JP2015002108A

JP2015002108A - Secondary battery system

Info

Publication number: JP2015002108A
Application number: JP2013126732A
Authority: JP
Inventors: 純一藤井; Junichi Fujii; 久幸金井; Hisayuki Kanai; 由晴中島; Yoshiharu Nakajima
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2013-06-17
Filing date: 2013-06-17
Publication date: 2015-01-05

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a secondary battery system improved in power efficiency of the entire system.SOLUTION: A secondary battery system of the present application is a secondary battery system including: a secondary battery unit which includes a plurality of battery cells operating by being heated and connected in series and a heating heater for the battery cells; and a control apparatus for measuring voltage of each battery cell and charging each battery cell while heating by the heating heater. The secondary battery unit includes a discharging heater that consumes power of the battery cells to heat at least one battery cell among the plurality of battery cells. When the voltage of a part of the battery cells increases to a predetermined upper limit voltage or more, the control apparatus controls such that power of the part of the battery cells is supplied to the discharging heater.

Description

本発明は、複数の電池セルが直列に接続されていて充放電時に加温が必要な二次電池ユニット、及び当該二次電池ユニットの充放電を制御する制御装置を含む二次電池システムに関する。詳しくは、充電時にセルバランスをとるための放電回路が備えられている二次電池システムに関する。 The present invention relates to a secondary battery unit including a plurality of battery cells connected in series and requiring heating during charging and discharging, and a secondary battery system including a control device that controls charging and discharging of the secondary battery unit. In detail, it is related with the secondary battery system provided with the discharge circuit for taking cell balance at the time of charge.

充放電時に加温が必要な二次電池として、例えば、９０℃程度の温度に加温することで固体塩電解質がナトリウムイオンを含んだ電解液となって二次電池として動作する溶融塩電池が挙げられる（特許文献１参照）。二次電池は、４８Ｖや１００Ｖといった高い電圧を得るために複数の電池セルを直列に接続した電池ユニットとして使用するのが一般的である。溶融塩電池も通常、電池ユニットとして使用される。また、二次電池ユニットの充放電は、付設の制御装置によって制御される。 As a secondary battery that needs to be heated at the time of charging / discharging, for example, a molten salt battery that operates as a secondary battery by heating to a temperature of about 90 ° C. and the solid salt electrolyte becomes an electrolyte containing sodium ions. (See Patent Document 1). The secondary battery is generally used as a battery unit in which a plurality of battery cells are connected in series in order to obtain a high voltage such as 48V or 100V. Molten salt batteries are also usually used as battery units. Moreover, charging / discharging of a secondary battery unit is controlled by the attached control apparatus.

図９は、従来の溶融塩電池ユニット１１０と付設の制御装置１２０とで構成される溶融塩電池システム１００の一例を示している。
溶融塩電池ユニット１１０は、直列に接続された複数の電池セル１１１と、固体塩電解質を溶融状態に維持するための加温用ヒータ１１５と、電池セル１１１の温度を測定するセンサ１１６（熱電対）とを備えている。 FIG. 9 shows an example of a molten salt battery system 100 including a conventional molten salt battery unit 110 and an attached control device 120.
The molten salt battery unit 110 includes a plurality of battery cells 111 connected in series, a heater 115 for maintaining a solid salt electrolyte in a molten state, and a sensor 116 (thermocouple for measuring the temperature of the battery cell 111. ).

制御装置１２０は、電子部品が実装された制御基板からなる。制御装置１２０には、各電池セル１１１の電圧を測定可能なＢＭＳ集積回路１２２（ＢＭＳＩＣ：Battery Management System Integrated Circuit）と、温度センサ１１６の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部１２３（ＡＤＣ：Analog to Digital Converter）と、電池ユニット１１０の充電スイッチ１２４と放電スイッチ１２５とが実装されている。また、制御装置１２０には、ＢＭＳ集積回路１２２、Ａ／Ｄ変換部１２３、及び充電スイッチ１２４と放電スイッチ１２５を制御可能な制御部１２１が実装されている。
溶融塩電池ユニット１１０は、保温のために周囲が断熱材で覆われており、制御装置１２０は、溶融塩電池ユニット１１０から発生する熱を避けるために断熱材の外部に配設されている。 The control device 120 includes a control board on which electronic components are mounted. The control device 120 includes a BMS integrated circuit 122 (BMSIC: Battery Management System Integrated Circuit) capable of measuring the voltage of each battery cell 111, and an A / D converter 123 (ADC) that performs A / D conversion on the output of the temperature sensor 116. : Analog to Digital Converter), and the charge switch 124 and the discharge switch 125 of the battery unit 110 are mounted. In addition, the control device 120 includes a BMS integrated circuit 122, an A / D conversion unit 123, and a control unit 121 that can control the charge switch 124 and the discharge switch 125.
The molten salt battery unit 110 is covered with a heat insulating material for heat insulation, and the control device 120 is disposed outside the heat insulating material in order to avoid heat generated from the molten salt battery unit 110.

二次電池ユニットは、電池セルごとに劣化の進行が異なるため、充放電を繰り返すたびに容量のばらつきが大きくなっていく。電池セルごとに容量のばらつきが生じると、充電時に各電池セルが横並びで上限電圧に達せず、充電が充分でない電池セルがあるにもかかわらず、一部の電池セルが上限電圧に達してしまう。上限電圧に達した電池セルが１つでも生じれば、そのまま充電を継続するとその電池セルが過充電状態になる。一方、ここで充電を終了してしまうと、二次電池ユニット全体としての容量が減少してしまう。 Since the progress of deterioration of the secondary battery unit differs for each battery cell, the variation in capacity increases each time charging and discharging are repeated. When the capacity of each battery cell varies, the battery cells do not reach the upper limit voltage side by side during charging, and some battery cells reach the upper limit voltage even though there are battery cells that are not fully charged. . If even one battery cell reaches the upper limit voltage, the battery cell is overcharged if charging is continued as it is. On the other hand, if charging is terminated here, the capacity of the secondary battery unit as a whole decreases.

そこで、制御装置１２０は、更に、上限電圧に達した電池セル１１１の電力を消費する放電用抵抗１２９と、電池セル１１１の電力を放電用抵抗１２９に供給するための対象セル放電スイッチ１２６とを含む放電回路１３０を備えている。そして、一部の電池セル１１１のみが上限電圧に達した場合に、制御装置１２０の制御部１２１は、その電池セル１１１の放電回路１３０をＯＮにして、その電池セル１１１の電力を放電用抵抗１２９で熱として消費することでセルバランスをとっている。 Therefore, the control device 120 further includes a discharge resistor 129 that consumes the power of the battery cell 111 that has reached the upper limit voltage, and a target cell discharge switch 126 for supplying the power of the battery cell 111 to the discharge resistor 129. A discharge circuit 130 is provided. Then, when only some of the battery cells 111 reach the upper limit voltage, the control unit 121 of the control device 120 turns on the discharge circuit 130 of the battery cell 111 and converts the power of the battery cell 111 to the discharging resistance. The cell balance is achieved by consuming it as heat at 129.

特開２０１１−２２８２１１号公報JP 2011-228211 A

しかし、一部の電池セルのみが上限電圧に達した場合に、上限電圧に達した電池セルの電力を制御装置に実装された放電用抵抗で熱として捨ててしまうのは無駄な電力消費であり、制御装置の高温化を招く観点からも好ましくない。 However, when only some of the battery cells reach the upper limit voltage, it is wasteful power consumption that the power of the battery cells that have reached the upper limit voltage is thrown away as heat by the discharge resistor mounted on the control device. , It is also not preferable from the viewpoint of causing a high temperature of the control device.

そこで、本発明は、システム全体の電力効率が向上する二次電池システムを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the secondary battery system which the power efficiency of the whole system improves.

本発明は、加温により動作する直列に接続された複数の電池セルと当該電池セルの加温用ヒータとを含む二次電池ユニットと、各電池セルの電圧を測定するとともに前記加温用ヒータで加温しながら前記各電池セルを充電する制御装置と、を備えた二次電池システムであって、前記二次電池ユニットは、前記電池セルの電力を消費して前記複数の電池セルのうちの少なくとも１つの電池セルを加温する放電用ヒータを備えており、前記制御装置は、一部の電池セルの電圧が所定の上限電圧以上となると、前記一部の電池セルの電力を前記放電用ヒータに供給するように制御する二次電池システムである。 The present invention relates to a secondary battery unit including a plurality of battery cells connected in series operating by heating and a heater for heating the battery cells, and measuring the voltage of each battery cell and heating the heater. And a control device that charges each of the battery cells while heating at the same time, wherein the secondary battery unit consumes the power of the battery cell and is out of the plurality of battery cells. A discharge heater that heats at least one of the battery cells, and the control device discharges the electric power of the some battery cells when the voltage of some of the battery cells exceeds a predetermined upper limit voltage. 2 is a secondary battery system that is controlled to be supplied to the heater.

本発明によれば、システム全体の電力効率が向上する二次電池システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the secondary battery system which the power efficiency of the whole system improves can be provided.

溶融塩電池システムの回路構成の説明図である。It is explanatory drawing of the circuit structure of a molten salt battery system. 加温用ヒータの配置の説明図である。It is explanatory drawing of arrangement | positioning of the heater for heating. 溶融塩電池ユニットと制御装置の配置の説明図である。It is explanatory drawing of arrangement | positioning of a molten salt battery unit and a control apparatus. 溶融塩電池ユニットの一部を詳細に示す斜視図である。It is a perspective view which shows a part of molten salt battery unit in detail. 溶融塩電池ユニットの電極側の面の一部を詳細に示す平面図である。It is a top view which shows a part of surface of the electrode side of a molten salt battery unit in detail. 充電時のセルバランス制御のフローチャートである。It is a flowchart of the cell balance control at the time of charge. セルバランス制御によるセル電池の電圧変化の説明図である。It is explanatory drawing of the voltage change of the cell battery by cell balance control. プリント基板による電極接続と放電用抵抗の設置例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of installation of the electrode connection by a printed circuit board, and the resistance for discharge. 従来の溶融塩電池システムの回路構成の説明図である。It is explanatory drawing of the circuit structure of the conventional molten salt battery system.

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）本発明の実施形態に係る二次電池システムは、加温により動作する直列に接続された複数の電池セルと当該電池セルの加温用ヒータとを含む二次電池ユニットと、各電池セルの電圧を測定するとともに前記加温用ヒータで加温しながら前記各電池セルを充電する制御装置と、を備えた二次電池システムであって、前記二次電池ユニットは、前記電池セルの電力を消費して前記複数の電池セルのうちの少なくとも１つの電池セルを加温する放電用ヒータを備えており、前記制御装置は、一部の電池セルの電圧が所定の上限電圧以上となると、前記一部の電池セルの電力を前記放電用ヒータに供給するように制御する二次電池システムである。 [Description of Embodiment of the Present Invention]
First, the contents of the embodiment of the present invention will be listed and described.
(1) A secondary battery system according to an embodiment of the present invention includes a secondary battery unit including a plurality of battery cells connected in series operating by heating and a heater for heating the battery cells, and each battery. A secondary battery system comprising: a control device that measures the voltage of the cell and charges each of the battery cells while being heated by the heater for heating, wherein the secondary battery unit includes: A discharge heater for consuming electric power and heating at least one of the plurality of battery cells; and the control device is configured such that the voltage of some of the battery cells is equal to or higher than a predetermined upper limit voltage. And a secondary battery system that controls to supply the electric power of the part of the battery cells to the discharge heater.

ここで、前記加温用ヒータと前記放電用ヒータとは、異なるヒータであってもよく、同一のヒータであってもよい。また、上限電圧は、例えば、満充電の判定基準となる設定電圧のことである。
上記二次電池システムによれば、二次電池ユニットは、電池セルの電力を消費して電池セルを加温する放電用ヒータを備えている。また、制御装置は、一部の電池セルが上限電圧以上となると、前記一部の電池セルの電力を放電用ヒータに供給するように制御する。このため、一部の電池セルのみが上限電圧以上になった際に、前記一部の電池セルの電力を放電用ヒータに供給することにより、前記一部の電池セルの電力を電池セルの加温に使用することができる。したがって、二次電池システム全体の電力効率が向上する。 Here, the heating heater and the discharge heater may be different heaters or the same heater. The upper limit voltage is, for example, a set voltage that is a criterion for full charge.
According to the secondary battery system, the secondary battery unit includes the discharge heater that heats the battery cell by consuming the power of the battery cell. Further, the control device controls to supply the electric power of the some battery cells to the discharge heater when some of the battery cells are equal to or higher than the upper limit voltage. For this reason, when only a part of the battery cells exceeds the upper limit voltage, the power of the part of the battery cells is supplied to the discharge heater to supply the power of the part of the battery cells. Can be used for temperature. Therefore, the power efficiency of the entire secondary battery system is improved.

（２）前記二次電池ユニットは、周囲が断熱材で覆われており、前記放電用ヒータは、前記断熱材の内側に配設されており、前記制御装置は、前記断熱材の外側に配設されていることが好ましい。この場合、加温用ヒータ及び放電用ヒータの放熱による制御装置の高温化を回避できる。 (2) The secondary battery unit is covered with a heat insulating material, the discharge heater is disposed inside the heat insulating material, and the control device is disposed outside the heat insulating material. It is preferable to be provided. In this case, it is possible to avoid a high temperature of the control device due to heat radiation of the heating heater and the discharge heater.

（３）前記制御装置は、前記上限電圧以上であった前記一部の電池セルの電圧が前記上限電圧よりも低い所定電圧以下になれば、前記放電用ヒータに対する電力の供給を停止することが好ましい。この場合、全ての電池セルの充電と上限電圧に達した一部の電池セルの放電とを繰り返すことで全ての電池セルの電圧を上限電圧と所定電圧との間の値にすることができる。 (3) The control device may stop supplying electric power to the discharge heater when the voltage of the part of the battery cells that is equal to or higher than the upper limit voltage is equal to or lower than a predetermined voltage lower than the upper limit voltage. preferable. In this case, the voltage of all the battery cells can be set to a value between the upper limit voltage and the predetermined voltage by repeating charging of all the battery cells and discharging of some of the battery cells that have reached the upper limit voltage.

（４）前記所定電圧は、前記一部の電池セル以外の電池セルの電圧であることが好ましい。この場合、放電用ヒータへの過剰な放電を防止できる。
（５）更に、前記所定電圧は、２番目に電圧が高い電池セルの当該電圧であることが好ましい。この場合、放電用ヒータへの過剰な放電を最も効果的に防止できる。また、短時間で全ての電池セルが上限電圧に達する。 (4) The predetermined voltage is preferably a voltage of a battery cell other than the part of the battery cells. In this case, excessive discharge to the discharge heater can be prevented.
(5) Furthermore, the predetermined voltage is preferably the voltage of the battery cell having the second highest voltage. In this case, excessive discharge to the discharge heater can be most effectively prevented. Moreover, all the battery cells reach the upper limit voltage in a short time.

（６）前記制御装置は、前記一部の電池セルの電力を前記放電用ヒータに供給する際に各電池セルに対する充電を停止するように制御することが好ましい。この場合、各電池セルが過充電状態になることを確実に防止できる。また、充電を継続しつつ上限電圧に達した電池セルの電力を消費させる場合に比べ、制御が簡単にできる。
（７）前記放電用ヒータは、抵抗であることが好ましい。この場合、放電用ヒータの省スペース化を図ることができる。 (6) It is preferable that the control device performs control so as to stop the charging of each battery cell when supplying the electric power of the part of the battery cells to the discharge heater. In this case, it can prevent reliably that each battery cell will be in an overcharge state. Further, the control can be easily performed as compared with the case where the power of the battery cell that has reached the upper limit voltage is consumed while continuing the charging.
(7) The discharge heater is preferably a resistor. In this case, space saving of the discharge heater can be achieved.

（８）前記放電用ヒータは、前記電池セルの近傍の前記加温用ヒータが備えられていない部分に備えられていることが好ましい。この場合、加温用ヒータによる加温に加え、放電用ヒータにより、電池セルの近傍の加温用ヒータが備えられていない部分からも電池セルを加温できる。このため、加温効率が向上する。 (8) It is preferable that the discharge heater is provided in a portion near the battery cell where the heating heater is not provided. In this case, in addition to the heating by the heater for heating, the battery cell can be heated by the discharge heater from a portion where the heater for heating in the vicinity of the battery cell is not provided. For this reason, heating efficiency improves.

（９）前記二次電池ユニットは、複数の前記電池セルの電極を電気的に接続する回路パターンが形成されているプリント基板を、更に備え、前記放電用ヒータは、前記プリント基板うち、前記回路パターンの形成領域と異なる領域に設けられている。この場合、電極同士の接続と放電用ヒータの設置の作業性が向上し、製造コストを低減できる。 (9) The secondary battery unit further includes a printed circuit board on which a circuit pattern for electrically connecting the electrodes of the plurality of battery cells is formed, and the discharge heater includes the circuit among the printed circuit boards. It is provided in a region different from the pattern formation region. In this case, the workability of the connection between the electrodes and the installation of the discharge heater is improved, and the manufacturing cost can be reduced.

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る二次電池システムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。本発明の実施形態に係る二次電池システムは、溶融塩電池システム１である。
溶融塩電池システム１は、溶融塩電池ユニット１０と溶融塩電池ユニット１０の充放電を制御する制御装置２０とを備えている。以下、溶融塩電池ユニット１０を単に「電池ユニット１０」、溶融塩電池システム１を単に「電池システム１」という。
〔溶融塩電池システム〕 [Details of the embodiment of the present invention]
Specific examples of the secondary battery system according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The secondary battery system according to the embodiment of the present invention is a molten salt battery system 1.
The molten salt battery system 1 includes a molten salt battery unit 10 and a control device 20 that controls charging / discharging of the molten salt battery unit 10. Hereinafter, the molten salt battery unit 10 is simply referred to as “battery unit 10”, and the molten salt battery system 1 is simply referred to as “battery system 1”.
[Molten salt battery system]

図１は、電池システム１の回路構成図である。
電池ユニット１０は、直列に接続された複数の電池セル１１（１１Ａ〜１１Ｐ）と、固体塩電解質を溶融状態に維持するための加温用ヒータ１５と、電池セル１１の温度を測定する１つの温度センサ１６（熱電対）とを備えている。また、電池ユニット１０は、加温用ヒータ１５とは別に各電池セル１１の電力を消費する放電用抵抗１８（１８Ａ〜１８Ｐ）を備えている。放電用抵抗１８は、電池セル１１ごとに設けられている。すなわち、電池セル１１Ａの電力は放電用抵抗１８Ａで消費され、電池セル１１Ｂの電力は放電用抵抗１８Ｂで消費され、同様に、電池セル１１Ｐの電力は放電用抵抗１８Ｐで消費される。 FIG. 1 is a circuit configuration diagram of the battery system 1.
The battery unit 10 includes a plurality of battery cells 11 (11A to 11P) connected in series, a heater 15 for maintaining the solid salt electrolyte in a molten state, and one temperature for measuring the temperature of the battery cell 11. And a temperature sensor 16 (thermocouple). Further, the battery unit 10 includes a discharge resistor 18 (18A to 18P) that consumes the power of each battery cell 11 separately from the heater 15 for heating. The discharge resistor 18 is provided for each battery cell 11. That is, the power of the battery cell 11A is consumed by the discharge resistor 18A, the power of the battery cell 11B is consumed by the discharge resistor 18B, and similarly, the power of the battery cell 11P is consumed by the discharge resistor 18P.

制御装置２０は、電子部品が実装された制御基板からなる。制御装置２０は、各電池セル１１の電圧を測定可能なＢＭＳ集積回路（ＢＭＳＩＣ）２２と、温度センサ１６から入力される電位差をＡ／Ｄ変換して制御装置２０に出力するＡ／Ｄ変換部（ＡＤＣ）２３とを実装している。また、制御装置２０は、電池ユニット１０全体の充電スイッチ（充電ＳＷ）２４及び放電スイッチ（放電ＳＷ）２５と、一部の電池セル１１の電力を放電用抵抗１８に供給するための対象セル放電スイッチ２６（２６Ａ〜２６Ｐ）を実装している。 The control device 20 includes a control board on which electronic components are mounted. The control device 20 includes a BMS integrated circuit (BMSIC) 22 capable of measuring the voltage of each battery cell 11 and an A / D conversion unit that A / D converts the potential difference input from the temperature sensor 16 and outputs the difference to the control device 20. (ADC) 23 is mounted. Further, the control device 20 discharges the target cell for supplying the charge switch (charge SW) 24 and the discharge switch (discharge SW) 25 of the entire battery unit 10 and the power of some of the battery cells 11 to the discharge resistor 18. A switch 26 (26A to 26P) is mounted.

対象セル放電スイッチ２６は、放電用抵抗１８ごとに設けられている。すなわち、対象セル放電スイッチ２６ＡをＯＮすると放電用抵抗１８Ａに電力が供給され、対象セル放電スイッチ２６ＢをＯＮすると放電用抵抗１８Ｂに電力が供給され、同様に、対象セル放電スイッチ２６ＰをＯＮすると放電用抵抗１８Ｐに電力が供給される。各スイッチ２４〜２６は、例えば図示のＭＯＳＦＥＴのような半導体スイッチである。 The target cell discharge switch 26 is provided for each discharge resistor 18. That is, when the target cell discharge switch 26A is turned ON, power is supplied to the discharge resistor 18A, when the target cell discharge switch 26B is turned ON, power is supplied to the discharge resistor 18B, and similarly, when the target cell discharge switch 26P is turned ON, the discharge is performed. Electric power is supplied to the resistor 18P. Each switch 24-26 is a semiconductor switch like MOSFET shown in figure, for example.

また、制御装置２０は、ＢＭＳ集積回路２２、Ａ／Ｄ変換部２３、及び充電スイッチ２４、放電スイッチ２５、及び対象セル放電スイッチ２６を制御可能なマイクロコンピュータを含む制御部２１を実装している。更に、制御装置２０は、各電池セル１１の電極１２に接続されている接続用端子２７（２７Ｖａ，２７Ｖ１〜２７Ｖｎ，２７Ｖｂ）と、温度センサ１６への接続用端子２８（２８ａ，２８ｂ）と、外部電源及び外部負荷への接続用端子２９（２９ａ，２９ｂ）とを備えている。充電時は、制御装置２０側から接続用端子２７Ｖａ，２７Ｖｂを通じて電池ユニット１０側の電池セル１１及び加熱用ヒータ１５に対して電力が供給される。 In addition, the control device 20 includes a control unit 21 including a microcomputer capable of controlling the BMS integrated circuit 22, the A / D conversion unit 23, the charge switch 24, the discharge switch 25, and the target cell discharge switch 26. . Furthermore, the control device 20 includes a connection terminal 27 (27Va, 27V1 to 27Vn, 27Vb) connected to the electrode 12 of each battery cell 11, and a connection terminal 28 (28a, 28b) to the temperature sensor 16. Terminals 29 (29a, 29b) for connection to an external power source and an external load are provided. At the time of charging, electric power is supplied from the control device 20 side to the battery cells 11 and the heater 15 on the battery unit 10 side through the connection terminals 27Va and 27Vb.

制御部２１は、一部の電池セル１１が上限電圧Ｔｈ１以上となり、且つ、その他の電池セル１１はまだ充分に充電されていない場合に、当該一部の電池セル１１の対象セル放電スイッチ２６をＯＮにして、その電池セル１１の電力を放電用抵抗１８で熱として消費してセルバランスをとる。そして、本発明の実施形態に係る電池システム１では、放電用抵抗１８が電池ユニット１０側に備えられており、放電用抵抗１８で発生する熱により電池セル１１を加温する。ここで、上限電圧Ｔｈ１とは、満充電の判定指標となる設定値である。本実施形態では、電池セル１１の電圧が上限電圧Ｔｈ１以下、且つ、上限電圧Ｔｈ１よりも少し低い下限電圧Ｔｈ２以上の値をとれば満充電状態とする。 When a part of the battery cells 11 is equal to or higher than the upper limit voltage Th1 and the other battery cells 11 are not sufficiently charged, the control unit 21 controls the target cell discharge switch 26 of the part of the battery cells 11. The battery cell 11 is turned on and the electric power of the battery cell 11 is consumed as heat by the discharge resistor 18 to achieve cell balance. In the battery system 1 according to the embodiment of the present invention, the discharge resistor 18 is provided on the battery unit 10 side, and the battery cell 11 is heated by the heat generated by the discharge resistor 18. Here, the upper limit voltage Th1 is a set value serving as a full charge determination index. In the present embodiment, when the voltage of the battery cell 11 takes a value not more than the upper limit voltage Th1 and not less than the lower limit voltage Th2 that is slightly lower than the upper limit voltage Th1, the battery cell 11 is fully charged.

図２は、電池ユニット１０における加温用ヒータ１５の配置を説明するための概略斜視図である。また、図３は、電池ユニット１０と制御装置２０（制御基板）の配置を説明するための概略平面図である。
電池ユニット１０を構成する各電池セル１１は、図２及び図３に示すように、全て同一の直方体形状を有し、その一端面から電極１２が突出している。複数の電池セル１１は、電極１２を備えた面（電極面１１ａ）を同じ側にして互いに隣接するように縦横に配列されている。複数の電池セル１１で構成される電池セル群１０ａの各側面と底面には、当該各側面及び底面と接するように加温用ヒータ１５が配置されている。 FIG. 2 is a schematic perspective view for explaining the arrangement of the heater 15 for heating in the battery unit 10. FIG. 3 is a schematic plan view for explaining the arrangement of the battery unit 10 and the control device 20 (control board).
As shown in FIGS. 2 and 3, the battery cells 11 constituting the battery unit 10 all have the same rectangular parallelepiped shape, and the electrode 12 protrudes from one end face thereof. The plurality of battery cells 11 are arranged vertically and horizontally so as to be adjacent to each other with the surface (electrode surface 11a) provided with the electrodes 12 on the same side. Heating heaters 15 are disposed on the side surfaces and the bottom surface of the battery cell group 10a including the plurality of battery cells 11 so as to be in contact with the side surfaces and the bottom surface.

電池ユニット１０の側面は、図３に示すように、全周にわたって断熱材３０で覆われており、断熱材３０により電池セル１１が保温されている。制御装置２０は、電池ユニット１０から発生する熱を避けるために断熱材３０の外側に配設されている。電池ユニット１０、断熱材３０、及び制御装置２０は、筐体４０の内部に収容されている。 As shown in FIG. 3, the side surface of the battery unit 10 is covered with a heat insulating material 30 over the entire periphery, and the battery cells 11 are kept warm by the heat insulating material 30. The control device 20 is disposed outside the heat insulating material 30 in order to avoid heat generated from the battery unit 10. The battery unit 10, the heat insulating material 30, and the control device 20 are accommodated in the housing 40.

図４は、電池ユニット１０の一部を詳細に示す斜視図であり、図５は、電池ユニット１０の電極１２側の面の一部を詳細に示す平面図である。
複数の電池セル１１は、電池セル１１の幅方向に３列、電池セル１１の厚み方向に多数行並べられている。ｎ行目の電池セル１１とｎ＋１行目の電池セル１１の間には、１枚のセル固定金具１３が介在している。セル固定金具１３は、電池セル１１同士を互いに固定するものである。 FIG. 4 is a perspective view showing a part of the battery unit 10 in detail, and FIG. 5 is a plan view showing a part of the surface of the battery unit 10 on the electrode 12 side in detail.
The plurality of battery cells 11 are arranged in three rows in the width direction of the battery cells 11 and many rows in the thickness direction of the battery cells 11. One cell fixture 13 is interposed between the battery cells 11 in the n-th row and the battery cells 11 in the (n + 1) -th row. The cell fixture 13 fixes the battery cells 11 to each other.

セル固定金具１３は、ｎ行目の電池セル１１とｎ＋１行目の電池セル１１の間に丁度収まる程度の大きさの板状に形成されており、各電池セル１１の端部と接する梯子状に形成されている。また、セル固定金具１３は、その電極１２側の端部から電池セル１１の厚み方向に突出する板状の爪部１３ａを有している。爪部１３ａは、各電池セル１１の幅方向中央部において突出して各電池セル１１の電極面１１ａに当接している。また、爪部１３ａにはネジ孔１３ｂが形成されている。 The cell fixing metal 13 is formed in a plate shape having a size that fits between the battery cells 11 in the n-th row and the battery cells 11 in the n + 1-th row, and is in a ladder shape in contact with the end of each battery cell 11. Is formed. The cell fixture 13 has a plate-like claw portion 13 a that protrudes in the thickness direction of the battery cell 11 from the end portion on the electrode 12 side. The claw portion 13 a protrudes at the center in the width direction of each battery cell 11 and is in contact with the electrode surface 11 a of each battery cell 11. A screw hole 13b is formed in the claw portion 13a.

複数の電池セル１１は、金属板を打ち抜いたバスバー１４によって異なる電池セル１１の電極１２同士が接続されることにより直列又は並列に電気接続されている。
各電池セル１１の電極面１１ａ上には、放電用抵抗１８が電池セル１１ごとに設置されている。ある電池セル１１の電力を消費する放電用抵抗１８は、当該電池セル１１の電極面１１ａ上に設置されている。例えば、図５に示すように、電池セル１１Ｅの電極面１１ａ上には、当該電池セル１１Ｅの電力を消費する放電用抵抗１８Ｅが設置されており、その隣の電池セル１１Ｆの電極面１１ａ上には、当該電池セル１１Ｆの電力を消費する放電用抵抗１８Ｆが設置されている。 The plurality of battery cells 11 are electrically connected in series or in parallel by connecting the electrodes 12 of the different battery cells 11 by a bus bar 14 in which a metal plate is punched.
On the electrode surface 11 a of each battery cell 11, a discharge resistor 18 is installed for each battery cell 11. The discharging resistor 18 that consumes the power of a certain battery cell 11 is installed on the electrode surface 11 a of the battery cell 11. For example, as shown in FIG. 5, on the electrode surface 11a of the battery cell 11E, a discharge resistor 18E that consumes the power of the battery cell 11E is installed, and on the electrode surface 11a of the battery cell 11F adjacent thereto. Is provided with a discharging resistor 18F that consumes the power of the battery cell 11F.

このため、上限電圧Ｔｈ１に達した一部の電池セル１１の電力は、当該電池セル１１の電極面１１ａ上に設置されている放電用抵抗１８で消費される。放電用抵抗１８にもネジ孔が形成されている。放電用抵抗１８は、ネジを放電用抵抗１８のネジ孔とセル固定金具１３のネジ孔１３ｂに螺合することにより、電極面１１ａ上に固定されている。 For this reason, the power of some of the battery cells 11 that has reached the upper limit voltage Th <b> 1 is consumed by the discharging resistor 18 installed on the electrode surface 11 a of the battery cell 11. The discharge resistor 18 is also formed with a screw hole. The discharge resistor 18 is fixed on the electrode surface 11 a by screwing a screw into the screw hole of the discharge resistor 18 and the screw hole 13 b of the cell fixing metal 13.

〔セルバランス制御〕
図６は、充電時のセルバランス制御のフローチャートである。
まず充電を開始するために、制御部２１は充電スイッチ（充電ＳＷ）２４をＯＮして、電池ユニット１０の全ての電池セル１１に対する電力供給を開始する（ステップＳ１０）。制御部２１は、ＢＭＳ集積回路２２に各電池セル１１の電圧を常時測定させてその結果を受け取る（ステップＳ１０）。 [Cell balance control]
FIG. 6 is a flowchart of cell balance control during charging.
First, in order to start charge, the control part 21 turns ON the charge switch (charge SW) 24, and starts the electric power supply with respect to all the battery cells 11 of the battery unit 10 (step S10). The control unit 21 causes the BMS integrated circuit 22 to constantly measure the voltage of each battery cell 11 and receives the result (step S10).

一部の電池セル１１が上限電圧Ｔｈ１(例えば３．５Ｖ)以上となり、且つ、その他の電池セル１１は上限電圧Ｔｈ１より少し低い下限電圧Ｔｈ２(例えば３．４５Ｖ)以下である場合（ステップＳ２０でＹＥＳ）、制御部２１は、充電スイッチ（充電ＳＷ）２４をＯＦＦして、全ての電池セル１１に対する電力供給を一旦停止する（ステップＳ３０）。
次に、制御部２１は、上限電圧Ｔｈ１以上となった一部の電池セル１１の対象セル放電スイッチ（対象ＳＷ）２６をＯＮして、当該一部の電池セル１１の電力を放電用抵抗１８に供給して熱として消費させる（ステップＳ３０）。この熱は電池ユニット１０の加温に使われる。 When some of the battery cells 11 have an upper limit voltage Th1 (for example, 3.5 V) or higher and other battery cells 11 have a lower limit voltage Th2 (for example, 3.45 V) that is slightly lower than the upper limit voltage Th1 (in step S20) YES), the control unit 21 turns off the charging switch (charging SW) 24 and temporarily stops the power supply to all the battery cells 11 (step S30).
Next, the control unit 21 turns on the target cell discharge switch (target SW) 26 of a part of the battery cells 11 that is equal to or higher than the upper limit voltage Th1, and the electric power of the part of the battery cells 11 is discharged to the discharge resistor 18. To be consumed as heat (step S30). This heat is used for heating the battery unit 10.

放電対象セル１１の電圧が下限電圧Ｔｈ２まで低下すると、制御部２１は、上記一部のセル１１の対象セル放電スイッチ（対象ＳＷ）２６をＯＦＦし、充電スイッチ（充電ＳＷ）２４をＯＮして再び全ての電池セル１１に対する充電を開始する（ステップＳ４０）。
制御部２１は、全ての電池セル１１の電圧が上限電圧Ｔｈ１と下限電圧Ｔｈ２との間に収まった状態、すなわち全ての電池セル１１が満充電状態になるまで（ステップＳ２０でＮＯ，ステップＳ５０でＹＥＳ）、ステップＳ２０〜Ｓ４０の処理を繰り返す。なお、ステップＳ５０でＮＯとなる場合は、全ての電池セル１１の電圧が下限電圧Ｔｈ２未満の場合である。 When the voltage of the discharge target cell 11 decreases to the lower limit voltage Th2, the control unit 21 turns off the target cell discharge switch (target SW) 26 of the part of the cells 11 and turns on the charge switch (charge SW) 24. The charging of all the battery cells 11 is started again (step S40).
The controller 21 is in a state where the voltages of all the battery cells 11 are within the upper limit voltage Th1 and the lower limit voltage Th2, that is, until all the battery cells 11 are fully charged (NO in step S20, in step S50). YES), steps S20 to S40 are repeated. In addition, when it becomes NO by step S50, it is a case where the voltage of all the battery cells 11 is less than lower limit voltage Th2.

〔電池セルの電圧変化〕
上述のセルバランス制御による電池セル１１の電圧変化の様子を以下に示す。図７は、セルバランス制御による電池セル１１の電圧変化の説明図である。この例では、簡単のために、電池ユニット１０は、直列に接続された３個の電池セル１１により構成されているものとする。
図７（ａ）のように、充電開始後の時間Ｔ１において、第２，第３セルは下限電圧Ｔｈ２（３．４５Ｖ）未満であるが、第１セルだけ上限電圧Ｔｈ１（３．５Ｖ）を超えたとする。この場合は、ステップＳ２０でＹＥＳの場合であるので、ステップＳ３０において、第１セル〜第３セルに対する電力供給を一旦停止して、第１セルの電力を放電用抵抗１８で消費させる。そして、第１セルの電圧値が所定電圧Ｔｈ２（３．４５Ｖ）に低下するまで待機する。 [Battery cell voltage change]
The state of voltage change of the battery cell 11 by the above-described cell balance control is shown below. FIG. 7 is an explanatory diagram of a voltage change of the battery cell 11 by the cell balance control. In this example, for simplicity, it is assumed that the battery unit 10 includes three battery cells 11 connected in series.
As shown in FIG. 7A, at the time T1 after the start of charging, the second and third cells are less than the lower limit voltage Th2 (3.45V), but only the first cell has the upper limit voltage Th1 (3.5V). Suppose you exceed. In this case, since YES is obtained in step S20, power supply to the first cell to the third cell is temporarily stopped in step S30, and the power of the first cell is consumed by the discharge resistor 18. And it waits until the voltage value of a 1st cell falls to predetermined voltage Th2 (3.45V).

図７（ｂ）のように、時間Ｔ２において、第１セルの電圧値が一定電圧Ｔｈ２（３．４５Ｖ）まで低下すると、ステップＳ４０において、第１セルの放電が終わり、再び第１セル〜第３セルに対する電力供給が開始される。
第１セル〜第３セルの各電圧が増大して、図７（ｃ）のように、時間Ｔ３において、今度は第１セル〜第３セルの各電圧が全て上限電圧Ｔｈ１（３．５Ｖ）と下限電圧Ｔｈ２（３．４５Ｖ）の間に収まると、全ての電池セル１１が満充電状態となって処理が終了する（ステップＳ２０でＮＯ，ステップＳ５０でＹＥＳ）。 As shown in FIG. 7B, when the voltage value of the first cell decreases to the constant voltage Th2 (3.45 V) at time T2, in step S40, the discharge of the first cell is completed, and the first cell to the second cell again. Power supply to the three cells is started.
As shown in FIG. 7C, the voltages of the first cell to the third cell are increased, and at time T3, the voltages of the first cell to the third cell are all increased to the upper limit voltage Th1 (3.5V). And the lower limit voltage Th2 (3.45V), all the battery cells 11 are fully charged, and the process ends (NO in step S20, YES in step S50).

仮に、第１セル〜第３セルの各電圧が全て上限電圧Ｔｈ１（３．５Ｖ）と下限電圧Ｔｈ２（３．４５Ｖ）の間に収まらなければ、収まるまでステップＳ２０〜Ｓ４０の処理が繰り返し行われる。
なお、各電池セル１１の電圧値は、ステップＳ１０において、例えば数十秒ごとあるいは数分ごとに測定されるので、この間に上限電圧Ｔｈ１に達する電池セル１１が複数あることも有り得る。例えば、図７（ａ）の破線で示すように、ステップＳ１０における電圧測定時に、第１セルに加え第２セルも上限電圧Ｔｈ１を超えている場合も有り得る。この場合、ステップ２０において、第１セル及び第２セルの電力が消費される。 If all the voltages of the first cell to the third cell do not fall between the upper limit voltage Th1 (3.5V) and the lower limit voltage Th2 (3.45V), the processes of steps S20 to S40 are repeated until they fall within the range. .
Note that the voltage value of each battery cell 11 is measured, for example, every several tens of seconds or every few minutes in step S10, and there may be a plurality of battery cells 11 that reach the upper limit voltage Th1 during this period. For example, as indicated by a broken line in FIG. 7A, there may be a case where the second cell in addition to the first cell exceeds the upper limit voltage Th1 during voltage measurement in step S10. In this case, in step 20, the power of the first cell and the second cell is consumed.

本発明の実施形態に係る電池システム１において、電池ユニット１０は、電池セル１１の電力を消費して当該電池セル１１を加温する放電用抵抗１８を備えている。また、制御装置２０は、一部の電池セル１１の電圧が上限電圧Ｔｈ１以上となり、且つ、その他の電池セル１１の電圧が上限電圧Ｔｈ１未満であると、前記一部の電池セル１１の電力を放電用抵抗１８に供給するように制御する。 In the battery system 1 according to the embodiment of the present invention, the battery unit 10 includes a discharge resistor 18 that consumes the power of the battery cell 11 and heats the battery cell 11. Further, the control device 20 determines the electric power of the some battery cells 11 when the voltage of some of the battery cells 11 is equal to or higher than the upper limit voltage Th1 and the voltage of the other battery cells 11 is less than the upper limit voltage Th1. Control is performed so as to be supplied to the discharge resistor 18.

このため、一部の電池セル１１のみが上限電圧Ｔｈ１以上になった際に、前記一部の電池セル１１の電力を放電用抵抗１８が熱にして消費することにより、電池セル１１の電力を当該電池セル１１の加温に使用することができる。したがって、電池システム１全体の電力効率が向上する。具体的には、溶融塩電池を動作させるために必要なヒータの電力のうちの数十％程度を放電用抵抗１８で消費される電力で賄うことができる。 For this reason, when only some of the battery cells 11 become the upper limit voltage Th1 or more, the electric power of the battery cells 11 is consumed by the consumption of the electric power of the some of the battery cells 11 by the discharge resistor 18 as heat. The battery cell 11 can be used for heating. Therefore, the power efficiency of the entire battery system 1 is improved. Specifically, about several tens of percent of the heater power required to operate the molten salt battery can be covered by the power consumed by the discharge resistor 18.

また、電池ユニット１０は、周囲が断熱材３０で覆われており、加温用ヒータ１５及び放電用抵抗１８は、断熱材３０の内側に配置されている。一方、制御装置２０は、断熱材３０の外側に配置されている。このため、加温用ヒータ１５及び放電用抵抗１８の放熱による制御装置２０の高温化を回避できる。その結果、制御装置２０の放熱機構を簡素化できる。 The battery unit 10 is covered with a heat insulating material 30, and the heating heater 15 and the discharge resistor 18 are arranged inside the heat insulating material 30. On the other hand, the control device 20 is disposed outside the heat insulating material 30. For this reason, it is possible to avoid a high temperature of the control device 20 due to heat radiation of the heating heater 15 and the discharge resistor 18. As a result, the heat dissipation mechanism of the control device 20 can be simplified.

また、制御装置２０は、上限電圧Ｔｈ１以上であった電池セル１１の電圧が上限電圧Ｔｈ１よりも低い下限電圧Ｔｈ２以下になれば、前記電池セル１１の放電用抵抗１８に対する電力の供給を停止して再び各電池セル１１の充電を行う。そして、制御装置２０は、全ての電池セル１１の充電と上限電圧Ｔｈ１に達した一部の電池セル１１の放電とを繰り返す。このため、上記のような単純な制御により全ての電池セル１１の電圧を上限電圧Ｔｈ１以下且つ下限電圧Ｔｈ２以上の値にすることができる。 Further, when the voltage of the battery cell 11 that is equal to or higher than the upper limit voltage Th1 becomes equal to or lower than the lower limit voltage Th2 that is lower than the upper limit voltage Th1, the control device 20 stops supplying power to the discharge resistor 18 of the battery cell 11. Then, each battery cell 11 is charged again. And the control apparatus 20 repeats charge of all the battery cells 11, and discharge of the one part battery cell 11 which reached upper limit voltage Th1. For this reason, the voltage of all the battery cells 11 can be made into the value below upper limit voltage Th1 and more than lower limit voltage Th2 by the above simple control.

また、制御装置２０は、各電池セル１１への充電を停止して上限電圧Ｔｈ１となった一部の電池セル１１の電力を放電用抵抗１８に供給するように制御する。このため、各電池セル１１が過充電状態となることを確実に防止できる。また、充電を継続しつつ満充電となった電池セル１１を放電する場合に比べ、制御が簡単にできる。 Further, the control device 20 performs control so that the charging of each battery cell 11 is stopped and the power of a part of the battery cells 11 that has reached the upper limit voltage Th1 is supplied to the discharging resistor 18. For this reason, it can prevent reliably that each battery cell 11 will be in an overcharge state. Further, the control can be easily performed as compared with the case where the fully charged battery cell 11 is discharged while continuing the charging.

また、放電用抵抗１８は、他の加熱手段に比べて省スペースで構成できる。
また、放電用抵抗１８は、従来、加温用ヒータ１５が備えられていなかった電極面１１ａ上に備えられている。このため、電池セル１１の電極面１１ａ近傍のスペースを有効活用できる。また、電極面１１ａからも電池セル１１を加温できるので、加温効率が向上する。 Further, the discharging resistor 18 can be configured in a smaller space than other heating means.
In addition, the discharge resistor 18 is provided on the electrode surface 11a, which has not been provided with the heating heater 15 conventionally. For this reason, the space near the electrode surface 11a of the battery cell 11 can be effectively utilized. Moreover, since the battery cell 11 can be heated also from the electrode surface 11a, heating efficiency improves.

〔変形例〕
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図されている。
（１）本発明は、溶融塩電池システム１に限らず、複数の電池セルが直列に接続されており、充放電時に加温が必要な他の二次電池システムに対しても適用可能である。 [Modification]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but is defined by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
(1) The present invention is not limited to the molten salt battery system 1 and can be applied to other secondary battery systems in which a plurality of battery cells are connected in series and heating is required during charging and discharging. .

（２）上記実施形態のように上限電圧Ｔｈ１に達した一部の電池セル１１の電力を放電用抵抗１８で消費する代わりに、加温用ヒータ１５で消費して電池セル１１を加温してもよい。この場合、放電用抵抗１８を備えずに、上限電圧Ｔｈ１に達した電池セル１１の電力を全て加温用ヒータ１５で消費して電池セル１１を加温する回路構成であってもよい。また、上限電圧Ｔｈ１に達した電池セル１１の電力を消費するヒータを、放電用抵抗１８と加温用ヒータ１５との間で切り替え可能な回路構成であってもよい。 (2) Instead of consuming the electric power of a part of the battery cells 11 reaching the upper limit voltage Th1 by the discharging resistor 18 as in the above embodiment, the electric power is consumed by the heating heater 15 to heat the battery cells 11. May be. In this case, a circuit configuration in which the battery cell 11 is heated by consuming all the power of the battery cell 11 that has reached the upper limit voltage Th1 by the heater 15 without providing the discharge resistor 18 may be used. Further, the circuit configuration may be such that the heater that consumes the power of the battery cell 11 that has reached the upper limit voltage Th1 can be switched between the discharge resistor 18 and the heater 15 for heating.

（３）溶融塩電池は充電が吸熱反応であるため、上限電圧Ｔｈ１に達した一部の電池セル１１の電力により、まだ充電中である他の電池セル１１を加温することが好ましい。このため、ある電池セル１１の電力を消費する放電用抵抗１８を他の電池セル１１の電極面１１ａに設置してもよい。例えば、図５において、電池セル１１Ｅの電力を消費する放電用抵抗１８Ｅを隣の電池セル１１Ｆの電極面１１ａに設置してもよい。 (3) Since charging of the molten salt battery is an endothermic reaction, it is preferable to heat other battery cells 11 that are still being charged with the power of some of the battery cells 11 that has reached the upper limit voltage Th1. For this reason, you may install the resistance 18 for discharge which consumes the electric power of a certain battery cell 11 in the electrode surface 11a of the other battery cell 11. FIG. For example, in FIG. 5, a discharging resistor 18E that consumes the power of the battery cell 11E may be installed on the electrode surface 11a of the adjacent battery cell 11F.

放電用抵抗１８を他の電池セル１１の電極面１１ａに設置することで、一部の電池セル１１が上限電圧Ｔｈ１に達したが前記他の電池セル１１はまだ充電中である場合に、上限電圧Ｔｈ１に達した電池セル１１の電力を充電中の前記他の電池セル１１の加温に使用することができる。したがって、電力効率が更に向上する。
また、電池セル１１ごとに放熱用抵抗１８を備える代わりに、複数の電池セル１１が１つの放電用抵抗１８を共有する構成であってもよい。 By installing the discharging resistor 18 on the electrode surface 11a of the other battery cell 11, when some of the battery cells 11 have reached the upper limit voltage Th1, the other battery cell 11 is still being charged. The power of the battery cell 11 that has reached the voltage Th1 can be used for heating the other battery cell 11 that is being charged. Therefore, the power efficiency is further improved.
Further, instead of providing the heat dissipation resistor 18 for each battery cell 11, a plurality of battery cells 11 may share one discharge resistor 18.

（４）放電用抵抗１８は、上記のセル固定金具１３の爪部１３ａの他に、セルの電極面１１ａ近傍に位置するバスバー１４にネジ孔を形成して取り付けられていてもよく、電池セル１１の電極面１１ａに耐熱性テープで取り付けられていてもよい。
また、バスバー１４に代えて、図８に示すプリント基板５０によって異なる電池セル１１の電極１２同士を電気的に接続し、当該プリント基板５０に放電用抵抗１８を配設してもよい。プリント基板５０は、電池セル１０の近傍であって電極面１１ａ側に備えられている。プリント基板５０は、電池セル群１０ａの電極１２側の面とほぼ同じ大きさと形状を有しており、電極１２側の面の全体をほぼ覆っている。プリント基板５０は、各電極１２が挿入されて内接する電極挿入孔５１と、電極挿入孔５１に挿入された電極１２同士を電気的に接続する回路パターン５２と、を有している。電極挿入孔５１の内周面は導電体で構成されている。また、回路パターン５２はプリント基板５０上に配設されている。更に、プリント基板５０の電極挿入孔５１及び回路パターン５２を除いた余剰部分には放電用抵抗１８を収容可能な抵抗収容孔５３が形成されている。抵抗収容孔５３は、一の電池セル１１の電極１２間の電極面１１ａ上に電池セル１１ごとに形成されている。放電用抵抗１８は各抵抗収容孔５３に一個ずつ収容されている。なお、加温用ヒータ１５は、上記実施形態と同様、電池セル群１０ａの電極面１１ａ以外の外面（側面及び底面）に備えられている。 (4) The discharge resistor 18 may be attached by forming screw holes in the bus bar 14 located in the vicinity of the electrode surface 11a of the cell in addition to the claw portion 13a of the cell fixing bracket 13 described above. 11 may be attached to the electrode surface 11a with a heat resistant tape.
Further, instead of the bus bar 14, the electrodes 12 of different battery cells 11 may be electrically connected by the printed board 50 shown in FIG. 8, and the discharging resistor 18 may be disposed on the printed board 50. The printed circuit board 50 is provided in the vicinity of the battery cell 10 and on the electrode surface 11a side. The printed circuit board 50 has substantially the same size and shape as the surface on the electrode 12 side of the battery cell group 10a, and substantially covers the entire surface on the electrode 12 side. The printed circuit board 50 includes an electrode insertion hole 51 into which each electrode 12 is inserted and inscribed, and a circuit pattern 52 that electrically connects the electrodes 12 inserted into the electrode insertion hole 51. The inner peripheral surface of the electrode insertion hole 51 is made of a conductor. The circuit pattern 52 is disposed on the printed board 50. Furthermore, a resistance accommodating hole 53 capable of accommodating the discharge resistor 18 is formed in the surplus portion excluding the electrode insertion hole 51 and the circuit pattern 52 of the printed board 50. The resistance accommodating hole 53 is formed for each battery cell 11 on the electrode surface 11 a between the electrodes 12 of one battery cell 11. One discharging resistor 18 is accommodated in each resistance accommodating hole 53. In addition, the heater 15 for heating is provided in outer surfaces (side surface and bottom surface) other than the electrode surface 11a of the battery cell group 10a similarly to the said embodiment.

このようなプリント基板５０を用いれば、電極１２間をバスバー１４によって接続し、セル固定金具１３の爪部１３ａやバスバー１４に放電用抵抗１８を取り付ける場合に比べて、電極１２同士の電気的な接続と放電用抵抗１８の設置の作業性が向上し、製造コストを低減できる。 If such a printed circuit board 50 is used, the electrodes 12 are electrically connected to each other as compared with the case where the electrodes 12 are connected by the bus bar 14 and the discharge resistor 18 is attached to the claw portion 13a of the cell fixture 13 or the bus bar 14. The workability of connection and installation of the discharge resistor 18 is improved, and the manufacturing cost can be reduced.

（５）上記実施形態のステップＳ４０において、放電対象の電池セル１１の電圧が２番目に高い電池セル１１の電圧になれば、制御部２１は、対象セル放電スイッチ２６をＯＦＦして放電用抵抗１８に対する電力の供給を中止し、充電スイッチ２４をＯＮして再び全ての電池セル１１に対する充電を行ってもよい。なお、電圧が２番目に高い電池セル１１の電圧が上限電圧Ｔｈ１以上である場合は、電圧が上限電圧Ｔｈ１以下で、且つ、最も高い電池セル１１の電圧（例えば３番目や４番目に高い電圧）になれば、放電用抵抗１８に対する電力の供給を中止すればよい。 (5) In step S40 of the above embodiment, if the voltage of the battery cell 11 to be discharged becomes the voltage of the battery cell 11 that is the second highest, the control unit 21 turns off the target cell discharge switch 26 and discharge resistance. 18 may be stopped, the charging switch 24 may be turned on, and all the battery cells 11 may be charged again. In addition, when the voltage of the battery cell 11 with the second highest voltage is equal to or higher than the upper limit voltage Th1, the voltage is equal to or lower than the upper limit voltage Th1 and the voltage of the highest battery cell 11 (for example, the third or fourth highest voltage). ), The supply of power to the discharge resistor 18 may be stopped.

この場合、ステップＳ２０において、一部の電池セル１１の電圧が上限電圧Ｔｈ１以上となる条件を満たせば、制御部２１は、ステップＳ３０の処理を行う。また、ステップＳ５０において、全ての電池セル１１の電圧が上限電圧Ｔｈ１と等しくなると充電を終了する。このようにすると、放電用抵抗１８への過剰な放電を最も効果的に防止できる。また、短時間の充電で全ての電池セル１１が上限電圧Ｔｈ１となり理想的な満充電状態となる。
なお、放電対象の電池セル１１の電圧が３番目や４番目に高い電池セル１１の電圧になれば、放電用抵抗１８への放電を中止して再び全ての電池セル１１に対する放電を行ってもよい。このようにしても、放電用抵抗１８への過剰な放電を防止できる。 In this case, if the condition that the voltages of some of the battery cells 11 are equal to or higher than the upper limit voltage Th1 is satisfied in step S20, the control unit 21 performs the process of step S30. In step S50, charging is terminated when the voltages of all the battery cells 11 become equal to the upper limit voltage Th1. In this way, excessive discharge to the discharge resistor 18 can be most effectively prevented. Moreover, all the battery cells 11 will become the upper limit voltage Th1 by short-time charge, and will be in an ideal full charge state.
If the voltage of the battery cell 11 to be discharged becomes the voltage of the third or fourth highest battery cell 11, the discharge to the discharge resistor 18 may be stopped and all the battery cells 11 may be discharged again. Good. Even in this case, excessive discharge to the discharge resistor 18 can be prevented.

１電池システム（二次電池システム）
１０電池ユニット（二次電池ユニット）
１０ａ電池セル群
１１電池セル
１１Ａ〜１１Ｐ電池セル
１１ａ電極面
１２電極
１３セル固定金具
１３ａ爪部
１３ｂネジ孔
１４バスバー
１５加温用ヒータ
１６温度センサ
１８放電用抵抗（放電用ヒータ）
１８Ａ〜１８Ｐ放電用抵抗（放電用ヒータ）
２０制御装置
２１制御部
２２ＢＭＳ集積回路
２３Ａ／Ｄ変換部
２４充電スイッチ
２５放電スイッチ
２６対象セル放電スイッチ
２６Ａ〜２６Ｐ対象セル放電スイッチ
３０断熱材
４０筐体
５０プリント基板
５１電極挿入孔
５２回路パターン
５３抵抗収容孔（孔）
Ｔｈ１上限電圧
Ｔｈ２下限電圧（所定電圧） 1 Battery system (secondary battery system)
10 Battery unit (secondary battery unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10a Battery cell group 11 Battery cell 11A-11P Battery cell 11a Electrode surface 12 Electrode 13 Cell fixing metal fitting 13a Claw part 13b Screw hole 14 Bus bar 15 Heating heater 16 Temperature sensor 18 Discharge resistance (discharge heater)
18A-18P Resistance for discharge (heater for discharge)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Control apparatus 21 Control part 22 BMS integrated circuit 23 A / D conversion part 24 Charge switch 25 Discharge switch 26 Target cell discharge switch 26A-26P Target cell discharge switch 30 Heat insulating material 40 Case 50 Printed circuit board 51 Electrode insertion hole 52 Circuit pattern 53 Resistance receiving hole (hole)
Th1 upper limit voltage Th2 lower limit voltage (predetermined voltage)

Claims

A secondary battery unit including a plurality of battery cells connected in series that operate by heating and a heater for heating the battery cells, and measures the voltage of each battery cell and heats the battery with the heater. A secondary battery system comprising a control device for charging each of the battery cells,
The secondary battery unit is
A discharge heater for consuming at least one battery cell of the plurality of battery cells by consuming electric power of the battery cell;
The controller is
A secondary battery system that controls to supply electric power of some of the battery cells to the discharge heater when the voltage of some of the battery cells exceeds a predetermined upper limit voltage.

The secondary battery unit is surrounded by a heat insulating material,
The discharge heater is disposed inside the heat insulating material,
The secondary battery system according to claim 1, wherein the control device is disposed outside the heat insulating material.

The controller is
The supply of electric power to the heater for discharge is stopped when the voltage of the part of battery cells that is equal to or higher than the upper limit voltage becomes equal to or lower than a predetermined voltage lower than the upper limit voltage. Secondary battery system.

The secondary battery system according to claim 3, wherein the predetermined voltage is a voltage of a battery cell other than the part of the battery cells.

The secondary battery system according to claim 4, wherein the predetermined voltage is the voltage of the battery cell having the second highest voltage.

The controller is
The secondary battery system according to any one of claims 1 to 5, wherein control is performed such that charging of each battery cell is stopped when power of the part of the battery cells is consumed.

The secondary battery system according to any one of claims 1 to 6, wherein the discharge heater is a resistor.

The secondary battery system according to any one of claims 1 to 7, wherein the discharge heater is provided in a portion near the battery cell where the heater for heating is not provided.

The secondary battery unit further includes a printed circuit board on which a circuit pattern for electrically connecting the electrodes of the plurality of battery cells is formed,
The secondary battery system according to claim 1, wherein the discharge heater is provided in a region different from a region where the circuit pattern is formed in the printed board.