电池组制造技术

本发明专利技术提供一种即使不使用保护电路也不容易引起由过放电造成的电池性能的劣化的电池组。本发明专利技术是将多个单电池相互连接而成的电池组，所述单电池是具有包含能够掺杂、去掺杂钠离子的正极活性物质的正极、负极以及电解质的钠离子二次电池。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种将多个单电池串联和/或并联而成的电池组。
技术介绍
在非水电解质二次电池当中，锂离子二次电池是通常在正极中使用LiM02(M为Co、Mn,Ni等过渡金属)等氧化物、在负极中使用碳材料或锂等低电位的化合物的二次电池。近年来，作为电动车的电源、电力均衡化用电源等，使用将多个单电池串联和/或并联而成的电池组，特别是，为了获得高电压、高容量，作为此种二次电池大多利用锂二次电池。构成电池组的单电池有圆筒型、方型、叠层型等各种样式。但是，市售的锂离子二次电池(单电池)为了不引起电池性能劣化而通常在3 4V的范围中使用，然而在进行充放电时，一旦充电到给定值以上(过充电)、或者放电到给定值以下(过放电)，锂离子二次电池的特性就会大幅度劣化。特别是当因过放电而使电池电压与给定的下限电压相比下降时，就会产生负极的集电体的铜的溶出，使得与负极活性物质的集电性降低、向正极中过多地插入锂离子而使正极劣化、或锂与作为正极材料的集电体的铝合金化，从而存在容量降低的问题。在将锂离子二次电池(单电池)串联多个而充电或放电的情况下，因各电池的容量差或内部电阻差，电池电压的平衡受到破坏，即使电池组整体的电池电压处于给定范围内，也会有在构成电池组的单电池的一部分中产生达到过充电状态或过放电状态的单电池的情况。例如，在对将下限电压为3.0V的锂离子二次电池的单电池串联3个的电池组进行放电的情况下，以使整体的电池电压为9.0V的电压的方式将电池组放电。此时，在上述3个单电池的容量不同的情况下,会有某个单电池达到3.0V以下、其他的某个单电池达到3.0V以上的情况。达到3.0V以下的电压的单电池为过放电，电池性能明显地降低。为了避免此种电池组中的过放电的问题，已知在电池组中，通常除了上述单电池以外，还设置检测各单电池的温度的温度传感器、检测各单电池的电压的电压计等。另外，将利用这些温度传感器或电压计检测出的温度或电压经由信号线提供给控制装置，利用控制装置来控制电池组(例如参照日本特许第3773350号公报)。上述各传感器及控制装置不仅是为了控制电池组的充放电终止条件、而且为了避免构成电池组的单电池的过充电、过放电而必需的电子电路部件。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特许第3773350号公报专利技术的概要专利技术所要解决的问题但是，如果在电池组中设置上述各传感器及控制装置，则电池组整体的体积就会变大，弓I起电池组的能量密度降低的问题。特别是在构成电池组的单电池的数目变多的情况下，还有可能导致电池组的成本的大幅度增加。用于解决问题的途径在该状况下，本专利技术的目的在于，提供一种即使不使用保护电路也不容易引起由过放电造成的电池性能的劣化的电池组。本件专利技术如下所示。〈1> 一种电池组，是将多个单电池相互连接而成的电池组，所述单电池是具有包含能够掺杂、去掺杂钠离子的正极活性物质的正极、负极以及电解质的钠离子二次电池。<2>根据所述〈1>记载的电池组，其中，所述正极活性物质是能够掺杂、去掺杂钠离子的钠过渡金属化合物。<3>根据所述〈2>中记载的电池组，其中，所述钠过渡金属化合物是以NaM1O2 (M1表示I种以上的过渡金属元素。)表示的氧化物。<4>根据所述〈1> 〈3>的任意一个中记载的电池组，其中，包含至少一个并联。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供一种即使不使用保护电路也不容易引起由过放电造成的电池性能的劣化的电池组。具体实施例方式本专利技术的电池组是将由钠离子二次电池构成的单电池(以下简称为“单电池”。)连接多个而成的电池。多个单电池被相互电连接。 以下，成为本专利技术的电池组的构成单位的单电池必须具有能够掺杂、去掺杂钠离子的正极、能够掺杂、去掺杂钠离子的负极以及电解质，通常具有隔开正极、负极的隔膜。以下，对单电池的构成要素进行说明。(I)正极正极由正极集电体和担载于正极集电体上的正极合剂构成。正极合剂包含正极活性物质以及根据需要使用的导电材料、粘结剂。作为正极活性物质,只要是TiS2等硫化物、Fe3O4等氧化物、Fe2(SO4)3等硫酸盐、FePO4等磷酸盐、FeF3等氟化物等之类的能够掺杂、去掺杂钠离子的材料即可，然而特别优选为作为钠与过渡金属元素的化合物的钠过渡金属化合物。而且，钠过渡金属化合物中的过渡金属元素可以任意地选择I种以上，具体来说可以举出T1、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni及Cu坐寸ο作为钠过渡金属化合物，例如可以举出:以NaxM1Oy表示的氧化物(M1表示I种以上的过渡金属元素，x、y是满足0.4 < x< 2,1.9 < y < 2.1 的值。)；Na6Fe2Si12O30 及 Na2Fe5Si12O3tl 等以 NabM2cSi12O3tl 表示的硅酸盐(M2 表示 I 种以上的过渡金属元素，b、c是满足2彡b彡6、2彡c彡5的值。)；Na2Fe2Si6O18 及 Na2MnFeSi6O18 等以 NadM3eSi6O18 表示的硅酸盐(M3 表示 I 种以上的过渡金属元素，d、e是满足3彡d彡6、1彡e彡2的值。)；Na2FeSiO6等以NafM4gSi2O6表示的娃酸盐(M4表示选自过渡金属元素、Mg及Al中的I种以上的元素，f、g是满足I彡f彡2、1彡g彡2的值。);NaFePO4^NaMnPO4,NaNiPO4等以NaM6aPO4表示的磷酸盐(M6表示I种以上的过渡金属兀素。)；Na3Fe2 (PO4) 3 等磷酸盐；NaFeSO4F 等硫酸盐；NaFeBO4、Na3Fe2 (BO4) 3 等硼酸盐；Na3FeF6及Na2MnF6等以NahM5F6表示的氟化物(M5表示I种以上的过渡金属元素，h是满足2 < h < 3的值。)等，它们可以使用I种或者混合使用2种以上。其中，优选为以NaM1OJM1表示I种以上的过渡金属元素。)表示的氧化物。作为其合适的具体例，可以举出具有a-NaFe02型的结构的NaMnO2、NaNiO2及NaCoO2以及NaFe1^qMnpNiqO2 (p> q是满足下面的关系的值。O ( p+q彡1,0 Sp彡1,0I)等氧化物。上述钠过渡金属化合物中，也可以在不明显地损害专利技术的效果的范围中，将上述过渡金属元素的一部分用上述过渡金属元素以外的金属元素置换。通过进行置换，会有提高本专利技术的电池组的特性的情况。作为上述过渡金属元素以外的金属，可以举出L1、K、Ag、Mg、Ca、Sr、Ba、Al、Ga、In、Zn、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Er、Tm、Yb 及 Lu 等属素。作为正极集电体，只要是导电性高且易于加工为薄膜的材料即可，可以使用Al、N1、不锈钢、Cu等金属等。作为正极集电体的形状，例如可以举出属于箔状、平板状、网眼状、网状、板条状、冲孔金属板状或压花状的形状或者将它们组合的形状(例如网眼状平板等)等。作为所述导电材料可以使用碳材料，作为碳材料可以举出石墨粉末、炭黑、碳纳米管等纤维状碳材料等。<粘结剂>作为所述的正极中所用的粘结剂，例如可以举出氟化合物的聚合物。作为氟化合物，例如可以举出氟化烷基(碳数I 18)(甲基)丙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.07 JP 2010-2002291.一种电池组，是将多个单电池相互连接而成的电池组，其特征在于， 所述单电池是具有包含能够掺杂、去掺杂钠离子的正极活性物质的正极、负极以及电解质的钠离子二次电池。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：中山哲理，影浦淳一，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：
国别省市：