CN107632049A - 检测系统 - Google Patents

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Abstract

现有技术中期望提高内置有发电元件的外装部件的破损状态检测精度。本公开提供一种检测系统,具备:发电元件;内置所述发电元件的第1外装体;位于所述发电元件与所述第1外装体之间、内置所述发电元件的第2外装体;由所述第1外装体和所述第2外装体包围的第1空间;由所述第2外装体包围的第2空间;以及对所述第1空间中的气体和所述第2空间中的气体进行检测的检测部。

Description

检测系统
技术领域
本公开涉及检测系统。
背景技术
在专利文献1中公开了含有与硫化氢发生化学反应而使电阻变化的材料的电池单元和硫化氢检测手段。
在先技术文献
专利文献1:日本特许第5459319号公报
发明内容
现有技术中,期望提高内置发电元件的外装部件的破损状态检测精度。
本公开的一技术方案中的检测系统具备:发电元件;内置所述发电元件的第1外装体;位于所述发电元件与所述第1外装体之间的、内置所述发电元件的第2外装体;由所述第1外装体和所述第2外装体包围的第1空间;由所述第2外装体包围的第2空间;以及检测所述第1空间中的气体和所述第2空间中的气体的检测部。
根据本公开,能够提高内置发电元件的外装部件的破损状态检测精度。
附图说明
图1是示出实施方式1中的检测系统1000的概略构成的图。
图2是示出实施方式1中的检测系统1100的概略构成的图。
图3是示出实施方式1中的检测系统1200的概略构成的图。
图4是示出实施方式1中的检测系统1300的概略构成的图。
图5是示出实施方式1中的检测系统1400的概略构成的图。
图6是示出实施方式1中的发电元件100的一例的概略构成的图。
图7是示出实施方式1中的发电元件100的另一例的概略构成的图。
图8是示出实施方式2中的检测系统2000的概略构成的图。
图9是示出第1外装体210和第2外装体220的破损状态的图。
图10是示出实施方式2中的判定部700的判定方法的图。
图11是示出实施方式2中的判定部700的判定方法的图。
图12是示出实施方式2中的判定部700的判定方法的图。
图13是示出实施方式2中的检测系统2100的概略构成的图。
图14是示出实施方式2中的检测系统2200的概略构成的图。
图15是示出实施方式3中的检测系统3000的概略构成的图。
图16是示出实施方式3中的检测系统3100的概略构成的图。
图17是示出实施方式3中的检测系统3200的概略构成的图。
图18是示出实施方式4中的检测系统4000的概略构成的图。
图19是示出实施方式4中的判定部700的判定方法的图。
图20是示出实施方式4中的检测系统4100的概略构成的图。
图21是示出实施方式5中的检测系统5000的概略构成的图。
图22是示出实施方式5中的检测系统5100的概略构成的图。
图23是示出实施方式5中的检测系统5200的概略构成的图。
图24是示出实施方式5中的检测系统5300的概略构成的图。
图25是示出实施方式5中的检测系统5400的概略构成的图。
图26是示出实施方式6中的检测系统6000的概略构成的图。
图27是示出实施方式6中的判定部700的判定方法的图。
标号说明
100 发电元件
110 电极层
111 第1集电体
112 第1引线
120 对电极层
121 第2集电体
122 第2引线
130 电解质层
140 双极集电体
210 第1外装体
220 第2外装体
230 共有外装部分
310 第1空间
320 第2空间
400 检测部
510 第1传感元件
520 第2传感元件
530 第3传感元件
540 第4传感元件
113、123、511、521、522、531、541、542 封止部分
610 第1连通管
620 第2连通管
630 自动切换阀
611、621、622 连结部分
700 判定部
800 通知部
900 充放电部
1000、1100、1200、1300、1400、2000、2100、2200、3000、3100、3200、4000、4100、5000、5100、5200、5300、5400、6000 检测系统
具体实施方式
以下参照附图对本公开的实施方式进行说明。
(实施方式1)
图1是示出实施方式1中的检测系统1000的概略构成的图。
实施方式1中的检测系统1000具备发电元件100、第1外装体210、第2外装体220、第1空间310、第2空间320和检测部400。
第1外装体210中内置有发电元件100和第2外装体220。
第2外装体220位于发电元件100与第1外装体210之间。第2外装体220中内置有发电元件100。
第1空间310是由第1外装体210与第2外装体220包围(例如密闭)的空间。
第2空间320是由第2外装体220包围(例如密闭)的空间。
检测部400检测第1空间310中的气体和第2空间320中的气体。
根据以上构成,能够提高内置有发电元件100的外装部件的破损状态检测精度。具体而言,能够基于第1空间310中的气体的检测结果和第2空间320中的气体的检测结果来检测第1外装体210和第2外装体220是否破损。由此,能够高精度且尽早检测出第1外装体210和第2外装体220的破损的发生。因此,例如在第1外装体210与第2外装体220中的至少一个破损了的情况下,能够尽早实施停止使用发电元件100等的应对之策。从而能够提高利用发电元件100的系统的安全性。
另外,根据以上构成,通过第1外装体210和第2外装体220能够实现双重的外装构造。由此,能够提高对于来自外装体外部的冲击的耐性以及防水性等。并且,能够防止伴随发电元件100的长期使用等而从发电元件100产生的产生气体(例如硫化氢气体等)漏泄到外部。
在实施方式1中,发电元件100也可以是电池单元。
或者,发电元件100也可以是多个电池单元层叠成的层叠电池。
或者,发电元件100也可以是多个电池单元串联或并联成的电池模块。
或者,发电元件100也可以是多个电池模块串联或并联成的电池组。
作为第1外装体210合第2外装体220,可使用一般公知的外装材料(铝箔、铝合金箔、树脂薄膜、铝和树脂的复合薄膜等)。
或者,在发电元件100是更大型的结构(例如电池模块、电池组等)的情况下,作为第1外装体210和第2外装体220的材料,可使用强度更高的材料(例如金属板、树脂板等)。
作为第1外装体210和第2外装体220的材料,也可以是对于水分、封入气体以及从发电元件产生的气体等具有高的防浸透能力的材料。通过第1外装体210和第2外装体220防止水分的浸入,能够防止集电体的腐蚀劣化、固体电解质的变质以及有毒气体的产生等。
第1外装体210和第2外装体220的形状可以是一般公知的外装体的形状(例如层叠型、方型、圆筒型等)。
第1外装体210的构成(形状、材料、厚度等)与第2外装体220的构成(形状、材料、厚度等)既可以相同也可以不同。
在实施方式1中,检测部400检测第1空间310中的气体。更具体而言,检测部400也可以检测存在于第1空间310的作为检测对象的气体(即,从第1外装体210的外部侵入的外部气体、被封入第2空间320的第2气体、能从发电元件100产生的产生气体等)。并且,检测部400也可以检测存在于第1空间310的、被封入第1空间310的第1气体等其他气体。
另外,检测部400检测第2空间320中的气体。更具体而言,检测部400也可以检测存在于第2空间320的作为检测对象的气体(即,被封入第1空间310的第1气体、从第1外装体210的外部侵入的外部气体、能从发电元件100产生的产生气体等)。并且,检测部400也可以检测存在于第2空间320的、被封入第2空间320的第2气体等其他气体。
此外,在本公开中,“检测部检测气体”包括“检测部将表示气体的检测结果的检测信号输出”。
图2是示出实施方式1中的检测系统1100的概略构成的图。
实施方式1中的检测系统1100除了上述的检测系统1000的构成以外,还具备第1传感元件510。
第1传感元件510配置于第1空间310。
检测部400基于来自第1传感元件510的检测信号来检测第1空间310中的气体。
根据以上构成,与具备将外装部件的内部与检测部400连通的连通管的构成(后述的检测系统1300)相比,能够使检测系统小型化。
实施方式1中的检测系统1100还具备第2传感元件520。
第2传感元件520配置于第2空间320。
检测部400基于来自第2传感元件520的检测信号来检测第2空间320中的气体。
第1传感元件510是对存在于第1空间310的作为检测对象的气体进行检测的部件。
第2传感元件520是对存在于第2空间320的作为检测对象的气体进行检测的部件。
作为第1传感元件510和第2传感元件520,可单独或组合2种以上地使用一般公知的气体检测传感器(例如恒电位电解式、半导体式、热传导式等)。
在传感元件的检测对象气体被设定为多种气体的情况下,传感元件可以是用1个传感元件就能检测多种检测对象气体的元件。或者传感元件也可以是多个能单独检测多种检测对象气体中的一种气体的元件的集合体。
另外,如图2所示,第1传感元件510也可以具备第1连接线即与第1传感元件510的传感检测区域连接的一对连接线。
在实施方式1中的检测系统1100中,第1连接线经过设置于第1外装体210的封止部分511,被引出到第1外装体210的外部。
另外,如图2所示,第2传感元件520也可以包括第2连接线即与第2传感元件520的传感检测区域连接的一对连接线。
在实施方式1中的检测系统1100中,第2连接线经过设置于第2外装体220的封止部分522和设置于第1外装体210的封止部分521,被引出到第1外装体210的外部。
被引出到第1外装体210的外部的各条连接线与检测部400连接。
检测部400例如可以向一对连接线之间施加电流,检测一对连接线之间的电压。此时,检测部400例如可以具备电流施加部(例如电流源)与电压计测部(例如电压计)。作为电流施加部和电压计测部的构成,可使用一般公知的构成。
或者,检测部400例如也可以向一对连接线之间施加电压,检测一对连接线之间的电流。此时,检测部400例如可以具备电压施加部(例如电压源)与电流计测部(例如电流计)。作为电压施加部与电流计测部的构成,可使用一般公知的构成。
检测部400可以基于从第1连接线和第2连接线分别检测出的电压或电流的大小及变化等,将表示第1空间310和第2空间320中的气体的检测结果的检测信号单独输出。
另外,作为封止部分,可使用一般公知的封止材料(热塑性树脂、热固化性树脂、光固化性树脂等)。作为封止部分的材料,也可以是对于水分、封入气体、以及能从发电元件100产生的气体等具有高的防浸透能力的材料。通过封止部分防止水分的浸入,能够防止集电体的腐蚀劣化、固体电解质的变质以及有毒气体的产生等。
图3是示出实施方式1中的检测系统1200的概略构成的图。
实施方式1中的检测系统1200除了上述的检测系统1100的构成以外,具备下述构成。
即,在实施方式1中的检测系统1200中,第1外装体210的一部分与第2外装体220的一部分彼此一体化而构成共有外装部分230。
与第2传感元件520连接的第2连接线,从共有外装部分230引出而连接到检测部400。换言之,引出第2连接线的封止部分521被设置于共有外装部分230。
根据以上构成,能够减少用于将第2传感元件520的第2连接线引出到外装部件的外部的封止部分的数量。由此,能够使封止部分的加工工序简化,能够消减封止部分的加工成本。另外,能够防止由于存在多个封止部分导致的强度降低。从而能够减低外装部件的破损风险。
图4是示出实施方式1中的检测系统1300的概略构成的图。
实施方式1中的检测系统1300除了上述的检测系统1000的构成以外,还具备第1连通管610。
第1连通管610将第1空间310与检测部400连通。
检测部400检测经第1连通管610被导入的第1空间310中的气体。
根据以上构成,与在外装部件的内部设置传感元件的构成(上述的检测系统1100)相比,作为检测部400,能够在外装部件的外部具备检测灵敏度更高的检测装置等。由此,能够进一步提高内置发电元件100的外装部件的破损状态检测精度。
实施方式1中的检测系统1300还具备第2连通管620。
第2连通管620将第2空间320与检测部400连通。
检测部400检测经第2连通管620被导入的第2空间320中的气体。
作为第1连通管610和第2连通管620的材料,可使用一般公知的连通管的材料(例如金属、树脂等)。作为第1连通管610和第2连通管620的材料,也可以是对于水分、封入气体、以及能从发电元件100产生的气体等具有高的防浸透能力的材料。
另外,第1连通管610与设置于第1外装体210的连结部分611连结。
另外,第2连通管620经过设置于第1外装体210的连结部分621,与设置于第2外装体220的连结部分622连结。
第1连通管610和第2连通管620与检测部400连接。
此外,如图4所示,第1连通管610和第2连通管620也可以经由自动切换阀630而连接到检测部400。
自动切换阀630将存在于第1空间310和第2空间320的气体单独导入检测部400。
在实施方式1中的检测系统1300中,检测部400也可以具备气体分析装置。作为该气体分析装置,可使用一般公知的气体分析装置。此时,被自动切换阀630单独导入第1空间310和第2空间320中的气体,可以通过气体分析装置检测(例如浓度计测)。由此,检测部400可以将表示第1空间310和第2空间320中的气体的检测结果的检测信号单独输出。
或者,在实施方式1中的检测系统1300中,检测部400可以具备与上述的第1传感元件510和第2传感元件520相当的传感元件。此时,检测部400可以基于由传感元件检测出的电压或电流的大小及变化等,将表示第1空间310和第2空间320中的气体的检测结果的检测信号单独输出。
此外,作为连结部分,可使用一般公知的连结材料(金属材料、封止材料等)。作为连结部分的材料,可以是对于水分、封入气体、以及能从发电元件100产生的气体等具有高的防浸透能力的材料。
图5是示出实施方式1中的检测系统1400的概略构成的图。
实施方式1中的检测系统1400除了上述的检测系统1300的构成以外,还具备下述构成。
即,在实施方式1中的检测系统1400中,第1外装体210的一部分与第2外装体220的一部分彼此一体化而构成共有外装部分230。
第2连通管620与共有外装部分230连结。
根据以上构成,能够减少第2连通管620与外装部件的连结部分的数量。由此,能够使连结部分的设置工序简化,能够削减连结部分的设置成本。另外,能够防止由于存在多个连结部分导致的强度降低。从而能够减低外装部件的破损风险。
此外,在实施方式1中的检测系统1200或检测系统1400中,第1外装体210的侧面的一部分与第2外装体220的侧面的一部分可以是共同的部件。此时,该共同的部件的部分成为共有外装部分230。
或者,在实施方式1中的检测系统1200或检测系统1400中,第1外装体210的侧面的一部分与第2外装体220的侧面的一部分可以不空开空间地紧密贴合。此时,该贴合部分成为共有外装部分230。
此外,上述的图2~图5所示的各构成也可以适当地组合。例如,可以对第1空间310和第2空间320之中的一者采取使用传感元件的检测方法,对另一者采取使用连通管的检测方法。
此外,实施方式1中的发电元件100例如是具有充电和放电的特性的发电元件。
以下,对实施方式1中的发电元件100的具体例进行说明。
图6是示出实施方式1中的发电元件100的一例的概略构成的图。
图6所示的发电元件100具备电极层110、第1集电体111、对电极层120、第2集电体121和电解质层130。
电极层110是含有电极材料的层。
对电极层120是成为电极层110的对电极的层。对电极层120是含有对电极材料的层。
第1集电体111与电极层110接触。
第2集电体121与对电极层120接触。
电解质层130是含有电解质材料的层。电解质层130例如设置于电极层110与对电极层120之间。
在发电元件100中,电极层110和对电极层120一方是正极层、另一方是负极层。
例如,电极层110可以是正极层。此时,电极材料是正极材料。对电极层120是负极层。对电极材料是负极材料。第1集电体111是正极集电体。第2集电体121是负极集电体。
或者,电极层110也可以是负极层。此时,电极材料是负极材料。对电极层120是正极层。对电极材料是正极材料。第1集电体111是负极集电体。第2集电体121是正极集电体。
电解质层130例如可以是固体电解质层。由此,能够实现使用固体电解质的电池(全固体锂二次电池)。
正极层例如是正极活性物质层。正极活性物质层是含有正极材料即正极活性物质的层。作为正极活性物质层所含有的正极活性物质,可使用公知的正极活性物质(例如钴酸锂、LiNO等)。作为正极活性物质的材料,可使用能够将Li插入和脱离的各种材料。
此外,正极层也可以作为在正极活性物质层中包含含有材料的正极合剂层而设置。作为正极活性物质层的含有材料,可使用公知的固体电解质(例如无机系固体电解质等)。作为无机系固体电解质,可使用硫化物固体电解质或氧化物固体电解质等。作为硫化物固体电解质,例如可使用Li2S:P2S5的混合物。正极活性物质的表面也可以用固体电解质进行涂敷。另外,作为正极活性物质层的含有材料,可使用导电材料(例如乙炔黑等)、粘结用粘合剂(例如聚偏二氟乙烯等)等。
正极层可通过将糊状的涂料涂布到正极集电体面上并进行干燥而制作,该涂料中一并混炼有正极活性物质、含有材料和溶剂。为提高正极层的密度,也可以在干燥后对正极层进行冲压。这样制作的正极层的厚度例如为5~300μm。
负极层例如是负极活性物质层。负极活性物质层是含有负极材料即负极活性物质的层。作为负极活性物质层所含有的负极活性物质,可使用公知的负极活性物质(例如石墨等)。作为负极活性物质的材料,可使用能够将Li插入和脱离的各种材料。
此外,负极层也可以作为在负极活性物质层中包含含有材料的负极合剂层而设置。作为负极活性物质层的含有材料,可使用公知的固体电解质(例如无机系固体电解质等)。作为无机系固体电解质,可使用硫化物固体电解质或氧化物固体电解质等。作为硫化物固体电解质,例如可使用Li2S:P2S5的混合物。另外,作为负极活性物质层的含有材料,可使用导电材料(例如乙炔黑等)、粘结用粘合剂(例如聚偏二氟乙烯等)等。
负极层可通过将糊状的涂料涂布到负极集电体面上并进行干燥而制作,该涂料中一并混炼有负极活性物质、含有材料和溶剂。为提高负极层的密度,也可以在干燥后对负极层进行冲压。这样制作的负极层的厚度例如为5~300μm。
另外,在发电元件100中,负极活性物质层的形成范围可以比正极活性物质层的形成范围大。由此,例如有可能能够防止由锂析出导致的电池的不良情况(例如可靠性的减低)。
或者,在发电元件100中,正极活性物质层与负极活性物质层的形成范围也可以相同。
固体电解质层是含有固体电解质的层。固体电解质层例如设置于正极层与负极层之间。
作为固体电解质层所含有的固体电解质,可使用公知的固体电解质(例如无机系固体电解质等)。作为无机系固体电解质,可使用硫化物固体电解质或氧化物固体电解质等。作为硫化物固体电解质,例如可使用Li2S:P2S5的混合物。硫化物固体电解质具有高的离子传导性,柔软性也优异。
另外,作为固体电解质层的含有材料,可使用粘结用粘合剂(例如聚偏二氟乙烯等)等。
固体电解质层可通过将糊状的涂料涂布到正极活性物质层或负极活性物质层上并进行干燥而制作,该涂料中一并混炼有固体电解质、含有材料和溶剂。通过对正极集电体、正极层、固体电解质层、负极层以及负极集电体的层叠体进行加压压制,可制作发电元件。通过加压压制,能够成为各层致密且彼此良好接合的状态。进行接合时,可以使正极层的形成面内位置不从相对的负极层的形成面内位置突出。
另外,在发电元件100中,正极层和负极层均可以形成在比正极集电体和负极集电体窄的范围。此时,固体电解质层可以与正极活性物质层和负极活性物质层的任一层相比均大面积地形成。由此,能够防止由正极层与负极层的直接接触导致的短路。
另外,在发电元件100中,固体电解质层可以形成在与正极集电体或负极集电体相同的范围。
或者,在发电元件100中,固体电解质层可以形成在比正极集电体或负极集电体窄的范围。
作为正极集电体可使用金属箔(例如SUS箔、Al箔)等。正极集电体的厚度例如可以为5~100μm。
作为负极集电体可使用金属箔(例如SUS箔、Cu箔)等。负极集电体的厚度例如可以为5~100μm。
此外,对于制造工序中的发电元件100的各层的形成顺序没有特别限定。另外,作为发电元件100的各层的形成方法,例如可采用依次层叠、粘合、转印或将它们组合的方法等。
此外,如图6所示,实施方式1中的检测系统还可以具备第1引线112、第2引线122。
第1引线112的一端与第1集电体111连接。另外,第1引线112的另一端被引出到第1外装体210和第2外装体220的外侧。此时,第1引线112与第1外装体210和第2外装体220之间的间隙,例如可以被封止部分113封止。
第2引线122的一端与成为第1集电体111的对电极的集电体(例如图6中的第2集电体121)连接。另外,第2引线122的另一端被引出到第1外装体210和第2外装体220的外侧。此时,第2引线122与第1外装体210和第2外装体220之间的间隙,例如可以被封止部分123封止。
第1引线112和第2引线122可连接到从发电元件100被供给电力的负荷、或对发电元件100进行充电的充电装置等。
此外,在实施方式1中,电极层110、对电极层120和电解质层130之中的至少一层,可以含硫系材料。硫系材料例如是通过与水分进行反应而生成硫化氢(H2S)气体的材料。硫系材料例如也可以是上述的硫化物系固体电解质。
此外,在实施方式1中,如图6所示,第1传感元件510和第2传感元件520可以是薄膜型的传感器。由此,能够使第1传感元件510和第2传感元件520的封入构造简易。另外,能够减小第1传感元件510和第2传感元件520的占有体积。
图7是示出实施方式1中的发电元件100的另一例的概略构成的图。
图7所示的发电元件100是层叠了两个图6所示的单电池得到的构成。
图7所示的双极集电体140是在其正反面形成有正极层和负极层的双极集电体。双极集电体可以是单一的部件。或者,双极集电体也可以是两层以上的部件通过粘接、接合或重叠等而一体化所得的构成。
以上这样,实施方式1中的发电元件100可以构成为多个单电池串联而成的双极电池。
通过将在正反面形成有正极层和负极层的双极集电体隔着固体电解质层反复层叠,可制作双极电池(双极全固体电池)。此时,多个发电元件可以被加压压制。由此,能够使各发电元件的串联配置和连接状态更稳定化。
如果是多个单电池串联而成的双极电池,则例如能够得到高电压。
此外,实施方式1中的单电池的层叠数可以是两个以上(例如2~200个)。通过调整发电元件的层叠数,能够实现与电池用途(电子器件、电器装置、电动车辆、固定式蓄电池等)相应的输出调整。
(实施方式2)
以下,对实施方式2进行说明。此外,适当省略与上述的实施方式1重复的说明。
图8是示出实施方式2中的检测系统2000的概略构成的图。
实施方式2中的检测系统2000除了上述的实施方式1中的检测系统的构成以外,还包括下述构成。
即,在实施方式2中的检测系统2000中,在第1空间310中封入有第1气体。
检测部400在第1空间310中检测从第1外装体210的外部侵入的外部气体。
检测部400在第2空间320中检测第1气体。
根据以上构成,能够进一步提高内置有发电元件100的外装部件的破损状态检测精度。具体而言,能够基于第1空间310中的外部气体的检测结果和第2空间320中的第1气体的检测结果来检测第1外装体210和第2外装体220是否破损。由此,能够以更高的精度且更早地检测出第1外装体210和第2外装体220的破损的发生。
作为第1气体,例如可使用稀有气体(氦气、氖气、氩气等)、氮气等。第1气体例如是相对于发电元件100和外装部件等惰性的气体。
外部气体例如可以是大气(空气)。或者,在第1外装体210的外侧存在任意密封气体的情况下,外部气体也可以是该密封气体。
另外,实施方式2中的检测系统2000还具备判定部700。
判定部700基于检测部400的检测结果(例如检测信号)来判定第1外装体210和第2外装体220的破损状态。
在实施方式2中的检测系统2000中,检测部400对判定部700输出检测结果(例如检测信号)。
图9是示出第1外装体210和第2外装体220的破损状态的图。
图9(a)示出第1外装体210和第2外装体220均没有破损的状态(案例A)。
图9(b)示出第1外装体210破损且第2外装体220没有破损的状态(案例B)。
图9(c)示出第1外装体210没有破损且第2外装体220破损的状态(案例C)。
图9(d)示出第1外装体210和第2外装体220均破损的状态(案例D)。
此外,在本公开中,“外装体破损”意味着“在外装体的一部分出现气体能够通过的部分”。例如,“外装体破损”可以意味着“在外装体的一部分出现开口或龟裂”。这些开口和龟裂可以是由于来自外部的冲击或外装体的劣化、腐食等而产生的。
此外,在第1外装体210破损的情况下,存在于第1外装体210的外部的气体,经由第1外装体210流入第1外装体210的内部(即第1空间310)。另外,存在于第1外装体210的内部(即第1空间310)的气体,经由第1外装体210流出到第1外装体210的外部。
另外,在第2外装体220破损的情况下,存在于第2外装体220的外部(即第1空间310)的气体,经由第2外装体220流入第2外装体220的内部(即第2空间320)。另外,存在于第2外装体220的内部(即第2空间320)的气体,经由第2外装体220流出到第2外装体220的外部(即第1空间310)。
图10是示出实施方式2中的判定部700的判定方法的图。
在实施方式2中的检测系统2000中,判定部700可以执行图10所示的判定方法。
即,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中没有检测到外部气体、并且在第2空间320中没有检测到第1气体的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210和第2外装体220均没有破损(案例A-10)。
另外,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中检测到外部气体、并且在第2空间320中没有检测到第1气体的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210破损且第2外装体220没有破损(案例B-10)。
另外,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中没有检测到外部气体、并且在第2空间320中检测到第1气体的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210没有破损且第2外装体220破损(案例C-10)。
另外,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中检测到外部气体、并且在第2空间320中检测到第1气体的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210和第2外装体220均破损(案例D-10)。
根据以上构成,能够提高内置有发电元件100的外装部件的破损状态判定精度。具体而言,能够基于第1空间310中的外部气体的检测结果和第2空间320中的第1气体的检测结果,个别地判定第1外装体210和第2外装体220是否破损。由此,能够以高精度且尽早判定出第1外装体210和第2外装体220的破损的发生。
此外,在实施方式2中的检测系统2000中,可以在第2空间320中封入第2气体。第2气体是不同于第1气体的气体。
此时,检测部400可以在第1空间310中检测外部气体和第2气体。
根据以上构成,能够进一步提高内置有发电元件100的外装部件的破损状态检测精度。具体而言,能够基于第1空间310中的外部气体和第2气体的检测结果以及第2空间320中的第1气体的检测结果来检测第1外装体210和第2外装体220是否破损。即,通过不仅单独检测第1气体,还单独检测第2气体,从而即使在第1气体和第2气体的一方被误测的情况或第1气体和第2气体的一方的检测变得困难的情况下,也能够检测第2外装体220是否破损。由此,能够以更高的精度且更早地检测出第1外装体210和第2外装体220的破损的发生。
作为第2气体,例如可使用稀有气体(氦气、氖气、氩气等)、氮气等。第2气体例如是相对于发电元件100和外装部件等惰性的气体。
第1气体和第2气体也可以是彼此种类不同或成分不同的气体。并且,第1气体和第2气体可以是种类或成分与外部气体不同的气体。由此,能够进一步提高内置有发电元件100的外装部件的破损状态检测精度。
此外,第1气体、第2气体和外部气体可以是彼此以不同浓度含有相同成分(物质)的气体。
图11是示出实施方式2中的判定部700的判定方法的图。
在实施方式2中的检测系统2000中,判定部700可以执行图11所示的判定方法。
即,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中没有检测到外部气体、在第1空间310中没有检测到第2气体、并且在第2空间320中没有检测到第1气体的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210和第2外装体220均没有破损(案例A-20)。
另外,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中检测到外部气体、在第1空间310中没有检测到第2气体、并且在第2空间320中没有检测到第1气体的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210破损且第2外装体220没有破损(案例B-20)。
另外,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中没有检测到外部气体、在第1空间310中检测到第2气体、并且在第2空间320中检测到第1气体的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210没有破损且第2外装体220破损(案例C-20)。
另外,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中检测到外部气体、在第1空间310中检测到第2气体、并且在第2空间320中检测到第1气体的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210和第2外装体220均破损(案例D-20)。
根据以上构成,能够进一步提高内置有发电元件100的外装部件的破损状态判定精度。具体而言,能够基于第1空间310中的外部气体和第2气体的检测结果以及第2空间320中的第1气体的检测结果来个别地判断第1外装体210和第2外装体220是否破损。即,通过将是否检测到第1气体与是否检测到第2气体相一致(相符合)的检测结果用于判定,即使在第1气体和第2气体的一方被误测的情况下,也能够正确地判定第2外装体220是否破损。由此,能够以更高的精度且更早地判定出第1外装体210和第2外装体220的破损的发生。
此外,在实施方式2中的检测系统2000中,判定部700可以进一步执行下述判定方法。
即,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中没有检测到外部气体、并且在第1空间310中检测到第2气体的情形和在第2空间320中检测到第1气体的情形的至少一种情形的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210没有破损且第2外装体220破损(案例C-20、案例C-21、或案例C-22)。
另外,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中检测到外部气体、并且在第1空间310中检测到第2气体的情形和在第2空间320中检测到第1气体的情形的至少一种情形的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210和第2外装体220均破损(案例D-20、案例D-21、或案例D-22)。
根据以上构成,能够进一步提高内置有发电元件100的外装部件的破损状态判定精度。具体而言,能够基于第1空间310中的外部气体和第2气体的检测结果以及第2空间320中的第1气体的检测结果来个别地判定第1外装体210和第2外装体220是否破损。即,通过将检测到第1气体和第2气体中的至少一种气体的情况下的检测结果用于判定,即使在第1气体和第2气体中的一方的检测变得困难的情况(例如检测部400发生故障、第1气体或第2气体消失等情况)下,也能够判定第2外装体220是否破损。更具体而言,可以想到根据各外装体的破损部位(上方部分或下方部分)以及外部气体、第1气体与第2气体的比重之差,在各外装体破损时,外部气体、第1气体与第2气体相对于另一空间流入、流出的量和速度会发生变化。该情况下,即使在第1气体和第2气体均不能从各外装体的破损部位充分流入、流出的情况下,也能够判定第2外装体220是否破损。由此,能够更早地判定出第1外装体210和第2外装体220的破损的发生。
此外,在实施方式2中的检测系统2000中,检测部400可以在第2空间320中检测第1气体和外部气体。
根据以上构成,能够进一步提高内置有发电元件100的外装部件的破损状态检测精度。具体而言,能够基于第1空间310中的外部气体和第2气体的检测结果以及第2空间320中的第1气体和外部气体的检测结果来检测第1外装体210和第2外装体220是否破损。即,通过也检测第2空间320中的外部气体,即使在第1气体和第2气体中的一方被误测的情况下或第1气体和第2气体中的一方的检测变得困难的情况下,也能够正确地检测第2外装体220是否破损。由此,能够以更高的精度且更早地检测出第1外装体210和第2外装体220的破损的发生。
图12是示出实施方式2中的判定部700的判定方法的图。
在实施方式2中的检测系统2000中,判定部700可以执行图11所示的判定方法。
即,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中没有检测到外部气体、在第1空间310中没有检测到第2气体、在第2空间320中没有检测到第1气体、并且在第2空间320中没有检测到外部气体的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210和第2外装体220均没有破损(案例A-30)。
另外,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中检测到外部气体、在第1空间310中没有检测到第2气体、在第2空间320中没有检测到第1气体、并且在第2空间320中没有检测到外部气体的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210破损且第2外装体220没有破损(案例B-30)。
另外,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中没有检测到外部气体、在第1空间310中检测到第2气体、在第2空间320中检测到第1气体、并且在第2空间320中没有检测到外部气体的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210没有破损且第2外装体220破损(案例C-30)。
另外,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中检测到外部气体、在第1空间310中检测到第2气体、在第2空间320中检测到第1气体、并且在第2空间320中检测到外部气体的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210和第2外装体220均破损(案例D-30)。
根据以上构成,能够进一步提高内置有发电元件100的外装部件的破损状态判定精度。具体而言,能够基于第1空间310中的外部气体和第2气体的检测结果以及第2空间320中的第1气体和外部气体的检测结果来个别地判定第1外装体210和第2外装体220是否破损。即,通过将第2空间320中的外部气体的检测结果也用于判定,即使在第1气体和第2气体中的一方被误测的情况下,也能够正确地判定第2外装体220是否破损。由此,能够以更高的精度且更早地判定出第1外装体210和第2外装体220的破损的发生。
此外,在实施方式2中的检测系统2000中,判定部700可以进一步执行下述判定方法。
即,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中检测到外部气体、并且在第2空间320中检测到外部气体的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210和第2外装体220均破损(案例D-30、案例D-31、案例D-32、或案例D-33)。
根据以上构成,能够进一步提高内置有发电元件100的外装部件的破损状态判定精度。具体而言,能够基于第1空间310中的外部气体和第2气体的检测结果以及第2空间320中的第1气体和外部气体的检测结果来个别地判定第1外装体210和第2外装体220是否破损。即,通过将至少在第2空间320中检测到外部气体的情况下的检测结果用于判定,即使在第1气体和第2气体中的一方的检测变得困难的情况下(例如检测部400发生故障、第1气体或第2气体消失等情况下),也能够判定第1外装体210和第2外装体220是否破损。更具体而言,可以想到根据各外装体的破损部位(上方部分或下方部分)以及外部气体、第1气体与第2气体的比重之差,在各外装体破损时,外部气体、第1气体和第2气体相对于不同空间流入、流出的量和速度会发生变化。该情况下,即使在第1气体与第2气体均不能从各外装体的破损部位充分地流入、流出的情况下,也能够判定第2外装体220是否破损。由此,能够更早地判定第1外装体210和第2外装体220的破损的发生。
此外,在实施方式2中的检测系统2000中,发电元件100可以包含有助于产生气体的产生的材料。
此时,检测部400可以检测第1空间310中的产生气体和第2空间320中的产生气体。
根据以上构成,能够提高内置有发电元件100的外装部件的破损状态检测精度。具体而言,能够基于在第2空间320中可产生的产生气体的检测结果来检测第2外装体220是否破损。由此,能够以更高的精度且更早地检测出第2外装体220的破损的发生。因此,例如在第2外装体220破损的情况下,能够尽早地实施停止利用发电元件100等对策。由此,特别是在产生气体是有害的气体(例如硫化氢气体等)的情况下,也能够维持利用发电元件100的系统的安全性。
有助于产生气体的产生的材料,例如可以是上述的硫系材料(例如硫化物系固体电解质等)。此时,产生气体是硫化氢气体。
此外,在实施方式2中的检测系统2000中,判定部700可以进一步执行下述判定方法。
即,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中没有检测到产生气体、并且在第2空间320中检测到产生气体的状态的情况下,判定部700判定为第2外装体220没有破损。
另外,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中检测到产生气体、并且在第2空间320中检测到产生气体的状态的情况下,判定部700判定为第2外装体220破损。
根据以上构成,能够进一步提高内置有发电元件100的外装部件的破损状态判定精度。具体而言,能够基于第1空间310和第2空间320中的产生气体的检测结果来判定第2外装体220是否破损。由此,能够以更高的精度且更早地判定出第2外装体220的破损的发生。
此外,基于产生气体的检测结果的判定方法,可以与上述的图10~12中的至少1个判定方法组合执行。
此时,在基于产生气体的检测结果的判定方法的判定结果与上述的图10~12中的至少1个判定方法的判定结果不同的情况下,可以优先(采用)基于产生气体的检测结果的判定方法的判定结果。由此,即使在由于产生气体持续向外装部件的外部喷出而使外部气体不能流入到外装部件内部的情况下,也能够通过基于产生气体的检测结果,进一步提高外装部件的破损状态判定精度。
或者,在基于产生气体的检测结果的判定方法的判定结果与上述的图10~12中的至少1个判定方法的判定结果不同的情况下,可以优先(采用)上述的图10~12中的至少1个判定方法的判定结果。由此,即使在产生气体的产生量微少、产生气体无法充分流入到第1空间310的情况下,也能够通过基于成生气体以外的气体的检测结果,进一步提高外装部件的破损状态判定精度。
图13是示出实施方式2中的检测系统2100的概略构成的图。
实施方式2中的检测系统2100除了上述的实施方式1中的检测系统1100的构成和判定部700以外,还具备下述构成。
即,实施方式2中的检测系统2100还具备第3传感元件530和第4传感元件540。
根据以上构成,能够对每一种对象气体来区别传感元件而进行气体的检测。
第3传感元件530配置于第1空间310。
检测部400基于来自第3传感元件530的检测信号,检测第1空间310中的产生气体。
另外,如图13所示,第3传感元件530可以具备与第3传感元件530的传感检测区域相连接的一对连接线即第3连接线。
在实施方式2中的检测系统2100中,第3连接线经过设置于第1外装体210的封止部分531而被引出到第1外装体210的外部。
第4传感元件540配置于第2空间320。
检测部400基于来自第4传感元件540的检测信号来检测第2空间320中的产生气体。
另外,如图13所示,第4传感元件540可以具备与第4传感元件540的传感检测区域相连接的一对连接线即第4连接线。
在实施方式2中的检测系统2100中,第4连接线经过设置于第2外装体220的封止部分542和设置于第1外装体210的封止部分541,被引出到第1外装体210的外部。
被引出到第1外装体210的外部的各连接线与检测部400连接。
检测部400可以基于分别由第3连接线和第4连接线检测到的电压或电流的大小及变化等,将表示第1空间310和第2空间320中的产生气体的检测结果的检测信号单独输出。
此外,在产生气体为硫化氢气体的情况下,第3传感元件530和第4传感元件540例如可以含有通过与硫化氢气体的化学反应而使电阻发生变化的电阻变化材料(例如铜等金属材料)。
此外,在实施方式2中,可以是取代设置第3传感元件530和第4传感元件540,由第1传感元件510和第2传感元件520进行产生气体的检测的构成。或者,也可以像上述的实施方式1中的检测系统1300那样通过气体分析装置进行产生气体的检测。
以下,对实施方式2中的检测系统2100的动作例进行说明。
当在第1外装体210与第2外装体220没有破损的状态下从发电元件100产生硫化氢气体时,通过检测部400检测到第2空间320中的硫化氢气体的浓度上升。该状态下,硫化氢气体不会立即向外部流出。但是,例如可以停止使用发电元件100。然后,可以在安全设备内实施发电元件100的回收、废弃、更换等。
当在仅第2外装体220破损的状态下从发电元件100产生硫化氢气体时,通过检测部400分别检测到第1空间310中的硫化氢气体和第2气体的浓度上升、以及第2空间320中的硫化氢气体和第1气体的浓度上升。该状态下,如果第1外装体210破损则硫化氢气体会立即向外部流出。因此,例如可以停止使用发电元件100。然后,可以在安全设备内实施发电元件100的回收、废弃、更换等。
当在仅第1外装体210破损的状态下从发电元件100产生硫化氢气体时,通过检测部400分别检测到第2空间320中的硫化氢气体的浓度上升和第1空间310中的外部气体的浓度上升。该状态下,如果第2外装体220破损则硫化氢气体会立即向外部流出。因此,例如可以停止使用发电元件100的使用。然后,可以在安全设备内实施发电元件100的回收、废弃、更换等。
当在没有从发电元件100产生硫化氢气体的状态下仅第2外装体220破损时,通过检测部400分别检测到第1空间310中的第2气体的浓度上升和第2空间320中的第1气体的浓度上升。该状态下,即使从发电元件100产生硫化氢气体,该硫化氢气体也不会立即向外部流出。但是,例如可以实施外装部件的更换等。
当在没有从发电元件100产生硫化氢气体的状态下仅第1外装体210破损时,通过检测部400检测到第1空间310中的外部气体的浓度上升。该状态下,即使从发电元件100产生硫化氢气体,该硫化氢气体也不会立即向外部流出。但是,例如可以实施外装部件的更换等。
当在没有从发电元件100产生硫化氢气体的状态下第1外装体210和第2外装体220均破损时,通过检测部400分别检测到第1空间310中的第2气体和外部气体的浓度上升、以及第2空间320中的第1气体和外部气体的浓度上升。该状态下,如果从发电元件100产生硫化氢气体,则该硫化氢气体会立即向外部流出。因此,例如可以实施外装部件的更换等。
根据以上构成,能够进行安全性优异的发电元件100的运用。在检测到产生气体时,由外装部件的破损或腐蚀等导致产生气体流出的风险变高。因此,作为发电元件100的安全对策,需要快速且谨慎的应对。另外,在第1外装体210和第2外装体220均破损的情况下,产生气体在产生后会立即开始流出。因此,如上所述简单且尽早对产生气体进行检测,实施外装部件的破损防止等。由此,能够实现产生气体的检测不会立即带来严重危险的系统构造。另外,能够使气体的检测手段及其封入构造简易化,能够降低检测手段所需要的成本。
此外,在实施方式2中,判定部700例如可以由模拟电路或数字电路构成。判定部700例如可以由处理器和存储器构成。该处理器例如可以是CPU(Central ProcessingUnit)或MPU(Micro-Processing Unit)等。此时,该处理器可以通过读出并执行存储于存储器中的程序,来执行本公开所示的控制方法(判定方法)。
判定部700的存储器(存储装置)例如进行计测数据或指令数据的存储。这些存储数据可以用于判定部700的处理器的运算条件。例如,在存储器中记录有气体浓度的经时变化数据的情况下,能够基于经时变化数据来预测成为预定阈值以上的气体浓度。通过这样的利用检测值的推移状况的方法,能够判定是否有异常。
判定部700对异常状况的判定,可通过利用单一检测器检测当前值的方法、利用单一检测器得到检测值推移状况的方法、使用了多个检测器的检测值的运算方法、或这些方法的组合来实现。例如,在由检测部400检测到的气体浓度变为预定阈值以上的情况下,判定部700能够按照这些算法来判断异常的状况和种类。
此外,在本公开中,“检测部400的检测结果表示检测到气体的状态”(检测出气体)可以包括“检测部400的检测结果表示检测到气体存在的状态”、“检测部400的检测结果表示检测到浓度为预定阈值以上的气体的状态”、以及“检测部400的检测结果表示检测到气体的浓度以预定阈值以上的上升量上升的状态”。
另外,在本公开中,“检测部400的检测结果表示没有检测到气体的状态”(未检测出气体)可以包括“检测部400的检测结果表示没有检测到气体存在的状态”、“检测部400的检测结果表示没有检测到浓度为预定阈值以上的气体的状态”、以及“检测部400的检测结果表示没有检测到气体的浓度以预定阈值以上的上升量上升的状态”。
图14是示出实施方式2中的检测系统2200的概略构成的图。
实施方式2中的检测系统2200除了上述的实施方式2中的检测系统2000的构成以外,还具备下述构成。
即,实施方式2中的检测系统2200还具备通知部800和充放电部900。
对通知部800输入判定部700的判定结果(判定信号)。通知部800基于判定部700的判定结果进行通知处理(通知信号的发送)。例如,在判定部700的判定结果表示第1外装体210和第2外装体220中的至少1个破损的状态的情况下,通知部800执行通知破损状态的处理。
通知部800例如可以是对用户等通知判定部700的判定结果的设备(例如显示屏、显示板、报警器等)、将判定部700的判定结果传送给远程终端或服务器的设备(例如各种通信装置等)等。
对充放电部900输入判定部700的判定结果(判定信号)。充放电部900是经由引线等而与发电元件100连接的装置。充放电部900基于判定部700的判定结果来进行充放电的控制(例如充放电的停止等)。例如,在判定部700的判定结果表示第1外装体210和第2外装体220中的至少一个破损的状态的情况下,充放电部900执行将充电或放电停止的处理。
充放电部900例如可以是一般公知的充放电装置、转换电力的电力转换装置(例如逆变器或转换器)等。
根据以上构成,在判定部700检测到异常的情况下,例如能够使通知部800工作。另外,判定部700能够对充放电部900发送停止信号而将充放电停止。另外,通过根据检测值的推移状况来监控或判断发电元件100的运转状况,能够尽早预测异常发生。这些预测管理对于有计划地制定应对外装部件破损的准备是有效的。并且,这些预测管理也能够用于预报定期维护的时期等。因此,能够实现利用了发电元件100的电池系统的更加安全的运用、以及维护成本的降低。
此外,在实施方式2中的检测系统2200中,判定部700可以基于第1外装体210和第2外装体220的破损状态来判定危险级。
即,判定部700可以将第1外装体210和第2外装体220均破损的状态(案例D)判定为危险级最高的状态(第1危险级)。
并且,判定部700可以将第1外装体210没有破损且第2外装体220破损的状态(案例C)判定为次于第1危险级的高危险级状态(第2危险级)。这是由于案例C的情况与案例B的情况相比,产生硫化氢的可能性更高。
并且,判定部700可以将第1外装体210破损且第2外装体220没有破损的状态(案例B)判定为次于第2危险级的高危险级状态(第3危险级)。
并且,判定部700可以将第1外装体210和第2外装体220均没有破损的状态(案例A)判定为危险级最低的状态(第4危险级)。
另外,在实施方式2中的检测系统2200中,可以根据上述的危险级来控制通知部800。即,例如通知部800可以根据上述的危险级来改变通知方法和通知频率等。
另外,在实施方式2中的检测系统2200中,可以根据上述的危险级来控制充放电部900。即、例如充放电部900可以根据上述的危险级来改变充电或放电的停止方法和停止时间等。
通过如以上那样利用第1外装体210和第2外装体220而具有双重的外装构造、并且能够个别地判定第1外装体210和第2外装体220的破损状态,由此能够分等级地判定危险级。由此,能够实现利用了发电元件100的电池系统的更为安全的运用和维护成本的进一步降低。
(实施方式3)
以下,对实施方式3进行说明。此外,适当省略与上述的实施方式1或实施方式2重复的说明。
图15是示出实施方式3中的检测系统3000的概略构成的图。
实施方式3中的检测系统3000具备发电元件100、第1外装体210、第2外装体220、第1空间310、第2空间320和检测部400。
第1外装体210内置有发电元件100和第2外装体220。
第2外装体220位于发电元件100与第1外装体210之间。第2外装体220内置有发电元件100。
第1空间310是由第1外装体210和第2外装体220包围(例如密闭)的空间。
第2空间320是由第2外装体220包围(例如密闭)的空间。
检测部400检测第1空间310中的气体。
第2空间320中封入有第2气体。
检测部400在第1空间310中检测第2气体和从第1外装体210的外部侵入的外部气体。
根据以上构成,能够提高内置有发电元件100的外装部件的破损状态检测精度。具体而言,能够基于第1空间310中的外部气体的检测结果和第2气体的检测结果来检测第1外装体210和第2外装体220是否破损。由此,能够以高精度且尽早地检测出第1外装体210和第2外装体220的破损的发生。因此,例如在第1外装体210和第2外装体220中的至少一个破损的情况下,能够尽早地实施停止利用发电元件100等的应对处理。由此,能够提高利用发电元件100的系统的安全性。
另外,根据以上构成,通过第1外装体210和第2外装体220能够实现双重的外装构造。由此,能够提高外装体对于来自外部的冲击的耐性和防水性等。并且,能够防止伴随发电元件100的长期使用等而从发电元件100产生的产生气体(例如硫化氢气体等)漏泄到外部的情况。
另外,根据以上构成,能够将用于检测外装部件破损状态的检测对象空间仅设定为第1空间310。因此,例如能够不需要用于检测第2空间320中的气体的传感元件等。因此与将第1空间310和第2空间320这两者设为检测对象空间的构成相比,能够使检测部400的构成更为简化。
图16是示出实施方式3中的检测系统3100的概略构成的图。
实施方式3中的检测系统3100除了上述的检测系统3000的构成以外,还具备第1传感元件510。
第1传感元件510配置于第1空间310。
检测部400基于来自第1传感元件510的检测信号来检测第1空间310中的外部气体和第2气体。
根据以上构成,与具备将外装部件的内部与检测部400连通的连通管的构成(后述的检测系统3200)相比,能够使检测系统小型化。
图17是示出实施方式3中的检测系统3200的概略构成的图。
实施方式3中的检测系统3200除了上述的检测系统3000的构成以外,还具备第1连通管610。
第1连通管610将第1空间310与检测部400连通。
检测部400检测经第1连通管610被导入的第1空间310中的外部气体和第2气体。
根据以上构成,与在外装部件的内部设置传感元件的构成(上述的检测系统3100)相比,作为检测部400,能够在外装部件的外部具备检测灵敏度更高的检测装置等。由此,能够进一步提高内置有发电元件100的外装部件的破损状态检测精度。
此外,作为实施方式3中的各构成元件,可适当使用上述的实施方式1中的各构成元件。
(实施方式4)
以下,对实施方式4进行说明。此外,适当省略与上述的实施方式1~3中的任一方式重复的说明。
图18是示出实施方式4中的检测系统4000的概略构成的图。
实施方式4中的检测系统4000除了上述的实施方式3中的检测系统的构成以外,还具备下述构成。
即,实施方式4中的检测系统4000还具备判定部700。
判定部700基于检测部400的检测结果来判定第1外装体210和第2外装体220的破损状态。
图19是示出实施方式4中的判定部700的判定方法的图。
在实施方式4中的检测系统4000中,判定部700可以执行图19所示的判定方法。
即,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中没有检测到外部气体、并且在第1空间310中没有检测到第2气体的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210和第2外装体220均没有破损(案例A-40)。
另外,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中检测到外部气体、并且在第1空间310中没有检测到第2气体的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210破损且第2外装体220没有破损(案例B-40)。
另外,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中没有检测到外部气体、并且在第1空间310中检测到第2气体的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210破损且第2外装体220没有破损(案例C-40)。
另外,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中检测到外部气体、并且在第1空间310中检测到第2气体的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210和第2外装体220均破损(案例D-40)。
根据以上构成,能够提高内置有发电元件100的外装部件的破损状态判定精度。具体而言,能够基于第1空间310中的外部气体的检测结果和第2气体的检测结果来个别地判定第1外装体210和第2外装体220是否破损。由此,能够以高精度且尽早地判定出第1外装体210和第2外装体220的破损的发生。
此外,在实施方式4中的检测系统4000中,发电元件100可以包含有助于产生气体的产生的材料。
检测部400可以检测第1空间310中的产生气体。
根据以上构成,能够提高内置有发电元件100的外装部件的破损状态检测精度。具体而言,能够基于在第2空间320中可产生的产生气体的检测结果来检测第2外装体220是否破损。由此,能够以更高的精度且更早地检测出第2外装体220的破损的发生。因此,例如在第2外装体220破损的情况下,能够尽早地实施停止利用发电元件100等的应对处理。由此,特别是在产生气体为有害气体(例如硫化氢气体等)的情况下,也能够维持利用发电元件100的系统的安全性。
此外,在实施方式4中的检测系统4000中,判定部700可以进一步执行下述判定方法。
即,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中没有检测到产生气体的状态的情况下,判定部700判定为第2外装体220没有破损。
另外,在检测部400的检测结果表示在第1空间310中检测到产生气体的状态的情况下,判定部700判定为第2外装体220破损。
根据以上构成,能够进一步提高内置有发电元件100的外装部件的破损状态判定精度。具体而言,能够基于第1空间310中的产生气体的检测结果来判定第2外装体220是否破损。由此,能够以高精度且尽早地判定出第2外装体220的破损的发生。
此外,基于产生气体的检测结果的判定方法,可以与上述的图19的判定方法组合执行。
此时,在基于产生气体检测结果的判定方法的判定结果与上述图19的判定方法的判定结果不同的情况下,可以优选(采用)基于产生气体检测结果的判定方法的判定结果。由此,即使在由于产生气体持续向外装部件的外部喷出而使外部气体无法流入到外装部件的内部的情况下,也能够基于产生气体检测结果来进一步提高外装部件的破损状态判定精度。
或者,在基于产生气体检测结果的判定方法的判定结果与上述图19的判定方法的判定结果不同的情况下,可以优先(采用)上述图19的判定方法的判定结果。由此,即使在产生气体的产生量微少、产生气体无法充分流入到第1空间310的情况下,也能够基于产生气体以外的气体的检测结果来进一步提高外装部件的破损状态判定精度。
图20是示出实施方式4中的检测系统4100的概略构成的图。
实施方式4中的检测系统4100除了上述的实施方式3中的检测系统3100的构成和判定部700以外,还具备下述构成。
即,实施方式4中的检测系统4100还具备第3传感元件530。
根据以上构成,能够对每一种对象气体来区别传感元件而进行气体的检测。
第3传感元件530配置于第1空间310。
检测部400基于来自第3传感元件530的检测信号来检测第1空间310中的产生气体。
另外,如图20所示,第3传感元件530可以具备与第3传感元件530的传感检测区域相连接的一对连接线即第3连接线。
在实施方式2中的检测系统2100中,第3连接线经由设置于第1外装体210的封止部分531而被引出到第1外装体210的外部。
被引出到第1外装体210的外部的第3连接线与检测部400连接。
检测部400可以基于从第3连接线检测到的电压或电流的大小及变化等,将表示第1空间310中的产生气体的检测结果的检测信号输出。
此外,在产生气体是硫化氢气体的情况下,第3传感元件530例如可以含有通过与硫化氢气体的化学反应而使电阻发生变化的电阻变化材料(例如铜等金属材料)。
此外,在实施方式4中,可以是取代设置第3传感元件530,由第1传感元件510进行产生气体的检测的构成。或者可以如上述的实施方式3中的检测系统3200那样由气体分析装置进行产生气体的检测。
此外,作为实施方式4中的各构成元件,可适当使用上述的实施方式2中的各构成元件。
(实施方式5)
以下,对实施方式5进行说明。此外,适当省略与上述的实施方式1~4中任一方式重复的说明。
图21是示出实施方式5中的检测系统5000的概略构成的图。
实施方式5中的检测系统5000具备发电元件100、第1外装体210、第2外装体220、第1空间310、第2空间320与检测部400。
第1外装体210内置有发电元件100和第2外装体220。
第2外装体220位于发电元件100与第1外装体210之间。第2外装体220内置有发电元件100。
第1空间310是由第1外装体210和第2外装体220包围(例如密闭)的空间。
第2空间320是由第2外装体220包围(例如密闭)的空间。
检测部400检测第2空间320中的气体。
第1空间310中封入有第1气体。
检测部400在第2空间320中检测第1气体和从第1外装体210的外部侵入的外部气体。
根据以上构成,能够提高内置有发电元件100的外装部件的破损状态检测精度。具体而言,能够基于第2空间320中的外部气体的检测结果和第1气体的检测结果来检测第1外装体210和第2外装体220是否破损。由此,能够以高精度且尽早地检测出第1外装体210和第2外装体220的破损的发生。因此,例如在仅有第2外装体220破损、或第1外装体210和第2外装体220这两方均破损的情况下,能够尽早实施停止利用发电元件100等的应对处理。由此,能够提高利用发电元件100的系统的安全性。
另外,根据以上构成,能够通过第1外装体210和第2外装体220实现双重的外装构造。由此,能够提高外装体对于来自外部的冲击的耐性和防水性等。并且,能够防止伴随发电元件100的长期使用等从发电元件100产生的产生气体(例如硫化氢气体等)漏泄到外部的情况。
另外,根据以上构成,能够将用于检测外装部件破损状态的检测对象空间仅设定为第2空间320。因此,例如能够不需要用于检测第1空间310中的气体的传感元件等。因此,与将第1空间310和第2空间320这两方设为检测对象空间的构成相比,能够使检测部400的构成更为简化。
图22是示出实施方式5中的检测系统5100的概略构成的图。
实施方式5中的检测系统5100除了上述的检测系统5000的构成以外,还具备第2传感元件520。
第2传感元件520配置于第2空间320。
检测部400基于来自第2传感元件520的检测信号来检测第2空间320中的外部气体和第1气体。
根据以上构成,与具备将外装部件的内部与检测部400连通的连通管的构成(后述的检测系统5300)相比,能够使检测系统小型化。
图23是示出实施方式5中的检测系统5200的概略构成的图。
实施方式5中的检测系统5200除了上述的检测系统5100的构成以外,还具备下述构成。
即,在实施方式5中的检测系统5200中,第1外装体210的一部分与第2外装体220的一部分彼此一体化而构成共有外装部分230。
与第2传感元件520连接的第2连接线,从共有外装部分230被引出而连接到检测部400。换言之,引出第2连接线的封止部分521被设置于共有外装部分230。
根据以上构成,能够减少用于将第2传感元件520的第2连接线引出到外装部件外部的封止部分的数量。由此,能够使封止部分的加工工序简化、能够削减封止部分的加工成本。另外,能够防止由于存在多个封止部分而导致的强度降低。从而能够降低外装部件的破损风险。
图24是示出实施方式5中的检测系统5300的概略构成的图。
实施方式5中的检测系统5300除了上述的检测系统5000的构成以外,还具备第2连通管620。
第2连通管620将第2空间320与检测部400连通。
检测部400检测经第2连通管620被导入的第2空间320中的外部气体和第1气体。
根据以上构成,与在外装部件的内部设置传感元件的构成(上述的检测系统5100)相比,作为检测部400,可以在外装部件的外部具备检测灵敏度更高的检测装置等。由此,能够进一步提高内置有发电元件100的外装部件的破损状态检测精度。
图25是示出实施方式5中的检测系统5400的概略构成的图。
实施方式5中的检测系统5400除了上述的检测系统5300的构成以外,还具备下述构成。
即,在实施方式5中的检测系统5400中,第1外装体210的一部分与第2外装体220的一部分彼此一体化而构成共有外装部分230。
第2连通管620与共有外装部分230连结。
根据以上构成,能够减少第2连通管620与外装部件的连结部分的数量。由此,能够使连结部分的设置工序简化,能够削减连结部分的设置成本。另外,能够防止由于存在多个连结部分而导致的强度降低。从而能够降低外装部件的破损风险。
此外,作为实施方式5中的各构成元件,可适当使用上述的实施方式1中的各构成元件。
(实施方式6)
以下,对实施方式6进行说明。此外,适当省略与上述的实施方式1~5中任一方式重复的说明。
图26是示出实施方式6中的检测系统6000的概略构成的图。
实施方式6中的检测系统6000除了上述的实施方式5中的检测系统的构成以外,还具备下述构成。
即,实施方式6中的检测系统6000还具备判定部700。
判定部700基于检测部400的检测结果来判定第1外装体210和第2外装体220的破损状态。
图27是示出实施方式6中的判定部700的判定方法的图。
在实施方式6中的检测系统6000中,判定部700可以执行图27所示的判定方法。
即,在检测部400的检测结果表示在第2空间320中没有检测到外部气体、并且在第2空间320中没有检测到第1气体的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210和第2外装体220均没有破损(案例A-50)。
另外,在检测部400的检测结果表示在第2空间320中没有检测到外部气体、并且在第2空间320中检测到第1气体的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210没有破损且第2外装体220破损(案例C-50)。
另外,在检测部400的检测结果表示在第2空间320中检测到外部气体、并且在第2空间320中检测到了第1气体的状态的情况下,判定部700判定为第1外装体210和第2外装体220均破损(案例D-50)。
根据以上构成,能够提高内置有发电元件100的外装部件的破损状态判定精度。具体而言,能够基于第2空间320中的外部气体的检测结果和第1气体的检测结果来仅判定第2外装体220是否破损、或个别地判定第1外装体210和第2外装体220这两方是否破损。由此,能够以高精度且尽早地判定出第1外装体210和第2外装体220的破损的发生。
此外,在实施方式6中的检测系统6000中,判定部700可以进一步执行下述判定方法。
即,在检测部400的检测结果表示在第2空间320中检测到外部气体、并且在第2空间320中没有检测到第1气体的状态的情况下,判定部700判定第1外装体210和第2外装体220均破损(案例D-51)。
根据以上构成,能够进一步提高内置有发电元件100的外装部件的破损状态判定精度。即,通过将在第2空间320中至少检测到了外部气体的情况下的检测结果用于判定,即使在第1气体的检测变得困难的情况(例如检测部400发生故障或第1气体消失等情况)下,也能够判定第1外装体210和第2外装体220是否破损。由此,能够更早地判定出第1外装体210和第2外装体220的破损的发生。
此外,在实施方式5和6中的检测系统中,发电元件100可以包含有助于产生气体的产生的材料。
此时,检测部400也可以检测第2空间320中的产生气体。
此外,作为实施方式6中的各构成元件,可适当使用上述的实施方式2中的各构成元件。
此外,上述的实施方式1~6中的各个方式所记载的构成,也可以适当地彼此组合。
产业可利用性
本公开的检测系统(电池系统)例如可作为具备全固体锂二次电池的车载用的检测系统(电池系统)等来使用。

Claims (28)

1.一种检测系统,具备:
发电元件;
内置所述发电元件的第1外装体;
位于所述发电元件与所述第1外装体之间、内置所述发电元件的第2外装体;
由所述第1外装体和所述第2外装体包围的第1空间;
由所述第2外装体包围的第2空间;以及
对所述第1空间中的气体和所述第2空间中的气体进行检测的检测部。
2.根据权利要求1所述的检测系统,
所述第1空间中封入有第1气体,
所述检测部在所述第1空间中检测从所述第1外装体的外部侵入的外部气体,
所述检测部在所述第2空间中检测所述第1气体。
3.根据权利要求2所述的检测系统,
还具备判定部,所述判定部基于所述检测部的检测结果来判定所述第1外装体和所述第2外装体的破损状态,
在所述检测结果表示在所述第1空间中没有检测到所述外部气体、并且在所述第2空间中没有检测到所述第1气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体和所述第2外装体均没有破损,
在所述检测结果表示在所述第1空间中检测到所述外部气体、并且在所述第2空间中没有检测到所述第1气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体破损且所述第2外装体没有破损,
在所述检测结果表示在所述第1空间中没有检测到所述外部气体、并且在所述第2空间中检测到所述第1气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体没有破损且所述第2外装体破损,
在所述检测结果表示在所述第1空间中检测到所述外部气体、并且在所述第2空间中检测到所述第1气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体和所述第2外装体均破损。
4.根据权利要求1所述的检测系统,
所述第1空间中封入有第1气体,
所述第2空间中封入有与所述第1气体不同的第2气体,
所述检测部在所述第1空间中检测所述第2气体和从所述第1外装体的外部侵入的外部气体,
所述检测部在所述第2空间中检测所述第1气体。
5.根据权利要求4所述的检测系统,
还具备判定部,所述判定部基于所述检测部的检测结果来判定所述第1外装体和所述第2外装体的破损状态,
在所述检测结果表示在所述第1空间中没有检测到所述外部气体、在所述第1空间中没有检测到所述第2气体、并且在所述第2空间中没有检测到所述第1气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体和所述第2外装体均没有破损,
在所述检测结果表示在所述第1空间中检测到所述外部气体、在所述第1空间中没有检测到所述第2气体、并且在所述第2空间中没有检测到所述第1气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体破损且所述第2外装体没有破损,
在所述检测结果表示在所述第1空间中没有检测到所述外部气体、在所述第1空间中检测到所述第2气体、并且在所述第2空间中检测到所述第1气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体没有破损且所述第2外装体破损,
在所述检测结果表示在所述第1空间中检测到所述外部气体、在所述第1空间中检测到所述第2气体、并且在所述第2空间中检测到所述第1气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体和所述第2外装体均破损。
6.根据权利要求5所述的检测系统,
在所述检测结果表示在所述第1空间中没有检测到所述外部气体、并且在所述第1空间中检测到所述第2气体的情形和在所述第2空间中检测到所述第1气体的情形中的至少一种情形的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体没有破损且所述第2外装体破损,
在所述检测结果表示在所述第1空间中检测到所述外部气体、并且在所述第1空间中检测到所述第2气体的情形和在所述第2空间中检测到所述第1气体的情形中的至少一种情形的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体和所述第2外装体均破损。
7.根据权利要求4所述的检测系统,
所述检测部在所述第2空间中检测所述第1气体和所述外部气体。
8.根据权利要求7所述的检测系统,
还具备判定部,所述判定部基于所述检测部的检测结果来判定所述第1外装体和所述第2外装体的破损状态,
在所述检测结果表示在所述第1空间中没有检测到所述外部气体、在所述第1空间中没有检测到所述第2气体、在所述第2空间中没有检测到所述第1气体、并且在所述第2空间中没有检测到所述外部气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体和所述第2外装体均没有破损,
在所述检测结果表示在所述第1空间中检测到所述外部气体、在所述第1空间中没有检测到所述第2气体、在所述第2空间中没有检测到所述第1气体、并且在所述第2空间中没有检测到所述外部气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体破损且所述第2外装体没有破损,
在所述检测结果表示在所述第1空间中没有检测到所述外部气体、在所述第1空间中检测到所述第2气体、在所述第2空间中检测到所述第1气体、并且在所述第2空间中没有检测到所述外部气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体没有破损且所述第2外装体破损,
在所述检测结果表示在所述第1空间中检测到所述外部气体、在所述第1空间中检测到所述第2气体、在所述第2空间中检测到所述第1气体、并且在所述第2空间中检测到所述外部气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体和所述第2外装体均破损。
9.根据权利要求8所述的检测系统,
在所述检测结果表示在所述第1空间中检测到所述外部气体、并且在所述第2空间中检测到所述外部气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体和所述第2外装体均破损。
10.根据权利要求1所述的检测系统,
还具备第1传感元件,所述第1传感元件配置于所述第1空间,
所述检测部基于来自所述第1传感元件的检测信号来检测所述第1空间中的气体。
11.根据权利要求1所述的检测系统,
还具备第1连通管,所述第1连通管将所述第1空间与所述检测部连通,
所述检测部检测经所述第1连通管被导入的所述第1空间中的气体。
12.根据权利要求1所述的检测系统,
还具备第2传感元件,所述第2传感元件配置于所述第2空间,
所述检测部基于来自所述第2传感元件的检测信号来检测所述第2空间中的气体,
所述第1外装体的一部分与所述第2外装体的一部分彼此一体化而构成共有外装部分,
所述第2传感元件具备第2连接线,
所述第2连接线从所述共有外装部分被引出而连接到所述检测部。
13.根据权利要求1所述的检测系统,
还具备第2连通管,所述第2连通管将所述第2空间与所述检测部连通,
所述检测部检测经所述第2连通管被导入的所述第2空间中的气体,
所述第1外装体的一部分与所述第2外装体的一部分彼此一体化而构成共有外装部分,
所述第2连通管与所述共有外装部分连结。
14.根据权利要求1所述的检测系统,
所述发电元件包含有助于产生气体的产生的材料,
所述检测部检测所述第1空间中的所述产生气体和所述第2空间中的所述产生气体。
15.根据权利要求14所述的检测系统,
还具备判定部,所述判定部基于所述检测部的检测结果来判定所述第2外装体的破损状态,
在所述检测结果表示在所述第1空间中没有检测到所述产生气体、并且在所述第2空间中检测到所述产生气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第2外装体没有破损,
在所述检测结果表示在所述第1空间中检测到所述产生气体、并且在所述第2空间中检测到所述产生气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第2外装体破损。
16.一种检测系统,具备:
发电元件;
内置所述发电元件的第1外装体;
位于所述发电元件与所述第1外装体之间、内置所述发电元件的第2外装体;
由所述第1外装体和所述第2外装体包围的第1空间;
由所述第2外装体包围的第2空间;以及
检测所述第1空间中的气体的检测部,
所述第2空间中封入有第2气体,
所述检测部在所述第1空间中检测所述第2气体和从所述第1外装体的外部侵入的外部气体。
17.根据权利要求16所述的检测系统,
还具备判定部,所述判定部基于所述检测部的检测结果来判定所述第1外装体和所述第2外装体的破损状态,
在所述检测结果表示在所述第1空间中没有检测到所述外部气体、并且在所述第1空间中没有检测到所述第2气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体和所述第2外装体均没有破损,
在所述检测结果表示在所述第1空间中检测到所述外部气体、并且在所述第1空间中没有检测到所述第2气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体破损且所述第2外装体没有破损,
在所述检测结果表示在所述第1空间中没有检测到所述外部气体、并且在所述第1空间中检测到所述第2气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体没有破损且所述第2外装体破损,
在所述检测结果表示在所述第1空间中检测到所述外部气体、并且在所述第1空间中检测到所述第2气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体和所述第2外装体均破损。
18.根据权利要求16所述的检测系统,
还具备第1传感元件,所述第1传感元件配置于所述第1空间,
所述检测部基于来自所述第1传感元件的检测信号来检测所述第1空间中的所述外部气体和所述第2气体。
19.根据权利要求16所述的检测系统,
还具备第1连通管,所述第1连通管将所述第1空间与所述检测部连通,
所述检测部检测经所述第1连通管被导入的所述第1空间中的所述外部气体和所述第2气体。
20.根据权利要求16所述的检测系统,
所述发电元件包含有助于产生气体的产生的材料,
所述检测部检测所述第1空间中的所述产生气体。
21.根据权利要求20所述的检测系统,
还具备判定部,所述判定部基于所述检测部的检测结果来判定所述第2外装体的破损状态,
在所述检测结果表示在所述第1空间中没有检测到所述产生气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第2外装体没有破损,
在所述检测结果表示在所述第1空间中检测到所述产生气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第2外装体破损。
22.一种检测系统,具备:
发电元件;
内置所述发电元件的第1外装体;
位于所述发电元件与所述第1外装体之间、内置所述发电元件的第2外装体;
由所述第1外装体和所述第2外装体包围的第1空间;
由所述第2外装体包围的第2空间;和
检测所述第2空间中的气体的检测部,
所述第1空间中封入有第1气体,
所述检测部在所述第2空间中检测所述第1气体和从所述第1外装体外部侵入的外部气体。
23.根据权利要求22所述的检测系统,
还具备判定部,所述判定部基于所述检测部的检测结果来判定所述第1外装体和所述第2外装体的破损状态,
在所述检测结果表示在所述第2空间中没有检测到所述外部气体、并且在所述第2空间中没有检测到所述第1气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体和所述第2外装体均没有破损,
在所述检测结果表示在所述第2空间中没有检测到所述外部气体、并且在所述第2空间中检测到所述第1气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体没有破损且所述第2外装体破损,
在所述检测结果表示在所述第2空间中检测到所述外部气体、并且在所述第2空间中检测到所述第1气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体和所述第2外装体均破损。
24.根据权利要求23所述的检测系统,
在所述检测结果表示在所述第2空间中检测到所述外部气体、并且在所述第2空间中没有检测到所述第1气体的状态的情况下,所述判定部判定为所述第1外装体和所述第2外装体均破损。
25.根据权利要求22所述的检测系统,
还具备第2传感元件,所述第2传感元件配置于所述第2空间,
所述检测部基于来自所述第2传感元件的检测信号来检测所述第2空间中的所述外部气体和所述第1气体。
26.根据权利要求22所述的检测系统,
还具备第2连通管,所述第2连通管将所述第2空间与所述检测部连通,
所述检测部检测经所述第2连通管被导入的所述第2空间中的所述外部气体和所述第1气体。
27.根据权利要求22所述的检测系统,
所述第1外装体的一部分与所述第2外装体的一部分彼此一体化而构成共有外装部分,
所述第2传感元件具备第2连接线,
所述第2连接线从所述共有外装部分被引出而连接到所述检测部。
28.根据权利要求26所述的检测系统,
所述第1外装体的一部分与所述第2外装体的一部分彼此一体化而构成共有外装部分,
所述第2连通管与所述共有外装部分连结。
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