JP2017157280A - 電池パック - Google Patents
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Abstract
【課題】リチウムイオン電池の充電時の非水電解液の減量を検出して必要量の非水電解液を補充可能な電池パックの提供。
【解決手段】充放電可能な充放電回路30を備え、リチウムイオン電池の充電時に、非水電解液20の分解時に発生するガスの量を検出可能なガス量検出部35と、非水電解液の分解量とガスの発生量との相関関係を設定した相関設定部と、ガス量検出部で検出されたガスの量に基づいて相関設定部から非水電解液の分解量を推定する非水電解液分解量推定部と、補充用の非水電解液を貯留する補充用タンク50と、タンクと電池ケース25とを連通する連通ライン59に設けられ、補充用タンクから補充する非水電解液の流量を調整する流量調整弁61と、非水電解液分解量推定部で推定された非水電解液の分解量と同一量の非水電解液を補充用タンクから供給する様に流量調整弁を制御する弁開度制御部40とを備えるリチウムイオン電池10。
【選択図】図1
【解決手段】充放電可能な充放電回路30を備え、リチウムイオン電池の充電時に、非水電解液20の分解時に発生するガスの量を検出可能なガス量検出部35と、非水電解液の分解量とガスの発生量との相関関係を設定した相関設定部と、ガス量検出部で検出されたガスの量に基づいて相関設定部から非水電解液の分解量を推定する非水電解液分解量推定部と、補充用の非水電解液を貯留する補充用タンク50と、タンクと電池ケース25とを連通する連通ライン59に設けられ、補充用タンクから補充する非水電解液の流量を調整する流量調整弁61と、非水電解液分解量推定部で推定された非水電解液の分解量と同一量の非水電解液を補充用タンクから供給する様に流量調整弁を制御する弁開度制御部40とを備えるリチウムイオン電池10。
【選択図】図1
Description
本開示は、正極と負極との間の隙間に非水電解液が充填されたリチウムイオン電池を備える電池パックに関する。
近年、電気自動車などに搭載されるリチウムイオン二次電池は、電気自動車の航続距離を延伸するため、高エネルギー化の開発が進められている。その達成手段の一つとして、リチウムイオン二次電池の高電圧化が考えられる。
リチウムイオン二次電池は、高電圧化するために電解液に非水電解液が使用されている。しかしながら、リチウムイオン二次電池は、高電圧化すると、正極側が充電時に高い酸化状態となって、電解液が分解する虞が生じる。電解液が分解すると、電解液の量が減少して液枯れが起こったり、電解液の組成が変化したりして電池性能が悪化する。
一方、特許文献1には、電解液が劣化した際の物性又は組成を検出し、検出した物性又は組成が所定範囲を超えていれば、リチウムイオン二次電池内に電解液を補充する電池管理装置が提案されている。検出される電解液の物性は、電解質の導電率、比重、濁度、粘度等であり、検出される電解液の組成は、電解液中に含まれる成分とその割合である。
リチウムイオン二次電池の非水電解液の物性及び組成の変化は、電池ケース内で一様に生じるものではない。このため、非水電解液の変化を検出するセンサは電解液の物性や組成の変化を正確に検出することができない虞がある。したがって、必要な量の非水電解液を補充することができない虞がある。
本発明の少なくとも一つの実施形態は、このような従来技術の状況の基になされた発明であって、その目的とするところは、リチウムイオン二次電池の充電時において非水電解液の物性等の変化を確実に検出して必要な量の非水電解液を補充可能な電池パックを提供することにある。
(1)本発明の少なくとも一つの実施形態にかかる電池パックは、電池ケース内に設けられ、正極と負極とが隙間を有して対向配置された電極群の前記隙間に非水電解液が充填されてなるリチウムイオン電池と、前記リチウムイオン電池の前記正極及び前記負極を介して前記リチウムイオン電池を充放電可能な充放電回路と、を備える電池パックであって、前記充放電回路による前記リチウムイオン電池の充電時に、前記非水電解液の分解により発生するガスの量を検出可能なガス量検出部と、前記非水電解液の分解量と前記ガスの発生量との相関関係を予め設定した相関設定部と、前記ガス量検出部によって検出されたガスの量に基づいて、前記相関設定部から前記非水電解液の分解量を推定する非水電解液分解量推定部と、補充用の非水電解液を貯留する補充用タンクと、前記補充用タンクと前記電池ケースとを連通する連通ラインに設けられ、前記補充用タンクから前記電池ケースに供給される非水電解液の流量を調整可能な流量調整弁と、前記非水電解液分解量推定部によって推定された非水電解液の分解量と同一量の非水電解液を前記補充用タンクから前記電池ケースに供給するように、前記流量調整弁の開度を制御する制御部と、を備えて構成される。
リチウムイオン電池の充電時には、正極と負極との間に比較的に高い電圧が作用するため、非水電解液は分解してガスが発生する場合がある。このガスは、非水電解液よりも比重が小さいので、非水電解液よりも上方の電池ケース内に移動する。このため、電池ケース内で発生したガスを電池ケース内の非水電解液よりも上方位置で検出することで、非水電解液が分解して劣化したことを知ることができる。よって、上記(1)に記載の電池パックによれば、非水電解液よりも上方に移動したガスの量をガス量検出部で検出し、この検出されたガスの量に基づいて、相関設定部から非水電解液の分解量を推定し、推定された非水電解液の分解量と同一量の非水電解液を補充用タンクから電池ケースに供給することで、リチウムイオン電池の充電時において非水電解液の物性等の変化を確実に検出して必要な量の非水電解液を補充可能な電池パックを実現できる。
(2)幾つかの実施形態では、上記(1)に記載の電池パックにおいて、前記電極群は、前記正極及び前記負極が前記隙間内に配設されたセパレータとともに巻回されて構成され、前記連通ラインは、前記隙間に前記非水電解液を供給するように構成されている。
上記(2)に記載の実施形態によれば、正極及び負極間の隙間にセパレータが配設されているので、セパレータによって正極及び負極が短絡する虞を防止することができる。また、電極群は正極及び負極がセパレータとともに巻回されて構成されているので、対向する正極及び負極の面積が増大して容量を増大することができるとともに、電極群の大きさを小型化することができる。
(3)幾つかの実施形態では、上記(2)に記載の電池パックにおいて、前記電極群は、前記正極及び前記負極の夫々が上下方向に延在するように構成され、前記補充用タンクに貯留する非水電解液は、重力を利用して前記連通ラインから前記正極と前記負極との間の前記隙間に供給されるように構成される。
非水電解液は正極及び負極の間に存在する必要があり、非水電解液が分解して劣化した場合には、分解した非水電解液の量と同一量の非水電解液を補充する必要がある。上記(3)に記載の実施形態によれば、正極及び負極の夫々が上下方向に延在し、非水電解液が重力を利用して連通ラインから正極と負極との間の隙間に供給されるので、非水電解液の補充を正極及び負極の間の隙間に確実に行うことができる。また、非水電解液が重力によって自然落下するので、非水電解液を強制的に送出するためのポンプ等の装置を無くすことができ、電池パックのコストの増大を抑制することができる。
(4)幾つかの実施形態では、上記1から3のいずれか1項に記載の電池パックにおいて、前記補充用タンクと前記電池ケースとが、ガス流通路を介して連通し、前記電池ケースで発生したガスは、前記ガス流通路を通って前記補充用タンクに流入して、前記ガスの圧力によって前記補充用タンク内に貯留する非水電解液を前記連通ラインに押し出して前記電池ケース内に供給するように構成される。
上記(4)に記載の実施形態によれば、電池ケースで発生したガスは、ガス流通路を通って補充用タンクに流入して、補充用タンク内に貯留する非水電解液をガスの圧力によってガス流通路に押し出す。そして、連通ラインに押し出された非水電解液は、連通ラインを流れて電池ケース内に供給される。このため、非水電解液を強制的に送出するためのポンプ等の装置が不要となり、電池パックのコストの増大を抑制することができる。
(5)幾つかの実施形態では、上記1から4のいずれか1項に記載の電池パックにおいて、前記リチウムイオン電池を複数備え、前記補充用タンクは、前記複数の前記リチウムイオン電池の少なくとも2つ以上の前記リチウムイオン電池に対して共通に使用されるように構成される。
上記(5)に記載の実施形態によれば、補充用タンクは、複数のリチウムイオン電池の少なくとも2つ以上のリチウムイオン電池に対して共通に使用されるので、補充用タンクを複数のリチウムイオン電池の夫々に設ける場合と比較して、補充用タンクの数を減らすことができる。このため、電池パックの大型化を抑制することができ、また部品点数を抑制して電池パックのコストの増大を抑えることができる。
(6)幾つかの実施形態では、上記1から5のいずれか1項に記載の電池パックにおいて、前記制御部は、前記ガス量検出部によって検出されたガスの量が予め設定した第1許容上限値を超えると、前記充放電回路による前記リチウムイオン電池への充放電を停止するように構成される。
電池ケース内で発生したガスの量が増大すると、電池ケース内のガス圧が大きくなって電池ケースが損傷する虞が増大する。このため、上記(6)に記載の実施形態にすることで、電池ケース内のガス圧力は許容上限値を超えることはない。このため、電池ケース内のガス圧が過大となって電池ケースが損傷する虞を防止することができる。
(7)幾つかの実施形態では、上記1から5のいずれか1項に記載の電池パックにおいて、前記電池ケースには、前記電池ケース25内の前記非水電解液が充填される充填領域よりも上方の空間部と外部とを連通及び遮断可能な開閉孔部が設けられ、前記制御部は、前記ガス量検出部によって検出されたガスの量が予め設定した第2許容上限値を超えると、前記開閉孔部を開放させるように構成されている。
電池ケース内で発生したガスの量が増大すると、電池ケース内のガス圧が大きくなって電池ケースが損傷する虞が増大する。このため、上記(7)に記載の実施形態にすることで、電池ケース内のガス圧力は許容上限値を超えることはない。このため、電池ケース内のガス圧が過大となって電池ケースが損傷する虞を防止することができる。
本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、リチウムイオン二次電池の充電時において非水電解液の物性等の変化を確実に検出して必要な量の非水電解液を補充可能な電池パックを提供することができる。
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、剤質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。また、以下の説明において、同じ構成には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。
図1は、本発明の一実施形態にかかる電池パック1の概略構成図であり、図2は、本発明の一実施形態にかかる制御部40のブロック図であり、図3は、リチウムイオン電池10の内部構造を説明するための電池パック1の斜視図である。本実施形態の電池パック1は、電気自動車やハイブリッド車両等の例えば床下に設置され、複数のリチウムイオン電池10を隣接して並べた電池群17(電池モジュール)を収容して構成されたものを例として説明する。
本発明の一実施形態にかかる電池パック1は、図1に示すように、リチウムイオンを吸蔵及び放出する物質を含む正極11と負極13とが隙間15を有して対向配置された電極群17の正極11及び負極13との間の隙間15に非水電解液20が充填されたリチウムイオン電池10と、リチウムイオン電池10の正極11及び負極13を介してリチウムイオン電池10を充放電可能な充放電回路30と、を電池ケース25内に備えて構成される。
正極11は、リチウム遷移金属複合酸化物、例えば、LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2が用いられる。負極13は、炭素材料、例えば、黒鉛 (LiC6)、ハードカーボン (LiC6)、チタネイトLi4Ti5O12が用いられる。非水電解液20には、有機溶媒、例えば、LiPF6,LiBF4或いはLiClO4のようなリチウム塩とエチレンカーボネートのような溶媒とによって構成される。
充放電回路30は、充電時にリチウムイオン電池10の正極11と負極13との間に作用する電圧の大きさを制御可能であるとともに、放電時に出力電圧が所定値よりも低下しないようにするための電圧調整部31を備える。
リチウムイオン電池10は、充放電に伴い、様々な電気化学的な反応が起こる過程で、電解液が分解し、H2、CO2などの無機ガス、メタンなどの有機ガスといったさまざまなガスが発生する。そして、非水電解液20が分解すると、非水電解液20の量が減少して液枯れが起こったり非水電解液20の組成が変化したりして、電池性能が悪化する。
そこで、本実施形態の電池パック1は、非水電解液20の分解時に発生するガスの量を検出し、検出したガス量から減少した非水電解液20の量を推定し、推定した非水電解液20の量と同一量の非水電解液20を補充用タンク50からリチウムイオン電池10に補充するように構成されている。
図示した実施形態の電池パック1は、図1及び図2に示すように、充放電回路30によるリチウムイオン電池10の充電時に、非水電解液20の分解により発生するガスの量を検出可能なガス量検出部35と、非水電解液20の分解量とガスの発生量との相関関係を予め設定した相関設定部42と、ガス量検出部35によって検出されたガスの量に基づいて、相関設定部42から非水電解液20の分解量を推定する非水電解液分解量推定部44と、補充用の非水電解液20を貯留する補充用タンク50と、補充用タンク50と電池ケース25とを連通する連通ライン59に設けられ、補充用タンク50から電池ケース25に供給される非水電解液20の流量を調整可能な流量調整弁61と、非水電解液分解量推定部44によって推定された非水電解液20の分解量と同一量の非水電解液20を補充用タンク50から電池ケース25に供給するように、流量調整弁61の開度を制御する制御部40と、を備えて構成される。
ガス量検出部35は、リチウムイオン電池10の電池ケース25の上壁25aに開口する孔部25bに連通するガス流通路63に設けられている。ガス流通路63は、電池ケース25内に貯留する非水電解液20の上方の空間部Auと連通している。このため、非水電解液20で発生したガスは、空間部Auからガス流通路63に流れてガス量検出部35によってガスの量が検出される。ガス量検出部35によって検出されたガスはガス流通路63の下流側端部から外部に排出される(図3参照)。ガス量検出部35によって検出された検出値は、制御部40に送られる。
相関設定部42で設定される非水電解液20の分解量とガスの発生量との関係は、略比例の関係を有している。つまり、非水電解液20の分解量が増大すると、ガスの発生量も増大する関係を有している。
補充用タンク50は、補充用の非水電解液20を貯留する。図示した実施形態では、1つの電池ケース25に1つの補充用タンク50が設けられている。補充用タンク50は連通ライン59を介して電池ケース25内の空間部Auに連通している。このため、補充用タンク50内の非水電解液20は、連通ライン59を介して電池ケース25に供給可能である。連通ライン59には流量調整弁61が設けられている。流量調整弁61は弁の開度調整が可能に構成され、制御部40によって流量調整弁61の開度調整が制御される。
制御部40は、図2に示すように、相関設定部42、非水電解液分解量推定部44、ガス量判定部45、弁開度制御部46、充放電遮断部48、開閉駆動部49を備える。ガス量判定部45、充放電遮断部48、開閉駆動部49の詳細は後述する。
このように構成されたリチウムイオン電池10は、充電時に、正極11と負極13との間に比較的に高い電圧が作用するため、非水電解液20は分解してガスが発生する場合がある。このガスは、非水電解液20よりも比重が小さいので、非水電解液20よりも上方の電池ケース25内の空間部Auに移動する。このため、非水電解液20よりも上方に移動したガスの量をガス量検出部35で検出し、この検出されたガスの量に基づいて、相関設定部42から非水電解液20の分解量を推定し、推定された非水電解液20の分解量同一量の非水電解液20を補充用タンク50から電池ケース25に供給することで、リチウムイオン電池10の充電時において非水電解液20の物性等の変化を確実に検出して必要な量の非水電解液20を補充可能な電池パック1を実現できる。
また、幾つかの実施形態では、電極群17は、図3に示すように、正極11及び負極13が隙間15内に配設されたセパレータ16とともに巻回されて構成され、連通ライン59は、隙間15に非水電解液20を供給するように構成されている。
正極11、負極13及びセパレータ16は薄板状に形成されている。正極11及び負極13は対向配置され、正極11及び負極13間の隙間15にセパレータ16が配置されている。そして、正極11及び負極13は、セパレータ16とともに券回されている。図示した実施形態では、正極11及び負極13は、平面視において長方形状に券回されている。
このような実施形態によれば、正極11及び負極13間の隙間にセパレータ16が配設されているので、セパレータ16によって正極11及び負極13が短絡する虞を防止することができる。また、電極群17は正極11及び負極13がセパレータ16とともに巻回されて構成されているので、対向する正極11及び負極13の面積が増大して容量を増大することができるとともに、電極群17の大きさを小型化することができる。
また、幾つかの実施形態では、電極群17は、正極11及び負極13の夫々が上下方向に延在するように構成され、補充用タンク50に貯留する非水電解液20は、重力を利用して連通ライン59から正極11と負極13との間の隙間15に供給されるように構成される。
図示した実施形態では、連通ライン59は補充用タンク50の底部から垂直下方へ延びて電池ケース25の上部に接続されている。このため、連通ライン59を下方に向かって流れる非水電解液20は、重力によって下方へ流れて、正極11と負極13との間の隙間15に供給される。ここで、非水電解液20は正極11及び負極13の間に存在する必要があり、非水電解液20が分解して劣化した場合には、分解した非水電解液20の量と同一量の非水電解液20を補充する必要がある。上述した実施形態によれば、正極11及び負極13の夫々が上下方向に延在し、非水電解液20が重力を利用して連通ライン59から正極11と負極13との間の隙間15に供給されるので、非水電解液20の補充を正極11及び負極13の間の隙間15に確実に行うことができる。また、非水電解液20が重力によって自然落下するので、非水電解液20を強制的に送出するためのポンプ等の装置を無くすことができ、電池パック1のコストの増大を抑制することができる。
図4は、補充用タンク50と電池ケース25とがガス流通路63を介して連通した電池パック1の斜視図である。
また、幾つかの実施形態では、補充用タンク50と電池ケース25とが、ガス流通路63を介して連通し、電池ケース25で発生したガスは、ガス流通路63を通って補充用タンク50に流入して、ガスの圧力によって補充用タンク50内に貯留する非水電解液20を連通ライン59に押し出して電池ケース25内に供給するように構成される。
図示した実施形態では、ガス流通路63の下流側端部は補充用タンク50の上部に接続されている。このような実施形態によれば、電池ケース25で発生したガスは、ガス流通路63を通って補充用タンク50に流入して、補充用タンク50内に貯留する非水電解液20をガスの圧力によって連通ライン59に押し出す。そして、連通ライン59に押し出された非水電解液20は、連通ライン59を流れて電池ケース25内に供給される。このため、非水電解液20を強制的に送出するためのポンプ等の装置が不要となり、電池パック1のコストの増大を抑制することができる。
図5は、複数の電池ケースを備える電池パックの概略構成図であり、図6は、複数の電池ケースを備える電池パックの平面構成図である。
また、幾つかの実施形態では、図5に示すように、電池パック1は、リチウムイオン電池10を複数備え、補充用タンク50は、複数のリチウムイオン電池10の少なくとも2つ以上のリチウムイオン電池10に対して共通に使用されるように構成される。
図示した実施形態では、電池パック1は、3個のリチウムイオン電池10を備えている。そして、3個のリチウムイオン電池10に対して共通の1つの補充用タンク50が設けられている。また、3個のリチウムイオン電池10の夫々に設けられたガス量検出部35は、共通の制御部40に電気的に接続され、補充用タンク50に接続された連通ライン59は下流側において3つに分岐し、分岐した夫々の連通ライン59の下流側端部は対応するリチウムイオン電池10に接続されている。また、分岐した夫々の連通ライン59には、流量調整弁61が設けられ、これらの流量調整弁61は、制御部40に電気的に接続されている。
このような実施形態によれば、補充用タンク50は、複数のリチウムイオン電池10の少なくとも2つ以上のリチウムイオン電池10(実施形態では3つの全てのリチウムイオン電池10)に対して共通に使用されるので、補充用タンク50を複数のリチウムイオン電池10の夫々に設ける場合と比較して、補充用タンク50の数を減らすことができる。このため、電池パック1の大型化を抑制することができ、また部品点数を抑制して電池パック1のコストの増大を抑えることができる。
なお、電池パック1は、図6に示すように、平面視において、縦方向に複数のリチウムイオン電池10を並べた一群の電池群14(電池モジュール)を縦方向及び横方向に複数配設し、これらの電池群14の横方向一方側端部に、これらの電池群14に共通する補充用タンク50及び制御部40を配設してもよい。
また、幾つかの実施形態では、図1及び図2に示すように、制御部40は、ガス量検出部35によって検出されたガスの量が予め設定した第1許容上限値を超えると、充放電遮断部48によるリチウムイオン電池10への充放電を停止するように構成される。
図示した実施形態では、制御部40は、ガス量判定部45及び充放電遮断部48を備える。ガス量判定部45は、ガス量検出部35によって検出されたガスの量が予め設定した第1許容上限値を超えているか否かを判定する。充放電遮断部48は、ガス量判定部45によってガガスの量が第1許容上限値を超えていると判定されたときに電圧調整部31の作動を制御してリチウムイオン電池10への充放電を遮断する。
電池ケース25内で発生したガスの量が増大すると、電池ケース25内のガス圧が大きくなって電池ケース25が損傷する虞が増大する。このため、上述した実施形態にすることで、電池ケース25内のガス圧力は第1許容上限値を超えることはない。このため、電池ケース25内のガス圧が過大となって電池ケース25が損傷する虞を防止することができる。
また、幾つかの実施形態では、電池ケース25には、電池ケース25内の非水電解液20が充填される充填領域Ajよりも上方の空間部Auと外部とを連通及び遮断可能な開閉孔部65が設けられ、制御部40は、ガス量検出部35によって検出されたガスの量が予め設定した第2許容上限値を超えると、開閉孔部65を開放させるように構成されている。
図示した実施形態では、制御部40は開閉駆動部49を備える。開閉駆動部49は、ガス量判定部45によってガス量検出部35で検出されたガスの量が予め設定した第2許容上限値を超えると判定されると、開閉孔部65を開放させる。
電池ケース25内で発生したガスの量が増大すると、電池ケース25内のガス圧が大きくなって電池ケース25が損傷する虞が増大する。このため、上述した実施形態にすることで、電池ケース25内のガス圧力は第2許容上限値を超えることはない。このため、電池ケース25内のガス圧が過大となって電池ケース25が損傷する虞を防止することができる。
以上、本発明の好ましい形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。
1 電池パック
10 リチウムイオン電池
11 正極
13 負極
14 電池群
15 隙間
16 セパレータ
17 電極群
20 非水電解液
25 電池ケース
25a 上壁
25b 孔部
30 充放電回路
31 電圧調整部
35 ガス量検出部
40 制御部
42 相関設定部
44 非水電解液分解量推定部
45 ガス量判定部
48 充放電遮断部
49 開閉駆動部
50 補充用タンク
59 連通ライン
50 混合器
61 流量調整弁
63 ガス流通路
65 開閉孔部
Aj 充填領域
Au 空間部
10 リチウムイオン電池
11 正極
13 負極
14 電池群
15 隙間
16 セパレータ
17 電極群
20 非水電解液
25 電池ケース
25a 上壁
25b 孔部
30 充放電回路
31 電圧調整部
35 ガス量検出部
40 制御部
42 相関設定部
44 非水電解液分解量推定部
45 ガス量判定部
48 充放電遮断部
49 開閉駆動部
50 補充用タンク
59 連通ライン
50 混合器
61 流量調整弁
63 ガス流通路
65 開閉孔部
Aj 充填領域
Au 空間部
Claims (7)
- 電池ケース内に設けられ、正極と負極とが隙間を有して対向配置された電極群の前記隙間に非水電解液が充填されてなるリチウムイオン電池と、
前記リチウムイオン電池の前記正極及び前記負極を介して前記リチウムイオン電池を充放電可能な充放電回路と、を備える電池パックであって、
前記充放電回路による前記リチウムイオン電池の充電時に、前記非水電解液の分解により発生するガスGの量を検出可能なガス量検出部と、
前記非水電解液の分解量と前記ガスGの発生量との相関関係を予め設定した相関設定部と、
前記ガス量検出部によって検出されたガスの量に基づいて、前記相関設定部から前記非水電解液の分解量を推定する非水電解液分解量推定部と、
補充用の非水電解液を貯留する補充用タンクと、
前記補充用タンクと前記電池ケース25とを連通する連通ラインに設けられ、前記補充用タンクから前記電池ケース25に供給される非水電解液の流量を調整可能な流量調整弁と、
前記非水電解液分解量推定部によって推定された非水電解液の分解量と同一量の非水電解液を前記補充用タンクから前記電池ケースに供給するように、前記流量調整弁の開度を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする電池パック。 - 前記電極群は、前記正極及び前記負極が前記隙間内に配設されたセパレータとともに巻回されて構成され、
前記連通ラインは、前記隙間に前記非水電解液を供給するように構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の電池パック。 - 前記電極群は、前記正極及び前記負極の夫々が上下方向に延在するように構成され、
前記補充用タンクに貯留する非水電解液は、重力を利用して前記連通ラインから前記正極と前記負極との間の前記隙間に供給される
ことを特徴とする請求項2に記載の電池パック。 - 前記補充用タンクと前記電池ケースとが、ガス流通路を介して連通し、
前記電池ケースで発生したガスは、前記ガス流通路を通って前記補充用タンクに流入して、前記ガスの圧力によって前記補充用タンク内に貯留する非水電解液を前記ガス流通路に押し出して前記電池ケース内に供給する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電池パック。 - 前記リチウムイオン電池を複数備え、
前記補充用タンクは、前記複数の前記リチウムイオン電池の少なくとも2つ以上の前記リチウムイオン電池に対して共通に使用されるように構成されている
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の電池パック。 - 前記制御部は、
前記ガス量検出部によって検出されたガスの量が予め設定した第1許容上限値を超えると、前記充放電回路による前記リチウムイオン電池への充放電を停止するように構成されている
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の電池パック。 - 前記電池ケースには、前記電池ケース内の前記非水電解液が充填される充填領域Ajよりも上方の空間部Auと外部とを連通及び遮断可能な開閉孔部が設けられ、
前記制御部は、
前記ガス量検出部によって検出されたガスの量が予め設定した第2許容上限値を超えると、前記開閉孔部を開放させるように構成されている
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の電池パック。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2016-02-29 JP JP2016036689A patent/JP2017157280A/ja active Pending
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