專利名稱：鋰離子二次電池、組電池、車輛、電池搭載設(shè)備、電池系統(tǒng)和鋰離子二次電池的劣化檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子二次電池、使用了該鋰離子二次電池的組電池、車輛、電池搭載 設(shè)備、電池系統(tǒng)和鋰離子二次電池的劣化檢測方法。
背景技術(shù)：
近年來，在混合動力車和筆記本型個人計算機(jī)、可攜式攝像機(jī)等便攜式電子設(shè)備 的驅(qū)動用電源上，利用了鋰離子二次電池。例如，在專利文獻(xiàn)1中記載了如下鋰離子二次電池將LiPF6用于非水電解液，且 將鋰鹽的濃度設(shè)為0. 4 0. 8mol/l。專利文獻(xiàn)1 日本特開2000-21441號公報

發(fā)明內(nèi)容
然而，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)在伴隨著電池的劣化內(nèi)部電阻增加了的鋰離子二次電池 中，保持在發(fā)電元件的正極板和負(fù)極板之間的電解液的鋰離子的濃度比電池制造時降低。 而且，還發(fā)現(xiàn)在向電池殼體內(nèi)注入了比保持在發(fā)電元件中的電解液更多的電解液的鋰離 子二次電池中，電池殼體中存留在發(fā)電元件外的存留電解液的鋰離子的濃度隨著電池的劣 化而變高。這也與如所述保持在發(fā)電元件的正極板和負(fù)極板之間的電解液的鋰離子的濃度 降低的情況相符。本發(fā)明是基于該情況而完成的，其目的在于提供可測定預(yù)定部位的電解液的鋰 離子的濃度的鋰離子二次電池、使用了該電池的組電池、搭載有這樣的組電池的車輛和電 池搭載設(shè)備、可取得鋰離子二次電池的濃度相關(guān)物理量的電池系統(tǒng)、以及鋰離子二次電池 的劣化檢測方法。而且，其解決方案，在本發(fā)明的一中方式中，是一種鋰離子二次電池，其具備發(fā)電 元件、電池殼體和電解液，所述發(fā)電元件具有正極板和負(fù)極板，所述電池殼體收容所述發(fā)電 元件，所述電解液被保持在所述電池殼體內(nèi)、含有鋰離子，該鋰離子二次電池具備物理量測 定單元，該物理量測定單元能夠測定與存在于預(yù)定部位的所述電解液的所述鋰離子的濃度 具有相關(guān)關(guān)系的濃度相關(guān)物理量。本方式的鋰離子二次電池具備可測定濃度相關(guān)物理量的物理量測定單元。因此， 根據(jù)測定出的濃度相關(guān)物理量，可以得知存在于預(yù)定部位的電解液的鋰離子的濃度。如所 述，電解液的鋰離子的濃度根據(jù)部位的不同，隨著電池的劣化變低或變高，因此，可以容易 地判斷鋰離子二次電池是否劣化。作為電解液，例如列舉有保持在發(fā)電元件中的正極板和負(fù)極板之間的電解液 (保持電解液)、和/或除此之外以能夠與保持電解液相互流通的狀態(tài)貯存在發(fā)電元件和電 池殼體之間了的存留電解液。另外，作為濃度相關(guān)物理量，是與存在于預(yù)定部位的電解液的鋰離子的濃度具有相關(guān)關(guān)系的物理量即可。例如列舉有在由所述電解液和具有基準(zhǔn)的鋰離子的濃度的基準(zhǔn)電 解液構(gòu)成了濃差電池的情況下的其電動勢。另外，列舉有相互分離并且分別與所述電解液 接觸的2個電極間的電阻的大小。而且，在所述鋰離子二次電池中，可以設(shè)為如下的鋰離子二次電池所述電解液， 構(gòu)成其一部分的保持電解液，在所述發(fā)電元件中被保持在所述正極板和負(fù)極板之間，并且， 構(gòu)成另一部分的存留電解液，以能夠與所述保持電解液相互流通的狀態(tài)，被貯存在所述發(fā) 電元件和所述電池殼體之間，所述物理量測定單元為存留電解液物理量測定單元，該存留 電解液物理量測定單元能夠測定與所述存留電解液的所述鋰離子的濃度具有相關(guān)關(guān)系的 濃度相關(guān)物理量。本方式的鋰離子二次電池具備可測定與存留電解液相關(guān)的鋰離子的濃度相關(guān)物 理量的存留電解液物理量測定單元，因此，根據(jù)由該存留電解液物理量測定單元測定出的 濃度相關(guān)物理量，可得知存留電解液的鋰離子的濃度。存留電解液的鋰離子的濃度如所述 那樣隨著電池的內(nèi)部電阻值的增大而變高，因此如此可以容易地判斷鋰離子二次電池是否 劣化。作為存留電解液物理量測定單元，例如列舉有如下單元將存留電解液和具有基 準(zhǔn)的鋰離子濃度的基準(zhǔn)電解液隔著隔板配置，設(shè)置與存留電解液接觸的第1測定電極和與 基準(zhǔn)電解液接觸的第2測定電極。另外，例如列舉有相互分離且與存留電解液接觸的2個 電極。而且，在所述鋰離子二次電池中，可以設(shè)為如下的鋰離子二次電池具備液體保持 部件，該液體保持部件即使在設(shè)為了使該鋰離子二次電池傾斜的姿勢的情況下，也將所述 存留電解液保持在如下形態(tài)能夠與所述存留電解液相互流通、且與所述物理量測定單元 中需要與所述存留電解液接觸的要接觸部位接觸。所述鋰離子二次電池具備液體保持部件，因此，設(shè)為了使該鋰離子二次電池傾斜 的姿勢的情況下，也可適當(dāng)用物理量測定單元對存留電解液的鋰離子的濃度進(jìn)行測定。作為液體保持部件，例如列舉有可吸收存留電解液的海綿等由絕緣樹脂構(gòu)成的 多孔質(zhì)體、由絕緣陶瓷構(gòu)成的多孔質(zhì)體。另外，列具有貯液器部件，所述貯液器部件構(gòu)成為 即使使電池殼體傾斜，也可將存留電解液保持在電池殼體內(nèi)的物理量測定單元的要接觸部 位的周圍的貯液器。而且，在所述任一鋰離子二次電池中，可以設(shè)為如下的鋰離子二次電池，所述存留 電解液物理量測定單元具有第1測定電極，其包括第1電極本體部和第1導(dǎo)體部，所述第 1電極本體部與所述存留電解液接觸，所述第1導(dǎo)體部露出于所述電池殼體的外部、與所述 第1電極本體部導(dǎo)通；具有基準(zhǔn)濃度的鋰離子的基準(zhǔn)電解液；收容所述基準(zhǔn)電解液的基準(zhǔn) 液容器部；第2測定電極，其包括第2電極本體部和第2導(dǎo)體部，所述第2電極本體部與所 述基準(zhǔn)電解液接觸，所述第2導(dǎo)體部露出于所述基準(zhǔn)容器部的外部、與所述第2電極本體部 導(dǎo)通；和隔離部件，其第1面與所述存留電解液相接、第2面與所述基準(zhǔn)電解液相接，并且隔 離所述存留電解液和所述基準(zhǔn)電解液，該隔離部件防止在所述第1面和第2面之間由所述 存留電解液和所述基準(zhǔn)電解液之間的濃度差所引起的離子移動，并且使得能夠通過所述第 1測定電極和第2測定電極測定所述基準(zhǔn)電解液和所述存留電解液之間的電位?；蛘?，優(yōu)選的是，在所述鋰離子二次電池中，可以設(shè)為如下的鋰離子二次電池，所述存留電解液物理量測定單元具有第1測定電極，其包括第1電極本體部和第1導(dǎo)體部， 所述第1電極本體部浸漬到所述存留電解液中，所述第1導(dǎo)體部露出于所述電池殼體的外 部、與所述第1電極本體部導(dǎo)通；具有基準(zhǔn)濃度的鋰離子的基準(zhǔn)電解液；收容所述基準(zhǔn)電解 液的基準(zhǔn)液容器部；第2測定電極，其包括第2電極本體部和第2導(dǎo)體部，所述第2電極本 體部浸漬到所述基準(zhǔn)電解液接觸中，所述第2導(dǎo)體部露出于所述基準(zhǔn)容器部的外部、與所 述第2電極本體部導(dǎo)通；和隔離部件，其第1面與所述存留電解液相接、第2面與所述基準(zhǔn) 電解液相接，并且隔離所述存留電解液和所述基準(zhǔn)電解液，該隔離部件防止在所述第1面 和第2面之間由所述存留電解液和所述基準(zhǔn)電解液之間的濃度差所引起的離子移動，并且 使得能夠通過所述第1測定電極和第2測定電極測定所述基準(zhǔn)電解液和所述存留電解液之 間的電位。所述2種方式的鋰離子二次電池，作為存留電解液物理量測定單元，具與存留電 解液接觸或浸漬到存留電解液的第1測定電極和與基準(zhǔn)電解液接觸或浸漬到基準(zhǔn)電解液 的第2測定電極。由此，根據(jù)第1測定電極和第2測定電極之間的電動勢的大小和已知的 基準(zhǔn)電解液的鋰離子的濃度，可以得知存留電解液的鋰離子的濃度。因此，可以容易且可靠 地判斷電池是否劣化。隔離部件為如下部件防止在第1面和第2面之間由存留電解液和所述基準(zhǔn)電 解液之間的濃度差所引起的離子移動，并且使得可由第1測定電極和第2測定電極測定基 準(zhǔn)電解液和存留電解液之間的電位。具體來說，可以列舉具有這樣的特性的多孔質(zhì)的玻璃 (維克玻璃等)、陶瓷、樹脂。另外，作為與電解液接觸的形態(tài)，只要以能與電解液電導(dǎo)通的形態(tài)接觸即可，例 如，除了第1電極本體部或第2電極本體部的表面的一部分與存留電解液接觸的形態(tài)之外， 還包含該第1電極本體部或第2電極本體部的一部分或全部浸漬到存留電解液中的情況。而且，在所述鋰離子二次電池中，可以設(shè)為如下的鋰離子二次電池，具備正極集 電部件，其連接于所述正極板，另一方面自身的一部分露出于所述電池殼體的外部；和負(fù)極 集電部件，其連接于所述負(fù)極板，另一方面自身的一部分露出于所述電池殼體的外部；所述 正極板和所述負(fù)極板的任一方為，其一部分與所述存留電解液接觸，兼作所述第1測定電 極的所述第1電極本體部的接觸電極板，所述正極集電部件和所述負(fù)極集電部件中與所述 接觸電極板相關(guān)的集電部件兼作所述第1導(dǎo)體部。在本方式的鋰離子二次電池中，正極板和負(fù)極板的任一方為兼作第1電極本體部 的接觸電極板，正極集電部件和負(fù)極集電部件中的與接觸電極板相關(guān)的集電部件兼作第1 導(dǎo)體部。因此，可以設(shè)為如下簡易結(jié)構(gòu)的鋰離子二次電池不需要在正極板或負(fù)極板之外另 外設(shè)置第1電極本體部，而且不需要在正極集電部件或負(fù)極集電部件之外另外設(shè)置第1導(dǎo) 體部。而且，在所述鋰離子二次電池中，可以設(shè)為如下的鋰離子二次電池，將所述正極板 和所述負(fù)極板中的小電位幅度電極板設(shè)為所述接觸電極板，所述小電位幅度電極板為在 使該鋰離子二次電池的充電狀態(tài)在預(yù)定范圍內(nèi)發(fā)生了變化的情況下，對變化的所述正極板 的電位的幅度即正極電位幅度和變化的所述負(fù)極板的電位的幅度即負(fù)極電位幅度進(jìn)行了 比較時，表現(xiàn)為較小值的某一方。在正極板和負(fù)極板中，根據(jù)自身擔(dān)持的活性物質(zhì)中存在的鋰(鋰離子)量，正極板的電位或負(fù)極板的電位變化。因此，若使電池的充電狀態(tài)在預(yù)定范圍(例如S0C20 80%) 變化，則正極板和/或負(fù)極板的電位在正極電位幅度和負(fù)極電位幅度的范圍變化。在這種情況下，使用正極板和負(fù)極板中的電位變動大的電極板(正極電位幅度和 負(fù)極電位幅度中的較大一方的電極板)和第2測定電極，在測定了它們之間的電動勢的情 況下，若該測定時的充電狀態(tài)不同，則該電極板的電位會大不相同，因此，不能高精度地測 定與存留電解液的濃度相應(yīng)在該電極板和第2測定電極之間產(chǎn)生的電動勢。與此相對，在本方式的鋰離子二次電池中，將正極板和負(fù)極板中的所述的小電位 幅度電極板設(shè)為接觸電極板。而且，該接觸電極板兼作第1電極本體部。因此，即使測定時 的充電狀態(tài)不同，小電位幅度電極板(接觸電極板、第1電極本體部)的電位變動也小。因 此，通過使用該小電位幅度電極板，能夠高精度測定與第2測定電極之間的電動勢?；蛘?，在所述任一鋰離子二次電池中，可以設(shè)為如下的鋰離子二次電池，所述存留 電解液物理量測定單元具有第1測定電極，其包括第1電極本體部和第1導(dǎo)體部，所述第 1電極本體部與所述存留電解液接觸，所述第1導(dǎo)體部露出于所述電池殼體的外部、與所述 第1電極本體部導(dǎo)通；和第2測定電極，其包括第2電極本體部和第2導(dǎo)體部，所述第2電 極本體部與所述第1電極本體部分離、與所述存留電解液接觸，所述第2導(dǎo)體部露出于所述 電池殼體的外部、與所述第2電極本體部導(dǎo)通?；蛘?，優(yōu)選的是，在所述鋰離子二次電池中，可以設(shè)為如下的鋰離子二次電池，所 述存留電解液物理量測定單元具有第1測定電極，其包括第1電極本體部和第1導(dǎo)體部， 所述第1電極本體部浸漬到所述存留電解液中，所述第1導(dǎo)體部露出于所述電池殼體的外 部、與所述第1電極本體部導(dǎo)通；和第2測定電極，其包括第2電極本體部和第2導(dǎo)體部，所 述第2電極本體部與所述第1電極本體部分離、浸漬到所述存留電解液中，所述第2導(dǎo)體部 露出于所述電池殼體的外部、與所述第2電極本體部導(dǎo)通。在所述2種方式的鋰離子二次電池中，作為存留電解液物理量測定單元，具有都 與存留電解液接觸或者都浸漬到存留電解液中的第1測定電極和第2測定電極。因此，若 在第1測定電極和第2測定電極之間施加電壓，則流過與兩電極間的電阻的大小相應(yīng)的電 流。該電阻的大小隨著存留電解液的導(dǎo)電率而變化，該導(dǎo)電率隨著存留電解液的鋰離子的 濃度而變化。即，在第1測定電極-第2測定電極之間產(chǎn)生的電阻的大小與存留電解液的 鋰離子的濃度之間存在相關(guān)關(guān)系。由此，根據(jù)第1測定電極-第2測定電極之間的電阻的 大小、在第1測定電極和第2測定電極之間施加了一定電壓時流動的電流的大小、或在第1 測定電極和第2測定電極之間流過了一定電流時在兩電極之間產(chǎn)生的電壓的大小，可以得 知存留電解液的鋰離子的濃度。這樣一來，可以容易且可靠地判斷電池是否劣化?；蛘撸谒鲣囯x子二次電池中，可以設(shè)為如下鋰離子二次電池，所述電解液包含 保持在所述發(fā)電元件中的所述正極板和負(fù)極板之間的保持電解液，所述物理量測定單元為 保持電解液物理量測定單元，該保持電解液物理量測定單元能夠測定與所述保持電解液的 所述鋰離子的濃度具有相關(guān)關(guān)系的濃度相關(guān)物理量。本方式的鋰離子二次電池具備可測定在與保持電解液相關(guān)的鋰離子的濃度之間 具有相關(guān)關(guān)系的濃度相關(guān)物理量的保持電解液物理量測定單元。因此，根據(jù)由該保持電解 液物理量測定單元測定的濃度相關(guān)物理量，可得知保持電解液的鋰離子的濃度。保持電解 液的鋰離子的濃度如所述那樣隨著電池的內(nèi)部電阻值的增大而變低。這樣一來，可以容易
9地判斷鋰離子二次電池是否劣化。而且，本發(fā)明的另一方式為一種如下組電池，該組電池具有多個鋰離子二次電池， 所述鋰離子二次電池的至少任一個為所述任一鋰離子二次電池。在本方式的組電池中，在該組電池中使用的電池的至少一個為鋰離子二次電池。 因此，通過隨之取得的濃度相關(guān)物理量，可以容易地推定該鋰離子二次電池的劣化的程度， 進(jìn)而可以容易地推定在該組電池中使用的各鋰離子二次電池的劣化的程度。而且，在所述組電池中，可以設(shè)為如下組電池將構(gòu)成該組電池的多個所述鋰離子 二次電池中在使該組電池充放電時變?yōu)樽畹蜏囟鹊淖畹蜏仉姵卦O(shè)為所述鋰離子二次電池。發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，在以比較大的電流(高倍率電流)對鋰離子二次電池充放電時，若 該電池的溫度為低溫，則該電池的內(nèi)部電阻的增加(高速劣化)加劇。與此相對，在本方式的組電池中，將使用的鋰離子二次電池中的構(gòu)成最低溫電池 的電池設(shè)為所述的鋰離子二次電池。由此，可以對在該組電池中的高速劣化最容易加重的 最低溫電池測定電解液的濃度。因此，不僅可以取得該最低溫電池中的高速劣化的程度，而 且可以適當(dāng)推定關(guān)于組電池中使用的各電池的高速劣化的程度。而且，本發(fā)明的另一方式為一種如下車輛，該車輛搭載有所述任一鋰離子二次電 池或所述任一組電池。在本方式的車輛中，搭載的鋰離子二次電池或搭載的組電池中使用的多個鋰離子 二次電池中的至少一個為所述的鋰離子二次電池。因此，例如，在該車輛不使用時或車檢時 等適當(dāng)?shù)臅r刻，可對該鋰離子二次電池取得濃度相關(guān)物理量。由此，可以把握該鋰離子二 次電池的劣化的程度，或者進(jìn)而把握與其一起構(gòu)成組電池的各鋰離子二次電池的劣化的程 度。這樣一來，在本方式的車輛中，可以容易地推定搭載的鋰離子二次電池或組電池是否劣 化。而且，本發(fā)明另一方式為一種電池搭載設(shè)備，該電池搭載設(shè)備搭載有所述任一鋰 離子二次電池或所述任一組電池。在本方式的電池搭載設(shè)備中，搭載的鋰離子二次電池或搭載的組電池中使用的多 個鋰離子二次電池中的至少一個為所述的鋰離子二次電池。因此，例如，在該電池搭載設(shè)備 不使用時或修理檢查時等適當(dāng)?shù)臅r刻，可對該鋰離子二次電池取得濃度相關(guān)物理量。由此， 可以把握該鋰離子二次電池的劣化的程度，或者進(jìn)而把握與其一起構(gòu)成組電池的各鋰離子 二次電池的劣化的程度。這樣一來，在本方式的電池搭載設(shè)備中，可以容易地推定搭載的鋰 離子二次電池或組電池是否劣化。而且，本發(fā)明的另一方式為一種電池系統(tǒng)，該電池系統(tǒng)具備所述任一鋰離子二次 電池和取得單元，所述取得單元使用所述物理量測定單元，取得所述濃度相關(guān)物理量。本方式的電池系統(tǒng)具備所述的鋰離子二次電池和取得單元。由此，在該電池系統(tǒng) 中，可以取得濃度相關(guān)物理量，容易地得知該電池的劣化的程度。而且，在所述的電池系統(tǒng)中，可以設(shè)為具備如下組電池的電池系統(tǒng)，該組電池具有 包括所述鋰離子二次電池的多個鋰離子二次電池。本方式的電池系統(tǒng)具備包括所述的鋰離子二次電池的組電池。由此，電池系統(tǒng)通 過取得關(guān)于該鋰離子二次電池的濃度相關(guān)物理量，可以容易地把握該鋰離子二次電池的劣 化的程度，進(jìn)而容易地把握與其一起構(gòu)成組電池的各鋰離子二次電池的劣化的程度。
而且，本發(fā)明另一方式為搭載有所述任一電池系統(tǒng)的車輛。本方式的車輛具備所述的電池系統(tǒng)。因此，在本方式的車輛中，通過電池系統(tǒng)，能 夠取得所述的鋰離子二次電池的濃度相關(guān)物理量，檢測該鋰離子二次電池的劣化狀況，或 者進(jìn)而檢測組電池內(nèi)的各電池的劣化狀況。進(jìn)而，也能夠?qū)﹄姵鼗蚪M電池(各電池)根據(jù) 其劣化狀況加以適當(dāng)使用。而且，本發(fā)明的另一方式為搭載有所述任一電池系統(tǒng)的電池搭載設(shè)備。本方式的電池搭載設(shè)備具備所述的電池系統(tǒng)。因此，在本方式的電池搭載設(shè)備中， 通過電池系統(tǒng)，能夠取得所述的鋰離子二次電池的濃度相關(guān)物理量，檢測該鋰離子二次電 池的劣化狀況，或者進(jìn)而檢測組電池內(nèi)的各電池的劣化狀況。進(jìn)而，也能夠?qū)﹄姵鼗蚪M電池 (各電池)根據(jù)其劣化狀況加以適當(dāng)使用。而且，本發(fā)明的另一方式為一種鋰離子二次電池的劣化檢測方法，所述鋰離子二 次電池具備發(fā)電元件、電池殼體和電解液，所述發(fā)電元件具有正極板和負(fù)極板，所述電池殼 體收容所述發(fā)電元件，所述電解液被保持在所述電池殼體內(nèi)、含有鋰離子，該劣化檢測方法 包括測定階段，在該測定階段中測定存在于預(yù)定部位的所述電解液的鋰離子的濃度或與所 述濃度具有相關(guān)關(guān)系的濃度相關(guān)物理量。本方式的鋰離子二次電池的劣化檢測方法包含所述的測定階段。因此，使用在該 測定階段得到的電解液的鋰離子的濃度或濃度相關(guān)物理量，可以容易地檢測鋰離子二次電 池是否劣化。而且，在所述的鋰離子二次電池的劣化檢測方法中，可以設(shè)為如下鋰離子二次電 池的劣化檢測方法，所述電解液，構(gòu)成其一部分的保持電解液，在所述發(fā)電元件中被保持在 所述正極板和負(fù)極板之間，并且，構(gòu)成另一部分的存留電解液，以能夠與所述保持電解液相 互流通的狀態(tài)，被貯存在所述發(fā)電元件和所述電池殼體之間，所述測定階段為如下的存留 電解液測定階段測定所述存留電解液的所述鋰離子的濃度或與所述濃度具有相關(guān)關(guān)系的 濃度相關(guān)物理量。本方式的鋰離子二次電池的劣化檢測方法包含存留電解液測定階段。因此，使用 在該存留電解液測定階段得到的存留電解液的鋰離子的濃度或濃度相關(guān)物理量，可以容易 地檢測鋰離子二次電池是否劣化。而且，在所述的鋰離子二次電池的劣化檢測方法中，可以設(shè)為如下鋰離子二次電 池的劣化檢測方法，所述鋰離子二次電池具備液體保持部件，該液體保持部件即使在設(shè)為 了使該鋰離子二次電池傾斜的姿勢的情況下，也將所述存留電解液保持在如下形態(tài)能夠 與所述存留電解液相互流通、且與所述物理量測定單元中需要與所述存留電解液接觸的要 接觸部位接觸。在本方式的鋰離子二次電池的劣化檢測方法中，鋰離子二次電池具備液體保持部 件，因此，即使在設(shè)為了使該鋰離子二次電池傾斜的姿勢的情況下，也可使用物理測定單元 的要接觸部位對存留電解液進(jìn)行測定，能夠可靠地檢測鋰離子二次電池的劣化。而且，在所述的鋰離子二次電池的劣化檢測方法中，可以設(shè)為如下鋰離子二次電 池的劣化檢測方法，所述鋰離子二次電池具有第1測定電極，其包括第1電極本體部和第 1導(dǎo)體部，所述第1電極本體部與所述存留電解液接觸，所述第1導(dǎo)體部露出于所述電池殼 體的外部、與所述第1電極本體部導(dǎo)通；具有基準(zhǔn)濃度的鋰離子的基準(zhǔn)電解液；收容所述基準(zhǔn)電解液的基準(zhǔn)液容器部；第2測定電極，其包括第2電極本體部和第2導(dǎo)體部，所述第2 電極本體部與所述基準(zhǔn)電解液接觸，所述第2導(dǎo)體部露出于所述基準(zhǔn)容器部的外部、與所 述第2電極本體部導(dǎo)通；和隔離部件，其第1面與所述存留電解液相接、第2面與所述基準(zhǔn) 電解液相接，并且隔離所述存留電解液和所述基準(zhǔn)電解液，該隔離部件防止在所述第1面 和第2面之間由所述存留電解液和所述基準(zhǔn)電解液之間的濃度差所引起的離子移動，并且 使得能夠由所述第1測定電極和第2測定電極測定所述基準(zhǔn)電解液和所述存留電解液之間 的電位；所述存留電解液測定階段，作為所述濃度相關(guān)物理量測定在所述第1測定電極和 所述第2測定電極之間產(chǎn)生的電動勢的大小?；蛘?，在所述的鋰離子二次電池的劣化檢測方法中，可以設(shè)為如下鋰離子二次電 池的劣化檢測方法，所述鋰離子二次電池具有第1測定電極，其包括第1電極本體部和第 1導(dǎo)體部，所述第1電極本體部浸漬到所述存留電解液中，所述第1導(dǎo)體部露出于所述電池 殼體的外部、與所述第1電極本體部導(dǎo)通；具有基準(zhǔn)濃度的鋰離子的基準(zhǔn)電解液；收容所述 基準(zhǔn)電解液的基準(zhǔn)液容器部；第2測定電極，其包括第2電極本體部和第2導(dǎo)體部，所述第 2電極本體部浸漬到所述基準(zhǔn)電解液中，所述第2導(dǎo)體部露出于所述基準(zhǔn)容器部的外部、與 所述第2電極本體部導(dǎo)通；和隔離部件，其第1面與所述存留電解液相接、第2面與所述基 準(zhǔn)電解液相接，并且隔離所述存留電解液和所述基準(zhǔn)電解液，該隔離部件防止在所述第1 面和第2面之間由所述存留電解液和所述基準(zhǔn)電解液之間的濃度差所引起的離子移動，并 且使得能夠由所述第1測定電極和第2測定電極測定所述基準(zhǔn)電解液和所述存留電解液之 間的電位；所述存留電解液測定階段，作為所述濃度相關(guān)物理量測定在所述第1測定電極 和所述第2測定電極之間產(chǎn)生的電動勢的大小。在所述2種方式的鋰離子二次電池的劣化檢測方法中，在存留電解液測定階段， 測定在第1測定電極和第2測定電極之間產(chǎn)生的電動勢的大小。該電動勢的大小與存留電 解液的鋰離子的濃度具有相關(guān)關(guān)系。因此，根據(jù)該電動勢的大小，可以容易地得知鋰離子二 次電池的劣化的程度。而且，在所述的鋰離子二次電池的劣化檢測方法中，可以設(shè)為如下鋰離子二次電 池的劣化檢測方法，具備正極集電部件，其連接于所述正極板，另一方面自身的一部分露 出于所述電池殼體的外部；和負(fù)極集電部件，其連接于所述負(fù)極板，另一方面自身的一部分 露出于所述電池殼體的外部；所述正極板和所述負(fù)極板的任一方為，其一部分與所述存留 電解液接觸，兼作所述第1測定電極的所述第1電極本體部的接觸電極板，所述正極集電部 件和所述負(fù)極集電部件中與所述接觸電極板相關(guān)的集電部件兼作所述第1導(dǎo)體部。在本方式的鋰離子二次電池的劣化檢測方法中，正極板和負(fù)極板的任一方為兼作 第1電極本體部的接觸電極板，正極集電部件和負(fù)極集電部件中與接觸電極板相關(guān)的集電 部件兼作第1導(dǎo)體部。因此，可以通過如下的簡易結(jié)構(gòu)來檢測鋰離子二次電池的劣化，所述 簡易結(jié)構(gòu)不需要在正極板或負(fù)極板之外另外設(shè)置第1電極本體部，而且不需要在正極集電 部件或負(fù)極集電部件之外另外設(shè)置第1導(dǎo)體部。而且，在所述的鋰離子二次電池的劣化檢測方法中，可以設(shè)為如下鋰離子二次電 池的劣化檢測方法，將所述正極板和所述負(fù)極板中的小電位幅度電極板設(shè)為所述接觸電極 板，所述小電位幅度電極板為在使該鋰離子二次電池的充電狀態(tài)在預(yù)定范圍內(nèi)發(fā)生了變 化的情況下，對變化的所述正極板的電位的幅度即正極電位幅度和變化的所述負(fù)極板的電位的幅度即負(fù)極電位幅度進(jìn)行了比較時，表現(xiàn)為較小值的某一方。在本方式的鋰離子二次電池的劣化檢測方法中，將正極板和負(fù)極板中的小電位幅 度電極板設(shè)為接觸電極板。而且，該接觸電極板兼作第1電極本體部。因此，由充電狀態(tài)的 不同所導(dǎo)致的小電位幅度電極板(接觸電極板、第1電極本體部)的電位的變動小。因此， 能夠高精度地測定該小電位幅度電極板(第1電極本體部)和第2測定電極之間的電動勢， 因此能夠更適當(dāng)?shù)貦z測鋰離子二次電池的劣化。另外，在所述的鋰離子二次電池的劣化檢測方法中，可以設(shè)為如下鋰離子二次電 池的劣化檢測方法，所述鋰離子二次電池具有第1測定電極，其包括第1電極本體部和第 1導(dǎo)體部，所述第1電極本體部與所述存留電解液接觸，所述第1導(dǎo)體部露出于所述電池殼 體的外部、與所述第1電極本體部導(dǎo)通；和第2測定電極，其包括第2電極本體部和第2導(dǎo)體 部，所述第2電極本體部與所述第1電極本體部分離、與所述存留電解液接觸，所述第2導(dǎo) 體部露出于所述電池殼體的外部、與所述第2電極本體部導(dǎo)通；所述存留電解液測定階段， 作為所述濃度相關(guān)物理量測定如下至少任一方在所述第1電極本體部和所述第2電極本 體部之間產(chǎn)生的電阻的大?。辉谒龅?電極本體部和第2電極本體部之間施加了一定電 壓時流動的電流的大小；和在所述第1電極本體部和第2電極本體部之間流過一定電流時 在該第1電極本體部和第2電極本體部之間產(chǎn)生的電壓的大小?；蛘?，優(yōu)選的是，在所述的鋰離子二次電池的劣化檢測方法中，可以設(shè)為如下鋰離 子二次電池的劣化檢測方法，所述鋰離子二次電池具有第1測定電極，其包括第1電極本 體部和第1導(dǎo)體部，所述第1電極本體部浸漬到所述存留電解液中，所述第1導(dǎo)體部露出于 所述電池殼體的外部、與所述第1電極本體部導(dǎo)通；和第2測定電極，其包括第2電極本體 部和第2導(dǎo)體部，所述第2電極本體部與所述第1電極本體部分離、浸漬到所述存留電解液 中，所述第2導(dǎo)體部露出于所述電池殼體的外部、與所述第2電極本體部導(dǎo)通；所述存留電 解液測定階段，作為所述濃度相關(guān)物理量測定如下至少任一方在所述第1電極本體部和 所述第2電極本體部之間產(chǎn)生的電阻的大??；在所述第1電極本體部和第2電極本體部之 間施加了一定電壓時流動的電流的大??；和在所述第1電極本體部和第2電極本體部之間 流過一定電流時在該第1電極本體部和第2電極本體部之間產(chǎn)生的電壓的大小。在所述2種方式的鋰離子二次電池的劣化檢測方法中，在存留電解液測定階段， 使用第1測定電極和第2測定電極，測定所述的電阻、電流和電壓的至少任一個的大小。這 樣的電阻、電流或電壓的大小，在與存留電解液的鋰離子的濃度之間具有相關(guān)關(guān)系。因此， 根據(jù)它們的大小，可以容易地得知鋰離子二次電池的劣化的程度?；蛘?，在所述的鋰離子二次電池的劣化檢測方法中，可以設(shè)為如下鋰離子二次電 池的劣化檢測方法，所述電解液包括保持在所述發(fā)電元件中的所述正極板和負(fù)極板之間的 保持電解液；所述測定階段為如下的保持電解液測定階段測定所述保持電解液的所述鋰 離子的濃度或與所述濃度具有相關(guān)關(guān)系的濃度相關(guān)物理量。保持電解液的鋰離子的濃度如所述那樣隨著電池的內(nèi)部電阻值的增大而變低。在 本方式的鋰離子二次電池的劣化檢測方法中，在保持電解液測定階段，可以得知保持電解 液的鋰離子的濃度或濃度相關(guān)物理量。因此，可以容易地檢測鋰離子二次電池是否劣化。


圖1是實(shí)施方式1、變形方式1、2所涉及的電池的立體圖。圖2是實(shí)施方式1所涉及的電池的局部剖面圖。圖3是實(shí)施方式1所涉及的電池的剖面圖(圖2的A-A剖面)。圖4是表示關(guān)于實(shí)施方式1所涉及的電池，存留電解液的鋰離子的濃度和電動勢 的關(guān)系的曲線圖。圖5是表示關(guān)于實(shí)施方式1所涉及的電池，充放電的循環(huán)次數(shù)和內(nèi)部電阻初期比 的關(guān)系的曲線圖。圖6是變形方式1所涉及的電池的局部剖面圖。圖7是變形方式2所涉及的電池的局部剖面圖。圖8是變形方式2所涉及的電池的剖面圖(圖7的B-B剖面)。圖9是變形方式2所涉及的電池的局部放大剖面圖(圖8的C部)。圖10是鋰離子二次電池的局部剖面圖。圖11是鋰離子二次電池的說明圖。圖12是變形方式3所涉及的電池的立體圖。圖13是變形方式3所涉及的電池的局部剖面圖。圖14是變形方式3所涉及的電池的剖面圖(圖13的D-D剖面)。圖15是實(shí)施方式2所涉及的組電池的局部切斷立體圖。圖16是變形方式4所涉及的組電池的局部切斷立體圖。圖17是實(shí)施方式2所涉及的組電池的說明圖。圖18是充放電循環(huán)試驗中使用的充放電模式。圖19是表示電池的充放電的循環(huán)次數(shù)和內(nèi)部電阻初期比的關(guān)系的曲線圖。圖20是實(shí)施方式3所涉及的車輛的說明圖。圖21是實(shí)施方式4所涉及的筆記本型個人計算機(jī)的說明圖。圖22是實(shí)施方式5、6所涉及的車輛的說明圖。圖23是搭載在實(shí)施方式5所涉及的車輛中的組電池的說明圖。圖24是實(shí)施方式5、7所涉及的電池系統(tǒng)的說明圖。圖25是實(shí)施方式5、7所涉及的電池的劣化檢測的流程圖。圖26是搭載在實(shí)施方式6所涉及的車輛中的組電池的說明圖。圖27是實(shí)施方式6所涉及的電池系統(tǒng)的說明圖。圖28是實(shí)施方式7所涉及的筆記本型個人計算機(jī)的說明圖。符號的說明1、101、201、301 電池(鋰離子二次電池)；2 (沒有濃度測定功能的)鋰離子二次 電池；10 電池殼體；20 發(fā)電元件；21 正極板；22 負(fù)極板(第1電極本體部、接觸電極板、 小電位幅度電極板)；23 隔板；30 電解液；30H:保持電解液；30S 存留電解液；40,140, 240:第1測定電極；41、141、241 第1電極本體部；42、142、242 第1導(dǎo)線(第1導(dǎo)體部)； 50,150,250 第2測定電極；51,151,251 第2電極本體部；52,152,252 第2導(dǎo)線(第2 導(dǎo)體部)；60 基準(zhǔn)電解液；61 圓筒容器；61B 底部；71 正極集電部件；72 負(fù)極集電部件 (第1導(dǎo)體部、集電部件)；80:過濾器(隔離部件、要接觸部位)；80a:(過濾器的)第1面；
1480b:(過濾器的)第2面；335:海綿(液體保持部件);400、700、1000:組電池；500、800、 1000 車輛；600、900 筆記本型個人計算機(jī)(電池搭載設(shè)備)；610、910 電池組(組電池)；
721A:電動勢取得電路(取得單元)；M1、M4:濃度差電動勢測定單元(物理量測定單元、存 留電解液物理量測定單元)；M2 存留電解液電阻測定單元(物理量測定單元、存留電解液 物理量測定單元)；M3 保持電解液電阻測定單元(物理量測定單元、保持電解液物理量測 定單元)；麗最低溫電池；SV1、SV2 車輛電池系統(tǒng)(電池系統(tǒng))；SPl =PC電池系統(tǒng)(電池 系統(tǒng))；DVP 正極電位幅度；DVN 負(fù)極電位幅度。
具體實(shí)施例方式(實(shí)施方式1)接著，參照附圖，對本發(fā)明的實(shí)施方式1進(jìn)行說明。首先，對本實(shí)施方式1所涉及的電池1進(jìn)行說明。圖1中示出了電池1的立體圖， 圖2中示出了電池1的局部剖面圖，圖3中示出了電池1的剖面圖(圖2的A-A剖面)。本實(shí)施方式1所涉及的電池1為如下卷繞型的鋰離子二次電池除了具備矩形箱 形的電池殼體10、發(fā)電元件20和電解液30之外，還具備差濃度差電動勢測定單元Ml。其中，電池殼體10具有都為不銹鋼制的電池殼體本體11和封口蓋12。其中電池 殼體本體11為有底矩形箱形，在所有內(nèi)側(cè)的面粘貼有未圖示的由樹脂形成的絕緣膜。封口蓋12為矩形板狀，封閉電池殼體本體11的開口部11A，被焊接于該電池殼體本 體U。與后述的發(fā)電元件20連接著的正極集電部件71和負(fù)極集電部件72中的位于各自前 端的正極端子部7IA和負(fù)極端子部72A貫穿該封口蓋12，從上表面12a突出。這些正極端子 部7IA和負(fù)極端子部72A與封口蓋12之間，分別隔著樹脂制的絕緣部件75而相互絕緣。另外，后述的第1測定電極40的第1導(dǎo)線42和第2測定電極50的第2導(dǎo)線52貫 穿封口蓋12，從上表面12a突出。此外，在該封口蓋12上還封裝有矩形板狀的安全閥77。另外，發(fā)電元件20構(gòu)成為帶狀的正極板21和負(fù)極板22隔著由聚乙烯形成的帶狀 的隔板23卷繞成扁平形狀(參照圖3)。該發(fā)電元件20的正極板21和負(fù)極板22分別與 彎曲成曲柄狀的板狀的正極集電部件71或負(fù)極集電部件72接合。具體來說，如圖3所示， 在負(fù)極板22中從隔板23的第2端部23B突出并由銅箔形成的負(fù)極引線部22f的大約一半 (圖3中上方)，被緊密焊接于負(fù)極集電部件72。正極板21的正極引線部21f也同樣地與 正極集電部件71焊接。正極板21構(gòu)成為在帶狀的鋁箔中保留沿一方邊的正極引線部21f，在其兩面載有 未圖示的正極活性物質(zhì)層。在該正極活性物質(zhì)層中包含正極活性物質(zhì)的鎳酸鋰(LiMO2)、 導(dǎo)電劑的乙炔黑和粘結(jié)劑的聚四氟乙稀(PTFE)、羧甲基纖維素(CMC)。正極活性物質(zhì)層中 它們的質(zhì)量比如下=LiNO2為90wt%，乙炔黑為7wt%，PTFE為lwt%，CMC為2wt%。另外，負(fù)極板22構(gòu)成為在帶狀的銅箔中保留沿一方邊的負(fù)極引線部22f，在其兩 面載有未圖示的負(fù)極活性物質(zhì)層。在該負(fù)極活性物質(zhì)層包含石墨和粘結(jié)劑。另外，電解液30為如下有機(jī)電解液在將碳酸亞乙酯(EC)和碳酸甲乙酯(EMC)調(diào) 整為以體積比計為EC EMC = 3 7的混合有機(jī)溶媒中，添加LiPF6作為溶質(zhì)，使鋰離子 的濃度為lmol/1。在本實(shí)施方式1中，根據(jù)保持該電解液30的部位的不同而進(jìn)行分類。即，將保持在所述的發(fā)電元件20中的正極板21和負(fù)極板22之間的電解液稱為保持電解液30H。另外， 將下述電解液稱為存留電解液30S，該存留電解液30S通過向電池殼體10注入比保持于發(fā) 電元件20的電解液更多的電解液，如圖2所示，以使得可與保持電解液30H相互流通的狀 態(tài)，貯存在發(fā)電元件20和電池殼體10之間電池殼體10內(nèi)部的下部10B。接著，對濃度差電動勢測定單元Ml進(jìn)行說明。該濃度差電動勢測定單元Ml具備 浸漬在存留電解液30S中的第1測定電極40、基準(zhǔn)電解液60、收容該基準(zhǔn)電解液60的圓筒 容器61、浸漬在基準(zhǔn)電解液60中的第2測定電極50和隔離存留電解液30S和基準(zhǔn)電解液 60的過濾器80。其中，第1測定電極40和第2測定電極50具有第1電極本體部41及第2電極本 體部51和第1導(dǎo)線42及第2導(dǎo)線52，該第1電極本體部41和第2電極本體部51構(gòu)成為 使都由鎳構(gòu)成的矩形網(wǎng)狀的載體41A、51A的兩面保持由金屬鋰構(gòu)成的第1金屬板41L和第 2金屬板51L。其中，第1導(dǎo)線42和第2導(dǎo)線52構(gòu)成為由絕緣樹脂的覆蓋部件42Y、52Y 覆蓋分別與電極本體部41、51導(dǎo)通的鎳線42Χ、52Χ的周圍。第1測定電極40的第1電極本體部41浸漬在所述的存留電解液30S中。另一方 面，第2測定電極50的第2電極本體部51和第2導(dǎo)線52的一部分配置在玻璃制的圓筒容 器61內(nèi)。在該圓筒容器61中封入有與所述電解液30同樣組成的基準(zhǔn)電解液60，S卩如下電 解液在將碳酸亞乙酯(EC)和碳酸甲乙酯(EMC)調(diào)整為以體積比計為EC EMC = 3 7 的混合有機(jī)溶媒中，添加LiPF6作為溶質(zhì)，將鋰離子的濃度調(diào)整為lmol/1。因此，第2測定 電極50的第2電極本體部51浸漬在圓筒容器61內(nèi)的基準(zhǔn)電解液60中。所述的圓筒容器61如圖2所示，其底部61B浸漬在存留電解液30S中。然而，在 該圓筒容器61的底部61B設(shè)置有由多孔質(zhì)的玻璃板構(gòu)成的過濾器80。該過濾器80防止 由存留電解液30S和基準(zhǔn)電解液60之間的濃度差所引起的離子移動，并且，使得能夠由第 1測定電極40和第2測定電極50測定存留電解液30S與基準(zhǔn)電解液60之間的電位。第1測定電極40的第1導(dǎo)線42隔著由樹脂形成的2個固定部件42Z固定于電池 殼體本體11的第1側(cè)部11m。由此，第1測定電極40的第1電極本體部41避免了例如與 發(fā)電元件20的接觸，因此，可以抑制電池1中的短路的發(fā)生。第2測定電極50的第2導(dǎo)線 52也被同樣固定。另一方面，圓筒容器61被粘結(jié)于電池殼體本體11的第2側(cè)部lln。這樣，發(fā)明者們制作出了如下電池雖與所述電池1相同，但使電池殼體10內(nèi)的電 解液30(存留電解液30S)的鋰離子濃度不同。對于各電池，測定了在第1電極本體部41和第2電極本體部51之間產(chǎn)生的電動 勢。具體來說，將第1測定電極40的第1導(dǎo)線42和第2測定電極50的第2導(dǎo)線52連接 到電壓計，測定了電壓。圖4中示出了所述的結(jié)果。圖4是表示各電池的存留電解液的鋰離子濃度和在第 1電極本體部41和第2電極本體部51之間產(chǎn)生的電動勢的關(guān)系的曲線圖。通過該曲線圖 可知在存留電解液30S中的鋰離子的濃度與電極本體部41、51之間的電動勢之間具有相 關(guān)關(guān)系。接著，對本實(shí)施方式1所涉及的電池1進(jìn)行了充放電循環(huán)試驗。具體來說，將電池靜置在環(huán)境溫度被控制在25V的恒溫槽內(nèi)，進(jìn)行如下脈沖充放 電循環(huán)試驗以電池S0C50%為中心，20C放電10秒、4C充電50秒。
另外，在所述的充放電循環(huán)試驗的過程中，定期地進(jìn)行了電池1的內(nèi)部電阻測定 和存留電解液30S的鋰離子的濃度測定。具體來說，內(nèi)部電阻測定為在環(huán)境溫度25°C下， 對電池S0C50%的情況，以放電率20C進(jìn)行10秒的放電。另外，存留電解液30S的鋰離子的濃度通過下述方式得到將第1測定電極40和 第2測定電極50連接到電壓計，測定在第1電極本體部41和第2電極本體部51之間產(chǎn)生 的電動勢，根據(jù)圖4的曲線圖，換算成鋰離子濃度。圖5中示出了所述的試驗結(jié)果。圖5是表示下述關(guān)系的曲線圖對電池1進(jìn)行的 充放電循環(huán)次數(shù)、與以充放電循環(huán)試驗之前初期的電池1的內(nèi)部值為基準(zhǔn)規(guī)格化的電池1 的內(nèi)部電阻初期比、以及與存留電解液中的鋰離子濃度的關(guān)系。根據(jù)該曲線圖可知若隨著 充放電循環(huán)次數(shù)的增加，電池1的內(nèi)部電阻初期比變高，即若電池1的內(nèi)部電阻值增大，則 隨之存留電解液30S的鋰離子的濃度也變高。反過來，根據(jù)該結(jié)果可知在電池1中，根據(jù)在第1電極本體部41和第2電極本體 部51之間產(chǎn)生的電動勢的大小，得知存留電解液30S的鋰離子濃度，由此可以容易地得知 電池1的內(nèi)部電阻值是否增大即電池是否劣化。具體來說，如以下那樣，能夠檢測電池1的 劣化。在本實(shí)施方式1的電池1的劣化檢測方法中，在存留電解液測定階段，將第1測定 電極40和第2測定電極50連接到電壓計，測定在第1電極本體部41和第2電極本體部51 之間產(chǎn)生的電動勢。接著，根據(jù)該電動勢，基于所述存留電解液30S的鋰離子濃度和電動勢的相關(guān)關(guān) 系(參照圖4)，計算存留電解液30S的鋰離子濃度。計算出的存留電解液30S的鋰離子濃度如所述(參照圖5)那樣與電池1的內(nèi)部 電阻初期比具有相關(guān)關(guān)系，因此，根據(jù)該鋰離子濃度的變化可得知在各時刻的電池1的內(nèi) 部電阻值的變化。這樣一來，根據(jù)該電動勢的大小可以容易地得知電池1的劣化的程度。(變形方式1)接著，參照圖6，對本發(fā)明的變形方式1所涉及的電池進(jìn)行說明。在本變形方式1的電池101中，具有存留電解液電阻測定單元M2這一方面與所述 的實(shí)施方式1不同，除此之外相同。因此，以不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，省略或簡略化相同的部分的說明。就相同的部分 而言，產(chǎn)生相同的作用效果。另外，對相同內(nèi)容的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行說明。圖6中示出變形方式1涉及的電池101的局部剖面圖。該電池101為如下卷繞型 的鋰離子二次電池除了與實(shí)施方式1同樣具備矩形箱形的電池殼體10、發(fā)電元件20和電 解液30之外，還具備存留電解液電阻測定單元M2。對其中存留電解液電阻測定單元M2進(jìn)行說明。該存留電解液電阻測定單元M2具 備都浸漬在存留電解液30S中的第1測定電極140和第2測定電極150。第1測定電極140和第2測定電極150與實(shí)施方式1同樣具有第1電極本體部 141及第2電極本體部151和第1導(dǎo)線142及第2導(dǎo)線，該第1電極本體部141和第2電極 本體部151構(gòu)成為使載體141A、151A的兩面保持由鋰構(gòu)成的第1金屬板141L和第2金屬 板151L。另外，第1導(dǎo)線142和第2導(dǎo)線152與實(shí)施方式1同樣構(gòu)成為由絕緣樹脂的覆蓋
17部件142Y、152Y覆蓋分別與電極本體部141、151導(dǎo)通的鎳線142X、152X的周圍。第1測定電極140的第1電極本體部141和第2測定電極150的第2電極本體部 151，如圖6所示相互分離、且都浸漬在存留電解液30S中。第1導(dǎo)線142和第2導(dǎo)線152 通過由樹脂形成的2個固定部件142Z、152Z固定于電池殼體本體11的第1側(cè)部Ilm和第 2側(cè)部lln。由此，除了可靠地分離第1電極本體部141和第2電極本體部151之外，由于 第1電極本體部141和第2電極本體部151都避免了與發(fā)電元件20的接觸，因此，可以抑 制電池101中的短路的發(fā)生。另外，第1導(dǎo)線142和第2導(dǎo)線152穿過封口蓋12延伸到電池殼體10的外部。在該電池101中，若在該第1電極本體部141和第2電極本體部151之間施加電 壓，則流過與兩電極間的電阻的大小相應(yīng)的電流。該電阻的大小隨著存留電解液30S的導(dǎo) 電率而變化，該導(dǎo)電率隨著存留電解液30S中的鋰離子的濃度而變化。即，在第1電極本體 部141和第2電極本體部151之間產(chǎn)生的電阻的大小、和存留電解液30S的鋰離子濃度之 間具有相關(guān)關(guān)系。由此，根據(jù)在第1電極本體部141和第2電極本體部151之間的電阻的 大小(在第1測定電極140和第2測定電極150之間施加了一定電壓時流動的電流的大 小)，可得知存留電解液30S中的鋰離子的濃度和/或濃度變化的程度。這樣一來，可以容 易地得知電池101是否劣化。具體來說，在存留電解液測定階段，將電流計連接到第1測定電極140，在電流計 與第2測定電極150之間施加預(yù)定電壓，由電流計測定在第1、第2測定電極140、150之間 流動的電流值。接著，根據(jù)該電流值和施加的電壓，算出測定電極140、150之間的電阻值，基于預(yù) 先得到的存留電解液30S的鋰離子濃度和電阻值的相關(guān)關(guān)系，算出存留電解液30S的鋰離 子濃度。算出的存留電解液30S的鋰離子濃度如所述(參照圖5)那樣與電池101的內(nèi)部電 阻初期比具有相關(guān)關(guān)系，因此，根據(jù)該鋰離子濃度的變化可以得知在各時刻的電池101的 內(nèi)部電阻值的變化。這樣一來，在本變形方式1所涉及的電池101的劣化檢測方法中，也能夠根據(jù)電阻 值(電流值)的大小容易地得知電池101的劣化的程度。(變形方式2)接著，參照圖7 圖9，對本發(fā)明的變形方式2所涉及的電池201進(jìn)行說明。在本變形方式2的電池201中，具有保持電解液電阻測定單元M3這一方面與所述 的實(shí)施方式1不同，除此之外相同。因此，以不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，省略或簡略化相同的部分的說明。就相同的部分 而言，產(chǎn)生相同的作用效果。另外，對相同內(nèi)容的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行說明。圖7中示出了變形方式2涉及的電池201的局部剖面圖。該電池201為如下卷繞 型的鋰離子二次電池除了與實(shí)施方式1同樣具備矩形箱形的電池殼體10、發(fā)電元件20和 電解液30之外，還具備保持電解液電阻測定單元M3。其中保持電解液電阻測定單元M3具備第1電極本體部241及第2電極本體部251， 所述第1電極本體部241與保持在發(fā)電元件20中的正極板21和負(fù)極板22之間的保持電解 液30H接觸，所述第2電極本體部251與該第1電極本體部241分離，與保持電解液接觸。
18第1測定電極240和第2測定電極250與實(shí)施方式1同樣具有所述的第1電極本體部241 及第2電極本體部251和第1導(dǎo)線242及第2導(dǎo)線252，所述第1電極本體部241和第2電 極本體部251構(gòu)成為使載體241A、251A的兩面保持第1金屬板241L和第2金屬板251L。 另外，第1導(dǎo)線242和第2導(dǎo)線252與實(shí)施方式1同樣構(gòu)成為由絕緣樹脂的覆蓋部件242Y、 252Y覆蓋分別與電極本體部241、251導(dǎo)通的鎳線242X、252X的周圍。第1電極本體部241和第2電極本體部251，被分別從介裝在正極板21和負(fù)極板 22之間的隔板23的第1端部23A向發(fā)電元件20的中央側(cè)插入，在隔板23的一面?zhèn)缺舜朔?離地排列(參照圖7、8、9)。而且，隔板保持的保持電解液30H與第1電極本體部241和第 2電極本體部251接觸(參照圖8、9)。在該第1電極本體部241和第2電極本體部251與正極板21 (或者負(fù)極板22)之 間，以覆蓋第1電極本體部241、第2電極本體部251的方式，介裝有與隔板23同樣由聚乙 烯構(gòu)成的第1絕緣膜23SA和第2絕緣膜23SB。由此，第1電極本體部241和第2電極本體 部251與負(fù)極板絕緣(參照圖8、9)。從發(fā)電元件20引出的第1導(dǎo)線242和第2導(dǎo)線252 分別通過由樹脂形成的多個固定部件242Z、252Z固定于電極殼體本體11的第1側(cè)部Ilm 和封口蓋12。這樣，本變形方式2所涉及的電池201具備與保持電解液30H接觸的第1電極本 體部241和第2電極本體部251。與變形方式1的電池101同樣，若在第1電極本體部241 和第2電極本體部251之間施加一定電壓，則電流流過保持電解液30H。該電極本體部241、 251之間的電阻的大小根據(jù)保持電解液30H的鋰離子濃度而變化。即，電池201具備可測定 在與保持電解液30H的鋰離子濃度之間具有相關(guān)關(guān)系的電阻值(電流值)的保持電解液電 阻測定單元M3。因此，在該電池201中，根據(jù)由該保持電解液電阻測定單元M3測定的電阻 的大小(在第1電極本體部241和第2電極本體部251之間施加了一定電壓時流動的電流 的大小)，可得知保持電解液30H的鋰離子濃度。保持電解液30H的鋰離子濃度如所述那樣 隨著電池201的內(nèi)部電阻值的增大而變低。這樣一來，可以容易地判斷電池201是否劣化。具體來說，在保持電解液測定階段，在將第1測定電極240連接到電流計，在電流 計和第2測定電極250之間施加預(yù)定電壓，由電流計測定在第1、第2測定電極240、250之 間流動的電流值。接著，根據(jù)該電流值和施加的電壓算出測定電極240、250之間的電阻值，基于預(yù) 先得到的保持電解液30H中的鋰離子濃度和電阻值的相關(guān)關(guān)系，算出保持電解液30H的鋰 離子濃度。算出的保持電解液30H的鋰離子濃度與電池201的內(nèi)部電阻值具有相關(guān)關(guān)系，因 此，根據(jù)該鋰離子濃度的變化可以得知在各時刻的電池201的內(nèi)部電阻值的變化。這樣一來，在本變形方式2所涉及的電池201的劣化檢測方法中，也能夠根據(jù)電阻 值(電流值)的大小容易地得知電池201的劣化的程度。(變形方式3)在所述的實(shí)施方式1和變形方式1、2中，使用與發(fā)電元件的電極(正電極、負(fù)電 極)分別設(shè)置的第1測定電極和第2測定電極，測定在存留電解液中的電動勢、施加了預(yù)定 電壓時的電流值或者在保持電解液中施加了預(yù)定電壓時的電流值。與此相對，也可考慮采用如下方式省略它們中的第1測定電極，發(fā)電元件的正極板或負(fù)極板兼作第1測定電極的第1電極本體部。作為該方式的電池，也可考慮使用正極板和負(fù)極板的任一方。因此，以下對哪一種 更好進(jìn)行討論。正極板和負(fù)極板根據(jù)自身載有的活性物質(zhì)中存在的鋰(鋰離子)量，正極板的正 極電位或負(fù)極板的負(fù)極電位會發(fā)生變化。因此，若使電池的充電狀態(tài)變化，則正極板的正極 電位和負(fù)極板的負(fù)極電位分別會發(fā)生變化。為了對此加以確認(rèn)，準(zhǔn)備了如圖10所示的電池BT，使該電池BT的充電狀態(tài)變化， 分別測定了此時的正極板21的正極電位VP和負(fù)極板22的負(fù)極電位VN的變化。該電池BT與實(shí)施方式1同樣具有發(fā)電元件20、正極集電部件71、負(fù)極集電部件72 和存留電解液30S。此外，還具有在前端載持由金屬鋰構(gòu)成的金屬板BM、浸漬在存留電解 液30S中的電極BN、和收容它們的電池殼體310 (參照圖10)。其中，電池殼體310具有都為不銹鋼制的電池殼體本體11和封口蓋312。但是，除 了正極集電部件71的正極端子部7IA和負(fù)極集電部件72的負(fù)極端子部72A，電極BN的第 2導(dǎo)線BP也貫穿封口蓋312而從上表面312a突出。另外，發(fā)電元件20具有與實(shí)施方式1同樣的正極板21和負(fù)極板22 (參照圖10)。 即，正極板21構(gòu)成為在帶狀的鋁箔中保留沿一方邊的正極引線部21f，在其兩面載有未圖 示的正極活性物質(zhì)層。在該正極活性物質(zhì)層中包含正極活性物質(zhì)的鎳酸鋰(LiMO2)、導(dǎo)電 劑的乙炔黑和粘結(jié)劑的聚四氟乙稀(PTFE)、羧甲基纖維素(CMC)。另外，負(fù)極板22構(gòu)成為在帶狀的鋁箔中保留沿一方邊的負(fù)極引線部21f，在其兩 面載有未圖示的負(fù)極活性物質(zhì)層。在該正極活性物質(zhì)層中包含石墨和粘結(jié)劑。首先，使該電池BT滿充電了之后，進(jìn)行放電電流為IC的恒定電流放電，直到電池 BT的電池電壓變?yōu)?. 5V。此時，在電極BN和正極集電部件71的正極端子部71A之間連接 電壓計，測定了連接到正極集電部件71的正極板21的正極電位VP。另外，在電極BN和負(fù) 極集電部件72的負(fù)極端子部72A之間連接電壓計，測定了負(fù)極板22的負(fù)極電位VN。由此，得到了表示電池BT的充電狀態(tài)(SOC)與正極板的電位PV以及負(fù)極板22的 負(fù)極電位VN的關(guān)系的曲線圖(參照圖11)。如由該圖11可知，若使電池BT的充電狀態(tài)(SOC)從S0C100%變化到S0C0%，則 正極板21的正極電位VP慢慢減少。另一方面，負(fù)極板22的負(fù)極電位VN雖然沒有正極電 位VP那種程度的顯著變化，但也慢慢增加。在此，在使電池BT的充電狀態(tài)在預(yù)定范圍變化的情況下，測定在正極板21和負(fù) 極板22產(chǎn)生的電位VP、VN的變化的大小(以下也稱為正極電位幅度DVP、負(fù)極電位幅度 DVN)。這樣，可知在使充電狀態(tài)在S0C20 80%的范圍變化的情況下，正極電位幅度DVP 為0. 35V，負(fù)極電位幅度DVN為0. 09V。因此，可知即使存留電解液30S的濃度相同，若使電池的充電狀態(tài)在預(yù)定范圍 (S0C20 80% )變化，則正極板21的正極電位VP在正極電位幅度DVP的范圍變化，而且 負(fù)極板22的負(fù)極電位NN在負(fù)極電位幅度DVN的范圍變化。因此，在使用它們之中較大的 電位幅度的電極板(本例中為正極板21)和實(shí)施方式1中的第2測定電極50，測定它們之 間的電動勢的情況下，若該測定時的充電狀態(tài)不同，則即使存留電解液30S為相同濃度，該 電極板(正極板21)的電位也會大為不同。因此，不能高精度地測定與存留電解液30S的濃度相應(yīng)在該電極板(正極板21)和第2測定電極50的第2電極本體部51之間產(chǎn)生的電動勢。這種情況在所述的變形方式1和變形方式2中也是同樣的。即，在變形方式1中， 不能高精度地測定與存留電解液30S的濃度相應(yīng)在該電極板(正極板21)和第2測定電極 150的第2電極本體部151之間產(chǎn)生的電阻的大小(在該電極板和第2電極本體部151之 間施加了一定電壓時流動的電流的大小)。另外，在變形方式2中，不能高精度地測定與保 持電解液30H的濃度相應(yīng)在該電極板(正極板21)和第2測定電極250的第2電極本體部 251之間產(chǎn)生的電阻的大小(在該電極板和第2電極本體部251之間施加了一定電壓時流 動的電流的大小)。因此，在本變形方式3中，由于負(fù)極電位幅度DVN比正極電位幅度DVP小，因此，將 電位幅度小的小電位幅度電極板即負(fù)極板22作為兼作物理量測定單元(本變形方式3中 后述的濃度差電動勢測定單元M4)中的第1電極本體部，而且將與負(fù)極板22連接的負(fù)極集 電部件72作為兼作第1導(dǎo)體部的集電部件來使用，基于以上，參照圖12 14，對變形方式3所涉及的電池301進(jìn)行說明。在本變形方式3的電池301中，在具備濃度差電動勢測定單元40這一方面和具備 液體保持部件的海綿這一方面與所述實(shí)施方式1不同，除此之外相同。所述濃度差電動勢 測定單元40使用了所述的負(fù)極板22和負(fù)極集電部件72代替實(shí)施方式1中的第1測定電 極40，所述液體保持部件的海綿在電池殼體內(nèi)的下部吸收(保持)存留電解液。因此，以不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，省略或簡略化相同的部分的說明。就相同的部分 而言，產(chǎn)生相同的作用效果。另外，對相同內(nèi)容的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行說明。電池301的電池殼體310具有與實(shí)施方式1同樣的電池殼體本體11和矩形板狀的 封口蓋312(參照圖12、13)。其中封口蓋312構(gòu)成為正極集電部件71的正極端子部71A、 負(fù)極集電部件72的負(fù)極端子部72A和第2測定電極的第2導(dǎo)線52從上表面312a突出。另外，在該電池310的內(nèi)部收容有與實(shí)施方式1同樣的具有正極板21和負(fù)極板22 的發(fā)電元件20。在正極板21和負(fù)極板22上分別連接有與實(shí)施方式1同樣的正極集電部件71和 負(fù)極集電部件72 (參照圖13)。該正極集電部件71連接到正極板21，另一方面，正極集電 部件71的正極端子部7IA露出到電池殼體310 (蓋部件312)的外部，即從蓋部件312的上 表面312a突出(參照圖13)。負(fù)極集電部件72也與正極集電部件71同樣，其負(fù)極端子部 件72A露出到電池殼體310 (蓋部件312)的外部(參照圖12、13)。另外，在電池殼體310內(nèi)，具有與實(shí)施方式1同樣的電解液30。但是，在本變形方 式3的電池301中，在存留電解液30S由海綿335吸收，該海綿335配置在電池殼體310內(nèi) 的下部這一方面與實(shí)施方式1不同。具體來說，吸收/保持了存留電解液30S的海綿335如圖13所示，以與發(fā)電元件 20的正極板21、負(fù)極板22和后述的濃度差電動勢測定單元M4的過濾器80接觸的狀態(tài)， 配置在電池殼體310的內(nèi)部的下部310B。存留電解液30S和發(fā)電元件20內(nèi)的保持電解液 30H，與實(shí)施方式1同樣可以相互流通(參照圖13、14)。而且，通過下述的濃度差電動勢測 定單元M4可以測定存留電解液30S和基準(zhǔn)電解液60之間的電位差、即在負(fù)極板22和第2 電極本體部51之間產(chǎn)生的電動勢。另外，即使在設(shè)為了將電池301傾斜的姿勢的情況下，海綿335也吸收/保持存留電解液30S，因此，發(fā)電元件20的正極板21、負(fù)極板22和過濾 器80都能與存留電解液30S接觸。接著，對濃度差電動勢測定單元M4進(jìn)行說明。該濃度差電動勢測定單元M4在使 用發(fā)電元件20的負(fù)極板22和連接到該負(fù)極板22 了的負(fù)極集電部件72來代替實(shí)施方式1 的濃度差電動勢測定單元Ml中的第1測定電極40這一方面與實(shí)施方式1不同。即濃度差 電動勢測定單元M4具備基準(zhǔn)電解液60、圓筒容器61、第2測定電極50、過濾器80、兼作第1 測定電極的第1電極本體部的負(fù)極板22和兼作第1測定電極的第1導(dǎo)體部的負(fù)極集電部 件72(參照圖13)。負(fù)極板22如圖13、14所示，為其一部分與存留電解液30S接觸且兼作 第1電極本體部的接觸電極板。與所述的實(shí)施方式1同樣，在電池301中，根據(jù)在負(fù)極板22和第2電極本體部51 之間產(chǎn)生的電動勢的大小可得知存留電解液30S的鋰離子濃度。而且，由此，可容易地得知 電池301的內(nèi)部電阻值是否增大即電池301是否劣化。具體來說，按以下方式，可以檢測電 池1的劣化。對本變形方式3的電池301，作為存留電解液測定階段，將負(fù)極集電部件72和第2 測定電極50連接到電壓計，測定在負(fù)極板22和第2電極本體部51之間產(chǎn)生的電動勢。接著，根據(jù)該電動勢，與實(shí)施方式1同樣基于所述的存留電解液30S中的鋰離子濃 度與電動勢的相關(guān)關(guān)系(參照圖4)，算出存留電解液30S的鋰離子濃度。算出的存留電解液30S的鋰離子濃度如所述(參照圖5)那樣具有與電池1的內(nèi) 部電阻初期比的相關(guān)關(guān)系，因此，根據(jù)該變化可得知在各時刻的電池301的內(nèi)部電阻值的 變化。這樣一來，根據(jù)在負(fù)極板22和第2電極本體部51之間產(chǎn)生的電動勢的大小，可以 容易地得知電池301的劣化的程度。根據(jù)以上所述，本變形方式3所涉及的電池301具備海綿335，因此，即使在設(shè)為了 將該電池301傾斜的姿勢的情況下，也能適當(dāng)使用濃度差電動勢測定單元M4對存留電解液 30S的鋰離子的濃度進(jìn)行測定。這樣一來，使用該濃度差電動勢測定單元M4，能夠可靠地檢測電池301的劣化。另外，負(fù)極板22為兼作第1電極本體部且與存留電解液30S接觸的接觸電極板， 負(fù)極集電部件72兼作第1導(dǎo)體部。因此，可以設(shè)為下述簡易結(jié)構(gòu)的電池301，所述簡易結(jié)構(gòu) 不需要在負(fù)極板22之外另外設(shè)置第1電極本體部，而且不需要在負(fù)極集電部件72之外另 外設(shè)置第1導(dǎo)體部。而且，能夠通過簡易結(jié)構(gòu)檢測該電池301的劣化。另外，作為所述的小電位幅度電極板的負(fù)極板22成為接觸電極板。而且，該負(fù)極 板22兼作第1電極本體部，因此，即使測定時的電池301的充電狀態(tài)不同，負(fù)極板22的電 位變動也小。因此，通過使用該負(fù)極板22，可以高精度地測定與第2測定電極50(第2電極 本體部51)之間的電動勢。 這樣一來，通過使用這樣的負(fù)極板22和第2測定電極50 (第2電極本體部51)，可 以更適當(dāng)?shù)貦z測電池301的劣化。 在所述的變形方式3中，示出了如下方式比較正極板21和負(fù)極板22，使用作為 小電位幅度電極板的負(fù)極板22代替第1測定電極的第1電極本體部。但是，也可使用正極
22板21代替負(fù)極板22而測定與第2測定電極50之間的電動勢。另外，與變形方式3不同， 在比較正極電位幅度DVP和負(fù)極電位幅度DVN，正極電位幅度DVP —方較小的情況下，使用 這樣的正極板作為小電位幅度電極板代替第1電極本體部。即，也可測定在正極板21和第 2測定電極50的第2電極本體部51之間的電動勢。(實(shí)施方式2)圖15中示出的本實(shí)施方式2的組電池400除了搭載有不具有電解液30的濃度測 定功能的多個鋰離子二次電池2 (以下也稱為電池2)之外，還搭載有所述的實(shí)施方式1中 示出的電池1 (或變形方式1、變形方式2或變形方式3的電池101、201、301)。該組電池400 具有電池部410和電池監(jiān)視裝置420，該電池部410構(gòu)成為將電池1 (101、201、301)、2收容 于組電池殼體411內(nèi)，該電池監(jiān)視裝置420配置在組電池殼體411的上表面411a，監(jiān)視電池 部410的電池1(101、201、301)、2的狀態(tài)(電池溫度、電壓)。其中，在電池部410中，多個 電池1(101、201、301)、2利用它們的端子部7認(rèn)、72々的緊固孔7認(rèn)!1、724!1(參照圖1,12)與 母線90螺栓緊固連接，各電池1 (101、201、301)、2相互串聯(lián)連接。另外，電池監(jiān)視裝置420具有矩形箱形的本體殼體421和通信電纜422，該本體殼 體421在內(nèi)側(cè)配置了未圖示的電路，該通信電纜422用于與例如外部的裝置之間發(fā)送接收 由電池監(jiān)視裝置420得到的數(shù)據(jù)。另外，電池1(101、201)的第1測定電極40 (140、240)的第1導(dǎo)線42 (142、242)和 第2測定電極50 (150,250)的第2導(dǎo)線52 (152,252)，從組電池殼體411向外部延伸伸出。 而且，在它們的前端設(shè)置有樹脂制的連接器430。在該連接器430的內(nèi)側(cè)第1導(dǎo)線42(142、 242)和第2導(dǎo)線52(152、252)的各端子(未圖示)各自分離露出，形成為例如能夠與從外 部的測量裝置延伸的導(dǎo)線(或連接器)電連接。電池301的情況未圖示，但僅第2測定電 極50的第2導(dǎo)線52從組電池殼體411延伸到外部。這樣，在本實(shí)施方式2所涉及的組電池400中，在構(gòu)成其的電池的一部分使用具有 電解液30的鋰離子的濃度測定功能的電池1(101、201、301)。因此，通過對該電池1 (101、 201,301)取得在第1測定電極40(140、240)與第2測定電極50 (150、250)之間的電動勢或 電阻值(電流值)，可以容易地推定該電池1(101、201、301)的劣化的程度，進(jìn)而可以容易地 推定該組電池400中使用的各電池2的劣化的程度。(變形方式4)參照圖16 19，對本發(fā)明的本變形方式4所涉及的組電池400X進(jìn)行說明。該組電池400X在包括1個所述電池1(101、201、301)和多個電池2這一方面與實(shí) 施方式2相同。但是，該組電池400X在下述方面與所述的實(shí)施方式2的組電池400不同 在對該組電池400X進(jìn)行了充放電的情況下，在各電池的配置上，將電池1 (101、201、301)用 作在它們之中變?yōu)樽畹蜏囟鹊淖畹蜏仉姵?。該組電池400X具有電池部410X和電池監(jiān)視裝置420，該電池部410X構(gòu)成為將1 個電池1(101、201、301)和多個電池2收容于組電池殼體411X內(nèi)，該電池監(jiān)視裝置420與 實(shí)施方式2相同被配置在組電池殼體41IX的上表面511a。其中，在電池部410X中，如圖 16、17所示，電池1(101、201、301)和電池2在組電池400X內(nèi)的長度方向DL(圖16中連接 左上側(cè)和右下側(cè)的方向和圖17中左右方向)配置排列成2列，使用多條母線90相互串聯(lián) 連接。
然而，已知在以比較大的電流(高倍率電流)對鋰離子二次電池進(jìn)行充放電時， 若該鋰離子二次電池的環(huán)境溫度不同，則其劣化的程度不同。因此，準(zhǔn)備改變了自身的環(huán)境溫度的多個鋰離子二次電池，對這些鋰離子二次電 池進(jìn)行了充放電循環(huán)試驗。由此，對環(huán)境溫度和電池的內(nèi)部電阻初期比的關(guān)系進(jìn)行了研究。具體來說，準(zhǔn)備鋰離子二次電池A、B、C(以下也稱為電池A、B、C)，并將它們分別投 入并且靜置在將室內(nèi)溫度設(shè)定為25°C、40°C和60°C的各恒溫槽(未圖示)中。在各恒溫槽 的外部設(shè)置有電源裝置(未圖示)，分別與各恒溫槽內(nèi)的電池A、電池B和電池C的正極端 子部和負(fù)極端子部(未圖示)連接。而且，使用電源裝置，對電池A、電池B和電池C進(jìn)行了 充放電循環(huán)試驗。具體來說，控制電池裝置，使得多次重復(fù)實(shí)現(xiàn)如圖18所示的連續(xù)1500秒 的充放電模式。該電流模式的縱軸、+側(cè)表示放電電流，-側(cè)表示充電電流。該充放電模式 為交替重復(fù)進(jìn)行最大約30C的脈沖放電和最大20C的脈沖充電的模式。圖19中示出了表示在所述的充放電循環(huán)試驗中每隔預(yù)定的循環(huán)次數(shù)測定的電池 A、電池B和電池C的內(nèi)部電阻初期比的曲線圖。各電池A、B、C的內(nèi)部電阻初期比與所述的 實(shí)施方式1同樣，為分別以充放電試驗前的初期的各電池A、B、C內(nèi)部電阻值為基準(zhǔn)，對在各 時刻的電池A等的內(nèi)部電阻值進(jìn)行了規(guī)格化的值。從該圖19可知，對于電池B和電池C，若比較在5000次循環(huán)時的電池B和電池C 的內(nèi)部電阻初期比，則在相同的充放電循環(huán)次數(shù)下，電池B —方與電池C相比內(nèi)部電阻初期 比更大。由此可知，若將電池的環(huán)境溫度設(shè)為比60°C低的40°C，則該電池的內(nèi)部電阻初期 比變大。另外，比較電池A和電池B，可知若將電池的環(huán)境溫度設(shè)為比40°C還低的25°C，則 電池的內(nèi)部電阻初期比變大。根據(jù)以上所述，可知至少在25 60°C的溫度范圍中，電池的環(huán)境溫度越低，則其 電池內(nèi)部電阻初期比變得越大，即該電池的內(nèi)部電阻的增加(高速劣化)加劇。而且，在對本變形方式4的組電池400X進(jìn)行了充放電的情況下，調(diào)查構(gòu)成其的多 個電池中變?yōu)樽畹蜏囟鹊淖畹蜏仉姵佧惖奈恢?，可知位于圖16中里側(cè)左角。因此，在本變形方式4中，將該最低溫電池麗設(shè)為了所述的電池1 (101、201、301)。 由此，能夠?qū)υ摻M電池400X中高速劣化最容易加重的最低溫電池MN，測定電解液30 (存留 電解液30S、保持電解液30H)的濃度。因此，不僅可以得知該最低溫電池麗的高速劣化的 程度，而且，對于組電池400X中使用的其他的電池2，由于可以預(yù)測到其高速劣化的程度比 最低溫電池麗(電池1(101、201、301))劣化的程度輕，因此，可以適當(dāng)?shù)赝贫ㄋ鼈兊牧踊?程度。(實(shí)施方式3)本實(shí)施方式3所涉及的車輛500搭載有所述的實(shí)施方式2的組電池400 (或變形 方式4的組電池400X)。具體來說，如圖20所示，車輛500為并用發(fā)動機(jī)540、前馬達(dá)520 和后馬達(dá)530驅(qū)動的混合動力汽車。該車輛500具有車身590、發(fā)動機(jī)540、安裝在其上的 前馬達(dá)520、后馬達(dá)530、電纜550、逆變器560和組電池400 (400X)。安裝在車身590上的 組電池400 (400X)中的電池監(jiān)視裝置420與未圖示的HV控制裝置連接，但連接器430沒有 與其他設(shè)備連接。在本實(shí)施方式3所涉及的車輛500中，在搭載的組電池400(400X)中使用的多個電池的一部分為電池1(101、201、301)。因此，例如，在該車輛500不使用時或車檢時等適當(dāng) 的時刻，通過連接器430對電池1 (101、201、301)，可以取得第1測定電極40 (140、240)或負(fù) 極板22及負(fù)極集電部件72、與第2測定電極50(150、250)之間的電動勢或電阻值(電流 值)。由此，可以把握電池1(101、201、301)的劣化程度，進(jìn)而可以把握與其一起構(gòu)成組電池 400(400X)的各電池2的劣化程度。這樣一來，在本實(shí)施方式3所涉及的車輛500中，可以 容易地推定構(gòu)成組電池400 (400X)的電池1(101、201、301)、電池2是否劣化。(實(shí)施方式4)另外，本實(shí)施方式4的筆記本型個人計算機(jī)(以下也稱為筆記本計算機(jī))600以公 知的方法搭載有包括所述的實(shí)施方式1或變形方式1 3的電池1 (101、201、301)作為一部 分的電池組610，如圖21所示，為具有電池組610、本體620的電池搭載設(shè)備。電池組610被 收容于筆記本型個人計算機(jī)600的本體620，所述的電池1(101、201、301)的第1測定電極 40(140,240)的第 1 導(dǎo)線 42(142、242)和第 2 測定電極 50 (150、250)的第 2 導(dǎo)線 52 (152、 252)從該電池組610延伸伸出。而且，在它們的前端設(shè)置有樹脂制的連接器613。在該連 接器613的內(nèi)側(cè)，第1導(dǎo)線42(142、242)和第2導(dǎo)線52 (152、252)的各端子(未圖示)各 自分離露出，形成為例如能夠與從外部的測量裝置延伸的導(dǎo)線(或連接器)電連接。在電 池301的情況下，僅第2測定電極50的第2導(dǎo)線52從電池組610延伸到外部。在本實(shí)施方式4所涉及的筆記本計算機(jī)600中，將在搭載的電池組610中使用 的多個鋰離子二次電池的一部分設(shè)為電池1(101、201、301)。因此，例如，在該筆記本計算 機(jī)600不使用時或修理檢測時等適當(dāng)?shù)臅r刻，通過連接器613，對電池1 (101、201、301)， 可以取得第1測定電極40(140、240)或者負(fù)極板22和負(fù)極集電部件72、與第2測定電極 50(150,250)之間的電動勢或電阻值(電流值)。由此，可以把握電池1(101、201、301)的劣 化程度，進(jìn)而可以把握與其一起構(gòu)成電池組610的其他的電池2的劣化程度。這樣一來，在 本實(shí)施方式4所涉及的筆記本計算機(jī)600中，可以容易地判斷搭載的電池1(101、201、301) 是否劣化，可以容易地推定與該電池1 (101、201、301) —起構(gòu)成電池組610的電池2是否劣 化。(實(shí)施方式5)接著，參照圖22 25，對包括本發(fā)明的實(shí)施方式5所涉及的車輛電池系統(tǒng)SVl的 車輛800進(jìn)行說明。車輛800為通過HV控制裝置并用發(fā)動機(jī)840、前馬達(dá)820和后馬達(dá)830而驅(qū)動的 混合動力汽車(參照圖22)。該車輛800除了具有所述的HV控制裝置810、發(fā)動機(jī)840、前 馬達(dá)820和后馬達(dá)830之外，還具有車身890、電纜850、逆變器860和組電池700。本實(shí)施 方式5的車輛電池系統(tǒng)SVl由其中的HV控制裝置810、發(fā)動機(jī)840、前馬達(dá)820、后馬達(dá)830、 電纜850、逆變器860和組電池700構(gòu)成。其中，HV控制裝置810具有未圖示的CPU、R0M、RAM，包括通過預(yù)定的程序工作的微 型計算機(jī)。而且，該HV控制裝置810可分別與前馬達(dá)820、后馬達(dá)830、發(fā)動機(jī)840、逆變器 860和由通信電纜722連接的電池監(jiān)視裝置720通信，根據(jù)各部的狀況進(jìn)行各種控制。例 如，根據(jù)車輛800的行駛狀況，控制發(fā)動機(jī)840的驅(qū)動力和馬達(dá)820、830的驅(qū)動力的組合， 使得燃料消耗率效率最佳。另外，伴隨著該控制，進(jìn)行對組電池700的充放電控制。該組電池700，如圖23所示，除了搭載有多個不具有電解液30的濃度測定功能的
25鋰離子二次電池2之外，還搭載有在所述的實(shí)施方式1中示出的電池1。該電池組700具有 電池部710和電池監(jiān)視裝置720，該電池部構(gòu)成為將串聯(lián)連接的多個電池1、2收容在組電池 殼體711內(nèi)，該電池監(jiān)視裝置720配置在組電池殼體711的上表面711a。其中，電池監(jiān)視裝 置720在本體殼體721內(nèi)除了包括使用未圖示的熱敏電阻等的傳感器取得與電池部710的 電池1、2的狀態(tài)(電池溫度、電壓)相關(guān)的數(shù)據(jù)的取得電路(未圖示)之外，還包括電動勢 取得電路72IA。圖24中抽出表示所述車輛電池系統(tǒng)SVl中的HV控制裝置810、電池監(jiān)視裝置720 和電池1。其中，包括電動勢取得電路72IA的電池監(jiān)視裝置720，如所述那樣通過通信電纜 722與HV控制裝置810連接，進(jìn)行通信，并且與在實(shí)施方式1中說明的電池1的濃度差電 動勢測定單元Ml連接。具體來說，電動勢取得電路721A與濃度差電動勢測定單元Ml中的 第1測定電極40的第1導(dǎo)線42和第2測定電極50的第2導(dǎo)線52連接。由此，在電動勢 取得電路721A中，可以取得第1測定電極40和第2測定電極50之間的電動勢。取得的電 動勢與其他的電池數(shù)據(jù)一起通過通信電纜722被發(fā)送到HV控制裝置810。在車輛電池系統(tǒng)SVl中的HV控制裝置810中，基于從電動勢取得電路721A接收 到的與電動勢相關(guān)的電池數(shù)據(jù)，可以判斷電池1的劣化狀況。而且，根據(jù)該判斷，可以改變 組電池700的電池1、2的控制。例如，如圖25中示出的流程圖那樣進(jìn)行控制。HV控制裝置810自身具有計時器(未圖示)，在步驟Sl中，判定是否到了進(jìn)行電 池1的劣化檢測的時刻。在此，在YES即到了進(jìn)行電池1的劣化檢測的時刻的情況下，進(jìn)到 步驟S2，使用電池1的濃度差電動勢測定單元Ml，進(jìn)行在第1電極本體部41和第2電極本 體部51之間產(chǎn)生的電動勢的測定。另一方面，在NO即沒有到進(jìn)行電池1的劣化檢測的時 刻的情況下，返回步驟Si。在步驟S2中，由電池監(jiān)視裝置720的電動勢取得電路721A測定電池1中的第1 電極本體部41和第2電極本體部51之間的電動勢，將該測定值發(fā)送到HV控制裝置810而 取得。然后，在步驟S3中，HV控制裝置810基于該測定值，判定電池1的劣化是否比預(yù)定 的劣化狀況加重。例如，在HV控制裝置810內(nèi)預(yù)先保存與預(yù)定的劣化狀況對應(yīng)的電動勢的 值(閥值)，比較該閥值和測定值，判定劣化狀況。在此，在YES即與預(yù)定的劣化狀況相比劣化加重了的情況下，進(jìn)到步驟S4，進(jìn)行劣 化控制模式下的控制。作為劣化控制模式，例如列舉有如下模式限制組電池700的各電池 1、2的充電電流和/或放電電流的大小等、根據(jù)各電池1、2的劣化進(jìn)行控制或者進(jìn)行抑制劣 化加重這樣的控制。另一方面，在NO即與預(yù)定的劣化狀況相比劣化沒有加重的情況下，進(jìn)到步驟S5， 進(jìn)行在通?？刂颇Ｊ较碌慕M電池700等的控制。所謂通?？刂颇Ｊ绞桥c所述的劣化控制模 式對比的模式，為沒有特別限制組電池700的使用范圍，對組電池700(電池1、2)進(jìn)行假定 的通常情況的控制的模式。在步驟S4或步驟S5之后，返回步驟Si，重復(fù)所述處理。本實(shí)施方式5所涉及的車輛電池系統(tǒng)SVl如所述那樣具備電池1和電動勢取得電 路721A，因此，可以取得在第1測定電極40和第2測定電極50之間產(chǎn)生的電動勢，從而可 以容易地得知該電池1的劣化程度。進(jìn)而，可以把握與電池1 一起構(gòu)成組電池700的其他的電池2的劣化程度。進(jìn)而，也能夠?qū)﹄姵?或組電池700根據(jù)其劣化的狀況適當(dāng)加以使用。而且，本實(shí)施方式5的車輛800具備所述的車輛電池系統(tǒng)SVl。因此，在該車輛800 中，可以由車輛電池系統(tǒng)SVl取得電池1的電動勢，檢測電池1的劣化狀況，或進(jìn)而把握電 池2和/或組電池700的劣化狀況。進(jìn)而，也能夠?qū)﹄姵?或組電池700根據(jù)其劣化狀況 適當(dāng)加以使用。這樣一來，可以做出實(shí)現(xiàn)了與組電池700的劣化相應(yīng)的適當(dāng)?shù)男旭偺匦缘能囕v。濃度差電動勢測定單元Ml對應(yīng)于物理量測定單元、存留電解液物理量測定單元， 車輛電池系統(tǒng)SVl對應(yīng)于電池系統(tǒng)，電動勢取得電路721A對應(yīng)于取得單元。另外，圖25中 示出的流程圖中的步驟S2對應(yīng)于存留電解液測定階段。根據(jù)本實(shí)施方式5所涉及的電池1的劣化檢測方法，包括存留電解液測定階段 (步驟S2)，因此，使用在該測定階段得到的電解液30 (存留電解液30S)的鋰離子的濃度， 可以容易地檢測電池1是否劣化。另外，在存留電解液測定階段(步驟S2)中，測定第1測定電極40和第2測定電 極50之間產(chǎn)生的電動勢的大小。該電動勢的大小與存留電解液30S的鋰離子的濃度具有 相關(guān)關(guān)系。因此，根據(jù)該電動勢的大小，可以容易地得知電池1的劣化程度。在所述的實(shí)施方式5中，在車輛電池系統(tǒng)SVl中，在組電池700中使用了實(shí)施方式 1的電池1，但也可使用例如變形方式1的電池101或變形方式2的電池201。但是，在使用 了電池101的情況下，在電池監(jiān)視裝置720使用存留電解液電阻取得電路代替電動勢取得 電路721A，該存留電解液電阻取得電路使用存留電解液測定單元M2來取得第1電極本體部 141和第2電極本體部151之間的電阻值。此時，存留電解液測定單元M2對應(yīng)于物理量測 定單元、存留電解液物理量測定單元，存留電解液電阻取得電路對應(yīng)于取得單元?；蛘?，在使用了電池201的情況下，在電池監(jiān)視裝置720中，使用保持電解液電阻 取得電路代替電動勢取得電路721A，該保持電解液電阻取得電路使用保持電解液電阻測定 單元M3，取得第1電極本體部241和第2電極本體部251之間的電阻值。此時，保持電解電 阻液測定單元M3對應(yīng)于物理量測定單元、保持電解液物理量測定單元，保持電解液電阻取 得電路對應(yīng)于取得單元，步驟S2對應(yīng)于保持電解液測定階段。在該情況下，在保持電解液測定階段(步驟S2)中，得知保持電解液30H的濃度或 濃度相關(guān)物理量，由此可以容易地檢測電池1是否劣化。(實(shí)施方式6)參照圖22、25 27，對包括本發(fā)明的實(shí)施方式6所涉及的車輛電池系統(tǒng)SV2的車 輛1100進(jìn)行說明。本實(shí)施方式6的車輛在該車輛電池系統(tǒng)SV2包含所述變形方式3中的電池301的 濃度差電動勢測定單元M4這一方面與實(shí)施方式5的車輛不同。實(shí)施方式6的車輛1100為通過與實(shí)施方式5同樣的HV控制裝置810并用發(fā)動機(jī) 840、前馬達(dá)820和后馬達(dá)830而驅(qū)動的混合動力汽車(參照圖22)。本實(shí)施方式6的車輛 電池系統(tǒng)SV2如圖22所示由HV控制裝置810、發(fā)動機(jī)840、前馬達(dá)820、后馬達(dá)830、電纜 850、逆變器860和組電池1000構(gòu)成。其中，組電池1000如圖26所示，除了搭載有所述的多個電池2之外，還搭載有所述的變形方式3中示出的電池301。該組電池1000具有電池部710和電池監(jiān)視裝置1020， 該電池部710與實(shí)施方式5同樣構(gòu)成為將串聯(lián)連接的多個電池2和電池301收容在組電池 殼體711內(nèi)，該電池監(jiān)視裝置1020配置在組電池殼體711的上表面711a。圖27中抽出表示所述車輛電池系統(tǒng)SV2中的HV控制裝置810、電池監(jiān)視裝置1020 和電池301。其中，包括電動勢取得電路1021A的電池監(jiān)視裝置1020，與實(shí)施方式5同樣通 過通信電纜722與HV控制裝置810連接，進(jìn)行通信。但是，在電池監(jiān)視裝置1020與變形方 式3的電池301的濃度差電動勢測定單元M4連接這一方面與實(shí)施方式5不同。具體來說，電動勢取得電路1021A與濃度差電動勢測定單元M4中的負(fù)極集電部件 72和第2測定電極50的第2導(dǎo)線52連接。由此，在電動勢取得電路1021A中可以取得負(fù) 極板22和第2測定電極50的第2電極本體部51之間的電動勢。取得的電動勢，與實(shí)施方 式5同樣與其他的電池數(shù)據(jù)一起通過通信電纜722發(fā)送到HV控制裝置810。在車輛電池系統(tǒng)SV2中的HV控制裝置810中，與實(shí)施方式5同樣，基于從電動勢 取得電路1021A接收到的關(guān)于電動勢的電池數(shù)據(jù)，可以判斷電池301的劣化狀況。而且，根 據(jù)該判斷，對組電池1000的電池2和電池301，與實(shí)施方式5同樣地按照圖25示出的流程 圖進(jìn)行控制。圖25中所示的流程圖與實(shí)施方式5相同，因此省略說明。(實(shí)施方式7)接著，參照圖28，對包括本發(fā)明的本實(shí)施方式7所涉及的PC電池系統(tǒng)SPl的筆記 本型個人計算機(jī)(以下也稱為筆記本計算機(jī))900進(jìn)行說明。筆記本計算機(jī)900是具有CPU940、存儲器(未圖示)、電池組910、內(nèi)置在該電池組 910的電池監(jiān)視裝置930和本體920的電池搭載設(shè)備。本實(shí)施方式7的PC電池系統(tǒng)SPl由 其中的CPU940、存儲器(未圖示)、電池組910和電池監(jiān)視裝置930構(gòu)成。其中，CPU940與具有未圖示的電路和通信電纜932的電池組910通信，讀取在存 儲器內(nèi)預(yù)備的程序，對其進(jìn)行高速處理，實(shí)行例如對電池組910的充放電控制程序。另外，電池組910如所述的實(shí)施方式5那樣除了搭載有多個不具有電解液30的濃 度測定功能的鋰離子二次電池2之外，還搭載有所述的實(shí)施方式1中示出的電池1。該電池 組910在其內(nèi)部具有串聯(lián)連接的多個電池1、2以及電池監(jiān)視裝置930。其中，電池監(jiān)視裝置 930除了包括使用未圖示的熱敏電阻等傳感器取得與電池組910的電池1、2的狀態(tài)(電池 溫度、電壓)相關(guān)的數(shù)據(jù)的取得電路(未圖示)之外，還包括電動勢取得電路721A。另外，圖24中抽出表示所述PC電池系統(tǒng)SPl中的CPU940、電池監(jiān)視裝置930和電 池1。其中，包括電動勢取得電路721A的電池監(jiān)視裝置930如所述那樣通過通信電纜932 與CPU940連接，進(jìn)行通信，并且，與電池1的濃度差電動勢測定單元Ml連接。具體來說，電動勢取得電路721A與濃度差電動勢測定單元Ml中的第1測定電極 40的第1導(dǎo)線42和第2測定電極50的第2導(dǎo)線52連接。由此，在電動勢取得電路721A 中，可以取得第1測定電極40和第2測定電極50之間的電動勢。取得的電動勢與其他的 電池信息一起通過通信電纜722發(fā)送到CPU940。PC電池系統(tǒng)SPl中的CPU940，基于從電動勢取得電路721A接收到的電池數(shù)據(jù)，可 以判斷電池1的劣化狀況。可以根據(jù)該判斷改變電池組910的內(nèi)部的電池1、2的控制。例如，與實(shí)施方式5同樣按照圖25中示出的流程圖進(jìn)行控制。本實(shí)施方式7所涉及的PC電池系統(tǒng)SPl如所述那樣具備電池1和電動勢取得電路721A，因此，可以取得在第1測定電極40和第2測定電極50之間產(chǎn)生的電動勢，從而可 以容易地得知該電池1的劣化程度。進(jìn)而可以容易地把握與電池1 一起構(gòu)成電池組910的 電池2的劣化程度。進(jìn)而，也能夠?qū)﹄姵?或電池組910內(nèi)的電池2根據(jù)其劣化的狀況適 當(dāng)加以使用。而且，本實(shí)施方式7所涉及的筆記本計算機(jī)900具備所述的PC電池系統(tǒng)SPl。因 此，在該筆記本計算機(jī)900中，由PC電池系統(tǒng)SPl取得電池1的電動勢，檢測電池1的劣化 狀況，或者進(jìn)而把握電池2和/或電池組910的劣化狀況。進(jìn)而，也能夠?qū)﹄姵?或電池組 910內(nèi)的電池2根據(jù)其劣化的狀況適當(dāng)加以使用。這樣一來，可以做出能夠進(jìn)行與電池組910的劣化狀況相應(yīng)的適當(dāng)?shù)某潆娀蚍烹?的筆記本計算機(jī)900。PC電池系統(tǒng)SPl對應(yīng)于電池系統(tǒng)。另外，與實(shí)施方式5同樣，在PC電池系統(tǒng)SPl中，也可使用變形方式1的電池101、 變形方式2的電池201或變形方式3的電池301代替電池1。但是，在使用了電池101的情 況下，使用存留電解液電阻取得電路代替電動勢取得電路721A，該存留電解液電阻取得電 路取得第1電極本體部141和第2電極本體部151之間的電阻值。在使用了電池201的情 況下，使用保持電解液電阻取得電路代替電動勢取得電路721A，該保持電解液電阻取得電 路取得第1電極本體部241和第2電極本體部251之間的電阻值。在使用了電池301的情 況下，使用測定負(fù)極板22和第2電極本體部51之間的電動勢的電動勢取得電路1021A。在以上所述中，基于實(shí)施方式1 7和變形方式1 4對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但不 言而喻，本發(fā)明不限于所述實(shí)施方式，在不脫離其要旨的范圍，能夠進(jìn)行適當(dāng)變更并應(yīng)用。例如，在實(shí)施方式等中，將電池設(shè)為了卷繞形的鋰離子二次電池，但也可為將多個 正極板和多個負(fù)極板隔著隔板交互層疊而成的層疊型的鋰離子二次電池。另外，作為濃度 相關(guān)物理量，設(shè)為了第1測定電極和第2測定電極之間的電動勢或電阻值(電流值)，但也 可使用例如通過流過一定電流而在第1測定電極和第2測定電極之間產(chǎn)生的與電解液的鋰 離子濃度相應(yīng)的電壓的大小。另外，在實(shí)施方式1中，作為隔離部件，使用了由多孔質(zhì)的玻璃板形成的過濾器 80，但只要為下述部件即可，所述部件防止在該隔離部件的第1面和第2面之間由存留電解 液和基準(zhǔn)電解液之間的濃度差引起的離子移動，且使得可由第1測定電極40和第2測定電 極50測定存留電解液30S和基準(zhǔn)電解液60之間的電位，例如可以使用具有這樣的特性的 陶瓷、樹脂。
權(quán)利要求
一種鋰離子二次電池，具備發(fā)電元件、電池殼體和電解液，所述發(fā)電元件具有正極板和負(fù)極板，所述電池殼體收容所述發(fā)電元件，所述電解液被保持在所述電池殼體內(nèi)、含有鋰離子，該鋰離子二次電池具備物理量測定單元，其能夠測定與存在于預(yù)定部位的所述電解液的所述鋰離子的濃度具有相關(guān)關(guān)系的濃度相關(guān)物理量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池，其中，所述電解液，構(gòu)成其一部分的保持電解液，在所述發(fā)電元件中被保持在所述正極板和負(fù)極板之間， 并且，構(gòu)成另一部分的存留電解液，以能夠與所述保持電解液相互流通的狀態(tài)，被貯存在所 述發(fā)電元件和所述電池殼體之間，所述物理量測定單元為存留電解液物理量測定單元，該存留電解液物理量測定單元能 夠測定與所述存留電解液的所述鋰離子的濃度具有相關(guān)關(guān)系的濃度相關(guān)物理量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子二次電池，其中，具備液體保持部件，該液體保持部件即使在設(shè)為了使該鋰離子二次電池傾斜的姿勢的 情況下，也將所述存留電解液保持在如下形態(tài)能夠與所述存留電解液相互流通、且與所述 物理量測定單元中需要與所述存留電解液接觸的要接觸部位接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的鋰離子二次電池，其中，所述存留電解液物理量測定單元具有第1測定電極，其包括第1電極本體部和第1導(dǎo)體部，所述第1電極本體部與所述存留 電解液接觸，所述第1導(dǎo)體部露出于所述電池殼體的外部、與所述第1電極本體部導(dǎo)通；具有基準(zhǔn)濃度的鋰離子的基準(zhǔn)電解液；收容所述基準(zhǔn)電解液的基準(zhǔn)液容器部；第2測定電極，其包括第2電極本體部和第2導(dǎo)體部，所述第2電極本體部與所述基準(zhǔn) 電解液接觸，所述第2導(dǎo)體部露出于所述基準(zhǔn)容器部的外部、與所述第2電極本體部導(dǎo)通； 和隔離部件，其第1面與所述存留電解液相接、第2面與所述基準(zhǔn)電解液相接，并且隔離 所述存留電解液和所述基準(zhǔn)電解液，該隔離部件防止在所述第1面和第2面之間由所述存 留電解液和所述基準(zhǔn)電解液之間的濃度差所引起的離子移動，并且使得能夠通過所述第1 測定電極和第2測定電極測定所述基準(zhǔn)電解液和所述存留電解液之間的電位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰離子二次電池，其中，具備正極集電部件，其連接于所述正極板，另一方面自身的一部分露出于所述電池殼體的 外部；和負(fù)極集電部件，其連接于所述負(fù)極板，另一方面自身的一部分露出于所述電池殼體的 外部，所述正極板和所述負(fù)極板的任一方為，其一部分與所述存留電解液接觸，兼作所述第1 測定電極的所述第1電極本體部的接觸電極板，所述正極集電部件和所述負(fù)極集電部件中與所述接觸電極板相關(guān)的集電部件兼作所 述第1導(dǎo)體部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋰離子二次電池，其中，將所述正極板和所述負(fù)極板中的小電位幅度電極板設(shè)為所述接觸電極板，所述小電位 幅度電極板為在使該鋰離子二次電池的充電狀態(tài)在預(yù)定范圍內(nèi)發(fā)生了變化的情況下，對 變化的所述正極板的電位的幅度即正極電位幅度和變化的所述負(fù)極板的電位的幅度即負(fù) 極電位幅度進(jìn)行了比較時，表現(xiàn)為較小值的某一方。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的鋰離子二次電池，其中，所述存留電解液物理量測定單元具有第1測定電極，其包括第1電極本體部和第1導(dǎo)體部，所述第1電極本體部與所述存留 電解液接觸，所述第1導(dǎo)體部露出于所述電池殼體的外部、與所述第1電極本體部導(dǎo)通；和第2測定電極，其包括第2電極本體部和第2導(dǎo)體部，所述第2電極本體部與所述第1 電極本體部分離、與所述存留電解液接觸，所述第2導(dǎo)體部露出于所述電池殼體的外部、與 所述第2電極本體部導(dǎo)通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池，其中，所述電解液包含保持在所述發(fā)電元件中的所述正極板和負(fù)極板之間的保持電解液，所述物理量測定單元為保持電解液物理量測定單元，該保持電解液物理量測定單元能 夠測定與所述保持電解液的所述鋰離子的濃度具有相關(guān)關(guān)系的濃度相關(guān)物理量。
9.一種組電池，該組電池具有多個鋰離子二次電池，所述鋰離子二次電池的至少任一個為權(quán)利要求1 8中任一項所述的鋰離子二次電池。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組電池，其中，將構(gòu)成該組電池的多個所述鋰離子二次電池中在使該組電池充放電時變?yōu)樽畹蜏囟?的最低溫電池設(shè)為所述鋰離子二次電池。
11.一種車輛，該車輛搭載有權(quán)利要求1 8中任一項所述的鋰離子二次電池、或者權(quán) 利要求9或權(quán)利要求10所述的組電池。
12.—種電池搭載設(shè)備，該電池搭載設(shè)備搭載有權(quán)利要求1 8中任一項所述的鋰離子 二次電池、或者權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的組電池。
13.一種電池系統(tǒng)，具備權(quán)利要求1 8中任一項所述的鋰離子二次電池；和取得單元，其使用所述物理量測定單元，取得所述濃度相關(guān)物理量。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電池系統(tǒng)，其中，具備組電池，該組電池具有包括所述鋰離子二次電池的多個鋰離子二次電池。
15.一種車輛，該車輛搭載有權(quán)利要求13或權(quán)利要求14所述的電池系統(tǒng)。
16.一種電池搭載設(shè)備，該電池搭載設(shè)備搭載有權(quán)利要求13或權(quán)利要求14所述的電池 系統(tǒng)。
17.一種鋰離子二次電池的劣化檢測方法，所述鋰離子二次電池具備發(fā)電元件、電池殼 體和電解液，所述發(fā)電元件具有正極板和負(fù)極板，所述電池殼體收容所述發(fā)電元件，所述電 解液被保持在所述電池殼體內(nèi)、含有鋰離子，該劣化檢測方法包括測定階段，在該階段中測定存在于預(yù)定部位的所述電解液的鋰離子的濃度或與所述濃 度具有相關(guān)關(guān)系的濃度相關(guān)物理量。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的鋰離子二次電池的劣化檢測方法，其中， 所述電解液，構(gòu)成其一部分的保持電解液，在所述發(fā)電元件中被保持在所述正極板和負(fù)極板之間， 并且，構(gòu)成另一部分的存留電解液，以能夠與所述保持電解液相互流通的狀態(tài)，被貯存在所 述發(fā)電元件和所述電池殼體之間，所述測定階段為如下的存留電解液測定階段測定所述存留電解液的所述鋰離子的濃 度或與所述濃度具有相關(guān)關(guān)系的濃度相關(guān)物理量。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的鋰離子二次電池的劣化檢測方法，其中，所述鋰離子二次電池具備液體保持部件，該液體保持部件即使在設(shè)為了使該鋰離子二 次電池傾斜的姿勢的情況下，也將所述存留電解液保持在如下形態(tài)能夠與所述存留電解 液相互流通、且與所述物理量測定單元中需要與所述存留電解液接觸的要接觸部位接觸。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的鋰離子二次電池的劣化檢測方法，其中， 所述鋰離子二次電池具有第1測定電極，其包括第1電極本體部和第1導(dǎo)體部，所述第1電極本體部與所述存留 電解液接觸，所述第1導(dǎo)體部露出于所述電池殼體的外部、與所述第1電極本體部導(dǎo)通； 具有基準(zhǔn)濃度的鋰離子的基準(zhǔn)電解液； 收容所述基準(zhǔn)電解液的基準(zhǔn)液容器部；第2測定電極，其包括第2電極本體部和第2導(dǎo)體部，所述第2電極本體部與所述基準(zhǔn) 電解液接觸，所述第2導(dǎo)體部露出于所述基準(zhǔn)容器部的外部、與所述第2電極本體部導(dǎo)通； 和隔離部件，其第1面與所述存留電解液相接、第2面與所述基準(zhǔn)電解液相接，并且隔離 所述存留電解液和所述基準(zhǔn)電解液，該隔離部件防止在所述第1面和第2面之間由所述存 留電解液和所述基準(zhǔn)電解液之間的濃度差所引起的離子移動，并且使得能夠由所述第1測 定電極和第2測定電極測定所述基準(zhǔn)電解液和所述存留電解液之間的電位，所述存留電解液測定階段，作為所述濃度相關(guān)物理量測定在所述第1測定電極和所述 第2測定電極之間產(chǎn)生的電動勢的大小。
21.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的鋰離子二次電池的劣化檢測方法，其中， 具備正極集電部件，其連接于所述正極板，另一方面自身的一部分露出于所述電池殼體的 外部；和負(fù)極集電部件，其連接于所述負(fù)極板，另一方面自身的一部分露出于所述電池殼體的 外部，所述正極板和所述負(fù)極板的任一方為，其一部分與所述存留電解液接觸，兼作所述第1測定電極的所述第1電極本體部的接 觸電極板，所述正極集電部件和所述負(fù)極集電部件中與所述接觸電極板相關(guān)的集電部件兼作所 述第1導(dǎo)體部。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的鋰離子二次電池的劣化檢測方法，其中，將所述正極板和所述負(fù)極板中的小電位幅度電極板設(shè)為所述接觸電極板，所述小電位 幅度電極板為在使該鋰離子二次電池的充電狀態(tài)在預(yù)定范圍內(nèi)發(fā)生了變化的情況下，對 變化的所述正極板的電位的幅度即正極電位幅度和變化的所述負(fù)極板的電位的幅度即負(fù) 極電位幅度進(jìn)行了比較時，表現(xiàn)為較小值的某一方。
23.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的鋰離子二次電池的劣化檢測方法，其中， 所述鋰離子二次電池具有第1測定電極，其包括第1電極本體部和第1導(dǎo)體部，所述第1電極本體部與所述存留 電解液接觸，所述第1導(dǎo)體部露出于所述電池殼體的外部、與所述第1電極本體部導(dǎo)通；和 第2測定電極，其包括第2電極本體部和第2導(dǎo)體部，所述第2電極本體部與所述第1 電極本體部分離、與所述存留電解液接觸，所述第2導(dǎo)體部露出于所述電池殼體的外部、與 所述第2電極本體部導(dǎo)通，所述存留電解液測定階段，作為所述濃度相關(guān)物理量測定如下至少任一方在所述第 1電極本體部和所述第2電極本體部之間產(chǎn)生的電阻的大??；在所述第1電極本體部和第2 電極本體部之間施加了一定電壓時流動的電流的大??；和在所述第1電極本體部和第2電 極本體部之間流過一定電流時在該第1電極本體部和第2電極本體部之間產(chǎn)生的電壓的大
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的鋰離子二次電池的劣化檢測方法，其中， 所述電解液包括保持在所述發(fā)電元件中的所述正極板和負(fù)極板之間的保持電解液； 所述測定階段為如下的保持電解液測定階段測定所述保持電解液的所述鋰離子的濃 度或與所述濃度具有相關(guān)關(guān)系的濃度相關(guān)物理量。
全文摘要
本發(fā)明的課題為，提供一種可以測定預(yù)定部位的電解液的鋰離子的濃度的鋰離子二次電池、使用了該鋰離子二次電池的組電池、搭載有該組電池的車輛和電池搭載設(shè)備、可以取得鋰離子二次電池中的濃度相關(guān)物理量的電池系統(tǒng)、以及鋰離子二次電池的劣化檢測方法。鋰離子二次電池(1)具備發(fā)電元件(20)、電池殼體(10)和電解液(30、30H、30S)，該發(fā)電元件(20)具有正極板和負(fù)極板；該電池殼體(10)收容發(fā)電元件；該電解液(30、30H、30S)保持在電池殼體內(nèi)、含有鋰離子；所述鋰離子二次電池(1)具備能夠測定與存在于預(yù)定部位的電解液的鋰離子的濃度具有相關(guān)關(guān)系的濃度相關(guān)物理量的物理量測定單元(M1)。
文檔編號H01M10/36GK101926041SQ20098010290
公開日2010年12月22日 申請日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月24日
發(fā)明者兩國義幸, 后藤哲, 浜口寬, 葛谷孝史, 長野愛子 申請人:豐田自動車株式會社