JP2013098064A - Nonaqueous battery and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非水二次電池及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a non-aqueous secondary battery and a control method thereof.
リチウムイオン電池には、ハイレートでの放電を繰り返す態様で使用されることが想定されるものがある。車両の動力源として用いられるリチウムイオン電池は、このような使用態様が想定される代表例である。一般的なリチウムイオン電池は、ハイレートでの放電を繰り返す充放電パターンでは、性能劣化(内部抵抗の上昇等、以下ハイレート劣化とする)を起こしやすいことが知られていた。 Some lithium ion batteries are assumed to be used in a mode in which discharge at a high rate is repeated. A lithium ion battery used as a power source for a vehicle is a typical example in which such a usage mode is assumed. It has been known that a general lithium ion battery is liable to cause performance deterioration (increase in internal resistance, etc., hereinafter referred to as high rate deterioration) in a charge / discharge pattern that repeats discharge at a high rate.
そこで、特許文献1では、捲回体の中央部のリチウム濃度が低下した場合に、電解液にリチウムイオンを供給することで、ハイレート放電の繰り返しに対する耐久性を向上させている。リチウムイオンを供給する手段としては、容器に収容された当初の電解液のリチウムイオン濃度と実質的に同一のリチウムイオン濃度を有するリチウム溶液を内包したマイクロカプセルが用いられている。 Therefore, in Patent Document 1, when lithium concentration in the central portion of the wound body is lowered, durability against repeated high-rate discharge is improved by supplying lithium ions to the electrolytic solution. As a means for supplying lithium ions, a microcapsule enclosing a lithium solution having a lithium ion concentration substantially the same as the lithium ion concentration of the original electrolyte contained in the container is used.
この非水二次電池に関して発明者が検討したところ、以下のようなことが分かった。すなわち、非水二次電池の使用環境下の濃度範囲内において、充放電のサイクルの初期段階では電解液の濃度が低いと低抵抗であるが、サイクル回数の増加に伴いハイレート劣化が進行した段階では電解液の濃度が高いと低抵抗を保持できる。 The inventors have studied the non-aqueous secondary battery and found the following. That is, within the concentration range of the non-aqueous secondary battery in the usage environment, the resistance is low when the electrolyte concentration is low at the initial stage of the charge / discharge cycle, but the high rate deterioration has progressed as the number of cycles increases. Then, when the concentration of the electrolytic solution is high, low resistance can be maintained.
このように、リチウム濃度によって、充放電のサイクル数と抵抗値の上昇度は変化する。しかし、特許文献1に記載のリチウムイオン電池では、当初の電解液と同じ濃度のリチウム溶液を供給しているに過ぎない。性能劣化をさらに抑制し、耐久性を向上させるためには、単に同じ濃度のリチウム溶液を供給するだけでは不十分であることが分かった。 Thus, the number of charge / discharge cycles and the degree of increase in resistance value vary depending on the lithium concentration. However, the lithium ion battery described in Patent Document 1 merely supplies a lithium solution having the same concentration as the original electrolytic solution. In order to further suppress the performance deterioration and improve the durability, it has been found that it is not sufficient to simply supply a lithium solution having the same concentration.
本発明は、このような事情を背景としてなされたものであり、本発明の目的は、ハイレート放電に対する耐久性をより効果的に改善することが可能な非水二次電池及びその制御方法を提供することである。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a non-aqueous secondary battery capable of more effectively improving durability against high-rate discharge and a control method thereof. It is to be.
本発明の第1の形態に係る非水二次電池は、第1電解液を含浸させた捲回体と、前記捲回体内の抵抗値を測定する抵抗測定手段と、前記抵抗値が所定の閾値を超えた場合に、前記第1電解液より高濃度の第2電解液又は支持塩を前記捲回体内に供給する供給手段とを備える。このように、当初の第1電解液より高濃度の第2電解液を供給することにより、より抵抗値の上昇を抑制することができ、耐久性を効果的に改善することが可能となる。 A non-aqueous secondary battery according to a first aspect of the present invention includes a wound body impregnated with a first electrolyte, resistance measuring means for measuring a resistance value in the wound body, and the resistance value being a predetermined value. Supply means for supplying a second electrolytic solution or a supporting salt having a higher concentration than the first electrolytic solution into the wound body when the threshold value is exceeded. As described above, by supplying the second electrolytic solution having a higher concentration than the initial first electrolytic solution, it is possible to further suppress an increase in the resistance value and to effectively improve the durability.
本発明の第2の形態に係る非水二次電池は、上記の非水二次電池において、前記閾値は、前記第1電解液と前記第2電解液をそれぞれ電解液として用いた非水二次電池において、充放電を繰り返すサイクル試験を実施した場合に抵抗値の大小が逆転する点での抵抗値であるものである。 The non-aqueous secondary battery according to a second aspect of the present invention is the non-aqueous secondary battery described above, wherein the threshold value is a non-aqueous secondary battery using the first electrolytic solution and the second electrolytic solution as electrolytic solutions, respectively. In the secondary battery, the resistance value is the point at which the magnitude of the resistance value is reversed when a cycle test in which charging and discharging are repeated is performed.
本発明の第3の形態に係る非水二次電池は、上記の非水二次電池において、前記第2電解液を供給する供給手段は、前記捲回体内に配置され、所定の温度で溶解する、前記第2電解液又は支持塩を内包したマイクロカプセルと、前記第1電解液の抵抗値が閾値を超えた場合に、前記捲回体が配置されるセル内の温度を前記所定の温度以上に上昇させる手段とをさらに備える。これにより、容易に第2電解液を供給することが可能となる。 The non-aqueous secondary battery according to a third aspect of the present invention is the above non-aqueous secondary battery, wherein the supply means for supplying the second electrolyte is disposed in the wound body and melts at a predetermined temperature. When the resistance value of the microcapsule encapsulating the second electrolytic solution or the supporting salt and the first electrolytic solution exceeds a threshold value, the temperature in the cell in which the wound body is disposed is the predetermined temperature. And further raising means. This makes it possible to easily supply the second electrolytic solution.
本発明の第4の形態に係る非水二次電池は、上記の非水二次電池において、前記第2電解液を供給した後の電解液の濃度は、前記第1電解液の濃度よりも高いことを特徴とする。これにより、さらに抵抗値を抑制することができ、長寿命化を実現できる。 In the non-aqueous secondary battery according to the fourth aspect of the present invention, in the non-aqueous secondary battery, the concentration of the electrolytic solution after supplying the second electrolytic solution is higher than the concentration of the first electrolytic solution. It is characterized by being expensive. As a result, the resistance value can be further suppressed, and a longer life can be realized.
本発明の第5の形態に係る非水二次電池は、上記の非水二次電池において、前記供給手段は、前記捲回体内に前記第2電解液又は支持塩を供給するための注液栓を有し、前記注液栓から、シリンジを介して前記第2電解液又は支持塩を注入するものである。 The non-aqueous secondary battery according to a fifth aspect of the present invention is the non-aqueous secondary battery described above, wherein the supply means is an injection for supplying the second electrolytic solution or supporting salt into the wound body. A stopper is provided, and the second electrolytic solution or supporting salt is injected from the injection stopper through a syringe.
本発明の第6の形態に係る非水二次電池の制御方法は、第1電解液を含浸させた捲回体内の抵抗値を測定し、前記抵抗値が所定の閾値を超えた場合に、当該第1電解液より高濃度の第2電解液又は支持塩を前記捲回体内に供給する。このように、当初の第1電解液より高濃度の第2電解液を供給することにより、より抵抗値の上昇を低減させることができ、耐久性を効果的に改善することが可能となる。 The control method of the non-aqueous secondary battery according to the sixth aspect of the present invention measures the resistance value in the wound body impregnated with the first electrolytic solution, and when the resistance value exceeds a predetermined threshold value, A second electrolytic solution or a supporting salt having a higher concentration than the first electrolytic solution is supplied into the wound body. As described above, by supplying the second electrolytic solution having a higher concentration than the initial first electrolytic solution, the increase in the resistance value can be further reduced, and the durability can be effectively improved.
本発明の第7の形態に係る非水二次電池の制御方法は、上記の方法において、前記閾値は、前記第1電解液と前記第2電解液をそれぞれ電解液として用いた非水二次電池において、充放電を繰り返すサイクル試験を実施した場合に抵抗値の大小が逆転する点での抵抗値である。 A control method for a non-aqueous secondary battery according to a seventh aspect of the present invention is the above-described method, wherein the threshold value is a non-aqueous secondary using the first electrolyte solution and the second electrolyte solution as electrolyte solutions, respectively. In the battery, the resistance value is the point at which the magnitude of the resistance value is reversed when a cycle test that repeats charging and discharging is performed.
本発明の第8の形態に係る非水二次電池の制御方法は、上記の方法において、前記第1電解液の抵抗値が閾値を超えた場合に、前記捲回体が配置されるセル内の温度を上昇させ、前記第2電解液又は支持塩を内包したマイクロカプセルを溶解させ、前記第2電解液を前記捲回体内に流出させることを特徴とする。これにより、容易に第2電解液を供給することが可能となる。 The method for controlling a non-aqueous secondary battery according to an eighth aspect of the present invention is the method described above, wherein in the above method, when the resistance value of the first electrolyte exceeds a threshold value, the inside of the cell in which the wound body is disposed And the microcapsule containing the second electrolyte solution or the supporting salt is dissolved, and the second electrolyte solution is allowed to flow into the wound body. This makes it possible to easily supply the second electrolytic solution.
本発明の第9の形態に係る非水二次電池の制御方法は、上記の方法において、前記第2電解液を供給した後の電解液の濃度が、前記第1電解液の濃度よりも高くなるように、前記第2電解液を供給することを特徴とする。これにより、さらに抵抗値を低減させることができ、長寿命化を実現できる。 In the method for controlling a non-aqueous secondary battery according to a ninth aspect of the present invention, in the above method, the concentration of the electrolytic solution after supplying the second electrolytic solution is higher than the concentration of the first electrolytic solution. As described above, the second electrolytic solution is supplied. As a result, the resistance value can be further reduced, and a longer life can be realized.
本発明の第10の形態に係る非水二次電池の制御方法は、上記の方法において、前記捲回体内に前記第2電解液又は支持塩を供給するための注液栓を開け、前記注液栓から前記第2電解液又は支持塩を注入することを特徴とする。 The method for controlling a non-aqueous secondary battery according to a tenth aspect of the present invention is the method described above, wherein the injection plug for supplying the second electrolyte or supporting salt into the wound body is opened, and the injection The second electrolytic solution or the supporting salt is injected from a liquid stopper.
本発明により、ハイレート放電に対する耐久性をより効果的に改善することが可能な非水二次電池及びその制御方法を提供するができる。 According to the present invention, it is possible to provide a non-aqueous secondary battery and a control method thereof that can more effectively improve durability against high-rate discharge.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。以下の説明は、本発明の実施の形態を説明するものであり、本発明が以下の実施形態に限定されるものではない。説明の明確化のため、以下の記載は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、当業者であれば、以下の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following description explains the embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment. For clarity of explanation, the following description is omitted and simplified as appropriate. Moreover, those skilled in the art can easily change, add, and convert each element of the following embodiments within the scope of the present invention.
実施の形態.
本発明の実施の形態に係る非水二次電池について、図1を参照して説明する。図1は、実施の形態に係る非水二次電池10の構成の一例を示す模式図である。ここでは、非水二次電池10の一例として、扁平に捲回された電極体と電解液とが、直方体形状のセルに収容された形態のリチウムイオン電池について説明する。なお、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化することがある。
Embodiment.
A nonaqueous secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a nonaqueous
図1に示すように、非水二次電池10は、セル11、蓋体12、正極端子13、負極端子14、加熱手段15、抵抗測定手段16を備えている。本発明に係る非水二次電池10は、特に自動車等の車両に搭載されるモータ(電動機)用電源として好適に使用し得る。
As shown in FIG. 1, the nonaqueous
図2は、図1のII−II断面図である。図2に示すように、非水二次電池10では、扁平に捲回された電極体である捲回体20と図示しない第1電解液とが、予め、一端に開口部を有する直方体形状のセル11に収容されている。セル11は、蓋体12により封止されている。
2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. As shown in FIG. 2, in the nonaqueous
第1電解液としては、従来からリチウムイオン電池に用いられる非水電解液と同様のものを特に限定なく使用することができる。このような第1電解液は、典型的には、適当な非水溶媒に支持塩を含有させた組成を有する。また、非水二次電池10は、セル11の温度を上昇させる加熱手段15を有する。加熱手段15としては、例えば、車両用の暖機装置等を用いることができる。さらに、非水二次電池10には、捲回体20内の抵抗値を測定する抵抗測定手段16が設けられている。抵抗測定手段16は、例えば、非水二次電池10の電圧変化値を車両のエンジン始動時に流す電流値で除算することにより抵抗値を算出する。
As a 1st electrolyte solution, the thing similar to the nonaqueous electrolyte solution conventionally used for a lithium ion battery can be used without limitation. Such a first electrolytic solution typically has a composition in which a supporting salt is contained in a suitable nonaqueous solvent. In addition, the nonaqueous
図3は、捲回体20の構成を示す模式図である。図3に示すように、捲回体20は、正極シート21、負極シート22、正極活物質層23、負極活物質層24、セパレータ25、マイクロカプセル26を備える。セパレータ25には、マイクロカプセル26が保持されている。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the
捲回体20は、セパレータ25にマイクロカプセル26が保持されている点を除いて、通常のリチウムイオン電池の捲回体と同様である。正極活物質層23、セパレータ25、負極活物質層24がこの順で、長尺状の正極シート21と負極シート22との間に配置されている。この長尺状の積層体が、扁平に捲回されて捲回体20が構成される。
The
正極シート21、負極シート22には、これらの両電極シートと活物質層、セパレータ25が捲回されたコア部分から外側にはみ出した部分がある。正極シート21のコア部分から外側にはみ出した部分には、正極端子13の一端が接続される。負極シート22のコア部分から外側にはみ出した部分には、負極端子14の一端が接続される。正極端子13、負極端子14の他端は、蓋体12から外部に引き出されている。
The
なお、正極シート21、負極シート22、正極活物質層23、負極活物質層24、セパレータ25としては、従来のリチウムイオン電池に備えられる電極体と同様のものを用いることができる。
In addition, as the
正極シート21と負極シート22との間に配置されるセパレータ25としては、捲回体を備える従来のリチウムイオン電池のセパレータと同様の各種多孔質シートを用いることができる。本実施の形態に係る非水二次電池10では、セパレータ25には、第2電解液を内包するマイクロカプセル26が保持されている。
As the
非水二次電池10は、捲回体20内の抵抗値が所定の閾値を超えた場合に、第1電解液より高濃度の第2電解液を捲回体20内に供給することを特徴としている。本実施の形態に示す例では、マイクロカプセル26が第2電解液の供給手段となる。
The nonaqueous
マイクロカプセル26の外殻は、60〜80℃の所定の温度で溶解、分解するものが用いられる。このような外殻を構成し得る材料としては、例えば、高分子材料、脂肪族炭化水素化合物、アルコール、エステル、脂肪酸等があげられる。非水二次電池10が車両に適用される場合において、通常の車両の使用時には、非水二次電池10が60℃以上となることはないため、マイクロカプセル26は溶解しない。
As the outer shell of the
マイクロカプセル26には、第1電解液のリチウム濃度よりも濃度が高い第2電解液が内包されている。第2電解液として、捲回体20に予め含浸された第1電解液と実質的に同組成のものを用いることができる。また、第2電解液の溶媒としては、例えば、第1電解液の構成成分として用いられる各種の非水溶媒のうちの一種以上を採用することができる。第2電解液を構成する支持塩としては、電解液の支持塩として例示した各種の支持塩が挙げられる。
The
ここで、図4を参照して、第2電解液の供給タイミングを決定する閾値について説明する。図4は、非水二次電池10における第2電解液の供給タイミングを決定するための閾値について説明する図である。図4は、異なるリチウム濃度の電解液A、Bをそれぞれ電解液として用いた非水二次電池において、充放電を繰り返すサイクル試験を実施した場合の抵抗値の変化を示している。
Here, with reference to FIG. 4, the threshold value which determines the supply timing of 2nd electrolyte solution is demonstrated. FIG. 4 is a diagram illustrating threshold values for determining the supply timing of the second electrolyte solution in the nonaqueous
図4において、横軸はハイレートでの充放電のサイクル数(cyc)を示しており、縦軸は捲回体20内の抵抗値を示している。電解液Bのほうが電解液Aよりもリチウム濃度が高いものとする。
In FIG. 4, the horizontal axis indicates the number of cycles of charge / discharge (cyc) at a high rate, and the vertical axis indicates the resistance value in the
図4の鎖線円中に示すように、初期の段階では、低濃度の電解液Aを用いた場合のほうが高濃度の電解液Bを用いた場合よりも抵抗値が小さい。しかし、サイクル試験を繰り返し行うと、図4中矢印で示すように、電解液Aと電解液Bの抵抗値の大小が逆転する点が存在する。 As shown in the chain line circle in FIG. 4, at the initial stage, the resistance value is smaller when the low concentration electrolytic solution A is used than when the high concentration electrolytic solution B is used. However, when the cycle test is repeatedly performed, there is a point where the resistance values of the electrolytic solution A and the electrolytic solution B are reversed as indicated by arrows in FIG.
さらにサイクル試験を繰り返した場合、低濃度の電解液Aと比較すると、高濃度の電解液Bでは抵抗値の上昇が緩やかになる。このことから、高濃度の電解液のほうがハイレート耐性に優れているということが分かる。 Further, when the cycle test is repeated, the resistance value increases more slowly in the high concentration electrolytic solution B than in the low concentration electrolytic solution A. From this, it can be seen that a high concentration electrolytic solution is superior in high-rate resistance.
そこで、本実施の形態では、濃度の異なる電解液をそれぞれ電解液として用いた非水二次電池において、充放電を繰り返すサイクル試験を実施した場合に捲回体内の抵抗値の大小が逆転する点での抵抗値を閾値とする。 Therefore, in this embodiment, in a non-aqueous secondary battery using electrolytes with different concentrations as electrolytes, the resistance value in the wound body is reversed when a cycle test that repeats charging and discharging is performed. The resistance value at is a threshold value.
ここで、図5を参照して、第2電解液の供給タイミングについて説明する。図5は、非水二次電池10における、第2電解液の供給タイミングを説明するための図である。図5において、横軸はハイレートでの充放電のサイクル数(cyc)を示しており、縦軸は捲回体20内の抵抗値を示している。
Here, the supply timing of the second electrolytic solution will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram for explaining the supply timing of the second electrolyte solution in the nonaqueous
図5中、破線は第2電解液を注入しなかった場合の抵抗値の変化を示しており、実践は第2電解液を注入した場合の抵抗値の変化を示している。上述の通り、図5における閾値は、充放電を繰り返すサイクル試験を実施した場合に抵抗値の大小が逆転する点である。 In FIG. 5, the broken line indicates the change in resistance value when the second electrolytic solution is not injected, and the practice indicates the change in resistance value when the second electrolytic solution is injected. As described above, the threshold value in FIG. 5 is a point where the magnitude of the resistance value is reversed when a cycle test in which charging and discharging are repeated is performed.
まず、第1電解液を含浸させた捲回体20内の抵抗値を抵抗測定手段16により測定する。その抵抗値が所定の閾値を超えた場合に、当該第1電解液より高濃度の第2電解液を捲回体20内に供給する。図5からわかるように、第2電解液を注入した場合、注入しなかった場合と比較すると、抵抗値の上昇を抑制することができる。これにより、ハイレート劣化耐性を向上させることができ、電池の長寿命化を実現できる。
First, the resistance value in the
第2電解液を供給した後の電解液の濃度が、初期の第1電解液の濃度よりも高くなることが好ましい。これにより、さらに効果的に、ハイレート劣化耐性を向上させることが可能となる。 It is preferable that the concentration of the electrolytic solution after supplying the second electrolytic solution is higher than the initial concentration of the first electrolytic solution. Thereby, it becomes possible to improve the high-rate deterioration resistance more effectively.
本実施の形態では、第2電解液の供給手段として、所定の温度で溶解するマイクロカプセル26を用いている。捲回体20の抵抗値が所定の閾値を超えた場合に、加熱手段15によりセル11を加熱する。セル11内の温度がマイクロカプセル26の外殻が溶解する温度に達すると、マイクロカプセル26が溶解し、捲回体20内に第1電解液よりも高濃度の第2電解液が供給される。
In the present embodiment,
このように、本実施の形態では、セル11の温度を上昇させることによって、捲回体20内に高濃度の第2電解液を供給している。このため、注液栓を開けることなく、容易に第2電解液を供給して、電解液濃度を高めることができる。
Thus, in this Embodiment, the 2nd electrolyte solution with a high concentration is supplied in the winding
ここで、捲回体20内に供給する第2電解液の濃度について、図6を参照して説明する。図6は、異なるリチウム濃度の電解液A、B、Cをそれぞれ電解液として用いた非水二次電池において、充放電を繰り返すサイクル試験を実施した場合の抵抗値の変化を示している。電解液濃度は、電解液A<電解液B<電解液Cであるものとする。
Here, the density | concentration of the 2nd electrolyte solution supplied in the winding
図6に示すように、電解液のリチウム濃度が高くなると、ハイレート劣化耐性が向上する。しかし、ある値を超えるとそれ以上ハイレート劣化耐性は向上しなくなる。また、電解質濃度が高いと初期の抵抗値が高くなり、第2電解液を供給する際の捲回体20の抵抗値の閾値が大きくなる。
As shown in FIG. 6, when the lithium concentration of the electrolytic solution is increased, the high-rate deterioration resistance is improved. However, when the value exceeds a certain value, the high-rate deterioration resistance is not improved any more. Further, when the electrolyte concentration is high, the initial resistance value increases, and the threshold value of the resistance value of the
従って、供給される第2電解液のリチウム濃度は、充放電を繰り返した際に抵抗値の上昇が抑制されるように設定される。また、第1電解液のリチウム濃度は、初期の抵抗が低くなるように設定される。 Therefore, the lithium concentration of the supplied second electrolytic solution is set so that an increase in resistance value is suppressed when charging and discharging are repeated. Further, the lithium concentration of the first electrolytic solution is set so that the initial resistance is lowered.
図6において、電解液Aのリチウム濃度は1.0mol/Lであり、電解液Cのリチウム濃度は2.0mol/Lである。従って、第2電解液を供給した後の塩濃度範囲を、例えば1.0mol/Lより大きく、2.0mol/Lより小さい範囲とすることにより、充放電を繰り返した際に抵抗値の上昇を抑制することが可能となる。 In FIG. 6, the lithium concentration of the electrolytic solution A is 1.0 mol / L, and the lithium concentration of the electrolytic solution C is 2.0 mol / L. Therefore, by increasing the salt concentration range after supplying the second electrolytic solution, for example, to a range larger than 1.0 mol / L and smaller than 2.0 mol / L, the resistance value increases when charging and discharging are repeated. It becomes possible to suppress.
以上説明したように、本発明では、第1電解液を含浸させた捲回体20内の抵抗値が所定の閾値を超えた場合に、第1電解液より高濃度の第2電解液を捲回体20内に供給する。これにより、抵抗値の上昇を抑制することができ、ハイレート劣化耐性を向上させることができ、電池の長寿命化を実現できる。
As described above, in the present invention, when the resistance value in the
なお、上述の実施の形態では、供給手段としてマイクロカプセルを用いた例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、注液栓を開け、注射器等で第2電解液を補充してもよい。また、マイクロカプセル内に第2電解液を内包する例に限らず、マイクロカプセル内に第1電解液に含まれる支持塩と同一のものを内包してもよい。 In the above-described embodiment, the example in which the microcapsule is used as the supply unit has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the injection plug may be opened and the second electrolytic solution may be replenished with a syringe or the like. Further, the present invention is not limited to the example in which the second electrolytic solution is included in the microcapsule, and the same support salt contained in the first electrolytic solution may be included in the microcapsule.
上述の実施の形態では、セパレータ25にマイクロカプセル26が保持されている例を示したが、これに限定されない。マイクロカプセル26が捲回体20内のいずれの場所に保持されていても、同様の効果が得られる。
In the above-described embodiment, an example in which the
10 非水二次電池
11 セル
12 蓋体
13 正極端子
14 負極端子
15 加熱手段
16 抵抗測定手段
20 捲回体
21 正極シート
22 負極シート
23 正極活物質層
24 負極活物質層
25 セパレータ
26 マイクロカプセル
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記捲回体内の抵抗値を測定する抵抗測定手段と、
前記抵抗値が所定の閾値を超えた場合に、前記第1電解液より高濃度の第2電解液又は支持塩を前記捲回体内に供給する供給手段と、
を備える非水二次電池。 A wound body impregnated with a first electrolytic solution;
Resistance measuring means for measuring a resistance value in the wound body;
A supply means for supplying a second electrolytic solution or supporting salt having a higher concentration than the first electrolytic solution into the wound body when the resistance value exceeds a predetermined threshold;
A non-aqueous secondary battery.
前記捲回体内に配置され、所定の温度で溶解する、前記第2電解液又は支持塩を内包したマイクロカプセルと、
前記第1電解液の抵抗値が閾値を超えた場合に、前記捲回体が配置されるセル内の温度を前記所定の温度以上に上昇させる手段と、
をさらに備える請求項1又は2に記載の非水二次電池。 Supply means for supplying the second electrolyte solution comprises:
A microcapsule that is disposed within the wound body and that dissolves at a predetermined temperature and that contains the second electrolyte or supporting salt;
Means for increasing the temperature in the cell in which the wound body is disposed above the predetermined temperature when the resistance value of the first electrolyte exceeds a threshold;
The nonaqueous secondary battery according to claim 1 or 2, further comprising:
前記捲回体内に前記第2電解液又は支持塩を供給するための注液栓を有し、
前記注液栓から、シリンジを介して前記第2電解液又は支持塩を注入する請求項1〜4のいずれか1項に記載の非水二次電池。 The supply means includes
An injection stopper for supplying the second electrolyte or supporting salt into the wound body;
The nonaqueous secondary battery according to any one of claims 1 to 4, wherein the second electrolytic solution or the supporting salt is injected from the liquid injection stopper through a syringe.
前記抵抗値が所定の閾値を超えた場合に、当該第1電解液より高濃度の第2電解液又は支持塩を前記捲回体内に供給する、
非水二次電池の制御方法。 Measure the resistance value in the wound body impregnated with the first electrolyte,
When the resistance value exceeds a predetermined threshold value, a second electrolytic solution or a supporting salt having a higher concentration than the first electrolytic solution is supplied into the wound body.
Control method of non-aqueous secondary battery.
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WO2015049571A1 (en) * | 2013-10-04 | 2015-04-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Nonaqueous electrolyte secondary battery and method for producing same |
CN105612650A (en) * | 2013-10-04 | 2016-05-25 | 丰田自动车株式会社 | Nonaqueous electrolyte secondary battery and method for producing same |
CN109186711A (en) * | 2018-08-28 | 2019-01-11 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | A kind of decision procedure of lithium ion battery liquid injection amount |
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