WO2018163495A1 - 二次電池 - Google Patents
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- Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
- Y04S30/12—Remote or cooperative charging
Definitions
- the present technology relates to a secondary battery, and more particularly to a secondary battery, a battery pack, a vehicle, a power storage system, an electric tool, and an electronic device.
- an electrode assembly For example, an electrode assembly, a can for receiving the electrode assembly, a cap assembly for enclosing the upper opening of the can, and a lower insulating plate positioned between the lower portion of the electrode assembly and the can.
- a lithium secondary battery has been proposed in which a plurality of holes are formed in the lower insulating plate with an aperture ratio of 5 to 80% (see Patent Document 1). ).
- a cylindrical non-aqueous secondary battery has been proposed in which a groove is formed on the inner surface of the bottom of the battery can to serve as an internal pressure release valve and an insulating plate is provided on the end face of the wound electrode body housed in the battery can. (See Patent Document 2)
- the present technology has been made in view of such a situation, and a secondary battery having excellent battery characteristics and excellent reliability, a battery pack including the secondary battery, a vehicle, a power storage system, and an electric tool.
- the main purpose is to provide electronic devices.
- the present inventors have succeeded in developing a secondary battery having excellent battery characteristics and excellent reliability, and have completed the present technology. It was.
- the present technology includes an electrode, an electrolytic solution, a can that contains the electrode and the electrolytic solution, and an insulator that is disposed between the electrode and the can, and the can bottom of the can is at least Provided is a secondary battery having one recess, wherein the insulator has at least one hole, and at least a part of the at least one recess does not overlap with at least a part of the at least one hole. To do.
- a secondary battery in which the at least one recess and the at least one hole do not overlap each other may be used.
- a secondary battery in which the overlapping ratio between the at least one recess and the at least one hole is 13% or less may be used.
- a secondary battery in which an aperture ratio of the at least one hole is 5% or more and 40% or less may be used.
- a secondary battery having a battery capacity of 2.5 Ah or more may be used.
- the insulator may be a secondary battery including an insulating plate and a filter member.
- a secondary battery in which the filter member is a nonwoven fabric may be used.
- the insulator may include a secondary battery including an insulating plate.
- a secondary battery having a cylindrical shape may be used.
- a battery pack comprising: a secondary battery according to the present technology; a control unit that controls a usage state of the secondary battery; and a switch unit that switches the usage state of the secondary battery in accordance with an instruction from the control unit.
- a secondary battery according to the present technology a driving force conversion device that receives supply of electric power from the secondary battery and converts the power into a driving force of the vehicle, a driving unit that drives according to the driving force, a vehicle control device,
- Providing a vehicle comprising: A power storage device having a secondary battery according to the present technology, a power consuming device to which power is supplied from the secondary battery, a control device for controlling power supply from the secondary battery to the power consuming device,
- a power storage system comprising: a power generation device that charges a secondary battery; Provided a power tool comprising a secondary battery according to the present technology, and a movable part to which electric power is supplied from the secondary battery, Provided is an electronic device that includes a secondary battery according to an embodiment of the present
- FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of an insulator provided in the secondary batteries of Examples 1 to 4 according to the present technology. The figure which shows the structural example of the insulator with which the secondary battery of Example 1 and 4-6 which concerns on this technique was equipped, the result of the overlap ratio of a hole part and the recessed part of a can bottom, and the liquid leakage start period from overdischarge It is.
- FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of an insulator provided in a secondary battery of Comparative Example 1.
- FIG. It is a block diagram showing the structure of the application example (battery pack) of the secondary battery which concerns on this technique. It is a block diagram showing the structure of the application example (vehicle) of the secondary battery which concerns on this technique. It is a block diagram showing the structure of the application example (electric storage system) of the secondary battery which concerns on this technique. It is a block diagram showing the structure of the application example (electric tool) of the secondary battery which concerns on this technique.
- FIG. 4 It is a disassembled perspective view showing the structure of the application example 4 (smart watch) of the secondary battery which concerns on this technique. It is a figure showing a part of internal structure of the application example 4 (band type electronic device) of the secondary battery which concerns on this technique. It is a block diagram which shows the circuit structure of the application example 4 (band type electronic device) of the secondary battery which concerns on this technique. It is a figure showing the specific example of a structure of the application example 5 (glasses type terminal) of the secondary battery which concerns on this technique.
- the secondary battery according to the present technology includes a can that accommodates an electrode and an electrolytic solution, and an insulator that is disposed between the electrode and the can. At the bottom of the can, at least one recess having a gas release mechanism for releasing gas is installed, and at least one hole is installed in the insulator.
- the secondary battery according to the present technology has a structure in which at least a part of at least one recess and at least a part of at least one hole do not overlap. By having a structure in which at least a part of at least one recess and at least a part of at least one hole do not overlap, dissolution of the can in the overdischarge region can be prevented.
- the overlap ratio between the at least one recess and the at least one hole may be an arbitrary overlap ratio, but is preferably 13% or less. This preferred overlap rate can further prevent dissolution of the can in the overdischarge region.
- the opening ratio of the at least one hole portion of the insulator may be an arbitrary opening ratio, but is preferably 5% to 40%.
- This optional aperture ratio it is possible to prevent a voltage drop due to metal contamination penetration, and it is possible to prevent a drop insulation drop due to a component strength drop.
- by setting the aperture ratio to 5 to 40% it is possible to further prevent voltage drop due to metal contamination penetration, further prevent drop insulation degradation due to component strength reduction, and due to metal contamination penetration. Both voltage drop prevention and drop insulation drop prevention due to component strength reduction can be achieved.
- Patent Document 1 there is a technique related to an insulating plate having a mesh structure with an aperture ratio in the range of 5 to 80%, the technique does not specifically clarify the shape, configuration, etc. of the insulating plate. .
- the battery capacity of the secondary battery may be arbitrary, but the battery capacity of the secondary battery is 2.5 Ah or more from the viewpoint of durability (for example, metal contamination) and collection functionality. In some cases, it is preferable.
- the secondary battery according to the present technology is, for example, a cylindrical lithium ion secondary battery, and is applied to a battery pack, a vehicle, a power storage system, an electric tool, an electronic device, and the like.
- FIG. 1A is an exploded perspective view of a partially broken cylindrical nonaqueous secondary battery 500.
- FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view enlarging a portion B shown in FIG.
- the first electrode in the lower part of the cylindrical non-aqueous secondary battery 500 (downward in FIG. 1A). 2 (the positive electrode 2 in FIG. 1) and the second electrode 3 (the negative electrode 3 in FIG. 1) and the can 11 (the negative electrode can 11 in FIG. 1) between the non-woven fabric 12 and the insulating plate 13 Insulators 1 that are stacked together are arranged.
- FIG. 1 (B) at least a part of the hole 21 included in the insulator 1 and at least a part of the recess 14 do not overlap.
- the nonwoven fabric 12 can collect metal contamination in the electrolyte solution injection. This will be described later in detail with reference to FIG.
- the first electrode 2 and the second electrode can be insulated from the can 11 by the insulating plate 13.
- the insulating plate 13 has a plurality of holes 21 in order to collect the contamination (for example, metal contamination) mixed in the manufacturing process at the time of electrolyte injection with the nonwoven fabric 12.
- the insulating plate 13 may be made of any material as long as it has an insulating function, but is preferably a thermoplastic resin such as PP, PET, or PPS. If the insulating plate 13 is a thermoplastic resin, it can be welded to the nonwoven fabric 12 which is the same thermoplastic resin.
- the nonwoven fabric 12 is made of a fiber such as polyester, PPS, or PBT, and preferably has a maximum pore diameter of 20 to 120 ⁇ m and a basis weight of 25 to 150 g / m 2 .
- the nonwoven fabric 12 is preferably flexible so that it can be supported in close contact with the irregularities on the end surfaces of the wound electrode bodies of the first electrode 2 and the second electrode 3.
- a filter member other than the nonwoven fabric 12 may be used as long as it has a function of collecting contamination.
- the capacity of the second electrode 3 (negative electrode 3) is so-called represented by a capacity component due to insertion and extraction of lithium (Li) or lithium ions (Li + ) that are electrode reactants. It is a lithium ion secondary battery.
- a cylindrical non-aqueous secondary battery 500 has a winding in which a pair of strip-shaped first electrode 2 and strip-shaped second electrode 3 are stacked and wound via a separator 4 inside a substantially hollow cylindrical can 11. It has a rotating electrode body.
- the can 11 is made of iron (Fe) plated with nickel (Ni) 15 and has one end closed and the other end open. An electrolyte is injected into the inside of the can 11 and impregnated in the separator 4. Further, the insulator 1 and the insulator 10 are arranged perpendicular to the winding peripheral surface so as to sandwich the winding electrode body.
- the first electrode top cover 8 and the safety valve 6 provided inside the first electrode top cover 8 are attached to the open end of the can 11 by caulking through a gasket 9. Thereby, the inside of the can 11 is sealed.
- the first electrode top cover 8 is made of the same material as that of the can 11, for example.
- the safety valve 6 is electrically connected to the first electrode top cover 8, and when the internal pressure of the battery exceeds a certain level due to an internal short circuit or external heating, the disk plate is inverted and the first electrode top cover The electrical connection between 8 and the wound electrode body is cut off.
- the gasket 9 is made of, for example, an insulating material, and asphalt is applied to the surface.
- a first electrode tab 7 (a positive electrode tab 7 in FIG. 1) is electrically connected to the first electrode 2, and a second electrode tab 5 (a negative electrode tab 5 in FIG. 1) is electrically connected to the second electrode 3.
- the first electrode 2 (positive electrode 2) includes a first electrode current collector 19 (positive electrode current collector 19 in FIG. 1) and a first electrode active material layer 18 provided on both surfaces of the first electrode current collector 19.
- the second electrode 3 (negative electrode 3) includes a second electrode current collector 16 (the negative electrode current collector 16 in FIG. 1) and a second electrode provided on one or both surfaces of the second electrode current collector 16. It is composed of an active material layer 17 (a negative electrode active material layer 17 in FIG. 1).
- the first electrode current collector 19 is made of, for example, a metal foil such as an aluminum foil.
- the first electrode active material layer 18 is, for example, a first electrode material (positive electrode material) capable of inserting and extracting lithium (Li) or lithium ions (Li + ) as a first electrode active material (positive electrode active material). 1) or 2 or more types, and a conductive agent such as graphite and a binder such as polyvinylidene fluoride as necessary.
- the first electrode material (positive electrode material) include lithium-containing compounds such as lithium oxide, lithium phosphorus oxide, lithium sulfide, or an intercalation compound containing lithium.
- the second electrode current collector 16 is made of a metal foil such as a copper foil, for example.
- the second electrode active material layer 17 is, for example, a second electrode material (negative electrode material) capable of inserting and extracting lithium (Li) or lithium ions (Li + ) as a second electrode active material (negative electrode active material). 1) or 2 or more types, and a conductive agent such as graphite and a binder such as polyvinylidene fluoride as necessary.
- the second electrode material (negative electrode material) include non-graphitizable carbon, graphitizable carbon, graphite, pyrolytic carbons, cokes, glassy carbons, organic polymer compound fired bodies, carbon fibers or Examples thereof include carbon materials such as activated carbon.
- the secondary battery of the first embodiment according to the present technology is a cylindrical non-aqueous secondary battery 500, but if necessary, the secondary battery of the first embodiment according to the present technology is A battery in which the wound electrode body is housed in a film-like exterior member, a so-called laminate film type secondary battery may be used, and examples thereof include a laminate film type lithium ion secondary battery.
- FIG. 2 is a view for explaining the function of the concave portion 14 of the can bottom 11a.
- 2A is a cross-sectional view of a cylindrical non-aqueous secondary battery 600 that does not have a recess in the bottom portion (can bottom), and FIG. 2B has a recess in the bottom portion (can bottom).
- 3 is a cross-sectional view of a cylindrical nonaqueous secondary battery 501.
- FIG. FIG. 2C is a side view showing the can bottom 11a after the recess 14 is cleaved.
- FIG. 2D is a top view illustrating the can bottom 11a before the recess 14 is cleaved, and is a diagram illustrating an example of an arrangement relationship between the can bottom 11a and the recess 14.
- the concave portion 14 is produced by pressing, it may be referred to as a stamp.
- a recess 14 (can bottom marking may be used) having a gas release mechanism for releasing gas is installed in the bottom portion (can bottom) of the can of the metal case of the battery 501.
- the recess 14 is cleaved and gas is released in the direction of arrow V.
- the recess 14 may be configured to have a thickness that is thinner than the thickness of the can bottom, for example, in a circular shape or a shape similar to a circular shape.
- the thickness of the can bottom 11a is Q1
- the thickness of the recess 14 is Q2, which is thinner than Q1.
- the recess 14 can be cleaved, it may be constituted by one without being divided, or may be divided into two or more and may be constituted by two or more recesses.
- the secondary battery according to the present technology maintains the excellent performance of the metal contamination collecting function and the insulating function, which are functions of the insulator, as described above.
- 11a in particular, an insulator having a function of not dissolving the recess 14 is provided.
- FIG. 3 is a diagram for explaining the function of the insulator 1.
- the electrolytic solution injection flows in the direction of W1 to W2, passes through the hole 21 of the insulating plate 13, and further passes through the nonwoven fabric 12 that flows in the direction of W3 to W4.
- the nonwoven fabric 12 can collect contamination (metal contamination).
- FIG. 4 (A) is a graph showing the positive electrode potential, the negative electrode potential, and the cell voltage during battery overdischarge
- FIG. 4 (B) is a diagram for explaining dissolution of the can bottom 11a.
- the electrode negative electrode potential reaches the dissolution potential of iron. Therefore, as shown in FIG. 4B, the hole portion 21 and the concave portion 14 included in the insulator 111 including the insulator 131 and the nonwoven fabric 121 are completely overlapped, and according to the flow of the electrolytes X1 to X5, Since the main component of the can 11 (the negative electrode can in FIG. 4B) is iron, it starts to dissolve from the inside of the battery.
- the insulator 131 is the same as the insulator 13 in material
- the nonwoven fabric 121 is the same as the nonwoven fabric 12 in material.
- the concave portion 14 (can bottom marking) having a gas release mechanism for releasing gas is formed in a circular shape or a shape similar to the circular shape and with a thickness smaller than the thickness of the can bottom 11a. Yes. If the electrolytic solution continues to be supplied to this thin portion in a high temperature environment, iron dissolution is promoted, and a hole is generated in the thin portion of the recess 14 (can bottom marking), and in the worst case, the electrolytic solution leaks. There is.
- the electrolytic solution contains a solvent and an electrolyte salt dissolved in the solvent.
- a solvent such as ethylene carbonate or propylene carbonate can be used, and in addition to these cyclic carbonates, a chain carbonate ester may be mixed and used.
- the solvent may contain 2,4-difluoroanisole or vinylene carbonate.
- lithium salt is mentioned, for example, 1 type may be used independently, and 2 or more types may be mixed and used for it.
- Lithium salts include LiPF 6 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiB (C 6 H 5 ) 4 , LiCH 3 SO 3 , LiCF 3 SO 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiC (SO 2 CF 3 ) 3 , LiAlCl 4 , LiSiF 6 , LiCl, difluoro [oxolato-O, O ′] lithium borate, lithium bisoxalate borate, or LiBr.
- FIG. 5A and 5B are top views showing insulators 1A and 1B provided in the secondary battery according to the first embodiment of the present technology.
- the center hole 20 and the hole part 21 are shown by the figure (A) and (B).
- the hole 21 refers to all the holes other than the center hole 20.
- the hole 21 may be referred to as a peripheral hole in correspondence with the center hole 20.
- the recess 14 (can bottom marking) and the hole 21 of the insulating plate 13A or 13B included in the insulator 1A or 1B do not completely overlap each other. More specifically, in the insulator 1A shown in FIG. 5A, at least a part of the recess 14 (can bottom marking) does not overlap with at least a part of the hole 21 of the insulating plate 13A included in the insulator 1A. In the insulator 1B shown in FIG. 5B, the recess 14 (can bottom marking) and the hole 21 of the insulating plate 13B included in the insulator 1B do not completely overlap. According to the insulators 1 ⁇ / b> A and 1 ⁇ / b> B, it is possible to prevent the recess 14 (can bottom marking) that has been generated during battery overdischarge from being dissolved by the electrolytic solution.
- FIG. 6 is a graph showing the relationship between the aperture ratio of the hole 21 included in the insulator 1 provided in the secondary battery 500 of the first embodiment according to the present technology and the drop test pass rate or the voltage drop defect rate.
- the battery drop test requires that a battery with an open circuit voltage of 4.4 ⁇ 0.05V be freely dropped 30 times from a height of 10m and that the battery voltage is 3.0V or higher. To do. The number of tests was 100.
- the voltage drop test is one of the so-called tests. After the battery is assembled and completed in a state where a fine metal powder is put in the bottom of the battery can in the battery assembly process, an open circuit voltage of 4.2 ⁇ 0. A battery having a voltage drop of more than 0.2 V after 10 days in a 60 ° C. atmosphere was rejected. The number of tests was 100. This is a test for artificially evaluating the metal contamination collection performance of the insulator 1.
- One of the functions of the insulator 1 is to collect metal contamination. If the aperture ratio of the hole 21 of the insulating plate 13 is reduced, the metal contamination collecting property may slightly decrease when the electrolyte is injected. . If the collecting property of metal contamination is slightly lowered, metal contamination may enter the electrode, and a voltage drop failure may occur in the finished battery. As shown in FIG. 6, when the aperture ratio is less than 5%, the trapping property of metal contamination is slightly lowered, and the voltage drop defect rate is slightly increased.
- the insulator 1 As another function of the insulator 1, there is a function (role) for insulating the can 11 from the first electrode 2 and the second electrode 3.
- the aperture ratio of the hole 21 When the aperture ratio of the hole 21 is increased, the component strength may be slightly reduced and the insulating effect may be slightly reduced.
- the pass rate of the battery drop test is slightly lowered.
- the aperture ratio of the hole portion of the insulating plate 13 of the insulator 1 may be an arbitrary aperture ratio, but is preferably 5 to 40%. According to this preferred embodiment, it is possible to achieve both the ability to collect metal contamination and the prevention of deterioration in insulation durability.
- FIG. 7A shows an insulating plate 13C, a virtual circle 22, a hole 21, and a center hole 20
- FIG. 7B shows an insulating plate 13D, a virtual circle 22, and a hole.
- a portion 21 and a center hole 20 are shown.
- the aperture ratio is obtained by the following formula 1.
- Opening ratio total area of hole 21 / area of virtual circle 22;
- Insulating plates 13C and 13D have at least one hole 21, but a nonwoven fabric (not shown in FIG. 7) that collects metal contamination does not have a hole. Further, the area of the center hole 20 is excluded from the total area of the holes 21.
- FIG. 7A shows an insulating plate 13C, a virtual circle 22, a hole 21, and a center hole 20
- FIG. 7B shows an insulating plate 13D, a virtual circle 22, and a hole.
- a portion 21 and a center hole 20 are shown.
- the aperture ratio is obtained by the following formula 1.
- Opening ratio total area of hole 21 / area of virtual circle
- the virtual circle 22 may coincide with the outer peripheral shape of the insulating plate 13C, or as shown in FIG. 7B, a part of the outer periphery of the insulating plate 13D.
- the virtual circle becomes a virtual circle 22 that circumscribes the insulating plate 13D.
- the discharge capacity of the secondary battery 500 according to the first embodiment of the present technology may be an arbitrary capacity, but may be preferably 2.5 Ah or more.
- the thickness of the electrode separator is reduced, so that the resistance to penetration of metal contamination into the electrode may be low.
- the voltage drop defect rate in the finished battery may be low even if the metal contamination collecting function in the insulator 1 is slightly low. Therefore, when the discharge capacity is 2.5 Ah or more, it may be desirable to further include a filter member in the insulator 1.
- Second Embodiment (Secondary Battery Example 2)> The secondary battery of the second embodiment (secondary battery example 2) according to the present technology will be described with reference to FIGS.
- the contents of the secondary battery of the first embodiment according to the present technology described above are the same as those of the second battery according to the present technology, except as described below for the secondary battery of the second embodiment according to the present technology.
- the present invention can also be applied to the secondary battery of the embodiment.
- FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a part of the secondary battery according to the second embodiment of the present technology.
- the secondary battery according to the second embodiment of the present technology includes an insulator 24 including an insulating plate 23.
- the secondary battery according to the second embodiment of the present technology has a specification that suppresses the occurrence of contamination as much as possible, and / or has a specification that the thickness of the separator is thick and the contamination resistance (for example, metal contamination resistance) is strong.
- FIG. 9 is a graph showing the relationship between the aperture ratio of the hole 21 provided in the insulator 24 and the drop test pass rate or charge / discharge cycle capacity maintenance rate.
- the battery drop test requires that a battery with an open circuit voltage of 4.4 ⁇ 0.05 V is freely dropped 30 times from a height of 10 m and then the open circuit voltage is 3.0 V or more. .
- the number of passed / number of tests ⁇ 100 was taken as the pass rate (%). The number of tests was 100.
- charge / discharge cycle capacity retention ratio (%) (discharge capacity at 1000th cycle / discharge capacity at 2nd cycle) ⁇ 100 was calculated.
- the battery was charged at a constant current and a constant voltage up to an upper limit voltage of 4.2 V at a current of 0.2 C, and further charged at a constant voltage until the current reached 0.05 C.
- constant current discharging was performed at a current of 0.2 C until the voltage reached 2.5 V throughout.
- “0.2 C” and “0.05 C” are current values at which the battery capacity (theoretical capacity) can be discharged in 5 hours and 20 hours, respectively.
- the current value of 1 C is 2.5 A
- the current value of 0.2 C is 0.5 A.
- the insulator 24 Since the insulator 24 has no filter member such as non-woven fabric, the pouring property of the electrolytic solution is improved, and further, when the opening ratio of the hole 21 of the insulator 24 is large, the electrolysis to the first electrode 2 and the second electrode 3 is performed. The liquid impregnation property is improved, and the charge / discharge cycle characteristics are improved.
- the aperture ratio of the hole 21 of the insulator 24 may be an arbitrary aperture ratio. However, if the aperture ratio is 15% or more, the capacity maintenance ratio when 1000 cycles of charge and discharge are performed is obtained. It can be 90% or more.
- the secondary battery can be used for machines, devices, instruments, devices, and systems (a collection of multiple devices) that can use the secondary battery as a power source for driving or a power storage source for storing power.
- the secondary battery used as a power source may be a main power source (a power source used preferentially) or an auxiliary power source (a power source used in place of the main power source or switched from the main power source).
- the type of the main power source is not limited to the secondary battery.
- the usage of the secondary battery is, for example, as follows.
- the secondary battery is applied to a battery pack, a vehicle, a power storage system, a power tool, and an electronic device.
- the battery pack is a power source using a secondary battery, and is a so-called assembled battery.
- the vehicle is a vehicle that operates (runs) using a secondary battery as a driving power source. As described above, the vehicle may be an automobile (hybrid automobile or the like) provided with a driving source other than the secondary battery.
- the power storage system is, for example, a residential power storage system, and uses a secondary battery as a power storage source.
- electric power is stored in a secondary battery that is an electric power storage source, so that an electric power consuming device, for example, a household electric product can be used by using the electric power.
- An electric power tool is a tool in which a movable part (for example, a drill etc.) moves, using a secondary battery as a driving power source.
- An electronic device is a device that exhibits various functions using a secondary battery as a driving power source (power supply source).
- the battery pack according to the third embodiment of the present technology includes the secondary battery according to the first embodiment according to the present technology or the secondary battery according to the second embodiment according to the present technology, and the usage state of the secondary battery.
- the battery pack includes a control unit that controls and a switch unit that switches a usage state of the secondary battery in accordance with an instruction from the control unit.
- the battery pack according to the third embodiment according to the present technology includes the secondary battery according to the first embodiment according to the present technology or the second battery according to the second embodiment according to the present technology having excellent battery characteristics and excellent reliability. Since the secondary battery is provided, the performance and reliability of the battery pack are improved.
- FIG. 14 shows a block configuration of the battery pack.
- This battery pack includes, for example, a control unit 61, a power source 62, a switch unit 63, a current measurement unit 64, a temperature detection unit 65, and a voltage detection unit inside a housing 60 formed of a plastic material or the like. 66, a switch control unit 67, a memory 68, a temperature detection element 69, a current detection resistor 70, a positive terminal 71 and a negative terminal 72.
- the control unit 61 controls the operation of the entire battery pack (including the usage state of the power supply 62), and includes, for example, a central processing unit (CPU).
- the power source 62 includes one or more secondary batteries (not shown).
- the power source 62 is, for example, an assembled battery including two or more secondary batteries, and the connection form of these secondary batteries may be in series, in parallel, or a mixture of both.
- the power source 62 includes six secondary batteries connected in two parallel three series.
- the switch unit 63 switches the usage state of the power source 62 (whether or not the power source 62 can be connected to an external device) according to an instruction from the control unit 61.
- the switch unit 63 includes, for example, a charge control switch, a discharge control switch, a charging diode, a discharging diode (all not shown), and the like.
- the charge control switch and the discharge control switch are semiconductor switches such as a field effect transistor (MOSFET) using a metal oxide semiconductor, for example.
- the current measurement unit 64 measures current using the current detection resistor 70 and outputs the measurement result to the control unit 61.
- the temperature detection unit 65 measures the temperature using the temperature detection element 69 and outputs the measurement result to the control unit 61. This temperature measurement result is used, for example, when the control unit 61 performs charge / discharge control during abnormal heat generation, or when the control unit 61 performs correction processing when calculating the remaining capacity.
- the voltage detection unit 66 measures the voltage of the secondary battery in the power supply 62, converts the measured voltage from analog to digital, and supplies the converted voltage to the control unit 61.
- the switch control unit 67 controls the operation of the switch unit 63 in accordance with signals input from the current measurement unit 64 and the voltage detection unit 66.
- the switch control unit 67 disconnects the switch unit 63 (charge control switch) and controls the charging current not to flow through the current path of the power source 62. .
- the power source 62 can only discharge through the discharging diode.
- the switch control unit 67 is configured to cut off the charging current when a large current flows during charging, for example.
- the switch control unit 67 disconnects the switch unit 63 (discharge control switch) so that the discharge current does not flow in the current path of the power source 62 when the battery voltage reaches the overdischarge detection voltage, for example. .
- the power source 62 can only be charged via the charging diode.
- the switch control unit 67 is configured to cut off the discharge current when a large current flows during discharging.
- the overcharge detection voltage is 4.2V ⁇ 0.05V, and the overdischarge detection voltage is 2.4V ⁇ 0.1V.
- the memory 68 is, for example, an EEPROM which is a nonvolatile memory.
- the memory 68 stores, for example, numerical values calculated by the control unit 61 and information (for example, internal resistance in the initial state) of the secondary battery measured in the manufacturing process stage. If the full charge capacity of the secondary battery is stored in the memory 68, the control unit 61 can grasp information such as the remaining capacity.
- the temperature detection element 69 measures the temperature of the power supply 62 and outputs the measurement result to the control unit 61, and is, for example, a thermistor.
- the positive electrode terminal 71 and the negative electrode terminal 72 are connected to an external device (for example, a notebook personal computer) operated using a battery pack, an external device (for example, a charger) used to charge the battery pack, or the like. Terminal. Charging / discharging of the power source 62 is performed via the positive terminal 71 and the negative terminal 72.
- an external device for example, a notebook personal computer
- an external device for example, a charger
- the vehicle of the fourth embodiment according to the present technology uses the secondary battery of the first embodiment or the secondary battery of the second embodiment according to the present technology and the electric power supplied from the secondary battery as a driving force.
- a driving force conversion device that converts, a driving unit that drives according to the driving force, and a vehicle control device.
- the vehicle according to the fourth embodiment of the present technology includes the secondary battery according to the first embodiment or the secondary battery according to the second embodiment according to the present technology having excellent battery characteristics and excellent reliability. As a result, the performance and reliability of the vehicle are improved.
- FIG. 15 schematically shows an example of the configuration of a hybrid vehicle that employs a series hybrid system to which the present technology is applied.
- a series hybrid system is a car that runs on an electric power driving force conversion device using electric power generated by a generator driven by an engine or electric power once stored in a battery.
- the hybrid vehicle 7200 includes an engine 7201, a generator 7202, a power driving force conversion device 7203, a driving wheel 7204a, a driving wheel 7204b, a wheel 7205a, a wheel 7205b, a battery 7208, a vehicle control device 7209, various sensors 7210, and a charging port 7211. Is installed.
- a power storage device (not shown) is applied to the battery 7208.
- Hybrid vehicle 7200 travels using power driving force conversion device 7203 as a power source.
- An example of the power driving force conversion device 7203 is a motor.
- the electric power / driving force conversion device 7203 is operated by the electric power of the battery 7208, and the rotational force of the electric power / driving force conversion device 7203 is transmitted to the driving wheels 7204a and 7204b.
- the power driving force conversion device 7203 can be applied to either an AC motor or a DC motor by using DC-AC (DC-AC) or reverse conversion (AC-DC conversion) where necessary.
- Various sensors 7210 control the engine speed through the vehicle control device 7209 and control the opening of a throttle valve (throttle opening) (not shown).
- Various sensors 7210 include a speed sensor, an acceleration sensor, an engine speed sensor, and the like.
- the rotational force of the engine 7201 is transmitted to the generator 7202, and the electric power generated by the generator 7202 by the rotational force can be stored in the battery 7208.
- the resistance force at the time of deceleration is applied as a rotational force to the power driving force conversion device 7203, and the regenerative power generated by the power driving force conversion device 7203 by this rotational force is applied to the battery 7208. Accumulated.
- the battery 7208 is connected to an external power source of the hybrid vehicle, so that the battery 7208 can receive power from the external power source using the charging port 211 as an input port and store the received power.
- an information processing device that performs information processing related to vehicle control based on information related to the secondary battery may be provided.
- an information processing apparatus for example, there is an information processing apparatus that displays a remaining battery level based on information on the remaining battery level.
- the series hybrid vehicle that runs on the motor using the power generated by the generator driven by the engine or the power stored once in the battery has been described as an example.
- the present disclosure is also effective for a parallel hybrid vehicle that uses both engine and motor outputs as drive sources, and switches between the three modes of running with the engine alone, running with the motor alone, and engine and motor running as appropriate. Applicable.
- the present technology can be effectively applied to a so-called electric vehicle that travels only by a drive motor without using an engine.
- a power storage system includes a power storage device including the secondary battery according to the first embodiment according to the present technology or the secondary battery according to the second embodiment according to the present technology, and a secondary battery.
- a power storage system comprising: a power consuming device to which power is supplied from a power source; a control device that controls power supply from the secondary battery to the power consuming device; and a power generator that charges the secondary battery.
- the power storage system of the fifth embodiment according to the present technology includes the secondary battery according to the first embodiment according to the present technology or the second embodiment according to the present technology having excellent battery characteristics and excellent reliability. Since the secondary battery is provided, the performance and reliability of the power storage system are improved.
- a power storage system 9100 for a house 9001 electric power is supplied from a centralized power system 9002 such as a thermal power generation 9002a, a nuclear power generation 9002b, and a hydropower generation 9002c via a power network 9009, an information network 9012, a smart meter 9007, a power hub 9008, and the like.
- the power is supplied to the power storage device 9003.
- power is supplied to the power storage device 9003 from an independent power source such as the home power generation device 9004.
- the electric power supplied to the power storage device 9003 is stored. Electric power used in the house 9001 is supplied using the power storage device 9003.
- the same power storage system can be used not only for the house 9001 but also for buildings.
- the house 9001 is provided with a power generation device 9004, a power consumption device 9005, a power storage device 9003, a control device 9010 that controls each device, a smart meter 9007, and a sensor 9011 that acquires various types of information.
- Each device is connected by a power network 9009 and an information network 9012.
- a solar cell, a fuel cell, or the like is used, and the generated power is supplied to the power consumption device 9005 and / or the power storage device 9003.
- the power consuming apparatus 9005 is a refrigerator 9005a, an air conditioner 9005b, a television receiver 9005c, a bath 9005d, or the like.
- the electric power consumption device 9005 includes an electric vehicle 9006.
- the electric vehicle 9006 is an electric vehicle 9006a, a hybrid car 9006b, and an electric motorcycle 9006c.
- the battery unit of the present disclosure described above is applied to the power storage device 9003.
- the power storage device 9003 is composed of a secondary battery or a capacitor.
- a lithium ion battery is used.
- the lithium ion battery may be a stationary type or used in the electric vehicle 9006.
- the smart meter 9007 has a function of measuring the usage amount of commercial power and transmitting the measured usage amount to an electric power company.
- the power network 9009 may be any one or a combination of DC power supply, AC power supply, and non-contact power supply.
- Various sensors 9011 are, for example, human sensors, illuminance sensors, object detection sensors, power consumption sensors, vibration sensors, contact sensors, temperature sensors, infrared sensors, and the like. Information acquired by the various sensors 9011 is transmitted to the control device 9010. Based on the information from the sensor 9011, the weather condition, the condition of the person, and the like can be grasped, and the power consumption device 9005 can be automatically controlled to minimize the energy consumption. Furthermore, the control device 9010 can transmit information regarding the house 9001 to an external power company or the like via the Internet.
- the power hub 9008 performs processing such as branching of power lines and DC / AC conversion.
- the communication method of the information network 9012 connected to the control device 9010 includes a method using a communication interface such as UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter), Bluetooth (registered trademark), ZigBee, Wi-Fi, etc. There is a method of using a sensor network according to the wireless communication standard of.
- the Bluetooth (registered trademark) system is applied to multimedia communication and can perform one-to-many connection communication.
- ZigBee uses the physical layer of IEEE (Institut of Electric-and-Electronics-Engineers) 802.15.4.
- IEEE 802.15.4 is the name of a short-range wireless network standard called PAN (Personal AreaNetwork) or W (Wireless) PAN.
- the control device 9010 is connected to an external server 9013.
- the server 9013 may be managed by any of the house 9001, the electric power company, and the service provider.
- Information transmitted / received by the server 9013 is, for example, information on power consumption information, life pattern information, power charges, weather information, natural disaster information, and power transactions. These pieces of information may be transmitted / received from a power consuming device in the home (for example, a television receiver), but may be transmitted / received from a device outside the home (for example, a mobile phone). Such information may be displayed on a device having a display function, such as a television receiver, a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), or the like.
- PDA personal digital assistant
- the control device 9010 that controls each unit includes a CPU, a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like, and is stored in the power storage device 9003 in this example.
- the control device 9010 is connected to the power storage device 9003, the home power generation device 9004, the power consumption device 9005, the various sensors 9011, the server 9013, and the information network 9012.
- the control device 9010 functions to adjust the amount of commercial power used and the amount of power generation. have. In addition, you may provide the function etc. which carry out an electric power transaction in an electric power market.
- electric power can be stored not only in the centralized power system 9002 such as the thermal power 9002a, the nuclear power 9002b, and the hydropower 9002c but also in the power storage device 9003 in the power generation device 9004 (solar power generation, wind power generation). it can. Therefore, even if the generated power of the home power generation apparatus 9004 fluctuates, it is possible to perform control such that the amount of power to be sent to the outside is constant or discharge is performed as necessary.
- the power obtained by solar power generation is stored in the power storage device 9003, and midnight power with a low charge is stored in the power storage device 9003 at night, and the power stored by the power storage device 9003 is discharged during a high daytime charge. You can also use it.
- control device 9010 is stored in the power storage device 9003 .
- control device 9010 may be stored in the smart meter 9007 or may be configured independently.
- the power storage system 9100 may be used for a plurality of homes in an apartment house, or may be used for a plurality of detached houses.
- the power tool of the sixth embodiment according to the present technology is supplied with power from the secondary battery according to the first embodiment according to the present technology or the secondary battery according to the second embodiment according to the present technology, and the secondary battery. It is an electric tool provided with the movable part made.
- the power tool according to the sixth embodiment of the present technology includes the secondary battery according to the first embodiment or the secondary battery according to the second embodiment according to the present technology having excellent battery characteristics and excellent reliability. As a result, the performance and reliability of the power tool are improved.
- FIG. 17 shows a block configuration of the electric tool.
- This electric tool is, for example, an electric drill, and includes a control unit 99 and a power supply 100 inside a tool main body 98 formed of a plastic material or the like.
- a drill portion 101 which is a movable portion is attached to the tool body 98 so as to be operable (rotatable).
- the control unit 99 controls the operation of the entire power tool (including the usage state of the power supply 100), and includes, for example, a CPU.
- the power supply 100 includes one or more secondary batteries (not shown).
- the control unit 99 supplies power from the power supply 100 to the drill unit 101 in response to an operation switch (not shown).
- the electronic device according to the seventh embodiment of the present technology includes the secondary battery according to the first embodiment according to the present technology or the secondary battery according to the second embodiment according to the present technology.
- the electronic device according to the seventh embodiment of the present technology is a device that exhibits various functions using the secondary battery as a driving power source (power supply source).
- the electronic device of the seventh embodiment according to the present technology includes the secondary battery according to the first embodiment according to the present technology or the second embodiment according to the present technology having excellent battery characteristics and excellent reliability. Since the secondary battery is provided, the performance and reliability of the electronic device are improved.
- the electronic device 400 includes an electronic circuit 401 of the electronic device body and a battery pack 300.
- the battery pack 300 is electrically connected to the electronic circuit 401 via the positive terminal 331a and the negative terminal 331b.
- the electronic device 400 has a configuration in which the battery pack 300 is detachable by a user.
- the configuration of the electronic device 400 is not limited to this, and the battery pack 300 is built in the electronic device 400 so that the user cannot remove the battery pack 300 from the electronic device 400. May be.
- the positive terminal 331a and the negative terminal 331b of the battery pack 300 are connected to the positive terminal and the negative terminal of a charger (not shown), respectively.
- the positive terminal 331a and the negative terminal 331b of the battery pack 300 are connected to the positive terminal and the negative terminal of the electronic circuit 401, respectively.
- Examples of the electronic device 400 include a notebook personal computer, a tablet computer, a mobile phone (for example, a smartphone), a personal digital assistant (PDA), an imaging device (for example, a digital still camera, a digital video camera), and an audio device (for example, Portable audio players), game devices, cordless phones, electronic books, electronic dictionaries, radio, headphones, navigation systems, memory cards, pacemakers, hearing aids, lighting equipment, toys, medical equipment, robots, etc. It is not limited. As a specific example, a head-mounted display and a band-type electronic device will be described.
- the head-mounted display includes an image display device, a mounting device for mounting the image display device on an observer's head, and the image display device.
- the band-type electronic device connects a plurality of segments connected in a band shape, a plurality of electronic components arranged in the plurality of segments, and a plurality of electronic components in the plurality of segments, and is in at least one segment
- the following cell is an electronic device that is disposed above the segment.
- the electronic circuit 401 includes, for example, a CPU, a peripheral logic unit, an interface unit, a storage unit, and the like, and controls the entire electronic device 400.
- the battery pack 300 includes an assembled battery 301 and a charge / discharge circuit 302.
- the assembled battery 301 is configured by connecting a plurality of secondary batteries 301a in series and / or in parallel.
- the plurality of secondary batteries 301a are connected, for example, in n parallel m series (n and m are positive integers).
- FIG. 6 shows an example in which six secondary batteries 301a are connected in two parallel three series (2P3S).
- the secondary battery 301a the secondary battery according to the first embodiment or the second embodiment is used.
- the charging / discharging circuit 302 controls charging of the assembled battery 301.
- the charging / discharging circuit 302 controls the discharging of the electronic device 400.
- FIG. 10 is a top view of the insulators 1a to 1d provided in the secondary batteries of Examples 1 to 4 according to the present technology, and includes the hole 21 and the recess 14 (can bottom marking) of the insulator in the battery. It is the figure which showed these positional relationships.
- the concave portion 14 (can bottom marking) is shown by a solid line, but actually, the concave portion 14 (can bottom marking) is hidden and cannot be seen in places other than the hole 21.
- the secondary battery of Example 1 includes an insulator 1a.
- the insulator 1 a includes an insulating plate 13 a and a non-woven fabric (not shown), and the insulating plate 13 a has a hole portion 21 and a center hole 20.
- the aperture ratio of the hole 21 of the insulating plate 13a was 15.5%.
- Insulator 1a provided in the secondary battery of Example 1 may have a form in which a filter member such as a nonwoven fabric is not provided.
- the 12 holes 21 of the insulator 1a (insulating plate 13a) and the recess 14 (can bottom marking) did not overlap.
- the secondary battery of Example 2 includes an insulator 1b.
- the insulator 1 b includes an insulating plate 13 b and a non-woven fabric (not shown), and the insulating plate 13 b includes a hole portion 21 and a center hole 20.
- the aperture ratio of the hole 21 of the insulating plate 13b was 7.7%.
- the insulator 1b provided in the secondary battery of Example 2 may be in a form not provided with a filter member such as a nonwoven fabric.
- the 24 holes 21 of the insulator 1b (insulating plate 13b) and the recess 14 (can bottom marking) did not overlap.
- the diameter of the hole 21 was reduced. Since the contamination (for example, metal contamination) is several tens of ⁇ m, the contamination could be collected even if the hole 21 was made small.
- the secondary battery of Example 3 includes an insulator 1c.
- the insulator 1 c includes an insulating plate 13 c and a nonwoven fabric (not shown), and the insulating plate 13 c has a hole portion 21 and a center hole 20.
- the opening ratio of the hole 21 of the insulating plate 13c was 34.8%.
- the insulator 1c provided in the secondary battery of Example 3 may be in a form that does not include a filter member such as a nonwoven fabric.
- the secondary battery of Example 3 has a thin separator and is suitable for specifications suitable for high capacity.
- contamination for example, metal contamination
- the secondary battery of Example 4 includes an insulator 1d.
- the insulator 1d includes an insulating plate 13d and a nonwoven fabric (not shown), and the insulating plate 13d has a hole 21 and a center hole 20.
- the aperture ratio of the hole 21 of the insulating plate 13d was 15.5%.
- the insulator 1d provided in the secondary battery of Example 4 may have a form in which a filter member such as a nonwoven fabric is not provided.
- each of the 11 holes 21 of the insulator 1d (insulating plate 13d) and at least a part of the recess 14 (can bottom marking) are formed. It overlapped.
- FIG. 11 is a top view of the insulators 1a and 1d to 1f provided in the secondary batteries of Examples 1 and 4 to 6, and the insulator hole 21 and the recess 14 (can bottom marking) in the battery.
- the figure which showed the positional relationship, the evaluation result of the overlapping rate of the hole part 21 and the recessed part 14, and the evaluation result of the liquid leakage start period from overdischarge are shown.
- the concave portion 14 (can bottom marking) is shown by a solid line, but in reality, the concave portion 14 (can bottom marking) is hidden and cannot be seen except for the hole 21.
- the secondary battery of Example 5 includes an insulator 1e.
- the insulator 1e includes an insulating plate 13e and a nonwoven fabric (not shown), and the insulating plate 13e has a hole 21 and a center hole 20.
- the aperture ratio of the hole 21 of the insulating plate 13e was 15.5%.
- Insulator 1e provided in the secondary battery of Example 5 may be in a form not provided with a filter member such as a nonwoven fabric.
- the secondary battery of Example 6 includes an insulator 1f.
- the insulator 1 f includes an insulating plate 13 f and a nonwoven fabric (not shown), and the insulating plate 13 f includes a hole portion 21 and a center hole 20.
- the opening ratio of the hole 21 of the insulating plate 13f was 15.5%.
- the insulator 1f provided in the secondary battery of Example 6 may have a form in which a filter member such as a nonwoven fabric is not provided.
- the concave portion 14 was formed as a substantially circular stamp that was not divided, and the angle of the entire stamp was set to 349 degrees. As shown in FIG. 12, 11 degrees obtained by subtracting 349 degrees from 360 degrees for one round is an unengraved portion 141. Note that the marking angle of the recess 14 is not limited to 349 degrees, and may be, for example, 270 degrees or 360 degrees, or the recess 14 may be divided into, for example, two parts. It is also possible to change the design as appropriate so that the function as the internal pressure release valve can be sufficiently exhibited.
- the marking angles of the portions where the respective holes overlap the markings are obtained,
- the engraving angles were added together and divided by 349 degrees to obtain the overlap ratio between the hole and the recess (engraved).
- the above-mentioned angle was obtained by using a non-contact type 3D shape measuring instrument (VR-3000 manufactured by Keyence).
- the overlap rate of a hole part and a recessed part was 0%.
- the method for examining the period until the start of liquid leakage after the battery is overdischarged is as follows. First, charge / discharge of one cycle was performed by the same procedure as the case of examining the cycle characteristics. Thereafter, a 1 k ⁇ cement resistor was connected to the positive electrode and the negative electrode, and was forcibly discharged, and stored in a thermostatic bath at an environmental temperature of 45 degrees for 800 hours. Thereafter, the resistor was removed from the battery, and the open circuit voltage was measured to confirm that it was 0.2 V or less. Next, the battery was supported and stored in a constant temperature bath under a predetermined temperature condition with the battery can bottom facing downward.
- the state of the battery can bottom was periodically observed after the start of storage, and the time until the point when reddish brown rust could be visually confirmed was measured. This is because dissolution of the bottom of the can progresses in an overdischarged state, a hole is opened, and the electrolyte inside leaks, resulting in red rust.
- the temperature conditions here were three levels of 35 ° C., 45 ° C., and 60 ° C. The number of batteries at each level was five. Using the results of these storage tests, it was possible to estimate the liquid leakage start period at room temperature (23 ° C.) from the Arrhenius equation.
- the leakage start period (room temperature 25 degreeC) from the overdischarge of the secondary battery of Example 1 was 3 years.
- -The leakage start period (room temperature 25 degreeC) from the overdischarge of the secondary battery of Example 4 was 0.4 years.
- -The leak start period (room temperature 25 degreeC) from the overdischarge of the secondary battery of Example 5 was 1 year.
- -The leakage start period (room temperature 25 degreeC) from the overdischarge of the secondary battery of Example 6 was 2 years.
- the overlapping rate may be an arbitrary overlapping rate, but it was confirmed that it is preferably 13% or less.
- FIG. 13 the top view of the insulator 111a with which the secondary battery of the comparative example 1 was equipped, and the positional relationship between the said insulator hole 21 and the recessed part 14 (can bottom marking) in a battery are shown.
- the concave portion 14 (can bottom marking) is shown by a solid line, but in reality, the concave portion 14 (can bottom marking) is hidden and cannot be seen except for the hole 21.
- the secondary battery of Comparative Example 1 was provided with an insulator 111a.
- the insulator 111 a includes an insulating plate 131 a and a non-woven fabric (not shown), and the insulating plate 131 a has a hole portion 21 and a center hole 20.
- the aperture ratio of the hole 21 of the insulating plate 131a was 15.5%.
- each of the twelve hole portions 21 of the insulator 111a (insulating plate 131a) and the concave portion 14 (can bottom marking) are overlapped.
- the hole 21 was punched into each of the insulating plates 13a to 13f and the insulating plate 131a made of PET processed into a tape shape by pressing.
- a non-woven fabric processed into a tape shape is laminated on the lower surfaces of the insulating plates 13a to 13f and the insulating plate 131a, and each of the insulating plates 13a to 13f and the insulating plate 131a and a part of the non-woven fabric are formed. They were fixed to each other by ultrasonic welding to complete a laminate made of an insulating plate and a non-woven fabric, and each laminate was wound on each roll. Thereafter, the respective rolls were changed over, the respective rolls were unwound, and the center hole 20 was punched out from the respective laminated products, and then the insulators 1a to 1f and the insulator 111a were manufactured.
- the secondary batteries of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 are cylindrical lithium ion secondary batteries.
- a positive electrode including a positive electrode material capable of inserting and extracting lithium (Li) or lithium ions (Li + ) is manufactured, and then lithium (Li) or lithium ions (Li + ) are inserted and released.
- the negative electrode containing the negative electrode material which can do was produced.
- the positive electrode and the negative electrode were wound through a separator.
- the tip of the positive electrode lead is welded to the safety valve, and the tip of the negative electrode lead is welded to the negative electrode can. It was stored inside the negative electrode can.
- the secondary battery described above can be mounted on a printed circuit board 1202 (hereinafter referred to as “PCB”) together with a charging circuit or the like, as shown in FIG.
- a secondary battery 1203 and an electronic circuit such as a charging circuit can be mounted on the PCB 1202 by a reflow process.
- a battery module 1201 in which an electronic circuit such as a secondary battery 1203 and a charging circuit is mounted on the PCB 1202 is referred to as a battery module 1201.
- the battery module 1201 has a card type configuration as necessary, and can be configured as a portable card type mobile battery.
- a charge control IC IntegratedIntegrCircuit
- a battery protection IC 1205, and a battery remaining amount monitoring IC 1206 are also formed.
- the battery protection IC 1205 controls the charging / discharging operation so that the charging voltage does not become excessive at the time of charging / discharging, an overcurrent flows due to a load short circuit, and no overdischarging occurs.
- a USB (Universal Serial Bus) interface 1207 is attached to the PCB 1202.
- the secondary battery 1203 is charged by the power supplied through the USB interface 1207.
- the charging operation is controlled by the charging control IC 1204.
- predetermined power for example, a voltage of 4.2 V
- the remaining battery level of the secondary battery 1203 is monitored by the remaining battery level monitoring IC 1206 so that a display (not shown) indicating the remaining battery level can be seen from the outside.
- the USB interface 1207 may be used for load connection.
- a specific example of the load 1209 described above is as follows.
- A. Wearable devices sports watches, watches, hearing aids, etc.
- B. IoT terminals sensor network terminals, etc.
- C. Amusement equipment portable game terminals, game controllers
- D. IC board embedded battery real-time clock IC
- E. Energy harvesting equipment storage elements for power generation elements such as solar power generation, thermoelectric power generation, vibration power generation).
- FIG. 20 shows an example of the configuration of the universal credit card 1301. It has a card type shape, and includes an IC chip and a secondary battery (not shown) according to the present technology. Further, a display 1302 that consumes less power and an operation unit such as direction keys 1303a and 1303b are provided. Further, a charging terminal 1304 is provided on the surface of the universal credit card 1301.
- the user can specify a credit card or the like loaded in advance on the universal credit card 1301 by operating the direction keys 1303a and 1303b while looking at the display 1302.
- a credit card or the like loaded in advance on the universal credit card 1301 by operating the direction keys 1303a and 1303b while looking at the display 1302.
- information indicating each credit card is displayed on the display 1302, and the user can designate a desired credit card by operating the direction keys 1303a and 1303b. After that, it can be used like a conventional credit card.
- the secondary battery according to the present technology can be applied to any electronic card other than the universal credit card 1301.
- a wearable terminal is a wristband type electronic device.
- the wristband type activity meter is also called a smart band, and it is possible to obtain data on human activities such as the number of steps, distance traveled, calories burned, sleep amount, heart rate, etc. just by wrapping around the wrist. It can be done.
- the acquired data can also be managed with a smartphone.
- a mail transmission / reception function can be provided. For example, a mail notification function that notifies a user of an incoming mail by an LED (Light Emitting Diode) lamp and / or vibration is used.
- LED Light Emitting Diode
- FIG. 21 and 22 show an example of a wristband type activity meter that measures, for example, a pulse.
- FIG. 21 shows an example of the external configuration of the wristband type activity meter 1501.
- FIG. 22 shows a configuration example of the main body 1502 of the wristband type activity meter 1501.
- the wristband type activity meter 1501 is a wristband type measuring device that measures, for example, a pulse of a subject by an optical method.
- the wristband type active mass meter 1501 includes a main body 1502 and a band 1503, and the band 1503 is attached to the arm (wrist) 1504 of the subject like a wristwatch.
- the main-body part 1502 irradiates the measurement light of a predetermined wavelength to the part containing the pulse of a test subject's arm 1504, and measures a test subject's pulse based on the intensity
- the main body 1502 is configured to include a substrate 1521, an LED 1522, a light receiving IC 1523, a light shield 1524, an operation unit 1525, an arithmetic processing unit 1526, a display unit 1527, and a wireless device 1528.
- the LED 1522, the light receiving IC 1523, and the light shield 1524 are provided over the substrate 1521.
- the LED 1522 irradiates a portion including the pulse of the arm 1504 of the subject under measurement light of a predetermined wavelength under the control of the light receiving IC 1523.
- the light receiving IC 1523 receives light that has returned after the measurement light is applied to the arm 1504.
- the light receiving IC 1523 generates a digital measurement signal indicating the intensity of the returned light, and supplies the generated measurement signal to the arithmetic processing unit 1526.
- the light shield 1524 is provided between the LED 1522 and the light receiving IC 1523 on the substrate 1521.
- the light shield 1524 prevents measurement light from the LED 1522 from directly entering the light receiving IC 1523.
- the operation unit 1525 is composed of various operation members such as buttons and switches, and is provided on the surface of the main body 1502 or the like.
- the operation unit 1525 is used to operate the wristband type activity meter 1501 and supplies a signal indicating the operation content to the arithmetic processing unit 1526.
- the arithmetic processing unit 1526 performs arithmetic processing for measuring the pulse of the subject based on the measurement signal supplied from the light receiving IC 1523.
- the arithmetic processing unit 1526 supplies the pulse measurement result to the display unit 1527 and the wireless device 1528.
- the display unit 1527 is configured by a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display), and is provided on the surface of the main body unit 1502.
- the display unit 1527 displays the measurement result of the subject's pulse and the like.
- the wireless device 1528 transmits the measurement result of the subject's pulse to an external device by wireless communication of a predetermined method. For example, as illustrated in FIG. 22, the wireless device 1528 transmits the measurement result of the subject's pulse to the smartphone 1505 and causes the screen 1506 of the smartphone 1505 to display the measurement result. Furthermore, the measurement result data is managed by the smartphone 1505, and the measurement result can be browsed by the smartphone 1505 or stored in a server on the network. Note that any method can be adopted as a communication method of the wireless device 1528.
- the light receiving IC 1523 can also be used when measuring a pulse in a part other than the subject's arm 1504 (eg, finger, earlobe, etc.).
- the wristband type active mass meter 1501 described above can accurately measure the pulse wave and pulse of the subject by removing the influence of body movement by the signal processing in the light receiving IC 1523. For example, even if the subject performs intense exercise such as running, the pulse wave and pulse of the subject can be accurately measured. In addition, for example, even when the subject wears the wristband type activity meter 1501 for a long time and performs measurement, the influence of the subject's body movement can be removed and the pulse wave and the pulse can be accurately measured. .
- the power consumption of the wristband type activity meter 1501 can be reduced by reducing the amount of calculation. As a result, for example, it is possible to perform measurement by wearing the wristband type activity meter 1501 on the subject for a long time without performing charging or battery replacement.
- the wristband type activity meter 1501 includes an electronic circuit of the main body and a battery pack.
- the battery pack is detachable by the user.
- the electronic circuit is a circuit included in the main body 1502 described above. The present technology can be applied when a secondary battery is used as the battery.
- FIG. 23 shows an example of the external configuration of a wristband type electronic device 1601 (hereinafter simply referred to as “electronic device 1601”).
- the electronic device 1601 is, for example, a watch-type so-called wearable device that is detachable from the human body.
- the electronic device 1601 includes, for example, a band portion 1611 attached to the arm, a display device 1612 that displays numbers, characters, symbols, and the like, and operation buttons 1613.
- the band portion 1611 is formed with a plurality of hole portions 1611a and protrusions 1611b formed on the inner peripheral surface (the surface that comes into contact with the arm when the electronic device 1601 is attached).
- the electronic device 1601 In the use state, the electronic device 1601 is bent so that the band portion 1611 is substantially circular as shown in FIG. 23, and the protrusion 1611b is inserted into the hole portion 1611a and attached to the arm. By adjusting the position of the hole 1611a into which the protrusion 1611b is inserted, the diameter can be adjusted corresponding to the thickness of the arm.
- the protrusion 1611b is removed from the hole 1611a, and the band 1611 is stored in a substantially flat state.
- the sensor according to the embodiment of the present technology is provided over the entire band portion 1611.
- Smart watches have the same or similar appearance as existing wristwatch designs, and are worn on the user's wrist in the same way as wristwatches. Information displayed on the display is used to receive incoming calls and e-mails. A function for notifying the user of various messages such as. Further, smart watches having functions such as an electronic money function and an activity meter have been proposed. In the smart watch, a display is incorporated on the surface of the main body portion of the electronic device, and various information is displayed on the display. In addition, the smart watch can also cooperate with functions, contents, and the like of the communication terminal by performing short-range wireless communication such as Bluetooth (registered trademark) with a communication terminal (smart phone or the like).
- short-range wireless communication such as Bluetooth (registered trademark)
- a communication terminal smart watch>
- a plurality of segments connected in a band, a plurality of electronic components arranged in the plurality of segments, and a plurality of electronic components in the plurality of segments are connected to each other in at least one segment.
- a device including a flexible circuit board arranged in a meandering shape has been proposed. By having such a meandering shape, the flexible circuit board is not stressed even when the band is bent, and the circuit is prevented from being cut.
- the smart watch of this application example can perform notifications such as e-mails and incoming calls, log recording of user action history, telephone calls, and the like.
- the smart watch has a function as a non-contact IC card, and can perform settlement, authentication, and the like in a non-contact manner.
- the smart watch of this application example has built-in circuit components that perform communication processing and notification processing in a metal band.
- the band is configured by connecting a plurality of segments, and a circuit board, a vibration motor, a battery, and an acceleration sensor are accommodated in each segment.
- Components such as circuit boards, vibration motors, batteries, and acceleration sensors in each segment are connected by a flexible printed circuit board (FPC).
- FPC flexible printed circuit board
- FIG. 24 shows the overall configuration (disassembled perspective view) of the smart watch.
- the band-type electronic device 2000 is a metal band attached to the watch main body 3000 and is attached to the user's arm.
- the watch body 3000 includes a dial 3100 for displaying time.
- the watch body 3000 may display the time electronically on a liquid crystal display or the like instead of the dial 3100.
- the band-type electronic device 2000 has a configuration in which a plurality of segments 2110 to 2230 are connected.
- the segment 2110 is attached to one band attachment hole of the watch body 3000, and the segment 2230 is attached to the other band attachment hole of the watch body 3000.
- each of the segments 2110 to 2230 is made of metal.
- FIG. 25 shows a part of the internal configuration of the band-type electronic apparatus 2000.
- the inside of three segments 2170, 2180, 2190, 2200, and 2210 is shown.
- a flexible circuit board 2400 is arranged inside five continuous segments 2170 to 2210.
- Various electronic components are disposed in the segment 2170, and batteries 2411 and 2421 according to the present technology are disposed in the segments 2190 and 2210, and these components are electrically connected by the flexible circuit board 2400.
- a segment 2180 between the segment 2170 and the segment 2190 has a relatively small size, and the flexible circuit board 2400 in a meandering state is disposed.
- the flexible circuit board 2400 is disposed in a state of being sandwiched between waterproofing members.
- the inside of the segments 2170 to 2210 has a waterproof structure.
- FIG. 26 is a block diagram illustrating a circuit configuration of the band-type electronic apparatus 2000.
- the circuit inside the band-type electronic device 2000 has a configuration independent of the watch main body 3000.
- the watch main body 3000 includes a movement unit 3200 that rotates hands arranged on the dial 3100.
- a battery 3300 is connected to the movement unit 3200.
- the movement unit 3200 and the battery 3300 are built in the casing of the watch main body 3000.
- a data processing unit 4101 In the segment 2170, a data processing unit 4101, a wireless communication unit 4102, an NFC communication unit 4104, and a GPS unit 4106 are arranged.
- Antennas 4103, 4105, and 4107 are connected to the wireless communication unit 4102, the NFC communication unit 4104, and the GPS unit 4106, respectively.
- Each antenna 4103, 4105, 4107 is arranged in the vicinity of a slit 2173 described later of the segment 2170.
- the wireless communication unit 4102 performs short-range wireless communication with other terminals according to, for example, the Bluetooth (registered trademark) standard.
- the NFC communication unit 4104 performs wireless communication with an adjacent reader / writer according to the NFC standard.
- the GPS unit 4106 is a positioning unit that receives radio waves from a satellite of a system called GPS (Global Positioning System) and measures the current position. Data obtained by the wireless communication unit 4102, the NFC communication unit 4104, and the GPS unit 4106 is supplied to the data processing unit 4101.
- GPS Global Positioning System
- a display 4108 In the segment 2170, a display 4108, a vibrator 4109, a motion sensor 4110, and an audio processing unit 4111 are arranged.
- the display 4108 and the vibrator 4109 function as a notification unit that notifies the wearer of the band-type electronic device 2000.
- the display 4108 includes a plurality of light emitting diodes, and notifies the user by lighting or blinking of the light emitting diodes.
- the plurality of light emitting diodes are disposed, for example, in a slit 2173 described later of the segment 2170, and notification of incoming calls or reception of e-mails is made by lighting or blinking.
- the display 4108 may be a type that displays characters, numbers, and the like.
- Vibrator 4109 is a member that vibrates segment 2170.
- the band-type electronic device 2000 notifies the incoming call or the reception of an e-mail by the vibration of the segment 2170 by the vibrator 4109.
- the motion sensor 4110 detects the movement of the user wearing the band-type electronic device 2000.
- an acceleration sensor As the motion sensor 4110, an acceleration sensor, a gyro sensor, an electronic compass, an atmospheric pressure sensor, or the like is used.
- the segment 2170 may incorporate a sensor other than the motion sensor 4110.
- a biosensor that detects the pulse of the user wearing the band-type electronic device 2000 may be incorporated.
- a microphone 4112 and a speaker 4113 are connected to the audio processing unit 4111, and the audio processing unit 4111 performs a call process with the other party connected by wireless communication in the wireless communication unit 4102.
- the voice processing unit 4111 can also perform processing for voice input operation.
- the segment 2190 has a built-in battery 2411
- the segment 2210 has a built-in battery 2421.
- the batteries 2411 and 2421 can be constituted by secondary batteries according to the present technology, and supply driving power to the circuits in the segment 2170.
- the circuit in the segment 2170 and the batteries 2411 and 2421 are connected by a flexible circuit board 2400 (FIG. 25).
- the segment 2170 includes terminals for charging the batteries 2411 and 2421.
- electronic components other than the batteries 2411 and 2421 may be arranged in the segments 2190 and 2210.
- the segments 2190 and 2210 may include a circuit that controls charging and discharging of the batteries 2411 and 2421.
- the glasses-type terminal described below can display information such as text, symbols, and images superimposed on the scenery in front of you. That is, a light-weight and thin image display device display module dedicated to a transmissive glasses-type terminal is mounted.
- a typical example is a head-mounted display (head mounted display (HMD)).
- This image display device comprises an optical engine and a hologram light guide plate.
- the optical engine emits image light such as an image and text using a micro display lens. This image light is incident on the hologram light guide plate.
- a hologram light guide plate has hologram optical elements incorporated at both ends of a transparent plate, and propagates image light from an optical engine through a very thin transparent plate having a thickness of 1 mm to the eyes of an observer. deliver. With such a configuration, a lens having a transmittance of, for example, 85% and a thickness of 3 mm (including protective plates before and after the light guide plate) is realized. With such a glasses-type terminal, it is possible to see the results of players and teams in real time while watching sports, and to display a tourist guide at a destination.
- the image display unit has a glasses-type configuration as shown in FIG. That is, as with normal glasses, the frame 5003 for holding the right image display unit 5001 and the left image display unit 5002 is provided in front of the eyes.
- the frame 5003 includes a front portion 5004 disposed in front of the observer, and two temple portions 5005 and 5006 that are rotatably attached to both ends of the front portion 5004 via hinges.
- the frame 5003 is made of the same material as that of normal glasses, such as metal, alloy, plastic, or a combination thereof.
- a headphone unit may be provided.
- the right image display unit 5001 and the left image display unit 5002 are arranged so as to be positioned in front of the user's right eye and in front of the left eye, respectively.
- Temple units 5005 and 5006 hold the image display units 5001 and 5002 on the user's head.
- a right display driving unit 5007 is disposed inside the temple unit 5005 at a connection portion between the front unit 5004 and the temple unit 5005.
- a left display driving unit 5008 is arranged inside the temple unit 5006 at a connection portion between the front unit 5004 and the temple unit 5006.
- the frame 5003 includes a secondary battery, an acceleration sensor, a gyroscope, an electronic compass, a microphone / speaker, and the like according to the present technology. Further, an image pickup apparatus is attached, and still images / moving images can be taken.
- a controller connected to the glasses unit via, for example, a wireless or wired interface is provided.
- the controller is provided with a touch sensor, various buttons, a speaker, a microphone, and the like.
- it has a linkage function with a smartphone. For example, it is possible to provide information according to the user's situation by utilizing the GPS function of a smartphone.
- the present technology is not limited to the above-described embodiments, examples, and application examples, and can be changed without departing from the gist of the present technology.
- this technique can also take the following structures.
- an overlap ratio between the at least one recess and the at least one hole is 13% or less.
- the filter member is a nonwoven fabric.
- the secondary battery according to any one of [1] to [9]; A control unit for controlling the usage state of the secondary battery; A battery pack comprising: a switch unit that switches a usage state of the secondary battery in accordance with an instruction from the control unit.
- a driving force conversion device that receives supply of electric power from the secondary battery and converts it into driving force of a vehicle; A vehicle comprising: a drive unit that drives according to the drive force; and a vehicle control device.
- a power storage device having the secondary battery according to any one of A power consuming device to which power is supplied from the secondary battery; A control device for controlling power supply from the secondary battery to the power consuming device; A power storage system comprising: a power generation device that charges the secondary battery.
- [14] [2] comprising the secondary battery according to any one of [9], An electronic device that receives power supply from the secondary battery.
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Abstract
優れた電池特性や優れた信頼性を有する二次電池を提供すること。 電極と、電解液と、該電極と該電解液とを収容する缶と、該電極と該缶との間に配されるインシュレーターとを備え、該缶の缶底が少なくとも１つの凹部を有し、 該インシュレーターが少なくとも１つの穴部を有し、該少なくとも１つの凹部の少なくとも一部と、該少なくとも１つの穴部の少なくとも一部とが重ならない、二次電池を提供する。
Description
本技術は、二次電池に関し、より詳しくは、二次電池、電池パック、車両、蓄電システム、電動工具及び電子機器に関する。
近年、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、携帯通信端末などの電子機器、電気自動車などの自動車、風力発電などの新エネルギーシステム等の技術分野では、電池、特には二次電池の需要が急速に拡大している。
例えば、電極組立体、前記電極組立体を受容する缶、前記缶の上段開口部を封入するキャップ組立体、前記電極組立体の下部と前記缶との間に位置する下絶縁板を含んでなるリチウム二次電池であって、前記下絶縁板には複数個のホールが５～８０％の開口率で形成されることを特徴とするリチウム二次電池が提案されている（特許文献１を参照）。さらに電池缶の底の内面に溝を形成して内圧解放弁とし、電池缶に収納された巻回電極体の端面に絶縁板を備えた円筒型非水二次電池が提案されている。（特許文献２を参照）
しかしながら、特許文献１や特許文献２で提案された技術による二次電池では更なる電池特性の向上や信頼性の向上が図れないおそれがある。したがって、更なる、電池特性の向上や信頼性の向上をさせた二次電池が望まれているのが現状である。
そこで、本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、優れた電池特性や優れた信頼性を有する二次電池、その二次電池を備える電池パック、車両、蓄電システム、電動工具及び電子機器を提供することを主目的とする。
本発明者らは、上述の目的を解決するために鋭意研究を行った結果、優れた電池特性や優れた信頼性を有する二次電池を開発することに成功し、本技術を完成するに至った。
すなわち、本技術では、電極と、電解液と、該電極と該電解液とを収容する缶と、該電極と該缶との間に配されるインシュレーターとを備え、該缶の缶底が少なくとも１つの凹部を有し、該インシュレーターが少なくとも１つの穴部を有し、該少なくとも１つの凹部の少なくとも一部と、該少なくとも１つの穴部の少なくとも一部とが重ならない、二次電池を提供する。
本技術において、前記少なくとも１つの凹部と前記少なくとも１つの穴部とが重ならない、二次電池でもよい。
本技術において、前記少なくとも１つの凹部と前記少なくとも１つの穴部との重なり率が１３％以下である、二次電池でもよい。
本技術において、前記少なくとも１つの穴部の開口率が５％以上４０％以下である、二次電池でもよい。
本技術において、電池容量が２．５Ａｈ以上である、二次電池でもよい。
本技術において、前記インシュレーターが絶縁板とフィルタ部材とを備える、二次電池でもよい。
本技術において、前記フィルタ部材が不織布である、二次電池でもよい。
本技術において、前記インシュレーターが絶縁板を備える、二次電池でもよい。
本技術において、円筒型である、二次電池でもよい。
本技術において、前記少なくとも１つの凹部と前記少なくとも１つの穴部との重なり率が１３％以下である、二次電池でもよい。
本技術において、前記少なくとも１つの穴部の開口率が５％以上４０％以下である、二次電池でもよい。
本技術において、電池容量が２．５Ａｈ以上である、二次電池でもよい。
本技術において、前記インシュレーターが絶縁板とフィルタ部材とを備える、二次電池でもよい。
本技術において、前記フィルタ部材が不織布である、二次電池でもよい。
本技術において、前記インシュレーターが絶縁板を備える、二次電池でもよい。
本技術において、円筒型である、二次電池でもよい。
さらに、本技術では、
本技術に係る二次電池と、該二次電池の使用状態を制御する制御部と、該制御部の指示に応じて該二次電池の使用状態を切り換えるスイッチ部と、を備える、電池パックを提供し、
本技術に係る二次電池と、該二次電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する駆動力変換装置と、該駆動力に応じて駆動する駆動部と、車両制御装置と、を備える、車両を提供し、
本技術に係る二次電池を有する蓄電装置と、該二次電池から電力が供給される電力消費装置と、該二次電池からの該電力消費装置に対する電力供給を制御する制御装置と、該二次電池を充電する発電装置と、を備える、蓄電システムを提供し、
本技術に係る二次電池と、該二次電池から電力が供給される可動部と、を備える、電動工具を提供し、
本技術に係る二次電池を備え、該二次電池から電力の供給を受ける電子機器を提供する。
本技術に係る二次電池と、該二次電池の使用状態を制御する制御部と、該制御部の指示に応じて該二次電池の使用状態を切り換えるスイッチ部と、を備える、電池パックを提供し、
本技術に係る二次電池と、該二次電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する駆動力変換装置と、該駆動力に応じて駆動する駆動部と、車両制御装置と、を備える、車両を提供し、
本技術に係る二次電池を有する蓄電装置と、該二次電池から電力が供給される電力消費装置と、該二次電池からの該電力消費装置に対する電力供給を制御する制御装置と、該二次電池を充電する発電装置と、を備える、蓄電システムを提供し、
本技術に係る二次電池と、該二次電池から電力が供給される可動部と、を備える、電動工具を提供し、
本技術に係る二次電池を備え、該二次電池から電力の供給を受ける電子機器を提供する。
本技術によれば、電池特性や信頼性を向上させることができる。なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果、または、それらと異質な効果であってもよい。
以下、本技術を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。なお、図面については、同一又は同等の要素又は部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
なお、説明は以下の順序で行う。
１．本技術の概要
２．第１の実施形態（二次電池の例１）
３．第２の実施形態（二次電池の例２）
４．二次電池の用途
４－１．二次電池の用途の概要
４－２．第３の実施形態（電池パックの例）
４－３．第４の実施形態（車両の例）
４－４．第５の実施形態（蓄電システムの例）
４－５．第６の実施形態（電動工具の例）
４－６．第７の実施形態（電子機器の例）
１．本技術の概要
２．第１の実施形態（二次電池の例１）
３．第２の実施形態（二次電池の例２）
４．二次電池の用途
４－１．二次電池の用途の概要
４－２．第３の実施形態（電池パックの例）
４－３．第４の実施形態（車両の例）
４－４．第５の実施形態（蓄電システムの例）
４－５．第６の実施形態（電動工具の例）
４－６．第７の実施形態（電子機器の例）
＜１．本技術の概要＞
まず、本技術の概要について説明をする。
まず、本技術の概要について説明をする。
本技術に係る二次電池は、電極と電解液とを収容する缶と、電極と缶との間に配されるインシュレーターとを備える。缶の底には、ガスを開放するガス開放機構を有する少なくとも１つの凹部が設置されて、インシュレーターには少なくとも１つの穴部が設置される。本技術に係る二次電池は、少なくとも１つの凹部の少なくとも一部と、少なくとも１つの穴部の少なくとも一部とが重ならない構造を有する。少なくとも１つの凹部の少なくとも一部と、少なくとも１つの穴部の少なくとも一部とが重ならない構造を有することで、過放電領域での缶の溶解を防止することができる。
本技術に係る二次電池において、少なくとも１つの凹部と少なくとも１つの穴部との重なり率は、随意的な重なり率でよいが、１３％以下であることが好ましい。この好ましい重なり率によって、過放電領域での缶の溶解を更に防止することができる。
インシュレーターの少なくとも１つの穴部の開口率（穴部の合計面積／仮想円面積）は随意的な開口率でよいが、５％～４０％であることが好ましい。この随意的な開口率によって、金属コンタミ侵入による電圧低下を防止することができ、部品強度低下による落下絶縁性低下を防止することができる。また、開口率を５～４０％にすることで、金属コンタミ侵入による電圧低下を更に防止することができ、部品強度低下による落下絶縁性低下を更に防止することができ、そして、金属コンタミ侵入による電圧低下防止と部品強度低下による落下絶縁性低下防止とを両立することができる。なお、メッシュ構造を有した開口率が５～８０％の範囲である絶縁板に関する技術（特許文献１）があるが、その技術は、絶縁板の形状、構成等を具体的に明らかにしていない。
本技術を適用するうえで、二次電池の電池容量は任意でよいが、コンタミ（例えば、金属コンタミ）の耐久性及び捕集機能性の観点から、二次電池の電池容量が２．５Ａｈ以上であることが好適な場合がある。
本技術は以上の状況に基づくものであり、本技術によれば、二次電池の電池特性や信頼性の向上・維持を図ることができる。本技術に係る二次電池は、例えば円筒型のリチウムイオン二次電池であり、電池パック、車両、蓄電システム、電動工具、電子機器等に適用される。
＜２．第１の実施形態（二次電池の例１）＞
図１～図７を用いて、本技術に係る第１の実施形態（二次電池の例１）の二次電池について説明する。
図１～図７を用いて、本技術に係る第１の実施形態（二次電池の例１）の二次電池について説明する。
図１（Ａ）は、円筒型非水二次電池５００の一部破断の分解斜視図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示される部分Ｂを拡大した拡大断面図である。
図１（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、円筒型非水二次電池５００において、円筒型非水二次電池５００の下部（図１（Ａ）中の下方向）の第１電極２（図１中では正極２）及び第２電極３（図１中では負極３）と缶１１（図１中では負極缶１１）の缶底１１ａとの間に、不織布１２と絶縁板１３とを合わせ込んで積層したインシュレーター１が配されている。図１（Ｂ）に示されるように、インシュレーター１が有する穴部２１の少なくとも一部と、凹部１４の少なくとも一部とは重なっていない。すなわち、穴部２１と凹部１４とは完全に重なっておらず、図１（Ｂ）中の左右方向で、穴部２１の位置と凹部１４の位置とは完全に一致していない。凹部１４インシュレーター１の機能（役割）としては、不織布１２で、電解液注液に金属コンタミを捕集することができる。このことは、図３を用いて詳細に後述する。また、インシュレーター１のもう一つの機能（役割）としては、絶縁板１３によって、第１電極２及び第２電極と、缶１１とを絶縁することができる。絶縁板１３は、電解液注液時に製造工程で混入するコンタミ（例えば金属コンタミ）を不織布１２で捕集するために、絶縁板１３は、複数の穴部２１を有する。
絶縁板１３は、絶縁性機能を有すれば任意の材料でよいが、ＰＰ、ＰＥＴ、ＰＰＳ等の熱可塑性樹脂であることが好ましい。絶縁板１３が熱可塑性樹脂であると、同じ熱可塑性樹脂である不織布１２と溶着することができる。
不織布１２は、ポリエステル、ＰＰＳ、ＰＢＴ等の繊維からなり、最大孔径が２０～１２０μｍ、目付量が２５～１５０ｇ／ｍ２であることが好ましい。なお、不織布１２は、第１電極２及び第２電極３の巻回電極体の端面の凹凸に密着して支持できるように、柔軟性のあるものが好ましい。コンタミを捕集する機能を有すれば、不織布１２以外のフィルタ部材を用いてもよい。
円筒型非水二次電池５００は、第２電極３（負極３）の容量が、電極反応物質であるリチウム（Ｌｉ）又はリチウムイオン（Ｌｉ＋）の吸蔵および放出による容量成分により表されるいわゆるリチウムイオン二次電池である。円筒型非水二次電池５００は、ほぼ中空円柱状の缶１１の内部に、一対の帯状の第１電極２と帯状の第２電極３とがセパレーター４を介して積層し巻回された巻回電極体を有している。缶１１は、ニッケル（Ｎｉ）のめっき１５がされた鉄（Ｆｅ）により構成されており、一端部が閉鎖され他端部が開放されている。缶１１の内部には、電解液が注入され、セパレーター４に含浸されている。また、巻回電極体を挟むように巻回周面に対して垂直に、上記のインシュレーター１と絶縁体１０とが配置されている。
缶１１の開放端部には、第１電極トップカバー８と、この第１電極トップカバー８の内側に設けられた安全弁６等が、ガスケット９を介してかしめられることにより取り付けられている。これにより、缶１１の内部は密閉されている。第１電極トップカバー８は、例えば、缶１１と同様の材料により構成されている。安全弁６は、第１電極トップカバー８と電気的に接続されており、内部短絡あるいは外部からの加熱などにより電池の内圧が一定以上となった場合にディスク板が反転して第１電極トップカバー８と巻回電極体との電気的接続を切断するようになっている。ガスケット９は、例えば、絶縁材料により構成されており、表面にはアスファルトが塗布されている。
第１電極２には第１電極タブ７（図１中では正極タブ７）が電気的に接続され、第２電極３には、第２電極タブ５（図１中では負極タブ５）が電気的に接続されている。第１電極２（正極２）は、第１電極集電体１９（図１中では正極集電体１９）と、第１電極集電体１９の両面に設けられた第１電極活物質層１８（図１中では正極活物質層１８）とから構成されている。一方、第２電極３（負極３）は、第２電極集電体１６（図１中では負極集電体１６）と、第２電極集電体１６の片面又は両面に設けられた第２電極活物質層１７（図１中では負極活物質層１７）とから構成されている。
第１電極集電体１９は、例えば、アルミニウム箔などの金属箔により構成されている。第１電極活物質層１８は、例えば、第１電極活物質（正極活物質）として、リチウム（Ｌｉ）又はリチウムイオン（Ｌｉ＋）を吸蔵および放出することが可能な第１電極材料（正極材料）の１種または２種以上を含んでおり、必要に応じてグラファイトなどの導電剤およびポリフッ化ビニリデンなどの結着剤を含んで構成されている。第１電極材料（正極材料）としては、例えば、リチウム酸化物、リチウムリン酸化物、リチウム硫化物あるいはリチウムを含む層間化合物などのリチウム含有化合物が挙げられる。
第２電極集電体１６は、例えば、銅箔などの金属箔により構成されている。第２電極活物質層１７は、例えば、第２電極活物質（負極活物質）として、リチウム（Ｌｉ）又はリチウムイオン（Ｌｉ＋）を吸蔵および放出することが可能な第２電極材料（負極材料）の１種または２種以上を含んでおり、必要に応じてグラファイトなどの導電剤およびポリフッ化ビニリデンなどの結着剤を含んで構成されている。第２電極材料（負極材料）としては、例えば、難黒鉛化性炭素、易黒鉛化性炭素、黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維あるいは活性炭などの炭素材料が挙げられる。
図１中では、本技術に係る第１の実施形態の二次電池は円筒型非水二次電池５００であるが、必要に応じて、本技術に係る第１の実施形態の二次電池は、巻回電極体をフィルム状の外装部材の内部に収容した電池、いわゆるラミネートフィルム型の二次電池でもよく、例えば、ラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池が挙げられる。
図２は、缶底１１ａの凹部１４の機能を説明するための図である。図２（Ａ）は、Ｂｏｔｔｏｍ部（缶底）に凹部を有さない円筒型非水二次電池６００の断面図であり、図２（Ｂ）は、Ｂｏｔｔｏｍ部（缶底）に凹部を有する円筒型非水二次電池５０１の断面図である。図２（Ｃ）は、凹部１４が開裂した後の缶底１１ａを示す側面図である。図２（Ｄ）は、凹部１４が開裂する前の缶底１１ａを示す上面図であり、缶底１１ａと凹部１４との配置関係の一例を示す図である。凹部１４は、プレスして作製された場合は、刻印と称される場合がある。
図２に示されるように、近年、高容量、高出力に伴い燃焼試験時の電極からのガス発生量が増加し（電池６００の内部のガスの流れは矢印Ｒ、電池５０１の内部のガスの流れは矢印Ｗ）、さらに、電極中心穴を小径化することで電池６００又は電池５０１のＴＯＰ部へのガス逃げが減少し（電池６００では、Ｇ～Ｉの矢印方向のガス逃げ、電池５０１ではＳ～Ｕの矢印方向のガス逃げ）、Ｂｏｔｔｏｍ部（缶底）のガス圧力が高まる。電池６００では、矢印Ｏ及びＰ方向にガスが逃げて電池破裂を引き起こす。対策として、ガスを開放するガス開放機構を有する凹部１４（缶底刻印でもよい。）を、電池５０１の金属ケースの缶のＢｏｔｔｏｍ部（缶底）に設置する。図２（Ｃ）に示されるように、凹部１４は開裂して、矢印Ｖ方向にガスが放出される。凹部１４は、缶底を開くために、例えば、円形状、又は円形状に類似した形で、缶底の板厚よりも薄い板厚で構成されてよい。図１に示されるように、缶底１１ａの厚みがＱ１のときに、凹部１４の厚みはＱ１より薄い厚みのＱ２となる。凹部１４は、開裂することができれば、分割されずに１つで構成されてもよいし、２分割以上されて、２つの以上の凹部から構成されてもよい。
しかしながら、缶底１１ａに凹部１４を有して、凹部１４と、インシュレーター１が備える絶縁板１３の穴部２１とが完全に重なった場合に、電池過放電時に缶１１が溶解することがある。そこで、本技術に係る二次電池は、インシュレーターの機能である金属コンタミ捕集性と絶縁性との優れた性能を維持しつつ、上記で説明をしたように、過放電時に缶１１又は缶底１１ａ、特には、凹部１４が溶解しない機能を有するインシュレーターを備える。
図３は、インシュレーター１の機能を説明するための図である。電解液注液は、Ｗ１～Ｗ２の方向に流れて絶縁板１３の穴部２１を通過して、さらに、Ｗ３～Ｗ４の方向に流れた不織布１２を通過する。不織布１２は、コンタミ（金属コンタミ）を捕集することができる。
図４（Ａ）は、電池過放電時の正極電位、負極電位及びセル電圧を示すグラフであり、図４（Ｂ）は、缶底１１ａの溶解を説明するための図である。
図４（Ａ）に示されるように、電池が過放電状態になると、電極負極電位が鉄の溶解電位に達する。そのため、図４（Ｂ）に示されるように、絶縁体１３１と不織布１２１とを備えるインシュレーター１１１が有する穴部２１と凹部１４とは完全に重なっており、電解液Ｘ１～Ｘ５の流れにしたがって、缶１１（図４（Ｂ）中では負極缶）は主成分が鉄であるために電池内部から溶解し始める。絶縁体１３１は材料的には絶縁体１３と同様であり、不織布１２１は材料的には不織布１２と同様である。上述したように、ガスを開放するガス開放機構を有する凹部１４（缶底刻印）は、円形状、又は円形状に類似した形で、缶底１１ａの板厚よりも薄い板厚で構成されている。この薄肉部に、高温環境で電解液が供給され続けると鉄溶解が促進されて、凹部１４（缶底刻印）の薄肉部に穴空きが発生し、最悪の場合、電解液が漏液することがある。
電解液は、溶媒と、この溶媒に溶解された電解質塩とを含んでいる。溶媒としては、炭酸エチレンあるいは炭酸プロピレンなどの環状の炭酸エステルを用いることができ、また、これらの環状の炭酸エステルに加えて、鎖状の炭酸エステルを混合して用いてもよい。更にまた、溶媒に、２，４－ジフルオロアニソールあるいは炭酸ビニレンを含んでもよい。
電解質塩としては、例えばリチウム塩が挙げられ、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。リチウム塩としては、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢ（Ｃ6Ｈ5）4、ＬｉＣＨ3ＳＯ3、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2、ＬｉＣ（ＳＯ2ＣＦ3）3、ＬｉＡｌＣｌ4、ＬｉＳｉＦ6、ＬｉＣｌ、ジフルオロ［オキソラト－Ｏ，Ｏ'］ホウ酸リチウム、リチウムビスオキサレートボレート、あるいはＬｉＢｒなどが挙げられる。
図５（Ａ）及び（Ｂ）は、本技術に係る第１の実施形態の二次電池に備えられるインシュレーター１Ａ及び１Ｂを示す上面図である。図（Ａ）及び（Ｂ）には中心穴２０と穴部２１とが示されている。穴部２１は、中心穴２０以外の全ての穴部がいう。そして穴部２１は中心穴２０と対応させて、周辺穴と称する場合がある。
図５（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、凹部１４（缶底刻印）と、インシュレーター１Ａ又は１Ｂがそれぞれ有する絶縁板１３Ａ又は１３Ｂの穴部２１とは完全に重なることはない。より詳しくは、図５（Ａ）に示されるインシュレーター１Ａにおいては、凹部１４（缶底刻印）の少なくとも一部と、インシュレーター１Ａが有する絶縁板１３Ａの穴部２１の少なくとも一部とは重ならない。図５（Ｂ）に示されるインシュレーター１Ｂにおいては、凹部１４（缶底刻印）と、インシュレーター１Ｂが有する絶縁板１３Ｂの穴部２１とは完全に重ならない。インシュレーター１Ａ及び１Ｂによれば、電池過放電時に発生していた凹部１４（缶底刻印）の電解液による溶解を防止することができる。
図６は、本技術に係る第１の実施形態の二次電池５００に備えられるインシュレーター１が有する穴部２１の開口率と、落下試験合格率又は電圧低下不良率との関係を示すグラフである。電池の落下試験は、開回路電圧が４．４±０．０５Ｖの電池を、１０ｍの高さから、３０回自由落下させた時に、電池電圧が、３．０Ｖ以上であることを合格条件とする。試験数は１００ケとした。電圧低下の試験は、いわゆるいじわる試験のひとつであり、電池の組立工程であらかじめ電池缶の底に微小金属粉を入れた状態で電池を組立て完成させた後、開回路電圧４．２±０．０５に充電し６０℃雰囲気で１０日経過後の電圧降下が０．２Vを超えたものを不合格とした。試験数１００本とした。なお、これはインシュレーター１の金属コンタミの捕集性能を疑似的に評価する試験である。
インシュレーター１の機能の一つは金属コンタミの捕集で、絶縁板１３の穴部２１の開口率を小さくすると、電解液の注液時における、金属コンタミの捕集性がやや低下する場合がある。金属コンタミの捕集性がやや低下すると、金属コンタミが電極内部に侵入し、完成電池で電圧低下不良が発生するおそれがある。図６に示されるように、開口率５％未満になると金属コンタミの捕集性がやや低下し、電圧低下不良率がやや増加する。
また、インシュレーター１の別の機能として、缶１１と、第１電極２及び第２電極３との絶縁をする機能（役割）がある。穴部２１の開口率が大きくなると部品強度がやや低下し絶縁効果がやや低下する場合がある。図６に示される、電池の落下試験の結果においては、開口率が４０％以上になると電池の落下試験の合格率がやや低下する。
したがって、インシュレーター１の絶縁板１３の穴部の開口率は、随意的な開口率でよいが、５～４０％にすることが好適である。この好適な態様により、金属コンタミの捕集性と絶縁耐久性の低下防止とを両立することができる。
図７を用いて、インシュレーター１の開口率を説明する。図７（Ａ）には、絶縁板１３Ｃと、仮想円２２と、穴部２１と、中心穴２０とが示され、図７（Ｂ）には、絶縁板１３Ｄと、仮想円２２と、穴部２１と、中心穴２０とが示されている。開口率は以下の式１により求められる。
式１：開口率＝穴部２１の合計面積／仮想円２２の面積；
なお、絶縁板１３Ｃ及び１３Ｄは、少なくとも１つの穴部２１を有するが、金属コンタミを捕集する不織布（図７中では不図示）は穴部を有さない。また、中心穴２０の面積は、穴部２１の合計面積からは除かれる。図７（Ａ）に示されるように、仮想円２２は絶縁板１３Ｃの外周形状と一致している場合もあるし、図７（Ｂ）に示されるように、絶縁板１３Ｄの外周の一部に切り欠きがある形状となった場合には仮想円は絶縁板１３Ｄに対し外接する円が仮想円２２となる。
式１：開口率＝穴部２１の合計面積／仮想円２２の面積；
なお、絶縁板１３Ｃ及び１３Ｄは、少なくとも１つの穴部２１を有するが、金属コンタミを捕集する不織布（図７中では不図示）は穴部を有さない。また、中心穴２０の面積は、穴部２１の合計面積からは除かれる。図７（Ａ）に示されるように、仮想円２２は絶縁板１３Ｃの外周形状と一致している場合もあるし、図７（Ｂ）に示されるように、絶縁板１３Ｄの外周の一部に切り欠きがある形状となった場合には仮想円は絶縁板１３Ｄに対し外接する円が仮想円２２となる。
上記で述べたように、本技術に係る第１の実施形態の二次電池５００の放電容量は随意の容量でよいが、２．５Ａｈ以上であることが好適な場合がある。
放電容量が２．５Ａｈ以上の電池では、電極のセパレーターの厚みが薄くなるため、金属コンタミの電極内部への侵入に対する耐性が低い場合がある。
電池の容量が２．５Ａｈ未満である電池では、インシュレーター１での金属コンタミの捕集機能がやや低くても完成電池での電圧降下不良率が低い場合がある。したがって、放電容量が２．５Ａｈ以上の場合には上記インシュレーター１に更にフィルタ部材を備えることが望ましい場合がある。
＜３．第２の実施形態（二次電池の例２）＞
図８～図９を用いて、本技術に係る第２の実施形態（二次電池の例２）の二次電池について説明する。なお、本技術に係る第２の実施形態の二次電池について下記に述べること以外は、上記で述べた本技術に係る第１の実施形態の二次電池の内容が、本技術に係る第２の実施形態の二次電池にもそのまま適用され得る。
図８～図９を用いて、本技術に係る第２の実施形態（二次電池の例２）の二次電池について説明する。なお、本技術に係る第２の実施形態の二次電池について下記に述べること以外は、上記で述べた本技術に係る第１の実施形態の二次電池の内容が、本技術に係る第２の実施形態の二次電池にもそのまま適用され得る。
図８は、本技術に係る第２の実施形態の二次電池の一部の拡大断面図である。図８に示されるように、本技術に係る第２の実施形態の二次電池は、絶縁板２３からなるインシュレーター２４を備える。本技術に係る第２の実施形態の二次電池は、コンタミ発生を極力抑えた仕様を有するか、及び／又は、セパレーターの厚みが厚くコンタミ耐性（例えば金属コンタミ耐性）が強い仕様を有する。
図９は、インシュレーター２４が備える穴部２１の開口率と、落下試験合格率又は充放電サイクル容量維持率との関係を示すグラフである。電池の落下試験は、開回路電圧４．４±０．０５Ｖの電池を、高さ１０ｍから、３０回自由落下させた後に、開回路電圧が、３．０Ｖ以上であることを合格条件とする。合格した本数／試験数×１００を合格率（％）とした。試験数は１００ケとした。サイクル特性を調べる場合には、電池状態を安定化させるために常温環境中（２３℃）で二次電池を１サイクル充放電させたのち、同環境中で二次電池をさらに１サイクル充放電させて放電容量を測定した。続いて、同環境中でサイクル数の合計が１０００サイクルに到達するまで充放電を繰り返して放電容量を測定した。この結果から、充放電サイクル容量維持率（％）＝（１０００サイクル目の放電容量／２サイクル目の放電容量）×１００を算出した。充電時には、０．２Ｃの電流で上限電圧４．２Ｖまで定電流定電圧充電し、さらに定電圧で電流が０．０５Ｃに到達するまで充電した。放電時には、０．２Ｃの電流で終始電圧２．５Ｖに到達するまで定電流放電した。なお、「０．２Ｃ」および「０．０５Ｃ」とは、それぞれ電池容量（理論容量）を５時間および２０時間で放電しきる電流値である。例えば２．５Ａｈの電池容量の電池の場合には１Ｃの電流値は２．５Ａ、０．２Ｃの電流値は０．５Ａである。
インシュレーター２４は、不織布等のフィルタ部材がないので、電解液の注液性が向上し、さらに、インシュレーター２４の穴部２１の開口率が大きいと、第１電極２及び第２電極３への電解液含浸性が向上し、充放電サイクル特性が向上する。図９に示されるように、インシュレーター２４の穴部２１の開口率は随意的な開口率でよいが、開口率が１５％以上であれば、充放電を１０００サイクル実施したときの容量維持率を９０％以上とすることができる。
＜４．二次電池の用途＞
二次電池の用途について下記に詳細に説明する。
二次電池の用途について下記に詳細に説明する。
＜４－１．二次電池の用途の概要＞
二次電池の用途は、その二次電池を駆動用の電源または電力蓄積用の電力貯蔵源などとして利用可能な機械、機器、器具、装置およびシステム（複数の機器などの集合体）などであれば、特に限定されない。電源として使用される二次電池は、主電源（優先的に使用される電源）でもよいし、補助電源（主電源に代えて、または主電源から切り換えて使用される電源）でもよい。二次電池を補助電源として利用する場合には、主電源の種類は二次電池に限られない。
二次電池の用途は、例えば、以下の通りである。ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型コンピュータ、携帯電話（例えばスマートフォンなど）、携帯情報端末（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ：ＰＤＡ）、撮像装置（例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなど）、オーディオ機器（例えばポータブルオーディオプレイヤー）、ゲーム機器、コードレスフォン子機、電子書籍、電子辞書、ラジオ、ヘッドホン、ナビゲーションシステム、メモリーカード、ペースメーカー、補聴器、照明機器、玩具、医療機器、ロボットなどの電子機器（携帯用電子機器を含む。）である。電気シェーバなどの携帯用生活器具である。バックアップ電源およびメモリーカードなどの記憶用装置である。電動ドリルおよび電動鋸などの電動工具である。着脱可能な電源としてノート型パソコンなどに用いられる電池パックである。ペースメーカーおよび補聴器などの医療用電子機器である。電気自動車（ハイブリッド自動車を含む。）などに用いられる車両である。非常時などに備えて電力を蓄積しておく家庭用バッテリシステムなどの蓄電システムである。勿論、上記以外の用途でもよい。
なかでも、二次電池は、電池パック、車両、蓄電システム、電動工具、及び電子機器に適用されることが有効である。優れた電池特性が要求されるため、本技術の二次電池を用いることで、有効に性能向上を図ることができるからである。なお、電池パックは、二次電池を用いた電源であり、いわゆる組電池などである。車両は、二次電池を駆動用電源として作動（走行）する車両であり、上記したように、二次電池以外の駆動源を併せて備えた自動車（ハイブリッド自動車など）でもよい。蓄電システムは、例えば、住宅用の蓄電システムが挙げられ、二次電池を電力貯蔵源として用いるシステムである。蓄電システムでは、電力貯蔵源である二次電池に電力が蓄積されているため、その電力を利用して電力消費装置、例えば、家庭用の電気製品が使用可能になる。電動工具は、二次電池を駆動用の電源として可動部（例えばドリルなど）が可動する工具である。電子機器は、二次電池を駆動用の電源（電力供給源）として各種機能を発揮する機器である。
ここで、二次電池のいくつかの適用例について具体的に説明する。なお、以下で説明する各適用例の構成はあくまで一例であるため、適宜変更可能である。
＜４－２．第３の実施形態（電池パックの例）＞
本技術に係る第３の実施形態の電池パックは、本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は本技術に係る第２の実施形態の二次電池と、二次電池の使用状態を制御する制御部と、制御部の指示に応じて、二次電池の使用状態を切り換えるスイッチ部と、を備える、電池パックである。本技術に係る第３の実施形態の電池パックは、優れた電池特性や優れた信頼性を有する本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は本技術に係る第２の実施形態の二次電池を備えているので、電池パックの性能や信頼性の向上につながる。
本技術に係る第３の実施形態の電池パックは、本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は本技術に係る第２の実施形態の二次電池と、二次電池の使用状態を制御する制御部と、制御部の指示に応じて、二次電池の使用状態を切り換えるスイッチ部と、を備える、電池パックである。本技術に係る第３の実施形態の電池パックは、優れた電池特性や優れた信頼性を有する本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は本技術に係る第２の実施形態の二次電池を備えているので、電池パックの性能や信頼性の向上につながる。
以下に、本技術に係る第３の実施形態の電池パックについて、図面を参照しながら説明する。
図１４は、電池パックのブロック構成を表している。この電池パックは、例えば、プラスチック材料などにより形成された筐体６０の内部に、制御部６１と、電源６２と、スイッチ部６３と、電流測定部６４と、温度検出部６５と、電圧検出部６６と、スイッチ制御部６７と、メモリ６８と、温度検出素子６９と、電流検出抵抗７０と、正極端子７１および負極端子７２とを備えている。
制御部６１は、電池パック全体の動作（電源６２の使用状態を含む）を制御するものであり、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などを含んでいる。電源６２は、１または２以上の二次電池（図示せず）を含んでいる。この電源６２は、例えば、２以上の二次電池を含む組電池であり、それらの二次電池の接続形式は、直列でもよいし、並列でもよいし、双方の混合型でもよい。一例を挙げると、電源６２は、２並列３直列となるように接続された６つの二次電池を含んでいる。
スイッチ部６３は、制御部６１の指示に応じて電源６２の使用状態（電源６２と外部機器との接続の可否）を切り換えるものである。このスイッチ部６３は、例えば、充電制御スイッチ、放電制御スイッチ、充電用ダイオードおよび放電用ダイオード（いずれも図示せず）などを含んでいる。充電制御スイッチおよび放電制御スイッチは、例えば、金属酸化物半導体を用いた電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などの半導体スイッチである。
電流測定部６４は、電流検出抵抗７０を用いて電流を測定して、その測定結果を制御部６１に出力するものである。温度検出部６５は、温度検出素子６９を用いて温度を測定して、その測定結果を制御部６１に出力するようになっている。この温度測定結果は、例えば、異常発熱時において制御部６１が充放電制御を行う場合や、制御部６１が残容量の算出時において補正処理を行う場合などに用いられる。電圧検出部６６は、電源６２中における二次電池の電圧を測定して、その測定電圧をアナログ－デジタル変換して制御部６１に供給するものである。
スイッチ制御部６７は、電流測定部６４および電圧検出部６６から入力される信号に応じて、スイッチ部６３の動作を制御するものである。
このスイッチ制御部６７は、例えば、電池電圧が過充電検出電圧に到達した場合に、スイッチ部６３（充電制御スイッチ）を切断して、電源６２の電流経路に充電電流が流れないように制御する。これにより、電源６２では、放電用ダイオードを介して放電のみが可能になる。なお、スイッチ制御部６７は、例えば、充電時に大電流が流れた場合に、充電電流を遮断するようになっている。
また、スイッチ制御部６７は、例えば、電池電圧が過放電検出電圧に到達した場合に、スイッチ部６３（放電制御スイッチ）を切断して、電源６２の電流経路に放電電流が流れないようにする。これにより、電源６２では、充電用ダイオードを介して充電のみが可能になる。なお、スイッチ制御部６７は、例えば、放電時に大電流が流れた場合に、放電電流を遮断するようになっている。
なお、二次電池では、例えば、過充電検出電圧は４．２Ｖ±０．０５Ｖであり、過放電検出電圧は２．４Ｖ±０．１Ｖである。
メモリ６８は、例えば、不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭなどである。このメモリ６８には、例えば、制御部６１により演算された数値や、製造工程段階において測定された二次電池の情報（例えば初期状態の内部抵抗）などが記憶されている。なお、メモリ６８に二次電池の満充電容量を記憶させておけば、制御部６１が残容量などの情報を把握可能になる。
温度検出素子６９は、電源６２の温度を測定すると共にその測定結果を制御部６１に出力するものであり、例えば、サーミスタなどである。
正極端子７１および負極端子７２は、電池パックを用いて稼働される外部機器（例えばノート型のパーソナルコンピュータなど）や、電池パックを充電するために用いられる外部機器（例えば充電器など）などに接続される端子である。電源６２の充放電は、正極端子７１および負極端子７２を介して行われる。
＜４－３．第４の実施形態（車両の例）＞
本技術に係る第４の実施形態の車両は、本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は第２の実施形態の二次電池と、二次電池から供給された電力を駆動力に変換する駆動力変換装置と、駆動力に応じて駆動する駆動部と、車両制御装置と、を備える、車両である。本技術に係る第４の実施形態の車両は、優れた電池特性や優れた信頼性を有する本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は第２の実施形態の二次電池を備えているので、車両の性能や信頼性の向上につながる。
本技術に係る第４の実施形態の車両は、本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は第２の実施形態の二次電池と、二次電池から供給された電力を駆動力に変換する駆動力変換装置と、駆動力に応じて駆動する駆動部と、車両制御装置と、を備える、車両である。本技術に係る第４の実施形態の車両は、優れた電池特性や優れた信頼性を有する本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は第２の実施形態の二次電池を備えているので、車両の性能や信頼性の向上につながる。
以下に、本技術に係る第４の実施形態の車両について、図１５を参照しながら説明する。
図１５に、本技術が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッドの車両の構成の一例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンで動かす発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。
このハイブリッド車両７２００には、エンジン７２０１、発電機７２０２、電力駆動力変換装置７２０３、駆動輪７２０４ａ、駆動輪７２０４ｂ、車輪７２０５ａ、車輪７２０５ｂ、バッテリー７２０８、車両制御装置７２０９、各種センサ７２１０、充電口７２１１が搭載されている。バッテリー７２０８に対して、蓄電装置（不図示）が適用される。
ハイブリッド車両７２００は、電力駆動力変換装置７２０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置７２０３の一例は、モータである。バッテリー７２０８の電力によって電力駆動力変換装置７２０３が作動し、この電力駆動力変換装置７２０３の回転力が駆動輪７２０４ａ、７２０４ｂに伝達される。なお、必要な個所に直流－交流（ＤＣ－ＡＣ）あるいは逆変換（ＡＣ－ＤＣ変換）を用いることによって、電力駆動力変換装置７２０３が交流モータでも直流モータでも適用可能である。各種センサ７２１０は、車両制御装置７２０９を介してエンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御したりする。各種センサ７２１０には、速度センサ、加速度センサ、エンジン回転数センサなどが含まれる。
エンジン７２０１の回転力は発電機７２０２に伝えられ、その回転力によって発電機７２０２により生成された電力をバッテリー７２０８に蓄積することが可能である。
図示しない制動機構によりハイブリッド車両が減速すると、その減速時の抵抗力が電力駆動力変換装置７２０３に回転力として加わり、この回転力によって電力駆動力変換装置７２０３により生成された回生電力がバッテリー７２０８に蓄積される。
バッテリー７２０８は、ハイブリッド車両の外部の電源に接続されることで、その外部電源から充電口２１１を入力口として電力供給を受け、受けた電力を蓄積することも可能である。
図示しないが、二次電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行なう情報処理装置を備えていても良い。このような情報処理装置としては、例えば、電池の残量に関する情報に基づき、電池残量表示を行う情報処理装置などがある。
なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、或いはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、モータで走行するシリーズハイブリッド車を例として説明した。しかしながら、エンジンとモータの出力がいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モータのみで走行、エンジンとモータ走行という３つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車に対しても本開示は有効に適用可能である。さらに、エンジンを用いず駆動モータのみによる駆動で走行する所謂、電動車両に対しても本技術は有効に適用可能である。
＜４－４．第５の実施形態（蓄電システムの例）＞
本技術に係る第５の実施形態の蓄電システムは、本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は本技術に係る第２の実施形態の二次電池を有する蓄電装置と、二次電池から電力が供給される電力消費装置と、二次電池からの該電力消費装置に対する電力供給を制御する制御装置と、二次電池を充電する発電装置と、を備える、蓄電システムである。本技術に係る第５の実施形態の蓄電システムは、優れた電池特性や優れた信頼性を有する本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は本技術に係る第２の実施形態の二次電池を備えているので、蓄電システムの性能や信頼性の向上につながる。
本技術に係る第５の実施形態の蓄電システムは、本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は本技術に係る第２の実施形態の二次電池を有する蓄電装置と、二次電池から電力が供給される電力消費装置と、二次電池からの該電力消費装置に対する電力供給を制御する制御装置と、二次電池を充電する発電装置と、を備える、蓄電システムである。本技術に係る第５の実施形態の蓄電システムは、優れた電池特性や優れた信頼性を有する本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は本技術に係る第２の実施形態の二次電池を備えているので、蓄電システムの性能や信頼性の向上につながる。
以下に、本技術に係る第５の実施形態の蓄電システムの１例である住宅用の蓄電システムについて、図１６を参照しながら説明する。
例えば、住宅９００１用の蓄電システム９１００においては、火力発電９００２ａ、原子力発電９００２ｂ、水力発電９００２ｃ等の集中型電力系統９００２から電力網９００９、情報網９０１２、スマートメータ９００７、パワーハブ９００８等を介し、電力が蓄電装置９００３に供給される。これと共に、家庭内発電装置９００４等の独立電源から電力が蓄電装置９００３に供給される。蓄電装置９００３に供給された電力が蓄電される。蓄電装置９００３を使用して、住宅９００１で使用する電力が給電される。住宅９００１に限らずビルに関しても同様の蓄電システムを使用できる。
住宅９００１には、発電装置９００４、電力消費装置９００５、蓄電装置９００３、各装置を制御する制御装置９０１０、スマートメータ９００７、各種情報を取得するセンサ９０１１が設けられている。各装置は、電力網９００９および情報網９０１２によって接続されている。発電装置９００４として、太陽電池、燃料電池等が利用され、発電した電力が電力消費装置９００５および／または蓄電装置９００３に供給される。電力消費装置９００５は、冷蔵庫９００５ａ、空調装置９００５ｂ、テレビジョン受信機９００５ｃ、風呂９００５ｄ等である。さらに、電力消費装置９００５には、電動車両９００６が含まれる。電動車両９００６は、電気自動車９００６ａ、ハイブリッドカー９００６ｂ、電気バイク９００６ｃである。
蓄電装置９００３に対して、上述した本開示のバッテリユニットが適用される。蓄電装置９００３は、二次電池又はキャパシタから構成されている。例えば、リチウムイオン電池によって構成されている。リチウムイオン電池は、定置型であっても、電動車両９００６で使用されるものでも良い。スマートメータ９００７は、商用電力の使用量を測定し、測定された使用量を、電力会社に送信する機能を備えている。電力網９００９は、直流給電、交流給電、非接触給電の何れか一つまたは複数を組み合わせてもよい。
各種のセンサ９０１１は、例えば人感センサ、照度センサ、物体検知センサ、消費電力センサ、振動センサ、接触センサ、温度センサ、赤外線センサ等である。各種センサ９０１１により取得された情報は、制御装置９０１０に送信される。センサ９０１１からの情報によって、気象の状態、人の状態等が把握されて電力消費装置９００５を自動的に制御してエネルギー消費を最小とすることができる。さらに、制御装置９０１０は、住宅９００１に関する情報を、インターネットを介して外部の電力会社等に送信することができる。
パワーハブ９００８によって、電力線の分岐、直流交流変換等の処理がなされる。制御装置９０１０と接続される情報網９０１２の通信方式としては、ＵＡＲＴ(Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ＡｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＲｅｃｅｉｖｅｒ-Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ:非同期シリアル通信用送受信回路）等の通信インターフェースを使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ、Ｗｉ－Ｆｉ等の無線通信規格によるセンサーネットワークを利用する方法がある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）方式は、マルチメディア通信に適用され、一対多接続の通信を行うことができる。ＺｉｇＢｅｅは、ＩＥＥＥ(Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ) ８０２．１５．４の物理層を使用するものである。ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、ＰＡＮ(Ｐｅｒｓｏｎａｌ ＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ) またはＷ(Ｗｉｒｅｌｅｓｓ)ＰＡＮと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。
制御装置９０１０は、外部のサーバ９０１３と接続されている。このサーバ９０１３は、住宅９００１、電力会社、サービスプロバイダーの何れかによって管理されていてもよい。サーバ９０１３が送受信する情報は、たとえば、消費電力情報、生活パターン情報、電力料金、天気情報、天災情報、電力取引に関する情報である。これらの情報は、家庭内の電力消費装置（たとえばテレビジョン受信機）から送受信してもよいが、家庭外の装置（たとえば、携帯電話機等）から送受信してもよい。これらの情報は、表示機能を持つ機器、たとえば、テレビジョン受信機、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）等に、表示されてもよい。
各部を制御する制御装置９０１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成され、この例では、蓄電装置９００３に格納されている。制御装置９０１０は、蓄電装置９００３、家庭内発電装置９００４、電力消費装置９００５、各種センサ９０１１、サーバ９０１３と情報網９０１２により接続され、例えば、商用電力の使用量と、発電量とを調整する機能を有している。なお、その他にも、電力市場で電力取引を行う機能等を備えていてもよい。
以上のように、電力が火力９００２ａ、原子力９００２ｂ、水力９００２ｃ等の集中型電力系統９００２のみならず、家庭内発電装置９００４（太陽光発電、風力発電）の発電電力を蓄電装置９００３に蓄えることができる。したがって、家庭内発電装置９００４の発電電力が変動しても、外部に送出する電力量を一定にしたり、または、必要なだけ放電するといった制御を行うことができる。例えば、太陽光発電で得られた電力を蓄電装置９００３に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置９００３に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置９００３によって蓄電した電力を放電して利用するといった使い方もできる。
なお、この例では、制御装置９０１０が蓄電装置９００３内に格納される例を説明したが、スマートメータ９００７内に格納されてもよいし、単独で構成されていてもよい。さらに、蓄電システム９１００は、集合住宅における複数の家庭を対象として用いられてもよいし、複数の戸建て住宅を対象として用いられてもよい。
＜４－５．第６の実施形態（電動工具の例）＞
本技術に係る第６の実施形態の電動工具は、本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は本技術に係る第２の実施形態の二次電池と、二次電池から電力が供給される可動部とを備える、電動工具である。本技術に係る第６の実施形態の電動工具は、優れた電池特性や優れた信頼性を有する本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は第２の実施形態の二次電池を備えているので、電動工具の性能や信頼性の向上につながる。
本技術に係る第６の実施形態の電動工具は、本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は本技術に係る第２の実施形態の二次電池と、二次電池から電力が供給される可動部とを備える、電動工具である。本技術に係る第６の実施形態の電動工具は、優れた電池特性や優れた信頼性を有する本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は第２の実施形態の二次電池を備えているので、電動工具の性能や信頼性の向上につながる。
以下に、本技術に係る第６の実施形態の電動工具について、図１７を参照しながら説明する。
図１７は、電動工具のブロック構成を表している。この電動工具は、例えば、電動ドリルであり、プラスチック材料などにより形成された工具本体９８の内部に、制御部９９と、電源１００とを備えている。この工具本体９８には、例えば、可動部であるドリル部１０１が稼働（回転）可能に取り付けられている。
制御部９９は、電動工具全体の動作（電源１００の使用状態を含む）を制御するものであり、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源１００は、１または２以上の二次電池（図示せず）を含んでいる。この制御部９９は、図示しない動作スイッチの操作に応じて、電源１００からドリル部１０１に電力を供給するようになっている。
＜４－６．第７の実施形態（電子機器の例）＞
本技術に係る第７の実施形態の電子機器は、本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は本技術に係る第２の実施形態の二次電池を備え、二次電池から電力の供給を受ける、電子機器である。上述したように、本技術に係る第７の実施形態の電子機器は、二次電池を駆動用の電源（電力供給源）として各種機能を発揮する機器である。本技術に係る第７の実施形態の電子機器は、優れた電池特性や優れた信頼性を有する本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は本技術に係る第２の実施形態の二次電池を備えているので、電子機器の性能や信頼性の向上につながる。
本技術に係る第７の実施形態の電子機器は、本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は本技術に係る第２の実施形態の二次電池を備え、二次電池から電力の供給を受ける、電子機器である。上述したように、本技術に係る第７の実施形態の電子機器は、二次電池を駆動用の電源（電力供給源）として各種機能を発揮する機器である。本技術に係る第７の実施形態の電子機器は、優れた電池特性や優れた信頼性を有する本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は本技術に係る第２の実施形態の二次電池を備えているので、電子機器の性能や信頼性の向上につながる。
以下に、本技術に係る第７の実施形態の電子機器について、図１８を参照しながら説明する。
本技術の第７の実施形態に係る電子機器４００の構成の一例について説明する。電子機器４００は、電子機器本体の電子回路４０１と、電池パック３００とを備える。電池パック３００は、正極端子３３１ａおよび負極端子３３１ｂを介して電子回路４０１に対して電気的に接続されている。電子機器４００は、例えば、ユーザにより電池パック３００を着脱自在な構成を有している。なお、電子機器４００の構成はこれに限定されるものではなく、ユーザにより電池パック３００を電子機器４００から取り外しできないように、電池パック３００が電子機器４００内に内蔵されている構成を有していてもよい。
電池パック３００の充電時には、電池パック３００の正極端子３３１ａ、負極端子３３１ｂがそれぞれ、充電器（図示せず）の正極端子、負極端子に接続される。一方、電池パック３００の放電時（電子機器４００の使用時）には、電池パック３００の正極端子３３１ａ、負極端子３３１ｂがそれぞれ、電子回路４０１の正極端子、負極端子に接続される。
電子機器４００としては、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型コンピュータ、携帯電話（例えばスマートフォンなど）、携帯情報端末（ＰＤＡ）、撮像装置（例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなど）、オーディオ機器（例えばポータブルオーディオプレイヤー）、ゲーム機器、コードレスフォン子機、電子書籍、電子辞書、ラジオ、ヘッドホン、ナビゲーションシステム、メモリーカード、ペースメーカー、補聴器、照明機器、玩具、医療機器、ロボットなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。具体例として、頭部装着型ディスプレイ及びバンド型電子機器を説明すると、頭部装着型ディスプレイは、画像表示装置、画像表示装置を観察者の頭部に装着するための装着装置、及び画像表示装置を装着装置に取り付けるための取付け部材を備え、本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は本技術に係る第２の実施形態の二次電池を駆動用の電源とした電子機器であり、バンド型電子機器は、バンド状に連結される複数のセグメントと、複数のセグメント内に配置される複数の電子部品と、複数のセグメント内の複数の電子部品を接続し、少なくとも１つのセグメント内に蛇行形状で配置されるフレキシブル回路基板と、を備え、上記電子部品として、例えば、本技術に係る第１の実施形態の二次電池又は本技術に係る第２の実施形態の二次電池が、上記セグメントに配される電子機器である。
電子回路４０１は、例えば、ＣＰＵ、周辺ロジック部、インターフェース部および記憶部などを備え、電子機器４００の全体を制御する。
電池パック３００は、組電池３０１と、充放電回路３０２とを備える。組電池３０１は、複数の二次電池３０１ａを直列および／または並列に接続して構成されている。複数の二次電池３０１ａは、例えばｎ並列ｍ直列（ｎ、ｍは正の整数）に接続される。なお、図６では、６つの二次電池３０１ａが２並列３直列（２Ｐ３Ｓ）に接続された例が示されている。二次電池３０１ａとしては、第１の実施形態または第２の実施形態に係る二次電池が用いられる。
充電時には、充放電回路３０２は、組電池３０１に対する充電を制御する。一方、放電時（すなわち電子機器４００の使用時）には、充放電回路３０２は、電子機器４００に対する放電を制御する。
以下に、実施例を挙げて、本技術の効果について具体的に説明をする。なお、本技術の範囲は実施例に限定されるものではない。
図１０は、本技術に係る実施例１～４の二次電池に備えられたインシュレーター１ａ～１ｄの上面図であり、電池内での前記インシュレーターの穴部２１と凹部１４（缶底刻印）との位置関係を示した図である。説明の便宜上、凹部１４（缶底刻印）を実線で示しているが、実際には、凹部１４（缶底刻印）は穴部２１以外のところでは隠れて見えない状態である。
＜実施例１＞
図１０（Ａ－１）に示されるように、実施例１の二次電池はインシュレーター１ａを備える。インシュレーター１ａは、絶縁板１３ａと不織布（不図示）とを備え、絶縁板１３ａは、穴部２１と中心穴２０とを有する。絶縁板１３ａの穴部２１の開口率は、１５．５％であった。なお、実施例１の二次電池に備えられたインシュレーター１ａは不織布等のフィルタ部材を備えない形態でもよい。
図１０（Ａ－１）に示されるように、実施例１の二次電池はインシュレーター１ａを備える。インシュレーター１ａは、絶縁板１３ａと不織布（不図示）とを備え、絶縁板１３ａは、穴部２１と中心穴２０とを有する。絶縁板１３ａの穴部２１の開口率は、１５．５％であった。なお、実施例１の二次電池に備えられたインシュレーター１ａは不織布等のフィルタ部材を備えない形態でもよい。
図１０（Ａ－２）に示されるように、インシュレーター１ａ（絶縁板１３ａ）の１２個の穴部２１と凹部１４（缶底刻印）とは重なる部分が無かった。
＜実施例２＞
図１０（Ｂ－１）に示されるように、実施例２の二次電池はインシュレーター１ｂを備える。インシュレーター１ｂは、絶縁板１３ｂと不織布（不図示）とを備え、絶縁板１３ｂは、穴部２１と中心穴２０とを有する。絶縁板１３ｂの穴部２１の開口率は、７．７％であった。なお、実施例２の二次電池に備えられたインシュレーター１ｂは不織布等のフィルタ部材を備えない形態であってもよい。
図１０（Ｂ－１）に示されるように、実施例２の二次電池はインシュレーター１ｂを備える。インシュレーター１ｂは、絶縁板１３ｂと不織布（不図示）とを備え、絶縁板１３ｂは、穴部２１と中心穴２０とを有する。絶縁板１３ｂの穴部２１の開口率は、７．７％であった。なお、実施例２の二次電池に備えられたインシュレーター１ｂは不織布等のフィルタ部材を備えない形態であってもよい。
図１０（Ｂ－２）に示されるように、インシュレーター１ｂ（絶縁板１３ｂ）の２４個の穴部２１と凹部１４（缶底刻印）とは重なる部分が無かった。実施例２の二次電池は、穴部２１の径を小さくした。コンタミ（例えば、金属コンタミ）は数十μｍであるため、穴部２１を小さくしてもコンタミを捕集することができた。
＜実施例３＞
図１０（Ｃ－１）に示されるように、実施例３の二次電池はインシュレーター１ｃを備える。インシュレーター１ｃは、絶縁板１３ｃと不織布（不図示）とを備え、絶縁板１３ｃは、穴部２１と中心穴２０とを有する。絶縁板１３ｃの穴部２１の開口率は、３４．８％であった。なお、実施例３の二次電池に備えられたインシュレーター１ｃは不織布等のフィルタ部材を備えない形態であってもよい。
図１０（Ｃ－１）に示されるように、実施例３の二次電池はインシュレーター１ｃを備える。インシュレーター１ｃは、絶縁板１３ｃと不織布（不図示）とを備え、絶縁板１３ｃは、穴部２１と中心穴２０とを有する。絶縁板１３ｃの穴部２１の開口率は、３４．８％であった。なお、実施例３の二次電池に備えられたインシュレーター１ｃは不織布等のフィルタ部材を備えない形態であってもよい。
図１０（Ｃ－２）に示されるように、インシュレーター１ｃ（絶縁板１３ｃ）の６個の穴部２１と凹部１４（缶底刻印）とは重なる部分が無かった。実施例３の二次電池は、セパレーターが薄い、高容量に適した仕様に適したものである。絶縁板１３ｃの開口率を大きくして、コンタミ（例えば、金属コンタミ）の捕集能力を高めることによって、セパレーターが薄く、高出力及び高容量の電池であっても電圧低下不良率を悪化させなかった。
＜実施例４＞
図１０（Ｄ－１）に示されるように、実施例４の二次電池はインシュレーター１ｄを備える。インシュレーター１ｄは、絶縁板１３ｄと不織布（不図示）とを備え、絶縁板１３ｄは、穴部２１と中心穴２０とを有する。絶縁板１３ｄの穴部２１の開口率は、１５．５％であった。なお、実施例４の二次電池に備えられたインシュレーター１ｄは不織布等のフィルタ部材を備えない形態でもよい。
図１０（Ｄ－１）に示されるように、実施例４の二次電池はインシュレーター１ｄを備える。インシュレーター１ｄは、絶縁板１３ｄと不織布（不図示）とを備え、絶縁板１３ｄは、穴部２１と中心穴２０とを有する。絶縁板１３ｄの穴部２１の開口率は、１５．５％であった。なお、実施例４の二次電池に備えられたインシュレーター１ｄは不織布等のフィルタ部材を備えない形態でもよい。
図１０（Ｄ－２）に示されるように、インシュレーター１ｄ（絶縁板１３ｄ）の１１個の穴部２１のそれぞれの穴部の少なくとも一部と凹部１４（缶底刻印）の少なくとも一部とが重なった。
（穴部と凹部との重なり率及び漏液開始期間の評価）
本技術に係る実施例１及び４の二次電池、更に、本技術に係る実施例５及び６の二次電池を加えて、穴部と凹部との重なり率及び漏液開始期間の評価を実施した。
本技術に係る実施例１及び４の二次電池、更に、本技術に係る実施例５及び６の二次電池を加えて、穴部と凹部との重なり率及び漏液開始期間の評価を実施した。
図１１に、実施例１及び４～６の二次電池に備えられたインシュレーター１ａ及び１ｄ～１ｆの上面図、および、電池内での前記インシュレーター穴部２１と凹部１４（缶底刻印）との位置関係を示した図、穴部２１と凹部１４との重なり率の評価結果及び過放電からの漏液開始期間の評価結果を示す。説明の便宜上、凹部１４（缶底刻印）を実線で示しているが、実際には、凹部１４（缶底刻印）が穴部２１以外では隠れて見えない状態である。
＜実施例５＞
図１１に示されるように、実施例５の二次電池はインシュレーター１ｅを備える。インシュレーター１ｅは、絶縁板１３ｅと不織布（不図示）とを備え、絶縁板１３ｅは、穴部２１と中心穴２０とを有する。絶縁板１３ｅの穴部２１の開口率は１５．５％であった。なお、実施例５の二次電池に備えられたインシュレーター１ｅは不織布等のフィルタ部材を備えない形態でもよい。
図１１に示されるように、実施例５の二次電池はインシュレーター１ｅを備える。インシュレーター１ｅは、絶縁板１３ｅと不織布（不図示）とを備え、絶縁板１３ｅは、穴部２１と中心穴２０とを有する。絶縁板１３ｅの穴部２１の開口率は１５．５％であった。なお、実施例５の二次電池に備えられたインシュレーター１ｅは不織布等のフィルタ部材を備えない形態でもよい。
＜実施例６＞
図１１に示されるように、実施例６の二次電池はインシュレーター１ｆを備える。インシュレーター１ｆは、絶縁板１３ｆと不織布（不図示）とを備え、絶縁板１３ｆは、穴部２１と中心穴２０とを有する。絶縁板１３ｆの穴部２１の開口率は１５．５％であった。なお、実施例６の二次電池に備えられたインシュレーター１ｆは不織布等のフィルタ部材を備えない形態でもよい。
図１１に示されるように、実施例６の二次電池はインシュレーター１ｆを備える。インシュレーター１ｆは、絶縁板１３ｆと不織布（不図示）とを備え、絶縁板１３ｆは、穴部２１と中心穴２０とを有する。絶縁板１３ｆの穴部２１の開口率は１５．５％であった。なお、実施例６の二次電池に備えられたインシュレーター１ｆは不織布等のフィルタ部材を備えない形態でもよい。
（穴部と凹部との重なり率の評価方法及び結果）
図１２に示されるように、凹部１４を、分割されていない略円形状の刻印とし、刻印全体の角度を３４９度とした。図１２に示されるように、１周分の３６０度から３４９度を引いた１１度が、刻印されていない部分１４１である。なお、凹部１４の刻印角度は３４９度に限定されるものではなく例えば２７０度や３６０度にしても良いし、凹部１４を例えば２分割した形態にしても良い。内圧解放弁としての機能を十分に発揮できるように適宜設計を変えることも可能である。
実施例１及び４～６のインシュレーター１ａ及び１ｄ～１ｆのそれぞれが有する１２個の穴部２１のうち、それぞれの穴部が刻印と重なっている部分の刻印角度を求めて、それぞれの穴部の刻印角度を合算して、３４９度で除して、穴部と凹部（刻印）との重なり率を求めた。なお、ここでは非接触式３Ｄ形状測定器（キーエンス製ＶＲ－３０００）を用いることで上記の角度を求めた。
・実施例１のインシュレーター１ａでは、１２個の穴部２１は凹部１４（刻印）と重なる部分が無かったので、穴部と凹部との重なり率は０％であった。
・実施例４のインシュレーター１ｄでは、１２個の穴部２１のうち、５個の穴部２１が凹部１４（刻印）と重なっている部分の刻印角度が９度、６個の穴部２１が凹部１４（刻印）と重なっている部分の刻印角度が２１度であったため、
（９度×５ケ＋２１度×６ケ）／３４９度×１００＝４９．０と計算されて、穴部と凹部との重なり率は４９．０％であった。
・実施例５のインシュレーター１ｅでは、１２個の穴部２１のうち、５個の穴部２１が凹部１４（刻印）と重なっている部分の刻印角度が９度、６個の穴部２１が凹部１４（刻印）と重なっている部分の刻印角度が１１度であったため、
（９度×５ケ＋１１度×６ケ）／３４９度×１００＝３１．８と計算されて、穴部と凹部との重なり率は３１．８％であった。
・実施例６のインシュレーター１ｆでは、１２個の穴部２１のうち、５個の穴部２１が凹部１４（刻印）と重なっている部分の刻印角度が９度であったため、
（９度×５ケ）／３４９度×１００＝１２．９と計算されて、穴部と凹部との重なり率は１２．９％であった。
・実施例４のインシュレーター１ｄでは、１２個の穴部２１のうち、５個の穴部２１が凹部１４（刻印）と重なっている部分の刻印角度が９度、６個の穴部２１が凹部１４（刻印）と重なっている部分の刻印角度が２１度であったため、
（９度×５ケ＋２１度×６ケ）／３４９度×１００＝４９．０と計算されて、穴部と凹部との重なり率は４９．０％であった。
・実施例５のインシュレーター１ｅでは、１２個の穴部２１のうち、５個の穴部２１が凹部１４（刻印）と重なっている部分の刻印角度が９度、６個の穴部２１が凹部１４（刻印）と重なっている部分の刻印角度が１１度であったため、
（９度×５ケ＋１１度×６ケ）／３４９度×１００＝３１．８と計算されて、穴部と凹部との重なり率は３１．８％であった。
・実施例６のインシュレーター１ｆでは、１２個の穴部２１のうち、５個の穴部２１が凹部１４（刻印）と重なっている部分の刻印角度が９度であったため、
（９度×５ケ）／３４９度×１００＝１２．９と計算されて、穴部と凹部との重なり率は１２．９％であった。
（漏液開始期間の評価方法及び結果）
電池が過放電状態になった後の漏液開始までの期間を調べる方法は以下のとおりである。まずサイクル特性と調べた場合と同様の手順により１サイクルの充放電をさせた。その後に、１ｋΩのセメント抵抗器を正極と負極に接続して強制的に放電させた状態で環境温度４５度の恒温槽の中で８００時間保存した。その後、前記抵抗器を電池から取り外して開回路電圧を測定し０．２V以下になったことを確認した。次に、所定の温度条件の恒温槽の中に電池の缶底が下向きになる状態にホルダーで支えて保存した。保存開始してから定期的に電池の缶底の状態を観察し、赤茶色の錆が目視確認できた時点迄の時間を計測した。これは過放電状態で缶底の溶解が進行して穴が開き、内部の電解液が漏れて赤錆となる為である。ここでの温度条件は、３５℃、４５℃、６０℃の３水準であった。各水準の電池本数は５本とした。これらの保存試験の結果を用いて、アレニウスの式から常温（２３℃）での漏液開始期間を推測することができた。
電池が過放電状態になった後の漏液開始までの期間を調べる方法は以下のとおりである。まずサイクル特性と調べた場合と同様の手順により１サイクルの充放電をさせた。その後に、１ｋΩのセメント抵抗器を正極と負極に接続して強制的に放電させた状態で環境温度４５度の恒温槽の中で８００時間保存した。その後、前記抵抗器を電池から取り外して開回路電圧を測定し０．２V以下になったことを確認した。次に、所定の温度条件の恒温槽の中に電池の缶底が下向きになる状態にホルダーで支えて保存した。保存開始してから定期的に電池の缶底の状態を観察し、赤茶色の錆が目視確認できた時点迄の時間を計測した。これは過放電状態で缶底の溶解が進行して穴が開き、内部の電解液が漏れて赤錆となる為である。ここでの温度条件は、３５℃、４５℃、６０℃の３水準であった。各水準の電池本数は５本とした。これらの保存試験の結果を用いて、アレニウスの式から常温（２３℃）での漏液開始期間を推測することができた。
・実施例１の二次電池の過放電からの漏液開始期間（室温２５℃）は３年であった。
・実施例４の二次電池の過放電からの漏液開始期間（室温２５℃）は０．４年であった。
・実施例５の二次電池の過放電からの漏液開始期間（室温２５℃）は１年であった。
・実施例６の二次電池の過放電からの漏液開始期間（室温２５℃）は２年であった。
・実施例４の二次電池の過放電からの漏液開始期間（室温２５℃）は０．４年であった。
・実施例５の二次電池の過放電からの漏液開始期間（室温２５℃）は１年であった。
・実施例６の二次電池の過放電からの漏液開始期間（室温２５℃）は２年であった。
（考察）
一般的には、一旦過放電状態になると正常な充放電ができず、製品として電池が使用できなくなる。さらにその状態が続くと缶底刻印の溶解が進んで電池の電解液などが漏れ出てしまう場合がある。しかし、使用できなくなった日（過放電状態）から、２年以内は過放電状態になってしまった後においても電池の電解液などが電池の外に漏れ出ないことが電子機器の安全上は望ましい。図１１の実施例１及び６に示されるように、穴部２１と凹部１４（刻印）との重なり率が１３％以下であれば、漏液開始期間は２年以上となることが分かった。穴部２１の少なくとも一部と凹部１４（刻印）の少なくとも一部とが重ならなければさらに漏液開始期間は長くなり３年となることが分かった。重なり率は随意的な重なり率でよいが、１３％以下であることが好適であることが確認された。
一般的には、一旦過放電状態になると正常な充放電ができず、製品として電池が使用できなくなる。さらにその状態が続くと缶底刻印の溶解が進んで電池の電解液などが漏れ出てしまう場合がある。しかし、使用できなくなった日（過放電状態）から、２年以内は過放電状態になってしまった後においても電池の電解液などが電池の外に漏れ出ないことが電子機器の安全上は望ましい。図１１の実施例１及び６に示されるように、穴部２１と凹部１４（刻印）との重なり率が１３％以下であれば、漏液開始期間は２年以上となることが分かった。穴部２１の少なくとも一部と凹部１４（刻印）の少なくとも一部とが重ならなければさらに漏液開始期間は長くなり３年となることが分かった。重なり率は随意的な重なり率でよいが、１３％以下であることが好適であることが確認された。
＜比較例１＞
図１３に、比較例１の二次電池に備えられたインシュレーター１１１ａの上面図、及び電池内での前記インシュレーター穴部２１と凹部１４（缶底刻印）との位置関係を示す。説明の便宜上、凹部１４（缶底刻印）を実線で示しているが、実際には、凹部１４（缶底刻印）が穴部２１以外では隠れて見えない状態である。
図１３に、比較例１の二次電池に備えられたインシュレーター１１１ａの上面図、及び電池内での前記インシュレーター穴部２１と凹部１４（缶底刻印）との位置関係を示す。説明の便宜上、凹部１４（缶底刻印）を実線で示しているが、実際には、凹部１４（缶底刻印）が穴部２１以外では隠れて見えない状態である。
比較例１の二次電池はインシュレーター１１１ａを備えた。インシュレーター１１１ａは、絶縁板１３１ａと不織布（不図示）とを備え、絶縁板１３１ａは、穴部２１と中心穴２０とを有した。絶縁板１３１ａの穴部２１の開口率は、１５．５％であった。
図１３に示されるように、インシュレーター１１１ａ（絶縁板１３１ａ）の１２個の穴部２１のそれぞれの穴部と凹部１４（缶底刻印）とは重なった状態である。
比較例１のインシュレーター１１１ａにおける重なり率は、１２個の穴部２１のうち、１１個の穴部２１が凹部１４（刻印）と重なっている部分の刻印角度は２２度であり、１個の穴部２１が凹部１４（刻印）と一部重なっている２箇所の刻印角度は２箇所とも５度であったため（５度×２箇所）、
（２２度×１１ケ＋５度×２箇所）／３４９度×１００＝７２．２と計算されて、穴部と凹部との重なり率は７２．２％であった。
（２２度×１１ケ＋５度×２箇所）／３４９度×１００＝７２．２と計算されて、穴部と凹部との重なり率は７２．２％であった。
（インシュレーターの製造方法）
上記の実施例１～６及び比較例１の二次電池に備えられたインシュレーター１ａ～１ｆ及びインシュレーター１１１ａの製造方法について説明をする。
上記の実施例１～６及び比較例１の二次電池に備えられたインシュレーター１ａ～１ｆ及びインシュレーター１１１ａの製造方法について説明をする。
まず、テープ状に加工されたＰＥＴからなる絶縁板１３ａ～１３ｆ及び絶縁板１３１ａのそれぞれに対して穴部２１をプレスにより打ち抜き加工した。穴部２１を形成した後、絶縁板１３ａ～１３ｆ及び絶縁板１３１ａのそれぞれの下面に、テープ状に加工された不織布を積層させ、絶縁板１３ａ～１３ｆ及び絶縁板１３１ａのそれぞれ及び不織布の一部同士を超音波溶着により相互に固定して、絶縁板及び不織布からなる積層品を完成させ、それぞれの積層品をそれぞれのロールに巻き取った。その後、それぞれのロールを掛け替えてから、それぞれのロールを巻き出しして、それぞれの積層品に対して中心穴２０を打ち抜いた後、インシュレーター１ａ～１ｆ及びインシュレーター１１１ａを製造した。
（二次電池の製造方法）
上記の実施例１～６及び比較例１の二次電池の製造方法について説明をする。
上記の実施例１～６及び比較例１の二次電池の製造方法について説明をする。
上記の実施例１～６及び比較例１の二次電池は円筒型リチウムイオン二次電池である。まず、リチウム（Ｌｉ）又はリチウムイオン（Ｌｉ＋）を吸蔵および放出することが可能な正極材料を含んだ正極を作製し、続いて、リチウム（Ｌｉ）又はリチウムイオン（Ｌｉ＋）を吸蔵および放出することが可能な負極材料を含んだ負極を作製した。次に、正極と負極とをセパレーターを介して巻回した。次に、正極リードの先端部を安全弁に溶接すると共に、負極リードの先端部を負極缶に溶接して、巻回した正極及び負極を、インシュレーター１ａ～１ｆ及びインシュレーター１１１ａと、絶縁体とで挟み負極缶の内部に収納した。次に、正極および負極を負極缶の内部に収納したのち、リン化合物を含む電解液を負極缶の内部に注入し、セパレーターに含浸させた。次に、負極缶の開口端部に電池蓋、安全弁および熱感抵抗素子を、ガスケットを介してかしめることにより固定して、実施例１～６及び比較例１の二次電池（円筒型リチウムイオン二次電池）を作製した。
以下に、応用例１～５を挙げて、本技術について更に具体的に説明をする。
＜応用例１：プリント回路基板＞
上述した二次電池は、図１９に示すように、プリント回路基板１２０２（Print circuit board、以下「ＰＣＢ」と称する。）上に充電回路等と共に実装することができる。例えば、ＰＣＢ１２０２上に二次電池１２０３及び充電回路等の電子回路をリフロー工程でもって実装することができる。ＰＣＢ１２０２上に二次電池１２０３及び充電回路等の電子回路が実装されたものを電池モジュール１２０１と称する。電池モジュール１２０１は、必要に応じてカード型の構成とされ、携帯可能なカード型モバイルバッテリとして構成することができる。
上述した二次電池は、図１９に示すように、プリント回路基板１２０２（Print circuit board、以下「ＰＣＢ」と称する。）上に充電回路等と共に実装することができる。例えば、ＰＣＢ１２０２上に二次電池１２０３及び充電回路等の電子回路をリフロー工程でもって実装することができる。ＰＣＢ１２０２上に二次電池１２０３及び充電回路等の電子回路が実装されたものを電池モジュール１２０１と称する。電池モジュール１２０１は、必要に応じてカード型の構成とされ、携帯可能なカード型モバイルバッテリとして構成することができる。
ＰＣＢ１２０２上には、また、充電制御ＩＣ(Integrated Circuit)１２０４、電池保護ＩＣ１２０５及び電池残量監視ＩＣ１２０６が形成されている。電池保護ＩＣ１２０５は、充放電時に充電電圧が過大となったり、負荷短絡によって過電流が流れたり、過放電が生じることがないように充放電動作を制御する。
ＰＣＢ１２０２に対してＵＳＢ(Universal Serial Bus)インターフェース１２０７が取り付けられている。ＵＳＢインターフェース１２０７を通じて供給される電力によって二次電池１２０３が充電される。この場合、充電制御ＩＣ１２０４によって充電動作が制御される。さらに、ＰＣＢ１２０２に取り付けられている負荷接続端子１２０８ａ及び１２０８ｂから負荷１２０９に対して所定の電力（例えば電圧が４．２Ｖ）が供給される。二次電池１２０３の電池残量が電池残量監視ＩＣ１２０６によって監視され、電池残量を表す表示（図示しない）が外部から分かるようになされる。なお、負荷接続のためにＵＳＢインターフェース１２０７を使用してもよい。
上述した負荷１２０９の具体例は以下のようなものである。
Ａ．ウェアラブル機器（スポーツウオッチ、時計、補聴器等）、
Ｂ．ＩｏＴ端末（センサネットワーク端末等）、
Ｃ．アミューズメント機器（ポータブルゲーム端末、ゲームコントローラ）、
Ｄ．ＩＣ基板埋め込み電池（リアルタイムクロックＩＣ）、
Ｅ．環境発電機器（太陽光発電、熱電発電、振動発電等の発電素子用の蓄電素子）。
Ａ．ウェアラブル機器（スポーツウオッチ、時計、補聴器等）、
Ｂ．ＩｏＴ端末（センサネットワーク端末等）、
Ｃ．アミューズメント機器（ポータブルゲーム端末、ゲームコントローラ）、
Ｄ．ＩＣ基板埋め込み電池（リアルタイムクロックＩＣ）、
Ｅ．環境発電機器（太陽光発電、熱電発電、振動発電等の発電素子用の蓄電素子）。
＜応用例２：ユニバーサルクレジットカード＞
現在、複数枚のクレジットカードを持ち歩いている人が多い。しかしながら、クレジットカードの枚数が多くなるほど、紛失、盗難等の危険性が増す問題がある。そこで、複数枚のクレジットカードやポイントカードなどの機能を１枚のカードに集約した、ユニバーサルクレジットカードと呼ばれるカードが実用化されている。このカードの中には、例えば、様々なクレジットカードやポイントカードの番号や有効期限等の情報を取り込むことができるので、そのカード１枚を財布等の中の入れておけば、好きな時に好きなカードを選択して利用することができる。
現在、複数枚のクレジットカードを持ち歩いている人が多い。しかしながら、クレジットカードの枚数が多くなるほど、紛失、盗難等の危険性が増す問題がある。そこで、複数枚のクレジットカードやポイントカードなどの機能を１枚のカードに集約した、ユニバーサルクレジットカードと呼ばれるカードが実用化されている。このカードの中には、例えば、様々なクレジットカードやポイントカードの番号や有効期限等の情報を取り込むことができるので、そのカード１枚を財布等の中の入れておけば、好きな時に好きなカードを選択して利用することができる。
図２０はユニバーサルクレジットカード１３０１の構成の一例を示す。カード型形状を有し、ＩＣチップ及び本技術に係る二次電池（不図示）が内蔵されている。さらに、小電力消費のディスプレイ１３０２及び操作部例えば方向キー１３０３ａ及び１３０３ｂが設けられている。さらに、充電用端子１３０４がユニバーサルクレジットカード１３０１の表面に設けられている。
例えば、ユーザはディスプレイ１３０２を見ながら方向キー１３０３ａ及び１３０３ｂを操作して予めユニバーサルクレジットカード１３０１にロードされているクレジットカード等を特定することができる。複数のクレジットカードが予めロードされている場合には、ディスプレイ１３０２に各クレジットカードを示す情報が表示され、ユーザが方向キー１３０３ａ及び１３０３ｂを操作して所望のクレジットカードを指定することができる。その後は、従来のクレジットカードと同様に使用することができる。なお、上記は一例であって、本技術による二次電池は、ユニバーサルクレジットカード１３０１以外のあらゆる電子カードに適用可能であることは言うまでもない。
＜応用例３：リストバンド型電子機器＞
ウェアラブル端末の一例として、リストバンド型電子機器がある。その中でも、リストバンド型活動量計は、スマートバンドとも呼ばれ、腕に巻き付けておくのみで、歩数、移動距離、消費カロリー、睡眠量、心拍数などの人の活動に関するデータを取得することができるものである。さらに、取得されたデータをスマートフォンで管理することもできる。さらに、メールの送受信機能を備えることもでき、例えば、メールの着信をＬＥＤ(Light Emitting Diode)ランプ及び／又はバイブレーションでユーザに知らせる通知機能を有するものが使用されている。
ウェアラブル端末の一例として、リストバンド型電子機器がある。その中でも、リストバンド型活動量計は、スマートバンドとも呼ばれ、腕に巻き付けておくのみで、歩数、移動距離、消費カロリー、睡眠量、心拍数などの人の活動に関するデータを取得することができるものである。さらに、取得されたデータをスマートフォンで管理することもできる。さらに、メールの送受信機能を備えることもでき、例えば、メールの着信をＬＥＤ(Light Emitting Diode)ランプ及び／又はバイブレーションでユーザに知らせる通知機能を有するものが使用されている。
図２１及び図２２は、例えば脈拍を計測するリストバンド型活動量計の一例を示す。図２１は、リストバンド型活動量計１５０１の外観の構成例を示している。図２２は、リストバンド型活動量計１５０１の本体部１５０２の構成例を示している。
リストバンド型活動量計１５０１は、光学方式により被験者の例えば脈拍を計測するリストバンド型の計測装置である。図２１に示されるように、リストバンド型活動量計１５０１は、本体部１５０２とバンド１５０３により構成され、腕時計のようにバンド１５０３が被験者の腕（手首）１５０４に装着される。そして、本体部１５０２が、所定の波長の計測光を被験者の腕１５０４の脈を含む部分に照射し、戻ってきた光の強度に基づいて、被験者の脈拍の計測を行う。
本体部１５０２は、基板１５２１、ＬＥＤ１５２２、受光ＩＣ１５２３、遮光体１５２４、操作部１５２５、演算処理部１５２６、表示部１５２７、及び無線装置１５２８を含むように構成される。ＬＥＤ１５２２、受光ＩＣ１５２３、及び、遮光体１５２４は、基板１５２１上に設けられている。ＬＥＤ１５２２は、受光ＩＣ１５２３の制御の下に、所定の波長の計測光を被験者の腕１５０４の脈を含む部分に照射する。
受光ＩＣ１５２３は、計測光が腕１５０４に照射された後に戻ってきた光を受光する。受光ＩＣ１５２３は、戻ってきた光の強度を示すデジタルの計測信号を生成し、生成した計測信号を演算処理部１５２６に供給する。
遮光体１５２４は、基板１５２１上においてＬＥＤ１５２２と受光ＩＣ１５２３の間に設けられている。遮光体１５２４は、ＬＥＤ１５２２からの計測光が、受光ＩＣ１５２３に直接入射されることを防止する。
操作部１５２５は、例えば、ボタン、スイッチ等の各種の操作部材により構成され、本体部１５０２の表面等に設けられる。操作部１５２５は、リストバンド型活動量計１５０１の操作に用いられ、操作内容を示す信号を演算処理部１５２６に供給する。
演算処理部１５２６は、受光ＩＣ１５２３から供給される計測信号に基づいて、被験者の脈拍を計測するための演算処理を行う。演算処理部１５２６は、脈拍の計測結果を表示部１５２７及び無線装置１５２８に供給する。
表示部１５２７は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示装置により構成され、本体部１５０２の表面に設けられる。表示部１５２７は、被験者の脈拍の計測結果等を表示する。
無線装置１５２８は、所定の方式の無線通信により、被験者の脈拍の計測結果を外部の装置に送信する。例えば、図２２に示されるように、無線装置１５２８は、被験者の脈拍の計測結果をスマートフォン１５０５に送信し、スマートフォン１５０５の画面１５０６に計測結果を表示させる。さらに、計測結果のデータがスマートフォン１５０５によって管理され、計測結果をスマートフォン１５０５によって閲覧したり、ネットワーク上のサーバに保存することが可能とされている。なお、無線装置１５２８の通信方式には、任意の方式を採用することができる。なお、受光ＩＣ１５２３は、被験者の腕１５０４以外の部位（例えば、指、耳たぶ等）において脈拍の計測を行う場合にも用いることができる。
上述したリストバンド型活動量計１５０１は、受光ＩＣ１５２３における信号処理によって、体動の影響を除去して、正確に被験者の脈波及び脈拍を計測することができる。例えば、被験者がランニング等の激しい運動を行っても、正確に被験者の脈波及び脈拍を計測することができる。また、例えば、被験者がリストバンド型活動量計１５０１を長時間装着して計測を行う場合にも、被験者の体動の影響を除去して、正確に脈波及び脈拍を計測し続けることができる。
また、演算量を削減することにより、リストバンド型活動量計１５０１の消費電力を下げることができる。その結果、例えば、充電や電池の交換を行わずに、リストバンド型活動量計１５０１を被験者に長時間装着して、計測を行うことが可能になる。
なお、電源として例えば薄型の電池がバンド１５０３内に収納されている。リストバンド型活動量計１５０１は、本体の電子回路と、電池パックを備える。例えばユーザにより電池パックが着脱自在な構成を有している。電子回路は、上述した本体部１５０２に含まれる回路である。電池として二次電池を使用する場合に本技術を適用することができる。
図２３にリストバンド型電子機器１６０１（以下、単に「電子機器１６０１」と称する。）の外観の構成例を示す。
電子機器１６０１は、例えば、人体に着脱自在とされる時計型のいわゆるウェアラブル機器である。電子機器１６０１は、例えば、腕に装着されるバンド部１６１１と、数字や文字、図柄等を表示する表示装置１６１２と、操作ボタン１６１３とを備えている。バンド部１６１１には、複数の孔部１６１１ａと、内周面（電子機器１６０１の装着時に腕に接触する側の面）側に形成される突起１６１１ｂとが形成されている。
電子機器１６０１は、使用状態においては、図２３に示すようにバンド部１６１１が略円形となるように折り曲げられ、孔部１６１１ａに突起１６１１ｂが挿入されて腕に装着される。突起１６１１ｂを挿入する孔部１６１１ａの位置を調整することにより、腕の太さに対応して径の大きさを調整することができる。電子機器１６０１は、使用されない状態では、孔部１６１１ａから突起１６１１ｂが取り外され、バンド部１６１１が略平坦な状態で保管される。本技術の一実施形態に係るセンサは、例えば、バンド部１６１１の全体にわたって設けられている。
＜応用例４：スマートウオッチ＞
スマートウオッチは、既存の腕時計のデザインと同様ないし類似の外観を有し、腕時計と同様にユーザの腕に装着して使用するものであり、ディスプレイに表示される情報で、電話や電子メールの着信などの各種メッセージをユーザに通知する機能を有する。さらに、電子マネー機能、活動量計等の機能を有するスマートウオッチも提案されている。スマートウオッチは、電子機器の本体部分の表面にディスプレイが組み込まれ、ディスプレイに様々な情報が表示される。また、スマートウオッチは、例えば、通信端末（スマートフォン等）とBluetooth（登録商標）などの近距離無線通信を行うことによって、通信端末
等の機能やコンテンツ等と連携することも可能である。
スマートウオッチは、既存の腕時計のデザインと同様ないし類似の外観を有し、腕時計と同様にユーザの腕に装着して使用するものであり、ディスプレイに表示される情報で、電話や電子メールの着信などの各種メッセージをユーザに通知する機能を有する。さらに、電子マネー機能、活動量計等の機能を有するスマートウオッチも提案されている。スマートウオッチは、電子機器の本体部分の表面にディスプレイが組み込まれ、ディスプレイに様々な情報が表示される。また、スマートウオッチは、例えば、通信端末（スマートフォン等）とBluetooth（登録商標）などの近距離無線通信を行うことによって、通信端末
等の機能やコンテンツ等と連携することも可能である。
スマートウオッチの一つとして、バンド状に連結される複数のセグメントと、複数のセグメント内に配置される複数の電子部品と、複数のセグメント内の複数の電子部品を接続し少なくとも１つのセグメント内に蛇行形状で配置されるフレキシブル回路基板とを備えるものが提案されている。このような蛇行形状を有することで、フレキシブル回路基板は、バンドが屈曲しても、ストレスが加わらず、回路の切断が防止される。また、ウオッチ本体を構成する筐体ではなく、そのウオッチ本体に取り付けられるバンド側のセグメントに、電子回路部品を内蔵させることが可能になり、ウオッチ本体側には変更を加える必要がなくなり、従来の時計のデザインと同様のデザインのスマートウオッチを構成することが可能となる。また、本応用例のスマートウオッチは、電子メールや着信などの通知、ユーザの行動履歴などのログの記録、通話などを行うことができる。また、スマートウオッチは、非接触式ＩＣカードとしての機能を備え、非接触で決済や認証等を行うことができる。
本応用例のスマートウオッチは、金属製のバンド内に、通信処理や通知処理を行う回路部品を内蔵している。金属製のバンドを薄型化しながら、電子機器として機能するようにするために、バンドが複数のセグメントを連結した構成とされ、各セグメントに回路基板，振動モータ、電池，加速度センサが収納される。各セグメントの回路基板，振動モータ，電池，加速度センサなどの部品は、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）で接続されている。
図２４にスマートウオッチの全体構成（分解斜視図）を示す。バンド型電子機器２０００は、時計本体３０００に取り付けられる金属製のバンドであり、ユーザの腕に装着される。時計本体３０００は、時刻を表示する文字盤３１００を備える。時計本体３０００は、文字盤３１００の代わりに、液晶ディスプレイなどで電子的に時刻を表示してもよい。
バンド型電子機器２０００は、複数のセグメント２１１０～２２３０を連結した構成である。時計本体３０００の一方のバンド取付け孔にセグメント２１１０が取り付けられ、時計本体３０００の他方のバンド取付け孔にセグメント２２３０が取り付けられる。本例では、それぞれのセグメント２１１０～２２３０は金属で構成される。
（セグメントの内部の概要）
図２５は、バンド型電子機器２０００の内部構成の一部を示す。例えば３個のセグメント２１７０，２１８０，２１９０、２２００、２２１０の内部を示す。バンド型電子機器２０００では、連続した５個のセグメント２１７０～２２１０の内部にフレキシブル回路基板２４００が配置される。セグメント２１７０内には、種々の電子部品が配置され、セグメント２１９０，２２１０には本技術に係るバッテリー２４１１，２４２１が配置され、これらの部品がフレキシブル回路基板２４００で電気的に接続される。セグメント２１７０とセグメント２１９０との間のセグメント２１８０は、比較的小さなサイズであり、蛇行状態のフレキシブル回路基板２４００が配置される。セグメント２１８０の内部では、防水部材に挟まれた状態でフレキシブル回路基板２４００が配置される。なお、セグメント２１７０～２２１０の内部は、防水構造とされている。
図２５は、バンド型電子機器２０００の内部構成の一部を示す。例えば３個のセグメント２１７０，２１８０，２１９０、２２００、２２１０の内部を示す。バンド型電子機器２０００では、連続した５個のセグメント２１７０～２２１０の内部にフレキシブル回路基板２４００が配置される。セグメント２１７０内には、種々の電子部品が配置され、セグメント２１９０，２２１０には本技術に係るバッテリー２４１１，２４２１が配置され、これらの部品がフレキシブル回路基板２４００で電気的に接続される。セグメント２１７０とセグメント２１９０との間のセグメント２１８０は、比較的小さなサイズであり、蛇行状態のフレキシブル回路基板２４００が配置される。セグメント２１８０の内部では、防水部材に挟まれた状態でフレキシブル回路基板２４００が配置される。なお、セグメント２１７０～２２１０の内部は、防水構造とされている。
（スマートウオッチの回路構成）
図２６は、バンド型電子機器２０００の回路構成を示すブロック図である。バンド型電子機器２０００の内部の回路は、時計本体３０００とは独立した構成である。時計本体３０００は、文字盤３１００に配置された針を回転させるムーブメント部３２００を備える。ムーブメント部３２００には、バッテリー３３００が接続されている。これらのムーブメント部３２００やバッテリー３３００は、時計本体３０００の筐体内に内蔵されている。
図２６は、バンド型電子機器２０００の回路構成を示すブロック図である。バンド型電子機器２０００の内部の回路は、時計本体３０００とは独立した構成である。時計本体３０００は、文字盤３１００に配置された針を回転させるムーブメント部３２００を備える。ムーブメント部３２００には、バッテリー３３００が接続されている。これらのムーブメント部３２００やバッテリー３３００は、時計本体３０００の筐体内に内蔵されている。
時計本体３０００に接続されたバンド型電子機器２０００は、３つのセグメント２１７０，２１９０，２２１０に、電子部品が配置される。セグメント２１７０には、データ処理部４１０１と無線通信部４１０２とＮＦＣ通信部４１０４とＧＰＳ部４１０６とが配置される。無線通信部４１０２，ＮＦＣ通信部４１０４，ＧＰＳ部４１０６には、それぞれアンテナ４１０３，４１０５，４１０７が接続されている。それぞれのアンテナ４１０３，４１０５，４１０７は、セグメント２１７０の後述するスリット２１７３の近傍に配置される。
無線通信部４１０２は、例えば、Bluetooth（登録商標）の規格で他の端末と近距離無線通信を行う。ＮＦＣ通信部４１０４は、ＮＦＣの規格で、近接したリーダー／ライタと無線通信を行う。ＧＰＳ部４１０６は、ＧＰＳ（Global Positioning System）と称されるシステムの衛星からの電波を受信して、現在位置の測位を行う測位部である。これらの無線通信部４１０２，ＮＦＣ通信部４１０４，ＧＰＳ部４１０６で得たデータは、データ処理部４１０１に供給される。
また、セグメント２１７０には、ディスプレイ４１０８とバイブレータ４１０９とモーションセンサ４１１０と音声処理部４１１１とが配置されている。ディスプレイ４１０８とバイブレータ４１０９は、バンド型電子機器２０００の装着者に通知する通知部として機能するものである。ディスプレイ４１０８は、複数個の発光ダイオードで構成され、発光ダイオードの点灯や点滅でユーザに通知を行う。複数個の発光ダイオードは、例えばセグメント２１７０の後述するスリット２１７３の内部に配置され、電話の着信や電子メールの受信などが点灯又は点滅で通知される。ディスプレイ４１０８としては、文字や数字などを表示するタイプのものが使用されてもよい。バイブレータ４１０９は、セグメント２１７０を振動させる部材である。バンド型電子機器２０００は、バイブレータ４１０９によるセグメント２１７０の振動で、電話の着信や電子メールの受信などを通知する。
モーションセンサ４１１０は、バンド型電子機器２０００を装着したユーザの動きを検出する。モーションセンサ４１１０としては、加速度センサ、ジャイロセンサ、電子コンパス、気圧センサなどが使用される。また、セグメント２１７０は、モーションセンサ４１１０以外のセンサを内蔵してもよい。例えば、バンド型電子機器２０００を装着したユーザの脈拍などを検出するバイオセンサが内蔵されてもよい。音声処理部４１１１には、マイクロホン４１１２とスピーカ４１１３とが接続され、音声処理部４１１１が、無線通信部４１０２での無線通信で接続された相手と通話の処理を行う。また、音声処理部４１１１は、音声入力操作のための処理を行うこともできる。
そして、セグメント２１９０にはバッテリー２４１１が内蔵され、セグメント２２１０にはバッテリー２４２１が内蔵される。バッテリー２４１１，２４２１は、本技術に係る二次電池によって構成することができ、セグメント２１７０内の回路に駆動用の電源を供給する。セグメント２１７０内の回路とバッテリー２４１１，２４２１は、フレキシブル回路基板２４００（図２５）により接続されている。なお、図２６には示さないが、セグメント２１７０は、バッテリー２４１１，２４２１を充電するための端子を備える。また、セグメント２１９０，２２１０には、バッテリー２４１１，２４２１以外の電子部品が配置されてもよい。例えば、セグメント２１９０，２２１０は、バッテリー２４１１，２４２１の充放電を制御する回路を備えるようにしてもよい。
＜応用例５：眼鏡型端末＞
以下に説明するメガネ型端末は、目の前の風景にテキスト、シンボル、画像等の情報を重畳して表示することができるものである。すなわち、透過式メガネ型端末専用の軽量且つ薄型の画像表示装置ディスプレイモジュールを搭載している。代表的なものとして、頭部装着型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ））がある。
以下に説明するメガネ型端末は、目の前の風景にテキスト、シンボル、画像等の情報を重畳して表示することができるものである。すなわち、透過式メガネ型端末専用の軽量且つ薄型の画像表示装置ディスプレイモジュールを搭載している。代表的なものとして、頭部装着型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ））がある。
この画像表示装置は、光学エンジンとホログラム導光板からなる。光学エンジンは、マイクロディスプレイレンズを使用して画像、テキスト等の映像光を出射する。この映像光がホログラム導光板に入射される。ホログラム導光板は、透明板の両端部にホログラム光学素子が組み込まれたもので、光学エンジンからの映像光を厚さ１ｍｍのような非常に薄い透明板の中を伝搬させて観察者の目に届ける。このような構成によって、透過率が例えば８５％という厚さ３ｍｍ（導光板前後の保護プレートを含む）レンズを実現している。かかるメガネ型端末によって、スポーツ観戦中にプレーヤ、チームの成績等をリアルタイムで見ることができたり、旅先での観光ガイドを表示したりできる。
メガネ型端末の具体例は、図２７に示すように、画像表示部が眼鏡型の構成とされている。すなわち、通常の眼鏡と同様に、眼前に右画像表示部５００１及び左画像表示部５００２を保持するためのフレーム５００３を有する。フレーム５００３は、観察者の正面に配置されるフロント部５００４と、フロント部５００４の両端に蝶番を介して回動自在に取り付けられた２つのテンプル部５００５，５００６から成る。フレーム５００３は、金属や合金、プラスチック、これらの組合せといった、通常の眼鏡を構成する材料と同じ材料から作製されている。なお、ヘッドホン部を設けるようにしてもよい。
右画像表示部５００１および左画像表示部５００２は、利用者の右の眼前と、左の眼前とにそれぞれ位置するように配置されている。テンプル部５００５，５００６が利用者の頭部に画像表示部５００１および５００２を保持する。フロント部５００４とテンプル部５００５の接続箇所において、テンプル部５００５の内側に右表示駆動部５００７が配置されている。フロント部５００４とテンプル部５００６の接続箇所において、テンプル部５００６の内側に左表示駆動部５００８が配置されている。
図２７では省略されているが、フレーム５００３には、本技術に係る二次電池、加速度センサ、ジャイロ、電子コンパス、マイクロホン／スピーカ等が搭載されている。さらに、撮像装置が取り付けられ、静止画／動画の撮影が可能とされている。さらに、メガネ部と例えば無線又は有線のインターフェースでもって接続されたコントローラを備えている。コントローラには、タッチセンサ、各種ボタン、スピーカ、マイクロホン等が設けられている。さらに、スマートフォンとの連携機能を有している。例えばスマートフォンのＧＰＳ機能を活用してユーザの状況に応じた情報を提供することが可能とされている。
本技術は、上記各実施形態、各実施例、及び各応用例に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において変更することが可能である。
なお、本技術の効果は、二次電池に用いられる電極反応物質であれば電極反応物質の種類に依存せずに得られるはずであるため、その電極反応物質の種類を変更しても同様の効果を得ることができる。また、化合物等の化学式は代表的なものであって、同じ化合物の一般名称であれば、記載された価数等に限定されない。
また、本技術は、以下のような構成を取ることもできる。
［１］
電極と、電解液と、該電極と該電解液とを収容する缶と、該電極と該缶との間に配されるインシュレーターとを備え、
該缶の缶底が少なくとも１つの凹部を有し、
該インシュレーターが少なくとも１つの穴部を有し、
該少なくとも１つの凹部の少なくとも一部と、該少なくとも１つの穴部の少なくとも一部とが重ならない、
二次電池。
［２］
前記少なくとも１つの凹部と前記少なくとも１つの穴部とが重ならない、［１］に記載の二次電池。
［３］
前記少なくとも１つの凹部と前記少なくとも１つの穴部との重なり率が１３％以下である、［１］又は［２］に記載の二次電池。
［４］
前記少なくとも１つの穴部の開口率が５％以上４０％以下である、［１］から［３］のいずれか１つに記載の二次電池。
［５］
電池容量が２．５Ａｈ以上である、［１］から［４］のいずれか１つに記載の二次電池。
［６］
前記インシュレーターが絶縁板とフィルタ部材とを備える、［１］から［５］のいずれか１つに記載の二次電池。
［７］
前記フィルタ部材が不織布である、［６］に記載の二次電池
［８］
前記インシュレーターが絶縁板を備える、［１］から［５］のいずれか１つに記載の二次電池。
［９］
円筒型である、［１］から［８］のいずれか１つに記載の二次電池。
［１０］
［１］から［９］のいずれか１つに記載の二次電池と、
該二次電池の使用状態を制御する制御部と、
該制御部の指示に応じて該二次電池の使用状態を切り換えるスイッチ部と、を備える、電池パック。
［１１］
［１］から［９］のいずれか１つに記載の二次電池と、
該二次電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する駆動力変換装置と、
該駆動力に応じて駆動する駆動部と
車両制御装置と、を備える、車両。
［１２］
［１］から［９］のいずれか１つに記載の二次電池を有する蓄電装置と、
該二次電池から電力が供給される電力消費装置と、
該二次電池からの該電力消費装置に対する電力供給を制御する制御装置と、
該二次電池を充電する発電装置と、を備える、蓄電システム。
［１３］
［１］から［９］のいずれか１つに記載の二次電池と、
該二次電池から電力が供給される可動部と、を備える、電動工具。
［１４］
［１］から［９］のいずれか１つに記載の二次電池を備え、
該二次電池から電力の供給を受ける電子機器。
［１］
電極と、電解液と、該電極と該電解液とを収容する缶と、該電極と該缶との間に配されるインシュレーターとを備え、
該缶の缶底が少なくとも１つの凹部を有し、
該インシュレーターが少なくとも１つの穴部を有し、
該少なくとも１つの凹部の少なくとも一部と、該少なくとも１つの穴部の少なくとも一部とが重ならない、
二次電池。
［２］
前記少なくとも１つの凹部と前記少なくとも１つの穴部とが重ならない、［１］に記載の二次電池。
［３］
前記少なくとも１つの凹部と前記少なくとも１つの穴部との重なり率が１３％以下である、［１］又は［２］に記載の二次電池。
［４］
前記少なくとも１つの穴部の開口率が５％以上４０％以下である、［１］から［３］のいずれか１つに記載の二次電池。
［５］
電池容量が２．５Ａｈ以上である、［１］から［４］のいずれか１つに記載の二次電池。
［６］
前記インシュレーターが絶縁板とフィルタ部材とを備える、［１］から［５］のいずれか１つに記載の二次電池。
［７］
前記フィルタ部材が不織布である、［６］に記載の二次電池
［８］
前記インシュレーターが絶縁板を備える、［１］から［５］のいずれか１つに記載の二次電池。
［９］
円筒型である、［１］から［８］のいずれか１つに記載の二次電池。
［１０］
［１］から［９］のいずれか１つに記載の二次電池と、
該二次電池の使用状態を制御する制御部と、
該制御部の指示に応じて該二次電池の使用状態を切り換えるスイッチ部と、を備える、電池パック。
［１１］
［１］から［９］のいずれか１つに記載の二次電池と、
該二次電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する駆動力変換装置と、
該駆動力に応じて駆動する駆動部と
車両制御装置と、を備える、車両。
［１２］
［１］から［９］のいずれか１つに記載の二次電池を有する蓄電装置と、
該二次電池から電力が供給される電力消費装置と、
該二次電池からの該電力消費装置に対する電力供給を制御する制御装置と、
該二次電池を充電する発電装置と、を備える、蓄電システム。
［１３］
［１］から［９］のいずれか１つに記載の二次電池と、
該二次電池から電力が供給される可動部と、を備える、電動工具。
［１４］
［１］から［９］のいずれか１つに記載の二次電池を備え、
該二次電池から電力の供給を受ける電子機器。
１・・・インシュレーター
２・・・第１電極
３・・・第２電極
１１・・・缶
１１ａ・・・缶底
１４・・・凹部
２１・・・穴部
５００・・・二次電池（円筒型非水二次電池）
２・・・第１電極
３・・・第２電極
１１・・・缶
１１ａ・・・缶底
１４・・・凹部
２１・・・穴部
５００・・・二次電池（円筒型非水二次電池）
Claims (14)
- 電極と、電解液と、該電極と該電解液とを収容する缶と、該電極と該缶との間に配されるインシュレーターとを備え、
該缶の缶底が少なくとも１つの凹部を有し、
該インシュレーターが少なくとも１つの穴部を有し、
該少なくとも１つの凹部の少なくとも一部と、該少なくとも１つの穴部の少なくとも一部とが重ならない、二次電池。 - 前記少なくとも１つの凹部と前記少なくとも１つの穴部とが重ならない、請求項１に記載の二次電池。
- 前記少なくとも１つの凹部と前記少なくとも１つの穴部との重なり率が１３％以下である、請求項１に記載の二次電池。
- 前記少なくとも１つの穴部の開口率が５％以上４０％以下である、請求項１に記載の二次電池。
- 電池容量が２．５Ａｈ以上である、請求項１に記載の二次電池。
- 前記インシュレーターが絶縁板とフィルタ部材とを備える、請求項１に記載の二次電池。
- 前記フィルタ部材が不織布である、請求項６に記載の二次電池。
- 前記インシュレーターが絶縁板を備える、請求項１に記載の二次電池。
- 円筒型である、請求項１に記載の二次電池。
- 請求項１に記載の二次電池と、
該二次電池の使用状態を制御する制御部と、
該制御部の指示に応じて該二次電池の使用状態を切り換えるスイッチ部と、を備える、電池パック。 - 請求項１に記載の二次電池と、
該二次電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する駆動力変換装置と、
該駆動力に応じて駆動する駆動部と
車両制御装置と、を備える、車両。 - 請求項１に記載の二次電池を有する蓄電装置と、
該二次電池から電力が供給される電力消費装置と、
該二次電池からの該電力消費装置に対する電力供給を制御する制御装置と、
該二次電池を充電する発電装置と、を備える、蓄電システム。 - 請求項１に記載の二次電池と、
該二次電池から電力が供給される可動部と、を備える、電動工具。 - 請求項１に記載の二次電池を備え、
該二次電池から電力の供給を受ける電子機器。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024042918A1 (ja) * | 2022-08-23 | 2024-02-29 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 非水電解質二次電池 |
| JP7471177B2 (ja) | 2020-08-25 | 2024-04-19 | パナソニックエナジー株式会社 | 非水電解質二次電池 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003157821A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Japan Storage Battery Co Ltd | 均圧型電池 |
| JP2007027109A (ja) | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Samsung Sdi Co Ltd | リチウム二次電池 |
| JP2010061815A (ja) * | 2008-09-01 | 2010-03-18 | Sony Corp | 非水電解質二次電池の絶縁板、非水電解質二次電池および非水電解質二次電池の絶縁板の製造方法 |
| WO2011155198A1 (ja) * | 2010-06-11 | 2011-12-15 | パナソニック株式会社 | 二次電池及びその製造方法 |
| WO2016067510A1 (ja) * | 2014-10-31 | 2016-05-06 | 三洋電機株式会社 | 電池 |
| JP2016105366A (ja) * | 2014-12-01 | 2016-06-09 | ソニー株式会社 | 二次電池用活物質、二次電池用電極、二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器 |
| WO2016203708A1 (ja) | 2015-06-16 | 2016-12-22 | ソニー株式会社 | 電池、電池缶、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4321027B2 (ja) * | 2002-09-13 | 2009-08-26 | ソニー株式会社 | 非水電解液電池 |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003157821A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Japan Storage Battery Co Ltd | 均圧型電池 |
| JP2007027109A (ja) | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Samsung Sdi Co Ltd | リチウム二次電池 |
| JP2010061815A (ja) * | 2008-09-01 | 2010-03-18 | Sony Corp | 非水電解質二次電池の絶縁板、非水電解質二次電池および非水電解質二次電池の絶縁板の製造方法 |
| WO2011155198A1 (ja) * | 2010-06-11 | 2011-12-15 | パナソニック株式会社 | 二次電池及びその製造方法 |
| WO2016067510A1 (ja) * | 2014-10-31 | 2016-05-06 | 三洋電機株式会社 | 電池 |
| JP2016105366A (ja) * | 2014-12-01 | 2016-06-09 | ソニー株式会社 | 二次電池用活物質、二次電池用電極、二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器 |
| WO2016203708A1 (ja) | 2015-06-16 | 2016-12-22 | ソニー株式会社 | 電池、電池缶、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| See also references of EP3595068A4 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7471177B2 (ja) | 2020-08-25 | 2024-04-19 | パナソニックエナジー株式会社 | 非水電解質二次電池 |
| WO2024042918A1 (ja) * | 2022-08-23 | 2024-02-29 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 非水電解質二次電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110326146B (zh) | 2022-08-05 |
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| CN110326146A (zh) | 2019-10-11 |
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| US11050091B2 (en) | Solid battery, manufacturing method of solid battery, battery pack, vehicle, power storage system, power tool, and electronic equipment | |
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| US11196090B2 (en) | Solid battery, battery pack, vehicle, power storage system, power tool, and electronic device | |
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