JP2013201358A - Power storage cell and abnormality detecting method for power storage cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非水電解液を用いた蓄電セル及びその異常検出方法に関する。 The present invention relates to a storage cell using a non-aqueous electrolyte and an abnormality detection method thereof.
電気二重層キャパシタやリチウムイオン二次電池等の非水電解液を用いた蓄電セルの製造時に、内部抵抗に起因する電圧降下の評価や、電圧保持検査等により、不良品を検出する。良品と判定された蓄電セルであっても、製品ごとに寿命が異なる。このため、使用によって寿命に達した蓄電セルを検出することが望まれる。特に、蓄電セル内に水分が含まれていると、電解液と水分とが反応することによって、蓄電セルの容量低下や、充放電特性の低下が生ずる。 When manufacturing a storage cell using a non-aqueous electrolyte such as an electric double layer capacitor or a lithium ion secondary battery, defective products are detected by evaluating a voltage drop due to internal resistance, a voltage holding test, or the like. Even if the storage cell is determined to be a non-defective product, the product life varies depending on the product. For this reason, it is desirable to detect a storage cell that has reached the end of its life as a result of use. In particular, when moisture is contained in the storage cell, the capacity of the storage cell and charge / discharge characteristics are reduced due to the reaction between the electrolytic solution and moisture.
正極板、負極板、及びセパレータを積層して捲回したのち、粘着性の巻き止めテープで巻き止めた蓄電セルが公知である。巻き止めテープの粘着層に、pH応答性高分子が含まれている。蓄電セル内に水分が侵入すると、電解液の酸性度が上昇し、pH応答性高分子が収縮する。これにより、正極板、負極板、及びセパレータの積層構造から巻き止めテープが剥がれて、電極間の距離が長くなる。電極間の距離の増大によって、蓄電セルの内部抵抗が大きくなる。この内部抵抗の増大を検出することにより、水分の侵入の有無を判定することができる。 A storage cell in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator are laminated and wound, and then wound with an adhesive winding stopper is known. A pH-responsive polymer is contained in the adhesive layer of the anti-winding tape. When moisture enters the storage cell, the acidity of the electrolytic solution increases and the pH-responsive polymer contracts. Accordingly, the anti-winding tape is peeled off from the laminated structure of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator, and the distance between the electrodes is increased. As the distance between the electrodes increases, the internal resistance of the storage cell increases. By detecting this increase in internal resistance, it is possible to determine whether moisture has entered.
従来の方法では、製品出荷時に、蓄電セルの良否を判定することはできるが、使用状態における蓄電セルの劣化状態の判定には不向きである。使用状態における蓄電セルの劣化状態を判定する技術が望まれている。
本発明の目的は、使用中に、容易に異常検出を行うことが可能な蓄電セル、蓄電モジュールを提供することである。
In the conventional method, it is possible to determine the quality of the storage cell at the time of product shipment, but it is not suitable for determining the deterioration state of the storage cell in the usage state. A technique for determining a deterioration state of a storage cell in a use state is desired.
An object of the present invention is to provide a power storage cell and a power storage module that can easily detect an abnormality during use.
本発明の一観点によると、
蓄電容器と、
前記蓄電容器内に収容され、非水電解液、正極、及び負極を含む蓄電構造体と、
前記正極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された正極端子と、
前記負極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された負極端子と、
前記蓄電容器内に収容され、前記正極及び前記負極のいずれとも電気的に接続されていない参照極と、
前記参照極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された参照端子と
を有する蓄電セルが提供される。
According to one aspect of the invention,
A storage container;
A power storage structure housed in the power storage container and including a non-aqueous electrolyte, a positive electrode, and a negative electrode;
A positive electrode terminal connected to the positive electrode and led out to the outside of the storage container;
A negative electrode terminal connected to the negative electrode and led out to the outside of the storage container;
A reference electrode housed in the storage container and not electrically connected to either the positive electrode or the negative electrode;
There is provided a power storage cell having a reference terminal connected to the reference electrode and led out to the outside of the power storage container.
本発明の他の観点によると、
蓄電容器と、
前記蓄電容器内に収容され、非水電解液、正極、及び負極を含む蓄電構造体と、
前記正極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された正極端子と、
前記負極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された負極端子と、
前記蓄電容器内に収容され、前記正極及び前記負極のいずれとも電気的に接続されていない一対の参照極と、
前記参照極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された参照端子と
を有する蓄電セルの前記一対の参照極の間の電圧を測定する工程と、
前記一対の参照極の間の電圧と、判定閾値とを比較する工程と、
前記一対の参照極の間の電圧が前記判定閾値を超えたとき、前記蓄電セルを異常と判定し、前記一対の参照極の間の電圧が前記判定閾値以下のとき、前記蓄電セルを正常と判定する工程と
を有する蓄電セルの異常判定方法が提供される。
According to another aspect of the invention,
A storage container;
A power storage structure housed in the power storage container and including a non-aqueous electrolyte, a positive electrode, and a negative electrode;
A positive electrode terminal connected to the positive electrode and led out to the outside of the storage container;
A negative electrode terminal connected to the negative electrode and led out to the outside of the storage container;
A pair of reference electrodes housed in the storage container and not electrically connected to either the positive electrode or the negative electrode;
Measuring a voltage between the pair of reference electrodes of a storage cell having a reference terminal connected to the reference electrode and led to the outside of the storage container;
Comparing a voltage between the pair of reference electrodes and a determination threshold;
When the voltage between the pair of reference electrodes exceeds the determination threshold, the storage cell is determined to be abnormal, and when the voltage between the pair of reference electrodes is equal to or less than the determination threshold, the storage cell is determined to be normal. There is provided a method for determining abnormality of a power storage cell having a determining step.
本発明のさらに他の観点によると、
蓄電容器と、
前記蓄電容器内に収容され、非水電解液、正極、及び負極を含む蓄電構造体と、
前記正極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された正極端子と、
前記負極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された負極端子と、
前記蓄電容器内に収容され、前記正極及び前記負極のいずれとも電気的に接続されていない参照極と、
前記参照極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された参照端子と
を有する蓄電セルの前記参照極を基準とした時の前記正極または前記負極の電位を測定する工程と、
測定された前記電位と、判定閾値とを比較する工程と、
測定された前記電位が前記判定閾値を超えたとき、前記蓄電セルを異常と判定し、測定された前記電位が前記判定閾値以下のとき、前記蓄電セルを正常と判定する工程と
を有する蓄電セルの異常判定方法が提供される。
According to yet another aspect of the invention,
A storage container;
A power storage structure housed in the power storage container and including a non-aqueous electrolyte, a positive electrode, and a negative electrode;
A positive electrode terminal connected to the positive electrode and led out to the outside of the storage container;
A negative electrode terminal connected to the negative electrode and led out to the outside of the storage container;
A reference electrode housed in the storage container and not electrically connected to either the positive electrode or the negative electrode;
Measuring the potential of the positive electrode or the negative electrode with reference to the reference electrode of a storage cell having a reference terminal connected to the reference electrode and led to the outside of the storage container;
Comparing the measured potential with a determination threshold;
A storage cell having a step of determining that the storage cell is abnormal when the measured potential exceeds the determination threshold, and determining that the storage cell is normal when the measured potential is less than or equal to the determination threshold An abnormality determination method is provided.
一対の参照端子の間の電圧、または参照端子を基準とした正極または負極の電位を測定することにより、蓄電セルの異常発生を検知することができる。 By measuring the voltage between the pair of reference terminals or the potential of the positive electrode or the negative electrode with reference to the reference terminal, it is possible to detect the occurrence of an abnormality in the storage cell.
[実施例1]
図1Aに、実施例1による蓄電セルの蓄電容器内の構成要素の斜視図を示す。蓄電容器内に、蓄電構造体20及び参照極30が収容されている。蓄電構造体20は、交互に積層された板状の複数の正極22及び複数の負極23を含む。正極22と負極23との間に、セパレータ21が挿入されている。積層方向をz方向とするxyz直交座標系を定義する。
[Example 1]
FIG. 1A is a perspective view of components in a storage container of a storage cell according to the first embodiment. The
積層方向(z方向)と直交する仮想平面(xy面)内において、正極22と負極23とが重なっている領域を蓄電領域27ということとする。xy面内方向において、セパレータ21は、蓄電領域27を内包する。正極22の各々は、蓄電領域27からセパレータ21の外側まで導出された相互接続部24を含む。同様に、負極23の各々も相互接続部25を含む。相互接続部24、25は、蓄電領域27から同一の方向(y軸の正の方向)に導出されている。複数の正極22の相互接続部24は、x方向に関して同じ位置に配置される。複数の負極23の相互接続部25も、x方向に関して同じ位置に配置される。相互接続部24と相互接続部25とは、x方向に関して異なる位置に配置される。正極22の相互接続部24同士が、セパレータ21の外側で相互に重なり、負極23の相互接続部25同士が、セパレータ21の外側で相互に重なる。
A region where the
参照極30は、一対の参照電極板30A、30Bを含む。参照電極板30A及び30Bは、z方向に関して蓄電構造体20を挟む位置に配置されている。すなわち、参照電極板30Aと30Bとは、それぞれ蓄電構造体20の一方の端及び他方の端に配置される。参照電極板30A、30Bの一部は、正極22及び負極23の蓄電領域27と重なる。一方の参照電極板30Aと蓄電構造体20との間、及び他方の参照電極板30Aと蓄電構造体20との間に、それぞれセパレータ21が配置されている。
The
参照電極板30A、30Bは、それぞれ接続部31A、31Bを含む。接続部31A、31Bは、蓄電領域27から、相互接続部24、25とは反対方向(y軸の負の方向)に導出されている。また、接続部31Aと31Bとは、x方向に関して異なる位置に配置される。
図1Bに、実施例1による蓄電セルの平面図を示す。蓄電容器33内に、正極22、負極23、セパレータ21、及び参照極30が収容されている。正極22と負極23とが重なる蓄電領域27は、xy面内に関してセパレータ21に内包される。正極端子35が正極22の相互接続部24に接続されている。負極端子36が、負極23の相互接続部25に接続されている。参照端子37A、37Bが、それぞれ参照電極板30A、30Bの接続部31A、31Bに接続されている。正極端子35、負極端子36、参照端子37A、37Bは、蓄電容器33の外側まで導出されている。正極端子35及び負極端子36は、同一方向(y軸の正の方向)に導出されている。参照端子37A及び参照端子37Bも、同一方向(y軸の負の方向)に導出されている。
FIG. 1B shows a plan view of the storage cell according to the first embodiment. A
図2Aに、図1Bの一点鎖線2А−2Aにおける断面図を示す。アルミラミネートフィルム33Aと33Bとで、蓄電容器33が構成される。蓄電構造体20及び参照極30が、アルミラミネートフィルム33Aと33Bとで挟まれている。参照極30は、正極22及び負極23のいずれとも電気的に分離されている。アルミラミネートフィルム33Aと
33Bとが、外周部において相互に熱溶着されている。正極22と負極23とが交互に積層されている。図2Aでは、セパレータ21(図1A、図1B)の記載が省略されている。
2A is a cross-sectional view taken along one-
正極22の相互接続部24がz方向に積み重ねられて、正極端子35に接続されている。相互接続部24と正極端子35との接続には、例えば超音波溶接が用いられる。参照電極板30Bの接続部31Bが、参照端子37Bに超音波溶接されている。正極端子35及び参照端子37Bは、アルミラミネートフィルム33Aと33Bとの間を通って蓄電容器33の外側まで引き出されている。
The
図2Bに、蓄電構造体20と参照極30との断面図を示す。正極22は、正極集電体40と、その両面に配置された正極用の分極性電極41とを含む。負極23は、負極集電体45と、その両面に配置された負極用の分極性電極46とを含む。正極集電体40及び負極集電体45には、例えばアルミニウム箔が用いられる。正極用の分極性電極41は、例えば、活性炭粒子が混錬されたバインダを含むスラリーを、正極集電体40の表面に塗布した後、加熱して定着させることにより形成される。負極用の分極性電極46も同様の方法で形成される。
FIG. 2B shows a cross-sectional view of the
正極22と負極23との間に、セパレータ21が配置されている。セパレータ21には、例えばセルロース紙が用いられる。このセルロース紙に、非水電解液が含浸されている。非水電解液の溶媒には、分極性有機溶剤、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート等が用いられる。電解質(支持塩)として、4級アンモニウム塩、例えばTEABF4(テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレート)、TEMABF4(トリエチルメチルアンモニウムテトラフルオロボレート)、SBPBF4(スピロビピロリジニウムテトラフルオロボレート)等が用いられる。セパレータ21は、正極用の分極性電極41と負極用の分極性電極46との短絡、及び正極集電体40と負極集電体45との短絡を防止する。正極22、負極23、及び非水電解液が、電気二重層キャパシタを構成する。
A
参照電極板30A、30Bの各々も、正極22及び負極23と同一の層構造を有する。すなわち、集電体48と、その両面に配置された分極性電極49とを含む。
Each of the
図3〜図5を参照して、実施例1による蓄電セルの劣化状態を判定する方法について説明する。蓄電セルの劣化試験を行うために、実施例1による蓄電セルと同一の構造を有する4つの評価試料を作製した。 With reference to FIGS. 3-5, the method to determine the deterioration state of the electrical storage cell by Example 1 is demonstrated. In order to conduct a deterioration test of the storage cell, four evaluation samples having the same structure as the storage cell according to Example 1 were prepared.
図3に、4つの評価試料の静電容量の時間変動を示す。劣化試験の雰囲気温度は70℃とし、正極22と負極23との間に、2.7Vの電圧を印加した。横軸は劣化試験の経過時間を単位「時間」で表す。縦軸は、静電容量の初期値をCi、現在値をCとしたときのC/Ci、すなわち静電容量の初期値に対する現在値の比率を表す。図3の三角記号、四角記号、菱形記号、及び丸記号は、それぞれ試料S1、S2、S3、S4の測定結果を示す。試料S3、S4の静電容量は、それぞれ400時間、600時間を経過した後に、急激に低下している。静電容量が急激に低下し始めた時点で何らかの異常が発生したと考えられる。ただし、蓄電セルの動作中に、静電容量を測定することは困難である。
FIG. 3 shows the time variation of the capacitance of the four evaluation samples. The atmospheric temperature in the deterioration test was 70 ° C., and a voltage of 2.7 V was applied between the
図4及び図5に、4つの評価試料の参照極間の電圧の時間変動を示す。図4は、雰囲気温度を70℃とし、正極22と負極23との間に2.7Vの電圧を印加して劣化試験を行ったときの測定結果を示し、図5は、放電時の測定結果を示す。横軸は劣化試験の経過時間を単位「時間」で表し、縦軸は参照極間の電圧を単位「V」で表す。図4及び図5の三角記号、四角記号、菱形記号、及び丸記号は、それぞれ試料S1、S2、S3、S4の測
定結果を示す。
4 and 5 show the time variation of the voltage between the reference electrodes of the four evaluation samples. FIG. 4 shows a measurement result when a deterioration test is performed by applying a voltage of 2.7 V between the
評価試料に異常が発生していない場合には、参照極間の電圧は0.2V以下である。試料S3、S4において異常が発生すると、参照極間の電圧が0.2を超えて上昇している。参照極間の電圧が上昇する時期は、静電容量が急激に低下する時期と重なる。また、正極22と負極23との間に2.7Vの電圧を印加している状態と、放電状態とで、参照極間の電圧変動はほぼ同一の傾向を示す。参照極30は正極22及び負極23のいずれとも電気的に接続されていないため、蓄電セルの動作中にも、参照極間の電圧を測定することが可能である。
When no abnormality occurs in the evaluation sample, the voltage between the reference electrodes is 0.2 V or less. When an abnormality occurs in the samples S3 and S4, the voltage between the reference electrodes rises exceeding 0.2. The time when the voltage between the reference electrodes rises overlaps with the time when the capacitance suddenly drops. Further, the voltage fluctuation between the reference electrodes shows almost the same tendency in the state in which a voltage of 2.7 V is applied between the
参照極間の電圧が0.2Vを超えたら、何らかの異常が発生した可能性が高いと考えられる。なお、異常の有無の判定閾値は、同一製品群の複数の試料について評価実験を行うことにより、決定することが可能である。動作中の蓄電セルの参照極間の電圧を測定することにより、蓄電セルの異常を検出することができる。測定された電圧が判定閾値を超えている場合、その蓄電セルは異常であると判定される。測定された電圧が判定閾値以下である場合、その蓄電セルは正常であると判定される。 If the voltage between the reference electrodes exceeds 0.2V, it is highly likely that some abnormality has occurred. Note that the determination threshold for the presence or absence of abnormality can be determined by performing an evaluation experiment on a plurality of samples in the same product group. By measuring the voltage between the reference electrodes of the storage cell in operation, an abnormality of the storage cell can be detected. When the measured voltage exceeds the determination threshold value, it is determined that the storage cell is abnormal. When the measured voltage is less than or equal to the determination threshold, it is determined that the storage cell is normal.
上記実施例1では、参照極30が蓄電構造体20(図2A)の外側に配置されているため、参照極30は、蓄電セルの充放電特性に影響を与えることはない。
In the first embodiment, the
図6に、実施例1による蓄電セルを用いた蓄電モジュールの断面図を示す。蓄電セル50と伝熱板51とが交互に積み重ねられている。積み重ね方向の両端に加圧板52が配置されている。一方の加圧板52から他方の加圧板52まで複数のタイロッド53が架け渡されている。タイロッド53と加圧板52とにより、蓄電セル50及び伝熱板51に積み重ね方向の圧縮力が印加される。相互に隣り合う蓄電セル50の正極端子35と負極端子36とを接続することにより、複数の蓄電セル50が直列接続されている。伝熱板51は蓄電セル50を冷却するための伝熱経路となる。
FIG. 6 shows a cross-sectional view of a power storage module using the power storage cell according to the first embodiment. The
蓄電セル50の各々の参照端子37A、37Bが、異常検出回路54に接続されている。異常検出回路54は、蓄電セル50ごとに、参照端子37Aと37Bとの間の電圧と、予め定められた判定閾値とを比較する。参照端子37Aと37Bとの間の電圧が判定閾値を超えると、警報を発出する。
Each
図7A、図7B、図8に、実施例1の変形例による蓄電セルの平面図を示す。図7Aに示した変形例では、正極端子35、負極端子36、及び参照端子37A、37Bが、蓄電容器33から同一方向(y軸の正の方向)に導出されている。この変形例では、蓄電セルを図6に示したように積み重ねたとき、積層体の1つの側面からのみ電気的な接続を行えばよい。参照端子37A、37Bは、正極端子35及び負極端子36より小さい。このため、作製時に、作業者は、正極端子22及び負極端子23を、参照端子37A、37Bから容易に区別することができる。
7A, 7B, and 8 are plan views of power storage cells according to modifications of the first embodiment. In the modification shown in FIG. 7A, the
図7Bに示した変形例では、さらに、参照端子37A、37Bの、蓄電容器33の外側の部分の形状が、正極端子35及び負極端子36の、蓄電容器33の外側の部分の形状と異なる。作業者は、正極端子22及び負極端子23を、参照端子37A、37Bから明確に区別することができる。このため、誤接続の発生頻度を、より少なくすることが可能になる。
In the modification shown in FIG. 7B, the shapes of the
図8に示した変形例では、正極端子35と負極端子36とが、蓄電容器33から相互に反対方向に導出されている。さらに、一方の参照端子37Aと他方の参照端子37Bとが、相互に反対方向に導出されている。このように、正極端子35と負極端子36とが、蓄
電容器33から相互に反対方向に導出される端子配置を有する蓄電セルにおいても、参照極30を配置することが可能である。
In the modification shown in FIG. 8, the
図9に、実施例1の他の変形例による蓄電セルの蓄電容器内の構成要素の斜視図を示す。以下、図1Aに示した実施例1との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。実施例1では、参照電極板30A、30Bが、蓄電構造体20の外側に配置されていた。
In FIG. 9, the perspective view of the component in the electrical storage container of the electrical storage cell by the other modification of Example 1 is shown. Hereinafter, differences from the first embodiment shown in FIG. 1A will be described, and description of the same configuration will be omitted. In the first embodiment, the
図9に示した変形例では、参照電極板30A及び参照電極板30Bが、正極22と負極23との間に挿入されている。この変形例でも、参照電極板30A、30Bは、正極22及び負極23のいずれからも電気的に分離されている。具体的には、参照電極板30Aと、その両側の正極22、負極23との間に、それぞれセパレータ21が挿入されている。さらに、参照電極板30Bと、その両側の正極22、負極23との間にも、それぞれセパレータ21が挿入されている。
In the modification shown in FIG. 9, the
蓄電セルの静電容量が急激に低下した状態のときには、正極22の分極性電極41(図2B)及び負極23の分極性電極46(図2B)と、電解液との界面に異常が発生していると考えられる。このときに、参照極間の電圧に異常が発生するのは、参照極30の分極性電極49(図2B)と電解液との界面にも、同様の異常が発生しているためと考えられる。参照電極板30A、30Bを、蓄電構造体20の内部に挿入すると、正極22及び負極23の分極性電極41、46に生じた異常と同一の異常が、参照極30の分極性電極49に生じやすい。このため、蓄電セルの異常を、より早期に検出することができる。
When the capacitance of the storage cell is rapidly reduced, an abnormality occurs at the interface between the polarizable electrode 41 (FIG. 2B) of the
[実施例2]
図10Aに、実施例2による蓄電セルの蓄電容器内の構成要素の斜視図を示す。以下、図1Aに示した実施例1との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。実施例1では、参照極30が、一対の参照電極板30A、30Bを含んでいた。実施例2では、参照極30が、1枚の参照電極板のみを含む。1枚の参照極30は、蓄電構造体20の外側に配置されている。参照極30は、xy面内に関して蓄電領域27から導出された接続部31を含む。なお、図9に示したように、参照極30を蓄電構造体20の内部に挿入してもよい。
[Example 2]
FIG. 10A is a perspective view of components in the storage container of the storage cell according to the second embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment shown in FIG. 1A will be described, and description of the same configuration will be omitted. In the first embodiment, the
図10Bに、実施例2による蓄電セルの平面図を示す。1枚の参照極30が接続部31を含む。接続部31に、参照端子37が接続されている。参照端子37は、蓄電容器33の外側まで引き出されている。実施例2においては、参照極30が1枚しか配置されていないため、参照極間の電圧を定義できない。図11及び図12を参照して、実施例2による蓄電セルの異常判定方法について説明する。評価用の試料として、図3〜図5に示した4つの評価試料S1、S2、S3、S4を用いた。評価試料の1つの参照極を使用しないことにより、実施例2による構造と実質的に同一の構造の蓄電セルの異常判定を行った。
FIG. 10B is a plan view of the storage cell according to the second embodiment. One
図11及び図12に、参照極30の電位を基準とした正極22及び負極23の電位の時間変動を示す。いずれの場合も、劣化試験の雰囲気温度は70℃とした。図11及び図12は、それぞれ正極22と負極23との間に2.5V及び2.7Vの電圧を印加したときの正極22及び負極23の電位を示す。図11及び図12の三角記号、四角記号、菱形記号、及び丸記号は、それぞれ試料S1、S2、S3、S4の測定結果を示す。
11 and 12 show temporal fluctuations of the potentials of the
試料S3、S4においては、図3に示した静電容量が急激に低下した時期とほぼ同時期に、参照極30の電位に対して正極22及び負極23の電位が上昇している。異常発生前の正極22及び負極23の電位と、異常発生後の正極22及び負極23の電位との間に、判定閾値を設定することにより、異常の発生を検出することができる。参照極30は、正
極22及び負極23のいずれとも電気的に接続されていないため、蓄電セルの動作中であっても異常の判定を行うことができる。
In the samples S3 and S4, the potentials of the
参照極30の電位を基準として、動作中の蓄電セルの正極22または負極23の電位を測定することにより、蓄電セルの異常を検出することができる。測定された電位が判定閾値を超えている場合、その蓄電セルは異常であると判定される。測定された電位が判定閾値以下である場合、その蓄電セルは正常であると判定される。
By measuring the potential of the
上記実施例1及び実施例2では、蓄電セルを電気二重層キャパシタで構成したが、その他の蓄電構造、例えばリチウムイオンキャパシタ、リチウムイオン二次電池等の異常判定にも、参照極を利用することができる。また、上記実施例1及び実施例2では、蓄電構造体20をアルミラミネートフィルム33A、33B(図2A)で密閉した積層型の蓄電セルについて説明した。上記実施例1及び実施例2の参照極は、その他に、正極及び負極を金属性の缶に収容した缶型の蓄電セルにも適用することが可能である。
In Example 1 and Example 2 described above, the storage cell is configured with an electric double layer capacitor. However, the reference electrode is also used for determining the abnormality of other storage structures such as lithium ion capacitors and lithium ion secondary batteries. Can do. Moreover, in the said Example 1 and Example 2, the
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.
20 蓄電構造体
21 セパレータ
22 正極
23 負極
24 正極の相互接続部
25 負極の相互接続部
27 蓄電領域
30 参照極
30A、30B 参照電極板
31A、31B 接続部
33 蓄電容器
35 正極端子
36 負極端子
37A、37B 参照端子
40 正極集電体
41 正極用分極性電極
45 負極集電体
46 負極用分極性電極
48 集電体
49 分極性電極
50 蓄電セル
51 伝熱板
52 加圧板
53 タイロッド
54 異常検出回路
20
Claims (12)
前記蓄電容器内に収容され、非水電解液、正極、及び負極を含む蓄電構造体と、
前記正極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された正極端子と、
前記負極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された負極端子と、
前記蓄電容器内に収容され、前記正極及び前記負極のいずれとも電気的に接続されていない参照極と、
前記参照極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された参照端子と
を有する蓄電セル。 A storage container;
A power storage structure housed in the power storage container and including a non-aqueous electrolyte, a positive electrode, and a negative electrode;
A positive electrode terminal connected to the positive electrode and led out to the outside of the storage container;
A negative electrode terminal connected to the negative electrode and led out to the outside of the storage container;
A reference electrode housed in the storage container and not electrically connected to either the positive electrode or the negative electrode;
A storage cell having a reference terminal connected to the reference electrode and led out to the outside of the storage container.
前記蓄電構造体は、交互に積層された前記正極と前記負極とを含む請求項1に記載の蓄電セル。 Each of the positive electrode and the negative electrode has a plate shape,
The electrical storage cell according to claim 1, wherein the electrical storage structure includes the positive electrode and the negative electrode that are alternately stacked.
さらに、前記参照極と前記正極との間、及び前記参照極と前記負極との間にそれぞれ配置されたセパレータを有する請求項2に記載の蓄電セル。 The reference electrode is disposed between a positive electrode and a negative electrode adjacent to each other that constitute the power storage structure,
Furthermore, the electrical storage cell of Claim 2 which has a separator each arrange | positioned between the said reference electrode and the said positive electrode, and between the said reference electrode and the said negative electrode.
前記参照極は、前記正極及び前記負極と同一の層構造を有する請求項1乃至9のいずれか1項に記載の蓄電セル。 Each of the positive electrode and the negative electrode has a layer structure including a current collector and polarizable electrodes disposed on both surfaces of the current collector,
The electrical storage cell according to claim 1, wherein the reference electrode has the same layer structure as the positive electrode and the negative electrode.
前記蓄電容器内に収容され、非水電解液、正極、及び負極を含む蓄電構造体と、
前記正極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された正極端子と、
前記負極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された負極端子と、
前記蓄電容器内に収容され、前記正極及び前記負極のいずれとも電気的に接続されていない一対の参照極と、
前記参照極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された参照端子と
を有する蓄電セルの前記一対の参照極の間の電圧を測定する工程と、
前記一対の参照極の間の電圧と、判定閾値とを比較する工程と、
前記一対の参照極の間の電圧が前記判定閾値を超えたとき、前記蓄電セルを異常と判定し、前記一対の参照極の間の電圧が前記判定閾値以下のとき、前記蓄電セルを正常と判定する工程と
を有する蓄電セルの異常判定方法。 A storage container;
A power storage structure housed in the power storage container and including a non-aqueous electrolyte, a positive electrode, and a negative electrode;
A positive electrode terminal connected to the positive electrode and led out to the outside of the storage container;
A negative electrode terminal connected to the negative electrode and led out to the outside of the storage container;
A pair of reference electrodes housed in the storage container and not electrically connected to either the positive electrode or the negative electrode;
Measuring a voltage between the pair of reference electrodes of a storage cell having a reference terminal connected to the reference electrode and led to the outside of the storage container;
Comparing a voltage between the pair of reference electrodes and a determination threshold;
When the voltage between the pair of reference electrodes exceeds the determination threshold, the storage cell is determined to be abnormal, and when the voltage between the pair of reference electrodes is equal to or less than the determination threshold, the storage cell is determined to be normal. An abnormality determination method for a power storage cell including a step of determining.
前記蓄電容器内に収容され、非水電解液、正極、及び負極を含む蓄電構造体と、
前記正極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された正極端子と、
前記負極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された負極端子と、
前記蓄電容器内に収容され、前記正極及び前記負極のいずれとも電気的に接続されていない参照極と、
前記参照極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された参照端子と
を有する蓄電セルの前記参照極を基準とした時の前記正極または前記負極の電位を測定する工程と、
測定された前記電位と、判定閾値とを比較する工程と、
測定された前記電位が前記判定閾値を超えたとき、前記蓄電セルを異常と判定し、測定された前記電位が前記判定閾値以下のとき、前記蓄電セルを正常と判定する工程と
を有する蓄電セルの異常判定方法。 A storage container;
A power storage structure housed in the power storage container and including a non-aqueous electrolyte, a positive electrode, and a negative electrode;
A positive electrode terminal connected to the positive electrode and led out to the outside of the storage container;
A negative electrode terminal connected to the negative electrode and led out to the outside of the storage container;
A reference electrode housed in the storage container and not electrically connected to either the positive electrode or the negative electrode;
Measuring the potential of the positive electrode or the negative electrode with reference to the reference electrode of a storage cell having a reference terminal connected to the reference electrode and led to the outside of the storage container;
Comparing the measured potential with a determination threshold;
A storage cell having a step of determining that the storage cell is abnormal when the measured potential exceeds the determination threshold, and determining that the storage cell is normal when the measured potential is less than or equal to the determination threshold Anomaly judgment method.
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