JP5266634B2 - Power supply apparatus and control method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply device capable of suppressing dispersion of current density in a bipolar battery; and its control method. <P>SOLUTION: This power supply device 100 includes: at least one bipolar battery 10 where a current flows in a stacking direction of bipolar electrodes; and a pressing part 110 capable of adjusting pressing force for pressing the bipolar battery in the stacking direction according to an environmental situation acting on the bipolar battery. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、バイポーラ電池を備えた電力供給装置、およびその制御方法に関する。   The present invention relates to a power supply device including a bipolar battery and a control method thereof.

近年、環境保護のため二酸化炭素排出量の低減が切に望まれている。自動車業界では、電気自動車(EV)やハイブリッド電気自動車(HEV)の導入による二酸化炭素排出量の低減に期待が集まっており、これらの実用化の鍵を握るモータ駆動用二次電池の開発が鋭意行われている。二次電池としては、高エネルギー密度、高出力密度が達成できる積層型のバイポーラ電池に注目が集まっている(特許文献1参照)。   In recent years, reduction of carbon dioxide emissions has been strongly desired for environmental protection. In the automobile industry, there are high expectations for reducing carbon dioxide emissions by introducing electric vehicles (EVs) and hybrid electric vehicles (HEVs), and we are eager to develop secondary batteries for motor drives that hold the key to their practical application. Has been done. As a secondary battery, attention is focused on a stacked bipolar battery that can achieve high energy density and high output density (see Patent Document 1).

バイポーラ電池は、バイポーラ電極と電解質層とを交互に積層し、これらを直列に接続した電池要素を含んでいる。バイポーラ電極は、集電体の一方の面に正極活物質層を設けて正極が形成され、他方の面に負極活物質層を設けて負極が形成されている。バイポーラ電池は、電池要素内においてはバイポーラ電極を積層する方向(以下、「積層方向」という)に電流が流れるため、電流のパスが短く、電流ロスが少なく、集電体を超薄膜化することもできる。
特開2001−236946号公報(段落0019、0021)
A bipolar battery includes battery elements in which bipolar electrodes and electrolyte layers are alternately stacked and connected in series. In the bipolar electrode, a positive electrode is formed by providing a positive electrode active material layer on one surface of a current collector, and a negative electrode is formed by providing a negative electrode active material layer on the other surface. In a bipolar battery, current flows in the direction in which the bipolar electrodes are stacked in the battery element (hereinafter referred to as “stacking direction”), so the current path is short, the current loss is small, and the current collector is made ultrathin. You can also.
JP 2001-236946 A (paragraphs 0019, 0021)

バイポーラ電池に作用する環境状況、例えば、バイポーラ電池に作用する振動、バイポーラ電池の内部の温度、またはバイポーラ電池の外部の温度が変化することによって、バイポーラ電池には電流密度のばらつきが生じる。この電流密度のばらつきに起因して、バイポーラ電池の劣化が促進され、その結果、耐久性が低下する虞がある。   Variations in the environmental conditions acting on the bipolar battery, such as vibrations acting on the bipolar battery, temperature inside the bipolar battery, or temperature outside the bipolar battery, cause variations in current density in the bipolar battery. Due to the variation in the current density, the deterioration of the bipolar battery is promoted, and as a result, the durability may be reduced.

本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、バイポーラ電池における電流密度のばらつきを抑えることができる電力供給装置およびその制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems associated with the prior art, and an object of the present invention is to provide a power supply apparatus and a control method thereof that can suppress variations in current density in a bipolar battery.

上記目的を達成する本発明の電力供給装置は、バイポーラ電極の積層方向に電流が流れる少なくとも一つのバイポーラ電池と、
前記バイポーラ電池を前記積層方向に加圧する基準となる加圧力が設定されており、前記バイポーラ電池に作用する環境状況に応じて、前記基準となる加圧力に対して調整した加圧力を、前記バイポーラ電池に付勢する加圧部と、
前記バイポーラ電池を収容するケースと、を有している。前記加圧部は、前記バイポーラ電池と前記ケースとの間に存する流体を有している。
The power supply device of the present invention that achieves the above object includes at least one bipolar battery in which a current flows in the lamination direction of the bipolar electrodes,
A pressure applied as a reference for pressurizing the bipolar battery in the stacking direction is set, and a pressure adjusted with respect to the pressure applied as the reference is set in accordance with an environmental condition acting on the bipolar battery. A pressurizing part for energizing the battery ;
A case for accommodating the bipolar battery . The said pressurization part has the fluid which exists between the said bipolar battery and the said case.

また、上記目的を達成する本発明の電力供給装置の制御方法は、バイポーラ電極の積層方向に電流が流れる少なくとも一つのバイポーラ電池を前記積層方向に加圧する際に、前記積層方向に加圧する基準となる加圧力が設定されており、前記バイポーラ電池に作用する環境状況に応じて、前記基準となる加圧力に対して調整した加圧力を、前記バイポーラ電池に付勢する。前記加圧力の調整を、前記バイポーラ電池と前記バイポーラ電池を収容するケースとの間に介在させた流体の圧力によって行う。 Further, the control method of the power supply device of the present invention that achieves the above object includes a reference for pressing in the stacking direction when pressing at least one bipolar battery in which current flows in the stacking direction of the bipolar electrode in the stacking direction. In accordance with the environmental conditions acting on the bipolar battery, a pressure adjusted to the reference pressure is applied to the bipolar battery. The applied pressure is adjusted by the pressure of the fluid interposed between the bipolar battery and the case housing the bipolar battery.

本発明によれば、バイポーラ電池を積層方向に加圧する基準となる加圧力が設定されており、バイポーラ電池に作用する環境状況に応じて、基準となる加圧力に対して調整した加圧力をバイポーラ電池に付勢することにより、バイポーラ電池における電流密
度のばらつきを抑えることができ、電流密度のばらつきに起因したバイポーラ電池の劣化を抑えることが可能となる。
According to the present invention, the reference pressing force for pressurizing the bipolar battery in the stacking direction is set , and the pressing force adjusted with respect to the reference pressing force is set according to the environmental conditions acting on the bipolar battery. By energizing the battery, variation in current density in the bipolar battery can be suppressed, and deterioration of the bipolar battery due to variation in current density can be suppressed.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、理解を容易にするために、図面には各構成要素が誇張して示されている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. For easy understanding, each component is exaggerated in the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る電力供給装置100を示す断面図、図2は、バイポーラ電池10を示す断面図、図3(A)は、バイポーラ電極20を示す断面図、図3(B)は、単電池層32の説明に供する断面図である。図4は、電力供給装置100の温度調整部140を説明するための断面図、図5は、電力供給装置100の流体循環部150を説明するための断面図、図6は、弾性を有する導電部材162を説明するための断面図、図7は、フローティング部材160を説明するための断面図である。   1 is a cross-sectional view showing a power supply device 100 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a bipolar battery 10, FIG. 3A is a cross-sectional view showing a bipolar electrode 20, and FIG. B) is a cross-sectional view for explaining the single cell layer 32. 4 is a cross-sectional view for explaining the temperature adjustment unit 140 of the power supply device 100, FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the fluid circulation unit 150 of the power supply device 100, and FIG. 6 is a conductive material having elasticity. FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the member 162, and FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the floating member 160.

図1を参照して、電力供給装置100は、概説すれば、バイポーラ電極20の積層方向に電流が流れる少なくとも一つのバイポーラ電池10と、バイポーラ電池10に作用する環境状況に応じて、バイポーラ電池10を積層方向に加圧する加圧力を調整自在な加圧部110と、を有している。   Referring to FIG. 1, the power supply apparatus 100 is roughly described in accordance with at least one bipolar battery 10 in which a current flows in the stacking direction of the bipolar electrode 20 and an environmental condition acting on the bipolar battery 10. And a pressurizing unit 110 capable of adjusting the pressurizing force for pressurizing the substrate in the stacking direction.

バイポーラ電池10に作用する環境状況は、電力供給装置100を設置する場所や機器によって異なるが、内燃機関を備える自動車を例に挙げて説明する。内燃機関を始動するときには比較的大きな振動が生じ、路面状況や走行速度によっても振動が異なってくる。また、自動車を使用する地域によって気温が異なり、バイポーラ電池10自体の発熱温度も異なってくる。したがって、環境状況には、バイポーラ電池10に作用する振動、バイポーラ電池10の内部の温度、またはバイポーラ電池10の外部の温度などが含まれている。バイポーラ電池10に作用する振動は、振動計を設けることによって簡単に測定であるが、内燃機関の始動時にあってはスタータの稼動の有無、走行時にあっては路面状況を検出するセンサや車速センサからの出力に基づいて振動の程度を判定することもできる。バイポーラ電池10の内部の温度は温度センサによって測定される。バイポーラ電池10の外部の温度は、自動車用空気調和装置に設けられている外気温度センサなどの各種温度センサによって測定される。電力供給装置100を自動車に搭載している場合にあっては、「バイポーラ電池に作用する環境状況」と、「自動車の運転状況」とは同視できる。   Although the environmental situation which acts on the bipolar battery 10 differs depending on the place and equipment where the power supply apparatus 100 is installed, an automobile equipped with an internal combustion engine will be described as an example. When the internal combustion engine is started, a relatively large vibration is generated, and the vibration varies depending on the road surface condition and the traveling speed. Further, the temperature varies depending on the region where the automobile is used, and the heat generation temperature of the bipolar battery 10 itself also varies. Therefore, the environmental conditions include vibrations acting on the bipolar battery 10, the temperature inside the bipolar battery 10, the temperature outside the bipolar battery 10, and the like. The vibration acting on the bipolar battery 10 can be simply measured by providing a vibrometer. However, when the internal combustion engine is started, a starter is activated or not, and when traveling, a sensor or a vehicle speed sensor is used to detect a road surface condition. The degree of vibration can also be determined based on the output from. The temperature inside the bipolar battery 10 is measured by a temperature sensor. The temperature outside the bipolar battery 10 is measured by various temperature sensors such as an outside air temperature sensor provided in the air conditioner for automobiles. In the case where the power supply apparatus 100 is mounted on an automobile, the “environmental situation acting on the bipolar battery” and the “driving situation of the automobile” can be regarded as the same.

加圧部110が、バイポーラ電池10に作用する環境状況に応じて、バイポーラ電池10を積層方向に加圧する加圧力を調整する。加圧力を強くすればバイポーラ電池10の構成要素同士の接触状態が「密」になり、電池抵抗や接触抵抗が小さくなる。これとは逆に、加圧力を弱くすれば接触状態が「粗」になり、電池抵抗や接触抵抗を大きくなる。これにより、バイポーラ電池10の積層方向に流れる電流の電気抵抗を制御できる。電流密度のばらつきを抑えることができ、電流密度のばらつきに起因したバイポーラ電池10の劣化が低減する。その結果、バイポーラ電池10ひいては電力供給装置100の耐久性が向上する。   The pressurizing unit 110 adjusts the pressurizing force that pressurizes the bipolar battery 10 in the stacking direction according to the environmental conditions acting on the bipolar battery 10. When the applied pressure is increased, the contact state between the components of the bipolar battery 10 becomes “dense”, and the battery resistance and the contact resistance are reduced. On the contrary, if the applied pressure is reduced, the contact state becomes “rough”, and the battery resistance and the contact resistance increase. Thereby, the electrical resistance of the current flowing in the stacking direction of the bipolar battery 10 can be controlled. Variation in current density can be suppressed, and deterioration of bipolar battery 10 due to variation in current density is reduced. As a result, the durability of the bipolar battery 10 and thus the power supply device 100 is improved.

電力供給装置100は、バイポーラ電池10を収容するケース120をさらに有している。加圧部110は、バイポーラ電池10とケース120との間に存する流体130を有している。流体130は、気体または液体のいずれでもよい。ケース120は、流体130に対するシール部材(図示せず)が設けられている。   The power supply apparatus 100 further includes a case 120 that houses the bipolar battery 10. The pressurizing unit 110 has a fluid 130 existing between the bipolar battery 10 and the case 120. The fluid 130 may be a gas or a liquid. The case 120 is provided with a seal member (not shown) for the fluid 130.

バイポーラ電池10とケース120との間に流体130が介在し、バイポーラ電池10がケース120に対し、前後・左右・上下のいずれの方向にもある程度(流体の存在する空間分)自由に移動できる構造となっている。流体130の層はパスカルの原理により、バイポーラ電池10の面を均等に加圧する。バネなどの弾性体で電池を保持することも考えられるが、弾性体だと振動を吸収することはできるものの、電池面を均等に加圧する機能はない。流体130を用いることにより、振動吸収と均等加圧との機能を兼ね備えることができる。 流体130は電池全面を覆う必要はなく、バイポーラ電池10の一つの面がケース120に接している形態もあり得る。   A structure in which a fluid 130 is interposed between the bipolar battery 10 and the case 120 so that the bipolar battery 10 can freely move with respect to the case 120 to some extent (space where the fluid exists) in any of the front, rear, left, and right directions. It has become. The layer of fluid 130 pressurizes the surface of bipolar battery 10 evenly according to the Pascal principle. Although it is conceivable to hold the battery with an elastic body such as a spring, the elastic body can absorb vibration, but does not have a function to pressurize the battery surface evenly. By using the fluid 130, it is possible to combine the functions of vibration absorption and uniform pressurization. The fluid 130 need not cover the entire surface of the battery, and one surface of the bipolar battery 10 may be in contact with the case 120.

かかる構成によれば、外界からの振動が直接バイポーラ電池10に伝わらないため、振動による電池劣化を防止することができる。また、均等加圧により、電極と電流取り出し部との間の接触圧(=接触抵抗)が均一となり、電極面内の電流取出しが均一になる。   According to such a configuration, vibration from the outside is not directly transmitted to the bipolar battery 10, and therefore battery deterioration due to vibration can be prevented. In addition, the uniform pressurization makes the contact pressure (= contact resistance) between the electrode and the current extraction portion uniform, and the current extraction within the electrode surface becomes uniform.

なお、図中符号101は、ケース120の内側に配置された電流取り出し機構、102は、ケース120の外側に配置された電流取り出し機構をそれぞれ示し、端子板形状を有している。   In the figure, reference numeral 101 denotes a current extraction mechanism arranged inside the case 120, and 102 denotes a current extraction mechanism arranged outside the case 120, each having a terminal plate shape.

加圧部110は、流体130の圧力を調整する圧力調整部111を有する。圧力調整部111は、ポンプなどから構成され、パイプ112介してケース120内の収納空間と連通している。圧力制御することにより、電極間距離が広がることを防止でき、抵抗増加を防止する効果がある。圧力調整部111は、図示例のように、ケース120の外にあって、パイプ112などで接続されていてもよい。   The pressurizing unit 110 includes a pressure adjusting unit 111 that adjusts the pressure of the fluid 130. The pressure adjustment unit 111 is configured by a pump or the like, and communicates with the storage space in the case 120 via the pipe 112. By controlling the pressure, it is possible to prevent the distance between the electrodes from increasing and to prevent the increase in resistance. The pressure adjustment unit 111 may be outside the case 120 and connected by a pipe 112 or the like as in the illustrated example.

本実施形態では、流体130は、バイポーラ電池10を冷却する冷媒としても機能している。このため、電力供給装置100は、流体130の温度を調整する温度調整部140をさらに有している(図4参照)。温度調整部140は、放熱板141や、冷却ファンなどを有している。バイポーラ電池10自体の温度や気温が低い場合に電力供給装置100を稼動するときの立ち上がり性能を高めるために、バイポーラ電池10を加温することもある。このため、冷媒を加熱するためのヒータを温度調整部140に設けておくことも好ましい。流体130の温度を制御することにより、間接的に電池温度を制御することができる。温度調整部140は、図示例のように、ケース120の外にあって、パイプなどで接続されていてもよい。流体130を温度制御媒体として機能させることにより、対流・拡散機能により電池表面温度を均一にし、内部抵抗のばらつきを低減することができる。この結果、バイポーラ電池10の寿命を延ばすことができる。   In the present embodiment, the fluid 130 also functions as a refrigerant that cools the bipolar battery 10. For this reason, the power supply apparatus 100 further includes a temperature adjustment unit 140 that adjusts the temperature of the fluid 130 (see FIG. 4). The temperature adjustment unit 140 includes a heat radiating plate 141 and a cooling fan. In some cases, the bipolar battery 10 is heated in order to enhance the startup performance when the power supply apparatus 100 is operated when the temperature or temperature of the bipolar battery 10 itself is low. For this reason, it is also preferable to provide a heater for heating the refrigerant in the temperature adjustment unit 140. By controlling the temperature of the fluid 130, the battery temperature can be indirectly controlled. The temperature adjustment unit 140 may be outside the case 120 and connected by a pipe or the like, as in the illustrated example. By causing the fluid 130 to function as a temperature control medium, the battery surface temperature can be made uniform by the convection / diffusion function, and variations in internal resistance can be reduced. As a result, the life of the bipolar battery 10 can be extended.

流体130をケース120の内部とケース120の外部との間で循環させる流体循環部150をさらに設けてもよい(図5参照)。バイポーラ電池10を冷却する効果が高く、冷媒としての機能を十分に発揮することができるからである。流体循環部150は、循環ポンプ151、パイプ152などを有する。循環系の途中には、温度調整部140として放熱板141を配置してある。流体130を循環させることにより、上記温度制御の空間的ばらつき・時間的ばらつきを低減できる。   A fluid circulation unit 150 that circulates the fluid 130 between the inside of the case 120 and the outside of the case 120 may be further provided (see FIG. 5). This is because the effect of cooling the bipolar battery 10 is high, and the function as a refrigerant can be sufficiently exhibited. The fluid circulation unit 150 includes a circulation pump 151, a pipe 152, and the like. In the middle of the circulation system, a heat radiating plate 141 is disposed as the temperature adjusting unit 140. By circulating the fluid 130, the spatial variation and temporal variation of the temperature control can be reduced.

流体130は、非圧縮性、かつ、疎水性を有する流体であることが好ましい。非圧縮性流体を用いることにより、圧力制御および温度制御がより簡単なものとなる。また、疎水性流体を用いることにより、バイポーラ電池10を水分から守ることができる。外界からの水分の浸入を防止することにより、バイポーラ電池10の劣化を防止することができる。   The fluid 130 is preferably an incompressible and hydrophobic fluid. By using an incompressible fluid, pressure control and temperature control become simpler. Moreover, the bipolar battery 10 can be protected from moisture by using a hydrophobic fluid. By preventing moisture from entering from the outside, deterioration of the bipolar battery 10 can be prevented.

バイポーラ電池10の積層方向の両端面のうちの少なくとも一方とケース120との間に流体130が存することが必要である。バイポーラ電池10を積層方向に加圧するためである。   It is necessary for the fluid 130 to exist between at least one of both end faces of the bipolar battery 10 in the stacking direction and the case 120. This is to pressurize the bipolar battery 10 in the stacking direction.

但し、バイポーラ電池10の積層方向の両端面のそれぞれがケース120の内面に接触することを防止するフローティング部材160を設けてもよい(図7参照)。フローティング部材160は、バネなどの弾性体から構成されている。図示例では、フローティング部材160によって、バイポーラ電池10の鉛直下方面とケース120内面とを連結してある。フローティング部材160により、バイポーラ電池10が重力によりケース120の下面に接触することが防止される。   However, you may provide the floating member 160 which prevents each of the both end surfaces of the lamination direction of the bipolar battery 10 from contacting the inner surface of the case 120 (refer FIG. 7). The floating member 160 is made of an elastic body such as a spring. In the illustrated example, the vertically lower surface of the bipolar battery 10 and the inner surface of the case 120 are connected by a floating member 160. The floating member 160 prevents the bipolar battery 10 from contacting the lower surface of the case 120 due to gravity.

バイポーラ電池10とケース120との間には、電流を取り出すとともに弾性を有する導電部材162が配置されている(図6参照)。弾性を有する導電部材162は、フレキシブルケーブルからなり、ケース120からバイポーラ電池10への振動の伝播を減衰させつつ、電流をケース120外に取り出すことができる。   Between the bipolar battery 10 and the case 120, a conductive member 162 that extracts current and has elasticity is disposed (see FIG. 6). The conductive member 162 having elasticity is formed of a flexible cable, and can extract current from the case 120 while attenuating propagation of vibration from the case 120 to the bipolar battery 10.

図1を再び参照して、電力供給装置100は、バイポーラ電池10に作用する環境状況を検出する検出部173と、加圧部110の作動を制御するコントローラ170(制御部に相当する)と、をさらに有している。検出部173は、振動計171や、温度センサ172であり、電力供給装置100を自動車に搭載している場合にあっては、自動車の運転状況を検出するための各種計器やセンサを用いることができる。コントローラ170は、CPUやメモリを主体に構成され、検出部173により検出した環境状況に基づいて加圧力を制御する。これにより、バイポーラ電池10において、積層方向に流れる電流の電気抵抗を制御することが可能となる。   Referring again to FIG. 1, the power supply device 100 includes a detection unit 173 that detects an environmental condition that acts on the bipolar battery 10, a controller 170 (corresponding to a control unit) that controls the operation of the pressurization unit 110, It has further. The detection unit 173 is a vibration meter 171 or a temperature sensor 172. When the power supply device 100 is mounted on a vehicle, various instruments and sensors for detecting the driving state of the vehicle can be used. it can. The controller 170 is mainly composed of a CPU and a memory, and controls the applied pressure based on the environmental situation detected by the detection unit 173. Thereby, in the bipolar battery 10, it becomes possible to control the electrical resistance of the current flowing in the stacking direction.

電力供給装置100の制御に際しては、コントローラ170は、バイポーラ電池10を積層方向に加圧する際に、バイポーラ電池10に作用する環境状況に応じて、加圧力を調整する。加圧力の調整は、バイポーラ電池10とケース120との間に介在させた流体130の圧力によってなされる。   In controlling the power supply apparatus 100, the controller 170 adjusts the pressure according to the environmental conditions acting on the bipolar battery 10 when the bipolar battery 10 is pressurized in the stacking direction. The adjustment of the applied pressure is made by the pressure of the fluid 130 interposed between the bipolar battery 10 and the case 120.

加圧部110によりバイポーラ電池10に付勢される加圧力を基準となる加圧力よりも大きくすることにより、積層方向に流れる電流の電気抵抗が、基準となる加圧力における積層方向に流れる電流の電気抵抗よりも小さくなる。逆に、加圧部110によりバイポーラ電池10に付勢される加圧力を基準となる加圧力よりも小さくすることにより、積層方向に流れる電流の電気抵抗が、基準となる加圧力における積層方向に流れる電流の電気抵抗よりも大きくなる。   By making the pressure applied to the bipolar battery 10 by the pressurizing unit 110 larger than the reference pressure, the electric resistance of the current flowing in the stacking direction becomes the current resistance flowing in the stacking direction at the reference pressure. It becomes smaller than electric resistance. On the contrary, by making the pressure applied to the bipolar battery 10 by the pressurizing unit 110 smaller than the reference pressure, the electric resistance of the current flowing in the stacking direction is increased in the stacking direction at the reference pressure. It becomes larger than the electric resistance of the flowing current.

環境状況は、バイポーラ電池10に作用する振動を含んでいる。コントローラ170は、検出部173により検出した振動が基準となる振動以上であるとき、例えば、内燃機関の始動時には、基準となる振動における加圧力よりも大きい加圧力を生成するように加圧部110の作動を制御する。加圧力が大きくなるので、電池要素30に剥離が生じる虞がなくなり、また、電気抵抗が小さくなって始動時に有利となる。逆に、検出部173により検出した振動が基準となる振動よりも小さいときには、基準となる振動における加圧力よりも小さい加圧力を生成するように加圧部110の作動を制御する。   The environmental situation includes vibrations acting on the bipolar battery 10. When the vibration detected by the detection unit 173 is equal to or higher than the reference vibration, for example, when the internal combustion engine is started, the controller 170 generates a pressurizing force larger than the pressurizing force in the reference vibration. Control the operation of Since the applied pressure is increased, there is no possibility that the battery element 30 is peeled off, and the electrical resistance is reduced, which is advantageous at the time of starting. Conversely, when the vibration detected by the detection unit 173 is smaller than the reference vibration, the operation of the pressurization unit 110 is controlled so as to generate a pressurizing force that is smaller than the pressurizing force in the reference vibration.

環境状況は、バイポーラ電池10の内部の温度、またはバイポーラ電池10の外部の温度を含んでいる。コントローラ170は、検出部173により検出した温度が基準となる温度以下であるときには、基準となる温度における加圧力よりも大きい加圧力を生成するように加圧部110の作動を制御する。検出部173により検出した温度が基準となる温度よりも大きいときには、基準となる温度における加圧力よりも小さい加圧力を生成するように加圧部110の作動を制御する。   The environmental situation includes the temperature inside the bipolar battery 10 or the temperature outside the bipolar battery 10. When the temperature detected by the detecting unit 173 is equal to or lower than the reference temperature, the controller 170 controls the operation of the pressurizing unit 110 so as to generate a pressurizing force larger than the pressurizing force at the reference temperature. When the temperature detected by the detecting unit 173 is higher than the reference temperature, the operation of the pressurizing unit 110 is controlled so as to generate a pressurizing force smaller than the pressurizing force at the reference temperature.

検出した温度が基準となる温度よりも低いときには加圧力が大きくなる、という作用は、次のような利点をも生じる。すなわち、始動時に振動を生じる機器(例えば、内燃機関を備える自動車など)にバイポーラ電池10を搭載している場合において、一般的に、機器を始動する前には、電池要素30は基準となる作動温度よりも低い温度となっている。このときには、基準となる温度における加圧力よりも大きい加圧力が電池要素30に付勢されている。したがって、機器の始動に伴う振動がバイポーラ電池10に加わっても、電池要素30は振動に十分に抗することができ、加振に伴う不具合が電池要素30に生じることを防止できる。   The effect that the applied pressure increases when the detected temperature is lower than the reference temperature has the following advantages. That is, when the bipolar battery 10 is mounted on a device that generates vibration at the time of starting (for example, an automobile equipped with an internal combustion engine), the battery element 30 generally operates as a reference before starting the device. The temperature is lower than the temperature. At this time, a pressing force larger than the pressing force at the reference temperature is applied to the battery element 30. Therefore, even if the vibration accompanying the start of the device is applied to the bipolar battery 10, the battery element 30 can sufficiently resist the vibration, and it is possible to prevent the battery element 30 from being caused by the vibration.

以上のような制御を行うことにより、バイポーラ電池10の積層方向に流れる電流の電気抵抗を制御でき、電流密度のばらつきを抑えることができ、電流密度のばらつきに起因したバイポーラ電池10の劣化が低減する。その結果、バイポーラ電池10ひいては電力供給装置100の耐久性が向上する。   By performing the control as described above, the electric resistance of the current flowing in the stacking direction of the bipolar battery 10 can be controlled, the variation in the current density can be suppressed, and the deterioration of the bipolar battery 10 due to the variation in the current density is reduced. To do. As a result, the durability of the bipolar battery 10 and thus the power supply device 100 is improved.

図8は、複数のバイポーラ電池10をケース120内に収容した状態を説明するための断面図である。複数のバイポーラ電池10を収容しても、流体からの圧力を電極面に均一に及ぼすことができる。また、単電池より容量や電圧を大きくできる。バイポーラ電池10同士は、端子板103を介して直列接続されている。   FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a state in which a plurality of bipolar batteries 10 are accommodated in the case 120. Even when a plurality of bipolar batteries 10 are accommodated, the pressure from the fluid can be uniformly applied to the electrode surface. Moreover, a capacity | capacitance and a voltage can be made larger than a cell. The bipolar batteries 10 are connected in series via the terminal plate 103.

図9は、複数のバイポーラ電池を組電池11としたものをケース120内に収容した状態を説明するための断面図である。バイポーラ電池から組電池11を構成することにより、電池体積を小さくでき、電流取り出し機構を簡略化できる。   FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a state in which a battery pack 11 including a plurality of bipolar batteries is housed in the case 120. By constituting the assembled battery 11 from a bipolar battery, the battery volume can be reduced and the current extraction mechanism can be simplified.

図2および図3を参照して、バイポーラ電池10は、バイポーラ電極20と電解質層31とを交互に積層し、これらを直列に接続した電池要素30を外装ケース40に収納して構成されている。バイポーラ電極20は、集電体21の一方の面に正極活物質層22を設けて正極23が形成され、他方の面に負極活物質層24を設けて負極25が形成されている(図3(A)参照)。バイポーラ電極20が積層された電池要素30において、隣接する集電体21、21の間に挟まれる、正極活物質層22、電解質層31、および負極活物質層24により単電池層32が構成されている(図3(B)参照)。電池要素30の正極末端極33は、端部集電体21eの一方の面に正極活物質層22のみが設けられ、図2において最上位のバイポーラ電極20の上に電解質層31を介して積層される。電池要素30の負極末端極34は、端部集電体21eの一方の面に負極活物質層24のみが設けられ、図2において最下位のバイポーラ電極20の下に電解質層31を介して積層される。   Referring to FIGS. 2 and 3, bipolar battery 10 is configured by alternately laminating bipolar electrodes 20 and electrolyte layers 31 and housing battery elements 30 in which these are connected in series in an outer case 40. . In the bipolar electrode 20, a positive electrode active material layer 22 is provided on one surface of a current collector 21 to form a positive electrode 23, and a negative electrode active material layer 24 is provided on the other surface to form a negative electrode 25 (FIG. 3). (See (A)). In the battery element 30 in which the bipolar electrode 20 is laminated, a single battery layer 32 is constituted by the positive electrode active material layer 22, the electrolyte layer 31, and the negative electrode active material layer 24 sandwiched between adjacent current collectors 21 and 21. (See FIG. 3B). The positive electrode terminal electrode 33 of the battery element 30 is provided with only the positive electrode active material layer 22 on one surface of the end current collector 21e, and is laminated on the uppermost bipolar electrode 20 in FIG. Is done. The negative electrode end electrode 34 of the battery element 30 is provided with only the negative electrode active material layer 24 on one surface of the end current collector 21e, and is laminated via the electrolyte layer 31 below the lowest bipolar electrode 20 in FIG. Is done.

電池要素30の積層方向末端のそれぞれには、面方向に流れる電流を取り出す正負の端子51、52が電気的に接続されている。具体的には、正極末端極33の端部集電体21eには正極端子51が電気的に接続され、負極末端極34の端部集電体21eには負極端子52が電気的に接続されている。正極端子51は、正極末端極33の少なくとも正極活物質層22の投影面積よりも大きい大きさを有し、正極活物質層22の投影面を覆うように端部集電体21e上に重ねて配置されている。同様に、負極端子52は、負極末端極34の少なくとも負極活物質層24の投影面積よりも大きい大きさを有し、負極活物質層24の投影面を覆うように端部集電体21e上に重ねて配置されている。端子51、52と端部集電体21eとの間は、活物質層22、24の投影面の全体にわたって電気的に均等に接合されている。このため、端子51、52は、端部集電体21eのうち電流が実質的に流れる領域の全面から均等に電流を受け、電流密度のばらつきを抑えることができる。   Positive and negative terminals 51 and 52 for taking out current flowing in the surface direction are electrically connected to the respective ends in the stacking direction of the battery element 30. Specifically, the positive electrode terminal 51 is electrically connected to the end current collector 21 e of the positive electrode end electrode 33, and the negative electrode terminal 52 is electrically connected to the end current collector 21 e of the negative electrode end electrode 34. ing. The positive electrode terminal 51 has a size larger than at least the projected area of the positive electrode active material layer 22 of the positive electrode terminal electrode 33, and is superimposed on the end current collector 21e so as to cover the projected surface of the positive electrode active material layer 22. Has been placed. Similarly, the negative electrode terminal 52 has a size larger than at least the projected area of the negative electrode active material layer 24 of the negative electrode terminal electrode 34, and is on the end current collector 21e so as to cover the projected surface of the negative electrode active material layer 24. Is placed on top of each other. The terminals 51 and 52 and the end current collector 21e are electrically evenly joined over the entire projection surface of the active material layers 22 and 24. For this reason, the terminals 51 and 52 receive current uniformly from the entire surface of the end current collector 21e where the current substantially flows, and can suppress variations in current density.

バイポーラ電池40の構成は、一般的なリチウムイオン二次電池に用いられている公知の材料を用いればよく、特に限定されるものではない。以下に、バイポーラ電池10における端子51、52、外装ケース40、集電体21、正極23(正極活物質層22)、負極25(負極活物質層24)、電解質層31についてさらに説明する。   The configuration of the bipolar battery 40 may be a known material used for a general lithium ion secondary battery, and is not particularly limited. Hereinafter, the terminals 51 and 52, the outer case 40, the current collector 21, the positive electrode 23 (positive electrode active material layer 22), the negative electrode 25 (negative electrode active material layer 24), and the electrolyte layer 31 in the bipolar battery 10 will be further described.

[正極端子51、負極端子52]
端部集電体21e上に重ねて配置した端子51、52は、電流を取り出すための端子としての機能を有する。端子51、52の材質は、リチウムイオン電池で用いられる材質を用いることができる。例えば、アルミニウム、銅、その他の導電性が高い材質が好ましい。但し、導電性が低い材質であっても、厚さ方向を厚くすれば、許容し得る程度に抵抗を小さくでき、面方向の電気の流れを十分に確保できる。したがって、アルミニウム等に比べて導電性が低いステンレス鋼(SUS)等を用いることもできる。耐蝕性、作り易さ、経済性等の観点からは、アルミニウムを用いることが好ましい。正極端子51および負極端子52の材質には、同一の材質を用いてもよいし、異なる材質を用いてもよい。
[Positive electrode terminal 51, negative electrode terminal 52]
The terminals 51 and 52 arranged on the end current collector 21e have a function as terminals for taking out current. As the material of the terminals 51 and 52, a material used in a lithium ion battery can be used. For example, aluminum, copper, and other highly conductive materials are preferable. However, even if the material has low conductivity, if the thickness direction is increased, the resistance can be reduced to an acceptable level, and a sufficient flow of electricity in the plane direction can be ensured. Therefore, stainless steel (SUS) or the like having lower conductivity than aluminum or the like can be used. Aluminum is preferably used from the viewpoints of corrosion resistance, ease of production, economy, and the like. The material of the positive electrode terminal 51 and the negative electrode terminal 52 may be the same material or different materials.

端子51、52の端部をリード状に加工することによって、正極リード部51aおよび負極リード部52aが端子51、52と一体的に形成されている。外装ケース40から取り出された正極リード部51aおよび負極リード部52aに、耐熱絶縁性の熱収縮チューブ等を被覆しておくことが好ましい。これらリード部51a、52aと熱源との間の距離が小さい場合に、リード部51a、52aが熱源に接触し、漏電によって部品(特に電子機器)に悪影響を与えないようにするためである。   By processing the end portions of the terminals 51 and 52 into a lead shape, the positive electrode lead portion 51 a and the negative electrode lead portion 52 a are formed integrally with the terminals 51 and 52. The positive electrode lead portion 51a and the negative electrode lead portion 52a taken out from the outer case 40 are preferably covered with a heat-shrinkable heat-shrinkable tube or the like. This is to prevent the lead parts 51a and 52a from coming into contact with the heat source when the distance between the lead parts 51a and 52a and the heat source is small, and causing adverse effects on components (particularly electronic devices) due to electric leakage.

第1の実施形態では、端子51、52の端部をリード状に形成した場合を図示したが、本発明のバイポーラ電池にあっては、端子51、52自体が外装ケース40から外方に伸びている必要はない。バイポーラ電池は、例えば、端部集電体21eに平面接触し外装ケース40内に収納される矩形形状の端子と、当該端子に溶接により取り付けられて外装ケース40から外方に伸びるリードとを備えてもよい。このリードには、リチウムイオン電池等で用いられる公知のリードを用いることができる。   In the first embodiment, the case where the ends of the terminals 51 and 52 are formed in a lead shape is illustrated. However, in the bipolar battery of the present invention, the terminals 51 and 52 themselves extend outward from the outer case 40. You don't have to. The bipolar battery includes, for example, a rectangular terminal that is in planar contact with the end current collector 21e and is accommodated in the outer case 40, and leads that are attached to the terminal by welding and extend outward from the outer case 40. May be. As this lead, a known lead used in a lithium ion battery or the like can be used.

[外装ケース40]
バイポーラ電池10は、使用する際の外部からの衝撃を緩和し、環境劣化を防止するために、電池要素30や端子51、52が外装ケース40内に収容されている。外装ケース40は、可撓性を有するシート状素材から形成され、電池要素30、正極端子51、および負極端子52を密封している。さらに、外装ケース40の内圧は、大気圧Paよりも低い圧力である。端子51、52は端部集電体21eに載せているだけで、両者の間に機械的な締結は施していない。外装ケース40により密封したときに作用する圧力による金属接触によって、端子51、52と端部集電体21eとの導電性を確保している。端子51、52と端部集電体21eとの間に、導電性に優れた接着性または非接着性の塗布剤を介在させてもよい。両者の金属接触が密になり、導電性がより確実なものとなるからである。
[Exterior case 40]
In the bipolar battery 10, the battery element 30 and the terminals 51, 52 are accommodated in the outer case 40 in order to mitigate impact from the outside during use and prevent environmental degradation. The outer case 40 is formed of a flexible sheet-like material, and seals the battery element 30, the positive terminal 51, and the negative terminal 52. Furthermore, the internal pressure of the outer case 40 is a pressure lower than the atmospheric pressure Pa. The terminals 51 and 52 are merely placed on the end current collector 21e, and mechanical fastening is not performed between them. Conductivity between the terminals 51 and 52 and the end current collector 21e is ensured by metal contact due to pressure acting when sealed by the outer case 40. An adhesive or non-adhesive coating agent excellent in conductivity may be interposed between the terminals 51 and 52 and the end current collector 21e. This is because the metal contact between the two becomes dense and the conductivity is more reliable.

シート状素材は、外装ケース40の内部と外部との圧力差により破壊することなく容易に変形し得るフレキシブルな材料を用いればよい。大気圧Paを用いた静水圧によって、電池要素30は、端子51、52を介して、図中上下方向から加圧される。   The sheet-like material may be a flexible material that can be easily deformed without being broken by a pressure difference between the inside and the outside of the outer case 40. The battery element 30 is pressurized from above and below in the figure via the terminals 51 and 52 by hydrostatic pressure using the atmospheric pressure Pa.

端子51、52と端部集電体21eとの接合がそれら全面にわたって電気的に不均一であると、電流密度にばらつきが生じ、これに起因して劣化が促進される虞がある。本実施形態にあっては、大気圧Paを用いた静水圧により、外装ケース40内部の圧力<外装ケース40外部の圧力(=大気圧Pa)の関係が満たされているため、端子51、52と端部集電体21eとの接合は、全面が電気的に均等になる。したがって、電流密度分布のばらつきが抑えられ、電流密度のばらつきに起因した劣化の促進が抑えられる。また、端子51、52の低抵抗化による電池の高出力化も確実なものとなる。   If the connection between the terminals 51 and 52 and the end current collector 21e is electrically non-uniform over the entire surface, the current density varies, which may promote deterioration. In the present embodiment, the relationship between the pressure inside the outer case 40 <the pressure outside the outer case 40 (= atmospheric pressure Pa) is satisfied by the hydrostatic pressure using the atmospheric pressure Pa. And the end current collector 21e are electrically uniform over the entire surface. Therefore, the variation in current density distribution is suppressed, and the promotion of deterioration due to the variation in current density is suppressed. In addition, the output of the battery can be reliably increased by reducing the resistance of the terminals 51 and 52.

シート状素材はさらに、電解液や気体を透過させないで電気絶縁性を示し、電解液等の材料に対して化学的に安定であることが望ましく、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート等の合成樹脂が例示される。   Further, the sheet-like material preferably exhibits electrical insulation without allowing electrolyte or gas to permeate and is chemically stable with respect to the material such as the electrolyte, and examples thereof include synthetic resins such as polyethylene, polypropylene, and polycarbonate. The

シート状素材として、金属箔と、合成樹脂膜とを含むラミネートフィルム41も好適に適用できる。外装ケース40の熱封止性や電解質の空気接触可能性の低減を図り、さらに軽量化を図る上で好ましいからである。ラミネートフィルム41は、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、銅等の金属(合金を含む)からなる金属箔42を、ポリプロピレンフィルム等の絶縁性の合成樹脂膜43、44で被覆した三層構造を有する。高分子−金属複合ラミネートフィルム41のほか、アルミラミネートパックも同様に用い得る。   As the sheet material, a laminate film 41 including a metal foil and a synthetic resin film can also be suitably applied. This is because it is preferable for reducing the heat sealing property of the outer case 40 and the possibility of air contact of the electrolyte and further reducing the weight. The laminate film 41 has a three-layer structure in which a metal foil 42 made of a metal (including an alloy) such as aluminum, stainless steel, nickel, or copper is covered with insulating synthetic resin films 43 and 44 such as a polypropylene film. In addition to the polymer-metal composite laminate film 41, an aluminum laminate pack can be used similarly.

高分子−金属複合ラミネートフィルム41やアルミラミネートパック等は、熱伝導性に優れていることが好ましい。自動車に搭載する場合、自動車の熱源からバイポーラ電池10まで熱を効率よく伝え、電池要素30を電池動作温度まですばやく加熱することができるからでる。   The polymer-metal composite laminate film 41, the aluminum laminate pack and the like are preferably excellent in thermal conductivity. This is because when mounted on an automobile, heat can be efficiently transmitted from the automobile heat source to the bipolar battery 10 and the battery element 30 can be quickly heated to the battery operating temperature.

ラミネートフィルム41を外装ケース40に用いる場合には、ラミネートフィルム41の周辺部の一部または全部を熱融着にて接合することにより、電池要素30や端子51、52を収納し密封した構成とする。リード部51a、52aは、熱融着部に挟まれてラミネートフィルム41の外部に露出される。   When the laminate film 41 is used for the exterior case 40, the battery element 30 and the terminals 51 and 52 are housed and sealed by joining part or all of the periphery of the laminate film 41 by heat fusion. To do. The lead parts 51a and 52a are sandwiched between the heat-sealed parts and exposed to the outside of the laminate film 41.

本実施形態のように、ラミネートフィルム41を外装ケース40適用すれば、外装ケース40が容易に変形し、大気圧Paを用いた静水圧を電池要素30に掛けることが可能になる。さらに、金属箔42の層が存在するため気体透過性が低下し、内部と外部との圧力差を長期にわたって維持することができ、その結果、端子51、52と端部集電体21eとの安定した電気的な接触を長期にわたって維持することができる。   If the outer case 40 is applied to the laminate film 41 as in the present embodiment, the outer case 40 is easily deformed, and the hydrostatic pressure using the atmospheric pressure Pa can be applied to the battery element 30. Furthermore, since the layer of the metal foil 42 is present, the gas permeability is lowered, and the pressure difference between the inside and the outside can be maintained over a long period of time. As a result, the terminals 51 and 52 and the end current collector 21e Stable electrical contact can be maintained over a long period of time.

大気圧Paを用いた静水圧によって端子51、52を端部集電体21eに密着させる場合を例示したが、本発明のバイポーラ電池にあっては、外装ケース40内部の圧力<外装ケース40外部の圧力の関係が満たされる限りにおいて、静水圧を生じる媒体は限定されない。例えば、気体、液体、または固体粉末の少なくとも1種類の媒体、あるいはそれらを混合した媒体を用いた静水圧によって、端子51、52を端部集電体21eに密着させてもよい。   The case where the terminals 51 and 52 are brought into close contact with the end current collector 21e by hydrostatic pressure using the atmospheric pressure Pa is exemplified. However, in the bipolar battery of the present invention, the pressure inside the outer case 40 <the outer case 40 exterior. As long as the pressure relationship is satisfied, the medium generating the hydrostatic pressure is not limited. For example, the terminals 51 and 52 may be brought into close contact with the end current collector 21e by hydrostatic pressure using at least one medium of gas, liquid, or solid powder, or a medium obtained by mixing them.

[集電体21]
本実施形態の集電体21は、ステンレス鋼(SUS)が用いられている。ステンレス鋼は、正極活物質および負極活物質の両者に対して安定であるため、ステンレス単一層の表裏両面のそれぞれに活物質層22、24を形成できる。
[Current collector 21]
The current collector 21 of the present embodiment is made of stainless steel (SUS). Since stainless steel is stable with respect to both the positive electrode active material and the negative electrode active material, the active material layers 22 and 24 can be formed on both the front and back surfaces of the stainless steel single layer.

末端極33、34では、端部集電体21eの片面のみに正極活物質層22または負極活物質層24が形成される。   In the terminal electrodes 33 and 34, the positive electrode active material layer 22 or the negative electrode active material layer 24 is formed only on one surface of the end current collector 21e.

集電体21の厚さは、特に限定されないが、1μm〜100μm程度である。   The thickness of the current collector 21 is not particularly limited, but is about 1 μm to 100 μm.

[正極23(正極活物質層22)]
正極23は、正極活物質を含む。このほかにも、導電助剤、バインダー等が含まれ得る。化学架橋または物理架橋によりゲル電解質として正極23および負極25内に十分に浸透させている。
[Positive electrode 23 (positive electrode active material layer 22)]
The positive electrode 23 includes a positive electrode active material. In addition to this, a conductive aid, a binder, and the like may be included. The gel electrolyte is sufficiently infiltrated into the positive electrode 23 and the negative electrode 25 by chemical crosslinking or physical crosslinking.

正極活物質としては、溶液系のリチウムイオン電池でも使用される、遷移金属とリチウムとの複合酸化物を使用できる。具体的には、LiCoO等のLi・Co系複合酸化物、LiNiO等のLi・Ni系複合酸化物、スピネルLiMn等のLi・Mn系複合酸化物、LiFeO等のLi・Fe系複合酸化物等が挙げられる。この他、LiFePO等の遷移金属とリチウムのリン酸化合物や硫酸化合物;V、MnO、TiS、MoS、MoO等の遷移金属酸化物や硫化物;PbO、AgO、NiOOH等が挙げられる。 As the positive electrode active material, a composite oxide of transition metal and lithium, which is also used in a solution-type lithium ion battery, can be used. Specifically, Li · Co-based composite oxide such as LiCoO 2, Li · Ni-based composite oxide such as LiNiO 2, Li · Mn-based composite oxide such as spinel LiMn 2 O 4, Li · such LiFeO 2 Examples thereof include Fe-based composite oxides. In addition, transition metal and lithium phosphate compounds and sulfuric acid compounds such as LiFePO 4 ; transition metal oxides and sulfides such as V 2 O 5 , MnO 2 , TiS 2 , MoS 2 , and MoO 3 ; PbO 2 , AgO, NiOOH etc. are mentioned.

正極活物質の粒径は、製法上、正極材料をペースト化してスプレーコート等により製膜し得るものであればよいが、さらにバイポーラ電池10の電極抵抗を低減するために、電解質が固体でない溶液タイプのリチウムイオン電池で用いられる一般に用いられる粒径よりも小さいものを使用するとよい。具体的には、正極活物質の平均粒径が0.1μm〜10μmであるとよい。   The particle diameter of the positive electrode active material is not limited as long as it can be formed into a paste by spraying the positive electrode material and spray coating or the like in order to reduce the electrode resistance of the bipolar battery 10. What is smaller than the generally used particle size used in the type of lithium ion battery may be used. Specifically, the average particle diameter of the positive electrode active material is preferably 0.1 μm to 10 μm.

高分子ゲル電解質は、イオン導伝性を有する固体高分子電解質に、通常リチウムイオン電池で用いられる電解液を含んだものであるが、さらに、リチウムイオン導伝性を持たない高分子の骨格中に、同様の電解液を保持させたものも含まれる。   The polymer gel electrolyte is a solid polymer electrolyte having ion conductivity containing an electrolyte solution usually used in a lithium ion battery. Further, in the polymer skeleton having no lithium ion conductivity, In addition, those holding the same electrolytic solution are also included.

ここで、高分子ゲル電解質に含まれる電解液(電解質塩および可塑剤)としては、通常リチウムイオン電池で用いられるものであればよく、例えば、LiPF、LiBF、LiClO、LiAsF、LiTaF、LiAlCl、Li10Cl10等の無機酸陰イオン塩、LiCFSO、Li(CFSON、Li(CSON等の有機酸陰イオン塩の中から選ばれる、少なくとも1種類のリチウム塩(電解質塩)を含み、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート等の環状カーボネート類;ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の鎖状カーボネート類;テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、1、4−ジオキサン、1、2−ジメトキシエタン、1、2−ジブトキシエタン等のエーテル類;γ−ブチロラクトン等のラクトン類;アセトニトリル等のニトリル類;プロピオン酸メチル等のエステル類;ジメチルホルムアミド等のアミド類;酢酸メチル、蟻酸メチルの中から選ばれる少なくともから1種類または2種以上を混合した、非プロトン性溶媒等の有機溶媒(可塑剤)を用いたもの等が使用できる。ただし、これらに限られるわけではない。 Here, the electrolyte solution (electrolyte salt and plasticizer) contained in the polymer gel electrolyte may be any electrolyte solution that is normally used in lithium ion batteries. For example, LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiTaF. 6 , inorganic acid anion salts such as LiAlCl 4 and Li 2 B 10 Cl 10 , organic acid anions such as LiCF 3 SO 3 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 N, and Li (C 2 F 5 SO 2 ) 2 N Including at least one lithium salt (electrolyte salt) selected from ionic salts, cyclic carbonates such as propylene carbonate and ethylene carbonate; chain carbonates such as dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, and diethyl carbonate; tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane Ethers such as 1,2-dimethoxyethane and 1,2-dibutoxyethane; Lactones such as γ-butyrolactone; Nitriles such as acetonitrile; Esters such as methyl propionate; Amides such as dimethylformamide; Methyl acetate Further, those using an organic solvent (plasticizer) such as an aprotic solvent in which at least one selected from methyl formate or a mixture of two or more thereof can be used. However, it is not necessarily limited to these.

イオン伝導性を有する高分子としては、ポリエチレンオキシド(PEO)、ポリプロピレンオキシド(PPO)、これらの共重合体等が挙げられる。   Examples of the polymer having ion conductivity include polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), and copolymers thereof.

高分子ゲル電解質に用いられるリチウムイオン導伝性を持たない高分子としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリビニルクロライド(PVC)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等が使用できる。ただし、これらに限られるわけではない。なお、PAN、PMMA等は、どちらかと言うとイオン伝導性がほとんどない部類に入るものであるため、上記イオン伝導性を有する高分子とすることもできるが、ここでは高分子ゲル電解質に用いられるリチウムイオン導伝性を持たない高分子として例示したものである。   For example, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl chloride (PVC), polyacrylonitrile (PAN), polymethyl methacrylate (PMMA), etc. are used as the polymer having no lithium ion conductivity used for the polymer gel electrolyte. it can. However, it is not necessarily limited to these. Note that PAN, PMMA, etc. are in a class that has almost no ionic conductivity. Therefore, the PAN, PMMA, and the like can be used as a polymer having the ionic conductivity described above, but are used here as a polymer gel electrolyte. This is exemplified as a polymer having no lithium ion conductivity.

上記リチウム塩としては、例えば、LiPF、LiBF、LiClO、LiAsF、LiTaF、LiAlCl、Li10Cl10等の無機酸陰イオン塩、Li(CFSON、Li(CSON等の有機酸陰イオン塩、またはこれらの混合物等が使用できる。ただし、これらに限られるわけではない。 As the lithium salt, for example, LiPF 6, LiBF 4, LiClO 4, LiAsF 6, LiTaF 6, LiAlCl 4, Li 2 B 10 Cl 10 and the like inorganic acid anion salts, Li (CF 3 SO 2) 2 N, An organic acid anion salt such as Li (C 2 F 5 SO 2 ) 2 N or a mixture thereof can be used. However, it is not necessarily limited to these.

導電助剤としては、アセチレンブラック、カーボンブラック、グラファイト等が挙げられる。ただし、これらに限られるわけではない。   Examples of the conductive assistant include acetylene black, carbon black, and graphite. However, it is not necessarily limited to these.

本実施形態では、これら電解液、リチウム塩、および高分子(ポリマー)を混合してプレゲル溶液を作成し、正極23および負極25に含浸させている。   In the present embodiment, the electrolyte solution, lithium salt, and polymer (polymer) are mixed to prepare a pregel solution, and the positive electrode 23 and the negative electrode 25 are impregnated.

正極23における、正極活物質、導電助剤、バインダーの配合量は、電池の使用目的(出力重視、エネルギー重視等)、イオン伝導性を考慮して決定すべきである。例えば、正極23内における電解質、特に固体高分子電解質の配合量が少なすぎると、活物質層内でのイオン伝導抵抗やイオン拡散抵抗が大きくなり、電池性能が低下してしまう。一方、正極23内における電解質、特に固体高分子電解質の配合量が多すぎると、電池のエネルギー密度が低下してしまう。したがって、これらの要因を考慮して、目的に合致した固体高分子電解質量を決定する。   The blending amount of the positive electrode active material, the conductive assistant and the binder in the positive electrode 23 should be determined in consideration of the intended use of the battery (emphasis on output, emphasis on energy, etc.) and ion conductivity. For example, if the amount of the electrolyte in the positive electrode 23, particularly the solid polymer electrolyte, is too small, the ionic conduction resistance and the ionic diffusion resistance in the active material layer will increase, and the battery performance will deteriorate. On the other hand, if the amount of the electrolyte in the positive electrode 23, particularly the solid polymer electrolyte, is too large, the energy density of the battery is lowered. Therefore, in consideration of these factors, the solid polymer electrolytic mass meeting the purpose is determined.

正極23の厚さは、特に限定するものではなく、配合量について述べたように、電池の使用目的(出力重視、エネルギー重視等)、イオン伝導性を考慮して決定すべきである。一般的な正極活物質層22の厚さは10〜500μm程度である。   The thickness of the positive electrode 23 is not particularly limited, and should be determined in consideration of the intended use of the battery (emphasis on output, emphasis on energy, etc.) and ion conductivity, as described for the blending amount. The thickness of the general positive electrode active material layer 22 is about 10 to 500 μm.

[負極25(負極活物質層24)]
負極25は、負極活物質を含む。このほかにも、導電助剤、バインダー等が含まれ得る。負極活物質の種類以外は、基本的に「正極23」の項で記載した内容と同様であるため、ここでは説明を省略する。
[Negative Electrode 25 (Negative Electrode Active Material Layer 24)]
The negative electrode 25 includes a negative electrode active material. In addition to this, a conductive aid, a binder, and the like may be included. Except for the type of the negative electrode active material, the contents are basically the same as those described in the section of “Positive electrode 23”, and thus the description thereof is omitted here.

負極活物質としては、溶液系のリチウムイオン電池でも使用される負極活物質を用いることができる。例えば、金属酸化物、リチウム−金属複合酸化物金属、カーボン等が好ましい。より好ましくは、カーボン、遷移金属酸化物、リチウム−遷移金属複合酸化物である。さらに好ましくは、チタン酸化物、リチウム−チタン複合酸化物、カーボンである。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。   As the negative electrode active material, a negative electrode active material that is also used in a solution-type lithium ion battery can be used. For example, metal oxide, lithium-metal composite oxide metal, carbon and the like are preferable. More preferred are carbon, transition metal oxide, and lithium-transition metal composite oxide. More preferred are titanium oxide, lithium-titanium composite oxide, and carbon. These may be used alone or in combination of two or more.

本実施形態にあっては、正極活物質層22は、正極活物質として、リチウム−遷移金属複合酸化物が用いられ、負極活物質層24は、負極活物質として、カーボンまたはリチウム−遷移金属複合酸化物が用いられている。容量、出力特性に優れた電池を構成できるからである。   In the present embodiment, the positive electrode active material layer 22 uses a lithium-transition metal composite oxide as the positive electrode active material, and the negative electrode active material layer 24 uses carbon or a lithium-transition metal composite as the negative electrode active material. An oxide is used. This is because a battery having excellent capacity and output characteristics can be configured.

[電解質層31]
電解質層31は、イオン伝導性を有する高分子から構成される層であり、イオン伝導性を示すものであれば材料は限定されない。
[Electrolyte layer 31]
The electrolyte layer 31 is a layer composed of a polymer having ion conductivity, and the material is not limited as long as it exhibits ion conductivity.

本実施形態の電解質は、高分子ゲル電解質であり、既に説明したように、基材としてセパレータにプレゲル溶液を含浸させた後、化学架橋または物理架橋により高分子ゲル電解質として用いている。   The electrolyte of this embodiment is a polymer gel electrolyte. As described above, after impregnating a pregel solution into a separator as a substrate, the electrolyte is used as a polymer gel electrolyte by chemical crosslinking or physical crosslinking.

このような高分子ゲル電解質は、ポリエチレンオキシド(PEO)等のイオン導伝性を有する全固体高分子電解質に、通常リチウムイオン電池で用いられる電解液を含んだものであるが、さらに、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等のリチウムイオン導伝性を持たない高分子の骨格中に、同様の電解液を保持させたものも高分子ゲル電解質に含まれる。これらについては、正極23に含まれる電解質の一種として説明した高分子ゲル電解質と同様であるため、ここでの説明は省略する。高分子ゲル電解質を構成するポリマーと電解液との比率は幅広く、ポリマー100%を全固体高分子電解質とし、電解液100%を液体電解質とすると、その中間体はすべて高分子ゲル電解質にあたる。なお、ポリマー電解質と言う場合には、高分子ゲル電解質および全固体高分子電解質の両方が含まれる。   Such a polymer gel electrolyte is an all-solid polymer electrolyte having ion conductivity such as polyethylene oxide (PEO) containing an electrolytic solution usually used in a lithium ion battery. A polymer gel electrolyte that contains a similar electrolyte solution in a polymer skeleton having no lithium ion conductivity such as vinylidene (PVDF) is also included. Since these are the same as the polymer gel electrolyte described as a kind of electrolyte contained in the positive electrode 23, description thereof is omitted here. The ratio of the polymer constituting the polymer gel electrolyte to the electrolyte solution is wide. When 100% of the polymer is an all solid polymer electrolyte and 100% of the electrolyte solution is a liquid electrolyte, all of the intermediates correspond to the polymer gel electrolyte. The term “polymer electrolyte” includes both a polymer gel electrolyte and an all solid polymer electrolyte.

高分子ゲル電解質は、電池を構成する高分子電解質のほか、上記したように正極23および/または負極25にも含まれ得るが、電池を構成する高分子電解質、正極23、負極25によって異なる高分子電解質を用いてもよいし、同一の高分子電解質を使用してもよいし、層によって異なる高分子電解質を用いてもよい。   The polymer gel electrolyte can be included in the positive electrode 23 and / or the negative electrode 25 as described above, in addition to the polymer electrolyte constituting the battery. However, the polymer gel electrolyte is different depending on the polymer electrolyte constituting the battery, the positive electrode 23, and the negative electrode 25. Molecular electrolytes may be used, the same polymer electrolyte may be used, or different polymer electrolytes may be used depending on the layer.

電池を構成する電解質の厚さは、特に限定するものではない。しかしながら、コンパクトなバイポーラ電池10を得るためには、電解質としての機能が確保できる範囲で極力薄くすることが好ましい。一般的な固体高分子電解質層31の厚さは10〜100μm程度である。ただし、電解質の形状は、製法上の特徴を生かして、電極(正極23または負極25)の上面ならびに側面外周部も被覆するように形成することも容易であり、機能、性能面からも部位によらず常にほぼ一定の厚さにする必要はない。   The thickness of the electrolyte constituting the battery is not particularly limited. However, in order to obtain a compact bipolar battery 10, it is preferable to make it as thin as possible within a range that can ensure the function as an electrolyte. The thickness of the general solid polymer electrolyte layer 31 is about 10 to 100 μm. However, the shape of the electrolyte can be easily formed so as to cover the upper surface of the electrode (positive electrode 23 or negative electrode 25) as well as the outer peripheral portion of the side by taking advantage of the manufacturing method. It is not always necessary to have a substantially constant thickness.

バイポーラ電池10においては、電解質層31に含まれる電解液が染み出すと、各層同士が電気的に接続されてしまい、電池として機能しなくなる。これを液絡と称する。   In the bipolar battery 10, when the electrolyte solution contained in the electrolyte layer 31 oozes out, the layers are electrically connected to each other and do not function as a battery. This is called a liquid junction.

電解質層31に液体または半固体のゲル状物質を用いる場合には、電解質が液漏れしないように、集電体21間にシールを施す必要がある。そこで、図1に示すように、集電体21の間には、シール部材36が単電池層32の周囲を取り囲むように設けられている。シール部材36は、例えば、基材の両面に粘着材が塗布されている両面テープである。基材は、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリアミド系合成繊維等の絶縁性樹脂により形成されている。粘着剤は、合成ゴム、ブチルゴム、合成樹脂、アクリル等の耐溶剤性のある材料により形成されている。シール部材36によって、単電池層32からの液漏れが防止され、集電体21同士の接触による短絡が防止される。   When a liquid or semi-solid gel substance is used for the electrolyte layer 31, it is necessary to seal between the current collectors 21 so that the electrolyte does not leak. Therefore, as shown in FIG. 1, a seal member 36 is provided between the current collectors 21 so as to surround the unit cell layer 32. The seal member 36 is, for example, a double-sided tape in which an adhesive material is applied to both surfaces of a base material. The base material is formed of an insulating resin such as polypropylene (PP), polyethylene (PE), or polyamide synthetic fiber. The pressure-sensitive adhesive is formed of a solvent-resistant material such as synthetic rubber, butyl rubber, synthetic resin, or acrylic. The sealing member 36 prevents liquid leakage from the single cell layer 32 and prevents a short circuit due to contact between the current collectors 21.

電解質層31は、固体電解質を用いることもできる。電解質として固体を用いることにより漏液を防止することが可能となり、バイポーラ電池特有の問題である液絡を防ぎ、信頼性の高いバイポーラ電池を提供できるからである。また、漏液を防止するための構成も必要とならないので、バイポーラ電池の構成を簡易にすることができるからである。   The electrolyte layer 31 can also use a solid electrolyte. This is because by using a solid as the electrolyte, it is possible to prevent liquid leakage, preventing a liquid junction that is a problem peculiar to bipolar batteries, and providing a highly reliable bipolar battery. In addition, since a configuration for preventing leakage is not required, the configuration of the bipolar battery can be simplified.

固体電解質としては、ポリエチレンオキシド(PEO)、ポリプロピレンオキシド(PPO)、これらの共重合体のような公知の固体高分子電解質が挙げられる。固体高分子電解質層中には、イオン伝導性を確保するために支持塩(リチウム塩)が含まれる。支持塩としては、LiBF、LiPF、LiN(SOCF、LiN(SO、またはこれらの混合物等が使用できる。ただし、これらに限られるわけではない。PEO、PPOのようなポリアルキレンオキシド系高分子は、LiBF、LiPF、LiN(SOCF、LiN(SO等のリチウム塩をよく溶解しうる。また、架橋構造を形成することによって、優れた機械的強度が発現する。 Examples of the solid electrolyte include known solid polymer electrolytes such as polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), and copolymers thereof. The solid polymer electrolyte layer contains a supporting salt (lithium salt) in order to ensure ionic conductivity. As the supporting salt, LiBF 4 , LiPF 6 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 , or a mixture thereof can be used. However, it is not necessarily limited to these. Polyalkylene oxide polymers such as PEO and PPO can dissolve lithium salts such as LiBF 4 , LiPF 6 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , and LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 well. Moreover, excellent mechanical strength is exhibited by forming a crosslinked structure.

本発明の実施形態に係る電力供給装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the electric power supply apparatus which concerns on embodiment of this invention. バイポーラ電池を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a bipolar battery. 図3(A)は、バイポーラ電極を示す断面図、図3(B)は、単電池層の説明に供する断面図である。FIG. 3A is a cross-sectional view showing a bipolar electrode, and FIG. 3B is a cross-sectional view for explaining a single cell layer. 電力供給装置の温度調整部を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the temperature control part of an electric power supply apparatus. 電力供給装置の流体循環部を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the fluid circulation part of an electric power supply apparatus. 弾性を有する導電部材を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the electrically conductive member which has elasticity. フローティング部材を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating a floating member. 複数のバイポーラ電池をケース内に収容した状態を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the state which accommodated the several bipolar battery in the case. 複数のバイポーラ電池を組電池としたものをケース内に収容した状態を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the state which what accommodated the thing which made the some bipolar battery the assembled battery in the case.

符号の説明Explanation of symbols

10 バイポーラ電池、
11 組電池
20 バイポーラ電極、
21 集電体、
23 正極、
25 負極、
30 電池要素、
30a 積層体、
31 電解質層、
32 単電池層、
36 シール部材、
40 外装ケース、
100 電力供給装置、
110 加圧部、
111 圧力調整部、
120 ケース、
130 流体、
140 温度調整部、
141 放熱板、
150 流体循環部、
151 ポンプ、
160 フローティング部材、
162 導電部材、
170 コントローラ(制御部)、
171 振動計、
172 温度センサ、
173 検出部。
10 Bipolar battery,
11 assembled battery 20 bipolar electrode,
21 current collector,
23 positive electrode,
25 negative electrode,
30 battery elements,
30a laminate,
31 electrolyte layer,
32 cell layer,
36 sealing member,
40 exterior case,
100 power supply device,
110 Pressurizing part,
111 pressure regulator,
120 cases,
130 fluid,
140 temperature adjustment unit,
141 heat sink,
150 fluid circulation section,
151 pump,
160 floating member,
162 conductive members,
170 controller (control unit),
171 Vibrometer,
172 temperature sensor,
173 detector.

Claims (15)

バイポーラ電極の積層方向に電流が流れる少なくとも一つのバイポーラ電池と、
前記バイポーラ電池を前記積層方向に加圧する基準となる加圧力が設定されており、前記バイポーラ電池に作用する環境状況に応じて、前記基準となる加圧力に対して調整した加圧力を、前記バイポーラ電池に付勢する加圧部と、
前記バイポーラ電池を収容するケースと、を有し、
前記加圧部は、前記バイポーラ電池と前記ケースとの間に存する流体を有する電力供給装置。
At least one bipolar battery in which current flows in the direction of lamination of the bipolar electrodes;
A pressure applied as a reference for pressurizing the bipolar battery in the stacking direction is set, and a pressure adjusted with respect to the pressure applied as the reference is set in accordance with an environmental condition acting on the bipolar battery. A pressurizing part for energizing the battery ;
A case for accommodating the bipolar battery,
The said pressurization part is an electric power supply apparatus which has the fluid which exists between the said bipolar battery and the said case .
前記加圧部は、前記流体の圧力を調整する圧力調整部を有する請求項1に記載の電力供給装置。 The power supply apparatus according to claim 1, wherein the pressurizing unit includes a pressure adjusting unit that adjusts a pressure of the fluid . 前記流体は、前記バイポーラ電池を冷却する冷媒としても機能する請求項1に記載の電力供給装置。 The power supply apparatus according to claim 1 , wherein the fluid also functions as a refrigerant for cooling the bipolar battery . 前記流体の温度を調整する温度調整部をさらに有する請求項1に記載の電力供給装置。 The power supply apparatus according to claim 1 , further comprising a temperature adjusting unit that adjusts a temperature of the fluid . 前記流体を前記ケースの内部と前記ケースの外部との間で循環させる流体循環部をさらに有する請求項1に記載の電力供給装置。 The power supply apparatus according to claim 1 , further comprising a fluid circulation unit that circulates the fluid between the inside of the case and the outside of the case . 前記流体は、非圧縮性、かつ、疎水性を有する流体である請求項1に記載の電力供給装置。 The power supply device according to claim 1 , wherein the fluid is an incompressible and hydrophobic fluid . 前記バイポーラ電池の前記積層方向の両端面のうちの少なくとも一方と前記ケースとの間に前記流体が存する請求項1に記載の電力供給装置。 The power supply device according to claim 1, wherein the fluid exists between at least one of both end surfaces of the bipolar battery in the stacking direction and the case . 前記バイポーラ電池の前記積層方向の両端面のそれぞれが前記ケースの内面に接触することを防止するフローティング部材を有する請求項1に記載の電力供給装置。 The power supply device according to claim 1 , further comprising a floating member that prevents each of both end surfaces of the bipolar battery in the stacking direction from coming into contact with an inner surface of the case . 前記バイポーラ電池と前記ケースとの間に配置され、電流を取り出すとともに弾性を有する導電部材をさらに有する請求項1に記載の電力供給装置。 The power supply device according to claim 1 , further comprising a conductive member that is disposed between the bipolar battery and the case and extracts an electric current and has elasticity . 前記バイポーラ電池に作用する環境状況を検出する検出部と、
前記加圧部の作動を制御する制御部と、をさらに有し、
前記制御部は、前記検出部により検出した前記環境状況に基づいて前記加圧力を制御することにより、前記積層方向に流れる電流の電気抵抗を制御する請求項1に記載の電力供給装置。
A detection unit for detecting an environmental condition acting on the bipolar battery;
A control unit for controlling the operation of the pressurizing unit,
The power supply device according to claim 1 , wherein the control unit controls an electric resistance of a current flowing in the stacking direction by controlling the pressurizing force based on the environmental state detected by the detection unit.
前記環境状況には、前記バイポーラ電池に作用する振動、前記バイポーラ電池の内部の温度、または前記バイポーラ電池の外部の温度のうちの少なくとも1つが含まれている請求項1に記載の電力供給装置。 2. The power supply device according to claim 1 , wherein the environmental condition includes at least one of vibrations acting on the bipolar battery, a temperature inside the bipolar battery, or a temperature outside the bipolar battery . 前記環境状況は、前記バイポーラ電池に作用する振動、あるいは前記バイポーラ電池の内部または外部の温度であり、
前記加圧部は、
前記バイポーラ電池に作用する振動が基準となる振動以上であるときには基準となる振動における加圧力よりも大きい加圧力を前記バイポーラ電池に付勢し、前記バイポーラ電池に作用する振動が基準となる振動よりも小さいときには基準となる振動における加圧力よりも小さい加圧力を前記バイポーラ電池に付勢し、あるいは、
前記バイポーラ電池の内部または外部の温度が基準となる温度以下であるときには基準となる温度における加圧力よりも大きい加圧力を前記バイポーラ電池に付勢し、前記バイポーラ電池の内部または外部の温度が基準となる温度よりも大きいときには基準となる温度における加圧力よりも小さい加圧力を前記バイポーラ電池に付勢する、請求項1に記載の電力供給装置。
The environmental condition is a vibration acting on the bipolar battery, or a temperature inside or outside the bipolar battery,
The pressurizing part is
When the vibration acting on the bipolar battery is greater than or equal to the reference vibration, a force greater than the pressure applied in the reference vibration is applied to the bipolar battery, and the vibration acting on the bipolar battery is more than the reference vibration. When the pressure is smaller than the bias voltage in the reference vibration, the bipolar battery is energized, or
When the internal or external temperature of the bipolar battery is equal to or lower than a reference temperature, a pressure larger than the reference pressure is applied to the bipolar battery, and the internal or external temperature of the bipolar battery is the reference temperature. 2. The power supply device according to claim 1 , wherein when the temperature is higher than a temperature at which the pressure is higher, a pressure smaller than a pressure at a reference temperature is applied to the bipolar battery .
バイポーラ電極の積層方向に電流が流れる少なくとも一つのバイポーラ電池を前記積層方向に加圧する際に、前記積層方向に加圧する基準となる加圧力が設定されており、前記バイポーラ電池に作用する環境状況に応じて、前記基準となる加圧力に対して調整した加圧力を、前記バイポーラ電池に付勢してなり、  When pressurizing at least one bipolar battery in which current flows in the stacking direction of the bipolar electrode in the stacking direction, a pressing force is set as a reference for pressurizing in the stacking direction. In response, the bias pressure adjusted with respect to the reference pressure is urged to the bipolar battery,
前記加圧力の調整を、前記バイポーラ電池と前記バイポーラ電池を収容するケースとの間に介在させた流体の圧力によって行う電力供給装置の制御方法。  A method of controlling a power supply apparatus, wherein the pressure is adjusted by a fluid pressure interposed between the bipolar battery and a case housing the bipolar battery.
前記流体によって前記バイポーラ電池を冷却する請求項13に記載の電力供給装置の制御方法。 The method of controlling a power supply apparatus according to claim 13, wherein the bipolar battery is cooled by the fluid . 前記環境状況は、前記バイポーラ電池に作用する振動、あるいは前記バイポーラ電池の内部または外部の温度であり、
前記バイポーラ電池に作用する振動が基準となる振動以上であるときには基準となる振動における加圧力よりも大きい加圧力を前記バイポーラ電池に付勢し、前記バイポーラ電池に作用する振動が基準となる振動よりも小さいときには基準となる振動における加圧力よりも小さい加圧力を前記バイポーラ電池に付勢し、あるいは、
前記バイポーラ電池の内部または外部の温度が基準となる温度以下であるときには基準となる温度における加圧力よりも大きい加圧力を前記バイポーラ電池に付勢し、前記バイポーラ電池の内部または外部の温度が基準となる温度よりも大きいときには基準となる温度における加圧力よりも小さい加圧力を前記バイポーラ電池に付勢する、請求項13に記載の電力供給装置の制御方法。
The environmental condition is a vibration acting on the bipolar battery, or a temperature inside or outside the bipolar battery,
When the vibration acting on the bipolar battery is greater than or equal to the reference vibration, a force greater than the pressure applied in the reference vibration is applied to the bipolar battery, and the vibration acting on the bipolar battery is more than the reference vibration. When the pressure is smaller than the bias voltage in the reference vibration, the bipolar battery is energized, or
When the internal or external temperature of the bipolar battery is equal to or lower than a reference temperature, a pressure larger than the reference pressure is applied to the bipolar battery, and the internal or external temperature of the bipolar battery is the reference temperature. 14. The method of controlling a power supply apparatus according to claim 13 , wherein when the temperature is higher than a temperature at which the pressure is higher, a pressure smaller than a pressure at a reference temperature is urged to the bipolar battery .
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