(57)【要約】【課題】短絡層数の制御が可能な蓄電デバイスの評価方法を提供すること。【解決手段】蓄電デバイスの評価方法は次の（ａ）〜（ｆ）を少なくとも含む。（ａ）蓄電デバイスを準備する。（ｂ）正極および負極の間に第１電位差が生じるように、蓄電デバイスの充電レベルを調整する。（ｃ）正極または負極を基準電極として選択する。（ｄ）充電レベルの調整後、基準電極と、導電性の棒状部材との間の第２電位差を測定しながら、正極および負極の積層方向に沿って、積層部に棒状部材を刺し込む動作を行う。（ｅ）棒状部材を停止する。（ｆ）棒状部材の停止後の蓄電デバイスの状態により、蓄電デバイスを評価する。【選択図】図９
2019102169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体および電極体を少なくとも含み、前記電極体は前記筐体の内部に収納されており、前記電極体は正極および負極を含み、前記電極体において前記正極および前記負極が交互にそれぞれ１層以上積層されることにより積層部が形成されている、蓄電デバイスを準備すること、
前記正極および前記負極の間に第１電位差が生じるように、前記蓄電デバイスの充電レベルを調整すること、
前記正極または前記負極を基準電極として選択すること、
前記充電レベルの調整後、前記基準電極と、導電性の棒状部材との間の第２電位差を測定しながら、前記正極および前記負極の積層方向に沿って、前記積層部に前記棒状部材を刺し込む動作を行うこと、
前記棒状部材を停止すること、
および
前記棒状部材の停止後の前記蓄電デバイスの状態により、前記蓄電デバイスを評価すること、
を少なくとも含み、
前記積層部において前記棒状部材が最初に接触する電極が、前記基準電極と異なる場合、前記第２電位差の絶対値の減少を少なくとも１回検出した時に、前記棒状部材が停止するように、前記刺し込む動作が制御され、
前記積層部において前記棒状部材が最初に接触する前記電極が、前記基準電極と同一である場合、前記第２電位差の前記絶対値の増加を少なくとも１回検出した時に、前記棒状部材が停止するように、前記刺し込む動作が制御される、
蓄電デバイスの評価方法。
【請求項２】
前記棒状部材は、前記筐体の外部から前記積層部に刺し込まれる、
請求項１に記載の蓄電デバイスの評価方法。
【請求項３】
前記正極が前記基準電極として選択される、
請求項１または請求項２に記載の蓄電デバイスの評価方法。
【請求項４】
前記積層部において前記棒状部材が最初に接触する前記電極が、前記基準電極と異なる、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電デバイスの評価方法。
【請求項５】
前記棒状部材の停止後、前記棒状部材が停止している間に、前記第２電位差の前記絶対値の増加を検出することにより、前記蓄電デバイスを評価すること、
をさらに含む、
請求項４に記載の蓄電デバイスの評価方法。
【請求項６】
前記棒状部材が停止した時点から、前記第２電位差の前記絶対値が増加した時点までの経過時間により、前記蓄電デバイスを評価すること、
をさらに含む、
請求項５に記載の蓄電デバイスの評価方法。
【請求項７】
前記第２電位差の前記絶対値の減少を複数回検出した時に、前記棒状部材が停止するように、前記刺し込む動作が制御される、
請求項４〜請求項６のいずれか１項に記載の蓄電デバイスの評価方法。
【請求項８】
前記積層部において前記棒状部材が最初に接触する前記電極が、前記基準電極と同一である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電デバイスの評価方法。
【請求項９】
前記棒状部材の停止後、前記棒状部材が停止している間に、前記第２電位差の前記絶対値の減少を検出することにより、前記蓄電デバイスを評価すること、
をさらに含む、
請求項８に記載の蓄電デバイスの評価方法。
【請求項１０】
前記棒状部材が停止した時点から、前記第２電位差の前記絶対値が減少した時点までの経過時間により、前記蓄電デバイスを評価すること、
をさらに含む、
請求項９に記載の蓄電デバイスの評価方法。
【請求項１１】
前記第２電位差の前記絶対値の増加を複数回検出した時に、前記棒状部材が停止するように、前記刺し込む動作が制御される、
請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載の蓄電デバイスの評価方法。
【請求項１２】
複数個の前記蓄電デバイスを製造すること、
および
請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の前記蓄電デバイスの評価方法によって、複数個の前記蓄電デバイスのうち１個以上の前記蓄電デバイスを評価すること、
を少なくとも含む、
蓄電デバイスの製造方法。
【請求項１３】
筐体および電極体を少なくとも含み、前記電極体は前記筐体の内部に収納されており、前記電極体は正極および負極を含み、前記電極体において前記正極および前記負極が交互にそれぞれ１層以上積層されることにより積層部が形成されている、蓄電デバイスを評価するための試験システムであって、
駆動装置、
電圧測定装置、および
制御装置、
を少なくとも備え、
前記駆動装置は、前記正極および前記負極の積層方向に沿って、前記積層部に導電性の棒状部材を刺し込む動作を行うように構成されており、
前記電圧測定装置は、基準電極と前記棒状部材との間の電位差を測定するように構成されており、
前記基準電極は、前記正極または前記負極であり、
前記制御装置は、第１制御および第２制御の少なくとも一方を行うように構成されており、
前記第１制御は、前記積層部において前記棒状部材が最初に接触する電極が、前記基準電極と異なる場合、前記電位差の絶対値の減少を少なくとも１回検出した時に、前記棒状部材が停止するように、前記駆動装置の前記刺し込む動作を制御し、
前記第２制御は、前記積層部において前記棒状部材が最初に接触する前記電極が、前記基準電極と同一である場合、前記電位差の前記絶対値の増加を少なくとも１回検出した時に、前記棒状部材が停止するように、前記駆動装置の前記刺し込む動作を制御する、
試験システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、蓄電デバイスの評価方法、蓄電デバイスの製造方法、および試験システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１０−２５０９５４号公報（特許文献１）は、蓄電デバイスに対して、所定の評価治具を内部短絡が発生する深さまで刺し込むことにより、蓄電デバイスの内部で強制的に内部短絡を発生させる評価方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５０９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
蓄電デバイス（たとえば電池、キャパシタ等）において、導電性異物（たとえば金属片等）により内部短絡が発生した際、蓄電デバイスが如何なる状態になるか評価する方法が求められている。
【０００５】
導電性異物による内部短絡の模擬試験として「ＪＩＳ Ｃ ８７１４ 携帯電子機器用リチウムイオン蓄電池の単電池及び組電池の安全性試験」の「５．５ 単電池の強制内部短絡試験」が知られている。
【０００６】
強制内部短絡試験では、充電状態の電池が解体され、電池筐体から電極体が取り出される。電極体にニッケル小片（導電性異物）が挿入される。電極体には、正極および負極が交互にそれぞれ１層以上積層されることにより積層部が形成されている。ニッケル小片は、積層部の最も外側に位置する正極と負極との間に配置される。ニッケル小片により、局所的内部短絡が引き起こされる。
【０００７】
局所的内部短絡は、１層の正極と１層の負極との間での短絡（以下「単層間短絡」とも記される）であることが望ましい。実際に導電性異物が蓄電デバイスに混入した場合には、単層間短絡になると考えられるためである。
【０００８】
強制内部短絡試験では、単層間短絡が発生しやすい。しかし強制内部短絡試験では、蓄電デバイスの解体作業を行うために、所定のドライルームが必要とされる。さらに充電状態の蓄電デバイスの解体作業には、高度な技能も必要とされる。
【０００９】
特許文献１は強制内部短絡試験の代替試験を提案している。特許文献１では、所定の評価治具が使用される。評価治具は、絶縁性の棒の先端に導電性部材を設けたものである。評価治具は、蓄電デバイスの外部から、内部短絡が発生する深さまで蓄電デバイスに刺し込まれる。特許文献１の評価方法は、強制的内部短絡試験よりも作業が簡易であり、強制的内部短絡試験と同様に局所的内部短絡を発生させることができるとされている。
【００１０】
特許文献１では、評価治具の停止条件に、蓄電デバイスの電圧（正極と負極との間の電位差）が使用されている。すなわち蓄電デバイスにおいて、電圧の降下量が閾値を超えた場合に、評価治具の刺し込みが停止されている。しかし蓄電デバイスは種々の容量を有し得る。容量の大きい蓄電デバイスでは次のような不都合が生じ得る。
【００１１】
蓄電デバイスの容量が大きい程、蓄電デバイスの容量に対する、局所的内部短絡によって損失する容量の比が小さくなる。そのため蓄電デバイスの容量が大きい程、局所的内部短絡による電圧の降下量も小さくなる。大容量の蓄電デバイスでは、検出可能な程度に電圧が降下した時点で、評価治具が複数の正極および複数の負極を貫通している可能性がある。すなわち大容量の蓄電デバイスでは、短絡に関与する電極の層数（以下「短絡層数」とも記される）の制御が困難であると考えられる。
【００１２】
本開示の目的は、短絡層数の制御が可能な蓄電デバイスの評価方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以下、本開示の技術的構成および作用効果が説明される。ただし本開示の作用メカニズムは推定を含んでいる。作用メカニズムの正否により、特許請求の範囲が限定されるべきではない。
【００１４】
〔１〕本開示の蓄電デバイスの評価方法は以下の（ａ）〜（ｆ）を少なくとも含む。
（ａ）蓄電デバイスを準備する。蓄電デバイスは筐体および電極体を少なくとも含む。電極体は筐体の内部に収納されている。電極体は正極および負極を含む。電極体において正極および負極が交互にそれぞれ１層以上積層されることにより積層部が形成されている。
（ｂ）正極および負極の間に第１電位差が生じるように、蓄電デバイスの充電レベルを調整する。
（ｃ）正極または負極を基準電極として選択する。
（ｄ）充電レベルの調整後、基準電極と、導電性の棒状部材との間の第２電位差を測定しながら、正極および負極の積層方向に沿って、積層部に棒状部材を刺し込む動作を行う。
（ｅ）棒状部材を停止する。
（ｆ）棒状部材の停止後の蓄電デバイスの状態により、蓄電デバイスを評価する。
積層部において棒状部材が最初に接触する電極が、基準電極と異なる場合、第２電位差の絶対値の減少を少なくとも１回検出した時に、棒状部材が停止するように、刺し込む動作が制御される。
積層部において棒状部材が最初に接触する電極が、基準電極と同一である場合、第２電位差の絶対値の増加を少なくとも１回検出した時に、棒状部材が停止するように、刺し込む動作が制御される。
【００１５】
本開示では、蓄電デバイスの電圧（第１電位差の絶対値）ではなく、基準電極（正極または負極）と評価治具（導電性の棒状部材）との間の電位差（第２電位差）が測定される。以下、特に断りのない限り、電位差（第１電位差および第２電位差）はその絶対値を示す。
【００１６】
ここでは一例として正極が基準電極として選択された場合が説明される。もちろん負極が基準電極として選択されてもよい。
【００１７】
本開示では、積層部において棒状部材が最初に接触する電極（以下「最外層電極」とも記される）が、基準電極と異なる場合と、最外層電極が基準電極と同一である場合とで評価方法が異なる。まず最外層電極が基準電極と異なる場合が説明される。
【００１８】
図１は本開示の蓄電デバイスの評価方法を説明するための第１概念図である。
図１では、正極１０および負極２０の積層方向（図１のｙ軸方向）と平行な断面が概念的に示されている。積層部５０は、正極１０および負極２０が交互にそれぞれ１層以上積層されることにより形成されている。正極１０および負極２０の各間には、それぞれセパレータ３０が配置されている。ただし本開示では、後述のように、セパレータ３０が含まれない蓄電デバイス（たとえば全固体電池等）も想定されている。
【００１９】
充電レベルの調整により、正極１０および負極２０の間に第１電位差（ΔＶ１）が生じる。正極１０は、電圧測定装置を経由して、棒状部材１と接続されている。棒状部材１は導電性である。棒状部材１は積層部５０と未だ接触していない。この時点において、正極１０（基準電極）と棒状部材１との間の第２電位差（ΔＶ２）は０Ｖである。
【００２０】
図２は本開示の蓄電デバイスの評価方法を説明するための第２概念図である。
棒状部材１が積層部５０に刺し込まれることにより、棒状部材１が負極２０（最外層電極）に接触する。この時点において、正極１０（基準電極）と棒状部材１との間の第２電位差（ΔＶ２）は、正極１０と負極２０との電位差であると考えられる。すなわち棒状部材１が負極２０に接触することにより、第２電位差（ΔＶ２）は第１電位差（ΔＶ１）と実質的に等しい値まで増加すると考えられる。なお電圧測定装置（電圧計）は、十分大きな内部抵抗を有するため、電圧測定装置を経由した正極１０と負極２０との短絡は、実質的に起こらないと考えてよい。
【００２１】
図３は本開示の蓄電デバイスの評価方法を説明するための第３概念図である。
棒状部材１が積層部５０にさらに深く刺し込まれることにより、棒状部材１が負極２０およびセパレータ３０を貫通する。セパレータ３０を貫通した棒状部材１は正極１０と接触する。この時点において、正極１０（基準電極）と棒状部材１との間の第２電位差（ΔＶ２）は、正極１０と正極１０との間の電位差になると考えられる。すなわち棒状部材１が正極１０と接触することにより、第２電位差（ΔＶ２）は実質的に０Ｖまで減少すると考えられる。
【００２２】
第２電位差（ΔＶ２）の減少が検出された時点において、棒状部材１により、１層の負極２０と１層の正極１０とが短絡していると考えられる。すなわち単層間短絡が発生していると考えられる。
【００２３】
本開示において、単層間短絡による第２電位差（ΔＶ２）の減少量は、蓄電デバイスの容量に依存しないと考えられる。そのため大容量の蓄電デバイスであっても、単層間短絡が安定して検出され得ると考えられる。
【００２４】
第２電位差（ΔＶ２）の初回の減少が検出された時点で、棒状部材１が停止するように制御することにより、短絡を単層間短絡に留めることができると考えられる。したがって棒状部材１の停止後の蓄電デバイスの状態は、単層間短絡時の蓄電デバイスの状態であると考えられる。ここで「状態」は、たとえば、外観、温度の高低、電圧の高低等を示す。棒状部材１の停止後の蓄電デバイスの状態により、単層間短絡時の蓄電デバイスを評価することができると考えられる。
【００２５】
なお第２電位差（ΔＶ２）が０Ｖに達していなくても、所定量を超える減少があった時点で、棒状部材１が停止されてもよい。
【００２６】
さらに本開示では、単層間短絡を繰り返し発生させることにより、短絡層数の計数が可能であると考えられる。短絡層数が計数されることにより、目的の短絡層数で棒状部材１が停止され得る。すなわち本開示の蓄電デバイスの評価方法によれば、短絡層数の制御が可能であると考えられる。
【００２７】
次いで最外層電極が基準電極と同一である場合が説明される。
図４は本開示の蓄電デバイスの評価方法を説明するための第４概念図である。
図４の積層部５０は図１等の積層部５０と同一の構成を有する。最外層電極は負極２０である。負極２０が基準電極として選択されることにより、最外層電極が基準電極と同一となる。
【００２８】
図５は本開示の蓄電デバイスの評価方法を説明するための第５概念図である。
棒状部材１が積層部５０に刺し込まれることにより、棒状部材１が負極２０（最外層電極）に接触する。この時点において、負極２０（基準電極）と棒状部材１との間の第２電位差（ΔＶ２）は、負極２０と負極２０との電位差であると考えられる。すなわち第２電位差（ΔＶ２）は実質的に０Ｖのままであると考えられる。
【００２９】
図６は本開示の蓄電デバイスの評価方法を説明するための第６概念図である。
棒状部材１が積層部５０にさらに深く刺し込まれることにより、棒状部材１が負極２０およびセパレータ３０を貫通する。セパレータ３０を貫通した棒状部材１は正極１０と接触する。この時点において、負極２０（基準電極）と棒状部材１との間の第２電位差（ΔＶ２）は、負極２０と正極１０との間の電位差になると考えられる。すなわち棒状部材１が正極１０と接触することにより、第２電位差（ΔＶ２）は第１電位差（ΔＶ１）と実質的に等しい値まで増加すると考えられる。
【００３０】
第２電位差（ΔＶ２）の増加が検出された時点において、棒状部材１により、１層の負極２０と１層の正極１０とが短絡していると考えられる。すなわち単層間短絡が発生していると考えられる。したがって最外層電極が基準電極と同一である場合には、第２電位差（ΔＶ２）の増加により、単層間短絡が検出されることになる。
【００３１】
第２電位差（ΔＶ２）の初回の増加が検出された時点で、棒状部材１が停止するように制御することにより、短絡を単層間短絡に留めることができると考えられる。なお第２電位差（ΔＶ２）が第１電位差（ΔＶ１）に達していなくても、所定量を超える増加があった時点で、棒状部材１が停止されてもよい。
【００３２】
〔２〕棒状部材は、筐体の外部から積層部に刺し込まれてもよい。
【００３３】
蓄電デバイスの解体が不要であることにより、作業効率が大幅に向上することが期待される。
【００３４】
〔３〕正極が基準電極として選択されてもよい。
【００３５】
メカニズムの詳細は不明ながら、正極が基準電極であることにより、第２電位差（ΔＶ２）の変化量（減少量または増加量）が大きくなる傾向がある。したがって正極が基準電極であることにより、単層間短絡の検出が容易になることが期待される。
【００３６】
〔４〕上記〔１〕〜〔３〕のいずれか１つに記載の蓄電デバイスの評価方法においては、積層部において棒状部材が最初に接触する電極が、基準電極と異なっていてもよい。
【００３７】
前述のようにこの場合は、第２電位差（ΔＶ２）の減少により、単層間短絡が検出され得る。
【００３８】
〔５〕上記〔４〕に記載の蓄電デバイスの評価方法は以下の（ｇ）をさらに含んでもよい。
（ｇ）棒状部材の停止後、棒状部材が停止している間に、第２電位差の絶対値の増加を検出することにより、蓄電デバイスを評価する。
【００３９】
図７は本開示の蓄電デバイスの評価方法を説明するための第７概念図である。
棒状部材１の停止後、棒状部材１が停止している間に、第２電位差（ΔＶ２）が増加することがある。この現象は次のように説明される。
【００４０】
単層間短絡により、棒状部材１に短絡電流が流れる。短絡電流によりジュール熱が発生する。ジュール熱より正極１０および負極２０の少なくとも一方が溶け広がる。図７では、正極１０が溶け広がる態様が例示されている。これにより正極１０および負極２０の少なくとも一方と、棒状部材１との接触が断たれると考えられる。これにより短絡電流の伝播が抑制されると考えられる。以下この現象は「溶断」とも記される。
【００４１】
溶断により、正極１０と棒状部材１との接触が断たれた場合には、第２電位差（ΔＶ２）が、その時点での正極１０と負極２０との電位差まで増加することになると考えられる。棒状部材１が最外層電極（負極２０）と接触しているため、基準電極（正極１０）と最外層電極（負極２０）との電位差が検出されると考えられる。すなわち、棒状部材１が停止している間における第２電位差（ΔＶ２）の増加は、溶断の発生を示すと考えられる。
【００４２】
なお第２電位差（ΔＶ２）は、当初の第１電位差（ΔＶ１）までは増加しないことがあり得る。単層間短絡により容量の一部が損失することにより、正極１０と負極２０との間の電位差が減少するためである。
【００４３】
前述のように溶断の発生により、短絡電流の伝播が抑制されることが期待される。溶断が発生し得る蓄電デバイスは、内部短絡に対する耐性を有すると評価され得る。
【００４４】
〔６〕上記〔５〕に記載の蓄電デバイスの評価方法は、棒状部材が停止した時点から、第２電位差の絶対値が増加した時点までの経過時間により、蓄電デバイスを評価することをさらに含んでもよい。
【００４５】
溶断の発生しやすさは、単層間短絡の発生から溶断までの経過時間によって評価され得る。なお単層間短絡の発生から、溶断の発生までの経過時間が短いために、第２電位差（ΔＶ２）が０Ｖまで減少する前に、第２電位差（ΔＶ２）が増加に転じることもあり得る。
【００４６】
〔７〕上記〔４〕〜〔６〕のいずれか１つに記載の蓄電デバイスの評価方法においては、第２電位差の絶対値の減少を複数回検出した時に、棒状部材が停止するように、刺し込む動作が制御されてもよい。
【００４７】
本開示の蓄電デバイスの評価方法では、短絡層数の制御が可能であるため、１層を超える目的の短絡層数において、蓄電デバイスを評価することもできると考えられる。
【００４８】
〔８〕上記〔１〕〜〔３〕のいずれか１つに記載の蓄電デバイスの評価方法においては、積層部において棒状部材が最初に接触する電極が、基準電極と同一であってもよい。
【００４９】
前述のようにこの場合は、第２電位差（ΔＶ２）の増加により、単層間短絡が検出され得る。
【００５０】
〔９〕上記〔８〕に記載の蓄電デバイスの評価方法は以下の（ｇ）をさらに含んでもよい。
（ｇ）棒状部材の停止後、棒状部材が停止している間に、第２電位差の絶対値の減少を検出することにより、蓄電デバイスを評価する。
【００５１】
図８は本開示の蓄電デバイスの評価方法を説明するための第８概念図である。
最外層電極が基準電極と同一であり、かつ溶断により正極１０と棒状部材１との接触が断たれた場合には、第２電位差（ΔＶ２）が実質的に０Ｖまで減少することになると考えられる。棒状部材１が最外層電極（負極２０）と接触しているため、基準電極（負極２０）と最外層電極（負極２０）との電位差が検出されると考えられる。
【００５２】
〔１０〕上記〔９〕に記載の蓄電デバイスの評価方法は、棒状部材が停止した時点から、第２電位差の絶対値が減少した時点までの経過時間により、蓄電デバイスを評価することをさらに含んでもよい。
【００５３】
最外層電極が基準電極と同一である場合も、単層間短絡の発生から溶断までの経過時間によって、溶断の発生しやすさが評価され得る。なお単層間短絡の発生から、溶断の発生までの経過時間が短いために、第２電位差（ΔＶ２）が第１電位差（ΔＶ１）まで増加する前に、第２電位差（ΔＶ２）が減少に転じることもあり得る。
【００５４】
〔１１〕上記〔８〕〜〔１０〕のいずれか１つに記載の蓄電デバイスの評価方法においては、第２電位差の絶対値の増加を複数回検出した時に、棒状部材が停止するように、刺し込む動作が制御されてもよい。
【００５５】
最外層電極が基準電極と同一である場合も、短絡層数の制御が可能であるため、１層を超える目的の短絡層数において、蓄電デバイスを評価することもできると考えられる。
【００５６】
〔１２〕本開示の蓄電デバイスの製造方法は以下の（Ａ）および（Ｂ）を少なくとも含む。
（Ａ）複数個の蓄電デバイスを製造する。
（Ｂ）上記〔１〕〜〔１１〕のいずれか１つに記載の蓄電デバイスの評価方法によって、複数個の蓄電デバイスのうち１個以上の蓄電デバイスを評価する。
【００５７】
本開示の蓄電デバイスの評価方法は、たとえば製造時の抜き取り検査等に利用されてもよい。本開示の蓄電デバイスの評価方法は、たとえば開発時の仕様検討等に利用されてもよい。本開示の蓄電デバイスの製造方法によれば、内部短絡時に所定の性能を有し得る蓄電デバイスが製造されることが期待される。
【００５８】
〔１３〕本開示の試験システムは、蓄電デバイスを評価するための試験システムである。
蓄電デバイスは筐体および電極体を少なくとも含む。電極体は筐体の内部に収納されている。電極体は正極および負極を含む。電極体において正極および負極が交互にそれぞれ１層以上積層されることにより積層部が形成されている。
試験システムは、駆動装置、電圧測定装置および制御装置を少なくとも備える。
駆動装置は、正極および負極の積層方向に沿って、積層部に導電性の棒状部材を刺し込む動作を行うように構成されている。
電圧測定装置は、基準電極と棒状部材との間の電位差を測定するように構成されている。基準電極は正極または負極である。
制御装置は、第１制御および第２制御の少なくとも一方を行うように構成されている。
第１制御は、積層部において棒状部材が最初に接触する電極が、基準電極と異なる場合、電位差の絶対値の減少を少なくとも１回検出した時に、棒状部材が停止するように、駆動装置の刺し込む動作を制御する。
第２制御は、積層部において棒状部材が最初に接触する電極が、基準電極と同一である場合、電位差の絶対値の増加を少なくとも１回検出した時に、棒状部材が停止するように、駆動装置の刺し込む動作を制御する。
【００５９】
本開示の試験システムにおいて上記〔１〕〜〔１１〕のいずれか１つに記載の蓄電デバイスの評価方法が実施され得る。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は本開示の蓄電デバイスの評価方法を説明するための第１概念図である。
【図２】図２は本開示の蓄電デバイスの評価方法を説明するための第２概念図である。
【図３】図３は本開示の蓄電デバイスの評価方法を説明するための第３概念図である。
【図４】図４は本開示の蓄電デバイスの評価方法を説明するための第４概念図である。
【図５】図５は本開示の蓄電デバイスの評価方法を説明するための第５概念図である。
【図６】図６は本開示の蓄電デバイスの評価方法を説明するための第６概念図である。
【図７】図７は本開示の蓄電デバイスの評価方法を説明するための第７概念図である。
【図８】図８は本開示の蓄電デバイスの評価方法を説明するための第８概念図である。
【図９】図９は本実施形態の蓄電デバイスの評価方法の概略を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は角形電池の構成の一例を示す概略図である。
【図１１】図１１は巻回型の電極体を示す概略図である。
【図１２】図１２は積層型の電極体を示す概略図である。
【図１３】図１３は円筒形電池の構成の一例を示す概略図である。
【図１４】図１４はラミネート型電池の構成の一例を示す第１概略図である。
【図１５】図１５はラミネート型電池の構成の一例を示す第２概略図である。
【図１６】図１６は第２電位差の測定方法の一例を示す概略図である。
【図１７】図１７は棒状部材の構成の一例を示す断面概念図である。
【図１８】図１８は本実施形態の試験システムの一例を示すブロック図である。
【図１９】図１９は本実施形態の蓄電デバイスの製造方法の概略を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は実施例１の電位差の推移を示すグラフである。
【図２１】図２１は実施例２の電位差の推移を示すグラフである。
【図２２】図２２は比較例１および２における蓄電デバイスの定格容量と、短絡層数との関係を示すグラフである。
【図２３】図２３は比較例２の電圧の推移を示すグラフである。
【図２４】図２４は実施例１および２における蓄電デバイスの定格容量と、短絡層数との関係を示すグラフである。
【図２５】図２５は実施例３の電位差の推移を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
以下、本開示の実施形態（本明細書では「本実施形態」とも記される）が説明される。ただし以下の説明は特許請求の範囲を限定するものではない。
【００６２】
＜蓄電デバイスの評価方法＞
図９は本実施形態の蓄電デバイスの評価方法の概略を示すフローチャートである。
本実施形態の蓄電デバイスの評価方法は、「（ａ）蓄電デバイスの準備」、「（ｂ）充電レベルの調整」、「（ｃ）基準電極の選択」、「（ｄ）棒状部材の刺し込み」、「（ｅ）棒状部材の停止」および「（ｆ）蓄電デバイスの評価」を少なくとも含む。本実施形態の蓄電デバイスの評価方法は「（ｇ）溶断の検出」をさらに含んでもよい。
【００６３】
《（ａ）蓄電デバイスの準備》
本実施形態の蓄電デバイスの評価方法は、蓄電デバイスを準備することを含む。本実施形態では、１個の蓄電デバイスが準備されてもよい。複数個の蓄電デバイスが準備されてもよい。
【００６４】
蓄電デバイスは特に限定されるべきではない。蓄電デバイスは二次電池（蓄電池）であってもよい。蓄電デバイスは一次電池であってもよい。蓄電デバイスはキャパシタであってもよい。蓄電デバイスは、たとえば、鉛電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池、リチウム一次電池、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ等であってもよい。
【００６５】
筐体（外装）の形式（ｓｈａｐｅ）および型式（ｔｙｐｅ）も特に限定されるべきではない。蓄電デバイスは、たとえば、角形電池、円筒形電池、ラミネート型電池等であってもよい。「角形」は直方体形状を示す。「ラミネート型」はパウチ型と称される場合もある。ここでは角形電池、円筒形電池およびラミネート型電池の概略が説明される。
【００６６】
（角形電池）
図１０は角形電池の構成の一例を示す概略図である。
第１蓄電デバイス１０１は角形電池である。第１蓄電デバイス１０１は第１筐体９１および第１電極体１５１を少なくとも含む。第１筐体９１は直方体状の外形を有する。第１筐体９１は、たとえば、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、ステンレス（ＳＵＳ）、鉄（Ｆｅ）、樹脂等により形成されている。第１筐体９１は正極端子８１および負極端子８２を備える。第１筐体９１は、たとえば、注液孔、ガス排出弁、電流遮断機構（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ Ｄｅｖｉｃｅ，ＣＩＤ）等を備えていても良い。
【００６７】
第１電極体１５１は第１筐体９１の内部に収納されている。電極体は「電極群（ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｇｒｏｕｐ）」、「電極集合体または電極組立体（ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ）」等と称される場合もある。第１筐体９１の内部には電解質も収納されている。第１電極体１５１は巻回型であってもよい。第１電極体１５１は積層（スタック）型であってもよい。
【００６８】
図１１は巻回型の電極体を示す概略図である。
第１電極体１５１は巻回電極体１５８であってもよい。巻回電極体１５８は、正極１０、負極２０およびセパレータ３０を含む。巻回電極体１５８は、正極１０、セパレータ３０、負極２０およびセパレータ３０がこの順序で積層され、さらにこれらが渦巻状に巻回されることにより形成されている。巻回電極体１５８において、正極１０および負極２０が交互にそれぞれ１層以上積層されることにより積層部５０が形成されている（たとえば図１等を参照のこと）。
【００６９】
巻回電極体１５８は扁平状に巻回されていてもよい。巻回電極体１５８は円筒状に巻回された後、扁平状に成形されていてもよい。巻回電極体１５８は、たとえば樹脂製の包装材等により包装されていてもよい。
【００７０】
図１２は積層型の電極体を示す概略図である。
第１電極体１５１は積層電極体１５９であってもよい。積層電極体１５９は、正極１０および負極２０が交互に積層されることにより形成されている。すなわち積層電極体１５９においても、正極１０および負極２０が交互にそれぞれ１層以上積層されることにより積層部５０が形成されている。正極１０および負極２０の各間には、それぞれセパレータ３０が配置されている。
【００７１】
正極１０は正極端子８１と電気的に接続されている（図１０および１１を参照のこと）。正極１０はシート状である。正極１０は、たとえば正極集電体１１および正極活物質部１２を含んでもよい（図１１を参照のこと）。正極活物質部１２は、たとえば正極活物質を含む正極合材が正極集電体１１の表面に塗着されることにより形成されている。正極活物質部１２は正極集電体１１の表裏両面に形成されていてもよい。正極合材は、正極活物質の他、導電材およびバインダ等をさらに含んでもよい。
【００７２】
リチウムイオン電池の場合、正極集電体１１は、たとえばアルミニウム箔等であってもよい。正極活物質は、たとえばリチウム含有遷移金属酸化物等であってもよい。導電材は、たとえばカーボンブラック等であってもよい。バインダは、たとえばポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等であってもよい。
【００７３】
負極２０は負極端子８２と電気的に接続されている（図１０および１１を参照のこと）。負極２０はシート状である。負極２０は、たとえば負極集電体２１および負極活物質部２２を含んでもよい（図１１を参照のこと）。負極活物質部２２は負極集電体２１の表面に形成されていてもよい。負極活物質部２２は、たとえば負極活物質を含む負極合材が負極集電体２１の表面に塗着されることにより形成されている。負極活物質部２２は負極集電体２１の表裏両面に形成されていてもよい。負極合材は、負極活物質の他、バインダ等をさらに含んでもよい。
【００７４】
リチウムイオン電池の場合、負極集電体２１は、たとえば銅（Ｃｕ）箔等であってもよい。負極活物質は、たとえば黒鉛等であってもよい。バインダは、たとえばカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）およびスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等であってもよい。
【００７５】
セパレータ３０は、たとえば樹脂製の多孔質フィルム等であってもよい（図１１を参照のこと）。セパレータ３０は多層構造を有してもよい。たとえばセパレータ３０は、ポリプロピレン（ＰＰ）製の多孔質フィルム、ポリエチレン（ＰＥ）製の多孔質フィルム、およびポリプロピレン製の多孔質フィルムがこの順序で積層されることにより形成されていてもよい。
【００７６】
電解質は液体電解質であってもよい。液体電解質は電解液であってもよい。液体電解質はイオン液体であってもよい。電解質はゲル電解質（ポリマー電解質）であってもよい。電解質は固体電解質であってもよい。すなわち第１蓄電デバイス１０１は全固体電池であってもよい。全固体電池の場合、セパレータ３０が不要な場合もある。
【００７７】
全固体電池は、強制内部短絡試験の実施が困難であると考えられる。ニッケル小片を挿入するために、第１電極体１５１が一度解体されると、電極等の配置を元の状態に戻すことが困難であるためである。本実施形態の蓄電デバイスの評価方法では、第１電極体１５１の解体が不要であるため、全固体電池の評価も可能であると考えられる。
【００７８】
（円筒形電池）
図１３は円筒形電池の構成の一例を示す概略図である。
第２蓄電デバイス１０２は円筒形電池である。第２蓄電デバイス１０２は第２筐体９２および第２電極体１５２を含む。第２筐体９２は円筒状の外形を有する。第２筐体９２は、たとえば、ステンレス、鉄、樹脂等により形成されている。第２筐体９２は、キャップ７１および缶７２を含む。キャップ７１は正極１０または負極２０と電気的に接続されていてもよい。すなわちキャップ７１が正極１０または負極２０の端子として機能してもよい。缶７２は正極１０または負極２０と電気的に接続されていてもよい。すなわち缶７２が正極１０または負極２０の端子として機能してもよい。
【００７９】
第２電極体１５２は第２筐体９２の内部に収納されている。第２筐体９２の内部には電解質も収納されている。第２電極体１５２は巻回型である。第２電極体１５２は、正極１０、負極２０およびセパレータ３０を含む。第２電極体１５２は、正極１０、セパレータ３０、負極２０およびセパレータ３０がこの順序で積層され、さらにこれらが渦巻状に巻回されることにより形成されている。第２電極体１５２においても、正極１０および負極２０が交互にそれぞれ１層以上積層されている積層部５０が形成されている。
【００８０】
（ラミネート型電池）
図１４はラミネート型電池の構成の一例を示す第１概略図である。図１５はラミネート型電池の構成の一例を示す第２概略図である。
第３蓄電デバイス１０３はラミネート型電池である。第３蓄電デバイス１０３は第３筐体９３および第３電極体１５３を少なくとも含む（図１４および１５を参照のこと）。第３筐体９３は扁平状の外形を有する。第３筐体９３はアルミラミネート包装材からなる。アルミラミネート包装材は、樹脂フィルム、アルミニウム箔および樹脂フィルムがこの順序で積層されることにより形成されている。正極端子８１（正極タブ）および負極端子８２（負極タブ）は第３筐体９３の内外を連通している。
【００８１】
第３電極体１５３は第３筐体９３の内部に収納されている。第３筐体９３の内部には電解質も収納されている。第３電極体１５３は積層型である。第３電極体１５３は、正極１０および負極２０が交互に積層されることにより形成されている。すなわち第３電極体１５３においても、正極１０および負極２０が交互にそれぞれ１層以上積層されることにより積層部５０が形成されている。正極１０および負極２０の各間には、それぞれセパレータ３０が配置されている。第３電極体１５３は巻回型であってもよい。
【００８２】
以上のように第１蓄電デバイス１０１（角形電池）、第２蓄電デバイス１０２（円筒形電池）および第３蓄電デバイス１０３（ラミネート型電池）は、いずれも筐体および電極体を少なくとも含む。電極体は筐体の内部に収納されている。電極体は正極および負極を含む。電極体において正極および負極が交互にそれぞれ１層以上積層されることにより積層部が形成されている。これらの構成を備える限り、角形電池、円筒形電池およびラミネート型電池とは異なる形式および型式の蓄電デバイスが準備されてもよい。
【００８３】
以下、便宜上、主に角形電池（第１蓄電デバイス１０１）への適用例が説明される。もちろん本実施形態の蓄電デバイスの評価方法は、円筒形電池およびラミネート型電池等にも適用され得る。
【００８４】
《（ｂ）充電レベルの調整》
本実施形態の蓄電デバイスの評価方法は、正極１０および負極２０の間に第１電位差（ΔＶ１）が生じるように、第１蓄電デバイス１０１の充電レベルを調整することを含む。
【００８５】
「充電レベル」は第１蓄電デバイス１０１が完全充電された状態から、放電した電気量の割合を除いた割合を示す。一次電池の場合は、便宜上、未使用状態が１００％の充電レベルであるとみなされる。充電レベルは「充電率」、「充電状態（Ｓｔａｔｅ оｆ ｃｈａｒｇｅ，ＳＯＣ）」等とも称される。
【００８６】
充電レベルは一般的な充放電装置により調整され得る。充電のみにより充電レベルが調整されてもよい。放電のみにより充電レベルが調整されてもよい。充電および放電の組み合わせにより充電レベルが調整されてもよい。
【００８７】
充電レベルは、たとえば１００％に調整されてもよい。充電レベルにより、短絡条件が調整されてもよい。たとえば充電レベルが高い程、過酷な条件になると考えられる。充電レベルは、たとえば１００％を超えるレベルに調整されてもよい。充電レベルは、たとえば０％を超えて１００％未満の充電レベルに調整されてもよい。充電レベルは、たとえば８０％以上１２０％以下に調整されてもよい。
【００８８】
充電レベルは所定の温度環境で調整され得る。充電レベルは、たとえば１０℃以上４０℃以下の温度環境で調整されてもよい。充電レベルは、たとえば４０℃以上６０℃以下の温度環境で調整されてもよい。充電レベルの調整から、棒状部材１の刺し込みまでの間に、所定の放置時間があってもよい。放置時間は、たとえば３０分以上５時間以下であってもよい。放置時間は、たとえば１時間以上３時間以下であってもよい。
【００８９】
《（ｃ）基準電極の選択》
本実施形態の蓄電デバイスの評価方法は、正極１０または負極２０を基準電極として選択することを含む。正極１０が基準電極として選択されてもよい。正極１０が基準電極であることにより、第２電位差（ΔＶ２）の変化量（減少量または増加量）が大きくなることが期待される。負極２０が基準電極として選択されてもよい。
【００９０】
《（ｄ）棒状部材の刺し込み》
本実施形態の蓄電デバイスの評価方法は、充電レベルの調整後、基準電極と、導電性の棒状部材１との間の第２電位差（ΔＶ２）を測定しながら、正極１０および負極２０の積層方向に沿って、積層部５０に棒状部材１を刺し込む動作を行うことを含む。
【００９１】
本実施形態では、第１筐体９１から取り出された第１電極体１５１に対して、棒状部材１が刺し込まれてもよい。本実施形態では、第１電極体１５１を解体する必要がなく、さらに第１電極体１５１にニッケル小片を挿入する必要もないため、強制内部短絡試験に比し、作業が簡易であると考えられる。
【００９２】
本実施形態では、第１電極体１５１が取り出されずに、第１筐体９１の外部から、第１電極体１５１に対して棒状部材１が刺し込まれてもよい。すなわち棒状部材１が第１筐体９１の外部から積層部５０に刺し込まれてもよい。第１蓄電デバイス１０１が解体されずに、評価が行われることにより、作業効率が大幅に向上すると考えられる。
【００９３】
本実施形態では、第１蓄電デバイス１０１または第１電極体１５１が所定の温度範囲に保温された後、棒状部材１が刺し込まれてもよい。第１蓄電デバイス１０１または第１電極体１５１は、たとえば１０℃以上５０℃以下の温度範囲で保温されてもよい。ここで、たとえば「４０℃で保温される」とは、設定温度が４０℃である恒温チャンバ内で第１蓄電デバイス１０１等が３０分以上１時間以下放置されることを示す。
【００９４】
（第２電位差の測定）
図１６は第２電位差の測定方法の一例を示す概略図である。
第２電位差（ΔＶ２）は、基準電極と棒状部材１との間に生じる電位差である。第２電位差（ΔＶ２）は、一般的な電圧測定装置５０２により測定され得る。電圧測定装置５０２は、たとえば電圧推移を記録する機能を有してもよい。すなわち電圧測定装置５０２は、データロガーであってもよい。電圧測定装置５０２は、温度測定機能、電流測定機能、電圧推移の表示機能等をさらに有してもよい。
【００９５】
第１蓄電デバイス１０１が解体されず、第１筐体９１の外部から棒状部材１が刺し込まれる場合、電圧測定装置５０２の測定端子に、基準電極として選択された電極端子および棒状部材がそれぞれ接続される。たとえば正極１０が基準電極として選択された場合、正極端子８１が電圧測定装置５０２に接続される。接続には所定のリード線等が使用され得る。図１６には正極１０が基準電極として選択された場合が示されている。負極２０が基準電極として選択された場合、負極端子８２が電圧測定装置５０２に接続される。
【００９６】
第１電極体１５１が第１筐体９１から取り出されて評価が行われる場合は、電極端子（正極端子８１または負極端子８２）に代えて、たとえば第１電極体１５１に備わる集電部材（集電リード、集電タブ、集電板等）が測定端子に接続される。集電部材は、正極１０全体または負極２０全体と電気的に接続している部材とされる。
【００９７】
（刺し込む動作の制御）
棒状部材１を刺し込む動作は、駆動装置５０１により行われる。駆動装置５０１は、たとえば釘刺し試験装置、圧壊試験装置等であってもよい。駆動装置５０１は、たとえばサーボモータ等を備える。駆動装置５０１は棒状部材１の装着部を備える。駆動装置５０１は、たとえば棒状部材１の装着部を所定の一方向（たとえば鉛直方向）に移動させる。
【００９８】
（棒状部材）
図１７は棒状部材の構成の一例を示す断面概念図である。
棒状部材１は、正極１０、負極２０およびセパレータ３０の合計厚さを超える長さを少なくとも有する。棒状部材１の長さは、狙いの短絡層数等に応じて適宜選択され得る。棒状部材１は、たとえば１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下の長さを有してもよい。棒状部材１は、たとえば１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下の長さを有してもよい。棒状部材１は、たとえば１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の長さを有してもよい。「長さ」は軸方向の全長を示す。
【００９９】
棒状部材１は導電性である。「導電性である」とは、０℃以上２５℃以下の温度範囲において抵抗率が１０-3Ω・ｍ以下である材料により形成されていることを示す。材料の抵抗率は、たとえば「化学便覧（日本化学会編、丸善出版発行）」等に記載されている文献値であってもよい。
【０１００】
棒状部材１は、たとえば金属製であってもよい。棒状部材１は、たとえば鉄製であってもよい。棒状部材１は、特許文献１の評価治具（絶縁性の棒と導電性部材との複合部材）よりも安価に製造されることが期待される。棒状部材１は、たとえば市販の釘等であってもよい。棒状部材１は、第２電位差（ΔＶ２）の測定が可能である限り、一部に絶縁性の材料を含んでいてもよい。
【０１０１】
棒状部材１は中実であってもよい。棒状部材１は中空であってもよい。棒状部材１は、たとえば筒状であってもよい。棒状部材１の軸方向と直交する断面における断面形状は、特に限定されるべきではない。断面形状は、たとえば円形状、正方形状、六角形状等であってもよい。棒状部材１の断面形状が円形でない場合、棒状部材１の軸方向と直交する断面における最大径が直径（φ）とみなされる。
【０１０２】
棒状部材１の直径（φ）は、たとえば第１筐体９１および第１電極体１５１の材質、厚さ等により適宜選択され得る。たとえば第１筐体９１が金属製である場合、棒状部材１が第１筐体９１を貫通するために、ある程度の太さが必要であると考えられる。たとえばアルミラミネート包装材等の軟らかい材料により筐体が形成されている場合は、棒状部材１が細くても、棒状部材１が筐体を貫通できる可能性がある。
【０１０３】
棒状部材１は、たとえば１ｍｍ以上２０ｍｍ以下の直径（φ）を有してもよい。棒状部材１は、たとえば１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の直径（φ）を有してもよい。棒状部材１は、たとえば１ｍｍ以上５ｍｍ以下の直径（φ）を有してもよい。棒状部材１は、たとえば１ｍｍ以上３ｍｍ以下の直径（φ）を有してもよい。棒状部材１は、たとえば３ｍｍ以上５ｍｍ以下の直径（φ）を有してもよい。
【０１０４】
棒状部材１は尖った先端を有してもよい。棒状部材１が尖った先端を有することにより、棒状部材１が第１筐体９１、正極１０および負極２０を貫通しやすくなることが期待される。ただし先端が過度に鋭いと、たとえば金属製の第１筐体９１と接触した際に先端が潰れてしまい、棒状部材１が第１筐体９１を貫通できない可能性もある。たとえばアルミラミネート包装材等の軟らかい材料により筐体が形成されている場合は、棒状部材１の先端が鋭くても、棒状部材１が筐体を貫通できる可能性がある。
【０１０５】
先端角（θ）は、たとえば１０度以上９０度以下であってもよい。先端角（θ）は、たとえば２０度以上９０度以下であってもよい。
【０１０６】
棒状部材１は、全体がテーパ状であってもよい。棒状部材１は、先端部のみがテーパ状であってもよい。先端部のみがテーパ状である場合、先端部は、たとえば０．５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の長さを有してもよい。先端部は、たとえば０．５ｍｍ以上６０ｍｍ以下の長さを有してもよい。
【０１０７】
（刺し込む方向）
棒状部材１は、正極１０および負極２０の積層方向に沿って積層部５０に刺し込まれる。棒状部材１を刺し込む方向は、正極１０および負極２０の積層方向と実質的に同方向であることが望ましい。棒状部材１が積層部５０に刺し込まれる際、正極１０および負極２０の積層方向と、棒状部材１の軸方向とのなす角は、たとえば０度以上３０度以下であってもよい。
【０１０８】
第１電極体１５１が巻回電極体１５８である場合は（図１０および１１を参照のこと）、第１蓄電デバイス１０１の外面のうち最大面積を有する面と直交する方向（図１０および１１のｙ軸方向）が、刺し込む方向として選択されることが望ましい。図１０のｚ軸方向が刺し込む方向として選択されてもよい。第１電極体１５１が積層電極体１５９である場合は（図１０および１２を参照のこと）、図１０および１２のｙ軸方向が積層方向とみなされる。
【０１０９】
（刺し込む位置）
棒状部材１を刺し込む位置は、たとえば、第１電極体１５１の中心付近とされる（図１０を参照のこと）。中心は、正極１０および負極２０の積層方向と直交する平面（たとえば図１０ではｘｚ平面）における、幾何中心を示す。たとえば、幾何中心が中心点であり、所定の半径を有する円領域７０内に棒状部材１が刺し込まれてもよい。円領域７０の半径は、第１電極体１５１の大きさ等に応じて適宜変更されてもよい。
【０１１０】
（刺し込む速度）
刺し込む速度は、たとえば、第２電位差（ΔＶ２）の変化（減少または増加）が検出されてから、棒状部材１が停止するまでに、棒状部材１が移動する距離が、正極１０の厚さ未満または負極２０の厚さ未満となるように設定されてもよい。これにより、たとえば短絡層数の制御精度が向上することが期待される。
【０１１１】
刺し込む速度は、たとえば１０ｍｍ／秒以下であってもよい。刺し込む速度は、たとえば１ｍｍ／秒以下であってもよい。刺し込む速度は、たとえば０．１ｍｍ／秒以下であってもよい。刺し込む速度は、たとえば０．０１ｍｍ／秒以下であってもよい。刺し込む速度は、たとえば０．００１ｍｍ／秒以上であってもよい。刺し込む速度は、たとえば０．００１ｍｍ／秒以上０．１ｍｍ／秒以下であってもよい。
【０１１２】
《（ｅ）棒状部材の停止》
本実施形態の蓄電デバイスの評価方法は、棒状部材１を停止することを含む。
ここでは積層部５０において棒状部材１が最初に接触する電極（最外層電極）が、基準電極と異なる場合、第２電位差（ΔＶ２）の絶対値の減少を少なくとも１回検出した時に（図３を参照のこと）、棒状部材１が停止するように、刺し込む動作が制御される。最外層電極が基準電極と同一である場合、第２電位差（ΔＶ２）の絶対値の増加を少なくとも１回検出した時に（図６を参照のこと）、棒状部材１が停止するように、刺し込む動作が制御される。
【０１１３】
第２電位差（ΔＶ２）の測定間隔は、たとえば１００ポイント／秒以上とされてもよい。たとえば、作業者が電圧測定装置５０２の表示部（モニター）において第２電位差（ΔＶ２）の推移を確認してもよい。作業者が第２電位差（ΔＶ２）の閾値を超える変化（減少または増加）を検出し、棒状部材１が停止するように駆動装置（釘刺し試験装置等）を操作してもよい。
【０１１４】
図１８は本実施形態の試験システムの一例を示すブロック図である。
試験システム５００の詳細は後述される。ここでは刺し込む動作の制御が説明される。
たとえば、電圧測定装置５０２が、第２電位差（ΔＶ２）の閾値を超える変化（減少または増加）を検出してもよい。電圧測定装置５０２が閾値を超える変化の検出と同時に検出信号を制御装置５０３に送信してもよい。制御装置５０３が検出信号に応答して、棒状部材１が停止するように、駆動装置５０１に停止信号を送信してもよい。閾値を超える変化の検出と、棒状部材１の停止とは実質的に同時であってもよい。閾値を超える変化の検出と、棒状部材１の停止との間に、多少の遅れ時間があってもよい。遅れ時間は、たとえば１０秒以上５０秒以下であってもよい。遅れ時間は１０秒未満であってもよい。
【０１１５】
閾値（停止のトリガー）は、たとえば１０ｍＶであってもよい。すなわち最外層電極が基準電極と異なる場合、第２電位差（ΔＶ２）が１０ｍＶ以上減少したことが検出された時点で、棒状部材１が停止するように、刺し込む動作が制御されてもよい。最外層電極が基準電極と同一である場合、第２電位差（ΔＶ２）が１０ｍＶ以上増加したことが検出された時点で、棒状部材１が停止するように、刺し込む動作が制御されてもよい。閾値は５０ｍＶであってもよい。閾値は１００ｍＶであってもよい。閾値は５０ｍＶ以上１００ｍＶ以下であってもよい。
【０１１６】
《（ｆ）蓄電デバイスの評価》
本実施形態の蓄電デバイスの評価方法は、棒状部材１の停止後の第１蓄電デバイス１０１の状態により、第１蓄電デバイス１０１を評価することを含む。
【０１１７】
閾値を超える変化（減少または増加）が検出された時点で、単層間短絡が発生していると考えられる。短絡層数が増加しないように、棒状部材１が停止された後、第１蓄電デバイス１０１の状態が確認される。
【０１１８】
たとえば、第１蓄電デバイス１０１の外観、第１蓄電デバイス１０１の表面温度、および第１蓄電デバイス１０１の電圧からなる群より選択される少なくとも１つが確認されてもよい。外観は目視により確認されてもよい。外観は、たとえば映像および画像に記録されてもよい。外観には、たとえば、変形、変色、割れ、漏液、発煙等が生じる可能性がある。温度は温度測定装置により測定される。サーモグラフィにより熱分布が測定されてもよい。電圧（正極１０と負極２０との電位差）は電圧計により測定される。
【０１１９】
状態の確認は所定時間に亘って行われてもよい。たとえば１０秒以上１時間以下、第１蓄電デバイス１０１の状態が確認されてもよい。たとえば１分間以上３０分間以下、第１蓄電デバイス１０１の状態が確認されてもよい。
【０１２０】
状態の確認結果に基づき、第１蓄電デバイス１０１が評価される。複数個の第１蓄電デバイス１０１における確認結果に基づき、第１蓄電デバイス１０１が評価されてもよい。
【０１２１】
《（ｇ）溶断の検出》
本実施形態の蓄電デバイスの評価方法は、溶断の検出をさらに含んでもよい。すなわち最外層電極が基準電極と異なる場合、棒状部材１の停止後、棒状部材１が停止している間に、第２電位差（ΔＶ２）の絶対値の増加が検出されることにより、第１蓄電デバイス１０１が評価されてもよい。最外層電極が基準電極と同一である場合、棒状部材１の停止後、棒状部材１が停止している間に、第２電位差（ΔＶ２）の絶対値の減少が検出されることにより、第１蓄電デバイス１０１が評価されてもよい。
【０１２２】
図７および８に示されるように、棒状部材１の停止後、第２電位差（ΔＶ２）の反転が検出されることがある。「反転」は減少から増加に転じること（図７を参照のこと）、または増加から減少に転じること（図８を参照のこと）を示す。第２電位差（ΔＶ２）の反転は、溶断の発生を示すと考えられる。溶断が発生し得る第１蓄電デバイス１０１は、内部短絡に対する耐性を有すると評価され得る。
【０１２３】
さらに溶断の発生しやすさが評価されてもよい。溶断の発生しやすさは、棒状部材１が停止した時点から、第２電位差（ΔＶ２）が反転した時点までの経過時間により、評価され得る。
【０１２４】
最外層電極が基準電極と異なる場合、棒状部材１が停止した時点から、第２電位差（ΔＶ２）の絶対値が増加した時点までの経過時間が測定される。経過時間が短い程、溶断が発生しやすい第１蓄電デバイス１０１であると評価され得る。
【０１２５】
最外層電極が基準電極と同一である場合、棒状部材１が停止した時点から、第２電位差（ΔＶ２）の絶対値が減少した時点までの経過時間が測定される。経過時間が短い程、溶断が発生しやすい第１蓄電デバイス１０１であると評価され得る。
【０１２６】
（多層短絡）
多層短絡によって第１蓄電デバイス１０１が評価されてもよい。すなわち最外層電極が基準電極と異なる場合、第２電位差（ΔＶ２）の減少を複数回検出した時に、棒状部材１が停止するように、刺し込む動作が制御されてもよい。最外層電極が基準電極と同一である場合、第２電位差（ΔＶ２）の増加を複数回検出した時に、棒状部材１が停止するように、刺し込む動作が制御されてもよい。
【０１２７】
検出回数は目的の短絡層数により決定される。たとえば最外層電極が基準電極と異なり、かつ目的の短絡層数が２層である場合、２回目の閾値を超える減少が検出された時点で、棒状部材１が停止するように、刺し込む動作が制御される。棒状部材１の停止後、第１蓄電デバイス１０１の状態が確認される。
【０１２８】
たとえば最外層電極が基準電極と同一であり、かつ目的の短絡層数が２層である場合、２回目の閾値を超える増加が検出された時点で、棒状部材１が停止するように、刺し込む動作が制御される。棒状部材１の停止後、第１蓄電デバイス１０１の状態が確認される。
【０１２９】
たとえば、単層間短絡時の状態によっては第１蓄電デバイス１０１の評価に優劣がつけられない場合に、多層短絡時の状態によって第１蓄電デバイス１０１の評価に優劣をつけることも考えられる。
【０１３０】
＜蓄電デバイスの製造方法＞
図１９は本実施形態の蓄電デバイスの製造方法の概略を示すフローチャートである。
本実施形態の蓄電デバイスの製造方法は「（Ａ）蓄電デバイスの製造」および「（Ｂ）蓄電デバイスの評価」を少なくとも含む。
【０１３１】
《（Ａ）蓄電デバイスの製造》
本実施形態の蓄電デバイスの製造方法は、複数個の第１蓄電デバイス１０１を製造することを含む。
【０１３２】
第１蓄電デバイス１０１の製造方法は特に限定されるべきではない。第１蓄電デバイス１０１はその仕様に合わせて適宜製造され得る。同一仕様の第１蓄電デバイス１０１が複数個製造されてもよい。仕様が互いに異なる第１蓄電デバイス１０１がそれぞれ複数個製造されてもよい。
【０１３３】
《（Ｂ）蓄電デバイスの評価》
本実施形態の蓄電デバイスの製造方法は、前述された本実施形態の蓄電デバイスの評価方法によって、複数個の第１蓄電デバイス１０１のうち１個以上の第１蓄電デバイス１０１を評価することを含む。
【０１３４】
本実施形態の蓄電デバイスの評価方法は、たとえば製造時の抜き取り検査等に利用されてもよい。たとえば、或る製造ロットから、１個以上の第１蓄電デバイス１０１が抜き取られてもよい。１個以上の第１蓄電デバイス１０１の評価結果に基づき、当該製造ロットの良否が判定されてもよい。本実施形態の蓄電デバイスの製造方法によれば、内部短絡時に所定の性能を有し得る第１蓄電デバイス１０１が製造され得る。
【０１３５】
本実施形態の蓄電デバイスの評価方法は、たとえば開発時の仕様検討等に利用されてもよい。たとえば、或る仕様の第１蓄電デバイス１０１が複数個製造されてもよい。１個以上の第１蓄電デバイス１０１の評価結果に基づき、当該仕様の採否が決定されてもよい。本実施形態の蓄電デバイスの製造方法によれば、内部短絡時に所定の性能を有し得る第１蓄電デバイス１０１が提供され得る。
【０１３６】
＜試験システム＞
図１８は本実施形態の試験システムの一例を示すブロック図である。
試験システム５００は、第１蓄電デバイス１０１を評価するための試験システムである。第１蓄電デバイス１０１の詳細は前述のとおりである。
【０１３７】
試験システム５００は、駆動装置５０１、電圧測定装置５０２および制御装置５０３を少なくとも備える。駆動装置５０１は、正極１０および負極２０の積層方向に沿って、積層部５０に導電性の棒状部材１を刺し込む動作を行うように構成されている。積層部５０および棒状部材１の詳細は前述のとおりである。
【０１３８】
電圧測定装置５０２は、基準電極と、棒状部材１との間の電位差〔第２電位差（ΔＶ２）〕を測定するように構成されている。基準電極は正極１０または負極２０である。
【０１３９】
制御装置５０３は、第１制御および第２制御の少なくとも一方を行うように構成されている。すなわち制御装置５０３は第１制御または第２制御の一方を行うように構成されていてもよい。制御装置５０３は第１制御および第２制御の両方を行うように構成されていてもよい。
【０１４０】
第１制御は、積層部５０において棒状部材１が最初に接触する電極（最外層電極）が、基準電極と異なる場合、電位差〔第２電位差（ΔＶ２）〕の絶対値の減少を少なくとも１回検出した時に、棒状部材１が停止するように、駆動装置５０１の刺し込む動作を制御する。
【０１４１】
第２制御は、最外層電極が基準電極と同一である場合、電位差〔第２電位差（ΔＶ２）〕の絶対値の増加を少なくとも１回検出した時に、棒状部材１が停止するように、駆動装置５０１の刺し込む動作を制御する。
【０１４２】
制御装置５０３は、たとえば駆動装置５０１または電圧測定装置５０２に組み込まれていてもよい。試験システム５００において、前述の本実施形態の蓄電デバイスの評価方法が実施され得る。
【実施例】
【０１４３】
以下、本開示の実施例が説明される。ただし以下の説明は特許請求の範囲を限定するものではない。
【０１４４】
＜実験１．短絡層数＞
実験１では、各種の評価方法において、短絡層数が調査された。
【０１４５】
《蓄電デバイスの仕様》
以下の定格容量を有する角形電池（第１蓄電デバイス１０１）がそれぞれ準備された。
定格容量：５Ａｈ、２５Ａｈ、５０Ａｈ、７５Ａｈ、１００Ａｈ
【０１４６】
各第１蓄電デバイス１０１において、定格容量以外の仕様は以下のとおりである。
充電上限電圧：４．１Ｖ
放電下限電圧：３Ｖ
第１筐体：Ａｌ合金製
電極体：巻回電極体（最外層電極は負極２０である。）
正極活物質：リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物
負極活物質：黒鉛
セパレータ：樹脂製の多孔質フィルム（３層構造）
【０１４７】
なお実験１の第１蓄電デバイス１０１では、第１筐体９１が正極１０および負極２０と絶縁されている。すなわち第１筐体９１が中立電位を有する。
【０１４８】
《比較例１》
比較例１は強制内部短絡試験（ＪＩＳ Ｃ ８７１４）に準拠した評価方法である。
評価個数は、各定格容量の第１蓄電デバイス１０１について３個ずつである。第１蓄電デバイス１０１の充電レベルが１００％に調整された。充電レベルの調整後、第１蓄電デバイス１０１の電圧は４．１Ｖである。５０ｍＶ以上の電圧降下が検出された場合に、短絡が発生したとみなされた。短絡の発生後、第１蓄電デバイス１０１の状態が確認された。さらに状態の確認後、巻回電極体１５８が解体され、短絡が何層の電極に亘っているか確認された。結果は下記表１に示される。
【０１４９】
《比較例２》
比較例２は特許文献１に準拠した評価方法である。
評価個数は、各定格容量の第１蓄電デバイス１０１について３個ずつである。第１蓄電デバイス１０１の充電レベルは１００％に調整された。充電レベルの調整後、第１蓄電デバイス１０１の電圧は４．１Ｖである。
【０１５０】
評価治具が準備された。評価治具は、先端部分のみ金属製とされたセラミック釘である。評価治具が第１蓄電デバイス１０１に刺し込まれた。２ｍＶ以上の電圧降下が検出された場合に、短絡が発生したとみなされ、評価治具を刺し込む動作が停止された。評価治具の停止後、第１蓄電デバイス１０１の状態が確認された。さらに状態の確認後、巻回電極体１５８が解体され、短絡が何層の電極に亘っているか確認された。結果は下記表１に示される。
【０１５１】
《実施例１》
実施例１は狙いの短絡層数を１層として実施された。第１蓄電デバイス１０１の充電レベルが１００％に調整された。充電レベルの調整後、第１電位差（ΔＶ１）は４．１Ｖである。棒状部材１として市販の釘が準備された。所定のリード線により、正極端子８１および釘が電圧測定装置５０２の測定端子にそれぞれ接続された。すなわち正極１０が基準電極として選択された。最外層電極（負極２０）は基準電極と異なる。
【０１５２】
正極１０（正極端子８１）と釘との間の第２電位差（ΔＶ２）が測定されながら、正極１０および負極２０の積層方向に沿って、第１蓄電デバイス１０１に釘が刺し込まれた。
【０１５３】
図２０は実施例１の電位差の推移を示すグラフである。
第１時点（ｔ１）において、釘が第１筐体９１（Ａｌ合金）と接触した。このとき第２電位差（ΔＶ２）は、第１筐体９１と正極１０との電位差（１．６Ｖ）を示した。
【０１５４】
第２時点（ｔ２）において、釘が最外層電極（負極２０）と接触した。このとき第２電位差（ΔＶ２）は、正極１０と負極２０との電位差、すなわち第１電位差（ΔＶ１）まで増加した。
【０１５５】
第３時点（ｔ３）において、釘が負極２０およびセパレータ３０を貫通し、正極１０と接触した。このとき第２電位差（ΔＶ２）は実質的に０Ｖまで減少した。第３時点（ｔ３）において、釘が停止された。釘の停止後、第１蓄電デバイス１０１の状態が確認された。結果は下記表１に示される。
【０１５６】
釘の停止中、第２電位差（ΔＶ２）の増加（反転）が検出された。第４時点（ｔ４）において第２電位差（ΔＶ２）の増加が停止した。
【０１５７】
その後、巻回電極体１５８が解体され、短絡が何層の電極に亘っているか確認された。結果は下記表１に示される。
【０１５８】
《実施例２》
図２１は実施例２の電位差の推移を示すグラフである。
実施例２は狙いの短絡層数を２層として実施された。実施例２では、第４時点（ｔ４）まで実施例１と同様の操作が行われた。さらに実施例２では、第４時点（ｔ４）から再び釘を刺し込む動作が行われた。第５時点（ｔ５）において、釘が再び正極１０と接触し、第２電位差（ΔＶ２）が実質的に０Ｖまで減少した。第５時点（ｔ５）において、釘が停止された。釘の停止後、第１蓄電デバイス１０１の状態が確認された。結果は下記表１に示される。
【０１５９】
釘の停止中、第２電位差（ΔＶ２）の増加（反転）が検出された。第６時点（ｔ６）において第２電位差（ΔＶ２）の増加が停止した。その後、巻回電極体１５８が解体され、短絡が何層の電極に亘っているか確認された。結果は下記表１に示される。
【０１６０】
【表１】
2019102169.tif 000003
【０１６１】
《実験１の結果》
図２２は比較例１および２における蓄電デバイスの定格容量と、短絡層数との関係を示すグラフである。
比較例１（強制内部短絡試験）では、短絡層数が１〜２層で安定している。ただし狙いの短絡層数が１層である場合、短絡層数の制御が不十分であるとも考えられる。
【０１６２】
比較例２では、定格容量が大きくなる程、短絡層数が多くなっている。比較例２において、１００Ａｈの第１蓄電デバイス１０１では、発熱が大きく、短絡層数の確認ができない試料があった。
【０１６３】
図２３は比較例２の電圧の推移を示すグラフである。
比較例２では、第１蓄電デバイス１０１の定格容量が大きくなる程、セラミック釘の停止後の電圧が降下している。この結果は、前述の短絡層数の増加によって説明される。
【０１６４】
図２４は実施例１および２における蓄電デバイスの定格容量と、短絡層数との関係を示すグラフである。
実施例１および実施例２では、狙いの短絡層数（１層または２層）が安定して実現されている。すなわち実施例１および２では、短絡層数の制御が可能であると考えられる。
【０１６５】
図２０（実施例１）および図２１（実施例２）に示されるように、実施例１および実施例２では、定格容量が大きくなる程、釘の停止後、第１電位差（ΔＶ１）すなわち第１蓄電デバイス１０１の電圧が高くなっている。定格容量に依らず、短絡層数が一定であるため、定格容量が大きくなる程、短絡による電圧降下が小さくなっていると考えられる。
【０１６６】
＜実験２．基準電極＞
実験１（実施例１および２）では、最外層電極が基準電極と異なる場合、短絡層数の制御が可能であることが確認された。実験２（実施例３）では、最外層電極が基準電極と同一である場合、短絡層数の制御が可能であるか確認された。
【０１６７】
《実施例３》
実験１と同仕様の第１蓄電デバイス１０１が準備された。負極２０が基準電極として選択された。すなわち最外層電極（負極２０）は基準電極と同一である。これを除いては、実施例１と同様の操作が行われた。
【０１６８】
図２５は実施例３の電位差の推移を示すグラフである。
第１時点（ｔ１）において、釘が第１筐体９１と接触した。このとき第２電位差（ΔＶ２）は、第１筐体９１と負極２０との電位差（２．５Ｖ）を示した。
【０１６９】
第２時点（ｔ２）において、釘が最外層電極（負極２０）と接触した。このとき第２電位差（ΔＶ２）は実質的に０Ｖまで減少した。
【０１７０】
第３時点（ｔ３）において、釘が負極２０およびセパレータ３０を貫通し、正極１０と接触した。このとき第２電位差（ΔＶ２）が増加した。第３時点（ｔ３）において、釘が停止された。
【０１７１】
釘の停止中、第２電位差（ΔＶ２）の減少（反転）が検出された。第４時点（ｔ４）において第２電位差（ΔＶ２）が実質的に０Ｖまで減少した。
【０１７２】
《実験２の結果》
巻回電極体１５８が解体され、実験２でも短絡層数が１層であることが確認された。すなわち最外層電極が基準電極と同一である場合も、単層間短絡を実現することができた。したがって、最外層電極が基準電極と同一である場合も、短絡層数の制御が可能であると考えられる。
【０１７３】
ただし実施例３では、実施例１に比して、単層間短絡に伴う第２電位差（ΔＶ２）の変化量が小さい結果となった。実施例１のように、最外層電極と異なる電極が基準電極とされることにより、第２電位差（ΔＶ２）の変化量が大きくなり、単層間短絡の検出が容易になることが期待される。
【０１７４】
あるいはこの結果は、基準電極が負極２０であったために、第２電位差（ΔＶ２）の変化量が小さくなったとも解される。したがって正極１０が基準電極として選択されることにより、第２電位差（ΔＶ２）の変化量が大きくなり、単層間短絡の検出が容易になることが期待される。
【０１７５】
＜実験３．筐体の電位＞
実験１および２では、第１筐体９１が中立電位を有する。すなわち実験１および２では、第１筐体９１が正極１０および負極２０と絶縁されている場合において、第２電位差（ΔＶ２）の推移が確認された。
【０１７６】
実験３では、第１筐体９１が正極１０と等しい電位を有する場合（第１筐体９１が正極１０と電気的に接続されている場合）、および、第１筐体９１が負極２０と等しい電位を有する場合（第１筐体９１が負極２０と電気的に接続されている場合）において、第２電位差（ΔＶ２）の推移が確認された。第２電位差（ΔＶ２）の推移は、基準電極が正極１０である場合、および基準電極が負極２０である場合のそれぞれにおいて確認された。結果は下記表２に示される。
【０１７７】
下記表２において「Ｐ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）」は、第２電位差（ΔＶ）の推移が安定しており、第２電位差（ΔＶ２）の減少または増加の検出が容易であったことを示す。「Ｎ（ｎｅｇａｔｉｖｅ）」は、第２電位差（ΔＶ）の推移が不安定であったことを示す。
【０１７８】
【表２】
2019102169.tif 000004
【０１７９】
《実験３の結果》
上記表２に示されるように、第１筐体９１が中立電位を有する場合、基準電極が正極１０および負極２０のどちらであっても、第２電位差（ΔＶ２）の推移が安定している。
【０１８０】
第１筐体９１が正極１０と等しい電位を有する場合、基準電極が正極１０および負極２０のどちらであっても、第２電位差（ΔＶ２）の推移が不安定である。したがって第１筐体９１が正極１０と等しい電位を有する場合、第１筐体９１から巻回電極体１５８を取り出して、第１蓄電デバイス１０１の評価を行うことが考えられる。
【０１８１】
第１筐体９１が負極２０と等しい電位を有する場合、基準電極が正極１０であると、第２電位差（ΔＶ２）の推移が安定する傾向が確認された。したがって第１筐体９１が負極２０と等しい電位を有する場合、正極１０が基準電極として選択されることが望ましいと考えられる。
【０１８２】
＜実験４．棒状部材の直径（φ）＞
実験４では、棒状部材１（釘）の直径（φ）が検討された。
下記表３の直径（φ）を有する釘がそれぞれ準備された。以下の条件により、釘が筐体を貫通できるか否かが確認された。結果は下記表３に示される。下記表３において「Ｐ」は釘が筐体を貫通したことを示す。「Ｎ」は釘が筐体を貫通できなかったことを示す。
【０１８３】
《実験４の条件》
釘の先端角（θ）：４５度
釘の形状：丸釘（軸方向と直交する断面における断面形状が円形状である釘）
刺し込む速度：０．０１ｍｍ／秒
【０１８４】
【表３】
2019102169.tif 000005
【０１８５】
《実験４の結果》
上記表３に示されるように、筐体が硬い材質である場合、棒状部材１の直径（φ）が小さいと、棒状部材１が曲がり、棒状部材１が筐体を貫通できない場合がある。
【０１８６】
＜実験５．棒状部材の先端角（θ）＞
実験５では、棒状部材１（釘）の先端角（θ）が検討された。
下記表４の先端角（θ）を有する釘がそれぞれ準備された。以下の条件により、釘が筐体を貫通できるか否かが確認された。結果は下記表４に示される。下記表４において「貫通：Ｐ」は釘が筐体を貫通したことを示す。「貫通：Ｎ」は釘が筐体を貫通できなかったことを示す。「潰れ：Ｐ」は釘の先端が潰れていなかったことを示す。「潰れ：Ｎ」は釘の先端が潰れたことを示す。
【０１８７】
《実験５の条件》
釘の直径（φ）：３ｍｍ（丸釘）
刺し込む速度：０．０１ｍｍ／秒
【０１８８】
【表４】
2019102169.tif 000006
【０１８９】
《実験５の結果》
上記表４に示されるように、筐体が硬い材質である場合、棒状部材１の先端が過度に鋭いと、先端が潰れ、棒状部材１が筐体を貫通できない場合がある。
【０１９０】
＜実験６：停止条件＞
実験６では、棒状部材１（釘）の停止条件が検討された。
以下の条件により、釘が第１蓄電デバイス１０１に刺し込まれた。第２電位差（ΔＶ２）の減少量が下記表５に示される閾値を超えた時点から、釘が実際に停止した時点までの経過時間と、短絡層数との関係が調査された。結果は下記表５に示される。
【０１９１】
《実験６の条件》
基準電極：正極１０（最外層電極が基準電極と異なる。）
釘の先端角（θ）：４５度
釘の直径（φ）：３ｍｍ（丸釘）
刺し込む速度：０．１ｍｍ／秒
【０１９２】
【表５】
2019102169.tif 000007
【０１９３】
《実験６の結果》
上記表５に示されるように、閾値が０ｍＶであると短絡が発生しない。閾値が１０ｍＶであると、短絡が発生していない場合がある。閾値が１０ｍＶであると、ノイズにより短絡が誤検出される可能性があると考えられる。閾値が５０ｍＶであると、短絡層数が１〜２層である。閾値が５０ｍＶの場合、強制内部短絡試験と同等の結果が期待される。釘の停止までの経過時間が長くなると、短絡層数が増加する傾向がある。
【０１９４】
＜実験７．刺し込む速度＞
実験７では、棒状部材１（釘）を刺し込む速度が検討された。
以下の条件により、釘が第１蓄電デバイス１０１に刺し込まれた。刺し込む速度と短絡層数との関係が調査された。結果は下記表６に示される。
【０１９５】
《実験７の条件》
基準電極：正極１０（最外層電極が基準電極と異なる。）
釘の先端角（θ）：４５度
釘の直径（φ）：３ｍｍ（丸釘）
閾値：５０ｍＶ
【０１９６】
【表６】
2019102169.tif 000008
【０１９７】
《実験７の結果》
上記表６に示されるように、刺し込む速度が高くなると、短絡層数が増加する傾向がある。刺し込む速度が遅い程、短絡層数の制御が容易であると考えられる。
【０１９８】
今回開示された実施形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではない。特許請求の範囲の記載によって確定される技術的範囲は特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含む。
【符号の説明】
【０１９９】
１  棒状部材、１０  正極、１１  正極集電体、１２  正極活物質部、２０  負極、２１  負極集電体、２２  負極活物質部、３０  セパレータ、５０  積層部、７０  円領域、７１  キャップ、７２  缶、８１  正極端子、８２  負極端子、９１  第１筐体、９２  第２筐体、９３  第３筐体、１０１  第１蓄電デバイス、１０２  第２蓄電デバイス、１０３  第３蓄電デバイス、１５１  第１電極体、１５２  第２電極体、１５３  第３電極体、１５８  巻回電極体、１５９  積層電極体、５００  試験システム、５０１  駆動装置、５０２  電圧測定装置、５０３  制御装置。
【図１】
2019102169.tif 000009
【図２】
2019102169.tif 000010
【図３】
2019102169.tif 000011
【図４】
2019102169.tif 000012
【図５】
2019102169.tif 000013
【図６】
2019102169.tif 000014
【図７】
2019102169.tif 000015
【図８】
2019102169.tif 000016
【図９】
2019102169.tif 000017
【図１０】
2019102169.tif 000018
【図１１】
2019102169.tif 000019
【図１２】
2019102169.tif 000020
【図１３】
2019102169.tif 000021
【図１４】
2019102169.tif 000022
【図１５】
2019102169.tif 000023
【図１６】
2019102169.tif 000024
【図１７】
2019102169.tif 000025
【図１８】
2019102169.tif 000026
【図１９】
2019102169.tif 000027
【図２０】
2019102169.tif 000028
【図２１】
2019102169.tif 000029
【図２２】
2019102169.tif 000030
【図２３】
2019102169.tif 000031
【図２４】
2019102169.tif 000032
【図２５】
2019102169.tif 000033