[发明专利]二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及层叠多个单位电池而构成的二次电池。

背景技术

以往，公知有如在日本专利文献特开2004-031255号公报、特开2004-095400号公报、特开2005-174691号公报、特开2005-050756号公报、以及特开2005-011660号公报等中提出的间隔着集电板层叠多个电池单元而构成的二次电池，所述电池单元在电解质层的表面形成了正极和负极。

这种二次电池被用作蓄电池，通过在正极与负极之间产生的电极反应来进行放电。

在如上所述的二次电池中，二次电池的内侧和端部侧的散热效率不同，存在着越靠近二次电池的内部温度越高的倾向。因此，存在以下问题：位于二次电池的内部的电池单元的电极反应活跃，因而位于二次电池的内部的电池单元会提前劣化，从而导致二次电池的整体的寿命变短。

并且，即使在各单元电池正常驱动的情况下，根据二次电池内的温度分布，各电池单元的输出电压相互之间也会产生偏差。因此，即使能够通过读出(sensing)各电池单元的输出电压来检测出偏离了预定电压的电池单元，也难以判断出偏离的原因是由于该电池单元的故障而造成的还是由于温度而造成的。这样，在以往的二次电池中，难以确定出发生了不良情况的电池单元。

发明内容

本发明是鉴于以上问题而完成的，其第一目的在于提供一种即使散热效果根据位置而不同、各电池单元的温度相互之间存在偏差，也能够抑制 各电池单元的电压或电流量等输出的偏差并实现了长寿命化的二次电池。另外，第二目的在于提供一种提高了确定发生了不良情况的电池单元的准确性的二次电池。

本发明的第一方式的二次电池包括：单位电池，具有形成为板状的电解质层、在电解质层的第一主表面上形成的包含正极活性物质和第一添加物的正极、在电解质层的第二主表面上形成的包含负极活性物质和第二添加物的负极；以及导电层，设置在单位电池之间；二次电池层积了多个单位电池和多个导电膜，通过使构成各正极的正极活性物质和第一添加物的总质量、构成各负极的负极活性物质和第二添加物的总质量固定并使正极活性物质和负极活性物质的含有率变动而根据二次电池内的温度分布设定了正极活性物质和负极活性物质的浓度。优选的是：所述单位电池包括第一单位电池、以及温度比第一单位电池的温度高的第二单位电池，使第二单位电池的正极活性物质和负极活性物质的浓度低于第一单位电池的正极活性物质和负极活性物质的浓度。优选的是：根据二次电池内的温度分布来设定第一添加物和第二添加物的添加量。

本发明的第二方式的二次电池包括：单位电池，具有形成为板状的电解质层、在电解质层的第一主表面上形成的包含正极活性物质和第一添加物的正极、在电解质层的第二主表面上形成的包含负极活性物质和第二添加物的负极；以及配置在单位电池之间的导电层；二次电池层积了多个单位电池和多个导电膜，使构成各正极的正极活性物质和第一添加物的总质量、构成各负极的负极活性物质和第二添加物的总质量固定，随着从单位电池的层积方向上的二次电池的端面侧接近内侧，单位电池的温度变高，并且正极所包含的正极活性物质和负极所包含的负极活性物质的浓度变低。优选的是：将位于所述单位电池的层积方向上的内侧的单位电池的输出作为基准输出，设定了各单位电池的正极和负极所包含的正极活性物质和负极活性物质的浓度，以使各单位电池的输出成为基准输出。优选的是：将位于所述端面处的单位电池的输出作为基准输出，设定了各单位电池的正极和负极所包含的正极活性物质和负极活性物质的浓度，以使各单位电池的输出成为基准输出。

在本发明的二次电池中，根据二次电池内的温度分布来设定负极活性物质和正极活性物质的浓度，对于温度越高的单位电池越降低正极活性物质和负极活性物质的浓度，由此能够使各单位电池的输出变得均匀，从而能够抑制仅特定的单位电池发生劣化。并且，由于能够使二次电池内的各 单位电池的输出相近似，因此能够通过读出各单位电池的输出而确定出发生了不良情况的单位电池。

附图说明

图1是表示本实施方式的双极二次电池的截面图；

图2是表示正极活性物质和负极活性物质的浓度分布的图；

图3是表示如图2所示那样设定了正极活性物质和负极活性物质的浓度分布时的双极二次电池的输入输出值(电流量)的分布的图；

图4是表示关于各电极板的输出的电压分布的图；

图5是表示如图2所示那样设定了正极活性物质和负极活性物质的浓度分布时的双极二次电池的温度分布的图；