[发明专利]锂离子二次电池、组电池、车辆、电池搭载设备、电池系统和锂离子二次电池的劣化检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池、使用了该锂离子二次电池的组电池、车辆、电池搭载设备、电池系统和锂离子二次电池的劣化检测方法。

背景技术

近年来，在混合动力车和笔记本型个人计算机、可携式摄像机等便携式电子设备的驱动用电源上，利用了锂离子二次电池。

例如，在专利文献1中记载了如下锂离子二次电池：将LiPF₆用于非水电解液，且将锂盐的浓度设为0.4～0.8mol/l。

专利文献1：日本特开2000-21441号公报

发明内容

然而，本发明者们发现：在伴随着电池的劣化内部电阻增加了的锂离子二次电池中，保持在发电元件的正极板和负极板之间的电解液的锂离子的浓度比电池制造时降低。而且，还发现：在向电池壳体内注入了比保持在发电元件中的电解液更多的电解液的锂离子二次电池中，电池壳体中存留在发电元件外的存留电解液的锂离子的浓度随着电池的劣化而变高。这也与如所述保持在发电元件的正极板和负极板之间的电解液的锂离子的浓度降低的情况相符。

本发明是基于该情况而完成的，其目的在于提供：可测定预定部位的电解液的锂离子的浓度的锂离子二次电池、使用了该电池的组电池、搭载有这样的组电池的车辆和电池搭载设备、可取得锂离子二次电池的浓度相关物理量的电池系统、以及锂离子二次电池的劣化检测方法。

而且，其解决方案，在本发明的一中方式中，是一种锂离子二次电池，其具备发电元件、电池壳体和电解液，所述发电元件具有正极板和负极板，所述电池壳体收容所述发电元件，所述电解液被保持在所述电池壳体内、含有锂离子，该锂离子二次电池具备物理量测定单元，该物理量测定单元能够测定与存在于预定部位的所述电解液的所述锂离子的浓度具有相关关系的浓度相关物理量。

本方式的锂离子二次电池具备可测定浓度相关物理量的物理量测定单元。因此，根据测定出的浓度相关物理量，可以得知存在于预定部位的电解液的锂离子的浓度。如所述，电解液的锂离子的浓度根据部位的不同，随着电池的劣化变低或变高，因此，可以容易地判断锂离子二次电池是否劣化。

作为电解液，例如列举有：保持在发电元件中的正极板和负极板之间的电解液(保持电解液)、和/或除此之外以能够与保持电解液相互流通的状态贮存在发电元件和电池壳体之间了的存留电解液。

另外，作为浓度相关物理量，是与存在于预定部位的电解液的锂离子的浓度具有相关关系的物理量即可。例如列举有在由所述电解液和具有基准的锂离子的浓度的基准电解液构成了浓差电池的情况下的其电动势。另外，列举有相互分离并且分别与所述电解液接触的2个电极间的电阻的大小。

而且，在所述锂离子二次电池中，可以设为如下的锂离子二次电池：所述电解液，构成其一部分的保持电解液，在所述发电元件中被保持在所述正极板和负极板之间，并且，构成另一部分的存留电解液，以能够与所述保持电解液相互流通的状态，被贮存在所述发电元件和所述电池壳体之间，所述物理量测定单元为存留电解液物理量测定单元，该存留电解液物理量测定单元能够测定与所述存留电解液的所述锂离子的浓度具有相关关系的浓度相关物理量。

本方式的锂离子二次电池具备可测定与存留电解液相关的锂离子的浓度相关物理量的存留电解液物理量测定单元，因此，根据由该存留电解液物理量测定单元测定出的浓度相关物理量，可得知存留电解液的锂离子的浓度。存留电解液的锂离子的浓度如所述那样随着电池的内部电阻值的增大而变高，因此如此可以容易地判断锂离子二次电池是否劣化。

作为存留电解液物理量测定单元，例如列举有如下单元：将存留电解液和具有基准的锂离子浓度的基准电解液隔着隔板配置，设置与存留电解液接触的第1测定电极和与基准电解液接触的第2测定电极。另外，例如列举有相互分离且与存留电解液接触的2个电极。

而且，在所述锂离子二次电池中，可以设为如下的锂离子二次电池：具备液体保持部件，该液体保持部件即使在设为了使该锂离子二次电池倾斜的姿势的情况下，也将所述存留电解液保持在如下形态：能够与所述存留电解液相互流通、且与所述物理量测定单元中需要与所述存留电解液接触的要接触部位接触。

所述锂离子二次电池具备液体保持部件，因此，设为了使该锂离子二次电池倾斜的姿势的情况下，也可适当用物理量测定单元对存留电解液的锂离子的浓度进行测定。