(57)【要約】【課題】電池スタックを効率良く再利用すること【解決手段】  第１判定工程（Ｓ１２）は、電池スタックが規定性能を有するか否かを判定する。次に、電池スタックの拘束荷重Ｐｂを取得する（Ｓ１３）。第１調整工程（Ｓ１４）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になるように前記拘束荷重Ｐｂを調整する。第２調整工程（Ｓ１５）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、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。第２判定工程（Ｓ１６）では、第１調整工程と第２調整工程後に電池スタックが規定性能を有するかを判定する。【選択図】  図４
2019087383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池スタックの検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１１７６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、電池スタックの一形態を示す斜視図である。
【図２】図２は、拘束機構７１〜７４の構成例を示す側面図である。
【図３】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４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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）。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
（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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【符号の説明】
【００５２】
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
【図１】
2019087383.tif 000003
【図２】
2019087383.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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