CN115997295A - 蓄电装置 - Google Patents
蓄电装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115997295A CN115997295A CN202180053647.9A CN202180053647A CN115997295A CN 115997295 A CN115997295 A CN 115997295A CN 202180053647 A CN202180053647 A CN 202180053647A CN 115997295 A CN115997295 A CN 115997295A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power storage
- active material
- material layer
- temperature sensor
- positive electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 137
- 210000000352 storage cell Anatomy 0.000 claims abstract description 180
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims abstract description 96
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 76
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 44
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 194
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 55
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 55
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 32
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 30
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 30
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 27
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 26
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 18
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 17
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 16
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 13
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 12
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 11
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 9
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910001006 Constantan Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- 229920001893 acrylonitrile styrene Polymers 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N prop-2-enenitrile;styrene Chemical compound C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006182 cathode active material Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910015015 LiAsF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010710 LiFePO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical group [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 150000005678 chain carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 239000002482 conductive additive Substances 0.000 description 1
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 150000005676 cyclic carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000011245 gel electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000447 polyanionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- SBEQWOXEGHQIMW-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si].[Si] SBEQWOXEGHQIMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021384 soft carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/10—Multiple hybrid or EDL capacitors, e.g. arrays or modules
- H01G11/12—Stacked hybrid or EDL capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/14—Arrangements or processes for adjusting or protecting hybrid or EDL capacitors
- H01G11/18—Arrangements or processes for adjusting or protecting hybrid or EDL capacitors against thermal overloads, e.g. heating, cooling or ventilating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/74—Terminals, e.g. extensions of current collectors
- H01G11/76—Terminals, e.g. extensions of current collectors specially adapted for integration in multiple or stacked hybrid or EDL capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/78—Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
- H01G11/80—Gaskets; Sealings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/78—Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
- H01G11/82—Fixing or assembling a capacitive element in a housing, e.g. mounting electrodes, current collectors or terminals in containers or encapsulations
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
- H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/569—Constructional details of current conducting connections for detecting conditions inside cells or batteries, e.g. details of voltage sensing terminals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
一种蓄电装置,具有:多个蓄电单体,其在层叠方向上层叠;以及温度传感器,其测定多个蓄电单体中的至少1个作为测定对象的蓄电单体的温度。多个蓄电单体各自具有:正极,其具有第1集电体以及设置在第1集电体的一个面上的正极活性物质层;负极,其具有第2集电体以及设置在第2集电体的一个面上的负极活性物质层,以负极活性物质层与正极活性物质层在层叠方向上相对的方式配置;隔离物,其配置在正极与负极之间;以及封闭部,其设置于在层叠方向上相对的第1集电体与第2集电体之间,以包围正极活性物质层和负极活性物质层的方式进行封闭。从层叠方向来看,温度传感器配置在比测定对象的蓄电单体的封闭部靠内侧的位置。
Description
技术领域
本公开涉及蓄电装置。
背景技术
电池是由于使用而发热的装置。从电池的性能和劣化的观点出发,电池的内部温度被调整到恰当的范围。在下述专利文献1中公开了将在集电体的一个面形成有正极层、在集电体的另一个面形成有负极层的双极型电极隔着电解质层串联配设多个而成的双极型二次电池。在该双极型二次电池中,在各集电体的一部分设置有比正极层和负极层更向外方向延伸的延伸部,在该延伸部上设置有使集电体间绝缘的密封材料,在该密封材料的更外周部处的集电体的延伸部上形成有不存在上述密封材料的非密封部,温度检测用的检测要素与该非密封部接触配置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2008-117626号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述专利文献1所公开的那样的电池中,检测蓄电单体的温度的检测要素配置在集电体的比包围正极层或负极层的密封材料更靠外侧的部分。因此,无法精密地测定蓄电单体的内部温度。特别是,当蓄电单体的正极层和负极层中的活性物质层的涂布面积变大时,蓄电单体的端部与中央部的温度差有变大的趋势。换言之,当上述涂布面积变大时,蓄电单体的外部温度与内部温度的差有变大的趋势。在此,在上述专利文献1中,由于在密封材料的外侧设置有检测要素,因此,该检测要素测定电池的外部温度。因此,在使用上述专利文献1所示的检测要素的情况下,例如,难以精密地测定使用时的蓄电单体(特别是位于电池中心的蓄电单体)的内部温度。
本公开的目的在于提供能精密地测定使用时的蓄电单体的内部温度的蓄电装置。
用于解决问题的方案
本公开的一个方面的蓄电装置具有:多个蓄电单体,其在层叠方向上层叠;以及温度传感器,其测定多个蓄电单体中的至少1个作为测定对象的蓄电单体的温度。多个蓄电单体各自具有:正极,其具有第1集电体以及设置在第1集电体的一个面上的正极活性物质层;负极,其具有第2集电体以及设置在第2集电体的一个面上的负极活性物质层,以负极活性物质层与正极活性物质层在层叠方向上相对的方式配置;隔离物,其配置在正极与负极之间;以及封闭部,其设置于在层叠方向上相对的第1集电体与第2集电体之间,以包围正极活性物质层和负极活性物质层的方式进行封闭,从层叠方向来看,温度传感器配置在比测定对象的蓄电单体的封闭部靠内侧的位置。
上述蓄电装置具备测定多个蓄电单体中的至少一个作为测定对象的蓄电单体的温度的温度传感器,从层叠方向来看,温度传感器配置在比测定对象的蓄电单体的封闭部靠内侧的位置。从而,例如即使是在测定对象的蓄电单体位于层叠方向上的蓄电装置的中心侧的情况下,也能通过温度传感器精密地测定其使用时的内部温度。
也可以是,温度传感器与第1集电体或第2集电体接触。在这种情况下,能经由第1集电体或第2集电体,利用温度传感器精密地测定蓄电单体的内部温度。
也可以是,上述蓄电装置包含:层叠体,其具有多个蓄电单体;以及封闭体,其是通过使多个蓄电单体各自所包含的封闭部彼此一体化而设置的,从层叠方向上的层叠体的一端延伸到另一端,封闭层叠体,温度传感器配置在层叠方向上的层叠体的一端与另一端之间。在这种情况下,能通过温度传感器精密地测定层叠体的内部温度。
也可以是,多个蓄电单体具有在层叠方向上相邻的第1蓄电单体和第2蓄电单体,第1蓄电单体的第1集电体与第2蓄电单体的第2集电体在层叠方向上相邻,温度传感器配置在第1蓄电单体的所述第1集电体与第2蓄电单体的所述第2集电体之间。在这种情况下,温度传感器能精密地测定第1蓄电单体和第2蓄电单体的内部温度,且不会使第1蓄电单体和第2蓄电单体的蓄电性能下降。
也可以是,上述蓄电装置包含:第1层叠体,其具有多个蓄电单体中包含的2个以上的蓄电单体;第2层叠体,其与第1层叠体在层叠方向上相邻,具有多个蓄电单体中包含的别的2个以上的蓄电单体;第1封闭体,其是通过使第1层叠体中包含的蓄电单体的封闭部彼此一体化而设置的,从层叠方向上的第1层叠体的一端延伸到另一端,封闭第1层叠体;以及第2封闭体,其是通过使第2层叠体中包含的蓄电单体的封闭部彼此一体化而设置的,从层叠方向上的第2层叠体的一端延伸到另一端,封闭第2层叠体,作为第1层叠体中包含的1个蓄电单体的第1蓄电单体的第1集电体与作为第2层叠体中包含的1个蓄电单体的第2蓄电单体的第2集电体在所述层叠方向上相邻,温度传感器配置在作为配置于第1层叠体的一端的正极终端电极的第1集电体与作为配置于第2层叠体的一端的负极终端电极的第2集电体之间。在这种情况下,能利用温度传感器经由第1蓄电单体的第1集电体精密地测定第1层叠体的内部温度、和/或经由第2蓄电单体的第2集电体精密地测定第2层叠体的内部温度。而且,通过第1封闭体和第2封闭体,能不损害第1层叠体和第2层叠体各自的封闭性地配置温度传感器。
也可以是,上述蓄电装置还具备:第1冷却器,其与第1层叠体的正极终端电极接触;以及第2冷却器,其与第2层叠体的负极终端电极接触。在这种情况下,能在适度地维持蓄电装置的温度的同时,利用温度传感器精密地测定第1层叠体和/或第2层叠体的内部温度。
也可以是,在第1蓄电单体的第1集电体和第2蓄电单体的第2集电体中的至少一方设置有收纳温度传感器的凹陷。在这种情况下,能够抑制由温度传感器引起的第1集电体和/或第2集电体的破损。
也可以是,多个蓄电单体具备配置温度传感器的第1蓄电单体,温度传感器配置在由第1蓄电单体的封闭部、第1蓄电单体的第1集电体以及第1蓄电单体的第2集电体封闭的空间内。在这种情况下,温度传感器能精密地测定第1蓄电单体的内部温度。
也可以是,温度传感器被收纳于设置在正极活性物质层的槽或者被收纳于设置在负极活性物质层的槽。在这种情况下,能够抑制由温度传感器引起的第1蓄电单体的破损。
也可以是,温度传感器被埋入于正极活性物质层或负极活性物质层中。在这种情况下,由施加到蓄电装置的冲击等引起的温度传感器的移动得到抑制,因此,第1集电体与温度传感器、或者第2集电体与温度传感器不易发生擦碰。因此,能够抑制由温度传感器引起的第1蓄电单体的破损。
也可以是,从层叠方向来看,温度传感器配置在测定对象的蓄电单体的中央区域。在这种情况下,能更精密地测定作为温度传感器的测定对象的蓄电单体的内部温度。
也可以是,在多个蓄电单体中的规定的蓄电单体设置有多个温度传感器,从层叠方向来看相互分开配置的多个温度传感器对规定的蓄电单体的温度分布进行测定。在这种情况下,能通过多个温度传感器精密地测定上述规定的蓄电单体的沿着与层叠方向正交的面方向的内部温度分布。
也可以是,上述蓄电装置还具备电连接到温度传感器的柔性印刷基板,温度传感器设置在柔性印刷基板的一端,柔性印刷基板的另一端连接到配置在多个蓄电单体的外部的控制电路。在这种情况下,能够将温度传感器的测定结果良好地传递到位于层叠体的外部的控制电路。
也可以是,柔性印刷基板具有与多个蓄电单体中的任意一个蓄电单体中包含的集电体接触的电压检测部。在这种情况下,能够通过温度探测部计测蓄电装置中的任意部分的电压。
也可以是,柔性印刷基板具有连接到温度传感器的导电部以及包覆导电部的绝缘部,温度传感器被绝缘部覆盖。在这种情况下,能够抑制温度传感器的误动作。
发明效果
根据本公开,能够提供能精密地测定使用时的蓄电单体的内部温度的蓄电装置。
附图说明
图1是示出第1实施方式的蓄电装置的概略性截面图。
图2的(a)是示出电池堆叠体的一部分的俯视图,图2的(b)是示出导线的一个例子的概略截面图。
图3的(a)~(d)是示出第1实施方式的蓄电装置的制造方法的各工序的截面图。
图4是示出第1实施方式的蓄电装置的制造方法的一个工序的截面图。
图5是示出第1变形例的蓄电装置的概略性截面图。
图6是示出第1变形例的电池堆叠体的一部分的俯视图。
图7是示出第2变形例的蓄电装置的概略性截面图。
图8是示出第3变形例的蓄电装置的概略性截面图。
图9是示出第4变形例的蓄电装置的概略性截面图。
图10是示出第2实施方式的蓄电装置的概略性截面图。
图11是示出第3实施方式的蓄电装置的示意截面图。
图12是示出第3实施方式的电池堆叠体的概略性截面图。
图13是示出第3实施方式的变形例的蓄电装置的概略性截面图。
图14的(a)是示出温度探测部的一个例子的主要部分的概略俯视图,图14的(b)是示出温度探测部的别的一个例子的主要部分的概略俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图来详细说明本公开的实施方式。在附图的说明中,对于相同或同等的要素使用相同的附图标记,省略重复的说明。
(第1实施方式)
图1是示出第1实施方式的蓄电装置的概略性截面图。图1所示的蓄电装置1例如是叉车、混合动力汽车、电动汽车等各种车辆的电池所使用的蓄电模块。蓄电装置1例如是镍氢二次电池或锂离子二次电池等二次电池。蓄电装置1也可以是双电层电容器,还可以是全固态电池。在第1实施方式中,例示蓄电装置1为锂离子二次电池的情况。
蓄电装置1包含在层叠方向上堆叠(层叠)多个蓄电单体(cell)2而成的电池堆叠体5(层叠体)以及温度探测部100。如图1所示,各蓄电单体2具备正极11、负极12、隔离物13以及封闭部14。正极11具备:第1集电体20;以及正极活性物质层22,其设置在第1集电体20的一个面20a。正极11例如是从层叠方向来看为矩形形状的电极。负极12具备第2集电体21以及设置在第2集电体21的一个面21a的负极活性物质层23。负极12例如是从层叠方向来看为矩形形状的电极。负极12以负极活性物质层23在层叠方向上与正极活性物质层22相对的方式配置。在第1实施方式中,正极活性物质层22和负极活性物质层23从层叠方向来看均形成为矩形形状。负极活性物质层23形成为比正极活性物质层22大一圈。从层叠方向来看,正极活性物质层22的整个形成区域位于负极活性物质层23的形成区域内。
第1集电体20具有作为与一个面20a相反的一侧的面的另一个面20b。在另一个面20b没有形成正极活性物质层22。第2集电体21具有作为与一个面21a相反的一侧的面的另一个面21b。在另一个面21b没有形成负极活性物质层23。通过以使第1集电体20的另一个面20b与第2集电体21的另一个面21b相互相接的方式堆叠蓄电单体2,从而构成电池堆叠体5。由此,多个蓄电单体2电串联连接。在电池堆叠体5中,在沿着层叠方向相邻的蓄电单体2,2中,一方蓄电单体2的第1集电体20与另一方蓄电单体2的第2集电体21相互相接。在电池堆叠体5中,形成将这些第1集电体20和第2集电体21作为电极体的疑似双极电极10。即,1个双极电极10包含:第1集电体20、第2集电体21、正极活性物质层22以及负极活性物质层23。在层叠方向上的电池堆叠体5的一端配置第1集电体20作为终端电极。在层叠方向上的电池堆叠体5的另一端配置第2集电体21作为终端电极。
第1集电体20和第2集电体21(以下也简称为“集电体”)各自是用于在锂离子二次电池的放电或充电期间使电流持续流过正极活性物质层22和负极活性物质层23的化学惰性的电传导体。作为构成集电体的材料,例如可举出金属材料、导电性树脂材料、导电性无机材料等。作为导电性树脂材料,例如可举出根据需要在导电性高分子材料或非导电性高分子材料中添加了导电性填料的树脂等。集电体也可以具备包含1个以上的层的多个层,上述1个以上的层包含前述的金属材料或导电性树脂材料。也可以通过镀敷处理或喷涂等公知的方法在集电体的表面形成包覆层。集电体例如可以形成为板状、箔状、片状、膜状、网状等形态。在将集电体设为金属箔的情况下,例如使用铝箔、铜箔、镍箔、钛箔或不锈钢箔等。集电体也可以是上述金属的合金箔或包层(clad)箔。在箔状的集电体的情况下,集电体的厚度可以是1μm~100μm的范围内。在第1实施方式中,第1集电体20为铝箔,第2集电体21为铜箔。
正极活性物质层22包含能吸纳和放出锂离子等电荷载体的正极活性物质。作为正极活性物质,只要采用具有层状岩盐结构的锂复合金属氧化物、尖晶石结构的金属氧化物、聚阴离子系化合物等能作为锂离子二次电池的正极活性物质使用的物质即可。另外,也可以同时使用2种以上的正极活性物质。在第1实施方式中,正极活性物质层22包含作为复合氧化物的橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO4)。
负极活性物质层23只要是能吸纳和放出锂离子等电荷载体的单质、合金或化合物即可,能没有特别限定地使用。例如,作为负极活性物质,可举出Li、或者是碳、金属化合物、能与锂合金化的元素或其化合物等。作为碳,可举出天然黑铅、人造黑铅、或者是硬碳(难黑铅化性碳)或软碳(易黑铅化性碳)。作为人造黑铅,可举出高取向性石墨(graphite)、中间相碳微球等。作为能与锂合金化的元素的例子,可举出硅(silicon)和锡。在本实施方式中,负极活性物质层23包含作为碳系材料的黑铅。
正极活性物质层22和负极活性物质层23(以下也简称为“活性物质层”)各自根据需要还能包含导电助剂、粘结剂、电解质(聚合物基体、离子传导性聚合物、电解液等)、用于提高离子传导性的电解质支持盐(锂盐)等。活性物质层中包含的成分或该成分的配混比以及活性物质层的厚度没有特别限定,能适当参照关于锂离子二次电池的以往公知的见解。活性物质层的厚度例如为2~150μm。为了在集电体的表面形成活性物质层,可以使用辊涂法等以往公知的方法。为了提高正极11或负极12的热稳定性,也可以在集电体的表面(单面或双面)或活性物质层的表面设置耐热层。耐热层例如包含无机粒子和粘结剂,除此之外也可以包含增稠剂等添加剂。
导电助剂是为了提高正极11或负极12的导电性而添加的。导电助剂例如是乙炔黑、炭黑、石墨等。粘结剂起到将活性物质或导电助剂束缚在集电体的表面的作用。
隔离物13是配置在正极11与负极12之间并且使锂离子等电荷载体通过的构件。隔离物13也是通过将正极11与负极12隔离来防止由两极的接触导致的短路的构件。隔离物13例如是包含吸收保持电解质的聚合物的多孔性片或无纺布。作为构成隔离物13的材料,例如可举出聚丙烯、聚乙烯、聚烯烃、聚酯等。隔离物13可以具有单层结构或多层结构。多层结构例如可以具有粘接层、作为耐热层的陶瓷层等。可以是在隔离物13中浸渍有电解质,也可以由高分子电解质或无机型电解质等电解质构成隔离物13自身。在本实施方式中,隔离物13具有:基材层13a;第1粘接层13b,其设置在基材层13a的第1面13aa;以及第2粘接层13c,其设置在基材层13a的第2面13ab。
作为浸渍于隔离物13的电解质,例如可举出包含非水溶剂以及溶解在非水溶剂中的电解质盐的液体电解质(电解液)、或包含保持在聚合物基体中的电解质的高分子凝胶电解质等。电解液收纳于蓄电装置1的空间S。
在隔离物13中浸渍有电解液的情况下,作为其电解质盐,能够使用LiClO4、LiAsF6、LiPF6、LiBF4、LiCF3SO3、LiN(FSO2)2、LiN(CF3SO2)2等公知的锂盐。另外,作为非水溶剂,能够使用环状碳酸酯类、环状酯(ester)类、链状碳酸酯类、链状酯类、醚类等公知的溶剂。此外,也可以将这些公知的溶剂材料组合两种以上使用。
第1粘接层13b粘接到正极活性物质层22。第2粘接层13c粘接到负极活性物质层23。第1粘接层13b也可以设置在基材层13a的第1面13aa的整个面。第2粘接层13c也可以设置在基材层13a的第2面13ab的整个面。第1粘接层13b和第2粘接层13c各自例如可以包含环氧树脂、聚酰亚胺树脂以及酚醛树脂等热固化性树脂,另外,也可以包含与电解液等水分发生反应而固化的粘接剂。
封闭部14是将正极11与负极12之间的空间S封闭的树脂制的构件,具有电绝缘性。封闭部14以包围正极活性物质层22和负极活性物质层23的方式封闭空间S。封闭部14由从层叠方向来看呈矩形的框状的树脂框25构成,熔接于第1集电体20的缘部20e和第2集电体21的缘部21e。封闭部14以从层叠方向来看包围电池堆叠体5中包含的正极活性物质和负极活性物质的方式形成为框状。在第1实施方式中,形成了封闭体14a,封闭体14a是通过使在电池堆叠体5的层叠方向上排列的多个封闭部14一体化而设置的,从层叠方向上的电池堆叠体5的一端延伸到另一端。例如,封闭部14具有与集电体接合的接合部分以及与集电体的缘部相比向外侧伸出的伸出部分。例如,通过将相邻的封闭部14的伸出部分彼此熔接,多个封闭部14被一体化。封闭体14a从层叠方向来看是通过包围多个蓄电单体2并将它们一体化而封闭电池堆叠体5的构件,具有侧壁部。该侧壁部在层叠方向上从配置于电池堆叠体5的层叠方向的一端的第1集电体20延伸到配置于层叠方向的另一端的第2集电体21。通过封闭体14a的侧壁部,电池堆叠体5的沿着层叠方向的侧面被封闭,并且在层叠方向上相邻的蓄电单体2之间被封闭。作为构成封闭部14的树脂材料,可举出聚乙烯(PE)、聚苯乙烯、ABS树脂、改性聚丙烯(改性PP)以及丙烯腈苯乙烯(AS)树脂。
在第1实施方式中,隔离物13的缘部13e经由第1粘接层13b粘接于第1集电体20的一个面20a。第1集电体20的一个面20a包含涂布有正极活性物质层22的涂布区域以及未涂布正极活性物质层22的非涂布区域。非涂布区域设置在涂布区域的周围。隔离物13粘接于该非涂布区域。封闭部14粘接到隔离物13的缘部13e处的第2粘接层13c。隔离物13的缘部13e通过夹在第1集电体20的一个面20a与封闭部14之间而被固定。
图2的(a)是示出电池堆叠体的一部分的俯视图。图1和图2的(a)所示的温度探测部100是用于探测电池堆叠体5内的蓄电单体2的温度的装置。温度探测部100与所层叠的多个蓄电单体2中的测定对象的蓄电单体2接触配置。在第1实施方式中,电池堆叠体5中包含的多个蓄电单体2中的至少一个蓄电单体2(第1蓄电单体)包含温度探测部100。该温度探测部100配置在由封闭部14、正极11的第1集电体20以及负极12的第2集电体21封闭的空间S中。而且,从抑制负极12的容量下降的观点出发,温度探测部100不是被埋入于负极12的负极活性物质层23,而是被埋入于正极11的正极活性物质层22。
温度探测部100具有温度传感器101。温度传感器101是探测蓄电单体2内的温度的元件,被埋入于正极活性物质层22。在第1实施方式中,温度传感器101探测正极活性物质层22内的温度。从层叠方向来看,温度传感器101配置在比蓄电单体2的封闭部14靠内侧的位置。在第1实施方式中,温度传感器101配置在从层叠方向来看的电池堆叠体5的中央区域,并且是配置在层叠方向上的电池堆叠体5的一端与另一端之间。该中央区域例如是以下的任意一者:正极活性物质层22和/或负极活性物质层23的中心或其附近;从层叠方向来看与正极活性物质层22和/或负极活性物质层23重叠的区域;或者从层叠方向来看被树脂框25包围的区域的一部分。该一部分例如可以相当于如下图形:从层叠方向来看其中心与树脂框25的中心相同,并且上述一部分的对角线的长度(或上述一部分的直径的长度)是树脂框25的内框的对角线的长度(或直径的长度)的一半。在第1实施方式中,温度传感器101配置在正极活性物质层22的中心或其附近。温度传感器101例如是热电偶、热敏电阻等。在温度传感器101为热电偶的情况下,温度传感器101相当于两种金属线接触的部分。热电偶是公知的热电偶,例如是铬镍-铝镍热电偶、铬镍-康铜热电偶、铜-康铜热电偶等。热敏电阻例如是NTC热敏电阻、PTC热敏电阻等。作为热敏电阻,也能够使用具有挠性的薄型的膜状热敏电阻。这种具有挠性的膜状热敏电阻(以下也称为“挠性热敏电阻”)的厚度例如是0.1μm以上、1μm以下。通过使用这种挠性热敏电阻,能够将温度探测部100的最大厚度例如设定为100μm以下。从而,能够良好地抑制由温度探测部100引起的蓄电单体2的容量下降。从防止与被收纳在空间S内的电解液等的反应的观点出发,温度传感器101例如被聚酰亚胺等绝缘树脂包覆。
在温度传感器101连接有用于将温度传感器101的探测结果传递到设置在蓄电装置1(电池堆叠体5)的外部的控制装置(控制电路)的导线102。温度传感器101设置在导线102的一端。导线102的另一端引出到蓄电装置1的外部,连接到监视蓄电装置1的温度的控制装置(未图示)。在温度传感器101为热电偶的情况下,导线102包含用于构成热电偶的两种金属线。从层叠方向来看,导线102从配置有温度传感器101的蓄电装置1的内部延伸到比封闭部14靠外侧的蓄电装置1的外部。在蓄电装置1的内部,导线102的一部分以被埋入于正极活性物质层22的方式配置,导线102的别的一部分以被埋入于封闭部14的方式配置。从防止与被收纳在空间S内的电解液等的反应的观点出发,导线102例如被由绝缘树脂形成的护套包覆。从层叠方向来看,导线102的一部分位于被封闭部14包围的区域内,导线102的另一部分位于该区域外。
图2的(b)是示出本实施方式中的导线的一个例子的概略截面图。如图2的(b)所示,在将热敏电阻等传感器用作温度传感器101的情况下,作为导线102,例如使用挠性的薄型基板即FPC(柔性印刷基板)。由FPC形成的导线102包含导体箔102a(导电部)以及由聚酰亚胺等构成的薄膜状的基膜102b(绝缘部)。导线102例如形成为俯视时为长条的片形状。导体箔102a连接到温度传感器101,并且贴附于基膜102b。从防止与被收纳在空间S内的电解液等的反应的观点出发,导体箔102a被基膜102b包覆。从抑制由导线102引起的蓄电单体2的容量下降和封闭部14的密封不良的观点出发,导线102的厚度例如设定为10μm以上且小于100μm。
热敏电阻与导体箔102a、以及导体箔102a与外部装置分别例如经由形成在基膜102b的开口而电连接。热敏电阻例如可以经由焊料固定于导体箔102a,也可以经由导电性粘接剂等固定于导体箔102a,还可以焊接于导体箔102a。在温度传感器101为挠性热敏电阻的情况下,该挠性热敏电阻也可以与导体箔102a一起被基膜102b包覆。在这种情况下,挠性热敏电阻也可以不被基膜102b以外的材料包覆。
图3的(a)~(d)和图4是示出第1实施方式的蓄电装置的制造方法的各工序的截面图。蓄电装置1例如能通过以下方式制造。
(正极单元的准备)
首先,如图3的(a)所示,准备正极单元U1。正极单元U1具有正极11(第1电极),正极11具有:第1集电体20;以及正极活性物质层22(第1活性物质层),其设置在第1集电体20的一个面20a。在第1实施方式中,正极单元U1具有设置在第1集电体20的一个面20a上的隔离物13。隔离物13配置为覆盖正极活性物质层22。隔离物13具有:基材层13a;第1粘接层13b,其设置在基材层13a的第1面13aa;以及第2粘接层13c,其设置在基材层13a的第2面13ab。隔离物13的缘部13e处的第1粘接层13b配置为与第1集电体20的一个面20a相对。在本工序中,隔离物13的缘部13e处的第1粘接层13b也可以粘接到第1集电体20的一个面20a。在隔离物13的第1粘接层13b和第2粘接层13c中包含有热固化性粘接剂的情况下,热固化性粘接剂即使是在未固化状态下也具有粘接性。因此,隔离物13的缘部13e经由粘接层被粘接固定到第1集电体20的一个面20a。
在一部分正极单元U1的正极活性物质层22埋入导线102和温度传感器101(参照图3的(c))。可以是,在将温度传感器101和导线102载置到第1集电体20的一个面20a上之后,在温度传感器101和导线102之上形成正极活性物质层22,从而将温度传感器101和导线102配置为埋入于正极活性物质层22。另外,也可以是,在第1集电体20的一个面20a上形成正极活性物质层22之后,在正极活性物质层22上配置温度传感器101和导线102,进而在温度传感器101和导线102之上配置隔离物13。除此之外,也可以是在第1集电体20的一个面20a上形成正极活性物质层22时,温度传感器101和导线102被埋入于正极活性物质层22。
(负极单元的准备)
如图3的(b)所示,准备负极单元U2。负极单元U2具有:负极12(具有与第1电极不同的极性的第2电极),其具有第2集电体21和设置在第2集电体21的一个面21a的负极活性物质层23(第2活性物质层);以及树脂框25,其熔接于第2集电体21的缘部21e。
在本实施方式中,在正极单元U1的准备工序中,通过在形成于第1集电体20的正极活性物质层22上配置隔离物13,从而准备好正极单元U1,但隔离物13的配置方法不限于此。在正极单元U1也可以不设置隔离物13。例如也可以是,在负极单元U2的准备工序中,在形成于第2集电体21的负极活性物质层23上配置隔离物13,准备好负极单元U2。另外,也可以是在正极单元U1的准备工序和负极单元U2的准备工序中都不设置隔离物13。例如也可以是,在后述的正极单元U1和负极单元U2的层叠工序中,隔离物13被配置在正极单元U1与负极单元U2之间。
(正极单元和负极单元的层叠)
接下来,如图3的(c)所示,交替层叠正极单元U1和负极单元U2。此时,负极活性物质层23隔着隔离物13与正极活性物质层22相对。隔离物13的缘部13e配置在第1集电体20的一个面20a与树脂框25之间。隔离物13的缘部13e处的第1粘接层13b与第1集电体20的一个面20a相对。并且,以使层叠于负极单元U2的正极单元U1的第1集电体20的另一个面20b与别的负极单元U2的第2集电体21的另一个面21b相接触的方式,对正极单元U1层叠别的负极单元U2。隔离物13的缘部13e处的第2粘接层13c与树脂框25相对。多个树脂框25在正极单元U1和负极单元U2的层叠方向上相互分开排列。
(封闭部的形成)
接下来,如图3的(d)所示,使被正极单元U1的第1集电体20与负极单元U2的第2集电体21夹着的树脂框25熔接于第1集电体20的缘部20e。从而,形成将正极11与负极12之间的空间S封闭的树脂制的封闭部14。此时,连接到温度探测部100的导线102的一部分被埋入于树脂框25。然后,也可以将在正极单元U1和负极单元U2的层叠方向上相邻的树脂框25彼此熔接。在将树脂框25彼此熔接的情况下,例如,通过将热板按压在各树脂框25的外周面25s,将相邻的树脂框25彼此熔接。
(蓄电装置的初始充放电)
接下来,如图4所示,进行包含正极11、负极12以及隔离物13的蓄电装置1的初始充放电(活性化工序)。在第1实施方式中,以在层叠方向上约束住正极11、负极12以及隔离物13的状态进行初始充放电。在层叠方向上,通过在一对约束构件30间夹住蓄电装置1来约束蓄电装置1。在一方约束构件30与配置于层叠方向的一端的第1集电体20之间,配置电连接到第1集电体20的正极集电板40。在正极集电板40与一方约束构件30之间配置绝缘板41。在另一方约束构件30与配置在层叠方向的另一端的第2集电体21之间,配置电连接到第2集电体21的负极集电板50。在负极集电板50与另一方约束构件30之间配置绝缘板51。
蓄电装置1的初始充放电例如通过将由一对约束构件30约束的蓄电装置1配置在恒温槽内并将电源的配线连接到正极集电板40和负极集电板50来进行。
在活性化工序后,解除一对约束构件30的约束,取出蓄电装置1。这样一来,能够制造出蓄电装置1。从蓄电装置1引出到外部的导线102连接到用于对蓄电装置1的温度进行监视的外部的控制装置等。
以下,说明第1实施方式的蓄电装置1的作用效果。例如在从层叠方向来看的活性物质层的涂布面积大的情况下,也难以精密地测定该活性物质内的温度差。对此,在第1实施方式中,温度传感器101从层叠方向来看配置在比封闭体14a靠内侧的位置,并且是配置在电池堆叠体5中包含的规定的蓄电单体2的内部。因此,温度传感器101能够精密地测定蓄电装置1的使用时的上述规定的蓄电单体2的内部温度。而且,温度传感器101配置在层叠方向上的电池堆叠体5的一端与另一端之间。因此,例如对于位于层叠方向上的电池堆叠体5的中心侧的蓄电单体2,也能精密地测定其使用时的内部温度。因此,根据第1实施方式,能够迅速地探测蓄电装置1的内部是否发生了温度异常。
在第1实施方式中,蓄电装置1具备蓄电单体2,蓄电单体2具有:正极11,其具有第1集电体20以及设置在第1集电体20的一个面20a上的正极活性物质层22;负极12,其具有第2集电体21以及设置在第2集电体21的一个面21a上的负极活性物质层23,以负极活性物质层23与正极活性物质层22在层叠方向上相对的方式配置;以及隔离物13,其配置在正极11与负极12之间,温度传感器101配置在由封闭部14、第1集电体20以及第2集电体21封闭的空间S内。因此,温度传感器101能精密地测定作为温度传感器101的测定对象的蓄电单体2的内部温度。
在第1实施方式中,温度传感器101被埋入于正极活性物质层22。因此,由施加到蓄电装置1的冲击等引起的温度传感器101的移动得到抑制,因此,温度传感器101与第1集电体20不易发生擦碰。因此,能够抑制由温度传感器101引起的第1集电体20的破损。
在第1实施方式中,温度传感器101的至少一部分配置在从层叠方向来看的电池堆叠体5的中央区域。因此,能更精密地测定作为温度传感器101的测定对象的蓄电单体2的内部温度。
在第1实施方式中,蓄电装置1具备电连接到温度传感器101的由FPC形成的导线102,温度传感器101设置在导线102的一端,导线102的另一端连接到配置在电池堆叠体5的外部的控制电路。因此,能够将温度传感器101的测定结果传递到位于电池堆叠体5的外部的控制电路。
在第1实施方式中,导线102具有:导体箔102a,其是连接到温度传感器101的导电部;以及基膜102b,其是包覆导体箔102a的绝缘部,温度传感器101被基膜102b覆盖。因此,能够抑制温度传感器101的误动作。
以下,说明上述第1实施方式的变形例。在以下的变形例中,省略与上述第1实施方式重复之处的说明。因此,以下主要说明与上述第1实施方式不同之处。
图5是示出第1变形例的蓄电装置的概略性截面图。图6是示出第1变形例的电池堆叠体的一部分的俯视图。如图5和图6所示,第1变形例的蓄电装置1A包含多个蓄电单体2A。在蓄电单体2A的正极活性物质层22A设置有在与层叠方向交叉的方向(以下称为“交叉方向”)上延伸的槽22a。槽22a从交叉方向上的正极活性物质层22A的一端延伸到另一端。槽22a的底面由第1集电体20形成。因此,正极活性物质层22A被槽22a截断为2个部分22b、22c。在第1变形例中,从层叠方向来看,槽22a是与第1集电体20的中心重叠的,但不限于此。在正极活性物质层22A设置有多个槽22a的情况下,可以是任意一个槽22a与第1集电体的中心重叠,也可以是所有的槽22a都不与该中心重叠。
同样地,在负极活性物质层23A设置有在交叉方向上延伸的槽23a。槽23a从交叉方向上的负极活性物质层23A的一端延伸到另一端。槽23a的底面由第2集电体21形成。因此,负极活性物质层23A被槽23a截断为2个部分。槽23a在层叠方向上与槽22a重叠。在第1变形例中,槽23a的宽度为槽22a的宽度以下。
在第1变形例中,温度探测部100收纳于槽22a。温度探测部100与在正极活性物质层22A的中央部划定槽22a的部分接触。温度传感器101在槽22a内与第1集电体20接触。在第1变形例中,导线102的一部分与在正极活性物质层22A中划定槽22a的部分接触。从层叠方向来看,导线102也可以与正极活性物质层22A的2个部分22b、22c这两者以及第1集电体20相接。此外,正极活性物质层22A的中央部例如相当于在层叠方向上与电池堆叠体5的中央区域重叠的部分。
在封闭部14的表面(外周面)也可以形成金属层15。金属层15在层叠方向上从配置于电池堆叠体5的层叠方向的一端的第1集电体20延伸到配置于层叠方向的另一端的第2集电体21。金属层15例如也可以经由粘接层16装配在封闭部14的表面。另外,金属层15也可以不经由粘接层16而直接形成在封闭部14的表面。在这种情况下,例如可以通过蒸镀形成金属层15,也可以通过将金属箔熔接到封闭部14的表面而形成金属层15。而且,还可以在金属层15的表面进一步形成绝缘层17。绝缘层17例如由绝缘性的树脂形成。
在以上说明的第1变形例中,也起到与上述第1实施方式同样的作用效果。而且,槽22a的一部分可与负极活性物质层23A重叠,但槽23a不与正极活性物质层22A重叠。
图7是示出第2变形例的蓄电装置的概略性截面图。如图7所示,第2变形例的蓄电装置1B包含多个蓄电单体2以及一个或多个蓄电单体2B。在蓄电单体2B的正极活性物质层22B具有在层叠方向上朝向第1集电体20凹陷的凹部22d。凹部22d由正极活性物质层22B划定。因此,凹部22d的两侧面和底面由正极活性物质层22B形成。凹部22d例如从交叉方向上的正极活性物质层22B的一端延伸到另一端,但不限于此。凹部22d在层叠方向上与负极活性物质层23重叠。从交叉方向来看,凹部22d呈大致矩形形状。层叠方向上的凹部22d的深度例如是层叠方向上的正极活性物质层22B的厚度的50%以上、90%以下。
在第2变形例中,蓄电单体2B中包含的温度探测部100在层叠方向上位于正极11B与负极12之间。而且,温度探测部100收纳于凹部22d。温度探测部100与在正极活性物质层22B的中央部划定凹部22d的部分接触。从层叠方向来看,导线102也可以与凹部22d的两侧面接触。
在以上说明的第2变形例中,也起到与上述第1实施方式同样的作用效果。而且,由于温度探测部100是与正极活性物质层22B直接接触的,因此,能够精密地测定正极活性物质层22B的温度。
图8是示出第3变形例的蓄电装置的概略性截面图。如图8所示,第3变形例的蓄电装置1C包含多个蓄电单体2以及一个或多个蓄电单体2C。蓄电单体2C中包含的第2集电体21的表面由铜形成。另外,蓄电单体2C具有康铜线103。康铜线103的一端被埋入于正极活性物质层22并且是与第2集电体21的表面接触的。在第3变形例中,由第2集电体21的表面和康铜线103形成热电偶。在第3变形例中,蓄电单体2C中包含的温度探测部100A(和温度传感器)由第2集电体21的表面和康铜线103的一端形成。
在以上说明的第3变形例中,也起到与上述第1实施方式同样的作用效果。而且,由于是由第2集电体21的表面和康铜线103形成温度探测部100A,因此,能够简化蓄电单体2C中的温度探测部100A的构成。另外,能够降低来自蓄电装置1C的取出配线的数量。
图9是示出第4变形例的蓄电装置的概略性截面图。如图9所示,第4变形例的蓄电装置1D的温度探测部100从层叠方向来看配置在电池堆叠体5的中央区域,并且是配置在沿着层叠方向相邻的2个蓄电单体2,2之间。更具体来说,温度探测部100被一方蓄电单体2(第1蓄电单体)的第2集电体21的中央部和另一方蓄电单体2(第2蓄电单体)的第1集电体20的中央部夹住。温度探测部100能与一方蓄电单体2的第2集电体21和另一方蓄电单体2的第1集电体20接触。在层叠方向上,一方蓄电单体2中包含的第2集电体21中的与温度探测部100重叠的部分是朝向负极活性物质层23凹陷的。在第4变形例中,在层叠方向上,一方蓄电单体2的第2集电体21中的至少与温度传感器101重叠的部分是朝向负极活性物质层23凹陷的。在设置于上述第2集电体21的凹陷处收纳温度传感器101。此外,第1集电体20的中央部和第2集电体21的中央部各自例如相当于在层叠方向上与电池堆叠体5的中央区域重叠的部分。
在以上说明的第4变形例中,也起到与上述第1实施方式同样的作用效果。而且,能够抑制由温度传感器101引起的一方蓄电单体2的第2集电体21以及另一方蓄电单体2的第1集电体20的破损。
(第2实施方式)
以下,说明第2实施方式的蓄电装置。在以下说明的第2实施方式中,省略与上述第1实施方式及其各变形例重复之处的说明。因此,以下主要说明与上述第1实施方式及其各变形例不同之处。
图10是示出第2实施方式的蓄电装置的概略性截面图。图10所示的蓄电装置1E具有:电池堆叠体5A(层叠体)、正极集电板61、负极集电板62、封闭体63以及温度探测部100。电池堆叠体5A具有:多个双极电极10A、多个隔离物13、正极终端电极64以及负极终端电极65。在电池堆叠体5A中,双极电极10A与隔离物13交替层叠。因此,在层叠方向上相邻的2个双极电极10A,10A(第1双极电极和第2双极电极)之间配置1个隔离物13。
多个双极电极10A各自具有:集电体71;正极活性物质层22C,其设置在集电体71的一个面71a上;以及负极活性物质层23B,其设置在集电体71的另一个面71b上。集电体71例如是镍箔、钛箔或不锈钢箔等金属箔。也可以对集电体71的表面实施镀敷处理。集电体71的厚度例如在1μm~100μm的范围内。正极活性物质层22C和负极活性物质层23B分别与上述第1实施方式的正极活性物质层22和负极活性物质层23各自相同。负极活性物质层23B配置为在层叠方向上与正极活性物质层22C相对。从层叠方向来看,负极活性物质层23B形成为比正极活性物质层22C大一圈。
正极终端电极64设置在层叠方向上的电池堆叠体5A的一端,负极终端电极65设置在层叠方向上的电池堆叠体5A的另一端。正极终端电极64和负极终端电极65各自隔着隔离物13层叠于双极电极10A。正极终端电极64具有集电体71和正极活性物质层22C。在正极终端电极64未设置负极活性物质层23B。负极终端电极65具有集电体71和负极活性物质层23B。在负极终端电极65未设置正极活性物质层22C。
第2实施方式中的多个蓄电单体2D具备在层叠方向上相邻的2个双极电极10A以及位于该2个双极电极10A之间的1个隔离物13。更具体来说,蓄电单体2D具备:一方双极电极10A中包含的集电体71和正极活性物质层22C;1个隔离物13;以及另一方双极电极10A中包含的集电体71和负极活性物质层23B。因此,在第2实施方式中,电池堆叠体5A中包含的多个蓄电单体2D中的在层叠方向上相邻的2个蓄电单体2D共用1个双极电极10A。例如,1个双极电极10A中的集电体71和正极活性物质层22C包含于一方蓄电单体2D,集电体71和负极活性物质层23B包含于另一方蓄电单体2D。另外,第2实施方式中的蓄电单体2E具备:在层叠方向上最靠近正极终端电极64的双极电极10A的集电体71A和负极活性物质层23B;隔离物13;以及正极终端电极64。第2实施方式中的蓄电单体2F具备:在层叠方向上最靠近负极终端电极65的双极电极10A的集电体71A和正极活性物质层22C;隔离物13;以及负极终端电极65。
正极集电板61是与电池堆叠体5A接触的导电构件,呈板形状。正极集电板61是与正极终端电极64接触的。负极集电板62是与电池堆叠体5A接触的导电构件,呈板形状。负极集电板62是与负极终端电极65接触的。
封闭体63是对电池堆叠体5A中包含的多个双极电极10A、多个隔离物13、正极终端电极64以及负极终端电极65进行保持的封闭构件,具有绝缘性。封闭体63从层叠方向上的电池堆叠体5A的一端延伸到另一端,封闭电池堆叠体5A。封闭体63具有多个封闭部66、以及绝缘性的最外膜67。
封闭部66是将相邻的2个双极电极10A,10A之间的空间S1封闭的树脂制的构件。封闭部66从层叠方向来看呈矩形的框状,熔接于集电体71的缘部。封闭部66从层叠方向来看包围电池堆叠体5A中包含的多个双极电极10A和多个隔离物13并将它们一体化。在第1实施方式中,通过将在电池堆叠体5A的层叠方向上排列的多个封闭部66一体化而形成了封闭体63。在第2实施方式中,正极集电板61和负极集电板62从层叠方向来看也分别被封闭部66包围。
最外膜67是设置在各封闭部66的表面上的构件,具有绝缘性。最外膜67覆盖各封闭部66的外侧面66s。从而,能提高外侧面66s处的绝缘性。最外膜67例如是通过在对外侧面66s涂敷涂料后使该涂料干燥而形成的。该涂料例如是使绝缘性的合成树脂溶解于有机溶剂而成的涂料等。当多个蓄电装置1E沿着层叠方向被层叠时,最外膜67也可以是跨越多个蓄电装置1E而一并设置的。
在第2实施方式中,温度探测部100的温度传感器101配置在电池堆叠体5A中包含的多个双极电极10A中的在层叠方向上相邻的2个双极电极10A,10A之间。例如,在由上述2个双极电极10A,10A中的一方双极电极10A的集电体71(第1集电体)、另一方双极电极10A的集电体71(第2集电体)、以及被上述2个双极电极10A,10A夹着的封闭部66封闭的空间S1配置温度传感器101。或者,在蓄电单体2D~2F中的任意一个蓄电单体的内部配置温度传感器101。在第2实施方式中,从抑制负极活性物质层23B的容量下降的观点出发,温度传感器101从层叠方向来看被埋入于一方双极电极10A的正极活性物质层22C的中央部。虽未图示,但温度传感器101是连接到导线的。
在以上说明的第2实施方式的蓄电装置1E中,温度探测部100s配置在由封闭部66以及2个双极电极10A,10A封闭的空间S的中央部。因此,在第2实施方式中,温度探测部100也能精密地测定蓄电装置1E的内部温度。另外,通过将这样的2个双极电极10A,10A例如配置在电池堆叠体5A的中心或其附近,能够精密地测定位于层叠方向上的端缘的双极电极10A与位于层叠方向上的中央侧的双极电极10A的温度差。
(第3实施方式)
以下,说明第3实施方式的蓄电装置。在以下说明的第3实施方式中,省略与上述第1实施方式及其各变形例以及上述第2实施方式重复之处的说明。因此,以下主要说明与上述第1实施方式及其各变形例以及上述第2实施方式不同之处。
图11是示出第3实施方式的蓄电装置的示意截面图。如图11所示,蓄电装置1F具备:在层叠方向上相邻的2个电池堆叠体5B(第1层叠体和第2层叠体)、一对冷却构件CM(第1冷却器和第2冷却器)、以及温度探测部100。另外,虽未图示,但蓄电装置1F具备在层叠方向上约束2个电池堆叠体5B和一对冷却构件CM的一对约束构件。2个电池堆叠体5B的结构彼此相同。因此,以下说明1个电池堆叠体5B的结构。
图12是示出第3实施方式的电池堆叠体的概略性截面图。如图12所示,电池堆叠体5B具有:多个双极电极10B、多个隔离物13A、正极终端电极64A以及负极终端电极65B。多个双极电极10B各自具有:集电体71A、正极活性物质层22C以及负极活性物质层23B。在第3实施方式中,多个隔离物13A各自具有单层结构,但不限于此。至少一部分隔离物13A的周缘部可以挠曲。正极终端电极64A具有集电体71A和正极活性物质层22C。负极终端电极65A具有集电体71A和负极活性物质层23B。上述的所有集电体71A中的至少一部分集电体71A的周缘部可以挠曲。
各电池堆叠体5B具有2个以上的蓄电单体。第3实施方式中的多个蓄电单体2G具备在层叠方向上相邻的2个双极电极10B以及位于该2个双极电极10B之间的1个隔离物13A。更具体来说,蓄电单体2G具备:一方双极电极10B中包含的集电体71A和正极活性物质层22C;1个隔离物13A;以及另一方双极电极10B中包含的集电体71A和负极活性物质层23B。另外,第3实施方式中的蓄电单体2H具备:在层叠方向上最靠近正极终端电极64A的双极电极10B;隔离物13A;以及正极终端电极64A。第3实施方式中的蓄电单体2I具备:在层叠方向上最靠近负极终端电极65A的双极电极10B;隔离物13A;以及负极终端电极65A。
电池堆叠体5B被封闭体200封闭。封闭体200是具有与上述第2实施方式的封闭体63同样的结构和功能的构件,具有绝缘性。封闭体200从层叠方向来看呈矩形的框状,熔接于集电体71A的缘部。封闭体200从层叠方向上的电池堆叠体5B的一端延伸到另一端,封闭电池堆叠体5B。将相邻的2个电池堆叠体5B分别封闭的封闭体200彼此是相互分离的。封闭体200的内表面的一部分能沿着集电体71A突出。在这种情况下,在该内表面处的突出部上配置隔离物13A的周缘部。另外,也可以是多个隔离物13A的至少一部分隔离物13A的周缘部被埋入于封闭体200。在第3实施方式中,与层叠方向正交的封闭体200的一端面200a是与正极终端电极64A的端面64a对齐的,与层叠方向正交的封闭体200的另一端面200b是与负极终端电极65A的端面65a对齐的。
返回图11,温度探测部100的温度传感器101在层叠方向上配置在2个电池堆叠体5B之间。在第3实施方式中,一方电池堆叠体5B(第1层叠体)中包含的蓄电单体(第1蓄电单体)与温度传感器101接触。而且,包含于另一方电池堆叠体5B(第2层叠体)并且与该第1蓄电单体相邻的蓄电单体(第2蓄电单体)与温度传感器101接触。在第3实施方式中,上述第1蓄电单体的集电体71A是配置在层叠方向上的上述第1层叠体的一端的正极终端电极,上述第2蓄电单体的集电体71A是配置在层叠方向上的上述第2层叠体的一端的负极终端电极。因此,上述第1蓄电单体相当于图12所示的蓄电单体2H,上述第2蓄电单体相当于图12所示的蓄电单体2I,在上述第1蓄电单体的正极终端电极与上述第2蓄电单体的负极终端电极之间配置温度传感器101。
一对冷却构件CM是抑制蓄电装置1F的温度上升的构件,例如由金属形成。一方冷却构件CM(第1冷却器)位于层叠方向上的蓄电装置1F的一端,与一方电池堆叠体5B的正极终端电极接触。另一方冷却构件CM位于层叠方向上的蓄电装置1F的另一端,与另一方电池堆叠体5B的负极终端电极接触。换言之,上述第1冷却器与层叠方向上的上述第1层叠体的另一端接触,上述第2冷却器与层叠方向上的上述第2层叠体的另一端接触。更具体来说,上述第1冷却器与上述第1层叠体的负极终端电极65A接触,上述第2冷却器与上述第2层叠体的正极终端电极64A接触。各冷却构件CM也与封闭体200接触。
一对冷却构件CM各自包含:主体部CM1、冷却流路CM2以及检测线CM3。主体部CM1具有导电性,例如呈矩形板状。冷却流路CM2是形成在主体部CM1的贯通孔,空气等冷却用流体能通过其中。冷却流路CM2在与层叠方向正交的方向上延伸,但不限于此。冷却流路CM2可以是曲折的,也可以在与层叠方向交叉的方向上延伸。在主体部CM1设置有多个冷却流路CM2。作为一个例子,多个冷却流路CM2相互等间隔且平行地形成。检测线CM3设置在主体部CM1的一端,电连接到主体部CM1。
这样,各冷却构件CM在导电性的板构件(主体部CM1)的内部设置有冷却流路CM2,并且,各冷却构件CM与正极终端电极64A或负极终端电极65A抵接且电连接。例如,使用一方冷却构件CM的检测线CM3、以及连接到与负极终端电极65A相邻的双极电极10B的集电体71A的检测线(未图示),能检测出包含负极终端电极65A及与负极终端电极65A相邻的双极电极10B的蓄电单体2I的电池状态(例如电压)。同样地,使用另一方冷却构件CM的检测线CM3、以及连接到与正极终端电极64A相邻的双极电极10B的集电体81A的检测线(未图示),能检测出蓄电单体2H的电池状态(例如电压)。因此,检测线CM3能用于检测蓄电单体的电池状态。各冷却构件CM具有向对应的电池堆叠体5B传递约束载荷的功能。在第3实施方式中,冷却构件CM以从层叠方向来看与封闭体200重叠的方式从集电体71A的中央部分延伸到集电体71A的周缘部。
在以上说明的第3实施方式的蓄电装置1F中,温度探测部100配置在2个电池堆叠体5B之间(即,层叠方向上的蓄电装置1F的中央部)。因此,在第3实施方式中,温度探测部100也能精密地测定蓄电装置1F的内部温度。另外,通过使用多个温度探测部100,例如能够精密地测定层叠方向上的蓄电装置1F的中央部与层叠方向上的蓄电装置1F的一端的温度差。而且,各电池堆叠体5B被封闭体200封闭。因此,能不损害各电池堆叠体5B的封闭性地配置温度传感器101。
在上述第3实施方式中,蓄电装置1F具备冷却构件CM。因此,能在适度地维持蓄电装置1F的温度的同时,利用温度传感器101精密地测定期望的电池堆叠体5B的内部温度。
以下,说明上述第3实施方式的变形例。在以下的变形例中,省略与上述第3实施方式重复之处的说明。因此,以下主要说明与上述第3实施方式不同之处。
图13是示出第3实施方式的变形例的蓄电装置的概略性截面图。如图13所示,蓄电装置1G与上述蓄电装置1F的不同点在于:还具备位于2个电池堆叠体5B之间的导电板CP。导电板CP是将2个电池堆叠体5B彼此电连接的构件,例如是具有矩形板形状的金属板或合金板。从层叠方向来看,导电板CP的周缘部位于比电池堆叠体5B靠外侧的位置,但不限于此。导电板CP中包含的一对主面各自为平面形状。一个主面与一方电池堆叠体5B的一端相接,另一个主面与另一方电池堆叠体5B的另一端相接。
在导电板CP的内部和/或表面配置温度探测部100的温度传感器101。当在导电板CP的内部配置温度传感器101的情况下,导电板CP也可以是空心构件。当在导电板CP的表面配置温度传感器101的情况下,温度传感器101也可以被埋入于导电板CP。温度传感器101配置在从层叠方向来看的导电板CP的中央区域。温度传感器101与夹着导电板CP的2个电池堆叠体5B中的至少一方接触。
在以上说明的第3实施方式的变形例中,也起到与上述第3实施方式同样的作用效果。而且,能够抑制由于温度探测部100的存在而伴随的电池堆叠体5B的变形,因此,能防止由温度探测部100的存在而引起的蓄电装置1G的破损。
在上述第3实施方式和上述变形例中,蓄电装置具备2个电池堆叠体和一对冷却构件,但不限于此。例如,在将相互相接的2个电池堆叠体设为1个蓄电组件的情况下,蓄电装置也可以具备多个蓄电组件和多个冷却构件。在这种情况下,在层叠方向上相互相邻的2个蓄电组件之间设置1个冷却构件。换言之,相互相邻的2个蓄电组件能共用1个冷却构件。此外,具备多个蓄电组件的蓄电装置也可以具备多个温度探测部。
以上,详细说明了本公开的优选的各实施方式和各变形例,但本公开不限于上述实施方式和上述变形例。上述实施方式与上述变形例也可以适当地组合。例如,也可以将上述第1实施方式与上述第2实施方式相互组合。在这种情况下,在上述第1实施方式中,封闭部的外侧面也可以被绝缘树脂制的最外膜覆盖。例如,也可以将上述第1实施方式与上述第1变形例相互组合。在这种情况下,在上述第1实施方式中,封闭部的外侧面也可以被金属膜等覆盖。例如,也可以将上述第1变形例与上述第3变形例相互组合。例如,也可以将上述第2实施方式与上述第1变形例或上述第2变形例组合。在这种情况下,在上述第2实施方式中,封闭部的外侧面也可以不是被绝缘树脂制的最外膜覆盖,而是被金属层覆盖。例如,也可以将上述第2实施方式与上述第3实施方式相互组合。在这种情况下,温度探测部也可以既设置在2个电池堆叠体之间,又设置在至少1个电池堆叠体的内部。
在上述实施方式和上述变形例中,第1集电体的一个面具有粘接于隔离物的缘部处的第1粘接层的粘接面,但不限于此。例如也可以是,第2集电体的一个面具有粘接于隔离物的缘部处的第2粘接层的粘接面。在这种情况下,第2集电体的一个面包含涂布有负极活性物质层的涂布区域和未涂布负极活性物质层的非涂布区域。另外,非涂布区域设置在涂布区域的周围,并且包含上述粘接面,封闭部粘接到隔离物的缘部处的第1粘接层。
在上述实施方式和上述变形例中,温度探测部具有1个温度传感器,但不限于此。图14的(a)是示出温度探测部的一个例子的主要部分的概略俯视图。图14的(a)所示的温度探测部100B具有用于对同一蓄电单体的温度分布进行测定的多个温度传感器101。多个温度传感器101各自电连接到导线102。各温度传感器101例如被导线102的基膜102b(参照图2的(b))包覆。多个温度传感器101从层叠方向来看相互分开配置。作为具体例子,多个温度传感器101沿着导线102的长轴方向按顺序排列,并且,相邻的温度传感器101彼此在上述长轴方向上相互分开。从而,例如当多个温度传感器101配置在同一空间内时,温度探测部100B能够探测该空间内的温度分布。也可以是,多个温度传感器101中的一部分被埋入于正极活性物质层或负极活性物质层,另一部分从正极活性物质层和负极活性物质层露出。或者也可以是,多个温度传感器101中的一部分例如被埋入于封闭体。
此外,在温度探测部100B具有多个温度传感器101的情况下,配置一部分温度传感器101的空间等与配置另一部分温度传感器101的空间等也可以相互不同。在这种情况下,可以将上述第1实施方式与上述第4变形例组合,也可以将上述第1变形例与上述第2变形例组合。
图14的(b)是示出温度探测部的别的一个例子的主要部分的概略俯视图。如图14的(b)所示,电压计测用端子111、112(电压检测部)设置于导线102A。电压计测用端子111、112分别连接于电压探测用导电部102c、102d,并从基膜102b露出。电压计测用端子111例如与规定的双极电极(或疑似双极电极)中包含的集电体接触。电压计测用端子112例如与不同于上述规定的双极电极的双极电极中包含的集电体接触。此外,通过对导线102A的一部分进行切断加工,电压计测用端子111、112即使是形成在同一基板上,也能够容易地配置在相互不同的位置。通过使用这样的导线102A,能够计测蓄电装置中的任意部分的电压。
在上述实施方式中,温度探测部被埋入于正极活性物质层,但不限于此。温度探测部也可以被埋入于负极活性物质层。另外也可以是,在电池堆叠体中包含的一部分蓄电单体中,温度探测部被埋入于正极活性物质层,在别的一部分蓄电单体中,别的温度探测部被埋入于负极活性物质层。
在上述第1变形例中,温度探测部被收纳于设置在正极活性物质层的槽,但不限于此。例如,温度探测部也可以被收纳于设置在负极活性物质层的槽。另外,在温度探测部被收纳于设置在正极活性物质层的槽的情况下,在负极活性物质层也可以不设置槽。在这种情况下,能够充分确保负极的容量。另外,在上述第1变形例中,在电池堆叠体中包含的所有蓄电单体的正极活性物质层设置有槽,但不限于此。例如,也可以仅在电池堆叠体中包含的蓄电单体中的包含温度探测部的蓄电单体的正极活性物质层设置槽。在这种情况下,可以仅在电池堆叠体中包含的蓄电单体中的包含温度探测部的蓄电单体的负极活性物质层设置槽,也可以在所有蓄电单体的负极活性物质层都不设置槽。能够良好地抑制由于设置温度探测部而导致的蓄电装置的容量减少。
在上述第2变形例中,温度探测部被收纳于设置在正极活性物质层的凹部,但不限于此。例如,温度探测部也可以被收纳于设置在负极活性物质层的凹部。另外也可以是,在电池堆叠体中包含的一部分蓄电单体中,温度探测部被收纳于设置在正极活性物质层的凹部,在别的一部分蓄电单体中,别的温度探测部被收纳于设置在负极活性物质层的凹部。
在上述第4变形例中,在一方蓄电单体中包含的第2集电体设置有收纳温度传感器的凹陷,但不限于此。例如,也可以是在另一方蓄电单体中包含的第1集电体设置有上述凹陷。换言之,在层叠方向上,另一方蓄电单体中包含的第1集电体中的与温度传感器重叠的部分也可以朝向该另一方蓄电单体中的正极活性物质层凹陷。或者,也可以是在上述第2集电体和上述第1集电体这两者都设置上述凹陷。即,当温度传感器设置在相邻的2个蓄电单体之间时,也可以在一方蓄电单体的第1集电体和另一方蓄电单体的第2集电体中的至少一方中设置收纳上述温度传感器的凹陷。
附图标记说明
1、1A~1G...蓄电装置,2、2A~2I...蓄电单体,5、5A、5B...电池堆叠体,11...正极,12...负极,13...隔离物,13a...基材层,13aa...第1面,13ab...第2面,13b...第1粘接层,13c...第2粘接层,13e、20e、21e...缘部,14...封闭部,14a...封闭体,15...金属层,20...第1集电体,20a、21a...一个面,20b、21b...另一个面,21...第2集电体,22、22A~22C...正极活性物质层,22a...槽,22d...凹部,23、23A、23B...负极活性物质层,23a...槽,25...树脂框,30...约束构件,64、64A...正极终端电极,65、65A...负极终端电极,71、71A...集电体,100、100A、100B...温度探测部,101...温度传感器,102、102A...导线,102a...导体箔(导电部),102b...基膜(绝缘部),103...康铜线,111、112...电压计测用端子(电压检测部),200...封闭体,CM...冷却构件,CP...导电板,S、S 1...空间,U1...正极单元,U2...负极单元。
Claims (15)
1.一种蓄电装置,具有:多个蓄电单体,其在层叠方向上层叠;以及温度传感器,其测定所述多个蓄电单体中的至少1个作为测定对象的蓄电单体的温度,所述蓄电装置的特征在于,
所述多个蓄电单体各自具有:
正极,其具有第1集电体以及设置在所述第1集电体的一个面上的正极活性物质层,
负极,其具有第2集电体以及设置在所述第2集电体的一个面上的负极活性物质层,以所述负极活性物质层与所述正极活性物质层在所述层叠方向上相对的方式配置,
隔离物,其配置在所述正极与所述负极之间;以及
封闭部,其设置于在层叠方向上相对的所述第1集电体与所述第2集电体之间,以包围所述正极活性物质层和所述负极活性物质层的方式进行封闭,
从所述层叠方向来看,所述温度传感器配置在比测定对象的所述蓄电单体的所述封闭部靠内侧的位置。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置,其中,
所述温度传感器与所述第1集电体或所述第2集电体接触。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电装置,其中,
包含:
层叠体,其具有所述多个蓄电单体;以及
封闭体,其是通过使所述多个蓄电单体各自所包含的所述封闭部彼此一体化而设置的,从所述层叠方向上的所述层叠体的一端延伸到另一端,封闭所述层叠体,
所述温度传感器配置在所述层叠方向上的所述层叠体的一端与另一端之间。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的蓄电装置,其中,
所述多个蓄电单体具有在所述层叠方向上相邻的第1蓄电单体和第2蓄电单体,
所述第1蓄电单体的所述第1集电体与所述第2蓄电单体的所述第2集电体在所述层叠方向上相邻,
所述温度传感器配置在所述第1蓄电单体的所述第1集电体与所述第2蓄电单体的所述第2集电体之间。
5.根据权利要求1或2所述的蓄电装置,其中,
包含:
第1层叠体,其具有所述多个蓄电单体中包含的2个以上的蓄电单体;
第2层叠体,其与所述第1层叠体在所述层叠方向上相邻,具有所述多个蓄电单体中包含的别的2个以上的蓄电单体,
第1封闭体,其是通过使所述第1层叠体中包含的所述蓄电单体的所述封闭部彼此一体化而设置的,从所述层叠方向上的所述第1层叠体的一端延伸到另一端,封闭所述第1层叠体;以及
第2封闭体,其是通过使所述第2层叠体中包含的所述蓄电单体的所述封闭部彼此一体化而设置的,从所述层叠方向上的所述第2层叠体的一端延伸到另一端,封闭所述第2层叠体,
作为所述第1层叠体中包含的1个所述蓄电单体的第1蓄电单体的所述第1集电体与作为所述第2层叠体中包含的1个所述蓄电单体的第2蓄电单体的所述第2集电体在所述层叠方向上相邻,
所述温度传感器配置在作为配置于所述第1层叠体的所述一端的正极终端电极的所述第1集电体与作为配置于所述第2层叠体的所述一端的负极终端电极的所述第2集电体之间。
6.根据权利要求5所述的蓄电装置,其中,
还具备:
第1冷却器,其与所述第1层叠体的所述正极终端电极接触;以及
第2冷却器,其与所述第2层叠体的所述负极终端电极接触。
7.根据权利要求4至6中的任意一项所述的蓄电装置,其中,
在所述第1蓄电单体的所述第1集电体和所述第2蓄电单体的所述第2集电体中的至少一方设置有收纳所述温度传感器的凹陷。
8.根据权利要求1至3中的任意一项所述的蓄电装置,其中,
所述多个蓄电单体具备配置所述温度传感器的第1蓄电单体,
所述温度传感器配置在由所述第1蓄电单体的所述封闭部、所述第1蓄电单体的所述第1集电体以及所述第1蓄电单体的所述第2集电体封闭的空间内。
9.根据权利要求8所述的蓄电装置,其中,
所述温度传感器被收纳于设置在所述正极活性物质层的槽或者被收纳于设置在所述负极活性物质层的槽。
10.根据权利要求9所述的蓄电装置,其中,
所述温度传感器被埋入于所述正极活性物质层或所述负极活性物质层。
11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的蓄电装置,其中,
从所述层叠方向来看,所述温度传感器配置在测定对象的所述蓄电单体的中央区域。
12.根据权利要求1至11中的任意一项所述的蓄电装置,其中,
在所述多个蓄电单体中的规定的蓄电单体设置有多个所述温度传感器,
从所述层叠方向来看相互分开配置的多个所述温度传感器对所述规定的蓄电单体的温度分布进行测定。
13.根据权利要求1至12中的任意一项所述的蓄电装置,其中,
还具备电连接到所述温度传感器的柔性印刷基板,
所述温度传感器设置在所述柔性印刷基板的一端,
所述柔性印刷基板的另一端连接到配置在所述多个蓄电单体的外部的控制电路。
14.根据权利要求13所述的蓄电装置,其中,
所述柔性印刷基板具有与所述多个蓄电单体的任意一个蓄电单体中包含的集电体接触的电压检测部。
15.根据权利要求13或14所述的蓄电装置,其中,
所述柔性印刷基板具有连接到所述温度传感器的导电部以及包覆所述导电部的绝缘部,
所述温度传感器被所述绝缘部覆盖。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020-148212 | 2020-09-03 | ||
JP2020148212 | 2020-09-03 | ||
PCT/JP2021/031766 WO2022050228A1 (ja) | 2020-09-03 | 2021-08-30 | 蓄電装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115997295A true CN115997295A (zh) | 2023-04-21 |
Family
ID=80491715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180053647.9A Pending CN115997295A (zh) | 2020-09-03 | 2021-08-30 | 蓄电装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230268572A1 (zh) |
JP (1) | JP7488996B2 (zh) |
CN (1) | CN115997295A (zh) |
DE (1) | DE112021003924T5 (zh) |
WO (1) | WO2022050228A1 (zh) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002313431A (ja) * | 2001-04-11 | 2002-10-25 | Mitsubishi Materials Corp | 非水電解質二次電池 |
JP5540575B2 (ja) * | 2009-06-15 | 2014-07-02 | 日産自動車株式会社 | 双極型二次電池用の集電体、双極型二次電池、組電池、車両、双極型二次電池の制御装置、および双極型二次電池の制御方法 |
JP7052578B2 (ja) * | 2018-06-12 | 2022-04-12 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電装置 |
-
2021
- 2021-08-30 JP JP2022546311A patent/JP7488996B2/ja active Active
- 2021-08-30 WO PCT/JP2021/031766 patent/WO2022050228A1/ja active Application Filing
- 2021-08-30 US US18/024,114 patent/US20230268572A1/en active Pending
- 2021-08-30 DE DE112021003924.5T patent/DE112021003924T5/de active Pending
- 2021-08-30 CN CN202180053647.9A patent/CN115997295A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7488996B2 (ja) | 2024-05-23 |
DE112021003924T5 (de) | 2023-05-11 |
JPWO2022050228A1 (zh) | 2022-03-10 |
WO2022050228A1 (ja) | 2022-03-10 |
US20230268572A1 (en) | 2023-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5061698B2 (ja) | 蓄電装置 | |
US9257692B2 (en) | Flat-type battery | |
JP7468233B2 (ja) | 蓄電モジュール | |
WO2021095551A1 (ja) | 蓄電装置 | |
KR101011807B1 (ko) | 개선된 구조의 상단 실링부를 포함하고 있는 이차전지 | |
JP2017224451A (ja) | 蓄電素子 | |
WO2023132181A1 (ja) | 蓄電モジュール | |
JP7488996B2 (ja) | 蓄電装置 | |
US20240021933A1 (en) | Power storage module | |
JP7388305B2 (ja) | 蓄電セル、蓄電装置及び蓄電装置の製造方法 | |
JP2022027200A (ja) | 蓄電モジュール | |
CN115461903A (zh) | 蓄电单体、蓄电装置以及蓄电装置的制造方法 | |
JP2021197279A (ja) | 蓄電セル及び蓄電装置 | |
WO2023145294A1 (ja) | 蓄電モジュール | |
WO2024053231A1 (ja) | 蓄電モジュール | |
WO2024106143A1 (ja) | 蓄電モジュール製造方法、及び、蓄電モジュール | |
JP7444029B2 (ja) | 蓄電セル及び蓄電装置 | |
WO2022264674A1 (ja) | 蓄電装置 | |
JP2024073806A (ja) | 蓄電モジュール | |
JP2022109062A (ja) | 蓄電装置 | |
JP2024088116A (ja) | 蓄電モジュール製造方法、及び、蓄電モジュール | |
JP2022016904A (ja) | 蓄電モジュール | |
KR20230107297A (ko) | 축전 장치 | |
KR20230125820A (ko) | 축전 셀 및 축전 장치 | |
KR20230107298A (ko) | 축전 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |