CN103038918B - 层叠型电池 - Google Patents
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Abstract
通过将由层状的集电体(4)、配置于集电体(4)的一面的正极活性物质层(5)、配置于集电体(4)的另一面的负极活性物质(6)构成的双极型电极(3)经由电解质层(7)层叠多个,从而构成双极型电池(2)。在集电体(4)的周缘部安装有电压检测用端子(21a,21b)。在通过集电体(4)的图心(O)并与连结电压检测用端子(21a)和图心(O)的第一直线(Da1)正交的第二直线(Da2)的相反侧,配置邻接的集电体(4)的电压检测用端子(21b),由此,在同一单电池(15)内使充电状态均匀。
Description
技术领域
本发明涉及安装于双极型电池的集电体的电压检测用端子的配置。
背景技术
将在集电体的一面上形成有正极活性物质层、在另一面上形成有负极活性物质的双极型电极经由电解质层而层叠多个的双极型电池中,在构成各层的单电池中,存在因制造时的原因引起的内阻或容量等的偏差。双极型电池在串联连接这些单电池的状态下被使用。但是,在各单电池分担的电压存在偏差时,从电压较大的单电池开始进行恶化,其结果,双极型电池整体的寿命缩短。
为了延长双极型电池整体的寿命,优选对各单电池的电压进行测定,基于测定的电压,对各单电池的电压进行调整。
日本国特许厅在2005年发行的日本特开2005-235428号公开有:为了测定双极型电池的各单电池的电压,在各单电池的集电体上安装电压检测用端子,从各单电池抽取电压进行测量。
在该现有技术的双极型电池中,集电体从层叠方向来看为长方形的平面形状。从层叠方向来看,电压检测用端子安装于相当于同一边的位置。
电压检测用端子的这样的配置在使用电压检测用端子进行电压调整用的放电时,容易产生层状的单电池的同一面内的电压分布不均匀。其结果,在放电结束后的同一单电池内,可能会产生因部位而引起的充电状态的偏差。
发明内容
因此,本发明的目的在于,使单电池内的同一面内的充电状态均匀化。
为了实现上述目的,该发明的双极型电池将由层状的集电体、配置于集电体的一面的正极活性物质层、配置于集电体的另一面的负极活性物质构成的双极型电极经由电解质层层叠多个,并且,具备安装于集电体的周缘部的电压检测用端子。在该双极型电池中,在与连结电压检测用端子和集电体的 图心的第一直线正交并通过集电体的图心的第二直线的相反侧,配置有邻接的集电体的电压检测用端子。
该发明的详细内容及其它特征及优点在说明书的下述记载中进行说明,同时表示在添付的附图中。另外,添付的附图为了便于说明,包括夸张了构成双极型电池的各层的厚度及形状的内容。
附图说明
图1是该发明的第一实施方式的双极型电池的概略纵向剖面图;
图2是从上方看双极型电池的平面图;
图3是说明双极型电池内的电流的双极型电池的概略纵向剖面图;
图4是现有技术的双极型电池的概略纵向剖面图;
图5是从上方看现有技术的双极型电池的平面图;
图6是表示现有技术的双极型电池的单电池内的电流分布的电路图;
图7是说明现有技术中设于双极型电池的单电池的距电压检测用端子的距离和电流密度的关系的图表;
图8是说明现有技术中双极型电池的距电压检测用端子的距离和电压的关系的图表;
图9A~9D是构成该发明的第一实施方式的双极型电池的四个集电体的平面图;
图10是表示该发明的第一实施方式的双极型电池的单电池内的电流分布的电路图;
图11是说明该发明的第一实施方式的双极型电池的距电压检测用端子的距离和电压的关系的图表;
图12A~12D是该发明的第二实施方式的构成双极型电池的四个集电体的平面图;
图13A~13D是该发明的第三实施方式的构成双极型电池的四个集电体的平面图;
图14是说明该发明的第一实施方式的双极型电池的单电池的电压检测用端子的配置的概略平面图;
图15是表示用图14的XV-XV线切取的单电池内的放电结束后的电压分布的图表;
图16是说明该发明的第三实施方式的双极型电池的单电池内的电流分布的双极型电池主要部分的概略立体图。
具体实施方式
参照附图1,该发明的第一实施方式的双极型电池2具备经由分隔件12层叠的四个长方形的集电体4。
集电体4由导电性高分子材料或对非导电性高分子材料添加了导电性填料的树脂构成。集电体4不限于树脂,也可由金属构成。图中,在水平保持的集电体4的垂直下面形成有正极活性物质层5,在其垂直上面分别形成有负极活性物质6。集电体4和形成于其两侧的正极活性物质层5及负极活性物质6构成双极型电极3。因此,双极型电池2具备四个双极型电极3。
负极活性物质6设定为比正极活性物质层5的表面积更宽。双极型电极3经由电解质层7沿垂直方向层叠并电串联连接,由此,形成一个双极型电池2。
在附图中,为了便于说明,将在上下方向上相邻的两个双极型电极3在此称为上层双极型电极及下层双极型电极。按照位于下层双极型电极的上面的负极活性物质6和位于上层双极型电极的下面的正极活性物质层5经由电解质层7相互相对的方式,配置有上层双极型电极和下层双极型电极。
正极活性物质层5和负极活性物质6的面积设定为比集电体4的水平方向的面积小。即,从层叠方向看集电体4,其周缘区域没有设置正极活性物质层5和负极活性物质6。在层叠方向上邻接的两个集电体4的周缘区域之间夹持有规定宽度的密封部件11。密封部件11将正极活性物质层5和负极活性物质6相互绝缘,而且,在图中上下方向对置的正极活性物质层5和负极活性物质6之间确保规定的空间8。密封部件11配置于正极活性物质层5和负极活性物质6的水平方向的外周的更外侧。
电解质层7由填充于空间8的液体状或凝胶状的电解质9构成。
在填充有电解质9的空间8内设有由可使电解质9通过的多孔质膜形成的分隔件12。分隔件12具备阻止相对的两个电极活性物质层5和6电接触的作用。
在最上层的负极活性物质6连接有强电极片16,在最下层的正极活性物质层5连接有强电极片17。在被充电的双极型电池2中,强电极片16具有作为正端子的功能,强电极片17具有作为负端子的功能。
通过电解质层7和电解质层7两侧的正极活性物质层5及负极活性物质6构成一个单电池15。双极型电池2为三个单电池15串联连接的构成。
参照图3进行如下说明,从垂直下方将三个单电池15分别称为第一单电池15a、第二单电池15b、及第三单电池15c。图3与图1相同,表示该发明第一实施方式的双极型电池2。单电池15的数量及串联连接双极型电池2的数量可根据希望的电压进行调节。
串联连接的三个单电池15a、15b、及15c分担的电压不等时,作为双极型电池2整体,不能得到所希望的电池电压。因此,在该双极型电池2中,为了测定各单电池15a、15b、及15c的电压,将电压检测用端子21a安装于第一集电体4a,将电压检测用端子21b安装于第二集电体4b,将电压检测用端子21c安装于第三集电体4c,将电压检测用端子21d安装于第四集电体4d。这样,分别将各单电池15a、15b、及15c的电压向外部取出。另外,配线22a~22d连接于电压检测用端子21a~21d。配线22a~22d连接于控制电路25。控制电路25为了缓和三个单电池15a、15b、及15c的电压不均衡,基于检测的单电池15a、15b、及15c的电压,对高电压的单电池进行放电。另外,放电也使用电压检测用端子21a~21d进行。
即,第一单电池15a的电压的测量和放电使用电压检测用端子21a和21b进行。第二单电池15b的电压的测量和放电使用电压检测用端子21b和21c进行。第三单电池15c的电压的测量和放电使用电压检测用端子21c和21d进行。
参照图9A~9D,各集电体4a~4d的外形从层叠方向、即图1的上下方向来看呈长方形。即,各集电体4a~4d具有四个边31、32、33、及34。
向四个集电体4a~4d的电压检测用端子21a、21b、21c、及21d的安装通过粘接等方法进行。另外,为了检测N个单电池的电压,需要N+一个电压检测用端子。
在此,将四个集电体4a~4d分别称为第一集电体4a、第二集电体4b、第三集电体4c、及第四集电体4d。
参照图4和图5,从层叠方向来看,现有技术的双极型电池2分别在边31的相同位置安装电压检测用端子21a~21d。在该情况下,在进行用于电压调整的放电时,在单电池15的面内,电压分布产生了不均匀,放电结束后在同一单电池15内产生了充电状态的不均匀。特别是在集电体4a~4d上使用比 金属材料的导电性低的树脂材料的情况下,单电池15的面内电流密度分布的偏差表现显著。
参照图6,可以看出,作为层状电池的单电池15a从层叠方向来看的情况下呈长方形的平面形状,并具备并联连接于一面内的多个、例如五个微小电池元件B1。
在此,在五个微小电池元件B1中串联连接有电阻R1。电阻R1意思是电池直流电阻。图的上下的电阻R2意思是面内电阻元件。成为作为第一单电池15a的放电用端子的一对电压检测用端子21a和21b均位于图的右端。在单电池15放电时,电压检测用端子21a和21b经由放电电阻R4连接。
图中,在通过各微小电池元件B1的五个放电路径中,通过位于距一对电压检测用端子21a和21b最近位置的微小电池元件B1的放电电流I1的路径最短,且路径的电阻值也最小。微小电池元件B1距一对电压检测用端子21a和21b的位置越远,通过该微小电池元件B1的放电电流的路径越长,且路径的电阻值也越大。在五个路径中,通过位于距一对电压检测用端子21a和21b最远位置的微小电池元件B1的放电电流I5的路径最长且路径的电阻值最大。
参照图7,在现有技术的双极型电池2中,在单电池15a的同一面内,随着距一对电压检测用端子21a和21b的距离越远,电流密度越小。
参照图8,在现有技术的双极型电池2中,放电结束后的单电池15a的电压分布为,距一对电压检测用端子21a和21b越近的微小电池元件B1电压越低。即,距一对电压检测用端子21a和21b越近的微小电池元件B1放电进行的越快。
这样,在现有技术的双极型电池2中,在至放电结束的期间,单电池15a的面内产生电压的不均匀。本来应为均匀的单电池15的同一面内的充电状态的不均匀是指容许成为超过被测定的单电池15a的电压的电压位置存在于同一单电池15a内的可能性。当存在这样的部位时,根据电池的使用方法具有在没有被识别的状态下引起局部的电池的过充电的可能性。对于单电池15b和15c也同样。
再次参照图9A~9D,在该发明的第一实施方式的双极型电池2中,在集电体4a~4d的周缘部各安装一个电压检测用端子21a~21d。安装例如通过粘接进行。为了表示电压检测用端子21a~21d的配置,图9A~9D分别地表示集电体4a~4d的平面形状。
参照图9D,沿层叠方向邻接的第一集电体4a的电压检测用端子21a和第二集电体4b的电压检测用端子21b如下配置。即,在通过第一集电体4a的图心Oa并与连结电压检测用端子21a和第一集电体4a的图心Oa的第一直线Da1正交的第二直线Da2的相反侧,配置邻接的第二集电体4b的电压检测用端子21b。
参照图9C,沿层叠方向邻接的第二集电体4b的电压检测用端子21b和第三集电体4c的电压检测用端子21c如下配置。即,在通过第二集电体4b的图心Ob并与连结电压检测用端子21b和第二集电体4b的图心Ob的第一直线Db1正交的第二直线Db2的相反侧,配置邻接的第三集电体4c的电压检测用端子21c。
参照图9B,沿层叠方向邻接的第三集电体4c的电压检测用端子21c和第四集电体4d的电压检测用端子21d如下配置。即,在通过第三集电体4c的图心Oc并与连结电压检测用端子21c和第三集电体4c的图心Oc的第一直线Dc1正交的第二直线Dc2的相反侧,配置邻接的第四集电体4d的电压检测用端子21d。
参照图9A,通过如上配置,邻接的第三集电体4c的电压检测用端子21c位于通过第四集电体4d的图心Od且与连结电压检测用端子21d和第四集电体4d的图心Od的第一直线Dd1正交的第二直线Dd2的相反侧。
综上所述,对于某集电体4和安装于其上的电压检测用端子21,在通过集电体4的图心O并与连结电压检测用端子21和集电体4的图心O的第一直线D1正交的第二直线D2的相反侧,配置有邻接的集电体4的电压检测用端子21。换言之,安装于邻接的集电体4的两个电压检测用端子21以90度以上的角度间隔而配置。
在满足以上条件的基础上,电压检测用端子21a~21d进一步优选如下配置。
由通过集电体4的图心O的两根直线将集电体4的平面形状分为四个区域,在位于不邻接的两个区域的一方的边安装电压检测用端子21。将沿层叠方向邻接的集电体4的电压检测用端子21安装于位于不邻接的两个区域的另一方的边。优选两根直线由通过长方形的平面形状的集电体4的顶点的两根对角线构成。
即,参照图9D,通过第一集电体4a的图心Oa和构成长方形的对角线的 两根直线L1a和L2a将第一集电体4a分割为四个区域RG1a、RG2a、RG3a及RG4a,在不邻接的两个区域RG1a和RG3a的一方RG3a配置电压检测用端子21a。在相当于不邻接的两个区域RG1a和RG3a的另一方RG1a的位置配置邻接的第二集电体4b的电压检测用端子21b。
参照图9C,通过第二集电体4b的图心Ob和构成长方形的对角线的两根直线L1b和L2b,将第二集电体4b分割为四个区域RG1b、RG2b、RG3b及RG4b,在不邻接的两个区域RG1b和RG3b的一方RG1b配置电压检测用端子21b。在相当于不邻接的两个区域RG1b和RG3b的另一方RG3b的位置配置邻接的第三集电体4c的电压检测用端子21c。
参照图9B,通过第三集电体4c的图心Oc和构成长方形的对角线的两根直线L1c和L1c,将第三集电体4c分割为四个区域RG1c、RG2c、RG3c及RG4c,在不邻接的两个区域RG1c和RG3c的一方RG3c配置电压检测用端子21c。在相当于不邻接的两个区域RG1c和RG3c的另一方RG1c的位置配置邻接的第四集电体4d的电压检测用端子21d。
根据发明者们的研究,优选邻接的集电体4a~4d的电压检测用端子21a~21d以150~210度的角度间隔而配置。或者,优选设置有电压检测用端子21a~21d的不邻接的两个区域为构成长方形的对角线的两根直线L1a(L1b,L1c,L1d)和L2a(L2b,L2c,L2d)的交角形成为锐角的区域。
这是因为,与在两根直线L1a(L1b,L1c,L1d)和L2a(L2b,L2c,L2d)的交角形成钝角的区域安装电压检测用端子21a~21d相比,在构成长方形的对角线的两根直线L1a(L1b,L1c,L1d)和L2a(L2b,L2c,L2d)的交角形成锐角的区域安装电压检测用端子21a~21d时,可将邻接的电压检测用端子21a~21d分开配置。
参照图10,在如上所述配置电压检测用端子21a~21d的双极型电池2中,对在单电池15a~15c的内部放电电流如何流动进行如下说明。
如对图6的说明,可以看出,沿层叠方向来看的情况下,作为层状的电池的第一单电池15a呈长方形,具备并列连接于一面内的多个例如五个微小电池元件B1。对于第二单电池15b和第三单电池15c也同样。
如图3所示,第一单电池15a的电压通过安装于第一单电池15a的两侧的集电板4a和4b的电压检测用端子21a和21b进行检测。
电压检测用端子21a位于图的左端,电压检测用端子21b位于图的右端。因此,通过五个微小电池元件B1的放电电流的路径的长度大致相等。图示的电压检测用端子21a和21b间的五个放电路径的电阻均由一个电阻R1和六个电阻R2构成。即,五个放电路径的电阻值大致相等。
其结果是,通过五个各微小电池元件B1的放电电流I1~I5的大小也大致相等。这样,在第一单电池15a的面内,五个微小电池元件B1均匀地进行放电,而与其存在位置无关。
参照图11,均匀放电的结果是,放电结束后的第一单电池15a内的电压分布与距电压检测用端子21a的距离无关而是一定的。即,不会产生现有技术的电压检测用端子的配置带来的如图8所示的电压的不均匀。根据该双极型电池2,可期待单电池15a(15b,15c)的面内的电压分布的平坦化。
如上所述,在该双极型电池2中,从单电池15a(15b,15c)的一方的电压检测用端子21a(21b,21c)到另一方的电压检测用端子21b(21c,21d)的放电路径的电阻无论路径而均匀化。因此,无论单电池15a(15b,15c)的平面内的任何位置,电流密度均相等,可使单电池15a(15b,15c)内的充电状态以同一水平平行地推移。另外,由于一对电压检测用端子21a和21b(21b和21c或21c和21d)检测出的放电结束后的电压不依存于单电池15a(15b,15c)的哪一部分,因此,可以进行精度良好的电压检测。
该实施方式的双极型电池2使用了具有长方形的平面形状的集电体4a~4d,该发明也可适用于使用长方形以外的多边形的集电体得到双极型电池。
而且,并不限于具有顶点的多边形,集电体的平面形状为圆形或椭圆形等的任何形状,均可适用。
参照图12A~12D,对适用于具有该种形状的集电体4aa,4ba,4ca及4da的双极型电池2的该发明的第二实施方式进行说明。
在该实施方式中,也与第一实施方式相同,由四个集电体4aa,4ba,4ca,及4da构成双极型电池2。但与第一实施方式不同,集电体4aa~4da具有不具备对称性或具有顶点的平面形状。
在第一集电体4aa安装有电压检测用端子21a,在第二集电体4ba安装有电压检测用端子21b,在第三集电体4ca安装有电压检测用端子21c,在第四集电体4da安装有电压检测用端子21d。
图12A~12D与图9A~9D相同,表示集电体4aa~4da中的电压检测用端 子21a~21d的配置。
参照图12D,沿层叠方向邻接的两个第一集电体4aa和第二集电体4ba的电压检测用端子21a和21b如下配置。即,在通过第一集电体4aa的图心Oa并与连结电压检测用端子21a和第一集电体4aa的图心Oa的第一直线Da1正交的第二直线Da2的相反侧,配置邻接的第二集电体4ba的电压检测用端子21b。
参照图12C,沿层叠方向邻接的第二集电体4ba和第三集电体4ca的电压检测用端子21b和21c如下配置。即,在通过第二集电体4ba的图心Ob并与连结电压检测用端子21b和第二集电体4ba的图心Ob的第一直线Db1正交的第二直线Db2的相反侧,配置邻接的第三集电体4ca的电压检测用端子21c。
参照图12B,沿层叠方向邻接的第三集电体4ca和第四集电体4da的电压检测用端子21c和21d如下配置。即,在通过第三集电体4ca的图心Oc并与连结电压检测用端子21c和第三集电体4ca的图心Oc的第一直线Dc1正交的第二直线Dc2的相反侧,配置邻接的第四集电体4da的电压检测用端子21d。
参照图12A,通过以上的配置,邻接的第三集电体4ca的电压检测用端子21c位于通过第四集电体4da的图心Od并与连结电压检测用端子21d和第四集电体4da的图心Od的第一直线Dd1正交的第二直线Dd2的相反侧。
在该实施方式中,分别安装于邻接的两个集电体4的电压检测用端子21以90度以上的角度间隔而配置。
在以上条件的基础上,电压检测用端子21a~21d进一步优选如下配置。
由通过集电体4的图心O的两根直线将集电体4的平面形状分为四个区域,在位于不邻接的两个区域的一方的边配置电压检测用端子21。
即,参照图12D,由通过第一集电体4aa的图心Oa的两根直线L1a和L2a将第一集电体4aa分割为四个区域RG1a、RG2a、RG3a及RG4a,在不邻接的两个区域RG1a和RG3a的一方RG3a配置电压检测用端子21a。在相当于不邻接的两个区域RG1a和RG3a的另一方RG1a的位置,配置邻接的第二集电体4ba的电压检测用端子21b。
参照图12C,利用通过第二集电体4ba的图心Ob的两根直线L1b和L2b,将第二集电体4ba分割为四个区域RG1b、RG2b、RG3b及RG4b,在不邻接的两个区域RG1b和RG3b的一方RG1b配置电压检测用端子21b。在相当于不邻接的两个区域RG1b和RG3b的另一方RG3b的位置配置邻接的第三集电 体4ca的电压检测用端子21c。
参照图12B,利用通过第三集电体4ca的图心Oc的两根直线L1c和L1c将第三集电体4ca分割为四个区域RG1c、RG2c、RG3c及RG4c,在不邻接的两个区域RG1c和RG3c的一方RG3c配置电压检测用端子21c。在相当于不邻接的两个区域RG1c和RG3c的另一方RG1c的位置配置邻接的第四集电体4da的电压检测用端子21d。
优选的是,在第一集电体4aa的两根直线L1a和L2a的交角形成为锐角的区域安装电压检测用端子21a。对于电压检测用端子21b~21d也同样。进一步优选的是,将邻接的两个集电体4的电压检测用端子21以150~210度的角度间隔进行配置。
如上所述,根据该实施方式,对于不具有不具备对称性或顶点的平面形状的集电体4aa~4da,也可适用该发明,可消除单电池内的同一面中的充电状态的不均衡。
参照图13A~13D,对该发明的第三实施方式进行说明。
在该实施方式中,也与第一实施方式相同,由四个集电体4a,4b,4c,及4d构成双极型电池2。图13A~13D与图9A~9D相同,表示集电体4a~4d中的电压检测用端子21a~21d的配置。集电体4a~4d具有与第一实施方式相同的长方形的平面形状。
在该实施方式的双极型电池2中,在安装有集电体4a~4d的电压检测用端子21a~21d的边预附着有高导电率的规定宽度的良导体41~44。
参照图13D,对于第一集电体4a,在安装有电压检测用端子21a的边33a,贯穿全长预附着有薄的薄膜状的第一良导体41。
参照图13C,对于第二集电体4b,在安装有电压检测用端子21b的边31b,贯穿全长预附着有薄的薄膜状的第二良导体42。
参照图13B,对于第三集电体4c,在安装有电压检测用端子21c的边33c,贯穿全长预附着有薄的薄膜状的第三良导体43。
参照图13A,对于第四集电体4d,在安装有电压检测用端子21d的边31d,贯穿全长预附着有薄的薄膜状的第四良导体44。各电压检测用端子21a~21d以粘接等方法安装于良导体41~44上。
参照图14,对安装有电压检测用端子21a~21d的边33a、31b,33c及31d附着良导体41~44的理由进行说明。
图14是第一实施方式的双极型电池2的第一单电池15a的概略平面图。在第一实施方式的双极型电池2中,如图9C~9D所示,电压检测用端子21a安装于第一集电体4a的边33a的下部。另外,电压检测用端子21b安装于第二集电体4b的边31b的大致中央部。
在图14中,“正极端子位置”相当于电压检测用端子21a的安装位置,“负极端子位置”相当于电压检测用端子21b的安装位置。
而且,在第一单电池15a的放电时,等压线与连结一对电压检测用端子21a和21b的直线平行。放电结束后,通过与等压线正交的线即、例如图14的XV-XV线切取的第一单电池15a内的电压分布示于图15。
参照图15,在规定位置B,电压极小,在位置B的两侧,距离位置B越远,则电压越高。这样,在规定位置B具有极小值的电压分布的倾向在树脂制的集电体等电阻较高的集电体中呈现显著。
如图15所示的规定位置B为在图14中XV-XV线和连结一对电压检测用端子21a和21b的直线交叉的位置。在该位置,放电结束后的电压极小,这是因为,在具有树脂性集电体等电阻高的集电体的双极型电池中,在以最短距离连结一对电压检测用端子21a和21b的直线上,放电最活跃地进行。
然而,在规定位置B具有电压极小的电压分布并不被优选。因此,该发明的第三实施方式的双极型电池2如图13A~13D所示,在安装有电压检测用端子21a~21d的边33a,31b,33c及31d上,附着有良导体41~44。
其结果,例如在第一单电池15a中,配置于安装有第一集电体4a的边33a的第一良导体41的整体具有作为电压检测用端子的功能。另外,配置于安装有第二集电体4b的边31b的第二良导体42的整体具有作为电压检测用端子的功能。
参照图16,在第一单电池15a中,放电电流从第一良导体41向第二良导体42流动。即,正负一对电极通过良导体41和42,不是形成为点而是形成为线。其结果,放电电流的流动与沿集电体4a和4b的长度方向、即图1和图3的左右方向延伸的边32a,32b及边34a,34b平行,且均匀。因此,消除了第一单电池15a内的电压分布具有极小的情况。对于第二单电池15b及第三单电池15c也相同。
综上所述,在使用与金属集电体相比电阻显著高的树脂制等集电体的情况下,沿与连结单电池的一对电压检测用端子而得到的直线正交的方向的电 压分布在连结一对电压检测用端子的直线上取极小值。由此,单电池的面内的电压分布不平坦。该实施方式的双极型电池2在设有电压检测用端子21a~21d的边33a、31b,33c及31d附着有良导体41~44。良导体41~44使与连结一对电压检测用端子21a和21b(21b和21c,21c和21d)而得到的直线正交的方向的电压分布形成为等电位。因此,使用与金属集电体相比电阻显著高的树脂制等集电体4a~4d构成双极型电池2的情况下,也可使单电池15a~15c内的电流密度分别均匀化。
对于以上的说明,通过将2010年7月30日为申请日的日本国的特愿2010-172270号的内容引用至此而合为一体。
以上,通过几个特定的实施例对该发明进行了说明,但该发明不限于上述各实施例。对于本领域的技术人员来说,在本发明请求的技术范围内,可以对这些实施例施加各种修正或变更。
例如,在第三实施方式中,并不一定贯穿安装有电压检测用端子21a~21d的边33a、31b、33c及31d的全长配置良导体41~44,也可仅在以电压检测用端子21a~21d为中心的边33a、31b,33c及31d的一部分附着良导体41~44。
工业上的可利用性
如上所述,该发明的双极型电池在进行电压调整用的放电时,使层状的单电池内的电压分布均匀化。因此,在延长例如作为电源搭载于在电动车辆的双极型电池的寿命的基础上,可期待优选的效果。
该发明的实施例所包含的排他性质或特征包含于如下所示的本发明请求的范围中。
Claims (7)
1.一种双极型电池(2),将由层状的集电体(4,4a,4b,4c,4d,4aa,4ba,4ca,4da)、配置于集电体(4,4a,4b,4c,4d,4aa,4ba,4ca,4da)的一面的正极活性物质层(5)、配置于集电体(4,4a,4b,4c,4d,4aa,4ba,4ca,4da)的另一面的负极活性物质(6)构成的双极型电极(3)经由电解质层(7)层叠多个,并且,具备安装于集电体(4,4a,4b,4c,4d,4aa,4ba,4ca,4da)的周缘部的电压检测用端子(21a,21b,21c,21d),
在通过集电体(4,4a,4b,4c,4d,4aa,4ba,4ca,4da)的图心(Oa,Ob,Oc,Od)并与连结电压检测用端子(21a,21b,21c,21d)和集电体(4,4a,4b,4c,4d,4aa,4ba,4ca,4da)的图心(Oa,Ob,Oc,Od)的第一直线(Da1,Db1,Dc1,Dd1)正交的第二直线(Da2,Db2,Dc2,Dd2)的相反侧,配置有邻接的集电体(4,4a,4b,4c,4d,4aa,4ba,4ca,4da)的电压检测用端子(21a,21b,21c,21d)。
2.如权利要求1所述的双极型电池(2),其中,由在图心(Oa,Ob,Oc,Od)交叉的两根直线(L1a,L1b,L1c,L1d,L2a,L2b,L2c,L2d)将集电体(4,4a,4b,4c,4d,4aa,4ba,4ca,4da)的平面形状分割为四个区域(RG1a,RG2a,RG3a,RG4a,RG1b,RG2b,RG3b,RG4b,RG1c,RG2c,RG3c,RG4c,RG1d,RG2d,RG3d,RG4d)的情况下,将邻接的集电体(4,4a,4b,4c,4d,4aa,4ba,4ca,4da)的电压检测用端子(21a,21b,21c,21d)分别配置于不邻接的两个区域的一个和另一个。
3.如权利要求2所述的双极型电池,其中,不邻接的两个区域为两根直线(L1a,L1b,L1c,L1d,L2a,L2b,L2c,L2d)的交角形成为锐角的区域(RG1a,RG3a,RG1b,RG3b,RG1c,RG3c,RG1d,RG3d)。
4.如权利要求2的双极型电池,其中,集电体(4,4a,4b,4c,4d,4aa,4ba,4ca,4da)的平面形状为长方形,在图心(Oa,Ob,Oc,Od)交叉的两根直线(L1a,L1b,L1c,L1d,L2a,L2b,L2c,L2d)为长方形的对角线。
5.如权利要求3的双极型电池,其中,集电体(4,4a,4b,4c,4d,4aa,4ba,4ca,4da)的平面形状为长方形,在图心(Oa,Ob,Oc,Od)交叉的两根直线(L1a,L1b,L1c,L1d,L2a,L2b,L2c,L2d)为长方形的对角线。
6.如权利要求1~5中任一项所述的双极型电池(2),其中,邻接的集电体(4,4a,4b,4c,4d,4aa,4ba,4ca,4da)的电压检测用端子(21a,21b,21c,21d)以150度到210度的角度间隔而配置。
7.如权利要求1~5中任一项所述的双极型电池(2),其中,由电解质层(7)、位于电解质层(7)的两侧的正极活性物质层(5)和负极活性物质(6)构成一个单电池(15,15a,15b,15c),电压检测用端子(21a,21b,21c,21d)兼用于各单电池(15,15a,15b,15c)的容量调整用端子。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150429 Termination date: 20180714 |