二次电池、二次电池控制系统以及电池包技术方案

二次电池具备：分隔壁，配置在正极空间和负极空间之间，并且使碱金属离子透过；正极，配置在该正极空间的内部，并且嵌入脱嵌碱金属离子；负极，配置在该负极空间的内部，并且嵌入脱嵌碱金属离子；正极电解液，收容在该正极空间的内部，并且包含水性溶剂及碱金属离子；负极电解液，收容在该负极空间的内部，并且包含水性溶剂及碱金属离子；以及配置在该正极空间的内部的负极容量恢复电极和配置在负极空间的内部的正极容量恢复电极中的至少一方。负极容量恢复电极包含产氢材料和还原氧的材料中的至少一方，正极容量恢复电极包含产氧材料和氧化氢的材料中的至少一方。化氢的材料中的至少一方。化氢的材料中的至少一方。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二次电池、二次电池控制系统以及电池包


[0001]本技术涉及二次电池、二次电池控制系统以及电池包。

技术介绍

[0002]由于移动电话等多种电子设备正在普及，因此作为小型且轻量并且能够得到高能量密度的电源，二次电池的开发正在进行。作为该二次电池，开发了具备包含水性溶剂的电解液(所谓的水系电解液)的二次电池，关于具备该水系电解液的二次电池等的结构，进行了各种研究。
[0003]具体而言，为了抑制具备非水电解液的二次电池的容量降低，在该非水电解液中添加有聚合物形成剂或牺牲还原剂，并且在电池容器和负极之间施加电压(例如，参照专利文献1。)。为了改善二次电池的过放电特性，在电解液中添加锂盐溶液，随着电解在负极侧嵌入锂，并且在正极侧产生分解气体(例如，参照专利文献2。)。
[0004]为了改善具备碱性的水溶液电解液的摇椅型(rocking
‑
chair type)的二次电池的充放电效率，规定了该水溶液电解液的pH的适当范围(＝4～12)(例如，参照专利文献3。)。为了缩短二次电池的刷新动作的作业时间，在该刷新动作时的电流值逐渐减少后，将二次电池放电至规定的放电终止的电容量值(例如，参照专利文献4。)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2011
‑
165343号公报
[0008]专利文献2：日本特开平05
‑
242912号公报
[0009]专利文献3：日本特开2007/>‑
172985号公报
[0010]专利文献4：日本特开平08
‑
138746号公报

技术实现思路

[0011]关于具备水系电解液的二次电池等的结构进行了各种研究，但使具备该水系电解液的二次电池的电池容量恢复的技术还不充分。
[0012]因此，需要能够使电池容量恢复的二次电池、二次电池控制系统以及电池包。
[0013]本技术的一个实施方式的二次电池，其具备：分隔壁，配置在正极空间和负极空间之间，并且使碱金属离子透过；正极，配置在该正极空间的内部，并且嵌入脱嵌碱金属离子；负极，配置在该负极空间的内部，并且嵌入脱嵌碱金属离子；正极电解液，收容在该正极空间的内部，并且包含水性溶剂及碱金属离子；负极电解液，收容在该负极空间的内部，并且包含水性溶剂及碱金属离子；以及配置在该正极空间的内部的负极容量恢复电极和配置在负极空间的内部的正极容量恢复电极中的至少一方，该负极容量恢复电极包含产氢材料和还原氧的材料中的至少一方，该正极容量恢复电极包含产氧材料和氧化氢的材料中的至少一方。
[0014]本技术的一个实施方式的二次电池控制系统具备与二次电池连接的控制电路，该
控制电路进行将正极的连接目的地从负极切换到正极容量恢复电极并且使正极和正极容量恢复电极相互通电的处理、以及将负极的连接目的地从正极切换到负极容量恢复电极并且使负极和负极容量恢复电极相互通电的处理中的至少一方，该二次电池具有与上述的本技术的一个实施方式的二次电池的结构相同的结构。
[0015]本技术的一个实施方式的电池包具备二次电池和二次电池控制系统，该二次电池具有与上述的本技术的一个实施方式的二次电池的结构相同的结构，并且该二次电池控制系统具有与上述的本技术的一个实施方式的二次电池控制系统的结构相同的结构。
[0016]根据本技术的一个实施方式的二次电池，由于在具备正极、负极、包含水性溶剂的正极电解液和包含水性溶剂的负极电解液的同时，具备负极容量恢复电极和正极容量恢复电极中的至少一方，该负极容量恢复电极包含产氢材料和还原氧的材料中的至少一方，该正极容量恢复电极包含产氧材料和氧化氢的材料中的至少一方，所以能够使电池容量恢复。
[0017]根据本技术的一个实施方式的二次电池控制系统，由于具备进行使正极和正极容量恢复电极相互通电的处理以及使负极和负极容量恢复电极相互通电的处理中的至少一方的控制电路，所以能够使二次电池的电池容量恢复。
[0018]根据本技术的一个实施方式的电池包，由于具备上述的二次电池以及二次控制系统，所以能够使该二次电池的电池容量恢复。
[0019]需要说明的是，本技术的效果并不一定限定于在此说明的效果，可以是与后述的本技术相关联的一系列效果中的任何效果。
附图说明
[0020]图1是表示本技术的一个实施方式的二次电池的结构的剖视图。
[0021]图2是表示本技术的一个实施方式的二次电池控制系统的结构的框图。
[0022]图3是表示变形例1的二次电池的结构的剖视图。
[0023]图4是表示变形例2的二次电池的结构的剖视图。
[0024]图5是表示变形例3的二次电池的结构的剖视图。
[0025]图6是表示变形例4的二次电池的结构的剖视图。
[0026]图7是表示变形例5的二次电池的结构的剖视图。
[0027]图8是表示二次电池的应用例(电池包)的结构的框图。
具体实施方式
[0028]以下，参照附图关于本技术的一个实施方式进行详细说明。需要说明的是，说明的顺序如下所述。
[0029]1.二次电池
[0030]1‑
1.结构
[0031]1‑
2.动作
[0032]1‑
3.制造方法
[0033]1‑
4.作用以及效果
[0034]2.二次电池控制系统
[0035]2‑
1.结构
[0036]2‑
2.动作
[0037]2‑
3.作用以及效果
[0038]3.变形例
[0039]4.二次电池的用途
[0040]＜1.二次电池＞
[0041]首先，关于本技术的一个实施方式的二次电池进行说明。
[0042]在此说明的二次电池是利用碱金属离子的嵌入脱嵌的二次电池，具备正极、负极以及作为包含水性溶剂的液状的电解质的电解液(水系电解液)。在该二次电池中，由于利用碱金属离子的嵌入脱嵌来进行充放电反应，因此可以得到电池容量。
[0043]碱金属离子的种类没有特别限定，具体而言，是锂离子、钠离子以及钾离子等。这是因为可以在得到高电压的同时稳定地进行充放电反应。
[0044]＜1
‑
1.结构＞
[0045]图1示出了二次电池的截面结构。如图1所示，该二次电池具备外包装部件11、分隔壁12、正极13、负极14、正极电解液15、负极电解液16、负极容量恢复电极17和正极容量恢复电极18。在图1中，对正极电解液15标注了淡的阴影，并且对负极电解液16标注了浓的阴影。
[0046]正极电解液15以及负极电解液16分别是包含上述的水性溶剂的水系电解液。如后所述，该水系电解液是在水性溶剂中溶解或分散有能够电离的离子性物质的溶液。
[0047]在以下的说明中，为了方便，将图1中的上侧作为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种二次电池，具备：分隔壁，配置在正极空间和负极空间之间，并且使碱金属离子透过；正极，配置在所述正极空间的内部，并且嵌入脱嵌所述碱金属离子；负极，配置在所述负极空间的内部，并且嵌入脱嵌所述碱金属离子；正极电解液，收容在所述正极空间的内部，并且包含水性溶剂及所述碱金属离子；负极电解液，收容在所述负极空间的内部，并且包含水性溶剂及所述碱金属离子；以及配置在所述正极空间的内部的负极容量恢复电极和配置在所述负极空间的内部的正极容量恢复电极中的至少一方，所述负极容量恢复电极包含产氢材料和还原氧的材料中的至少一方，所述正极容量恢复电极包含产氧材料和氧化氢的材料中的至少一方。2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述产氢材料含有铂、铱、镍、铁以及钯中的至少一种作为构成元素，所述还原氧的材料含有铂、铂钌合金、多孔碳、氧化铌、氧化锡以及氧化钛中的至少一种，所述产氧材料含有镍、锰、铱、钯、钽以及铂中的至少一种作为构成元素，所述氧化氢的材料含有铂、银、氧化银、氧化锆以及镍铬合金中的至少一种。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：日浅巧，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：