(57)【要約】【課題】  使用中に、容易に異常検出を行うことが可能な蓄電セルを提供する。【解決手段】  蓄電容器内に、非水電解液、正極、及び負極を含む蓄電構造体が収容されている。正極に接続された正極端子が、蓄電容器の外側まで導出されている。負極に接続された負極端子が、蓄電容器の外側まで導出されている。蓄電容器内に、正極及び負極のいずれとも電気的に接続されていない参照極が配置されている。参照端子が参照極に接続され、蓄電容器の外側まで導出されている。【選択図】  図１
2013201358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電容器と、
前記蓄電容器内に収容され、非水電解液、正極、及び負極を含む蓄電構造体と、
前記正極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された正極端子と、
前記負極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された負極端子と、
前記蓄電容器内に収容され、前記正極及び前記負極のいずれとも電気的に接続されていない参照極と、
前記参照極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された参照端子と
を有する蓄電セル。
【請求項２】
前記正極及び前記負極は、それぞれ板状の形状を有し、
前記蓄電構造体は、交互に積層された前記正極と前記負極とを含む請求項１に記載の蓄電セル。
【請求項３】
前記参照極は、前記正極と前記負極との積層方向に関して、前記蓄電構造体の外側に配置されている請求項２に記載の蓄電セル。
【請求項４】
前記参照極は、前記蓄電構造体を構成する相互に隣り合う正極と負極との間に配置されており、
さらに、前記参照極と前記正極との間、及び前記参照極と前記負極との間にそれぞれ配置されたセパレータを有する請求項２に記載の蓄電セル。
【請求項５】
前記参照極は、相互に電気的に分離された一対の参照電極板を含み、前記参照電極板の各々に、前記参照端子が接続されている請求項２乃至４のいずれか１項に記載の蓄電セル。
【請求項６】
前記一対の参照電極板は、前記正極と前記負極との積層方向に関して、前記蓄電構造体を挟むように配置されている請求項５に記載の蓄電セル。
【請求項７】
前記参照端子の、前記蓄電容器の外側の部分の形状が、前記正極端子及び前記負極端子の、前記蓄電容器の外側の部分の形状と異なる請求項２乃至６のいずれか１項に記載の蓄電セル。
【請求項８】
前記正極端子、前記負極端子、及び前記参照端子が、前記蓄電容器から同一の方向に向かって導出されている請求項２乃至７のいずれか１項に記載の蓄電セル。
【請求項９】
前記正極端子及び前記負極端子が前記蓄電容器から導出されている方向と、前記参照端子が前記蓄電容器から導出されている方向とは、相互に逆向きである請求項２乃至７のいずれか１項に記載の蓄電セル。
【請求項１０】
前記正極及び前記負極の各々は、集電体と、前記集電体の両面に配置された分極性電極とを含む層構造を有し、
前記参照極は、前記正極及び前記負極と同一の層構造を有する請求項１乃至９のいずれか１項に記載の蓄電セル。
【請求項１１】
蓄電容器と、
前記蓄電容器内に収容され、非水電解液、正極、及び負極を含む蓄電構造体と、
前記正極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された正極端子と、
前記負極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された負極端子と、
前記蓄電容器内に収容され、前記正極及び前記負極のいずれとも電気的に接続されていない一対の参照極と、
前記参照極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された参照端子と
を有する蓄電セルの前記一対の参照極の間の電圧を測定する工程と、
前記一対の参照極の間の電圧と、判定閾値とを比較する工程と、
前記一対の参照極の間の電圧が前記判定閾値を超えたとき、前記蓄電セルを異常と判定し、前記一対の参照極の間の電圧が前記判定閾値以下のとき、前記蓄電セルを正常と判定する工程と
を有する蓄電セルの異常判定方法。
【請求項１２】
蓄電容器と、
前記蓄電容器内に収容され、非水電解液、正極、及び負極を含む蓄電構造体と、
前記正極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された正極端子と、
前記負極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された負極端子と、
前記蓄電容器内に収容され、前記正極及び前記負極のいずれとも電気的に接続されていない参照極と、
前記参照極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された参照端子と
を有する蓄電セルの前記参照極を基準とした時の前記正極または前記負極の電位を測定する工程と、
測定された前記電位と、判定閾値とを比較する工程と、
測定された前記電位が前記判定閾値を超えたとき、前記蓄電セルを異常と判定し、測定された前記電位が前記判定閾値以下のとき、前記蓄電セルを正常と判定する工程と
を有する蓄電セルの異常判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解液を用いた蓄電セル及びその異常検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタやリチウムイオン二次電池等の非水電解液を用いた蓄電セルの製造時に、内部抵抗に起因する電圧降下の評価や、電圧保持検査等により、不良品を検出する。良品と判定された蓄電セルであっても、製品ごとに寿命が異なる。このため、使用によって寿命に達した蓄電セルを検出することが望まれる。特に、蓄電セル内に水分が含まれていると、電解液と水分とが反応することによって、蓄電セルの容量低下や、充放電特性の低下が生ずる。
【０００３】
正極板、負極板、及びセパレータを積層して捲回したのち、粘着性の巻き止めテープで巻き止めた蓄電セルが公知である。巻き止めテープの粘着層に、ｐＨ応答性高分子が含まれている。蓄電セル内に水分が侵入すると、電解液の酸性度が上昇し、ｐＨ応答性高分子が収縮する。これにより、正極板、負極板、及びセパレータの積層構造から巻き止めテープが剥がれて、電極間の距離が長くなる。電極間の距離の増大によって、蓄電セルの内部抵抗が大きくなる。この内部抵抗の増大を検出することにより、水分の侵入の有無を判定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１６１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の方法では、製品出荷時に、蓄電セルの良否を判定することはできるが、使用状態における蓄電セルの劣化状態の判定には不向きである。使用状態における蓄電セルの劣化状態を判定する技術が望まれている。
本発明の目的は、使用中に、容易に異常検出を行うことが可能な蓄電セル、蓄電モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によると、
蓄電容器と、
前記蓄電容器内に収容され、非水電解液、正極、及び負極を含む蓄電構造体と、
前記正極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された正極端子と、
前記負極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された負極端子と、
前記蓄電容器内に収容され、前記正極及び前記負極のいずれとも電気的に接続されていない参照極と、
前記参照極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された参照端子と
を有する蓄電セルが提供される。
【０００７】
本発明の他の観点によると、
蓄電容器と、
前記蓄電容器内に収容され、非水電解液、正極、及び負極を含む蓄電構造体と、
前記正極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された正極端子と、
前記負極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された負極端子と、
前記蓄電容器内に収容され、前記正極及び前記負極のいずれとも電気的に接続されていない一対の参照極と、
前記参照極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された参照端子と
を有する蓄電セルの前記一対の参照極の間の電圧を測定する工程と、
前記一対の参照極の間の電圧と、判定閾値とを比較する工程と、
前記一対の参照極の間の電圧が前記判定閾値を超えたとき、前記蓄電セルを異常と判定し、前記一対の参照極の間の電圧が前記判定閾値以下のとき、前記蓄電セルを正常と判定する工程と
を有する蓄電セルの異常判定方法が提供される。
【０００８】
本発明のさらに他の観点によると、
蓄電容器と、
前記蓄電容器内に収容され、非水電解液、正極、及び負極を含む蓄電構造体と、
前記正極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された正極端子と、
前記負極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された負極端子と、
前記蓄電容器内に収容され、前記正極及び前記負極のいずれとも電気的に接続されていない参照極と、
前記参照極に接続され、前記蓄電容器の外側まで導出された参照端子と
を有する蓄電セルの前記参照極を基準とした時の前記正極または前記負極の電位を測定する工程と、
測定された前記電位と、判定閾値とを比較する工程と、
測定された前記電位が前記判定閾値を超えたとき、前記蓄電セルを異常と判定し、測定された前記電位が前記判定閾値以下のとき、前記蓄電セルを正常と判定する工程と
を有する蓄電セルの異常判定方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
一対の参照端子の間の電圧、または参照端子を基準とした正極または負極の電位を測定することにより、蓄電セルの異常発生を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１Ａは、実施例１による蓄電セルの蓄電容器内の構成要素の斜視図であり、図１Ｂは、実施例１による蓄電セルの平面図である。
【図２】図２Ａは、図１Ｂの一点鎖線２Ａ−２Ａにおける断面図であり、図２Ｂは、蓄電構造体及び参照極の断面図である。
【図３】図３は、実施例１による蓄電セルの構造を有する評価試料の正規化静電容量の時間変動を示すグラフである。
【図４】図４は、実施例１による蓄電セルの構造を有する評価試料の正極と負極との間に２．７Ｖの電圧を印加した状態で測定した参照極間の電圧の時間変動を示すグラフである。
【図５】図５は、実施例１による蓄電セルの構造を有する評価試料を放電させた状態で測定した参照極間の電圧の時間変動を示すグラフである。
【図６】図６は、実施例１による蓄電セルを用いた蓄電モジュールの断面図である。
【図７】図７Ａ及び図７Ｂは、実施例１の変形例による蓄電セルの平面図である。
【図８】図８は、実施例１の変形例による蓄電セルの平面図である。
【図９】図９は、実施例１の変形例による蓄電セルの蓄電容器内の構成要素の斜視図である。
【図１０】図１０Ａは、実施例２による蓄電セルの蓄電容器内の構成要素の斜視図であり、図１０Ｂは、実施例２による蓄電セルの平面図である。
【図１１】図１１は、実施例２による蓄電セルと同一の構造を有する試料の正極及び負極の電位を、両者の間に２．５Ｖの電圧を印加した状態で、参照極を基準として測定した結果を示すグラフである。
【図１２】図１２は、実施例２による蓄電セルと同一の構造を有する試料の正極及び負極の電位を、両者の間に２．７Ｖの電圧を印加した状態で、参照極を基準として測定した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施例１］
図１Ａに、実施例１による蓄電セルの蓄電容器内の構成要素の斜視図を示す。蓄電容器内に、蓄電構造体２０及び参照極３０が収容されている。蓄電構造体２０は、交互に積層された板状の複数の正極２２及び複数の負極２３を含む。正極２２と負極２３との間に、セパレータ２１が挿入されている。積層方向をｚ方向とするｘｙｚ直交座標系を定義する。
【００１２】
積層方向（ｚ方向）と直交する仮想平面（ｘｙ面）内において、正極２２と負極２３とが重なっている領域を蓄電領域２７ということとする。ｘｙ面内方向において、セパレータ２１は、蓄電領域２７を内包する。正極２２の各々は、蓄電領域２７からセパレータ２１の外側まで導出された相互接続部２４を含む。同様に、負極２３の各々も相互接続部２５を含む。相互接続部２４、２５は、蓄電領域２７から同一の方向（ｙ軸の正の方向）に導出されている。複数の正極２２の相互接続部２４は、ｘ方向に関して同じ位置に配置される。複数の負極２３の相互接続部２５も、ｘ方向に関して同じ位置に配置される。相互接続部２４と相互接続部２５とは、ｘ方向に関して異なる位置に配置される。正極２２の相互接続部２４同士が、セパレータ２１の外側で相互に重なり、負極２３の相互接続部２５同士が、セパレータ２１の外側で相互に重なる。
【００１３】
参照極３０は、一対の参照電極板３０Ａ、３０Ｂを含む。参照電極板３０Ａ及び３０Ｂは、ｚ方向に関して蓄電構造体２０を挟む位置に配置されている。すなわち、参照電極板３０Ａと３０Ｂとは、それぞれ蓄電構造体２０の一方の端及び他方の端に配置される。参照電極板３０Ａ、３０Ｂの一部は、正極２２及び負極２３の蓄電領域２７と重なる。一方の参照電極板３０Ａと蓄電構造体２０との間、及び他方の参照電極板３０Ａと蓄電構造体２０との間に、それぞれセパレータ２１が配置されている。
【００１４】
参照電極板３０Ａ、３０Ｂは、それぞれ接続部３１Ａ、３１Ｂを含む。接続部３１Ａ、３１Ｂは、蓄電領域２７から、相互接続部２４、２５とは反対方向（ｙ軸の負の方向）に導出されている。また、接続部３１Ａと３１Ｂとは、ｘ方向に関して異なる位置に配置される。
【００１５】
図１Ｂに、実施例１による蓄電セルの平面図を示す。蓄電容器３３内に、正極２２、負極２３、セパレータ２１、及び参照極３０が収容されている。正極２２と負極２３とが重なる蓄電領域２７は、ｘｙ面内に関してセパレータ２１に内包される。正極端子３５が正極２２の相互接続部２４に接続されている。負極端子３６が、負極２３の相互接続部２５に接続されている。参照端子３７Ａ、３７Ｂが、それぞれ参照電極板３０Ａ、３０Ｂの接続部３１Ａ、３１Ｂに接続されている。正極端子３５、負極端子３６、参照端子３７Ａ、３７Ｂは、蓄電容器３３の外側まで導出されている。正極端子３５及び負極端子３６は、同一方向（ｙ軸の正の方向）に導出されている。参照端子３７Ａ及び参照端子３７Ｂも、同一方向（ｙ軸の負の方向）に導出されている。
【００１６】
図２Ａに、図１Ｂの一点鎖線２А−２Ａにおける断面図を示す。アルミラミネートフィルム３３Ａと３３Ｂとで、蓄電容器３３が構成される。蓄電構造体２０及び参照極３０が、アルミラミネートフィルム３３Ａと３３Ｂとで挟まれている。参照極３０は、正極２２及び負極２３のいずれとも電気的に分離されている。アルミラミネートフィルム３３Ａと
３３Ｂとが、外周部において相互に熱溶着されている。正極２２と負極２３とが交互に積層されている。図２Ａでは、セパレータ２１（図１Ａ、図１Ｂ）の記載が省略されている。
【００１７】
正極２２の相互接続部２４がｚ方向に積み重ねられて、正極端子３５に接続されている。相互接続部２４と正極端子３５との接続には、例えば超音波溶接が用いられる。参照電極板３０Ｂの接続部３１Ｂが、参照端子３７Ｂに超音波溶接されている。正極端子３５及び参照端子３７Ｂは、アルミラミネートフィルム３３Ａと３３Ｂとの間を通って蓄電容器３３の外側まで引き出されている。
【００１８】
図２Ｂに、蓄電構造体２０と参照極３０との断面図を示す。正極２２は、正極集電体４０と、その両面に配置された正極用の分極性電極４１とを含む。負極２３は、負極集電体４５と、その両面に配置された負極用の分極性電極４６とを含む。正極集電体４０及び負極集電体４５には、例えばアルミニウム箔が用いられる。正極用の分極性電極４１は、例えば、活性炭粒子が混錬されたバインダを含むスラリーを、正極集電体４０の表面に塗布した後、加熱して定着させることにより形成される。負極用の分極性電極４６も同様の方法で形成される。
【００１９】
正極２２と負極２３との間に、セパレータ２１が配置されている。セパレータ２１には、例えばセルロース紙が用いられる。このセルロース紙に、非水電解液が含浸されている。非水電解液の溶媒には、分極性有機溶剤、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート等が用いられる。電解質（支持塩）として、４級アンモニウム塩、例えばＴＥＡＢＦ４（テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレート）、ＴＥＭＡＢＦ４（トリエチルメチルアンモニウムテトラフルオロボレート）、ＳＢＰＢＦ４（スピロビピロリジニウムテトラフルオロボレート）等が用いられる。セパレータ２１は、正極用の分極性電極４１と負極用の分極性電極４６との短絡、及び正極集電体４０と負極集電体４５との短絡を防止する。正極２２、負極２３、及び非水電解液が、電気二重層キャパシタを構成する。
【００２０】
参照電極板３０Ａ、３０Ｂの各々も、正極２２及び負極２３と同一の層構造を有する。すなわち、集電体４８と、その両面に配置された分極性電極４９とを含む。
【００２１】
図３〜図５を参照して、実施例１による蓄電セルの劣化状態を判定する方法について説明する。蓄電セルの劣化試験を行うために、実施例１による蓄電セルと同一の構造を有する４つの評価試料を作製した。
【００２２】
図３に、４つの評価試料の静電容量の時間変動を示す。劣化試験の雰囲気温度は７０℃とし、正極２２と負極２３との間に、２．７Ｖの電圧を印加した。横軸は劣化試験の経過時間を単位「時間」で表す。縦軸は、静電容量の初期値をＣｉ、現在値をＣとしたときのＣ／Ｃｉ、すなわち静電容量の初期値に対する現在値の比率を表す。図３の三角記号、四角記号、菱形記号、及び丸記号は、それぞれ試料Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の測定結果を示す。試料Ｓ３、Ｓ４の静電容量は、それぞれ４００時間、６００時間を経過した後に、急激に低下している。静電容量が急激に低下し始めた時点で何らかの異常が発生したと考えられる。ただし、蓄電セルの動作中に、静電容量を測定することは困難である。
【００２３】
図４及び図５に、４つの評価試料の参照極間の電圧の時間変動を示す。図４は、雰囲気温度を７０℃とし、正極２２と負極２３との間に２．７Ｖの電圧を印加して劣化試験を行ったときの測定結果を示し、図５は、放電時の測定結果を示す。横軸は劣化試験の経過時間を単位「時間」で表し、縦軸は参照極間の電圧を単位「Ｖ」で表す。図４及び図５の三角記号、四角記号、菱形記号、及び丸記号は、それぞれ試料Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の測
定結果を示す。
【００２４】
評価試料に異常が発生していない場合には、参照極間の電圧は０．２Ｖ以下である。試料Ｓ３、Ｓ４において異常が発生すると、参照極間の電圧が０．２を超えて上昇している。参照極間の電圧が上昇する時期は、静電容量が急激に低下する時期と重なる。また、正極２２と負極２３との間に２．７Ｖの電圧を印加している状態と、放電状態とで、参照極間の電圧変動はほぼ同一の傾向を示す。参照極３０は正極２２及び負極２３のいずれとも電気的に接続されていないため、蓄電セルの動作中にも、参照極間の電圧を測定することが可能である。
【００２５】
参照極間の電圧が０．２Ｖを超えたら、何らかの異常が発生した可能性が高いと考えられる。なお、異常の有無の判定閾値は、同一製品群の複数の試料について評価実験を行うことにより、決定することが可能である。動作中の蓄電セルの参照極間の電圧を測定することにより、蓄電セルの異常を検出することができる。測定された電圧が判定閾値を超えている場合、その蓄電セルは異常であると判定される。測定された電圧が判定閾値以下である場合、その蓄電セルは正常であると判定される。
【００２６】
上記実施例１では、参照極３０が蓄電構造体２０（図２Ａ）の外側に配置されているため、参照極３０は、蓄電セルの充放電特性に影響を与えることはない。
【００２７】
図６に、実施例１による蓄電セルを用いた蓄電モジュールの断面図を示す。蓄電セル５０と伝熱板５１とが交互に積み重ねられている。積み重ね方向の両端に加圧板５２が配置されている。一方の加圧板５２から他方の加圧板５２まで複数のタイロッド５３が架け渡されている。タイロッド５３と加圧板５２とにより、蓄電セル５０及び伝熱板５１に積み重ね方向の圧縮力が印加される。相互に隣り合う蓄電セル５０の正極端子３５と負極端子３６とを接続することにより、複数の蓄電セル５０が直列接続されている。伝熱板５１は蓄電セル５０を冷却するための伝熱経路となる。
【００２８】
蓄電セル５０の各々の参照端子３７Ａ、３７Ｂが、異常検出回路５４に接続されている。異常検出回路５４は、蓄電セル５０ごとに、参照端子３７Ａと３７Ｂとの間の電圧と、予め定められた判定閾値とを比較する。参照端子３７Ａと３７Ｂとの間の電圧が判定閾値を超えると、警報を発出する。
【００２９】
図７Ａ、図７Ｂ、図８に、実施例１の変形例による蓄電セルの平面図を示す。図７Ａに示した変形例では、正極端子３５、負極端子３６、及び参照端子３７Ａ、３７Ｂが、蓄電容器３３から同一方向（ｙ軸の正の方向）に導出されている。この変形例では、蓄電セルを図６に示したように積み重ねたとき、積層体の１つの側面からのみ電気的な接続を行えばよい。参照端子３７Ａ、３７Ｂは、正極端子３５及び負極端子３６より小さい。このため、作製時に、作業者は、正極端子２２及び負極端子２３を、参照端子３７Ａ、３７Ｂから容易に区別することができる。
【００３０】
図７Ｂに示した変形例では、さらに、参照端子３７Ａ、３７Ｂの、蓄電容器３３の外側の部分の形状が、正極端子３５及び負極端子３６の、蓄電容器３３の外側の部分の形状と異なる。作業者は、正極端子２２及び負極端子２３を、参照端子３７Ａ、３７Ｂから明確に区別することができる。このため、誤接続の発生頻度を、より少なくすることが可能になる。
【００３１】
図８に示した変形例では、正極端子３５と負極端子３６とが、蓄電容器３３から相互に反対方向に導出されている。さらに、一方の参照端子３７Ａと他方の参照端子３７Ｂとが、相互に反対方向に導出されている。このように、正極端子３５と負極端子３６とが、蓄
電容器３３から相互に反対方向に導出される端子配置を有する蓄電セルにおいても、参照極３０を配置することが可能である。
【００３２】
図９に、実施例１の他の変形例による蓄電セルの蓄電容器内の構成要素の斜視図を示す。以下、図１Ａに示した実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。実施例１では、参照電極板３０Ａ、３０Ｂが、蓄電構造体２０の外側に配置されていた。
【００３３】
図９に示した変形例では、参照電極板３０Ａ及び参照電極板３０Ｂが、正極２２と負極２３との間に挿入されている。この変形例でも、参照電極板３０Ａ、３０Ｂは、正極２２及び負極２３のいずれからも電気的に分離されている。具体的には、参照電極板３０Ａと、その両側の正極２２、負極２３との間に、それぞれセパレータ２１が挿入されている。さらに、参照電極板３０Ｂと、その両側の正極２２、負極２３との間にも、それぞれセパレータ２１が挿入されている。
【００３４】
蓄電セルの静電容量が急激に低下した状態のときには、正極２２の分極性電極４１（図２Ｂ）及び負極２３の分極性電極４６（図２Ｂ）と、電解液との界面に異常が発生していると考えられる。このときに、参照極間の電圧に異常が発生するのは、参照極３０の分極性電極４９（図２Ｂ）と電解液との界面にも、同様の異常が発生しているためと考えられる。参照電極板３０Ａ、３０Ｂを、蓄電構造体２０の内部に挿入すると、正極２２及び負極２３の分極性電極４１、４６に生じた異常と同一の異常が、参照極３０の分極性電極４９に生じやすい。このため、蓄電セルの異常を、より早期に検出することができる。
【００３５】
［実施例２］
図１０Ａに、実施例２による蓄電セルの蓄電容器内の構成要素の斜視図を示す。以下、図１Ａに示した実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。実施例１では、参照極３０が、一対の参照電極板３０Ａ、３０Ｂを含んでいた。実施例２では、参照極３０が、１枚の参照電極板のみを含む。１枚の参照極３０は、蓄電構造体２０の外側に配置されている。参照極３０は、ｘｙ面内に関して蓄電領域２７から導出された接続部３１を含む。なお、図９に示したように、参照極３０を蓄電構造体２０の内部に挿入してもよい。
【００３６】
図１０Ｂに、実施例２による蓄電セルの平面図を示す。１枚の参照極３０が接続部３１を含む。接続部３１に、参照端子３７が接続されている。参照端子３７は、蓄電容器３３の外側まで引き出されている。実施例２においては、参照極３０が１枚しか配置されていないため、参照極間の電圧を定義できない。図１１及び図１２を参照して、実施例２による蓄電セルの異常判定方法について説明する。評価用の試料として、図３〜図５に示した４つの評価試料Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を用いた。評価試料の１つの参照極を使用しないことにより、実施例２による構造と実質的に同一の構造の蓄電セルの異常判定を行った。
【００３７】
図１１及び図１２に、参照極３０の電位を基準とした正極２２及び負極２３の電位の時間変動を示す。いずれの場合も、劣化試験の雰囲気温度は７０℃とした。図１１及び図１２は、それぞれ正極２２と負極２３との間に２．５Ｖ及び２．７Ｖの電圧を印加したときの正極２２及び負極２３の電位を示す。図１１及び図１２の三角記号、四角記号、菱形記号、及び丸記号は、それぞれ試料Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の測定結果を示す。
【００３８】
試料Ｓ３、Ｓ４においては、図３に示した静電容量が急激に低下した時期とほぼ同時期に、参照極３０の電位に対して正極２２及び負極２３の電位が上昇している。異常発生前の正極２２及び負極２３の電位と、異常発生後の正極２２及び負極２３の電位との間に、判定閾値を設定することにより、異常の発生を検出することができる。参照極３０は、正
極２２及び負極２３のいずれとも電気的に接続されていないため、蓄電セルの動作中であっても異常の判定を行うことができる。
【００３９】
参照極３０の電位を基準として、動作中の蓄電セルの正極２２または負極２３の電位を測定することにより、蓄電セルの異常を検出することができる。測定された電位が判定閾値を超えている場合、その蓄電セルは異常であると判定される。測定された電位が判定閾値以下である場合、その蓄電セルは正常であると判定される。
【００４０】
上記実施例１及び実施例２では、蓄電セルを電気二重層キャパシタで構成したが、その他の蓄電構造、例えばリチウムイオンキャパシタ、リチウムイオン二次電池等の異常判定にも、参照極を利用することができる。また、上記実施例１及び実施例２では、蓄電構造体２０をアルミラミネートフィルム３３Ａ、３３Ｂ（図２Ａ）で密閉した積層型の蓄電セルについて説明した。上記実施例１及び実施例２の参照極は、その他に、正極及び負極を金属性の缶に収容した缶型の蓄電セルにも適用することが可能である。
【００４１】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【００４２】
２０  蓄電構造体
２１  セパレータ
２２  正極
２３  負極
２４  正極の相互接続部
２５  負極の相互接続部
２７  蓄電領域
３０  参照極
３０Ａ、３０Ｂ  参照電極板
３１Ａ、３１Ｂ  接続部
３３  蓄電容器
３５  正極端子
３６  負極端子
３７Ａ、３７Ｂ  参照端子
４０  正極集電体
４１  正極用分極性電極
４５  負極集電体
４６  負極用分極性電極
４８  集電体
４９  分極性電極
５０  蓄電セル
５１  伝熱板
５２  加圧板
５３  タイロッド
５４  異常検出回路
【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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