片状电池的修理装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种片状电池的修理装置，其能够对具有半导体特性的片状电池的缺陷进行适当地修复并将其无害化。修理装置是对蓄电层被正电极以及负电极的层夹着的、至少蓄电层具有半导体特性的片状电池进行修理的修理装置。修理装置具有在正电极以及负电极之间施加电刺激的电刺激源、在电刺激的施加时对片状电池的电特性进行测量的电特性测量单元以及一边参酌测量到的电特性，一边指示电刺激源的电刺激值的控制单元。
【专利说明】片状电池的修理装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及片状电池的修理装置，例如能够适用于基于利用金属氧化物的光激发结构变化，在能带隙中形成新的能级并捕获电子的动作原理的电池(以下称为量子电池)的修理。
【背景技术】
[0002]作为片状(平行平板结构)的二次电池，已知有镍氢电池(NiMH)和锂离子二次电池(LIB)，但是对这些二次电池的缺陷进行电修理很困难。这是因为，填充了电解质之后，能够给予的电刺激只允许在充电动作范围内，例如，无法施加相反极性的电压。这对于固体LIB和燃料电池也是一样的。
[0003]但是，作为平板型的设备，已知有太阳电池。太阳电池不是电池但是具有半导体特性，其缺陷的电修理被实用化(参照专利文献I?专利文献3)。被提出的太阳电池的修理是指利用向太阳电池的梳形电极的接触的、在电压源的电刺激。在相邻的梳形电极之间施加电压，以使得对于太阳电池具有的PN结施加反向偏压。另外，在专利文献2的记载技术中，一边以使反向偏压周期性地变化(例如锯齿波)作为基本，一边在反向偏压的施加期间中，仅短时间施加关闭区域的正向偏压，放走因反向偏压的施加而积蓄的电荷。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2000-277775
[0007]专利文献2:日本特开2001-53303
[0008]专利文献3:日本特开2011-54482
【发明内容】
[0009]发明要解决的课题
[0010]然而，上述的专利文献I?专利文献3的太阳电池的修理只示出了利用向太阳电池的梳形电极的接触的、在电压源的电刺激。即，以往，对电极没有成为梳形电极的量子电池等的片状电池怎样进行修理比较好不存在揭示或启发。
[0011]本发明正是鉴于以上问题点而做出的，提供一种片状电池的修理装置，能够对具有半导体特性的片状电池的缺陷进行适当地修复并将其无害化。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]为了解决所涉及的课题，本发明提供一种片状电池的修理装置，所述片状电池的蓄电层被正电极以及负电极的层夹着，至少所述蓄电层具有半导体特性，所述片状电池修理装置特征在于，具有:(I)电刺激源，所述电刺激源在所述正电极以及所述负电极之间施加电刺激；(2)电特性测量单元，所述电特性测量单元对所述电刺激施加时的所述片状电池的电特性进行测量；以及(3)控制单元，所述控制单元一边还参酌测量到的电特性，一边指示所述电刺激源的电刺激值。[0014]发明效果
[0015]根据本发明，能够提供一种片状电池的修理装置，其能够对具有半导体特性的片状电池的缺陷进行适当地修复并将其无害化。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是示出作为实施形态所涉及的片状电池的修理装置的修理对象的量子电池的基本结构的说明图。
[0017]图2示出了作为实施形态的修理装置的修理对象的量子电池的等价元件表示。
[0018]图3是示出实施形态所涉及的片状电池的修理装置的结构的框图。
[0019]图4是示出根据实施形态的施加反向偏压的修理的样子的说明图。
[0020]图5是示出实施形态的修理装置中的反向偏压的I模式修理动作的流程图。
[0021]图6是示出实施形态的修理装置中的反向偏压的V模式修理动作的流程图。
[0022]图7是示出根据实施形态的施加正向偏压的修理的样子的说明图。
[0023]图8是示出实施形态的修理装置中的正向偏压的I模式修理动作的流程图。
[0024]图9是示出实施形态的修理装置中的正向偏压的V模式修理动作的流程图。
[0025]图10是示出变形实施形态的片状电池的修理装置的结构的框图。
【具体实施方式】
[0026](A)主要的实施方式
[0027]下面，一边参照附图一边对本发明的片状电池的修理装置的一个实施方式进行说明。
[0028]修理对象只要是具有半导体特性的片状电池即可，以下以量子电池为例，对实施形态所涉及的修理装置进行说明。
[0029](A-1)能够成为修理对象的片状电池的说明
[0030]图1是示出作为修理对象的片状电池的层叠结构的说明图。
[0031 ] 作为修理对象的片状电池不仅限于作为二次电池被实用化的电池，也可以是作为一次电池被实用化的电池。下面，对片状电池为二次电池的情况进行说明。又，评价对象只要是片状(平行平板状)电池即可。例如，如图1所示，只要是作为蓄电部发挥作用的蓄电层2被正电极4以及负电极3的层夹持的固体的片状电池1，就可以作为修理对象。在图1中示出了以下状态:片状电池I被安装于基材5，正极端子7以及负极端子6被分别安装于正电极4以及负电极3。例如，能够将利用了光激发结构变化的上述的量子电池作为修理对象。
[0032]下面，对能够成为修理对象的、利用了光激发结构变化的量子电池进行简单地说明。鉴于其特性，将量子电池中的蓄电层称为充电层。
[0033]充电层通过充电动作积蓄电子，通过放电动作释放蓄电电子，充电层是在没有充放电的状态下保持电子(蓄电)的层，通过应用光激发结构变化技术而形成。
[0034]光激发结构变化例如被记载于国际专利申请JP2006/322011中，是该申请的
【发明者】中泽明氏(也是本申请的
【发明者】)发现的现象(技术)。即，中泽明氏发现，如果具有规定值以上的能带隙的半导体在具有透光性的金属氧化物被绝缘覆盖的状态下被给予有效的激发能量，则就会在能带隙内产生多个没有电子的能级。量子电池是通过使这些能级获取电子而进行充电，通过使其释放获取的电子而进行放电的电池。
[0035]在量子电池的情况下，正电极4具有电极主体层4A和P型金属氧化物半导体层4B，所述P型金属氧化物半导体层4B被形成为与充电层2接触。P型金属氧化物半导体层4B是为了防止电子从电极主体层4A向充电层2的注入而设置的。
[0036]负电极3以及正电极4的电极主体层4A只要是作为导电层而形成的层即可。
[0037]充电层2构成为:用绝缘膜覆盖的η型金属氧化物半导体的微粒以薄膜状附着于负电极3，η型金属氧化物半导体通过紫外线照射产生光激发结构变化，变化为能够蓄积电子。
[0038](Α-2)量子电池的等价元件表示
[0039]量子电池的动作机制尚未被完全阐明，但是被认为等价地成为在与二极管的接合部相接的部分积蓄电子的、具有中间的能级的结构。
[0040]图2示出了量子电池的等价元件表示。图2的⑷表示电子不在被充电的空状态的量子电池的单位部分，能够以电阻和二极管串联的电路来表示。图2的(B)表示充电中的状态的量子电池的单位部分，能够以电阻、二极管以及将正端子连接于该二极管的阴极的电池(直流电源)的串联电路来表示。图2的(C)表示放电中的状态的量子电池的单位部分，能够以电阻以及将正端子连接于该电阻的电池(直流电源)的串联电路来表示。由于量子电池本身是新设备，因此没有其元件符号，在此，适用在图2的(D)中示出的那样的等价元件表示。即，以电阻与融合了二极管以及电池的元件的串联电路表示量子电池。在图2的(D)中，对于融合了二极管以及电池的元件，适用将表示二极管的阴极侧的横线和表示电池的正极的横线合并的表示。另外，在上述的电阻中，也包含与两侧电极的接合电阻以及电极具有的电阻。
[0041]量子电池可以表示为多个这样的等价元件并联连接的结构。但是，严谨地说，虽然是成为泄漏电流的原因的电阻(Rleak)也被并联连接的形状，但是在此，该电阻值作为充分大的值而省略。
[0042](Α-3)实施形态中的修理(电修理)的原理
[0043]在量子电池等片状(平行平板结构)设备中，有时会产生以下缺陷:起因于针孔的产生，层之间发生短路，或者形成异物或不需要的空隙。又，也存在以下担忧:对量子电池的充电层的成膜应用涂布热分解法，在通过涂布热分解法成膜的充电层以及其界面上存在原子和电子的结合不充分的分子。
[0044]在该实施形态中，鉴于量子电池具有半导体特性，为了修复(修理)上述的缺陷，给予反向偏压和正向偏压这两通电刺激。顺带说一句，在像LIB那样的化学电池中，有时在相反极性处的施加会对安全性和可靠性产生重大的影响。在向量子电池进行的反向偏压施加中，可以给予电刺激至半导体的VBD (击穿电压)，或者充电层的VWS (耐电压)或VED (静电破坏电压)。通常，VffS和VED与VBD相比，是充分高的电压。
[0045](Α-4)实施形态的修理装置的结构
[0046]接下来，对实施形态的修理装置的结构进行说明。图3是示出实施形态的修理装置的结构的框图。
[0047]实施形态的修理装置10具有I模式(电流模式)修理部20、V模式(电压模式)修理部30、模式选择开关40和41、修理对象连接开关42、负载电阻43以及控制器44。
[0048]I模式修理部20在控制器44的控制下，对作为修理对象的量子电池I施加(流过)用于修理的电流。在该说明书，将利用电流的作用进行修理的模式称为I模式。I模式修理部20具有可变电流源21、电流限制电路22以及电压计23。可变电流源21在控制器44的控制下，供给施加于量子电池I的电流，不仅能够改变该供给电流，还能够改变供给电流的方向。电流限制电路22在控制器44的控制下，对流向量子电池I的电流的上限进行限制，由此，就能够防止多余的过电流流过量子电池I。电压计23对向量子电池I供给电流时的量子电池I的两端电压进行检测，该检测电压被给予控制器44。
[0049]V模式修理部30在控制器44的控制下，对作为修理对象的量子电池I施加用于修理的电压。在该说明书中，将利用电压的作用进行修理的模式成为V模式。V模式修理部30具有可变电压源31、电压限制电路32以及电流计33。可变电压源31在控制器44的控制下，生成施加于量子电池I的电压，不仅能够改变该施加电压，还能够改变施加电压的方向(正向偏压和反向偏压)。电压限制电路32在控制器44的控制下，对向量子电池I施加的电压的上限进行限制，由此，就能够防止多余的过电压被施加给量子电池I。电流计33对向量子电池I施加电压时的流过量子电池I的电流进行检测，该检测电流被给予控制器44。
[0050]一对模式选择开关40以及41在控制器44的控制下联动切换，使量子电池I连接于I模式修理部20或者V模式修理部30中的一个。
[0051]修理对象连接开关42在控制器44的控制下，使作为修理对象的量子电池I连接于当时选择的I模式修理部20或者V模式修理部30，或者，将作为修理对象的量子电池I从I模式修理部20或V模式修理部30分开。
[0052]负载电阻43用于在作为修理对象的量子电池I被从I模式修理部20或V模式修理部30分开的情况下连接于量子电池1，使量子电池I放电并变成空充电状态。
[0053]控制器44控制该电修理装置10的整体动作。关于控制器44的控制方法，以下进行详细说明。
[0054]在此，量子电池I和电修理装置10的连接，可以适用使电修理装置10的端子相对于量子电池I的正极端子7以及负极端子6进行连接的方法。也可以采用使基端被共同连接的多个探针的顶端与正电极4的表面接触的方法代替对于正极端子7的端子连接。又，也可以使一个探针接触到正电极4的表面，由控制器44指示其接触位置的变更。只要是被从基材5拆下的量子电池1，对于负电极3，就可以利用向表面的探针接触。
[0055](A-5)反向偏压施加的修理
[0056]图4示意性地示出了反向偏压施加的修理。反向偏压施加的修理也能够适用I模式修理和V模式修理，图4示出了在V模式修理之前实行I模式修理的情况。
[0057]另外，在图4中，添加了阴影的元件标记部位表示缺陷部位，在二极管元件标记中添加了阴影的缺陷表示多少残留一些二极管特性的缺陷，在矩形中添加了阴影的缺陷表示不呈现二极管特性的缺陷。
[0058]利用焦耳热的修复基本上是利用通过使电流流进短路部而产生的焦耳热，使造成短路发生的异物蒸发并断开，或使其黑化(氧化)并绝缘。在知道短路部的情况下，只要使电流源接触该部位即可，但是，即使不知道短路部，由于负电极3和正电极4的电阻值充分低，因此电压下降也几乎没有，电流集中流动在短路部，就能够使焦耳热产生在该部位。如果存在短路的话，则因电流的施加而产生的电极之间的电压较低，短路部被修复的话电压值就会变高。但是，根据短路部的状态，有时候也不会一下子变成断开，而是变化为某有限的电阻值。
[0059]接下来，如果对于电子结合不充分且没有作为半导体充分地动作的部分以反向偏压施加VBG(能带隙相当的电压)的话，则认为不充分的结合电子就会从原子分离变成接近断开的状态。另外，量子电池I的充电层2由氧化物金属的半导体构成，如果电子没有结合于氧化物金属的话，就不会成为半导体而会成为绝缘体。另外，在作为充电层2的材质存在多种半导体的情况下，根据它们的不同存在不同的VBG1、VBG2……(符号的数字部分越小，其值也越小)，存在各种半导体固有的VBD1、VBD2……，变为相比于VBG充分大的值。[0060]在施加反向偏压的情况下，如上所述的那样，尝试采用来自可变电流源21的电流的、对于短路部的焦耳热的修理(I模式修理)。电流的施加方向如图4的(B)所示，是按照负电极3、充电层2以及正电极4的顺序依序流过的方向。此时，控制器44 一边用电压计23监视量子电池I的电极3以及4之间的电压，一边在变为不超过VBGi (VBG1、VBG2……中当前打算采用的那个)之前慢慢增大电流值，如果超过了 VBGi，则立即进行控制，使得电流值恢复到零。控制器44每次增加电流都会保持某一定时间使焦耳热充分地传到短路部，如果在这期间测量电压值也发生变化并超过VBGi的话，就将电流值恢复到零。将电流恢复到零时，只要控制器44进行控制，使得电极3以及4之间的电压变为零(例如，通过电阻使其重置，或连接零电压源；图3示出了前者的情况下的结构)，则就能够将因反向偏压施加而产生的量子电池I的残留电荷变为零，或使不需要的充电放空，不在执行下一个步骤时对设备(量子电池)造成意料之外的损害就结束。又，由于在短路部非常坚固、没有被焦耳热修复的情况下，存在电流持续流动而电压值不上升，导致烧坏并破坏量子电池I的可能性，因此事先设定使电流连续流动的上限时间，控制器44只要在内部计时器的计时时间达到该上限时间时，将电流恢复到零，就能够防止烧坏。
[0061]图5是示出执行上述的反向偏压的I模式修理的动作的控制器44的处理的流程图。由于动作内容已经进行了说明，因此省略使用图5的详细说明，对图5中的参数标记说明如下。I表示施加电流，Istart表示最初的施加电流，△ I表示施加电流的增加量。TIl表示用于对与施加电流I的值无关地流动施加电流的上限时间TIlmax进行计时的计时器值，对于每单位量的△!!而更新。TI2表示用于对当前电流值的施加电流流动的上限时间TI2max进行计时的计时器值,对于每单位量的ΔΤΙ而更新。Vdet表示电压计23检测到的电压。
[0062]例如，如图4的(A)所示，即使量子电池I具有短路部DEF1，该短路部DEFl也会如图4的(B)所示的那样，因反向偏压施加的I模式修理而被无害化。
[0063]在反向偏压的I模式修理之后，实行反向偏压的V模式修理。控制器44使可变电压源31的电压以反向偏压方向施加在量子电池I的电极4以及3之间(参照图4的(C))，一边用电流计33监视此时流过的电流，一边慢慢增大施加电压值。如果半导体没有充分表现出特性的话，则电流流过，不充分的电子的结合就会分离并变成接近绝缘体的状态，于是电流的流动就变得困难。提高施加电压值直到达到VBGi为止，在电流变得流动困难的时亥IJ，就将施加电压值暂且恢复到零。在该情况下，在恢复到零的时刻，就变成没有残留电荷也没有充电的状态。在V模式修理中，也为动作时间设置上限，使得动作时间不会白白变长。
[0064]图6是示出执行上述的反向偏压的V模式修理的动作的控制器44的处理的流程图。由于动作内容已经进行了说明，因此省略使用图6的详细说明，对图6中的参数标记说明如下。V表示施加电压，Vstart表示最初的施加电压，Δ V表示施加电压的增加量。TVl表示用于对与施加电压V的值无关地施加施加电压的上限时间TVlmax进行计时的计时器值，对于每单位量的ATV而更新。TV2表示用于对施加当前的电压值的上限时间TV2max进行计时的计时器值，对于每单位量的Δ--而更新。Idet表示电流计33检测到的电流。
[0065]例如，如 图4的(A)所示，即使量子电池I具有电子结合不充分的缺陷DEF2、DEF3，该电子结合不充分的缺陷DEF2、DEF3也会像图4的(C)所示的那样，因反向偏压施加的V模式修理而使不充分的结合电子从原子分离，变成接近断开的状态，从而被无害化。
[0066]通过在反向偏压中，使电流施加/电压监视(I模式修理)和电压施加/电流监视(V模式修理)的动作以VBG1、VBG2……为间隔交替进行，即，通过使电流施加/电压监视(I模式修理)和电压施加/电流监视(V模式修理)的动作在O~VBGUVBG1~VBG2、VBG2~VBG3……的每个区间交替工作，能够将对设备(量子电池I)造成的损害抑制到最小地进行修理。但是，不管在哪种情况下，都需要量子电池I的电极3以及4之间的电压值不超过VBDmin (VBD1、VBD2……中的最低的值)。
[0067](A-6)正向偏压施加的修理
[0068]图7示意性地示出了正向偏压施加的修理。正向偏压施加的修理也能够适用I模式修理和V模式修理，图7示出了在V模式修理之前实行I模式修理的情况。
[0069]另外，在图7中，添加了阴影的元件标记表示缺陷部位，在量子电池元件标记中添加了阴影的缺陷表示多少残留一些量子电池特性的缺陷，在二极管元件标记中添加了阴影的缺陷表示多少残留一些二极管特性的缺陷，在矩形中添加了阴影的缺陷表示不呈现二极管特性的缺陷。
[0070]和反向偏压施加不同的是，只要不是完全短路状态，通过正向偏压施加(电流也好电压也好)，量子电池I处于进行充电动作的状态(根据不同情况，也进行放电动作)。
[0071]如上所述，短路部因反向偏压的电流施加而被修理，但是只要短路部是纯电阻，SP使以正向偏压流过电流也能以同样的原理(使用焦耳热)进行修理。
[0072]在该情况下，控制器44也一边通过电压计23的输出监视电极4以及3之间的电压，一边在量子电池I的充电时的最大允许电压以下的范围内，提高可变电流源21的施加电流值。该情况下的施加方向是图7的⑶中示出的正向偏压方向。在残留短路部的情况下，电流的大部分集中于短路部并根据其电阻值而产生电压，但是由于短路部被修理的话电压就会上升，因此控制器44在该时刻将可变电流源21的施加电流值暂且恢复为零。
[0073]接下来，如果控制器44 一边监视电极4以及3之间的电压，一边提高可变电流源21的施加电流值的话，则存在电流流动到电子结合不充分的部分，结合得到恢复的情况。此时也使施加电流值和检测电压值不超过充电时的最大允许值。控制器44使得一定的施加电流以预先设定的时间从可变电流源21流出，如果电压值的变化在设定范围内，就将来自可变电流源21的施加电流恢复到零。此时，控制器44进行控制，使得电极4以及3之间的电压变成零(例如，通过电阻使其重置，或连接零电压源；图3示出前者的情况下的结构)，这之后，使正向偏压电流的修理动作结束。如果控制器44进行控制，使得电极4以及3之间的施加电压变成零，则量子电池I通过放电动作放出残留电荷，且被放电并回到空充电状态，能够防止在执行下一个步骤时对设备(量子电池I)造成意料之外的损害。
[0074]图8是示出执行上述的正向偏压的I模式修理的动作的控制器44的处理的流程图。由于动作内容已经进行了说明，因此省略使用图8的详细说明，对图8中的参数标记说明如下。I表示施加电流，Istart表示用于短路部的无害化的最初的施加电流，ΛΙ表示施加电流的增加量。Icost表示用于使电子结合不充分的部分的结合恢复的一定的施加电流。TIl表示对为了短路部的无害化而与施加电流I的值无关地流动施加电流的上限时间TIlmax进行计时的计时器值，对于每单位量的ΛΤΙ而更新。TI2表示用于对为了短路部的无害化而使当前电流值的施加电流流动的上限时间TI2max进行计时的计时器值，对于每单位量的△!!而更新。TI3表示对为了使电子结合不充分的部分的结合恢复而使一定的电流值流动的时间进行计时的计时器值，对于单位量的△!!而更新。MAV表示量子电池I的充电时的最大允许电压。Vdet表示电压计23检测到的电压。[0075]例如，如图7的(A)所示，即使量子电池I具有短路部位DEF11，该短路部位DEFll也会如图7的⑶所示的那样，因正向偏压施加的I模式修理而被无害化。又例如，如图7的(A)所示，即使量子电池I具有电子结合不充分的缺陷DEF12~DEF14，在这种缺陷之中，也会有通过正向偏压施加的I模式修理电子结合变充分而恢复的缺陷。如图7的(B)所示，缺陷DEF14因正向偏压施加的I模式修理，电子结合恢复了。
[0076]在正向偏压的I模式修理的执行之后，实行正向偏压的V模式修理。控制器44使可变电压源31的电压以正向偏压方向施加在量子电池I的电极4以及3之间(参照图7的(C))，一边用电流计33监视此时流过的电流，一边慢慢增大施加电压值。有时由于电压的施加，电子结合不充分的部位会形成电场，结合会恢复。另一方面，在该部分几乎没有作为半导体发挥功能的情况下，有时不充分的结合电子也会分离而被无害化。在该动作中，也使得施加电压值和检测电流值不超过充电时的最大允许值。如果需要预先设定的总所需时间的多个规定电压的依次施加没有超过检测电流值的设定范围而结束的话，控制器44就将施加电压值恢复到零。在该情况下，这之后，控制器44执行通过电阻使其放电等动作，使得量子电池I没有残余电荷且变成空充电状态，这之后结束正向偏压电压的修理动作。
[0077]图9是示出执行上述的正向偏压的V模式修理的动作的控制器44的处理的流程图。由于动作内容已经进行了说明，因此省略使用图9的详细说明，对图9中的参数标记说明如下。V表示施加电压，Vstart表示最初的施加电压，Δ V表示施加电压的增加量。TVl表示用于对与施加电压V的值无关地施加施加电压的上限时间TVlmax进行计时的计时器值，对于每单位量的ATV而更新。TV2表示用于对施加当前的电压值的上限时间TV2max进行计时的计时器值，对于每单位量的Δ--而更新。Idet表示电流计33检测到的电流。MAV表示量子电池I的充电时的最大允许电压。MAI表示量子电池I的充电时的最大容许电流。
[0078]例如，如图7的(A)所示，即使量子电池I具有电子结合不充分的缺陷DEF12~DEF14，在这种缺陷之中，也既有通过正向偏压施加的V模式修理电子结合变充分而回复的缺陷，也有不充分结合的电子分离并被无害化的缺陷。如图7的(C)所示，缺陷DEF13表示因正向偏压施加的V模式修理而恢复了电子结合的缺陷，缺陷DEF12表示因正向偏压施加的V模式修理而使不充分结合的电子分离并被无害化的缺陷。[0079](A-7)实施形态的效果
[0080]根据上述实施形态，能够对具有半导体特性的片状电池的缺陷进行适当地修复，
将其无害化。
[0081]在此，对于用激光等物理性地去除异物或短路部，或用抗蚀剂等填塞成为短路缺陷的源头的针孔，首先必须要确定缺陷部位，但是采用适用了上述实施形态的电修理的话就没有这个必要。由于通过在预先给予有效的电刺激之后对电特性进行评价从而进行修理，因此不需要确定缺陷部位并从外部进行物理性的修复。
[0082]根据上述实施形态，不仅适用通过反向偏压使短路部产生焦耳热并使其蒸发至黑化(氧化)而断开的方法，此外，还截断不充分的电子结合或进行使结合变得充分的动作，因此不仅能够将缺陷无害化，还能够提高片状电池的效率。
[0083]根据上述实施形态的顺序(反向偏压的I模式修理，V模式修理4正向偏压的I模式修理，V模式修理)，在电修理动作时，能够防止对设备造成意料之外的损害，能够在修理动作后，或在不同的修理动作之间，使片状电池放电并恢复到空充电状态。
[0084]又，换个角度来说，控制器在切换电刺激的种类时，使其空充电化或放出残留电荷(另外，在权利要求书中的空充电化单元的动作中，包含空充电化和残留电荷的放出中的至少一个)之后(参照图5的S110、图6的S211以及图8的S316)，使新的种类的电刺激施加在正电极以及负电极之间，因此即使切换为新的种类的电刺激，也能防止对设备造成意料之外的损害。
[0085]根据上述实施形态，控制器进行控制，以将修理装置所具有的电刺激源能够对应的全部种类的电刺激依次施加于量子电池的正电极以及负电极之间(反向偏压的I模式修理、反向偏压的V模式修理、正向偏压的I模式修理、反向偏压的V模式修理)，因此能够最大限度地进行修理。
[0086](B)其他的实施形态
[0087]本发明不限于上述实施形态。下面，对几个变形实施形态进行举例说明。
[0088](B-1)在上述实施形态中，示出了能够实行I模式(电流模式)修理和V模式(电压模式)修理的修理装置，但是除此之外，或者还可以实行P模式(电力模式)，代替它们中的全部或一部分。例如，正确来说，由焦耳热引起的短路部的黑化与其说是由供给电流导致的，不如说是由供给电力导致的。即，也能适用P模式修理。
[0089]图10是示出对于P模式修理也能对应的变形实施形态的修理装置IOA的框图，与示出上述实施形态的修理装置10的图3相同、对应的部分采用相同、对应的符号。
[0090]在图10中，控制器44A通过可变电流源21流通规定的电流值(方向也被规定)，且通过可变电压源31施加规定的电压值(方向也被规定)，由此，能够对作为修理对象的量子电池I施加(流过)规定电力。即，能够实行P模式修理。
[0091]又，控制器44A通过使可变电流源21实行规定值的电流的供给，而不使可变电压源31实行一定电压的施加，能够实行I模式修理。
[0092]进一步地，控制器44A通过使可变电压源31实行规定值的电压施加，而不使可变电流源21实行一定电流的供给，能够实行V模式修理。
[0093](B-2)在上述实施形态中示出了一个电修理装置能够实行反向偏压的I模式修理以及V模式修理、正向偏压的I模式修理以及V模式修理的情况，但是当然也可以构成仅实行这四个修理中的一部分的电修理装置。在这样做的情况下，假设为了实行四个修理，需要用多个电修理装置进行依次修理。
[0094](B-3)在上述实施形态中示出了按照反向偏压的I模式修理以及V模式修理、正向偏压的I模式修理以及V模式修理的顺序进行四种修理的情况，但是只要能够提高电流监视功能或电压监视功能并对设备的损伤防患于未然即可，修理的顺序不限定于上述实施形态的顺序。
[0095](B-4)在上述实施形态中示出了作为电刺激源的可变电流源或可变电压源在该时刻输出被指定的直流电流或直流电压的情况，但是也可以适用任意波形发生器(AWG)作为电刺激源代替可变电流源或可变电压源，不仅给予DC刺激，还给予AC刺激。例如，正弦波、矩形波、锯齿状波、脉冲波等。在直流的电流、电压中加入不同频率成分的能量，并高效率地进行修理动作被认为是可能的。
[0096]在此，将任意波形的频率选定为充电层的材质等具有的固有频率的话，就能够高效率地施加能量。
[0097](B-5)在上述实施形态中示出了在修理的种类的切换时，进行空充电化或者残留电荷的放出的情况，但是也可以通过新的修理开始时的电流值或电压值的选定等，省略修理种类转换时的空充电化或残留电荷的放出。
[0098](B-6)在上述实施形态中示出了无论对于哪个修理对象，都采用相同的顺序进行修理的情况，但是也可以使过去的修理时的信息反映在这之后的修理对象的修理中。例如，对采用相同材料和工序制作的大多数量子电池适用电修理，收集修理动作中检测到的电压值或电流值的变化点，对对应于该变化点的电刺激量进行统计性的处理，由此，预想修理发生的条件。然后，不使电刺激慢慢地变化，而是按照选定的条件立即设定电刺激并进行修理。或者，使电刺激从稍微偏离选定的条件的值向选定的条件变化。这样一来，就能够提高生产率。
【权利要求】
1.一种片状电池的修理装置，其对片状电池进行修理，所述片状电池的蓄电层被正电极以及负电极的层夹着，至少所述蓄电层具有半导体特性，所述片状电池的修理装置特征在于，具有: 电刺激源，所述电刺激源在所述正电极以及所述负电极之间施加电刺激； 电特性测量单元，所述电特性测量单元对所述电刺激施加时的所述片状电池的电特性进行测量；以及 控制单元,所述控制单元一边参酌测量到的电特性,一边指示所述电刺激源的电刺激值。
2.如权利要求1所记载的片状电池的修理装置，其特征在于， 施加在所述正电极以及所述负电极之间的电刺激是所述半导体特性中的反向偏压方向的电流刺激。
3.如权利要求1所记载的片状电池的修理装置，其特征在于， 施加在所述正电极以及所述负电极之间的电刺激是所述半导体特性中的反向偏压方向的电压刺激。
4.如权利要求1所记载的片状电池的修理装置，其特征在于， 施加在所述正电极以及所述负电极之间的电刺激是所述半导体特性中的反向偏压方向的电力刺激。
5.如权利要求1所记载的片状电池的修理装置，其特征在于， 施加在所述正电极以及所述负电极之间的电刺激是所述半导体特性中的正向偏压方向的电流刺激。
6.如权利要求1所记载的片状电池的修理装置，其特征在于， 施加在所述正电极以及所述负电极之间的电刺激是所述半导体特性中的正向偏压方向的电压刺激。
7.如权利要求1所记载的片状电池的修理装置，其特征在于， 施加在所述正电极以及所述负电极之间的电刺激是所述半导体特性中的正向偏压方向的电力刺激。
8.如权利要求1所记载的片状电池的修理装置，其特征在于，还具有限制单元，所述限制单元对施加在所述正电极以及所述负电极之间的电刺激的上限进行限制。
9.如权利要求1所记载的片状电池的修理装置，其特征在于， 所述电刺激源是能够与所述半导体特性中的反向偏压方向的电流刺激、所述半导体特性中的反向偏压方向的电压刺激、所述半导体特性中的正向偏压方向的电流刺激、所述半导体特性中的正向偏压方向的电压刺激中的两种以上相对应的电刺激源， 所述控制单元进行控制，以将所述电刺激源能够对应的全部种类的电刺激依次施加在所述正电极以及所述负电极之间。
10.如权利要求9所记载的片状电池的修理装置，其特征在于， 具有空充电化单元，所述空充电化单元使所述片状电池放电并变化到空充电状态， 且所述控制单元在切换电刺激的种类时，在使所述空充电化单元的动作实行后，使新种类的电刺激施加在所述正电极以及所述负电极之间。
【文档编号】H01M10/42GK103959548SQ201180074825
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2011年11月14日 优先权日:2011年11月14日
【发明者】桧皮清康, 出羽晴匡, 中泽明, 寺门信明 申请人:日本麦可罗尼克斯股份有限公司, 刮拉技术有限公司