專利名稱：電池包的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池包。詳細地講，本發(fā)明涉及使用合金系活性物質(zhì)作為負極活性物 質(zhì)的非水電解質(zhì)二次電池的電池更換時間的判定方法以及循環(huán)劣化的判定方法的改良。
背景技術(shù)：
非水電解質(zhì)二次電池由于具有高容量和高能量密度，易于進行小型化及輕量化， 因此，廣泛用作電子設(shè)備的電源。電子設(shè)備有便攜式電話、便攜式信息終端、計算機、攝像 機、游戲機等。此外，盛行將非水電解質(zhì)二次電池用作電動車的電源的研究，部分正在被實 用化。代表性的非水電解質(zhì)二次電池包含含有鋰鈷復(fù)合氧化物的正極、含有石墨的負極以 及聚烯烴制多孔質(zhì)膜。作為碳材料以外的負極活性物質(zhì)，已知合金系活性物質(zhì)。代表性的合金系活性物 質(zhì)有硅、硅氧化物等硅系活性物質(zhì)。合金系活性物質(zhì)有高的放電容量。硅的理論放電容量 為石墨的理論放電容量的約11倍。因此，通過使用合金系活性物質(zhì)，可以謀求非水電解質(zhì) 二次電池的高容量化和高性能化。含有合金系活性物質(zhì)的非水電解質(zhì)二次電池(以下有時稱作“合金系二次電池”) 具有良好的電池性能，但是，充放電循環(huán)次數(shù)達到幾百次時，有時突然發(fā)生顯著的循環(huán)劣化 (容量劣化)。電池的突然的循環(huán)劣化有時妨礙以所述電池為電源的設(shè)備的正常工作?？?以預(yù)測，計算機的工作突然停止，會失去制作中的數(shù)據(jù)。還可以預(yù)測，在電動汽車中，有可能 在行走中驅(qū)動馬達突然停止，對行走造成某些障礙。另外，經(jīng)常在顯著的循環(huán)劣化突然發(fā)生后立刻發(fā)生電池的劇烈的膨脹。因此，突然 的循環(huán)劣化可能對電池和以所述電池為電源的設(shè)備的安全性也有影響。如上所述，合金系 二次電池的顯著的循環(huán)劣化突然地發(fā)生。因此，事先判定有無發(fā)生顯著的循環(huán)劣化的可能 性非常困難。以往，檢測二次電池的充放電時的電壓變化、電壓變化所需要的時間、電壓變化時 的溫度等，預(yù)測二次電池的剩余容量并顯示出來。專利文獻1公開了一種電池包，其包含二 次電池、計算所述二次電池的電壓變化量并對計算出的電壓變化量和設(shè)定值進行比較的比 較機構(gòu)、和根據(jù)來自所述比較機構(gòu)的指令對電路進行開閉的機構(gòu)。在專利文獻1中，使用下述非水電解質(zhì)二次電池，其包含正極、負極和非水電解 質(zhì)，正極含有工作電位不同的至少兩種活性物質(zhì)，且負極由Li或Li合金形成。并且，基于 正極含有工作電壓不同的活性物質(zhì)，由電池的電壓變化量來預(yù)測剩余容量。但是，所述剩余 容量是用于進行下次的充電的基準值，不是告知電池的更換時間的基準值。另外，在專利文獻1中，從放電容量與充放電循環(huán)次數(shù)的比例關(guān)系來預(yù)測電池的 更換時間。但是，上述比例關(guān)系只不過在到200次循環(huán)左右的充放電循環(huán)次數(shù)與放電容量 之間成立。一般地，在200次循環(huán)左右不會發(fā)生電池的劣化，因此從上述比例關(guān)系來準確預(yù) 測電池的更換時間是困難的。專利文獻2公開了一種從非水電解質(zhì)二次電池的充電狀態(tài)(SOC)與溫度的關(guān)系來計算出電池容量的電池容量預(yù)測裝置。在專利文獻2的圖1中，在半對數(shù)圖表中，每個SOC 值顯示出電池溫度與電池容量劣化速度表示線性關(guān)系?；谠搱D表計算出電池容量。但是，電池的使用者不以SOC成為穩(wěn)定的方式對電池進行充電。在途中停止充電 的情況很多。有時在不需要充電的階段還進一步進行充電。因此，基于專利文獻2的圖1 所示的圖表來預(yù)測二次電池的更換時間時，可能會產(chǎn)生較大的誤差。專利文獻3公開了一種電池包，其包含扁平型電池、在所述電池的周圍卷繞的標 簽、和膨脹檢測機構(gòu)。膨脹檢測機構(gòu)為形成于標簽表面的切槽。若伴隨著電池的循環(huán)劣化產(chǎn) 生電池的膨脹，則通過電池膨脹的應(yīng)力，沿著切槽產(chǎn)生狹縫狀裂口。通過目視觀察該裂口， 判定電池的劣化。但是，在合金系二次電池中，在發(fā)生突然的循環(huán)劣化后，電池的膨脹變大的情況較 多。當然，即使在發(fā)生循環(huán)劣化之前電池也多少膨脹，但是，在標簽上產(chǎn)生狹縫狀裂口的程 度的膨脹難以發(fā)生。因此，通過專利文獻3的技術(shù)，不能事先判定合金系二次電池的顯著的 循環(huán)劣化?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特開平6490779號公報

發(fā)明內(nèi)容
專利文獻2 日本特開2000-2^227號公報專利文獻3 日本特開2009-009734號公報發(fā)明所要解決的課題本發(fā)明的目的在于提供合金系二次電池和具備能夠準確判定所述合金系二次電 池的更換時間或循環(huán)劣化的有無的判定結(jié)構(gòu)的電池包。解決課題的手段本發(fā)明的電池包具備非水電解質(zhì)二次電池、厚度檢測機構(gòu)、循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)以及判定 機構(gòu)。在本發(fā)明的電池包中，非水電解質(zhì)二次電池具備鋰離子傳導(dǎo)性非水電解質(zhì)以及電池 殼。電極組具備含有能嵌入和脫嵌鋰的正極活性物質(zhì)的正極、含有合金系活性物質(zhì)的負極、 以及以介于所述正極與所述負極之間的方式配置的絕緣層。電池殼收納電極組和鋰離子傳 導(dǎo)性非水電解質(zhì)。在本發(fā)明的電池包中，厚度檢測機構(gòu)檢測電極組的厚度。循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)檢測非水電 解質(zhì)二次電池的充放電循環(huán)次數(shù)。判定機構(gòu)根據(jù)由厚度檢測機構(gòu)得到的檢測結(jié)果以及由循 環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)得到的檢測結(jié)果，判定非水電解質(zhì)二次電池的更換時間或循環(huán)劣化的有無。 發(fā)明效果本發(fā)明的電池包由于包含合金系二次電池，為高容量和高輸出。另外，根據(jù)本發(fā)明 的電池包，與以往的電池包相比，不伴隨著大幅度的設(shè)計變更和尺寸的大幅度增加，就能夠 基本準確地預(yù)測合金系二次電池的更換時間和循環(huán)劣化的有無。因此，能夠抑制以本發(fā)明 的電池包為電源的電氣電子設(shè)備的突然停止。另外，本發(fā)明的電池包由于尺寸不大幅度增 加，因此也能夠容易對應(yīng)電子設(shè)備的小型化和薄型化。在附件的權(quán)利要求書中記述本發(fā)明的新的特征，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容這兩方面以及本發(fā)明的其它目的和特征可以通過參照了附圖的以下的詳細的說明來更好地理解。


圖1是示意地表示作為本發(fā)明的第一實施方式的電池包的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是示意地表示圖1所示的電池包所具有的非水電解質(zhì)二次電池的結(jié)構(gòu)的縱截 面圖。圖3是表示圖2所示的非水電解質(zhì)二次電池的更換時間判定方法的一個實施方式 的流程圖。圖4是概略地表示圖2所示的非水電解質(zhì)二次電池中的充放電循環(huán)的次數(shù)與電極 組的厚度之間的關(guān)系的圖表。圖5是示意地表示作為本發(fā)明的第二實施方式的電池包的結(jié)構(gòu)的框圖。圖6是示意地表示作為本發(fā)明的第三實施方式的電池包的結(jié)構(gòu)的框圖。圖7是表示圖2所示的非水電解質(zhì)二次電池的循環(huán)劣化判定方法的一個實施方式 的流程圖。圖8是示意地表示其它方式的負極集電體的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖9是示意地表示包含圖8所示的負極集電體的其它方式的負極的結(jié)構(gòu)的縱截面 圖。圖10是示意地表示圖9所示的負極的負極活性物質(zhì)層中所包含的柱狀體的結(jié)構(gòu) 的縱截面圖。圖11是示意地表示電子束式蒸鍍裝置的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。圖12是示意地表示其它方式的電子束式蒸鍍裝置的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
具體實施例方式[第一實施方式]本發(fā)明者們在為了解決上述問題的研究過程中，著眼于在正極與含有合金系活性 物質(zhì)的負極之間夾入絕緣層并卷繞或?qū)盈B而成的電極組。并且，發(fā)現(xiàn)在含有合金系活性物 質(zhì)的電極組中，在電極組厚度與充放電循環(huán)次數(shù)之間存在相關(guān)關(guān)系。本發(fā)明者們基于該發(fā) 現(xiàn)進一步反復(fù)進行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過檢測電極組的厚度的變化，能夠基本準確地預(yù)測 電池的更換時間，從而完成本發(fā)明。圖1是示意地表示作為本發(fā)明的第一實施方式的電池包1的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是 示意地表示圖1所示的電池包1所具有的非水電解質(zhì)二次電池10的結(jié)構(gòu)的縱截面圖。圖3 是表示圖2所示的非水電解質(zhì)二次電池10的更換時間判定方法的一個實施方式的流程圖。 圖4是概略地表示圖2所示的非水電解質(zhì)二次電池10中的充放電循環(huán)的次數(shù)與電極組的 厚度之間的關(guān)系的圖表。電池包1包含非水電解質(zhì)二次電池10、厚度檢測機構(gòu)11、循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12、第一 判定機構(gòu)13、更換時間通知機構(gòu)14以及未圖示的外包裝體。(1)非水電解質(zhì)二次電池10非水電解質(zhì)二次電池10(以下簡稱為“電池10”)是包含在正極21與負極22之 間夾入隔膜23并層疊而成的層疊型電極組20的扁平型鋰離子二次電池。層疊型電極組20與未圖示的鋰離子傳導(dǎo)性非水電解質(zhì)(以下有時只稱作“非水電解質(zhì)”)一起被收納于電池 殼27內(nèi)。在電池10中，使用隔膜23作為絕緣層。正極引線M的一端連接在正極集電體21a上，另一端從電池殼27的一個開口 27a 導(dǎo)出到外部，連接在外部連接端子1 上。負極引線25的一端連接在負極集電體2 上， 另一端從電池殼27的另一個開口 27b導(dǎo)出到外部，連接在外部連接端子1 上。本實施方式的電池殼27為兩端具有開口 27a、27b的層壓薄膜制容器。在電池殼 27內(nèi)收納了層疊型電極組20和非水電解質(zhì)后，使電池殼27內(nèi)部成為減壓狀態(tài)，通過分別在 開口 27a、27b上安裝墊圈沈并熔敷，得到電池10。另外，也可以不使用墊圈26，直接熔敷 開口 27a、27b。層疊型電極組20 (以下稱作“電極組20”)具備正極21、負極22和隔膜23，以在 正極21與負極22之間夾入隔膜23的方式配置。正極21具備正極集電體21a和正極活性物質(zhì)層21b。作為正極集電體21a，可以使用多孔性導(dǎo)電性基板、無孔的導(dǎo)電性基板等的導(dǎo)電性 基板。導(dǎo)電性基板的材料為不銹鋼、鈦、鋁、鋁合金等金屬材料、導(dǎo)電性樹脂等。作為多孔性 導(dǎo)電性基板，有篩網(wǎng)體、網(wǎng)格體、沖孔片、板條體、多孔質(zhì)體、發(fā)泡體、無紡布等。作為無孔的 導(dǎo)電性基板，有箔、片、膜等。導(dǎo)電性基板的厚度通常為1 500 μ m，優(yōu)選為5 100 μ m，更 優(yōu)選為8 50 μ m。本實施方式的正極活性物質(zhì)層21b設(shè)置在正極集電體21a的厚度方向的單表面 上，但是也可以設(shè)置在厚度方向的兩個表面上。正極活性物質(zhì)層21b含有正極活性物質(zhì)，可 以進一步含有導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等。作為正極活性物質(zhì)，可以使用在非水電解質(zhì)二次電池的領(lǐng)域常用的正極活性物 質(zhì)，其中，優(yōu)選含鋰復(fù)合氧化物、橄欖石型磷酸鋰等。含鋰復(fù)合氧化物為包含鋰和過渡金屬元素的金屬氧化物或所述金屬氧化物中的 過渡金屬元素的一部分被異種元素置換了的金屬氧化物。過渡金屬元素為Sc、Y、Mn、Fe、 Co、Ni、Cu、Cr 等，優(yōu)選 Mn、Co、Ni 等。異種元素有 Na、Mg、Zn、Al、Pb、Sb、B 等，優(yōu)選 Mg、Al 等。過渡金屬元素和異種元素分別可以單獨使用一種，或兩種以上組合使用。含鋰復(fù)合氧化物可舉出Li1CoO2, LilNiO2, Li1MnO2, Li1ComNi1^mO2, Li1ComM1-A^ Li1Ni1-JmOn, Li1Mn2O4, Li1MrvmMmO4 (上述各式中，M 表示選自由 Sc、Y、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、 Cr、Na、Mg、Zn、Al、Pb、Sb和B組成的組中的至少一種元素。0 < 1彡1. 2、0彡m彡0. 9、 2. 0 彡 η 彡 2. 3)等。其中，優(yōu)選 Li1ComMhmO1^橄欖石型磷酸鋰有LiXP04、Li2XPO4F (上述各式中，X表示選自由Co、Ni、Mn和！^組 成的組中的至少一種元素)等。在表示含鋰復(fù)合氧化物和橄欖石型磷酸鋰的上述各式中， 鋰的摩爾數(shù)為正極活性物質(zhì)剛制備后的值，通過充放電而增減。正極活性物質(zhì)可以單獨使用一種，或兩種以上組合使用。導(dǎo)電劑可以使用在非水電解質(zhì)二次電池的領(lǐng)域常用的導(dǎo)電劑，可舉出天然石墨、 人造石墨等石墨類、乙炔黑、科琴炭黑、槽法炭黑、爐黑、燈黑、熱裂法炭黑等炭黑類、碳纖 維、金屬纖維等導(dǎo)電性纖維類、鋁等金屬粉末類、氟化碳等。導(dǎo)電劑可以單獨使用一種，也可 以兩種以上組合使用。粘結(jié)劑可使用高分子材料。高分子材料有聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、芳族聚酰胺樹脂、聚酰胺、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲 酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸己酯、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、 聚甲基丙烯酸己酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚、聚醚砜、聚六氟丙烯等樹脂材 料、丁苯橡膠、改性丙烯酸橡膠等橡膠類、羧甲基纖維素等水溶性高分子材料等。作為高分子材料，也可以使用含有兩種以上的單體化合物的共聚物。單體化合物 有四氟乙烯、六氟丙烯、全氟烷基乙烯基醚、偏氟乙烯、三氟氯乙烯、乙烯、丙烯、五氟丙烯、 氟代甲基乙烯基醚、丙烯酸、己二烯等。粘結(jié)劑可以單獨使用一種，也可以兩種以上組合使用。正極活性物質(zhì)層21b可以通過將正極合劑漿料涂布在正極集電體21a表面上，對 得到的涂膜進行干燥并壓延來形成。正極合劑漿料可以通過使正極活性物質(zhì)與根據(jù)需要的 導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等溶解或分散在有機溶劑中來調(diào)制。有機溶劑可以使用二甲基甲酰胺、二甲 基乙酰胺、甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲胺、丙酮、環(huán)己酮等。負極22具備負極集電體2 和負極活性物質(zhì)層22b。負極集電體2 使用無孔的導(dǎo)電性基板。導(dǎo)電性基板的材質(zhì)有不銹鋼、鈦、鎳、 銅、銅合金等金屬材料。無孔的導(dǎo)電性基板有箔、膜等。導(dǎo)電性基板的厚度沒有特別的限 制，但通常為1 500 μ m,優(yōu)選為5 100 μ m,更優(yōu)選為8 50 μ m。本實施方式的負極活性物質(zhì)層22b可以設(shè)置在負極集電體2 的厚度方向的一個 表面上，也可以設(shè)置在厚度方向的兩個表面上。負極活性物質(zhì)層22b含有合金系活性物質(zhì)， 還可以在不損害其特性的范圍內(nèi)含有合金系活性物質(zhì)以外的公知的負極活性物質(zhì)、添加劑 等。負極活性物質(zhì)層22b優(yōu)選為含有合金系活性物質(zhì)且膜厚為1 20 μ m的非晶質(zhì)或低結(jié) 晶性的薄膜。合金系活性物質(zhì)通過與鋰合金化而嵌入鋰，在負極電位下可逆地嵌入和脫嵌鋰。 合金系活性物質(zhì)有硅系活性物質(zhì)、錫系活性物質(zhì)等。合金活性物質(zhì)可以單獨使用一種或兩 種以上組合使用。硅系活性物質(zhì)有硅、硅化合物、它們的部分置換體、它們的固溶體等。硅化合物有 用式SiOa (0. 05 < a< 1. 95)表示的硅氧化物、用式SiCb (0 < b < 1)表示的硅碳化物、用 SSiN。(0<c<4/;3)表示的硅氮化物、硅合金等。硅合金為硅與異種元素(A)的合金。異 種元素(A)為選自由Fe、Co、Sb、Bi、Pb、Ni、Cu、Zn、Ge、In、Sn和Ti組成的組中的至少一種元素。部分置換體為硅和硅化合物中所含的硅原子的一部分被異種元素(B)置換而得 到的化合物。異種元素(B)為選自由 B、Mg、Ni、Ti、Mo、Co、Ca、Cr、Cu、Fe、Mn、Nb、Ta、V、W、 Zn、C、N和Sn組成的組中的至少一種元素。其中，優(yōu)選硅和硅化合物，更優(yōu)選硅氧化物。錫系活性物質(zhì)有錫、錫化合物、用式SnOd(0 < d < 2)表示的錫氧化物、二氧化 錫(SnO2)、錫氮化物、Ni-Sn合金、Mg-Sn合金、Fe-Sn合金、Cu-Sn合金、Ti-Sn等的錫合金、 SnSi03、Ni2Sn4, Mg2Sn等的錫化合物、它們的固溶體等。在錫系活性物質(zhì)中，優(yōu)選錫氧化物、 錫合金、錫化合物等。在合金系活性物質(zhì)中，優(yōu)選硅、硅氧化物、錫氧化物等，更優(yōu)選硅氧化 物。負極活性物質(zhì)層22b通過氣相法形成。氣相法有真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法、 激光燒蝕法、化學(xué)氣相沉積(CVD)法、等離子體化學(xué)氣相沉積法、噴鍍法等。其中優(yōu)選真空蒸鍍法。例如，在電子束式真空蒸鍍裝置中，在硅靶的垂直方向上方配置負極集電體22a。 向硅靶照射電子束，產(chǎn)生硅蒸氣，使該硅蒸氣析出在負極集電體22a的表面上。由此，由硅 形成的負極活性物質(zhì)層22b被形成在負極集電體22a的表面上。此時，若向電子束式真空 蒸鍍裝置內(nèi)供給氧或氮，則形成含有硅氧化物或硅氮化物的負極活性物質(zhì)層22b。本實施方式的負極活性物質(zhì)層22b作為薄膜狀的整面膜而形成，但不限定于此， 可以通過氣相法形成為格子等圖案形狀，也可以以包含多個柱狀體的方式形成。多個柱狀 體各自含有合金系活性物質(zhì)，以從負極集電體表面朝外方延伸、且在相鄰的一對柱狀體之 間存在空隙的方式形成。此時，優(yōu)選在負極集電體的表面規(guī)則地或不規(guī)則地形成多個凸部，在一個凸部的 表面上形成一個柱狀體。作為從凸部的垂直方向上方的正投影圖的形狀，有菱形、圓形、橢 圓形、三角形 八角形等。規(guī)則地形成凸部時，作為凸部在負極集電體表面上的配置，有棋 盤格配置、格子配置、交錯格子配置、最密填充配置等。另外，凸部形成在負極集電體的厚度 方向的一個表面或兩個表面上。另外，柱狀體的高度優(yōu)選為3 μ m 30 μ m。隔膜23是以介于正極21和負極22之間的方式配置的鋰離子透過性絕緣層。隔 膜23也可以具有鋰離子傳導(dǎo)性。隔膜23可以使用具有細孔的多孔質(zhì)膜。所述多孔質(zhì)膜有 微多孔膜、紡布、無紡布等。微多孔膜為單層膜或多層膜(復(fù)合膜)。另外，還可以將兩層以 上的微多孔膜、紡布、無紡布等層疊而作為隔膜23使用。隔膜23的材料可以使用各種樹脂材料，但是考慮到耐久性、關(guān)閉功能、電池的 安全性等，優(yōu)選聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴。隔膜23的厚度通常為5 300 μ m，優(yōu)選為8 40 μ m,更優(yōu)選為10 30 μ m。隔膜23的孔隙率優(yōu)選為30 70%，更優(yōu)選為35 60%。 所謂的孔隙率為在隔膜23中存在的細孔的總?cè)莘e在隔膜23的體積中所占的百分率。在電極組20和隔膜23中可以浸滲具有鋰離子傳導(dǎo)性的非水電解質(zhì)。本實施方式 的非水電解質(zhì)為液狀非水電解質(zhì)。液狀非水電解質(zhì)含有溶質(zhì)(支持鹽)和非水溶劑，還可 以含有各種添加劑。溶質(zhì)有LiC104、LiBF4,LiPF6, LiAlCl4, LiSbF6, LiSCN、LiCF3S03、LiCF3CO2, LiAsF6, LiBltlClltl、低級脂肪族羧酸鋰、LiCl, LiBr, Lil、LiBCl4、硼酸鹽類、亞胺鹽類等。溶質(zhì)可以 單獨使用一種，也可以兩種以上組合使用。溶質(zhì)的溶解量優(yōu)選為相對于1升的非水溶劑為 0. 5 2摩爾。非水溶劑有環(huán)狀碳酸酯、鏈狀碳酸酯、環(huán)狀羧酸酯等。環(huán)狀碳酸酯有碳酸亞丙 酯、碳酸亞乙酯等。鏈狀碳酸酯有碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯等。環(huán)狀羧酸酯 有Y-丁內(nèi)酯、Y-戊內(nèi)酯等。非水溶劑可以單獨使用一種，或者兩種以上組合使用。添加劑有提高充放電效率的碳酸亞乙烯酯化合物、使電池鈍化的苯化合物等。所 述碳酸亞乙烯酯化合物有碳酸亞乙烯酯、乙烯基碳酸亞乙酯、二乙烯基碳酸亞乙酯等。所 述苯化合物有環(huán)己基苯、聯(lián)苯、二苯醚等。還可以使用凝膠狀非水電解質(zhì)代替液狀非水電解質(zhì)。凝膠狀非水電解質(zhì)含有液狀 非水電解質(zhì)和高分子材料。高分子材料可以使用聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚氧化乙烯、聚氯 乙烯、聚丙烯酸酯等。在本實施方式的電池10中，使用隔膜23作為絕緣層，但是也可以使用多孔質(zhì)耐熱層代替隔膜23。另外，也可以將隔膜23和多孔質(zhì)耐熱層并用。多孔質(zhì)耐熱層例如形成在正 極活性物質(zhì)層21b和負極活性物質(zhì)層22b的至少一個表面上。多孔質(zhì)耐熱層含有無機氧化物和粘結(jié)劑。無機氧化物有氧化鋁、二氧化鈦、二氧化 硅、氧化鎂、氧化鈣等。粘結(jié)劑可以使用各種高分子材料。多孔質(zhì)耐熱層中的無機氧化物的 含量優(yōu)選為多孔質(zhì)耐熱層總量的90 99. 5重量％，余量為粘結(jié)劑。多孔質(zhì)耐熱層可以與正極活性物質(zhì)層21b同樣地形成。通過使無機氧化物和粘 結(jié)劑溶解或分散在有機溶劑中來調(diào)制漿料，在正極活性物質(zhì)層21b和/或負極活性物質(zhì)層 22b的表面上涂布該漿料，干燥，從而能夠形成多孔質(zhì)耐熱層。多孔質(zhì)耐熱層的厚度優(yōu)選為 1 10 μ m。另外，在本實施方式的電池10中，還可以使用固體電解質(zhì)層作為絕緣層來代替隔 膜23和液狀非水電解質(zhì)。固體電解質(zhì)層含有無機固體電解質(zhì)、有機固體電解質(zhì)等固體電解 質(zhì)。無機固體電解質(zhì)有硫化物系無機固體電解質(zhì)、氧化物系無機固體電解質(zhì)、其它的鋰系無 機固體電解質(zhì)、析出這些的無機固體電解質(zhì)的晶體的玻璃陶瓷等。硫化物系無機固體電解質(zhì)有(Li3PO4)x-(Li2S)y-(SM2)z玻璃、(Li2S)x-(SiS2)y, (Li2S)x-(P2S5)y, Li2S-P2S5、硫代 LISICON(thio-LISICON)等。氧化物系無機固體電解質(zhì)有 LiTi2 (PO4) 3、LiZr2 (PO4) 3、LiGe2 (PO4) 3 等 NASIC0N 型、(Lei。. 5+xLi0.5_3x) TiO3 等鈣鈦礦型等。其 它的鋰系無機固體電解質(zhì)有 LiP0N、LiNb03、LiTa03、Li3P04、LiP04_xNx(x 為 0 < χ 彡 1)、LiN、 Lil、LISICON 等。有機固體電解質(zhì)有離子傳導(dǎo)性聚合物類、聚合物電解質(zhì)等。離子傳導(dǎo)性聚合物類有低相變溫度(Tg)的聚醚、無定形偏氟乙烯共聚物、異種聚 合物的混合物等。聚合物電解質(zhì)有含有基質(zhì)聚合物和鋰鹽的聚合物電解質(zhì)?；|(zhì)聚合物有聚氧化乙 烯、聚氧化丙烯、環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的共聚物、具有氧化乙烯單元和/或氧化丙烯單元的 聚合物、聚碳酸酯等。鋰鹽可以使用與液狀非水電解質(zhì)的溶質(zhì)相同的鋰鹽。在此，返回到電池10的各構(gòu)成要素的說明。正極引線M的材質(zhì)為鋁等。負極引 線25的材質(zhì)為鎳、銅、銅合金等。墊圈沈的材質(zhì)為聚烯烴、氟樹脂等。電池殼27由層壓薄膜形成，為在長度方向的兩端部具有開口 27a、27b的方形的袋 狀容器。層壓薄膜有酸改性聚丙烯/聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)/Al箔/PET的層壓薄 膜、酸改性聚乙烯/聚酰胺/Al箔/PET的層壓薄膜、離聚物樹脂/Ni箔/聚乙烯/PET的層 壓薄膜、乙烯醋酸乙烯酯/聚乙烯/Al箔/PET的層壓薄膜、離聚物樹脂/PET/ΑΙ箔/PET的 層壓薄膜等金屬箔與樹脂薄膜的層疊體。本實施方式的電池殼27的材質(zhì)為層壓薄膜，但是并不限定于此，還可以為金屬材 料、樹脂材料等。金屬材料有鋁、鎂、鈦、鐵、不銹鋼、它們的合金等。樹脂材料有氟樹脂、ABS樹脂、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯等。本實施方式的電池10為包含電極組20的層壓薄膜組電池，但是并不限定于此，也 可以是包含卷繞型電極組的圓筒型電池、包含將卷繞型電極組成形為扁平狀的扁平型電極 組的方形電池、包含層疊型電極組的硬幣型電池等。(2)厚度檢測機構(gòu)11厚度檢測機構(gòu)11檢測電池10中的電極組20的厚度。厚度檢測機構(gòu)11可交換信息地連接在第一判定機構(gòu)13上。具體地，可舉出電連接、光學(xué)連接等。厚度檢測機構(gòu)11檢 測電池10的電極組20的內(nèi)壓(厚度信息)，計算出電極組20的厚度。另外，厚度檢測機構(gòu) 11將其檢測結(jié)果(計算結(jié)果)輸出到第一判定機構(gòu)13。厚度檢測機構(gòu)11例如配置在電池 10的附近，包含未圖示的壓力檢測機構(gòu)、電壓檢測機構(gòu)、第一存儲機構(gòu)、第一運算機構(gòu)和第 一控制機構(gòu)。優(yōu)選在電池10的附近配置壓力檢測機構(gòu)和電壓檢測機構(gòu)。壓力檢測機構(gòu)檢測電池10內(nèi)的電極組20的內(nèi)壓。在本實施方式中，通過使壓力 檢測機構(gòu)與電池10的扁平部分的中央部接觸來檢測電極組20的內(nèi)壓。所謂電池10的扁 平部分為電池殼27中的收納有電極組20的部分。為了通過壓力檢測機構(gòu)準確地檢測電極 組20的內(nèi)壓，優(yōu)選電極組20為層疊型電極組或扁平型電極組。電池10的中央部為在電池殼27的厚度方向上隔著電池殼27而與電極組20的中 心相對置的部分。在電極組20為層疊型電極組或扁平型電極組的情況下，從垂直方向上方 (圖2的上方)觀看時，它們的形狀為方形。該方形的對角線的交點為電極組20的中心。 電池10的中央部沒必要與電極組20的中心準確地一致，即使在電極組20的中心的附近部 分也能基本準確地檢測電極組20的內(nèi)壓。所謂的電極組20的中心的附近部分例如為從電 極組20的中心開始的半徑為5 IOmm的圓區(qū)域。另外，從經(jīng)由電池殼27來檢測電極組20的內(nèi)壓的觀點來看，優(yōu)選電池殼27的尺 寸與電極組20的尺寸相對應(yīng)?；蛘?，優(yōu)選使電極組20的尺寸與電池殼27的尺寸相對應(yīng)。 尤其優(yōu)選將電池殼27的內(nèi)部空間的厚度與電極組20的厚度設(shè)定成基本相同。另外，電池 殼27的材質(zhì)優(yōu)選為層壓薄膜、具有撓性的合成樹脂材料、比較容易通過外部應(yīng)力而變形的 金屬材料等。例如在電池10的放電時的開路電壓(Open circuit voltage、以下稱作“OCV”) 為剛充電后(開始放電時)的OCV值的50%以下的時間點，壓力檢測機構(gòu)檢測電極組20的 內(nèi)壓。壓力檢測機構(gòu)可以使用例如壓力傳感器。作為壓力傳感器沒有特別的限制，但從在 電池包1中使用的觀點考慮，優(yōu)選為小型的壓力傳感器。小型的壓力傳感器多數(shù)有市售，例 如可舉出HSPC系列(商品名，ALPS ELECTRIC CO.，LTD.制)、PS-A壓力傳感器(商品名， Panasonic Electric Works Co. , Ltd. ffjlJ)等。電壓檢測機構(gòu)測定電池10的OCV值。電壓檢測機構(gòu)首先檢測電池10的開始放電 時的OCV值，將其檢測結(jié)果輸出到第一存儲機構(gòu)。電壓檢測機構(gòu)進一步以規(guī)定的間隔測定 電池10的OCV值，將其檢測結(jié)果輸出到第一存儲機構(gòu)。電壓檢測機構(gòu)可以使用各種電壓計。 每次當由電壓檢測機構(gòu)得到的新的檢測結(jié)果被輸入到第一存儲機構(gòu)時，第一控制機構(gòu)比較 開始放電時的OCV值和新輸入的OCV值，判定新輸入的OCV值是否為開始放電時的50%以 下。另外，在OCV值不為開始放電時的OCV值的50%以下的狀態(tài)下，即使暫時停止電 池10的放電，只要不實施電池10的充電，就可以以所述開始放電時的OCV值為基準進行判 定。每次當實施電池10的充電、且之后測定開始放電時的OCV值時，第一存儲機構(gòu)中的開 始放電時的OCV值就被更新為新的值。第一存儲機構(gòu)中被輸入與電池10相關(guān)的數(shù)據(jù)。作為數(shù)據(jù)的具體例子，例如為負極 活性物質(zhì)層22b的初期厚度、電極組20的初期厚度、電極組20的層疊數(shù)或卷繞數(shù)等。另外， 基于負極活性物質(zhì)層22b的初期厚度、電極組20的初期厚度以及電極組20的層疊數(shù)或卷繞數(shù)，表示電極組20的內(nèi)壓與厚度的關(guān)系的第一數(shù)據(jù)表被輸入到第一存儲機構(gòu)。第一數(shù)據(jù) 表通過實驗被預(yù)先作成。更具體地，在含有合金系活性物質(zhì)作為負極活性物質(zhì)的電極組20中，在電極組20 的內(nèi)壓X、電極組20的厚度Y以及電極組20的初期厚度TO之間，Y= αΧ+Τ。的關(guān)系式成 立。因此，在所述關(guān)系式中，根據(jù)電極組20的層疊數(shù)或卷繞數(shù)，求出比例常數(shù)α，作為第一 數(shù)據(jù)表預(yù)先輸入到第一存儲機構(gòu)中。此時，電極組20的層疊數(shù)或卷繞數(shù)不是連續(xù)地設(shè)定為 1、2、3……，優(yōu)選階段性地設(shè)定數(shù)據(jù)范圍、例如1 5、6 10、11 15、……，對每個數(shù)值范 圍求出比例常數(shù)α。為了求出1 5的數(shù)值范圍中的比例常數(shù)Ci1^5，只要求出1 5的 各數(shù)值的比例常數(shù)Q1 α 5，將其平均值作為比例常數(shù)ab5即可。另外，為了確定比例常數(shù)α，需要確定電極組20的層疊數(shù)或卷繞數(shù)。電極組20的 層疊數(shù)或卷繞數(shù)在將新的電池10安裝在電池包1上時被確定。新的電池10通常在未充滿 電的狀態(tài)下被安裝在電池包1上，進行用于將電池10充滿電的最初的充電。在最初的充電 后，通過電壓檢測機構(gòu)檢測開始放電時的OCV值。由電壓檢測機構(gòu)得到的檢測結(jié)果被輸入到第一存儲機構(gòu)。另外，除了第一數(shù)據(jù)表 之外，表示電極組20的層疊數(shù)或卷繞數(shù)、與首次充電后的開始放電時的OCV值的關(guān)系的第 二數(shù)據(jù)表被輸入到第一存儲機構(gòu)。在第二數(shù)據(jù)表中，關(guān)于電極組20的層疊數(shù)或卷繞數(shù)，也 設(shè)定了與第一數(shù)據(jù)表同樣的階段性的數(shù)值范圍。第一運算機構(gòu)對由電壓檢測機構(gòu)得到的檢 測結(jié)果(首次充電后的開始放電時的OCV值)與第二數(shù)據(jù)表進行比較，確定電池10中的電 極組20的層疊數(shù)或卷繞數(shù)，輸出到第一存儲機構(gòu)。另外，也可以構(gòu)成為預(yù)先將層疊數(shù)或卷 繞數(shù)輸入到第一存儲機構(gòu)中。第一運算機構(gòu)基于由壓力檢測機構(gòu)得到的檢測結(jié)果(電極組20的內(nèi)壓值)、電極 組20的層疊數(shù)或卷繞數(shù)以及第一數(shù)據(jù)表，計算出電極組20的厚度。進而，基于由壓力檢測機構(gòu)得到的檢測結(jié)果，由第一數(shù)據(jù)表計算電極組20的厚度 的程序被輸入到第一存儲機構(gòu)。電極組20的厚度的計算方法如上所述。該程序在第一運 算機構(gòu)中被運行。另外，由壓力檢測機構(gòu)得到的檢測結(jié)果被輸入到第一存儲機構(gòu)。該檢測 結(jié)果在每次輸入新的檢測結(jié)果時被改寫。在由壓力檢測機構(gòu)得到的檢測結(jié)果每次被重新輸入到第一存儲機構(gòu)中時，第一運 算機構(gòu)從第一存儲機構(gòu)取出所述檢測結(jié)果和第一數(shù)據(jù)表，計算出電極組20的厚度。第一 運算機構(gòu)將計算結(jié)果輸出到第一判定機構(gòu)13。第一控制機構(gòu)在電池10被充電后，測定開始放電時的OCV值，之后以在規(guī)定的時 間間隔測定OCV值的方式來控制電壓檢測機構(gòu)。另外，第一控制機構(gòu)根據(jù)由第一運算機構(gòu) 得到的“0CV值為開始放電時的OCV值的50%以下”的判定結(jié)果，將控制信號輸出到壓力檢 測機構(gòu)，通過壓力檢測機構(gòu)來檢測電極組20的內(nèi)壓。另外，第一控制機構(gòu)在將控制信號輸 出到壓力檢測機構(gòu)的同時，將控制信號輸出到循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12的第二控制機構(gòu)，實行由 循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12進行的循環(huán)數(shù)檢測。在本實施方式中，第一存儲機構(gòu)、第一運算機構(gòu)和第一控制機構(gòu)作為包含微型計 算機、接口、存儲器、計時器等的處理電路而構(gòu)成。第一存儲機構(gòu)可以使用在該領(lǐng)域中常用 的各種存儲器，例如可舉出只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、半導(dǎo)體存儲器、非 揮發(fā)性閃存等。
(3)循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12在厚度檢測機構(gòu)11檢測了電極組20的內(nèi)壓的時間點檢測電 池10的充放電循環(huán)的累積次數(shù)。在本實施方式中，所謂的充放電循環(huán)次數(shù)的1次的意思 是對電池10充滿電后，使其放電到需要下次充電的情況。循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12與第一判定 機構(gòu)13電連接或光學(xué)連接，將其檢測結(jié)果輸出到第一判定機構(gòu)13。在本實施方式中，循環(huán) 數(shù)檢測機構(gòu)12包含未圖示的電壓檢測機構(gòu)、第二存儲機構(gòu)、第二運算機構(gòu)以及第二控制機 構(gòu)。電壓檢測機構(gòu)定期檢測電池10的放電時和充電時的OCV值。另外，由電壓檢測機 構(gòu)得到的OCV值的檢測以比實施1次的充放電循環(huán)短的規(guī)定的間隔被實施。電壓檢測機構(gòu) 例如可以使用電壓計等。由電壓檢測機構(gòu)得到的檢測結(jié)果經(jīng)時地被輸入到第二存儲機構(gòu)。 在第二運算機構(gòu)判定電池10的放電時的OCV值成為剛充電后(開始放電時)的OCV值的 50%以下的時間點，循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12將該判定結(jié)果輸出到第一判定機構(gòu)13。由此，開始 進行利用厚度檢測機構(gòu)11的電極組20的內(nèi)壓檢測。另外，也可以在厚度檢測機構(gòu)11和循 環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12這兩者中共用1個電壓檢測機構(gòu)。由電壓檢測機構(gòu)得到的檢測結(jié)果經(jīng)時地被輸入到第二存儲機構(gòu)。另外，根據(jù)由電 壓檢測機構(gòu)得到的檢測結(jié)果，第二運算機構(gòu)判定的判定結(jié)果(充放電循環(huán)次數(shù))被輸入到 第二存儲機構(gòu)。第二存儲機構(gòu)在每次充放電循環(huán)次數(shù)增加時，將該判定結(jié)果累計在最近的 判定結(jié)果中保存。另外，表示OCV值與電極組20的層疊數(shù)或卷繞數(shù)的關(guān)系的第三數(shù)據(jù)表被 輸入第二存儲機構(gòu)。第三數(shù)據(jù)表能夠預(yù)先通過實驗等求出。在第三數(shù)據(jù)表中，電極組20的 層疊數(shù)或卷繞數(shù)例如以1 5、6 10、11 15的方式被階段性地記載。這與被輸入到厚 度檢測機構(gòu)11的第一存儲機構(gòu)的數(shù)據(jù)表相同。進而，基于由第二運算機構(gòu)得到的充放電循環(huán)次數(shù)的判定方法的程序、由電壓檢 測機構(gòu)得到的檢測結(jié)果以及第三數(shù)據(jù)表，判定電池10的電極組20的層疊數(shù)或卷繞數(shù)的程 序等被輸入第二存儲機構(gòu)。每次在由電壓檢測機構(gòu)得到的OCV值的檢測結(jié)果被輸入到第二存儲機構(gòu)中時，第 二運算機構(gòu)從第二存儲機構(gòu)取出OCV值的經(jīng)時的檢測結(jié)果，判定充放電循環(huán)次數(shù)是否比上 次判定時增加了 1次。判定充放電循環(huán)次數(shù)增加了 1次時，將該判定結(jié)果輸出到第二存儲 機構(gòu)。第二存儲機構(gòu)基于新輸入的判定結(jié)果，在該最近的充放電循環(huán)數(shù)上累計“+1”。若經(jīng)時地檢測電池10的OCV值，則能夠容易地判定從電池10的開始充電經(jīng)過充 電結(jié)束后需要再次充電的充放電循環(huán)。開始充電時的電池10的OCV值變得最低，之后通過 充電，OCV值穩(wěn)定地上升，通過充電結(jié)束后的放電，OCV值緩緩降低，再變?yōu)樽畹?，由此能?判定是否增加了1次充放電循環(huán)。開始利用厚度檢測機構(gòu)11進行內(nèi)壓檢測的同時，第二控制機構(gòu)使第二運算機構(gòu) 實施充放電循環(huán)次數(shù)的判定。開始利用厚度檢測機構(gòu)11進行檢測的同時，循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12實施充放電循環(huán) 數(shù)的檢測，將由第二運算機構(gòu)得到最新的判定結(jié)果(充放電循環(huán)次數(shù))作為該檢測結(jié)果輸 出到第一判定機構(gòu)13。第二運算機構(gòu)基于由電壓檢測機構(gòu)得到的檢測結(jié)果和第三數(shù)據(jù)表，判定電池10 的電極組20的層疊數(shù)或卷繞數(shù)。第二運算機構(gòu)將該判定結(jié)果輸出到第一判定機構(gòu)13。該判定結(jié)果例如在第一判定機構(gòu)13中，在確定電池10中的電極組20厚度的最小值的設(shè)定值 (基準值)中被利用。與第一存儲機構(gòu)、第一運算機構(gòu)和第一控制機構(gòu)同樣地，第二存儲機構(gòu)、第二運算 機構(gòu)和第二控制機構(gòu)作為包括微型計算機、接口、存儲器、計時器等的處理電路而構(gòu)成。第 二存儲機構(gòu)可以使用與第一存儲機構(gòu)同樣的各種存儲器。在一個處理電路中可以包含第 一存儲機構(gòu)、第一運算機構(gòu)及第一控制機構(gòu)、和第二存儲機構(gòu)、第二運算機構(gòu)及第二控制機 構(gòu)。(4)第一判定機構(gòu)13第一判定機構(gòu)13根據(jù)由厚度檢測機構(gòu)11得到的檢測結(jié)果(計算結(jié)果)和由循環(huán) 數(shù)檢測機構(gòu)12得到的檢測結(jié)果(判定結(jié)果)，計算出電池更換時間。更具體地，第一判定機 構(gòu)13根據(jù)由厚度檢測機構(gòu)11得到的檢測結(jié)果和由循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12得到的檢測結(jié)果，判 定由厚度檢測機構(gòu)11檢測的電極組20的厚度是否是最小，根據(jù)電極組20的厚度為最小的 判定結(jié)果，計算出電池更換時間。更具體地，第一判定機構(gòu)13通過比較由厚度檢測機構(gòu)11得到的檢測結(jié)果、和電 極組20的最小厚度的設(shè)定值(基準值)，判定由厚度檢測機構(gòu)11得到的檢測結(jié)果是否 是電極組20的最小厚度。此時，由厚度檢測機構(gòu)11得到的檢測結(jié)果在優(yōu)選為所述設(shè)定 值X0. 90 所述設(shè)定值X 1. 10、更優(yōu)選為所述設(shè)定值X0. 95 所述設(shè)定值X 1. 05的范圍 時，判定電極組20的厚度為最小。在電池10中，有時例如根據(jù)電池殼27的材質(zhì)、形狀、尺 寸等，電極組20的內(nèi)壓和厚度與設(shè)定值多少有變化。因此，在判定電極組20的厚度是否是 最小時，使設(shè)定值稍微具有一定范圍，從而能夠判定更準確的更換時間。另外，還可以不設(shè)定厚度檢測機構(gòu)11的第一控制機構(gòu)和循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12的第 二控制機構(gòu)，使用第一判定機構(gòu)13代替第一控制機構(gòu)和第二控制機構(gòu)。此時，第一判定機 構(gòu)13接受來自厚度檢測機構(gòu)11或循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12所包含的電壓檢測機構(gòu)的、電池10的 放電時的OCV值成為剛充電后的OCV值的50%以下的判定結(jié)果的輸入。根據(jù)該判定結(jié)果， 第一判定機構(gòu)13將控制信號輸出到厚度檢測機構(gòu)11和循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12，使由厚度檢測 機構(gòu)11進行的電池10的厚度檢測和由循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12進行的電池10的充放電循環(huán)次 數(shù)的檢測實行。第一判定機構(gòu)13例如包含第三存儲機構(gòu)、第三運算機構(gòu)、和第三控制機構(gòu)。第 四數(shù)據(jù)表和第五數(shù)據(jù)表被預(yù)先輸入到第三存儲機構(gòu)。第四數(shù)據(jù)表按每個電極組20的層疊 數(shù)或卷繞數(shù)表示電極組20的最小厚度與電極組20成為最小厚度的充放電循環(huán)數(shù)的關(guān)系。 即，按電極組20的每個層疊數(shù)或卷繞數(shù)，設(shè)定電極組20的最小厚度與充放電循環(huán)次數(shù)的關(guān) 系。電極組20的層疊數(shù)或卷繞數(shù)例如階段性地表示為1 5、6 10、11 15。如上所述， 電極組20的層疊數(shù)或卷繞數(shù)能夠從由電壓檢測機構(gòu)得到的OCV值的檢測來判定。電極組 20的層疊數(shù)或卷繞數(shù)的判定結(jié)果從厚度檢測機構(gòu)11或循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12被輸入到第一判 定機構(gòu)13的第三存儲機構(gòu)。因此，第三運算機構(gòu)根據(jù)第四數(shù)據(jù)表和電極組20的層疊數(shù)或卷繞數(shù)的判定結(jié)果， 判定由厚度檢測機構(gòu)11得到的檢測結(jié)果是否是電極組20的最小厚度。另外，此時，第三運 算機構(gòu)也參照由循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12得到的檢測結(jié)果。在由循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12得到的檢測 結(jié)果比與第四數(shù)據(jù)表中的電極組20的最小厚度對應(yīng)的充放電循環(huán)數(shù)少的情況下，不判定電極組20成為最小厚度。并且，將控制信號輸出到第一控制機構(gòu)，使厚度檢測機構(gòu)11再次 實行檢測。在第二次檢測中又判定了電極組厚度是最小的情況下，即使充放電循環(huán)數(shù)不一 致，也判定電極組厚度成為最小。第五數(shù)據(jù)表表示在電池10中電極組20達到最小厚度后的、充放電循環(huán)的次數(shù)Z 與電極組20的厚度T的關(guān)系。該關(guān)系可以預(yù)先通過實驗求出。另外，該關(guān)系按電極組20 的每個層疊數(shù)或卷繞數(shù)求出。在第五數(shù)據(jù)表中，電極組20的層疊數(shù)或卷繞數(shù)也作為1 5、 6 10、11 15……的階段性的數(shù)值范圍被設(shè)定。本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，在利用合金系活性物質(zhì)的電池10中，充放電循環(huán)的次數(shù)與電極 組20的厚度顯示出特殊的關(guān)系。即，如圖4所示，從電池10的開始使用時間點Ntl到規(guī)定的 充放電循環(huán)次數(shù)N1之間，電極組20的厚度與充放電循環(huán)次數(shù)大致具有負的比例關(guān)系。在 達到充放電循環(huán)次數(shù)N1之前，電極組20的厚度緩緩減少，在充放電循環(huán)次數(shù)N1中，電極組 20的厚度達到最小。因此，可以預(yù)先通過實驗求出電極組20的最小厚度。另一方面，充放 電循環(huán)次數(shù)增加到比N1多時，電極組20的厚度緩緩變大。這樣，電極組20的厚度變化的 現(xiàn)象在利用除合金系活性物質(zhì)以外的負極活性物質(zhì)的非水電解質(zhì)二次電池中未被確認。在使用合金系活性物質(zhì)的電池10中，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的理由不明確，但是推測是由 于負極活性物質(zhì)層22b中的合金系活性物質(zhì)粒子的形狀通過與充放電循環(huán)的重復(fù)進行相 伴的膨脹和收縮被最佳化。所謂的粒子形狀的最佳化是指，粒子形狀變化，粒子彼此之間的 間隙的容積變?yōu)樽钚。鳛榱Ｗ蛹象w的負極活性物質(zhì)層22b的體積成為最小。另外，上述的粒子形狀的最佳化的同時，伴隨著充放電循環(huán)的重復(fù)進行，若合金系 物質(zhì)粒子劣化，則該粒子的C軸方向的厚度增加，因此，有時電極組20的厚度與充放電循環(huán) 次數(shù)顯示出反比例的關(guān)系。因此，優(yōu)選預(yù)先制作電極組20，掌握與充放電循環(huán)次數(shù)的增加相 伴的電極組20的厚度的變化。另外，推測若充放電循環(huán)次數(shù)增加到比N1多，則電極組20的厚度增加的原因是， 在充放電循環(huán)次數(shù)N1中，合金系活性物質(zhì)粒子的粒子形狀的最佳化結(jié)束。進而，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，在具有上述特性的電池10中，如果判斷電極組20的最小 厚度和此時的充放電循環(huán)次數(shù)N1，則能基本準確預(yù)測電池10的更換時間。具體地，本發(fā)明 者們發(fā)現(xiàn)，電極組20達到最小厚度后，在電極組厚度T和充放電循環(huán)次數(shù)Z之間，再現(xiàn)性非 常高的的相關(guān)關(guān)系成立。因此，只要通過實驗測定電極組20達到最小厚度后的電極組厚度 T與充放電循環(huán)次數(shù)Z的關(guān)系并數(shù)據(jù)化，則變得能夠基本準確地知道進行了 Z次充放電循環(huán) 后的電極組厚度T。因此，只要基于電極組厚度T來設(shè)定電池10的更換時間，就能夠基本準確地預(yù)測 至更換電池10為止的充放電循環(huán)的次數(shù)。電池10的更換時間通過電池10中的電極組20 的厚度被判定。電極組20的更換時間的厚度例如為電池10的容量成為初期容量(開始使 用時的容量)的50%以下的電極組20的厚度。電極組20的更換時間厚度與第五數(shù)據(jù)表一 起被輸入到第三存儲機構(gòu)中。即，在電池包1中，在判定了電極組20成為了最小厚度的時 間點，能夠基本準確地預(yù)測至更換電池10為止的充放電循環(huán)次數(shù)。另外，與第五數(shù)據(jù)表中的充放電循環(huán)次數(shù)對應(yīng)的電極組厚度、與由厚度檢測機構(gòu) 11得到的電極組厚度的檢測結(jié)果的差為25%以上的情況，被認為是異常，第一判定機構(gòu)13 將此時的充放電循環(huán)次數(shù)判定作為電池10的更換時間。
第三運算機構(gòu)根據(jù)電極組20中的層疊數(shù)或卷繞數(shù)判定電極組20的最小厚度，根 據(jù)該判定結(jié)果，判定由厚度檢測機構(gòu)11得到的檢測結(jié)果是否成為最小電極組厚度。由厚度 檢測機構(gòu)11得到的檢測結(jié)果與最小電極組厚度一致的情況下，從第三存儲機構(gòu)取出此時 的充放電循環(huán)次數(shù)和第五數(shù)據(jù)表，計算出電池10的至更換時間為止的充放電循環(huán)次數(shù)，將 計算結(jié)果輸出到第三存儲機構(gòu)。另外，由厚度檢測機構(gòu)11得到的檢測結(jié)果未達到最小電極組厚度的情況下，每次 由電壓檢測機構(gòu)得到的OCV值為充電結(jié)束時的OCV值的50%以下的檢測結(jié)果被輸入，將該 檢測結(jié)果輸出到控制機構(gòu)。第三控制機構(gòu)將控制信號輸出到厚度檢測機構(gòu)11和循環(huán)數(shù)檢 測機構(gòu)12，檢測電極組厚度和充放電循環(huán)次數(shù)。另外，第三控制機構(gòu)在電池10的至更換時 間為止的充放電循環(huán)次數(shù)被確定之后，將控制信號輸出到更換時間通知機構(gòu)14，顯示該充 放電循環(huán)次數(shù)。與第一 第二存儲機構(gòu)、第一 第二運算機構(gòu)和第一 第二控制機構(gòu)同樣地，第 三存儲機構(gòu)、第三運算機構(gòu)和第三控制機構(gòu)作為包含微型計算機、接口、存儲器、計時器等 的處理電路而構(gòu)成。第三存儲機構(gòu)能夠使用與第一 二存儲機構(gòu)同樣的各種存儲器。在本實施方式中，對每個厚度檢測機構(gòu)11、循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12和第一判定機構(gòu)13 個別地設(shè)置存儲機構(gòu)、運算機構(gòu)、控制機構(gòu)等，但是也可以將它們一體化，設(shè)置一個存儲機 構(gòu)、運算機構(gòu)和控制機構(gòu)。例如，也可以設(shè)置中央運算裝置(CPU)作為包含微型計算機、接 口、存儲器、計時器等的處理電路。(5)更換時間通知機構(gòu)14更換時間通知機構(gòu)14顯示電池10的至更換時間為止的充放電循環(huán)次數(shù)。顯示的 充放電循環(huán)次數(shù)伴隨著電池10的充放電循環(huán)次數(shù)進一步增加而減少。另外，對于至更換時 間為止的充放電循環(huán)次數(shù)，例如在低于10次或5次的時間點，還可以用紅色等醒目的顏色 顯示或閃爍顯示該次數(shù)。更換時間通知機構(gòu)14例如可以使用液晶、顯示燈等。另外，在本實施方式中，使用了更換時間通知機構(gòu)14，但是并不限定于此，還可以 設(shè)置用聲音通知由第一判定機構(gòu)13計算出的電池更換時間的更換時間通知機構(gòu)。進而，還 可以根據(jù)由第一判定機構(gòu)13計算出的電池更換時間，設(shè)置使電池10的充放電停止的充放 電控制機構(gòu)。還可以在第一判定機構(gòu)13上附加上述充放電控制機構(gòu)的功能。接著，基于圖3，說明本發(fā)明的電池包1中的判定工作。在步驟Sl中，通過厚度檢測機構(gòu)11或循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12中所含的電壓檢測機 構(gòu)，檢測電池10的剛充電后的OCV值，進而定期檢測電池10的OCV值。在步驟S2中，在循 環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12中，判定由電壓檢測機構(gòu)得到的檢測結(jié)果是否是電池10的剛充電后的OCV 值的50%以下。在是50%以下的情況下，移至步驟S3。在不是50%以下的情況下，返回至 步驟Si。在步驟S3中，由電壓檢測機構(gòu)得到的檢測結(jié)果為電池10的剛充電后的OCV值的 50%以下的判定結(jié)果，被輸入到厚度檢測機構(gòu)11的第一控制機構(gòu)。第一控制機構(gòu)將控制信 號輸出到壓力檢測機構(gòu)，通過壓力檢測機構(gòu)來檢測電極組20的內(nèi)壓。厚度檢測機構(gòu)11基 于由壓力檢測機構(gòu)得到的電極組20的內(nèi)壓檢測結(jié)果進行運算，檢測電極組20的厚度。電 極組20的厚度的檢測結(jié)果被輸入到第一判定機構(gòu)13。在步驟S4中，厚度檢測機構(gòu)11的第一控制機構(gòu)在向厚度檢測機構(gòu)11的壓力檢測機構(gòu)輸出控制信號的同時，將控制信號輸出到循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12的第二控制機構(gòu)。由此， 在通過厚度檢測機構(gòu)11檢測了電極組20的厚度的時間點檢測充放電循環(huán)次數(shù)。該充放電 循環(huán)次數(shù)的檢測結(jié)果被輸入到第一判定機構(gòu)13。在步驟S5中，在第一判定機構(gòu)13中判定由厚度檢測機構(gòu)11得到的電極組20的 厚度的檢測結(jié)果是否與電極組20的最小厚度一致(是否比電極組20的最小厚度大)。在 一致的情況下，移至步驟S6。在不一致的情況下，返回至步驟Si。在步驟S6中，在第一判 定機構(gòu)13中，從由厚度檢測機構(gòu)11得到的電極組20的厚度的檢測結(jié)果和由循環(huán)數(shù)檢測機 構(gòu)12得到的充放電循環(huán)次數(shù)的檢測結(jié)果計算出至電池更換時間為止的充放電循環(huán)次數(shù)。在步驟S7中，將在步驟S6中計算出的至電池更換時間為止的充放電循環(huán)次數(shù)顯 示在更換時間通知機構(gòu)14中。這樣，求出本發(fā)明的電池包1的至電池更換時間為止的充放 電循環(huán)次數(shù)的工作結(jié)束。[第二實施方式]圖5是示意地表示作為本發(fā)明的第二實施方式的電池包2的結(jié)構(gòu)的框圖。電池 包2與電池包1類似，關(guān)于對應(yīng)的部分賦予相同的附圖標記，并省略說明。電池包2的特征 在于，包含第一判定機構(gòu)13a代替第一判定機構(gòu)13，并且不包含循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12，除此以 外的結(jié)構(gòu)與電池包1同樣。第一判定機構(gòu)13a除了第一判定機構(gòu)13以外，具有與循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)12不同的 循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)。該循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)檢測對電池10施加規(guī)定時間以上的充電電壓的情況， 并將其作為充放電循環(huán)次數(shù)1次。另外，在電池包2中，由于不具有電壓檢測機構(gòu)，因此不 能與電池包1同樣地判定電池包20的層疊數(shù)或卷繞數(shù)。因此，第一判定機構(gòu)13a被構(gòu)成為 可從外部輸入電極組20的層疊數(shù)或卷繞數(shù)。具體地，例如，在電池包2中設(shè)置未圖示的USB輸入端子。并且，通過經(jīng)由USB電 纜連接電池包2和個人電腦，能夠?qū)㈦姌O組20的層疊數(shù)或卷繞數(shù)輸入到第一判定機構(gòu)13a 中。電極組20的層疊數(shù)或卷繞數(shù)被顯示在電池10中。另外，在電池包2的說明書中明示適 用于電池包2的電池10的規(guī)格。因此，使用者能夠容易地選擇適用于電池包2的電池10。 在電池包2中，也與電池包1同樣地，能夠基本準確地計算出從電極組20達到最小厚度到 電池更換為止的充放電循環(huán)次數(shù)。[第三實施方式]圖6是示意地表示作為本發(fā)明的第三實施方式的電池包3的結(jié)構(gòu)的框圖。圖7是 表示圖2所示的非水電解質(zhì)二次電池10的循環(huán)劣化判定方法的一個實施方式的流程圖。如上所述，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)合金系二次電池的膨脹特性與含有石墨的以往的非水 電解質(zhì)二次電池(以下稱作“以往的電池”)的膨脹特性不同。電池的膨脹主要起因于收納 于電池殼內(nèi)的電極組膨脹而發(fā)生。在以往的電池中，伴隨著充放電循環(huán)次數(shù)的增加，電極組 的膨脹緩緩變大。相對于此，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，如圖4所示，合金系二次電池具有使用初期電極組的 厚度緩緩變小、電極組的厚度達到最小后電極組的厚度緩緩增大的膨脹特性。進而，本發(fā)明 者們發(fā)現(xiàn)，電極組的厚度轉(zhuǎn)至增加后，在充放電循環(huán)次數(shù)與電極組的厚度之間存在相關(guān)關(guān) 系(具有規(guī)定的比例常數(shù)的比例關(guān)系)。但是，僅通過該相關(guān)關(guān)系，不能判定突然的循環(huán)劣 化的有無。
本發(fā)明者們對合金系二次電池中的充放電循環(huán)次數(shù)與電極組的厚度的相關(guān)關(guān)系 進一步進行了研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在突然發(fā)生顯著的循環(huán)劣化的合金系二次電池中，在發(fā)生 該循環(huán)劣化前，電極組的厚度的增加率急劇變化。即，雖然充放電循環(huán)次數(shù)與電極組的厚度 具有比例關(guān)系，但是，在突然發(fā)生顯著的循環(huán)劣化前，該比例關(guān)系中的比例常數(shù)以增大的方 式變化?；谠摪l(fā)現(xiàn)，本發(fā)明者們從充放電循環(huán)次數(shù)與電極組的厚度的相關(guān)關(guān)系的變化， 想到了在突然發(fā)生顯著的循環(huán)劣化前判定循環(huán)劣化的有無的結(jié)構(gòu)。并且發(fā)現(xiàn)，根據(jù)該結(jié)構(gòu)， 能夠基本準確地判定在突然發(fā)生顯著的循環(huán)劣化前循環(huán)劣化的發(fā)生的有無。根據(jù)本發(fā)明，能夠基本準確地判定合金系二次電池的顯著的循環(huán)劣化的發(fā)生的有 無。更具體地，在上述電池中，能夠在突然發(fā)生顯著的循環(huán)劣化前，知道上述電池開始發(fā)生 顯著的循環(huán)劣化。其結(jié)果是，能夠預(yù)測顯著的循環(huán)劣化和伴隨于此的電池的大的膨脹的發(fā) 生，從而更換電池包。因此，在以上述電池包為電源的各種電子設(shè)備和電動車等中，能夠防 止作成數(shù)據(jù)的消失或行車中的驅(qū)動馬達的停止等的發(fā)生。另外，萬一在存在電池大幅度膨 脹的主要原因的情況下，也能基本可靠地防止上述情況的發(fā)生。本實施方式的電池包3包含含有合金系活性物質(zhì)的非水電解質(zhì)二次電池、和用于 實現(xiàn)非水電解質(zhì)二次電池的循環(huán)劣化的有無的判定方法的結(jié)構(gòu)。因此，能夠在突然發(fā)生顯 著的循環(huán)劣化前更換電池包3。本實施方式的電池包3的長期的依賴性高，作為各種電子設(shè) 備的電源、電動車的主電源或輔助電源等有效。電池包3包含電池10 ；檢測電池10中所含的電極組20的厚度的厚度檢測機構(gòu) 16 ；檢測電池10的充放電循環(huán)次數(shù)的循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17 ；從由厚度檢測機構(gòu)16得到的檢 測結(jié)果和由循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17得到的檢測結(jié)果，判定電池10的循環(huán)劣化的有無的第二判 定機構(gòu)18 ；顯示由第二判定機構(gòu)18得到的有循環(huán)劣化的判定結(jié)果的循環(huán)劣化通知機構(gòu)19 ； 與外部設(shè)備的連接端子相連的外部連接端子15a、15b ；和未圖示的外包裝體。在本實施方式中，電池10、厚度檢測機構(gòu)16、循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17和第二判定機構(gòu) 18被收納在外包裝體的內(nèi)部。循環(huán)劣化通知機構(gòu)19以露出在外包裝體表面的方式被配置。 另外，外部連接端子15a、1 分別被安裝在外包裝體的規(guī)定的位置。電池10為圖2表示的 電池10。(1)厚度檢測機構(gòu)16厚度檢測機構(gòu)16檢測電池10中所包含的電極組20的厚度信息。在本實施方式 中，厚度檢測機構(gòu)16檢測電極組20的內(nèi)壓作為電極組20的厚度信息，由該檢測結(jié)果計算 出電極組20的厚度。厚度檢測機構(gòu)16將計算結(jié)果輸出到第二判定機構(gòu)18。厚度檢測機構(gòu) 16與第二判定機構(gòu)18可交換信息地被連接。具體地，有電連接、光學(xué)連接等。所謂的可交 換信息的連接是指能進行檢測結(jié)果、控制信號等的輸出輸入的連接。本實施方式的厚度檢測機構(gòu)16包含壓力傳感器、第四存儲機構(gòu)、第四運算機構(gòu)和 第四控制機構(gòu)(均未圖示)，至少壓力傳感器被配置在非水電解質(zhì)二次電池10的附近。壓 力傳感器、第四存儲機構(gòu)、第四運算機構(gòu)和第四控制機構(gòu)可交換信息地被連接。壓力傳感器檢測電極組20的內(nèi)壓。在本實施方式中，由于電極組20為層疊型，具 有扁平的形狀，因此，能夠通過壓力傳感器準確地檢測其內(nèi)壓。從通過壓力傳感器準確地檢 測內(nèi)壓的觀點考慮，還可以使用扁平型電極組代替電極組20。
壓力傳感器優(yōu)選與電池10的扁平部分的中央部接觸。由此，能夠更準確地檢測電 極組20的內(nèi)壓。所謂的電池10的扁平部分為與電極組20的厚度方向表面對應(yīng)的電池殼 27的外側(cè)表面。所謂的扁平部分的中央部為在電池殼27的外側(cè)表面上與電極組20的厚度 方向表面的中心對應(yīng)的位置。電極組20為層疊型，從垂直方向上方看其厚度方向的表面的形狀為長方形、正方 形等方形。方形中的對角線的交點為電極組20的厚度方向表面的中心。電池10的中央部 沒必要與電極組20的中心準確一致，即使在電極組20的中心的附近部分也能基本準確地 檢測電極組20的內(nèi)壓。所謂的電極組20的中心的附近部分為從電極組20的中心開始的 半徑為5mm IOmm左右的圓區(qū)域。由于扁平型電極組的從垂直方向上方觀看的形狀與層 疊型電極組20同樣地為方形，因此，其中心能夠與電極組20的中心同樣地定義。在循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17剛更新了充放電循環(huán)次數(shù)后，壓力傳感器檢測電極組20的 內(nèi)壓。能夠基本準確地由電極組20的內(nèi)壓得知電極組20的厚度。另外，關(guān)于循環(huán)數(shù)檢測 機構(gòu)17更新充放電循環(huán)次數(shù)這一點，在循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17的項目中進行說明。壓力傳感器可以使用以往作為壓力傳感器公知的壓力傳感器，但是優(yōu)選為HSPC 系列(商品名，ALPS ELECTRIC CO.，LTD.制)、PS-A壓力傳感器(商品名，Panasonic Electric Works Co. ,Ltd.制)等小型的壓力傳感器。壓力傳感器將其檢測結(jié)果輸出到第 四存儲機構(gòu)。由壓力傳感器得到的檢測結(jié)果被輸入到第四存儲機構(gòu)。該檢測結(jié)果在每次輸入新 的檢測結(jié)果時被改寫?；谠摍z測結(jié)果，電極組20的厚度被計算出，并被輸入到第四存儲 機構(gòu)。表示電極組20的充滿電時的內(nèi)壓與電極組20的厚度的關(guān)系的第六數(shù)據(jù)表被輸入到 第四存儲機構(gòu)中。電極組20的充滿電時的內(nèi)壓與厚度的關(guān)系根據(jù)單元電極的層疊數(shù)、電極組20和 負極活性物質(zhì)層22b的初期厚度等而變化。因此，第六數(shù)據(jù)表表示預(yù)先設(shè)定的規(guī)格(單元 電極的層疊數(shù)、電極組20的初期厚度和負極活性物質(zhì)層22b的初期厚度)中的、電極組20 的充滿電時的內(nèi)壓與電極組20的厚度的關(guān)系。第六數(shù)據(jù)表通過實驗被預(yù)先作成。所謂的單元電極是在一個正極21與一個負極22之間夾入一個隔膜23而得到的 電極。如果在互相相鄰的一組單元電極之間夾入隔膜23，則能夠制作將多個單元電極層疊 而成的層疊型電極組。在本實施方式中，所謂的電極組20的層疊數(shù)是指單元電極的層疊 數(shù)。在圖2表示的電池10中，電極組20的層疊數(shù)為1。在含有合金系活性物質(zhì)的電極組20中，在電極組20的充滿電時的內(nèi)壓X、電極組 20的厚度Y、和電極組20的初期厚度TO之間，式(1) =Y= αΧ+Τ。(式中，α表示比例常數(shù)) 的關(guān)系成立。因此，在式(1)中，根據(jù)電極組20的層疊數(shù)，求出比例常數(shù)α，作為第六數(shù)據(jù) 表預(yù)先輸入到第四存儲機構(gòu)中。此時，電極組20的層疊數(shù)可以連續(xù)地設(shè)定為1、2、3……，但是優(yōu)選階段性地設(shè)定 數(shù)值范圍、例如1 5、6 10、11 15、……，對每個數(shù)值范圍求出比例常數(shù)α。為了求 出層疊數(shù)為1 5的數(shù)值范圍的比例常數(shù)α卜5，求出1 5的各層疊數(shù)的比例常數(shù)α ！ α 5，將其平均值作為比例常數(shù)Ci1^5即可。電極組20為扁平型電極組的情況下，除了使用 卷繞數(shù)代替層疊數(shù)以外，與層疊數(shù)的情況同樣地確定比例常數(shù)α。進而，基于由壓力傳感器得到的檢測結(jié)果，由第六數(shù)據(jù)表計算電極組20的厚度的程序被輸入到第四存儲機構(gòu)中。電極組20的厚度的計算方法如上所述。該程序在第四運 算機構(gòu)被運行。第四運算機構(gòu)基于由壓力傳感器得到檢測結(jié)果(電極組20的內(nèi)壓值)、電極組20 的層疊數(shù)和第六數(shù)據(jù)表，計算出電極組20的厚度。電極組20的層疊數(shù)由于在設(shè)計電池包 3時被被確定，因此，與第六數(shù)據(jù)組一同預(yù)先被輸入到第四層存儲機構(gòu)中。在由壓力傳感器得到的檢測結(jié)果被重新輸入到第四存儲機構(gòu)中時，第四運算機構(gòu) 從第四存儲機構(gòu)取出上述檢測結(jié)果和第六數(shù)據(jù)表，計算出電極組20的厚度。第四運算機構(gòu) 將計算結(jié)果輸出到第四存儲機構(gòu)。第四控制機構(gòu)根據(jù)對由循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17得到的充放電循環(huán)次數(shù)進行了更新的 控制信號來控制壓力傳感器和第四運算機構(gòu)。更具體地，第四控制機構(gòu)在電池10的充滿電 時控制由壓力傳感器進行的電極組20的內(nèi)壓檢測、以及由第四運算機構(gòu)進行的電極組20 的厚度的計算。第四控制機構(gòu)從第四存儲機構(gòu)取出由第四運算機構(gòu)得到的計算結(jié)果，輸出 到第二判定機構(gòu)18。在本實施方式中，第四存儲機構(gòu)、第四運算機構(gòu)和第四控制機構(gòu)作為包括微型計 算機、接口、存儲器、計時器等的處理電路而構(gòu)成。第四存儲機構(gòu)能夠使用在該領(lǐng)域中常用 的各種存儲器，例如可舉出只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、半導(dǎo)體存儲器、非 揮發(fā)性閃存等。還可以利用安裝有電池包3的外部設(shè)備或第二判定機構(gòu)18的CPU(中央信 息處理裝置)等來代替第四存儲機構(gòu)、第四運算機構(gòu)和第四控制機構(gòu)。(2)循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17檢測電池10的充放電循環(huán)次數(shù)。在本實施方式中，將充滿電 狀態(tài)的電池10放電而成為完全放電狀態(tài)、進行充電、電池10再次成為充滿電狀態(tài)的循環(huán)稱 為充放電循環(huán)1次。充滿電狀態(tài)優(yōu)選為SOC為90%以上。循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17與第二判定 機構(gòu)18以能在電信號水平進行信息交換的方式連接，循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17將其檢測結(jié)果輸 出到第二判定機構(gòu)18。本實施方式的循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17包含未圖示的電壓檢測機構(gòu)、第五存儲機構(gòu)、 第五運算機構(gòu)以及第五控制機構(gòu)。電壓檢測機構(gòu)通過第五控制機構(gòu)以在規(guī)定的時間間隔檢測電池10的開路電壓 (Open circuit voltage、以下稱作“OCV”)的方式被控制。電池10的OCV值具有以下特性。在電池10的開始充電時，該OCV值成為最低。之 后，通過充電OCV值穩(wěn)定上升，成為最大。并且，通過充電結(jié)束后的放電，OCV值緩緩降低， 進而成為最低值。OCV值成為最大、之后降低、到再次成為最大為止的循環(huán)成為1次充放電 循環(huán)。通過經(jīng)時地檢測電池10的OCV值，能夠準確地檢測電池10的充放電循環(huán)的次數(shù)。由電壓檢測機構(gòu)進行的OCV的檢測例如以0. 1秒 1000秒、優(yōu)選以1秒 60秒 的間隔實施即可。電壓檢測機構(gòu)例如可以使用電壓計等。由電壓檢測機構(gòu)得到的檢測結(jié)果 經(jīng)時地逐個被輸入第五存儲機構(gòu)中。除了由電壓檢測機構(gòu)得到的檢測結(jié)果以外，充放電循環(huán)的次數(shù)被輸入到第五存儲 機構(gòu)中。充放電循環(huán)的次數(shù)在每次輸入新的數(shù)值時被改寫。在由電壓檢測機構(gòu)得到的檢測結(jié)果被輸入到第五存儲機構(gòu)中時，第五運算機構(gòu)取 出該檢測結(jié)果，將作為檢測結(jié)果的OCV值成為最高、并再次成為最高的循環(huán)判定為充放電循環(huán)次數(shù)1次。當?shù)谖暹\算機構(gòu)識別1次充放電循環(huán)結(jié)束時，在輸入到第五存儲機構(gòu)中的 充放電循環(huán)次數(shù)的數(shù)值上加上“1”，作為新的數(shù)值輸出到第五存儲機構(gòu)中。
第五控制機構(gòu)控制由電壓檢測機構(gòu)進行的OCV值的檢測。另外，在輸入到第五存 儲機構(gòu)的充放電循環(huán)次數(shù)被改寫為新的數(shù)值時，第五控制機構(gòu)將該新的數(shù)值輸出到第二判 定機構(gòu)18。在本實施方式中，第五存儲機構(gòu)、第五運算機構(gòu)和第五控制機構(gòu)作為包含微型計 算機、接口、存儲器、計時器等的處理電路而構(gòu)成。第五存儲機構(gòu)能夠使用在該領(lǐng)域中常用 的各種存儲器，例如可舉出只讀存儲器、隨機存取存儲器、半導(dǎo)體存儲器、非揮發(fā)性閃存 等。還可以利用安裝有電池包3的外部設(shè)備的CPU(中央信息處理裝置)等來代替第五存 儲機構(gòu)、第五運算機構(gòu)和第五控制機構(gòu)。在本實施方式中，通過OCV值的檢測來檢測充放電循環(huán)次數(shù)，但是并不限定于此， 例如，還可以通過閉路端子電壓(CCV)來檢測充放電循環(huán)次數(shù)。另外，在進行CCV檢測的情 況下，優(yōu)選降低測定的電流倍率。具體地，優(yōu)選測定的電流倍率為0.2C以下。由此，所檢 測的CCV值變得不易受電流倍率的影響，變得能進行更準確的檢測。電流倍率通過第五控 制機構(gòu)控制即可。CCV檢測有時受到環(huán)境溫度帶來的影響。具體地，環(huán)境溫度不足20°C時，即使電流 倍率在0. 2C以下，也有檢測的CCV值不準確的可能性。因此，優(yōu)選一邊通過溫度檢測機構(gòu) 檢測電池10的溫度，一邊進行CCV檢測。預(yù)先通過實驗求出電池10的溫度、電流倍率、和 CCV值的關(guān)系，作為第七數(shù)據(jù)表輸入到第五存儲機構(gòu)。第五運算機構(gòu)基于第七數(shù)據(jù)表、電流 倍率和檢測溫度來修改所檢測的CCV值，得到準確的CCV值。溫度檢測機構(gòu)可以使用在電 子設(shè)備、半導(dǎo)體產(chǎn)品等中用于溫度檢測的市售的小型溫度傳感器。CCV檢測有時受到放電深度帶來的影響。具體地，CCV檢測時的放電深度不同時， 即使電流倍率在0. 2C以下，所檢測的CCV值也會產(chǎn)生偏差，可能無法準確地檢測充放電循 環(huán)次數(shù)。因此，優(yōu)選一邊檢測放電深度，一邊進行CCV檢測。預(yù)先通過實驗求出放電深度、 電流倍率、和CCV值的關(guān)系，作為第八數(shù)據(jù)表輸入到第五存儲機構(gòu)。第五運算機構(gòu)基于第八 數(shù)據(jù)表、電流倍率和放電深度修改所檢測的CCV值，得到準確的CCV值。放電深度能夠從電池10的額定容量、和放電電量計算出。放電電量可以作為1次 充放電循環(huán)結(jié)束后的、放電電流值乘以放電時間而得到的數(shù)值的合計而計算出。放電深度 的計算程序被預(yù)先輸入到第五存儲機構(gòu)。另外，也可以以放電深度為恒定的方式進行控制，實施CCV檢測。(3)第二判定機構(gòu)18第二判定機構(gòu)18根據(jù)由厚度檢測機構(gòu)16得到的檢測結(jié)果(電極組20的厚度) 和由循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17得到的檢測結(jié)果(充放電循環(huán)次數(shù))，判定循環(huán)劣化的發(fā)生的有無。 更具體地，第二判定機構(gòu)18從由厚度檢測機構(gòu)16得到的檢測結(jié)果和由循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17 得到的檢測結(jié)果求出電極組20的厚度與充放電循環(huán)次數(shù)的相關(guān)關(guān)系，通過檢測相關(guān)關(guān)系 的變化，判定循環(huán)劣化的有無。本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，在電池10中，在電極組20的厚度與充放電循環(huán)次數(shù)之間具有與 以往的電池不同的相關(guān)關(guān)系。以下，基于圖4，更詳細地說明電極組20的厚度與充放電循 環(huán)次數(shù)的相關(guān)關(guān)系。21
如圖4所示，在充放電循環(huán)次數(shù)為0的Ntl的時間點，電極組20具有初期厚度、。 之后，若充放電循環(huán)次數(shù)增加，則電極組20的厚度緩緩減少，在N1的時間點，電極組20的厚 度成為最小。從Ntl到N1,電極組20的厚度與充放電循環(huán)次數(shù)處于負的比例關(guān)系或反比例 的關(guān)系。從N1的時間點開始充放電循環(huán)次數(shù)增加時，電極組20的厚度也緩緩增加。N1的 時間點以后，電極組20的厚度與充放電循環(huán)次數(shù)具有正的比例關(guān)系。在發(fā)生顯著的循環(huán)劣化的電池中，在從N1的時間點開始充放電循環(huán)次數(shù)進一步增 加的N2以后，電極組20的厚度與充放電循環(huán)次數(shù)的比例關(guān)系中的比例常數(shù)變得比從N1到 N2的比例常數(shù)大。這樣的比例常數(shù)增大的變化，在剛要發(fā)生顯著的循環(huán)劣化前發(fā)生。因此， 通過檢測比例常數(shù)增大的變化，能夠基本準確地判定顯著的循環(huán)劣化的發(fā)生的有無。比例 常數(shù)增大的變化為含有合金系活性物質(zhì)的電池10特有的現(xiàn)象。在含有合金系活性物質(zhì)的電池10中，上述現(xiàn)象發(fā)生的理由并非十分明確，但是推 測是由于負極活性物質(zhì)層22b中的合金系活性物質(zhì)粒子的形狀通過與充放電循環(huán)的重復(fù) 進行相伴的膨脹和收縮而被最佳化。所謂的粒子形狀的最佳化是指，粒子形狀變化，粒子彼 此之間的間隙的容積變?yōu)樽钚?，作為粒子集合體的負極活性物質(zhì)層22b的體積成為最小。 由此推測，經(jīng)過了規(guī)定的充放電循環(huán)次數(shù)后，電極組20的厚度成為最小。可以推測粒子形狀被最佳化后，通過負極活性物質(zhì)層22b緩緩膨脹，電極組20的 厚度緩緩變大?？梢酝茰y在顯著的循環(huán)劣化突然發(fā)生的電池中，在負極活性物質(zhì)層22b內(nèi) 部，由合金系活性物質(zhì)與非水電解質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物的生成量增多。推測其結(jié)果是，負 極活性物質(zhì)層22b的膨脹的比例增大，在隊的時間點上引起比例常數(shù)增大的變化。本發(fā)明 者們發(fā)現(xiàn)，上述副產(chǎn)物成為循環(huán)劣化的一個主要原因。N1時間點和N2時間點的充放電循環(huán)次數(shù)例如根據(jù)電極組20的層疊數(shù)(如果是扁 平型電極組，則為卷繞數(shù))、合金系活性物質(zhì)的種類、負極活性物質(zhì)層22b的厚度、負極集電 體22a的材質(zhì)等各種結(jié)構(gòu)而變化。但是，即使采用任意的結(jié)構(gòu)，在電極組20的厚度緩緩增 大的途中，電極組20的厚度與充放電循環(huán)次數(shù)的比例關(guān)系中的比例常數(shù)增大的變化是共 同的。圖4表示電極組20的厚度在N1的時間點以后緩緩增加。但是，N2之前的電極組 20的厚度的增加為微米級，這樣的增加不會損害電池10的電池性能、對于使用者的安全性寸。第二判定機構(gòu)18包含第六存儲機構(gòu)、第六運算機構(gòu)、和第六控制機構(gòu)。由厚度檢測機構(gòu)16得到的檢測結(jié)果(電極組20的厚度)和由循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17 得到的檢測結(jié)果(充放電循環(huán)次數(shù))被輸入到第六存儲機構(gòu)。從由厚度檢測機構(gòu)16得到的檢測結(jié)果和由循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17得到的檢測結(jié)果 求出電極組20的厚度與充放電循環(huán)次數(shù)的關(guān)系中的比例常數(shù)的程序被輸入到第六存儲機 構(gòu)。舉出比例常數(shù)確定程序的一個例子。從&的時間點經(jīng)過充放電循環(huán)次數(shù)50次后， 將由厚度檢測機構(gòu)16得到的充放電循環(huán)次數(shù)50次的檢測結(jié)果和由循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17得 到的充放電循環(huán)次數(shù)50次的檢測結(jié)果繪圖，利用最小二乘法求出比例常數(shù)(基準比例常 數(shù))?；鶞时壤?shù)被輸入到第六存儲機構(gòu)。另外，用于求出基準比例常數(shù)的充放電循環(huán)次 數(shù)例如可以從5次 200次、優(yōu)選為10次 100次的范圍適當選擇。
求出基準比例常數(shù)后，對每5次充放電循環(huán)求出平均比例常數(shù)。此時，求出最新的 充放電循環(huán)次數(shù)1次與其之前最近的充放電循環(huán)次數(shù)4次的平均比例常數(shù)。該平均比例常 數(shù)每次在充放電循環(huán)1次結(jié)束時被更新。在本實施方式中，平均比例常數(shù)高于基準比例常 數(shù)1 3%、優(yōu)選為1 2%時，判定達到了 N2的時間點。相對于基準比例常數(shù)的平均比例 常數(shù)的比例例如根據(jù)單元電極的層疊數(shù)、負極活性物質(zhì)層22b的厚度、合金系活性物質(zhì)的 種類等而被選擇。判定電極組20的厚度從減少轉(zhuǎn)至增加的N1的時間點的N1判定程序也被輸入到第 六存儲機構(gòu)中。比較上次的電極組20的厚度、和新得到的電極組20的厚度，新得到的電極 組20的厚度變得大于上次的電極組20的厚度時，判定得到上次的電極組20的厚度的充放 電循環(huán)次數(shù)為N1時間點。通過N1判定程序確定N1時間點時，比例常數(shù)確定程序進行工作。 進而，接受由循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17得到的檢測結(jié)果的輸入、并控制厚度檢測機構(gòu)16的工作的 程序被輸入到第三存儲機構(gòu)。第六運算機構(gòu)基于輸入到第六存儲機構(gòu)的由厚度檢測機構(gòu)16得到的檢測結(jié)果、 由循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17得到的檢測結(jié)果和上述各種程序?qū)嵤┻\算，判定循環(huán)劣化的有無。第六控制機構(gòu)接受由循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17得到的檢測結(jié)果，控制由厚度檢測機構(gòu) 16進行的電極組20的厚度的檢測。第六控制機構(gòu)根據(jù)由第六運算機構(gòu)得到的有循環(huán)劣化 的判定，將控制信號輸出到循環(huán)劣化通知機構(gòu)19，使循環(huán)劣化通知機構(gòu)19工作，將發(fā)生顯 著的循環(huán)劣化的情況通知給設(shè)備的使用者。第六存儲機構(gòu)、第六運算機構(gòu)和第六控制機構(gòu)作為包含微型計算機、接口、存儲 器、計時器、CPU等的處理電路而構(gòu)成。第六存儲機構(gòu)能夠使用與第四 五存儲機構(gòu)同樣的 各種存儲器。還可以利用以電池包3為電源的外部設(shè)備的CPU等來代替第六存儲機構(gòu)、第 六運算機構(gòu)和第六控制機構(gòu)。在本實施方式中，對每個厚度檢測機構(gòu)16、循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17和第二判定機構(gòu)18 個別地設(shè)置存儲機構(gòu)、運算機構(gòu)、控制機構(gòu)等，但是也可以將它們一體化，設(shè)置一個存儲機 構(gòu)、運算機構(gòu)和控制機構(gòu)。例如，也可以設(shè)置中央運算裝置(CPU)作為包含微型計算機、接 口、存儲器、計時器等的處理電路。在進一步優(yōu)選的實施方式中，電池包3還可以包含根據(jù)由第二判定機構(gòu)18得到的 有循環(huán)劣化的判定結(jié)果，使電池10的充放電停止的充放電控制機構(gòu)。另外，也可以在第二 判定機構(gòu)18上附加上述充放電控制機構(gòu)的功能。(4)循環(huán)劣化通知機構(gòu)19循環(huán)劣化通知機構(gòu)19從第二判定機構(gòu)18接受控制信號，將具有循環(huán)劣化的情況 通知使用者。循環(huán)劣化通知機構(gòu)19利用顯示或聲音進行通知。循環(huán)劣化通知機構(gòu)19例如 可以使用液晶、燈、音頻發(fā)射器等。由此，可以將剛要發(fā)生顯著的循環(huán)劣化前的情況可靠地 通知設(shè)備的使用者。電池包3也可以包含第二更換時間判定機構(gòu)。第二更換時間判定機構(gòu)根據(jù)由第二 判定機構(gòu)18得到的有循環(huán)劣化的判定結(jié)果，從由在得到該判定結(jié)果中使用的厚度檢測機 構(gòu)16得到的檢測結(jié)果和由循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17得到的檢測結(jié)果，判定電池10的更換時間。 通過能夠控制充放電的第二判定機構(gòu)18或第二更換時間判定機構(gòu)，能夠防止由突然發(fā)生 顯著的循環(huán)劣化帶來的制作數(shù)據(jù)的損失等。
第二更換時間判定機構(gòu)例如基于顯著的循環(huán)劣化發(fā)生的判定時的電極組20的厚度和充放電循環(huán)次數(shù)，從預(yù)先通過實驗作成的第九數(shù)據(jù)表，求出至發(fā)生顯著的循環(huán)劣化為 止的充放電循環(huán)次數(shù)，判定更換時間。在第九數(shù)據(jù)表中的除電極組20的厚度和充放電循環(huán)次數(shù)以外的可變要素中，有 基準比例常數(shù)、相對于上述判定時的基準比例常數(shù)的平均比例常數(shù)的比例和電極組20的 層疊數(shù)(卷繞型電極組或扁平型電極組的情況為卷繞數(shù))等。使這些可變要素的數(shù)值變化 并進行實驗，作成顯示判定為有顯著的循環(huán)劣化的發(fā)生的電池的、能使用的充放電循環(huán)次 數(shù)的第九數(shù)據(jù)表。在第九數(shù)據(jù)表中，電極組20的層疊數(shù)(或者卷繞數(shù))優(yōu)選階段性地表示為1 5、 6 10、11 15。電極組20的層疊數(shù)(或者卷繞數(shù))例如可以構(gòu)成為在電池包3上設(shè)置 與計算機的連接端子，從計算機的末端輸入。預(yù)先將第九數(shù)據(jù)表輸入到例如第二判定機構(gòu) 18的第六存儲機構(gòu)中，通過第六運算機構(gòu)實行更換時間的判定即可。以下，基于圖7，對本發(fā)明的電池包3中的循環(huán)劣化判定工作進行更詳細的說明。在步驟11中，循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17檢測電池10的OCV值。并且，將OCV值暫時達 到最高、放電后、通過充電OCV值再次達到最高的循環(huán)作為充放電循環(huán)次數(shù)1次，在上次檢 測的充放電循環(huán)次數(shù)上加上“1”，并輸出到第二判定機構(gòu)18。第二判定機構(gòu)18接受新的充 放電循環(huán)次數(shù)的輸入，將控制信號輸出到厚度檢測機構(gòu)16。由此，開始厚度檢測機構(gòu)16檢 測電極組20的厚度的工作。在步驟S12中，厚度檢測機構(gòu)16檢測電極組20的厚度，將該檢測結(jié)果輸出到第二 判定機構(gòu)18。在步驟S13中，第二判定機構(gòu)18比較在步驟S12中得到的電極組20的厚度(以 下稱作“步驟S12的厚度”)、和上次得到的電極組20的厚度(以下稱作“上次厚度”)。步 驟S12的厚度比上次厚度大的情況下，判定為“是過了電極組20的厚度達到最小的N1的 時間點”，移至步驟S14。步驟S12的厚度比上次厚度小的情況下，判定為“否沒過N1的時 間點”，返回至步驟S11。此時，上次厚度被改寫為步驟S12的厚度。在步驟S14中，與步驟Sll同樣地，循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17更新充放電循環(huán)次數(shù)，將該 值輸出到第二判定機構(gòu)18。在步驟S15中，與步驟S12同樣地，循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17檢測電 極組20的厚度，將檢測結(jié)果輸出到第二判定機構(gòu)18。在步驟S16中，第二判定機構(gòu)18將橫軸作為充放電循環(huán)次數(shù)、將縱軸作為電極組 的厚度20對經(jīng)過N1時間點后的充放電循環(huán)次數(shù)50次的電極組20的厚度進行繪圖，利用最 小二乘法求出基準比例常數(shù)?；鶞时壤?shù)被輸入到第二判定機構(gòu)18的第六存儲機構(gòu)。在步驟S17中，第二判定機構(gòu)18求出基準比例常數(shù)后，求出充放電循環(huán)次數(shù)5次 的平均比例常數(shù)。每次通過循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17使得充放電循環(huán)次數(shù)被更新時，從在之前最 近的4次的充放電循環(huán)中所檢測的電極組20的厚度、和在最新的充放電循環(huán)中所檢測的電 極組20的厚度求出平均比例常數(shù)。平均比例常數(shù)可以與基準比例常數(shù)同樣地求出。平均 比例常數(shù)被輸入到第二判定機構(gòu)18的第六存儲機構(gòu)中。在步驟S18中，第二判定機構(gòu)18比較基準比例常數(shù)和平均比例常數(shù)。并且在相對 于基準比例常數(shù)的平均比例常數(shù)的比例增大1 3%、優(yōu)選增大1 2%時，判定為“是有 顯著的循環(huán)劣化的發(fā)生”，移至步驟S19。即使相對于基準比例常數(shù)的平均比例常數(shù)的比例增大，不足時，判 定為“否無顯著的循環(huán)劣化的發(fā)生”，返回至步驟S17。另外，上述的相 對于基準比例常數(shù)的平均比例常數(shù)的比例為電極組20的層疊數(shù)為1時的值。相對于基準 比例常數(shù)的平均比例常數(shù)的比例可以根據(jù)電極組20的層疊數(shù)等適當選擇。該比例可以通 過實驗預(yù)先求出。在步驟S19中，根據(jù)由第二判定機構(gòu)18得到的有顯著的循環(huán)劣化的發(fā)生的判定結(jié) 果，將該判定結(jié)果顯示在電池包3表面或以電池包3為電源的外部設(shè)備表面。由此，循環(huán)劣 化判定的一系列的工作結(jié)束。本實施方式的電池包3可以通過下述方法來制作在循環(huán)劣化通知機構(gòu)19被配置 在表面、且在長度方向的兩端部安裝有外部連接端子15a、15b的外包裝體中將電池10、厚 度檢測機構(gòu)16、循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17和第二判定機構(gòu)18連接并收納，并封口。在本實施方式中，由電極組20的內(nèi)壓值計算出電極組20的厚度，求出充放電循 環(huán)次數(shù)與電極組20的關(guān)系，判定顯著的循環(huán)劣化的突然的發(fā)生的有無。在本發(fā)明中，并不 限定于該方法，例如還可以由電極組20的內(nèi)壓值判定顯著的循環(huán)劣化的突然的發(fā)生的有 無。即，在其它的實施方式中，不需要從由壓力傳感器得到的檢測結(jié)果計算出電極組20的 厚度，就能判定顯著的循環(huán)劣化的突然的發(fā)生的有無。與充放電循環(huán)次數(shù)和電極組20的厚度同樣地，充放電循環(huán)次數(shù)和電極組20的內(nèi) 壓存在比例關(guān)系。即，在圖4所示的圖表中，在電極組20的厚度達到最小后，充放電循環(huán)次 數(shù)與電極組20的內(nèi)壓有正的比例關(guān)系。并且，在顯著的循環(huán)劣化剛要突然發(fā)生前，上述比 例關(guān)系中的比例常數(shù)增加?；谠撽P(guān)系，可以判定顯著的循環(huán)劣化的突然的發(fā)生的有無。在由電極組20的內(nèi)壓檢測進行判定的情況下，具有判定顯著的循環(huán)劣化的突然 的發(fā)生的有無的精度進一步變高的優(yōu)點。例如，在電池殼27為金屬制且厚度薄的情況下， 有時電池殼27抑制電極組20的膨脹。此時，電極組20成為加壓狀態(tài)。電極組20的膨脹 被抑制時，電極組20的內(nèi)壓的測定值有時與實際的值不同。因此，在電極組20的膨脹未被抑制的狀態(tài)下，測定充放電循環(huán)次數(shù)與電極組20的 內(nèi)壓的關(guān)系，制作第十數(shù)據(jù)表。第十數(shù)據(jù)表成為劣化判定的基準。另外，一邊抑制電極組20 的膨脹，一邊測定充放電循環(huán)次數(shù)與電極組20的內(nèi)壓的關(guān)系，制作第十一數(shù)據(jù)表。第十一 數(shù)據(jù)表將電極組20的層疊數(shù)、電池殼27的材質(zhì)和厚度作為變量而制作。第十數(shù)據(jù)表和第 十一數(shù)據(jù)表被預(yù)先輸入到第二判定機構(gòu)18的第六存儲機構(gòu)中。第二判定機構(gòu)18基于由循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)17得到的檢測結(jié)果(充放電循環(huán)次數(shù)) 和由壓力傳感器得到的檢測結(jié)果(電極組20的內(nèi)壓值)，由第十數(shù)據(jù)表和第十一數(shù)據(jù)表，判 定電極組20處于加壓狀態(tài)或成為非加壓狀態(tài)。該判定利用第二判定機構(gòu)18的第六運算機 構(gòu)被實施，根據(jù)由第六運算機構(gòu)得到的判定結(jié)果，從第六控制機構(gòu)發(fā)出控制信號，與電池包 3同樣。第二判定機構(gòu)18判定電極組20處于加壓狀態(tài)時，基于充放電循環(huán)次數(shù)和第十一 數(shù)據(jù)表，修改內(nèi)壓值，再基于第十數(shù)據(jù)表判定顯著的循環(huán)劣化的突然的發(fā)生的有無。第二判 定機構(gòu)18判定電極組20處于非加壓狀態(tài)時，不修改內(nèi)壓值，基于第十數(shù)據(jù)表判定顯著的循 環(huán)劣化的突然的發(fā)生的有無。由此，不會受電極組20的層疊數(shù)、電池殼27的材質(zhì)和厚度 等變量的影響，能夠更準確地判定顯著的循環(huán)劣化的突然的發(fā)生的有無。即使在本實施方式中，第二判定機構(gòu)18判定電極組20的厚度達到最小的充放電循環(huán)次數(shù)N1的工作、和由基準比例常數(shù)和平均比例常數(shù)判定顯著的循環(huán)劣化的發(fā)生的有無 的工作，與圖7表示的工作同樣地被進行。即，充放電循環(huán)次數(shù)N1從充放電循環(huán)次數(shù)、和電 極組20的內(nèi)壓被判定。從充放電循環(huán)次數(shù)N1后的充放電循環(huán)次數(shù)與電極組20的內(nèi)壓的關(guān) 系求出基準比例常數(shù)和平均比例常數(shù)，通過比較它們來判定顯著的循環(huán)劣化發(fā)生的有無。除了第二判定機構(gòu)18采用上述的結(jié)構(gòu)以外，本實施方式的電池包具有與電池包3 相同的結(jié)構(gòu)。在上述的各實施方式中，使用電 極組20，但是并不限定于此，還可以使用扁平型電 極組。扁平型電極組通過如下所述來得到在帶狀正極與帶狀負極之間夾入帶狀絕緣層并 將它們卷繞而得到卷繞型電極組，將該卷繞型電極組進行壓制加工。扁平型電極組還可以 通過在帶狀正極與帶狀負極之間加入帶狀絕緣層，并將它們卷繞在板上來制作。扁平型電 極組的層疊數(shù)為卷繞數(shù)χ2。在上述的各實施方式中，電池10的負極活性物質(zhì)層22b為合金系活性物質(zhì)通過氣 相法層疊而成的薄膜，但是并不限定于此，例如也可以為包含多個柱狀體的薄膜。柱狀體含 有合金系活性物質(zhì)，從負極集電體的表面向負極集電體的外方延伸。多個的柱狀體優(yōu)選以 向相同的方向延伸的方式形成。另外，在相鄰的一對的柱狀體之間存在空隙。包含多個柱 狀體的薄膜與負極活性物質(zhì)層的密合性高。優(yōu)選在負極集電體表面上設(shè)置多個凸部，柱狀 體形成在凸部表面。S卩，在本發(fā)明中，可以使用包含在表面具有多個凸部的負極集電體、包含多個柱狀 體的負極活性物質(zhì)層的其它方式的負極。圖8是示意地表示其它方式的負極集電體31的結(jié) 構(gòu)的立體圖。圖9是示意地表示包含圖8所示的負極集電體31的其它方式的負極30的結(jié) 構(gòu)的縱截面圖。圖10是示意地表示圖9所示的負極30的負極活性物質(zhì)層33所包含的柱 狀體34的結(jié)構(gòu)的縱截面圖。圖11是示意地表示電子束式蒸鍍裝置40的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。負極30包含負極集電體31和負極活性物質(zhì)層33。如圖8所述，負極集電體31的特征在于，在厚度方向的一個表面上設(shè)置有多個凸 部32，除此以外，具有與負極集電體22a相同的結(jié)構(gòu)。在本實施方式的負極集電體31中，多 個凸部32被設(shè)置在厚度方向的一個表面上，但是并不限定于此，還可以被設(shè)置在厚度方向 的兩個表面上。凸部32為從負極集電體31的厚度方向的表面31a(以下稱作“表面31a”)向負 極集電體31的外方延伸的突起物。凸部32的高度沒有特別的限制，作為平均高度，優(yōu)選為3 10 μ m左右。凸部32 的高度在負極集電體31的厚度方向中的凸部32的截面中被定義。凸部32的截面為包括 凸部32的延伸方向中的最頂端點的截面。在凸部32的截面中，凸部32的高度為從凸部32 的延伸方向中的最頂端點下降至表面31a的垂線的長度。凸部32的平均高度例如能夠通 過下述方法求出用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察負極集電體31的厚度方向的截面，例如 測定100個凸部32的高度，從得到的測定值計算出平均值。凸部32的截面徑?jīng)]有特別的限制，例如為1 50μπι。凸部32的截面徑為在求出 凸部32的高度的凸部32的截面中與表面31a平行的方向的凸部32的寬度。凸部32的截 面徑也可以與凸部32的高度同樣地通過測定100個凸部32的寬度，作為測定值的平均值 而求出。
沒必要將多個凸部32全部形成為相同高度或相同截面徑。凸部32的形狀在本實施方式中為圓形。凸部32的形狀為以負極集電體31的表 面31a與水平面一致的方式配置負極集電體31并從垂直方向上方對其進行觀看時的凸部 32的正投影圖的形狀。另外，凸部32的形狀并不限定于圓形，例如還可以為多角形、橢圓 形、平行四邊形、梯形、菱形等?？紤]到制造成本等，多角形優(yōu)選為三角形 八角形，特別 優(yōu) 選為正三角形 正八角形。凸部32在其延伸方向的頂端部分具有大致平面狀的頂部。凸部32通過在頂端部 分具有平面狀的頂部，提高了凸部32與柱狀體34的接合性。在提高接合強度這一點上，更 優(yōu)選該頂端部分的平面相對于表面31a基本平行。凸部32的個數(shù)、凸部32之間的間隔等沒有特別的限制，可以根據(jù)凸部32的大小 (高度、截面徑等)、設(shè)置在凸部32表面的柱狀體34的大小等適當選擇。如果示出凸部32 的個數(shù)的一個例子，為1萬個/cm2 1000萬個/cm2。另外，優(yōu)選以相鄰的凸部32的軸線 間距離為2 100 μ m左右的方式形成凸部32。凸部32被規(guī)則或不規(guī)則地配置。作為規(guī)則 的配置，可舉出例如交錯配置、格子配置、六方最密填充配置等。凸部32還可以在其表面上形成未圖示的突起。由此，例如，凸部32與柱狀體34 的接合性進一步提高，柱狀體34從凸部32的剝離、剝離傳播等能夠進一步被可靠地防止。 突起以從凸部32表面向凸部32的外方突出的方式被設(shè)置。還可以形成多個比凸部32尺 寸小的突起。另外，突起還可以以向周向和/或凸部32的成長方向延伸的方式形成在凸部 32的側(cè)面上。另外，凸部32在其頂端部分具有平面狀的頂部的情況下，也可以在頂部形成 一個或多個比凸部32小的突起，進而，向一個方向延伸的一個或多個突起也可以被形成在 頂部。負極集電體31可以利用例如在金屬片上形成凹凸的技術(shù)來制造。具體地，例如， 可舉出利用在表面上形成有凹部的輥的方法(以下稱作“輥加工法”)、光致抗蝕劑法等。 這些方法中，考慮到負極集電體31與凸部32的接合強度等，優(yōu)選輥加工法。金屬片可以使 用例如金屬箔、金屬板等。金屬片的材質(zhì)例如為不銹鋼、鈦、鎳、銅、銅合金等金屬材料。根據(jù)輥加工法，使用在表面上形成有凹部的輥(以下稱作“凸部用輥”)，對金屬片 進行機械壓制加工。凸部用輥表面的凹部與凸部32的尺寸和配置對應(yīng)地形成。另外，凹部 的內(nèi)部空間的形狀與凸部32的形狀相對應(yīng)。通過用凸部用輥對金屬片進行壓制加工，主要 在金屬片的至少一個表面的表層部發(fā)生金屬的塑性變形，形成凸部32，由此可以制作負極 集電體31。此時，以各自的軸線成為平行的方式使兩個凸部用輥壓接，通過使金屬片通過該 壓接部并進行加壓，得到在厚度方向的兩個表面上形成有凸部32的負極集電體31。另外， 以各自的軸線成為平行的方式使凸部用輥和表面光滑的輥壓接，通過使金屬片通過該壓接 部并進行加壓，得到在厚度方向的一個表面上形成有凸部32的負極集電體31。輥的壓接壓 力根據(jù)金屬片的材質(zhì)、厚度、凸部32的形狀、尺寸、加壓成形后得到的負極集電體31的厚度 的設(shè)定值等適當選擇。凸部用輥例如可以通過在陶瓷輥的表面上的規(guī)定位置形成凹部來制作。陶瓷輥例 如包括芯用輥和噴鍍層。芯用輥可以使用由鐵、不銹鋼等形成的輥。噴鍍層通過在芯用輥 表面均勻地噴鍍氧化鉻等陶瓷材料而形成。在噴鍍層上形成凹部。凹部的形成可以使用例如在陶瓷材料等的成形加工中使用的一般的激光。不同方式的凸部用輥包含芯用輥、基底層和噴鍍層。芯用輥是與陶瓷輥的芯用輥 相同的輥。基底層是形成在芯用輥表面上的樹脂層，在基底層表面形成有凹部。作為構(gòu)成基 底層的合成樹脂，優(yōu)選機械強度高的合成樹脂，例如可舉出不飽和聚酯、熱固性聚酰亞胺、 環(huán)氧樹脂、氟樹脂等熱固性樹脂、聚酰胺、聚醚酮、聚醚醚酮等熱塑性樹脂。關(guān)于在基底層上形成凹部，例如，將在單面上具有凹部的樹脂片成形，使該樹脂片 的與形成有凹部的面相反側(cè)的面卷繞并粘接在芯用輥表面上即可。噴鍍層通過以沿著基底 層表面的凹凸來噴鍍氧化鉻等陶瓷材料而形成。因此，形成于基底層的凹部優(yōu)選以比凸部 32的設(shè)計尺寸大出噴鍍層的層厚的程度形成。另一方式的凸部用輥包含芯用輥和超硬合金層。芯用輥與陶瓷輥的芯用輥相同。 超硬合金層形成在芯用輥的表面上，包含碳化鎢等超硬合金。超硬合金層可以通過將形成 為圓筒狀的超硬合金熱套或冷套在芯用輥上來形成。所謂的超硬合金層的熱套是通過加熱 圓筒狀的超硬合金而使其膨脹，并嵌在芯用輥上。另外，所謂的超硬合金層的冷套是通過將 芯用輥冷卻而使其收縮，插入到超硬合金的圓筒中。例如通過激光加工在超硬合金層的表 面形成凹部。另一方式的凸部用輥為例如通過激光加工在硬質(zhì)鐵系輥的表面形成了凹部的輥。 硬質(zhì)鐵系輥例如用于金屬箔的軋制制造。作為硬質(zhì)鐵系輥，例如可舉出由高速鋼、鍛鋼等形 成的輥。高速鋼為添加鉬、鎢、釩等金屬，進行熱處理，提高了硬度的鐵系材料。鍛鋼是通過 對在鑄模中澆鑄鋼液而制造的鋼塊或由該鋼塊制造的鋼坯進行加熱，用壓力機和錘進行鍛 造，或者通過軋制和鍛造進行鍛造成形，然后對其進行熱處理而制造的鐵系材料。根據(jù)光致抗蝕劑法，可以通過在金屬片的表面上形成抗蝕劑圖案，再實施金屬鍍， 從而制作負極集電體31。另外，在凸部32的表面上形成突起的情況下，首先通過光致抗蝕劑法形成比凸部 32的設(shè)計尺寸大的凸部用突起物。通過對該凸部用突起物實施蝕刻，形成在表面上具有突 起的凸部32。另外，通過對凸部32的表面實施鍍覆，也可以形成在表面上具有突起的凸部 32。例如，如圖9和圖10所示，負極活性物質(zhì)層33包含從凸部32的表面向負極集電 體31的外方延伸的多個柱狀體34。柱狀體34在相對于負極集電體31的表面31a垂直的 方向或者相對于所述垂直方向具有傾斜地延伸。另外，多個柱狀體34在相鄰的柱狀體34 之間具有間隙，互相隔離，因此能夠緩和由充放電時的膨脹和收縮帶來的應(yīng)力。其結(jié)果是， 負極活性物質(zhì)層33變得難以從凸部32剝離，也難以發(fā)生負極集電體31以及負極30的變 形。柱狀體34優(yōu)選作為兩個以上的柱狀塊的層疊體而形成。在本實施方式中，如圖10 所示，柱狀體34作為8個柱狀塊34a、34b、34C、34d、34e、34f、34g、34h的層疊體而形成。更 具體地，按照下述形成柱狀體34。首先，以覆蓋凸部32的頂部和與其連接的側(cè)面的一部分 的方式形成柱狀塊34a。接著，以覆蓋凸部32的剩余的側(cè)面和柱狀塊34a的頂部表面的一 部分的方式形成柱狀塊34b。即，在圖10中，柱狀塊34a形成在包含凸部32的頂部的一個端部上，柱狀塊34b 部分與柱狀塊34a重合，但剩余的部分形成在凸部32的另一個端部。進而，以覆蓋柱狀塊34a的頂部表面的剩余部分和柱狀塊34b的頂部表面的一部分的方式形成柱狀塊34c。艮口， 以主要與柱狀塊34a連接的方式形成柱狀塊34c。進而，以主要與柱狀塊34b連接的方式形 成柱狀塊34d。以下同樣地，通過交替層疊柱狀塊3如、34廠348、341!，形成柱狀體34。 狀體34例如可以通過圖11所示的電子束式蒸鍍裝置40而形成。在圖11中， 用實線表示蒸鍍裝置40內(nèi)部的各部件。蒸鍍裝置40包含腔41、第一配管42、固定臺43、 噴嘴44、靶45、未圖示的電子束發(fā)生裝置、電源46和未圖示的第二配管。腔41為耐壓性容器，其內(nèi)部收納第一配管42、固定臺43、噴嘴44和靶45。第一配 管42的一端連接在噴嘴44上，另一端向腔41的外方延伸，經(jīng)由未圖示的質(zhì)量流量控制器 連接在未圖示的原料儲氣瓶或原料氣體制造裝置上。作為原料氣體，可舉出例如氧、氮等。 第一配管42將原料氣體供給到噴嘴44。固定臺43是板狀部件，可自由旋轉(zhuǎn)地被支撐，可以在其厚度方向的一個面上固定 負極集電體31。固定臺43在圖11中的用實線表示的位置和用點劃線表示的位置之間旋 轉(zhuǎn)。用實線表示的位置是固定臺43的固定負極集電體31的一側(cè)的面面對垂直方向下方的 噴嘴44、且固定臺43與水平方向的直線所成的角的角度為的位置。用點劃線表示的 位置是固定臺43的固定負極集電體31的一側(cè)的面面對垂直方向下方的噴嘴44、且固定臺 43與水平方向的直線所成的角的角度為(180-α)°的位置。角度可以根據(jù)柱狀體34 的設(shè)計尺寸等適當選擇。噴嘴44在垂直方向上被設(shè)置在固定臺43與靶45之間，連接著第一配管42的一 端。噴嘴44將從靶45向垂直方向上方上升的合金系活性物質(zhì)的蒸氣和由第一配管42供 給的原料氣體混合，并供給到固定在固定臺43表面上的負極集電體31的表面上。靶45收 納合金系活性物質(zhì)或其原料。電子束發(fā)生裝置對靶45中所收納的合金系活性物質(zhì)或其原 料照射電子束并加熱，使它們的蒸氣產(chǎn)生。電源46設(shè)置在腔41的外部，與電子束發(fā)生裝置電連接，對電子束產(chǎn)生裝置施加用 于產(chǎn)生電子束的電壓。第二配管導(dǎo)入成為腔41內(nèi)的氣氛的氣體。另外，具有與蒸鍍裝置40 相同的結(jié)構(gòu)的電子束式蒸鍍裝置例如由ULVAC株式會社市售。根據(jù)電子束式蒸鍍裝置40，首先將負極集電體31固定在固定臺43上，向腔41內(nèi) 部導(dǎo)入氧氣。在該狀態(tài)下，在靶45上對合金系活性物質(zhì)或其原料照射電子束并加熱，使其 蒸氣產(chǎn)生。在本實施方式中，作為合金系活性物質(zhì)，使用硅。產(chǎn)生的蒸氣向垂直方向上方上 升，通過噴嘴44時，與原料氣體混合后，進一步上升，供給到固定在固定臺43上的負極集電 體31的表面，在未圖示的凸部32的表面上形成含有硅和氧的層。此時，通過在實線的位置配置固定臺43，在凸部表面形成圖10所示的柱狀塊34a。 接著，使固定臺43旋轉(zhuǎn)至點劃線的位置，形成圖10所示的柱狀塊34b。這樣，通過交替地使 固定臺43的位置旋轉(zhuǎn)，作為圖10所示的8個柱狀塊34￡1、3413、34(3、34(1、346、34廠348、3411 的層疊體的柱狀體34被同時形成在多個凸部32的表面上，得到負極活性物質(zhì)層33。合金系活性物質(zhì)例如為用SiOa(0. 05 < a < 1. 95)表示的硅氧化物的情況下，還可 以以在柱狀體34的厚度方向上形成氧的濃度梯度的方式形成柱狀體34。具體地，構(gòu)成為 在與負極集電體31接近的部分提高氧的含量，隨著遠離負極集電體31，減少氧含量。由此， 可以進一步提高凸部32與柱狀體34的接合性。另外，不從噴嘴44供給原料氣體的情況下，形成以硅或錫單質(zhì)為主要成分的柱狀體34。另外，使用負極集電體2 2a代替負極集電體31，并且不旋轉(zhuǎn)固定臺43，在水平方向上 固定時，可以形成負極活性物質(zhì)層22b。圖12是示意地表示其它形式的電子束式蒸鍍裝置50的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。蒸鍍裝置 50包含腔51、輸送機構(gòu)52、氣體供給機構(gòu)58、等離子化機構(gòu)59、硅靶60a、60b、屏蔽板61 和未圖示的電子束發(fā)生機構(gòu)。腔51是具有可減壓的內(nèi)部空間的耐壓性容器，其內(nèi)部空間中 收納輸送機構(gòu)52、氣體供給機構(gòu)58、等離子化機構(gòu)59、硅靶60a、60b、屏蔽板61和電子束發(fā) 生機構(gòu)。輸送機構(gòu)52包含放卷輥53、筒54、卷取輥55和輸送輥56、57。放卷輥53、筒54、 和輸送輥56、57分別可圍繞軸心自由旋轉(zhuǎn)地被設(shè)置。長條形的負極集電體22a被卷繞在放 卷輥53上。筒54的直徑比其它輥大，其內(nèi)部具備未圖示的冷卻機構(gòu)。負極集電體22a沿 筒54的表面被輸送時，負極集電體22a也被冷卻。由此，合金系活性物質(zhì)的蒸氣被冷卻并 析出，形成負極活性物質(zhì)層22b。卷取輥55通過未圖示的驅(qū)動機構(gòu)可圍繞其軸心旋轉(zhuǎn)驅(qū)動地被設(shè)置。負極集電體 22a的一端被固定在卷取輥55上，通過卷取輥55旋轉(zhuǎn)，負極集電體22a從放卷輥53經(jīng)由輸 送輥56、筒54、和輸送輥57而被輸送。然后，表面上形成有負極活性物質(zhì)層22b的負極22 被卷取到卷取輥55上。在形成以硅或錫的氧化物、氮化物等為主要成分的薄膜的情況下，氣體供給機構(gòu) 58將氧、氮等原料氣體供給到腔51內(nèi)。等離子化機構(gòu)59將通過氣體供給機構(gòu)58供給的原 料氣體等離子化。硅靶60a、60b用于形成含有硅的薄膜的情況。屏蔽板61在筒54的垂直 方向下方和硅靶60a、60b的垂直方向上方上，可沿水平方向移動地被設(shè)置。屏蔽板61根據(jù) 負極集電體22a表面的負極活性物質(zhì)層22b的形成情況，適當調(diào)節(jié)其水平方向的位置。電 子束發(fā)生機構(gòu)對硅靶60a、60b照射電子束進行加熱，使硅的蒸氣產(chǎn)生。根據(jù)蒸鍍裝置50，能夠形成由合金系活性物質(zhì)形成的薄膜狀的負極活性物質(zhì)層。 此時，適當選擇腔51內(nèi)的壓力、負極集電體22a的卷取輥55的卷取速度、由氣體供給機構(gòu) 58進行的原料氣體供給的有無、靶60a、60b (合金系活性物質(zhì)原料)的種類、電子束的加速 電壓、電子束的發(fā)射等通過目前的優(yōu)選的實施方式對本發(fā)明進行了說明，但是并非限定性地解釋這樣的 公開內(nèi)容。通過閱讀上述公開內(nèi)容，各種變形和改變對于屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的本領(lǐng)域 技術(shù)人員來說當然是明確的。因此，在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)的精神和范圍的情況下，附加的 權(quán)利要求書應(yīng)當解釋為包含所有的變形和改變。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明的電池包可以用于與以往的非水電解質(zhì)二次電池相同的用途，尤其是作為 個人計算機、便攜式電話、移動設(shè)備、便攜式信息終端(PDA)、便攜式游戲機、攝像機等便攜 式電子設(shè)備的電源是有用的。另外，還期待用作在混合動力電動汽車、燃料電池汽車等中輔 助電動機的二次電池、電動工具、吸塵器、機器人等的驅(qū)動用電源、外接充電式混合動力汽 車(plug-inHEV)的動力源等。
權(quán)利要求
1.一種電池包，其具備非水電解質(zhì)二次電池，其具備電極組、鋰離子傳導(dǎo)性非水電解質(zhì)、以及收納所述電極 組和所述非水電解質(zhì)的電池殼，所述電極組具備含有能嵌入和脫嵌鋰的正極活性物質(zhì)的 正極、含有合金系活性物質(zhì)的負極、和以介于所述正極與所述負極之間的方式配置的絕緣 層；厚度檢測機構(gòu)，其檢測所述電極組的厚度；循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)，其檢測所述非水電解質(zhì)二次電池的充放電循環(huán)次數(shù)；判定機構(gòu)，其根據(jù)由所述厚度檢測機構(gòu)得到的檢測結(jié)果以及由所述循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)得 到的檢測結(jié)果，判定所述非水電解質(zhì)二次電池的更換時間或循環(huán)劣化的有無。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池包，其中，所述判定機構(gòu)根據(jù)由所述厚度檢測機構(gòu)得到 的所述檢測結(jié)果以及由所述循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)得到的所述檢測結(jié)果，判定由所述厚度檢測機 構(gòu)檢測的所述電極組的厚度是否是最小，根據(jù)所述電極組的厚度是最小的判定結(jié)果，計算 所述非水電解質(zhì)二次電池的更換時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池包，其中，預(yù)先向所述判定機構(gòu)輸入所述電極組的最小 厚度的設(shè)定值；在由所述厚度檢測機構(gòu)得到的所述電極組的厚度在所述設(shè)定值X0. 9 所述設(shè)定 值XI. 1的范圍內(nèi)時，所述判定機構(gòu)判定所述電極組的厚度為最小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的電池包，其中，所述厚度檢測機構(gòu)通過測定所 述電極組的內(nèi)壓作為所述電極組的厚度信息來檢測所述電極組的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池包，其中，所述判定機構(gòu)根據(jù)由所述厚度檢測機構(gòu)得到 的檢測結(jié)果以及由所述循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)得到的檢測結(jié)果，計算所述電極組的厚度與所述充 放電循環(huán)次數(shù)的相關(guān)關(guān)系，檢測所述相關(guān)關(guān)系的變化，判定所述非水電解質(zhì)二次電池的循 環(huán)劣化的有無。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池包，其中，所述相關(guān)關(guān)系的變化為所述電極組的厚度相 對于所述充放電循環(huán)次數(shù)的變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池包，其中，所述相關(guān)關(guān)系為比例關(guān)系，所述相關(guān)關(guān)系的變 化為所述比例關(guān)系中的比例常數(shù)的變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池包，其中，所述比例常數(shù)的變化為所述比例常數(shù)變得大 于規(guī)定值的變化。
9.根據(jù)權(quán)利要求5 8中任意一項所述的電池包，其包含外包裝體，所述外包裝體收納 所述非水電解質(zhì)二次電池、所述厚度檢測機構(gòu)、所述循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)和所述判定機構(gòu)；所述非水電解質(zhì)二次電池被固定在所述外包裝體的內(nèi)面的至少一部分上；所述厚度檢測機構(gòu)包含檢測所述電極組的內(nèi)壓的壓力傳感器，取得由所述壓力傳感器 得到的所述電極組的內(nèi)壓的檢測結(jié)果作為所述電極組的厚度信息，由所述檢測結(jié)果計算所 述電極組的厚度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9中任意一項所述的電池包，其還包含通知機構(gòu)，所述通知機構(gòu) 根據(jù)更換時間的判定結(jié)果或有循環(huán)劣化的判定結(jié)果顯示所述判定結(jié)果或者用聲音進行通 知。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 10中任意一項所述的電池包，其還包含充放電控制機構(gòu)，所述充放電控制機構(gòu)根據(jù)更換時間的判定結(jié)果或有循環(huán)劣化的判定結(jié)果使所述非水電解質(zhì)二次 電池的充放電停止。
12.根據(jù)權(quán)利要求1 11中任意一項所述的電池包，其中，所述電極組為層疊型電極組 或扁平型電極組。
13.根據(jù)權(quán)利要求1 12中任意一項所述的電池包，其中，所述合金系活性物質(zhì)為選自 硅系活性物質(zhì)和錫系活性物質(zhì)中的至少一種。
全文摘要
電池包(1)構(gòu)成為具有電池(10)、厚度檢測機構(gòu)(11)、循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)(12)和第一判定機構(gòu)(13)。電池(10)為包含電極組(20)的合金系二次電池，所述電極組(20)具備正極、含有合金系活性物質(zhì)的負極、和絕緣層。厚度檢測機構(gòu)(11)檢測電池(10)的電極組(20)的厚度。循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)(12)檢測電池(10)的充放電循環(huán)次數(shù)。第一判定機構(gòu)(13)根據(jù)由厚度檢測機構(gòu)(11)和循環(huán)數(shù)檢測機構(gòu)(12)得到的檢測結(jié)果，判定電池(10)的更換時間。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在具備合金系二次電池的電池包中，基本準確地預(yù)測所述合金系二次電池的更換時間，提高電池包的便利性。
文檔編號H01M10/44GK102047493SQ200980119699
公開日2011年5月4日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者宇賀治正彌, 山本泰右, 平岡樹, 木下昌洋 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社