▶ プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023178654
(43)【公開日】2023-12-18
(54)【発明の名称】蓄電デバイス
(51)【国際特許分類】
H01M 10/48 20060101AFI20231211BHJP
H01M 10/04 20060101ALI20231211BHJP
H01M 10/052 20100101ALI20231211BHJP
H01M 50/103 20210101ALI20231211BHJP
H01M 50/131 20210101ALI20231211BHJP
H01G 11/14 20130101ALI20231211BHJP
【ＦＩ】
H01M10/48 101
H01M10/04 Z
H01M10/052
H01M50/103
H01M50/131
H01G11/14
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022091458
(22)【出願日】2022-06-06
(71)【出願人】
【識別番号】520184767
【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000291
【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】八木 弘雅
【テーマコード（参考）】
5E078
5H011
5H028
5H029
5H030
【Ｆターム（参考）】
5E078AA15
5E078AB01
5E078AB12
5E078FA02
5E078FA13
5E078HA12
5H011AA12
5H011AA13
5H011DD00
5H028AA06
5H028AA10
5H028BB11
5H029AJ05
5H029AJ12
5H029BJ27
5H030AA06
5H030AS08
5H030FF09
5H030FF10
(57)【要約】
【課題】蓄電デバイスの取り扱いが容易で、かつ、ケース底部に溜まっている余剰電解液の枯渇を検知することができる蓄電デバイスを提供すること。
【解決手段】蓄電デバイス１は、ケース１０内に電極体３０及び電解液５を収容している。また、蓄電デバイス１は、ケース１０内に設けられており、電解液５のうち、ケース１０のケース底部１１に溜まっている余剰電解液５ｙの枯渇を検知する枯渇センサ６０を備えている。
【選択図】図２
【解決手段】蓄電デバイス１は、ケース１０内に電極体３０及び電解液５を収容している。また、蓄電デバイス１は、ケース１０内に設けられており、電解液５のうち、ケース１０のケース底部１１に溜まっている余剰電解液５ｙの枯渇を検知する枯渇センサ６０を備えている。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ケース内に電極体及び電解液を収容した蓄電デバイスであって、
上記ケース内に設けられており、
上記電解液のうち、上記ケースのケース底部に溜まっている余剰電解液の枯渇を検知する
枯渇センサを備える
蓄電デバイス。
上記ケース内に設けられており、
上記電解液のうち、上記ケースのケース底部に溜まっている余剰電解液の枯渇を検知する
枯渇センサを備える
蓄電デバイス。
【請求項2】
請求項１に記載の蓄電デバイスであって、
前記枯渇センサは、
第１電極板部、及び、
上記第１電極板部に対向する第２電極板部を有し、
前記余剰電解液の有無に応じて上記第１電極板部と上記第２電極板部との間に生じる静電容量に基づいて、上記余剰電解液の枯渇を検知する静電容量式の枯渇センサである
蓄電デバイス。
前記枯渇センサは、
第１電極板部、及び、
上記第１電極板部に対向する第２電極板部を有し、
前記余剰電解液の有無に応じて上記第１電極板部と上記第２電極板部との間に生じる静電容量に基づいて、上記余剰電解液の枯渇を検知する静電容量式の枯渇センサである
蓄電デバイス。
【請求項3】
請求項２に記載の蓄電デバイスであって、
前記枯渇センサは、
前記第１電極板部と前記第２電極板部との間に介在し、
前記余剰電解液を吸液する
多孔質体を有する
蓄電デバイス。
前記枯渇センサは、
前記第１電極板部と前記第２電極板部との間に介在し、
前記余剰電解液を吸液する
多孔質体を有する
蓄電デバイス。
【請求項4】
請求項２または請求項３に記載の蓄電デバイスであって、
前記ケースの一部が、前記第２電極板部を兼ねている
蓄電デバイス。
前記ケースの一部が、前記第２電極板部を兼ねている
蓄電デバイス。
【請求項5】
請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の蓄電デバイスであって、
前記ケース底部は、長手方向に延びる矩形状であり、
一対の前記枯渇センサを備えており、このうち一方の枯渇センサが、前記ケースのうち上記ケース底部の上記長手方向の一端部近傍に、他方の枯渇センサが、上記ケースのうち上記ケース底部の上記長手方向の他端部近傍に設けられている
蓄電デバイス。
前記ケース底部は、長手方向に延びる矩形状であり、
一対の前記枯渇センサを備えており、このうち一方の枯渇センサが、前記ケースのうち上記ケース底部の上記長手方向の一端部近傍に、他方の枯渇センサが、上記ケースのうち上記ケース底部の上記長手方向の他端部近傍に設けられている
蓄電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ケース内に電極体及び電解液を収容した、電池やキャパシタ等の蓄電デバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
ケース内に電極体及び電解液を収容した電池では、電解液の一部は電極体内に含浸し、残りの余剰電解液はケースのケース底部に溜まっている。このような電池では、電池の使用に伴って、余剰電解液の液量が増減するが、余剰電解液が枯渇すると、電池の劣化が進行し易くなることが判ってきた。このため、余剰電解液の有無に応じた電池制御などを行うため、余剰電解液の枯渇を検知可能な電池が望まれる。
【0003】
なお、関連する従来技術として、例えば特許文献１が挙げられる。この特許文献１には、バッテリの外部に取り付けて、電解液の液面高さを測定するバッテリ監視装置が開示されている（特許文献１の請求項１、図１等を参照）。具体的には、バッテリの外部からケースの上面部を介して電解液の液面に向けて光を出力し、電解液の液面で反射した上記光の反射光をケースの上面部を介して受光することにより、電解液の液面高さを測定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１６－２４８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上述の特許文献１では、バッテリの外部にバッテリ監視装置を設けているので、バッテリを取り扱う際にバッテリ監視装置が邪魔になるなど、バッテリの取り扱いが容易ではない。また特許文献１のバッテリ監視装置は、電解液の液面高さが予め定めた基準高さよりも低くなったことを検知するものであり、電解液の枯渇を検知するものではない。またケースが金属缶など不透明なケースの場合、外部から光学的に電解液の液面高さ等を検知することができない。
【0006】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、蓄電デバイスの取り扱いが容易で、かつ、ケース底部に溜まっている余剰電解液の枯渇を検知することができる蓄電デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
（１）上記課題を解決するための本発明の一態様は、ケース内に電極体及び電解液を収容した蓄電デバイスであって、上記ケース内に設けられており、上記電解液のうち、上記ケースのケース底部に溜まっている余剰電解液の枯渇を検知する枯渇センサを備える蓄電デバイスである。
【0008】
上述の蓄電デバイスでは、上述の枯渇センサを備えるため、ケース底部に溜まっている余剰電解液が枯渇した場合に、これを検知することができる。また枯渇センサをケース内に設けているので、ケースの外部に枯渇センサを設けた場合のように、枯渇センサが邪魔にならず、蓄電デバイスの取り扱いが容易である。
【0009】
なお、「枯渇センサ」としては、例えば、後述するように、第１電極板部とこれに対向する第２電極板部とを有し、これらの間に生じる静電容量に基づいて余剰電解液の枯渇を検知する静電容量式の枯渇センサや、フォトセンサ等により光学的に余剰電解液の枯渇を検知する光学式の枯渇センサなどが挙げられる。また枯渇センサは、単数でも複数でもよい。また枯渇センサを、例えば、ケース底部に設けてもよいし、ケース側部に設けてもよいし、ケース底部とケース側部の両方に設けてもよい。
【0010】
（２）更に（１）に記載の蓄電デバイスであって、前記枯渇センサは、第１電極板部、及び、上記第１電極板部に対向する第２電極板部を有し、前記余剰電解液の有無に応じて上記第１電極板部と上記第２電極板部との間に生じる静電容量に基づいて、上記余剰電解液の枯渇を検知する静電容量式の枯渇センサである蓄電デバイスとすると良い。
【0011】
上述の蓄電デバイスでは、枯渇センサが上述の静電容量式の枯渇センサであるため、第１，第２電極板部間の静電容量或いはこの静電容量に関係するインピーダンスなどを測定することで、余剰電解液の枯渇を適切に検知することができる。
【0012】
（３）更に（２）に記載の蓄電デバイスであって、前記枯渇センサは、前記第１電極板部と前記第２電極板部との間に介在し、前記余剰電解液を吸液する多孔質体を有する蓄電デバイスとすると良い。
【0013】
上述の蓄電デイバスでは、枯渇センサの第１電極板部と第２電極板部の間に、余剰電解液を吸液する多孔質体を有する。このため、蓄電デバイスに短周期での揺れや振動が加わったとき、第１，第２電極板部間に多孔質体が介在しない場合には第１，第２電極板部間の余剰電解液が無くなくなってしまう状況においても、多孔質体内に余剰電解液を保持し続ける。このため、実際には余剰電解液が残っているにも拘わらず、余剰電解液が枯渇したと誤検知されるのを抑制できる。一方、余剰電解液が枯渇した場合には、多孔質体内に吸液されている電解液も少なくなる或いは無くなるため、静電容量が低下する。従って、上述の蓄電デバイスでは、蓄電デバイスの使用中においても、安定して余剰電解液の枯渇を検知することができる。
【0014】
なお、「多孔質体」としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、アクリル、塩化ビニル等、電解液に濡れ、かつ、絶縁性の樹脂からなる多孔質体や、アルミナ、ジルコニア等の、電解液に濡れ、かつ、絶縁性のセラミックスからなる多孔質体が挙げられる。
【0015】
（４）更に（２）または（３）に記載の蓄電デバイスであって、前記ケースの一部が、前記第２電極板部を兼ねている蓄電デバイスとすると良い。
【0016】
上述の蓄電デバイスでは、ケースの一部が枯渇センサの第２電極板部を兼ねているので、第２電極板部を別途設けなくても済み、枯渇センサを小型化することができる。
具体的には、ケース底部のうち、第１電極板部に対向する部位を第２電極板部を兼ねさせることにより、枯渇センサをケース底部に設ける場合や、ケース側部のうち、第１電極板部に対向する部位を第２電極板部を兼ねさせることにより、枯渇センサをケース側部に設ける場合が挙げられる。
具体的には、ケース底部のうち、第１電極板部に対向する部位を第２電極板部を兼ねさせることにより、枯渇センサをケース底部に設ける場合や、ケース側部のうち、第１電極板部に対向する部位を第２電極板部を兼ねさせることにより、枯渇センサをケース側部に設ける場合が挙げられる。
【0017】
（５）更に（１）～（４）のいずれかに記載の蓄電デバイスであって、前記ケース底部は、長手方向に延びる矩形状であり、一対の前記枯渇センサを備えており、このうち一方の枯渇センサが、前記ケースのうち上記ケース底部の上記長手方向の一端部近傍に、他方の枯渇センサが、上記ケースのうち上記ケース底部の上記長手方向の他端部近傍に設けられている蓄電デバイスとすると良い。
【0018】
上述の蓄電デバイスでは、一対の枯渇センサを備えており、ケースのうちケース底部の長手方向の一端部近傍及び他端部近傍に枯渇センサを設けている。このため、一対の枯渇センサによる検知結果を用いて、余剰電解液の枯渇を判断することができるので、蓄電デバイスが傾いたり、蓄電デバイスに揺れや振動が加わっても、余剰電解液の枯渇を精度良く検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】実施形態１に係る電池の斜視図である。
【図2】実施形態１に係る電池の電池高さ方向及び電池幅方向に沿う断面図である。
【図5】実施形態１に係る電池の製造方法に関し、ケース蓋部材に固設された正極端子及び負極端子に、電極体を接続した様子を示す説明図である。
【図6】実施形態１に係る電池の製造方法に関し、絶縁ホルダの底部の両端部に、それぞれ多孔質体及び第１電極部を固定した様子を示す説明図である。
【図7】実施形態１に係る電池の製造方法に関し、蓋部材に固定された電極体を、絶縁ホルダ内に収容する共に、蓋部材に固設された電極端子に、第１電極部から延びるリード線を接続した様子を示す説明図である。
【図8】実施形態２に係る電池のうち、枯渇センサ近傍の部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
（実施形態１）
以下、本発明の第１の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に本実施形態１に係る電池（蓄電デバイス）１の斜視図を、図２に電池１全体の断面図を、図３に電池１のうち枯渇センサ６０近傍の部分拡大断面図を示す。なお、以下では、電池１の電池高さ方向ＡＨ、電池幅方向ＢＨ及び電池厚み方向ＣＨを、図１～図３に示す方向と定めて説明する。この電池１は、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、電気自動車等の車両などに搭載される角型で密閉型のリチウムイオン二次電池である。
以下、本発明の第１の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に本実施形態１に係る電池（蓄電デバイス）１の斜視図を、図２に電池１全体の断面図を、図３に電池１のうち枯渇センサ６０近傍の部分拡大断面図を示す。なお、以下では、電池１の電池高さ方向ＡＨ、電池幅方向ＢＨ及び電池厚み方向ＣＨを、図１～図３に示す方向と定めて説明する。この電池１は、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、電気自動車等の車両などに搭載される角型で密閉型のリチウムイオン二次電池である。
【0021】
電池１は、ケース１０と、ケース１０内に収容された電極体３０及び電解液５と、ケース１０に支持された正極端子５０及び負極端子５５等から構成されている。電極体３０は、ケース１０内で袋状の絶縁ホルダ４０に覆われている。またケース１０内には、電解液５のうち、ケース１０のケース底部１１に溜まっている余剰電解液５ｙの枯渇を検知する一対の枯渇センサ６０が設けられている。またケース１０には、枯渇センサ６０にそれぞれ導通する一対の検知端子７０が固設されている。
【0022】
このうちケース１０は、金属（本実施形態１ではアルミニウム）からなる直方体箱状である。このケース１０は、電池幅方向（ケース底部の長手方向）ＢＨに延びる矩形状のケース底部１１と、これに対向する矩形状のケース上部１２と、ケース底部１１とケース上部１２との間を結ぶ４つの矩形状のケース側部（電池高さ方向ＡＨ及び電池幅方向ＢＨに拡がる一対のケース長側壁部１３，１４、及び、電池高さ方向ＡＨ及び電池厚み方向ＣＨに拡がる一対のケース短側壁部１５，１６）とを有する。ケース１０は、電池高さ方向ＡＨの上側ＡＨ１に開口２１ｃを有する有底角筒状で、ケース底部１１、ケース長側壁部１３，１４及びケース短側壁部１５，１６をなすケース本体部材２１と、このケース本体部材２１の開口２１ｃを閉塞する形態で溶接された矩形板状で、ケース上部１２をなすケース蓋部材２２とから構成されている。
【0023】
ケース本体部材２１は、絶縁ホルダ４０に覆われた電極体３０と、電解液５とを収容している。絶縁ホルダ４０は、厚み０．１５ｍｍの絶縁フィルム（本実施形態１では、ポリプロピレンフィルム）を折り曲げて、上側ＡＨ１に開口する袋状に形成したものである。また電解液５は、その一部が電極体３０内に含浸し、残りの余剰電解液５ｙがケース底部１１に溜まっている。またケース本体部材２１内には、後述する一対の枯渇センサ６０が設けられている。
【0024】
一方、ケース蓋部材２２には、複数のアルミニウムの部材から構成される正極端子５０が、複数の絶縁部材５１，５２を介してケース蓋部材２２と絶縁された状態で固設されている。この正極端子５０は、ケース１０内で電極体３０の正極タブ３０ａに接合し導通する一方、ケース蓋部材２２を貫通してケース１０外まで延びている。またケース蓋部材２２には、複数の銅の部材から構成される負極端子５５が、複数の絶縁部材５６，５７を介してケース蓋部材２２と絶縁された状態で固設されている。この負極端子５５は、ケース１０内で電極体３０の負極タブ３０ｂに接合し導通する一方、ケース蓋部材２２を貫通してケース１０外まで延びている。
【0025】
またケース蓋部材２２には、複数のアルミニウムの部材から構成される一対の検知端子７０が、ケース蓋部材２２と絶縁された状態で固設されている。具体的には、一方の検知端子７０（図２中、左方）は、正極端子５０の近傍において絶縁部材５１，５２を介してケース蓋部材２２に固設され、他方の検知端子７０（図２中、右方）は、負極端子５５の近傍において絶縁部材５６，５７を介してケース蓋部材２２に固設されている。これらの検知端子７０は、それぞれリード線７１を介して枯渇センサ６０に接続している。リード線７１は、アルミニウムからなる芯線の表面上に、フッ素樹脂からなる被膜を形成したものである。
【0026】
電極体３０は、扁平な直方体状であり、複数の矩形状の正極板３１と、複数の矩形状の負極板３２とを、樹脂製の多孔質膜からなる矩形状のセパレータ３３を介して交互に電池厚み方向ＣＨに積層した積層型の電極体である。
正極板３１は、矩形状のアルミニウム箔からなる正極集電箔（不図示）の両主面上にそれぞれ正極活物質層（不図示）を有する。正極板３１のうち上側ＡＨ１に延びる延出部は、厚み方向に正極活物質層が存在せず、正極集電箔が厚み方向に露出した正極露出部３１ｒとなっており、各々の正極露出部３１ｒ同士が厚み方向に重なって前述の正極タブ３０ａを形成している。この正極タブ３０ａは、前述のように正極端子５０に接合している。
正極板３１は、矩形状のアルミニウム箔からなる正極集電箔（不図示）の両主面上にそれぞれ正極活物質層（不図示）を有する。正極板３１のうち上側ＡＨ１に延びる延出部は、厚み方向に正極活物質層が存在せず、正極集電箔が厚み方向に露出した正極露出部３１ｒとなっており、各々の正極露出部３１ｒ同士が厚み方向に重なって前述の正極タブ３０ａを形成している。この正極タブ３０ａは、前述のように正極端子５０に接合している。
【0027】
負極板３２は、矩形状の銅箔からなる負極集電箔（不図示）の両主面上にそれぞれ負極活物質層（不図示）を有する。負極板３２のうち上側ＡＨ１に延びる延出部は、厚み方向に負極活物質層が存在せず、負極集電箔が厚み方向に露出した負極露出部３２ｒとなっており、各々の負極露出部３２ｒ同士が厚み方向に重なって前述の負極タブ３０ｂを形成している。この負極タブ３０ｂは、前述のように負極端子５５に接合している。
【0028】
次に枯渇センサ６０について説明する（図３も参照）。一対の枯渇センサ６０は、それぞれ扁平な直方体状であり、各々矩形板状をなす、第１電極板（第１電極板部）６１と、多孔質体６３と、絶縁フィルム部６４と、第２電極板部６２とがこの順に積層されたものである。第１電極板６１と多孔質体６３、多孔質体６３と絶縁フィルム部６４、絶縁フィルム部６４と第２電極板部６２は、それぞれ接着剤により接合されている。
【0029】
一対の枯渇センサ６０のうち、一方の枯渇センサ６０（図２中、左方）は、ケース底部１１のうち、長手方向（電池幅方向）ＢＨの一端部１１ａに設けられ、他方の枯渇センサ６０（図２中、右方方）は、ケース底部１１のうち、長手方向（電池幅方向）ＢＨの他端部１１ｂに設けられている。各枯渇センサ６０は、枯渇センサ６０の長手方向ＤＨが電池厚み方向ＣＨに一致し、枯渇センサ６０の短手方向ＥＨが電池幅方向ＢＨに一致し、かつ、枯渇センサ６０の厚み方向（第１電極板６１、第２電極板部６２等の積層方向）ＦＨが電池高さ方向ＡＨに一致する姿勢で、ケース底部１１の一端部１１ａ及び他端部１１ｂに設けられている。
【0030】
枯渇センサ６０のうち、第１電極板６１は、ケース１０と同じ材質（本実施形態１では、アルミニウム）からなる矩形板状で、長手方向ＤＨの寸法が２０ｍｍ、短手方向ＥＨの寸法が５ｍｍ、厚み方向ＦＨの寸法が０．５ｍｍである。この第１電極板６１には、前述のリード線７１が接合されており、このリード線７１を介して検知端子７０と接続している。
一方、第２電極板部６２は、ケース底部１１の一部、具体的には、ケース底部１１のうち第１電極板６１に対向する矩形状の部位である。つまり、本実施形態１では、ケース１０が枯渇センサ６０の第２電極板部６２を兼ねており、ケース１０が他方の検知端子を兼ねている。
一方、第２電極板部６２は、ケース底部１１の一部、具体的には、ケース底部１１のうち第１電極板６１に対向する矩形状の部位である。つまり、本実施形態１では、ケース１０が枯渇センサ６０の第２電極板部６２を兼ねており、ケース１０が他方の検知端子を兼ねている。
【0031】
また多孔質体６３は、発砲ポリプロピレンからなる空隙率が９０％の多孔質であり、余剰電解液５ｙを内部に保持する。この多孔質体６３は、矩形板状で長手方向ＤＨの寸法が２０ｍｍ、短手方向ＥＨの寸法が５ｍｍ、厚み方向ＦＨの寸法が０．５ｍｍである。
また絶縁フィルム部６４は、厚み０．１５ｍｍのポリプロピレフィルムからなる前述の絶縁ホルダ４０の一部、具体的には、絶縁ホルダ４０のうち第１電極板６１と第２電極板部６２との間に位置する矩形状の部位である。なお、絶縁フィルム部６４は、緻密なポリプロピレフィルムからなるため、絶縁フィルム部６４は、多孔質体６３とは異なり、余剰電解液５ｙを保持しない。
また絶縁フィルム部６４は、厚み０．１５ｍｍのポリプロピレフィルムからなる前述の絶縁ホルダ４０の一部、具体的には、絶縁ホルダ４０のうち第１電極板６１と第２電極板部６２との間に位置する矩形状の部位である。なお、絶縁フィルム部６４は、緻密なポリプロピレフィルムからなるため、絶縁フィルム部６４は、多孔質体６３とは異なり、余剰電解液５ｙを保持しない。
【0032】
本実施形態１の枯渇センサ６０は、余剰電解液５ｙの有無に応じて第１電極板６１と第２電極板部６２の間に生じる静電容量Ｃに基づいて、余剰電解液５ｙの枯渇を検知する静電容量式の枯渇センサである。
この枯渇センサ６０は、余剰電解液５ｙが存在している場合（図３参照）には、多孔質体６３が余剰電解液５ｙを吸液して空隙内のガスに置換するため、多孔質体６３の誘電率が高くなっており、第１電極板６１と第２電極板部６２の間に生じる静電容量Ｃが大きくなっている。このため、この状態の電池１について、枯渇センサ６０の両端子（検知端子７０とケース１０）の間で、１ｋＨｚの周波数におけるインピーダンスＺを測定すると、インピーダンスＺが低くなる。
この枯渇センサ６０は、余剰電解液５ｙが存在している場合（図３参照）には、多孔質体６３が余剰電解液５ｙを吸液して空隙内のガスに置換するため、多孔質体６３の誘電率が高くなっており、第１電極板６１と第２電極板部６２の間に生じる静電容量Ｃが大きくなっている。このため、この状態の電池１について、枯渇センサ６０の両端子（検知端子７０とケース１０）の間で、１ｋＨｚの周波数におけるインピーダンスＺを測定すると、インピーダンスＺが低くなる。
【0033】
一方、余剰電解液５ｙが枯渇した場合（図４参照）、多孔質体６３内に吸液されていた余剰電解液５ｙが減少するか無くなり、空隙内の余剰電解液５ｙがケース１０内のガスに入れ替わるため、多孔質体６３の誘電率が低くなり、第１電極板６１と第２電極板部６２の間に生じる静電容量Ｃが小さくなる。このため、この状態の電池１について、枯渇センサ６０の両端子（検知端子７０とケース１０）の間で、１ｋＨｚの周波数におけるインピーダンスＺを測定すると、インピーダンスＺが高くなる。
そこで、検知されたインピーダンスＺの値が、予め定めたインピーダンスＺの閾値Ｚｋ以下の場合（Ｚ≦Ｚｋ）には、当該電池１に余剰電解液５ｙが存在していると判断し、閾値Ｚｋを超えている場合（Ｚ＞Ｚｋ）には、余剰電解液５ｙが枯渇していると判断する。
そこで、検知されたインピーダンスＺの値が、予め定めたインピーダンスＺの閾値Ｚｋ以下の場合（Ｚ≦Ｚｋ）には、当該電池１に余剰電解液５ｙが存在していると判断し、閾値Ｚｋを超えている場合（Ｚ＞Ｚｋ）には、余剰電解液５ｙが枯渇していると判断する。
【0034】
更に本実施形態１では、一対の枯渇センサ６０をケース底部１１のうち電池幅方向ＢＨの一端部１１ａ及び他端部１１ｂに設けているため、一対の枯渇センサ６０による検知結果を用いて、余剰電解液５ｙの枯渇を判断することができる。具体的には、両方の枯渇センサ６０で余剰電解液５ｙが枯渇していると検知された場合（両方の枯渇センサ６０とも、Ｚ＞Ｚｋの場合）に、余剰電解液５ｙが枯渇していると判断する。一方、両方或いはいずれか一方の枯渇センサ６０で余剰電解液５ｙが存在していると検知された場合（Ｚ≦Ｚｋ）には、余剰電解液５ｙが存在していると判断する。つまり、電池１に余剰電解液５ｙが存在しているにも拘わらず、電池１が傾いたり、電池１に揺れや振動が加わって、一方の枯渇センサ６０で余剰電解液５ｙが枯渇したと検知されても、他方の枯渇センサ６０で余剰電解液５ｙが存在していると検知された場合には、余剰電解液５ｙが存在していると判断することができる。
【0035】
（試験結果）
ここで、本発明の効果を検証するために行った試験結果について説明する。上述の電池１を複数（１０個）用意した。この試験開始前の電池１では、余剰電解液５ｙが十分に存在しており、図３に示すように多孔質体６３の全体が余剰電解液５ｙに浸漬され、多孔質体６３の全体に余剰電解液５ｙが含浸されている。各電池１について、それぞれ一対の枯渇センサ６０の両端子（検知端子７０とケース１０）の間で、１ｋＨｚの周波数におけるインピーダンスＺを測定した。これを各電池１の初期インピーダンスＺ０とする。
ここで、本発明の効果を検証するために行った試験結果について説明する。上述の電池１を複数（１０個）用意した。この試験開始前の電池１では、余剰電解液５ｙが十分に存在しており、図３に示すように多孔質体６３の全体が余剰電解液５ｙに浸漬され、多孔質体６３の全体に余剰電解液５ｙが含浸されている。各電池１について、それぞれ一対の枯渇センサ６０の両端子（検知端子７０とケース１０）の間で、１ｋＨｚの周波数におけるインピーダンスＺを測定した。これを各電池１の初期インピーダンスＺ０とする。
【0036】
次に各電池１に充放電サイクル試験を行って、電池１をある程度劣化させた。具体的には、２５℃の環境温度下において、電池１に充放電装置（不図示）を接続し、１Ｃの定電流でＳＯＣ１００％（電池電圧４．２Ｖ）まで充電し、１時間休止した後、１Ｃの定電流でＳＯＣ０％（電池電圧２．５Ｖ）まで放電させ、１時間休止する充放電を１サイクルとして、この充放電を５００回繰り返し行った。この充放電サイクル試験後の電池１では、余剰電解液５ｙが枯渇しており、図４に示すように多孔質体６３の内部には余剰電解液５ｙが無くなっており、ケース１０内のガスに入れ替わっている。
【0037】
次に各電池１について、再び前述のようにインピーダンスＺの測定を行った。これを各電池１の劣化後インピーダンスＺ１とする。その結果、初期インピーダンスＺ０に対する劣化後インピーダンスＺ１のインピーダンス比（Ｚ１／Ｚ０）は、３．６～３．９であった。このように本実施形態１の電池１では、余剰電解液５ｙが枯渇して多孔質体６３内に吸液されている余剰電解液５ｙが減少し更には無くなると、インピーダンスＺの値が大きく上昇する。このため、適当なインピーダンスＺの閾値Ｚｋ（例えば初期インピーダンスＺ０と劣化後インピーダンスＺ１との平均値付近の値）を予め設定しおき、前述のように、検知されたインピーダンスＺの値が閾値Ｚｋ以下の場合（Ｚ≦Ｚｋ）には、余剰電解液５ｙが存在していると判断し、検知されたインピーダンスＺの値が閾値Ｚｋを超えている場合（Ｚ＞Ｚｋ）には、余剰電解液５ｙが枯渇していると判断すればよい。
【0038】
本実施形態１の電池１では、枯渇センサ６０を備えるため、ケース底部１１に溜まっている余剰電解液５ｙが枯渇した場合に、これを検知することができる。また枯渇センサ６０をケース１０内に設けているので、ケースの外部に枯渇センサを設けた場合のように、枯渇センサ６０が邪魔にならず、電池１の取り扱いが容易である。更に本実施形態１では、枯渇センサ６０が静電容量式の枯渇センサであるため、第１電極板６１と第２電極板部６２との間の静電容量やインピーダンスを測定することで、余剰電解液５ｙの枯渇（枯渇発生の有無）を適切に検知することができる。
また枯渇センサ６０は、第１電極板６１と第２電極板部６２の間に、余剰電解液５ｙを吸液する多孔質体６３を有する。このため、電池１に短周期での揺れや振動が加わった場合でも、多孔質体６３内に余剰電解液５ｙを保持し続ける。このため、実際には余剰電解液５ｙが残っているにも拘わらず、余剰電解液５ｙが枯渇したと誤検知されるのを抑制できる。従って、電池１の使用中においても、安定して余剰電解液５ｙの枯渇を検知することができる。
また枯渇センサ６０は、第１電極板６１と第２電極板部６２の間に、余剰電解液５ｙを吸液する多孔質体６３を有する。このため、電池１に短周期での揺れや振動が加わった場合でも、多孔質体６３内に余剰電解液５ｙを保持し続ける。このため、実際には余剰電解液５ｙが残っているにも拘わらず、余剰電解液５ｙが枯渇したと誤検知されるのを抑制できる。従って、電池１の使用中においても、安定して余剰電解液５ｙの枯渇を検知することができる。
【0039】
また本実施形態１では、ケース１０の一部が枯渇センサ６０の第２電極板部６２を兼ねているので、第２電極板部を別途設けなくても済み、枯渇センサ６０を小型化することができる。
また本実施形態１では、一対の枯渇センサ６０を、ケース底部１１の長手方向ＢＨの一端部１１ａ及び他端部１１ｂに設けているので、電池１が傾いたり、電池１に揺れや振動が加わっても、余剰電解液５ｙの枯渇を精度良く検知することができる。
また本実施形態１では、一対の枯渇センサ６０を、ケース底部１１の長手方向ＢＨの一端部１１ａ及び他端部１１ｂに設けているので、電池１が傾いたり、電池１に揺れや振動が加わっても、余剰電解液５ｙの枯渇を精度良く検知することができる。
【0040】
次いで、上記電池１の製造方法について説明する（図５～図７参照）。まず正極板３１、負極板３２及びセパレータ３３を積層して電極体３０を形成する。またケース蓋部材２２に、正極端子５０、負極端子５５及び一対の検知端子７０を固設する。そしてケース蓋部材２２に設けた正極端子５０及び負極端子５５に、電極体３０の正極タブ３０ａ及び負極タブ３０ｂにそれぞれ溶接して接続する（図５参照）。
【0041】
また別途、絶縁ホルダ４０を用意し、この絶縁ホルダ４０内に２つの多孔質体６３を収容し、接着剤により、多孔質体６３を絶縁ホルダ４０の底面の所定位置にそれぞれ固着させる。更にこの絶縁ホルダ４０内に、リード線７１が接続された２つの第１電極板６１を収容し、接着剤により、第１電極板６１を多孔質体６３にそれぞれ固着させる（図６参照）。次に図５に示したケース蓋部材２２等と一体とされた電極体３０を、図６に示した絶縁ホルダ４０内に挿入すると共に、第１電極板６１から延びるリード線７１を、ケース蓋部材２２に設けた検知端子７０にそれぞれ溶接して接続する（図７参照）。
【0042】
次にケース本体部材２１を用意し、図７に示した絶縁ホルダ４０で覆われた電極体３０をケース本体部材２１内に挿入し、ケース本体部材２１の開口２１ｃをケース蓋部材２２で塞ぐ。その際、絶縁ホルダ４０の底部を接着剤によりケース本体部材２１のケース底部１１に固着させる。これにより、第１電極板６１、多孔質体６３、絶縁フィルム部６４（絶縁ホルダ４０の一部）、及び、第２電極板部６２（ケース底部１１の一部）からなる枯渇センサ６０が形成される。
その後、ケース本体部材２１とケース蓋部材２２とをケース蓋部材２２の全周に亘って溶接してケース１０を形成する。次に電解液５を注液孔（不図示）を通じてケース１０内に注液し、この注液孔を封止部材（不図示）で封止する。その後は、この電池１に初充電やエージング、各種検査等を行う。かくして、電池１が完成する。
その後、ケース本体部材２１とケース蓋部材２２とをケース蓋部材２２の全周に亘って溶接してケース１０を形成する。次に電解液５を注液孔（不図示）を通じてケース１０内に注液し、この注液孔を封止部材（不図示）で封止する。その後は、この電池１に初充電やエージング、各種検査等を行う。かくして、電池１が完成する。
【0043】
（実施形態２）
次いで、第２の実施形態について説明する（図８参照）。なお、実施形態１と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。実施形態１の電池１では、一対の枯渇センサ６０をケース底部１１に設けた。これに対し、本実施形態２の電池１００では、一対の枯渇センサ１６０をケース側部（ケース短側壁部１５，１６）に設けている点が異なる。
次いで、第２の実施形態について説明する（図８参照）。なお、実施形態１と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。実施形態１の電池１では、一対の枯渇センサ６０をケース底部１１に設けた。これに対し、本実施形態２の電池１００では、一対の枯渇センサ１６０をケース側部（ケース短側壁部１５，１６）に設けている点が異なる。
【0044】
具体的には、本実施形態２の一対の枯渇センサ１６０も、静電容量式の枯渇センサであり、第１電極板（第１電極板部）１６１と、多孔質体１６３と、絶縁フィルム部１６４と、第２電極板部１６２とを有する。一対の枯渇センサ１６０のうち、一方の枯渇センサ１６０（図８参照）は、ケース短側壁部１５のうち、ケース底部１１の一端部１１ａ近傍の部位１５ａに設けられ、他方の枯渇センサ１６０は、ケース短側壁部１６のうち、ケース底部１１の他端部１１ｂ近傍の部位１６ｂに設けられている。各枯渇センサ１６０は、枯渇センサ１６０の長手方向ＤＨが電池厚み向ＣＨに一致し、枯渇センサ１６０の短手方向ＥＨが電池高さ方向ＡＨに一致し、かつ、枯渇センサ１６０の厚み方向（積層方向）ＦＨが電池幅方向ＢＨに一致する姿勢で、ケース短側壁部１５，１６に設けられている。
【0045】
枯渇センサ１６０のうち、第１電極板１６１、多孔質体１６３及び絶縁フィルム部１６４は、それぞれ実施形態１の第１電極板６１、多孔質体６３及び絶縁フィルム部６４と同様である。一方、第２電極板部１６２は、本実施形態２では、ケース短側壁部１５，１６の一部、具体的には、ケース短側壁部１５，１６のうち第１電極板１６１に対向する矩形状の部位である。本実施形態２でも、ケース１０が枯渇センサ１６０の第２電極板部１６２を兼ねている。
【0046】
本実施形態２の電池１００も、枯渇センサ１６０を備えるため、ケース底部１１に溜まっている余剰電解液５ｙが枯渇した場合に、これを検知することができる。また枯渇センサ１６０をケース１０内に設けているので、ケースの外部に枯渇センサを設けた場合のように、枯渇センサ１６０が邪魔にならず、電池１００の取り扱いが容易である。その他、実施形態１と同様な部分は、実施形態１と同様な作用効果を奏する。
【0047】
以上において、本発明を実施形態１，２に即して説明したが、本発明は実施形態１，２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１，２では、枯渇センサとして、第１電極板６１，１６１と第２電極板部６２，１６２との間に、多孔質体６３，１６３と絶縁フィルム部６４，１６４が介在する枯渇センサ６０，１６０を例示したが、これに限られない。例えば枯渇センサは、第１電極板６１，１６１と第２電極板部６２，１６２との間に、多孔質体６３，１６３のみが介在する形態としてもよい。
例えば実施形態１，２では、枯渇センサとして、第１電極板６１，１６１と第２電極板部６２，１６２との間に、多孔質体６３，１６３と絶縁フィルム部６４，１６４が介在する枯渇センサ６０，１６０を例示したが、これに限られない。例えば枯渇センサは、第１電極板６１，１６１と第２電極板部６２，１６２との間に、多孔質体６３，１６３のみが介在する形態としてもよい。
【符号の説明】
【0048】
１，１００ 電池（蓄電デバイス）
５ 電解液
５ｙ 余剰電解液
１０ ケース
１１ ケース底部
１１ａ （ケース底部の長手方向の）一端部
１１ｂ （ケース底部の長手方向の）他端部
３０ 電極体
６０，１６０ 枯渇センサ
６１，１６１ 第１電極板（第１電極板部）
６２，１６２ 第２電極板部
６３，１６３ 多孔質体
６４，１６４ 絶縁フィルム部
７０ 検知端子
５ 電解液
５ｙ 余剰電解液
１０ ケース
１１ ケース底部
１１ａ （ケース底部の長手方向の）一端部
１１ｂ （ケース底部の長手方向の）他端部
３０ 電極体
６０，１６０ 枯渇センサ
６１，１６１ 第１電極板（第１電極板部）
６２，１６２ 第２電極板部
６３，１６３ 多孔質体
６４，１６４ 絶縁フィルム部
７０ 検知端子
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】