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1、(10)申请公布号 CN 103038918 A (43)申请公布日 2013.04.10 CN 103038918 A *CN103038918A* (21)申请号 201180037335.5 (22)申请日 2011.07.14 2010-172270 2010.07.30 JP H01M 2/26(2006.01) H01M 2/30(2006.01) H01M 10/04(2006.01) (71)申请人 日产自动车株式会社 地址 日本神奈川县 (72)发明人 宫崎泰仁 铃木直人 (74)专利代理机构 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人 张劲松 (54) 发明名称 层叠型电池 。
2、(57) 摘要 通过将由层状的集电体 (4) 、 配置于集电体 (4) 的一面的正极活性物质层 (5) 、 配置于集电体 (4) 的另一面的负极活性物质 (6) 构成的双极型 电极 (2) 经由电解质层 (7) 层叠多个, 从而构成双 极型电池 (2) 。在集电体 (4) 的周缘部安装有电压 检测用端子 (21a, 21b) 。在通过集电体 (4) 的图心 (O) 并与连结电压检测用端子 (21a) 和图心 (O) 的 第一直线 (Da1) 正交的第二直线 (Da2) 的相反侧, 配置邻接的集电体 (3) 的电压检测用端子 (21b) , 由此, 在同一单电池 (15) 内使充电状态均匀。 (。
3、30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.01.29 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2011/066070 2011.07.14 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/014693 JA 2012.02.02 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 9 页 附图 14 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 9 页 附图 14 页 1/1 页 2 1. 一种双极型电池 (2) , 将由层状的集电体 (4, 4a, 4b, 4c, 4d, 4aa, 4ba, 4ca, 4da) 、 配置 于集电。
4、体 (4, 4a, 4b, 4c, 4d, 4aa, 4ba, 4ca, 4da) 的一面的正极活性物质层 (5) 、 配置于集电 体 (4, 4a, 4b, 4c, 4d, 4aa, 4ba, 4ca, 4da)的另一面的负极活性物质 (6)构成的双极型电极 (3) 经由电解质层 (7) 层叠多个, 并且, 具备安装于集电体 (4, 4a, 4b, 4c, 4d, 4aa, 4ba, 4ca, 4da) 的周缘部的电压检测用端子 (21a, 21b, 21c, 21d) , 在通过集电体 (4, 4a, 4b, 4c, 4d, 4aa, 4ba, 4ca, 4da) 的图心 (Oa, Ob,。
5、 Oc, Od) 并与连结 电压检测用端子 (21a, 21b, 21c, 21d) 和集电体 (4, 4a, 4b, 4c, 4d, 4aa, 4ba, 4ca, 4da) 的图心 (Oa, Ob, Oc, Od) 的第一直线 (Da1, Db1, Dc1, Dd1) 正交的第二直线 (Da2, Db2, Dc2, Dd2) 的相 反侧, 配置有邻接的集电体 (4, 4a, 4b, 4c, 4d, 4aa, 4ba, 4ca, 4da) 的电压检测用端子 (21a, 21b, 21c, 21d) 。 2. 如权利要求 1 所述的双极型电池 (2) , 其中, 由在图心 (Oa, Ob, Oc。
6、, Od) 交叉的两根直 线 (L1a, L1b, L1c, L1d, L2a, L2b, L2c, L2d) 将集电体 (4, 4a, 4b, 4c, 4d, 4aa, 4ba, 4ca, 4da) 的平面形状分割为四个区域 (RG1a, RG2a, RG3a, RG4a, RG1b, RG2b, RG3b, RG4b, RG1c, RG2c, RG3c, RG4c, RG1d, RG2d, RG3d, RG4d) 的情况下, 将邻接的集电体 (4, 4a, 4b, 4c, 4d, 4aa, 4ba, 4ca, 4da) 的电压检测用端子 (21a, 21b, 21c, 21d) 分别配置于。
7、不邻接的两个区域的一个和另 一个。 3. 如权利要求 1 所述的双极型电池, 其中, 不邻接的两个区域为两根直线 (L1a, L1b, L1c, L1d, L2a, L2b, L2c, L2d) 的交角形成为锐角的区域 (RG1a, RG3a, RG1b, RG3b, RG1c, RG3c, RG1d, RG3d) 。 4. 如权利要求 2 或 3 的双极型电池, 其中, 集电体 (4, 4a, 4b, 4c, 4d, 4aa, 4ba, 4ca, 4da) 的平面形状为长方形, 在图心 (Oa, Ob, Oc, Od) 交叉的两根直线 (L1a, L1b, L1c, L1d, L2a, L2。
8、b, L2c, L2d) 为长方形的对角线。 5. 如权利要求 1 4 中任一项所述的双极型电池 (2) , 其中, 邻接的集电体 (4, 4a, 4b, 4c, 4d, 4aa, 4ba, 4ca, 4da) 的电压检测用端子 (21a, 21b, 21c, 21d) 以 150 度到 210 度的角度 间隔而配置。 6.如权利要求15中任一项所述的双极型电池 (2) , 其中, 由电解质层 (7) 、 位于电解 质层 (7) 的两侧的正极活性物质层 (5) 和负极活性物质 (6) 构成一个单电池 (15, 15a, 15b, 15c) , 电压检测用端子 (21a, 21b, 21c, 2。
9、1d) 兼用于各单电池 (15, 15a, 15b, 15c) 的容量调整 用端子。 权 利 要 求 书 CN 103038918 A 2 1/9 页 3 层叠型电池 技术领域 0001 本发明涉及安装于双极型电池的集电体的电压检测用端子的配置。 背景技术 0002 将在集电体的一面上形成有正极活性物质层、 在另一面上形成有负极活性物质的 双极型电极经由电解质层而层叠多个的双极型电池中, 在构成各层的单电池中, 存在因制 造时的原因引起的内阻或容量等的偏差。 双极型电池在串联连接这些单电池的状态下被使 用。 但是, 在各单电池分担的电压存在偏差时, 从电压较大的单电池开始进行恶化, 其结果, 。
10、双极型电池整体的寿命缩短。 0003 为了延长双极型电池整体的寿命, 优选对各单电池的电压进行测定, 基于测定的 电压, 对各单电池的电压进行调整。 0004 日本国特许厅在2005年发行的日本特开2005235428号公开有 : 为了测定双极 型电池的各单电池的电压, 在各单电池的集电体上安装电压检测用端子, 从各单电池抽取 电压进行测量。 0005 在该现有技术的双极型电池中, 集电体从层叠方向来看为长方形的平面形状。从 层叠方向来看, 电压检测用端子安装于相当于同一边的位置。 0006 电压检测用端子的这样的配置在使用电压检测用端子进行电压调整用的放电时, 容易产生层状的单电池的同一面内。
11、的电压分布不均匀。其结果, 在放电结束后的同一单电 池内, 可能会产生因部位而引起的充电状态的偏差。 发明内容 0007 因此, 本发明的目的在于, 使单电池内的同一面内的充电状态均匀化。 0008 为了实现上述目的, 该发明的双极型电池将由层状的集电体、 配置于集电体的一 面的正极活性物质层、 配置于集电体的另一面的负极活性物质构成的双极型电极经由电解 质层层叠多个, 并且, 具备安装于集电体的周缘部的电压检测用端子。在该双极型电池中, 在与连结电压检测用端子和集电体的图心的第一直线正交并通过集电体的图心的第二直 线的相反侧, 配置有邻接的集电体的电压检测用端子。 0009 该发明的详细内容。
12、及其它特征及优点在说明书的下述记载中进行说明, 同时表示 在添付的附图中。 另外, 添付的附图为了便于说明, 包括夸张了构成双极型电池的各层的厚 度及形状的内容。 附图说明 0010 图 1 是该发明的第一实施方式的双极型电池的概略纵向剖面图 ; 0011 图 2 是从上方看双极型电池的平面图 ; 0012 图 3 是说明双极型电池内的电流的双极型电池的概略纵向剖面图 ; 0013 图 4 是现有技术的双极型电池的概略纵向剖面图 ; 说 明 书 CN 103038918 A 3 2/9 页 4 0014 图 5 是从上方看现有技术的双极型电池的平面图 ; 0015 图 6 是表示现有技术的双极。
13、型电池的单电池内的电流分布的电路图 ; 0016 图 7 是说明现有技术中设于双极型电池的单电池的距电压检测用端子的距离和 电流密度的关系的图表 ; 0017 图 8 是说明现有技术中双极型电池的距电压检测用端子的距离和电压的关系的 图表 ; 0018 图 9A9D 是构成该发明的第一实施方式的双极型电池的四个集电体的平面图 ; 0019 图 10 是表示该发明的第一实施方式的双极型电池的单电池内的电流分布的电路 图 ; 0020 图 11 是说明该发明的第一实施方式的双极型电池的距电压检测用端子的距离和 电压的关系的图表 ; 0021 图 12A12D 是该发明的第二实施方式的构成双极型电池。
14、的四个集电体的平面图 ; 0022 图 13A13D 是该发明的第三实施方式的构成双极型电池的四个集电体的平面图 ; 0023 图 14 是说明该发明的第一实施方式的双极型电池的单电池的电压检测用端子的 配置的概略平面图 ; 0024 图 15 是表示用图 14 的 XV-XV 线切取的单电池内的放电结束后的电压分布的图 表 ; 0025 图 16 是说明该发明的第三实施方式的双极型电池的单电池内的电流分布的双极 型电池主要部分的概略立体图。 具体实施方式 0026 参照附图 1, 该发明的第一实施方式的双极型电池 2 具备经由分隔件 12 层叠的四 个长方形的集电体 4。 0027 集电体 。
15、4 由导电性高分子材料或对非导电性高分子材料添加了导电性填料的树 脂构成。集电体 4 不限于树脂, 也可由金属构成。图中, 在水平保持的集电体 4 的垂直下面 形成有正极活性物质层 5, 在其垂直上面分别形成有负极活性物质 6。集电体 4 和形成于其 两侧的正极活性物质层 5 及负极活性物质 6 构成双极型电极 3。因此, 双极型电池 2 具备四 个双极型电极 3。 0028 负极活性物质 6 设定为比正极活性物质层 5 的表面积更宽。双极型电极 3 经由电 解质层 7 沿垂直方向层叠并电串联连接, 由此, 形成一个双极型电池 2。 0029 在附图中, 为了便于说明, 将在上下方向上相邻的两。
16、个双极型电极 3 在此称为上 层双极型电极及下层双极型电极。按照位于下层双极型电极的上面的负极活性物质 6 和位 于上层双极型电极的下面的正极活性物质层 5 经由电解质层 7 相互相对的方式, 配置有上 层双极型电极和下层双极型电极。 0030 正极活性物质层 5 和负极活性物质 6 的面积设定为比集电体 4 的水平方向的面积 小。即, 从层叠方向看集电体 4, 其周缘区域没有设置正极活性物质层 5 和负极活性物质 6。 在层叠方向上邻接的两个集电体4的周缘区域之间夹持有规定宽度的密封部件11。 密封部 件 11 将正极活性物质层 5 和负极活性物质 6 相互绝缘, 而且, 在图中上下方向对置。
17、的正极 活性物质层 5 和负极活性物质 6 之间确保规定的空间 8。密封部件 11 配置于正极活性物质 说 明 书 CN 103038918 A 4 3/9 页 5 层 5 和负极活性物质 6 的水平方向的外周的更外侧。 0031 电解质层 7 由填充于空间 8 的液体状或凝胶状的电解质 9 构成。 0032 在填充有电解质 9 的空间 8 内设有由可使电解质 9 通过的多孔质膜形成的分隔件 12。分隔件 12 具备阻止相对的两个电极活性物质层 5 和 6 电接触的作用。 0033 在最上层的负极活性物质 6 连接有强电极片 16, 在最下层的正极活性物质层 5 连 接有强电极片 17。在被充。
18、电的双极型电池 2 中, 强电极片 16 具有作为正端子的功能, 强电 极片 17 具有作为负端子的功能。 0034 通过电解质层 7 和电解质层 7 两侧的正极活性物质层 5 及负极活性物质 6 构成一 个单电池 15。双极型电池 2 为三个单电池 15 串联连接的构成。 0035 参照图3进行如下说明, 从垂直下方将三个单电池15分别称为第一单电池15a、 第 二单电池 15b、 及第三单电池 15c。图 3 与图 1 相同, 表示该发明第一实施方式的双极型电 池 2。单电池 15 的数量及串联连接双极型电池 2 的数量可根据希望的电压进行调节。 0036 串联连接的三个单电池 15a、 。
19、15b、 及 15c 分担的电压不等时, 作为双极型电池 2 整 体, 不能得到所希望的电池电压。因此, 在该双极型电池 2 中, 为了测定各单电池 15a、 15b、 及15c的电压, 将电压检测用端子21a安装于第一集电体4a, 将电压检测用端子21b安装于 第二集电体 4b, 将电压检测用端子 21c 安装于第三集电体 4c, 将电压检测用端子 21d 安装 于第四集电体 4d。这样, 分别将各单电池 15a、 15b、 及 15c 的电压向外部取出。另外, 配线 22a22d 连接于电压检测用端子 21a21d。配线 22a22d 连接于控制电路 25。控制电路 25 为了缓和三个单电。
20、池 15a、 15b、 及 15c 的电压不均衡, 基于检测的单电池 15a、 15b、 及 15c 的 电压, 对高电压的单电池进行放电。另外, 放电也使用电压检测用端子 21a21d 进行。 0037 即, 第一单电池15a的电压的测量和放电使用电压检测用端子21a和21b进行。 第 二单电池 15b 的电压的测量和放电使用电压检测用端子 21b 和 21c 进行。第三单电池 15c 的电压的测量和放电使用电压检测用端子 21c 和 21d 进行。 0038 参照图 9A9D, 各集电体 4a 4d 的外形从层叠方向、 即图 1 的上下方向来看呈长 方形。即, 各集电体 4a 4d 具有四。
21、个边 31、 32、 33、 及 34。 0039 向四个集电体4a4d的电压检测用端子21a、 21b、 21c、 及21d的安装通过粘接等方 法进行。另外, 为了检测个单电池的电压, 需要一个电压检测用端子。 0040 在此, 将四个集电体 4a4d 分别称为第一集电体 4a、 第二集电体 4b、 第三集电体 4c、 及第四集电体 4d。 0041 参照图 4 和图 5, 从层叠方向来看, 现有技术的双极型电池 2 分别在边 31 的相同 位置安装电压检测用端子 21a21d。在该情况下, 在进行用于电压调整的放电时, 在单电池 15 的面内, 电压分布产生了不均匀, 放电结束后在同一单电。
22、池 15 内产生了充电状态的不均 匀。特别是在集电体 4a4d 上使用比金属材料的导电性低的树脂材料的情况下, 单电池 15 的面内电流密度分布的偏差表现显著。 0042 参照图 6, 可以看出, 作为层状电池的单电池 15a 从层叠方向来看的情况下呈长方 形的平面形状, 并具备并联连接于一面内的多个、 例如五个微小电池元件 B1。 0043 在此, 在五个微小电池元件 B1 中串联连接有电阻 R1。电阻 R1 意思是电池直流电 阻。 图的上下的电阻R2意思是面内电阻元件。 成为作为第一单电池15a的放电用端子的一 对电压检测用端子 21a 和 21b 均位于图的右端。在单电池 15 放电时,。
23、 电压检测用端子 21a 说 明 书 CN 103038918 A 5 4/9 页 6 和 21b 经由放电电阻 R4 连接。 0044 图中, 在通过各微小电池元件 B1 的五个放电路径中, 通过位于距一对电压检测用 端子 21a 和 21b 最近位置的微小电池元件 B1 的放电电流 I1 的路径最短, 且路径的电阻值 也最小。微小电池元件 B1 距一对电压检测用端子 21a 和 21b 的位置越远, 通过该微小电池 元件 B1 的放电电流的路径越长, 且路径的电阻值也越大。在五个路径中, 通过位于距一对 电压检测用端子 21a 和 21b 最远位置的微小电池元件 B1 的放电电流 I5 的。
24、路径最长且路径 的电阻值最大。 0045 参照图7, 在现有技术的双极型电池2中, 在单电池15a的同一面内, 随着距一对电 压检测用端子 21a 和 21b 的距离越远, 电流密度越小。 0046 参照图8, 在现有技术的双极型电池2中, 放电结束后的单电池15a的电压分布为, 距一对电压检测用端子 21a 和 21b 越近的微小电池元件 B1 电压越低。即, 距一对电压检测 用端子 21a 和 21b 越近的微小电池元件 B1 放电进行的越快。 0047 这样, 在现有技术的双极型电池 2 中, 在至放电结束的期间, 单电池 15a 的面内产 生电压的不均匀。本来应为均匀的单电池 15 的。
25、同一面内的充电状态的不均匀是指容许成 为超过被测定的单电池 15a 的电压的电压位置存在于同一单电池 15a 内的可能性。当存在 这样的部位时, 根据电池的使用方法具有在没有被识别的状态下引起局部的电池的过充电 的可能性。对于单电池 15b 和 15c 也同样。 0048 再次参照图 9A9D, 在该发明的第一实施方式的双极型电池 2 中, 在集电体 4a4d 的周缘部各安装一个电压检测用端子 21a21d。安装例如通过粘接进行。为了表示电压检 测用端子 21a21d 的配置, 图 9A9D 分别地表示集电体 4a4d 的平面形状。 0049 参照图9D, 沿层叠方向邻接的第一集电体4a的电压。
26、检测用端子21a和第二集电体 4b 的电压检测用端子 21b 如下配置。即, 在通过第一集电体 4a 的图心 Oa 并与连结电压检 测用端子 21a 和第一集电体 4a 的图心 Oa 的第一直线 Da1 正交的第二直线 Da2 的相反侧, 配置邻接的第二集电体 4b 的电压检测用端子 21b。 0050 参照图9C, 沿层叠方向邻接的第二集电体4b的电压检测用端子21b和第三集电体 4c 的电压检测用端子 21c 如下配置。即, 在通过第二集电体 4b 的图心 Ob 并与连结电压检 测用端子 21b 和第二集电体 4b 的图心 Ob 的第一直线 Db1 正交的第二直线 Db2 的相反侧, 配置。
27、邻接的第三集电体 4c 的电压检测用端子 21c。 0051 参照图9B, 沿层叠方向邻接的第三集电体4c的电压检测用端子21c和第四集电体 4d 的电压检测用端子 21d 如下配置。即, 在通过第三集电体 4c 的图心 Oc 并与连结电压检 测用端子 21c 和第三集电体 4c 的图心 Oc 的第一直线 Dc1 正交的第二直线 Dc2 的相反侧, 配置邻接的第四集电体 4d 的电压检测用端子 21d。 0052 参照图 9A, 通过如上配置, 邻接的第三集电体 4c 的电压检测用端子 21c 位于通过 第四集电体 4d 的图心 Od 且与连结电压检测用端子 21d 和第四集电体 4d 的图心。
28、 Od 的第一 直线 Dd1 正交的第二直线 Dd2 的相反侧。 0053 综上所述, 对于某集电体4和安装于其上的电压检测用端子21, 在通过集电体4的 图心 O 并与连结电压检测用端子 21 和集电体 4 的图心 O 的第一直线 D1 正交的第二直线 D2 的相反侧, 配置有邻接的集电体4的电压检测用端子21。 换言之, 安装于邻接的集电体4的 两个电压检测用端子 21 以 90 度以上的角度间隔而配置。 说 明 书 CN 103038918 A 6 5/9 页 7 0054 在满足以上条件的基础上, 电压检测用端子 21a21d 进一步优选如下配置。 0055 由通过集电体 4 的图心 。
29、O 的两根直线将集电体 4 的平面形状分为四个区域, 在位 于不邻接的两个区域的一方的边安装电压检测用端子21。 将沿层叠方向邻接的集电体4的 电压检测用端子 21 安装于位于不邻接的两个区域的另一方的边。优选两根直线由通过长 方形的平面形状的集电体 4 的顶点的两根对角线构成。 0056 即, 参照图 9D, 通过第一集电体 4a 的图心 Oa 和构成长方形的对角线的两根直线 L1a 和 L2a 将第一集电体 4a 分割为四个区域 RG1a、 RG2a、 RG3a 及 RG4a, 在不邻接的两个区 域 RG1a 和 RG3a 的一方 RG3a 配置电压检测用端子 21a。在相当于不邻接的两个。
30、区域 RG1a 和 RG3a 的另一方 RG1a 的位置配置邻接的第二集电体 4b 的电压检测用端子 21b。 0057 参照图 9C, 通过第二集电体 4b 的图心 Ob 和构成长方形的对角线的两根直线 L1b 和 L2b, 将第二集电体 4b 分割为四个区域 RG1b、 RG2b、 RG3b 及 RG4b, 在不邻接的两个区域 RG1b 和 RG3b 的一方 RG1b 配置电压检测用端子 21b。在相当于不邻接的两个区域 RG1b 和 RG3b 的另一方 RG3b 的位置配置邻接的第三集电体 4c 的电压检测用端子 21c。 0058 参照图 9B, 通过第三集电体 4c 的图心 Oc 和。
31、构成长方形的对角线的两根直线 L1c 和 L1c, 将第三集电体 4c 分割为四个区域 RG1c、 RG2c、 RG3c 及 RG4c, 在不邻接的两个区域 RG1c 和 RG3c 的一方 RG3c 配置电压检测用端子 21c。在相当于不邻接的两个区域 RG1c 和 RG3c 的另一方 RG1c 的位置配置邻接的第四集电体 4d 的电压检测用端子 21d。 0059 根据发明者们的研究, 优选邻接的集电体 4a4d 的电压检测用端子 21a21d 以 150210度的角度间隔而配置。 或者, 优选设置有电压检测用端子21a21d的不邻接的两个 区域为构成长方形的对角线的两根直线 L1a(L1b。
32、, L1c, L1d) 和 L2a(L2b, L2c, L2d) 的交 角形成为锐角的区域。 0060 这是因为, 与在两根直线 L1a(L1b, L1c, L1d) 和 L2a(L2b, L2c, L2d) 的交角形成 钝角的区域安装电压检测用端子 21a 21d 相比, 在构成长方形的对角线的两根直线 L1a (L1b, L1c, L1d) 和 L2a(L2b, L2c, L2d) 的交角形成锐角的区域安装电压检测用端子 21a 21d 时, 可将邻接的电压检测用端子 21a21d 分开配置。 0061 参照图10, 在如上所述配置电压检测用端子21a21d的双极型电池2中, 对在单电 池。
33、 15a15c 的内部放电电流如何流动进行如下说明。 0062 如对图 6 的说明, 可以看出, 沿层叠方向来看的情况下, 作为层状的电池的第一单 电池 15a 呈长方形, 具备并列连接于一面内的多个例如五个微小电池元件 B1。对于第二单 电池 15b 和第三单电池 15c 也同样。 0063 如图 3 所示, 第一单电池 15a 的电压通过安装于第一单电池 15a 的两侧的集电板 4a 和 4b 的电压检测用端子 21a 和 21b 进行检测。 0064 电压检测用端子 21a 位于图的左端, 电压检测用端子 21b 位于图的右端。因此, 通 过五个微小电池元件 B1 的放电电流的路径的长度。
34、大致相等。图示的电压检测用端子 21a 和 21b 间的五个放电路径的电阻均由一个电阻 R1 和六个电阻 R2 构成。即, 五个放电路径 的电阻值大致相等。 0065 其结果是, 通过五个各微小电池元件 B1 的放电电流 I1I5 的大小也大致相等。这 样, 在第一单电池 15a 的面内, 五个微小电池元件 B1 均匀地进行放电, 而与其存在位置无 关。 说 明 书 CN 103038918 A 7 6/9 页 8 0066 参照图 11, 均匀放电的结果是, 放电结束后的第一单电池 15a 内的电压分布与距 电压检测用端子 21a 的距离无关而是一定的。即, 不会产生现有技术的电压检测用端子。
35、的 配置带来的如图 8 所示的电压的不均匀。根据该双极型电池 2, 可期待单电池 15a(15b, 15c) 的面内的电压分布的平坦化。 0067 如上所述, 在该双极型电池 2 中, 从单电池 15a(15b, 15c) 的一方的电压检测用端 子 21a(21b, 21c) 到另一方的电压检测用端子 21b(21c, 21d) 的放电路径的电阻无论路径 而均匀化。因此, 无论单电池 15a (15b, 15c) 的平面内的任何位置, 电流密度均相等, 可使单 电池 15a(15b, 15c) 内的充电状态以同一水平平行地推移。另外, 由于一对电压检测用端 子 21a 和 21b(21b 和 。
36、21c 或 21c 和 21d) 检测出的放电结束后的电压不依存于单电池 15a (15b, 15c) 的哪一部分, 因此, 可以进行精度良好的电压检测。 0068 该实施方式的双极型电池 2 使用了具有长方形的平面形状的集电体 4a4d, 该发 明也可适用于使用长方形以外的多边形的集电体得到双极型电池。 0069 而且, 并不限于具有顶点的多边形, 集电体的平面形状为圆形或椭圆形等的任何 形状, 均可适用。 0070 参照图12A12D, 对适用于具有该种形状的集电体4aa, 4ba, 4ca及4da的双极型电 池 2 的该发明的第二实施方式进行说明。 0071 在该实施方式中, 也与第一实。
37、施方式相同, 由四个集电体 4aa, 4ba, 4ca, 及 4da 构 成双极型电池2。 但与第一实施方式不同, 集电体4aa4dd具有不具备对称性或具有顶点的 平面形状。 0072 在第一集电体4aa安装有电压检测用端子21a, 在第二集电体4ba安装有电压检测 用端子 21b, 在第三集电体 4ca 安装有电压检测用端子 21c, 在第四集电体 4da 安装有电压 检测用端子 21d。 0073 图 12A12D 与图 9A9D 相同, 表示集电体 4aa4da 中的电压检测用端子 21a21d 的配置。 0074 参照图12D, 沿层叠方向邻接的两个第一集电体4aa和第二集电体4ba的。
38、电压检测 用端子 21a 和 21b 如下配置。即, 在通过第一集电体 4aa 的图心 Oa 并与连结电压检测用端 子 21a 和第一集电体 4aa 的图心 Oa 的第一直线 Da1 正交的第二直线 Da2 的相反侧, 配置邻 接的第二集电体 4ba 的电压检测用端子 21b。 0075 参照图 12C, 沿层叠方向邻接的第二集电体 4ba 和第三集电体 4ca 的电压检测用 端子 21b 和 21c 如下配置。即, 在通过第二集电体 4ba 的图心 Ob 并与连结电压检测用端子 21b 和第二集电体 4ba 的图心 Ob 的第一直线 Db1 正交的第二直线 Db2 的相反侧, 配置邻接 的第。
39、三集电体 4ca 的电压检测用端子 21c。 0076 参照图 12B, 沿层叠方向邻接的第三集电体 4ca 和第四集电体 4da 的电压检测用 端子 21c 和 21d 如下配置。即, 在通过第三集电体 4ca 的图心 Oc 并与连结电压检测用端子 21c 和第三集电体 4ca 的图心 Oc 的第一直线 Dc1 正交的第二直线 Dc2 的相反侧, 配置邻接 的第四集电体 4da 的电压检测用端子 21d。 0077 参照图 12A, 通过以上的配置, 邻接的第三集电体 4ca 的电压检测用端子 21c 位于 通过第四集电体 4da 的图心 Od 并与连结电压检测用端子 21d 和第四集电体 。
40、4da 的图心 Od 的第一直线 Dd1 正交的第二直线 Dd2 的相反侧。 说 明 书 CN 103038918 A 8 7/9 页 9 0078 在该实施方式中, 分别安装于邻接的两个集电体 4 的电压检测用端子 21 以 90 度 以上的角度间隔而配置。 0079 在以上条件的基础上, 电压检测用端子 21a21d 进一步优选如下配置。 0080 由通过集电体 4 的图心 O 的两根直线将集电体 4 的平面形状分为四个区域, 在位 于不邻接的两个区域的一方的边配置电压检测用端子 21。 0081 即, 参照图 12D, 由通过第一集电体 4aa 的图心 Oaa 的两根直线 L1a 和 L。
41、2a 将第一 集电体 4aa 分割为四个区域 RG1a、 RG2a、 RG3a 及 RG4a, 在不邻接的两个区域 RG1a 和 RG3a 的一方 RG3a 配置电压检测用端子 21a。在相当于不邻接的两个区域 RG1a 和 RG3a 的另一方 RG1a 的位置, 配置邻接的第二集电体 4ba 的电压检测用端子 21b。 0082 参照图 9C, 通过第二集电体 4ba 的图心 Ob 和构成长方形的对角线的两根直线 L1b 和 L2b, 将第二集电体 4ba 分割为四个区域 RG1b、 RG2b、 RG3b 及 RG4b, 在不邻接的两个区域 RG1b 和 RG3b 的一方 RG1b 配置电压。
42、检测用端子 21b。在相当于不邻接的两个区域 RG1b 和 RG3b 的另一方 RG3b 的位置配置邻接的第三集电体 4ca 的电压检测用端子 21c。 0083 参照图 12B, 通过第三集电体 4ca 的图心 Oc 和构成长方形的对角线的两根直线 L1c 和 L1c 将第三集电体 4ca 分割为四个区域 RG1c、 RG2c、 RG3c 及 RG4c, 在不邻接的两个区 域 RG1c 和 RG3c 的一方 RG3c 配置电压检测用端子 21c。在相当于不邻接的两个区域 RG1c 和 RG3c 的另一方 RG1c 的位置配置邻接的第四集电体 4da 的电压检测用端子 21d。 0084 优选。
43、的是, 在第一集电体 4aa 的两根直线 L1a 和 L2a 的交角形成为锐角的区域安 装电压检测用端子 21a。对于电压检测用端子 21b21d 也同样。进一步优选的是, 将邻接的 两个集电体 4 的电压检测用端子 21 以 150210 度的角度间隔进行配置。 0085 如上所述, 根据该实施方式, 对于不具有不具备对称性或顶点的平面形状的集电 体 4aa4da, 也可适用该发明, 可消除单电池内的同一面中的充电状态的不均衡。 0086 参照图 13A13D, 对该发明的第三实施方式进行说明。 0087 在该实施方式中, 也与第一实施方式相同, 由四个集电体 4a, 4b, 4c, 及 4。
44、d 构成双 极型电池 2。图 13A13D 与图 9A9D 相同, 表示集电体 4a4d 中的电压检测用端子 21a21d 的配置。集电体 4a4d 具有与第一实施方式相同的长方形的平面形状。 0088 在该实施方式的双极型电池 2 中, 在安装有集电体 4a4d 的电压检测用端子 21a21d 的边预附着有高导电率的规定宽度的良导体 4144。 0089 参照图13D, 对于第一集电体4a, 在安装有电压检测用端子21a的边33a, 贯穿全长 预附着有薄的薄膜状的第一良导体 41。 0090 参照图13C, 对于第二集电体4b, 在安装有电压检测用端子21b的边31b, 贯穿全长 预附着有薄。
45、的薄膜状的第二良导体 42。 0091 参照图13B, 对于第三集电体4c, 在安装有电压检测用端子21c的边33c, 贯穿全长 预附着有薄的薄膜状的第三良导体 43。 0092 参照图13A, 对于第四集电体4d, 在安装有电压检测用端子21d的边31d, 贯穿全长 预附着有薄的薄膜状的第四良导体44。 各电压检测用端子21a21d以粘接等方法安装于良 导体 4144 上。 0093 参照图 14, 对安装有电压检测用端子 21a 21d 的边 33a、 31b, 33c 及 31d 附着良 导体 4144 的理由进行说明。 说 明 书 CN 103038918 A 9 8/9 页 10 0。
46、094 图14是第一实施方式的双极型电池2的第一单电池15a的概略平面图。 在第一实 施方式的双极型电池 2 中, 如图 9C9D 所示, 电压检测用端子 21a 安装于第一集电体 4a 的 边 33a 的下部。另外, 电压检测用端子 21b 安装于第二集电体 4b 的边 31b 的大致中央部。 0095 在图 14 中,“正极端子位置” 相当于电压检测用端子 21a 的安装位置,“负极端子 位置” 相当于电压检测用端子 21b 的安装位置。 0096 而且, 在第一单电池 15a 的放电时, 等压线与连结一对电压检测用端子 21a 和 21b 的直线平行。放电结束后, 通过与等压线正交的线即。
47、、 例如图 14 的 XV XV 线切取的第一 单电池 15a 内的电压分布示于图 15。 0097 参照图 15, 在规定位置 B, 电压极小, 在位置 B 的两侧, 距离位置 B 越远, 则电压越 高。这样, 在规定位置 B 具有极小值的电压分布的倾向在树脂制的集电体等电阻较高的集 电体中呈现显著。 0098 如图 15 所示的规定位置 B 为在图 14 中 XV XV 线和连结一对电压检测用端子 21a和21b的直线交叉的位置。 在该位置, 放电结束后的电压极小, 这是因为, 在具有树脂性 集电体等电阻高的集电体的双极型电池中, 在以最短距离连结一对电压检测用端子 21a 和 21b 的。
48、直线上, 放电最活跃地进行。 0099 然而, 在规定位置 B 具有电压极小的电压分布并不被优选。因此, 该发明的第三 实施方式的双极型电池 2 如图 13A13D 所示, 在安装有电压检测用端子 21a21d 的边 33a, 31b, 33c 及 31d 上, 附着有良导体 4144。 0100 其结果, 例如在第一单电池 15a 中, 配置于安装有第一集电体 4a 的边 33a 的第一 良导体 41 的整体具有作为电压检测用端子的功能。另外, 配置于安装有第二集电体 4b 的 边 31b 的第二良导体 42 的整体具有作为电压检测用端子的功能。 0101 参照图 16, 在第一单电池 15。
49、a 中, 放电电流从第一良导体 41 向第二良导体 42 流 动。即, 正负一对电极通过良导体 41 和 42, 不是形成为点而是形成为线。其结果, 放电电流 的流动与沿集电体 4a 和 4b 的长度方向、 即图 1 和图 3 的左右方向延伸的边 32a, 32b 及边 34a, 34b 平行, 且均匀。因此, 消除了第一单电池 15a 内的电压分布具有极小的情况。对于 第二单电池 15b 及第三单电池 15c 也相同。 0102 综上所述, 在使用与金属集电体相比电阻显著高的树脂制等集电体的情况下, 沿 与连结单电池的一对电压检测用端子而得到的直线正交的方向的电压分布在连结一对电 压检测用端子的直线上取极小值。 由此, 单电池的面内。