考えられる。
【００４２】
（実施例及び比較例）
次いで、本発明の効果を検証するために行った試験の結果について説明する。実施例１として、前述の実施形態の製造方法により電池１を製造した。
一方、比較例１として、実施例１で製造した電池１について、放電させて電池電圧Ｖｅを第２電池電圧Ｖ２＝３．５５Ｖまで下げた。その後、Ｔｓ＝−３０℃の環境温度下において、この電池１を１００Ｗ／３．５５Ｖ＝２８．２Ａの第２電流値Ｉｂで第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖまで放電させた。この放電において、放電時間ｔｅ＝０〜０．２秒における電圧低下量ΔＶｂｈを測定した。また、放電時間ｔｅ＝０．２秒経過時から電池電圧Ｖｅが第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖになるまでに、電池１から放電された電気量Ｑａｈを算出した。
【００４３】
そして、実施例１において第２低下量推定工程Ｓ６で算出された第２電圧低下量ΔＶｂと、比較例１において測定された電圧低下量ΔＶｂｈとを比較し、｜（ΔＶｂ−ΔＶｂｈ）／ΔＶｂｈ｜×１００（％）により、比較例１に対する実施例１の、放電時間ｔｅ＝０〜０．２秒における電圧低下量ΔＶの誤差を求めた。その結果、放電時間ｔｅ＝０〜０．２秒における電圧低下量ΔＶの誤差は、７％しかなかった。
また、実施例１において電気量算出工程Ｓ７で算出された電気量Ｑａと、比較例１において算出された電気量Ｑａｂとを比較し、｜（Ｑａ−Ｑａｂ）／Ｑａｂ｜×１００により、比較例１に対する実施例１の電気量Ｑａの誤差を求めた。その結果、電気量Ｑａの誤差は、１％しかなかった。
これらの結果から、比較例１の手法に代えて、実施例１の第１低下量測定工程Ｓ５〜判定工程Ｓ８を行った場合でも、比較例１と同様に、Ｔｓ＝−３０℃の環境温度下、第２電池電圧Ｖ２＝３．５５Ｖ〜第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖの範囲における電池１の特性の良否を確認できることが判る。
【００４４】
また、実施例２として、前述の実施形態において、第１低下量測定工程Ｓ５を行う環境温度ＴｓをＴｓ＝−３０℃からＴｓ＝−１０℃に変更して、電池１を製造した。それ以外は、実施形態と同様とした。
一方、比較例２として、前述の比較例１において、放電時の環境温度ＴｓをＴｓ＝−３０℃からＴｓ＝−１０℃に変更した。それ以外は、比較例１と同様とした。
【００４５】
そして、前述のように、実施例２の第２低下量推定工程Ｓ６で算出された第２電圧低下量ΔＶｂと、比較例２で測定された電圧低下量ΔＶｂｈとを比較し、比較例２に対する実施例２の、放電時間ｔｅ＝０〜０．２秒における電圧低下量ΔＶの誤差を求めた。その結果、放電時間ｔｅ＝０〜０．２秒における電圧低下量ΔＶの誤差は、７％しかなかった。
また、前述のように、実施例２の電気量算出工程Ｓ７で算出された電気量Ｑａと、比較例１で算出された電気量Ｑａｂとを比較し、比較例２に対する実施例２の電気量Ｑａの誤差を求めた。その結果、電気量Ｑａの誤差は、２％しかなかった。
これらの結果から、環境温度ＴｓをＴｓ＝−１０℃に変更した場合でも、比較例２の手法に代えて、実施例２の第１低下量測定工程Ｓ５〜判定工程Ｓ８を行った場合、比較例２と同様に、Ｔｓ＝−１０℃の環境温度下、第２電池電圧Ｖ２＝３．５５Ｖ〜第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖの範囲における電池１の特性の良否を確認できることが判る。
【００４６】
以上で説明したように、電池１の製造方法では、初充電工程Ｓ２、エージング工程Ｓ３及び短絡検知工程Ｓ４を行った後、電池１を放電させて電池電圧Ｖｅを第２電池電圧Ｖ２＝３．５５Ｖまで下げることなく、電池電圧Ｖｅが高い状態のまま、第１低下量測定工程Ｓ５で前述のようにして第１電圧低下量ΔＶａを測定する。その後、第２低下量推定工程Ｓ６で、測定された第１電圧低下量ΔＶａから、前述のようにして第２電圧低下量ΔＶｂを推定する。
また、この第２電圧低下量ΔＶｂと、予め初充電工程Ｓ２で取得しておいた初充電における充電時間ｔｃと電池電圧Ｖｅとの関係を用いて、先に行った初充電工程Ｓ２において、第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖ〜第４電池電圧Ｖ４＝２．９５Ｖまでに、電池１に充電された電気量Ｑａを、第２低下量推定工程Ｓ６後に算出する（電気量算出工程Ｓ７）。
【００４７】
そして、判定工程Ｓ８において、第２電圧低下量ΔＶｂが基準低下量ΔＶｓ以下で、かつ、電気量Ｑａが基準電気量Ｑｓ以上である場合に、当該電池１を良品と判定する。この判定工程Ｓ８により、前述したように、環境温度Ｔｓ（Ｔｓ≦０℃）下、ＳＯＣ４０％に相当する電池電圧Ｖ40以下の第２電池電圧Ｖ２＝３．５５Ｖ〜第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖの範囲における電池１の特性の良否を判定できる。
【００４８】
しかも、電池１の製造方法では、第１低下量測定工程Ｓ５、第２低下量推定工程Ｓ６、電気量算出工程Ｓ７及び判定工程Ｓ８を、電池電圧Ｖｅを第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖまで下げずに行うことができる。即ち、電池電圧Ｖｅを第３電池電圧Ｖ３まで下げることなく、環境温度Ｔｓ＝−３０℃下、第２電池電圧Ｖ２＝３．５５Ｖ〜第３電池電圧Ｖ３＝２．７０Ｖの範囲における電池１の特性の良否を確認できる。
【００４９】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態では、初充電工程Ｓ２から第２低下量推定工程Ｓ６までを、電池１を拘束した状態で行ったが、これらの工程Ｓ２〜Ｓ６を電池１を拘束することなく行うこともできる。
【符号の説明】
【００５０】
１  リチウムイオン二次電池（電池）
Ｓ２  初充電工程
Ｓ３  エージング工程
Ｓ５  第１低下量測定工程
Ｓ６  第２低下量推定工程
Ｓ７  電気量算出工程
Ｓ８  判定工程
Ｖｅ  電池電圧
Ｖ１  第１電池電圧
Ｖ２  第２電池電圧
Ｖ３  第３電池電圧
Ｖ４  第４電池電圧
Ｖ40  （ＳＯＣ４０％に相当する）電池電圧
Ｖ60  （ＳＯＣ６０％に相当する）電池電圧
ΔＶ  電圧低下量
ΔＶａ  第１電圧低下量
ΔＶｂ  第２電圧低下量
ΔＶｃ  電圧低下量
ΔＶｄ  電圧低下量
Ｉａ  第１電流値
Ｉｂ  第２電流値
ｔｃ  充電時間
ｔｅ  放電時間
ｔａ  所定時間
Ｔage  （エージング工程を行う）環境温度
Ｔｓ  （第１低下量測定工程を行う）環境温度
Ｑａ  電気量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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