(57)【要約】  所定部位の電解液のリチウムイオンの濃度を測定しうるリチウムイオン二次電池、これを用いた組電池、この組電池を搭載した車両および電池搭載機器、リチウムイオン二次電池における濃度相関物理量を取得しうる電池システム、および、リチウムイオン二次電池の劣化検知方法を提供することを課題とする。リチウムイオン二次電池1は、正極板21および負極板22を有する発電要素20と、発電要素を収容してなる電池ケース10と、電池ケース内に保持されてなる、リチウムイオンを含有する電解液30,30H,30Sと、を備え、所定部位に存在する電解液のリチウムイオンの濃度と相関関係を有する濃度相関物理量を測定可能な物理量測定手段M1を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板および負極板を有する発電要素と、
上記発電要素を収容してなる電池ケースと、
上記電池ケース内に保持されてなる、リチウムイオンを含有する電解液と、を備える
リチウムイオン二次電池であって、
所定部位に存在する上記電解液の上記リチウムイオンの濃度と相関関係を有する濃度相関物理量を測定可能な物理量測定手段を備える
リチウムイオン二次電池。
【請求項２】
請求項１に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記電解液は、
その一部をなす保持電解液が、前記発電要素のうち、前記正極板と負極板との間に保持されてなるとともに、
他の一部をなす貯留電解液が、上記保持電解液と相互に流通可能とされた状態で、上記発電要素と前記電池ケースとの間に貯められてなり、
前記物理量測定手段は、
上記貯留電解液の上記リチウムイオンの濃度と相関関係を有する濃度相関物理量を測定可能な貯留電解液物理量測定手段である
リチウムイオン二次電池。
【請求項３】
請求項２に記載のリチウムイオン二次電池であって、
このリチウムイオン二次電池を傾けた姿勢とした場合でも、前記貯留電解液を、上記貯留電解液と相互に流通可能に、かつ、前記物理量測定手段のうち、上記貯留電解液との接触を要する要接触部位に接触する形態に保持する液保持部材を備える
リチウムイオン二次電池。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記貯留電解液物理量測定手段は、
前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、
基準濃度のリチウムイオンを有する基準電解液と、
上記基準電解液を収容する基準液容器部と、
上記基準電解液に接触する第２電極本体部、および、上記基準容器部の外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、
第１面を上記貯留電解液に接し、第２面を上記基準電解液に接しつつ、上記貯留電解液と上記基準電解液とを隔離する隔離部材であって、上記第１面と第２面との間で、上記貯留電解液および上記基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、上記第１測定電極および第２測定電極による上記基準電解液と上記貯留電解液との間の電位の測定を可能とする隔離部材と、を有する
リチウムイオン二次電池。
【請求項５】
請求項４に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記正極板に接続する一方、自身の一部が前記電池ケースの外部に露出してなる正極集電部材と、
前記負極板に接続する一方、自身の一部が上記電池ケースの外部に露出してなる負極集電部材と、を備え、
上記正極板及び上記負極板のいずれかは、
その一部が前記貯留電解液に接触し、前記第１測定電極の前記第１電極本体部を兼ねる接触電極板であり、
上記正極集電部材及び上記負極集電部材のうち、上記接触電極板にかかる集電部材が前記第１導体部を兼ねる
リチウムイオン二次電池。
【請求項６】
請求項５に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記正極板及び前記負極板のうち、
このリチウムイオン二次電池の充電状態を所定範囲内で変化させた場合に、変化する上記正極板の電位の幅である正極電位幅と、変化する上記負極板の電位の幅である負極電位幅とを比較したとき、いずれか小さい値を示す小電位幅電極板を、前記接触電極板としてなる
リチウムイオン二次電池。
【請求項７】
請求項２又は請求項３に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記貯留電解液物理量測定手段は、
前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、
上記第１電極本体部と離間し、前記貯留電解液に接触する第２電極本体部と、上記電池ケースの外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、を有する
リチウムイオン二次電池。
【請求項８】
請求項１に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記電解液は、前記発電要素のうち、前記正極板と負極板との間に保持されてなる保持電解液を含み、
前記物理量測定手段は、
上記保持電解液の前記リチウムイオンの濃度と相関関係を有する濃度相関物理量を測定可能な保持電解液物理量測定手段である
リチウムイオン二次電池。
【請求項９】
複数のリチウムイオン二次電池を有する組電池であって、
上記リチウムイオン二次電池の少なくともいずれかが、請求項１〜８のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池である
組電池。
【請求項１０】
請求項９に記載の組電池であって、
この組電池をなす複数の前記リチウムイオン二次電池のうち、この組電池を充放電させた場合に、最も低い温度になる最低温電池を、前記リチウムイオン二次電池としてなる
組電池。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池、または、請求項９又は請求項１０に記載の組電池を搭載してなる車両。
【請求項１２】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池、または、請求項９又は請求項１０に記載の組電池を搭載してなる電池搭載機器。
【請求項１３】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池と、
前記物理量測定手段を用いて、前記濃度相関物理量を取得する取得手段と、を備える
電池システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電池システムであって、
前記リチウムイオン二次電池を含む、複数のリチウムイオン二次電池を有する組電池を備える
電池システム。
【請求項１５】
請求項１３または請求項１４に記載の電池システムを搭載してなる車両。
【請求項１６】
請求項１３または請求項１４に記載の電池システムを搭載してなる電池搭載機器。
【請求項１７】
正極板および負極板を有する発電要素と、
上記発電要素を収容してなる電池ケースと、
上記電池ケース内に保持されてなる、リチウムイオンを含有する電解液と、を備える
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、
所定部位に存在する上記電解液のリチウムイオンの濃度、または上記濃度と相関関係を有する濃度相関物理量を測定する測定段階を含む
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、
上記電解液は、
その一部をなす保持電解液が、前記発電要素のうち、前記正極板と負極板との間に保持されてなるとともに、
他の一部をなす貯留電解液が、上記保持電解液と相互に流通可能とされた状態で、上記発電要素と前記電池ケースとの間に貯められてなり、
上記測定段階は、
上記貯留電解液の上記リチウムイオンの濃度、または上記濃度と相関関係を有する濃度相関物理量を測定する貯留電解液測定段階である
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、
上記リチウムイオン二次電池は、
これを傾けた姿勢とした場合でも、前記貯留電解液を、上記貯留電解液と相互に流通可能に、かつ、前記物理量測定手段のうち、上記貯留電解液との接触を要する要接触部位に接触する形態に保持する液保持部材を備える
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法。
【請求項２０】
請求項１８又は請求項１９に記載のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、
前記リチウムイオン二次電池は、
前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、
基準濃度のリチウムイオンを有する基準電解液と、
上記基準電解液を収容する基準液容器部と、
上記基準電解液に接触する第２電極本体部、および、上記基準容器部の外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、
第１面を上記貯留電解液に接し、第２面を上記基準電解液に接しつつ、上記貯留電解液と上記基準電解液とを隔離する隔離部材であって、
上記第１面と第２面との間で、上記貯留電解液および上記基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、上記第１測定電極および第２測定電極による上記基準電解液と上記貯留電解液との間の電位の測定を可能とする隔離部材と、を有し、
前記貯留電解液測定段階は、
前記濃度相関物理量として、上記第１測定電極と上記第２測定電極との間に生じる起電力の大きさを測定する
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法。
【請求項２１】
請求項１８又は請求項１９に記載のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、
前記正極板に接続する一方、自身の一部が前記電池ケースの外部に露出してなる正極集電部材と、
前記負極板に接続する一方、自身の一部が上記電池ケースの外部に露出してなる負極集電部材と、を備え、
上記正極板及び上記負極板のいずれかは、
その一部が前記貯留電解液に接触し、前記第１測定電極の前記第１電極本体部を兼ねる接触電極板であり、
上記正極集電部材及び上記負極集電部材のうち、上記接触電極板にかかる集電部材が前記第１導体部を兼ねる
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、
前記正極板及び前記負極板のうち、
このリチウムイオン二次電池の充電状態を所定範囲内で変化させた場合に、変化する上記正極板の電位の幅である正極電位幅と、変化する上記負極板の電位の幅である負極電位幅とを比較したとき、いずれか小さい値を示す小電位幅電極板を、前記接触電極板としてなる
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法。
【請求項２３】
請求項１８又は請求項１９に記載のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、
前記リチウムイオン二次電池は、
前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、
上記第１電極本体部と離間し、前記貯留電解液に接触する第２電極本体部と、上記電池ケースの外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、を有し、
前記貯留電解液測定段階は、
前記濃度相関物理量として、上記第１電極本体部と上記第２電極本体部との間に生じる抵抗の大きさ、上記第１電極本体部と第２電極本体部との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ、および、上記第１電極本体部と第２電極本体部との間に一定電流を流したときに、この第１電極本体部と第２電極本体部との間に生じる電圧の大きさ、の少なくともいずれかを測定する
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法。
【請求項２４】
請求項１７に記載のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、
前記電解液は、前記発電要素のうち、前記正極板と負極板との間に保持されてなる保持電解液を含み、
前記測定段階は、
上記保持電解液の前記リチウムイオンの濃度、または上記濃度と相関関係を有する濃度相関物理量を測定する保持電解液測定段階である
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池、これを用いた組電池、車両、電池搭載機器、電池システム、および、リチウムイオン二次電池の劣化検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド車やノート型パソコン、ビデオカムコーダなどのポータブル電子機器の駆動用電源に、リチウムイオン二次電池が利用されている。
例えば、特許文献１には、ＬｉＰＦ６を非水電解液に用い、リチウム塩の濃度を０．４〜０．８ｍｏｌ／ｌとしたリチウムイオン二次電池が記載されている。【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２１４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、本発明者らは、電池の劣化に伴い内部抵抗が増加したリチウムイオン二次電池では、発電要素の正極板と負極板との間に保持されている電解液のリチウムイオンの濃度が、電池製造時よりも低下していることを発見した。さらに、電池ケース内に、発電要素に保持させるよりも多くの電解液を注入したリチウムイオン二次電池では、電池ケースのうち発電要素外に貯留されている貯留電解液のリチウムイオンの濃度が、電池の劣化とともに高くなることも見出した。これは、上述したように、発電要素の正極板と負極板との間に保持されている電解液におけるリチウムイオンの濃度が低下することとも符合している。【０００５】
本発明は、かかる知見に基づいてなされたものであって、所定部位の電解液のリチウムイオンの濃度を測定しうるリチウムイオン二次電池、この電池を用いた組電池、このような組電池を搭載した車両および電池搭載機器、リチウムイオン二次電池における濃度相関物理量を取得しうる電池システム、および、リチウムイオン二次電池の劣化検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そして、その解決手段は、本発明の一態様において、正極板および負極板を有する発電要素と、上記発電要素を収容してなる電池ケースと、上記電池ケース内に保持されてなる、リチウムイオンを含有する電解液と、を備えるリチウムイオン二次電池であって、所定部位に存在する上記電解液の上記リチウムイオンの濃度と相関関係を有する濃度相関物理量を測定可能な物理量測定手段を備えるリチウムイオン二次電池である。【０００７】
本態様のリチウムイオン二次電池は、濃度相関物理量を測定可能な物理量測定手段を備える。従って、測定した濃度相関物理量から、所定部位に存在する電解液のリチウムイオンの濃度を知ることができる。前述したように、電解液のリチウムイオンの濃度は、部位に応じて電池の劣化とともに低く、あるいは高くなるので、リチウムイオン二次電池が劣化しているか否かを、容易に判断することができる。【０００８】
なお、電解液としては、例えば、発電要素のうち、正極板と負極板との間に保持されている電解液（保持電解液）や、この他に、保持電解液と相互に流通可能とされた状態で、発電要素と電池ケースとの間に貯められた貯留電解液が挙げられる。
また、濃度相関物理量としては、所定部位の存在する電解液のリチウムイオンの濃度と相関関係を有する物理量であれば良い。例えば、上述の電解液と、基準のリチウムイオンの濃度を有する基準電解液とで濃淡電池を構成した場合の、その起電力が挙げられる。また、互いに離間しつつ上述の電解液にそれぞれ接触している２つの電極間の抵抗の大きさが挙げられる。【０００９】
さらに、上述のリチウムイオン二次電池であって、前記電解液は、その一部をなす保持電解液が、前記発電要素のうち、前記正極板と負極板との間に保持されてなるとともに、他の一部をなす貯留電解液が、上記保持電解液と相互に流通可能とされた状態で、上記発電要素と前記電池ケースとの間に貯められてなり、前記物理量測定手段は、上記貯留電解液の上記リチウムイオンの濃度と相関関係を有する濃度相関物理量を測定可能な貯留電解液物理量測定手段であるリチウムイオン二次電池とすると良い。【００１０】
本態様のリチウムイオン二次電池は、貯留電解液に関するリチウムイオンの濃度相関物理量を測定可能な貯留電解液物理量測定手段を備える。従って、この貯留電解液物理量測定手段で測定した濃度相関物理量から、貯留電解液のリチウムイオンの濃度を知り得る。貯留電解液のリチウムイオンの濃度は、前述の通り、電池の内部抵抗値の増大に伴って高くなるので、かくして、リチウムイオン二次電池が劣化しているか否かを、容易に判断することができる。【００１１】
なお、貯留電解液物理量測定手段としては、例えば、貯留電解液と、基準のリチウムイオンの濃度を有する基準電解液とを、セパレータを介して配置し、貯留電解液に接する第１測定電極と基準電解液に接する第２測定電極を設けたものが挙げられる。また、例えば、互いに離間しつつ貯留電解液に接触させた２つの電極が挙げられる。【００１２】
さらに、上述のリチウムイオン二次電池であって、このリチウムイオン二次電池を傾けた姿勢とした場合でも、前記貯留電解液を、上記貯留電解液と相互に流通可能に、かつ、前記物理量測定手段のうち、上記貯留電解液との接触を要する要接触部位に接触する形態に保持する液保持部材を備えるリチウムイオン二次電池とすると良い。【００１３】
上記リチウムイオン二次電池は液保持部材を備えるので、このリチウムイオン二次電池を傾けた姿勢とした場合でも、適切に物理量測定手段を用いて貯留電解液のリチウムイオンの濃度について測定することができる。【００１４】
なお、液保持部材としては、例えば、貯留電解液を吸液可能なスポンジなど絶縁樹脂からなる多孔質体、絶縁セラミックからなる多孔質体が挙げられる。また、電池ケースを傾けても電池ケース内の物理量測定手段の要接触部位の周囲に、貯留電解液を保持可能な液だめを構成する液だめ部材が挙げられる。【００１５】
さらに、上述のいずれかのリチウムイオン二次電池であって、前記貯留電解液物理量測定手段は、前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、基準濃度のリチウムイオンを有する基準電解液と、上記基準電解液を収容する基準液容器部と、上記基準電解液に接触する第２電極本体部、および、上記基準容器部の外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、第１面を上記貯留電解液に接し、第２面を上記基準電解液に接しつつ、上記貯留電解液と上記基準電解液とを隔離する隔離部材であって、上記第１面と第２面との間で、上記貯留電解液および上記基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、上記第１測定電極および第２測定電極による上記基準電解液と上記貯留電解液との間の電位の測定を可能とする隔離部材と、を有するリチウムイオン二次電池とすると良い。【００１６】
或いは、上述のリチウムイオン二次電池であって、前記貯留電解液物理量測定手段は、前記貯留電解液に浸漬される第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、基準濃度のリチウムイオンを有する基準電解液と、上記基準電解液を収容する基準液容器部と、上記基準電解液に浸漬される第２電極本体部、および、上記基準容器部の外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、第１面を上記貯留電解液に接し、第２面を上記基準電解液に接しつつ、上記貯留電解液と上記基準電解液とを隔離する隔離部材であって、上記第１面と第２面との間で、上記貯留電解液および上記基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、上記第１測定電極および第２測定電極による上記基準電解液と上記貯留電解液との間の電位の測定を可能とする隔離部材と、を有するリチウムイオン二次電池とするのが好ましい。【００１７】
上記２つの態様におけるリチウムイオン二次電池は、貯留電解液物理量測定手段として、貯留電解液に接触或いは浸漬している第１測定電極と、基準電解液に接触或いは浸漬している第２測定電極とを有する。これにより、第１測定電極および第２測定電極の間の起電力の大きさと、既知である基準電解液のリチウムイオンの濃度から、貯留電解液のリチウムイオンの濃度を知ることができる。従って、電池が劣化しているか否かを、容易かつ確実に判断することができる。【００１８】
なお、隔離部材は、第１面と第２面との間で、貯留電解液および上記基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、第１測定電極および第２測定電極による基準電解液と貯留電解液との間の電位の測定を可能とする部材である。具体的には、このような特性を有する多孔質のガラス（バイコールガラス等）、セラミックス、樹脂が挙げられる。
また、電解液との接触の形態としては、電気的に電解液と導通できる形態で触れていれば良く、例えば、第１電極本体部或いは第２電極本体部の表面の一部が貯留電解液と触れる形態のほか、この第１電極本体部或いは第２電極本体部の一部又は全部が貯留電解液に浸漬されている場合も含む。【００１９】
さらに、上述のリチウムイオン二次電池であって、前記正極板に接続する一方、自身の一部が前記電池ケースの外部に露出してなる正極集電部材と、前記負極板に接続する一方、自身の一部が上記電池ケースの外部に露出してなる負極集電部材と、を備え、上記正極板及び上記負極板のいずれかは、その一部が前記貯留電解液に接触し、前記第１測定電極の前記第１電極本体部を兼ねる接触電極板であり、上記正極集電部材及び上記負極集電部材のうち、上記接触電極板にかかる集電部材が前記第１導体部を兼ねるリチウムイオン二次電池とすると良い。【００２０】
本態様のリチウムイオン二次電池では、正極板及び負極板のいずれかが第１電極本体部を兼ねる接触電極板であり、正極集電部材及び負極集電部材のうち、接触電極板にかかる集電部材が第１導体部を兼ねる。このため、正極板又は負極板とは別に第１電極本体部を、また、正極集電部材又は負極集電部材とは別に第１導体部を設ける必要がなく、簡易な構成のリチウムイオン二次電池とすることができる。【００２１】
さらに、上述のリチウムイオン二次電池であって、前記正極板及び前記負極板のうち、このリチウムイオン二次電池の充電状態を所定範囲内で変化させた場合に、変化する上記正極板の電位の幅である正極電位幅と、変化する上記負極板の電位の幅である負極電位幅とを比較したとき、いずれか小さい値を示す小電位幅電極板を、前記接触電極板としてなるリチウムイオン二次電池とすると良い。【００２２】
正極板及び負極板では、自身が担持している活物質中に存在するリチウム（リチウムイオン）量によって、正極板の電位或いは負極板の電位が変化する。従って、電池の充電状態を所定範囲（例えば、ＳＯＣ２０〜８０％）で変化させると、正極板や負極板の電位は正極電位幅及び負極電位幅の範囲で変化する。
この場合において、正極板及び負極板のうち、電位変動の大きい電極板（正極電位幅と負極電位幅のうち大きい方の電極板）と第２測定電極とを用いて、これらの間での起電力を測定した場合には、その測定の際の充電状態が異なると、当該電極板の電位が大きく異なるため、貯留電解液の濃度に応じて当該電極板と第２測定電極との間に生じる起電力を、精度良く測定できない。【００２３】
これに対し、本態様のリチウムイオン二次電池では、正極板及び負極板のうち、前述した小電位幅電極板を接触電極板としている。しかも、この接触電極板は第１電極本体部を兼ねている。従って、測定の際の充電状態が異なっていても、小電位幅電極板（接触電極板，第１電極本体部）における電位変動が小さい。従って、この小電位幅電極板を用いることで、第２測定電極との間の起電力を、精度良く測定することができる。【００２４】
または、前述のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池であって、前記貯留電解液物理量測定手段は、前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、上記第１電極本体部と離間し、前記貯留電解液に接触する第２電極本体部と、上記電池ケースの外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、を有するリチウムイオン二次電池とすると良い。【００２５】
或いは、上述のリチウムイオン二次電池であって、前記貯留電解液物理量測定手段は、前記貯留電解液に浸漬される第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、上記第１電極本体部と離間し、前記貯留電解液に浸漬される第２電極本体部と、上記電池ケースの外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、を有するリチウムイオン二次電池とするのが好ましい。【００２６】
上述の２つの態様におけるリチウムイオン二次電池では、貯留電解液物理量測定手段として、共に貯留電解液に接触する、或いは、共に浸漬された第１測定電極および第２測定電極を有する。そこで第１測定電極と第２測定電極との間に電圧を印加すると、両電極間の抵抗の大きさに応じた電流が流れる。この抵抗の大きさは、貯留電解液の導電率によって変化し、この導電率は貯留電解液のリチウムイオンの濃度によって変化する。つまり、第１測定電極−第２測定電極間に生じる抵抗の大きさと、貯留電解液のリチウムイオンの濃度との間には相関関係がある。このことから、第１測定電極−第２測定電極間の抵抗の大きさ、第１測定電極と第２測定電極との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ、あるいは、第１測定電極と第２測定電極との間に一定電流を流したときに両電極間に生じる電圧の大きさから、貯留電解液のリチウムイオンの濃度を知り得る。かくして、電池が劣化しているか否かを、容易かつ確実に判断することができる。【００２７】
または、前述のリチウムイオン二次電池であって、前記電解液は、前記発電要素のうち、前記正極板と負極板との間に保持されてなる保持電解液を含み、前記物理量測定手段は、上記保持電解液の前記リチウムイオンの濃度と相関関係を有する濃度相関物理量を測定可能な保持電解液物理量測定手段であるリチウムイオン二次電池とすると良い。【００２８】
本態様のリチウムイオン二次電池は、保持電解液のリチウムイオンの濃度との間に相関関係がある濃度相関物理量を測定可能な保持電解液物理量測定手段を備える。従って、この保持電解液物理量測定手段により測定する濃度相関物理量から、保持電解液のリチウムイオンの濃度を知り得る。保持電解液のリチウムイオンの濃度は、前述の通り、電池の内部抵抗値の増大に伴って低くなる。かくして、リチウムイオン二次電池が劣化しているか否かを、容易に判断することができる。【００２９】
さらに、本発明の他の態様は、複数のリチウムイオン二次電池を有する組電池であって、上記リチウムイオン二次電池の少なくともいずれかが、前述のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池である組電池である。【００３０】
本態様の組電池では、これに用いている電池の少なくともいずれかが、リチウムイオン二次電池である。従って、これについて濃度相関物理量を取得することで、このリチウムイオン二次電池の劣化の程度、ひいては、この組電池に用いている各リチウムイオン二次電池の劣化の程度を容易に推定することができる。【００３１】
さらに、上述の組電池であって、この組電池をなす複数の前記リチウムイオン二次電池のうち、この組電池を充放電させた場合に、最も低い温度になる最低温電池を、前記リチウムイオン二次電池としてなる組電池とすると良い。【００３２】
発明者らは、リチウムイオン二次電池を比較的大きな電流（ハイレート電流）で充放電するにあたり、その電池の温度が低温であると、その電池における内部抵抗の増加（ハイレート劣化）が促進されることを見出した。
これに対し、本態様の組電池では、用いるリチウムイオン二次電池のうち、最低温電池をなす電池を、前述のリチウムイオン二次電池としている。これにより、この組電池のうちで、ハイレート劣化が最も進みやすい最低温電池について電解液の濃度を測定することができる。従って、この最低温電池におけるハイレート劣化の程度を知ることができるのみならず、組電池に用いる各電池についてのハイレート劣化の程度を適切に推定することができる。【００３３】
さらに、本発明の他の態様は、前述のいずれかのリチウムイオン二次電池、または、上述のいずれかの組電池を搭載してなる車両である。【００３４】
本態様の車両では、搭載しているリチウムイオン二次電池が、または、搭載している組電池で用いている複数のリチウムイオン二次電池のうちの少なくともいずれかが、前述のリチウムイオン二次電池である。このため、例えば、この車両の不使用時や車検時など適宜のタイミングで、このリチウムイオン二次電池について濃度相関物理量を取得できる。これにより、このリチウムイオン二次電池の劣化の程度、あるいはさらにこれと共に組電池を構成している各リチウムイオン二次電池の劣化の程度を把握することができる。かくして、本態様の車両では、搭載しているリチウムイオン二次電池あるいは組電池が劣化しているか否かを容易に推定できる。【００３５】
さらに、本発明の他の態様は、前述のいずれかのリチウムイオン二次電池、または、前述のいずれかの組電池を搭載してなる電池搭載機器である。【００３６】
本態様の電池搭載機器では、搭載しているリチウムイオン二次電池が、または、搭載している組電池で用いている複数のリチウムイオン二次電池のうちの少なくともいずれかが、前述のリチウムイオン二次電池である。このため、例えば、この電池搭載機器の不使用時や修理・点検時など適宜のタイミングで、このリチウムイオン二次電池について濃度相関物理量を取得できる。これにより、このリチウムイオン二次電池の劣化の程度、あるいはさらにこれと共に組電池を構成している各リチウムイオン二次電池の劣化の程度を把握することができる。かくして、本態様の電池搭載機器では、搭載しているリチウムイオン二次電池あるいは組電池が劣化しているか否かを容易に推定できる。【００３７】
さらに、本発明の他の態様は、前述のいずれかのリチウムイオン二次電池と、前記物理量測定手段を用いて、前記濃度相関物理量を取得する取得手段と、を備える電池システムである。【００３８】
本態様の電池システムは、前述のリチウムイオン二次電池と取得手段とを備える。これにより、この電池システムでは、濃度相関物理量を取得して、この電池の劣化の程度を容易に知ることができる。【００３９】
さらに、上述の電池システムであって、前記リチウムイオン二次電池を含む、複数のリチウムイオン二次電池を有する組電池を備える電池システムとすると良い。【００４０】
本態様の電池システムは、前述のリチウムイオン二次電池を含む組電池を備える。これにより、電池システムが、このリチウムイオン二次電池についての濃度相関物理量を取得することで、このリチウムイオン二次電池の劣化の程度、さらにはこれと共に組電池を構成している各リチウムイオン二次電池の劣化の程度を容易に把握することができる。【００４１】
さらに、本発明の他の態様は、上述のいずれかの電池システムを搭載してなる車両である。【００４２】
本態様の車両は上述の電池システムを備える。このため、本態様の車両では、電池システムにより、前述のリチウムイオン二次電池の濃度相関物理量を取得して、このリチウムイオン二次電池の、あるいはさらに組電池内の各電池の劣化状況を検知できる。さらには、電池あるいは組電池（各電池）を、その劣化の状況に応じて適切に使用することも可能となる。【００４３】
さらに、本発明の他の態様は、前述のいずれかの電池システムを搭載してなる電池搭載機器である。【００４４】
本態様の電池搭載機器は上述の電池システムを備える。このため、本態様の電池搭載機器では、電池システムにより、前述のリチウムイオン二次電池の濃度相関物理量を取得して、このリチウムイオン二次電池の、あるいはさらに組電池内の各電池の劣化状況を検知できる。さらには、電池あるいは組電池（各電池）を、その劣化の状況に応じて適切に使用することも可能となる。【００４５】
さらに、本発明の他の態様は、正極板および負極板を有する発電要素と、上記発電要素を収容してなる電池ケースと、上記電池ケース内に保持されてなる、リチウムイオンを含有する電解液と、を備えるリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、所定部位に存在する上記電解液のリチウムイオンの濃度、または上記濃度と相関関係を有する濃度相関物理量を測定する測定段階を含むリチウムイオン二次電池の劣化検知方法である。【００４６】
本態様のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法は、上述の測定段階を含む。このため、この測定段階で得た電解液のリチウムイオンの濃度、または濃度相関物理量を用いて、リチウムイオン二次電池が劣化しているか否かを容易に検知することができる。【００４７】
さらに、上述のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、上記電解液は、その一部をなす保持電解液が、前記発電要素のうち、前記正極板と負極板との間に保持されてなるとともに、他の一部をなす貯留電解液が、上記保持電解液と相互に流通可能とされた状態で、上記発電要素と前記電池ケースとの間に貯められてなり、上記測定段階は、上記貯留電解液の上記リチウムイオンの濃度、または上記濃度と相関関係を有する濃度相関物理量を測定する貯留電解液測定段階であるリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とすると良い。【００４８】
本態様のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法は、貯留電解液測定段階を含む。このため、この貯留電解液測定段階で得た貯留電解液のリチウムイオンの濃度、または濃度相関物理量を用いて、リチウムイオン二次電池が劣化しているか否かを容易に検知することができる。【００４９】
さらに、上述のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、上記リチウムイオン二次電池は、これを傾けた姿勢とした場合でも、前記貯留電解液を、上記貯留電解液と相互に流通可能に、かつ、前記物理量測定手段のうち、上記貯留電解液との接触を要する要接触部位に接触する形態に保持する液保持部材を備えるリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とすると良い。【００５０】
本態様のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法では、リチウムイオン二次電池が液保持部材を備えるので、このリチウムイオン二次電池を傾けた姿勢とした場合でも、物理量測定手段の要接触部位を用いて貯留電解液について測定可能であり、確実にリチウムイオン二次電池の劣化を検知できる。【００５１】
さらに、上述のいずれかのリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、前記リチウムイオン二次電池は、前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、基準濃度のリチウムイオンを有する基準電解液と、上記基準電解液を収容する基準液容器部と、上記基準電解液に接触する第２電極本体部、および、上記基準容器部の外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、第１面を上記貯留電解液に接し、第２面を上記基準電解液に接しつつ、上記貯留電解液と上記基準電解液とを隔離する隔離部材であって、上記第１面と第２面との間で、上記貯留電解液および上記基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、上記第１測定電極および第２測定電極による上記基準電解液と上記貯留電解液との間の電位の測定を可能とする隔離部材と、を有し、前記貯留電解液測定段階は、前記濃度相関物理量として、上記第１測定電極と上記第２測定電極との間に生じる起電力の大きさを測定するリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とすると良い。【００５２】
或いは、上述のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、前記リチウムイオン二次電池は、前記貯留電解液に浸漬される第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、基準濃度のリチウムイオンを有する基準電解液と、上記基準電解液を収容する基準液容器部と、上記基準電解液に浸漬される第２電極本体部、および、上記基準容器部の外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、第１面を上記貯留電解液に接し、第２面を上記基準電解液に接しつつ、上記貯留電解液と上記基準電解液とを隔離する隔離部材であって、上記第１面と第２面との間で、上記貯留電解液および上記基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、上記第１測定電極および第２測定電極による上記基準電解液と上記貯留電解液との間の電位の測定を可能とする隔離部材と、を有し、前記貯留電解液測定段階は、前記濃度相関物理量として、上記第１測定電極と上記第２測定電極との間に生じる起電力の大きさを測定するリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とすると良い。【００５３】
上述の２つの態様におけるリチウムイオン二次電池の劣化検知方法では、貯留電解液測定段階において、第１測定電極と第２測定電極の間に生じる起電力の大きさを測定する。この起電力の大きさは、貯留電解液のリチウムイオンの濃度と相関関係を有している。従って、この起電力の大きさから、リチウムイオン二次電池の劣化の程度を容易に知ることができる。【００５４】
さらに、上述のいずれかのリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、前記正極板に接続する一方、自身の一部が前記電池ケースの外部に露出してなる正極集電部材と、前記負極板に接続する一方、自身の一部が上記電池ケースの外部に露出してなる負極集電部材と、を備え、上記正極板及び上記負極板のいずれかは、その一部が前記貯留電解液に接触し、前記第１測定電極の前記第１電極本体部を兼ねる接触電極板であり、上記正極集電部材及び上記負極集電部材のうち、上記接触電極板にかかる集電部材が前記第１導体部を兼ねるリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とすると良い。【００５５】
本態様のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法では、正極板及び負極板のいずれかが第１電極本体部を兼ねる接触電極板であり、正極集電部材及び負極集電部材のうち、接触電極板にかかる集電部材が第１導体部を兼ねる。このため、正極板又は負極板とは別に第１電極本体部を、また、正極集電部材又は負極集電部材とは別に第１導体部を設ける必要がなく、簡易な構成でリチウムイオン二次電池の劣化を検知できる。【００５６】
さらに、上述のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、前記正極板及び前記負極板のうち、このリチウムイオン二次電池の充電状態を所定範囲内で変化させた場合に、変化する上記正極板の電位の幅である正極電位幅と、変化する上記負極板の電位の幅である負極電位幅とを比較したとき、いずれか小さい値を示す小電位幅電極板を、前記接触電極板としてなるリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とすると良い。【００５７】
本態様のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法では、正極板及び負極板のうち、小電位幅電極板を接触電極板としている。しかも、この接触電極板は第１電極本体部を兼ねている。このため、充電状態の違いによる小電位幅電極板（接触電極板，第１電極本体部）の電位の変動が小さい。従って、この小電位幅電極板（第１電極本体部）と第２測定電極との間の起電力を精度良く測定できるので、より適切にリチウムイオン二次電池の劣化を検知できる。【００５８】
または、前述のいずれかのリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、前記リチウムイオン二次電池は、前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、上記第１電極本体部と離間し、前記貯留電解液に接触する第２電極本体部と、上記電池ケースの外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、を有し、前記貯留電解液測定段階は、前記濃度相関物理量として、上記第１電極本体部と上記第２電極本体部との間に生じる抵抗の大きさ、上記第１電極本体部と第２電極本体部との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ、および、上記第１電極本体部と第２電極本体部との間に一定電流を流したときに、この第１電極本体部と第２電極本体部との間に生じる電圧の大きさ、の少なくともいずれかを測定するリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とすると良い。【００５９】
或いは、上述のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、前記リチウムイオン二次電池は、前記貯留電解液に浸漬される第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、上記第１電極本体部と離間し、前記貯留電解液に浸漬される第２電極本体部と、上記電池ケースの外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、を有し、前記貯留電解液測定段階は、前記濃度相関物理量として、上記第１電極本体部と上記第２電極本体部との間に生じる抵抗の大きさ、上記第１電極本体部と第２電極本体部との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ、および、上記第１電極本体部と第２電極本体部との間に一定電流を流したときに、この第１電極本体部と第２電極本体部との間に生じる電圧の大きさ、の少なくともいずれかを測定するリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とするのが好ましい。【００６０】
上述の２つの態様におけるリチウムイオン二次電池の劣化検知方法では、貯留電解液測定段階において、第１測定電極と第２測定電極を用いて、上述の抵抗、電流および電圧の少なくともいずれかの大きさを測定する。このような抵抗、電流あるいは電圧の大きさは、貯留電解液のリチウムイオンの濃度との間に相関関係がある。従って、これらの大きさから、リチウムイオン二次電池の劣化の程度を容易に知ることができる。【００６１】
または、前述のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、前記電解液は、前記発電要素のうち、前記正極板と負極板との間に保持されてなる保持電解液を含み、前記測定段階は、上記保持電解液の前記リチウムイオンの濃度、または上記濃度と相関関係を有する濃度相関物理量を測定する保持電解液測定段階であるリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とすると良い。【００６２】
保持電解液のリチウムイオンの濃度は、前述の通り、電池の内部抵抗値の増大に伴って低くなる。本態様のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法では、保持電解液測定段階において、保持電解液のリチウムイオンの濃度、あるいは、濃度相関物理量を知ることができる。このため、リチウムイオン二次電池が劣化しているか否かを容易に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】実施形態１，変形形態１，２にかかる電池の斜視図である。
【図２】実施形態１にかかる電池の部分断面図である。
【図３】実施形態１にかかる電池の断面図（図２のＡ−Ａ断面）である。
【図４】実施形態１にかかる電池について、貯留電解液におけるリチウムイオンの濃度と起電力との関係を示すグラフである。
【図５】実施形態１にかかる電池について、充放電のサイクル数と内部抵抗初期比との関係を示すグラフである。
【図６】変形形態１にかかる電池の部分断面図である。
【図７】変形形態２にかかる電池の部分断面図である。
【図８】変形形態２にかかる電池の断面図（図７のＢ−Ｂ断面）である。
【図９】変形形態２にかかる電池の部分拡大断面図（図８のＣ部）である。
【図１０】リチウムイオン二次電池の部分断面図である。
【図１１】リチウムイオン二次電池の説明図である。
【図１２】変形形態３にかかる電池の斜視図である。
【図１３】変形形態３にかかる電池の部分断面図である。
【図１４】変形形態３にかかる電池の断面図（図１３のＤ−Ｄ断面）である。
【図１５】実施形態２にかかる組電池の部分切欠斜視図である。
【図１６】変形形態４にかかる組電池の部分切欠斜視図である。
【図１７】実施形態２にかかる組電池の説明図である。
【図１８】充放電サイクル試験に用いる充放電パターンである。
【図１９】電池の、充放電のサイクル数と内部抵抗初期比との関係を示すグラフである。
【図２０】実施形態３にかかる車両の説明図である。
【図２１】実施形態４にかかるノート型パーソナルコンピュータの説明図である。
【図２２】実施形態５，６にかかる車両の説明図である。
【図２３】実施形態５にかかる車両に搭載した組電池の説明図である。
【図２４】実施形態５，７にかかる電池システムの説明図である。
【図２５】実施形態５，７にかかる電池の劣化検知のフローチャートである。
【図２６】実施形態６にかかる車両に搭載した組電池の説明図である。
【図２７】実施形態６にかかる電池システムの説明図である。
【図２８】実施形態７にかかるノート型パーソナルコンピュータの説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１，１０１，２０１，３０１  電池（リチウムイオン二次電池）
２  （濃度測定機能のない）リチウムイオン二次電池
１０  電池ケース
２０  発電要素
２１  正極板
２２  負極板（第１電極本体部，接触電極板，小電位幅電極板）
２３  セパレータ
３０  電解液
３０Ｈ  保持電解液
３０Ｓ  貯留電解液
４０，１４０，２４０  第１測定電極
４１，１４１，２４１  第１電極本体部
４２，１４２，２４２  第１導線（第１導体部）
５０，１５０，２５０  第２測定電極
５１，１５１，２５１  第２電極本体部
５２，１５２，２５２  第２導線（第２導体部）
６０  基準電解液
６１  円筒容器
６１Ｂ  底部
７１  正極集電部材
７２  負極集電部材（第１導体部，集電部材）
８０  フィルタ（隔離部材，要接触部位）
８０ａ  （フィルタの）第１面
８０ｂ  （フィルタの）第２面
３３５  スポンジ（液保持部材）
４００，７００，１０００  組電池
５００，８００，１１００  車両
６００，９００  ノート型パーソナルコンピュータ（電池搭載機器）
６１０，９１０  バッテリパック（組電池）
７２１Ａ  起電力取得回路（取得手段）
Ｍ１，Ｍ４  濃度差起電力測定手段（物理量測定手段，貯留電解液物理量測定手段）
Ｍ２  貯留電解液抵抗測定手段（物理量測定手段，貯留電解液物理量測定手段）
Ｍ３  保持電解液抵抗測定手段（物理量測定手段，保持電解液物理量測定手段）
ＭＮ  最低温電池
ＳＶ１，ＳＶ２  車両電池システム（電池システム）
ＳＰ１  ＰＣ電池システム（電池システム）
ＤＶＰ  正極電位幅
ＤＶＮ  負極電位幅
【発明を実施するための最良の形態】
【００６５】
（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１について、図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態１にかかる電池１について説明する。図１に電池１の斜視図を、図２に電池１の部分断面図を、図３に電池１の断面図（図２のＡ−Ａ断面）を示す。
本実施形態１にかかる電池１は、矩形箱形の電池ケース１０、発電要素２０、電解液３０のほか、濃度差起電力測定手段Ｍ１を備える捲回形のリチウムイオン二次電池である。【００６６】
このうち、電池ケース１０は、共にステンレス鋼製の電池ケース本体１１および封口蓋１２を有する。このうち電池ケース本体１１は有底矩形箱形であり、内側全面に図示しない樹脂からなる絶縁フィルムを貼付している。【００６７】
封口蓋１２は矩形板状であり、電池ケース本体１１の開口部１１Ａを閉塞して、この電池ケース本体１１に溶接されている。この封口蓋１２には、後述する発電要素２０と接続している正極集電部材７１および負極集電部材７２のうち、それぞれ先端に位置する正極端子部７１Ａおよび負極端子部７２Ａが貫通して、上面１２ａから突出している。これら正極端子部７１Ａおよび負極端子部７２Ａと封口蓋１２との間には、それぞれ樹脂製の絶縁部材７５が介在され、互いを絶縁している。
また、封口蓋１２には、後述する第１測定電極４０の第１導線４２、および第２測定電極５０の第２導線５２が貫通して、上面１２ａから突出している。さらに、この封口蓋１２には矩形板状の安全弁７７も封着されている。【００６８】
また、発電要素２０は、帯状の正極板２１および負極板２２が、ポリエチレンからなる帯状のセパレータ２３を介して扁平形状に捲回されてなる（図３参照）。なお、この発電要素２０の正極板２１および負極板２２はそれぞれ、クランク状に屈曲した板状の正極集電部材７１または負極集電部材７２と接合されている。具体的には、図３に示すように、負極板２２のうち、セパレータ２３の第２端部２３Ｂから突出し銅箔からなる負極リード部２２ｆのおよそ半分（図３中、上方）が、負極集電部材７２に密着して溶接されている。なお、正極板２１の正極リード部２１ｆも同様にして、正極集電部材７１と溶接されている。【００６９】
正極板２１は、帯状のアルミ箔のうち、一方辺に沿う正極リード部２１ｆを残して、その両面に図示しない正極活物質層を担持してなる。この正極活物質層には、正極活物質のニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、導電剤のアセチレンブラック、および、結着剤のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）が含まれる。なお、正極活物質層におけるこれらの質量比は、ＬｉＮｉＯ２が９０ｗｔ％、アセチレンブラックが７ｗｔ％、ＰＴＦＥが１ｗｔ％、ＣＭＣが２ｗｔ％である。
また、負極板２２は、帯状の銅箔のうち、一方辺に沿う負極リード部２２ｆを残して、その両面に図示しない負極活物質層を担持してなる。この負極活物質層には、グラファイトおよび結着剤が含まれる。【００７０】
また、電解液３０は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）とを、体積比でＥＣ：ＥＭＣ＝３：７に調整した混合有機溶媒に、溶質としてＬｉＰＦ６を添加し、リチウムイオンを１ｍｏｌ／ｌの濃度とした有機電解液である。
なお、本実施形態１では、この電解液３０を保持される部位の違いにより分類する。即ち、上述の発電要素２０のうち、正極板２１と負極板２２との間に保持されている電解液を保持電解液３０Ｈと呼ぶ。また、発電要素２０に保持させるよりも多くの電解液を電池ケース１０に注入したことにより、図２に示すように、保持電解液３０Ｈと相互に流通可能とされた状態で、発電要素２０と電池ケース１０との間のうちの、電池ケース１０内部の下部１０Ｂに貯められている電解液を貯留電解液３０Ｓと呼ぶこととする。【００７１】
次に、濃度差起電力測定手段Ｍ１について説明する。この濃度差起電力測定手段Ｍ１は、貯留電解液３０Ｓに浸漬されている第１測定電極４０、基準電解液６０、この基準電解液６０を収容する円筒容器６１、基準電解液６０に浸漬されている第２測定電極５０、および、貯留電解液３０Ｓと基準電解液６０とを隔離するフィルタ８０を備える。
このうち、第１測定電極４０および第２測定電極５０は、いずれもニッケルからなる矩形メッシュ形状の担持体４１Ａ，５１Ａの両面に、金属リチウムからなる第１金属板４１Ｌおよび第２金属板５１Ｌを保持させてなる第１電極本体部４１および第２電極本体部５１と、第１導線４２および第２導線５２とを有する。このうち第１導線４２および第２導線５２は、電極本体部４１，５１とそれぞれ導通するニッケル線４２Ｘ，５２Ｘの周りを絶縁樹脂の被覆部材４２Ｙ，５２Ｙで覆ってなる。【００７２】
第１測定電極４０の第１電極本体部４１は、上述の貯留電解液３０Ｓに浸漬されている。一方、第２測定電極５０は、第２電極本体部５１と第２導線５２の一部が、ガラス製の円筒容器６１内に配置されている。この円筒容器６１には、上述の電解液３０と同様の組成の基準電解液６０、即ち、エチレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）とを、体積比でＥＣ：ＥＭＣ＝３：７に調整した混合有機溶媒に、溶質としてＬｉＰＦ６を添加し、リチウムイオンを１ｍｏｌ／ｌの濃度に調整した電解液が封入されている。従って、第２測定電極５０の第２電極本体部５１は、円筒容器６１内の基準電解液６０に浸漬されている。【００７３】
上述の円筒容器６１は、図２に示すように、その底部６１Ｂが貯留電解液３０Ｓに浸漬されている。ところで、この円筒容器６１の底部６１Ｂには、多孔質のガラス板からなるフィルタ８０が設けられている。このフィルタ８０は、貯留電解液３０Ｓおよび基準電解液６０の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、第１測定電極４０と第２測定電極５０による、貯留電解液３０Ｓと基準電解液６０との間の電位の測定を可能とする。【００７４】
なお、第１測定電極４０の第１導線４２は、電池ケース本体１１の第１側部１１ｍに、樹脂からなる２つの固定部材４２Ｚを介して固定されている。これにより、第１測定電極４０の第１電極本体部４１は、例えば、発電要素２０との接触を免れるので、電池１における短絡の発生を抑制できる。第２測定電極５０の第２導線５２も同様に固定されている。一方、円筒容器６１は、電池ケース本体１１の第２側部１１ｎに接着されている。【００７５】
ところで、発明者らは、上述の電池１と同様であるが、電池ケース１０内の電解液３０（貯留電解液３０Ｓ）のリチウムイオン濃度を異ならせた電池を作製した。
各電池について、第１電極本体部４１と第２電極本体部５１との間に生じる起電力を測定した。具体的には、第１測定電極４０の第１導線４２、および、第２測定電極５０の第２導線５２を電圧計に接続して電圧を測定した。【００７６】
上述の結果を図４に示す。図４は、各電池の貯留電解液におけるリチウムイオン濃度と、第１電極本体部４１および第２電極本体部５１の間に生じた起電力との関係を示すグラフである。このグラフから判るように、貯留電解液３０Ｓにおけるリチウムイオン濃度と、電極本体部４１，５１間の起電力との間には相関関係があることが判る。【００７７】
次いで、本実施形態１にかかる電池１について、充放電サイクル試験を行った。
具体的には、雰囲気温度２５℃に温度制御された恒温槽内に電池１を静置し、電池ＳＯＣ５０％を中心にして、放電２０Ｃを１０秒間、充電４Ｃを５０秒間のパルス充放電サイクル試験を行った。【００７８】
また、上述の充放電サイクル試験の途中で、定期的に電池１の内部抵抗測定、および、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオンの濃度を測定した。具体的には、内部抵抗測定は、雰囲気温度２５℃において、電池ＳＯＣ５０％のものに、放電レートが２０Ｃで１０秒間の放電を行う。
また、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオンの濃度は、第１測定電極４０および第２測定電極５０を電圧計に接続し、第１電極本体部４１および第２電極本体部５１の間に生じる起電力を測定し、図４のグラフによってリチウムイオン濃度に換算することで得た。【００７９】
上述の試験結果を図５に示す。図５は、電池１に行った充放電サイクル数と、充放電サイクル試験前の初期の電池１の内部抵抗値を基準として規格化した、電池１の内部抵抗初期比との、および、貯留電解液中のリチウムイオン濃度との関係を示すグラフである。このグラフによれば、充放電サイクル数の増加に伴い、電池１の内部抵抗初期比が高くなる、即ち、電池１の内部抵抗値が増大すると、これと共に、貯留電解液３０Ｓにおけるリチウムイオンの濃度も高くなっていることが判る。【００８０】
逆にこの結果から、電池１において、第１電極本体部４１と第２電極本体部５１との間に生じた起電力の大きさから、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度を知ることで、電池１の内部抵抗値が増大しているか否か、即ち、電池１が劣化しているか否かを、容易に知り得ることが判る。具体的には、以下のようにして、電池１の劣化を検知することができる。【００８１】
本実施形態１における電池１の劣化検知方法のうち、貯留電解液測定段階では、第１測定電極４０と第２測定電極５０とを電圧計に接続し、第１電極本体部４１および第２電極本体部５１の間に生じている起電力を測定する。
次にこの起電力から、上述の貯留電解液３０Ｓにおけるリチウムイオン濃度と起電力との相関関係（図４参照）を基に貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度を算出する。
算出した貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度は、上述（図５参照）のように、電池１の内部抵抗初期比との相関関係を有しているので、このリチウムイオン濃度の変化から各時点での電池１の内部抵抗値の変化を知ることができる。
かくして、この起電力の大きさから、電池１の劣化の程度を容易に知ることができる。【００８２】
（変形形態１）
次に、本発明の変形形態１にかかる電池について、図６を参照しつつ説明する。
本変形形態１の電池１０１では、貯留電解液抵抗測定手段Ｍ２を有している点が、前述の実施形態１と異なり、それ以外は同様である。
そこで、異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略または簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。【００８３】
図６には本変形形態１にかかる電池１０１の部分断面図を示す。この電池１０１は、実施形態１と同様、矩形箱形の電池ケース１０、発電要素２０、電解液３０のほか、貯留電解液抵抗測定手段Ｍ２を備える捲回形のリチウムイオン二次電池である。【００８４】
このうち貯留電解液抵抗測定手段Ｍ２について説明する。この貯留電解液抵抗測定手段Ｍ２は、貯留電解液３０Ｓにいずれも浸漬している第１測定電極１４０および第２測定電極１５０を備える。
第１測定電極１４０および第２測定電極１５０は、実施形態１と同様に、担持体１４１Ａ，１５１Ａの両面に、リチウムからなる第１金属板１４１Ｌおよび第２金属板１５１Ｌを保持させてなる第１電極本体部１４１および第２電極本体部１５１と、第１導線１４２および第２導線１５２とを有する。また、第１導線１４２および第２導線１５２は、実施形態１と同様、電極本体部１４１，１５１とそれぞれ導通するニッケル線１４２Ｘ，１５２Ｘの周りを絶縁樹脂の被覆部材１４２Ｙ，１５２Ｙで覆ってなる。【００８５】
第１測定電極１４０の第１電極本体部１４１、および、第２測定電極１５０の第２電極本体部１５１は、図６に示すように、互いに離間しつつ、いずれも貯留電解液３０Ｓに浸漬されている。なお、第１導線１４２および第２導線１５２は、電池ケース本体１１の第１側部１１ｍおよび第２側部１１ｎに、樹脂からなる２つの固定部材１４２Ｚ，１５２Ｚを介して固定されている。これにより、第１電極本体部１４１および第２電極本体部１５１を確実に離間させるほか、第１電極本体部１４１および第２電極本体部１５１は、いずれも発電要素２０との接触を免れるので、電池１０１における短絡の発生を抑制できる。
また、第１導線１４２および第２導線１５２は、封口蓋１２を通じて電池ケース１０の外部に延出している。【００８６】
この電池１０１では、この第１電極本体部１４１と第２電極本体部１５１との間に電圧を印加すると、両電極間の抵抗の大きさに応じた電流が流れる。この抵抗の大きさは、貯留電解液３０Ｓの導電率によって変化し、この導電率は貯留電解液３０Ｓ中のリチウムイオンの濃度によって変化する。つまり、第１電極本体部１４１および第２電極本体部１５１の間に生じる抵抗の大きさと、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度との間には相関関係がある。このことから、第１電極本体部１４１および第２電極本体部１５１間の抵抗の大きさ（第１測定電極１４０と第２測定電極１５０との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ）から、貯留電解液３０Ｓ中のリチウムイオンの濃度や濃度変化の程度を知り得る。かくして、電池１０１が劣化しているか否かを、容易に知ることができる。【００８７】
具体的には、貯留電解液測定段階において、第１測定電極１４０に電流計を接続し、電流計と第２測定電極１５０との間に所定電圧を印加して、電流計により第１，第２測定電極１４０，１５０間に流れる電流値を測定する。
次にこの電流値と印加した電圧から、測定電極１４０，１５０間の抵抗値を算出し、予め得ておいた貯留電解液３０Ｓにおけるリチウムイオン濃度と抵抗値との相関関係を基に、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度を算出する。
算出した貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度は、前述（図５参照）のように、電池１０１の内部抵抗初期比と相関関係を有しているから、このリチウムイオン濃度の変化から各時点での電池１０１の内部抵抗値の変化を知ることができる。
かくして、本変形形態１にかかる電池１０１の劣化検知方法でも、抵抗値（電流値）の大きさから、電池１０１の劣化の程度を容易に知ることができる。【００８８】
（変形形態２）
次に、本発明の変形形態２にかかる電池２０１について、図７〜図９を参照しつつ説明する。
本変形形態２の電池２０１では、保持電解液抵抗測定手段Ｍ３を有している点が、前述の実施形態１と異なり、それ以外は同様である。
そこで、異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略または簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。【００８９】
図７には本変形形態２にかかる電池２０１の部分断面図を示す。この電池２０１は、実施形態１と同様、矩形箱形の電池ケース１０、発電要素２０、電解液３０のほか、保持電解液抵抗測定手段Ｍ３を備える捲回形のリチウムイオン二次電池である。【００９０】
このうち保持電解液抵抗測定手段Ｍ３は、発電要素２０のうち、正極板２１および負極板２２の間に保持されてなる保持電解液３０Ｈに接触している第１電極本体部２４１、および、この第１電極本体部２４１と離間し、保持電解液３０Ｈに接触している第２電極本体部２５１を備える。なお、第１測定電極２４０および第２測定電極２５０は、実施形態１と同様に、担持体２４１Ａ，２５１Ａの両面に、第１金属板２４１Ｌおよび第２金属板２５１Ｌを保持させてなる、上述の第１電極本体部２４１および第２電極本体部２５１と、第１導線２４２および第２導線２５２とを有する。また、第１導線２４２および第２導線２５２は、実施形態１と同様、電極本体部２４１，２５１とそれぞれ導通するニッケル線２４２Ｘ，２５２Ｘの周りを絶縁樹脂の被覆部材２４２Ｙ，２５２Ｙで覆ってなる。【００９１】
第１電極本体部２４１および第２電極本体部２５１は、正極板２１と負極板２２との間に介在しているセパレータ２３の第１端部２３Ａから、発電要素２０の中央側に向けて、それぞれ挿入されて、セパレータ２３の一方の面側に、互いに離間して並べられている（図７，８，９参照）。そして、第１電極本体部２４１と第２電極本体部２５１には、セパレータ２３の保持する保持電解液３０Ｈが接触している（図８，９参照）。【００９２】
この第１電極本体部２４１および第２電極本体部２５１と、正極板２１（あるいは負極板２２）との間には、第１電極本体部２４１、第２電極本体部２５１を覆うように、セパレータ２３と同様のポリエチレンからなる第１絶縁膜２３ＳＡおよび第２絶縁膜２３ＳＢが介在している。これにより、第１電極本体部２４１および第２電極本体部２５１は、負極板２２と絶縁されている（図８，９参照）。なお、発電要素２０から引き出された第１導線２４２および第２導線２５２は、それぞれ電池ケース本体１１の第１側部１１ｍ、および封口蓋１２に、樹脂からなる複数の固定部材２４２Ｚ，２５２Ｚを介して固定されている。【００９３】
このように、本変形形態２にかかる電池２０１は、保持電解液３０Ｈに接触している第１電極本体部２４１と第２電極本体部２５１を備える。変形形態１の電池１０１と同様、第１電極本体部２４１と第２電極本体部２５１との間に一定電圧を印加すれば、保持電解液３０Ｈを通じて電流が流れる。この電極本体部２４１，２５１間の抵抗の大きさは、保持電解液３０Ｈのリチウムイオン濃度に応じて変化する。つまり、電池２０１は、保持電解液３０Ｈのリチウムイオン濃度との間に相関関係がある抵抗値（電流値）を測定可能な保持電解液抵抗測定手段Ｍ３を備える。従って、この電池２０１では、この保持電解液抵抗測定手段Ｍ３により測定する抵抗の大きさ（第１電極本体部２４１と第２電極本体部２５１との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ）から、保持電解液３０Ｈのリチウムイオン濃度を知り得る。保持電解液３０Ｈのリチウムイオン濃度は、前述の通り、電池２０１の内部抵抗値の増大に伴って低くなる。かくして、電池２０１が劣化しているか否かを、容易に判断することができる。【００９４】
具体的には、保持電解液測定段階において、第１測定電極２４０に電流計に接続し、電流計と第２測定電極２５０との間に所定電圧を印加して、電流計により第１，第２測定電極２４０，２５０間に流れる電流値を測定する。
次にこの電流値と印加した電圧から、測定電極２４０，２５０間の抵抗値を算出し、予め得ておいた保持電解液３０Ｈにおけるリチウムイオン濃度と抵抗値との相関関係を基に、保持電解液３０Ｈのリチウムイオン濃度を算出する。
算出した保持電解液３０Ｈのリチウムイオン濃度は、電池２０１の内部抵抗値と相関関係を有しているから、このリチウムイオン濃度の変化から各時点での電池２０１の内部抵抗値の変化を知ることができる。
かくして、本変形形態２にかかる電池２０１の劣化検知方法でも、抵抗値（電流値）の大きさから、電池２０１の劣化の程度を容易に知ることができる。【００９５】
（変形形態３）
前述の実施形態１及び変形形態１，２では、発電要素の電極（正電極，負電極）とは別に設けた第１測定電極及び第２測定電極を用いて、貯留電解液での起電力、所定電圧を印加したときの電流値、或いは、保持電解液で所定電圧を印加したときの電流値を測定した。
これに対し、これらにおける第１測定電極を省略し、発電要素の正極板或いは負極板が第１測定電極の第１電極本体部を兼ねる形態とすることも考えられる。【００９６】
この形態の電池としては、正極板及び負極板のいずれを用いるものも考え得る。そこでどちらがより好ましいかについて、以下に検討する。
正極板及び負極板は、自身が担持している活物質中に存在するリチウム（リチウムイオン）量によって、正極板の正極電位、或いは、負極板の負極電位が変化してしまう。従って、電池の充電状態を変化させると、正極板の正極電位、及び、負極板の負極電位がそれぞれ変化してしまう。
これを確認すべく、図１０に示すような電池ＢＴを用意し、この電池ＢＴの充電状態を変化させて、そのときの正極板２１の正極電位ＶＰ、及び、負極板２２の負極電位ＶＮの変化をそれぞれ測定した。【００９７】
この電池ＢＴは、実施形態１と同様の発電要素２０、正極集電部材７１、負極集電部材７２及び貯留電解液３０Ｓを有する。このほか、金属リチウムからなる金属板ＢＭを先端に担持し、貯留電解液３０Ｓに浸漬されている電極ＢＮ、及び、これらを収容する電池ケース３１０を有する（図１０参照）。
このうち電池ケース３１０は、共にステンレス鋼製の電池ケース本体１１及び封口蓋３１２を有する。但し、封口蓋３１２には、正極集電部材７１の正極端子部７１Ａ、及び、負極集電部材７２の負極端子部７２Ａのほか、電極ＢＮの第２導線ＢＰが貫通して上面３１２ａから突出している。【００９８】
また、発電要素２０は、実施形態１と同様の、正極板２１及び負極板２２を有する（図１０参照）。即ち、正極板２１は、帯状のアルミ箔のうち、一方辺に沿う正極リード部２１ｆを残して、その両面に図示しない正極活物質層を担持してなる。この正極活物質層には、正極活物質のニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、導電剤のアセチレンブラック、及び、結着剤のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）が含まれる。
また、負極板２２は、帯状の銅箔のうち、一方辺に沿う負極リード部２２ｆを残して、その両面に図示しない負極活物質層を担持してなる。この負極活物質層には、グラファイト及び結着剤が含まれる。【００９９】
まず、この電池ＢＴを満充電にした後、放電電流が１Ｃの定電流放電を、電池ＢＴの電池電圧が２．５Ｖになるまで行った。その際、電極ＢＮと正極集電部材７１の正極端子部７１Ａとの間に電圧計を接続し、正極集電部材７１に接続した正極板２１の正極電位ＶＰを計測した。また、電極ＢＮと負極集電部材７２の負極端子部７２Ａとの間に電圧計を接続し、負極板２２の負極電位ＶＮを計測した。
これにより、電池ＢＴの充電状態（ＳＯＣ）と、正極板の電位ＰＶ及び負極板２２の負極電位ＶＮとの関係を示すグラフを得た（図１１参照）。【０１００】
この図１１から判るように、電池ＢＴの充電状態（ＳＯＣ）をＳＯＣ１００％からＳＯＣ０％まで変化させると、正極板２１の正極電位ＶＰが徐々に減少する。一方、負極板２２の負極電位ＶＮも、正極電位ＶＰほど変化が顕著ではないが、徐々に増加する。
ここで、電池ＢＴの充電状態を所定範囲で変化させた場合に、正極板２１及び負極板２２に生じる電位ＶＰ，ＶＮの変化の大きさ（以下、正極電位幅ＤＶＰ，負極電位幅ＤＶＮとも言う）を計測する。すると、充電状態をＳＯＣ２０〜８０％の範囲で変化させた場合には、正極電位幅ＤＶＰは０．３５Ｖであり、負極電位幅ＤＶＮは０．０９Ｖであることが判る。【０１０１】
従って、貯留電解液３０Ｓの濃度が同じであっても、電池の充電状態を所定範囲（ＳＯＣ２０〜８０％）で変化させると、正極板２１の正極電位ＶＰは正極電位幅ＤＶＰの範囲で、また、負極板２２の負極電位ＶＮは負極電位幅ＤＶＮの範囲で変化することが判る。そこで、これらのうち大きい電位幅にかかる電極板（本例では正極板２１）と、実施形態１における第２測定電極５０とを用いて、これらの間での起電力を測定した場合には、その測定の際の充電状態が異なると、貯留電解液３０Ｓが同じ濃度でも、当該電極板（正極板２１）の電位が大きく異なってしまう。このため、貯留電解液３０Ｓの濃度に応じて当該電極板（正極板２１）と第２測定電極５０の第２電極本体部５１との間に生じる起電力を、精度良く測定できない。
このことは、前述の変形形態１や変形形態２においても同様である。即ち、変形形態１において、貯留電解液３０Ｓの濃度に応じて当該電極板（正極板２１）と第２測定電極１５０の第２電極本体部１５１との間に生じる抵抗の大きさ（当該電極板と第２電極本体部１５１との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ）を、精度良く測定できない。また、変形形態２において、保持電解液３０Ｈの濃度に応じて当該電極板（正極板２１）と第２測定電極２５０の第２電極本体部２５１との間に生じる抵抗の大きさ（当該電極板と第２電極本体部２５１との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ）を、精度良く測定できない。【０１０２】
そこで、本変形形態３では負極電位幅ＤＶＮが正極電位幅ＤＶＰよりも小さいことから、電位幅の小さい小電位幅電極板である負極板２２を物理量測定手段（本変形形態３では後述する濃度差起電力測定手段Ｍ４）における第１電極本体部を兼ねる電極板とし、また、負極板２２と接続された負極集電部材７２を、第１導体部を兼ねる集電部材として用いることとする。【０１０３】
以上をふまえて、変形形態３にかかる電池３０１について、図１２〜１４を参照しつつ説明する。
本変形形態３の電池３０１では、実施形態１における第１測定電極４０に代えて、上述の負極板２２と負極集電部材７２とを用いた濃度差起電力測定手段Ｍ４を備える点、及び、電池ケース内の下部に貯留電解液を吸液（保持）する液保持部材のスポンジを備える点が、前述の実施形態１と異なり、それ以外は同様である。
そこで、異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略又は簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。【０１０４】
電池３０１の電池ケース３１０は、実施形態１と同様の電池ケース本体１１、及び、矩形板状の封口蓋３１２を有する（図１２，１３参照）。このうち封口蓋３１２は、正極集電部材７１の正極端子部７１Ａと、負極集電部材７２の負極端子部７２Ａと、第２測定電極５０の第２導線５２とを上面３１２ａから突出させてなる。
また、この電池ケース３１０の内部には、実施形態１と同様の、正極板２１及び負極板２２を有する発電要素２０を収容している。【０１０５】
なお、正極板２１及び負極板２２には、実施形態１と同様の、正極集電部材７１及び負極集電部材７２がそれぞれ接続されている（図１３参照）。この正極集電部材７１は、正極板２１に接続する一方、正極集電部材７１の正極端子部７１Ａが電池ケース３１０（蓋部材３１２）の外部に露出、つまり蓋部材３１２の上面３１２ａから突出している（図１３参照）。負極集電部材７２もまた、正極集電部材７１と同様、その負極端子部材７２Ａが電池ケース３１０（蓋部材３１２）の外部に露出している（図１２，１３参照）。【０１０６】
また、電池ケース３１０内には、実施形態１と同様の電解液３０を有する。但し、本変形形態３の電池３０１では、貯留電解液３０Ｓが、スポンジ３３５に吸液され、このスポンジ３３５が電池ケース３１０内の下部に配置されている点で、実施形態１と異なる。
具体的には、貯留電解液３０Ｓを吸液・保持したスポンジ３３５が、図１３に示すように、発電要素２０の正極板２１、負極板２２、及び、後述する濃度差起電力測定手段Ｍ４のフィルタ８０と接触した形態で、電池ケース３１０内部の下部３１０Ｂに配置されている。貯留電解液３０Ｓと発電要素２０内の保持電解液３０Ｈとは、実施形態１と同じく、相互に流通できる（図１３，１４参照）。その上、次述する濃度差起電力測定手段Ｍ４によって、貯留電解液３０Ｓと基準電解液６０との間の電位差、即ち、負極板２２及び第２電極本体部５１の間に生じた起電力を測定できる。また、電池３０１を傾けた姿勢とした場合でも、スポンジ３３５が貯留電解液３０Ｓを吸液・保持するので、発電要素２０の正極板２１、負極板２２及びフィルタ８０はいずれも貯留電解液３０Ｓに接触できる。【０１０７】
次に、濃度差起電力測定手段Ｍ４について説明する。この濃度差起電力測定手段Ｍ４は、実施形態１の濃度差起電力測定手段Ｍ１における第１測定電極４０に代えて、発電要素２０の負極板２２、及び、この負極板２２に接続した負極集電部材７２を用いる点が、実施形態１と異なる。つまり、濃度差起電力測定手段Ｍ４は、基準電解液６０、円筒容器６１、第２測定電極５０、フィルタ８０、第１測定電極の第１電極本体部を兼ねる負極板２２、及び、第１測定電極の第１導体部を兼ねる負極集電部材７２を備える（図１３参照）。なお、負極板２２は、図１３，１４に示すように、その一部が貯留電解液３０Ｓに接触し、第１電極本体部を兼ねる接触電極板である。【０１０８】
前述した実施形態１と同様、電池３０１では、負極板２２と第２電極本体部５１との間に生じた起電力の大きさから、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度を知ることができる。そして、これにより、電池３０１の内部抵抗値が増大しているか否か、即ち、電池３０１が劣化しているか否かを容易に知り得る。具体的には、以下のようにして、電池１の劣化を検知することができる。【０１０９】
本変形形態３の電池３０１について、貯留電解液測定段階として、負極集電部材７２と第２測定電極５０とを電圧計に接続し、負極板２２及び第２電極本体部５１の間に生じている起電力を測定する。
次にこの起電力から、実施形態１と同様、上述の貯留電解液３０Ｓにおけるリチウムイオン濃度と起電力との相関関係（図４参照）を基に、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度を算出する。
算出した貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度は、前述（図５参照）のように、電池１の内部抵抗初期比との相関関係を有しているので、その変化から各時点での電池３０１の内部抵抗値の変化を知ることができる。
かくして、負極板２２と第２電極本体部５１との間に生じている起電力の大きさから、電池３０１の劣化の程度を容易に知ることができる。【０１１０】
以上より、本変形形態３にかかる電池３０１では、スポンジ３３５を備えるので、この電池３０１を傾けた姿勢とした場合でも、適切に濃度差起電力測定手段Ｍ４を用いて貯留電解液３０Ｓのリチウムイオンの濃度について測定することができる。
かくして、この濃度差起電力測定手段Ｍ４を用いて、確実に電池３０１の劣化を検知できる。【０１１１】
また、負極板２２が第１電極本体部を兼ね貯留電解液３０Ｓに接触する接触電極板であり、負極集電部材７２が第１導体部を兼ねる。このため、負極板２２とは別に第１電極本体部を、また、負極集電部材７２とは別に第１導体部を設ける必要がなく、簡易な構成の電池３０１とすることができる。
さらに、簡易な構成でこの電池３０１の劣化を検知できる。【０１１２】
また、前述した小電位幅電極板である負極板２２が接触電極板となっている。しかも、この負極板２２は第１電極本体部を兼ねるので、測定の際の電池３０１の充電状態が異なっていても負極板２２の電位変動が小さい。従って、この負極板２２を用いることで、第２測定電極５０（第２電極本体部５１）との間の起電力を精度良く測定することができる。
かくして、このような負極板２２及び第２測定電極５０（第２電極本体部５１）を用いることで、より適切に電池３０１の劣化を検知できる。【０１１３】
なお、上述の変形形態３では、正極板２１と負極板２２とを比較して、小電位幅電極板である負極板２２を第１測定電極の第１電極本体部に代えて用いた形態を示した。しかし、負極板２２に代えて正極板２１を用いても、第２測定電極５０との間での起電力を測定することはできる。また、変形形態３とは異なり、正極電位幅ＤＶＰと負極電位幅ＤＶＮとを比較して、正極電位幅ＤＶＰの方が小さい場合には、このような正極板を小電位幅電極板として第１電極本体部に代えて用いる。即ち、正極板２１と第２測定電極５０の第２電極本体部５１との間で起電力を測定すると良い。【０１１４】
（実施形態２）
図１５に示す本実施形態２の組電池４００は、電解液３０の濃度測定機能を有さない複数のリチウムイオン二次電池２（以下、電池２とも言う）のほかに、前述した実施形態１で示した電池１（あるいは、変形形態１、変形形態２または変形形態３の電池１０１，２０１，３０１）を搭載したものである。この組電池４００は、電池１（１０１，２０１，３０１），２を組電池ケース４１１内に収容してなる電池部４１０と、組電池ケース４１１の上面４１１ａに配置され、電池部４１０の電池１（１０１，２０１，３０１），２の状態（電池温度、電圧）を監視する電池監視装置４２０とを有する。このうち、電池部４１０では、複数の電池１（１０１，２０１，３０１），２が、これらの端子部７１Ａ，７２Ａの締結孔７１ＡＨ，７２ＡＨ（図１，１２参照）を利用して、バスバ９０とボルト締結されており、各電池１（１０１，２０１，３０１），２は互いに直列に接続されている。
また、電池監視装置４２０は、図示しない回路を内側に配置した矩形箱形の本体ケース４２１と、電池監視装置４２０で得たデータを、例えば、外部の装置と送受信するための通信ケーブル４２２とを有する。【０１１５】
また、電池１（１０１，２０１）の第１測定電極４０（１４０，２４０）の第１導線４２（１４２，２４２）、および、第２測定電極５０（１５０，２５０）の第２導線５２（１５２，２５２）は、組電池ケース４１１から外部へ延出している。さらに、これらの先端には、樹脂製のコネクタ４３０が設けられている。このコネクタ４３０の内側には、第１導線４２（１４２，２４２）および第２導線５２（１５２，２５２）の各端子（図示しない）がそれぞれ離間して露出しており、例えば、外部の計測装置から延びる導線（あるいはコネクタ）と電気的に接続できるように形成されている。電池３０１の場合は図示しないが、第２測定電極５０の第２導線５２のみが組電池ケース４１１から外部で延出している。【０１１６】
このように、本実施形態２にかかる組電池４００では、これを構成する電池の一部に、電解液３０のリチウムイオンの濃度測定機能を有する電池１（１０１，２０１，３０１）を用いている。従って、この電池１（１０１，２０１，３０１）について、第１測定電極４０（１４０，２４０）と第２測定電極５０（１５０，２５０）との間の起電力あるいは抵抗値（電流値）を取得することで、この電池１（１０１，２０１，３０１）の劣化の程度、ひいては、この組電池４００に用いている各電池２の劣化の程度を容易に推定することができる。【０１１７】
（変形形態４）
本発明の本変形形態４にかかる組電池４００Ｘについて、図１６〜１９を参照しつつ説明する。
この組電池４００Ｘは、前述の電池１（１０１，２０１，３０１）を１つと、複数の電池２とからなる点で、実施形態２と同様である。しかし、この組電池４００Ｘは、これを充放電させた場合に、各電池の配置上、これらのうちで最も低い温度になる最低温電池に、電池１（１０１，２０１，３０１）を用いる点で、前述の実施形態２の組電池４００と異なる。
この組電池４００Ｘは、１つの電池１（１０１，２０１，３０１）、及び、複数の電池２を組電池ケース４１１Ｘ内に収容してなる電池部４１０Ｘと、組電池ケース４１１Ｘの上面４１１ａに配置された、実施形態２と同様の電池監視装置４２０とを有する。このうち、電池部４１０Ｘでは、図１６，１７に示すように、電池１（１０１，２０１，３０１）及び電池２が、組電池４００Ｘ内の長手方向ＤＬ（図１６中、左上側と右下側とを結ぶ方向、及び、図１７中左右方向）に２列に列置され、複数のバスバ９０を用いて互いに直列に接続されている。【０１１８】
ところで、リチウムイオン二次電池を比較的大きな電流（ハイレート電流）で充放電する際、そのリチウムイオン二次電池の環境温度が異なると、その劣化の程度が異なることが判ってきた。
そこで、自身の環境温度を変えた複数のリチウムイオン二次電池を用意し、これらのリチウムイオン二次電池について充放電サイクル試験を行った。これにより、環境温度と電池における内部抵抗初期比との関係について調査した。【０１１９】
具体的には、リチウムイオン二次電池Ａ，Ｂ，Ｃ（以下、電池Ａ，Ｂ，Ｃとも言う）を用意し、室内温度を２５℃、４０℃及び６０℃に設定した各恒温槽（図示しない）にそれぞれ投入し静置した。各恒温槽の外部には電源装置（図示しない）を設置しており、各恒温槽内の電池Ａ、電池Ｂ及び電池Ｃの正極端子部及び負極端子部（図示しない）とそれぞれ接続している。そして、電源装置を用いて、電池Ａ、電池Ｂ及び電池Ｃについて、充放電サイクル試験を行った。具体的には、図１８に示すような、連続１５００秒間の充放電パターンを複数回繰り返すよう、電源装置を制御した。なお、この電流パターンの縦軸は、＋側が放電電流を、−側が充電電流を表している。この充放電パターンは、最大約３０Ｃのパルス放電と最大２０Ｃのパルス充電とを交互に繰り返すパターンである。
上述の充放電サイクル試験において、所定のサイクル数毎に測定した電池Ａ、電池Ｂ及び電池Ｃの内部抵抗初期比を示すグラフを図１９に示す。なお、各電池Ａ，Ｂ，Ｃの内部抵抗初期比は、前述した実施形態１と同様、充放電サイクル試験前の初期の各電池Ａ，Ｂ，Ｃの内部抵抗値をそれぞれ基準として、各時点での電池Ａ等の内部抵抗値を規格化したものである。【０１２０】
この図１９から判るように、電池Ｂ及び電池Ｃについて、５０００サイクルにおける電池Ｂ及び電池Ｃの内部抵抗初期比で比較してみると、同じ充放電サイクル数において、電池Ｂの方が、電池Ｃよりも内部抵抗初期比が大きい。このことから、電池の環境温度を６０℃よりも低い４０℃にすると、その電池の内部抵抗初期比が大きくなることが判る。
また、電池Ａと電池Ｂとを比べると、電池の環境温度を４０℃よりもさらに低い２５℃にすると、電池の内部抵抗初期比が大きくなることが判る。
以上より、少なくとも２５〜６０℃の温度範囲では、電池の環境温度が低いほど、その電池の内部抵抗初期比が大きくなる、つまり、その電池の内部抵抗の増加（ハイレート劣化）が促進されることが判る。【０１２１】
さらに、本変形形態４の組電池４００Ｘを充放電させた場合に、これを構成する複数の電池のうち、最も低い温度になる最低温電池ＭＮの位置を調べると、図１６中、奥行き側左隅であることが判った。
そこで、本変形形態４では、この最低温電池ＭＮを前述の電池１（１０１，２０１，３０１）とした。これにより、この組電池４００Ｘでは、ハイレート劣化が最も進みやすい最低温電池ＭＮについて電解液３０（貯留電解液３０Ｓ，保持電解液３０Ｈ）の濃度を測定することができる。従って、この最低温電池ＭＮにおけるハイレート劣化の程度を知ることができるのみならず、組電池４００Ｘに用いている他の電池２について、そのハイレート劣化の程度は、最低温電池ＭＮ（電池１（１０１，２０１，３０１））の劣化の程度より軽いと予想されることから、これらの劣化の程度を適切に推定することができる。【０１２２】
（実施形態３）
本実施形態３にかかる車両５００は、前述した実施形態２の組電池４００（或いは変形形態４の組電池４００Ｘ）を搭載したものである。具体的には、図２０に示すように、車両５００は、エンジン５４０、フロントモータ５２０およびリアモータ５３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である。この車両５００は、車体５９０、エンジン５４０、これに取り付けられたフロントモータ５２０、リアモータ５３０、ケーブル５５０、インバータ５６０および組電池４００（４００Ｘ）を有している。車体５９０に取り付けられた組電池４００（４００Ｘ）のうち、電池監視装置４２０は、図示しないＨＶ制御装置と接続しているが、コネクタ４３０は、他機器と接続されていない。【０１２３】
本実施形態３にかかる車両５００では、搭載している組電池４００（４００Ｘ）で用いている複数の電池の一部が電池１（１０１，２０１，３０１）である。このため、例えば、この車両５００の不使用時や車検時など適宜のタイミングで、コネクタ４３０を通じて、電池１（１０１，２０１，３０１）について、第１測定電極４０（１４０，２４０）、或いは、負極板２２及び負極集電部材７２と、第２測定電極５０（１５０，２５０）との間の起電力あるいは抵抗値（電流値）を取得できる。これにより、電池１（１０１，２０１，３０１）の劣化の程度、さらにはこれと共に組電池４００（４００Ｘ）を構成している各電池２の劣化の程度を把握することができる。かくして、本実施形態３にかかる車両５００では、組電池４００（４００Ｘ）を構成する電池１（１０１，２０１，３０１），電池２が劣化しているか否かを容易に推定できる。【０１２４】
（実施形態４）
また、本実施形態４のノート型パーソナルコンピュータ（以下、ノートパソコンとも言う）６００は、前述した実施形態１或いは変形形態１〜３の電池１（１０１，２０１，３０１）を一部に含むバッテリパック６１０を、公知の手法で搭載したものであり、図２１に示すように、バッテリパック６１０、本体６２０を有する電池搭載機器である。バッテリパック６１０はノート型パーソナルコンピュータ６００の本体６２０に収容されており、このバッテリパック６１０から、上述の電池１（１０１，２０１，３０１）の第１測定電極４０（１４０，２４０）の第１導線４２（１４２，２４２）、および、第２測定電極５０（１５０，２５０）の第２導線５２（１５２，２５２）が延出している。そして、これらの先端には、樹脂製のコネクタ６１３が設けられている。このコネクタ６１３の内側には、第１導線４２（１４２，２４２）および第２導線５２（１５２，２５２）の各端子（図示しない）がそれぞれ離間して露出しており、例えば、外部の計測装置から延びる導線（あるいはコネクタ）と電気的に接続できるように形成されている。なお、電池３０１の場合は、第２測定電極５０の第２導線５２のみがバッテリパック６１０から外部で延出している。【０１２５】
本実施形態４にかかるノートパソコン６００では、搭載しているバッテリパック６１０で用いている複数のリチウムイオン二次電池の一部を電池１（１０１，２０１，３０１）としている。このため、例えば、このノートパソコン６００の不使用時や修理・点検時など適宜のタイミングで、コネクタ６１３を通じて、電池１（１０１，２０１，３０１）について、第１測定電極４０（１４０，２４０）、或いは、負極板２２及び負極集電部材７２と、第２測定電極５０（１５０，２５０）との間の起電力あるいは電流値（抵抗値）を取得できる。これにより、電池１（１０１，２０１，３０１）の劣化の程度、さらにはこれと共にバッテリパック６１０を構成している他の電池２の劣化の程度を把握することができる。かくして、本実施形態４にかかるノートパソコン６００では、搭載している電池１（１０１，２０１，３０１）が劣化しているか否かを容易に判断でき、この電池１（１０１，２０１，３０１）と共にバッテリパック６１０を構成する電池２が劣化しているか否かを容易に推定できる。【０１２６】
（実施形態５）
次に、本発明の実施形態５にかかる車両電池システムＳＶ１を含む車両８００について、図２２〜２５を参照しつつ説明する。
車両８００は、ＨＶ制御装置８１０により、エンジン８４０、フロントモータ８２０およびリアモータ８３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である（図２２参照）。この車両８００は、上述のＨＶ制御装置８１０、エンジン８４０、フロントモータ８２０、リアモータ８３０のほかに、車体８９０、ケーブル８５０、インバータ８６０、および、組電池７００を有している。なお、本実施形態５の車両電池システムＳＶ１は、このうち、ＨＶ制御装置８１０、エンジン８４０、フロントモータ８２０、リアモータ８３０、ケーブル８５０、インバータ８６０、および、組電池７００で構成されている。【０１２７】
このうち、ＨＶ制御装置８１０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有し、所定のプログラムによって作動するマイクロコンピュータを含んでいる。そして、このＨＶ制御装置８１０は、フロントモータ８２０、リアモータ８３０、エンジン８４０、インバータ８６０、および、通信ケーブル７２２で接続した電池監視装置７２０とそれぞれ通信可能となっており、各部の状況に応じて様々な制御を行う。例えば、車両８００の走行状況に応じて最も燃費効率が良くなるよう、エンジン８４０の駆動力とモータ８２０，８３０の駆動力との組み合わせを制御する。また、その制御に伴い、組電池７００への充放電制御を行う。【０１２８】
この組電池７００は、図２３に示すように、複数の、電解液３０の濃度測定機能を有さないリチウムイオン二次電池２のほかに、前述した実施形態１で示した電池１を搭載したものである。この組電池７００は、直列に接続した複数の電池１，２を組電池ケース７１１内に収容してなる電池部７１０と、組電池ケース７１１の上面７１１ａに配置された電池監視装置７２０とを有する。このうち、電池監視装置７２０は、電池部７１０の電池１，２の状態（電池温度、電圧）に関するデータを図示しないサーミスタなどのセンサを用いて取得する取得回路（図示しない）のほか、起電力取得回路７２１Ａを、本体ケース７２１内に含む。【０１２９】
図２４に、上述の車両電池システムＳＶ１のうち、ＨＶ制御装置８１０、電池監視装置７２０および電池１を抜き出して示す。このうち、起電力取得回路７２１Ａを含む電池監視装置７２０は、上述のように通信ケーブル７２２を介してＨＶ制御装置８１０と接続して通信を行っていると共に、実施形態１で説明した電池１の濃度差起電力測定手段Ｍ１と接続している。具体的には、起電力取得回路７２１Ａが、濃度差起電力測定手段Ｍ１のうち、第１測定電極４０の第１導線４２、および、第２測定電極５０の第２導線５２と接続している。これにより、起電力取得回路７２１Ａでは、第１測定電極４０と第２測定電極５０との間の起電力を取得することができる。取得した起電力は、他の電池データと共に、通信ケーブル７２２を通じて、ＨＶ制御装置８１０に送信される。【０１３０】
車両電池システムＳＶ１のうちのＨＶ制御装置８１０では、起電力取得回路７２１Ａから受信した起電力についての電池データをもとに、電池１の劣化状況を判断することができる。そして、その判断に応じて、組電池７００の電池１，２の制御を変える。
例えば、図２５に示したフローチャートのように制御する。
ＨＶ制御装置８１０は、自身にタイマ（図示しない）を有しており、ステップＳ１において、電池１の劣化検知を行うタイミングを迎えたか否かを判定する。ここで、ＹＥＳ、すなわち電池１の劣化検知を行うタイミングを迎えた場合には、ステップＳ２に進み、電池１の濃度差起電力測定手段Ｍ１を用いて、第１電極本体部４１と第２電極本体部５１との間に生じる起電力の測定を行う。一方、ＮＯ、すなわち電池１の劣化検知を行うタイミングを迎えていない場合には、ステップＳ１に戻る。【０１３１】
ステップＳ２では、電池１における第１電極本体部４１と第２電極本体部５１との間の起電力を電池監視装置７２０の起電力取得回路７２１Ａで測定し、その測定値をＨＶ制御装置８１０に送信させて取得する。そしてステップＳ３では、ＨＶ制御装置８１０は、この測定値を基に、電池１は所定の劣化状況よりも劣化が進んでいるか否かを判定する。例えば、ＨＶ制御装置８１０内に、所定の劣化状況に対応する起電力の値（閾値）を予め保持しておき、この閾値と測定値とを比較して劣化状況を判定する。【０１３２】
ここで、ＹＥＳ、すなわち所定の劣化状況よりも劣化が進んでいる場合、ステップＳ４に進み、劣化制御モードによる制御を行う。劣化制御モードとしては、例えば、組電池７００の各電池１，２の充電電流や放電電流の大きさを制限するなど、各電池１，２の劣化に応じた、あるいは劣化の進行を抑制するような制御を行うモードが挙げられる。【０１３３】
一方、ＮＯ、すなわち所定の劣化状況よりも劣化が進んでいない場合には、ステップＳ５に進み、通常制御モードでの組電池７００等の制御を行う。通常制御モードとは、上述の劣化制御モードに対比されるモードであり、組電池７００の使用範囲を特に制限せず、組電池７００（電池１，２）について想定した通常通りの制御を行うモードである。
ステップＳ４あるいはステップＳ５の後は、ステップＳ１に戻って、上述の処理を繰り返す。【０１３４】
本実施形態５にかかる車両電池システムＳＶ１は、上述のように、電池１と起電力取得回路７２１Ａとを備えるので、第１測定電極４０と第２測定電極５０との間に生じる起電力を取得して、この電池１の劣化の程度を容易に知ることができる。ひいては、電池１と共に組電池７００を構成している他の電池２の劣化の程度を容易に把握することができる。さらには、電池１あるいは組電池７００を、その劣化の状況に応じて適切に使用することも可能となる。【０１３５】
さらに、本実施形態５の車両８００は、上述の車両電池システムＳＶ１を備える。このため、この車両８００では、車両電池システムＳＶ１により、電池１の起電力を取得して、電池１の劣化状況を検知し、あるいはさらに電池２や組電池７００の劣化状況を把握できる。さらには、電池１あるいは組電池７００を、その劣化の状況に応じて適切に使用することも可能となる。
かくして、組電池７００の劣化に応じた適切な走行特性を実現した車両８００とすることができる。【０１３６】
なお、濃度差起電力測定手段Ｍ１は物理量測定手段，貯留電解液物理量測定手段に、車両電池システムＳＶ１は電池システムに、起電力取得回路７２１Ａは取得手段に、それぞれ対応する。また、図２５に示したフローチャートのうち、ステップＳ２は貯留電解液測定段階に対応する。【０１３７】
本実施形態５にかかる電池１の劣化検地方法によれば、貯留電解液測定段階（ステップＳ２）を含むので、この測定段階でえた電解液３０（貯留電解液３０Ｓ）のリチウムイオンの濃度を用いて、電池１が劣化しているか否かを容易に検知できる。
また、貯留電解液測定段階（ステップＳ２）において、第１測定電極４０と第２測定電極５０の間に生じる起電力の大きさを測定する。この起電力の大きさは、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオンの濃度と相関関係を有している。従って、この起電力の大きさから、電池１の劣化の程度を容易に知ることができる。【０１３８】
なお、上述の実施形態５では車両電池システムＳＶ１において、組電池７００に実施形態１の電池１を用いたが、例えば、変形形態１の電池１０１あるいは変形形態２の電池２０１を用いても良い。但し、電池１０１を用いた場合には、電池監視装置７２０において、起電力取得回路７２１Ａに代えて、貯留電解液測定手段Ｍ２を用いて、第１電極本体部１４１と第２電極本体部１５１との間の抵抗値を取得する貯留電解液抵抗取得回路を用いる。このとき、貯留電解液測定手段Ｍ２は、物理量測定手段，貯留電解液物理量測定手段に、貯留電解液抵抗取得回路は取得手段に、それぞれ対応する。【０１３９】
または、電池２０１を用いた場合には、電池監視装置７２０において、起電力取得回路７２１Ａに代えて、保持電解液抵抗測定手段Ｍ３を用いて、第１電極本体部２４１と第２電極本体部２５１との間の抵抗値を取得する保持電解液抵抗取得回路を用いる。このとき、保持電解液抵抗測定手段Ｍ３は、物理量測定手段，保持電解液物理量測定手段に、保持電解液抵抗取得回路は取得手段に、ステップＳ２は保持電解液測定段階に、それぞれ対応する。
この場合には、保持電解液測定段階（ステップＳ２）において、保持電解液３０Ｈの濃度、或いは、濃度相関物理量を知ることで、電池１が劣化しているか否かを容易に検知することができる。【０１４０】
（実施形態６）
本発明の実施形態６にかかる車両電池システムＳＶ２を含む車両１１００について、図２２，２５〜２７を参照しつつ説明する。
本実施形態６の車両は、その車両電池システムＳＶ２が、前述した変形形態３における電池３０１の濃度差起電力測定手段Ｍ４を含む点で、実施形態５の車両と異なる。【０１４１】
実施形態６の車両１１００は、実施形態５と同様のＨＶ制御装置８１０により、エンジン８４０、フロントモータ８２０及びリアモータ８３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である（図２２参照）。なお、本実施形態６の車両電池システムＳＶ２は、図２２に示すように、ＨＶ制御装置８１０、エンジン８４０、フロントモータ８２０、リアモータ８３０、ケーブル８５０、インバータ８６０及び組電池１０００で構成されている。【０１４２】
このうち組電池１０００は、図２６に示すように、前述した複数の電池２のほかに、前述した変形形態３で示した電池３０１を搭載したものである。この組電池１０００は、実施形態５と同様、直列に接続した複数の電池２及び電池３０１を組電池ケース７１１内に収容してなる電池部７１０と、組電池ケース７１１の上面７１１ａに配置された電池監視装置１０２０とを有する。【０１４３】
図２７に、上述の車両電池システムＳＶ２のうち、ＨＶ制御装置８１０、電池監視装置１０２０及び電池３０１を抜き出して示す。このうち、起電力取得回路１０２１Ａを含む電池監視装置１０２０は、実施形態５と同様、通信ケーブル７２２を介してＨＶ制御装置８１０と接続して通信を行っている。但し、電池監視装置１０２０が変形形態３の電池３０１の濃度差起電力測定手段Ｍ４と接続している点で、実施形態５と異なる。【０１４４】
具体的には、起電力取得回路１０２１Ａが、濃度差起電力測定手段Ｍ４のうち、負極集電部材７２、及び、第２測定電極５０の第２導線５２と接続している。これにより、起電力取得回路１０２１Ａでは、負極板２２と第２測定電極５０の第２電極本体部５１との間の起電力を取得することができる。取得した起電力は、実施形態５と同様、他の電池データと共に、通信ケーブル７２２を通じて、ＨＶ制御装置８１０に送信される。【０１４５】
車両電池システムＳＶ２のうちのＨＶ制御装置８１０では、実施形態５と同様にして、起電力取得回路１０２１Ａから受信した起電力についての電池データをもとに、電池３０１の劣化状況を判断することができる。そして、その判断に応じて、組電池１０００の電池２及び電池３０１について、実施形態５と同様、図２５に示したフローチャートに従って制御する。なお、図２５に示すフローチャートは、実施形態５と同様であるので、説明を省略する。【０１４６】
（実施形態７）
次に、本発明の本実施形態７にかかるＰＣ電池システムＳＰ１を含むノート型パーソナルコンピュータ（以下、ノートパソコンとも言う）９００について、図２８を参照しつつ説明する。
ノートパソコン９００は、ＣＰＵ９４０、メモリ（図示しない）、バッテリパック９１０、このバッテリパック９１０に内蔵された電池監視装置９３０、および、本体９２０を有する電池搭載機器である。なお、本実施形態７のＰＣ電池システムＳＰ１は、このうち、ＣＰＵ９４０、メモリ（図示しない）、バッテリパック９１０、および電池監視装置９３０で構成されている。【０１４７】
このうち、ＣＰＵ９４０は、図示しない回路や通信ケーブル９３２を有するバッテリパック９１０と通信したり、メモリ内に用意されたプログラムを読み込み、それを高速に処理しており、例えば、バッテリパック９１０への充放電制御プログラムを実行している。【０１４８】
また、バッテリパック９１０は、前述の実施形態５のように、複数の電解液３０の濃度測定機能を有さないリチウムイオン二次電池２のほかに、前述した実施形態１で示した電池１を搭載したものである。このバッテリパック９１０は、この内部に、直列に接続した複数の電池１，２と共に、電池監視装置９３０を有する。このうち、電池監視装置９３０は、バッテリパック９１０の電池１，２の状態（電池温度、電圧）に関するデータを図示しないサーミスタ等のセンサを用いて取得する取得回路（図示しない）のほか、起電力取得回路７２１Ａを含む。【０１４９】
また図２４に、上述のＰＣ電池システムＳＰ１のうち、ＣＰＵ９４０、電池監視装置９３０および電池１を抜き出して示す。このうち、起電力取得回路７２１Ａを含む電池監視装置９３０は、上述のように通信ケーブル９３２を介してＣＰＵ９４０と接続して通信を行っていると共に、電池１の濃度差起電力測定手段Ｍ１と接続している。
具体的には、起電力取得回路７２１Ａが、濃度差起電力測定手段Ｍ１のうち、第１測定電極４０の第１導線４２、および、第２測定電極５０の第２導線５２と接続している。これにより、起電力取得回路７２１Ａでは、第１測定電極４０と第２測定電極５０との間の起電力を取得することができる。取得した起電力は、他の電池データと共に、通信ケーブル９３２を通じて、ＣＰＵ９４０に送信される。【０１５０】
ＰＣ電池システムＳＰ１のうちのＣＰＵ９４０は、起電力取得回路７２１Ａから受信した電池データをもとに、電池１の劣化状況を判断することができる。その判断に応じてバッテリパック９１０の内部の電池１，２の制御を変える。
例えば、実施形態５と同様、図２５に示したフローチャートに従って制御する。【０１５１】
本実施形態７にかかるＰＣ電池システムＳＰ１は、上述のように、電池１と起電力取得回路７２１Ａとを備えるので、第１測定電極４０と第２測定電極５０との間に生じる起電力を取得して、この電池１の劣化の程度を容易に知ることができる。ひいては、電池１と共にバッテリパック９１０を構成している電池２の劣化の程度を容易に把握することができる。さらには、電池１あるいはバッテリパック９１０内の電池２を、その劣化の状況に応じて適切に使用することも可能となる。【０１５２】
さらに、本実施形態７にかかるノートパソコン９００は、上述のＰＣ電池システムＳＰ１を備える。このため、このノートパソコン９００では、ＰＣ電池システムＳＰ１により、電池１の起電力を取得して、電池１の劣化状況を検知し、あるいはさらに電池２やバッテリパック９１０の劣化状況を把握できる。さらには、電池１あるいはバッテリパック９１０内の電池２を、その劣化の状況に応じて適切に使用することも可能となる。
かくして、バッテリパック９１０の劣化状況に応じた適切な充電あるいは放電を行うことができるノートパソコン９００とすることができる。【０１５３】
なお、ＰＣ電池システムＳＰ１は電池システムに対応する。
また、実施形態５と同様、ＰＣ電池システムＳＰ１において、電池１に代えて、例えば、変形形態１の電池１０１、変形形態２の電池２０１、或いは、変形形態３の電池３０１を用いても良い。但し、電池１０１を用いた場合には、起電力取得回路７２１Ａに代えて、第１電極本体部１４１と第２電極本体部１５１との間の抵抗値を取得する貯留電解液抵抗取得回路を用いる。電池２０１を用いた場合には、起電力取得回路７２１Ａに代えて、第１電極本体部２４１と第２電極本体部２５１との間の抵抗値を取得する保持電解液抵抗取得回路を用いる。電池３０１を用いた場合には、負極板２２と第２電極本体部５１との間の起電力を測定する起電力取得回路１０２１Ａを用いる。【０１５４】
以上において、本発明を実施形態１〜７および変形形態１〜４に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態等では、電池を捲回形のリチウムイオン二次電池としたが、複数の正極板と複数の負極板とを、セパレータを介して交互に積層してなる積層型のリチウムイオン二次電池でも良い。また、濃度相関物理量として、第１測定電極および第２測定電極間の起電力あるいは抵抗値（電流値）としたが、例えば、定電流を流すことにより、電解液のリチウムイオン濃度に応じた、第１測定電極と第２測定電極との間に生じる電圧の大きさを用いても良い。【０１５５】
また、実施形態１では、隔離部材として、多孔質のガラス板からなるフィルタ８０を用いたが、この隔離部材の第１面と第２面との間で、貯留電解液および基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、第１測定電極４０と第２測定電極５０による、貯留電解液３０Ｓと基準電解液６０との間の電位の測定を可能とする部材であれば良く、例えば、このような特性を有するセラミックス、樹脂を用いることもできる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年11月13日(2009.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、リチウムイオン二次電池、これを用いた組電池、車両、電池搭載機器、電池システム、および、リチウムイオン二次電池の劣化検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、ハイブリッド車やノート型パソコン、ビデオカムコーダなどのポータブル電子機器の駆動用電源に、リチウムイオン二次電池が利用されている。
例えば、特許文献１には、ＬｉＰＦ６を非水電解液に用い、リチウム塩の濃度を０．４〜０．８ｍｏｌ／ｌとしたリチウムイオン二次電池が記載されている。【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２１４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  ところで、本発明者らは、電池の劣化に伴い内部抵抗が増加したリチウムイオン二次電池では、発電要素の正極板と負極板との間に保持されている電解液のリチウムイオンの濃度が、電池製造時よりも低下していることを発見した。さらに、電池ケース内に、発電要素に保持させるよりも多くの電解液を注入したリチウムイオン二次電池では、電池ケースのうち発電要素外に貯留されている貯留電解液のリチウムイオンの濃度が、電池の劣化とともに高くなることも見出した。これは、上述したように、発電要素の正極板と負極板との間に保持されている電解液におけるリチウムイオンの濃度が低下することとも符合している。【０００５】  本発明は、かかる知見に基づいてなされたものであって、所定部位の電解液のリチウムイオンの濃度を測定しうるリチウムイオン二次電池、この電池を用いた組電池、このような組電池を搭載した車両および電池搭載機器、リチウムイオン二次電池における濃度相関物理量を取得しうる電池システム、および、リチウムイオン二次電池の劣化検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  そして、その解決手段は、本発明の一態様において、正極板および負極板を有する発電要素と、上記発電要素を収容してなる電池ケースと、上記電池ケース内に保持されてなる、リチウムイオンを含有する電解液と、を備えるリチウムイオン二次電池であって、上記電解液は、その一部をなす保持電解液が、上記発電要素のうち、上記正極板と負極板との間に保持されてなるとともに、他の一部をなす貯留電解液が、上記保持電解液と相互に流通可能とされた状態で、上記発電要素と上記電池ケースとの間に貯められてなり、上記貯留電解液の上記リチウムイオンの濃度と相関関係を有する濃度相関物理量を測定可能な貯留電解液物理量測定手段を備えるリチウムイオン二次電池である。【０００７】  本態様のリチウムイオン二次電池は、貯留電解液に関するリチウムイオンの濃度相関物理量を測定可能な貯留電解液物理量測定手段を備える。従って、この貯留電解液物理量測定手段で測定した濃度相関物理量から、貯留電解液のリチウムイオンの濃度を知ることができる。前述したように、貯留電解液のリチウムイオンの濃度は、電池の劣化とともに高くなるので、リチウムイオン二次電池が劣化しているか否かを、容易に判断することができる。【０００８】  なお、濃度相関物理量としては、貯留電解液のリチウムイオンの濃度と相関関係を有する物理量であれば良い。例えば、上述の貯留電解液と、基準のリチウムイオンの濃度を有する基準電解液とで濃淡電池を構成した場合の、その起電力が挙げられる。また、互いに離間しつつ上述の貯留電解液にそれぞれ接触している２つの電極間の抵抗の大きさが挙げられる。【０００９】
【００１０】
【００１１】  なお、貯留電解液物理量測定手段としては、例えば、貯留電解液と、基準のリチウムイオンの濃度を有する基準電解液とを、セパレータを介して配置し、貯留電解液に接する第１測定電極と基準電解液に接する第２測定電極を設けたものが挙げられる。また、例えば、互いに離間しつつ貯留電解液に接触させた２つの電極が挙げられる。【００１２】  さらに、上述のリチウムイオン二次電池であって、このリチウムイオン二次電池を傾けた姿勢とした場合でも、前記貯留電解液を、上記貯留電解液と相互に流通可能に、かつ、前記貯留電解液物理量測定手段のうち、上記貯留電解液との接触を要する要接触部位に接触する形態に保持する液保持部材を備えるリチウムイオン二次電池とすると良い。【００１３】  上記リチウムイオン二次電池は液保持部材を備えるので、このリチウムイオン二次電池を傾けた姿勢とした場合でも、適切に貯留電解液物理量測定手段を用いて貯留電解液のリチウムイオンの濃度について測定することができる。【００１４】  なお、液保持部材としては、例えば、貯留電解液を吸液可能なスポンジなど絶縁樹脂からなる多孔質体、絶縁セラミックからなる多孔質体が挙げられる。また、電池ケースを傾けても電池ケース内の貯留電解液物理量測定手段の要接触部位の周囲に、貯留電解液を保持可能な液だめを構成する液だめ部材が挙げられる。【００１５】  さらに、上述のいずれかのリチウムイオン二次電池であって、前記貯留電解液物理量測定手段は、前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、基準濃度のリチウムイオンを有する基準電解液と、上記基準電解液を収容する基準液容器部と、上記基準電解液に接触する第２電極本体部、および、上記基準容器部の外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、第１面を上記貯留電解液に接し、第２面を上記基準電解液に接しつつ、上記貯留電解液と上記基準電解液とを隔離する隔離部材であって、上記第１面と第２面との間で、上記貯留電解液および上記基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、上記第１測定電極および第２測定電極による上記基準電解液と上記貯留電解液との間の電位の測定を可能とする隔離部材と、を有するリチウムイオン二次電池とすると良い。【００１６】  或いは、上述のリチウムイオン二次電池であって、前記貯留電解液物理量測定手段は、前記貯留電解液に浸漬される第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、基準濃度のリチウムイオンを有する基準電解液と、上記基準電解液を収容する基準液容器部と、上記基準電解液に浸漬される第２電極本体部、および、上記基準容器部の外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、第１面を上記貯留電解液に接し、第２面を上記基準電解液に接しつつ、上記貯留電解液と上記基準電解液とを隔離する隔離部材であって、上記第１面と第２面との間で、上記貯留電解液および上記基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、上記第１測定電極および第２測定電極による上記基準電解液と上記貯留電解液との間の電位の測定を可能とする隔離部材と、を有するリチウムイオン二次電池とするのが好ましい。【００１７】  上記２つの態様におけるリチウムイオン二次電池は、貯留電解液物理量測定手段として、貯留電解液に接触或いは浸漬している第１測定電極と、基準電解液に接触或いは浸漬している第２測定電極とを有する。これにより、第１測定電極および第２測定電極の間の起電力の大きさと、既知である基準電解液のリチウムイオンの濃度から、貯留電解液のリチウムイオンの濃度を知ることができる。従って、電池が劣化しているか否かを、容易かつ確実に判断することができる。【００１８】  なお、隔離部材は、第１面と第２面との間で、貯留電解液および上記基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、第１測定電極および第２測定電極による基準電解液と貯留電解液との間の電位の測定を可能とする部材である。具体的には、このような特性を有する多孔質のガラス（バイコールガラス等）、セラミックス、樹脂が挙げられる。
また、電解液との接触の形態としては、電気的に電解液と導通できる形態で触れていれば良く、例えば、第１電極本体部或いは第２電極本体部の表面の一部が貯留電解液と触れる形態のほか、この第１電極本体部或いは第２電極本体部の一部又は全部が貯留電解液に浸漬されている場合も含む。【００１９】  さらに、上述のリチウムイオン二次電池であって、前記正極板に接続する一方、自身の一部が前記電池ケースの外部に露出してなる正極集電部材と、前記負極板に接続する一方、自身の一部が上記電池ケースの外部に露出してなる負極集電部材と、を備え、上記正極板及び上記負極板のいずれかは、その一部が前記貯留電解液に接触し、前記第１測定電極の前記第１電極本体部を兼ねる接触電極板であり、上記正極集電部材及び上記負極集電部材のうち、上記接触電極板にかかる集電部材が前記第１導体部を兼ねるリチウムイオン二次電池とすると良い。【００２０】  本態様のリチウムイオン二次電池では、正極板及び負極板のいずれかが第１電極本体部を兼ねる接触電極板であり、正極集電部材及び負極集電部材のうち、接触電極板にかかる集電部材が第１導体部を兼ねる。このため、正極板又は負極板とは別に第１電極本体部を、また、正極集電部材又は負極集電部材とは別に第１導体部を設ける必要がなく、簡易な構成のリチウムイオン二次電池とすることができる。【００２１】  さらに、上述のリチウムイオン二次電池であって、前記正極板及び前記負極板のうち、このリチウムイオン二次電池の充電状態を所定範囲内で変化させた場合に、変化する上記正極板の電位の幅である正極電位幅と、変化する上記負極板の電位の幅である負極電位幅とを比較したとき、いずれか小さい値を示す小電位幅電極板を、前記接触電極板としてなるリチウムイオン二次電池とすると良い。【００２２】  正極板及び負極板では、自身が担持している活物質中に存在するリチウム（リチウムイオン）量によって、正極板の電位或いは負極板の電位が変化する。従って、電池の充電状態を所定範囲（例えば、ＳＯＣ２０〜８０％）で変化させると、正極板や負極板の電位は正極電位幅及び負極電位幅の範囲で変化する。
この場合において、正極板及び負極板のうち、電位変動の大きい電極板（正極電位幅と負極電位幅のうち大きい方の電極板）と第２測定電極とを用いて、これらの間での起電力を測定した場合には、その測定の際の充電状態が異なると、当該電極板の電位が大きく異なるため、貯留電解液の濃度に応じて当該電極板と第２測定電極との間に生じる起電力を、精度良く測定できない。【００２３】  これに対し、本態様のリチウムイオン二次電池では、正極板及び負極板のうち、前述した小電位幅電極板を接触電極板としている。しかも、この接触電極板は第１電極本体部を兼ねている。従って、測定の際の充電状態が異なっていても、小電位幅電極板（接触電極板，第１電極本体部）における電位変動が小さい。従って、この小電位幅電極板を用いることで、第２測定電極との間の起電力を、精度良く測定することができる。【００２４】  または、前述のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池であって、前記貯留電解液物理量測定手段は、前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、上記第１電極本体部と離間し、前記貯留電解液に接触する第２電極本体部と、上記電池ケースの外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、を有するリチウムイオン二次電池とすると良い。【００２５】  或いは、上述のリチウムイオン二次電池であって、前記貯留電解液物理量測定手段は、前記貯留電解液に浸漬される第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、上記第１電極本体部と離間し、前記貯留電解液に浸漬される第２電極本体部と、上記電池ケースの外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、を有するリチウムイオン二次電池とするのが好ましい。【００２６】  上述の２つの態様におけるリチウムイオン二次電池では、貯留電解液物理量測定手段として、共に貯留電解液に接触する、或いは、共に浸漬された第１測定電極および第２測定電極を有する。そこで第１測定電極と第２測定電極との間に電圧を印加すると、両電極間の抵抗の大きさに応じた電流が流れる。この抵抗の大きさは、貯留電解液の導電率によって変化し、この導電率は貯留電解液のリチウムイオンの濃度によって変化する。つまり、第１測定電極−第２測定電極間に生じる抵抗の大きさと、貯留電解液のリチウムイオンの濃度との間には相関関係がある。このことから、第１測定電極−第２測定電極間の抵抗の大きさ、第１測定電極と第２測定電極との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ、あるいは、第１測定電極と第２測定電極との間に一定電流を流したときに両電極間に生じる電圧の大きさから、貯留電解液のリチウムイオンの濃度を知り得る。かくして、電池が劣化しているか否かを、容易かつ確実に判断することができる。【００２７】
【００２８】
【００２９】  さらに、本発明の他の態様は、複数のリチウムイオン二次電池を有する組電池であって、上記リチウムイオン二次電池の少なくともいずれかが、前述のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池である組電池である。【００３０】  本態様の組電池では、これに用いている電池の少なくともいずれかが、リチウムイオン二次電池である。従って、これについて濃度相関物理量を取得することで、このリチウムイオン二次電池の劣化の程度、ひいては、この組電池に用いている各リチウムイオン二次電池の劣化の程度を容易に推定することができる。【００３１】  さらに、上述の組電池であって、この組電池をなす複数の前記リチウムイオン二次電池のうち、この組電池を充放電させた場合に、最も低い温度になる最低温電池を、前記リチウムイオン二次電池としてなる組電池とすると良い。【００３２】  発明者らは、リチウムイオン二次電池を比較的大きな電流（ハイレート電流）で充放電するにあたり、その電池の温度が低温であると、その電池における内部抵抗の増加（ハイレート劣化）が促進されることを見出した。
これに対し、本態様の組電池では、用いるリチウムイオン二次電池のうち、最低温電池をなす電池を、前述のリチウムイオン二次電池としている。これにより、この組電池のうちで、ハイレート劣化が最も進みやすい最低温電池について貯留電解液の濃度を測定することができる。従って、この最低温電池におけるハイレート劣化の程度を知ることができるのみならず、組電池に用いる各電池についてのハイレート劣化の程度を適切に推定することができる。【００３３】  さらに、本発明の他の態様は、前述のいずれかのリチウムイオン二次電池、または、上述のいずれかの組電池を搭載してなる車両である。【００３４】  本態様の車両では、搭載しているリチウムイオン二次電池が、または、搭載している組電池で用いている複数のリチウムイオン二次電池のうちの少なくともいずれかが、前述のリチウムイオン二次電池である。このため、例えば、この車両の不使用時や車検時など適宜のタイミングで、このリチウムイオン二次電池について濃度相関物理量を取得できる。これにより、このリチウムイオン二次電池の劣化の程度、あるいはさらにこれと共に組電池を構成している各リチウムイオン二次電池の劣化の程度を把握することができる。かくして、本態様の車両では、搭載しているリチウムイオン二次電池あるいは組電池が劣化しているか否かを容易に推定できる。【００３５】  さらに、本発明の他の態様は、前述のいずれかのリチウムイオン二次電池、または、前述のいずれかの組電池を搭載してなる電池搭載機器である。【００３６】  本態様の電池搭載機器では、搭載しているリチウムイオン二次電池が、または、搭載している組電池で用いている複数のリチウムイオン二次電池のうちの少なくともいずれかが、前述のリチウムイオン二次電池である。このため、例えば、この電池搭載機器の不使用時や修理・点検時など適宜のタイミングで、このリチウムイオン二次電池について濃度相関物理量を取得できる。これにより、このリチウムイオン二次電池の劣化の程度、あるいはさらにこれと共に組電池を構成している各リチウムイオン二次電池の劣化の程度を把握することができる。かくして、本態様の電池搭載機器では、搭載しているリチウムイオン二次電池あるいは組電池が劣化しているか否かを容易に推定できる。【００３７】  さらに、本発明の他の態様は、前述のいずれかのリチウムイオン二次電池と、前記貯留電解液物理量測定手段を用いて、前記濃度相関物理量を取得する取得手段と、を備える電池システムである。【００３８】  本態様の電池システムは、前述のリチウムイオン二次電池と取得手段とを備える。これにより、この電池システムでは、濃度相関物理量を取得して、この電池の劣化の程度を容易に知ることができる。【００３９】  さらに、上述の電池システムであって、前記リチウムイオン二次電池を含む、複数のリチウムイオン二次電池を有する組電池を備える電池システムとすると良い。【００４０】  本態様の電池システムは、前述のリチウムイオン二次電池を含む組電池を備える。これにより、電池システムが、このリチウムイオン二次電池についての濃度相関物理量を取得することで、このリチウムイオン二次電池の劣化の程度、さらにはこれと共に組電池を構成し��いる各リチウムイオン二次電池の劣化の程度を容易に把握することができる。【００４１】  さらに、本発明の他の態様は、上述のいずれかの電池システムを搭載してなる車両である。【００４２】  本態様の車両は上述の電池システムを備える。このため、本態様の車両では、電池システムにより、前述のリチウムイオン二次電池の濃度相関物理量を取得して、このリチウムイオン二次電池の、あるいはさらに組電池内の各電池の劣化状況を検知できる。さらには、電池あるいは組電池（各電池）を、その劣化の状況に応じて適切に使用することも可能となる。【００４３】  さらに、本発明の他の態様は、前述のいずれかの電池システムを搭載してなる電池搭載機器である。【００４４】  本態様の電池搭載機器は上述の電池システムを備える。このため、本態様の電池搭載機器では、電池システムにより、前述のリチウムイオン二次電池の濃度相関物理量を取得して、このリチウムイオン二次電池の、あるいはさらに組電池内の各電池の劣化状況を検知できる。さらには、電池あるいは組電池（各電池）を、その劣化の状況に応じて適切に使用することも可能となる。【００４５】  さらに、本発明の他の態様は、正極板および負極板を有する発電要素と、上記発電要素を収容してなる電池ケースと、上記電池ケース内に保持されてなる、リチウムイオンを含有する電解液と、を備えるリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、上記電解液は、その一部をなす保持電解液が、上記発電要素のうち、上記正極板と負極板との間に保持されてなるとともに、他の一部をなす貯留電解液が、上記保持電解液と相互に流通可能とされた状態で、上記発電要素と上記電池ケースとの間に貯められてなり、上記貯留電解液のリチウムイオンの濃度、または上記濃度と相関関係を有する濃度相関物理量を測定する貯留電解液測定段階を含むリチウムイオン二次電池の劣化検知方法である。【００４６】  本態様のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法は、上述の貯留電解液測定段階を含む。このため、この貯留電解液測定段階で得た貯留電解液のリチウムイオンの濃度、または濃度相関物理量を用いて、リチウムイオン二次電池が劣化しているか否かを容易に検知することができる。【００４７】
【００４８】
【００４９】  さらに、上述のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、上記リチウムイオン二次電池は、これを傾けた姿勢とした場合でも、前記貯留電解液を、上記貯留電解液と相互に流通可能に、かつ、前記貯留電解液測定段階のうち、上記貯留電解液との接触を要する要接触部位に接触する形態に保持する液保持部材を備えるリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とすると良い。【００５０】  本態様のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法では、リチウムイオン二次電池が液保持部材を備えるので、このリチウムイオン二次電池を傾けた姿勢とした場合でも、貯留電解液測定段階の要接触部位を用いて貯留電解液について測定可能であり、確実にリチウムイオン二次電池の劣化を検知できる。【００５１】  さらに、上述のいずれかのリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、前記リチウムイオン二次電池は、前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、基準濃度のリチウムイオンを有する基準電解液と、上記基準電解液を収容する基準液容器部と、上記基準電解液に接触する第２電極本体部、および、上記基準容器部の外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、第１面を上記貯留電解液に接し、第２面を上記基準電解液に接しつつ、上記貯留電解液と上記基準電解液とを隔離する隔離部材であって、上記第１面と第２面との間で、上記貯留電解液および上記基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、上記第１測定電極および第２測定電極による上記基準電解液と上記貯留電解液との間の電位の測定を可能とする隔離部材と、を有し、前記貯留電解液測定段階は、前記濃度相関物理量として、上記第１測定電極と上記第２測定電極との間に生じる起電力の大きさを測定するリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とすると良い。【００５２】  或いは、上述のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、前記リチウムイオン二次電池は、前記貯留電解液に浸漬される第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、基準濃度のリチウムイオンを有する基準電解液と、上記基準電解液を収容する基準液容器部と、上記基準電解液に浸漬される第２電極本体部、および、上記基準容器部の外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、第１面を上記貯留電解液に接し、第２面を上記基準電解液に接しつつ、上記貯留電解液と上記基準電解液とを隔離する隔離部材であって、上記第１面と第２面との間で、上記貯留電解液および上記基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、上記第１測定電極および第２測定電極による上記基準電解液と上記貯留電解液との間の電位の測定を可能とする隔離部材と、を有し、前記貯留電解液測定段階は、前記濃度相関物理量として、上記第１測定電極と上記第２測定電極との間に生じる起電力の大きさを測定するリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とすると良い。【００５３】  上述の２つの態様におけるリチウムイオン二次電池の劣化検知方法では、��留電解液測定段階において、第１測定電極と第２測定電極の間に生じる起電力の大きさを測定する。この起電力の大きさは、貯留電解液のリチウムイオンの濃度と相関関係を有している。従って、この起電力の大きさから、リチウムイオン二次電池の劣化の程度を容易に知ることができる。【００５４】  さらに、上述のいずれかのリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、前記正極板に接続する一方、自身の一部が前記電池ケースの外部に露出してなる正極集電部材と、前記負極板に接続する一方、自身の一部が上記電池ケースの外部に露出してなる負極集電部材と、を備え、上記正極板及び上記負極板のいずれかは、その一部が前記貯留電解液に接触し、前記第１測定電極の前記第１電極本体部を兼ねる接触電極板であり、上記正極集電部材及び上記負極集電部材のうち、上記接触電極板にかかる集電部材が前記第１導体部を兼ねるリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とすると良い。【００５５】  本態様のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法では、正極板及び負極板のいずれかが第１電極本体部を兼ねる接触電極板であり、正極集電部材及び負極集電部材のうち、接触電極板にかかる集電部材が第１導体部を兼ねる。このため、正極板又は負極板とは別に第１電極本体部を、また、正極集電部材又は負極集電部材とは別に第１導体部を設ける必要がなく、簡易な構成でリチウムイオン二次電池の劣化を検知できる。【００５６】  さらに、上述のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、前記正極板及び前記負極板のうち、このリチウムイオン二次電池の充電状態を所定範囲内で変化させた場合に、変化する上記正極板の電位の幅である正極電位幅と、変化する上記負極板の電位の幅である負極電位幅とを比較したとき、いずれか小さい値を示す小電位幅電極板を、前記接触電極板としてなるリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とすると良い。【００５７】  本態様のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法では、正極板及び負極板のうち、小電位幅電極板を接触電極板としている。しかも、この接触電極板は第１電極本体部を兼ねている。このため、充電状態の違いによる小電位幅電極板（接触電極板，第１電極本体部）の電位の変動が小さい。従って、この小電位幅電極板（第１電極本体部）と第２測定電極との間の起電力を精度良く測定できるので、より適切にリチウムイオン二次電池の劣化を検知できる。【００５８】  または、前述のいずれかのリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、前記リチウムイオン二次電池は、前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、上記第１電極本体部と離間し、前記貯留電解液に接触する第２電極本体部と、上記電池ケースの外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、を有し、前記貯留電解液測定段階は、前記濃度相関物理量として、上記第１電極本体部と上記第２電極本体部との間に生じる抵抗の大きさ、上記第１電極本体部と第２電極本体部との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ、および、上記第１電極本体部と第２電極本体部との間に一定電流を流したときに、この第１���極本体部と第２電極本体部との間に生じる電圧の大きさ、の少なくともいずれかを測定するリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とすると良い。【００５９】  或いは、上述のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、前記リチウムイオン二次電池は、前記貯留電解液に浸漬される第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、上記第１電極本体部と離間し、前記貯留電解液に浸漬される第２電極本体部と、上記電池ケースの外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、を有し、前記貯留電解液測定段階は、前記濃度相関物理量として、上記第１電極本体部と上記第２電極本体部との間に生じる抵抗の大きさ、上記第１電極本体部と第２電極本体部との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ、および、上記第１電極本体部と第２電極本体部との間に一定電流を流したときに、この第１電極本体部と第２電極本体部との間に生じる電圧の大きさ、の少なくともいずれかを測定するリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とするのが好ましい。【００６０】  上述の２つの態様におけるリチウムイオン二次電池の劣化検知方法では、貯留電解液測定段階において、第１測定電極と第２測定電極を用いて、上述の抵抗、電流および電圧の少なくともいずれかの大きさを測定する。このような抵抗、電流あるいは電圧の大きさは、貯留電解液のリチウムイオンの濃度との間に相関関係がある。従って、これらの大きさから、リチウムイオン二次電池の劣化の程度を容易に知ることができる。【００６１】
【００６２】
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】実施形態１，変形形態１，参考形態にかかる電池の斜視図である。
【図２】実施形態１にかかる電池の部分断面図である。
【図３】実施形態１にかかる電池の断面図（図２のＡ−Ａ断面）である。
【図４】実施形態１にかかる電池について、貯留電解液におけるリチウムイオンの濃度と起電力との関係を示すグラフである。
【図５】実施形態１にかかる電池について、充放電のサイクル数と内部抵抗初期比との関係を示すグラフである。
【図６】変形形態１にかかる電池の部分断面図である。
【図７】参考形態にかかる電池の部分断面図である。
【図８】参考形態にかかる電池の断面図（図７のＢ−Ｂ断面）である。
【図９】参考形態にかかる電池の部分拡大断面図（図８のＣ部）である。
【図１０】リチウムイオン二次電池の部分断面図である。
【図１１】リチウムイオン二次電池の説明図である。
【図１２】変形形態２にかかる電池の斜視図である。
【図１３】変形形態２にかかる電池の部分断面図である。
【図１４】変形形態２にかかる電池の断面図（図１３のＤ−Ｄ断面）である。
【図１５】実施形態２にかかる組電池の部分切欠斜視図である。
【図１６】変形形態３にかかる組電池の部分切欠斜視図である。
【図１７】変形形態３にかかる組電池の説明図である。
【図１８】充放電サイクル試験に用いる充放電パターンである。
【図１９】電池の、充放電のサイクル数と内部抵抗初期比との関係を示すグラフである。
【図２０】実施形態３にかかる車両の説明図である。
【図２１】実施形態４にかかるノート型パーソナルコンピュータの説明図である。
【図２２】実施形態５，６にかかる車両の説明図である。
【図２３】実施形態５にかかる車両に搭載した組電池の説明図である。
【図２４】実施形態５，７にかかる電池システムの説明図である。
【図２５】実施形態５，７にかかる電池の劣化検知のフローチャートである。
【図２６】実施形態６にかかる車両に搭載した組電池の説明図である。
【図２７】実施形態６にかかる電池システムの説明図である。
【図２８】実施形態７にかかるノート型パーソナルコンピュータの説明図である。
【符号の説明】
【００６４】１，１０１，３０１  電池（リチウムイオン二次電池）
２  （濃度測定機能のない）リチウムイオン二次電池
１０  電池ケース
２０  発電要素
２１  正極板
２２  負極板（第１電極本体部，接触電極板，小電位幅電極板）
２３  セパレータ
３０  電解液
３０Ｈ  保持電解液
３０Ｓ  貯留電解液
４０，１４０  第１測定電極
４１，１４１  第１電極本体部
４２，１４２  第１導線（第１導体部）
５０，１５０  第２測定電極
５１，１５１  第２電極本体部
５２，１５２  第２導線（第２導体部）
６０  基準電解液
６１  円筒容器
６１Ｂ  底部
７１  正極集電部材
７２  負極集電部材（第１導体部，集電部材）
８０  フィルタ（隔離部材，要接触部位）
８０ａ  （フィルタの）第１面
８０ｂ  （フィルタの）第２面
３３５  スポンジ（液保持部材）
４００，７００，１０００  組電池
５００，８００，１１００  車両
６００，９００  ノート型パーソナルコンピュータ（電池搭載機器）
６１０，９１０  バッテリパック（組電池）
７２１Ａ  起電力取得回路（取得手段）
Ｍ１，Ｍ４  濃度差起電力測定手段（貯留電解液物理量測定手段）
Ｍ２  貯留電解液抵抗測定手段（貯留電解液物理量測定手段）
ＭＮ  最低温電池
ＳＶ１，ＳＶ２  車両電池システム（電池システム）
ＳＰ１  ＰＣ電池システム（電池システム）
ＤＶＰ  正極電位幅
ＤＶＮ  負極電位幅
【発明を実施するための最良の形態】
【００６５】  （実施形態１）
次に、本発明の実施形態１について、図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態１にかかる電池１について説明する。図１に電池１の斜視図を、図２に電池１の部分断面図を、図３に電池１の断面図（図２のＡ−Ａ断面）を示す。
本実施形態１にかかる電池１は、矩形箱形の電池ケース１０、発電要素２０、電解液３０のほか、濃度差起電力測定手段Ｍ１を備える捲回形のリチウムイオン二次電池である。【００６６】  このうち、電池ケース１０は、共にステンレス鋼製の電池ケース本体１１および封口蓋１２を有する。このうち電池ケース本体１１は有底矩形箱形であり、内側全面に図示しない樹脂からなる絶縁フィルムを貼付している。【００６７】  封口蓋１２は矩形板状であり、電池ケース本体１１の開口部１１Ａを閉塞して、この電池ケース本体１１に溶接されている。この封口蓋１２には、後述する発電要素２０と接続している正極集電部材７１および負極集電部材７２のうち、それぞれ先端に位置する正極端子部７１Ａおよび負極端子部７２Ａが貫通して、上面１２ａから突出している。これら正極端子部７１Ａおよび負極端子部７２Ａと封口蓋１２との間には、それぞれ樹脂製の絶縁部材７５が介在され、互いを絶縁している。
また、封口蓋１２には、後述する第１測定電極４０の第１導線４２、および第２測定電極５０の第２導線５２が貫通して、上面１２ａから突出している。さらに、この封口蓋１２には矩形板状の安全弁７７も封着されている。【００６８】  また、発電要素２０は、帯状の正極板２１および負極板２２が、ポリエチレンからなる帯状のセパレータ２３を介して扁平形状に捲回されてなる（図３参照）。なお、この発電要素２０の正極板２１および負極板２２はそれぞれ、クランク状に屈曲した板状の正極集電部材７１または負極集電部材７２と接合されている。具体的には、図３に示すように、負極板２２のうち、セパレータ２３の第２端部２３Ｂから突出し銅箔からなる負極リード部２２ｆのおよそ半分（図３中、上方）が、負極集電部材７２に密着して溶接されている。なお、正極板２１の正極リード部２１ｆも同様にして、正極集電部材７１と溶接されている。【００６９】  正極板２１は、帯状のアルミ箔のうち、一方辺に沿う正極リード部２１ｆを残して、その両面に図示しない正極活物質層を担持してなる。この正極活物質層には、正極活物質のニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、導電剤のアセチレンブラック、および、結着剤のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）が含まれる。なお、正極活物質層におけるこれらの質量比は、ＬｉＮｉＯ２が９０ｗｔ％、アセチレンブラックが７ｗｔ％、ＰＴＦＥが１ｗｔ％、ＣＭＣが２ｗｔ％である。
また、負極板２２は、帯状の銅箔のうち、一方辺に沿う負極リード部２２ｆを残して、その両面に図示しない負極活物質層を担持してなる。この負極活物質層には、グラファイトおよび結着剤が含まれる。【００７０】  また、電解液３０は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）とを、体積比でＥＣ：ＥＭＣ＝３：７に調整した混合有機溶媒に、溶質としてＬｉＰＦ６を添加し、リチウムイオンを１ｍｏｌ／ｌの濃度とした有機電解液である。
なお、本実施形態１では、この電解液３０を保持される部位の違いにより分類する。即ち、上述の発電要素２０のうち、正極板２１と負極板２２との間に保持されている電解液を保持電解液３０Ｈと呼ぶ。また、発電要素２０に保持させるよりも多くの電解液を電池ケース１０に注入したことにより、図２に示すように、保持電解液３０Ｈと相互に流通可能とされた状態で、発電要素２０と電池ケース１０との間のうちの、電池ケース１０内部の下部１０Ｂに貯められている電解液を貯留電解液３０Ｓと呼ぶこととする。【００７１】  次に、濃度差起電力測定手段Ｍ１について説明する。この濃度差起電力測定手段Ｍ１は、貯留電解液３０Ｓに浸漬されている第１測定電極４０、基準電解液６０、この基準電解液６０を収容する円筒容器６１、基準電解液６０に浸漬されている第２測定電極５０、および、貯留電解液３０Ｓと基準電解液６０とを隔離するフィルタ８０を備える。
このうち、第１測定電極４０および第２測定電極５０は、いずれもニッケルからなる矩形メッシュ形状の担持体４１Ａ，５１Ａの両面に、金属リチウムからなる第１金属板４１Ｌおよび第２金属板５１Ｌを保持させてなる第１電極本体部４１および第２電極本体部５１と、第１導線４２および第２導線５２とを有する。このうち第１導線４２および第２導線５２は、電極本体部４１，５１とそれぞれ導通するニッケル線４２Ｘ，５２Ｘの周りを絶縁樹脂の被覆部材４２Ｙ，５２Ｙで覆ってなる。【００７２】  第１測定電極４０の第１電極本体部４１は、上述の貯留電解液３０Ｓに浸漬されている。一方、第２測定電極５０は、第２電極本体部５１と第２導線５２の一部が、ガラス製の円筒容器６１内に配置されている。この円筒容器６１には、上述の電解液３０と同様の組成の基準電解液６０、即ち、エチレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）とを、体積比でＥＣ：ＥＭＣ＝３：７に調整した混合有機溶媒に、溶質としてＬｉＰＦ６を添加し、リチウムイオンを１ｍｏｌ／ｌの濃度に調整した電解液が封入されている。従って、第２測定電極５０の第２電極本体部５１は、円筒容器６１内の基準電解液６０に浸漬されている。【００７３】  上述の円筒容器６１は、図２に示すように、その底部６１Ｂが貯留電解液３０Ｓに浸漬されている。ところで、この円筒容器６１の底部６１Ｂには、多孔質のガラス板からなるフィルタ８０が設けられている。このフィルタ８０は、貯留電解液３０Ｓおよび基準電解液６０の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、第１測定電極４０と第２測定電極５０による、貯留電解液３０Ｓと基準電解液６０との間の電位の測定を可能とする。【００７４】  なお、第１測定電極４０の第１導線４２は、電池ケース本体１１の第１側部１１ｍに、樹脂からなる２つの固定部材４２Ｚを介して固定されている。これにより、第１測定電極４０の第１電極本体部４１は、例えば、発電要素２０との接触を免れるので、電池１における短絡の発生を抑制できる。第２測定電極５０の第２導線５２も同様に固定されている。一方、円筒容器６１は、電池ケース本体１１の第２側部１１ｎに接着されている。【００７５】  ところで、発明者らは、上述の電池１と同様であるが、電池ケース１０内の電解液３０（貯留電解液３０Ｓ）のリチウムイオン濃度を異ならせた電池を作製した。
各電池について、第１電極本体部４１と第２電極本体部５１との間に生じる起電力を測定した。具体的には、第１測定電極４０の第１導線４２、および、第２測定電極５０の第２導線５２を電圧計に接続して電圧を測定した。【００７６】  上述の結果を図４に示す。図４は、各電池の貯留電解液におけるリチウムイオン濃度と、第１電極本体部４１および第２電極本体部５１の間に生じた起電力との関係を示すグラフである。このグラフから判るように、貯留電解液３０Ｓにおけるリチウムイオン濃度と、電極本体部４１，５１間の起電力との間には相関関係があることが判る。【００７７】  次いで、本実施形態１にかかる電池１について、充放電サイクル試験を行った。
具体的には、雰囲気温度２５℃に温度制御された恒温槽内に電池１を静置し、電池ＳＯＣ５０％を中心にして、放電２０Ｃを１０秒間、充電４Ｃを５０秒間のパルス充放電サイクル試験を行った。【００７８】  また、上述の充放電サイクル試験の途中で、定期的に電池１の内部抵抗測定、および、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオンの濃度を測定した。具体的には、内部抵抗測定は、雰囲気温度２５℃において、電池ＳＯＣ５０％のものに、放電レートが２０Ｃで１０秒間の放電を行う。
また、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオンの濃度は、第１測定電極４０および第２測定電極５０を電圧計に接続し、第１電極本体部４１および第２電極本体部５１の間に生じる起電力を測定し、図４のグラフによってリチウムイオン濃度に換算することで得た。【００７９】  上述の試験結果を図５に示す。図５は、電池１に行った充放電サイクル数と、充放電サイクル試験前の初期の電池１の内部抵抗値を基準として規格化した、電池１の内部抵抗初期比との、および、貯留電解液中のリチウムイオン濃度との関係を示すグラフである。このグラフによれば、充放電サイクル数の増加に伴い、電池１の内部抵抗初期比が高くなる、即ち、電池１の内部抵抗値が増大すると、これと共に、貯留電解液３０Ｓにおけるリチウムイオンの濃度も高くなっていることが判る。【００８０】  逆にこの結果から、電池１において、第１電極本体部４１と第２電極本体部５１との間に生じた起電力の大きさから、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度を知ることで、電池１の内部抵抗値が増大しているか否か、即ち、電池１が劣化しているか否かを、容易に知り得ることが判る。具体的には、以下のようにして、電池１の劣化を検知することができる。【００８１】  本実施形態１における電池１の劣化検知方法のうち、貯留電解液測定段階では、第１測定電極４０と第２測定電極５０とを電圧計に接続し、第１電極本体部４１および第２電極本体部５１の間に生じている起電力を測定する。
次にこの起電力から、上述の貯留電解液３０Ｓにおけるリチウムイオン濃度と起電力との相関関係（図４参照）を基に貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度を算出する。
算出した貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度は、上述（図５参照）のように、電池１の内部抵抗初期比との相関関係を有しているので、このリチウムイオン濃度の変化から各時点での電池１の内部抵抗値の変化を知ることができる。
かくして、この起電力の大きさから、電池１の劣化の程度を容易に知ることができる。【００８２】  （変形形態１）
次に、本発明の変形形態１にかかる電池について、図６を参照しつつ説明する。
本変形形態１の電池１０１では、貯留電解液抵抗測定手段Ｍ２を有している点が、前述の実施形態１と異なり、それ以外は同様である。
そこで、異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略または簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。【００８３】  図６には本変形形態１にかかる電池１０１の部分断面図を示す。この電池１０１は、実施形態１と同様、矩形箱形の電池ケース１０、発電要素２０、電解液３０のほか、貯留電解液抵抗測定手段Ｍ２を備える捲回形のリチウムイオン二次電池である。【００８４】  このうち貯留電解液抵抗測定手段Ｍ２について説明する。この貯留電解液抵抗測定手段Ｍ２は、貯留電解液３０Ｓにいずれも浸漬している第１測定電極１４０および第２測定電極１５０を備える。
第１測定電極１４０および第２測定電極１５０は、実施形態１と同様に、担持体１４１Ａ，１５１Ａの両面に、リチウムからなる第１金属板１４１Ｌおよび第２金属板１５１Ｌを保持させてなる第１電極本体部１４１および第２電極本体部１５１と、第１導線１４２および第２導線１５２とを有する。また、第１導線１４２および第２導線１５２は、実施形態１と同様、電極本体部１４１，１５１とそれぞれ導通するニッケル線１４２Ｘ，１５２Ｘの周りを絶縁樹脂の被覆部材１４２Ｙ，１５２Ｙで覆ってなる。【００８５】  第１測定電極１４０の第１電極本体部１４１、および、第２測定電極１５０の第２電極本体部１５１は、図６に示すように、互いに離間しつつ、いずれも貯留電解液３０Ｓに浸漬されている。なお、第１導線１４２および第２導線１５２は、電池ケース本体１１の第１側部１１ｍおよび第２側部１１ｎに、樹脂からなる２つの固定部材１４２Ｚ，１５２Ｚを介して固定されている。これにより、第１電極本体部１４１および第２電極本体部１５１を確実に離間させるほか、第１電極本体部１４１および第２電極本体部１５１は、いずれも発電要素２０との接触を免れるので、電池１０１における短絡の発生を抑制できる。
また、第１導線１４２および第２導線１５２は、封口蓋１２を通じて電池ケース１０の外部に延出している。【００８６】  この電池１０１では、この第１電極本体部１４１と第２電極本体部１５１との間に電圧を印加すると、両電極間の抵抗の大きさに応じた電流が流れる。この抵抗の大きさは、貯留電解液３０Ｓの導電率によって変化し、この導電率は貯留電解液３０Ｓ中のリチウムイオンの濃度によって変化する。つまり、第１電極本体部１４１および第２電極本体部１５１の間に生じる抵抗の大きさと、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度との間には相関関係がある。このことから、第１電極本体部１４１および第２電極本体部１５１間の抵抗の大きさ（第１測定電極１４０と第２測定電極１５０との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ）から、貯留電解液３０Ｓ中のリチウムイオンの濃度や濃度変化の程度を知り得る。かくして、電池１０１が劣化しているか否かを、容易に知ることができる。【００８７】  具体的には、貯留電解液測定段階において、第１測定電極１４０に電流計を接続し、電流計と第２測定電極１５０との間に所定電圧を印加して、電流計により第１，第２測定電極１４０，１５０間に流れる電流値を測定する。
次にこの電流値と印加した電圧から、測定電極１４０，１５０間の抵抗値を算出し、予め得ておいた貯留電解液３０Ｓにおけるリチウムイオン濃度と抵抗値との相関関係を基に、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度を算出する。
算出した貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度は、前述（図５参照）のように、電池１０１の内部抵抗初期比と相関関係を有しているから、このリチウムイオン濃度の変化から各時点での電池１０１の内部抵抗値の変化を知ることができる。
かくして、本変形形態１にかかる電池１０１の劣化検知方法でも、抵抗値（電流値）の大きさから、電池１０１の劣化の程度を容易に知ることができる。【００８８】  （参考形態）
次に、本発明の参考形態にかかる電池２０１について、図７〜図９を参照しつつ説明する。
この電池２０１では、保持電解液抵抗測定手段Ｍ３を有している点が、前述の実施形態１と異なり、それ以外は同様である。
そこで、異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略または簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。【００８９】  図７には参考形態にかかる電池２０１の部分断面図を示す。この電池２０１は、実施形態１と同様、矩形箱形の電池ケース１０、発電要素２０、電解液３０のほか、保持電解液抵抗測定手段Ｍ３を備える捲回形のリチウムイオン二次電池である。【００９０】  このうち保持電解液抵抗測定手段Ｍ３は、発電要素２０のうち、正極板２１および負極板２２の間に保持されてなる保持電解液３０Ｈに接触している第１電極本体部２４１、および、この第１電極本体部２４１と離間し、保持電解液３０Ｈに接触している第２電極本体部２５１を備える。なお、第１測定電極２４０および第２測定電極２５０は、実施形態１と同様に、担持体２４１Ａ，２５１Ａの両面に、第１金属板２４１Ｌおよび第２金属板２５１Ｌを保持させてなる、上述の第１電極本体部２４１および第２電極本体部２５１と、第１導線２４２および第２導線２５２とを有する。また、第１導線２４２および第２導線２５２は、実施形態１と同様、電極本体部２４１，２５１とそれぞれ導通するニッケル線２４２Ｘ，２５２Ｘの周りを絶縁樹脂の被覆部材２４２Ｙ，２５２Ｙで覆ってなる。【００９１】  第１電極本体部２４１および第２電極本体部２５１は、正極板２１と負極板２２との間に介在しているセパレータ２３の第１端部２３Ａから、発電要素２０の中央側に向けて、それぞれ挿入されて、セパレータ２３の一方の面側に、互いに離間して並べられている（図７，８，９参照）。そして、第１電極本体部２４１と第２電極本体部２５１には、セパレータ２３の保持する保持電解液３０Ｈが接触している（図８，９参照）。【００９２】  この第１電極本体部２４１および第２電極本体部２５１と、正極板２１（あるいは負極板２２）との間には、第１電極本体部２４１、第２電極本体部２５１を覆うように、セパレータ２３と同様のポリエチレンからなる第１絶縁膜２３ＳＡおよび第２絶縁膜２３ＳＢが介在している。これにより、第１電極本体部２４１および第２電極本体部２５１は、負極板２２と絶縁されている（図８，９参照）。なお、発電要素２０から引き出された第１導線２４２および第２導線２５２は、それぞれ電池ケース本体１１の第１側部１１ｍ、および封口蓋１２に、樹脂からなる複数の固定部材２４２Ｚ，２５２Ｚを介して固定されている。【００９３】  このように、参考形態にかかる電池２０１は、保持電解液３０Ｈに接触している第１電極本体部２４１と第２電極本体部２５１を備える。変形形態１の電池１０１と同様、第１電極本体部２４１と第２電極本体部２５１との間に一定電圧を印加すれば、保持電解液３０Ｈを通じて電流が流れる。この電極本体部２４１，２５１間の抵抗の大きさは、保持電解液３０Ｈのリチウムイオン濃度に応じて変化する。つまり、電池２０１は、保持電解液３０Ｈのリチウムイオン濃度との間に相関関係がある抵抗値（電流値）を測定可能な保持電解液抵抗測定手段Ｍ３を備える。従って、この電池２０１では、この保持電解液抵抗測定手段Ｍ３により測定する抵抗の大きさ（第１電極本体��２４１と第２電極本体部２５１との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ）から、保持電解液３０Ｈのリチウムイオン濃度を知り得る。保持電解液３０Ｈのリチウムイオン濃度は、前述の通り、電池２０１の内部抵抗値の増大に伴って低くなる。かくして、電池２０１が劣化しているか否かを、容易に判断することができる。【００９４】  具体的には、保持電解液測定段階において、第１測定電極２４０に電流計に接続し、電流計と第２測定電極２５０との間に所定電圧を印加して、電流計により第１，第２測定電極２４０，２５０間に流れる電流値を測定する。
次にこの電流値と印加した電圧から、測定電極２４０，２５０間の抵抗値を算出し、予め得ておいた保持電解液３０Ｈにおけるリチウムイオン濃度と抵抗値との相関関係を基に、保持電解液３０Ｈのリチウムイオン濃度を算出する。
算出した保持電解液３０Ｈのリチウムイオン濃度は、電池２０１の内部抵抗値と相関関係を有しているから、このリチウムイオン濃度の変化から各時点での電池２０１の内部抵抗値の変化を知ることができる。
かくして、参考形態にかかる電池２０１の劣化検知方法でも、抵抗値（電流値）の大きさから、電池２０１の劣化の程度を容易に知ることができる。【００９５】  （変形形態２）
前述の実施形態１、変形形態１及び参考形態では、発電要素の電極（正電極，負電極）とは別に設けた第１測定電極及び第２測定電極を用いて、貯留電解液での起電力、所定電圧を印加したときの電流値、或いは、保持電解液で所定電圧を印加したときの電流値を測定した。
これに対し、これらにおける第１測定電極を省略し、発電要素の正極板或いは負極板が第１測定電極の第１電極本体部を兼ねる形態とすることも考えられる。【００９６】  この形態の電池としては、正極板及び負極板のいずれを用いるものも考え得る。そこでどちらがより好ましいかについて、以下に検討する。
正極板及び負極板は、自身が担持している活物質中に存在するリチウム（リチウムイオン）量によって、正極板の正極電位、或いは、負極板の負極電位が変化してしまう。従って、電池の充電状態を変化させると、正極板の正極電位、及び、負極板の負極電位がそれぞれ変化してしまう。
これを確認すべく、図１０に示すような電池ＢＴを用意し、この電池ＢＴの充電状態を変化させて、そのときの正極板２１の正極電位ＶＰ、及び、負極板２２の負極電位ＶＮの変化をそれぞれ測定した。【００９７】  この電池ＢＴは、実施形態１と同様の発電要素２０、正極集電部材７１、負極集電部材７２及び貯留電解液３０Ｓを有する。このほか、金属リチウムからなる金属板ＢＭを先端に担持し、貯留電解液３０Ｓに浸漬されている電極ＢＮ、及び、これらを収容する電池ケース３１０を有する（図１０参照）。
このうち電池ケース３１０は、共にステンレス鋼製の電池ケース本体１１及び封口蓋３１２を有する。但し、封口蓋３１２には、正極集電部材７１の正極端子部７１Ａ、及び、負極集電部材７２の負極端子部７２Ａのほか、電極ＢＮの第２導線ＢＰが貫通して上面３１２ａから突出している。【００９８】  また、発電要素２０は、実施形態１と同様の、正極板２１及び負極板２２を有する（図１０参照）。即ち、正極板２１は、帯状のアルミ箔のうち、一方辺に沿う正極リード部２１ｆを残して、その両面に図示しない正極活物質層を担持してなる。この正極活物質層には、正極活物質のニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、導電剤のアセチレンブラック、及び、結着剤のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）が含まれる。
また、負極板２２は、帯状の銅箔のうち、一方辺に沿う負極リード部２２ｆを残して、その両面に図示しない負極活物質層を担持してなる。この負極活物質層には、グラファイト及び結着剤が含まれる。【００９９】  まず、この電池ＢＴを満充電にした後、放電電流が１Ｃの定電流放電を、電池ＢＴの電池電圧が２．５Ｖになるまで行った。その際、電極ＢＮと正極集電部材７１の正極端子部７１Ａとの間に電圧計を接続し、正極集電部材７１に接続した正極板２１の正極電位ＶＰを計測した。また、電極ＢＮと負極集電部材７２の負極端子部７２Ａとの間に電圧計を接続し、負極板２２の負極電位ＶＮを計測した。
これにより、電池ＢＴの充電状態（ＳＯＣ）と、正極板の電位ＰＶ及び負極板２２の負極電位ＶＮとの関係を示すグラフを得た（図１１参照）。【０１００】  この図１１から判るように、電池ＢＴの充電状態（ＳＯＣ）をＳＯＣ１００％からＳＯＣ０％まで変化させると、正極板２１の正極電位ＶＰが徐々に減少する。一方、負極板２２の負極電位ＶＮも、正極電位ＶＰほど変化が顕著ではないが、徐々に増加する。
ここで、電池ＢＴの充電状態を所定範囲で変化させた場合に、正極板２１及び負極板２２に生じる電位ＶＰ，ＶＮの変化の大きさ（以下、正極電位幅ＤＶＰ，負極電位幅ＤＶＮとも言う）を計測する。すると、充電状態をＳＯＣ２０〜８０％の範囲で変化させた場合には、正極電位幅ＤＶＰは０．３５Ｖであり、負極電位幅ＤＶＮは０．０９Ｖであることが判る。【０１０１】  従って、貯留電解液３０Ｓの濃度が同じであっても、電池の充電状態を所定範囲（ＳＯＣ２０〜８０％）で変化させると、正極板２１の正極電位ＶＰは正極電位幅ＤＶＰの範囲で、また、負極板２２の負極電位ＶＮは負極電位幅ＤＶＮの範囲で変化することが判る。そこで、これらのうち大きい電位幅にかかる電極板（本例では正極板２１）と、実施形態１における第２測定電極５０とを用いて、これらの間での起電力を測定した場合には、その測定の際の充電状態が異なると、貯留電解液３０Ｓが同じ濃度でも、当該電極板（正極板２１）の電位が大きく異なってしまう。このため、貯留電解液３０Ｓの濃度に応じて当該電極板（正極板２１）と第２測定電極５０の第２電極本体部５１との間に生じる起電力を、精度良く測定できない。
このことは、前述の変形形態１や参考形態においても同様である。即ち、変形形態１において、貯留電解液３０Ｓの濃度に応じて当該電極板（正極板２１）と第２測定電極１５０の第２電極本体部１５１との間に生じる抵抗の大きさ（当該電極板と第２電極本体部１５１との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ）を、精度良く測定できない。また、参考形態において、保持電解液３０Ｈの濃度に応じて当該電極板（正極板２１）と第２測定電極２５０の第２電極本体部２５１との間に生じる抵抗の大きさ（当該電極板と第２電極本体部２５１との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ）を、精度良く測定できない。【０１０２】  そこで、本変形形態２では負極電位幅ＤＶＮが正極電位幅ＤＶＰよりも小さいことから、電位幅の小さい小電位幅電極板である負極板２２を貯留電解液物理量測定手段（本変形形態２では後述する濃度差起電力測定手段Ｍ４）における第１電極本体部を兼ねる電極板とし、また、負極板２２と接続された負極集電部材７２を、第１導体部を兼ねる集電部材として用いることとする。【０１０３】  以上をふまえて、変形形態２にかかる電池３０１について、図１２〜１４を参照しつつ説明する。
本変形形態２の電池３０１では、実施形態１における第１測定電極４０に代えて、上述の負極板２２と負極集電部材７２とを用いた濃度差起電力測定手段Ｍ４を備える点、及び、電池ケース内の下部に貯留電解液を吸液（保持）する液保持部材のスポンジを備える点が、前述の実施形態１と異なり、それ以外は同様である。
そこで、異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略又は簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。【０１０４】  電池３０１の電池ケース３１０は、実施形態１と同様の電池ケース本体１１、及び、矩形板状の封口蓋３１２を有する（図１２，１３参照）。このうち封口蓋３１２は、正極集電部材７１の正極端子部７１Ａと、負極集電部材７２の負極端子部７２Ａと、第２測定電極５０の第２導線５２とを上面３１２ａから突出させてなる。
また、この電池ケース３１０の内部には、実施形態１と同様の、正極板２１及び負極板２２を有する発電要素２０を収容している。【０１０５】  なお、正極板２１及び負極板２２には、実施形態１と同様の、正極集電部材７１及び負極集電部材７２がそれぞれ接続されている（図１３参照）。この正極集電部材７１は、正極板２１に接続する一方、正極集電部材７１の正極端子部７１Ａが電池ケース３１０（蓋部材３１２）の外部に露出、つまり蓋部材３１２の上面３１２ａから突出している（図１３参照）。負極集電部材７２もまた、正極集電部材７１と同様、その負極端子部材７２Ａが電池ケース３１０（蓋部材３１２）の外部に露出している（図１２，１３参照）。【０１０６】  また、電池ケース３１０内には、実施形態１と同様の電解液３０を有する。但し、本変形形態２の電池３０１では、貯留電解液３０Ｓが、スポンジ３３５に吸液され、このスポンジ３３５が電池ケース３１０内の下部に配置されている点で、実施形態１と異なる。
具体的には、貯留電解液３０Ｓを吸液・保持したスポンジ３３５が、図１３に示すように、発電要素２０の正極板２１、負極板２２、及び、後述する濃度差起電力測定手段Ｍ４のフィルタ８０と接触した形態で、電池ケース３１０内部の下部３１０Ｂに配置されている。貯留電解液３０Ｓと発電要素２０内の保持電解液３０Ｈとは、実施形態１と同じく、相互に流通できる（図１３，１４参照）。その上、次述する濃度差起電力測定手段Ｍ４によって、貯留電解液３０Ｓと基準電解液６０との間の電位差、即ち、負極板２２及び第２電極本体部５１の間に生じた起電力を測定できる。また、電池３０１を傾けた姿勢とした場合でも、スポンジ３３５が貯留電解液３０Ｓを吸液・保持するので、発電要素２０の正極板２１、負極板２２及びフィルタ８０はいずれも貯留電解液３０Ｓに接触できる。【０１０７】  次に、濃度差起電力測定手段Ｍ４について説明する。この濃度差起電力測定手段Ｍ４は、実施形態１の濃度差起電力測定手段Ｍ１における第１測定電極４０に代えて、発電要素２０の負極板２２、及び、この負極板２２に接続した負極集電部材７２を用いる点が、実施形態１と異なる。つまり、濃度差起電力測定手段Ｍ４は、基準電解液６０、円筒容器６１、第２測定電極５０、フィルタ８０、第１測定電極の第１電極本体部を兼ねる負極板２２、及び、第１測定電極の第１導体部を兼ねる負極集電部材７２を備える（図１３参照）。なお、負極板２２は、図１３，１４に示すように、その一部が貯留電解液３０Ｓに接触し、第１電極本体部を兼ねる接触電極板である。【０１０８】  前述した実施形態１と同様、電池３０１では、負極板２２と第２電極本体部５１との間に生じた起電力の大きさから、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度を知ることができる。そして、これにより、電池３０１の内部抵抗値が増大しているか否か、即ち、電池３０１が劣化しているか否かを容易に知り得る。具体的には、以下のようにして、電池１の劣化を検知することができる。【０１０９】  本変形形態２の電池３０１について、貯留電解液測定段階として、負極集電部材７２と第２測定電極５０とを電圧計に接続し、負極板２２及び第２電極本体部５１の間に生じている起電力を測定する。
次にこの起電力から、実施形態１と同様、上述の貯留電解液３０Ｓにおけるリチウムイオン濃度と起電力との相関関係（図４参照）を基に、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度を算出する。
算出した貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度は、前述（図５参照）のように、電池１の内部抵抗初期比との相関関係を有しているので、その変化から各時点での電池３０１の内部抵抗値の変化を知ることができる。
かくして、負極板２２と第２電極本体部５１との間に生じている起電力の大きさから、電池３０１の劣化の程度を容易に知ることができる。【０１１０】  以上より、本変形形態２にかかる電池３０１では、スポンジ３３５を備えるので、この電池３０１を傾けた姿勢とした場合でも、適切に濃度差起電力測定手段Ｍ４を用いて貯留電解液３０Ｓのリチウムイオンの濃度について測定することができる。
かくして、この濃度差起電力測定手段Ｍ４を用いて、確実に電池３０１の劣化を検知できる。【０１１１】  また、負極板２２が第１電極本体部を兼ね貯留電解液３０Ｓに接触する接触電極板であり、負極集電部材７２が第１導体部を兼ねる。このため、負極板２２とは別に第１電極本体部を、また、負極集電部材７２とは別に第１導体部を設ける必要がなく、簡易な構成の電池３０１とすることができる。
さらに、簡易な構成でこの電池３０１の劣化を検知できる。【０１１２】  また、前述した小電位幅電極板である負極板２２が接触電極板となっている。しかも、この負極板２２は第１電極本体部を兼ねるので、測定の際の電池３０１の充電状態が異なっていても負極板２２の電位変動が小さい。従って、この負極板２２を用いることで、第２測定電極５０（第２電極本体部５１）との間の起電力を精度良く測定することができる。
かくして、このような負極板２２及び第２測定電極５０（第２電極本体部５１）を用いることで、より適切に電池３０１の劣化を検知できる。【０１１３】  なお、上述の変形形態２では、正極板２１と負極板２２とを比較して、小電位幅電極板である負極板２２を第１測定電極の第１電極本体部に代えて用いた形態を示した。しかし、負極板２２に代えて正極板２１を用いても、第２測定電極５０との間での起電力を測定することはできる。また、変形形態２とは異なり、正極電位幅ＤＶＰと負極電位幅ＤＶＮとを比較して、正極電位幅ＤＶＰの方が小さい場合には、このような正極板を小電位幅電極板として第１電極本体部に代えて用いる。即ち、正極板２１と第２測定電極５０の第２電極本体部５１との間で起電力を測定すると良い。【０１１４】  （実施形態２）
図１５に示す本実施形態２の組電池４００は、電解液３０の濃度測定機能を有さない複数のリチウムイオン二次電池２（以下、電池２とも言う）のほかに、前述した実施形態１で示した電池１（あるいは、変形形態１または変形形態２の電池１０１，３０１）を搭載したものである。この組電池４００は、電池１（１０１，３０１），２を組電池ケース４１１内に収容してなる電池部４１０と、組電池ケース４１１の上面４１１ａに配置され、電池部４１０の電池１（１０１，３０１），２の状態（電池温度、電圧）を監視する電池監視装置４２０とを有する。このうち、電池部４１０では、複数の電池１（１０１，３０１），２が、これらの端子部７１Ａ，７２Ａの締結孔７１ＡＨ，７２ＡＨ（図１，１２参照）を利用して、バスバ９０とボルト締結されており、各電池１（１０１，３０１），２は互いに直列に接続されている。
また、電池監視装置４２０は、図示しない回路を内側に配置した矩形箱形の本体ケース４２１と、電池監視装置４２０で得たデータを、例えば、外部の装置と送受信するための通信ケーブル４２２とを有する。【０１１５】  また、電池１（１０１）の第１測定電極４０（１４０）の第１導線４２（１４２）、および、第２測定電極５０（１５０）の第２導線５２（１５２）は、組電池ケース４１１から外部へ延出している。さらに、これらの先端には、樹脂製のコネクタ４３０が設けられている。このコネクタ４３０の内側には、第１導線４２（１４２）および第２導線５２（１５２）の各端子（図示しない）がそれぞれ離間して露出しており、例えば、外部の計測装置から延びる導線（あるいはコネクタ）と電気的に接続できるように形成されている。電池３０１の場合は図示しないが、第２測定電極５０の第２導線５２のみが組電池ケース４１１から外部で延出している。【０１１６】  このように、本実施形態２にかかる組電池４００では、これを構成する電池の一部に、電解液３０のリチウムイオンの濃度測定機能を有する電池１（１０１，３０１）を用いている。従って、この電池１（１０１，３０１）について、第１測定電極４０（１４０）と第２測定電極５０（１５０）との間の起電力あるいは抵抗値（電流値）を取得することで、この電池１（１０１，３０１）の劣化の程度、ひいては、この組電池４００に用いている各電池２の劣化の程度を容易に推定することができる。【０１１７】  （変形形態３）
本発明の本変形形態３にかかる組電池４００Ｘについて、図１６〜１９を参照しつつ説明する。
この組電池４００Ｘは、前述の電池１（１０１，３０１）を１つと、複数の電池２とからなる点で、実施形態２と同様である。しかし、この組電池４００Ｘは、これを充放電させた場合に、各電池の配置上、これらのうちで最も低い温度になる最低温電池に、電池１（１０１，３０１）を用いる点で、前述の実施形態２の組電池４００と異なる。
この組電池４００Ｘは、１つの電池１（１０１，３０１）、及び、複数の電池２を組電池ケース４１１Ｘ内に収容してなる電池部４１０Ｘと、組電池ケース４１１Ｘの上面４１１ａに配置された、実施形態２と同様の電池監視装置４２０とを有する。このうち、電池部４１０Ｘでは、図１６，１７に示すように、電池１（１０１，３０１）及び電池２が、組電池４００Ｘ内の長手方向ＤＬ（図１６中、左上側と右下側とを結ぶ方向、及び、図１７中左右方向）に２列に列置され、複数のバスバ９０を用いて互いに直列に接続されている。【０１１８】  ところで、リチウムイオン二次電池を比較的大きな電流（ハイレート電流）で充放電する際、そのリチウムイオン二次電池の環境温度が異なると、その劣化の程度が異なることが判ってきた。
そこで、自身の環境温度を変えた複数のリチウムイオン二次電池を用意し、これらのリチウムイオン二次電池について充放電サイクル試験を行った。これにより、環境温度と電池における内部抵抗初期比との関係について調査した。【０１１９】  具体的には、リチウムイオン二次電池Ａ，Ｂ，Ｃ（以下、電池Ａ，Ｂ，Ｃとも言う）を用意し、室内温度を２５℃、４０℃及び６０℃に設定した各恒温槽（図示しない）にそれぞれ投入し静置した。各恒温槽の外部には電源装置（図示しない）を設置しており、各恒温槽内の電池Ａ、電池Ｂ及び電池Ｃの正極端子部及び負極端子部（図示しない）とそれぞれ接続している。そして、電源装置を用いて、電池Ａ、電池Ｂ及び電池Ｃについて、充放電サイクル試験を行った。具体的には、図１８に示すような、連続１５００秒間の充放電パターンを複数回繰り返すよう、電源装置を制御した。なお、この電流パターンの縦軸は、＋側が放電電流を、−側が充電電流を表している。この充放電パターンは、最大約３０Ｃのパルス放電と最大２０Ｃのパルス充電とを交互に繰り返すパターンである。
上述の充放電サイクル試験において、所定のサイクル数毎に測定した電池Ａ、電池Ｂ及び電池Ｃの内部抵抗初期比を示すグラフを図１９に示す。なお、各電池Ａ，Ｂ，Ｃの内部抵抗初期比は、前述した実施形態１と同様、充放電サイクル試験前の初期の各電池Ａ，Ｂ，Ｃの内部抵抗値をそれぞれ基準として、各時点での電池Ａ等の内部抵抗値を規格化したものである。【０１２０】  この図１９から判るように、電池Ｂ及び電池Ｃについて、５０００サイクルにおける電池Ｂ及び電池Ｃの内部抵抗初期比で比較してみると、同じ充放電サイクル数において、電池Ｂの方が、電池Ｃよりも内部抵抗初期比が大きい。このことから、電池の環境温度を６０℃よりも低い４０℃にすると、その電池の内部抵抗初期比が大きくなることが判る。
また、電池Ａと電池Ｂとを比べると、電池の環境温度を４０℃よりもさらに低い２５℃にすると、電池の内部抵抗初期比が大きくなることが判る。
以上より、少なくとも２５〜６０℃の温度範囲では、電池の環境温度が低いほど、その電池の内部抵抗初期比が大きくなる、つまり、その電池の内部抵抗の増加（ハイレート劣化）が促進されることが判る。【０１２１】  さらに、本変形形態３の組電池４００Ｘを充放電させた場合に、これを構成する複数の電池のうち、最も低い温度になる最低温電池ＭＮの位置を調べると、図１６中、奥行き側左隅であることが判った。
そこで、本変形形態３では、この最低温電池ＭＮを前述の電池１（１０１，３０１）とした。これにより、この組電池４００Ｘでは、ハイレート劣化が最も進みやすい最低温電池ＭＮについて電解液３０（貯留電解液３０Ｓ）の濃度を測定することができる。従って、この最低温電池ＭＮにおけるハイレート劣化の程度を知ることができるのみならず、組電池４００Ｘに用いている他の電池２について、そのハイレート劣化の程度は、最低温電池ＭＮ（電池１（１０１，３０１））の劣化の程度より軽いと予想されることから、これらの劣化の程度を適切に推定することができる。【０１２２】  （実施形態３）
本実施形態３にかかる車両５００は、前述した実施形態２の組電池４００（或いは変形形態３の組電池４００Ｘ）を搭載したものである。具体的には、図２０に示すように、車両５００は、エンジン５４０、フロントモータ５２０およびリアモータ５３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である。この車両５００は、車体５９０、エンジン５４０、これに取り付けられたフロントモータ５２０、リアモータ５３０、ケーブル５５０、インバータ５６０および組電池４００（４００Ｘ）を有している。車体５９０に取り付けられた組電池４００（４００Ｘ）のうち、電池監視装置４２０は、図示しないＨＶ制御装置と接続しているが、コネクタ４３０は、他機器と接続されていない。【０１２３】  本実施形態３にかかる車両５００では、搭載している組電池４００（４００Ｘ）で用いている複数の電池の一部が電池１（１０１，３０１）である。このため、例えば、この車両５００の不使用時や車検時など適宜のタイミングで、コネクタ４３０を通じて、電池１（１０１，３０１）について、第１測定電極４０（１４０）、或いは、負極板２２及び負極集電部材７２と、第２測定電極５０（１５０）との間の起電力あるいは抵抗値（電流値）を取得できる。これにより、電池１（１０１，３０１）の劣化の程度、さらにはこれと共に組電池４００（４００Ｘ）を構成している各電池２の劣化の程度を把握することができる。かくして、本実施形態３にかかる車両５００では、組電池４００（４００Ｘ）を構成する電池１（１０１，３０１），電池２が劣化しているか否かを容易に推定できる。【０１２４】  （実施形態４）
また、本実施形態４のノート型パーソナルコンピュータ（以下、ノートパソコンとも言う）６００は、前述した実施形態１或いは変形形態１，２の電池１（１０１，３０１）を一部に含むバッテリパック６１０を、公知の手法で搭載したものであり、図２１に示すように、バッテリパック６１０、本体６２０を有する電池搭載機器である。バッテリパック６１０はノート型パーソナルコンピュータ６００の本体６２０に収容されており、このバッテリパック６１０から、上述の電池１（１０１，３０１）の第１測定電極４０（１４０）の第１導線４２（１４２）、および、第２測定電極５０（１５０）の第２導線５２（１５２）が延出している。そして、これらの先端には、樹脂製のコネクタ６１３が設けられている。このコネクタ６１３の内側には、第１導線４２（１４２）および第２導線５２（１５２）の各端子（図示しない）がそれぞれ離間して露出しており、例えば、外部の計測装置から延びる導線（あるいはコネクタ）と電気的に接続できるように形成されている。なお、電池３０１の場合は、第２測定電極５０の第２導線５２のみがバッテリパック６１０から外部で延出している。【０１２５】  本実施形態４にかかるノートパソコン６００では、搭載しているバッテリパック６１０で用いている複数のリチウムイオン二次電池の一部を電池１（１０１，３０１）としている。このため、例えば、このノートパソコン６００の不使用時や修理・点検時など適宜のタイミングで、コネクタ６１３を通じて、電池１（１０１，３０１）について、第１測定電極４０（１４０）、或いは、負極板２２及び負極集電部材７２と、第２測定電極５０（１５０）との間の起電力あるいは電流値（抵抗値）を取得できる。これにより、電池１（１０１，３０１）の劣化の程度、さらにはこれと共にバッテリパック６１０を構成している他の電池２の劣化の程度を把握することができる。かくして、本実施形態４にかかるノートパソコン６００では、搭載している電池１（１０１，３０１）が劣化しているか否かを容易に判断でき、この電池１（１０１，３０１）と共にバッテリパック６１０を構成する電池２が劣化しているか否かを容易に推定できる。【０１２６】  （実施形態５）
次に、本発明の実施形態５にかかる車両電池システムＳＶ１を含む車両８００について、図２２〜２５を参照しつつ説明する。
車両８００は、ＨＶ制御装置８１０により、エンジン８４０、フロントモータ８２０およびリアモータ８３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である（図２２参照）。この車両８００は、上述のＨＶ制御装置８１０、エンジン８４０、フロントモータ８２０、リアモータ８３０のほかに、車体８９０、ケーブル８５０、インバータ８６０、および、組電池７００を有している。なお、本実施形態５の車両電池システムＳＶ１は、このうち、ＨＶ制御装置８１０、エンジン８４０、フロントモータ８２０、リアモータ８３０、ケーブル８５０、インバータ８６０、および、組電池７００で構成されている。【０１２７】  このうち、ＨＶ制御装置８１０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有し、所定のプログラムによって作動するマイクロコンピュータを含んでいる。そして、このＨＶ制御装置８１０は、フロントモータ８２０、リアモータ８３０、エンジン８４０、インバータ８６０、および、通信ケーブル７２２で接続した電池監視装置７２０とそれぞれ通信可能となっており、各部の状況に応じて様々な制御を行う。例えば、車両８００の走行状況に応じて最も燃費効率が良くなるよう、エンジン８４０の駆動力とモータ８２０，８３０の駆動力との組み合わせを制御する。また、その制御に伴い、組電池７００への充放電制御を行う。【０１２８】  この組電池７００は、図２３に示すように、複数の、電解液３０の濃度測定機能を有さないリチウムイオン二次電池２のほかに、前述した実施形態１で示した電池１を搭載したものである。この組電池７００は、直列に接続した複数の電池１，２を組電池ケース７１１内に収容してなる電池部７１０と、組電池ケース７１１の上面７１１ａに配置された電池監視装置７２０とを有する。このうち、電池監視装置７２０は、電池部７１０の電池１，２の状態（電池温度、電圧）に関するデータを図示しないサーミスタなどのセンサを用いて取得する取得回路（図示しない）のほか、起電力取得回路７２１Ａを、本体ケース７２１内に含む。【０１２９】  図２４に、上述の車両電池システムＳＶ１のうち、ＨＶ制御装置８１０、電池監視装置７２０および電池１を抜き出して示す。このうち、起電力取得回路７２１Ａを含む電池監視装置７２０は、上述のように通信ケーブル７２２を介してＨＶ制御装置８１０と接続して通信を行っていると共に、実施形態１で説明した電池１の濃度差起電力測定手段Ｍ１と接続している。具体的には、起電力取得回路７２１Ａが、濃度差起電力測定手段Ｍ１のうち、第１測定電極４０の第１導線４２、および、第２測定電極５０の第２導線５２と接続している。これにより、起電力取得回路７２１Ａでは、第１測定電極４０と第２測定電極５０との間の起電力を取得することができる。取得した起電力は、他の電池データと共に、通信ケーブル７２２を通じて、ＨＶ制御装置８１０に送信される。【０１３０】  車両電池システムＳＶ１のうちのＨＶ制御装置８１０では、起電力取得回路７２１Ａから受信した起電力についての電池データをもとに、電池１の劣化状況を判断することができる。そして、その判断に応じて、組電池７００の電池１，２の制御を変える。
例えば、図２５に示したフローチャートのように制御する。
ＨＶ制御装置８１０は、自身にタイマ（図示しない）を有しており、ステップＳ１において、電池１の劣化検知を行うタイミングを迎えたか否かを判定する。ここで、ＹＥＳ、すなわち電池１の劣化検知を行うタイミングを迎えた場合には、ステップＳ２に進み、電池１の濃度差起電力測定手段Ｍ１を用いて、第１電極本体部４１と第２電極本体部５１との間に生じる起電力の測定を行う。一方、ＮＯ、すなわち電池１の劣化検知を行うタイミングを迎えていない場合には、ステップＳ１に戻る。【０１３１】  ステップＳ２では、電池１における第１電極本体部４１と第２電極本体部５１との間の起電力を電池監視装置７２０の起電力取得回路７２１Ａで測定し、その測定値をＨＶ制御装置８１０に送信させて取得する。そしてステップＳ３では、ＨＶ制御装置８１０は、この測定値を基に、電池１は所定の劣化状況よりも劣化が進んでいるか否かを判定する。例えば、ＨＶ制御装置８１０内に、所定の劣化状況に対応する起電力の値（閾値）を予め保持しておき、この閾値と測定値とを比較して劣化状況を判定する。【０１３２】  ここで、ＹＥＳ、すなわち所定の劣化状況よりも劣化が進んでいる場合、ステップＳ４に進み、劣化制御モードによる制御を行う。劣化制御モードとしては、例えば、組電池７００の各電池１，２の充電電流や放電電流の大きさを制限するなど、各電池１，２の劣化に応じた、あるいは劣化の進行を抑制するような制御を行うモードが挙げられる。【０１３３】  一方、ＮＯ、すなわち所定の劣化状況よりも劣化が進んでいない場合には、ステップＳ５に進み、通常制御モードでの組電池７００等の制御を行う。通常制御モードとは、上述の劣化制御モードに対比されるモードであり、組電池７００の使用範囲を特に制限せず、組電池７００（電池１，２）について想定した通常通りの制御を行うモードである。
ステップＳ４あるいはステップＳ５の後は、ステップＳ１に戻って、上述の処理を繰り返す。【０１３４】  本実施形態５にかかる車両電池システムＳＶ１は、上述のように、電池１と起電力取得回路７２１Ａとを備えるので、第１測定電極４０と第２測定電極５０との間に生じる起電力を取得して、この電池１の劣化の程度を容易に知ることができる。ひいては、電池１と共に組電池７００を構成している他の電池２の劣化の程度を容易に把握することができる。さらには、電池１あるいは組電池７００を、その劣化の状況に応じて適切に使用することも可能となる。【０１３５】  さらに、本実施形態５の車両８００は、上述の車両電池システムＳＶ１を備える。このため、この車両８００では、車両電池システムＳＶ１により、電池１の起電力を取得して、電池１の劣化状況を検知し、あるいはさらに電池２や組電池７００の劣化状況を把握できる。さらには、電池１あるいは組電池７００を、その劣化の状況に応じて適切に使用することも可能となる。
かくして、組電池７００の劣化に応じた適切な走行特性を実現した車両８００とすることができる。【０１３６】  なお、濃度差起電力測定手段Ｍ１は貯留電解液物理量測定手段に、車両電池システムＳＶ１は電池システムに、起電力取得回路７２１Ａは取得手段に、それぞれ対応する。また、図２５に示したフローチャートのうち、ステップＳ２は貯留電解液測定段階に対応する。【０１３７】  本実施形態５にかかる電池１の劣化検知方法によれば、貯留電解液測定段階（ステップＳ２）を含むので、この測定段階でえた電解液３０（貯留電解液３０Ｓ）のリチウムイオンの濃度を用いて、電池１が劣化しているか否かを容易に検知できる。
また、貯留電解液測定段階（ステップＳ２）において、第１測定電極４０と第２測定電極５０の間に生じる起電力の大きさを測定する。この起電力の大きさは、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオンの濃度と相関関係を有している。従って、この起電力の大きさから、電池１の劣化の程度を容易に知ることができる。【０１３８】  なお、上述の実施形態５では車両電池システムＳＶ１において、組電池７００に実施形態１の電池１を用いたが、例えば、変形形態１の電池１０１を用いても良い。但し、電池１０１を用いた場合には、電池監視装置７２０において、起電力取得回路７２１Ａに代えて、貯留電解液抵抗測定手段Ｍ２を用いて、第１電極本体部１４１と第２電極本体部１５１との間の抵抗値を取得する貯留電解液抵抗取得回路を用いる。このとき、貯留電解液抵抗測定手段Ｍ２は、貯留電解液物理量測定手段に、貯留電解液抵抗取得回路は取得手段に、それぞれ対応する。【０１３９】
【０１４０】  （実施形態６）
本発明の実施形態６にかかる車両電池システムＳＶ２を含む車両１１００について、図２２，２５〜２７を参照しつつ説明する。
本実施形態６の車両は、その車両電池システムＳＶ２が、前述した変形形態２における電池３０１の濃度差起電力測定手段Ｍ４を含む点で、実施形態５の車両と異なる。【０１４１】  実施形態６の車両１１００は、実施形態５と同様のＨＶ制御装置８１０により、エンジン８４０、フロントモータ８２０及びリアモータ８３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である（図２２参照）。なお、本実施形態６の車両電池システムＳＶ２は、図２２に示すように、ＨＶ制御装置８１０、エンジン８４０、フロントモータ８２０、リアモータ８３０、ケーブル８５０、インバータ８６０及び組電池１０００で構成されている。【０１４２】  このうち組電池１０００は、図２６に示すように、前述した複数の電池２のほかに、前述した変形形態２で示した電池３０１を搭載したものである。この組電池１０００は、実施形態５と同様、直列に接続した複数の電池２及び電池３０１を組電池ケース７１１内に収容してなる電池部７１０と、組電池ケース７１１の上面７１１ａに配置された電池監視装置１０２０とを有する。【０１４３】  図２７に、上述の車両電池システムＳＶ２のうち、ＨＶ制御装置８１０、電池監視装置１０２０及び電池３０１を抜き出して示す。このうち、起電力取得回路１０２１Ａを含む電池監視装置１０２０は、実施形態５と同様、通信ケーブル７２２を介してＨＶ制御装置８１０と接続して通信を行っている。但し、電池監視装置１０２０が変形形態２の電池３０１の濃度差起電力測定手段Ｍ４と接続している点で、実施形態５と異なる。【０１４４】  具体的には、起電力取得回路１０２１Ａが、濃度差起電力測定手段Ｍ４のうち、負極集電部材７２、及び、第２測定電極５０の第２導線５２と接続している。これにより、起電力取得回路１０２１Ａでは、負極板２２と第２測定電極５０の第２電極本体部５１との間の起電力を取得することができる。取得した起電力は、実施形態５と同様、他の電池データと共に、通信ケーブル７２２を通じて、ＨＶ制御装置８１０に送信される。【０１４５】  車両電池システムＳＶ２のうちのＨＶ制御装置８１０では、実施形態５と同様にして、起電力取得回路１０２１Ａから受信した起電力についての電池データをもとに、電池３０１の劣化状況を判断することができる。そして、その判断に応じて、組電池１０００の電池２及び電池３０１について、実施形態５と同様、図２５に示したフローチャートに従って制御する。なお、図２５に示すフローチャートは、実施形態５と同様であるので、説明を省略する。【０１４６】  （実施形態７）
次に、本発明の本実施形態７にかかるＰＣ電池システムＳＰ１を含むノート型パーソナルコンピュータ（以下、ノートパソコンとも言う）９００について、図２８を参照しつつ説明する。
ノートパソコン９００は、ＣＰＵ９４０、メモリ（図示しない）、バッテリパック９１０、このバッテリパック９１０に内蔵された電池監視装置９３０、および、本体９２０を有する電池搭載機器である。なお、本実施形態７のＰＣ電池システムＳＰ１は、このうち、ＣＰＵ９４０、メモリ（図示しない）、バッテリパック９１０、および電池監視装置９３０で構成されている。【０１４７】  このうち、ＣＰＵ９４０は、図示しない回路や通信ケーブル９３２を有するバッテリパック９１０と通信したり、メモリ内に用意されたプログラムを読み込み、それを高速に処理しており、例えば、バッテリパック９１０への充放電制御プログラムを実行している。【０１４８】  また、バッテリパック９１０は、前述の実施形態５のように、複数の電解液３０の濃度測定機能を有さないリチウムイオン二次電池２のほかに、前述した実施形態１で示した電池１を搭載したものである。このバッテリパック９１０は、この内部に、直列に接続した複数の電池１，２と共に、電池監視装置９３０を有する。このうち、電池監視装置９３０は、バッテリパック９１０の電池１，２の状態（電池温度、電圧）に関するデータを図示しないサーミスタ等のセンサを用いて取得する取得回路（図示しない）のほか、起電力取得回路７２１Ａを含む。【０１４９】  また図２４に、上述のＰＣ電池システムＳＰ１のうち、ＣＰＵ９４０、電池監視装置９３０および電池１を抜き出して示す。このうち、起電力取得回路７２１Ａを含む電池監視装置９３０は、上述のように通信ケーブル９３２を介してＣＰＵ９４０と接続して通信を行っていると共に、電池１の濃度差起電力測定手段Ｍ１と接続している。
具体的には、起電力取得回路７２１Ａが、濃度差起電力測定手段Ｍ１のうち、第１測定電極４０の第１導線４２、および、第２測定電極５０の第２導線５２と接続している。これにより、起電力取得回路７２１Ａでは、第１測定電極４０と第２測定電極５０との間の起電力を取得することができる。取得した起電力は、他の電池データと共に、通信ケーブル９３２を通じて、ＣＰＵ９４０に送信される。【０１５０】  ＰＣ電池システムＳＰ１のうちのＣＰＵ９４０は、起電力取得回路７２１Ａから受信した電池データをもとに、電池１の劣化状況を判断することができる。その判断に応じてバッテリパック９１０の内部の電池１，２の制御を変える。
例えば、実施形態５と同様、図２５に示したフローチャートに従って制御する。【０１５１】  本実施形態７にかかるＰＣ電池システムＳＰ１は、上述のように、電池１と起電力取得回路７２１Ａとを備えるので、第１測定電極４０と第２測定電極５０との間に生じる起電力を取得して、この電池１の劣化の程度を容易に知ることができる。ひいては、電池１と共にバッテリパック９１０を構成している電池２の劣化の程度を容易に把握することができる。さらには、電池１あるいはバッテリパック９１０内の電池２を、その劣化の状況に応じて適切に使用することも可能となる。【０１５２】  さらに、本実施形態７にかかるノートパソコン９００は、上述のＰＣ電池システムＳＰ１を備える。このため、このノートパソコン９００では、ＰＣ電池システムＳＰ１により、電池１の起電力を取得して、電池１の劣化状況を検知し、あるいはさらに電池２やバッテリパック９１０の劣化状況を把握できる。さらには、電池１あるいはバッテリパック９１０内の電池２を、その劣化の状況に応じて適切に使用することも可能となる。
かくして、バッテリパック９１０の劣化状況に応じた適切な充電あるいは放電を行うことができるノートパソコン９００とすることができる。【０１５３】  なお、ＰＣ電池システムＳＰ１は電池システムに対応する。
また、実施形態５と同様、ＰＣ電池システムＳＰ１において、電池１に代えて、例えば、変形形態１の電池１０１、或いは、変形形態２の電池３０１を用いても良い。但し、電池１０１を用いた場合には、起電力取得回路７２１Ａに代えて、第１電極本体部１４１と第２電極本体部１５１との間の抵抗値を取得する貯留電解液抵抗取得回路を用いる。電池３０１を用いた場合には、負極板２２と第２電極本体部５１との間の起電力を測定する起電力取得回路１０２１Ａを用いる。【０１５４】  以上において、本発明を実施形態１〜７および変形形態１〜３に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態等では、電池を捲回形のリチウムイオン二次電池としたが、複数の正極板と複数の負極板とを、セパレータを介して交互に積層してなる積層型のリチウムイオン二次電池でも良い。また、濃度相関物理量として、第１測定電極および第２測定電極間の起電力あるいは抵抗値（電流値）としたが、例えば、定電流を流すことにより、電解液のリチウムイオン濃度に応じた、第１測定電極と第２測定電極との間に生じる電圧の大きさを用いても良い。【０１５５】  また、実施形態１では、隔離部材として、多孔質のガラス板からなるフィルタ８０を用いたが、この隔離部材の第１面と第２面との間で、貯留電解液および基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、第１測定電極４０と第２測定電極５０による、貯留電解液３０Ｓと基準電解液６０との間の電位の測定を可能とする部材であれば良く、例えば、このような特性を有するセラミックス、樹脂を用いることもできる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板および負極板を有する発電要素と、
上記発電要素を収容してなる電池ケースと、
上記電池ケース内に保持されてなる、リチウムイオンを含有する電解液と、を備えるリチウムイオン二次電池であって、
上記電解液は、
その一部をなす保持電解液が、上記発電要素のうち、上記正極板と負極板との間に保持されてなるとともに、
他の一部をなす貯留電解液が、上記保持電解液と相互に流通可能とされた状態で、上記発電要素と上記電池ケースとの間に貯められてなり、
上記貯留電解液の上記リチウムイオンの濃度と相関関係を有する濃度相関物理量を測定可能な貯留電解液物理量測定手段を備える
リチウムイオン二次電池。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
請求項１に記載のリチウムイオン二次電池であって、
このリチウムイオン二次電池を傾けた姿勢とした場合でも、前記貯留電解液を、上記貯留電解液と相互に流通可能に、かつ、前記貯留電解液物理量測定手段のうち、上記貯留電解液との接触を要する要接触部位に接触する形態に保持する液保持部材を備える
リチウムイオン二次電池。
【請求項４】
請求項１又は請求項３に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記貯留電解液物理量測定手段は、
前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、
基準濃度のリチウムイオンを有する基準電解液と、
上記基準電解液を収容する基準液容器部と、
上記基準電解液に接触する第２電極本体部、および、上記基準容器部の外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、
第１面を上記貯留電解液に接し、第２面を上記基準電解液に接しつつ、上記貯留電解液と上記基準電解液とを隔離する隔離部材であって、上記第１面と第２面との間で、上記貯留電解液および上記基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、上記第１測定電極および第２測定電極による上記基準電解液と上記貯留電解液との間の電位の測定を可能とする隔離部材と、を有する
リチウムイオン二次電池。
【請求項５】
請求項４に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記正極板に接続する一方、自身の一部が前記電池ケースの外部に露出してなる正極集電部材と、
前記負極板に接続する一方、自身の一部が上記電池ケースの外部に露出してなる負極集電部材と、を備え、
上記正極板及び上記負極板のいずれかは、
その一部が前記貯留電解液に接触し、前記第１測定電極の前記第１電極本体部を兼ねる接触電極板であり、
上記正極集電部材及び上記負極集電部材のうち、上記接触電極板にかかる集電部材が前記第１導体部を兼ねる
リチウムイオン二次電池。
【請求項６】
請求項５に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記正極板及び前記負極板のうち、
このリチウムイオン二次電池の充電状態を所定範囲内で変化させた場合に、変化する上記正極板の電位の幅である正極電位幅と、変化する上記負極板の電位の幅である負極電位幅とを比較したとき、いずれか小さい値を示す小電位幅電極板を、前記接触電極板としてなる
リチウムイオン二次電池。
【請求項７】
請求項１又は請求項３に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記貯留電解液物理量測定手段は、
前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、
上記第１電極本体部と離間し、前記貯留電解液に接触する第２電極本体部と、
上記電池ケースの外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、を有する
リチウムイオン二次電池。
【請求項８】
（削除）
【請求項９】
複数のリチウムイオン二次電池を有する組電池であって、
上記リチウムイオン二次電池の少なくともいずれかが、請求項１，３〜７のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池である
組電池。
【請求項１０】
請求項９に記載の組電池であって、
この組電池をなす複数の前記リチウムイオン二次電池のうち、この組電池を充放電させた場合に、最も低い温度になる最低温電池を、前記リチウムイオン二次電池としてなる
組電池。
【請求項１１】
請求項１，３〜７のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池、または、請求項９又は請求項１０に記載の組電池を搭載してなる車両。
【請求項１２】
請求項１，３〜７のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池、または、請求項９又は請求項１０に記載の組電池を搭載してなる電池搭載機器。
【請求項１３】
請求項１，３〜７のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池と、
前記貯留電解液物理量測定手段を用いて、前記濃度相関物理量を取得する取得手段と、を備える
電池システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電池システムであって、
前記リチウムイオン二次電池を含む、複数のリチウムイオン二次電池を有する組電池を備える
電池システム。
【請求項１５】
請求項１３または請求項１４に記載の電池システムを搭載してなる車両。
【請求項１６】
請求項１３または請求項１４に記載の電池システムを搭載してなる電池搭載機器。
【請求項１７】
正極板および負極板を有する発電要素と、
上記発電要素を収容してなる電池ケースと、
上記電池ケース内に保持されてなる、リチウムイオンを含有する電解液と、を備えるリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、
上記電解液は、
その一部をなす保持電解液が、上記発電要素のうち、上記正極板と負極板との間に保持されてなるとともに、
他の一部をなす貯留電解液が、上記保持電解液と相互に流通可能とされた状態で、上記発電要素と上記電池ケースとの間に貯められてなり、
上記貯留電解液のリチウムイオンの濃度、または上記濃度と相関関係を有する濃度相関物理量を測定する貯留電解液測定段階を含む
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法。
【請求項１８】
（削除）
【請求項１９】
請求項１７に記載のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、
上記リチウムイオン二次電池は、
これを傾けた姿勢とした場合でも、前記貯留電解液を、上記貯留電解液と相互に流通可能に、かつ、前記貯留電解液測定段階のうち、上記貯留電解液との接触を要する要接触部位に接触する形態に保持する液保持部材を備える
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法。
【請求項２０】
請求項１７又は請求項１９に記載のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、
前記リチウムイオン二次電池は、
前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、
基準濃度のリチウムイオンを有する基準電解液と、
上記基準電解液を収容する基準液容器部と、
上記基準電解液に接触する第２電極本体部、および、上記基準容器部の外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、
第１面を上記貯留電解液に接し、第２面を上記基準電解液に接しつつ、上記貯留電解液と上記基準電解液とを隔離する隔離部材であって、
上記第１面と第２面との間で、上記貯留電解液および上記基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、上記第１測定電極および第２測定電極による上記基準電解液と上記貯留電解液との間の電位の測定を可能とする隔離部材と、を有し、
前記貯留電解液測定段階は、
前記濃度相関物理量として、上記第１測定電極と上記第２測定電極との間に生じる起電力の大きさを測定する
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法。
【請求項２１】
請求項１７又は請求項１９に記載のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、
前記正極板に接続する一方、自身の一部が前記電池ケースの外部に露出してなる正極集電部材と、
前記負極板に接続する一方、自身の一部が上記電池ケースの外部に露出してなる負極集電部材と、を備え、
上記正極板及び上記負極板のいずれかは、
その一部が前記貯留電解液に接触し、前記第１測定電極の前記第１電極本体部を兼ねる接触電極板であり、
上記正極集電部材及び上記負極集電部材のうち、上記接触電極板にかかる集電部材が前記第１導体部を兼ねる
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、
前記正極板及び前記負極板のうち、
このリチウムイオン二次電池の充電状態を所定範囲内で変化させた場合に、変化する上記正極板の電位の幅である正極電位幅と、変化する上記負極板の電位の幅である負極電位幅とを比較したとき、いずれか小さい値を示す小電位幅電極板を、前記接触電極板としてなる
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法。
【請求項２３】
請求項１７又は請求項１９に記載のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、
前記リチウムイオン二次電池は、
前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、
上記第１電極本体部と離間し、前記貯留電解液に接触する第２電極本体部と、上記電池ケースの外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、を有し、
前記貯留電解液測定段階は、
前記濃度相関物理量として、上記第１電極本体部と上記第２電極本体部との間に生じる抵抗の大きさ、上記第１電極本体部と第２電極本体部との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ、および、上記第１電極本体部と第２電極本体部との間に一定電流を流したときに、この第１電極本体部と第２電極本体部との間に生じる電圧の大きさ、の少なくともいずれかを測定する
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法。
【手続補正書】
【提出日】平成22年10月27日(2010.10.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池、これを用いた組電池、車両、電池搭載機器、電池システム、および、リチウムイオン二次電池の劣化検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド車やノート型パソコン、ビデオカムコーダなどのポータブル電子機器の駆動用電源に、リチウムイオン二次電池が利用されている。
例えば、特許文献１には、ＬｉＰＦ6を非水電解液に用い、リチウム塩の濃度を０．４〜０．８ｍｏｌ／ｌとしたリチウムイオン二次電池が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２１４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、本発明者らは、電池の劣化に伴い内部抵抗が増加したリチウムイオン二次電池では、発電要素の正極板と負極板との間に保持されている電解液のリチウムイオンの濃度が、電池製造時よりも低下していることを発見した。さらに、電池ケース内に、発電要素に保持させるよりも多くの電解液を注入したリチウムイオン二次電池では、電池ケースのうち発電要素外に貯留されている貯留電解液のリチウムイオンの濃度が、電池の劣化とともに高くなることも見出した。これは、上述したように、発電要素の正極板と負極板との間に保持されている電解液におけるリチウムイオンの濃度が低下することとも符合している。
【０００５】
本発明は、かかる知見に基づいてなされたものであって、所定部位の電解液のリチウムイオンの濃度を測定しうるリチウムイオン二次電池、この電池を用いた組電池、このような組電池を搭載した車両および電池搭載機器、リチウムイオン二次電池における濃度相関物理量を取得しうる電池システム、および、リチウムイオン二次電池の劣化検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そして、その解決手段は、本発明の一態様において、正極板および負極板を有する発電要素と、上記発電要素を収容してなる電池ケースと、上記電池ケース内に保持されてなる、リチウムイオンを含有する電解液と、を備えるリチウムイオン二次電池であって、上記電解液は、その一部をなす保持電解液が、上記発電要素のうち、上記正極板と負極板との間に保持されてなるとともに、他の一部をなす貯留電解液が、上記保持電解液と相互に流通可能とされた状態で、上記発電要素と上記電池ケースとの間に貯められてなり、上記貯留電解液の上記リチウムイオンの濃度と相関関係を有する濃度相関物理量を測定可能な貯留電解液物理量測定手段を備えるリチウムイオン二次電池である。
【０００７】
本態様のリチウムイオン二次電池は、貯留電解液に関するリチウムイオンの濃度相関物理量を測定可能な貯留電解液物理量測定手段を備える。従って、この貯留電解液物理量測定手段で測定した濃度相関物理量から、貯留電解液のリチウムイオンの濃度を知ることができる。前述したように、貯留電解液のリチウムイオンの濃度は、電池の劣化とともに高くなるので、リチウムイオン二次電池が劣化しているか否かを、容易に判断することができる。
【０００８】
なお、濃度相関物理量としては、貯留電解液のリチウムイオンの濃度と相関関係を有する物理量であれば良い。例えば、上述の貯留電解液と、基準のリチウムイオンの濃度を有する基準電解液とで濃淡電池を構成した場合の、その起電力が挙げられる。また、互いに離間しつつ上述の貯留電解液にそれぞれ接触している２つの電極間の抵抗の大きさが挙げられる。
【０００９】
なお、貯留電解液物理量測定手段としては、例えば、貯留電解液と、基準のリチウムイオンの濃度を有する基準電解液とを、セパレータを介して配置し、貯留電解液に接する第１測定電極と基準電解液に接する第２測定電極を設けたものが挙げられる。また、例えば、互いに離間しつつ貯留電解液に接触させた２つの電極が挙げられる。
【００１０】
さらに、上述のリチウムイオン二次電池であって、このリチウムイオン二次電池を傾けた姿勢とした場合でも、前記貯留電解液を、前記保持電解液と相互に流通可能に、かつ、前記貯留電解液物理量測定手段のうち、上記貯留電解液との接触を要する要接触部位に接触する形態に保持する液保持部材を備えるリチウムイオン二次電池とすると良い。
【００１１】
上記リチウムイオン二次電池は液保持部材を備えるので、このリチウムイオン二次電池を傾けた姿勢とした場合でも、適切に貯留電解液物理量測定手段を用いて貯留電解液のリチウムイオンの濃度について測定することができる。
【００１２】
なお、液保持部材としては、例えば、貯留電解液を吸液可能なスポンジなど絶縁樹脂からなる多孔質体、絶縁セラミックからなる多孔質体が挙げられる。また、電池ケースを傾けても電池ケース内の貯留電解液物理量測定手段の要接触部位の周囲に、貯留電解液を保持可能な液だめを構成する液だめ部材が挙げられる。
【００１３】
さらに、上述のいずれかのリチウムイオン二次電池であって、前記貯留電解液物理量測定手段は、前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、基準濃度のリチウムイオンを有する基準電解液と、上記基準電解液を収容する基準液容器部と、上記基準電解液に接触する第２電極本体部、および、上記基準液容器部の外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、第１面を上記貯留電解液に接し、第２面を上記基準電解液に接しつつ、上記貯留電解液と上記基準電解液とを隔離する隔離部材であって、上記第１面と第２面との間で、上記貯留電解液および上記基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、上記第１測定電極および第２測定電極による上記基準電解液と上記貯留電解液との間の電位差の測定を可能とする隔離部材と、を有するリチウムイオン二次電池とすると良い。
【００１４】
或いは、上述のリチウムイオン二次電池であって、前記貯留電解液物理量測定手段は、前記貯留電解液に浸漬される第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、基準濃度のリチウムイオンを有する基準電解液と、上記基準電解液を収容する基準液容器部と、上記基準電解液に浸漬される第２電極本体部、および、上記基準液容器部の外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、第１面を上記貯留電解液に接し、第２面を上記基準電解液に接しつつ、上記貯留電解液と上記基準電解液とを隔離する隔離部材であって、上記第１面と第２面との間で、上記貯留電解液および上記基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、上記第１測定電極および第２測定電極による上記基準電解液と上記貯留電解液との間の電位差の測定を可能とする隔離部材と、を有するリチウムイオン二次電池とするのが好ましい。
【００１５】
上記２つの態様におけるリチウムイオン二次電池は、貯留電解液物理量測定手段として、貯留電解液に接触或いは浸漬している第１測定電極と、基準電解液に接触或いは浸漬している第２測定電極とを有する。これにより、第１測定電極および第２測定電極の間の起電力の大きさと、既知である基準電解液のリチウムイオンの濃度から、貯留電解液のリチウムイオンの濃度を知ることができる。従って、電池が劣化しているか否かを、容易かつ確実に判断することができる。
【００１６】
なお、隔離部材は、第１面と第２面との間で、貯留電解液および上記基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、第１測定電極および第２測定電極による基準電解液と貯留電解液との間の電位差の測定を可能とする部材である。具体的には、このような特性を有する多孔質のガラス（バイコールガラス等）、セラミックス、樹脂が挙げられる。
また、電極本体部の電解液との接触の形態としては、電気的に電解液と導通できる形態で触れていれば良く、例えば、第１電極本体部或いは第２電極本体部の表面の一部が貯留電解液あるいは基準電解液と触れる形態のほか、この第１電極本体部或いは第２電極本体部の一部又は全部が貯留電解液あるいは基準電解液に浸漬されている場合も含む。
【００１７】
さらに、上述のリチウムイオン二次電池であって、前記正極板に接続する一方、自身の一部が前記電池ケースの外部に露出してなる正極集電部材と、前記負極板に接続する一方、自身の一部が上記電池ケースの外部に露出してなる負極集電部材と、を備え、上記正極板及び上記負極板のいずれかは、その一部が前記貯留電解液に接触し、前記第１測定電極の前記第１電極本体部を兼ねる接触電極板であり、上記正極集電部材及び上記負極集電部材のうち、上記接触電極板にかかる集電部材が前記第１導体部を兼ねるリチウムイオン二次電池とすると良い。
【００１８】
本態様のリチウムイオン二次電池では、正極板及び負極板のいずれかが第１電極本体部を兼ねる接触電極板であり、正極集電部材及び負極集電部材のうち、接触電極板にかかる集電部材が第１導体部を兼ねる。このため、正極板又は負極板とは別に第１電極本体部を、また、正極集電部材又は負極集電部材とは別に第１導体部を設ける必要がなく、簡易な構成のリチウムイオン二次電池とすることができる。
【００１９】
さらに、上述のリチウムイオン二次電池であって、前記正極板及び前記負極板のうち、このリチウムイオン二次電池の充電状態を所定範囲内で変化させた場合に、上記正極板の変化する電位の幅である正極電位幅と、上記負極板の変化する電位の幅である負極電位幅とを比較したとき、いずれか小さい値を示す小電位幅電極板を、前記接触電極板としてなるリチウムイオン二次電池とすると良い。
【００２０】
正極板及び負極板では、自身が担持している活物質中に存在するリチウム（リチウムイオン）量によって、正極板の電位或いは負極板の電位が変化する。従って、電池の充電状態を所定範囲（例えば、ＳＯＣ２０〜８０％）で変化させると、正極板や負極板の電位は正極電位幅及び負極電位幅の範囲で変化する。
この場合において、正極板及び負極板のうち、電位変動の大きい電極板（正極電位幅と負極電位幅のうち大きい方の電極板）と第２測定電極とを用いて、これらの間での起電力を測定した場合には、その測定の際の充電状態が異なると、当該電極板の電位が大きく異なるため、貯留電解液の濃度に応じて当該電極板と第２測定電極との間に生じる起電力を、精度良く測定できない。
【００２１】
これに対し、本態様のリチウムイオン二次電池では、正極板及び負極板のうち、前述した小電位幅電極板を接触電極板としている。しかも、この接触電極板は第１電極本体部を兼ねている。従って、測定の際の充電状態が異なっていても、小電位幅電極板（接触電極板，第１電極本体部）における電位変動が小さい。従って、この小電位幅電極板を用いることで、第２測定電極との間の起電力を、精度良く測定することができる。
【００２２】
または、前述のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池であって、前記貯留電解液物理量測定手段は、前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、上記第１電極本体部と離間し、前記貯留電解液に接触する第２電極本体部と、上記電池ケースの外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、を有するリチウムイオン二次電池とすると良い。
【００２３】
或いは、上述のリチウムイオン二次電池であって、前記貯留電解液物理量測定手段は、前記貯留電解液に浸漬される第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、上記第１電極本体部と離間し、前記貯留電解液に浸漬される第２電極本体部と、上記電池ケースの外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、を有するリチウムイオン二次電池とするのが好ましい。
【００２４】
上述の２つの態様におけるリチウムイオン二次電池では、貯留電解液物理量測定手段として、共に貯留電解液に接触する、或いは、共に浸漬された第１測定電極および第２測定電極を有する。そこで第１測定電極と第２測定電極との間に電圧を印加すると、両電極間の抵抗の大きさに応じた電流が流れる。この抵抗の大きさは、貯留電解液の導電率によって変化し、この導電率は貯留電解液のリチウムイオンの濃度によって変化する。つまり、第１測定電極−第２測定電極間に生じる抵抗の大きさと、貯留電解液のリチウムイオンの濃度との間には相関関係がある。このことから、第１測定電極−第２測定電極間の抵抗の大きさ、第１測定電極と第２測定電極との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ、あるいは、第１測定電極と第２測定電極との間に一定電流を流したときに両電極間に生じる電圧の大きさから、貯留電解液のリチウムイオンの濃度を知り得る。かくして、電池が劣化しているか否かを、容易かつ確実に判断することができる。
【００２５】
さらに、本発明の他の態様は、複数のリチウムイオン二次電池を有する組電池であって、上記リチウムイオン二次電池の少なくともいずれかが、前述のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池である組電池である。
【００２６】
本態様の組電池では、これに用いている電池の少なくともいずれかが、前述の物理量測定手段を備えるリチウムイオン二次電池である。従って、これについて濃度相関物理量を取得することで、このリチウムイオン二次電池の劣化の程度、ひいては、この組電池に用いている各リチウムイオン二次電池の劣化の程度を容易に推定することができる。
【００２７】
さらに、上述の組電池であって、この組電池をなす複数の前記リチウムイオン二次電池のうち、この組電池を充放電させた場合に、最も低い温度になる最低温電池を、前述の物理量測定手段を備える前記リチウムイオン二次電池としてなる組電池とすると良い。
【００２８】
発明者らは、リチウムイオン二次電池を比較的大きな電流（ハイレート電流）で充放電するにあたり、その電池の温度が低温であると、その電池における内部抵抗の増加（ハイレート劣化）が促進されることを見出した。  これに対し、本態様の組電池では、用いるリチウムイオン二次電池のうち、最低温電池をなす電池を、前述のリチウムイオン二次電池としている。これにより、この組電池のうちで、ハイレート劣化が最も進みやすい最低温電池について貯留電解液の濃度を測定することができる。従って、この最低温電池におけるハイレート劣化の程度を知ることができるのみならず、組電池に用いる各電池についてのハイレート劣化の程度を適切に推定することができる。
【００２９】
さらに、本発明の他の態様は、前述のいずれかのリチウムイオン二次電池、または、上述のいずれかの組電池を搭載してなる車両である。
【００３０】
本態様の車両では、搭載しているリチウムイオン二次電池が、または、搭載している組電池で用いている複数のリチウムイオン二次電池のうちの少なくともいずれかが、前述のリチウムイオン二次電池である。このため、例えば、この車両の不使用時や車検時など適宜のタイミングで、このリチウムイオン二次電池について濃度相関物理量を取得できる。これにより、このリチウムイオン二次電池の劣化の程度、あるいはさらにこれと共に組電池を構成している各リチウムイオン二次電池の劣化の程度を把握することができる。かくして、本態様の車両では、搭載しているリチウムイオン二次電池あるいは組電池が劣化しているか否かを容易に推定できる。
【００３１】
さらに、本発明の他の態様は、前述のいずれかのリチウムイオン二次電池、または、前述のいずれかの組電池を搭載してなる電池搭載機器である。
【００３２】
本態様の電池搭載機器では、搭載しているリチウムイオン二次電池が、または、搭載している組電池で用いている複数のリチウムイオン二次電池のうちの少なくともいずれかが、前述のリチウムイオン二次電池である。このため、例えば、この電池搭載機器の不使用時や修理・点検時など適宜のタイミングで、このリチウムイオン二次電池について濃度相関物理量を取得できる。これにより、このリチウムイオン二次電池の劣化の程度、あるいはさらにこれと共に組電池を構成している各リチウムイオン二次電池の劣化の程度を把握することができる。かくして、本態様の電池搭載機器では、搭載しているリチウムイオン二次電池あるいは組電池が劣化しているか否かを容易に推定できる。
【００３３】
さらに、本発明の他の態様は、前述のいずれかのリチウムイオン二次電池と、前記貯留電解液物理量測定手段を用いて、前記濃度相関物理量を取得する取得手段と、を備える電池システムである。
【００３４】
本態様の電池システムは、前述のリチウムイオン二次電池と取得手段とを備える。これにより、この電池システムでは、濃度相関物理量を取得して、この電池の劣化の程度を容易に知ることができる。
【００３５】
さらに、上述の電池システムであって、前述の物理量測定手段を備えるリチウムイオン二次電池を含む、複数のリチウムイオン二次電池を有する組電池を備える電池システムとすると良い。
【００３６】
本態様の電池システムは、前述のリチウムイオン二次電池を含む組電池を備える。これにより、電池システムが、このリチウムイオン二次電池についての濃度相関物理量を取得することで、このリチウムイオン二次電池の劣化の程度、さらにはこれと共に組電池を構成している各リチウムイオン二次電池の劣化の程度を容易に把握することができる。
【００３７】
さらに、本発明の他の態様は、上述のいずれかの電池システムを搭載してなる車両である。
【００３８】
本態様の車両は上述の電池システムを備える。このため、本態様の車両では、電池システムにより、前述のリチウムイオン二次電池の濃度相関物理量を取得して、このリチウムイオン二次電池の、あるいはさらに組電池内の各電池の劣化状況を検知できる。さらには、電池あるいは組電池（各電池）を、その劣化の状況に応じて適切に使用することも可能となる。
【００３９】
さらに、本発明の他の態様は、前述のいずれかの電池システムを搭載してなる電池搭載機器である。
【００４０】
本態様の電池搭載機器は上述の電池システムを備える。このため、本態様の電池搭載機器では、電池システムにより、前述のリチウムイオン二次電池の濃度相関物理量を取得して、このリチウムイオン二次電池の、あるいはさらに組電池内の各電池の劣化状況を検知できる。さらには、電池あるいは組電池（各電池）を、その劣化の状況に応じて適切に使用することも可能となる。
【００４１】
さらに、本発明の他の態様は、正極板および負極板を有する発電要素と、上記発電要素を収容してなる電池ケースと、上記電池ケース内に保持されてなる、リチウムイオンを含有する電解液と、を備えるリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、上記電解液は、その一部をなす保持電解液が、上記発電要素のうち、上記正極板と負極板との間に保持されてなるとともに、他の一部をなす貯留電解液が、上記保持電解液と相互に流通可能とされた状態で、上記発電要素と上記電池ケースとの間に貯められてなり、上記貯留電解液のリチウムイオンの濃度、または上記濃度と相関関係を有する濃度相関物理量を測定する貯留電解液測定段階を含むリチウムイオン二次電池の劣化検知方法である。
【００４２】
本態様のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法は、上述の貯留電解液測定段階を含む。このため、この貯留電解液測定段階で得た貯留電解液のリチウムイオンの濃度、または濃度相関物理量を用いて、リチウムイオン二次電池が劣化しているか否かを容易に検知することができる。
【００４３】
さらに、上述のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、上記リチウムイオン二次電池は、これを傾けた姿勢とした場合でも、前記貯留電解液を、前記保持電解液と相互に流通可能に、かつ、上記貯留電解液の前記濃度相関物理量を測定する前記貯留電解液物理量測定手段のうち、上記貯留電解液との接触を要する要接触部位に接触する形態に保持する液保持部材を備えるリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とすると良い。
【００４４】
本態様のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法では、リチウムイオン二次電池が液保持部材を備えるので、このリチウムイオン二次電池を傾けた姿勢とした場合でも、貯留電解液測定段階の要接触部位を用いて貯留電解液について測定可能であり、確実にリチウムイオン二次電池の劣化を検知できる。
【００４５】
さらに、上述のいずれかのリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、前記リチウムイオン二次電池は、前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、基準濃度のリチウムイオンを有する基準電解液と、上記基準電解液を収容する基準液容器部と、上記基準電解液に接触する第２電極本体部、および、上記基準液容器部の外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、第１面を上記貯留電解液に接し、第２面を上記基準電解液に接しつつ、上記貯留電解液と上記基準電解液とを隔離する隔離部材であって、上記第１面と第２面との間で、上記貯留電解液および上記基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、上記第１測定電極および第２測定電極による上記基準電解液と上記貯留電解液との間の電位差の測定を可能とする隔離部材と、を有し、前記貯留電解液測定段階は、前記濃度相関物理量として、上記第１測定電極と上記第２測定電極との間に生じる起電力の大きさを測定するリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とすると良い。
【００４６】
或いは、上述のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、前記リチウムイオン二次電池は、前記貯留電解液に浸漬される第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、基準濃度のリチウムイオンを有する基準電解液と、上記基準電解液を収容する基準液容器部と、上記基準電解液に浸漬される第２電極本体部、および、上記基準液容器部の外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、第１面を上記貯留電解液に接し、第２面を上記基準電解液に接しつつ、上記貯留電解液と上記基準電解液とを隔離する隔離部材であって、上記第１面と第２面との間で、上記貯留電解液および上記基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、上記第１測定電極および第２測定電極による上記基準電解液と上記貯留電解液との間の電位差の測定を可能とする隔離部材と、を有し、前記貯留電解液測定段階は、前記濃度相関物理量として、上記第１測定電極と上記第２測定電極との間に生じる起電力の大きさを測定するリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とすると良い。
【００４７】
上述の２つの態様におけるリチウムイオン二次電池の劣化検知方法では、貯留電解液測定段階において、第１測定電極と第２測定電極の間に生じる起電力の大きさを測定する。この起電力の大きさは、貯留電解液のリチウムイオンの濃度と相関関係を有している。従って、この起電力の大きさから、リチウムイオン二次電池の劣化の程度を容易に知ることができる。
【００４８】
さらに、上述のいずれかのリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、前記リチウムイオン二次電池は、前記正極板に接続する一方、自身の一部が前記電池ケースの外部に露出してなる正極集電部材と、前記負極板に接続する一方、自身の一部が上記電池ケースの外部に露出してなる負極集電部材と、を備え、上記正極板及び上記負極板のいずれかは、その一部が前記貯留電解液に接触し、前記第１測定電極の前記第１電極本体部を兼ねる接触電極板であり、上記正極集電部材及び上記負極集電部材のうち、上記接触電極板にかかる集電部材が前記第１導体部を兼ねるリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とすると良い。
【００４９】
本態様のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法では、正極板及び負極板のいずれかが第１電極本体部を兼ねる接触電極板であり、正極集電部材及び負極集電部材のうち、接触電極板にかかる集電部材が第１導体部を兼ねる。このため、正極板又は負極板とは別に第１電極本体部を、また、正極集電部材又は負極集電部材とは別に第１導体部を設ける必要がなく、簡易な構成でリチウムイオン二次電池の劣化を検知できる。
【００５０】
さらに、上述のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、前記正極板及び前記負極板のうち、このリチウムイオン二次電池の充電状態を所定範囲内で変化させた場合に、上記正極板の変化する電位の幅である正極電位幅と、上記負極板の変化する電位の幅である負極電位幅とを比較したとき、いずれか小さい値を示す小電位幅電極板を、前記接触電極板としてなるリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とすると良い。
【００５１】
本態様のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法では、正極板及び負極板のうち、小電位幅電極板を接触電極板としている。しかも、この接触電極板は第１電極本体部を兼ねている。このため、充電状態の違いによる小電位幅電極板（接触電極板，第１電極本体部）の電位の変動が小さい。従って、この小電位幅電極板（第１電極本体部）と第２測定電極との間の起電力を精度良く測定できるので、より適切にリチウムイオン二次電池の劣化を検知できる。
【００５２】
または、前述のいずれかのリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、前記リチウムイオン二次電池は、前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、上記第１電極本体部と離間し、前記貯留電解液に接触する第２電極本体部と、上記電池ケースの外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、を有し、前記貯留電解液測定段階は、前記濃度相関物理量として、上記第１電極本体部と上記第２電極本体部との間に生じる抵抗の大きさ、上記第１電極本体部と第２電極本体部との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ、および、上記第１電極本体部と第２電極本体部との間に一定電流を流したときに、この第１電極本体部と第２電極本体部との間に生じる電圧の大きさ、の少なくともいずれかを測定するリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とすると良い。
【００５３】
或いは、上述のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、前記リチウムイオン二次電池は、前記貯留電解液に浸漬される第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、上記第１電極本体部と離間し、前記貯留電解液に浸漬される第２電極本体部と、上記電池ケースの外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、を有し、前記貯留電解液測定段階は、前記濃度相関物理量として、上記第１電極本体部と上記第２電極本体部との間に生じる抵抗の大きさ、上記第１電極本体部と第２電極本体部との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ、および、上記第１電極本体部と第２電極本体部との間に一定電流を流したときに、この第１電極本体部と第２電極本体部との間に生じる電圧の大きさ、の少なくともいずれかを測定するリチウムイオン二次電池の劣化検知方法とするのが好ましい。
【００５４】
上述の２つの態様におけるリチウムイオン二次電池の劣化検知方法では、貯留電解液測定段階において、第１測定電極と第２測定電極を用いて、上述の抵抗、電流および電圧の少なくともいずれかの大きさを測定する。このような抵抗、電流あるいは電圧の大きさは、貯留電解液のリチウムイオンの濃度との間に相関関係がある。従って、これらの大きさから、リチウムイオン二次電池の劣化の程度を容易に知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施形態１，変形形態１，参考形態にかかる電池の斜視図である。
【図２】実施形態１にかかる電池の部分断面図である。
【図３】実施形態１にかかる電池の断面図（図２のＡ−Ａ断面）である。
【図４】実施形態１にかかる電池について、貯留電解液におけるリチウムイオンの濃度と起電力との関係を示すグラフである。
【図５】実施形態１にかかる電池について、充放電のサイクル数と内部抵抗初期比との関係を示すグラフである。
【図６】変形形態１にかかる電池の部分断面図である。
【図７】参考形態にかかる電池の部分断面図である。
【図８】参考形態にかかる電池の断面図（図７のＢ−Ｂ断面）である。
【図９】参考形態にかかる電池の部分拡大断面図（図８のＣ部）である。
【図１０】リチウムイオン二次電池の部分断面図である。
【図１１】リチウムイオン二次電池の説明図である。
【図１２】変形形態２にかかる電池の斜視図である。
【図１３】変形形態２にかかる電池の部分断面図である。
【図１４】変形形態２にかかる電池の断面図（図１３のＤ−Ｄ断面）である。
【図１５】実施形態２にかかる組電池の部分切欠斜視図である。
【図１６】変形形態３にかかる組電池の部分切欠斜視図である。
【図１７】変形形態３にかかる組電池の説明図である。
【図１８】充放電サイクル試験に用いる充放電パターンである。
【図１９】電池の、充放電のサイクル数と内部抵抗初期比との関係を示すグラフである。
【図２０】実施形態３にかかる車両の説明図である。
【図２１】実施形態４にかかるノート型パーソナルコンピュータの説明図である。
【図２２】実施形態５，６にかかる車両の説明図である。
【図２３】実施形態５にかかる車両に搭載した組電池の説明図である。
【図２４】実施形態５，７にかかる電池システムの説明図である。
【図２５】実施形態５，７にかかる電池の劣化検知のフローチャートである。
【図２６】実施形態６にかかる車両に搭載した組電池の説明図である。
【図２７】実施形態６にかかる電池システムの説明図である。
【図２８】実施形態７にかかるノート型パーソナルコンピュータの説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１について、図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態１にかかる電池１について説明する。図１に電池１の斜視図を、図２に電池１の部分断面図を、図３に電池１の断面図（図２のＡ−Ａ断面）を示す。
本実施形態１にかかる電池１は、矩形箱形の電池ケース１０、発電要素２０、電解液３０のほか、濃度差起電力測定手段Ｍ１を備える捲回形のリチウムイオン二次電池である。
【００５７】
このうち、電池ケース１０は、共にステンレス鋼製の電池ケース本体１１および封口蓋１２を有する。このうち電池ケース本体１１は有底矩形筒形であり、内側全面に図示しない樹脂からなる絶縁フィルムを貼付している。
【００５８】
封口蓋１２は矩形板状であり、電池ケース本体１１の開口部１１Ａを閉塞して、この電池ケース本体１１に溶接されている。この封口蓋１２には、後述する発電要素２０と接続している正極集電部材７１および負極集電部材７２のうち、それぞれ先端に位置する正極端子部７１Ａおよび負極端子部７２Ａが貫通して、上面１２ａから突出している。これら正極端子部７１Ａおよび負極端子部７２Ａと封口蓋１２との間には、それぞれ樹脂製の絶縁部材７５が介在され、互いを絶縁している。
また、封口蓋１２には、後述する第１測定電極４０の第１導線４２、および第２測定電極５０の第２導線５２が貫通して、上面１２ａから突出している。さらに、この封口蓋１２には矩形板状の安全弁７７も封着されている。
【００５９】
また、発電要素２０は、帯状の正極板２１および負極板２２が、ポリエチレンからなる帯状のセパレータ２３を介して扁平形状に捲回されてなる（図３参照）。なお、この発電要素２０の正極板２１および負極板２２はそれぞれ、クランク状に屈曲した板状の正極集電部材７１または負極集電部材７２と接合されている。具体的には、図３に示すように、負極板２２のうち、セパレータ２３の第２端部２３Ｂから突出し銅箔からなる負極リード部２２ｆのおよそ半分（図３中、上方）が、負極集電部材７２に密着して溶接されている。なお、正極板２１の正極リード部２１ｆも同様にして、正極集電部材７１と溶接されている。
【００６０】
正極板２１は、帯状のアルミ箔からなり、そのうち、一方辺に沿う正極リード部２１ｆを残して、その両面に図示しない正極活物質層を担持してなる。この正極活物質層には、正極活物質のニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ2）、導電剤のアセチレンブラック、および、結着剤のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）が含まれる。なお、正極活物質層におけるこれらの質量比は、ＬｉＮｉＯ２が９０ｗｔ％、アセチレンブラックが７ｗｔ％、ＰＴＦＥが１ｗｔ％、ＣＭＣが２ｗｔ％である。
また、負極板２２は、帯状の銅箔からなり、そのうち、一方辺に沿う負極リード部２２ｆを残して、その両面に図示しない負極活物質層を担持してなる。この負極活物質層には、グラファイトおよび結着剤が含まれる。
【００６１】
また、電解液３０は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）とを、体積比でＥＣ：ＥＭＣ＝３：７に調整した混合有機溶媒に、溶質としてＬｉＰＦ6を添加し、リチウムイオンを１ｍｏｌ／ｌの濃度とした有機電解液である。
なお、本実施形態１では、この電解液３０を保持される部位の違いにより分類する。即ち、上述の発電要素２０のうち、正極板２１と負極板２２との間に保持されている電解液を保持電解液３０Ｈと呼ぶ。また、発電要素２０に保持させるよりも多くの電解液を電池ケース１０に注入したことにより、図２に示すように、保持電解液３０Ｈと相互に流通可能とされた状態で、発電要素２０と電池ケース１０との間のうちの、電池ケース１０内部の下部１０Ｂに貯められている電解液を貯留電解液３０Ｓと呼ぶこととする。
【００６２】
次に、濃度差起電力測定手段Ｍ１について説明する。この濃度差起電力測定手段Ｍ１は、貯留電解液３０Ｓに浸漬されている第１測定電極４０、基準電解液６０、この基準電解液６０を収容する円筒容器６１、基準電解液６０に浸漬されている第２測定電極５０、および、貯留電解液３０Ｓと基準電解液６０とを隔離するフィルタ８０を備える。
このうち、第１測定電極４０および第２測定電極５０は、いずれもニッケルからなる矩形メッシュ形状の担持体４１Ａ，５１Ａの両面に、金属リチウムからなる第１金属板４１Ｌおよび第２金属板５１Ｌを保持させてなる第１電極本体部４１および第２電極本体部５１と、第１導線４２および第２導線５２とを有する。このうち第１導線４２および第２導線５２は、電極本体部４１，５１とそれぞれ導通するニッケル線４２Ｘ，５２Ｘの周りを絶縁樹脂の被覆部材４２Ｙ，５２Ｙで覆ってなる。
【００６３】
第１測定電極４０の第１電極本体部４１は、上述の貯留電解液３０Ｓに浸漬されている。一方、第２測定電極５０は、第２電極本体部５１と第２導線５２の一部が、ガラス製の円筒容器６１内に配置されている。この円筒容器６１には、上述の電解液３０と同様の組成の基準電解液６０、即ち、エチレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）とを、体積比でＥＣ：ＥＭＣ＝３：７に調整した混合有機溶媒に、溶質としてＬｉＰＦ6を添加し、リチウムイオンを１ｍｏｌ／ｌの濃度に調整した電解液が封入されている。従って、第２測定電極５０の第２電極本体部５１は、円筒容器６１内の基準電解液６０に浸漬されている。
【００６４】
上述の円筒容器６１は、図２に示すように、その底部６１Ｂが貯留電解液３０Ｓに浸漬されている。ところで、この円筒容器６１の底部６１Ｂには、多孔質のガラス板からなるフィルタ８０が設けられている。このフィルタ８０は、貯留電解液３０Ｓおよび基準電解液６０の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、第１測定電極４０と第２測定電極５０による、貯留電解液３０Ｓと基準電解液６０との間の電位差の測定を可能とする。
【００６５】
なお、第１測定電極４０の第１導線４２は、電池ケース本体１１の第１側部１１ｍに、樹脂からなる２つの固定部材４２Ｚを介して固定されている。これにより、第１測定電極４０の第１電極本体部４１は、例えば、発電要素２０との接触を免れるので、電池１における短絡の発生を抑制できる。第２測定電極５０の第２導線５２も図示しない固定部材で固定されている。一方、円筒容器６１は、電池ケース本体１１の第２側部１１ｎに接着されている。
【００６６】
ところで、発明者らは、上述の電池１と同様であるが、電池ケース１０内の電解液３０（貯留電解液３０Ｓ）のリチウムイオン濃度を異ならせた電池を作製した。
各電池について、第１電極本体部４１と第２電極本体部５１との間に生じる起電力を測定した。具体的には、第１測定電極４０の第１導線４２、および、第２測定電極５０の第２導線５２を電圧計に接続して電圧を測定した。
【００６７】
上述の結果を図４に示す。図４は、各電池の貯留電解液におけるリチウムイオン濃度と、第１電極本体部４１および第２電極本体部５１の間に生じた起電力との関係を示すグラフである。このグラフから判るように、貯留電解液３０Ｓにおけるリチウムイオン濃度と、電極本体部４１，５１間の起電力との間には相関関係があることが判る。
【００６８】
次いで、本実施形態１にかかる電池１について、充放電サイクル試験を行った。
具体的には、雰囲気温度２５℃に温度制御された恒温槽内に電池１を静置し、電池ＳＯＣ５０％を中心にして、放電２０Ｃを１０秒間、充電４Ｃを５０秒間のパルス充放電サイクル試験を行った。
【００６９】
また、上述の充放電サイクル試験の途中で、定期的に電池１の内部抵抗測定、および、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオンの濃度を測定した。具体的には、内部抵抗測定は、雰囲気温度２５℃において、電池ＳＯＣ５０％のものに、放電レートが２０Ｃで１０秒間の放電を行う。
また、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオンの濃度は、第１測定電極４０および第２測定電極５０を電圧計に接続し、第１電極本体部４１および第２電極本体部５１の間に生じる起電力を測定し、図４のグラフによってリチウムイオン濃度に換算することで得た。
【００７０】
上述の試験結果を図５に示す。図５は、電池１に行った充放電サイクル数と、充放電サイクル試験前の初期の電池１の内部抵抗値を基準として規格化した、電池１の内部抵抗初期比との、および、貯留電解液中のリチウムイオン濃度との関係を示すグラフである。このグラフによれば、充放電サイクル数の増加に伴い、電池１の内部抵抗初期比が高くなる、即ち、電池１の内部抵抗値が増大すると、これと共に、貯留電解液３０Ｓにおけるリチウムイオンの濃度も高くなっていることが判る。
【００７１】
逆にこの結果から、電池１において、第１電極本体部４１と第２電極本体部５１との間に生じた起電力の大きさから、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度を知ることで、電池１の内部抵抗値が増大しているか否か、即ち、電池１が劣化しているか否かを、容易に知り得ることが判る。具体的には、以下のようにして、電池１の劣化を検知することができる。
【００７２】
本実施形態１における電池１の劣化検知方法のうち、貯留電解液測定段階では、第１測定電極４０と第２測定電極５０とを電圧計に接続し、第１電極本体部４１および第２電極本体部５１の間に生じている起電力を測定する。
次にこの起電力から、上述の貯留電解液３０Ｓにおけるリチウムイオン濃度と起電力との相関関係（図４参照）を基に貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度を算出する。
算出した貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度は、上述（図５参照）のように、電池１の内部抵抗初期比との相関関係を有しているので、このリチウムイオン濃度の初期からの変化から各時点での電池１の内部抵抗値の初期からの変化を知ることができる。
かくして、この起電力の大きさから、電池１の劣化の程度を容易に知ることができる。
【００７３】
（変形形態１）
次に、本発明の変形形態１にかかる電池について、図６を参照しつつ説明する。
本変形形態１の電池１０１では、貯留電解液抵抗測定手段Ｍ２を有している点が、前述の実施形態１と異なり、それ以外は同様である。
そこで、異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略または簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。
【００７４】
図６には本変形形態１にかかる電池１０１の部分断面図を示す。この電池１０１は、実施形態１と同様、矩形箱形の電池ケース１０、発電要素２０、電解液３０のほか、貯留電解液抵抗測定手段Ｍ２を備える捲回形のリチウムイオン二次電池である。
【００７５】
このうち貯留電解液抵抗測定手段Ｍ２について説明する。この貯留電解液抵抗測定手段Ｍ２は、貯留電解液３０Ｓにいずれも浸漬している第１測定電極１４０および第２測定電極１５０を備える。
第１測定電極１４０および第２測定電極１５０は、実施形態１と同様に、担持体１４１Ａ，１５１Ａの両面に、リチウムからなる第１金属板１４１Ｌおよび第２金属板１５１Ｌを保持させてなる第１電極本体部１４１および第２電極本体部１５１と、第１導線１４２および第２導線１５２とを有する。また、第１導線１４２および第２導線１５２は、実施形態１と同様、電極本体部１４１，１５１とそれぞれ導通するニッケル線１４２Ｘ，１５２Ｘの周りを絶縁樹脂の被覆部材１４２Ｙ，１５２Ｙで覆ってなる。
【００７６】
第１測定電極１４０の第１電極本体部１４１、および、第２測定電極１５０の第２電極本体部１５１は、図６に示すように、互いに離間しつつ、いずれも貯留電解液３０Ｓに浸漬されている。なお、第１導線１４２および第２導線１５２は、電池ケース本体１１の第１側部１１ｍおよび第２側部１１ｎに、樹脂からなる２つの固定部材１４２Ｚ，１５２Ｚを介して固定されている。これにより、第１電極本体部１４１および第２電極本体部１５１を確実に離間させるほか、第１電極本体部１４１および第２電極本体部１５１は、いずれも発電要素２０との接触を免れるので、電池１０１における短絡の発生を抑制できる。
また、第１導線１４２および第２導線１５２は、封口蓋１２を通じて電池ケース１０の外部に延出している。
【００７７】
この電池１０１では、この第１電極本体部１４１と第２電極本体部１５１との間に電圧を印加すると、両電極間の抵抗の大きさに応じた電流が流れる。この抵抗の大きさは、貯留電解液３０Ｓの導電率によって変化し、この導電率は貯留電解液３０Ｓ中のリチウムイオンの濃度によって変化する。つまり、第１電極本体部１４１および第２電極本体部１５１の間に生じる抵抗の大きさと、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度との間には相関関係がある。このことから、第１電極本体部１４１および第２電極本体部１５１間の抵抗の大きさ（第１測定電極１４０と第２測定電極１５０との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ）から、貯留電解液３０Ｓ中のリチウムイオンの濃度や濃度変化の程度を知り得る。かくして、電池１０１が劣化しているか否かを、容易に知ることができる。
【００７８】
具体的には、貯留電解液測定段階において、第１測定電極１４０に電流計を接続し、電流計と第２測定電極１５０との間に所定電圧を印加して、電流計により第１，第２測定電極１４０，１５０間に流れる電流値を測定する。
次にこの電流値と印加した電圧から、測定電極１４０，１５０間の抵抗値を算出し、予め得ておいた貯留電解液３０Ｓにおけるリチウムイオン濃度と抵抗値との相関関係を基に、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度を算出する。
算出した貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度は、前述（図５参照）のように、電池１０１の内部抵抗初期比と相関関係を有しているから、このリチウムイオン濃度の変化から各時点での電池１０１の内部抵抗値の変化を知ることができる。
かくして、本変形形態１にかかる電池１０１の劣化検知方法でも、抵抗値（電流値）の大きさから、電池１０１の劣化の程度を容易に知ることができる。
【００７９】
（参考形態）
次に、本発明の参考形態にかかる電池２０１について、図７〜図９を参照しつつ説明する。
この電池２０１では、保持電解液抵抗測定手段Ｍ３を有している点が、前述の実施形態１と異なり、それ以外は同様である。
そこで、異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略または簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。
【００８０】
図７には参考形態にかかる電池２０１の部分断面図を示す。この電池２０１は、実施形態１と同様、矩形箱形の電池ケース１０、発電要素２０、電解液３０のほか、保持電解液抵抗測定手段Ｍ３を備える捲回形のリチウムイオン二次電池である。
【００８１】
このうち保持電解液抵抗測定手段Ｍ３は、発電要素２０のうち、正極板２１および負極板２２の間に保持されてなる保持電解液３０Ｈに接触している第１電極本体部２４１、および、この第１電極本体部２４１と離間し、保持電解液３０Ｈに接触している第２電極本体部２５１を備える。なお、第１測定電極２４０および第２測定電極２５０は、実施形態１と同様に、担持体２４１Ａ，２５１Ａの両面に、第１金属板２４１Ｌおよび第２金属板２５１Ｌを保持させてなる、上述の第１電極本体部２４１および第２電極本体部２５１と、第１導線２４２および第２導線２５２とを有する。また、第１導線２４２および第２導線２５２は、実施形態１と同様、電極本体部２４１，２５１とそれぞれ導通するニッケル線２４２Ｘ，２５２Ｘの周りを絶縁樹脂の被覆部材２４２Ｙ，２５２Ｙで覆ってなる。
【００８２】
第１電極本体部２４１および第２電極本体部２５１は、正極板２１と負極板２２との間に介在しているセパレータ２３の第１端部２３Ａから、発電要素２０の中央側に向けて、それぞれ挿入されて、セパレータ２３の一方の面側に、互いに離間して並べられている（図７，８，９参照）。そして、第１電極本体部２４１と第２電極本体部２５１には、セパレータ２３の保持する保持電解液３０Ｈが接触している（図８，９参照）。
【００８３】
この第１電極本体部２４１および第２電極本体部２５１と、正極板２１（あるいは負極板２２）との間には、第１電極本体部２４１、第２電極本体部２５１を覆うように、セパレータ２３と同様のポリエチレンからなる第１絶縁膜２３ＳＡおよび第２絶縁膜２３ＳＢが介在している。これにより、第１電極本体部２４１および第２電極本体部２５１は、負極板２２と絶縁されている（図８，９参照）。なお、発電要素２０から引き出された第１導線２４２および第２導線２５２は、それぞれ電池ケース本体１１の第１側部１１ｍ、および封口蓋１２に、樹脂からなる複数の固定部材２４２Ｚ，２５２Ｚを介して固定されている。
【００８４】
このように、参考形態にかかる電池２０１は、保持電解液３０Ｈに接触している第１電極本体部２４１と第２電極本体部２５１を備える。変形形態１の電池１０１と同様、第１電極本体部２４１と第２電極本体部２５１との間に一定電圧を印加すれば、保持電解液３０Ｈを通じて電流が流れる。この電極本体部２４１，２５１間の抵抗の大きさは、保持電解液３０Ｈのリチウムイオン濃度に応じて変化する。つまり、電池２０１は、保持電解液３０Ｈのリチウムイオン濃度との間に相関関係がある抵抗値（電流値）を測定可能な保持電解液抵抗測定手段Ｍ３を備える。従って、この電池２０１では、この保持電解液抵抗測定手段Ｍ３により測定する抵抗の大きさ（第１電極本体部２４１と第２電極本体部２５１との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ）から、保持電解液３０Ｈのリチウムイオン濃度を知り得る。保持電解液３０Ｈのリチウムイオン濃度は、前述の通り、電池２０１の内部抵抗値の増大に伴って低くなる。かくして、電池２０１が劣化しているか否かを、容易に判断することができる。
【００８５】
具体的には、保持電解液測定段階において、第１測定電極２４０に電流計に接続し、電流計と第２測定電極２５０との間に所定電圧を印加して、電流計により第１，第２測定電極２４０，２５０間に流れる電流値を測定する。
次にこの電流値と印加した電圧から、測定電極２４０，２５０間の抵抗値を算出し、予め得ておいた保持電解液３０Ｈにおけるリチウムイオン濃度と抵抗値との相関関係を基に、保持電解液３０Ｈのリチウムイオン濃度を算出する。
算出した保持電解液３０Ｈのリチウムイオン濃度は、電池２０１の内部抵抗値と相関関係を有しているから、このリチウムイオン濃度の変化から各時点での電池２０１の内部抵抗値の変化を知ることができる。
かくして、参考形態にかかる電池２０１の劣化検知方法でも、抵抗値（電流値）の大きさから、電池２０１の劣化の程度を容易に知ることができる。
【００８６】
（変形形態２）
前述の実施形態１、変形形態１及び参考形態では、発電要素の電極（正電極，負電極）とは別に設けた第１測定電極及び第２測定電極を用いて、貯留電解液での起電力、所定電圧を印加したときの電流値、或いは、保持電解液で所定電圧を印加したときの電流値を測定した。
これに対し、これらにおける第１測定電極を省略し、発電要素の正極板或いは負極板が第１測定電極の第１電極本体部を兼ねる形態とすることも考えられる。
【００８７】
この形態の電池としては、正極板及び負極板のいずれを用いるものも考え得る。そこでどちらがより好ましいかについて、以下に検討する。
正極板及び負極板は、自身が担持している活物質中に存在するリチウム（リチウムイオン）量によって、正極板の正極電位、或いは、負極板の負極電位が変化してしまう。従って、電池の充電状態を変化させると、正極板の正極電位、及び、負極板の負極電位がそれぞれ変化してしまう。
これを確認すべく、図１０に示すような電池ＢＴを用意し、この電池ＢＴの充電状態を変化させて、そのときの正極板２１の正極電位ＶＰ、及び、負極板２２の負極電位ＶＮの変化をそれぞれ測定した。
【００８８】
この電池ＢＴは、実施形態１と同様の発電要素２０、正極集電部材７１、負極集電部材７２及び貯留電解液３０Ｓを有する。このほか、金属リチウムからなる金属板ＢＭを先端に担持し、貯留電解液３０Ｓに浸漬されている電極ＢＮ、及び、これらを収容する電池ケース３１０を有する（図１０参照）。
このうち電池ケース３１０は、共にステンレス鋼製の電池ケース本体１１及び封口蓋３１２を有する。但し、封口蓋３１２には、正極集電部材７１の正極端子部７１Ａ、及び、負極集電部材７２の負極端子部７２Ａのほか、電極ＢＮの第２導線ＢＰが貫通して上面３１２ａから突出している。
【００８９】
また、発電要素２０は、実施形態１と同様の、正極板２１及び負極板２２を有する（図１０参照）。即ち、正極板２１は、帯状のアルミ箔からなり、そのうち、一方辺に沿う正極リード部２１ｆを残して、その両面に図示しない正極活物質層を担持してなる。この正極活物質層には、正極活物質のニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ2）、導電剤のアセチレンブラック、及び、結着剤のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）が含まれる。
また、負極板２２は、帯状の銅箔からなり、そのうち、一方辺に沿う負極リード部２２ｆを残して、その両面に図示しない負極活物質層を担持してなる。この負極活物質層には、グラファイト及び結着剤が含まれる。
【００９０】
まず、この電池ＢＴを満充電にした後、放電電流が１Ｃの定電流放電を、電池ＢＴの電池電圧が２．５Ｖになるまで行った。その際、電極ＢＮと正極集電部材７１の正極端子部７１Ａとの間に電圧計を接続し、正極集電部材７１に接続した正極板２１の正極電位ＶＰを計測した。また、電極ＢＮと負極集電部材７２の負極端子部７２Ａとの間に電圧計を接続し、負極板２２の負極電位ＶＮを計測した。
これにより、電池ＢＴの充電状態（ＳＯＣ）と、正極板の電位ＶＰ及び負極板２２の負極電位ＶＮとの関係を示すグラフを得た（図１１参照）。
【００９１】
この図１１から判るように、電池ＢＴの充電状態（ＳＯＣ）をＳＯＣ１００％からＳＯＣ０％まで変化させると、正極板２１の正極電位ＶＰが徐々に減少する。一方、負極板２２の負極電位ＶＮも、正極電位ＶＰほど変化が顕著ではないが、徐々に増加する。
ここで、電池ＢＴの充電状態を所定範囲で変化させた場合に、正極板２１及び負極板２２に生じる電位ＶＰ，ＶＮの変化の大きさ（以下、正極電位幅ＤＶＰ，負極電位幅ＤＶＮとも言う）を計測する。すると、充電状態をＳＯＣ２０〜８０％の範囲で変化させた場合には、正極電位幅ＤＶＰは０．３５Ｖであり、負極電位幅ＤＶＮは０．０９Ｖであることが判る。
【００９２】
従って、貯留電解液３０Ｓの濃度が同じであっても、電池の充電状態を所定範囲（ＳＯＣ２０〜８０％）で変化させると、正極板２１の正極電位ＶＰは正極電位幅ＤＶＰの範囲で、また、負極板２２の負極電位ＶＮは負極電位幅ＤＶＮの範囲で変化することが判る。そこで、これらのうち大きい電位幅にかかる電極板（本例では正極板２１）と、実施形態１における第２測定電極５０とを用いて、これらの間での起電力を測定した場合には、その測定の際の充電状態が異なると、貯留電解液３０Ｓが同じ濃度でも、当該電極板（正極板２１）の電位が大きく異なってしまう。このため、貯留電解液３０Ｓの濃度に応じて当該電極板（正極板２１）と第２測定電極５０の第２電極本体部５１との間に生じる起電力を、精度良く測定できない。
このことは、前述の変形形態１や参考形態においても同様である。即ち、変形形態１において、貯留電解液３０Ｓの濃度に応じて当該電極板（正極板２１）と第２測定電極１５０の第２電極本体部１５１との間に生じる抵抗の大きさ（当該電極板と第２電極本体部１５１との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ）を、精度良く測定できない。また、参考形態において、保持電解液３０Ｈの濃度に応じて当該電極板（正極板２１）と第２測定電極２５０の第２電極本体部２５１との間に生じる抵抗の大きさ（当該電極板と第２電極本体部２５１との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ）を、精度良く測定できない。
【００９３】
そこで、本変形形態２では負極電位幅ＤＶＮが正極電位幅ＤＶＰよりも小さいことから、電位幅の小さい小電位幅電極板である負極板２２を貯留電解液物理量測定手段（本変形形態２では後述する濃度差起電力測定手段Ｍ４）における第１電極本体部を兼ねる電極板とし、また、負極板２２と接続された負極集電部材７２を、第１導体部を兼ねる集電部材として用いることとする。
【００９４】
以上をふまえて、変形形態２にかかる電池３０１について、図１２〜１４を参照しつつ説明する。
本変形形態２の電池３０１では、実施形態１における第１測定電極４０に代えて、上述の負極板２２と負極集電部材７２とを用いた濃度差起電力測定手段Ｍ４を備える点、及び、電池ケース内の下部に貯留電解液を吸液（保持）する液保持部材のスポンジを備える点が、前述の実施形態１と異なり、それ以外は同様である。
そこで、異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略又は簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。
【００９５】
電池３０１の電池ケース３１０は、実施形態１と同様の電池ケース本体１１、及び、矩形板状の封口蓋３１２を有する（図１２，１３参照）。このうち封口蓋３１２は、正極集電部材７１の正極端子部７１Ａと、負極集電部材７２の負極端子部７２Ａと、第２測定電極５０の第２導線５２とを上面３１２ａから突出させてなる。
また、この電池ケース３１０の内部には、実施形態１と同様の、正極板２１及び負極板２２を有する発電要素２０を収容している。
【００９６】
なお、正極板２１及び負極板２２には、実施形態１と同様の、正極集電部材７１及び負極集電部材７２がそれぞれ接続されている（図１３参照）。この正極集電部材７１は、正極板２１に接続する一方、正極集電部材７１の正極端子部７１Ａが電池ケース３１０（蓋部材３１２）の外部に露出、つまり蓋部材３１２の上面３１２ａから突出している（図１３参照）。負極集電部材７２もまた、正極集電部材７１と同様、その負極端子部材７２Ａが電池ケース３１０（蓋部材３１２）の外部に露出している（図１２，１３参照）。
【００９７】
また、電池ケース３１０内には、実施形態１と同様の電解液３０を有する。但し、本変形形態２の電池３０１では、貯留電解液３０Ｓが、スポンジ３３５に吸液され、このスポンジ３３５が電池ケース３１０内の下部に配置されている点で、実施形態１と異なる。
具体的には、貯留電解液３０Ｓを吸液・保持したスポンジ３３５が、図１３に示すように、発電要素２０の正極板２１、負極板２２、及び、後述する濃度差起電力測定手段Ｍ４のフィルタ８０と接触した形態で、電池ケース３１０内部の下部３１０Ｂに配置されている。貯留電解液３０Ｓと発電要素２０内の保持電解液３０Ｈとは、実施形態１と同じく、相互に流通できる（図１３，１４参照）。その上、次述する濃度差起電力測定手段Ｍ４によって、貯留電解液３０Ｓと基準電解液６０との間の電位差、即ち、負極板２２及び第２電極本体部５１の間に生じた起電力を測定できる。また、電池３０１を傾けた姿勢とした場合でも、スポンジ３３５が貯留電解液３０Ｓを吸液・保持するので、発電要素２０の正極板２１、負極板２２及びフィルタ８０はいずれも貯留電解液３０Ｓに接触できる。
【００９８】
次に、濃度差起電力測定手段Ｍ４について説明する。この濃度差起電力測定手段Ｍ４は、実施形態１の濃度差起電力測定手段Ｍ１における第１測定電極４０に代えて、発電要素２０の負極板２２、及び、この負極板２２に接続した負極集電部材７２を用いる点が、実施形態１と異なる。つまり、濃度差起電力測定手段Ｍ４は、基準電解液６０、円筒容器６１、第２測定電極５０、フィルタ８０、第１測定電極の第１電極本体部を兼ねる負極板２２、及び、第１測定電極の第１導体部を兼ねる負極集電部材７２を備える（図１３参照）。なお、負極板２２は、図１３，１４に示すように、その一部が貯留電解液３０Ｓに接触し、第１電極本体部を兼ねる接触電極板である。
【００９９】
前述した実施形態１と同様、電池３０１では、負極板２２と第２電極本体部５１との間に生じた起電力の大きさから、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度を知ることができる。そして、これにより、電池３０１の内部抵抗値が増大しているか否か、即ち、電池３０１が劣化しているか否かを容易に知り得る。具体的には、以下のようにして、電池１の劣化を検知することができる。
【０１００】
本変形形態２の電池３０１について、貯留電解液測定段階として、負極集電部材７２と第２測定電極５０とを電圧計に接続し、負極板２２及び第２電極本体部５１の間に生じている起電力を測定する。
次にこの起電力から、実施形態１と同様、上述の貯留電解液３０Ｓにおけるリチウムイオン濃度と起電力との相関関係（図４参照）を基に、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度を算出する。
算出した貯留電解液３０Ｓのリチウムイオン濃度は、前述（図５参照）のように、電池１の内部抵抗初期比との相関関係を有しているので、その変化から各時点での電池３０１の内部抵抗値の変化を知ることができる。
かくして、負極板２２と第２電極本体部５１との間に生じている起電力の大きさから、電池３０１の劣化の程度を容易に知ることができる。
【０１０１】
以上より、本変形形態２にかかる電池３０１では、スポンジ３３５を備えるので、この電池３０１を傾けた姿勢とした場合でも、適切に濃度差起電力測定手段Ｍ４を用いて貯留電解液３０Ｓのリチウムイオンの濃度について測定することができる。
かくして、この濃度差起電力測定手段Ｍ４を用いて、確実に電池３０１の劣化を検知できる。
【０１０２】
また、負極板２２が第１電極本体部を兼ね貯留電解液３０Ｓに接触する接触電極板であり、負極集電部材７２が第１導体部を兼ねる。このため、負極板２２とは別に第１電極本体部を、また、負極集電部材７２とは別に第１導体部を設ける必要がなく、簡易な構成の電池３０１とすることができる。
さらに、簡易な構成でこの電池３０１の劣化を検知できる。
【０１０３】
また、前述した小電位幅電極板である負極板２２が接触電極板となっている。しかも、この負極板２２は第１電極本体部を兼ねるので、測定の際の電池３０１の充電状態が異なっていても負極板２２の電位変動が小さい。従って、この負極板２２を用いることで、これと第２測定電極５０（第２電極本体部５１）との間の起電力を精度良く測定することができる。
かくして、このような負極板２２及び第２測定電極５０（第２電極本体部５１）を用いることで、より適切に電池３０１の劣化を検知できる。
【０１０４】
なお、上述の変形形態２では、正極板２１と負極板２２とを比較して、小電位幅電極板である負極板２２を第１測定電極の第１電極本体部に代えて用いた形態を示した。しかし、負極板２２に代えて正極板２１を用いても、これと第２測定電極５０との間での起電力を測定することはできる。また、変形形態２とは異なり、正極電位幅ＤＶＰと負極電位幅ＤＶＮとを比較して、正極電位幅ＤＶＰの方が小さい場合には、このような正極板を小電位幅電極板として第１電極本体部に代えて用いる。即ち、正極板２１と第２測定電極５０の第２電極本体部５１との間で起電力を測定すると良い。
【０１０５】
（実施形態２）
図１５に示す本実施形態２の組電池４００は、電解液３０の濃度測定機能を有さない複数のリチウムイオン二次電池２（以下、電池２とも言う）のほかに、前述した実施形態１で示した電池１（あるいは、変形形態１または変形形態２の電池１０１，３０１）を搭載したものである。この組電池４００は、電池１（１０１，３０１），２を組電池ケース４１１内に収容してなる電池部４１０と、組電池ケース４１１の上面４１１ａに配置され、電池部４１０の電池１（１０１，３０１），２の状態（電池温度、電圧）を監視する電池監視装置４２０とを有する。このうち、電池部４１０では、複数の電池１（１０１，３０１），２が、これらの端子部７１Ａ，７２Ａの締結孔７１ＡＨ，７２ＡＨ（図１，１２参照）を利用して、バスバ９０とボルト締結されており、各電池１（１０１，３０１），２は互いに直列に接続されている。
また、電池監視装置４２０は、図示しない回路を内側に配置した矩形箱形の本体ケース４２１と、電池監視装置４２０で得たデータを、例えば、外部の装置と送受信するための通信ケーブル４２２とを有する。
【０１０６】
また、電池１（１０１）の第１測定電極４０（１４０）の第１導線４２（１４２）、および、第２測定電極５０（１５０）の第２導線５２（１５２）は、組電池ケース４１１から外部へ延出している。さらに、これらの先端には、樹脂製のコネクタ４３０が設けられている。このコネクタ４３０の内側には、第１導線４２（１４２）および第２導線５２（１５２）の各端子（図示しない）がそれぞれ離間して露出しており、例えば、外部の計測装置から延びる導線（あるいはコネクタ）と電気的に接続できるように形成されている。電池３０１の場合は図示しないが、第２測定電極５０の第２導線５２のみが組電池ケース４１１から外部で延出している。
【０１０７】
このように、本実施形態２にかかる組電池４００では、これを構成する電池の一部に、電解液３０のリチウムイオンの濃度測定機能を有する電池１（１０１，３０１）を用いている。従って、この電池１（１０１，３０１）について、第１測定電極４０（１４０）と第２測定電極５０（１５０）との間の起電力あるいは抵抗値（電流値）を取得することで、この電池１（１０１，３０１）の劣化の程度、ひいては、この組電池４００に用いている各電池２の劣化の程度を容易に推定することができる。
【０１０８】
（変形形態３）
本発明の本変形形態３にかかる組電池４００Ｘについて、図１６〜１９を参照しつつ説明する。
この組電池４００Ｘは、前述の電池１（１０１，３０１）を１つと、複数の電池２とからなる点で、実施形態２と同様である。しかし、この組電池４００Ｘは、これを充放電させた場合に、各電池の配置上、これらのうちで最も低い温度になる最低温電池に、電池１（１０１，３０１）を用いる点で、前述の実施形態２の組電池４００と異なる。
この組電池４００Ｘは、１つの電池１（１０１，３０１）、及び、複数の電池２を組電池ケース４１１Ｘ内に収容してなる電池部４１０Ｘと、組電池ケース４１１Ｘの上面４１１ａに配置された、実施形態２と同様の電池監視装置４２０とを有する。このうち、電池部４１０Ｘでは、図１６，１７に示すように、電池１（１０１，３０１）及び電池２が、組電池４００Ｘ内の長手方向ＤＬ（図１６中、左上側と右下側とを結ぶ方向、及び、図１７中左右方向）に２列に列置され、複数のバスバ９０を用いて互いに直列に接続されている。
【０１０９】
ところで、リチウムイオン二次電池を比較的大きな電流（ハイレート電流）で充放電する際、そのリチウムイオン二次電池の環境温度が異なると、その劣化の程度が異なることが判ってきた。
そこで、自身の環境温度を変えた複数のリチウムイオン二次電池を用意し、これらのリチウムイオン二次電池について充放電サイクル試験を行った。これにより、環境温度と電池における内部抵抗初期比との関係について調査した。
【０１１０】
具体的には、リチウムイオン二次電池Ａ，Ｂ，Ｃ（以下、電池Ａ，Ｂ，Ｃとも言う）を用意し、室内温度を２５℃、４０℃及び６０℃に設定した各恒温槽（図示しない）にそれぞれ投入し静置した。各恒温槽の外部には電源装置（図示しない）を設置しており、各恒温槽内の電池Ａ、電池Ｂ及び電池Ｃの正極端子部及び負極端子部（図示しない）とそれぞれ接続している。そして、電源装置を用いて、電池Ａ、電池Ｂ及び電池Ｃについて、充放電サイクル試験を行った。具体的には、図１８に示すような、連続１５００秒間の充放電パターンを複数回繰り返すよう、電源装置を制御した。なお、この電流パターンの縦軸は、＋側が放電電流を、−側が充電電流を表している。この充放電パターンは、最大約３０Ｃのパルス放電と最大２０Ｃのパルス充電とを交互に繰り返すパターンである。
上述の充放電サイクル試験において、所定のサイクル数毎に測定した電池Ａ、電池Ｂ及び電池Ｃの内部抵抗初期比を示すグラフを図１９に示す。なお、各電池Ａ，Ｂ，Ｃの内部抵抗初期比は、前述した実施形態１と同様、充放電サイクル試験前の初期の各電池Ａ，Ｂ，Ｃの内部抵抗値をそれぞれ基準として、各時点での電池Ａ等の内部抵抗値を規格化したものである。
【０１１１】
この図１９から判るように、電池Ｂ及び電池Ｃについて、５０００サイクルにおける電池Ｂ及び電池Ｃの内部抵抗初期比で比較してみると、同じ充放電サイクル数において、電池Ｂの方が、電池Ｃよりも内部抵抗初期比が大きい。このことから、電池の環境温度を６０℃よりも低い４０℃にすると、その電池の内部抵抗初期比が大きくなることが判る。
また、電池Ａと電池Ｂとを比べると、電池の環境温度を４０℃よりもさらに低い２５℃にすると、電池の内部抵抗初期比が大きくなることが判る。
以上より、少なくとも２５〜６０℃の温度範囲では、電池の環境温度が低いほど、その電池の内部抵抗初期比が大きくなる、つまり、その電池の内部抵抗の増加（ハイレート劣化）が促進されることが判る。
【０１１２】
さらに、本変形形態３の組電池４００Ｘを充放電させた場合に、これを構成する複数の電池のうち、最も低い温度になる最低温電池ＭＮの位置を調べると、図１６中、奥行き側左隅であることが判った。
そこで、本変形形態３では、この最低温電池ＭＮを前述の電池１（１０１，３０１）とした。これにより、この組電池４００Ｘでは、ハイレート劣化が最も進みやすい最低温電池ＭＮについて電解液３０（貯留電解液３０Ｓ）の濃度を測定することができる。従って、この最低温電池ＭＮにおけるハイレート劣化の程度を知ることができるのみならず、組電池４００Ｘに用いている他の電池２について、そのハイレート劣化の程度は、最低温電池ＭＮ（電池１（１０１，３０１））の劣化の程度より軽いと予想されることから、これらの劣化の程度を適切に推定することができる。
【０１１３】
（実施形態３）
本実施形態３にかかる車両５００は、前述した実施形態２の組電池４００（或いは変形形態３の組電池４００Ｘ）を搭載したものである。具体的には、図２０に示すように、車両５００は、エンジン５４０、フロントモータ５２０およびリアモータ５３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である。この車両５００は、車体５９０、エンジン５４０、これに取り付けられたフロントモータ５２０、リアモータ５３０、ケーブル５５０、インバータ５６０および組電池４００（４００Ｘ）を有している。車体５９０に取り付けられた組電池４００（４００Ｘ）のうち、電池監視装置４２０は、図示しないＨＶ制御装置と接続しているが、コネクタ４３０は、他機器と接続されていない。
【０１１４】
本実施形態３にかかる車両５００では、搭載している組電池４００（４００Ｘ）で用いている複数の電池の一部が電池１（１０１，３０１）である。このため、例えば、この車両５００の不使用時や車検時など適宜のタイミングで、コネクタ４３０を通じて、電池１（１０１，３０１）について、第１測定電極４０（１４０）、或いは、負極板２２及び負極集電部材７２と、第２測定電極５０（１５０）との間の起電力あるいは抵抗値（電流値）を取得できる。これにより、電池１（１０１，３０１）の劣化の程度、さらにはこれと共に組電池４００（４００Ｘ）を構成している各電池２の劣化の程度を把握することができる。かくして、本実施形態３にかかる車両５００では、組電池４００（４００Ｘ）を構成する電池１（１０１，３０１），電池２が劣化しているか否かを容易に推定できる。
【０１１５】
（実施形態４）
また、本実施形態４のノート型パーソナルコンピュータ（以下、ノートパソコンとも言う）６００は、前述した実施形態１或いは変形形態１，２の電池１（１０１，３０１）を一部に含むバッテリパック６１０を、公知の手法で搭載したものであり、図２１に示すように、バッテリパック６１０、本体６２０を有する電池搭載機器である。バッテリパック６１０はノート型パーソナルコンピュータ６００の本体６２０に収容されており、このバッテリパック６１０から、上述の電池１（１０１，３０１）の第１測定電極４０（１４０）の第１導線４２（１４２）、および、第２測定電極５０（１５０）の第２導線５２（１５２）が延出している。そして、これらの先端には、樹脂製のコネクタ６１３が設けられている。このコネクタ６１３の内側には、第１導線４２（１４２）および第２導線５２（１５２）の各端子（図示しない）がそれぞれ離間して露出しており、例えば、外部の計測装置から延びる導線（あるいはコネクタ）と電気的に接続できるように形成されている。なお、電池３０１の場合は、第２測定電極５０の第２導線５２のみがバッテリパック６１０から外部で延出している。
【０１１６】
本実施形態４にかかるノートパソコン６００では、搭載しているバッテリパック６１０で用いている複数のリチウムイオン二次電池の一部を電池１（１０１，３０１）としている。このため、例えば、このノートパソコン６００の不使用時や修理・点検時など適宜のタイミングで、コネクタ６１３を通じて、電池１（１０１，３０１）について、第１測定電極４０（１４０）、或いは、負極板２２及び負極集電部材７２と、第２測定電極５０（１５０）との間の起電力あるいは電流値（抵抗値）を取得できる。これにより、電池１（１０１，３０１）の劣化の程度、さらにはこれと共にバッテリパック６１０を構成している他の電池２の劣化の程度を把握することができる。かくして、本実施形態４にかかるノートパソコン６００では、搭載している電池１（１０１，３０１）が劣化しているか否かを容易に判断でき、この電池１（１０１，３０１）と共にバッテリパック６１０を構成する電池２が劣化しているか否かを容易に推定できる。
【０１１７】
（実施形態５）
次に、本発明の実施形態５にかかる車両電池システムＳＶ１を含む車両８００について、図２２〜２５を参照しつつ説明する。
車両８００は、ＨＶ制御装置８１０により、エンジン８４０、フロントモータ８２０およびリアモータ８３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である（図２２参照）。この車両８００は、上述のＨＶ制御装置８１０、エンジン８４０、フロントモータ８２０、リアモータ８３０のほかに、車体８９０、ケーブル８５０、インバータ８６０、および、組電池７００を有している。なお、本実施形態５の車両電池システムＳＶ１は、このうち、ＨＶ制御装置８１０、エンジン８４０、フロントモータ８２０、リアモータ８３０、ケーブル８５０、インバータ８６０、および、組電池７００で構成されている。
【０１１８】
このうち、ＨＶ制御装置８１０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有し、所定のプログラムによって作動するマイクロコンピュータを含んでいる。そして、このＨＶ制御装置８１０は、フロントモータ８２０、リアモータ８３０、エンジン８４０、インバータ８６０、および、通信ケーブル７２２で接続した電池監視装置７２０とそれぞれ通信可能となっており、各部の状況に応じて様々な制御を行う。例えば、車両８００の走行状況に応じて最も燃費効率が良くなるよう、エンジン８４０の駆動力とモータ８２０，８３０の駆動力との組み合わせを制御する。また、その制御に伴い、組電池７００への充放電制御を行う。
【０１１９】
この組電池７００は、図２３に示すように、複数の、電解液３０の濃度測定機能を有さないリチウムイオン二次電池２のほかに、前述した実施形態１で示した電池１を搭載したものである。この組電池７００は、直列に接続した複数の電池１，２を組電池ケース７１１内に収容してなる電池部７１０と、組電池ケース７１１の上面７１１ａに配置された電池監視装置７２０とを有する。このうち、電池監視装置７２０は、電池部７１０の電池１，２の状態（電池温度、電圧）に関するデータを図示しないサーミスタなどのセンサを用いて取得する取得回路（図示しない）のほか、起電力取得回路７２１Ａを、本体ケース７２１内に含む。
【０１２０】
図２４に、上述の車両電池システムＳＶ１のうち、ＨＶ制御装置８１０、電池監視装置７２０および電池１を抜き出して示す。このうち、起電力取得回路７２１Ａを含む電池監視装置７２０は、上述のように通信ケーブル７２２を介してＨＶ制御装置８１０と接続して通信を行っていると共に、実施形態１で説明した電池１の濃度差起電力測定手段Ｍ１と接続している。具体的には、起電力取得回路７２１Ａが、濃度差起電力測定手段Ｍ１のうち、第１測定電極４０の第１導線４２、および、第２測定電極５０の第２導線５２と接続している。これにより、起電力取得回路７２１Ａでは、第１測定電極４０と第２測定電極５０との間の起電力を取得することができる。取得した起電力は、他の電池データと共に、通信ケーブル７２２を通じて、ＨＶ制御装置８１０に送信される。
【０１２１】
車両電池システムＳＶ１のうちのＨＶ制御装置８１０では、起電力取得回路７２１Ａから受信した起電力についての電池データをもとに、電池１の劣化状況を判断することができる。そして、その判断に応じて、組電池７００の電池１，２の制御を変える。
例えば、図２５に示したフローチャートのように制御する。
ＨＶ制御装置８１０は、自身にタイマ（図示しない）を有しており、ステップＳ１において、電池１の劣化検知を行うタイミングを迎えたか否かを判定する。ここで、ＹＥＳ、すなわち電池１の劣化検知を行うタイミングを迎えた場合には、ステップＳ２に進み、電池１の濃度差起電力測定手段Ｍ１を用いて、第１電極本体部４１と第２電極本体部５１との間に生じる起電力の測定を行う。一方、ＮＯ、すなわち電池１の劣化検知を行うタイミングを迎えていない場合には、ステップＳ１に戻る。
【０１２２】
ステップＳ２では、電池１における第１電極本体部４１と第２電極本体部５１との間の起電力を電池監視装置７２０の起電力取得回路７２１Ａで測定し、その測定値をＨＶ制御装置８１０に送信させて取得する。そしてステップＳ３では、ＨＶ制御装置８１０は、この測定値を基に、電池１は所定の劣化状況よりも劣化が進んでいるか否かを判定する。例えば、ＨＶ制御装置８１０内に、所定の劣化状況に対応する起電力の値（閾値）を予め保持しておき、この閾値と測定値とを比較して劣化状況を判定する。
【０１２３】
ここで、ＹＥＳ、すなわち所定の劣化状況よりも劣化が進んでいる場合、ステップＳ４に進み、劣化制御モードによる制御を行う。劣化制御モードとしては、例えば、組電池７００の各電池１，２の充電電流や放電電流の大きさを制限するなど、各電池１，２の劣化に応じた、あるいは劣化の進行を抑制するような制御を行うモードが挙げられる。
【０１２４】
一方、ＮＯ、すなわち所定の劣化状況よりも劣化が進んでいない場合には、ステップＳ５に進み、通常制御モードでの組電池７００等の制御を行う。通常制御モードとは、上述の劣化制御モードに対比されるモードであり、組電池７００の使用範囲を特に制限せず、組電池７００（電池１，２）について想定した通常通りの制御を行うモードである。
ステップＳ４あるいはステップＳ５の後は、ステップＳ１に戻って、上述の処理を繰り返す。
【０１２５】
本実施形態５にかかる車両電池システムＳＶ１は、上述のように、電池１と起電力取得回路７２１Ａとを備えるので、第１測定電極４０と第２測定電極５０との間に生じる起電力を取得して、この電池１の劣化の程度を容易に知ることができる。ひいては、電池１と共に組電池７００を構成している他の電池２の劣化の程度を容易に把握することができる。さらには、電池１あるいは組電池７００を、その劣化の状況に応じて適切に使用することも可能となる。
【０１２６】
さらに、本実施形態５の車両８００は、上述の車両電池システムＳＶ１を備える。このため、この車両８００では、車両電池システムＳＶ１により、電池１の起電力を取得して、電池１の劣化状況を検知し、あるいはさらに電池２や組電池７００の劣化状況を把握できる。さらには、電池１あるいは組電池７００を、その劣化の状況に応じて適切に使用することも可能となる。
かくして、組電池７００の劣化に応じた適切な走行特性を実現した車両８００とすることができる。
【０１２７】
なお、濃度差起電力測定手段Ｍ１は貯留電解液物理量測定手段に、車両電池システムＳＶ１は電池システムに、起電力取得回路７２１Ａは取得手段に、それぞれ対応する。また、図２５に示したフローチャートのうち、ステップＳ２は貯留電解液測定段階に対応する。
【０１２８】
本実施形態５にかかる電池１の劣化検知方法によれば、貯留電解液測定段階（ステップＳ２）を含むので、この測定段階でえた電解液３０（貯留電解液３０Ｓ）のリチウムイオンの濃度を用いて、電池１が劣化しているか否かを容易に検知できる。
また、貯留電解液測定段階（ステップＳ２）において、第１測定電極４０と第２測定電極５０の間に生じる起電力の大きさを測定する。この起電力の大きさは、貯留電解液３０Ｓのリチウムイオンの濃度と相関関係を有している。従って、この起電力の大きさから、電池１の劣化の程度を容易に知ることができる。
【０１２９】
なお、上述の実施形態５では車両電池システムＳＶ１において、組電池７００に実施形態１の電池１を用いたが、例えば、変形形態１の電池１０１を用いても良い。但し、電池１０１を用いた場合には、電池監視装置７２０において、起電力取得回路７２１Ａに代えて、貯留電解液抵抗測定手段Ｍ２を用いて、第１電極本体部１４１と第２電極本体部１５１との間の抵抗値を取得する貯留電解液抵抗取得回路を用いる。このとき、貯留電解液抵抗測定手段Ｍ２は、貯留電解液物理量測定手段に、貯留電解液抵抗取得回路は取得手段に、それぞれ対応する。
【０１３０】
（実施形態６）
本発明の実施形態６にかかる車両電池システムＳＶ２を含む車両１１００について、図２２，２５〜２７を参照しつつ説明する。
本実施形態６の車両は、その車両電池システムＳＶ２が、前述した変形形態３における電池３０１の濃度差起電力測定手段Ｍ４を含む点で、実施形態５の車両と異なる。
【０１３１】
実施形態６の車両１１００は、実施形態５と同様のＨＶ制御装置８１０により、エンジン８４０、フロントモータ８２０及びリアモータ８３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である（図２２参照）。なお、本実施形態６の車両電池システムＳＶ２は、図２２に示すように、ＨＶ制御装置８１０、エンジン８４０、フロントモータ８２０、リアモータ８３０、ケーブル８５０、インバータ８６０及び組電池１０００で構成されている。
【０１３２】
このうち組電池１０００は、図２６に示すように、前述した複数の電池２のほかに、前述した変形形態３で示した電池３０１を搭載したものである。この組電池１０００は、実施形態５と同様、直列に接続した複数の電池２及び電池３０１を組電池ケース７１１内に収容してなる電池部７１０と、組電池ケース７１１の上面７１１ａに配置された電池監視装置１０２０とを有する。
【０１３３】
図２７に、上述の車両電池システムＳＶ２のうち、ＨＶ制御装置８１０、電池監視装置１０２０及び電池３０１を抜き出して示す。このうち、起電力取得回路１０２１Ａを含む電池監視装置１０２０は、実施形態５と同様、通信ケーブル７２２を介してＨＶ制御装置８１０と接続して通信を行っている。但し、電池監視装置１０２０が変形形態２の電池３０１の濃度差起電力測定手段Ｍ４と接続している点で、実施形態５と異なる。
【０１３４】
具体的には、起電力取得回路１０２１Ａが、濃度差起電力測定手段Ｍ４のうち、負極集電部材７２、及び、第２測定電極５０の第２導線５２と接続している。これにより、起電力取得回路１０２１Ａでは、負極板２２と第２測定電極５０の第２電極本体部５１との間の起電力を取得することができる。取得した起電力は、実施形態５と同様、他の電池データと共に、通信ケーブル７２２を通じて、ＨＶ制御装置８１０に送信される。
【０１３５】
車両電池システムＳＶ２のうちのＨＶ制御装置８１０では、実施形態５と同様にして、起電力取得回路１０２１Ａから受信した起電力についての電池データをもとに、電池３０１の劣化状況を判断することができる。そして、その判断に応じて、組電池１０００の電池２及び電池３０１について、実施形態５と同様、図２５に示したフローチャートに従って制御する。なお、図２５に示すフローチャートは、実施形態５と同様であるので、説明を省略する。
【０１３６】
（実施形態７）
次に、本発明の本実施形態７にかかるＰＣ電池システムＳＰ１を含むノート型パーソナルコンピュータ（以下、ノートパソコンとも言う）９００について、図２８を参照しつつ説明する。
ノートパソコン９００は、ＣＰＵ９４０、メモリ（図示しない）、バッテリパック９１０、このバッテリパック９１０に内蔵された電池監視装置９３０、および、本体９２０を有する電池搭載機器である。なお、本実施形態７のＰＣ電池システムＳＰ１は、このうち、ＣＰＵ９４０、メモリ（図示しない）、バッテリパック９１０、および電池監視装置９３０で構成されている。
【０１３７】
このうち、ＣＰＵ９４０は、図示しない回路や通信ケーブル９３２を有するバッテリパック９１０と通信したり、メモリ内に用意されたプログラムを読み込み、それを高速に処理しており、例えば、バッテリパック９１０への充放電制御プログラムを実行している。
【０１３８】
また、バッテリパック９１０は、前述の実施形態５のように、複数の電解液３０の濃度測定機能を有さないリチウムイオン二次電池２のほかに、前述した実施形態１で示した電池１を搭載したものである。このバッテリパック９１０は、この内部に、直列に接続した複数の電池１，２と共に、電池監視装置９３０を有する。このうち、電池監視装置９３０は、バッテリパック９１０の電池１，２の状態（電池温度、電圧）に関するデータを図示しないサーミスタ等のセンサを用いて取得する取得回路（図示しない）のほか、起電力取得回路７２１Ａを含む。
【０１３９】
また図２４に、上述のＰＣ電池システムＳＰ１のうち、ＣＰＵ９４０、電池監視装置９３０および電池１を抜き出して示す。このうち、起電力取得回路７２１Ａを含む電池監視装置９３０は、上述のように通信ケーブル９３２を介してＣＰＵ９４０と接続して通信を行っていると共に、電池１の濃度差起電力測定手段Ｍ１と接続している。
具体的には、起電力取得回路７２１Ａが、濃度差起電力測定手段Ｍ１のうち、第１測定電極４０の第１導線４２、および、第２測定電極５０の第２導線５２と接続している。これにより、起電力取得回路７２１Ａでは、第１測定電極４０と第２測定電極５０との間の起電力を取得することができる。取得した起電力は、他の電池データと共に、通信ケーブル９３２を通じて、ＣＰＵ９４０に送信される。
【０１４０】
ＰＣ電池システムＳＰ１のうちのＣＰＵ９４０は、起電力取得回路７２１Ａから受信した電池データをもとに、電池１の劣化状況を判断することができる。その判断に応じてバッテリパック９１０の内部の電池１，２の制御を変える。
例えば、実施形態５と同様、図２５に示したフローチャートに従って制御する。
【０１４１】
本実施形態７にかかるＰＣ電池システムＳＰ１は、上述のように、電池１と起電力取得回路７２１Ａとを備えるので、第１測定電極４０と第２測定電極５０との間に生じる起電力を取得して、この電池１の劣化の程度を容易に知ることができる。ひいては、電池１と共にバッテリパック９１０を構成している電池２の劣化の程度を容易に把握することができる。さらには、電池１あるいはバッテリパック９１０内の電池２を、その劣化の状況に応じて適切に使用することも可能となる。
【０１４２】
さらに、本実施形態７にかかるノートパソコン９００は、上述のＰＣ電池システムＳＰ１を備える。このため、このノートパソコン９００では、ＰＣ電池システムＳＰ１により、電池１の起電力を取得して、電池１の劣化状況を検知し、あるいはさらに電池２やバッテリパック９１０の劣化状況を把握できる。さらには、電池１あるいはバッテリパック９１０内の電池２を、その劣化の状況に応じて適切に使用することも可能となる。
かくして、バッテリパック９１０の劣化状況に応じた適切な充電あるいは放電を行うことができるノートパソコン９００とすることができる。
【０１４３】
なお、ＰＣ電池システムＳＰ１は電池システムに対応する。
また、実施形態５と同様、ＰＣ電池システムＳＰ１において、電池１に代えて、例えば、変形形態１の電池１０１、或いは、変形形態２の電池３０１を用いても良い。但し、電池１０１を用いた場合には、起電力取得回路７２１Ａに代えて、第１電極本体部１４１と第２電極本体部１５１との間の抵抗値を取得する貯留電解液抵抗取得回路を用いる。電池３０１を用いた場合には、負極板２２と第２電極本体部５１との間の起電力を測定する起電力取得回路１０２１Ａを用いる。
【０１４４】
以上において、本発明を実施形態１〜７および変形形態１〜３に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態等では、電池を捲回形のリチウムイオン二次電池としたが、複数の正極板と複数の負極板とを、セパレータを介して交互に積層してなる積層型のリチウムイオン二次電池でも良い。また、濃度相関物理量として、第１測定電極および第２測定電極間の起電力あるいは抵抗値（電流値）としたが、例えば、定電流を流すことにより、電解液のリチウムイオン濃度に応じた、第１測定電極と第２測定電極との間に生じる電圧の大きさを用いても良い。
【０１４５】
また、実施形態１では、隔離部材として、多孔質のガラス板からなるフィルタ８０を用いたが、この隔離部材の第１面と第２面との間で、貯留電解液および基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、第１測定電極４０と第２測定電極５０による、貯留電解液３０Ｓと基準電解液６０との間の電位の測定を可能とする部材であれば良く、例えば、このような特性を有するセラミックス、樹脂を用いることもできる。
【符号の説明】
【０１４６】
１，１０１，３０１  電池（リチウムイオン二次電池）
２  （濃度測定機能のない）リチウムイオン二次電池
１０  電池ケース
２０  発電要素
２１  正極板
２２  負極板（第１電極本体部，接触電極板，小電位幅電極板）
２３  セパレータ
３０  電解液
３０Ｈ  保持電解液
３０Ｓ  貯留電解液
４０，１４０  第１測定電極
４１，１４１  第１電極本体部
４２，１４２  第１導線（第１導体部）
５０，１５０  第２測定電極
５１，１５１  第２電極本体部
５２，１５２  第２導線（第２導体部）
６０  基準電解液
６１  円筒容器
６１Ｂ  底部
７１  正極集電部材
７２  負極集電部材（第１導体部，集電部材）
８０  フィルタ（隔離部材，要接触部位）
８０ａ  （フィルタの）第１面
８０ｂ  （フィルタの）第２面
３３５  スポンジ（液保持部材）
４００，７００，１０００  組電池
５００，８００，１１００  車両
６００，９００  ノート型パーソナルコンピュータ（電池搭載機器）
６１０，９１０  バッテリパック（組電池）
７２１Ａ  起電力取得回路（取得手段）
Ｍ１，Ｍ４  濃度差起電力測定手段（貯留電解液物理量測定手段）
Ｍ２  貯留電解液抵抗測定手段（貯留電解液物理量測定手段）
ＭＮ  最低温電池
ＳＶ１，ＳＶ２  車両電池システム（電池システム）
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板および負極板を有する発電要素と、
上記発電要素を収容してなる電池ケースと、
上記電池ケース内に保持されてなる、リチウムイオンを含有する電解液と、を備える
リチウムイオン二次電池であって、
上記電解液は、
その一部をなす保持電解液が、上記発電要素のうち、上記正極板と負極板との間に保持されてなるとともに、
他の一部をなす貯留電解液が、上記保持電解液と相互に流通可能とされた状態で、上記発電要素と上記電池ケースとの間に貯められてなり、
上記貯留電解液の上記リチウムイオンの濃度と相関関係を有する濃度相関物理量を測定可能な貯留電解液物理量測定手段を備える
リチウムイオン二次電池。
【請求項２】
請求項１に記載のリチウムイオン二次電池であって、
このリチウムイオン二次電池を傾けた姿勢とした場合でも、前記貯留電解液を、前記保持電解液と相互に流通可能に、かつ、前記貯留電解液物理量測定手段のうち、上記貯留電解液との接触を要する要接触部位に接触する形態に保持する液保持部材を備える
リチウムイオン二次電池。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記貯留電解液物理量測定手段は、
前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、
基準濃度のリチウムイオンを有する基準電解液と、
上記基準電解液を収容する基準液容器部と、
上記基準電解液に接触する第２電極本体部、および、上記基準液容器部の外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、
第１面を上記貯留電解液に接し、第２面を上記基準電解液に接しつつ、上記貯留電解液と上記基準電解液とを隔離する隔離部材であって、上記第１面と第２面との間で、上記貯留電解液および上記基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、上記第１測定電極および第２測定電極による上記基準電解液と上記貯留電解液との間の電位差の測定を可能とする隔離部材と、を有する
リチウムイオン二次電池。
【請求項４】
請求項３に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記正極板に接続する一方、自身の一部が前記電池ケースの外部に露出してなる正極集電部材と、
前記負極板に接続する一方、自身の一部が上記電池ケースの外部に露出してなる負極集電部材と、を備え、
上記正極板及び上記負極板のいずれかは、
その一部が前記貯留電解液に接触し、前記第１測定電極の前記第１電極本体部を兼ねる接触電極板であり、
上記正極集電部材及び上記負極集電部材のうち、上記接触電極板にかかる集電部材が前記第１導体部を兼ねる
リチウムイオン二次電池。
【請求項５】
請求項４に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記正極板及び前記負極板のうち、
このリチウムイオン二次電池の充電状態を所定範囲内で変化させた場合に、上記正極板の変化する電位の幅である正極電位幅と、上記負極板の変化する電位の幅である負極電位幅とを比較したとき、いずれか小さい値を示す小電位幅電極板を、前記接触電極板としてなる
リチウムイオン二次電池。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記貯留電解液物理量測定手段は、
前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、
上記第１電極本体部と離間し、前記貯留電解液に接触する第２電極本体部と、
上記電池ケースの外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、を有する
リチウムイオン二次電池。
【請求項７】
複数のリチウムイオン二次電池を有する組電池であって、
上記リチウムイオン二次電池の少なくともいずれかが、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池である
組電池。
【請求項８】
請求項７に記載の組電池であって、
この組電池をなす複数の前記リチウムイオン二次電池のうち、この組電池を充放電させた場合に、最も低い温度になる最低温電池を、前記リチウムイオン二次電池としてなる
組電池。
【請求項９】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池、または、請求項７又は請求項８に記載の組電池を搭載してなる車両。
【請求項１０】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池、または、請求項７又は請求項８に記載の組電池を搭載してなる電池搭載機器。
【請求項１１】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池と、
前記貯留電解液物理量測定手段を用いて、前記濃度相関物理量を取得する取得手段と、を備える
電池システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電池システムであって、
前記リチウムイオン二次電池を含む、複数のリチウムイオン二次電池を有する組電池を備える
電池システム。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載の電池システムを搭載してなる車両。
【請求項１４】
請求項１１または請求項１２に記載の電池システムを搭載してなる電池搭載機器。
【請求項１５】
正極板および負極板を有する発電要素と、
上記発電要素を収容してなる電池ケースと、
上記電池ケース内に保持されてなる、リチウムイオンを含有する電解液と、を備える
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、
上記電解液は、
その一部をなす保持電解液が、上記発電要素のうち、上記正極板と負極板との間に保持されてなるとともに、
他の一部をなす貯留電解液が、上記保持電解液と相互に流通可能とされた状態で、上記発電要素と上記電池ケースとの間に貯められてなり、
上記貯留電解液のリチウムイオンの濃度、または上記濃度と相関関係を有する濃度相関物理量を測定する貯留電解液測定段階を含む
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、
上記リチウムイオン二次電池は、
これを傾けた姿勢とした場合でも、前記貯留電解液を、前記保持電解液と相互に流通可能に、かつ、上記貯留電解液の前記濃度相関物理量を測定する貯留電解液物理量測定手段のうち、上記貯留電解液との接触を要する要接触部位に接触する形態に保持する液保持部材を備える
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法。
【請求項１７】
請求項１５又は請求項１６に記載のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、
前記リチウムイオン二次電池は、
前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、
基準濃度のリチウムイオンを有する基準電解液と、
上記基準電解液を収容する基準液容器部と、
上記基準電解液に接触する第２電極本体部、および、上記基準液容器部の外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、
第１面を上記貯留電解液に接し、第２面を上記基準電解液に接しつつ、上記貯留電解液と上記基準電解液とを隔離する隔離部材であって、
上記第１面と第２面との間で、上記貯留電解液および上記基準電解液の間の濃度差に起因するイオン移動を防止するとともに、上記第１測定電極および第２測定電極による上記基準電解液と上記貯留電解液との間の電位差の測定を可能とする隔離部材と、を有し、
前記貯留電解液測定段階は、
前記濃度相関物理量として、上記第１測定電極と上記第２測定電極との間に生じる起電力の大きさを測定する
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法。
【請求項１８】
請求項１５又は請求項１６に記載のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、
前記リチウムイオン二次電池は、
前記正極板に接続する一方、自身の一部が前記電池ケースの外部に露出してなる正極集電部材と、
前記負極板に接続する一方、自身の一部が上記電池ケースの外部に露出してなる負極集電部材と、を備え、
上記正極板及び上記負極板のいずれかは、
その一部が前記貯留電解液に接触し、前記第１測定電極の前記第１電極本体部を兼ねる接触電極板であり、
上記正極集電部材及び上記負極集電部材のうち、上記接触電極板にかかる集電部材が前記第１導体部を兼ねる
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、
前記正極板及び前記負極板のうち、
このリチウムイオン二次電池の充電状態を所定範囲内で変化させた場合に、上記正極板の変化する電位の幅である正極電位幅と、上記負極板の変化する電位の幅である負極電位幅とを比較したとき、いずれか小さい値を示す小電位幅電極板を、前記接触電極板としてなる
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法。
【請求項２０】
請求項１５又は請求項１６に記載のリチウムイオン二次電池の劣化検知方法であって、
前記リチウムイオン二次電池は、
前記貯留電解液に接触する第１電極本体部、および、前記電池ケースの外部に露出し、上記第１電極本体部と導通する第１導体部を含む第１測定電極と、
上記第１電極本体部と離間し、前記貯留電解液に接触する第２電極本体部と、上記電池ケースの外部に露出し、上記第２電極本体部と導通する第２導体部を含む第２測定電極と、を有し、
前記貯留電解液測定段階は、
前記濃度相関物理量として、上記第１電極本体部と上記第２電極本体部との間に生じる抵抗の大きさ、上記第１電極本体部と第２電極本体部との間に一定電圧を印加したときに流れる電流の大きさ、および、上記第１電極本体部と第２電極本体部との間に一定電流を流したときに、この第１電極本体部と第２電極本体部との間に生じる電圧の大きさ、の少なくともいずれかを測定する
リチウムイオン二次電池の劣化検知方法。
【国際調査報告】
2009093684.tif 000031
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