[发明专利]固体二次电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及能够恢复输出特性的降低的固体二次电池系统。

背景技术

伴随着近年来的个人电脑、摄像机和移动电话等信息相关设备、通信设备等的急速普及，作为其电源而利用的电池的开发受到重视。另外，在汽车产业界等中，也正在进行用于电动汽车或用于混合动力汽车的高输出功率且高容量的电池的开发。现在，在各种电池中，从能量密度高的观点考虑，锂二次电池受到关注。

现在市售的锂二次电池由于使用包含可燃性的有机溶剂的电解液，所以需要抑制短路时的温度上升的安全装置的安装、用于防止短路的结构·材料方面的改善。与此相对，认为将电解液变成固体电解质层而将电池固体化的锂固体二次电池由于在电池内不使用可燃性的有机溶剂，可实现安全装置的简化，制造成本、生产率优异。

另外，已知二次电池虽然能够进行重复的充放电，但因过放电而电池性能降低。因此，通常的二次电池设有在放电时测定电池的电压，在规定的电压终止放电的机构。另一方面，在专利文献1中公开了不具备防止锂二次电池的过放电的过放电保护机构的电池模块，在专利文献2中公开了不具备防止锂二次电池的过放电的过放电保护机构的电动装置。

专利文献1：日本特开2010-225581号公报

专利文献2：日本特开2010-225582号公报

发明内容

固体二次电池存在由于重复充放电而内部电阻增加、输出功率特性降低的问题。另外，固体二次电池存在如果在高温（例如60℃左右）保存，则内部电阻增加、输出功率特性降低的问题。此外，通常难以使暂时降低的输出功率特性恢复。本发明是鉴于上述问题而进行的，主要目的是提供能够恢复输出功率特性的降低的固体二次电池系统。

为了实现上述目的，本发明的发明人等反复进行了深入研究，结果得到了以下的见解：为了使暂时降低的输出功率特性恢复，令人意外的是，积极（有意地）进行过放电是有效的。本发明是基于这样的见解而进行的。

于是，在本发明中具备：固体二次电池、加热器、过放电处理部、和控制部，上述固体二次电池具有正极活性物质层、负极活性物质层、以及在上述正极活性物质层与上述负极活性物质层之间形成的固体电解质层，上述加热器预热上述固体二次电池，上述过放电处理部对上述固体二次电池进行过放电处理，上述控制部在上述加热器使上述固体二次电池预热的同时或者在该预热后使上述过放电处理部实施对上述固体二次电池的过放电处理。

上述固体二次电池系统具备固体二次电池、加热器、过放电处理部和控制部。固体二次电池具有正极活性物质层、负极活性物质层、以及在上述正极活性物质层与上述负极活性物质层之间形成的固体电解质层。加热器预热上述固体二次电池。过放电处理部对固体二次电池进行过放电处理。在这里，“过放电处理”是指使固体二次电池放电至额定下限电压等规定的电压以下的处理和/或保持该放电后的电压的处理。因此，外部短路也包括在过放电处理内。“外部短路”是指使固体二次电池的正极活性物质层和负极活性物质层通过外部电路而短路。另外，过放电处理可以使电压放电至0V，也可以以电池转极（电压变负）的方式放电。控制部为例如ECU（电子控制单元(Electronic Control Unit)），在利用加热器预热固体二次电池的同时、或者在该预热后利用过放电处理部而实行对固体二次电池的过放电处理。

像这样，固体二次电池系统通过在过放电处理时预热固体二次电池而调整其温度，从而能够有效率且有效果地实行固体二次电池的输出功率降低的恢复。

上述固体二次电池系统的一方式中，上述加热器与上述固体二次电池连接，利用上述固体二次电池的电力而进行上述固体二次电池的预热。通过这样进行，固体二次电池系统能够不设置用于驱动加热器的电源而利用固体二次电池中残留的电力来预热固体二次电池以使得成为适合过放电处理的温度。

在上述固体二次电池系统的另一方式中，上述加热器作为上述过放电处理部而发挥功能，上述控制部在上述固体二次电池的电压小于规定电压时驱动上述加热器，利用该加热器来消耗上述固体二次电池的电力。在这里，“规定电压”是指例如用于稳定地供给电力的最低限的电压值，具体是基于实验等预先确定。像这样，固体二次电池系统通过使加热器作为过放电处理部而发挥功能，使固体二次电池的剩余电力消耗，从而能够有效利用能量，并且变得无需设置用于进行过放电处理的电阻等，能够实现节省空间化。