密闭型二次电池的变形检测传感器、以及密闭型二次电池的制作方法

本公开涉及一种密闭型二次电池的变形检测传感器、以及安装有该变形检测传感器的密闭型二次电池。

背景技术：

近年来，以锂离子二次电池为代表的密闭型二次电池(以下有时简称为“二次电池”)，不仅用作移动电话、笔记本电脑等便携设备的电源，还可用作电动汽车、混合动力车等电动车辆用的电源。构成二次电池的单电池(cell)具备：将在中间隔着隔膜的正极和负极卷绕或者层叠而成的电极组、以及收容该电极组的外装体。一般而言，作为外装体而使用层压膜、金属罐，并在其内部的密闭空间中与电解液一起地收容电极组。

二次电池在如上述的电动车辆用的电源那样的需要高电压的用途中，以包含多个单电池的电池模块或者电池组的方式使用。在电池模块的情况下，串联连接的多个单电池收容于壳体内，例如四个单电池呈两并两串或者四串进行连接。另外，在电池组的情况下，除了串联连接的多个电池模块，控制器等各种设备也收容于壳体内。在用于电动车辆用的电源的二次电池中，电池组的壳体形成适合车载的形状。

在上述二次电池中，若电解液由于过充电等而分解，则存在伴随着其分解气体所导致的内压上升，使单电池膨胀，并使二次电池变形的问题。在这种情况下，如果充电电流或者放电电流未停止则会导致起火，最坏的结果为导致二次电池破裂。因而，在防止二次电池破裂的方面，重要的是高灵敏度地检测单电池的膨胀导致的二次电池的变形，以使得能够适时地停止充电电流、放电电流。

在专利文献1中，其技术方案构成为，在相邻的电池间的间隙配置有带金属框的隔片、以及安装于隔片的压力传感器，当电池膨胀时，电池与传感器接触，能够检测出电池膨胀。但是，在该结构中，由于仅使压力传感器与电池接触，因此有可能由于振动等外部干扰而发生位置偏移、应力集中，在检测精度上产生偏差。

在专利文献2中公开了一种变形检测传感器，所述变形检测传感器构成为，包含高分子基质层和检测部，其中，所述高分子基质层含有配置于相邻的电池之间、或者电池与壳体之间的磁性填料，所述检测部检测伴随着高分子基质层的变形导致的外场变化。但是，在该结构中，由于来自电池的压力仅施加于高分子基质层，因此有可能由于振动等外部干扰而发生位置偏移、应力集中，在检测精度上产生偏差。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2015-138649号公报

专利文献2：国际公开第2016/0002454号

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本公开鉴于如上所述的情况而完成的，其目的在于，提供一种密闭型二次电池的变形检测传感器，其即使被施加振动等外部干扰，也提高检测的稳定性，并提高传感器灵敏度。

(二)技术方案

本公开为了实现上述目的而采取如下的技术方案。

本公开的密闭型二次电池的变形检测传感器具备：高分子基质层，其安装于构成电池的部件中的变形检测对象部件；配合部件，其与所述变形检测对象部件一起夹持所述高分子基质层；隔层，其与所述高分子基质层一起夹持于所述变形检测对象部件与所述配合部件之间；以及检测部，其检测对应所述高分子基质层的变形而产生的外场的变化，在从所述配合部件观察的俯视图中，当将所述变形检测对象部件中的用于安装所述高分子基质层及隔层的设置面的面积设定为c，将所述设置面与所述高分子基质层的接触面积设定为a，将所述设置面与所述隔层的接触面积设定为b时，成立0.15≦(a+b)/c≦1的关系。

根据该结构，是在变形检测对象部件与配合部件之间夹持有高分子基质层及隔层的结构，隔层维持变形检测对象部件与配合部件的位置关系，因此能够提高基于因振动引起的位置偏移的检测稳定性。

附图说明

图1a是示意性地表示本公开的第一实施方式的密闭型二次电池的变形检测传感器的立体图。

图1b是沿着图1a中的a-a线的剖视图。

图2a是对于实施例1示出变形检测对象部件的设置面、隔层以及高分子基质层的配置的俯视图。

图2b是表示变形检测对象部件的设置面、隔层、高分子基质层的关系的剖视图。

图3a是对于实施例2示出变形检测对象部件的设置面、隔层以及高分子基质层的配置的俯视图。

图3b是对于实施例3示出变形检测对象部件的设置面、隔层以及高分子基质层的配置的俯视图。

图3c是对于比较例1示出变形检测对象部件的设置面、隔层以及高分子基质层的配置的俯视图。

图4a是对于变形例示出变形检测对象部件的设置面、隔层以及高分子基质层的配置的俯视图。

图4b是对于变形例示出变形检测对象部件的设置面、隔层以及高分子基质层的配置的俯视图。

图5是示意性地表示第一实施方式的密闭型二次电池的变形检测传感器的剖视图。

具体实施方式

以下对本公开的实施方式进行说明。

(第一实施方式)

在图1a及图1b所示的密闭型二次电池2上安装有对二次电池2的变形进行检测的变形检测传感器5。变形检测传感器5具有高分子基质层3、检测部4。构成该二次电池2的单电池具有在密闭的外装体21的内部收容有电极组22的结构。关于本实施方式的电极组22，将正极23和负极24在它们之间隔着隔膜25层叠而构成，该层叠体与电解液一起内置于外装体21。在正极23和负极24上分别连接有导线，通过使它们的端部向外装体21的外部突出而构成电极端子。

本实施方式的二次电池2是使用铝层压箔等层压膜作为外装体21的层压电池，具体而言，是容量为1.44ah的层压型锂离子二次电池。外装体21具有多个壁部、以及形成于周围三边的熔接部29，作为整体形成为薄型的长方体形状。x、y及z方向分别相当于二次电池2的长度方向、宽度方向以及厚度方向。

在图1a及图1b中，仅示出一个作为单电池的二次电池2，但在如电动车辆用的电源那样需要高电压的用途的二次电池2中，以包含多个单电池的电池模块的方式使用。在电池模块中，多个单电池构成电池组并收容于壳体11内。一般而言，装配于车辆的电池模块以电池组的方式使用。在电池组中，多个电池模块串联连接，它们与控制器等各种设备一同收容在壳体内。电池组的壳体形成为适合车载的形状，例如与车辆的底板形状匹配的形状。二次电池2收容于壳体11。

高分子基质层3贴附于二次电池2的外装体21。高分子基质层3分散地含有根据该高分子基质层3的变形而对外场赋予变化的磁性填料。并且，检测部4检测伴随着该高分子基质层3的变形导致的外场变化。本实施方式的高分子基质层3由能够对应二次电池2的膨胀而柔软地变形的弹性体材料形成为片状。当由于二次电池2的膨胀而在外装体21发生变形时，伴随着该变形而使高分子基质层3变形，利用检测部4检测伴随着该高分子基质层3的变形导致的外场的变化，并基于该变化而能够高灵敏度地检测二次电池2的变形。

在本实施方式中，高分子基质层3及隔层6夹持在壳体11、与收容于壳体11的二次电池2的外表面(外装体21)之间。高分子基质层3安装于构成电池的部件中的作为变形检测对象部件的外装体21。壳体11是与作为变形检测对象部件的外装体21一起夹持高分子基质层3的配合部件。隔层6与高分子基质层3一起夹持在变形检测对象部件(外装体21)与配合部件(壳体11)之间。检测部4固定于配合部件(壳体11)的外侧，因此维持与高分子基质层3及变形检测对象部件(外装体21)的位置关系。在本实施方式中，比起未作用外力的自然状态下的高分子基质层3及隔层6的厚度，变形检测对象部件(外装体21)与配合部件(壳体11)之间的距离设定为较窄，由此，高分子基质层3及隔层6以被外装体21与壳体11压缩的状态被夹持，但并不限定于此。例如，也可以设定为高分子基质层3及隔层6未被压缩的状态。

如图2a及图2b所示，在从配合部件(11)观察的俯视图中，当将变形检测对象部件(外装体21)中的用于安装高分子基质层3和隔层6的设置面f3的面积设定为c，将设置面f3与高分子基质层3的接触面积f1设定为a，将设置面f3与隔层6的接触面积f2设定为b时，成立0.15≦(a+b)/c≦1的关系。在图2a所示的例子中，(a+b)/c＝0.9。如果(a+b)/c＜0.15，则伴随着接触面积减少，隔层6维持变形检测对象部件与配合部件的位置关系的效果不充分。在设置面f3全部贴附了高分子基质层3及隔层6的情况下，(a+b)/c＝1。

如图2b所示，设置面f3是变形检测对象部件(外装体21)中的与配合部件(壳体11)面对的面，在俯视图中，是指与安装有高分子基质层3及隔层6的部位连续的面。因而，面f4虽然是变形检测对象部件(外装体21)中的与配合部件(壳体11)面对的面，但在俯视图中与安装有高分子基质层3及隔层6的部位未连续，面f4不能称为设置面。

可以举出各种隔层6的配置图案。例如，在图3a所示的例子中，(a+b)/c＝0.5。避开高分子基质层3的周围的一定区域配置有隔层6。在图3b所示的例子中，(a+b)/c＝0.18。在图4a所示的例子中，以与高分子基质层3邻接的方式配置有隔层6。在图4b所示的例子中，在高分子基质层3的周围以分离的方式配置有多个隔层6。虽然在图4b中也具有效果，但优选如图2a、图3a～b、图3a那样，在俯视图中隔层6呈包围高分子基质层3的环状配置。这是由于能够支撑并承受来自所有的方向的力。

此外，在图3c所示的例子是比较例，没有隔层6，a/c＝0.11。

在本实施方式的图2a所示的例子中，将作为隔层6的硅树脂(东丽康宁公司(東レダウ社)生产的se1740)(在90×30×2mm的中心冲裁出φ20×2mm)、和作为高分子基质层3的磁性硅树脂(φ10×2mm)贴附在1.44ah的单电池(尺寸：长度90×宽度30×厚度4mm)的外装体21上。将这些树脂部件和电池收纳于电池壳体11(120×60×6mm)内，将作为检测部4的磁性传感器(旭化成微电子株式会社(旭化成エレクトロニクス社)生产的eq-431l)以置于磁性硅树脂的中心的上方的位置的方式设置于电池壳体。

优选隔层6以不阻碍高分子基质层3变形的方式进行变形。因而，优选地，当设定高分子基质层3的弹性率为ma，设定隔层6的弹性率为mb时，成立0.02≦mb/ma≦500的关系。如果0.02＞mb/ma，则存在的问题为，由于振动而使隔层6追随其达到无法维持变形检测对象部件与配合部件的位置关系的程度，进而产生位置偏移。如果mb/ma＞500，则存在的问题为，隔层6难以追随振动而进行滑动，产生位置偏移。

尤其优选mb≦ma。如果是该关系，则当高分子基质层3要随着变形检测对象部件(外装体21)的变形而变形时，由于隔层6不阻碍其变形而且一起进行变形，因此容易确保灵敏度。另外，如果mb≦ma，则基于隔层6的支撑面积越多越好，因此优选0.4≦(a+b)/c≦1，更优选0.7≦(a+b)/c≦1。

如下面那样测量弹性率。将所制作的作为高分子基质层3的磁性硅树脂切出φ30×10mm的大小，并放入25℃的恒温槽中，在万能试验器(岛津制作所生产的自动绘图仪ag-10knxplus)中，将应变达到30％的压缩重复三个循环，并利用第三个循环中的应变为24～26％的斜率测量了压缩弹性率(ma)。

另外，作为隔层6而选定具有任意硬度的市售硅树脂，并用同样的方法测量了压缩弹性率(mb)。根据两个部件的弹性率计算出“mb/ma”，并将其作为弹性率比。该值越大，表示隔层6与高分子基质层3相比弹性越高。

在本实施方式中，高分子基质层3含有作为上述填料的磁性填料，检测部4检测作为上述外场的磁场的变化。在该情况下，高分子基质层3优选为使磁性填料分散于由弹性体成分组成的基质中而成的磁性弹性体层。

作为磁性填料，可列举稀土族类、铁类、钴类、镍类、氧化物类等，但优选能够获得更高磁力的稀土族类。磁性填料的形状并没有特别限制，可以是球状、扁平状、针状、柱状、以及不定形中的任一形状。磁性填料的平均粒径优选为0.02～500μm，更优选为0.1～400μm，进一步优选为0.5～300μm。若平均粒径不足0.02μm，则磁性填料的磁特性有降低的倾向，若平均粒径超过500μm，则磁性弹性体层的机械特性有降低而变脆的倾向。

磁性填料可以在磁化后导入弹性体中，但优选在导入弹性体后磁化。通过在导入弹性体后磁化，磁石的极性的控制较容易，磁场的检测变得容易。

弹性体成分可以使用热塑性弹性体、热固性弹性体或它们的混合物。作为热塑性弹性体，可以列举例如苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体、聚丁二烯类热塑性弹性体、聚异戊二烯类热塑性弹性体、氟橡胶类热塑性弹性体等。另外，作为热固性弹性体，可以列举例如聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、聚氯丁橡胶、丁腈橡胶、乙烯-丙烯橡胶等二烯类合成橡胶、乙烯-丙烯橡胶、丁基橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶、硅橡胶、氯醇橡胶等非二烯类合成橡胶、以及天然橡胶等。其中优选热固性弹性体，这是由于其能够抑制伴随电池的发热和过负荷的磁性弹性体的永久变形。进一步优选聚氨酯橡胶(也称为聚氨酯弹性体)或硅橡胶(也称为有机硅弹性体)。

聚氨酯弹性体通过使多元醇与聚异氰酸酯反应来获得。在使用聚氨酯弹性体作为弹性体成分的情况下，混合含有活性氢的化合物和磁性填料，并将异氰酸酯成分混入其中以获得混合液。另外，也可以通过在异氰酸酯成分中混合磁性填料，并混合含有活性氢的化合物来获得混合液。能够通过将该混合液浇注至进行了脱模处理的模具内，之后加热至固化温度而使其固化，来制造磁性弹性体。另外，在使用有机硅弹性体作为弹性体成分的情况下，能够通过向有机硅弹性体的前体中加入磁性填料并混合，注入模具内，之后加热而使其固化来制造磁性弹性体。另外，可以根据需要添加溶剂。

作为能够用于聚氨酯弹性体的异氰酸酯成分，可以使用聚氨酯的领域中公知的化合物。可以列举例如，2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、间苯二异氰酸酯、对苯二甲撑二异氰酸酯、间苯二甲撑二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯、乙烯二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯，1,6-六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯等脂环族二异氰酸酯。它们可以使用一种，也可以混合使用两种以上。另外，异氰酸酯成分可以为氨酯改性、脲基甲酸酯改性、缩二脲改性、以及异氰脲酸酯改性等改性化的异氰酸酯成分。异氰酸酯成分优选为2，4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，更优选为2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯。

作为含有活性氢的化合物，能够使用聚氨酯的技术领域中通常使用的化合物。可以列举例如，以聚四亚甲基二醇、聚丙二醇、聚乙二醇、环氧丙烷与环氧乙烷的共聚物等为代表的聚醚多元醇，以聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、3-甲基-1,5-戊烷二醇己二酸酯为代表的聚酯多元醇、以聚己内酯多元醇、聚己内酯二醇这样的聚酯二醇与碳酸亚烷基酯的反应物等为例的聚酯聚碳酸酯多元醇、使碳酸亚乙酯与多元醇反应且接着使得到的反应混合物与有机二羧酸反应而成的聚酯聚碳酸酯多元醇、通过多羟基化合物与碳酸芳基酯的酯交换反应获得的聚碳酸酯多元醇等高分子量多元醇。它们可以单独使用，也可以并用两种以上。

作为含有活性氢的化合物，除了上述的高分子量多元醇成分，也可以使用乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,4-环己烷二甲醇，3-甲基-1,5-戊二醇、二甘醇、三甘醇、1,4-双(2-羟乙氧基)苯、三羟甲基丙烷、甘油、1,2,6-己三醇、季戊四醇、四羟甲基环己烷、甲基葡萄糖苷、山梨糖醇、甘露醇、半乳糖醇、蔗糖、2,2,6,6-四(羟甲基)环己醇、以及三乙醇胺等低分子量多元醇成分、乙二胺、甲苯二胺、二苯基甲烷二胺、二亚乙基三胺等低分子量多胺成分。它们可以单独使用一种，也可以并用两种以上。进一步地，也可以混合以4,4’-亚甲基双(邻氯苯胺)(moca)、2,6-二氯对苯二胺、4,4’-亚甲基双(2,3-二氯苯胺)、3,5-双(甲硫基)-2,4-甲苯二胺、3,5-双(甲硫基)-2,6-甲苯二胺、3,5-二乙基甲苯-2,4-二胺、3,5-二乙基甲苯-2,6-二胺、三亚甲基二醇二对氨基苯甲酸酯、聚四氢呋喃二对氨基苯甲酸酯、1,2-双(2-氨基苯基硫基)乙烷、4,4’-二氨基-3,3’-二乙基-5,5’-二甲基二苯基甲烷、n,n’-二仲丁基-4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基-3,3’-二乙基二苯基甲烷、4,4’-二氨基-3,3’-二乙基-5,5’-二甲基二苯基甲烷、4,4’-二氨基-3，3’-二异丙基-5,5’-二甲基二苯基甲烷、4,4’-二氨基-3,3’,5,5’-四乙基二苯基甲烷、4,4’-二氨基-3,3’,5,5’-四异丙基二苯基甲烷、间苯二甲胺、n,n’-二仲丁基-对苯二胺、间苯二胺、以及对苯二甲胺等为例的多胺类。含有活性氢的化合物优选为聚四亚甲基二醇、聚丙二醇、环氧丙烷与环氧乙烷的共聚物、3-甲基-1,5-戊烷二醇己二酸酯，更优选为聚丙二醇、环氧丙烷与环氧乙烷的共聚物。

异氰酸酯成分与含有活性氢的化合物的组合优选为，作为异氰酸酯成分的、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、以及4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或两种以上，与作为含有活性氢的化合物的、聚四亚甲基二醇、聚丙二醇、环氧丙烷与环氧乙烷的共聚物、以及3-甲基-1,5-戊烷二醇己二酸酯中的一种或两种以上的组合。更优选作为异氰酸酯成分的、2,4-甲苯二异氰酸酯和/或2,6-甲苯二异氰酸酯，与作为含有活性氢的化合物的、聚丙二醇、和/或环氧丙烷与环氧乙烷的共聚物的组合。

高分子基质层3可以是含有分散的填料和气泡的发泡体。作为发泡体，能够使用一般的树脂泡沫，但若考虑压缩永久变形等特性则优选使用热固性树脂泡沫。作为热固性树脂泡沫，可列举聚氨酯树脂泡沫、硅树脂泡沫等，其中优选聚氨酯树脂泡沫。在聚氨酯树脂泡沫中，能够使用上述的异氰酸酯成分、含有活性氢的化合物。

磁性弹性体中的磁性填料的量相对于弹性体成分100重量部，优选为1～450重量部，更优选为2～400重量部。若其不足1重量部，则有变得难以检测磁场的变化的倾向，若超过450重量部，则有磁性弹性体自身变脆的情况。

以磁性填料的防锈等为目的，可以以不损害高分子基质层3的柔软性的程度，设置密封高分子基质层3的密封材料。密封材料能够使用热塑性树脂、热固性树脂或它们的混合物。作为热塑性树脂，能够列举例如苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体、聚丁二烯类热塑性弹性体、聚异戊二烯类热塑性弹性体、氟类热塑性弹性体、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯化聚乙烯、氟树脂、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯，聚丁二烯等。另外，作为热固性树脂，能够列举例如聚异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶、苯乙烯/丁二烯橡胶、聚氯丁橡胶、丙烯腈/丁二烯橡胶等二烯类合成橡胶、乙烯/丙烯橡胶、乙烯/丙烯/二烯橡胶、丁基橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶、硅橡胶、氯醇橡胶等非二烯类橡胶、天然橡胶、聚氨酯树脂、硅树脂、环氧树脂等。这些膜可以层叠，另外，也可以是包含铝箔等金属箔或在上述膜上蒸镀有金属的金属蒸镀膜在内的膜。

高分子基质层3也可以在其厚度方向上填料不均匀分布。例如，高分子基质层3也可以是由填料相对较多的一方侧的区域、和填料相对较少的另一方侧的区域的两层组成的结构。在含有大量填料的一方侧的区域中，相对于高分子基质层3的较小的变形，外场的变化变大，因此传感器相对于较低的内压的灵敏度提高。另外，填料相对较少的另一方侧的区域相对较柔软而容易运动，通过贴附在该区域，高分子基质层3(特别是一方侧的区域)会变得容易变形。

一方侧的区域中的填料不均匀分布率优选超过50，更优选为60以上，进一步优选为70以上。在该情况下，另一方侧的区域中的填料不均匀分布率不足50。一方侧的区域中的填料不均匀分布率最大为100，另一方侧的区域中的填料不均匀分布率最小为0。因此，可以是含有填料的弹性体层、和不含有填料的弹性体层的层叠体结构。对于填料的不均匀分布，能够使用在向弹性体成分中导入填料后，在室温或者规定的温度下静置，利用该填料的重量使其自然沉淀的方法，通过使静置的温度、时间变化，能够调整填料不均匀分布率。也可以使用像离心力、磁力这样的物理力，使填料不均匀分布。或者，也可以通过由填料的含有量不同的多层组成的层叠体，构成高分子基质层。

填料不均匀分布率通过以下的方法进行测量。即，使用扫描型电子显微镜-能量色散型x射线分析装置(sem-eds)，放大100倍观察高分子基质层的截面。对于该截面的厚度方向整体的区域、和在厚度方向上二等分该截面而成的两个区域，分别通过元素分析求出填料固有的金属元素(若是本实施方式的磁性填料则为例如fe元素)的存在量。对于该存在量，算出一方侧的区域相对于厚度方向整体的区域的比率，将其作为一方侧的区域中的填料不均匀分布率。另一方侧的区域中的填料不均匀分布率也与之同理。

填料相对较少的另一方侧的区域可以是由含有气泡的发泡体形成的结构。由此，高分子基质层3变得更容易变形，传感器灵敏度提高。另外，一方侧的区域可以与另一方侧的区域一同由发泡体形成，该情况下的高分子基质层3整体为发泡体。这样的厚度方向的至少一部分为发泡体的高分子基质层也可以由包含多个层(例如，含有填料的无发泡层、和不含有填料的发泡层)的层叠体构成。

检测磁场的变化的检测部4能够使用：例如磁阻元件、霍尔元件、电感器、mi元件、磁通门传感器等。作为磁阻元件，可列举半导体化合物磁阻元件、各向异性磁阻元件(amr)、巨磁阻元件(gmr)、隧穿磁阻元件(tmr)。其中优选霍尔元件，这是由于其在广范围内具有高灵敏度，作为检测部4是有用的。霍尔元件能够使用例如旭化成微电子株式会社制的eq-431l。

实施例

为了具体地示出本公开的变形检测传感器的效果，而对下述实施例进行了下述的评价。

(1)传感器灵敏度

将内置有电池的电池壳体放入25℃的恒温槽并静置120分钟后，将电池体以1.44a(1c)的充电电流恒流充电到4.3v，在到达4.3v后，进行恒压充电，直至电流值衰减到0.07a。之后，在保持了10分钟的开路状态后，以1.44a的电流进行恒流放电到3.0v为止。将上述充放电的工序重复三个循环，并测量了第三个循环中的充放电时的磁通密度变化。测量次数为五次，并将其平均值作为传感器灵敏度。该变化量越大，表示作为传感器的能力越优异。

(2)稳定性

将内置有电池的电池壳体设置于振动试验机，施加振动频率为200hz、振幅为0.8mm(全振幅为1.6mm)的正弦波进行了振动试验。此外，正弦波从相互垂直的三个方向分别施加了三个小时。在振动试验后，再次放入25℃的恒温槽中，静置120分钟后，用上述的评价方法进行了传感器特性的评价。接着，根据振动试验前的传感器灵敏度(xa)、和振动试验后的传感器灵敏度(xb)来计算出[|xb-xa|/xa]，并将其作为传感器稳定性。该值越小表示稳定性越优异。

实施例1

将作为隔层6的硅树脂(东丽康宁公司生产的se1740)(在90×30×2mm的中心冲裁出φ20×2mm)、和作为高分子基质层3的磁性硅树脂(φ10×2mm)贴附在1.44ah的单电池(尺寸：长度90×宽度30×厚度4mm)的外装体21。将这些树脂部件和电池收纳于电池壳体11(120×60×6mm)内，将作为检测部4的磁性传感器(旭化成微电子株式会社生产的eq-431l)以置于磁性硅树脂的中心的上方的位置的方式设置于电池壳体。在图2a所示的配置中，面积比为(a+b)/c＝0.9，弹性率比为mb/ma＝1。

实施例2

在图3a所示的配置中，面积比为(a+b)/c＝0.5。除此以外与实施例1相同。

实施例3

在图3b所示的配置中，面积比为(a+b)/c＝0.18。除此以外与实施例1相同。

比较例1

如图3c所示，未设置隔层6。面积比为a/c＝0.11。

实施例4

是实施例2的面积比构成中的隔层6的弹性比不同的结构。使隔层6成为与高分子基质层3相比弹性较低的材料即凝胶等，设定弹性率比为mb/ma＝0.02。除此以外与实施例2相同。

实施例5

是实施例2的面积比构成中的隔层6的弹性比不同的结构。使隔层6成为与高分子基质层3相比弹性较高的材料即橡胶等，设定弹性率比为mb/ma＝90。除此以外与实施例2相同。

实施例6

是实施例2的面积比构成中的隔层6的弹性比不同的结构。使隔层6成为金属(黄铜)，设定弹性率比为mb/ma＝10000。除此以外与实施例2相同。

[表1]

比较例1的结构为，仅将高分子基质层3和检测部4配置于电池，而不设置隔层6。根据表1，通过振动试验而使稳定性为18.7％，为显著恶化。认为这是由于振动而产生了在作为检测部4的磁性传感器的激活区域与高分子基质层3之间的位置偏移。

该稳定性的降低如实施例1～3所示，面积比[(a+b)/c]越小，即电池与壳体间的空间越大则越明显。

因而，通过如本实施例那样用隔层6覆盖设置面f3的大半面积，从而能够抑制振动等外部干扰造成的传感器位置偏移，可以说是一种能够稳定地检测电池膨胀的良好的传感器的结构。

[表2]

实施例4～6是与实施例2的面积比相同，而隔层6的弹性率比不同的结构。根据表2得知，实施例4～6全部都确保了稳定性，但与实施例2相比，稳定性稍微降低。认为这是电池与壳体间的紧密接合力造成的。也就是说，在弹性较高的实施例5、6中，认为原因在于隔层6难以追随振动而进行滑动，而产生了位置偏移。在弹性较低的实施例4中，认为原因在于隔层6追随振动达到无法维持紧密贴合的程度，而产生了位置偏移。

关于传感器灵敏度，随着隔层6的弹性比率变高，而传感器灵敏度降低。认为其原因在于，隔层6抑制了电池膨胀。

因而，可知在将高分子基质层3的弹性率与隔层6的弹性率进行比较的情况下，优选地，避免例如金属那样的隔层为极高的弹性率的结构，两个部件的弹性率为相同程度或者其附近。

如以上所述，本实施方式的密闭型二次电池的变形检测传感器具备：高分子基质层3，其安装于构成电池2的部件中的变形检测对象部件(外装体21)；配合部件(壳体11)，其与变形检测对象部件(外装体21)一起夹持高分子基质层3；隔层6，其与高分子基质层3一起夹持于变形检测对象部件(外装体21)与配合部件(壳体11)之间；以及检测部4，其检测对应高分子基质层3的变形而产生的外场的变化，在从配合部件(壳体11)观察的俯视图中，当将变形检测对象部件(外装体21)中的用于安装高分子基质层3及隔层6的设置面f3的面积设定为c，将设置面f3与高分子基质层3的接触面积设定为a，将设置面f3与隔层6的接触面积设定为b时，成立0.15≦(a+b)/c≦1的关系。

根据该结构，在变形检测对象部件(外装体21)与配合部件(壳体11)之间夹持有高分子基质层3及隔层6，隔层6维持变形检测对象部件(外装体21)与配合部件(壳体11)的位置关系，因此能够提高基于因振动引起的位置偏移的检测稳定性。

在本实施方式中，高分子基质层3及隔层6夹持于作为配合部件的壳体11、与收纳于壳体11的作为变形检测对象部件的电池2之间。

在本实施方式中，在俯视图中，隔层6呈包围高分子基质层3的环状配置。

这样，由于隔层6呈环状包围高分子基质层3，因此能够对来自所有方向的振动进行支撑，能够提高检测的稳定性。

在本实施方式中，当将高分子基质层3的弹性率设定为ma，将隔层6的弹性率设定为mb时，成立0.02≦mb/ma≦500的关系。

根据该结构，由于避免由于隔层6阻碍高分子基质层3的变形，因此能够抑制传感器灵敏度的恶化。

在本实施方式中，mb≦ma。

如果是该结构，则当高分子基质层3要随着变形检测对象部件(外装体21)的变形而变形时，由于隔层6不阻碍其变形而且一起进行变形，因此容易确保传感器灵敏度。

可以将在上述各实施方式中采用的结构用于其它任意的实施方式中。各部分的具体结构不仅限于上述的实施方式，在不脱离本公开的宗旨的范围内可以进行各种变形。

(第二实施方式)

在第一实施方式中，在作为变形检测对象部件的电池2与作为配合部件的壳体11之间夹持有高分子基质层3及隔层6，但并不限定于此。例如，如图5所示，电池模块1具有：壳体11、以及收纳于壳体11内部的多个单电池2。高分子基质层3及隔层6夹持于第一电池2与第二电池2之间。在这种情况下，第一电池2及第二电池双方都能够变形，因此既是变形检测对象部件也是配合部件。当然，不限定于第一实施方式及第二实施方式，只要是构成电池模块1的部件中的变形检测对象，则可以是任意的部件。配合部件只要是与变形检测对象部件一起夹持高分子基质层3及隔层6的部件，则可以进行各种变更。

附图标记说明

2-密闭型二次电池；

3-高分子基质层；

4-检测部；

5-变形检测传感器；

6-隔层。