JP2018120758A - Lithium ion battery and lithium ion battery system - Google Patents

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JP2018120758A JP2017011516A JP2017011516A JP2018120758A JP 2018120758 A JP2018120758 A JP 2018120758A JP 2017011516 A JP2017011516 A JP 2017011516A JP 2017011516 A JP2017011516 A JP 2017011516A JP 2018120758 A JP2018120758 A JP 2018120758A
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Koji Kitada
耕嗣 北田
奏 田丸
Kana Tamaru
奏 田丸
乾 井上
Ken Inoue
乾 井上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lithium ion battery which enables safe disposal.SOLUTION: A lithium ion battery 1 has a positive electrode 4 and a negative electrode 6 in a closed case 2, in which electrolyte solution 7 is sealed. The case 2 has a pressure valve 10 which is opened to open the inside of the case 2 to the outside when a pressure in the case 2 reaches a predetermined pressure. The negative electrode 6 contains, as an active material, LiTiO. The predetermined pressure at which the pressure valve 10 is to be opened is set to a pressure in the case 2 when the lithium ion battery 1 reaches its life end.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、リチウムイオン電池において、安全に廃棄可能にするための構造に関する。   The present invention relates to a structure for enabling safe disposal in a lithium ion battery.

リチウムイオン電池は、高温状況下や過充電によって、密封されているケース内の電解液が分解、気化してＣＯ２等のガスが発生する。したがって、リチウムイオン電池には、ケース内部が許容以上の圧力にならないように、ケース内からガスを外部に放出するための圧力弁が備えられている。
例えば、特許文献１には、リチウムイオン電池のケースの一部を構成する蓋部材に、貫通孔が設けられており、当該貫通孔には圧力弁（開裂弁）が設けられている。この圧力弁は、ケース内部が所定の圧力に達した際に開放してケース内部の圧力を低下させる。 In a lithium ion battery, a gas such as CO 2 is generated by decomposition and vaporization of the electrolyte in a sealed case under high temperature conditions or overcharge. Therefore, the lithium ion battery is provided with a pressure valve for releasing gas from the inside of the case so that the inside of the case does not exceed an allowable pressure.
For example, in Patent Document 1, a through-hole is provided in a lid member that constitutes a part of a case of a lithium ion battery, and a pressure valve (cleavage valve) is provided in the through-hole. The pressure valve is opened when the inside of the case reaches a predetermined pressure to reduce the pressure inside the case.

特開２０１６−１２２５９６号公報JP 2006-122596 A

ところで、リチウムイオン電池においては、充放電を繰り返すことで電極等が劣化するため、寿命を有している。そして、寿命が尽きたリチウムイオン電池については、例えばリサイクル業者に引き渡してリサイクルしたり廃棄処理したりする必要がある。しかし、寿命が尽きたリチウムイオン電池は、内部にガスが残留している可能性があり、取り扱いに注意を要するとともに、廃棄処理において複雑な工程を必要とし、特に大型のリチウムイオン電池であるほど廃棄コストが増加してしまう。   By the way, in a lithium ion battery, since an electrode etc. deteriorates by repeating charging / discharging, it has a lifetime. And about the lithium ion battery which has reached the end of life, for example, it is necessary to hand it over to a recycler for recycling or disposal. However, a lithium-ion battery that has reached the end of its life may have residual gas inside, so it needs to be handled with care and requires a complicated process in disposal, especially as it is a large-sized lithium-ion battery. The disposal cost will increase.

また、特に負極にＬi４Ｔ１５Ｏ１２（チタン酸リチウム）を用いたリチウムイオン電池では、負極の劣化が比較的少ないため、長期間使用した後でも活物質が多く電池内に残留しており、このように活物質を多く残留した電池を廃棄する場合には、より安全性に留意しなければならない。更に、近年では、車両等に大容量の電池が使用されるようになってきており、電池内に多くの活物質を有しているので、このような大容量の電池についても安全に廃棄可能にすることが望まれている。 In particular, in a lithium ion battery using Li 4 T 15 O 12 (lithium titanate) as a negative electrode, since the negative electrode is relatively less deteriorated, a large amount of active material remains in the battery even after long-term use. Thus, when disposing of a battery in which a large amount of active material remains, safety must be taken into consideration. Furthermore, in recent years, large-capacity batteries have been used in vehicles and the like, and since there are many active materials in the batteries, such large-capacity batteries can be safely disposed of. It is hoped that.

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、安全な廃棄を可能にするリチウムイオン電池及びリチウムイオン電池システムを提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a lithium ion battery and a lithium ion battery system that enable safe disposal.

上記の目的を達成するため、本発明のリチウムイオン電池は、密閉されたケース内に正極及び負極を備え、電解液を封入したリチウムイオン電池であって、前記ケースに、当該ケース内の圧力が所定圧に達した際に開弁して前記ケースの内部を外部に開放する圧力弁を備え、前記負極は、活物質としてＬi４Ｔi５Ｏ１２を含み、前記所定圧は、前記リチウムイオン電池が寿命に達した際の前記ケースの内部の圧力に設定されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a lithium ion battery according to the present invention is a lithium ion battery that includes a positive electrode and a negative electrode in a sealed case and encloses an electrolyte solution, and the case has a pressure in the case. A pressure valve that opens when the pressure reaches a predetermined pressure and opens the inside of the case to the outside; the negative electrode includes Li 4 Ti 5 O 12 as an active material; Is set to the pressure inside the case when it reaches the end of its life.

また、好ましくは、前記圧力弁は、前記ケース内の圧力が所定圧に達した以降に開弁状態が保持されるとよい。
また、本発明のリチウムイオン電池システムは、密閉されたケース内に正極及び負極を備え、電解液を封入したリチウムイオン電池と、前記リチウムイオン電池の残り寿命を推定する寿命推定装置と、前記寿命推定装置により推定した前記残り寿命が所定期間以下となった際に報知する報知器と、を備え、前記リチウムイオン電池は、前記ケースに、当該ケース内の圧力が所定圧に達した際に開弁して前記ケースの内部を外部に開放する圧力弁を有し、前記負極は、活物質としてＬi４Ｔi５Ｏ１２を含み、前記所定圧は、前記リチウムイオン電池が寿命に達した際の前記ケースの内部の圧力に設定されたことを特徴とする。 Preferably, the pressure valve is kept open after the pressure in the case reaches a predetermined pressure.
Further, the lithium ion battery system of the present invention includes a lithium ion battery including a positive electrode and a negative electrode in a sealed case and enclosing an electrolyte, a life estimation device for estimating a remaining life of the lithium ion battery, and the life A notification device that notifies when the remaining life estimated by the estimation device is equal to or less than a predetermined period, and the lithium-ion battery opens to the case when the pressure in the case reaches a predetermined pressure. The negative electrode contains Li 4 Ti 5 O 12 as an active material, and the predetermined pressure is a value when the lithium ion battery reaches the end of its life. The internal pressure of the case is set.

本発明のリチウムイオン電池及びリチウムイオン電池システムによれば、通電に伴って電解液からガスが発生してケース内の圧力が増加していくが、リチウムイオン電池が寿命に達した際にケース内の圧力が所定値に到達して、圧力弁が開放するので、ケース内の圧力が所定圧を超えて大きくなることを防止することができる。
これにより、リチウムイオン電池が寿命に達した際に、ケース内の圧力を所定圧以下にすることができる。したがって、寿命に達したリチウムイオン電池を廃棄する際に廃棄コストを抑制するとともに安全性を向上させることができる。 According to the lithium ion battery and the lithium ion battery system of the present invention, gas is generated from the electrolyte with energization, and the pressure in the case increases, but when the lithium ion battery reaches the end of its life, When the pressure reaches the predetermined value and the pressure valve is opened, it is possible to prevent the pressure in the case from increasing beyond the predetermined pressure.
Thereby, when the lithium ion battery reaches the end of its life, the pressure in the case can be reduced to a predetermined pressure or less. Therefore, when the lithium ion battery that has reached the end of its life is discarded, the disposal cost can be suppressed and the safety can be improved.

特に、本発明のリチウムイオン電池の負極は活物質としてＬi４Ｔi５Ｏ１２を含んで構成されているので、通電時間に対して比較的安定してガスが発生し圧力が徐々に増加していく。これにより、寿命に達した際に精度よく圧力弁を開放することができ、寿命に達する前の圧力弁の開放を回避した上で、寿命に達した際にケース内の圧力を確実に低下させ廃棄の際の安全性を確保することができる。 In particular, since the negative electrode of the lithium ion battery of the present invention is configured to contain Li 4 Ti 5 O 12 as an active material, gas is generated relatively stably with respect to the energization time, and the pressure gradually increases. Go. This allows the pressure valve to be opened accurately when it reaches the end of its life, avoids opening the pressure valve before reaching its end of life, and reliably reduces the pressure inside the case when it reaches the end of its life. Safety during disposal can be ensured.

本発明の一実施形態のリチウムイオン電池の概略構造を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the lithium ion battery of one Embodiment of this invention. リチウムイオン電池における電池内圧及び電池電圧の推移の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of transition of the battery internal pressure in a lithium ion battery, and battery voltage. 使用初期での電池内圧及び電池電圧の推移の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of transition of battery internal pressure and battery voltage in the use initial stage. 使用末期での電池内圧及び電池電圧の推移の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of transition of battery internal pressure and battery voltage in the end of use. 寿命報知装置を備えたリチウムイオン電池システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the lithium ion battery system provided with the lifetime alerting | reporting apparatus.

以下、本発明を具体化したリチウムイオン電池の実施形態を説明する。
図１は本発明の一実施形態のリチウムイオン電池１の概略構造を示す縦断面図である。
本実施形態のリチウムイオン電池１は、ケース２の内部に電極体３が収納されて構成されている。電極体３は、正極４、セパレータ５、負極６を積層して構成されている。ケース２の内部には電解液７が充填されており、ケース２は密封されている。 Hereinafter, embodiments of a lithium ion battery embodying the present invention will be described.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic structure of a lithium ion battery 1 according to an embodiment of the present invention.
The lithium ion battery 1 of the present embodiment is configured by housing an electrode body 3 inside a case 2. The electrode body 3 is configured by laminating a positive electrode 4, a separator 5, and a negative electrode 6. The inside of the case 2 is filled with an electrolytic solution 7, and the case 2 is sealed.

ケース２の上壁２ａには、正極端子８、負極端子９、圧力弁１０が備えられている。正極端子８は電極体３の正極４に電気的に接続されており、負極端子９は電極体３の負極６に電気的に接続されている。
正極４は、例えばアルミニウム箔のような箔状の伝導性物質によって形成された正極集電体に、正極活物質が塗布されて構成されている。正極活物質は、例えばＬiＭnＯ４（マンガン酸化物リチウム）が使用されている。 The upper wall 2a of the case 2 is provided with a positive terminal 8, a negative terminal 9, and a pressure valve 10. The positive electrode terminal 8 is electrically connected to the positive electrode 4 of the electrode body 3, and the negative electrode terminal 9 is electrically connected to the negative electrode 6 of the electrode body 3.
The positive electrode 4 is configured by applying a positive electrode active material to a positive electrode current collector formed of a foil-like conductive material such as an aluminum foil. As the positive electrode active material, for example, LiMnO 4 (lithium manganese oxide) is used.

負極６は、例えばアルミニウム箔のような箔状の伝導性物質によって形成された負極集電体に、負極活物質が塗布されて構成されている。負極活物質は、例えばＬi４Ｔ１５Ｏ１２（チタン酸リチウム）が使用されている。
セパレータ５は、正極４と負極６と間に介在しており、ポリエチレンやポリプロピレン等の絶縁性を有する樹脂膜が使用されている。セパレータ５は、正極４と負極６との接触を防止する機能を有するとともに、リチウムイオンが通過可能となっている。 The negative electrode 6 is configured by applying a negative electrode active material to a negative electrode current collector formed of a foil-like conductive material such as an aluminum foil. For example, Li 4 T 15 O 12 (lithium titanate) is used as the negative electrode active material.
The separator 5 is interposed between the positive electrode 4 and the negative electrode 6, and an insulating resin film such as polyethylene or polypropylene is used. The separator 5 has a function of preventing contact between the positive electrode 4 and the negative electrode 6 and allows lithium ions to pass therethrough.

電解液７は、非水系の溶媒に電解質を溶解させた非水系電解液である。溶媒はエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等が用いられ、電解質はＬiＰＦ６、ＬiＢＦ4、ＬiＣlＯ４等のリチウム塩が使用されている。
圧力弁１０は、ケース２の上壁に設けられ、当該上壁に備えられた開口部１１を封止している。圧力弁１０は、密封されているケース２内の圧力（電池内圧Ｐ）が所定圧（開放圧Ｐc）以上となると開弁し、ケース２内の圧力を低下させる機能を有する。なお、圧力弁１０は、一端開弁すると、圧力の変化に拘わらず開弁状態を維持する。 The electrolytic solution 7 is a non-aqueous electrolytic solution in which an electrolyte is dissolved in a non-aqueous solvent. The solvent is ethylene carbonate, propylene carbonate or the like, and the electrolyte is a lithium salt such as LiPF 6 , LiBF 4 , or LiCl 4 .
The pressure valve 10 is provided on the upper wall of the case 2 and seals the opening 11 provided on the upper wall. The pressure valve 10 has a function of opening when the pressure in the sealed case 2 (battery internal pressure P) is equal to or higher than a predetermined pressure (open pressure Pc), and reducing the pressure in the case 2. Note that when the pressure valve 10 is opened at one end, the valve 10 is maintained in an open state regardless of a change in pressure.

図２は、リチウムイオン電池１における電池電圧Ｖ及び電池内圧Ｐの推移の一例を示すグラフである。図３は、使用初期での電池電圧Ｖ及び電池内圧Ｐの推移の一例を示すグラフである。図４は、使用末期での電池電圧Ｖ圧及び電池内圧Ｐの推移の一例を示すグラフである。なお、図３は図２中に示す使用経過時間ａ付近での電池電圧Ｖ及び電池内圧Ｐを示し、図４は図２中に示す使用経過時間ｂ付近での電池電圧Ｖ及び電池内圧Ｐを示す。   FIG. 2 is a graph showing an example of changes in the battery voltage V and the battery internal pressure P in the lithium ion battery 1. FIG. 3 is a graph showing an example of changes in the battery voltage V and the battery internal pressure P in the initial use. FIG. 4 is a graph showing an example of changes in battery voltage V pressure and battery internal pressure P at the end of use. 3 shows the battery voltage V and the battery internal pressure P in the vicinity of the usage elapsed time a shown in FIG. 2, and FIG. 4 shows the battery voltage V and the battery internal pressure P in the vicinity of the usage elapsed time b shown in FIG. Show.

図２に示す実施例では、所定量の電力を消費し、所定電圧（満充電）まで充電するといった充放電サイクルを繰り返して、電池寿命に達するまでの電池電圧Ｖ及び電池内圧Ｐを計測したものである。なお、図２における使用経過時間は、このような充放電サイクルを繰り返し行った際の使用開始からの経過時間である。
図２に示すように、リチウムイオン電池１では、使用開始から充放電を繰り返すことで、電池内圧Ｐが徐々に上昇していく。これは、電解液７の温度上昇や充放電の際に電解液７の分解によって、ＣＯ２等のガスが発生するためである。特に、正極４にチタン酸リチウムを使用した電池では、グラファイト等の他の負極材料と比較して極めて劣化が少なく、通電時間に比例して電池内圧Ｐが徐々にかつ比較的精度良く増加していく。 In the embodiment shown in FIG. 2, the battery voltage V and the battery internal pressure P are measured until the battery life is reached by repeating a charge / discharge cycle of consuming a predetermined amount of power and charging to a predetermined voltage (full charge). It is. In addition, the use elapsed time in FIG. 2 is the elapsed time from the start of use when such a charge / discharge cycle is repeatedly performed.
As shown in FIG. 2, in the lithium ion battery 1, the battery internal pressure P gradually increases by repeating charge and discharge from the start of use. This is because gas such as CO 2 is generated due to decomposition of the electrolytic solution 7 when the temperature of the electrolytic solution 7 is increased or during charge and discharge. In particular, a battery using lithium titanate for the positive electrode 4 has very little deterioration compared to other negative electrode materials such as graphite, and the battery internal pressure P gradually and relatively accurately increases in proportion to the energization time. Go.

また、リチウムイオン電池１を充放電した際には、リチウムイオンの移動により電極（正極４、負極６）の体積が増減する。本実施形態のリチウムイオン電池１では、放電時における正極４及び負極６の活物質の体積の合計値が増加し、充電時における正極４及び負極６の活物質の体積は合計値が低下する。したがって、放電時には電池内圧Ｐが上昇し、充電時には電池内圧Ｐが低下する。   Further, when the lithium ion battery 1 is charged and discharged, the volume of the electrodes (the positive electrode 4 and the negative electrode 6) increases or decreases due to the movement of lithium ions. In the lithium ion battery 1 of the present embodiment, the total value of the active material volumes of the positive electrode 4 and the negative electrode 6 at the time of discharging increases, and the total value of the active material volumes of the positive electrode 4 and the negative electrode 6 at the time of charging decreases. Accordingly, the battery internal pressure P increases during discharging, and the battery internal pressure P decreases during charging.

しかし、本実施形態のように負極６にチタン酸リチウムを用いたリチウムイオン電池１では、チタン酸リチウムがスピネル構造であるため、リチウムイオンの挿入、脱離の際に体積の増減が少ない。したがって、充放電時における電池内圧Ｐの変動が抑えられる。
更に、図３に示すように、図２中ａの使用初期では、充放電時での膨張収縮量が少なく電池内圧Ｐの変動が少なく、図２中ｂの使用末期では、充放電時での膨張収縮量が大きく電池内圧Ｐの変動が大きくなる。 However, in the lithium ion battery 1 using lithium titanate for the negative electrode 6 as in the present embodiment, since the lithium titanate has a spinel structure, there is little increase or decrease in volume when lithium ions are inserted or desorbed. Therefore, the fluctuation | variation of the battery internal pressure P at the time of charging / discharging is suppressed.
Further, as shown in FIG. 3, in the initial use of FIG. 2a, the amount of expansion / contraction at the time of charging / discharging is small and the fluctuation of the battery internal pressure P is small, and at the end of use of FIG. The expansion / contraction amount is large, and the variation of the battery internal pressure P is large.

本実施形態では、圧力弁１０の開放圧Ｐｃを、リチウムイオン電池１の使用経過時間が寿命付近まで到達した場合における電池内圧に設定する。なお、この開放圧Ｐｃは、同一仕様のリチウムイオン電池であらかじめ確認しておけばよい。
このように圧力弁１０の開放圧Ｐｃを設定することで、本実施形態のリチウムイオン電池１は、寿命に達した際に圧力弁１０が開放する。本実施形態の圧力弁１０は、開弁した際に開弁状態が継続するように構成されているので、一旦開弁することで電池内圧Ｐが大気圧まで減少する。これにより、リチウムイオン電池１が寿命に達したときには電池内圧Ｐが大気圧となっており、安全に廃棄することができる。 In the present embodiment, the open pressure Pc of the pressure valve 10 is set to the battery internal pressure when the usage elapsed time of the lithium ion battery 1 has reached near the life. In addition, what is necessary is just to confirm this open pressure Pc beforehand with the lithium ion battery of the same specification.
By setting the opening pressure Pc of the pressure valve 10 in this way, the pressure valve 10 is opened when the lithium ion battery 1 of the present embodiment reaches the end of its life. Since the pressure valve 10 of the present embodiment is configured so that the valve opening state continues when the valve is opened, the battery internal pressure P decreases to atmospheric pressure by opening the valve once. Thus, when the lithium ion battery 1 reaches the end of its life, the battery internal pressure P is atmospheric pressure, and can be safely discarded.

また、電池寿命に達した際に圧力弁１０が開放して電池内部と外部とが連通し続けることで、電解液７は徐々に気化していき、リチウムイオンがケース２内から減少して行くので、短絡するリスクが減少し、更に安全性を向上させることができる。
また、本実施形態では、負極６にチタン酸リチウムが用いられ、充放電時における電池内圧Ｐの変動が抑えられるので、リチウムイオン電池１の寿命に到達する前に充放電の際に電池内圧Ｐが開放圧Ｐｃを超えてしまうことを抑制することができる。これにより、電池寿命が短縮してしまうことを抑制することができる。 Further, when the battery life is reached, the pressure valve 10 is opened and the inside and outside of the battery continue to communicate with each other, so that the electrolytic solution 7 is gradually vaporized and lithium ions are reduced from inside the case 2. Therefore, the risk of short-circuiting is reduced, and safety can be further improved.
In the present embodiment, lithium titanate is used for the negative electrode 6, and fluctuations in the battery internal pressure P during charging / discharging are suppressed, so that the battery internal pressure P during charging / discharging before reaching the life of the lithium ion battery 1 is achieved. Can be prevented from exceeding the open pressure Pc. Thereby, it can suppress that a battery life shortens.

但し、図４に示すように、電池寿命（残り寿命が０）に近づくにつれて、充放電時における活物質の膨張による電池内圧Ｐの変動が大きくなるので、電池寿命付近においては放電時に電池内圧Ｐが開放圧Ｐｃを超え易くなる。これにより、電池寿命に達した状態では、圧力弁１０の開弁を確実なものとし、廃棄するリチウムイオン電池１の電池内圧Ｐをより低下させて安全性を高めることができる。   However, as shown in FIG. 4, as the battery life (remaining life is 0) is approached, the fluctuation of the battery internal pressure P due to the expansion of the active material at the time of charging / discharging increases. Tends to exceed the opening pressure Pc. Thereby, in the state which reached the battery life, the valve opening of the pressure valve 10 is ensured, and the battery internal pressure P of the lithium ion battery 1 to be discarded can be further reduced to increase safety.

図５は、寿命報知装置２０を備えた一実施例のリチウムイオン電池システムの構成図である。
図５に示すように、本実施形態のリチウムイオン電池システムは、上記のように圧力弁１０を備えたリチウムイオン電池１に、更に、寿命を報知する寿命報知装置２０を備えている。 FIG. 5 is a configuration diagram of a lithium ion battery system of one embodiment provided with a life notification device 20.
As shown in FIG. 5, the lithium ion battery system of this embodiment further includes a life notification device 20 that notifies the life to the lithium ion battery 1 including the pressure valve 10 as described above.

寿命報知装置は２０、寿命判定部２１（寿命推定装置）と報知器２２とを備えている。
寿命判定部２１は、リチウムイオン電池１の電圧を検出してリチウムイオン電池１の残り寿命を推定する。例えばリチウムイオン電池１の充放電時における電圧の変化の履歴を積算して、電圧の変化量の積算値に基づいて残り寿命を推定する。リチウムイオン電池１の残り寿命は、電圧の変化量の積算値が増加するに伴って減少し、電圧の変化量の積算値が所定値以上となった場合に残り寿命が０であると判定する。そして、報知器２２は、寿命判定部２１により残り寿命が所定期間以下である（残り寿命なし）と判定した場合に、ランプやブザー等で報知する。なお、寿命判定部２１は、電圧の積算変動量から判定する方法以外の方法で寿命を判定してもよい。あるいは、圧力弁１０が開弁したことを検出して、報知器２２によって寿命であることを知らせてもよい。 The life notification device 20 includes a life determination unit 21 (life estimation device) and a notification device 22.
The life determination unit 21 detects the voltage of the lithium ion battery 1 and estimates the remaining life of the lithium ion battery 1. For example, the voltage change history during charging / discharging of the lithium ion battery 1 is integrated, and the remaining life is estimated based on the integrated value of the voltage change amount. The remaining life of the lithium ion battery 1 decreases as the integrated value of the amount of change in voltage increases, and it is determined that the remaining life is 0 when the integrated value of the amount of change in voltage exceeds a predetermined value. . And the alerting | reporting device 22 alert | reports with a lamp | ramp, a buzzer, etc., when the lifetime determination part 21 determines with the remaining lifetime being below a predetermined period (no remaining lifetime). The life determination unit 21 may determine the life by a method other than the method of determining from the integrated fluctuation amount of the voltage. Alternatively, it may be detected that the pressure valve 10 has been opened, and the notification device 22 notifies the end of life.

上記のように圧力弁１０を備える電池においては、圧力弁１０の開弁により電解液７が蒸発することから、寿命に達して圧力弁１０が開放すると容量が大きく低下することになる。そこで、本実施形態のように寿命報知装置２０を設けることで、リチウムイオン電池１が寿命に達した際に報知されるので、容量が低下したリチウムイオン電池１の交換を促すことができる。   In the battery including the pressure valve 10 as described above, the electrolyte 7 evaporates when the pressure valve 10 is opened. Therefore, when the pressure valve 10 is opened at the end of its life, the capacity is greatly reduced. Therefore, by providing the life notification device 20 as in the present embodiment, the notification is made when the lithium ion battery 1 reaches the end of its life, so that the replacement of the lithium ion battery 1 having a reduced capacity can be urged.

また、寿命が尽きる前に、即ち圧力弁１０が開弁する直前の残り寿命となった際に報知するようにしてもよい。これにより、寿命が尽きて容量が大幅に低下する直前にリチウムイオン電池１の交換を促して、容量が低下した状態でのリチウムイオン電池１の使用を未然に防ぐことができる。
なお、本実施形態のリチウムイオン電池１は、特に大容量の電池を必要とする電気自動車やプラグインハイブリッド車における走行駆動用の車載電池に好適である。大容量のリチウムイオン電池１は、多くの活物質を有しているので廃棄の際に注意を要し廃棄コストが増加してしまう虞があるが、本実施形態のように寿命となった電池の内圧が低下することで、安全にかつ低コストで廃棄可能となる。 Further, it may be notified when the remaining life is reached immediately before the end of the life, that is, immediately before the pressure valve 10 is opened. Thereby, the replacement of the lithium ion battery 1 is urged immediately before the life is exhausted and the capacity is significantly reduced, and the use of the lithium ion battery 1 in a state where the capacity is reduced can be prevented.
Note that the lithium ion battery 1 of the present embodiment is particularly suitable for an on-board battery for driving driving in an electric vehicle or a plug-in hybrid vehicle that requires a large-capacity battery. The large-capacity lithium ion battery 1 has a large amount of active material, so care must be taken when disposing it and the disposal cost may increase, but the battery has reached the end of its life as in this embodiment. By reducing the internal pressure, it can be disposed of safely and at low cost.

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は以上の実施形態に限定されるものではない。本発明は、電気自動車等の車載電池以外のリチウムイオン電池に広く適用することができる。   The description of the embodiment is finished as above, but the aspect of the present invention is not limited to the above embodiment. The present invention can be widely applied to lithium ion batteries other than in-vehicle batteries such as electric vehicles.

１ リチウムイオン電池
２ ケース
４ 正極
６ 負極
７ 電解液
１０ 圧力弁
２１ 寿命判定部（寿命推定装置）
２２ 報知器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lithium ion battery 2 Case 4 Positive electrode 6 Negative electrode 7 Electrolyte 10 Pressure valve 21 Life judgment part (life estimation apparatus)
22 Alarm

Claims (3)

密閉されたケース内に正極及び負極を備え、電解液を封入したリチウムイオン電池であって、
前記ケースに、当該ケース内の圧力が所定圧に達した際に開弁して前記ケースの内部を外部に開放する圧力弁を備え、
前記負極は、活物質としてＬi４Ｔi５Ｏ１２を含み、
前記所定圧は、前記リチウムイオン電池が寿命に達した際の前記ケースの内部の圧力に設定されることを特徴とするリチウムイオン電池。 A lithium ion battery including a positive electrode and a negative electrode in a sealed case and enclosing an electrolyte solution,
The case includes a pressure valve that opens when the pressure in the case reaches a predetermined pressure and opens the inside of the case to the outside,
The negative electrode includes Li 4 Ti 5 O 12 as an active material,
The lithium ion battery is characterized in that the predetermined pressure is set to a pressure inside the case when the lithium ion battery reaches the end of its life. 前記圧力弁は、前記ケース内の圧力が所定圧に達した以降に開弁状態が保持されることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン電池。   2. The lithium ion battery according to claim 1, wherein the pressure valve is kept open after the pressure in the case reaches a predetermined pressure. 3. 密閉されたケース内に正極及び負極を備え、電解液を封入したリチウムイオン電池と、
前記リチウムイオン電池の残り寿命を推定する寿命推定装置と、
前記寿命推定装置により推定した前記残り寿命が所定期間以下となった際に報知する報知器と、を備え、
前記リチウムイオン電池は、前記ケースに、当該ケース内の圧力が所定圧に達した際に開弁して前記ケースの内部を外部に開放する圧力弁を有し、
前記負極は、活物質としてＬi４Ｔi５Ｏ１２を含み、
前記所定圧は、前記リチウムイオン電池が寿命に達した際の前記ケースの内部の圧力に設定されたことを特徴とするリチウムイオン電池システム。 A lithium ion battery including a positive electrode and a negative electrode in a sealed case and enclosing an electrolyte;
A lifetime estimation device for estimating the remaining lifetime of the lithium ion battery;
An alarm device that notifies when the remaining lifetime estimated by the lifetime estimation device is equal to or shorter than a predetermined period,
The lithium ion battery has a pressure valve that opens when the pressure in the case reaches a predetermined pressure and opens the inside of the case to the outside.
The negative electrode includes Li 4 Ti 5 O 12 as an active material,
The lithium ion battery system, wherein the predetermined pressure is set to a pressure inside the case when the lithium ion battery reaches the end of its life.
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