JP2015115219A - 電池パック、電池パックセルの膨らみ検知システム、蓄電装置及び自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】 実施形態の電池パックは、電池パック内のいずれかのセルの膨張を検知する。
【解決手段】 実施形態の電池パックは、第１群の複数のセルと、第２群の複数のセルと、第１群のセルの電池缶の主壁に備えられた第１の導電体と、第２群のセルの電池缶の主壁に備えられた第２の導電体と、第１導電体と第２導電体との間の導電性を検知する検知部とを備え、第１群のセルと第２群のセルは交互に配置され、第１導電体と第２導電体は対向し、交互に配置された各セルの間には、空隙を有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

実施形態は、電池パック、電池パックセルの膨らみ検知システム、蓄電装置及び自動車に関する。

二次電池を高温環境で使用する際に、電池の充電状態などの条件によっては、寿命末期等に電池缶内にガスが発生して、電池缶の圧力が上昇する場合がある。そのまま電池を使用し続けると、安全弁の作動圧に達して内部のガスが外部に放出される。リチウム電池の場合、外部からの水分侵入を極力避ける必要があるため、一般に安全弁は密閉性の高い非復帰型の金属薄膜や刻印付の金属薄板が使用され、内圧が所定の圧力、例えば数百kＰａに達すると薄膜や刻印部が破断して内圧を逃がす構造となっている。しかしながら、安全弁が作動してしまうと、電池缶内の可燃性電解液の蒸気が外部に放出されるため、引火のリスクが高まったり、有機溶剤の蒸気による健康影響がでてしまったりするなどの問題がある。このため、安全弁の作動以前に電池缶内ガスの蓄積を検知して、ガスの排出前に電池の使用を停止することが望ましい。

電池缶の内部圧力上昇による缶の膨れを安全弁作動以前に検知する手段として、缶の表面に歪ゲージを備えたり、電池を収納する電池パックの筐体と電池缶の間に加圧により導電性が変化するゴム状物の圧力検知センサーを備えたりする等の技術が公知となっている。しかし、電動車用の車載電池システム等のように数十〜数百セルを搭載する組電池になると、その電池のうちの1セルが膨らむのを検知するためには多数のゲージやセンサーの設置が必要となり、制御が煩雑になるという問題があった。

特開２００９−２４２６８４号公報

実施形態の電池パックは、電池パック内のいずれかのセルの膨張を検知する。

実施形態の電池パックは、第１群の複数のセルと、第２群の複数のセルと、第１群のセルの電池缶の主壁に備えられた第１導電体と、第２群のセルの電池缶の主壁に備えられた第２導電体と、第１導電体と第２導電体との間の導電性を検知する検知部とを備え、第１群のセルと第２群のセルは交互に配置され、第１導電体と第２導電体は対向し、交互に配置された各セルの間には、空隙を有することを特徴とする。

実施形態のセルの膨らみ検知システムは、上記電池パックを備え、セルの膨らみを対向するいずれかの導電体の接触を検知部で検知することを特徴とする。

図１は、実施形態の電池パックの構成概念図である。 図２は、実施形態の電池パックの概念図である。 図３は、実施形態の電池パック動作のチャート図である。 図４Ａは、実施形態の未使用の電池パックの断面概念図である。 図４Ｂは、実施形態の使用した電池パックの断面概念図である。 図４Ｃは、実施形態の使用した電池パックの断面概念図である。 図４Ｄは、実施形態の使用した電池パックの断面概念図である。 図５は、実施形態の電池パック動作のチャート図である。 図６Ａは、実施形態の未使用の電池パックの断面概念図である。 図６Ｂは、実施形態の使用した電池パックの断面概念図である。 図６Ｃは、実施形態の使用した電池パックの断面概念図である。 図６Ｄは、実施形態の使用した電池パックの断面概念図である。 図７は、実施形態の電池パック動作のチャート図である。 図８Ａは、実施形態の未使用の電池パックの断面概念図である。 図８Ｂは、実施形態の使用した電池パックの断面概念図である。 図８Ｃは、実施形態の使用した電池パックの断面概念図である。 図８Ｄは、実施形態の使用した電池パックの断面概念図である。 図８Ｅは、実施形態の使用した電池パックの断面概念図である。 図９は、実施形態の蓄電装置の構成概念図である。 図１０は、実施形態の自動車の構成概念図である。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各実施形態で共通する詳細な説明は適宜省略する。なお、明細書中の上部、下部とは、図面を基準に相対的に表している。

［第１実施形態］
図１、図２に実施形態の電池パック１００の概念図を示す。実施形態に係る電池パック１００は、セル１０１を有する。各セルは、電気的に直列、並列、或いは、直列と並列に接続して配置される。
図１及び図２の概念図を参照して、直列接続された電池パック１００を具体例として説明する。

セル１０１は、二次電池である。セル１０１は、例えば、アルミニウム等の電池缶１０４と、電池缶１０４内に収納された正極１０２と、電池缶内に正極と空間的に離間して、例えばセパレータを介在して収納された活物質を含む負極１０３と、電池缶１０４内に充填された非水電解質とを具備する。電池缶１０４には、図示しないガス排出弁などの保護機能部を備えても良い。

図１に例示する電池パックは、複数のセル１０１Ａ、１０１Ｂは、外部に延出した正極端子１０２Ａ、１０２Ｂ及び負極端子１０３Ａ、１０３Ｂが互いに逆向きに配列されている。各セル１０１Ａ、１０１Ｂは、バスバー１０６によって直列に接続されている。各セル１０１Ａ、１０１Ｂの対向する電池缶１０４の壁面には、導電体１０５Ａ、１０５Ｂが設けられる。対向しない電池缶１０４の壁面に設けられた導電体１０５Ａ、１０５Ｂは、通電しないように、絶縁体１０７で電気的に絶縁されることが好ましい。直列に接続されたセル１０１の正極側端と負極側端は、それぞれ配線１０８、１０９を介して、保護回路１１０に接続される。導電体１０５Ａ、１０５Ｂも保護回路１１０に接続される。電池パック１００には、外部端子として正極端子１１１と負極端子１１２が備えられ、各端子は保護回路１１０と接続する。電池間１０４の膨れを検知した場合などの異常時に保護回路１１０が電池パック１００内の回路を遮断することができる。正極端子１１１と負極端子１１２を介して、電池パック１００は外部へ電源を供給または、外部電源から電池パック１００のセル１０１の充電をすることができる。

図２に例示するように、電池パック１００の各セル１０１は、底部差込口１１３に差し込まれたり、セル１０１の底面とセル１０１配置用のガイド付き板とを接着させたりするなどして固定されている。セル１０１は、底部差込口１１３などの固定具によって、所要の間隔でセル１０１の配列がずれないように、かつ、電池缶１０４が内圧上昇に伴って膨れることが可能な程度に固定されている。

セル１０１の配列等に関し、以下に詳細に説明する。セル１０１は、第１群のセル１０１Ａと第２群のセル１０１Ｂの２群に分けられる。これら２つの群のセル１０１は、セル１０１の膨らみを検知するために分けられる。第１群のセル１０１Ａと第２群のセル１０１Ｂの各セル１０１は、１０１Ａ−１０１Ｂ−１０１Ａ−１０１Ｂ−のように交互に列状に配置されている。列状に配置されたセル１０１は隣のセル１０１に対して空隙を有するように配置される。セル１０１間の間隔は、セル１０１の異常発生時又は寿命末期の電池缶１０４内のガスによる体積増加時に、電池缶１０４が破裂せず、ガス排気の安全弁が作動しない範囲での膨らみにより、当該セルの膨らみが隣接するセルの電池缶に隣接する電池缶に接触する程度の空隙を有するようにすればよい。セル１０１間の空隙（第１導電体１０５Ａと第２導電体１０５Ｂ間の空隙）は、セル１０１の膨れに伴い減少又はなくなる。セル１０１間の空隙の大きさ（セル１０１間の幅）にばらつきがあると、セル１０１の体積増加を精確に検知することができない。そこで、空隙の大きさが一定となるようにセル１０１を配置して、差込口１１３に底部を差込固定したり、底部をガイド付き板と接したりするなどの方法で固定具を用いて、セル１０１を電池パック１００内で均等間隔に固定することが好ましい。

第１群のセル１０１Ａの電池缶１０４の主壁には、第１の導電体１０５Ａが備えられている。第２群のセル１０１Ｂの電池缶１０４の主壁には、第２の導電体１０５Ｂが備えられている。導電体１０５は、柔軟性を有し、セル１０１表面に固定できるものが使用出来る。例えば、片面に絶縁性の粘着面を有する高分子膜の非粘着性面に金属薄膜を形成したものを導電体１０５として使用する事ができる。導電体１０５は、例えば、セル１０１の電池缶１０４の主壁の中心部を横断、斜め横断又は縦断するように備えられる。横断、斜め横断又は縦断を組み合わせた形態で、導電体１０５をセル１０１に配置することができる。差込口１１３にセル１０１壁面を差し込む固定方法を採用する場合には、差込口１１３に差し込まれた固定部分を除く電池缶１０４主壁が膨脹可能な程度に露出する形態でセル１０１が差込口１１３に差し込まれる。電池缶１０４主壁の中心部に導電体１０５が備えられる理由は、電池パック１００のセル１０１に多用されるセル１０１は角型であり、一般的に角型のセルは、主壁の中心部が最も膨らみやすいためである。他の場所が膨らみやすいセルを用いる場合は、膨らみやすい場所に導電体１０５が備えられればよく、導電体１０５の設置場所は好適な場所を適宜選択することができる。なお、電池缶１０４の主壁とは、電池缶１０４の外側壁面のうち、配列された電池缶１０４同士が対向する大きな面である。

第１実施形態では、１組の導電体１０５を用いる。第１導電体１０５Ａは、第１群のセル１０１Ａの第２群のセル１０１Ｂと対向する電池缶１０４の主壁に備えられる。第２導電体１０５Ｂは、第２群のセル１０１Ｂの第１群のセル１０１Ａと対向する電池缶１０４の主壁に備えられる。端のセル１０１の一方の面は電池缶１０４の主壁が向かい合わないため、この面には導電体を備えなくても良い。各主壁に備えられた第１導電体１０５Ａは電気的に接続する。各主壁に備えられた第２導電体１０５Ｂは電気的に接続する。導電体１０５は、その接触によって各セル１０１の膨らみを検知することができる構成であればよいため、幅の狭い導電体１０５を用いることができる。導電体１０５の幅（短手）は、細すぎるとセル１０１の膨らみの検知に適さず、広すぎるとコスト及び放熱性低下の観点から適さない場合があるが、セル１０１の大きさや膨らみ方によって適宜好適な幅を設計することができる。例えば、角型で、高さが１００ｍｍ程度のセルの場合、導電体１０５の幅は、１０ｍｍとすることができる。導電体１０５は例えば、図１の概念図に示すように波型の形状で、セル１０１に接着面を介して貼付けされている。波型の形状を具体的に説明すると、第１導電体１０５Ａは、１つおきに配置された第１群のセル１０１Ａの電池缶１０４の２面の主壁に貼付けされ、第２導電体１０５Ｂは、１つおきに配置された第２群のセル１０１Ｂの電池缶１０４の２面の主壁に貼付けされている。各導電体１０５は、電池缶１０４の側面で折り返す様に電池缶１０４の主壁に貼り付けられている。また、折り返した部分の各導電体１０５が接触しないように絶縁体１０７が、第１導電体１０５Ａと第２導電体１０５Ｂの間に挟まれている。導電体１０５は、折り返しが複数あるため、波型の形状となる。

セル１０１の外装に、アルミニウム等の金属筐体の電池缶１０４が用いられる場合は、セル１０１の電池缶１０４と隣接するセル１０１の電池缶１０４とが直接接触すると、電位差によって接触した電池缶１０４に腐食が生じる恐れがある。しかし、電池缶１０４を樹脂などの絶縁部材で大部分又は全体を被覆してしまうと、電池缶１０４の放熱性が低下してしまう理由により好ましくない。そこで、セル１０１と接触する面に絶縁層を有する２層構造の導電体１０５を用いることが好ましい。つまり、第1導電体１０５Ａと第１導電体１０５Ａの電池缶１０４と接する面および、第２導電体１０５Ｂと第２導電体１０５Ｂの電池缶１０４と接する面には絶縁層が備えられることが好ましい。なお、電池缶１０４同士の接触を検知する例えば金属薄膜の幅は、導電体１０５の接着層の幅よりも狭くてもよい。２層構造としては、ＳＴポリなどの導電性ポリマーを絶縁性フィルムシートの表面に均一に被覆複合化したもの、絶縁性フィルムシート上に金属線パターンや金属薄膜を形成したもの、導電性ゴムシートを絶縁性フィルムシートと複合化したものなどが挙げられる。意図しない導通を防ぐために、主壁と接していない部位の導電領域を絶縁物で被覆しても良いし、主壁間以外での導電体１０５同士の接触を防ぐための絶縁性部材を備えても良い。なお、導電体１０５の絶縁層は、セル１０１と導電層の接着部材として機能することが好ましいことから、セル１０１と導電体１０５は、接着剤によって接着されても良い。また、導電体１０５の厚さが薄過ぎると、セル１０１が膨らんだ際に導電体１０５同士が電池缶１０４同士よりも先に接しないことがある。そこで、導電体１０５の厚さを調整し、導電体１０５同士と電池缶１０４同士がそれぞれ接触する時機の前後を調整することができる。導電体１０５の厚さは、例えば、セル１０１間の空隙が５ｍｍの時、０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下とすることができる。このような構成とすることで、電池缶１０４が膨れて金属筐体同士が接触するよりも前に、電池缶１０４の膨れによる第１導電体１０５Ａと第２導電体１０５Ｂの接触を先行させることが可能である。

セル１０１の膨らみを段階的に検知する必要が無く、膨らんだセル１０１が電池パック中のどれかを特定する必要がない場合は、各群のセル１０１と接続する導電体１０５は１対（１０５Ａ、１０５Ｂ）でよい。実施形態では、電池パック１００中に設定した体積以上に膨らんだセル１０１の有無を検知する形態であるため、各導電体１０５は１つで、１組１対で実施をすることができる。セル数が多い場合は、状況に応じて、数対の導電体１０５を用いても良い。１対の導電体１０５で構成することが、電池パック１０１の体積増大の抑制、低コストや制御性容易等に寄与するため好ましい。

保護回路１１０は、検知部を含む。検知部は、第１導電体１０５Ａと第２の導電体１０５Ｂ間の抵抗を測定または電気的導通の有無を検知する。第１導電体１０５Ａと第２導電体１０５Ｂ間の抵抗変化の検出手段は、電圧又は電流のどちらを測定しても良い。保護回路１１０は、マイコン、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）などの集積回路を有する電子回路で構成され、ソフトウェア又はハードウェア制御される。図３のチャート図に記載した処理は、保護回路１１０で制御される。１対の導電体、例えば、第１導電体１０５Ａと第２導電体１０５Ｂが電気的に接続した場合は、保護回路１１０にその信号を伝達する。次いで、保護回路１１０は、セル１０１の膨らみ又は電池パック１００に異常があることを報知、充放電の停止、異常時動作モードの少なくともいずれかの動作を行う。実施形態では、１組の導電体１０５よってセル１０１の膨らみを検知しているため、この時点で電池パック１００の充放電を停止することが好ましい。または、導電体１０５の接触検知の後所定時間経過後又は所定回数の充放電の後に電池パック１００の充放電を停止することが好ましい。また、異常時動作モードは、セル１０１への負荷が少ない動作モードであり、例えば、急速充電ができない動作や出力電流値が少ない状態で電池パック１００を動作などが挙げられる。導電体１０５の接触検知後の動作は、例示であって、実施形態に記載のものに限定されるものではない。

図３のチャート図と図４の断面概念図を用いて、セル１０１の膨らみとセル１０１の接触について説明する。なお、図４の概念図では、セル１０１内の、正極、負極、セパレータなどの構成を図示していない。図４Ａは、体積膨張前（未使用）の並列した２つのセル１０１の概念図である。左側のセル１０１が、第１群のセル１０１Ａであって、電池缶１０４の主壁の中央部を横断するように、電池缶１０４上に第１導電体１０５Ａが備えられている。一方、右側のセル１０１が、第２群のセル１０１Ｂであって、電池缶１０４の主壁の中央部を横断するように、電池缶１０４上に第２導電体１０５Ｂが備えられている。第１導電体１０５Ａと第２導電体１０５Ｂは、同じ高さ又はほぼ同じ高さの位置で向かい合う。そして、これらは、セル１０１が膨らんだ際に接触可能な位置に配置される。セル１０１の充放電（Ｓ０１）等によりセル１０１が劣化等してセル１０１が膨らみ始めると、図４Ｂの概念図のようになる。セル１０１の充放電を行った後又は充放電中に、所要の頻度で第１導電体１０５Ａと第２導電体１０５Ｂの接触の確認を検知部で行う（Ｓ０２）。更にセル１０１が膨らむと図４Ｃの概念図のようになり、セル１０１の電池缶１０４同士が接触するよりも前に、第１導電体１０５Ａと第２導電体１０５Ｂが接触し、検知部で接触が検知される。導電体１０５の接触が検知されると、設定された異常時の処理を行う（Ｓ０３）。異常時の処理としては、セル１０１の膨らみ又は電池パック１００に異常があることを報知、充放電の停止、異常時動作モードの少なくともいずれかの動作等である。なお、導電体１０５の接触が確認されなければＳ０１の充放電の処理に戻る。図４Ｃの状態から更に、セル１０１の充放電を繰り返すと、図４Ｄのようにセル１０１が膨らみセル１０１の電池缶１０４同士が接触し、導電体１０５がセル１０１の電池缶１０４に埋め込まれたり、導電体１０５が変形したりする場合がある。

図１、図２ではセル１０１を直列接続した形態を示したが、電池容量を増大させるためには並列に接続しても、または直列接続と並列接続を組み合わせてもよい。高電圧、大電流、大容量等の特性ために、組み上がった電池パック１００をさらに直列や並列に接続することもできる。
以上に記載した本実施形態によれば、セル１０１の膨れの有無を検知する電池パック１００を提供することができる。

［第２実施形態］
第２実施形態の電池パック２００は、第１実施形態の電池パック１００に加えて、２組目の導電体２０５である第３導電体２０５Ａ、第４導電体２０５Ｂをさらに有すること以外は第１実施形態と同様である。第３以降の導電体は、第１導電体１０５Ａ及び第２導電体１０５Ｂと同様である。第１実施形態では、１組の導電体１０５を用いていたが、第２実施形態では、２組の導電体１０５、２０５を用いている。２組の導電体を用いることで、セル１０１の膨らみを段階的に検知することができる。なお、第１実施形態の電池パック１００と重複する説明については、第２の実施形態の電池パックにかかる説明を一部省略する。なお、実施形態では、２組目の導電体２０５は１組目の導電体１０５の上部に備えられているが、実施の形態としては、１組目の導電体１０５の上部ではなく、下部等に２組目の導電体２０５を１組目の導電体１０５と平行に又は交差するように備えてもよい。また、各導電体の厚さは、適宜設計に応じて好適な厚さとすることができる。かかる構造とすることにより、電池缶１０４同士の直接接触より前に膨れの進行状況を段階的に検知することができる。

図５のチャート図と図６の概念図を用いて、２組の導電体１０５、２０５を有する電池パック２００において、セル１０１の膨らみを段階的に検知する機序を説明する。図６Ａは、体積膨張前（未使用）の並列した２つのセル１０１の概念図である。左側のセル１０１が、第１群のセル１０１Ａであって、セル１０１Ａの主壁の中央部を横断する第１導電体１０５Ａの上部に主壁を横断するように第１導電体１０５Ａと平行に電池缶１０４上に第３導電体２０５Ａが備えられている。一方、右側のセル１０１が、第２群のセル１０１Ｂであって、セル１０１Ｂの主壁の中央部を横断する第２導電体１０５Ｂの上部に主壁を横断するように第４導電体２０５Ｂと平行に電池缶１０４上に第４導電体２０５Ｂが備えられている。第１導電体１０５Ａと第２導電体１０５Ｂ（１組目の導電体１０５）と第３導電体２０５Ａと第４導電体２０５Ｂ（２組目の導電体２０５）は、それぞれ同じ高さ又はほぼ同じ高さの位置で対向する。そして、これらは、セル１０１が膨らんだ際に接触可能な位置にそれぞれ配置される。セル１０１の充放電（Ｓ１１）等によりセル１０１が劣化等してセル１０１が膨らみ始めると、図６Ｂの概念図のようになる。セル１０１の充放電を行った後又は充放電中に、所要の頻度で第１導電体１０５Ａと第２導電体１０５Ｂと、第３導電体２０５Ａと第４導電体２０５Ｂの接触の確認を検知部で行う（Ｓ１２）。更にセル１０１が膨らむと図６Ｃの概念図のようになり、セル１０１の電池缶１０４同士が接触する前に、まず、第１導電体１０５Ａと第２導電体１０５Ｂが接触し、検知部で接触が検知される。導電体１０５の接触が検知されると、設定された異常時の処理を行う（Ｓ１３）。なお、導電体１０５の接触が確認されなければ、Ｓ１１の充放電処理に戻る（Ｓ１２→Ｓ１１）。異常時の処理としては、セル１０１の膨らみ又は電池パック２００に異常があることを報知、異常時動作モードの少なくともいずれかの動作等である。Ｓ１３の後も、充放電（Ｓ１４）と導電体１０５導通の確認（Ｓ１５）の処理を所要の間隔で行う。図６Ｃの状態から更に、セル１０１の充放電を繰り返すと、図６Ｄのようにセル１０１が膨らみセル同士が接触し、第３導電体２０５Ａと第４導電体２０５Ｂも接触する。２組目の導電体２０５の接触も検知部で検知されると、２組目の導電体２０５の接触による異常時の処理を行う（Ｓ１６）。なお、２組目の導電体２０５の接触が確認されなければＳ１４の充放電の処理に戻る（Ｓ１５→Ｓ１４）。

第２実施形態の電池パック２００では、セル１０１の膨らみを段階的に検知することができるため、膨らみの程度に応じて、対応する処理を適切に行うことができる。例えば、最初（１組目）の導電体１０５の接触時には、警告を行い電池パック２００の交換を行うように通知し、次（２組目）の導電体２０５の接触時に電池パック２００を使用できなくすることで、使用者は、予め電池パック２００の劣化を知り、安全な時機に電池パックを搭載した機器の電池パックの交換を行うことができ、万が一使用し続けた場合は、セル１０１の膨らみが一定以上になった段階で、電池パック２００の動作を停止することで、セル１０１内のガスの排出を防ぐことができる。また、２組目の導電体の接触も、電池缶１０４同士が接触するよりも前に接触するように、設計しても良い。実施形態では、第１導電体１０５Ａと第３導電体２０５Ａと、第２導電体１０５Ｂと第４導電体２０５Ｂがそれぞれ平行になるように導電体が電池缶に備えられた形態である。図示は省略するが、第１導電体１０５Ａと第３導電体２０５Ａと、第２導電体１０５Ｂと第４導電体２０５Ｂがそれぞれ直行ないし斜め横断する非平行になるように導電体が電池缶に備えられた形態でも良い。２０５が導電体１０５よりも先に接触する場合についても、セル１０１の異常な膨らみとして検知することができる。

［第３実施形態］
第３実施形態の電池パック３００は、第５導電体３０５Ａと第６導電体３０５Ｂを有すること以外は第２実施形態と同様である。第２実施形態では、２組の導電体１０５、２０５を用いていたが、第３実施形態では、３組の導電体１０５、２０５、３０５を用いている。３組の導電体を用いることで、セルの膨らみをより段階的に検知することができる。なお、第１実施形態の電池パック１００と第２実施形態の電池パック２００重複する説明については、説明を一部省略する。

図７のチャート図と図８の概念図を用いて、３組の導電体１０５，２０５、３０５を有する電池パック３００おいて、セル１０１の膨らみを多段階に検知する機序を説明する。図８Ａは、体積膨張前（未使用）の並列した２つのセル１０１の概念図である。左側のセル１０１が、第１群のセル１０１Ａであって、セル１０１Ａの主壁の中央部を横断する第１導電体１０５Ａの下部に主壁を横断するように第１導電体１０５Ａと平行に第５導電体３０５Ａが電池缶１０４上に設けられている。一方、右側のセル１０１が、第２群のセル１０１Ｂであって、セル１０１Ｂの主壁の中央部を横断する第２導電体１０５Ｂの下部に主壁を横断するように第２導電体２０５Ｂと平行に第６導電体３０５Ｂが電池缶１０４上に設けられている。第１導電体１０５Ａと第２導電体１０５Ｂ（１組目の導電体１０５）、第３導電体２０５Ａと第４導電体２０５Ｂ（２組目の導電体２０５）と第５導電体３０５Ａと第６導電体３０５Ｂ（３組目の導電体３０５）は、それぞれ同じ高さ又はほぼ同じ高さの位置で向かい合う。そしてこれらは、セル１０１が膨らんだ際に接触可能な位置にそれぞれ配置される。セル１０１の充放電（Ｓ２１）等によりセル１０１が劣化等してセル１０１が膨らみ始めると、図６Ｂの概念図のようになる。セル１０１の充放電を行った後又は充放電中に、所要の頻度で第１導電体１０５Ａと第２導電体１０５Ｂ、第３導電体２０５Ａと第４導電体２０５Ｂと、第５導電体３０５Ａと第６導電体３０５Ｂの接触の確認を検知部で行う（Ｓ２２）。更にセル１０１が膨らむと図６Ｃの概念図のようになり、セル１０１の電池缶１０４同士が接触する前に、まず、第１導電体１０５Ａと第２導電体１０５Ｂが接触し、検知部で接触が検知される。導電体１０５の接触が検知されると、設定された異常時の処理を行う（Ｓ２３）。なお、導電体１０５の接触が確認されなければ、充放電の処理に戻る（Ｓ２２→Ｓ２１）。異常時の処理としては、セル１０１の膨らみ又は電池パック１００に異常があることを報知、異常時動作モードによる動作等である。Ｓ２３の後に、再び、充放電（Ｓ２４）と導電体１０５の導通の確認（Ｓ２５）の処理を所要の間隔で行う。図６Ｃの状態から更に、セル１０１の充放電を繰り返すと、図６Ｄのように、第３導電体２０５Ａと第４導電体２０５Ｂも接触する。２組目の導電体２０５の接触も検知部で検知されると、２組目の導電体２０５の接触による２段階目の異常時の処理を行う（Ｓ２６）。なお、導電体２０５の接触が確認されなければ、充放電の処理に戻る（Ｓ２５→Ｓ２４）。再び、充放電（Ｓ２７）と導電体２０５の導通の確認（Ｓ２８）の処理を所要の間隔で行う。図６Ｄの状態から更に、セル１０１の充放電を繰り返すと、図６Ｅのようにセル１０１が更に膨らみ、３組目の第５導電体３０５Ａと第６導電体３０５Ｂも接触する。３組目の導電体３０５の接触を検知部が検知すると、さらなる異常時の処理を行う（Ｓ２９）。

第３実施形態では、３段階でセル１０１の膨らみを検知することが可能となっているため、第２実施形態よりも詳細にセルの膨らみ状況を知ることができる。また、セル１０１の主壁の中央部ではなく、セル１０１の主壁の周辺部が異常により膨らんだ際にも、本構成であれば検知しやすいため、電池パック３００をより安全に運用することができる利点を有する。

［第４実施形態］
実施形態の電池パックを蓄電装置４００に搭載することができる。図９の概念図に示す蓄電装置４００は、電池パック１００と、インバーターと、コンバーターとを備える。外部交流電源をコンバーターで直流変換し、電池パックを充電し、電池パックのからの直流電源のインバーターで交流変換し、負荷に電気を供給する構成となっている。実施形態の電池パックを有する本構成の蓄電装置とすることで、より安全に蓄電装置を使用する事ができ、電池パックの交換時期が電池パック内のセルの膨らみによって知ることができるという利点を有する。

［第５実施形態］
実施形態の電池パックを自動車５００に搭載することができる。図１０の概念図に示す自動車５００は、電池パックと、インバーターと、モーターと、車軸及び車輪とを少なくとも備える。電池パックからの直流電源をインバーターで交流変換し、交流電源によって、モーターを駆動する。図において、電池パックの充電機構等は、省略した。モーターの駆動力によって、車軸を回転させることができる。なお、実施形態では、自動車の一般的な構成については省略する。図１０の構成は、電気自動車の構成であるが、内燃機関と電池パックを併用したハイブリット自動車の形態でも同様に実施することができる。実施形態の電池パックを有する本構成の自動車とすることで、より安全に自動車を使用する事ができ、電池パックの交換時期が電池パック内のセルの膨らみによって知ることができるという利点を有する。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態そのままに限定解釈されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を省略、変形、追加して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成することができる。

１００、２００、３００…電池パック、１０１…セル、１０２…正極、１０３…負極、１０４…電池缶、１０５…導電体、１０６…バスバー、１０７…絶縁体、１０８、１０９…配線、１１０…保護回路、１１１…正極端子、１１２…負極端子、４００…蓄電装置、５００…自動車

Claims (8)

1. 第１群の複数のセルと、
   第２群の複数のセルと、
   前記第１群のセルの電池缶の主壁に備えられた第１導電体と、
   前記第２群のセルの電池缶の主壁に備えられた第２導電体と、
   前記第１導電体と前記第２導電体との間の導電性を検知する検知部とを備え、
   前記第１群のセルと前記第２群のセルは交互に配置され、
   前記第１導電体と前記第２導電体は対向し、
   前記交互に配置された各セルの間には、空隙を有することを特徴とする電池パック。
2. 前記第１導電体の電池缶と接する面には、絶縁層が備えられ、
   前記第２導電体の電池缶と接する面には、絶縁層が備えられることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
3. 前記第１導電体及び前記第２導電体は、１対であることを特徴とする請求項１または２に記載の電池パック。
4. 前記第１導電体の上部又は下部側に前記第１群のセルの電池缶の主壁に備えられた第３導電体と、
   前記第２導電体の上部又は下部側に前記第２群のセルの電池缶の主壁に備えられた第４導電体と、を備え、
   前記第３導電体と前記第４導電体は、対向し、
   前記検知部は、前記第３導電体と前記第４導電体との間の導電性を検知し、
   前記第３導電体は、前記第１導電体と平行又は非平行となるように備えられ、
   前記第４導電体は、前記第２導電体と平行又は非平行となるように備えられたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電池パック。
5. 前記第３導電体の電池缶と接する面には、絶縁層が備えられ、
   前記第４導電体の電池缶と接する面には、絶縁層が備えられ、
   前記第３導電体及び前記第４導電体は、１対であることを特徴とする請求項４に記載の電池パック。
6. 前記請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電池パックを備え、
   前記対向するいずれかの導電体の接触によって、前記セルの膨らみを前記検知部で検知することを特徴とする電池パックセルの膨らみ検知システム。
7. 前記請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電池パック、又は、前記請求項６に記載の電池パックセルの膨らみ検知システムを備えたことを特徴とする蓄電装置。
8. 前記請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電池パック、又は、前記請求項６に記載の電池パックセルの膨らみ検知システムを備えたことを特徴とする自動車。