JP2018196315A - Control method of battery pack module - Google Patents

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Abstract

To provide a control method of a battery pack module capable of suppressing circulating current.SOLUTION: Disclosed control method is a control method of a battery pack module configured including multiple electric cells which are electrically connected to each other in parallel. The control method is configured so as to, when an occurrence of an internal short circuit is detected on any one of the multiple electric cells and when the temperature of the electric cell on which the internal short circuit has occurred is a melting point of a separator or less, control to switch over to a battery-less traveling and to heat the electric cell on which the internal short circuit has occurred up to a temperature not less than the boiling point of the electrolytic solution and not more than the melting point of the separator to thereby activate a current shut-off mechanism.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、組電池モジュールの制御方法に関する。   The present invention relates to a method for controlling an assembled battery module.

軽量で高エネルギー密度が得られるリチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池その他の二次電池あるいはキャパシタ等の蓄電素子を単電池とし、該単電池を複数接続して成る組電池は高出力が得られる電源として、車両搭載用電源、或いはパソコンおよび携帯端末の電源として好ましく用いられている。例えば車両搭載用組電池の一例として特許文献1には、単電池を複数個配列すると共に各単電池をそれぞれ並列に接続することにより構成された蓄電システムが開示されている。   Lithium-ion secondary batteries, nickel-metal hydride batteries, and other secondary batteries that can be obtained at a light weight and high energy density are used as unit cells, and assembled batteries that are formed by connecting a plurality of unit cells provide high output. As a power source, it is preferably used as a vehicle-mounted power source or a personal computer and a portable terminal. For example, Patent Document 1 discloses a power storage system configured by arranging a plurality of single cells and connecting the single cells in parallel as an example of an assembled battery for mounting on a vehicle.

特開2014−117021号公報JP 2014-1117021 A

ところで、組電池を構成する各単電池においては、例えば単電池内に混入した異物がセパレータを貫通して正負極間を架橋することで微小内部短絡が生じる場合がある。かかる短絡時には単電池に電圧降下が生じるため、各単電池が並列に接続されていると、並列接続された他の単電池から内部短絡した単電池へ電流が回り込むことが想定される。かかる回り込み電流(循環電流)は短絡箇所に集中して流れるため、そのまま放置すると、ジュール発熱によってセパレータが溶融収縮し、内部短絡が拡大する要因になり得る。したがって、循環電流を抑制する技術が求められている。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、複数の単電池が電気的に並列に接続されて構成された組電池において、循環電流を抑制し得る組電池モジュールの制御方法を提供することである。
By the way, in each single battery constituting the assembled battery, for example, a foreign substance mixed in the single battery may penetrate the separator and bridge between the positive and negative electrodes, thereby causing a minute internal short circuit. When such a short circuit occurs, a voltage drop occurs in the single cells. Therefore, when the single cells are connected in parallel, it is assumed that current flows from the other single cells connected in parallel to the single short-circuited single cells. Since such a sneak current (circulating current) flows in a concentrated manner at the short-circuited portion, if left as it is, the separator may be melted and contracted by Joule heat generation, which may increase the internal short circuit. Accordingly, there is a need for a technique for suppressing circulating current.
This invention is made | formed in view of this point, The main objective is the assembled battery module which can suppress a circulating current in the assembled battery comprised by connecting the several cell electrically in parallel. It is to provide a control method.

ここで提案される制御方法は、電動モータの動力を用いて走行するバッテリー走行と、前記電動モータの動力を用いずに走行するバッテリーレス走行との切り替えが可能な車両に搭載される組電池モジュールの制御方法である。前記組電池モジュールは、複数の単電池が電気的に並列に接続されて構成されている。前記複数の単電池のそれぞれは、正極と負極とがセパレータを介して積層された電極体と、電解液と、前記電極体と前記電解液とを収容する電池ケースと、前記電池ケースに設けられ、前記電極体に電気的に接続された外部端子と、前記電池ケースの内圧が予め定められた圧力以上に高くなると、前記電極体と前記外部端子との電気的な接続を遮断する電流遮断機構とを備えている。前記制御方法は、前記複数の単電池の何れかにおいて内部短絡が発生したことを検知し、かつ、該内部短絡した単電池の温度が前記セパレータの融点以下である場合に、前記バッテリーレス走行に切り替えたのちに、該内部短絡した単電池を前記電解液の沸点以上かつ前記セパレータの融点以下の温度まで加熱して前記電流遮断機構を作動させる制御を行うことを特徴とする。かかる構成によると、循環電流を効果的に抑制することができる。   The control method proposed here is an assembled battery module mounted on a vehicle capable of switching between battery travel that travels using the power of the electric motor and battery-less travel that travels without using the power of the electric motor. This is a control method. The assembled battery module includes a plurality of single cells electrically connected in parallel. Each of the plurality of unit cells is provided in an electrode body in which a positive electrode and a negative electrode are stacked via a separator, an electrolytic solution, a battery case containing the electrode body and the electrolytic solution, and the battery case. A current interrupting mechanism for interrupting electrical connection between the electrode body and the external terminal when the internal pressure of the battery case and the external terminal electrically connected to the electrode body is higher than a predetermined pressure And. The control method detects the occurrence of an internal short circuit in any of the plurality of single cells, and the batteryless running when the temperature of the single short circuited cell is equal to or lower than the melting point of the separator. After switching, the internal short-circuited unit cell is heated to a temperature not lower than the boiling point of the electrolytic solution and not higher than the melting point of the separator, and control for operating the current interrupting mechanism is performed. According to such a configuration, the circulating current can be effectively suppressed.

なお、本明細書において「単電池」とは、組電池を構成するために相互に接続され得る個々の蓄電素子を指す用語であり、特に限定しない限り種々の組成の電池、キャパシタを包含する。また、「二次電池」とは、繰り返し充電可能な電池一般をいい、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池等のいわゆる蓄電池を包含する。リチウムイオン二次電池を構成する蓄電素子は、ここでいう「単電池」に包含される典型例であり、そのような単電池を複数備えて成る組電池モジュールは、ここで開示される「組電池モジュール」の典型例である。   In the present specification, the “unit cell” is a term indicating individual power storage elements that can be connected to each other to form an assembled battery, and includes batteries and capacitors having various compositions unless otherwise specified. The “secondary battery” generally refers to a battery that can be repeatedly charged, and includes so-called storage batteries such as lithium ion secondary batteries and nickel metal hydride batteries. A power storage element constituting a lithium ion secondary battery is a typical example included in the “unit cell” referred to herein, and an assembled battery module including a plurality of such unit cells is disclosed in the “group” disclosed herein. This is a typical example of a “battery module”.

一実施形態に係る組電池モジュールの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the assembled battery module which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る組電池を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view showing typically an assembled battery concerning one embodiment. 一実施形態に係る組電池の回路図を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the circuit diagram of the assembled battery which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る組電池モジュールの制御フローを示す図である。It is a figure which shows the control flow of the assembled battery module which concerns on one Embodiment. 他の実施形態に係る組電池を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the assembled battery which concerns on other embodiment. 他の実施形態に係る組電池を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the assembled battery which concerns on other embodiment.

以下、図面を参照しながら、本発明による実施の形態を説明する。以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。なお、各図における寸法関係(長さ、幅、厚さ等)は実際の寸法関係を反映するものではない。また、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄(例えば、正極及び負極の構成及び製法、二次電池その他の電池の構築に係る一般的技術等)は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。なお、各図面は、模式的に描いており、必ずしも実物を反映しない。また、各図面は、一例を示すのみであり、各図面は、特に言及されない限りにおいて本発明を限定しない。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, members / parts having the same action are described with the same reference numerals. Note that the dimensional relationship (length, width, thickness, etc.) in each drawing does not reflect the actual dimensional relationship. Further, matters other than the matters specifically mentioned in the present specification and matters necessary for the implementation of the present invention (for example, general technology related to the construction and manufacturing method of the positive electrode and the negative electrode, secondary batteries and other batteries) Etc.) can be grasped as a design matter of those skilled in the art based on the prior art in this field. In addition, each drawing is drawn typically and does not necessarily reflect a real thing. Each drawing shows only an example, and each drawing does not limit the present invention unless otherwise specified.

図1は、本実施形態に係る組電池モジュール100の構成を示すブロック図である。この組電池モジュール100は、電動モータの動力を用いて走行するバッテリー走行と、電動モータの動力を用いずに走行するバッテリーレス走行(例えばエンジンの動力のみを用いて走行するエンジン走行)との切り替えが可能な車両、典型的にはハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車のような電動機を備える自動車に搭載されるモータ(電動機)用電源として特に好適に用いられる。特に限定することを意図したものではないが、以下、ハイブリッド自動車に搭載されるモータ用電源として用いられる組電池モジュール100を例にして本発明を詳細に説明する。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an assembled battery module 100 according to the present embodiment. The assembled battery module 100 switches between battery travel that travels using the power of the electric motor and battery-less travel that travels without using the power of the electric motor (for example, engine travel that travels using only the power of the engine). It is particularly preferably used as a power source for a motor (electric motor) mounted on a vehicle capable of driving, typically a hybrid vehicle, a vehicle equipped with an electric motor such as a plug-in hybrid vehicle. Although not intended to be particularly limited, the present invention will be described in detail below by taking as an example an assembled battery module 100 used as a motor power source mounted in a hybrid vehicle.

組電池モジュール100は、組電池10と、組電池10に接続された負荷(図示せず)と、組電池10の状態に応じて負荷の作動を調節する電子制御ユニット(ECU)80とを含む構成であり得る。組電池10に接続された負荷は、組電池10に蓄えられた電力を消費する電力消費機を含み得る。該負荷は、組電池10を充電可能な電力を供給する電力供給機を含み得る。この実施形態では、負荷は回生機能付き電動モータである。電動モータは、組電池10から出力された電力を受けて、車両を走行させる動力(エネルギー)を生成する。また、組電池モジュール100は、組電池10および負荷を接続するオン状態と、組電池10および負荷の接続を遮断するオフ状態との間で切り替わるシステムメインリレー(SMR:図示せず)を備えている。ECU80は、SMRをオン状態にしたときに、電動モータを用いて車両を走行させるようになっている(バッテリー走行)。また、組電池モジュール100の外部には、車両の走行に用いられる動力を出力するエンジンが設けられている。ECU80は、SMRをオフ状態にしたときに、エンジンを用いて車両を走行させるようになっている(バッテリーレス走行)。なお、上記バッテリー走行は、電動モータおよびエンジンの双方の動力を用いて走行するモードであっても構わない。   The assembled battery module 100 includes an assembled battery 10, a load (not shown) connected to the assembled battery 10, and an electronic control unit (ECU) 80 that adjusts the operation of the load according to the state of the assembled battery 10. It can be a configuration. The load connected to the assembled battery 10 may include a power consumer that consumes the electric power stored in the assembled battery 10. The load may include a power supply device that supplies power that can charge the battery pack 10. In this embodiment, the load is an electric motor with a regeneration function. The electric motor receives electric power output from the assembled battery 10 and generates power (energy) for driving the vehicle. The assembled battery module 100 also includes a system main relay (SMR: not shown) that switches between an on state in which the assembled battery 10 and the load are connected and an off state in which the connection of the assembled battery 10 and the load is cut off. Yes. The ECU 80 is configured to run the vehicle using an electric motor when the SMR is turned on (battery running). In addition, an engine that outputs power used to travel the vehicle is provided outside the assembled battery module 100. The ECU 80 is configured to run the vehicle using the engine when the SMR is turned off (battery-less running). The battery running may be a mode of running using the power of both the electric motor and the engine.

図2は、本実施形態に係る組電池10の構成を模式的に示す斜視図である。図3は、組電池10の回路を模式的に示す図である。ここで開示される組電池10は、図1〜図3に示すように、複数の充放電可能な単電池20が電気的に並列に接続されて構成されている。この実施形態では、複数の単電池20は、単電池20A群と、単電池20B群とから構成されている。図示した例では、同形状の3個の単電池20Aからなる単電池20A群と、同形状の3個の単電池20Bからなる単電池20B群とが一定の間隔で配列されている。単電池20A群を構成する各単電池20Aは、電気的に並列に接続されている。単電池20B群を構成する各単電池20Bは、電気的に並列接続されている。また、単電池20A群と単電池20B群とは、電気的に直列に接続されている。   FIG. 2 is a perspective view schematically showing the configuration of the assembled battery 10 according to the present embodiment. FIG. 3 is a diagram schematically showing a circuit of the assembled battery 10. As shown in FIGS. 1 to 3, the assembled battery 10 disclosed herein is configured by electrically connecting a plurality of chargeable / dischargeable cells 20 in parallel. In this embodiment, the plurality of unit cells 20 is composed of a unit cell 20A group and a unit cell 20B group. In the illustrated example, a unit cell 20A group including three unit cells 20A having the same shape and a unit cell 20B group including three unit cells 20B having the same shape are arranged at a constant interval. The unit cells 20A constituting the unit cell 20A group are electrically connected in parallel. The unit cells 20B constituting the unit cell 20B group are electrically connected in parallel. The unit cell 20A group and the unit cell 20B group are electrically connected in series.

ここに開示される組電池10は、単電池(典型的には、扁平形状の外形を有する単電池)20を電気的に並列に接続してなる組電池であればよく、単電池20の構成は特に制限されない。この実施形態では、扁平形状のリチウムイオン二次電池を単電池20とし、該単電池20の複数個を並列に接続してなる組電池10が採用されている。   The assembled battery 10 disclosed herein may be an assembled battery in which unit cells (typically, unit cells having a flat outer shape) 20 are electrically connected in parallel. Is not particularly limited. In this embodiment, a battery pack 10 is used in which a flat lithium ion secondary battery is a single battery 20 and a plurality of the single batteries 20 are connected in parallel.

複数の単電池20は、それぞれ図示しない電極体と、図示しない電解液と、該電極体および電解液を収容する電池ケース30とを備えている。本実施形態の電極体は、典型的な組電池10に装備される単電池と同様、正極と負極とがセパレータを介して積層されて構成されている。正極は、正極集電体上に正極活物質(例えばLiNi1/3Co1/3Mn1/3等のリチウム遷移金属複合酸化物)が保持された構造であり得る。負極は、負極集電体上に負極活物質(例えば炭素材料)が保持された構造であり得る。 Each of the plurality of unit cells 20 includes an electrode body (not shown), an electrolyte solution (not shown), and a battery case 30 that houses the electrode body and the electrolyte solution. The electrode body of this embodiment is configured by laminating a positive electrode and a negative electrode with a separator in the same manner as a unit cell provided in a typical assembled battery 10. The positive electrode may have a structure in which a positive electrode active material (for example, a lithium transition metal composite oxide such as LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 ) is held on a positive electrode current collector. The negative electrode may have a structure in which a negative electrode active material (for example, a carbon material) is held on a negative electrode current collector.

セパレータは、正極と負極とを隔てる部材である。この実施形態では、セパレータは、微小な孔を複数有する所定幅のシート材で構成されている。セパレータには、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエステル、セルロース、ポリアミド等の樹脂からなる多孔質シートを用いることができる。例えば、PE、PPなどの多孔質ポリオレフィン系樹脂で構成された単層構造のセパレータあるいは積層構造のセパレータを好適に使用し得る。   The separator is a member that separates the positive electrode and the negative electrode. In this embodiment, the separator is made of a sheet material having a predetermined width having a plurality of minute holes. As the separator, a porous sheet made of a resin such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyester, cellulose, or polyamide can be used. For example, a separator having a single layer structure or a separator having a laminated structure made of a porous polyolefin resin such as PE or PP can be suitably used.

電解液は、典型的には常温(例えば25℃)において液状を呈し、好ましくは使用温度域内(例えば−20℃〜60℃)において常に液状を呈する。電解液としては、非水溶媒中に支持塩(例えば、リチウム塩、ナトリウム塩、マグネシウム塩など。リチウムイオン二次電池ではリチウム塩。)を溶解または分散させたものを好適に採用し得る。支持塩としては、一般的なリチウムイオン二次電池と同様のものを適宜選択して採用し得、例えば、LiPF、LiBF、LiClO、LiAsF、Li(CFSON、LiCFSOなどのリチウム塩を用いることができる。なかでもLiPFを好適に採用し得る。非水溶媒としては、一般的なリチウムイオン二次電池に用いられる各種のカーボネート類、エーテル類、エステル類、ニトリル類、スルホン類、ラクトン類などの有機溶媒を特に限定なく用いることができる。具体例として、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)などが挙げられる。 The electrolytic solution typically exhibits a liquid state at normal temperature (for example, 25 ° C.), and preferably always exhibits a liquid state within a use temperature range (for example, −20 ° C. to 60 ° C.). As the electrolytic solution, a solution in which a supporting salt (for example, a lithium salt, a sodium salt, a magnesium salt, etc., or a lithium salt in a lithium ion secondary battery) is dissolved or dispersed in a nonaqueous solvent can be suitably used. As the supporting salt, the same salt as a general lithium ion secondary battery can be appropriately selected and adopted. For example, LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 N, Lithium salts such as LiCF 3 SO 3 can be used. Among these, LiPF 6 can be preferably used. As the non-aqueous solvent, organic solvents such as various carbonates, ethers, esters, nitriles, sulfones, and lactones used in general lithium ion secondary batteries can be used without particular limitation. Specific examples include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), and ethyl methyl carbonate (EMC).

電池ケース30の材質は、従来のリチウムイオン二次電池で使用されるものと同じであればよく、特に制限はない。軽量で熱伝導性の良い金属材料を主体に構成された電池ケース30が好ましく、このような金属製材料としてアルミニウム等が例示される。電池ケース30の上面には、電極体の正極と電気的に接続する正極端子(正極側の外部端子)40および負極と電気的に接続する負極端子(負極側の外部端子)42が設けられている。   The material of the battery case 30 may be the same as that used in the conventional lithium ion secondary battery, and is not particularly limited. A battery case 30 mainly composed of a lightweight and highly heat conductive metal material is preferable, and aluminum or the like is exemplified as such a metal material. On the upper surface of the battery case 30, a positive terminal (positive side external terminal) 40 electrically connected to the positive electrode of the electrode body and a negative terminal (negative side external terminal) 42 electrically connected to the negative electrode are provided. Yes.

組電池10を構成する各単電池20は、図示しない電流遮断機構(CID:Current Interrupt Device)を備えている。電流遮断機構は、電池ケース内の圧力が異常に高くなった場合に、電流経路を遮断する機構である。この実施形態では、電流遮断機構は、正極における電池電流の導通経路が遮断されるように、正極端子40の内側に構築されている。電流遮断機構は、電池ケース30の内圧が予め定められた圧力以上に高くなると、正極と正極端子40との電気的な接続を遮断するように構成されている。電流遮断機構は導通経路が遮断できればよく、正極側に限らず、負極側に設けてもよい。   Each single battery 20 constituting the assembled battery 10 includes a current interrupt device (CID) that is not shown. The current interruption mechanism is a mechanism that interrupts the current path when the pressure in the battery case becomes abnormally high. In this embodiment, the current interruption mechanism is constructed inside the positive terminal 40 so that the conduction path of the battery current in the positive electrode is interrupted. The current interrupting mechanism is configured to interrupt the electrical connection between the positive electrode and the positive electrode terminal 40 when the internal pressure of the battery case 30 becomes higher than a predetermined pressure. The current cut-off mechanism is not limited to the positive electrode side and may be provided on the negative electrode side as long as the conduction path can be cut off.

組電池10を構築するに際しては、単電池20A群を構成する各単電池20Aは、それぞれの正極端子40同士および負極端子42同士が隣接して配置されるように向きを揃えて配置される。そして、隣接する各単電池20A間において正極端子40同士および負極端子42同士が端子間接続具44によって電気的に接続される。また、単電池20B群を構成する各単電池20Bは、それぞれの正極端子40同士および負極端子42同士が隣接して配置されるように向きを揃えて配置される。そして、隣接する各単電池20B間において正極端子40同士および負極端子42同士が端子間接続具44によって電気的に接続される。また、単電池20A群を構成する単電池20Aと、単電池20B群を構成する単電池20Bとは、互いの正極端子40と負極端子42とが対向するように向きを反転させて配置される。そして、隣接する単電池20Aと単電池20B間において、一方の正極端子40と他方の負極端子42とが端子間接続具44によって電気的に接続される。このように単電池20A群を構成する各単電池20Aを並列に接続し、単電池20B群を構成する各単電池20Bを並列に接続し、単電池20A群と単電池20B群とを直列に接続することにより、所望する電圧の組電池10が構築される。   When constructing the assembled battery 10, the unit cells 20 </ b> A constituting the group of unit cells 20 </ b> A are arranged with their directions aligned so that the positive terminals 40 and the negative terminals 42 are adjacent to each other. Then, between the adjacent single cells 20 </ b> A, the positive terminals 40 and the negative terminals 42 are electrically connected by the inter-terminal connector 44. Further, the unit cells 20B constituting the unit cell 20B group are arranged with their directions aligned so that the positive terminals 40 and the negative terminals 42 are adjacent to each other. And between each adjacent unit cell 20 </ b> B, the positive terminals 40 and the negative terminals 42 are electrically connected by the inter-terminal connector 44. The unit cells 20A constituting the unit cell 20A group and the unit cells 20B constituting the unit cell 20B group are arranged with their directions reversed so that the positive electrode terminal 40 and the negative electrode terminal 42 face each other. . One positive terminal 40 and the other negative terminal 42 are electrically connected by the inter-terminal connector 44 between the adjacent unit cells 20A and 20B. Thus, the unit cells 20A constituting the unit cell 20A group are connected in parallel, the unit cells 20B constituting the unit cell 20B group are connected in parallel, and the unit cell 20A group and the unit cell 20B group are connected in series. By connecting, the assembled battery 10 having a desired voltage is constructed.

ここで、組電池10を構成する各単電池20においては、例えば単電池20内に混入した異物がセパレータを貫通して正負極間を架橋することで微小内部短絡が生じる場合がある。かかる微小内部短絡が発生すると、数時間にわたって電池温度が徐々に上昇していく。その際、内部短絡した単電池に電圧降下が生じるため、各単電池20が並列に接続されていると、並列に接続された他の単電池20から内部短絡した単電池20へ電流が回り込むことが想定される。かかる回り込み電流(循環電流)は短絡箇所に集中して流れるため、そのまま放置すると、ジュール発熱によってセパレータが溶融収縮し、内部短絡が拡大する要因になり得る。   Here, in each single battery 20 constituting the assembled battery 10, for example, a foreign substance mixed in the single battery 20 may penetrate the separator and bridge between the positive and negative electrodes, thereby causing a minute internal short circuit. When such a minute internal short circuit occurs, the battery temperature gradually rises over several hours. At that time, a voltage drop occurs in the internally short-circuited cells. Therefore, when each cell 20 is connected in parallel, current flows from the other cell 20 connected in parallel to the internally short-circuited cell 20. Is assumed. Since such a sneak current (circulating current) flows in a concentrated manner at the short-circuited portion, if left as it is, the separator may be melted and contracted by Joule heat generation, which may increase the internal short circuit.

ここで開示される組電池モジュール100においては、このような各単電池20を並列に接続した場合に生じ得る循環電流に着目し、この循環電流が遮断されるように内部短絡した単電池20の電流遮断機構を作動させることで、内部短絡の拡大を抑制するようにしている。   In the assembled battery module 100 disclosed here, attention is paid to the circulating current that can be generated when the unit cells 20 are connected in parallel, and the unit cell 20 that is internally short-circuited so that the circulating current is cut off. By operating the current interruption mechanism, the expansion of the internal short circuit is suppressed.

すなわち、ここで開示される組電池モジュール100は、複数の単電池20の何れかにおいて内部短絡が発生したことを検知し、かつ、該内部短絡した単電池20の温度がセパレータの融点以下である場合に、バッテリーレス走行に切り替えたのちに、該内部短絡した単電池20を電解液の沸点以上かつセパレータの融点以下の温度まで加熱して電流遮断機構を作動させる制御を行うように構成されている。   That is, the assembled battery module 100 disclosed herein detects that an internal short circuit has occurred in any of the plurality of single cells 20, and the temperature of the single short circuit cell 20 is equal to or lower than the melting point of the separator. In this case, after switching to battery-less running, the internal short-circuited unit cell 20 is heated to a temperature not lower than the boiling point of the electrolytic solution and not higher than the melting point of the separator, and control for operating the current interrupting mechanism is performed. Yes.

ECU80の典型的な構成には、少なくとも、かかる制御を行うためのプログラムを記憶したROM(Read Only Memory)と、そのプログラムを実行可能なCPU(Central Processing Unit)と、一時的にデータを記憶するRAM(random access memory)と、図示しない入出力ポートとが含まれる。組電池10を構成する各単電池20には、電圧センサ50と温度センサ70とヒータ60とが取り付けられている。   The typical configuration of the ECU 80 includes at least a ROM (Read Only Memory) storing a program for performing such control, a CPU (Central Processing Unit) capable of executing the program, and temporarily storing data. A random access memory (RAM) and an input / output port (not shown) are included. A voltage sensor 50, a temperature sensor 70, and a heater 60 are attached to each single battery 20 constituting the assembled battery 10.

電圧センサ50は、組電池10を構成する各単電池20の電圧を検出するものとして構成されている。ECU80には、入力ポートを介して電圧センサ50の出力信号が入力される。そして、ECU80は、電圧センサ50からの出力信号に基づいて、組電池10を構成する各単電池20の電圧の情報を取得するようになっている。   The voltage sensor 50 is configured to detect the voltage of each single battery 20 constituting the assembled battery 10. The output signal of the voltage sensor 50 is input to the ECU 80 via the input port. The ECU 80 acquires information on the voltage of each unit cell 20 constituting the assembled battery 10 based on the output signal from the voltage sensor 50.

温度センサ70は、組電池10を構成する各単電池20のセル温度を検出するものとして構成されている。ECU80には、入力ポートを介して温度センサ70の出力信号が入力される。そして、ECU80は、温度センサ70からの出力信号に基づいて、組電池10を構成する各単電池20のセル温度の情報を取得するようになっている。   The temperature sensor 70 is configured to detect the cell temperature of each single battery 20 constituting the assembled battery 10. The output signal of the temperature sensor 70 is input to the ECU 80 via the input port. The ECU 80 acquires information on the cell temperature of each unit cell 20 constituting the assembled battery 10 based on an output signal from the temperature sensor 70.

ヒータ60は、内部短絡した単電池20を加熱するものとして構成されている。この実施形態では、ヒータ60は、組電池10の底面に配置されている。ヒータ60は、内部短絡した単電池20を含む組電池10全体(組電池10を構成する全ての単電池20)を加熱するものとして構成されている。ヒータ60を駆動する電力は、組電池10から供給してもよく、組電池10以外の外部電源(例えば組電池モジュール100に搭載された鉛蓄電池)から供給してもよい。ヒータ60は、ECU80に電気的に接続されている。ECU80は、内部短絡した単電池20の温度がセパレータの融点以下である場合、該単電池20の加熱制御に関する指令を、ヒータ60に送信する。ヒータ60は、ECU80からの指令に基づいて、内部短絡した単電池20を所定のセル温度となるように加熱する。   The heater 60 is configured to heat the unit cell 20 that is internally short-circuited. In this embodiment, the heater 60 is disposed on the bottom surface of the assembled battery 10. The heater 60 is configured to heat the entire assembled battery 10 (all unit cells 20 constituting the assembled battery 10) including the internally short-circuited unit cells 20. The electric power for driving the heater 60 may be supplied from the assembled battery 10 or may be supplied from an external power source other than the assembled battery 10 (for example, a lead storage battery mounted on the assembled battery module 100). The heater 60 is electrically connected to the ECU 80. When the temperature of the unit cell 20 that is internally short-circuited is equal to or lower than the melting point of the separator, the ECU 80 transmits a command related to the heating control of the unit cell 20 to the heater 60. The heater 60 heats the internally short-circuited unit cell 20 to a predetermined cell temperature based on a command from the ECU 80.

ヒータ60による加熱温度は、電解液の沸点以上の温度に設定され得る。内部短絡した単電池20を電解液の沸点以上の温度となるように加熱することで、単電池20内の電解液が揮発して電池ケース30の内圧が上昇する。これにより、電流遮断機構を作動させることができる。特に限定されるものではないが、電解液の沸点は、例えば80℃〜100℃(典型的には90℃±5℃)であり得る。かかる電解液の沸点は、ROM等の記憶部に予め記憶しておくとよい。また、ヒータ60による加熱温度は、セパレータの融点以下の温度に設定され得る。ヒータ60による加熱温度をセパレータの融点以下とすることで、加熱によるセパレータの溶融収縮(ひいては内部短絡の拡大)を抑制することができる。特に限定されるものではないが、セパレータの融点は、例えば120℃〜150℃(典型的には130℃±10℃)であり得る。かかるセパレータの融点は、ROM等の記憶部に予め記憶しておくとよい。   The heating temperature by the heater 60 can be set to a temperature equal to or higher than the boiling point of the electrolytic solution. By heating the internal short-circuited unit cell 20 to a temperature equal to or higher than the boiling point of the electrolytic solution, the electrolytic solution in the unit cell 20 volatilizes and the internal pressure of the battery case 30 increases. Thereby, a current interruption mechanism can be operated. Although it does not specifically limit, the boiling point of electrolyte solution may be 80 to 100 degreeC (typically 90 degreeC +/- 5 degreeC), for example. The boiling point of the electrolytic solution may be stored in advance in a storage unit such as a ROM. Moreover, the heating temperature by the heater 60 can be set to a temperature below the melting point of the separator. By setting the heating temperature by the heater 60 to be equal to or lower than the melting point of the separator, it is possible to suppress the melt shrinkage of the separator due to heating (and expansion of the internal short circuit). Although not particularly limited, the separator may have a melting point of, for example, 120 ° C. to 150 ° C. (typically 130 ° C. ± 10 ° C.). The melting point of such a separator may be stored in advance in a storage unit such as a ROM.

ヒータ60による加熱時間は特に限定されないが、内部短絡した単電池20の電流遮断機構が作動し得るまでの時間であればよい。好ましい一態様では、ヒータ60による加熱時間は、概ね3分〜800分(例えば5分〜700分、典型的には10分〜500分)であり得る。上記加熱時間は、30分〜300分であってもよく、60分〜100分であってもよい。このような加熱時間の範囲内であると、単電池20に損傷を与えることなく、電流遮断機構を適切に作動させることができる。ヒータ60の電力は、単電池の比熱によっても異なり得るが、好ましくは3W以上(例えば3W〜600W)、より好ましくは5W以上(例えば5W〜500W)、さらに好ましくは10W以上(例えば10W〜30W)である。このようなヒータ60の電力の範囲内であると、電流遮断機構をより短時間で作動させることができる。   Although the heating time by the heater 60 is not particularly limited, it may be a time until the current interruption mechanism of the unit cell 20 that is internally short-circuited can operate. In a preferred embodiment, the heating time by the heater 60 can be approximately 3 minutes to 800 minutes (eg, 5 minutes to 700 minutes, typically 10 minutes to 500 minutes). The heating time may be 30 minutes to 300 minutes, or may be 60 minutes to 100 minutes. Within such a heating time range, the current interrupting mechanism can be appropriately operated without damaging the unit cell 20. The electric power of the heater 60 may vary depending on the specific heat of the unit cell, but is preferably 3 W or more (for example, 3 W to 600 W), more preferably 5 W or more (for example, 5 W to 500 W), and even more preferably 10 W or more (for example, 10 W to 30 W). It is. If it is within the range of the electric power of such a heater 60, the current interruption mechanism can be operated in a shorter time.

内部短絡を検知する方法は特に限定されない。例えば内部短絡が生じると、単電池20に電圧降下が生じる。そのため、ECU80は、電圧センサ50で検出した各単電池20の電圧の情報から、単電池20に内部短絡が生じているか否かを判断することができる。具体的には、以下の(A)〜(C)のうちの少なくとも1つの条件を満たす場合、単電池に内部短絡が生じていると判断することができる。
(A)充放電を実施していない状態において、単電池に所定値(例えば1時間当たり0.2V/h)以上の電圧降下が生じる。
(B)単電池が所定値(例えば3.0V)以下の電圧状態を所定時間(例えば1秒)以上継続する。
(C)単電池の電圧が、該単電池と並列接続されていない他の単電池群と比較して、所定値(例えば0.3V)以上低い。
The method for detecting the internal short circuit is not particularly limited. For example, when an internal short circuit occurs, a voltage drop occurs in the cell 20. Therefore, the ECU 80 can determine whether or not an internal short circuit has occurred in the single battery 20 from the information on the voltage of each single battery 20 detected by the voltage sensor 50. Specifically, when at least one of the following conditions (A) to (C) is satisfied, it can be determined that an internal short circuit has occurred in the unit cell.
(A) In a state where charging / discharging is not performed, a voltage drop of a predetermined value (for example, 0.2 V / h per hour) or more occurs in the unit cell.
(B) The unit cell continues a voltage state of a predetermined value (for example, 3.0 V) or less for a predetermined time (for example, 1 second) or longer.
(C) The voltage of the unit cell is lower by a predetermined value (for example, 0.3 V) or more than the other unit cell group not connected in parallel with the unit cell.

あるいは、ECU80は、単電池20のセル温度の情報に基づき、内部短絡を検知してもよい。すなわち、内部短絡が生じると、単電池20に発熱が生じる。そのため、ECU80は、温度センサ70で検出した各単電池20のセル温度の情報に基づき、各単電池20に内部短絡が生じているか否かを判断することができる。かかる温度情報に基づく検知と、上述した電圧情報に基づく検知とを組み合わせて実行してもよい。これにより、内部短絡した単電池20をより高精度に検知することができる。   Alternatively, the ECU 80 may detect an internal short circuit based on information on the cell temperature of the single battery 20. That is, when an internal short circuit occurs, the unit cell 20 generates heat. Therefore, the ECU 80 can determine whether or not an internal short circuit has occurred in each cell 20 based on the cell temperature information of each cell 20 detected by the temperature sensor 70. You may perform combining the detection based on this temperature information, and the detection based on the voltage information mentioned above. Thereby, the cell 20 short-circuited internally can be detected with higher accuracy.

このように構成された制御装置1の動作について、図1〜図4を参照しつつ説明する。図4は、組電池モジュール100のECU80により実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、組電池10を構成する各単電池20の何れかにおいて内部短絡が発生したことを検知したときに実行される(ステップS10)。   Operation | movement of the control apparatus 1 comprised in this way is demonstrated referring FIGS. 1-4. FIG. 4 is a flowchart showing a processing routine executed by the ECU 80 of the assembled battery module 100. This routine is executed when it is detected that an internal short circuit has occurred in any of the unit cells 20 constituting the assembled battery 10 (step S10).

ECU80は、ステップS10で各単電池20の何れかにおいて内部短絡が発生したことを検知すると、先ず、バッテリーレス走行に切り替える(ステップS20)。例えば、前述したSMRをオフ状態にしてエンジンの動力のみを用いたバッテリーレス走行に切り替えるとよい。   When the ECU 80 detects that an internal short circuit has occurred in any of the unit cells 20 in step S10, the ECU 80 first switches to battery-less travel (step S20). For example, the above-described SMR may be turned off to switch to battery-less running using only engine power.

次いで、ECU80は、ステップS30において、温度センサ70で検出したセル温度の情報から、内部短絡が発生した単電池20のセル温度がセパレータの融点以下の温度であるか否かを判定する。ECU80は、内部短絡した単電池20の温度がセパレータの融点を上回る場合(NO)、加熱処理を行う必要がないと判断して、この処理ルーチンを終了する。一方、内部短絡した単電池20の温度がセパレータの融点以下の場合(YES)、加熱処理を行う必要があると判断して次のステップS40に進む。   Next, in step S30, the ECU 80 determines from the cell temperature information detected by the temperature sensor 70 whether or not the cell temperature of the unit cell 20 in which the internal short circuit has occurred is equal to or lower than the melting point of the separator. The ECU 80 determines that it is not necessary to perform the heating process when the temperature of the internally short-circuited unit cell 20 exceeds the melting point of the separator (NO), and ends this processing routine. On the other hand, when the temperature of the unit cell 20 that is internally short-circuited is equal to or lower than the melting point of the separator (YES), it is determined that heat treatment is necessary, and the process proceeds to the next step S40.

ステップS40では、ECU80は、単電池20の加熱に関する指令を、ヒータ60に送信する。この指令には、前述した単電池20の加熱温度に関する情報が含まれる。すなわち、ECU80は、内部短絡した単電池20が電解液の沸点以上かつセパレータの融点以下の温度まで加熱されるように、ヒータ60を駆動制御する。このようにヒータ60を駆動制御して、内部短絡した単電池20を電解液の沸点以上かつセパレータの融点以下の温度まで加熱することにより、単電池20内の電解液が揮発して電池ケース30の内圧が上昇する。   In step S <b> 40, the ECU 80 transmits a command regarding heating of the unit cell 20 to the heater 60. This command includes information on the heating temperature of the unit cell 20 described above. That is, the ECU 80 drives and controls the heater 60 so that the internal short-circuited unit cell 20 is heated to a temperature not lower than the boiling point of the electrolytic solution and not higher than the melting point of the separator. In this way, by driving and controlling the heater 60, the internally short-circuited unit cell 20 is heated to a temperature not lower than the boiling point of the electrolyte and not higher than the melting point of the separator, whereby the electrolyte in the unit cell 20 is volatilized and the battery case 30. The internal pressure increases.

次いで、ECU80は、ステップS50において、内部短絡した単電池20の電流遮断機構が作動したか否かを判断する。電流遮断機構が作動していない場合(NO)には、ステップS40に戻って、内部短絡した単電池20の加熱処理を続行する。一方、電流遮断機構が作動した場合(YES)には、ステップS60に進んで、内部短絡した単電池20の加熱処理を停止する。組電池モジュール100は、必要に応じて、内部短絡した単電池20を冷却する冷却機構を備えてもよい。ECU80は、上記加熱処理を停止した後、内部短絡した単電池20を冷却するための指令を、冷却機構に送信してもよい。これにより、電流遮断機構の作動後に、単電池20が発熱してセパレータの融点を上回る(ひいてはセパレータが熱収縮して内部短絡が拡大する)ことを抑制することができる。   Next, in step S50, the ECU 80 determines whether or not the current interruption mechanism of the unit cell 20 that has been internally short-circuited has been activated. If the current interrupt mechanism is not operating (NO), the process returns to step S40, and the heating process for the internally short-circuited unit cell 20 is continued. On the other hand, when the current interruption mechanism is activated (YES), the process proceeds to step S60, and the heating process of the unit cell 20 that is internally short-circuited is stopped. The assembled battery module 100 may include a cooling mechanism that cools the internally short-circuited unit cell 20 as necessary. ECU80 may transmit the command for cooling the cell 20 which carried out the internal short circuit to a cooling mechanism, after stopping the said heat processing. Thereby, after the operation of the current interrupting mechanism, it is possible to suppress the unit cell 20 from generating heat and exceeding the melting point of the separator (as a result, the separator is thermally contracted and the internal short circuit is expanded).

上記実施形態によると、組電池10を構成する各単電池20の何れかにおいて内部短絡が発生した場合に、該内部短絡した単電池を電解液の沸点以上かつセパレータの融点以下の温度まで加熱して電流遮断機構を作動させることにより、他の単電池20から内部短絡した単電池20へ電流が回り込む事象(循環電流)を抑制することができる。そのため、循環電流に起因してセパレータが溶融収縮するといった事態が生じ難く、内部短絡の拡大を抑制することが可能となる。   According to the above embodiment, when an internal short circuit occurs in any of the unit cells 20 constituting the assembled battery 10, the internally shorted unit cell is heated to a temperature not lower than the boiling point of the electrolyte and not higher than the melting point of the separator. By operating the current interrupting mechanism, it is possible to suppress an event (circulating current) in which current flows from another unit cell 20 to the unit cell 20 that is internally short-circuited. For this reason, it is difficult for the separator to melt and shrink due to the circulating current, and the expansion of the internal short circuit can be suppressed.

以下、本発明に関する試験例を説明するが、本発明を以下の試験例に示すものに限定することを意図したものではない。   Hereinafter, although the test example regarding this invention is demonstrated, it is not intending to limit this invention to what is shown to the following test examples.

シート状の正極集電体および負極集電体にそれぞれ正極活物質および負極活物質が保持された正負の電極シートがセパレータを介して捲回され、電解液とともにケースに収容された構成の3つのリチウムイオン二次電池を電気的に並列に接続して組電池を構築した。セパレータとしては、ポリプロピレン(PP)/ポリエチレン(PE)/ポリプロピレン(PP)の3層構造の多孔質シートを使用した。電解液としては、エチレンカーボネート(EC)とジメチルカーボネート(DMC)とエチルメチルカーボネート(EMC)とを30:40:30の体積比で含む混合溶媒に、支持塩としてのLiPFを約1mol/リットルの濃度で含有させたものを用いた。また、各リチウムイオン二次電池の正極側に電流遮断機構(CID)を設置した。各リチウムイオン二次電池の容量は25Ahとした。上記セパレータの融点は130℃、上記電解液の沸点は90℃である。 Positive and negative electrode sheets each holding a positive electrode active material and a negative electrode active material on a sheet-like positive electrode current collector and a negative electrode current collector, respectively, are wound through a separator and housed in a case together with an electrolyte. A battery pack was constructed by electrically connecting lithium ion secondary batteries in parallel. As the separator, a porous sheet having a three-layer structure of polypropylene (PP) / polyethylene (PE) / polypropylene (PP) was used. As an electrolytic solution, a mixed solvent containing ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC), and ethyl methyl carbonate (EMC) in a volume ratio of 30:40:30, and LiPF 6 as a supporting salt is about 1 mol / liter. What was contained in the density | concentration of was used. Moreover, the electric current interruption mechanism (CID) was installed in the positive electrode side of each lithium ion secondary battery. The capacity of each lithium ion secondary battery was 25 Ah. The melting point of the separator is 130 ° C., and the boiling point of the electrolytic solution is 90 ° C.

上記組電池に対して短絡試験を行った。短絡試験は、25℃の温度環境下において、各単電池の電圧を4.1Vに調整した後、1つの単電池に、セパレータを1層分のみ貫通するようにステンレス製の釘(直径3mm、先端角度30度)を刺すことにより行った。また、上記短絡試験後の組電池にヒータを巻き付けて所定温度まで加熱した後、その温度で15分間保持する加熱試験を行った。ここでは、加熱温度、ヒータの電力、昇温に要した時間の条件を異ならせて加熱試験を実施した(例1〜例6)。各例における加熱温度、ヒータの電力および昇温時間を表1に纏めて示す。   A short circuit test was performed on the assembled battery. In the short-circuit test, after adjusting the voltage of each unit cell to 4.1 V in a temperature environment of 25 ° C., a single nail (diameter 3 mm, The tip angle was 30 degrees). Moreover, after heating the assembled battery after the said short circuit test to a predetermined temperature and heating it, the heating test which hold | maintains at that temperature for 15 minutes was done. Here, the heating test was carried out by varying the heating temperature, the heater power, and the time required for heating (Examples 1 to 6). Table 1 summarizes the heating temperature, heater power, and heating time in each example.

上記加熱試験後、各例の組電池を室温で24時間放冷し、CIDの作動の有無を確認した。また、内部短絡した単電池の電圧(残電圧)を測定した。CIDが作動した単電池は、電池ケースを解体し、内部端子により残電圧を測定した。結果を表1に示す。ここでは残電圧が高いほど内部短絡の拡大が抑制されたことを示唆している。   After the heating test, the assembled battery of each example was allowed to cool at room temperature for 24 hours, and the presence or absence of CID operation was confirmed. Moreover, the voltage (residual voltage) of the cell short-circuited internally was measured. The cell in which the CID was activated disassembled the battery case and measured the residual voltage with the internal terminal. The results are shown in Table 1. Here, it is suggested that the expansion of the internal short circuit is suppressed as the residual voltage is higher.

Figure 2018196315
Figure 2018196315

表1に示すように、例1〜例4は、加熱試験における加熱温度が電解液の沸点以上かつセパレータの融点以下に設定されている。かかる例1〜例4では、加熱試験においてCIDが適切に作動した。また、残電圧についても良好な結果が得られた。これに対し、加熱温度が電解液の沸点を下回った例5は、例1〜例4に比べて残電圧が低くかった。例5では、加熱温度が低いためCIDが作動せず、循環電流により短絡部が加熱され、短絡が拡大したものと推測される。また、加熱温度がセパレータの融点を上回った例6は、加熱試験時にCIDが作動したものの、残電圧の低下が認められた。例6では、加熱温度が高すぎたため、加熱によりセパレータが溶融収縮し、内部短絡が拡大したものと推測される。この結果から、内部短絡した単電池を電解液の沸点以上かつセパレータの融点以下の温度まで加熱して電流遮断機構を作動させることによって、内部短絡の拡大を抑制し得ることが確認された。   As shown in Table 1, in Examples 1 to 4, the heating temperature in the heating test is set to be equal to or higher than the boiling point of the electrolytic solution and equal to or lower than the melting point of the separator. In Examples 1 to 4, the CID was appropriately operated in the heating test. Also, good results were obtained for the residual voltage. On the other hand, in Example 5 in which the heating temperature was lower than the boiling point of the electrolytic solution, the residual voltage was lower than in Examples 1 to 4. In Example 5, the CID does not operate because the heating temperature is low, and it is assumed that the short circuit portion is heated by the circulating current and the short circuit is expanded. Further, in Example 6 in which the heating temperature exceeded the melting point of the separator, although the CID was activated during the heating test, a decrease in the residual voltage was observed. In Example 6, since the heating temperature was too high, it is presumed that the separator melted and contracted by heating and the internal short circuit expanded. From this result, it was confirmed that the expansion of the internal short circuit can be suppressed by heating the internal short-circuited cell to a temperature not lower than the boiling point of the electrolyte and not higher than the melting point of the separator and operating the current interrupt mechanism.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。   As mentioned above, although the specific example of this invention was demonstrated in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.

例えば、上述した実施形態では、組電池10の底面にヒータ60を設置して内部短絡した単電池を含む組電池10全体を加熱する場合を例示したが、内部短絡した単電池を加熱する態様はこれに限定されない。例えば、図5に示すように、組電池10を構成する単電池20の各々の底面に、独立したヒータ60を設置してもよい。この場合、内部短絡した単電池20のみを加熱できるので、他の単電池の加熱による損傷を抑制することができる。
あるいは、図6に示すように、単電池20A群および単電池20B群の各々の底面に、独立したヒータ60を設置して、内部短絡した単電池20と並列に接続された単電池群全体を加熱するように構成してもよい。このような場合でも上述した作用効果を得ることができる。
For example, in the above-described embodiment, the case where the heater 60 is installed on the bottom surface of the assembled battery 10 to heat the entire assembled battery 10 including the internally short-circuited unit cell is illustrated. It is not limited to this. For example, as shown in FIG. 5, an independent heater 60 may be installed on the bottom surface of each unit cell 20 constituting the assembled battery 10. In this case, since only the unit cell 20 that has been internally short-circuited can be heated, damage due to heating of other unit cells can be suppressed.
Alternatively, as shown in FIG. 6, an independent heater 60 is installed on the bottom surface of each of the unit cells 20 </ b> A and unit cells 20 </ b> B, and the entire unit cell group connected in parallel with the internally short-circuited unit cell 20. You may comprise so that it may heat. Even in such a case, the above-described effects can be obtained.

10 組電池
20 単電池
30 電池ケース
40 正極端子
42 負極端子
44 端子間接続具
50 電圧センサ
60 ヒータ
70 温度センサ
80 ECU
100 組電池モジュール
10 assembled battery 20 single cell 30 battery case 40 positive terminal 42 negative terminal 44 inter-terminal connector 50 voltage sensor 60 heater 70 temperature sensor 80 ECU
100 battery module

Claims (1)

電動モータの動力を用いて走行するバッテリー走行と、前記電動モータの動力を用いずに走行するバッテリーレス走行との切り替えが可能な車両に搭載される組電池モジュールの制御方法であって、
前記組電池モジュールは、複数の単電池が電気的に並列に接続されて構成されており、
前記複数の単電池のそれぞれは、
正極と負極とがセパレータを介して積層されて構成された電極体と、
電解液と、
前記電極体および前記電解液を収容する電池ケースと、
前記電池ケースに設けられ、前記電極体に電気的に接続された外部端子と、
前記電池ケースの内圧が予め定められた圧力以上に高くなると、前記電極体と前記外部端子との電気的な接続を遮断する電流遮断機構と
を備えており、
ここで、前記複数の単電池の何れかにおいて内部短絡が発生したことを検知し、かつ、該内部短絡した単電池の温度が前記セパレータの融点以下である場合に、前記バッテリーレス走行に切り替えたのちに、該内部短絡した単電池を前記電解液の沸点以上かつ前記セパレータの融点以下の温度まで加熱して前記電流遮断機構を作動させる制御を行う、組電池モジュールの制御方法。
A method for controlling an assembled battery module mounted on a vehicle capable of switching between battery travel that travels using the power of an electric motor and battery-less travel that travels without using the power of the electric motor,
The assembled battery module is configured by electrically connecting a plurality of single cells in parallel.
Each of the plurality of unit cells is
An electrode body configured by laminating a positive electrode and a negative electrode via a separator;
An electrolyte,
A battery case containing the electrode body and the electrolyte;
An external terminal provided in the battery case and electrically connected to the electrode body;
When the internal pressure of the battery case becomes higher than a predetermined pressure, the battery case includes a current interrupting mechanism that interrupts electrical connection between the electrode body and the external terminal,
Here, when it is detected that an internal short circuit has occurred in any of the plurality of single cells, and the temperature of the single short circuited cell is equal to or lower than the melting point of the separator, the battery-less travel is switched. A method for controlling an assembled battery module, wherein control is performed to heat the internal short-circuited cell to a temperature not lower than the boiling point of the electrolytic solution and not higher than the melting point of the separator to activate the current interrupting mechanism.
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