JP2013065515A - Secondary battery - Google Patents
Secondary battery Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013065515A JP2013065515A JP2011204611A JP2011204611A JP2013065515A JP 2013065515 A JP2013065515 A JP 2013065515A JP 2011204611 A JP2011204611 A JP 2011204611A JP 2011204611 A JP2011204611 A JP 2011204611A JP 2013065515 A JP2013065515 A JP 2013065515A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- secondary battery
- pressure
- internal pressure
- external pressure
- battery body
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 claims description 18
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 12
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 4
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 abstract 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 13
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 6
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 2
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 description 2
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910021470 non-graphitizable carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 1,1-Diethoxyethane Chemical compound CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013290 LiNiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910052798 chalcogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001787 chalcogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000003759 ester based solvent Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910021469 graphitizable carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 229920000554 ionomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005001 laminate film Substances 0.000 description 1
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
本発明は二次電池に関するものである。 The present invention relates to a secondary battery.
ニッケル水素電池を収容する外側容器に加圧気体を充填して、一定の圧力でニッケル水素電池を加圧したニッケル水素電池の安全装置が知られている(例えば特許文献1参照)。 A safety device for a nickel-metal hydride battery is known in which a pressurized gas is filled in an outer container that houses a nickel-metal hydride battery and the nickel-metal hydride battery is pressurized at a constant pressure (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記の発明では、ニッケル水素電池内の内部圧力が上記の一定の圧力以上に上昇すると、ニッケル水素電池が膨張し、充放電に伴う膨張収縮時に電極板同士が離反しやすくなり、電池の性能(発電効率)が低下してしまう恐れがあった。 However, in the above invention, when the internal pressure in the nickel-metal hydride battery rises above the certain pressure, the nickel-metal hydride battery expands, and the electrode plates are easily separated during expansion / contraction due to charge / discharge. There was a risk that the performance (power generation efficiency) would decrease.
本発明が解決しようとする課題は、電池の性能を長く維持することが可能な二次電池を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a secondary battery capable of maintaining the performance of the battery for a long time.
本発明は、二次電池本体の内部圧力が上昇した場合に、二次電池本体への加圧を増加させることによって上記課題を解決する。 This invention solves the said subject by increasing the pressurization to a secondary battery main body, when the internal pressure of a secondary battery main body rises.
本発明によれば、二次電池本体の膨張を抑制することで、電池の性能を長く維持することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to maintain the performance of the battery for a long time by suppressing the expansion of the secondary battery body.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<<第1実施形態>>
図1は本実施形態における二次電池の概要図、図2は図1のII−II線に沿った二次電池本体の断面図、図3及び図4は本実施形態における加圧装置の一例を説明する概略断面図、図5は本実施形態の作用を説明する二次電池本体の概略断面図である。なお、図3及び図4は、図1のIII−III線に沿った概略断面図に相当する。
<< first embodiment >>
FIG. 1 is a schematic diagram of a secondary battery in the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view of a secondary battery body along the line II-II in FIG. 1, and FIGS. 3 and 4 are examples of a pressurizing device in the present embodiment. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a secondary battery main body for explaining the operation of the present embodiment. 3 and 4 correspond to schematic cross-sectional views taken along line III-III in FIG.
本実施形態における二次電池1は、ハイブリッド自動車や電気自動車等に搭載される電池である。この二次電池1は、図1に示すように、二次電池本体2と、モジュール缶3と、内部圧力センサ4と、外部圧力センサ5と、加圧装置6と、コントローラ7と、を備えている。
The
二次電池本体2は、図2に示すように、3枚の正極板201と、5枚のセパレータ202と、3枚の負極板203と、正極タブ204と、負極タブ205(図2において不図示)と、上部外装部材206と、下部外装部材207と、特に図示しない電解液と、から構成されている。本実施形態では、このうち正極板201、セパレータ202、負極板203を、積層電極体208と称し、この積層電極体208と電解液を特に発電要素209と称する。このような二次電池本体2としては、例えば、リチウムイオン二次電池を挙げることができる。
As shown in FIG. 2, the secondary battery
積層電極体208の正極板201は、同図に示すように、正極タブ204まで延びている正極側集電体201aと、この正極側集電体201aの一部の両主面にそれぞれ形成された正極層201b,201cと、を有している。
As shown in the figure, the
本実施形態における正極側集電体201aは、アルミニウム箔で構成されている。なお、正極集電体201aは、電気化学的に安定した金属箔で構成されていればよく、正極集電体201aを、例えば、アルミニウム合金箔、表面処理を施した銅箔、又は、ニッケル箔等で構成してもよい。
The positive electrode side
正極層201b,201cは、正極活物質と、アセチレンブラック等の導電助剤と、ポリフッ化ビニリデン(PVDF;PolyVinylidene DiFluoride)等のバインダと、N−メチルピロリドン(NMP; N-methylpyrrolidone)等のスラリー粘度調整溶媒と、を混合した正極スラリーを、正極側集電体201aの一部の両主面に塗布し、乾燥及び圧延することにより形成されている。本実施形態では、正極活物質として、マンガン酸リチウム(LiMn2O4)を用いているが、特に限定されない。例えば、正極活物質として、ニッケル酸リチウム(LiNiO2)、又は、コバルト酸リチウム(LiCoO2)等のリチウム複合酸化物や、カルコゲン(S、Se、Te)化物等を用いてもよい。
The
積層電極体208の負極板203は、負極タブ205(図1参照)まで延びている負極側集電体203aと、この負極側集電体203aの一部の両主面にそれぞれ形成された負極層203b,203cと、を有している。
The
本実施形態における負極側集電体203aは、銅箔で構成されている。なお、負極側集電体203aは、電気的に安定した金属箔で構成されていればよく、負極側集電体201aを、例えば、ニッケル箔、ステンレス箔、又は、鉄箔等で構成してもよい。
The negative electrode side
負極層203b,203cは、上記の正極活物質のリチウムイオンを吸蔵及び放出する負極活物質と、アセチレンブラック等の導電助剤と、ポリフッ化ビニリデン等のバインダと、N−メチルピロリドン等のスラリー粘度調整溶媒と、を混合した負極スラリーを、負極側集電体203aの一部の両主面に塗布し、乾燥及び圧延することにより形成されている。本実施形態では、負極活物質に、グラファイトを用いているが、特に限定されない。例えば、負極活物質として、非晶質炭素、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、又は、Si等を用いてもよい。
The
特に、負極活物質として非晶質炭素や難黒鉛化炭素を用いると、充放電時における電位の平坦特性に乏しく放電量に伴って出力電圧も低下するので、通信機器や事務機器の電源には不向きであるが、電気自動車の電源として用いる場合には、急激な出力低下がないので有利である。 In particular, when amorphous carbon or non-graphitizable carbon is used as the negative electrode active material, the flatness of the potential during charge / discharge is poor and the output voltage decreases with the amount of discharge. Although unsuitable, when used as a power source for an electric vehicle, it is advantageous because there is no sudden drop in output.
ここで、本実施形態における二次電池本体2は、図1に示すように、外装部材206,207の一辺から正極タブ204と負極タブ205とが、並んで導出している。このため、図2では、積層電極体208の正極板201から正極タブ204に至る断面を図示し、負極板203から負極タブ205に至る断面の図示を省略しているが、負極板203及び負極タブ205も、図2に示す正極板201及び正極タブ204と実質的に同一の構造となっている。ただし、積層電極体208の端部から正極タブ204に至る間の正極板201(正極側集電体201a)、及び、積層電極体208の端部から負極タブ205に至る間の負極板203(負極側集電体203a)は、特に図示しないが、平面視において、互いに接触することがないように、半分以下に切り欠かれている。
Here, as shown in FIG. 1, in the secondary battery
積層電極体208のセパレータ202は、正極板201と負極板203との短絡を防止するもので、電解液を保持する機能を備えていてもよい。本実施形態におけるセパレータ202には、ポリエチレン(PE)等のポリオレフィンから構成される微多孔性膜で構成されている。このようなセパレータ202は、過電流が流れると、その発熱によって層の空孔が閉塞され電流を遮断する機能をも有する。
The
なお、本実施形態におけるセパレータ202は、ポリオレフィン等の単層膜のみに限定されず、ポリプロピレン膜をポリエチレン膜でサンドイッチした三層構造や、ポリオレフィン微多孔性膜と有機不織布等を積層したもので構成してもよい。このように、セパレータ202を複層化することで、過電流の防止機能、電解液保持機能及びセパレータ202の形状維持(剛性向上)機能等の諸機能を付与することができる。
The
以上の積層電極体208では、セパレータ202を介して正極板201と負極板203とが交互に積層されている。そして、3枚の正極板201は、正極側集電体201aを介して、金属箔製の正極タブ204にそれぞれ接続されており、3枚の負極板203は、負極側集電体203aを介して、同様に金属箔製の負極タブ205にそれぞれ接続されている。
In the laminated
なお、積層電極体208の正極板201、セパレータ202、及び、負極板203は、上記の枚数に何ら限定されない。例えば、1枚の正極板、2枚のセパレータ、1枚の負極板でも積層電極体を構成することができ、必要に応じて、正極板、セパレータ及び負極板の枚数を選択して構成することができる。
In addition, the
正極タブ204及び負極タブ205を構成する材料は、電気化学的に安定した金属材料であれば、特に限定されない。例えば、正極タブ204を、上述の正極側集電体201aと同様に、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔、銅箔、又は、ニッケル箔等で構成することができる。また、負極タブ205については、上述の負極側集電体203aと同様に、銅箔、ニッケル箔、ステンレス箔、又は、鉄箔等で構成することができる。また、本実施形態では、電極板201,203の集電体201a,203aを構成する金属箔自体を電極タブ204,205まで延長することにより、電極板201,203を電極タブ204,205に直接接続しているが、電極板201,203の集電体201a,203aと、電極タブ204,205とを、集電体201a,203aを構成する金属箔とは別の材料や部品により接続してもよい。
The material constituting the
ここで、本実施形態では、正極タブ204及び負極タブ205の両方が、二次電池本体2(外装部材206,207)の同一の辺から導出するように配置されているが、正極タブ204及び負極タブ205の配置については、特に限定されない。例えば、正極タブ204と負極タブ205を、相互に対向する辺から導出させるように配置してもよい。
Here, in the present embodiment, both the
上述した積層電極体208は、図2に示すようなカップ状に成型された上部外装部材206と、平板状の下部外装部材207との間に収容されて、封止されている。本実施形態における上部外装部材206及び下部外装部材207は何れも、特に図示しないが、内側樹脂層、金属層、及び、外側樹脂層から成るラミネート材(ラミネートフィルム)で構成されている。
The above-described
このラミネート材の内側樹脂層としては、例えば、ポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、又は、アイオノマー等の耐電解液性及び熱融着性に優れた樹脂フィルムで構成することができる。また、金属層については、例えば、アルミニウム等の金属箔で構成することができ、外側樹脂層については、例えば、ポリアミド系樹脂やポリエステル系樹脂等の電気絶縁性に優れた樹脂フィルムで構成することができる。 The inner resin layer of the laminate material can be composed of, for example, a resin film excellent in electrolytic solution resistance and heat fusion properties such as polyethylene, modified polyethylene, polypropylene, modified polypropylene, or ionomer. Moreover, about a metal layer, it can be comprised with metal foil, such as aluminum, for example, and about an outer side resin layer, it is comprised with the resin film excellent in electrical insulation, such as a polyamide-type resin and a polyester-type resin, for example. Can do.
これらの外装部材206,207によって、電極タブ204,205の一部と積層電極体208を包み込み、当該外装部材206,207により形成される空間に、LiPF6/EC+DEC等の電解液を注入しながら、当該空間を真空状態とした後に、外装部材206,207の外周部分を熱プレスにより熱融着する。これにより、外装部材206,207の間に、電極タブ204,205の一部及び発電要素209が収容されて封止される。なお、上記の「LiPF6/EC+DEC」は、エチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)との混合溶媒に対して、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を溶解させたものである。また、以下において、「二次電池本体2の内部」とは、外装部材206,207によって封止され、電解液が充填された空間内を意味する。
These
なお、電解液は、LiPF6/EC+DECに限定されず、例えば、有機液体溶媒に過塩素酸リチウムやホウフッ化リチウム等のリチウム塩を溶質としたものであってもよい。この有機液体溶媒としては、プロピレンカーボネート(PC)やエチレンカーボネート(EC)、ジメチルカーボネート(DMC)、メチルエチルカーボネート等のエステル系溶媒を挙げることができる。なお、有機液体溶媒はこれに限定されることなく、エステル系溶媒に、γ−ブチラクトン(γ−BL)やジエトシキエタン(DEE)等のエーテル系溶媒その他を混合、調合した有機液体溶媒を用いることもできる。 The electrolytic solution is not limited to LiPF 6 / EC + DEC, and may be, for example, a solution obtained by dissolving a lithium salt such as lithium perchlorate or lithium borofluoride in an organic liquid solvent. Examples of the organic liquid solvent include ester solvents such as propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC), and methyl ethyl carbonate. The organic liquid solvent is not limited to this, and an organic liquid solvent prepared by mixing and preparing an ester solvent such as γ-butylactone (γ-BL) or an ether solvent such as diethyloxyethane (DEE) may be used. it can.
モジュール缶3は、図1に示すように、複数の二次電池本体2で構成される電池モジュールを、内部の空間31に収容する箱状の部材である。なお、図1においては、1つの二次電池本体2のみを図示し、他の二次電池本体については図示を省略している。また、本実施形態では、4つの二次電池本体2によって電池モジュールが構成されているが(図3参照)、電池モジュールを構成する二次電池本体2の数は、特に限定されない。
As shown in FIG. 1, the module can 3 is a box-shaped member that houses a battery module including a plurality of
このモジュール缶3の空間31は、加圧装置6と接続していること、及び、圧力センサ4,5の配線が導出されていること以外は密封されている。このようなモジュール缶3は、例えば、ステンレスで構成されているが、モジュール缶3の材料については特に限定されない。
The
内部圧力センサ4は、二次電池本体2の内部に収容されて、二次電池本体2の内部の内部圧力P1を検出する装置である。この内部圧力センサ4は、配線によってコントローラ7に接続されており、検出した内部圧力P1の信号をコントローラ7に出力する。
The
外部圧力センサ5は、モジュール缶3内に二次電池本体2と共に収容され、加圧装置6によって二次電池本体2に印加される外部圧力P2を検出する装置である。なお、この外部圧力センサ5は、二次電池本体2の内部には収容されておらず、二次電池本体2の外部であって、モジュール缶3の内部に配置されている。この外部圧力センサ5も、配線によってコントローラ7に接続されており、検出した外部圧力P2の信号をコントローラ7に出力する。
The external pressure sensor 5 is a device that is housed in the module can 3 together with the
加圧装置6は、コントローラ7の指令に基づいて、二次電池本体2を加圧する装置である。このような加圧装置6としては、図3に示すように、加圧した流体をモジュール缶3の空間31に送り込むコンプレッサ61を挙げることができる。この場合には、モジュール缶3とコンプレッサ61の間に流路6aを設けて、両者を連通させる。なお、このような流体としては、例えば空気を挙げることができるが、特にこれに限定されない。
The pressurizing device 6 is a device that pressurizes the
このように、コンプレッサ61を用いてモジュール缶3の空間31内の圧力を高めることで、二次電池本体2を全体的に均一に加圧することが可能となる。これにより、二次電池本体2において、正極板201、セパレータ202及び負極板203の間隔が不均一になることが抑制されるため、発電効率の低下を抑制することができると共に、局所的な応力が印加されることに伴う二次電池本体1(積層電極体208)の不均一な劣化を抑制することができる。
In this way, by increasing the pressure in the
また、図4に示すように、加圧装置6を、モジュール缶3を介して、二次電池本体2を上下から押圧するように構成した押圧装置62や、特に図示しないが、二次電池本体2を直接的に押圧する押圧装置で構成してもよい。なお、二次電池本体2を直接的に押圧する場合には、外装部材206,207を介して積層電極体208を押圧したり、外装部材206,207同士が貼り合わされた部分を押圧するようにしてもよい。また、このような押圧装置には、モータ等のアクチュエータを用いることができる。
Further, as shown in FIG. 4, the
コントローラ7は、圧力センサ4,5が検出した圧力の信号を取得して、検出された圧力に基づいて、加圧装置6を制御する装置である。このようなコントローラ7については、例えばCPU(Central Processing Unit)で構成することができる。
The
このコントローラ7は、外部圧力センサ5が検出した外部圧力P2と、内部圧力センサ4が検出した内部圧力P1との差圧P3(P3=P2−P1)を算出し、この差圧P3が所定値P4(正の値)よりも低くなった場合に、差圧P3が所定値P4以上となるように(P3≧P4)、加圧装置6による二次電池本体2への加圧を増加させる。さらに、コントローラ7は、差圧P3が所定値P4よりも高くなった状態を維持させるように、加圧装置6による加圧を維持させる。
The
例えば、図5に示すように、充放電時や劣化による二次電池本体2の内部にガスGが発生し、二次電池本体2の内部圧力P1が上昇した場合に、コントローラ7は、加圧装置6による加圧を増加させるように、加圧装置6に指令を出力する。
For example, as shown in FIG. 5, when gas G is generated inside the secondary battery
なお、本実施形態では、電池モジュールを構成する4つの二次電池本体2の中で、一つでも差圧P3が所定値P4以下に低くなると、コントローラ7が、加圧装置6に対して、二次電池本体2に印加する圧力を増加させる指令を出力し、より高い圧力で二次電池本体2を加圧させる。
In the present embodiment, when at least one of the four
例えば、差圧の所定値P4が1000hPaである場合において、4つの二次電池本体2における各差圧P3が、1000hPa、1000hPa、1000hPa、990hPaになると、コントローラ7は、990hPaの差圧P3を1000hPaにするように、加圧装置6による加圧を10hPa分高くさせる。
For example, when the predetermined value P4 of the differential pressure is 1000 hPa, when the differential pressures P3 in the four secondary battery
この際に、加圧装置6は、元々の差圧P3が1000hPaとなっている他の二次電池本体2も同時に加圧してしまうため、この二次電池本体2の差圧P3(元の1000hPa)は、1010hPaとなる。このように差圧P3が大きるなる分には、二次電池本体2の膨張が抑制されるという効果が維持される。つまり、本実施形態では、差圧P3を、所定値P4よりも高くさせるように二次電池本体2を加圧してもよい。例えば、上記の例において、差圧P3が1020hPaや1040hPaとなるように、加圧装置6に二次電池本体2を加圧させてもよい。
At this time, the pressurizing device 6 simultaneously pressurizes other secondary battery
ここで、本実施形態では、外部圧力センサ5とコントローラ7が、加圧装置6による外部圧力を調整する圧力調整部20を構成している。
Here, in the present embodiment, the external pressure sensor 5 and the
次に、本実施形態における作用について説明する。 Next, the operation in this embodiment will be described.
充放電や劣化により二次電池本体の内部にガスが発生して二次電池本体が膨張すると、充放電に伴う変化で二次電池本体内部の正極板、負極板及びセパレータが相互に離反しやすくなり、二次電池本体の性能(発電効率)が低下する恐れがある。 When gas is generated inside the secondary battery body due to charging / discharging or deterioration and the secondary battery body expands, the positive electrode plate, negative electrode plate, and separator inside the secondary battery body easily separate from each other due to changes accompanying charging / discharging. Therefore, the performance (power generation efficiency) of the secondary battery body may be reduced.
これに対して、本実施形態では、二次電池本体の内部圧力を検出して、当該内部圧力が上昇した場合に、加圧装置によって二次電池本体を外側から加圧するので、二次電池本体の膨張を抑制することができる。これにより、正極板、負極板及びセパレータが相互に離反してしまうことが抑制されるので、電池の性能を長く維持させることができる。 On the other hand, in this embodiment, when the internal pressure of the secondary battery main body is detected and the internal pressure increases, the secondary battery main body is pressurized from the outside by the pressurizing device. Can be suppressed. Thereby, since it is suppressed that a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator mutually separate, the performance of a battery can be maintained long.
また、本実施形態では、加圧装置によって二次電池本体に印加される外部圧力と、二次電池本体の内部圧力との差圧が所定値以上となるように、加圧装置による加圧を調整している。つまり、本実施形態では、外部圧力が内部圧力よりも常に大きくなるように、二次電池本体を加圧しているため、二次電池本体の膨張が確実に抑制されている。このため、本実施形態では、電池の性能をより長く維持させることが可能となっている。 Further, in the present embodiment, pressurization by the pressurizer is performed so that the differential pressure between the external pressure applied to the secondary battery main body by the pressurizer and the internal pressure of the secondary battery main body becomes a predetermined value or more. It is adjusted. That is, in this embodiment, since the secondary battery body is pressurized so that the external pressure is always greater than the internal pressure, the expansion of the secondary battery body is reliably suppressed. For this reason, in this embodiment, it is possible to maintain the performance of the battery longer.
次に、第2実施形態について説明する。 Next, a second embodiment will be described.
<<第2実施形態>>
図6は本実施形態における二次電池の概要図、図7は図6のVII−VII線に沿った概略断面図、図8は本実施形態における二次電池の変形例を示す概要図、図9は図8のIX−IX線に沿った概略断面図である。
<< Second Embodiment >>
6 is a schematic diagram of the secondary battery in the present embodiment, FIG. 7 is a schematic cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. 6, and FIG. 8 is a schematic diagram showing a modification of the secondary battery in the present embodiment. 9 is a schematic sectional view taken along line IX-IX in FIG.
本実施形態における二次電池1aは、図6及び図7に示すように、二次電池本体2の内部にガス溜め部材8を設けた点において、第1実施形態と相違するが、それ以外については第1実施形態と同様である。以下に、第1実施形態と相違する部分についてのみ説明し、第1実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
ガス溜め部材8は、図7に示すように、内部に中空8bが形成されたステント8aで構成されている。このステント8aは、二次電池本体2の内部で発生したガスを通気させる一方で、二次電池本体2の電解液の浸透を防ぐことができるように形成されている。このようなステント8aは、例えば、ポリプロピレンで構成することができる。
As shown in FIG. 7, the
このガス溜め部材8は、図6及び図7に示すように、二次電池本体2の内部において、積層電極体208と、外装部材206,207の封止部210との間に配置されている。なお、この封止部210とは、外装部材206,207の外縁部分において互いに貼り合わされた部分であり、積層電極体208及び電解液を二次電池本体2の内部に封止している部分である。また、本実施形態では、この封止部210の中で、最後に封止される外装部材206,207の外縁部分(図6中の左側の一辺)を、「最終封止部210a」と称する。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
本実施形態では、この最終封止部210aと積層電極体208との間のみにガス溜め部材8が配置されているが、特に限定されない。例えば、図8及び図9に示すように、ガス溜め部材8を、最終封止部210aと積層電極体208との間に配置することに加えて、最終封止部201a以外の封止部210と、積層電極体208との間にガス溜め部材8を配置させてもよい。
In the present embodiment, the
本実施形態では、仮に、二次電池本体の充放電や劣化によって、二次電池本体の内部にガスが発生しても、このガス溜め部材内部の空間に当該ガスが吸収される。これにより、二次電池本体の内部圧力の上昇を抑制して、二次電池本体の膨張を抑制することができるため、電池の性能を長く維持することができる。 In the present embodiment, even if gas is generated inside the secondary battery main body due to charging / discharging or deterioration of the secondary battery main body, the gas is absorbed into the space inside the gas reservoir member. Thereby, since the raise of the internal pressure of a secondary battery main body can be suppressed and expansion | swelling of a secondary battery main body can be suppressed, the performance of a battery can be maintained long.
また、本実施形態では、このガス溜め部材を封止部と積層電極体の間に配置させたので、積層電極体の上下の主面と外装部材との間にガスが侵入することが抑制されている。このため、加圧装置による加圧を積層電極体に効率よく印加することができ、電極板同士が離反することに伴う発電効率の低下を抑制することができる。 In this embodiment, since the gas reservoir member is disposed between the sealing portion and the laminated electrode body, it is possible to prevent gas from entering between the upper and lower main surfaces of the laminated electrode body and the exterior member. ing. For this reason, the pressurization by the pressurizing device can be efficiently applied to the laminated electrode body, and the decrease in power generation efficiency due to the separation of the electrode plates can be suppressed.
また、本実施形態では、最終封止部と積層電極体の間にガス溜め部材を配置しているので、外装部材同士の間の空間に電解液を注入した後に、二次電池本体の内部にガス溜め部材を簡単に配置させることができる。このため、二次電池本体内にガス溜め部材を設けたことに伴う二次電池の生産性の悪化を抑制することができる。 Further, in this embodiment, since the gas reservoir member is disposed between the final sealing portion and the laminated electrode body, after injecting the electrolyte into the space between the exterior members, the interior of the secondary battery body The gas reservoir member can be easily arranged. For this reason, the deterioration of the productivity of a secondary battery accompanying providing the gas reservoir member in the secondary battery main body can be suppressed.
また、本実施形態においても第1実施形態と同様に、二次電池本体の内部の内部圧力を検出して、当該内部圧力が上昇した場合に、加圧装置による二次電池本体への加圧を増加させているので、二次電池本体の膨張を抑制することができ、電池の性能を長く維持させることができる。 Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the internal pressure inside the secondary battery body is detected, and when the internal pressure increases, the pressurization device pressurizes the secondary battery body. Therefore, the expansion of the secondary battery body can be suppressed, and the performance of the battery can be maintained for a long time.
また、本実施形態においても第1実施形態と同様に、加圧装置によって二次電池本体に印加される外部圧力と、二次電池本体の内部圧力との差圧が所定値以上となるように、加圧装置による加圧を調整しているので、二次電池本体の膨張を確実に抑制することができる。このため、電池の性能をより長く維持させることができる。 Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the differential pressure between the external pressure applied to the secondary battery body by the pressurizer and the internal pressure of the secondary battery body is equal to or greater than a predetermined value. Since the pressurization by the pressurizing device is adjusted, the expansion of the secondary battery body can be reliably suppressed. For this reason, the performance of the battery can be maintained longer.
次に、第3実施形態について説明する。 Next, a third embodiment will be described.
<<第3実施形態>>
図10は本実施形態における二次電池が組み込まれる回路図の一例を示す図、図11は本実施形態における二次電池のSOCと電圧値の関係を示すグラフである。
<< Third Embodiment >>
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a circuit diagram in which the secondary battery according to the present embodiment is incorporated, and FIG. 11 is a graph illustrating the relationship between the SOC and the voltage value of the secondary battery according to the present embodiment.
本実施形態における二次電池1bは、例えば、図10に示す回路図のように、ハイブリッド自動車や電気自動車おいて、インバータを介してモータに接続されている。このような電気回路では、インバータが二次電池1bの直流電力を交流電力に変換し、モータを駆動させる。また、このような電気回路では、上記の自動車が制動した際に、回生エネルギーを吸収して二次電池を充電する。なお、同図では、二次電池本体2が2つしか図示されていないが、二次電池本体2の数については特に限定されない。
The
本実施形態における二次電池1bは、温度センサ91と、電圧計92と、メモリ93と、を備えている点において、第1実施形態と相違しているが、それ以外については第1実施形態と同様である。以下に、第1実施形態と相違する部分についてのみ説明し、第1実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
The
温度センサ91は、二次電池本体1の内部に配置され、二次電池本体2の内部の温度を検出する。この温度センサ91は、検出した温度の信号をコントローラ7に出力する。電圧計92は、二次電池本体2と並列接続されて、二次電池本体2の電圧を検出する。この電圧計92も、検出した電圧の信号をコントローラ7に出力する。
The temperature sensor 91 is disposed inside the
メモリ93は、図11に示すSOC(State Of Charge)と電圧との関係を記憶していると共に、二次電池本体2が所定SOC(例えばSOC30%、50%及び90%)のときの二次電池本体2の内部圧力の圧力閾値P5及び外部圧力の圧力閾値P6を記憶している。さらに、メモリ93は、二次電池本体2の内部の温度が所定温度(例えば10℃、15℃、20℃及び25℃)のときの内部圧力の圧力閾値P7及び外部圧力の圧力閾値P8を記憶している。このメモリ93は、コントローラ7と通信可能となっている。
The memory 93 stores the relationship between the SOC (State Of Charge) and the voltage shown in FIG. 11, and the secondary when the
本実施形態におけるコントローラ7は、メモリ93が記憶している所定SOCのときの内部圧力の圧力閾値P5と、内部圧力センサ4が検出した内部圧力P1とに基づいて、二次電池本体2の劣化の有無を判断する。この点について、以下に詳細に説明する。
The
まず、コントローラ7は、メモリ93にアクセスし、メモリ93によって記憶された図11に示すSOCと電圧の関係から、電圧計92が検出した電圧に基づいて二次電池本体2のSOCを算出する。
First, the
算出したSOCが所定SOCであった場合には、コントローラ7は、メモリ93が記憶している所定SOCのときの内部圧力の圧力閾値P5と、内部圧力センサ4が検出している内部圧力P1とを比較する。コントローラ7は、内部圧力P1が圧力閾値P5よりも高くなっている場合に(P1>P5)、二次電池本体2の内部でガスが発生しているため、二次電池本体2が劣化したと判断する。一方、コントローラ7は、内部圧力P1が圧力閾値P5以下に低くなっている場合に(P1≦P5)、二次電池本体2はガス発生により劣化していないと判断する。
When the calculated SOC is a predetermined SOC, the
また、本実施形態におけるコントローラ7は、メモリ93が記憶している所定SOCのときの外部圧力の圧力閾値P6と、外部圧力センサ5が検出した外部圧力P2とに基づいた二次電池本体2の劣化の有無も判断する。この点について、以下に詳細に説明する。
In addition, the
まず、コントローラ7は、上記のように、電圧計92が検出した二次電池本体2の電圧に基づいて、SOCを算出する。
First, the
次いで、算出したSOCが所定SOCであった場合には、コントローラ7は、メモリ93が記憶している所定SOCのときの外部圧力の圧力閾値P6と、外部圧力センサ5が検出している外部圧力P2とを比較する。コントローラ7は、外部圧力P2が圧力閾値P6よりも高くなっている場合に(P2>P6)、外部圧力は内部圧力に応じて変化することから、二次電池本体2の内部でガスが発生しているため、二次電池本体2が劣化したと判断する。一方、コントローラ7は、外部圧力P2が圧力閾値P6以下に低くなっている場合に(P2≦P6)、二次電池本体2が劣化していないと判断する。
Next, when the calculated SOC is the predetermined SOC, the
また、本実施形態におけるコントローラ7は、二次電池本体2の内部の温度が所定温度のときの内部圧力の圧力閾値P7と、内部圧力センサ4が検出した内部圧力P1とに基づいた二次電池本体2の劣化の有無も判断する。この点について、以下に詳細に説明する。
Further, the
まず、コントローラ7は、温度センサ91が検出した温度の信号を取得する。次いで、温度センサ91が検出した温度が所定温度であった場合には、メモリ93が記憶している所定温度のときの内部圧力の圧力閾値P7と、内部圧力センサ4が検出している内部圧力P1とを比較する。コントローラ7は、内部圧力P1が圧力閾値P7よりも高くなっている場合に(P1>P7)、二次電池本体2の内部でガスが発生しているため、二次電池本体2が劣化したと判断する。一方、コントローラ7は、内部圧力P1が圧力閾値P7以下に低くなっている場合に(P1≦P7)、二次電池本体2が劣化していないと判断する。
First, the
また、本実施形態におけるコントローラ7は、上述した二次電池本体2の内部の温度が所定温度のときの外部圧力の圧力閾値P8と、外部圧力センサ5が検出した外部圧力P2とに基づいた二次電池本体2の劣化の有無も判断する。この点について、以下に詳細に説明する。
Further, the
まず、コントローラ7は、温度センサ91が検出した温度の信号を取得する。次いで、温度センサ91が検出した温度が所定温度であった場合には、コントローラ7は、メモリ93が記憶している所定温度のときの外部圧力の圧力閾値P8と、外部圧力センサ5が検出している外部圧力P2とを比較する。コントローラ7は、外部圧力P2が圧力閾値P8よりも高くなっている場合に(P2>P8)、外部圧力は内部圧力に応じて変化することから、二次電池本体2の内部でガスが発生しているため、二次電池本体2が劣化したと判断する。一方、コントローラ7は、外部圧力P2が圧力閾値P8以下に低くなっている場合に(P2≦P8)、二次電池本体2が劣化していないと判断する。
First, the
コントローラ7は、二次電池本体2が劣化していると判断した場合には、アラーム等の警報を発生させる信号を出力する。例えば、本実施形態における二次電池1bが、自動車に搭載されている場合には、コントローラ7は、自動車に搭載されたスピーカに警報音を発生させる信号を出力する。或いは、コントローラ7は、自動車に搭載されたナビゲーションシステムに対して、電池が劣化していることを示す文字情報や図形をモニタに表示させる信号を出力する。
When the
以上のように、本実施形態では、差圧を算出するための内部圧力センサ4や外部圧力センサ5を利用して、所定SOCや所定温度のときの内部圧力の圧力閾値と、内部圧力センサによって検出された内部圧力とを比較して二次電池本体の劣化を判断したり、所定SOCや所定温度のときの外部圧力の圧力閾値と、外部圧力センサによって検出された外部圧力とを比較して二次電池本体の劣化を判断している。つまり、本実施形態では、単に、圧力の増減に基づいて、二次電池本体の劣化の有無を判断しているのではなく、二次電池本体の状態と、各圧力センサによって検出された圧力とに基づいて、二次電池本体の劣化の有無を判断している。これにより、本実施形態では、当該判断を正確に実行することができる。
As described above, in the present embodiment, by using the
また、本実施形態では、二次電池本体の劣化の有無を判断することで、例えば、二次電池が搭載された自動車のドライバに、二次電池本体の劣化の状態をアナウンスすることができる。これにより、ドライバに、二次電池の交換時期等を知らせることができる。また、自動車の状況を管理しているサポートセンターに劣化状態の信号を送信することで、サポートセンター側から対応することも可能となる。 Further, in the present embodiment, by determining whether or not the secondary battery main body has deteriorated, for example, the state of deterioration of the secondary battery main body can be announced to a driver of an automobile on which the secondary battery is mounted. Thereby, it is possible to inform the driver of the replacement time of the secondary battery. In addition, it is possible to respond from the support center side by transmitting a signal of deterioration state to the support center that manages the state of the automobile.
なお、本実施形態では、二次電池本体の状態と、内部圧力又は外部圧力とに基づいて、上記のように二次電池本体の劣化の有無を実行しているが、これに加えて、二次電池本体の内部に発生したガスの発生量を算出するように構成してもよい。具体的には、予め実験で求めた所定SOCで所定温度のときの内部圧力をメモリに記憶させておき、内部圧力センサによって検出した内部圧力との差分と電池内空間体積の積からガスの発生量を算出してもよい。 In the present embodiment, the presence or absence of deterioration of the secondary battery main body is executed as described above based on the state of the secondary battery main body and the internal pressure or the external pressure. You may comprise so that the generation amount of the gas which generate | occur | produced inside the secondary battery main body may be calculated. Specifically, the internal pressure at a predetermined temperature with a predetermined SOC obtained in advance in an experiment is stored in a memory, and gas is generated from the product of the difference between the internal pressure detected by the internal pressure sensor and the space volume in the battery. The amount may be calculated.
また、本実施形態においても第1実施形態と同様に、二次電池本体の内部の内部圧力を検出して、当該内部圧力が上昇した場合に、加圧装置による二次電池本体への加圧を増加させているので、二次電池本体の膨張を抑制することができ、電池の性能を長く維持させることができる。 Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the internal pressure inside the secondary battery body is detected, and when the internal pressure increases, the pressurization device pressurizes the secondary battery body. Therefore, the expansion of the secondary battery body can be suppressed, and the performance of the battery can be maintained for a long time.
また、本実施形態においても第1実施形態と同様に、加圧装置によって二次電池本体に印加される外部圧力と、二次電池本体の内部圧力との差圧が所定値以上となるように、加圧装置による加圧を調整しているので、二次電池本体の膨張を確実に抑制することができる。このため、電池の性能をより長く維持させることができる。 Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the differential pressure between the external pressure applied to the secondary battery body by the pressurizer and the internal pressure of the secondary battery body is equal to or greater than a predetermined value. Since the pressurization by the pressurizing device is adjusted, the expansion of the secondary battery body can be reliably suppressed. For this reason, the performance of the battery can be maintained longer.
なお、本実施形態においても、第2実施形態と同様に、二次電池本体内にガス溜め部を設けてもよい。これにより、第2実施形態と同様に、電池の性能をより長く維持させることができる。 In the present embodiment, a gas reservoir may be provided in the secondary battery main body as in the second embodiment. Thereby, similarly to 2nd Embodiment, the performance of a battery can be maintained longer.
なお、以上に説明した第1〜第3実施形態における内部圧力センサ4が本発明の内部圧力検出手段の一例に相当し、第1〜第3実施形態における加圧装置6が本発明の加圧手段の一例に相当し、第1〜第3実施形態における圧力調整部20が本発明の圧力調整手段の一例に相当し、第1〜第3実施形態における外部圧力センサ5が本発明の外部圧力検出手段の一例に相当し、第1〜第3実施形態におけるコントローラ7が本発明の圧力制御手段の一例に相当し、第2実施形態におけるガス溜め部材8が本発明のガス溜め部の一例に相当し、第2実施形態におけるステント8aが本発明の通気部材の一例に相当し、第3実施形態における電圧計92及びコントローラ7が本発明のSOC算出手段の一例に相当し、第3実施形態におけるコントローラ7が本発明の電池状態診断手段の一例に相当し、第3実施形態におけるメモリ93が本発明の記憶手段の一例に相当し、第3実施形態における温度センサ91が本発明の温度検出手段の一例に相当する。
The
また、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 The embodiments described above are described for facilitating the understanding of the present invention, and are not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
1…二次電池
2…二次電池本体
3…モジュール缶
4…内部圧力センサ
5…外部圧力センサ
6…加圧装置
7…コントローラ
8…ガス溜め部材
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記二次電池本体の内部の内部圧力を検出する内部圧力検出手段と、
前記二次電池本体を外側から加圧する加圧手段と、
前記内部圧力検出手段が検出した前記内部圧力に基づいて、前記加圧手段による加圧を調整する圧力調整手段と、を備え、
前記圧力調整手段は、前記内部圧力が上昇した場合に、前記加圧手段による加圧を増加させることを特徴とする二次電池。 A secondary battery body containing a laminated electrode body in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator are laminated, and an electrolyte solution, sealed inside by an exterior member;
An internal pressure detecting means for detecting an internal pressure inside the secondary battery body;
Pressurizing means for pressurizing the secondary battery body from the outside;
Pressure adjusting means for adjusting the pressurization by the pressurizing means based on the internal pressure detected by the internal pressure detecting means,
The secondary battery according to claim 1, wherein the pressure adjusting unit increases the pressurization by the pressurizing unit when the internal pressure increases.
前記圧力調整手段は、前記加圧手段によって前記二次電池本体に印加される外部圧力を検出する外部圧力検出手段を有し、前記外部圧力と前記内部圧力との差圧が所定値以上となるように、前記加圧手段による加圧を調整することを特徴とする二次電池。 The secondary battery according to claim 1,
The pressure adjusting means includes an external pressure detecting means for detecting an external pressure applied to the secondary battery body by the pressurizing means, and a differential pressure between the external pressure and the internal pressure becomes a predetermined value or more. Thus, the secondary battery is characterized by adjusting the pressurization by the pressurizing means.
前記圧力調整手段は、前記外部圧力と前記内部圧力との前記差圧を算出して、前記差圧が前記所定値以上となるように前記加圧手段を制御する圧力制御手段をさらに有していることを特徴とする二次電池。 The secondary battery according to claim 2,
The pressure adjusting means further includes a pressure control means for calculating the differential pressure between the external pressure and the internal pressure and controlling the pressurizing means so that the differential pressure becomes equal to or greater than the predetermined value. A secondary battery characterized by comprising:
前記二次電池本体の内部に発生したガスを溜めるガス溜め部をさらに備え、
前記ガス溜め部は、前記ガスに対する通気性と、前記電解液に対する非浸透性とを有する通気部材を有し、
前記通気部材の内部には、前記ガスを受け入れることが可能な中空が形成されており、
前記ガス溜め部は、前記二次電池本体の内部において、前記外装部材を貼り合わせた封止部と前記積層電極体との間に配置されていることを特徴とする二次電池。 The secondary battery according to any one of claims 1 to 3,
A gas reservoir for collecting gas generated inside the secondary battery body;
The gas reservoir has a ventilation member having air permeability to the gas and impermeable to the electrolyte,
A hollow capable of receiving the gas is formed inside the ventilation member,
2. The secondary battery according to claim 1, wherein the gas reservoir is disposed between the sealing part on which the exterior member is bonded and the laminated electrode body inside the secondary battery main body.
前記ガス溜め部は、前記二次電池本体の内部において、前記外装部材を最後に貼り合せる最終封止部と前記積層電極体との間に配置されていることを特徴とする二次電池。 The secondary battery according to claim 4,
The secondary battery according to claim 1, wherein the gas reservoir is disposed between the laminated electrode body and a final sealing portion that is bonded to the exterior member lastly in the secondary battery main body.
前記二次電池本体のSOCを算出するSOC算出手段と、
所定SOCにおける前記内部圧力の圧力閾値を記憶する記憶手段と、
前記二次電池本体の劣化の有無を判断する電池状態診断手段と、をさらに備え、
前記電池状態診断手段は、前記所定SOCの状態において、前記内部圧力検出手段によって検出された前記内部圧力が前記圧力閾値よりも高い場合に、前記二次電池本体が劣化したと判断することを特徴とする二次電池。 The secondary battery according to any one of claims 1 to 5,
SOC calculating means for calculating the SOC of the secondary battery body;
Storage means for storing a pressure threshold value of the internal pressure at a predetermined SOC;
Battery state diagnosis means for determining the presence or absence of deterioration of the secondary battery body,
The battery state diagnosing means determines that the secondary battery main body has deteriorated when the internal pressure detected by the internal pressure detecting means is higher than the pressure threshold value in the state of the predetermined SOC. Secondary battery.
前記圧力調整手段は、前記加圧手段によって前記二次電池本体に印加される外部圧力を検出する外部圧力検出手段を有し、
前記二次電池は、
前記二次電池本体のSOCを算出するSOC算出手段と、
所定SOCにおける前記外部圧力の圧力閾値を記憶する記憶手段と、
前記二次電池本体の劣化の有無を判断する電池状態診断手段と、をさらに備え、
前記電池状態診断手段は、前記所定SOCの状態において、前記外部圧力検出手段によって検出された前記外部圧力が前記圧力閾値よりも高い場合に、前記二次電池本体が劣化したと判断することを特徴とする二次電池。 The secondary battery according to claim 1,
The pressure adjusting means has an external pressure detecting means for detecting an external pressure applied to the secondary battery body by the pressurizing means,
The secondary battery is
SOC calculating means for calculating the SOC of the secondary battery body;
Storage means for storing a pressure threshold value of the external pressure at a predetermined SOC;
Battery state diagnosis means for determining the presence or absence of deterioration of the secondary battery body,
The battery state diagnosis unit determines that the secondary battery body has deteriorated when the external pressure detected by the external pressure detection unit is higher than the pressure threshold in the state of the predetermined SOC. Secondary battery.
前記二次電池本体の内部の温度を検出する温度検出手段と、
所定温度における前記内部圧力の圧力閾値を記憶する記憶手段と、
前記二次電池本体の劣化の有無を判断する電池状態診断手段と、をさらに備え、
前記電池状態診断手段は、前記二次電池本体の内部が前記所定温度の状態において、前記内部圧力検出手段によって検出された前記内部圧力が前記圧力閾値よりも高い場合に、前記二次電池本体が劣化したと判断することを特徴とする二次電池。 The secondary battery according to any one of claims 1 to 5,
Temperature detecting means for detecting the temperature inside the secondary battery body;
Storage means for storing a pressure threshold value of the internal pressure at a predetermined temperature;
Battery state diagnosis means for determining the presence or absence of deterioration of the secondary battery body,
The battery state diagnosis unit is configured such that when the internal pressure detected by the internal pressure detection unit is higher than the pressure threshold in the state where the inside of the secondary battery body is at the predetermined temperature, the secondary battery body is A secondary battery characterized in that it is judged to be deteriorated.
前記圧力調整手段は、前記加圧手段によって前記二次電池本体に印加される外部圧力を検出する外部圧力検出手段を有し、
前記二次電池は、
前記二次電池本体の内部の温度を検出する温度検出手段と、
所定温度における前記外部圧力の圧力閾値を記憶する記憶手段と、
前記二次電池本体の劣化の有無を判断する電池状態診断手段と、をさらに備え、
前記電池状態診断手段は、前記二次電池本体の内部の温度が前記所定温度の状態において、前記外部圧力検出手段によって検出された前記外部圧力が前記圧力閾値よりも高い場合に、前記二次電池本体が劣化したと判断することを特徴とする二次電池。 The secondary battery according to claim 1,
The pressure adjusting means has an external pressure detecting means for detecting an external pressure applied to the secondary battery body by the pressurizing means,
The secondary battery is
Temperature detecting means for detecting the temperature inside the secondary battery body;
Storage means for storing a pressure threshold value of the external pressure at a predetermined temperature;
Battery state diagnosis means for determining the presence or absence of deterioration of the secondary battery body,
The battery state diagnosing means, when the internal pressure of the secondary battery main body is at the predetermined temperature and the external pressure detected by the external pressure detecting means is higher than the pressure threshold, A secondary battery characterized in that the main body is judged to be deteriorated.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011204611A JP2013065515A (en) | 2011-09-20 | 2011-09-20 | Secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011204611A JP2013065515A (en) | 2011-09-20 | 2011-09-20 | Secondary battery |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013065515A true JP2013065515A (en) | 2013-04-11 |
Family
ID=48188834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011204611A Withdrawn JP2013065515A (en) | 2011-09-20 | 2011-09-20 | Secondary battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013065515A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016093066A (en) * | 2014-11-11 | 2016-05-23 | 三菱自動車工業株式会社 | Controller for secondary battery |
WO2018138969A1 (en) * | 2017-01-27 | 2018-08-02 | 株式会社村田製作所 | Method for charging/discharging secondary battery, method for detecting deterioration of secondary battery, method for detecting charge abnormality of secondary battery, and charge/discharge control device |
WO2018164381A1 (en) * | 2017-03-10 | 2018-09-13 | 삼성전자 주식회사 | Method for determining battery state on basis of atmospheric pressure and electronic device |
GB2568957A (en) * | 2017-12-04 | 2019-06-05 | Jaguar Land Rover Ltd | An electricity storage system, a vehicle, a method and an electronic control means |
KR20210155518A (en) | 2020-06-16 | 2021-12-23 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | System for determining a defect of battery cell and method for determining a defect of battery cell using the same |
CN113966560A (en) * | 2020-05-20 | 2022-01-21 | 株式会社Lg新能源 | Pouch-shaped secondary battery including pressure sensing device configured to measure internal pressure |
-
2011
- 2011-09-20 JP JP2011204611A patent/JP2013065515A/en not_active Withdrawn
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016093066A (en) * | 2014-11-11 | 2016-05-23 | 三菱自動車工業株式会社 | Controller for secondary battery |
WO2018138969A1 (en) * | 2017-01-27 | 2018-08-02 | 株式会社村田製作所 | Method for charging/discharging secondary battery, method for detecting deterioration of secondary battery, method for detecting charge abnormality of secondary battery, and charge/discharge control device |
US11431039B2 (en) | 2017-01-27 | 2022-08-30 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method of charging and discharging secondary battery, method of detecting deterioration in secondary battery, method of detecting charging abnormality of secondary battery, and charge and discharge control device |
JPWO2018138969A1 (en) * | 2017-01-27 | 2019-11-07 | 株式会社村田製作所 | Secondary battery charge / discharge method, secondary battery deterioration detection method, secondary battery charge abnormality detection method, and charge / discharge control device |
KR102379479B1 (en) * | 2017-03-10 | 2022-03-28 | 삼성전자 주식회사 | A method and an electronic device for determination of battery condition based on the pressure |
WO2018164381A1 (en) * | 2017-03-10 | 2018-09-13 | 삼성전자 주식회사 | Method for determining battery state on basis of atmospheric pressure and electronic device |
KR20180103626A (en) * | 2017-03-10 | 2018-09-19 | 삼성전자주식회사 | A method and an electronic device for determination of battery condition based on the pressure |
US10832556B2 (en) | 2017-03-10 | 2020-11-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for determining battery state on basis of atmospheric pressure and electronic device |
GB2568957B (en) * | 2017-12-04 | 2020-06-03 | Jaguar Land Rover Ltd | An electricity storage system, a vehicle, a method and an electronic control means |
GB2568957A (en) * | 2017-12-04 | 2019-06-05 | Jaguar Land Rover Ltd | An electricity storage system, a vehicle, a method and an electronic control means |
CN113966560A (en) * | 2020-05-20 | 2022-01-21 | 株式会社Lg新能源 | Pouch-shaped secondary battery including pressure sensing device configured to measure internal pressure |
JP2022537893A (en) * | 2020-05-20 | 2022-08-31 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | A pouch-type secondary battery containing a pressure sensing device that measures the internal pressure |
JP7278680B2 (en) | 2020-05-20 | 2023-05-22 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | A pouch-type secondary battery containing a pressure sensing device that measures the internal pressure |
KR20210155518A (en) | 2020-06-16 | 2021-12-23 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | System for determining a defect of battery cell and method for determining a defect of battery cell using the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4374947B2 (en) | Multilayer bipolar secondary battery having a cooling tab | |
US9543077B2 (en) | Separator with heat resistant insulation layer | |
KR101220677B1 (en) | Positive electrode material for lithium ion battery with nonaqueous electrolyte, and battery using the same | |
US8652668B2 (en) | Secondary battery; solar power generation system, wind power generation system, and vehicle provided therewith; and method for fabrication of a secondary battery | |
JP4894129B2 (en) | Thin battery and battery pack | |
JP2005190996A (en) | Positive electrode material for non-aqueous electrolyte lithium ion battery and battery using this | |
KR101799173B1 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP2005005163A (en) | Bipolar battery | |
JP2012084547A (en) | Positive electrode material for nonaqueous electrolyte lithium ion battery and battery using the same | |
JP2018055871A (en) | Secondary battery | |
JP2013065515A (en) | Secondary battery | |
JP4852882B2 (en) | Secondary battery and method for manufacturing secondary battery | |
JP4967230B2 (en) | Battery structure | |
KR20150123303A (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP2005285447A (en) | Lithium-ion secondary battery | |
JP2007095421A (en) | Large lithium ion secondary battery and electric storage system | |
JP2007026725A (en) | Lithium ion secondary battery | |
JP4586357B2 (en) | Lithium ion battery | |
JP2004103415A (en) | Laminate secondary battery, battery pack module consisting of laminate secondary batteries, battery pack and electric automobile using either battery battery pack consisting of two or more battery pack modules, and battery of either of these | |
WO2014128909A1 (en) | Secondary battery and secondary battery module | |
KR101799172B1 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP2010232011A (en) | Secondary battery | |
JP2010073420A (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP2005166353A (en) | Secondary battery, battery pack, composite battery pack, vehicle, and manufacturing method of secondary battery | |
JP6953982B2 (en) | Electrochemical device and electrochemical device pack |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20141202 |