CN101926041B - 锂离子二次电池、组电池、车辆、电池搭载设备、电池系统和锂离子二次电池的劣化检测方法 - Google Patents

锂离子二次电池、组电池、车辆、电池搭载设备、电池系统和锂离子二次电池的劣化检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明的课题为，提供一种可以测定预定部位的电解液的锂离子的浓度的锂离子二次电池、使用了该锂离子二次电池的组电池、搭载有该组电池的车辆和电池搭载设备、可以取得锂离子二次电池中的浓度相关物理量的电池系统、以及锂离子二次电池的劣化检测方法。锂离子二次电池(1)具备发电元件(20)、电池壳体(10)和电解液(30、30H、30S)，该发电元件(20)具有正极板和负极板；该电池壳体(10)收容发电元件；该电解液(30、30H、30S)保持在电池壳体内、含有锂离子；所述锂离子二次电池(1)具备能够测定与存在于预定部位的电解液的锂离子的浓度具有相关关系的浓度相关物理量的物理量测定单元(M1)。

Description

锂离子二次电池、组电池、车辆、电池搭载设备、电池系统和锂离子二次电池的劣化检测方法
技术领域
本发明涉及锂离子二次电池、使用了该锂离子二次电池的组电池、车辆、电池搭载设备、电池系统和锂离子二次电池的劣化检测方法。
背景技术
近年来，在混合动力车和笔记本型个人计算机、可携式摄像机等便携式电子设备的驱动用电源上，利用了锂离子二次电池。
例如，在专利文献1中记载了如下锂离子二次电池：将LiPF6用于非水电解液，且将锂盐的浓度设为0.4～0.8mol/l。
专利文献1：日本特开2000-21441号公报
发明内容
然而，本发明者们发现：在伴随着电池的劣化内部电阻增加了的锂离子二次电池中，保持在发电元件的正极板和负极板之间的电解液的锂离子的浓度比电池制造时降低。而且，还发现：在向电池壳体内注入了比保持在发电元件中的电解液更多的电解液的锂离子二次电池中，电池壳体中存留在发电元件外的存留电解液的锂离子的浓度随着电池的劣化而变高。这也与如所述保持在发电元件的正极板和负极板之间的电解液的锂离子的浓度降低的情况相符。
本发明是基于该情况而完成的，其目的在于提供：可测定预定部位的电解液的锂离子的浓度的锂离子二次电池、使用了该电池的组电池、搭载有这样的组电池的车辆和电池搭载设备、可取得锂离子二次电池的浓度相关物理量的电池系统、以及锂离子二次电池的劣化检测方法。
而且，其解决方案，在本发明的一中方式中，是一种锂离子二次电池，其具备发电元件、电池壳体和电解液，所述发电元件具有正极板和负极板，所述电池壳体收容所述发电元件，所述电解液被保持在所述电池壳体内、含有锂离子，所述电解液，构成其一部分的保持电解液，在所述发电元件中被保持在所述正极板和负极板之间，并且，构成另一部分的存留电解液，以能够与所述保持电解液相互流通的状态，被贮存在所述发电元件和所述电池壳体之间，该锂离子二次电池具备存留电解液物理量测定单元，该存留电解液物理量测定单元能够测定与所述存留电解液的所述锂离子的浓度具有相关关系的浓度相关物理量。
本方式的锂离子二次电池具备可测定关于存留电解液的锂离子的浓度相关物理量的存留电解液物理量测定单元。因此，根据由该存留电解液物理量测定单元测定出的浓度相关物理量，可以得知存留电解液的锂离子的浓度。如所述，存留电解液的锂离子的浓度随着电池的劣化变高，因此，可以容易地判断锂离子二次电池是否劣化。
作为浓度相关物理量，是与存留电解液的锂离子的浓度具有相关关系的物理量即可。例如列举有在由所述存留电解液和具有基准的锂离子的浓度的基准电解液构成了浓差电池的情况下的其电动势。另外，列举有相互分离并且分别与所述存留电解液接触的2个电极间的电阻的大小。
作为存留电解液物理量测定单元，例如列举有如下单元：将存留电解液和具有基准的锂离子浓度的基准电解液隔着隔板配置，设置与存留电解液接触的第1测定电极和与基准电解液接触的第2测定电极。另外，例如列举有相互分离且与存留电解液接触的2个电极。
而且，在所述锂离子二次电池中，可以设为如下的锂离子二次电池：具备液体保持部件，该液体保持部件即使在设为了使该锂离子二次电池倾斜的姿势的情况下，也将所述存留电解液保持在如下形态：能够与所述保持电解液相互流通、且与所述存留电解液物理量测定单元中需要与所述存留电解液接触的要接触部位接触。
所述锂离子二次电池具备液体保持部件，因此，设为了使该锂离子二次电池倾斜的姿势的情况下，也可适当用存留电解液物理量测定单元对存留电解液的锂离子的浓度进行测定。
作为液体保持部件，例如列举有：可吸收存留电解液的海绵等由绝缘树脂构成的多孔质体、由绝缘陶瓷构成的多孔质体。另外，列具有贮液器部件，所述贮液器部件构成为即使使电池壳体倾斜，也可将存留电解液保持在电池壳体内的存留电解液物理量测定单元的要接触部位的周围的贮液器。
而且，在所述任一锂离子二次电池中，可以设为如下的锂离子二次电池，所述存留电解液物理量测定单元具有：第1测定电极，其包括第1电极本体部和第1导体部，所述第1电极本体部与所述存留电解液接触，所述第1导体部露出于所述电池壳体的外部、与所述第1电极本体部导通；具有基准浓度的锂离子的基准电解液；收容所述基准电解液的基准液容器部；第2测定电极，其包括第2电极本体部和第2导体部，所述第2电极本体部与所述基准电解液接触，所述第2导体部露出于所述基准液容器部的外部、与所述第2电极本体部导通；和隔离部件，其第1面与所述存留电解液相接、第2面与所述基准电解液相接，并且隔离所述存留电解液和所述基准电解液，该隔离部件防止在所述第1面和第2面之间由所述存留电解液和所述基准电解液之间的浓度差所引起的离子移动，并且使得能够通过所述第1测定电极和第2测定电极测定所述基准电解液和所述存留电解液之间的电位差。
或者，优选的是，在所述锂离子二次电池中，可以设为如下的锂离子二次电池，所述存留电解液物理量测定单元具有：第1测定电极，其包括第1电极本体部和第1导体部，所述第1电极本体部浸渍到所述存留电解液中，所述第1导体部露出于所述电池壳体的外部、与所述第1电极本体部导通；具有基准浓度的锂离子的基准电解液；收容所述基准电解液的基准液容器部；第2测定电极，其包括第2电极本体部和第2导体部，所述第2电极本体部浸渍到所述基准电解液接触中，所述第2导体部露出于所述基准液容器部的外部、与所述第2电极本体部导通；和隔离部件，其第1面与所述存留电解液相接、第2面与所述基准电解液相接，并且隔离所述存留电解液和所述基准电解液，该隔离部件防止在所述第1面和第2面之间由所述存留电解液和所述基准电解液之间的浓度差所引起的离子移动，并且使得能够通过所述第1测定电极和第2测定电极测定所述基准电解液和所述存留电解液之间的电位差。
所述2种方式的锂离子二次电池，作为存留电解液物理量测定单元，具与存留电解液接触或浸渍到存留电解液的第1测定电极和与基准电解液接触或浸渍到基准电解液的第2测定电极。由此，根据第1测定电极和第2测定电极之间的电动势的大小和已知的基准电解液的锂离子的浓度，可以得知存留电解液的锂离子的浓度。因此，可以容易且可靠地判断电池是否劣化。
隔离部件为如下部件：防止在第1面和第2面之间由存留电解液和所述基准电解液之间的浓度差所引起的离子移动，并且使得可由第1测定电极和第2测定电极测定基准电解液和存留电解液之间的电位差。具体来说，可以列举具有这样的特性的多孔质的玻璃(维克玻璃等)、陶瓷、树脂。
另外，作为与电池本体部的电解液接触的形态，只要以能与电解液电导通的形态接触即可，例如，除了第1电极本体部或第2电极本体部的表面的一部分与存留电解液或基准电解液接触的形态之外，还包含该第1电极本体部或第2电极本体部的一部分或全部浸渍到存留电解液或基准电解液中的情况。
而且，在所述锂离子二次电池中，可以设为如下的锂离子二次电池，具备：正极集电部件，其连接于所述正极板，另一方面自身的一部分露出于所述电池壳体的外部；和负极集电部件，其连接于所述负极板，另一方面自身的一部分露出于所述电池壳体的外部；所述正极板和所述负极板的任一方为，其一部分与所述存留电解液接触，兼作所述第1测定电极的所述第1电极本体部的接触电极板，所述正极集电部件和所述负极集电部件中与所述接触电极板相关的集电部件兼作所述第1导体部。
在本方式的锂离子二次电池中，正极板和负极板的任一方为兼作第1电极本体部的接触电极板，正极集电部件和负极集电部件中的与接触电极板相关的集电部件兼作第1导体部。因此，可以设为如下简易结构的锂离子二次电池：不需要在正极板或负极板之外另外设置第1电极本体部，而且不需要在正极集电部件或负极集电部件之外另外设置第1导体部。
而且，在所述锂离子二次电池中，可以设为如下的锂离子二次电池，将所述正极板和所述负极板中的小电位幅度电极板设为所述接触电极板，所述小电位幅度电极板为：在使该锂离子二次电池的充电状态在预定范围内发生了变化的情况下，对所述正极板变化的电位的幅度即正极电位幅度和所述负极板变化的电位的幅度即负极电位幅度进行了比较时，表现为较小值的某一方。
在正极板和负极板中，根据自身担持的活性物质中存在的锂(锂离子)量，正极板的电位或负极板的电位变化。因此，若使电池的充电状态在预定范围(例如SOC20～80％)变化，则正极板和/或负极板的电位在正极电位幅度和负极电位幅度的范围变化。
在这种情况下，使用正极板和负极板中的电位变动大的电极板(正极电位幅度和负极电位幅度中的较大一方的电极板)和第2测定电极，在测定了它们之间的电动势的情况下，若该测定时的充电状态不同，则该电极板的电位会大不相同，因此，不能高精度地测定与存留电解液的浓度相应在该电极板和第2测定电极之间产生的电动势。
与此相对，在本方式的锂离子二次电池中，将正极板和负极板中的所述的小电位幅度电极板设为接触电极板。而且，该接触电极板兼作第1电极本体部。因此，即使测定时的充电状态不同，小电位幅度电极板(接触电极板、第1电极本体部)的电位变动也小。因此，通过使用该小电位幅度电极板，能够高精度测定与第2测定电极之间的电动势。
或者，在所述任一锂离子二次电池中，可以设为如下的锂离子二次电池，所述存留电解液物理量测定单元具有：第1测定电极，其包括第1电极本体部和第1导体部，所述第1电极本体部与所述存留电解液接触，所述第1导体部露出于所述电池壳体的外部、与所述第1电极本体部导通；和第2测定电极，其包括第2电极本体部和第2导体部，所述第2电极本体部与所述第1电极本体部分离、与所述存留电解液接触，所述第2导体部露出于所述电池壳体的外部、与所述第2电极本体部导通。
或者，优选的是，在所述锂离子二次电池中，可以设为如下的锂离子二次电池，所述存留电解液物理量测定单元具有：第1测定电极，其包括第1电极本体部和第1导体部，所述第1电极本体部浸渍到所述存留电解液中，所述第1导体部露出于所述电池壳体的外部、与所述第1电极本体部导通；和第2测定电极，其包括第2电极本体部和第2导体部，所述第2电极本体部与所述第1电极本体部分离、浸渍到所述存留电解液中，所述第2导体部露出于所述电池壳体的外部、与所述第2电极本体部导通。
在所述2种方式的锂离子二次电池中，作为存留电解液物理量测定单元，具有都与存留电解液接触或者都浸渍到存留电解液中的第1测定电极和第2测定电极。因此，若在第1测定电极和第2测定电极之间施加电压，则流过与两电极间的电阻的大小相应的电流。该电阻的大小随着存留电解液的导电率而变化，该导电率随着存留电解液的锂离子的浓度而变化。即，在第1测定电极-第2测定电极之间产生的电阻的大小与存留电解液的锂离子的浓度之间存在相关关系。由此，根据第1测定电极-第2测定电极之间的电阻的大小、在第1测定电极和第2测定电极之间施加了一定电压时流动的电流的大小、或在第1测定电极和第2测定电极之间流过了一定电流时在两电极之间产生的电压的大小，可以得知存留电解液的锂离子的浓度。这样一来，可以容易且可靠地判断电池是否劣化。
而且，本发明的另一方式为一种如下组电池，该组电池具有多个锂离子二次电池，所述锂离子二次电池的至少任一个为所述任一锂离子二次电池。
在本方式的组电池中，在该组电池中使用的电池的至少一个为具备所述的物理量测定单元的锂离子二次电池。因此，通过随之取得的浓度相关物理量，可以容易地推定该锂离子二次电池的劣化的程度，进而可以容易地推定在该组电池中使用的各锂离子二次电池的劣化的程度。
而且，在所述组电池中，可以设为如下组电池：将构成该组电池的多个所述锂离子二次电池中在使该组电池充放电时变为最低温度的最低温电池设为具备所述的物理量测定单元的所述锂离子二次电池。
发明者们发现，在以比较大的电流(高倍率电流)对锂离子二次电池充放电时，若该电池的温度为低温，则该电池的内部电阻的增加(高速劣化)加剧。
与此相对，在本方式的组电池中，将使用的锂离子二次电池中的构成最低温电池的电池设为所述的锂离子二次电池。由此，可以对在该组电池中的高速劣化最容易加重的最低温电池测定存留电解液的浓度。因此，不仅可以取得该最低温电池中的高速劣化的程度，而且可以适当推定关于组电池中使用的各电池的高速劣化的程度。
而且，本发明的另一方式为一种如下车辆，该车辆搭载有所述任一锂离子二次电池或所述任一组电池。
在本方式的车辆中，搭载的锂离子二次电池或搭载的组电池中使用的多个锂离子二次电池中的至少一个为所述的锂离子二次电池。因此，例如，在该车辆不使用时或车检时等适当的时刻，可对该锂离子二次电池取得浓度相关物理量。由此，可以把握该锂离子二次电池的劣化的程度，或者进而把握与其一起构成组电池的各锂离子二次电池的劣化的程度。这样一来，在本方式的车辆中，可以容易地推定搭载的锂离子二次电池或组电池是否劣化。
而且，本发明另一方式为一种电池搭载设备，该电池搭载设备搭载有所述任一锂离子二次电池或所述任一组电池。
在本方式的电池搭载设备中，搭载的锂离子二次电池或搭载的组电池中使用的多个锂离子二次电池中的至少一个为所述的锂离子二次电池。因此，例如，在该电池搭载设备不使用时或修理检查时等适当的时刻，可对该锂离子二次电池取得浓度相关物理量。由此，可以把握该锂离子二次电池的劣化的程度，或者进而把握与其一起构成组电池的各锂离子二次电池的劣化的程度。这样一来，在本方式的电池搭载设备中，可以容易地推定搭载的锂离子二次电池或组电池是否劣化。
而且，本发明的另一方式为一种电池系统，该电池系统具备所述任一锂离子二次电池和取得单元，所述取得单元使用所述存留电解液物理量测定单元，取得所述浓度相关物理量。
本方式的电池系统具备所述的锂离子二次电池和取得单元。由此，在该电池系统中，可以取得浓度相关物理量，容易地得知该电池的劣化的程度。
而且，在所述的电池系统中，可以设为具备如下组电池的电池系统，该组电池具有包括具备所述的物理量测定单元的锂离子二次电池的多个锂离子二次电池。
本方式的电池系统具备包括所述的锂离子二次电池的组电池。由此，电池系统通过取得关于该锂离子二次电池的浓度相关物理量，可以容易地把握该锂离子二次电池的劣化的程度，进而容易地把握与其一起构成组电池的各锂离子二次电池的劣化的程度。
而且，本发明另一方式为搭载有所述任一电池系统的车辆。
本方式的车辆具备所述的电池系统。因此，在本方式的车辆中，通过电池系统，能够取得所述的锂离子二次电池的浓度相关物理量，检测该锂离子二次电池的劣化状况，或者进而检测组电池内的各电池的劣化状况。进而，也能够对电池或组电池(各电池)根据其劣化状况加以适当使用。
而且，本发明的另一方式为搭载有所述任一电池系统的电池搭载设备。
本方式的电池搭载设备具备所述的电池系统。因此，在本方式的电池搭载设备中，通过电池系统，能够取得所述的锂离子二次电池的浓度相关物理量，检测该锂离子二次电池的劣化状况，或者进而检测组电池内的各电池的劣化状况。进而，也能够对电池或组电池(各电池)根据其劣化状况加以适当使用。
而且，本发明的另一方式为一种锂离子二次电池的劣化检测方法，所述锂离子二次电池具备发电元件、电池壳体和电解液，所述发电元件具有正极板和负极板，所述电池壳体收容所述发电元件，所述电解液被保持在所述电池壳体内、含有锂离子，所述电解液，构成其一部分的保持电解液，在所述发电元件中被保持在所述正极板和负极板之间，并且，构成另一部分的存留电解液，以能够与所述保持电解液相互流通的状态，被贮存在所述发电元件和所述电池壳体之间，该劣化检测方法包括存留电解液测定阶段，在该存留电解液测定阶段中测定所述存留电解液的锂离子的浓度或与所述浓度具有相关关系的浓度相关物理量。
本方式的锂离子二次电池的劣化检测方法包含所述的存留电解液测定阶段。因此，使用在该存留电解液测定阶段得到的存留电解液的锂离子的浓度或浓度相关物理量，可以容易地检测锂离子二次电池是否劣化。
而且，在所述的锂离子二次电池的劣化检测方法中，可以设为如下锂离子二次电池的劣化检测方法，所述锂离子二次电池具备液体保持部件，该液体保持部件即使在设为了使该锂离子二次电池倾斜的姿势的情况下，也将所述存留电解液保持在如下形态：能够与所述保持电解液相互流通、且与测定所述存留电解液的所述浓度相关物理量的所述存留电解液物理量测定单元中需要与所述存留电解液接触的要接触部位接触。
在本方式的锂离子二次电池的劣化检测方法中，锂离子二次电池具备液体保持部件，因此，即使在设为了使该锂离子二次电池倾斜的姿势的情况下，也可使用存留电解液测定阶段的要接触部位对存留电解液进行测定，能够可靠地检测锂离子二次电池的劣化。
而且，在所述的锂离子二次电池的劣化检测方法中，可以设为如下锂离子二次电池的劣化检测方法，所述锂离子二次电池具有：第1测定电极，其包括第1电极本体部和第1导体部，所述第1电极本体部与所述存留电解液接触，所述第1导体部露出于所述电池壳体的外部、与所述第1电极本体部导通；具有基准浓度的锂离子的基准电解液；收容所述基准电解液的基准液容器部；第2测定电极，其包括第2电极本体部和第2导体部，所述第2电极本体部与所述基准电解液接触，所述第2导体部露出于所述基准液容器部的外部、与所述第2电极本体部导通；和隔离部件，其第1面与所述存留电解液相接、第2面与所述基准电解液相接，并且隔离所述存留电解液和所述基准电解液，该隔离部件防止在所述第1面和第2面之间由所述存留电解液和所述基准电解液之间的浓度差所引起的离子移动，并且使得能够由所述第1测定电极和第2测定电极测定所述基准电解液和所述存留电解液之间的电位差；所述存留电解液测定阶段，作为所述浓度相关物理量测定在所述第1测定电极和所述第2测定电极之间产生的电动势的大小。
或者，在所述的锂离子二次电池的劣化检测方法中，可以设为如下锂离子二次电池的劣化检测方法，所述锂离子二次电池具有：第1测定电极，其包括第1电极本体部和第1导体部，所述第1电极本体部浸渍到所述存留电解液中，所述第1导体部露出于所述电池壳体的外部、与所述第1电极本体部导通；具有基准浓度的锂离子的基准电解液；收容所述基准电解液的基准液容器部；第2测定电极，其包括第2电极本体部和第2导体部，所述第2电极本体部浸渍到所述基准电解液中，所述第2导体部露出于所述基准液容器部的外部、与所述第2电极本体部导通；和隔离部件，其第1面与所述存留电解液相接、第2面与所述基准电解液相接，并且隔离所述存留电解液和所述基准电解液，该隔离部件防止在所述第1面和第2面之间由所述存留电解液和所述基准电解液之间的浓度差所引起的离子移动，并且使得能够由所述第1测定电极和第2测定电极测定所述基准电解液和所述存留电解液之间的电位差；所述存留电解液测定阶段，作为所述浓度相关物理量测定在所述第1测定电极和所述第2测定电极之间产生的电动势的大小。
在所述2种方式的锂离子二次电池的劣化检测方法中，在存留电解液测定阶段，测定在第1测定电极和第2测定电极之间产生的电动势的大小。该电动势的大小与存留电解液的锂离子的浓度具有相关关系。因此，根据该电动势的大小，可以容易地得知锂离子二次电池的劣化的程度。
而且，在所述的锂离子二次电池的劣化检测方法中，可以设为如下锂离子二次电池的劣化检测方法，具备：正极集电部件，其连接于所述正极板，另一方面自身的一部分露出于所述电池壳体的外部；和负极集电部件，其连接于所述负极板，另一方面自身的一部分露出于所述电池壳体的外部；所述正极板和所述负极板的任一方为，其一部分与所述存留电解液接触，兼作所述第1测定电极的所述第1电极本体部的接触电极板，所述正极集电部件和所述负极集电部件中与所述接触电极板相关的集电部件兼作所述第1导体部。
在本方式的锂离子二次电池的劣化检测方法中，正极板和负极板的任一方为兼作第1电极本体部的接触电极板，正极集电部件和负极集电部件中与接触电极板相关的集电部件兼作第1导体部。因此，可以通过如下的简易结构来检测锂离子二次电池的劣化，所述简易结构不需要在正极板或负极板之外另外设置第1电极本体部，而且不需要在正极集电部件或负极集电部件之外另外设置第1导体部。
而且，在所述的锂离子二次电池的劣化检测方法中，可以设为如下锂离子二次电池的劣化检测方法，将所述正极板和所述负极板中的小电位幅度电极板设为所述接触电极板，所述小电位幅度电极板为：在使该锂离子二次电池的充电状态在预定范围内发生了变化的情况下，对所述正极板变化的电位的幅度即正极电位幅度和所述负极板变化的电位的幅度即负极电位幅度进行了比较时，表现为较小值的某一方。
在本方式的锂离子二次电池的劣化检测方法中，将正极板和负极板中的小电位幅度电极板设为接触电极板。而且，该接触电极板兼作第1电极本体部。因此，由充电状态的不同所导致的小电位幅度电极板(接触电极板、第1电极本体部)的电位的变动小。因此，能够高精度地测定该小电位幅度电极板(第1电极本体部)和第2测定电极之间的电动势，因此能够更适当地检测锂离子二次电池的劣化。
另外，在所述的锂离子二次电池的劣化检测方法中，可以设为如下锂离子二次电池的劣化检测方法，所述锂离子二次电池具有：第1测定电极，其包括第1电极本体部和第1导体部，所述第1电极本体部与所述存留电解液接触，所述第1导体部露出于所述电池壳体的外部、与所述第1电极本体部导通；和第2测定电极，其包括第2电极本体部和第2导体部，所述第2电极本体部与所述第1电极本体部分离、与所述存留电解液接触，所述第2导体部露出于所述电池壳体的外部、与所述第2电极本体部导通；所述存留电解液测定阶段，作为所述浓度相关物理量测定如下至少任一方：在所述第1电极本体部和所述第2电极本体部之间产生的电阻的大小；在所述第1电极本体部和第2电极本体部之间施加了一定电压时流动的电流的大小；和在所述第1电极本体部和第2电极本体部之间流过一定电流时在该第1电极本体部和第2电极本体部之间产生的电压的大小。
或者，优选的是，在所述的锂离子二次电池的劣化检测方法中，可以设为如下锂离子二次电池的劣化检测方法，所述锂离子二次电池具有：第1测定电极，其包括第1电极本体部和第1导体部，所述第1电极本体部浸渍到所述存留电解液中，所述第1导体部露出于所述电池壳体的外部、与所述第1电极本体部导通；和第2测定电极，其包括第2电极本体部和第2导体部，所述第2电极本体部与所述第1电极本体部分离、浸渍到所述存留电解液中，所述第2导体部露出于所述电池壳体的外部、与所述第2电极本体部导通；所述存留电解液测定阶段，作为所述浓度相关物理量测定如下至少任一方：在所述第1电极本体部和所述第2电极本体部之间产生的电阻的大小；在所述第1电极本体部和第2电极本体部之间施加了一定电压时流动的电流的大小；和在所述第1电极本体部和第2电极本体部之间流过一定电流时在该第1电极本体部和第2电极本体部之间产生的电压的大小。
在所述2种方式的锂离子二次电池的劣化检测方法中，在存留电解液测定阶段，使用第1测定电极和第2测定电极，测定所述的电阻、电流和电压的至少任一个的大小。这样的电阻、电流或电压的大小，在与存留电解液的锂离子的浓度之间具有相关关系。因此，根据它们的大小，可以容易地得知锂离子二次电池的劣化的程度。
附图说明
图1是实施方式1、变形方式1、参考方式所涉及的电池的立体图。
图2是实施方式1所涉及的电池的局部剖面图。
图3是实施方式1所涉及的电池的剖面图(图2的A-A剖面)。
图4是表示关于实施方式1所涉及的电池，存留电解液的锂离子的浓度和电动势的关系的曲线图。
图5是表示关于实施方式1所涉及的电池，充放电的循环次数和内部电阻初期比的关系的曲线图。
图6是变形方式1所涉及的电池的局部剖面图。
图7是参考方式所涉及的电池的局部剖面图。
图8是参考方式所涉及的电池的剖面图(图7的B-B剖面)。
图9是参考方式所涉及的电池的局部放大剖面图(图8的C部)。
图10是锂离子二次电池的局部剖面图。
图11是锂离子二次电池的说明图。
图12是变形方式2所涉及的电池的立体图。
图13是变形方式2所涉及的电池的局部剖面图。
图14是变形方式2所涉及的电池的剖面图(图13的D-D剖面)。
图15是实施方式2所涉及的组电池的局部切断立体图。
图16是变形方式3所涉及的组电池的局部切断立体图。
图17是变形方式3所涉及的组电池的说明图。
图18是充放电循环试验中使用的充放电模式。
图19是表示电池的充放电的循环次数和内部电阻初期比的关系的曲线图。
图20是实施方式3所涉及的车辆的说明图。
图21是实施方式4所涉及的笔记本型个人计算机的说明图。
图22是实施方式5、6所涉及的车辆的说明图。
图23是搭载在实施方式5所涉及的车辆中的组电池的说明图。
图24是实施方式5、7所涉及的电池系统的说明图。
图25是实施方式5、7所涉及的电池的劣化检测的流程图。
图26是搭载在实施方式6所涉及的车辆中的组电池的说明图。
图27是实施方式6所涉及的电池系统的说明图。
图28是实施方式7所涉及的笔记本型个人计算机的说明图。
符号的说明：
1、101、301：电池(锂离子二次电池)；2：(没有浓度测定功能的)锂离子二次电池；10：电池壳体；20：发电元件；21：正极板；22：负极板(第1电极本体部、接触电极板、小电位幅度电极板)；23：隔板；30：电解液；30H：保持电解液；30S：存留电解液；40、140：第1测定电极；41、141：第1电极本体部；42、142：第1导线(第1导体部)；50、150：第2测定电极；51、151：第2电极本体部；52、152：第2导线(第2导体部)；60：基准电解液；61：圆筒容器；61B：底部；71：正极集电部件；72：负极集电部件(第1导体部、集电部件)；80：过滤器(隔离部件、要接触部位)；80a：(过滤器的)第1面；80b：(过滤器的)第2面；335：海绵(液体保持部件)；400、700、1000：组电池；500、800、1000：车辆；600、900：笔记本型个人计算机(电池搭载设备)；610、910：电池组(组电池)；721A：电动势取得电路(取得单元)；M1、M4：浓度差电动势测定单元(存留电解液物理量测定单元)；M2：存留电解液电阻测定单元(存留电解液物理量测定单元)；MN：最低温电池；SV1、SV2：车辆电池系统(电池系统)；SP1：PC电池系统(电池系统)；DVP：正极电位幅度；DVN：负极电位幅度。
具体实施方式
(实施方式1)
接着，参照附图，对本发明的实施方式1进行说明。
首先，对本实施方式1所涉及的电池1进行说明。图1中示出了电池1的立体图，图2中示出了电池1的局部剖面图，图3中示出了电池1的剖面图(图2的A-A剖面)。
本实施方式1所涉及的电池1为如下卷绕型的锂离子二次电池：除了具备矩形箱形的电池壳体10、发电元件20和电解液30之外，还具备差浓度差电动势测定单元M1。
其中，电池壳体10具有都为不锈钢制的电池壳体本体11和封口盖12。其中电池壳体本体11为有底矩形箱形，在所有内侧的面粘贴有未图示的由树脂形成的绝缘膜。
封口盖12为矩形板状，封闭电池壳体本体11的开口部11A，被焊接于该电池壳体本体11。与后述的发电元件20连接着的正极集电部件71和负极集电部件72中的位于各自前端的正极端子部71A和负极端子部72A贯穿该封口盖12，从上表面12a突出。这些正极端子部71A和负极端子部72A与封口盖12之间，分别隔着树脂制的绝缘部件75而相互绝缘。
另外，后述的第1测定电极40的第1导线42和第2测定电极50的第2导线52贯穿封口盖12，从上表面12a突出。此外，在该封口盖12上还封装有矩形板状的安全阀77。
另外，发电元件20构成为带状的正极板21和负极板22隔着由聚乙烯形成的带状的隔板23卷绕成扁平形状(参照图3)。该发电元件20的正极板21和负极板22分别与弯曲成曲柄状的板状的正极集电部件71或负极集电部件72接合。具体来说，如图3所示，在负极板22中从隔板23的第2端部23B突出并由铜箔形成的负极引线部22f的大约一半(图3中上方)，被紧密焊接于负极集电部件72。正极板21的正极引线部21f也同样地与正极集电部件71焊接。
正极板21构成为由带状的铝箔构成并在其中保留沿一方边的正极引线部21f，在其两面载有未图示的正极活性物质层。在该正极活性物质层中包含：正极活性物质的镍酸锂(LiNiO2)、导电剂的乙炔黑和粘结剂的聚四氟乙稀(PTFE)、羧甲基纤维素(CMC)。正极活性物质层中它们的质量比如下：LiNO2为90wt％，乙炔黑为7wt％，PTFE为1wt％，CMC为2wt％。
另外，负极板22构成为由带状的铜箔构成并在其中保留沿一方边的负极引线部22f，在其两面载有未图示的负极活性物质层。在该负极活性物质层包含石墨和粘结剂。
另外，电解液30为如下有机电解液：在将碳酸亚乙酯(EC)和碳酸甲乙酯(EMC)调整为以体积比计为EC∶EMC＝3∶7的混合有机溶媒中，添加LiPF6作为溶质，使锂离子的浓度为1mol/l。
在本实施方式1中，根据保持该电解液30的部位的不同而进行分类。即，将保持在所述的发电元件20中的正极板21和负极板22之间的电解液称为保持电解液30H。另外，将下述电解液称为存留电解液30S，该存留电解液30S通过向电池壳体10注入比保持于发电元件20的电解液更多的电解液，如图2所示，以使得可与保持电解液30H相互流通的状态，贮存在发电元件20和电池壳体10之间电池壳体10内部的下部10B。
接着，对浓度差电动势测定单元M1进行说明。该浓度差电动势测定单元M1具备：浸渍在存留电解液30S中的第1测定电极40、基准电解液60、收容该基准电解液60的圆筒容器61、浸渍在基准电解液60中的第2测定电极50和隔离存留电解液30S和基准电解液60的过滤器80。
其中，第1测定电极40和第2测定电极50具有第1电极本体部41及第2电极本体部51和第1导线42及第2导线52，该第1电极本体部41和第2电极本体部51构成为：使都由镍构成的矩形网状的载体41A、51A的两面保持由金属锂构成的第1金属板41L和第2金属板51L。其中，第1导线42和第2导线52构成为：由绝缘树脂的覆盖部件42Y、52Y覆盖分别与电极本体部41、51导通的镍线42X、52X的周围。
第1测定电极40的第1电极本体部41浸渍在所述的存留电解液30S中。另一方面，第2测定电极50的第2电极本体部51和第2导线52的一部分配置在玻璃制的圆筒容器61内。在该圆筒容器61中封入有与所述电解液30同样组成的基准电解液60，即如下电解液：在将碳酸亚乙酯(EC)和碳酸甲乙酯(EMC)调整为以体积比计为EC∶EMC＝3∶7的混合有机溶媒中，添加LiPF6作为溶质，将锂离子的浓度调整为1mol/l。因此，第2测定电极50的第2电极本体部51浸渍在圆筒容器61内的基准电解液60中。
所述的圆筒容器61如图2所示，其底部61B浸渍在存留电解液30S中。然而，在该圆筒容器61的底部61B设置有由多孔质的玻璃板构成的过滤器80。该过滤器80防止由存留电解液30S和基准电解液60之间的浓度差所引起的离子移动，并且，使得能够由第1测定电极40和第2测定电极50测定存留电解液30S与基准电解液60之间的电位差。
第1测定电极40的第1导线42隔着由树脂形成的2个固定部件42Z固定于电池壳体本体11的第1侧部11m。由此，第1测定电极40的第1电极本体部41避免了例如与发电元件20的接触，因此，可以抑制电池1中的短路的发生。第2测定电极50的第2导线52也被固定于未图示的固定部件。另一方面，圆筒容器61被粘结于电池壳体本体11的第2侧部11n。
这样，发明者们制作出了如下电池：虽与所述电池1相同，但使电池壳体10内的电解液30(存留电解液30S)的锂离子浓度不同。
对于各电池，测定了在第1电极本体部41和第2电极本体部51之间产生的电动势。具体来说，将第1测定电极40的第1导线42和第2测定电极50的第2导线52连接到电压计，测定了电压。
图4中示出了所述的结果。图4是表示各电池的存留电解液的锂离子浓度和在第1电极本体部41和第2电极本体部51之间产生的电动势的关系的曲线图。通过该曲线图可知：在存留电解液30S中的锂离子的浓度与电极本体部41、51之间的电动势之间具有相关关系。
接着，对本实施方式1所涉及的电池1进行了充放电循环试验。
具体来说，将电池静置在环境温度被控制在25℃的恒温槽内，进行如下脉冲充放电循环试验：以电池SOC50％为中心，20C放电10秒、4C充电50秒。
另外，在所述的充放电循环试验的过程中，定期地进行了电池1的内部电阻测定和存留电解液30S的锂离子的浓度测定。具体来说，内部电阻测定为：在环境温度25℃下，对电池SOC50％的情况，以放电率20C进行10秒的放电。
另外，存留电解液30S的锂离子的浓度通过下述方式得到：将第1测定电极40和第2测定电极50连接到电压计，测定在第1电极本体部41和第2电极本体部51之间产生的电动势，根据图4的曲线图，换算成锂离子浓度。
图5中示出了所述的试验结果。图5是表示下述关系的曲线图：对电池1进行的充放电循环次数、与以充放电循环试验之前初期的电池1的内部值为基准规格化的电池1的内部电阻初期比、以及与存留电解液中的锂离子浓度的关系。根据该曲线图可知：若随着充放电循环次数的增加，电池1的内部电阻初期比变高，即若电池1的内部电阻值增大，则随之存留电解液30S的锂离子的浓度也变高。
反过来，根据该结果可知：在电池1中，根据在第1电极本体部41和第2电极本体部51之间产生的电动势的大小，得知存留电解液30S的锂离子浓度，由此可以容易地得知电池1的内部电阻值是否增大即电池是否劣化。具体来说，如以下那样，能够检测电池1的劣化。
在本实施方式1的电池1的劣化检测方法中，在存留电解液测定阶段，将第1测定电极40和第2测定电极50连接到电压计，测定在第1电极本体部41和第2电极本体部51之间产生的电动势。
接着，根据该电动势，基于所述存留电解液30S的锂离子浓度和电动势的相关关系(参照图4)，计算存留电解液30S的锂离子浓度。
计算出的存留电解液30S的锂离子浓度如所述(参照图5)那样与电池1的内部电阻初期比具有相关关系，因此，根据该锂离子浓度从初始开始的变化可得知在各时刻的电池1的内部电阻值从初始开始的变化。
这样一来，根据该电动势的大小可以容易地得知电池1的劣化的程度。
(变形方式1)
接着，参照图6，对本发明的变形方式1所涉及的电池进行说明。
在本变形方式1的电池101中，具有存留电解液电阻测定单元M2这一方面与所述的实施方式1不同，除此之外相同。
因此，以不同点为中心进行说明，省略或简略化相同的部分的说明。就相同的部分而言，产生相同的作用效果。另外，对相同内容的部分标注相同的附图标记进行说明。
图6中示出变形方式1涉及的电池101的局部剖面图。该电池101为如下卷绕型的锂离子二次电池：除了与实施方式1同样具备矩形箱形的电池壳体10、发电元件20和电解液30之外，还具备存留电解液电阻测定单元M2。
对其中存留电解液电阻测定单元M2进行说明。该存留电解液电阻测定单元M2具备都浸渍在存留电解液30S中的第1测定电极140和第2测定电极150。
第1测定电极140和第2测定电极150与实施方式1同样具有第1电极本体部141及第2电极本体部151和第1导线142及第2导线，该第1电极本体部141和第2电极本体部151构成为使载体141A、151A的两面保持由锂构成的第1金属板141L和第2金属板151L。另外，第1导线142和第2导线152与实施方式1同样构成为由绝缘树脂的覆盖部件142Y、152Y覆盖分别与电极本体部141、151导通的镍线142X、152X的周围。
第1测定电极140的第1电极本体部141和第2测定电极150的第2电极本体部151，如图6所示相互分离、且都浸渍在存留电解液30S中。第1导线142和第2导线152通过由树脂形成的2个固定部件142Z、152Z固定于电池壳体本体11的第1侧部11m和第2侧部11n。由此，除了可靠地分离第1电极本体部141和第2电极本体部151之外，由于第1电极本体部141和第2电极本体部151都避免了与发电元件20的接触，因此，可以抑制电池101中的短路的发生。
另外，第1导线142和第2导线152穿过封口盖12延伸到电池壳体10的外部。
在该电池101中，若在该第1电极本体部141和第2电极本体部151之间施加电压，则流过与两电极间的电阻的大小相应的电流。该电阻的大小随着存留电解液30S的导电率而变化，该导电率随着存留电解液30S中的锂离子的浓度而变化。即，在第1电极本体部141和第2电极本体部151之间产生的电阻的大小、和存留电解液30S的锂离子浓度之间具有相关关系。由此，根据在第1电极本体部141和第2电极本体部151之间的电阻的大小(在第1测定电极140和第2测定电极150之间施加了一定电压时流动的电流的大小)，可得知存留电解液30S中的锂离子的浓度和/或浓度变化的程度。这样一来，可以容易地得知电池101是否劣化。
具体来说，在存留电解液测定阶段，将电流计连接到第1测定电极140，在电流计与第2测定电极150之间施加预定电压，由电流计测定在第1、第2测定电极140、150之间流动的电流值。
接着，根据该电流值和施加的电压，算出测定电极140、150之间的电阻值，基于预先得到的存留电解液30S的锂离子浓度和电阻值的相关关系，算出存留电解液30S的锂离子浓度。
算出的存留电解液30S的锂离子浓度如所述(参照图5)那样与电池101的内部电阻初期比具有相关关系，因此，根据该锂离子浓度的变化可以得知在各时刻的电池101的内部电阻值的变化。
这样一来，在本变形方式1所涉及的电池101的劣化检测方法中，也能够根据电阻值(电流值)的大小容易地得知电池101的劣化的程度。
(参考方式)
接着，参照图7～图9，对本发明的参考方式所涉及的电池201进行说明。
在该电池201中，具有保持电解液电阻测定单元M3这一方面与所述的实施方式1不同，除此之外相同。
因此，以不同点为中心进行说明，省略或简略化相同的部分的说明。就相同的部分而言，产生相同的作用效果。另外，对相同内容的部分标注相同的附图标记进行说明。
图7中示出了参考方式涉及的电池201的局部剖面图。该电池201为如下卷绕型的锂离子二次电池：除了与实施方式1同样具备矩形箱形的电池壳体10、发电元件20和电解液30之外，还具备保持电解液电阻测定单元M3。
其中保持电解液电阻测定单元M3具备第1电极本体部241及第2电极本体部251，所述第1电极本体部241与保持在发电元件20中的正极板21和负极板22之间的保持电解液30H接触，所述第2电极本体部251与该第1电极本体部241分离，与保持电解液接触。第1测定电极240和第2测定电极250与实施方式1同样具有所述的第1电极本体部241及第2电极本体部251和第1导线242及第2导线252，所述第1电极本体部241和第2电极本体部251构成为使载体241A、251A的两面保持第1金属板241L和第2金属板251L。另外，第1导线242和第2导线252与实施方式1同样构成为由绝缘树脂的覆盖部件242Y、252Y覆盖分别与电极本体部241、251导通的镍线242X、252X的周围。
第1电极本体部241和第2电极本体部251，被分别从介装在正极板21和负极板22之间的隔板23的第1端部23A向发电元件20的中央侧插入，在隔板23的一面侧彼此分离地排列(参照图7、8、9)。而且，隔板保持的保持电解液30H与第1电极本体部241和第2电极本体部251接触(参照图8、9)。
在该第1电极本体部241和第2电极本体部251与正极板21(或者负极板22)之间，以覆盖第1电极本体部241、第2电极本体部251的方式，介装有与隔板23同样由聚乙烯构成的第1绝缘膜23SA和第2绝缘膜23SB。由此，第1电极本体部241和第2电极本体部251与负极板绝缘(参照图8、9)。从发电元件20引出的第1导线242和第2导线252分别通过由树脂形成的多个固定部件242Z、252Z固定于电极壳体本体11的第1侧部11m和封口盖12。
这样，参考方式所涉及的电池201具备与保持电解液30H接触的第1电极本体部241和第2电极本体部251。与变形方式1的电池101同样，若在第1电极本体部241和第2电极本体部251之间施加一定电压，则电流流过保持电解液30H。该电极本体部241、251之间的电阻的大小根据保持电解液30H的锂离子浓度而变化。即，电池201具备可测定在与保持电解液30H的锂离子浓度之间具有相关关系的电阻值(电流值)的保持电解液电阻测定单元M3。因此，在该电池201中，根据由该保持电解液电阻测定单元M3测定的电阻的大小(在第1电极本体部241和第2电极本体部251之间施加了一定电压时流动的电流的大小)，可得知保持电解液30H的锂离子浓度。保持电解液30H的锂离子浓度如所述那样随着电池201的内部电阻值的增大而变低。这样一来，可以容易地判断电池201是否劣化。
具体来说，在保持电解液测定阶段，在将第1测定电极240连接到电流计，在电流计和第2测定电极250之间施加预定电压，由电流计测定在第1、第2测定电极240、250之间流动的电流值。
接着，根据该电流值和施加的电压算出测定电极240、250之间的电阻值，基于预先得到的保持电解液30H中的锂离子浓度和电阻值的相关关系，算出保持电解液30H的锂离子浓度。
算出的保持电解液30H的锂离子浓度与电池201的内部电阻值具有相关关系，因此，根据该锂离子浓度的变化可以得知在各时刻的电池201的内部电阻值的变化。
这样一来，在参考方式所涉及的电池201的劣化检测方法中，也能够根据电阻值(电流值)的大小容易地得知电池201的劣化的程度。
(变形方式2)
在所述的实施方式1、变形方式1和参考方式中，使用与发电元件的电极(正电极、负电极)分别设置的第1测定电极和第2测定电极，测定在存留电解液中的电动势、施加了预定电压时的电流值或者在保持电解液中施加了预定电压时的电流值。
与此相对，也可考虑采用如下方式：省略它们中的第1测定电极，发电元件的正极板或负极板兼作第1测定电极的第1电极本体部。
作为该方式的电池，也可考虑使用正极板和负极板的任一方。因此，以下对哪一种更好进行讨论。
正极板和负极板根据自身载有的活性物质中存在的锂(锂离子)量，正极板的正极电位或负极板的负极电位会发生变化。因此，若使电池的充电状态变化，则正极板的正极电位和负极板的负极电位分别会发生变化。
为了对此加以确认，准备了如图10所示的电池BT，使该电池BT的充电状态变化，分别测定了此时的正极板21的正极电位VP和负极板22的负极电位VN的变化。
该电池BT与实施方式1同样具有发电元件20、正极集电部件71、负极集电部件72和存留电解液30S。此外，还具有：在前端载持由金属锂构成的金属板BM、浸渍在存留电解液30S中的电极BN、和收容它们的电池壳体310(参照图10)。
其中，电池壳体310具有都为不锈钢制的电池壳体本体11和封口盖312。但是，除了正极集电部件71的正极端子部71A和负极集电部件72的负极端子部72A，电极BN的第2导线BP也贯穿封口盖312而从上表面312a突出。
另外，发电元件20具有与实施方式1同样的正极板21和负极板22(参照图10)。即，正极板21构成为由带状的铝箔构成并在其中保留沿一方边的正极引线部21f，在其两面载有未图示的正极活性物质层。在该正极活性物质层中包含：正极活性物质的镍酸锂(LiNiO2)、导电剂的乙炔黑和粘结剂的聚四氟乙稀(PTFE)、羧甲基纤维素(CMC)。
另外，负极板22构成为由带状的铝箔构成并在其中保留沿一方边的负极引线部21f，在其两面载有未图示的负极活性物质层。在该正极活性物质层中包含石墨和粘结剂。
首先，使该电池BT满充电了之后，进行放电电流为1C的恒定电流放电，直到电池BT的电池电压变为2.5V。此时，在电极BN和正极集电部件71的正极端子部71A之间连接电压计，测定了连接到正极集电部件71的正极板21的正极电位VP。另外，在电极BN和负极集电部件72的负极端子部72A之间连接电压计，测定了负极板22的负极电位VN。
由此，得到了表示电池BT的充电状态(SOC)与正极板的电位VP以及负极板22的负极电位VN的关系的曲线图(参照图11)。
如由该图11可知，若使电池BT的充电状态(SOC)从SOC100％变化到SOC0％，则正极板21的正极电位VP慢慢减少。另一方面，负极板22的负极电位VN虽然没有正极电位VP那种程度的显著变化，但也慢慢增加。
在此，在使电池BT的充电状态在预定范围变化的情况下，测定在正极板21和负极板22产生的电位VP、VN的变化的大小(以下也称为正极电位幅度DVP、负极电位幅度DVN)。这样，可知：在使充电状态在SOC20～80％的范围变化的情况下，正极电位幅度DVP为0.35V，负极电位幅度DVN为0.09V。
因此，可知：即使存留电解液30S的浓度相同，若使电池的充电状态在预定范围(SOC20～80％)变化，则正极板21的正极电位VP在正极电位幅度DVP的范围变化，而且负极板22的负极电位NN在负极电位幅度DVN的范围变化。因此，在使用它们之中较大的电位幅度的电极板(本例中为正极板21)和实施方式1中的第2测定电极50，测定它们之间的电动势的情况下，若该测定时的充电状态不同，则即使存留电解液30S为相同浓度，该电极板(正极板21)的电位也会大为不同。因此，不能高精度地测定与存留电解液30S的浓度相应在该电极板(正极板21)和第2测定电极50的第2电极本体部51之间产生的电动势。
这种情况在所述的变形方式1和参考方式中也是同样的。即，在变形方式1中，不能高精度地测定与存留电解液30S的浓度相应在该电极板(正极板21)和第2测定电极150的第2电极本体部151之间产生的电阻的大小(在该电极板和第2电极本体部151之间施加了一定电压时流动的电流的大小)。另外，在参考方式中，不能高精度地测定与保持电解液30H的浓度相应在该电极板(正极板21)和第2测定电极250的第2电极本体部251之间产生的电阻的大小(在该电极板和第2电极本体部251之间施加了一定电压时流动的电流的大小)。
因此，在本变形方式2中，由于负极电位幅度DVN比正极电位幅度DVP小，因此，将电位幅度小的小电位幅度电极板即负极板22作为兼作存留电解液物理量测定单元(本变形方式2中后述的浓度差电动势测定单元M4)中的第1电极本体部，而且将与负极板22连接的负极集电部件72作为兼作第1导体部的集电部件来使用，
基于以上，参照图12～14，对变形方式2所涉及的电池301进行说明。
在本变形方式2的电池301中，在具备浓度差电动势测定单元40这一方面和具备液体保持部件的海绵这一方面与所述实施方式1不同，除此之外相同。所述浓度差电动势测定单元40使用了所述的负极板22和负极集电部件72代替实施方式1中的第1测定电极40，所述液体保持部件的海绵在电池壳体内的下部吸收(保持)存留电解液。
因此，以不同点为中心进行说明，省略或简略化相同的部分的说明。就相同的部分而言，产生相同的作用效果。另外，对相同内容的部分标注相同的附图标记进行说明。
电池301的电池壳体310具有与实施方式1同样的电池壳体本体11和矩形板状的封口盖312(参照图12、13)。其中封口盖312构成为正极集电部件71的正极端子部71A、负极集电部件72的负极端子部72A和第2测定电极的第2导线52从上表面312a突出。
另外，在该电池310的内部收容有与实施方式1同样的具有正极板21和负极板22的发电元件20。
在正极板21和负极板22上分别连接有与实施方式1同样的正极集电部件71和负极集电部件72(参照图13)。该正极集电部件71连接到正极板21，另一方面，正极集电部件71的正极端子部71A露出到电池壳体310(盖部件312)的外部，即从盖部件312的上表面312a突出(参照图13)。负极集电部件72也与正极集电部件71同样，其负极端子部件72A露出到电池壳体310(盖部件312)的外部(参照图12、13)。
另外，在电池壳体310内，具有与实施方式1同样的电解液30。但是，在本变形方式2的电池301中，在存留电解液30S由海绵335吸收，该海绵335配置在电池壳体310内的下部这一方面与实施方式1不同。
具体来说，吸收/保持了存留电解液30S的海绵335如图13所示，以与发电元件20的正极板21、负极板22和后述的浓度差电动势测定单元M4的过滤器80接触的状态，配置在电池壳体310的内部的下部310B。存留电解液30S和发电元件20内的保持电解液30H，与实施方式1同样可以相互流通(参照图13、14)。而且，通过下述的浓度差电动势测定单元M4可以测定存留电解液30S和基准电解液60之间的电位差、即在负极板22和第2电极本体部51之间产生的电动势。另外，即使在设为了将电池301倾斜的姿势的情况下，海绵335也吸收/保持存留电解液30S，因此，发电元件20的正极板21、负极板22和过滤器80都能与存留电解液30S接触。
接着，对浓度差电动势测定单元M4进行说明。该浓度差电动势测定单元M4在使用发电元件20的负极板22和连接到该负极板22了的负极集电部件72来代替实施方式1的浓度差电动势测定单元M1中的第1测定电极40这一方面与实施方式1不同。即浓度差电动势测定单元M4具备基准电解液60、圆筒容器61、第2测定电极50、过滤器80、兼作第1测定电极的第1电极本体部的负极板22和兼作第1测定电极的第1导体部的负极集电部件72(参照图13)。负极板22如图13、14所示，为其一部分与存留电解液30S接触且兼作第1电极本体部的接触电极板。
与所述的实施方式1同样，在电池301中，根据在负极板22和第2电极本体部51之间产生的电动势的大小可得知存留电解液30S的锂离子浓度。而且，由此，可容易地得知电池301的内部电阻值是否增大即电池301是否劣化。具体来说，按以下方式，可以检测电池1的劣化。
对本变形方式2的电池301，作为存留电解液测定阶段，将负极集电部件72和第2测定电极50连接到电压计，测定在负极板22和第2电极本体部51之间产生的电动势。
接着，根据该电动势，与实施方式1同样基于所述的存留电解液30S中的锂离子浓度与电动势的相关关系(参照图4)，算出存留电解液30S的锂离子浓度。
算出的存留电解液30S的锂离子浓度如所述(参照图5)那样具有与电池1的内部电阻初期比的相关关系，因此，根据该变化可得知在各时刻的电池301的内部电阻值的变化。
这样一来，根据在负极板22和第2电极本体部51之间产生的电动势的大小，可以容易地得知电池301的劣化的程度。
根据以上所述，本变形方式2所涉及的电池301具备海绵335，因此，即使在设为了将该电池301倾斜的姿势的情况下，也能适当使用浓度差电动势测定单元M4对存留电解液30S的锂离子的浓度进行测定。
这样一来，使用该浓度差电动势测定单元M4，能够可靠地检测电池301的劣化。
另外，负极板22为兼作第1电极本体部且与存留电解液30S接触的接触电极板，负极集电部件72兼作第1导体部。因此，可以设为下述简易结构的电池301，所述简易结构不需要在负极板22之外另外设置第1电极本体部，而且不需要在负极集电部件72之外另外设置第1导体部。
而且，能够通过简易结构检测该电池301的劣化。
另外，作为所述的小电位幅度电极板的负极板22成为接触电极板。而且，该负极板22兼作第1电极本体部，因此，即使测定时的电池301的充电状态不同，负极板22的电位变动也小。因此，通过使用该负极板22，可以高精度地测定该负极板22与第2测定电极50(第2电极本体部51)之间的电动势。
这样一来，通过使用这样的负极板22和第2测定电极50(第2电极本体部51)，可以更适当地检测电池301的劣化。
在所述的变形方式2中，示出了如下方式：比较正极板21和负极板22，使用作为小电位幅度电极板的负极板22代替第1测定电极的第1电极本体部。但是，也可使用正极板21代替负极板22而测定该正极板21与第2测定电极50之间的电动势。另外，与变形方式2不同，在比较正极电位幅度DVP和负极电位幅度DVN，正极电位幅度DVP一方较小的情况下，使用这样的正极板作为小电位幅度电极板代替第1电极本体部。即，也可测定在正极板21和第2测定电极50的第2电极本体部51之间的电动势。
(实施方式2)
图15中示出的本实施方式2的组电池400除了搭载有不具有电解液30的浓度测定功能的多个锂离子二次电池2(以下也称为电池2)之外，还搭载有所述的实施方式1中示出的电池1(或变形方式1或变形方式2的电池101、301)。该组电池400具有电池部410和电池监视装置420，该电池部410构成为将电池1(101、301)、2收容于组电池壳体411内，该电池监视装置420配置在组电池壳体411的上表面411a，监视电池部410的电池1(101、301)、2的状态(电池温度、电压)。其中，在电池部410中，多个电池1(101、301)、2利用它们的端子部71A、72A的紧固孔71AH、72AH(参照图1、12)与母线90螺栓紧固连接，各电池1(101、301)、2相互串联连接。
另外，电池监视装置420具有矩形箱形的本体壳体421和通信电缆422，该本体壳体421在内侧配置了未图示的电路，该通信电缆422用于与例如外部的装置之间发送接收由电池监视装置420得到的数据。
另外，电池1(101)的第1测定电极40(140)的第1导线42(142)和第2测定电极50(150)的第2导线52(152)，从组电池壳体411向外部延伸伸出。而且，在它们的前端设置有树脂制的连接器430。在该连接器430的内侧第1导线42(142)和第2导线52(152)的各端子(未图示)各自分离露出，形成为例如能够与从外部的测量装置延伸的导线(或连接器)电连接。电池301的情况未图示，但仅第2测定电极50的第2导线52从组电池壳体411延伸到外部。
这样，在本实施方式2所涉及的组电池400中，在构成其的电池的一部分使用具有电解液30的锂离子的浓度测定功能的电池1(101、301)。因此，通过对该电池1(101、301)取得在第1测定电极40(140)与第2测定电极50(150)之间的电动势或电阻值(电流值)，可以容易地推定该电池1(101、301)的劣化的程度，进而可以容易地推定该组电池400中使用的各电池2的劣化的程度。
(变形方式3)
参照图16～19，对本发明的本变形方式3所涉及的组电池400X进行说明。
该组电池400X在包括1个所述电池1(101、301)和多个电池2这一方面与实施方式2相同。但是，该组电池400X在下述方面与所述的实施方式2的组电池400不同：在对该组电池400X进行了充放电的情况下，在各电池的配置上，将电池1(101、301)用作在它们之中变为最低温度的最低温电池。
该组电池400X具有电池部410X和电池监视装置420，该电池部410X构成为将1个电池1(101、301)和多个电池2收容于组电池壳体411X内，该电池监视装置420与实施方式2相同被配置在组电池壳体411X的上表面511a。其中，在电池部410X中，如图16、17所示，电池1(101、301)和电池2在组电池400X内的长度方向DL(图16中连接左上侧和右下侧的方向和图17中左右方向)配置排列成2列，使用多条母线90相互串联连接。
然而，已知：在以比较大的电流(高倍率电流)对锂离子二次电池进行充放电时，若该锂离子二次电池的环境温度不同，则其劣化的程度不同。
因此，准备改变了自身的环境温度的多个锂离子二次电池，对这些锂离子二次电池进行了充放电循环试验。由此，对环境温度和电池的内部电阻初期比的关系进行了研究。
具体来说，准备锂离子二次电池A、B、C(以下也称为电池A、B、C)，并将它们分别投入并且静置在将室内温度设定为25℃、40℃和60℃的各恒温槽(未图示)中。在各恒温槽的外部设置有电源装置(未图示)，分别与各恒温槽内的电池A、电池B和电池C的正极端子部和负极端子部(未图示)连接。而且，使用电源装置，对电池A、电池B和电池C进行了充放电循环试验。具体来说，控制电池装置，使得多次重复实现如图18所示的连续1500秒的充放电模式。该电流模式的纵轴、+侧表示放电电流，-侧表示充电电流。该充放电模式为交替重复进行最大约30C的脉冲放电和最大20C的脉冲充电的模式。
图19中示出了表示在所述的充放电循环试验中每隔预定的循环次数测定的电池A、电池B和电池C的内部电阻初期比的曲线图。各电池A、B、C的内部电阻初期比与所述的实施方式1同样，为分别以充放电试验前的初期的各电池A、B、C内部电阻值为基准，对在各时刻的电池A等的内部电阻值进行了规格化的值。
从该图19可知，对于电池B和电池C，若比较在5000次循环时的电池B和电池C的内部电阻初期比，则在相同的充放电循环次数下，电池B一方与电池C相比内部电阻初期比更大。由此可知，若将电池的环境温度设为比60℃低的40℃，则该电池的内部电阻初期比变大。
另外，比较电池A和电池B，可知若将电池的环境温度设为比40℃还低的25℃，则电池的内部电阻初期比变大。
根据以上所述，可知：至少在25～60℃的温度范围中，电池的环境温度越低，则其电池内部电阻初期比变得越大，即该电池的内部电阻的增加(高速劣化)加剧。
而且，在对本变形方式3的组电池400X进行了充放电的情况下，调查构成其的多个电池中变为最低温度的最低温电池MN的位置，可知位于图16中里侧左角。
因此，在本变形方式3中，将该最低温电池MN设为了所述的电池1(101、301)。由此，能够对该组电池400X中高速劣化最容易加重的最低温电池MN，测定电解液30(存留电解液30S)的浓度。因此，不仅可以得知该最低温电池MN的高速劣化的程度，而且，对于组电池400X中使用的其他的电池2，由于可以预测到其高速劣化的程度比最低温电池MN(电池1(101、301))劣化的程度轻，因此，可以适当地推定它们的劣化的程度。
(实施方式3)
本实施方式3所涉及的车辆500搭载有所述的实施方式2的组电池400(或变形方式3的组电池400X)。具体来说，如图20所示，车辆500为并用发动机540、前马达520和后马达530驱动的混合动力汽车。该车辆500具有车身590、发动机540、安装在其上的前马达520、后马达530、电缆550、逆变器560和组电池400(400X)。安装在车身590上的组电池400(400X)中的电池监视装置420与未图示的HV控制装置连接，但连接器430没有与其他设备连接。
在本实施方式3所涉及的车辆500中，在搭载的组电池400(400X)中使用的多个电池的一部分为电池1(101、301)。因此，例如，在该车辆500不使用时或车检时等适当的时刻，通过连接器430对电池1(101、301)，可以取得第1测定电极40(140)或负极板22及负极集电部件72、与第2测定电极50(150)之间的电动势或电阻值(电流值)。由此，可以把握电池1(101、301)的劣化程度，进而可以把握与其一起构成组电池400(400X)的各电池2的劣化程度。这样一来，在本实施方式3所涉及的车辆500中，可以容易地推定构成组电池400(400X)的电池1(101、301)、电池2是否劣化。
(实施方式4)
另外，本实施方式4的笔记本型个人计算机(以下也称为笔记本计算机)600以公知的方法搭载有包括所述的实施方式1或变形方式1、2的电池1(101、301)作为一部分的电池组610，如图21所示，为具有电池组610、本体620的电池搭载设备。电池组610被收容于笔记本型个人计算机600的本体620，所述的电池1(101、301)的第1测定电极40(140)的第1导线42(142)和第2测定电极50(150)的第2导线52(152)从该电池组610延伸伸出。而且，在它们的前端设置有树脂制的连接器613。在该连接器613的内侧，第1导线42(142)和第2导线52(152)的各端子(未图示)各自分离露出，形成为例如能够与从外部的测量装置延伸的导线(或连接器)电连接。在电池301的情况下，仅第2测定电极50的第2导线52从电池组610延伸到外部。
在本实施方式4所涉及的笔记本计算机600中，将在搭载的电池组610中使用的多个锂离子二次电池的一部分设为电池1(101、301)。因此，例如，在该笔记本计算机600不使用时或修理检测时等适当的时刻，通过连接器613，对电池1(101、301)，可以取得第1测定电极40(140)或者负极板22和负极集电部件72、与第2测定电极50(150)之间的电动势或电阻值(电流值)。由此，可以把握电池1(101、301)的劣化程度，进而可以把握与其一起构成电池组610的其他的电池2的劣化程度。这样一来，在本实施方式4所涉及的笔记本计算机600中，可以容易地判断搭载的电池1(101、301)是否劣化，可以容易地推定与该电池1(101、301)一起构成电池组610的电池2是否劣化。
(实施方式5)
接着，参照图22～25，对包括本发明的实施方式5所涉及的车辆电池系统SV1的车辆800进行说明。
车辆800为通过HV控制装置并用发动机840、前马达820和后马达830而驱动的混合动力汽车(参照图22)。该车辆800除了具有所述的HV控制装置810、发动机840、前马达820和后马达830之外，还具有车身890、电缆850、逆变器860和组电池700。本实施方式5的车辆电池系统SV1由其中的HV控制装置810、发动机840、前马达820、后马达830、电缆850、逆变器860和组电池700构成。
其中，HV控制装置810具有未图示的CPU、ROM、RAM，包括通过预定的程序工作的微型计算机。而且，该HV控制装置810可分别与前马达820、后马达830、发动机840、逆变器860和由通信电缆722连接的电池监视装置720通信，根据各部的状况进行各种控制。例如，根据车辆800的行驶状况，控制发动机840的驱动力和马达820、830的驱动力的组合，使得燃料消耗率效率最佳。另外，伴随着该控制，进行对组电池700的充放电控制。
该组电池700，如图23所示，除了搭载有多个不具有电解液30的浓度测定功能的锂离子二次电池2之外，还搭载有在所述的实施方式1中示出的电池1。该电池组700具有电池部710和电池监视装置720，该电池部构成为将串联连接的多个电池1、2收容在组电池壳体711内，该电池监视装置720配置在组电池壳体711的上表面711a。其中，电池监视装置720在本体壳体721内除了包括使用未图示的热敏电阻等的传感器取得与电池部710的电池1、2的状态(电池温度、电压)相关的数据的取得电路(未图示)之外，还包括电动势取得电路721A。
图24中抽出表示所述车辆电池系统SV1中的HV控制装置810、电池监视装置720和电池1。其中，包括电动势取得电路721A的电池监视装置720，如所述那样通过通信电缆722与HV控制装置810连接，进行通信，并且与在实施方式1中说明的电池1的浓度差电动势测定单元M1连接。具体来说，电动势取得电路721A与浓度差电动势测定单元M1中的第1测定电极40的第1导线42和第2测定电极50的第2导线52连接。由此，在电动势取得电路721A中，可以取得第1测定电极40和第2测定电极50之间的电动势。取得的电动势与其他的电池数据一起通过通信电缆722被发送到HV控制装置810。
在车辆电池系统SV1中的HV控制装置810中，基于从电动势取得电路721A接收到的与电动势相关的电池数据，可以判断电池1的劣化状况。而且，根据该判断，可以改变组电池700的电池1、2的控制。
例如，如图25中示出的流程图那样进行控制。
HV控制装置810自身具有计时器(未图示)，在步骤S1中，判定是否到了进行电池1的劣化检测的时刻。在此，在YES即到了进行电池1的劣化检测的时刻的情况下，进到步骤S2，使用电池1的浓度差电动势测定单元M1，进行在第1电极本体部41和第2电极本体部51之间产生的电动势的测定。另一方面，在NO即没有到进行电池1的劣化检测的时刻的情况下，返回步骤S1。
在步骤S2中，由电池监视装置720的电动势取得电路721A测定电池1中的第1电极本体部41和第2电极本体部51之间的电动势，将该测定值发送到HV控制装置810而取得。然后，在步骤S3中，HV控制装置810基于该测定值，判定电池1的劣化是否比预定的劣化状况加重。例如，在HV控制装置810内预先保存与预定的劣化状况对应的电动势的值(阀值)，比较该阀值和测定值，判定劣化状况。
在此，在YES即与预定的劣化状况相比劣化加重了的情况下，进到步骤S4，进行劣化控制模式下的控制。作为劣化控制模式，例如列举有如下模式：限制组电池700的各电池1、2的充电电流和/或放电电流的大小等、根据各电池1、2的劣化进行控制或者进行抑制劣化加重这样的控制。
另一方面，在NO即与预定的劣化状况相比劣化没有加重的情况下，进到步骤S5，进行在通常控制模式下的组电池700等的控制。所谓通常控制模式是与所述的劣化控制模式对比的模式，为没有特别限制组电池700的使用范围，对组电池700(电池1、2)进行假定的通常情况的控制的模式。
在步骤S4或步骤S5之后，返回步骤S1，重复所述处理。
本实施方式5所涉及的车辆电池系统SV1如所述那样具备电池1和电动势取得电路721A，因此，可以取得在第1测定电极40和第2测定电极50之间产生的电动势，从而可以容易地得知该电池1的劣化程度。进而，可以把握与电池1一起构成组电池700的其他的电池2的劣化程度。进而，也能够对电池1或组电池700根据其劣化的状况适当加以使用。
而且，本实施方式5的车辆800具备所述的车辆电池系统SV1。因此，在该车辆800中，可以由车辆电池系统SV1取得电池1的电动势，检测电池1的劣化状况，或进而把握电池2和/或组电池700的劣化状况。进而，也能够对电池1或组电池700根据其劣化状况适当加以使用。
这样一来，可以做出实现了与组电池700的劣化相应的适当的行驶特性的车辆。
浓度差电动势测定单元M1对应于存留电解液物理量测定单元，车辆电池系统SV1对应于电池系统，电动势取得电路721A对应于取得单元。另外，图25中示出的流程图中的步骤S2对应于存留电解液测定阶段。
根据本实施方式5所涉及的电池1的劣化检测方法，包括存留电解液测定阶段(步骤S2)，因此，使用在该测定阶段得到的电解液30(存留电解液30S)的锂离子的浓度，可以容易地检测电池1是否劣化。
另外，在存留电解液测定阶段(步骤S2)中，测定第1测定电极40和第2测定电极50之间产生的电动势的大小。该电动势的大小与存留电解液30S的锂离子的浓度具有相关关系。因此，根据该电动势的大小，可以容易地得知电池1的劣化程度。
在所述的实施方式5中，在车辆电池系统SV1中，在组电池700中使用了实施方式1的电池1，但也可使用例如变形方式1的电池101。但是，在使用了电池101的情况下，在电池监视装置720使用存留电解液电阻取得电路代替电动势取得电路721A，该存留电解液电阻取得电路使用存留电解液测定单元M2来取得第1电极本体部141和第2电极本体部151之间的电阻值。此时，存留电解液测定单元M2对应于物理量测定单元、存留电解液物理量测定单元，存留电解液电阻取得电路对应于取得单元。
(实施方式6)
参照图22、25～27，对包括本发明的实施方式6所涉及的车辆电池系统SV2的车辆1100进行说明。
本实施方式6的车辆在该车辆电池系统SV2包含所述变形方式2中的电池301的浓度差电动势测定单元M4这一方面与实施方式5的车辆不同。
实施方式6的车辆1100为通过与实施方式5同样的HV控制装置810并用发动机840、前马达820和后马达830而驱动的混合动力汽车(参照图22)。本实施方式6的车辆电池系统SV2如图22所示由HV控制装置810、发动机840、前马达820、后马达830、电缆850、逆变器860和组电池1000构成。
其中，组电池1000如图26所示，除了搭载有所述的多个电池2之外，还搭载有所述的变形方式2中示出的电池301。该组电池1000具有电池部710和电池监视装置1020，该电池部710与实施方式5同样构成为将串联连接的多个电池2和电池301收容在组电池壳体711内，该电池监视装置1020配置在组电池壳体711的上表面711a。
图27中抽出表示所述车辆电池系统SV2中的HV控制装置810、电池监视装置1020和电池301。其中，包括电动势取得电路1021A的电池监视装置1020，与实施方式5同样通过通信电缆722与HV控制装置810连接，进行通信。但是，在电池监视装置1020与变形方式2的电池301的浓度差电动势测定单元M4连接这一方面与实施方式5不同。
具体来说，电动势取得电路1021A与浓度差电动势测定单元M4中的负极集电部件72和第2测定电极50的第2导线52连接。由此，在电动势取得电路1021A中可以取得负极板22和第2测定电极50的第2电极本体部51之间的电动势。取得的电动势，与实施方式5同样与其他的电池数据一起通过通信电缆722发送到HV控制装置810。
在车辆电池系统SV2中的HV控制装置810中，与实施方式5同样，基于从电动势取得电路1021A接收到的关于电动势的电池数据，可以判断电池301的劣化状况。而且，根据该判断，对组电池1000的电池2和电池301，与实施方式5同样地按照图25示出的流程图进行控制。图25中所示的流程图与实施方式5相同，因此省略说明。
(实施方式7)
接着，参照图28，对包括本发明的本实施方式7所涉及的PC电池系统SP1的笔记本型个人计算机(以下也称为笔记本计算机)900进行说明。
笔记本计算机900是具有CPU940、存储器(未图示)、电池组910、内置在该电池组910的电池监视装置930和本体920的电池搭载设备。本实施方式7的PC电池系统SP1由其中的CPU940、存储器(未图示)、电池组910和电池监视装置930构成。
其中，CPU940与具有未图示的电路和通信电缆932的电池组910通信，读取在存储器内预备的程序，对其进行高速处理，实行例如对电池组910的充放电控制程序。
另外，电池组910如所述的实施方式5那样除了搭载有多个不具有电解液30的浓度测定功能的锂离子二次电池2之外，还搭载有所述的实施方式1中示出的电池1。该电池组910在其内部具有串联连接的多个电池1、2以及电池监视装置930。其中，电池监视装置930除了包括使用未图示的热敏电阻等传感器取得与电池组910的电池1、2的状态(电池温度、电压)相关的数据的取得电路(未图示)之外，还包括电动势取得电路721A。
另外，图24中抽出表示所述PC电池系统SP1中的CPU940、电池监视装置930和电池1。其中，包括电动势取得电路721A的电池监视装置930如所述那样通过通信电缆932与CPU940连接，进行通信，并且，与电池1的浓度差电动势测定单元M1连接。
具体来说，电动势取得电路721A与浓度差电动势测定单元M1中的第1测定电极40的第1导线42和第2测定电极50的第2导线52连接。由此，在电动势取得电路721A中，可以取得第1测定电极40和第2测定电极50之间的电动势。取得的电动势与其他的电池信息一起通过通信电缆722发送到CPU940。
PC电池系统SP1中的CPU940，基于从电动势取得电路721A接收到的电池数据，可以判断电池1的劣化状况。可以根据该判断改变电池组910的内部的电池1、2的控制。
例如，与实施方式5同样按照图25中示出的流程图进行控制。
本实施方式7所涉及的PC电池系统SP1如所述那样具备电池1和电动势取得电路721A，因此，可以取得在第1测定电极40和第2测定电极50之间产生的电动势，从而可以容易地得知该电池1的劣化程度。进而可以容易地把握与电池1一起构成电池组910的电池2的劣化程度。进而，也能够对电池1或电池组910内的电池2根据其劣化的状况适当加以使用。
而且，本实施方式7所涉及的笔记本计算机900具备所述的PC电池系统SP1。因此，在该笔记本计算机900中，由PC电池系统SP1取得电池1的电动势，检测电池1的劣化状况，或者进而把握电池2和/或电池组910的劣化状况。进而，也能够对电池1或电池组910内的电池2根据其劣化的状况适当加以使用。
这样一来，可以做出能够进行与电池组910的劣化状况相应的适当的充电或放电的笔记本计算机900。
PC电池系统SP1对应于电池系统。
另外，与实施方式5同样，在PC电池系统SP1中，也可使用变形方式1的电池101、或变形方式2的电池301代替电池1。但是，在使用了电池101的情况下，使用存留电解液电阻取得电路代替电动势取得电路721A，该存留电解液电阻取得电路取得第1电极本体部141和第2电极本体部151之间的电阻值。在使用了电池301的情况下，使用测定负极板22和第2电极本体部51之间的电动势的电动势取得电路1021A。
在以上所述中，基于实施方式1～7和变形方式1～3对本发明进行了说明，但不言而喻，本发明不限于所述实施方式，在不脱离其要旨的范围，能够进行适当变更并应用。
例如，在实施方式等中，将电池设为了卷绕形的锂离子二次电池，但也可为将多个正极板和多个负极板隔着隔板交互层叠而成的层叠型的锂离子二次电池。另外，作为浓度相关物理量，设为了第1测定电极和第2测定电极之间的电动势或电阻值(电流值)，但也可使用例如通过流过一定电流而在第1测定电极和第2测定电极之间产生的与电解液的锂离子浓度相应的电压的大小。
另外，在实施方式1中，作为隔离部件，使用了由多孔质的玻璃板形成的过滤器80，但只要为下述部件即可，所述部件防止在该隔离部件的第1面和第2面之间由存留电解液和基准电解液之间的浓度差引起的离子移动，且使得可由第1测定电极40和第2测定电极50测定存留电解液30S和基准电解液60之间的电位，例如可以使用具有这样的特性的陶瓷、树脂。

Claims (20)

1.一种锂离子二次电池，具备发电元件、电池壳体和电解液，所述发电元件具有正极板和负极板，所述电池壳体收容所述发电元件，所述电解液被保持在所述电池壳体内、含有锂离子，
所述电解液，
构成其一部分的保持电解液，在所述发电元件中被保持在所述正极板和负极板之间，并且，
构成另一部分的存留电解液，以能够与所述保持电解液相互流通的状态，被贮存在所述发电元件和所述电池壳体之间，
所述锂离子二次电池具备存留电解液物理量测定单元，该存留电解液物理量测定单元能够测定与所述存留电解液的所述锂离子的浓度具有相关关系的浓度相关物理量。
2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，
还具备液体保持部件，该液体保持部件即使在将该锂离子二次电池设为倾斜的姿势的情况下，也将所述存留电解液保持在如下形态：能够与所述保持电解液相互流通、且与所述存留电解液物理量测定单元中需要与所述存留电解液接触的要接触部位接触。
3.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池，其中，
所述存留电解液物理量测定单元具有：
第1测定电极，其包括第1电极本体部和第1导体部，所述第1电极本体部与所述存留电解液接触，所述第1导体部露出于所述电池壳体的外部、与所述第1电极本体部导通；
具有基准浓度的锂离子的基准电解液；
收容所述基准电解液的基准液容器部；
第2测定电极，其包括第2电极本体部和第2导体部，所述第2电极本体部与所述基准电解液接触，所述第2导体部露出于所述基准液容器部的外部、与所述第2电极本体部导通；和
隔离部件，其第1面与所述存留电解液相接、第2面与所述基准电解液相接，并且隔离所述存留电解液和所述基准电解液，该隔离部件防止在所述第1面和第2面之间由所述存留电解液和所述基准电解液之间的浓度差所引起的离子移动，并且使得能够通过所述第1测定电极和第2测定电极测定所述基准电解液和所述存留电解液之间的电位差。
4.根据权利要求3所述的锂离子二次电池，还具备：
正极集电部件，其连接于所述正极板，另一方面自身的一部分露出于所述电池壳体的外部；和
负极集电部件，其连接于所述负极板，另一方面自身的一部分露出于所述电池壳体的外部，
所述正极板和所述负极板的任一方为，其一部分与所述存留电解液接触，兼作所述第1测定电极的所述第1电极本体部的接触电极板，
所述正极集电部件和所述负极集电部件中与所述接触电极板相关的集电部件兼作所述第1导体部。
5.根据权利要求4所述的锂离子二次电池，其中，
将所述正极板和所述负极板中的小电位幅度电极板设为所述接触电极板，所述小电位幅度电极板为：在使该锂离子二次电池的充电状态在预定范围内发生了变化的情况下，对所述正极板变化的电位的幅度即正极电位幅度和所述负极板变化的电位的幅度即负极电位幅度进行了比较时，表现为较小值的某一方。
6.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池，其中，
所述存留电解液物理量测定单元具有：
第1测定电极，其包括第1电极本体部和第1导体部，所述第1电极本体部与所述存留电解液接触，所述第1导体部露出于所述电池壳体的外部、与所述第1电极本体部导通；和
第2测定电极，其包括第2电极本体部和第2导体部，所述第2电极本体部与所述第1电极本体部分离、与所述存留电解液接触，所述第2导体部露出于所述电池壳体的外部、与所述第2电极本体部导通。
7.一种组电池，该组电池具有多个锂离子二次电池，
所述锂离子二次电池的至少任一个为权利要求1～6中任一项所述的锂离子二次电池。
8.根据权利要求7所述的组电池，其中，
将构成该组电池的多个所述锂离子二次电池中在使该组电池充放电时变为最低温度的最低温电池设为所述权利要求1～6中任一项所述的锂离子二次电池。
9.一种车辆，该车辆搭载有权利要求1～6中任一项所述的锂离子二次电池、或者权利要求7或权利要求8所述的组电池。
10.一种电池搭载设备，该电池搭载设备搭载有权利要求1～6中任一项所述的锂离子二次电池、或者权利要求7或权利要求8所述的组电池。
11.一种电池系统，具备：
权利要求1～6中任一项所述的锂离子二次电池；和
取得单元，其使用所述存留电解液物理量测定单元，取得所述浓度相关物理量。
12.根据权利要求11所述的电池系统，
还具备组电池，该组电池具有包括所述权利要求1～6中任一项所述的锂离子二次电池的多个锂离子二次电池。
13.一种车辆，该车辆搭载有权利要求11或权利要求12所述的电池系统。
14.一种电池搭载设备，该电池搭载设备搭载有权利要求11或权利要求12所述的电池系统。
15.一种锂离子二次电池的劣化检测方法，所述锂离子二次电池具备发电元件、电池壳体和电解液，所述发电元件具有正极板和负极板，所述电池壳体收容所述发电元件，所述电解液被保持在所述电池壳体内、含有锂离子，
所述电解液，
构成其一部分的保持电解液，在所述发电元件中被保持在所述正极板和负极板之间，并且，
构成另一部分的存留电解液，以能够与所述保持电解液相互流通的状态，被贮存在所述发电元件和所述电池壳体之间，
所述劣化检测方法包括如下的存留电解液测定阶段：测定所述存留电解液的锂离子的浓度或与所述浓度具有相关关系的浓度相关物理量。
16.根据权利要求15所述的锂离子二次电池的劣化检测方法，其中，
所述锂离子二次电池具备液体保持部件，该液体保持部件即使在将该锂离子二次电池设为倾斜的姿势的情况下，也将所述存留电解液保持在如下形态：能够与所述保持电解液相互流通、且与测定所述存留电解液的所述浓度相关物理量的存留电解液物理量测定单元中需要与所述存留电解液接触的要接触部位接触。
17.根据权利要求15或16所述的锂离子二次电池的劣化检测方法，其中，
所述锂离子二次电池具有：
第1测定电极，其包括第1电极本体部和第1导体部，所述第1电极本体部与所述存留电解液接触，所述第1导体部露出于所述电池壳体的外部、与所述第1电极本体部导通；
具有基准浓度的锂离子的基准电解液；
收容所述基准电解液的基准液容器部；
第2测定电极，其包括第2电极本体部和第2导体部，所述第2电极本体部与所述基准电解液接触，所述第2导体部露出于所述基准液容器部的外部、与所述第2电极本体部导通；和
隔离部件，其第1面与所述存留电解液相接、第2面与所述基准电解液相接，并且隔离所述存留电解液和所述基准电解液，该隔离部件防止在所述第1面和第2面之间由所述存留电解液和所述基准电解液之间的浓度差所引起的离子移动，并且使得能够由所述第1测定电极和第2测定电极测定所述基准电解液和所述存留电解液之间的电位差，
所述存留电解液测定阶段，作为所述浓度相关物理量测定在所述第1测定电极和所述第2测定电极之间产生的电动势的大小。
18.根据权利要求15或16所述的锂离子二次电池的劣化检测方法，其中，
所述锂离子二次电池具备：
正极集电部件，其连接于所述正极板，另一方面自身的一部分露出于所述电池壳体的外部；和
负极集电部件，其连接于所述负极板，另一方面自身的一部分露出于所述电池壳体的外部，
所述正极板和所述负极板的任一方为，
其一部分与所述存留电解液接触，兼作所述第1测定电极的所述第1电极本体部的接触电极板，
所述正极集电部件和所述负极集电部件中与所述接触电极板相关的集电部件兼作所述第1导体部。
19.根据权利要求18所述的锂离子二次电池的劣化检测方法，其中，
将所述正极板和所述负极板中的小电位幅度电极板设为所述接触电极板，所述小电位幅度电极板为：在使该锂离子二次电池的充电状态在预定范围内发生了变化的情况下，对所述正极板变化的电位的幅度即正极电位幅度和所述负极板变化的电位的幅度即负极电位幅度进行了比较时，表现为较小值的某一方。
20.根据权利要求15或16所述的锂离子二次电池的劣化检测方法，其中，
所述锂离子二次电池具有：
第1测定电极，其包括第1电极本体部和第1导体部，所述第1电极本体部与所述存留电解液接触，所述第1导体部露出于所述电池壳体的外部、与所述第1电极本体部导通；和
第2测定电极，其包括第2电极本体部和第2导体部，所述第2电极本体部与所述第1电极本体部分离、与所述存留电解液接触，所述第2导体部露出于所述电池壳体的外部、与所述第2电极本体部导通，
所述存留电解液测定阶段，作为所述浓度相关物理量测定如下至少任一方：在所述第1电极本体部和所述第2电极本体部之间产生的电阻的大小；在所述第1电极本体部和第2电极本体部之间施加了一定电压时流动的电流的大小；和在所述第1电极本体部和第2电极本体部之间流过一定电流时在该第1电极本体部和第2电极本体部之间产生的电压的大小。
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