JP6356583B2 - 密閉型二次電池の監視センサ、密閉型二次電池、及び、密閉型二次電池の監視方法 - Google Patents
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Description
(i)ポリイソシアネート成分および活性水素成分からイソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを形成する工程
(ii)該イソシアネート基含有ウレタンプレポリマー、整泡剤、触媒および磁性フィラーを混合、予備撹拌して、非反応性気体雰囲気下で、気泡を取り込むように激しく撹拌する一次撹拌工程
(iii)更に活性水素成分を加えて、二次撹拌して、磁性フィラーを含む気泡分散ウレタン組成物を調製する工程
(iv)該気泡分散ウレタン組成物を所望の形状に成形し、硬化して、磁性フィラーを含むウレタン樹脂フォームを作製する工程
(v)該ウレタン樹脂フォームを着磁して磁性ウレタン樹脂フォームを形成する工程
第1の態様では、図3に示すように、磁性フィラーが、高分子マトリックス層3の面内方向に沿って着磁されている。領域3a内の矢印の向きは、高分子マトリックス層3の厚み方向と直交している。また、第1の態様では、エッジを対向させて並べた高分子マトリックス層3の間に界面層5が形成される。界面層5では、高分子マトリックス層3がエッジ同士を突き合わせており、これらは互いに接着されていなくてもよい。本実施形態では、着磁方向が変化する界面層5が高分子マトリックス層3の厚み方向に延びている。
第2の態様では、図6に示すように、磁性フィラーが、高分子マトリックス層3の厚み方向に沿って着磁されている。領域3a内の矢印の向きは、高分子マトリックス層3の厚み方向と平行である。本実施形態では、着磁方向が上向きであるが、これが下向きであっても構わない。即ち、磁性フィラーにおけるN極とS極との位置関係は、図示とは逆でも構わない。この高分子マトリックス層3は、他の態様(第1,3,4の態様)とは異なりエッジを対向させて並べたものではなく、一様に着磁した平板状の磁性体に見立てることができる。
第3の態様では、図9に示すように、磁性フィラーが、高分子マトリックス層3の厚み方向に沿って着磁されている。領域3a内の矢印の向きは、高分子マトリックス層3の厚み方向と平行である。また、第3の態様では、エッジを対向させて並べた高分子マトリックス層3の間にギャップ6が設けられている。ギャップ6の幅W6は、例えば0.1〜10mmに設定される。ギャップ6を挟んだ一方側と他方側とで磁性フィラーの着磁方向は、互いに同じである。本実施形態では、各々の着磁方向が上向きであるが、これらが下向きであっても構わない。即ち、磁性フィラーにおけるN極とS極との位置関係は、図示とは逆でも構わない。
第4の態様では、図11に示すように、磁性フィラーが、高分子マトリックス層3の厚み方向に沿って着磁されている。領域3a内の矢印の向きは、高分子マトリックス層3の厚み方向と平行である。また、第4の態様では、エッジを対向させて並べた高分子マトリックス層3の間に界面層7が形成される。界面層7では、高分子マトリックス層3がエッジ同士を突き合わせており、これらは互いに接着されていなくてもよい。本実施形態では、着磁方向が変化する界面層7が高分子マトリックス層3の厚み方向に延びている。界面層7を挟んだ一方側と他方側とで磁性フィラーの着磁方向は、互いに逆向きである。
前述の実施形態では、高分子マトリックス層3を外装体21の外面に貼り付けた例を示したが、外装体21の内面に貼り付けても構わない。かかる貼り付けは、比較的簡単で安定させやすいため、生産性や安定性に優れる。また、外装体21の内部に配置された高分子マトリックス層3は、内圧の上昇に応じて比較的容易に変形し得ることから、内圧変化を高感度に検出できる。上記のように磁性フィラーが偏在する構成であれば、磁性フィラーの多い一方側の領域3aを外装体21の内面に貼り付けることで、高分子マトリックス層3の変形に対する磁気変化を大きくして感度を高めることができる。
2 単電池
3 高分子マトリックス層
3a 一方側の領域
3b 他方側の領域
4 磁気検出部
5 界面層
6 ギャップ
7 界面層
21 外装体
22 電極群
Claims (7)
- 密閉された外装体の内部に電極群が収容された密閉型二次電池の監視センサにおいて、
磁性フィラーを含有し、前記外装体または前記電極群に装着される高分子マトリックス層と、前記高分子マトリックス層の変形に伴う磁気変化を検出する磁気検出部とを備え、
前記高分子マトリックス層の厚み方向に前記磁性フィラーが偏在していて、前記高分子マトリックス層が、前記磁性フィラーが相対的に多い一方側の領域と、前記磁性フィラーが相対的に少ない他方側の領域とを有し、
前記磁性フィラーが、前記高分子マトリックス層の面内方向に沿って着磁されており、
エッジを対向させて並べた前記高分子マトリックス層の間に界面層が形成され、その界面層を挟んだ一方側と他方側とで前記磁性フィラーの着磁方向が互いに逆向きで且つ前記高分子マトリックス層の厚み方向から見て前記界面層と交差する方向となり、
前記界面層を通って前記高分子マトリックス層の厚み方向に延びる直線上に前記磁気検出部が配置されていることを特徴とする密閉型二次電池の監視センサ。 - 密閉された外装体の内部に電極群が収容された密閉型二次電池の監視センサにおいて、
磁性フィラーを含有し、前記外装体または前記電極群に装着される高分子マトリックス層と、前記高分子マトリックス層の変形に伴う磁気変化を検出する磁気検出部とを備え、
前記高分子マトリックス層の厚み方向に前記磁性フィラーが偏在していて、前記高分子マトリックス層が、前記磁性フィラーが相対的に多い一方側の領域と、前記磁性フィラーが相対的に少ない他方側の領域とを有し、
前記磁性フィラーが、前記高分子マトリックス層の厚み方向に沿って着磁されており、 前記高分子マトリックス層のエッジを通って前記高分子マトリックス層の厚み方向に延びる直線上に前記磁気検出部が配置されていて、
前記磁気検出部は、磁気感受面が前記直線を通るように、且つ、前記直線に対して前記磁気感受面が垂直となるように配置されていることを特徴とする密閉型二次電池の監視センサ。 - 密閉された外装体の内部に電極群が収容された密閉型二次電池の監視センサにおいて、
磁性フィラーを含有し、前記外装体または前記電極群に装着される高分子マトリックス層と、前記高分子マトリックス層の変形に伴う磁気変化を検出する磁気検出部とを備え、
前記磁性フィラーが、前記高分子マトリックス層の厚み方向に沿って着磁されており、
エッジを対向させて並べた前記高分子マトリックス層の間にギャップが設けられ、そのギャップを挟んだ一方側と他方側とで前記磁性フィラーの着磁方向が互いに同じであり、
前記ギャップを通って前記高分子マトリックス層の厚み方向に延びる直線上に前記磁気検出部が配置されていることを特徴とする密閉型二次電池の監視センサ。 - 密閉された外装体の内部に電極群が収容された密閉型二次電池の監視センサにおいて、
磁性フィラーを含有し、前記外装体または前記電極群に装着される高分子マトリックス層と、前記高分子マトリックス層の変形に伴う磁気変化を検出する磁気検出部とを備え、
前記高分子マトリックス層の厚み方向に前記磁性フィラーが偏在していて、前記高分子マトリックス層が、前記磁性フィラーが相対的に多い一方側の領域と、前記磁性フィラーが相対的に少ない他方側の領域とを有し、
前記磁性フィラーが、前記高分子マトリックス層の厚み方向に沿って着磁されており、
エッジを対向させて並べた前記高分子マトリックス層の間に界面層が形成され、その界面層を挟んだ一方側と他方側とで前記磁性フィラーの着磁方向が互いに逆向きであり、
前記界面層を通って前記高分子マトリックス層の厚み方向に延びる直線上に前記磁気検出部が配置されていることを特徴とする密閉型二次電池の監視センサ。 - 請求項1〜4いずれか1項に記載の監視センサが取り付けられた密閉型二次電池。
- 前記磁性フィラーが相対的に多い一方側の領域が前記外装体または前記電極群に向けて装着されている請求項1,2または4に記載の監視センサが取り付けられた密閉型二次電池。
- 請求項1〜4いずれか1項に記載の監視センサを用いて、前記高分子マトリックス層の変形に伴う磁気変化を前記磁気検出部により検出し、それに基づいて前記密閉型二次電池の変形を検出する密閉型二次電池の監視方法。
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