专利名称：电源、充电装置以及充电系统的制作方法
技术领域：
本发明是涉及电源、充电装置以及充电系统的。
背景技术：
伴随着近年来各种便携式设备的普及和发展，希望进一步降低锂离子二次电池等的使用二次电池的电源的成本并提高其特性。在这种电源中，希望提高的特性之一就是快速充电特性。作为二次电池现有的充电方法，主要有定电流充电法、定电流·定电压充电法以及定电压充电法(参照专利文献1-4)。
定电流充电法是使充电电流一定那样控制充电电压，当充电电压达到预定的满充电电压(例如4.2V)后停止对二次电池充电的方法。在定电流充电法中如充电电压接近满充电电压，由于IR下降和极化带来的影响，充电效率变坏，所以充电量容易不够。特别是在进行快速充电时，这种倾向显著。另外在使用这种定电流充电法时，应补充电量，另外在达到了满充电电压后，在进行定电流充电使电压达到比该满充电电压更高的高电压时，在二次电池的正极和负极内，部分地处于过充电状态，具有发生电解质的分解和产生气体的问题。
另外，通常被用于锂离子二次电池充电的定电流·定电压充电法在进行定电流充电到充电电压达到满充电电压后，切换到根据该满充电电压的定电压充电，充电电流小于设定值的话，则停止充电。由此，与定电流充电相比，尽管容易解消充电量的不足，但是充电装置的电路变得复杂，成为成本高的原因。
另外，定电压充电法是将一定的充电电压供给二次电池的方法，通过适当地设定充电电压，不必担心使二次电池处于过充电状态，另外通过适当地设定充电时间和停止充电的电流值，可以得到充分的充电量，也能快速充电。另外，与定电流·定电压充电相比，充电装置的电路变得简单，可以期待降低成本。
专利文献1特开平5-111184公报专利文献2特开平7-296853公报专利文献3特开平8-45550公报专利文献4特开平5-21093公报但是，如果采用定电压充电法进行充电的话，在充电初期非常大的充电电流流向二次电池。发明者研究的结果是如果产生了这样大的充电电流，有时充电装置自身会产生大量的热，而在安全性方面发生问题。另外，如果这样的充电电流流向二次电池的话，在二次电池的阴极和阳极上电化学反应的不均匀性增大，产生部分过充电状态和与此同时产生的电解质的分解等。另外，在锂离子二次电池上，会发生在阳极上锂离子等的离子不完全插入这样的问题。例如，在锂离子没有完全插入到阳极上的情况下，产生锂的树枝状晶体的析出，成为伴随着充放电循环的大的容量恶化以及引起内部短路的原因。
发明内容
本发明是鉴于上述的课题，以提供即使在使用定电压充电法进行充电时，也可以抑制在充电初期流向二次电池的充电电流的电源、充电电源以及充电系统为目的。
涉及本发明的电源，包括具有一对电极的二次电池、和被连接到一对电极的至少一极性侧的电阻体。
涉及本发明的充电装置具有应与二次电池的一极性侧的电极电连接的第一端子、应与二次电池的另一极性侧的电极电连接的第二端子、在一对输出端子之间产生一定电压的定电压发生部件和电阻体，定电压发生部件的一输出端子与第一端子电连接，定电压发生部件的另一输出端子通过电阻体与第二端子电连接。
涉及本发明的充电系统，包括具有一对电极的二次电池、与二次电池的一极性侧的电极电连接的第一端子、与二次电池的另一极性侧的电极电连接的第二端子、在一对输出端子之间产生一定电压的定电压发生部件、和电阻体，定电压发生部件的一输出端子与第一端子电连接，定电压发生部件的另一输出端子通过电阻体与第二端子电连接。
根据本发明，利用来自定电压发生部件的定电压的施加进行二次电池充电时，在二次电池与定电压发生部件之间设置电阻体。所以在充电初期流向二次电池的充电电流比较大的情况下，利用因电阻体的电阻造成的电压下降，与没有电阻体的情况相比加在二次电池上的电压变低，抑制充电电流。另外，在充电结束期，向二次电池充电的充电电流变小的话，由于电阻体的电阻带来的电压降低变小，在二次电池上充分地加来自定电压发生部件的电压，可以进行充分的充电。
在此，优选二次电池是并联了多个二次电池元件。在这种情况下，容易得到容量大的电源。
另外，优选电阻体的电阻值为二次电池的直流内部电阻值的1.5-25倍。
满足这种条件的话，可以将充电时流向二次电池的电流值大致控制在50-5C。在此，二次电池的直流内部电阻值是通过利用1C-10C向二次电池通10秒的直流电流，测定其电压下降值，由电流值和电压下降之间的关系算出的值。
另外该电源具有收容二次电池的外装体；一端配置在外装体内而与二次电池的一极性侧的电极电连接，另一端突出到外装体之外的第一引出线；和一端配置在外装体内而与二次电池的另一极性侧的电极电连接，另一端突出到外装体之外的第二引出线；优选电阻体连接在第一引出线以及第二引出线中的至少一方的引出线的中途(途中)。
这样的电源、容易制造，还容易处理。
在此，电阻体如果连接在引出线中被收容在外装体内的部分的中途，由于引出线中露出到外部的部分与现有的电源相同，所以引出线与外部负荷和充电装置的连接容易。
另外，电阻体如果被连接在引出线露出到外装体之外的部分的中途，可以利用引出线的端部(外侧部)通过电阻体对二次电池进行充电，另外隔着电阻体而利用与端部相反侧的引出线的内侧部，可以不通过电阻体使二次电池放电。
另外，具体地说，电阻体可以由镍铜或铜锰等的合金类和导电性聚合物等的材料形成。
另外，作为二次电池，锂离子二次电池是适宜的。
如上述那样根据本发明，即使在进行定电压充电法的情况下，也可以提供能够抑制在充电初期在二次电池元件内流过的电流的电源、充电装置以及充电系统。
图1是表示涉及第一实施方式的电源、充电装置以及充电系统的模式图。
图2是沿图1的电源的YZ平面的截面图。
图3是沿图1的电源的XZ平面的方向图。
图4是表示图1的电源的制造工序的截面图。
图5是将电源的制造方法按照(a)、(b)的顺序表示的立体图。
图6是表示涉及第二实施方式的电源、充电装置以及充电系统的模式图。
图7是表示涉及第三实施方式的电源、充电装置以及充电系统的模式图。
符号说明10阴极(电极)；12引出线(第一引出线)；13电阻体；207电阻体；22引出线(第二引出线)；20阴极(电极)；40间隔体；50壳体(外装体)；61、62、63、64锂离子二次电池元件(二次电池元件)；80层叠体；85锂离子二次电池；87电解质溶液；90离子性液体；100、110、120电源；200、205低电压电源(定电压发生部件)；205a输出端子；205b输出端子；210充电装置；206a第一端子；206b第二端子；300、310、320充电系统。
具体实施例方式
以下，参照图纸，对于本发明的适宜的实施方式进行详细说明。另外，在以下的说明中在同一或者相当的部分上加注同一符号，省略重复的说明。
(第一实施方式)首先，对于具备本发明的锂离子二次电池的电源的实施方式，进行了说明。
图1是表示涉及本发明的第一实施方式的电源100的部分剖视立体图。另外，图2是图1的YZ面截面图。图3是图1的锂离子二次电池85、引出线12以及引出线22的ZX截面方向图。
涉及本实施方式的电源100是如图1-图3所示的那样，主要由锂离子二次电池85、将锂离子二次电池85以密封状态进行收容的壳体(外装体)50、用于连接锂离子二次电池85与壳体50的外部的引出线12以及引出线22构成。锂离子二次电池85以从上面起按顺序具有集电体15、锂离子二次电池元件(二次电池元件)61、集电体16、锂离子二次电池元件(二次电池元件)62、集电体15、锂离子二次电池元件(二次电池元件)63、集电体16、锂离子二次电池元件(二次电池元件)64、和集电体15，各二次电池元件被并联连接而构成1个二次电池。
(锂离子二次电池元件)锂离子二次电池元件61、62、63、64如图2所示的那样，分别由相互对向的板形阴极(电极)10以及板形阳极(电极)20、邻接配置在阴极10和阳极20之间的板状电绝缘性的间隔体40、含有电解质包含在阴极10、阳极20以及间隔体40中的电解质溶液(未图示)逐个地构成。
然后，按照阳极20与集电体16相接触，阴极10与集电体15相接触那样，将锂离子二次电池元件61-64进行层叠。在此，为了方便说明，确定阳极以及阴极以锂离子二次电池85放电时的极性为基准。由于在锂离子二次电池85充电时，电流的流动方向与放电时相反，所以阳极以及阴极相互掉换。
(阳极)阳极20是包含阳极活物质、导电辅助剂、粘结剂等的层。以下，对于阳极20进行说明。
阳极活物质只要是可以可逆地进行锂离子的吸收以及放出、锂离子的脱离以及插入，或者锂离子和该锂离子的对应阴离子(例如是ClO4-)的掺杂以及脱掺杂的话，不必进行特别的限定，可以使用与众所周知的用于锂离子二次电池元件上的材料相同的材料。例如，可以是天然石墨、人造石墨、中间相沥青炭微球(Meso-carbon microbeads)、中间相沥青炭纤维(Meso-carbon fiber)、焦炭类、玻璃类碳素、有机化合物烧制体等的碳素材料，Al、Si、Sn等可以和锂化合的金属，以SiO2、SnO2等氧化物作为主体的非晶化合物，钛酸铝(Li4Ti5O12)。
在其中，碳素材料是优选的，碳素材料的层间距离d002为0.335-0.338nm，而且碳素材料的结晶粒的大小Lc002为30-120nm是更优选的。作为满足这样的条件的碳素材料可以有人造石墨、MCF(中间相沥青炭纤维)等。另外，上述的层间距离d002以及结晶粒的大小Lc002，可以通过X线衍射法求得。
关于导电辅助剂，只要是可以使阳极20的导电性良好的话，不必特定地限制，可以使用众所周知的导电辅助剂。例如可以是，碳黑类、碳素材料、铜、镍、不锈钢、铁等的金属微粉，碳素材料以及金属微粉的混合物，ITO等的导电性氧化物。
关于粘结剂，只要是可以将上述的阳极活物质的粒子和导电辅助剂的粒子与集电体16相粘接的话，就不必特别地限定，可以使用众所周知的粘结剂。例如可以是聚氟化乙烯叉(PVDF聚偏氟乙烯)、聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-全氟代烷基乙烯基醚共聚物(PEA)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFEPolychlorotrifluoreethylene)、乙烯-三氟氯乙烯聚合物(ECTFE)、聚氟乙烯(PVF)等的氟树脂以及苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)等。
关于与阳极20粘接的集电体16的材料，只要是通常用作锂离子二次电池元件的阳极用集电体的金属材料的话，不必作特别的限定，例如可以是铜或镍等。如图1以及图3所示的那样，在集电体16的端部，形成各个集电体分别向外侧延伸的舌状部16a。各个舌状部16a被束成一束，与后述的引出线22电连接。
(阴极)阴极10是包含阴极活物质、导电辅助剂、粘结剂等的层。以下，对于阴极10，进行说明。
对于阴极活物质，只要是可以可逆地进行锂离子的吸收以及放出、锂离子的脱离以及插入(插入)，或者锂离子和该锂离子的对应阴离子(例如是ClO4-)的掺杂以及脱掺杂的话，不必进行特别的限定，可以使用众所周知的电极活物质。例如可以是钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锂锰尖晶石(LiMn2O4)、以及用一般式LiNixCoyMnzO2(x+y+z＝1)表示的复合金属氧化物，锂钒化合物(LiV2O5)、橄榄石型LiMPO4(其中M表示Co、Ni、Mn或Fe)，钛酸锂(Li4Ti5O12)等的复合金属氧化物。
被含在阴极10里的阴极活物质以外的各个构成要素可以使用与构成阳极20的物质相同的物质。另外，即使在阴极10中，含有与阳极20相同的电子传导性的粒子也是优选的。
关于与阴极10相粘接的集电体15，只要是通常可以用作锂离子二次电池元件的阴极用集电体的金属材料的话，不必作特别的限定，例如可以是铝等。如图1以及图3所示的那样，在集电体15的端部，形成各个集电体分别向外侧延伸的舌状部15a。各个舌状部15a被束成一束，与后述的引出线12的内侧部12a电连接。所以，锂离子二次电池85是锂离子二次电池元件61、62、63、64并列连接的二次电池。
(间隔体)关于阳极20和被配置在阴极10之间的间隔体40，只要是由具有电气绝缘性的多孔体形成的话，则不需进行特别进行限定，所以可以使用被用于锂离子二次电池元件的间隔体。例如，作为具有电气绝缘性的多孔体，可以是聚乙烯、聚丙烯或者聚烯烃形成的薄膜的层叠体和上述树脂的混合物的延伸膜，或者由选自包括纤维素、聚酯以及聚丙烯的群中的至少1种构成材料组成的纤维无纺布。
在此，如图3所示，对于各二次电池元件61-64，按照间隔体40、阳极20、阴极10的顺序，面积逐渐变小，阳极20的端面比阴极10的端面向外侧突出，间隔体40的端面比阳极20以及阴极10的端面还向外侧突出。
由此，即使由于制造时的误差等，各层在与层叠方向相交叉的方向多少发生位置偏移的情况下，在各个锂离子二次电池元件61-64中，也容易使阴极10的整个面与阳极20相对。所以，从阴极10放出的锂离子通过间隔体40被充分地摄入阳极20。在锂离子不被充分地摄入阳极20的情况下，没有被充分摄入阳极20的锂离子析出而电能的载流子减少，所以有时电池的能量容量会变差。另外，间隔体40比阴极10和阳极20大，由于从阴极10以及阳极20的端面突出，所以由于阴极10以及阳极20接触所引起的短路也被降低了。
(电解质溶液)电解质溶液被含在阳极20以及阴极10以及间隔体40的孔的内部。电解质溶液不作特别限定，可以使用众所周知的被用于锂离子二次电池元件的电解质溶液(电解质水溶液、使用有机溶剂的电解质溶液)。但是，电解质水溶液由于电化学分解电压低，可以将充电时的耐电压限制得低，所以使用有机溶剂的电解质溶液(非水电解质溶液)是优选的。作为锂离子二次电池元件的电解质溶液，可以适宜地使用将锂盐溶解于非水溶剂(有机溶剂)的溶液。作为锂盐，例如可以使用LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiCF3、CF2、SO3、LiC(CF3SO2)3、LiN(CF3SO2)2、LiN(CF3CF2SO2)2、LiN(CF3SO2)(C4F9SO2)、LiN(CF3CF2CO)2等。另外，这些盐既可以单独使用一种，也可以2种以上并用。
另外，作为有机溶剂，可以使用众所周知的被用于锂离子二次电池元件的溶剂。例如，作为优选的可以举出碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯等。既可以单独地使用这些，也可以以任意的比例混合2种以上而使用。
另外，在本实施方式中，电解质溶液除了液态之外可以是通过添加凝胶化剂而得到的凝胶状电解质。另外，替代电解质溶液，也可以含有固体电解质(由固体高分子电解质或者离子传导性无机材料组成的电解质)。
(引出线、电阻体)如图1所示，引出线12(第一引出线)以及引出线(第二引出线)22，呈带状的外形，从壳体50内通过密封部50b向外部突出。这样，电阻体13被连接在引出线12的中间。
具体地说，引出线12具有比电阻体13更靠壳体50侧的内侧部12a和夹着电阻体13位于壳体50的相反侧的外侧部12b，在内侧部12a与外侧部12b之间连接电阻体13。
内侧部12a从壳体50的内侧通过壳体50的密封部50b延伸到壳体50的外部，由金属等的导体材料形成。如图3所示，通过电阻焊接，将内侧部12a的距锂离子二次电池85近的部分的端部与各个集电体15、15、15的各个舌形部15a、15a、15a接合，该内侧部12a通过各个集电体15与各个阴极10电连接。如图1以及图3所示，在该内侧部12a上被壳体50的密封部50b夹着的部分，被提高密封性的树脂等绝缘体14所覆盖。作为内侧部12a，可以采用众所周知的导体材料，例如铝等。
电阻体13与内侧部12a的露出于壳体50的外侧的部分的前端连接。作为电阻体13，可以采用众所周知的电阻体材料，例如钛、不锈钢、镍铜合金、镍铬合金、铜锰合金等。另外，电阻体13的电阻值虽然没有特别地限定，但是从将充电时流向锂离子二次电池85的电流值抑制在50-5C的观点看，优选该电阻值是锂离子二次电池85的的直流内部电阻的1.5-25倍。在此，直流内部电阻是测定在1C-10C将直流电流向锂离子二次电池85通电10秒时的电压下降值，由电流值和电压下降之间的关系算出来的值。
所以，电阻体13的引出线突出方向的长度和与电阻体13的引出线突出方向相垂直的方向的截面积与电阻体13的比电阻相对应，电阻体13的电阻值可以按照满足上述条件那样进行确定。
外侧部12b与电阻体13的端部接触，再从电阻体13向前延伸。外侧部12b的材料可以使用与内侧部12a相同的材料。
另外，引出线22的壳体50内的端部与集电体16、16的舌形部16a、16a焊接，通过各集电体16与各阳极20电连接。作为引出线22例如可以使用铜或镍等的导电材料。
另外，在壳体50的密封部50b上，引出线22也分别被提高密封性的绝缘体14所覆盖。虽然绝缘体14的材质没有特别地限定，但是优选例如分别由合成树脂形成。引出线12与引出线22在与锂离子二次电池85的层叠方向相垂直的方向上分开。
关于壳体50，只要是可以将锂离子二次电池85密封，防止空气和水分进入壳体内部的话即可，可以使用用于众所周知的锂离子二次电池的壳体。例如，可以使用将环氧树脂等的合成树脂或铝等金属薄片作成树脂叠片的材料。如图1所示，壳体50是将矩形的可弯曲的薄片51C在长度方向的近似中央部分对折而形成的，将锂离子二次电池85从层叠方向(上下方向)的两侧夹着。在被对折了的薄片51C的端部之中，除了折回部分50a之外的3边的密封部分50b通过热封或者粘结剂粘接，锂离子二次电池85被密封在内部。另外，壳体50通过在密封部50b上与绝缘体14粘接，将引出线12、22进行密封。
(制造方法)接下来，对于上述的电源100的制造方法一个例子，进行说明。
首先，分别调制包含用于形成作为阳极20以及阴极10的电极层的构成材料的涂布液(浆)。阳极用的涂布液是具有前述阳极活物质、导电辅助剂、粘结剂等的溶剂，阴极用涂布液是是具有前述阴极活物质、导电辅助剂、粘结剂等的溶剂。作为用于涂布液的溶剂，只要可以溶解粘结剂，将活物质以及导电辅助剂分散，不必进行特别的限定。例如，可以使用N-甲基-2-吡咯烷酮，N、N-2甲基甲酰胺等。
接下来，准备铝等的集电体15以及铜或镍等的集电体16。这样，如图4所示，在集电体15的一面上涂覆阴极用涂布液并使其干燥而形成阴极10，而且，冲裁出具有舌形部15a的矩形形状，得到2个图4所示的两端用的2层层叠体120。同样的，在集电体15的两面上涂覆阴极用涂布液并使其干燥而在两面形成阴极10，而且，冲裁出具有舌形部15a的矩形形状，得到1个阴极用的3层层叠体130。另外，在集电体16的两面上涂覆阳极用涂布液并使其干燥而在两面形成阳极20并冲裁出具有舌形部16a的矩形形状，得到2个阳极用的3层层叠体140。在此，向集电体涂覆涂布液时的方法没有特别的限定，与集电体用的金属板的材质和形状等相对应而进行适当的确定即可。例如，可以举出金属掩模印刷法、静电涂装法，浸涂法、喷涂法、滚涂法、刮板法、照相凹版涂布法、丝网印刷法等。在涂覆后，根据需要通过平版压制机、压辊等进行压延处理。另外在舌形部15a、16a的两面不形成阴极10和阳极20。
在此，如图3以及图4所示的那样，使这些2层层叠体120以及3层层叠体130的阴极10的尺寸比3层层叠体140的阳极20的矩形的尺寸要小。
接下来，准备间隔体40。间隔体40是将有绝缘性的多孔材料切成比3层层叠体140的阳极20的矩形大的矩形而制成。
接下来，将2层层叠体120、3层层叠体130、3层层叠体140，按照将间隔体40夹在各中间那样，按照图4的顺序，即，以2层层叠体120/间隔体40/3层层叠体140/间隔体40/3层层叠体130/间隔体40/3层层叠体140/间隔体40/2层层叠体120那样的顺序进行层叠，通过夹着层叠方向的两侧的面内中央部分进行加热，得到具有图3那样的层叠结构的层叠体构造体85a。
这时，按照各个间隔体40的一个面与阴极10相接触，另一个面与阳极20相接触那样配置层叠构造体的各层。另外，在该层叠构造体上，阳极用的3层层叠体140的端面比2层层叠体120以及3层层叠体130的端面向外侧突出，间隔体40的端面比3层层叠体140的端面向外侧突出那样，配置2层层叠体120、3层层叠体140、3层层叠体130和间隔体40。
接下来，制成如图1以及图3所示的那样的引出线22以及在中途具有电阻体13的引出线12。引出线22可以用众所周知的方法，例如将金属板切成长条形那样很容易地制成。另外，在中途具有电阻体13的引出线12，例如可以通过将作为电阻体的细长板的镍铜合金板的两个侧面夹持在一对镍板的侧面之间，将各个侧面彼此通过电阻焊接等进行接合，将接合后的板在与结合面垂直的方向上切成长方形那样方便地形成。
然后，如图3所示的那样，用树脂等的绝缘体14覆盖引出线12的内侧部12a中的距离电阻体13近的部分以及引出线22的一部分。
接下来，如图3所示，将层叠构造体85a的各个舌形部15a与引出线12的内侧部12a焊接，将各个舌形部16a与引出线22的端部焊接。
由此，完成连接了引出线12以及引出线22的图3所示的层叠构造体85a。
接下来，对于壳体50的制作方法的一个例子进行说明。首先，如图5(a)所示，准备用热粘接性树脂层将铝迭层的矩形薄片51B。
接下来，在薄片51B的中央的虚线处进行折弯而重合，如图5(b)所示，仅仅将2边的密封部50b、50b使用例如密封机等在规定的加热条件下，以所希望的密封宽度进行热密封。由此，可以得到形成有为了导入层叠构造体的开口部50c的袋状壳体50f。
然后，向具有开口部50c的状态下的壳体50f的内部，插入连接有引出线12以及引出线22的层叠构造体85a。接下来，在真空容器内向壳体50f内注入电解质溶液使层叠构造体85a浸入电解质溶液，将层叠构造体85a作为锂离子二次电池85。其后，引出线12、引出线22的一部分分别从壳体50f内部向外部突出，而且在引出线12的电阻体13整体露出到外部的状态下(参照图1)，使用密封机82，将壳体50f的开口部50c进行密封。这时，用开口部50c将引出线12、22的被绝缘体14覆盖的部分夹住后进行密封。由此，完成电源100的制作。
(充电方法)接下来，对于这种电源100的锂离子二次电池85的充电方法以及涉及本实施方式的充电系统300进行说明。用于这种电源100的锂离子二次电池85的充电的充电装置200具有定电压电源205以及一对端子206a、206b。
定电压电源205在一对输出端子205a、205b之间发生设定的例如4.2V的直流定电压。然后，作为正极的输出端子205a与端子206a电连接，作为负极的输出端子205b与端子206b电连接。
而且，一方面，这样的充电装置200的端子206a与引出线22的露出部电连接，另一方面，端子206b与引出线12的外侧部12b电连接。
在此，电源100以及充电装置200构成充电系统300。
这样，由定电压电源205施加规定的例如4.2V的定电压的话，开始进行电源100的锂离子二次电池85的各个锂离子二次电池元件61、62、63、64的充电。
在此，在充电初期，在各锂离子二次电池元件的充电容量低，流向锂离子二次电池元件的充电电流比较大的情况下，由于电阻体13的电阻带来的电压下降，与没有电阻体13的情况相比，被加在锂离子二次电池85的各个锂离子二次电池元件61-64的电压比定电压电源205的电压低，可以抑制充电电流。另外，在充电结束期，如果锂离子二次电池85的容量变高，而流向各个锂离子二次电池元件61-64的充电电流变少，由于电阻体13的电阻带来的电压下降变小，向锂离子二次电池元件61-64充分地加上来自定电压电源205的电压，可以进行充分的充电。
另外，在使被这样充电的锂离子二次电池85放电的情况下，可以使用引出线12的外侧部12b作为端子。另外，在引出线12的内侧部12a上将露出到壳体50的外侧的部分12aa作为端子进行放电的话，可以不发生由电阻体13的影响带来的电压下降而进行放电。
另外，在本实施方式中，虽然锂离子二次电池85具有4个作为单位电池的锂离子二次电池元件，但是锂离子二次电池元件既可以比4个更多，也可以小于等于3个，例如也可以是1个。
(第二实施方式)接下来，参照图6，对于涉及本发明的第二实施方式的电源以及充电系统进行说明。涉及本实施方式的电源110与第一实施方式的电源100不同的点是在引出线12上，电阻体13被设在壳体50内。在该情况下，引出线12的外侧部12b从壳体50中向外部延伸。在此，电源110以及充电装置200构成充电系统310。
即使在这样的电源110上，通过进行与第一实施方式相同的充电，也具有与第一实施方式同样的作用效果。另外，由于引出线12中露出于壳体50之外的部分是与与从前相同的形态，在放电时可以方便地进行与外部负荷的连接和与充电装置的连接。
(第三实施方式)接下来，参照图7，对于涉及第三实施方式的电源的充电装置以及充电系统进行说明。本实施方式的电源120与第一实施方式不同的点是在引出线12的中途不连接电阻体13。另外，第三实施方式的充电装置210与第一实施方式的充电装置200不同的点是在输出端子205b和端子206b之间连接有电阻体207。该电阻体207的电阻值和比电阻等是与第一实施方式的电阻体13相同的。在此，电源120以及充电装置210构成充电系统320。
根据本实施方式的充电装置以及充电系统，即使在将不包括电阻体13的具有现有的锂离子二次电池的电源120定电压充电时，通过电阻体207，可以与第一实施方式相同，抑制充电初期的充电电流。
另外本实施方式不限于上述实施方式，而可进行各种各样的变形。
例如，虽然在第一、第二实施方式中，电阻体13被设置在引出线12的中途，但是可以替代它而在引出线22的中途设置电阻体13，也可以在引出线12的中途以及引出线22的中途分开地设置电阻体13。
另外，虽然在第三实施方式中，在充电装置210上，电阻体207连接在负极的输出端子205b和端子206b之间，但是也可以连接在正极的输出端子205a和端子206a之间。另外，电阻体207也可以连接在负极的输出端子205b和端子206b之间以及正极的输出端子205a和端子206a之间双方。
另外，虽然在实施实施方式中，采用锂离子二次电池元件作为二次电池元件，但是除此之外例如可以适用镍氢电池等。
(实施例)以下，虽然举出实施例以及对照例，对于本发明进行更加详细地说明，但是本发明并不限定于这些实施例。
通过以下的顺序，制作了具有锂离子二次电池的电源。在此，使用具有12层锂离子二次电池元件的锂离子二次电池。
(实施例1)首先，根据以下顺序制作阴极层叠体。首先，准备LiMn0.33Ni0.33Co0.34O2(下标的数字是原子比)作为阴极活物质，准备乙炔炭黑作为导电辅助剂，准备聚氟化乙烯叉(PVdF)作为粘接剂，其重量比按照阴极活物质∶导电辅助剂∶粘接剂＝90∶6∶4那样用行星搅拌机进行混合分散后，在这之内适量地混合作为溶剂的NMP而进行粘度调整，调整浆状的阴极用的涂布液(浆)。
接下来，准备铝箔(厚度20μm)，通过刮板法(doctor blade)以活物质密度为5.5mg/cm2那样在该铝箔上涂覆阴极用涂布液后，使其干燥。接下来，通过压辊按照使涂布后的阴极层的空孔率为28％那样进行压制，冲裁成阴极面的大小为17×32mm而且具有规定的舌形端子的形状，形成阴极层叠体。在此，作成仅仅在一面上形成有阴极的阴极层叠体和在两面上形成有阴极的阴极层叠体。
接下来，通过以下的顺序制作阳极层叠体。首先，使用天然石墨(BTR制、MSG)作为阳极活物质，使用PVdF作为粘接剂，按照其重量比为阳极活物质∶粘接剂＝95∶5那样配合而用行星搅拌机混合分散后，将NMP作为溶剂适当地投入其中而进行粘度调节，由此对浆状的阳极用涂布液进行调整。
接下来，准备作为集电体的铜箔(厚度15μm)，通过刮板法以阳极的活物质密度为3.0mg/cm2那样在铜箔的两面涂覆阳极用的涂布液，使其干燥，而得到阳极层叠体。然后，使用压辊按照阳极层的空孔率为30％那样进行压制。冲裁成阳极面的大小为17×32mm而且具有规定的舌形端子的形状，形成阳极层叠体。
接下来，将聚烯烃制的多孔体的多孔膜(厚度25μm，强风通气时间为100s)冲裁为18mm×33mm的大小，而制成间隔体。
接下来，将阳极层叠体和阴极层叠体按照将间隔体夹在其间那样顺次地层叠，得到具有12层锂离子二次电池元件的层叠构造体，从两个端面将其热压接而固定。在此，按照在层叠构造体的最外层上配置在一面上形成了阴极的阴极层叠体那样层叠。
接下来，将非电解质溶液按照以下那样调整。将碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)按照体积比为2∶1∶7那样混合而作为溶剂。接下来，将LiPF6按照浓度为1.5mol/dm3那样溶解在溶剂内。再按照相对于该溶液100重量部而添加3重量部的1，3-丙烷磺酸内酯(propane sultone)后，制成非水电解质溶液。
接下来，准备将铝叠片薄膜(alumi-laminate film)形成为袋状的壳体，插入层叠构造体，在真空槽中注入非水电解质溶液，将层叠构造体含浸在非水电解质溶液。在那之后，在减压的状态下，按照舌形端子的一部分从外装体突出的方式，将外装体的入口部密封，通过进行初期的充放电，得到具有容量为50mAh的层叠型锂离子二次电池的电源。
然后，在得到的电源的锂离子二次电池的阳极侧的端子和定电压充电装置的负极端子之间连接0.8Ω的电阻体，在室温下以4.2V的定电压进行充电，进行循环试验。另外，充电在电流值达到了0.05C时结束，以10C(500mA)进行放电，端子电压达到2.5V后结束放电。另外，本锂离子二次电池的直流内部电阻值为0.170Ω。
其结果是在充电时的最大电流为1.2A，100个循环后的容量维持率为92.1％。
(对照例1)
除了不在锂离子二次电池和定电压充电装置之间连接电阻体之外，与实施例1同样地进行锂离子二次电池的充电。
其结果是在充电时的最大电流为6A，100个循环后的容量维持率为57.7％。
权利要求
1.一种电源，其特征在于，包括具有一对电极的二次电池；和电连接到所述一对电极的至少一极性侧上的电阻体。
2.如权利要求1所述的电源，其特征在于，所述二次电池并联连接有多个二次电池元件。
3.如权利要求1所述的电源，其特征在于，所述电阻体的电阻值为所述二次电池的直流内部电阻值的1.5～25倍。
4.如权利要求1所述的电源，其特征在于，包括收容所述二次电池的外装体；一端配置在所述外装体内并与所述二次电池的一极性侧的电极电连接，另一端突出到所述外装体之外的第一引出线；和一端配置在所述外装体内并与所述二次电池的另一极性侧的电极电连接，另一端突出到所述外装体之外的第二引出线，所述电阻体连接在所述第一引出线以及所述第二引出线中的至少一方的引出线的中途。
5.如权利要求4所述的电源，其特征在于，所述电阻体连接于在所述第一引出线以及所述第二引出线中的至少一方的引出线中收容在所述外装体内的部分的中途。
6.如权利要求4所述的电源，其特征在于，所述电阻体连接于在所述第一引出线以及所述第二引出线中的至少一方的引出线中露出在所述外装体外的部分的中途。
7.如权利要求1所述的电源，其特征在于，所述二次电池是锂离子二次电池。
8.一种充电装置，其特征在于，包括与二次电池的一极性侧的电极电连接的第一端子；与所述二次电池的另一极性侧的电极电连接的第二端子；在一对输出端子之间产生一定的电压的定电压发生部件；和电阻体，所述定电压发生部件的一输出端子与所述第一端子电连接，所述定电压发生部件的另一输出端子通过所述电阻体与所述第二端子电连接。
9.一种充电系统，其特征在于，包括具有一对电极的二次电池；与所述二次电池的一极性侧的电极电连接的第一端子；与所述二次电池的另一极性侧的电极电连接的第二端子；在一对输出端子之间产生一定的电压的定电压发生部件；和电阻体，所述定电压发生部件的一输出端子与所述第一端子电连接，所述定电压发生部件的另一输出端子通过所述电阻体与所述第二端子电连接。
全文摘要
本发明是涉及电源、充电装置以及充电系统的，该二次电池包括具有一对电极的锂离子二次电池元件和与一对电极的至少一极性侧电连接的电阻体(13)。
文档编号H01M10/42GK1667866SQ20051005377
公开日2005年9月14日 申请日期2005年3月11日 优先权日2004年3月12日
发明者小川和也, 饭岛刚, 丸山哲 申请人:Tdk株式会社