JP2019057382A - 電池安全性評価装置、電池制御装置、電池安全性評価方法、安全性評価プログラム、制御回路及び蓄電システム - Google Patents
電池安全性評価装置、電池制御装置、電池安全性評価方法、安全性評価プログラム、制御回路及び蓄電システム Download PDFInfo
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Abstract
【課題】二次電池の安全性を非破壊で評価する。【解決手段】実施形態の電池安全性評価装置は、電池特性推定部と、電池膨れ指標算出部と、を備える。電池特性推定部は、評価対象の二次電池である第１電池の充電又は放電時に計測された第１電池の電圧及び電流のデータに基づき、第１電池の内部状態パラメータの推定値を推定する。電池膨れ指標算出部は、二次電池の正極容量と、負極容量と、の関係を少なくとも示す参照データであって推定値に基づき第１電池に対応するとされた第１参照データに基づき、第１電池の電池膨れに係る電池膨れ指標を算出する。【選択図】図１
Description
本発明の実施形態は、電池安全性評価装置、電池制御装置、電池安全性評価方法、安全
性評価プログラム、制御回路及び蓄電システムに関する。
性評価プログラム、制御回路及び蓄電システムに関する。
リチウムイオン電池などの非水電解質二次電池は、エネルギー密度が高いことが知られ
ており、組電池（電池パック）の構成電池（単位電池又はセル）として、広く用いられて
いる。例えば、ラップトップＰＣならば数個程度のセルから構成される組電池が、電気自
動車ならば数十〜数千個程度のセルから構成される組電池が、電力系統ならば１万個以上
のセルから構成される組電池が利用されている。
ており、組電池（電池パック）の構成電池（単位電池又はセル）として、広く用いられて
いる。例えば、ラップトップＰＣならば数個程度のセルから構成される組電池が、電気自
動車ならば数十〜数千個程度のセルから構成される組電池が、電力系統ならば１万個以上
のセルから構成される組電池が利用されている。
一方、非水電解質二次電池は、使用、劣化の進行により電池の膨れが進行すると、発煙
、発火などの事態に至る危険性を有し、安全性が低下することも知られている。
、発火などの事態に至る危険性を有し、安全性が低下することも知られている。
故に、安全性を確保するために、組電池を備える装置には、使用停止手段などの複数の
保安手段が一般的に用意されており、近年では、電池の表面形状の変化を検出するセンタ
ーを備えることにより電池膨れを検知している。しかし、使用中のセルのガス発生又は劣
化生成物による電極及び電極群の変形による膨れ等の不可逆な厚み増加による電池膨れ、
特に急激な電池膨張の前兆を検出する方法がなく、セルの発火を完全に防ぐことは困難で
ある。故に、蓄電池システムの現時点の安全性を評価及び確保するためには、現時点の蓄
電池における不可逆な厚み増加による電池膨れの前兆等を非破壊で確認する必要がある。
保安手段が一般的に用意されており、近年では、電池の表面形状の変化を検出するセンタ
ーを備えることにより電池膨れを検知している。しかし、使用中のセルのガス発生又は劣
化生成物による電極及び電極群の変形による膨れ等の不可逆な厚み増加による電池膨れ、
特に急激な電池膨張の前兆を検出する方法がなく、セルの発火を完全に防ぐことは困難で
ある。故に、蓄電池システムの現時点の安全性を評価及び確保するためには、現時点の蓄
電池における不可逆な厚み増加による電池膨れの前兆等を非破壊で確認する必要がある。
実施形態は、二次電池の安全性を非破壊で評価する。
本発明の一態様としての電池安全性評価装置は、電池特性推定部と、電池膨れ指標算出
部と、を備える。電池特性推定部は、評価対象の二次電池である第１電池の充電又は放電
時に計測された第１電池の電圧及び電流のデータに基づき、第１電池の内部状態パラメー
タの推定値を推定する。電池膨れ指標算出部は、二次電池の正極容量と、負極容量と、Ｓ
ＯＣずれと、の関係を少なくとも１つ示す参照データであって内部状態パラメータの推定
値に基づき第１電池に対応するとされた第１参照データに基づき、第１電池の膨張リスク
に係る安全指標を算出する。
部と、を備える。電池特性推定部は、評価対象の二次電池である第１電池の充電又は放電
時に計測された第１電池の電圧及び電流のデータに基づき、第１電池の内部状態パラメー
タの推定値を推定する。電池膨れ指標算出部は、二次電池の正極容量と、負極容量と、Ｓ
ＯＣずれと、の関係を少なくとも１つ示す参照データであって内部状態パラメータの推定
値に基づき第１電池に対応するとされた第１参照データに基づき、第１電池の膨張リスク
に係る安全指標を算出する。
以下、図面を参照しながら、実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る電池安全性評価装置を備えた蓄電システムの概略構成の
一例を示すブロック図である。本蓄電システムは、蓄電池１（第１電池）と、電池安全性
評価装置２と、を備える。電池安全性評価装置２は、充放電制御部２１と、計測部２２と
、ＳＯＣ（充電状態：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）推定部２３と、記憶部２４と、
電池特性推定部２５と、内部抵抗補正部２６と、電池安全性評価部２７と、出力部２８と
、を備える。電池特性推定部２５は、充放電履歴記録部２５１と、内部状態パラメータ算
出部２５２と、電池特性算出部２５３と、を備える。電池安全性評価部２７は、材料安全
性データ記憶部２７１と、材料安全性データ取得部（参照データ取得部）２７２と、電池
膨れ指標算出部２７３と、リスク判定部２７４と、を備える。
図１は、第１の実施形態に係る電池安全性評価装置を備えた蓄電システムの概略構成の
一例を示すブロック図である。本蓄電システムは、蓄電池１（第１電池）と、電池安全性
評価装置２と、を備える。電池安全性評価装置２は、充放電制御部２１と、計測部２２と
、ＳＯＣ（充電状態：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）推定部２３と、記憶部２４と、
電池特性推定部２５と、内部抵抗補正部２６と、電池安全性評価部２７と、出力部２８と
、を備える。電池特性推定部２５は、充放電履歴記録部２５１と、内部状態パラメータ算
出部２５２と、電池特性算出部２５３と、を備える。電池安全性評価部２７は、材料安全
性データ記憶部２７１と、材料安全性データ取得部（参照データ取得部）２７２と、電池
膨れ指標算出部２７３と、リスク判定部２７４と、を備える。
なお、電池安全性評価装置２をＣＰＵ、制御回路等にて実現し、蓄電池１に備え付ける
ことにより、電池安全性評価装置２を一つの蓄電池１として実現してもよい。
ことにより、電池安全性評価装置２を一つの蓄電池１として実現してもよい。
蓄電池１は、電池安全性評価装置２により安全性の評価が行われる対象の電池である。
蓄電池１は蓄電池１は単位電池（セル）でもよいし、１つ以上の電池パックを備えてもよ
い。各電池パックは、１つ以上の電池モジュールを備えてもよい。各電池モジュールは、
複数の単位電池（セル）を備えてもよい。各電池パックが備える電池モジュールの数は、
同じでも異なっていてもよい。また、各電池モジュールが備える単位電池の数は、同じで
も異なっていてもよい。
蓄電池１は蓄電池１は単位電池（セル）でもよいし、１つ以上の電池パックを備えてもよ
い。各電池パックは、１つ以上の電池モジュールを備えてもよい。各電池モジュールは、
複数の単位電池（セル）を備えてもよい。各電池パックが備える電池モジュールの数は、
同じでも異なっていてもよい。また、各電池モジュールが備える単位電池の数は、同じで
も異なっていてもよい。
単位電池は、充放電が可能な二次電池であればよい。ここでは、リチウムイオン二次電
池を想定して説明する。
池を想定して説明する。
なお、充放電は、充電及び放電のいずれか一方を意味してもよいし、両方を意味しても
よい。また、以降の説明において、特に断りがなければ、蓄電池という用語には、組電池
、電池モジュール、単位電池が含まれるものとする。
よい。また、以降の説明において、特に断りがなければ、蓄電池という用語には、組電池
、電池モジュール、単位電池が含まれるものとする。
蓄電池１は、例えば、モバイル用途として携帯電話、ノートパソコン、又は車載用途と
して電気自転車、電気自動車、電気とガソリンの両方を使用するハイブリット自動車、ド
ローンといった蓄電池を搭載した機器などの蓄電池でもよい。また、例えば、個人住宅、
ビルディング、工場などの建物ごとに設置される定置用蓄電池でもよい。発電システムと
連携した蓄電池、又は系統連系した蓄電池でもよい。
して電気自転車、電気自動車、電気とガソリンの両方を使用するハイブリット自動車、ド
ローンといった蓄電池を搭載した機器などの蓄電池でもよい。また、例えば、個人住宅、
ビルディング、工場などの建物ごとに設置される定置用蓄電池でもよい。発電システムと
連携した蓄電池、又は系統連系した蓄電池でもよい。
電池安全性評価装置２は、蓄電池１の安全性を評価する。具体的には、電池安全性評価
装置２は、使用された蓄電池１の現時点の状態を推定する。次に、推定された状態におい
て、蓄電池１の正極容量、負極容量、ＳＯＣずれ等から蓄電池１の電池膨れに係る電池膨
れ指標を算出する。電池膨れは、例えば、ガス発生又は劣化生成物による電極及び電極群
の変形による電池膨れが想定される。そして、今後の想定使用条件における蓄電池１の膨
れリスクを評価する。
装置２は、使用された蓄電池１の現時点の状態を推定する。次に、推定された状態におい
て、蓄電池１の正極容量、負極容量、ＳＯＣずれ等から蓄電池１の電池膨れに係る電池膨
れ指標を算出する。電池膨れは、例えば、ガス発生又は劣化生成物による電極及び電極群
の変形による電池膨れが想定される。そして、今後の想定使用条件における蓄電池１の膨
れリスクを評価する。
上記のとおり、電池安全性評価装置２は、接続された蓄電池１の状態の推定も行う。具
体的には、蓄電池１に対して行われた充放電にて計測された蓄電池１の電圧及び電流のデ
ータに基づき、蓄電池１の状態に関する情報である内部状態パラメータ及び電池特性を推
定する。内部状態パラメータ及び電池特性については後述する。つまり、電池安全性評価
装置２は、状態推定装置でもあるし、電池制御装置でもある。
体的には、蓄電池１に対して行われた充放電にて計測された蓄電池１の電圧及び電流のデ
ータに基づき、蓄電池１の状態に関する情報である内部状態パラメータ及び電池特性を推
定する。内部状態パラメータ及び電池特性については後述する。つまり、電池安全性評価
装置２は、状態推定装置でもあるし、電池制御装置でもある。
なお、使用頻度又は使用回数に基づき蓄電池１の状態を推定する方法もあるが、使用頻
度又は使用回数が同じであっても、使用環境又は負荷などにより蓄電池の状態は異なる。
故に、高精度に蓄電池１の状態を推定するために、電池安全性評価装置２は、充放電等の
計測値から蓄電池１の状態又は性能を推定する。
度又は使用回数が同じであっても、使用環境又は負荷などにより蓄電池の状態は異なる。
故に、高精度に蓄電池１の状態を推定するために、電池安全性評価装置２は、充放電等の
計測値から蓄電池１の状態又は性能を推定する。
なお、電池安全性評価装置２は、電池膨れリスクを評価するために、材料安全性データ
（参照データ）を用いるとする。材料安全性データについては、後述する。また、電池安
全性評価装置２の動作の詳細については、後述する。
（参照データ）を用いるとする。材料安全性データについては、後述する。また、電池安
全性評価装置２の動作の詳細については、後述する。
なお、上記で説明したシステム構成は一例であり、上記の構成に限られるものではない
。例えば、図１では、電池安全性評価装置２は、記憶部２４と、材料安全性データ記憶部
２７１とを備えているが、記憶部２４と材料安全性データ記憶部２７１とをまとめた一つ
の記憶部２４としてもよい。また、内部抵抗補正部２６は、電池特性推定部２５に含めて
もよい。
。例えば、図１では、電池安全性評価装置２は、記憶部２４と、材料安全性データ記憶部
２７１とを備えているが、記憶部２４と材料安全性データ記憶部２７１とをまとめた一つ
の記憶部２４としてもよい。また、内部抵抗補正部２６は、電池特性推定部２５に含めて
もよい。
また、通信又は電気信号により、電池安全性評価装置２から処理に必要な情報を受取り
、処理結果を電池安全性評価装置２に渡すことができれば、電池安全性評価装置２の各構
成要素は、電池安全性評価装置２の外部に存在してもよい。例えば、充放電制御部２１を
備える電池制御装置と、計測部２２、ＳＯＣ推定部２３、記憶部２４、電池特性推定部２
５、及び内部抵抗補正部２６を備える電池特性推定装置と、電池安全性評価部２７を備え
る電池安全性評価装置と、に分かれていてもよい。
、処理結果を電池安全性評価装置２に渡すことができれば、電池安全性評価装置２の各構
成要素は、電池安全性評価装置２の外部に存在してもよい。例えば、充放電制御部２１を
備える電池制御装置と、計測部２２、ＳＯＣ推定部２３、記憶部２４、電池特性推定部２
５、及び内部抵抗補正部２６を備える電池特性推定装置と、電池安全性評価部２７を備え
る電池安全性評価装置と、に分かれていてもよい。
次に、電池安全性評価装置２の処理の概要を説明する。図２は、電池安全性評価装置２
の概略処理のフローチャートの一例を示す図である。当該処理は、一定期間経過ごとに行
われてもよい。あるいは、図示されていない入力部を介して、ユーザ、他のシステムなど
からの指示を受けた上で行われてもよい。
の概略処理のフローチャートの一例を示す図である。当該処理は、一定期間経過ごとに行
われてもよい。あるいは、図示されていない入力部を介して、ユーザ、他のシステムなど
からの指示を受けた上で行われてもよい。
充放電制御部２１は、蓄電池１に対して、所定条件における充電（又は放電）の指示を
行う（Ｓ１０１）。計測部２２は、計測により充電（放電）データを取得する（Ｓ１０２
）。電池特性推定部２５は、充電（放電）データの解析を行う（Ｓ１０３）。充電結果の
解析とは、充電結果に基づき、各単位電池の内部状態パラメータ及び電池特性（セル特性
）を算出することである。具体的には、充電時又は放電時に計測された電流及び電圧のデ
ータに基づき、内部状態パラメータを推定する。また、内部状態パラメータに基づき、電
池特性の推定を行う。
行う（Ｓ１０１）。計測部２２は、計測により充電（放電）データを取得する（Ｓ１０２
）。電池特性推定部２５は、充電（放電）データの解析を行う（Ｓ１０３）。充電結果の
解析とは、充電結果に基づき、各単位電池の内部状態パラメータ及び電池特性（セル特性
）を算出することである。具体的には、充電時又は放電時に計測された電流及び電圧のデ
ータに基づき、内部状態パラメータを推定する。また、内部状態パラメータに基づき、電
池特性の推定を行う。
内部状態パラメータは、単位電池の状態を示すものである。内部状態パラメータには、
正極容量（正極の質量）、負極容量（負極の質量）、ＳＯＣずれ、及び内部抵抗が含まれ
ることを想定する。ＳＯＣずれは、正極の初期充電量と、負極の初期充電量との差を意味
する。
正極容量（正極の質量）、負極容量（負極の質量）、ＳＯＣずれ、及び内部抵抗が含まれ
ることを想定する。ＳＯＣずれは、正極の初期充電量と、負極の初期充電量との差を意味
する。
電池特性は、内部状態パラメータから算出することができるものであり、蓄電池１の電
圧等の特性を示す。電池特性には、電池容量、開回路電圧（ＯＣＶ：Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃ
ｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ）、ＯＣＶ曲線などが含まれることを想定する。また、内部抵抗
は電池特性にも含めてよい。ＯＣＶ曲線は、蓄電池に関する何らかの指標と開回路電圧と
の関係を示すグラフ（関数）を意味する。電池容量は、正極容量の範囲と負極容量の範囲
とが重なる範囲である。ＳＯＣが１００％のときは正極と負極の電位差が電池の充電終止
電圧となり、ＳＯＣが０％のときは正極と負極の電位差が電池の放電終止電圧となる。こ
のように、電池容量は充電量に基づき算出することができる。
圧等の特性を示す。電池特性には、電池容量、開回路電圧（ＯＣＶ：Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃ
ｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ）、ＯＣＶ曲線などが含まれることを想定する。また、内部抵抗
は電池特性にも含めてよい。ＯＣＶ曲線は、蓄電池に関する何らかの指標と開回路電圧と
の関係を示すグラフ（関数）を意味する。電池容量は、正極容量の範囲と負極容量の範囲
とが重なる範囲である。ＳＯＣが１００％のときは正極と負極の電位差が電池の充電終止
電圧となり、ＳＯＣが０％のときは正極と負極の電位差が電池の放電終止電圧となる。こ
のように、電池容量は充電量に基づき算出することができる。
電池安全性評価部２７は、材料安全性データ記憶部２７１から取得した材料安全性デー
タに基づき、内部状態パラメータ又は電池特性（セル特性）から、電池膨れリスクを判定
するための指標を算出する（Ｓ１０４）。当該指標を電池膨れ指標と記載する。そして、
電池安全性評価部２７は、電池膨れ指標に基づき、電池膨れリスクを評価する（Ｓ１０５
）。当該評価を（電池膨れ）リスク評価と記載する。出力部２８は、リスク評価を、ユー
ザ等が認知できるような方法で出力する（Ｓ１０６）。例えばディスプレイ等に表示して
もよい。こうして、蓄電池１の電池膨れリスクが認識できるようになる。
タに基づき、内部状態パラメータ又は電池特性（セル特性）から、電池膨れリスクを判定
するための指標を算出する（Ｓ１０４）。当該指標を電池膨れ指標と記載する。そして、
電池安全性評価部２７は、電池膨れ指標に基づき、電池膨れリスクを評価する（Ｓ１０５
）。当該評価を（電池膨れ）リスク評価と記載する。出力部２８は、リスク評価を、ユー
ザ等が認知できるような方法で出力する（Ｓ１０６）。例えばディスプレイ等に表示して
もよい。こうして、蓄電池１の電池膨れリスクが認識できるようになる。
なお、電池膨れ指標とリスク評価とが同じであってもよい。つまり、リスク評価が行わ
れずに、電池膨れ指標が出力されてもよい。例えば、電池膨れ指標が数値である場合に、
ユーザ等が当該数値によりリスクを判断することができるならば、リスク評価の処理（Ｓ
１０５）は行われずに、出力部２８が、電池膨れ指標を出力してもよい。
れずに、電池膨れ指標が出力されてもよい。例えば、電池膨れ指標が数値である場合に、
ユーザ等が当該数値によりリスクを判断することができるならば、リスク評価の処理（Ｓ
１０５）は行われずに、出力部２８が、電池膨れ指標を出力してもよい。
次に、電池安全性評価装置２が備える構成要素について説明する。
充放電制御部２１は、蓄電池１に対し、蓄電池１の内部状態パラメータを計測するため
に、充放電の指示を行う。充放電は、一定期間又は時刻ごとに行われてもよい。あるいは
、図示しない入力部を介して、使用者、他のシステムなどからの指示を電池安全性評価装
置２が受け付けた場合に行われてもよい。
に、充放電の指示を行う。充放電は、一定期間又は時刻ごとに行われてもよい。あるいは
、図示しない入力部を介して、使用者、他のシステムなどからの指示を電池安全性評価装
置２が受け付けた場合に行われてもよい。
計測部２２は、蓄電池１に関する情報を計測する。計測される情報は、単位電池の正極
端子と負極端子との間の電圧と、単位電池に流れる電流と、単位電池の温度などがある。
計測部２２の計測データには、蓄電池１の充電又は放電時に計測された蓄電池１の、電圧
、電流、温度などのデータが含まれる。
端子と負極端子との間の電圧と、単位電池に流れる電流と、単位電池の温度などがある。
計測部２２の計測データには、蓄電池１の充電又は放電時に計測された蓄電池１の、電圧
、電流、温度などのデータが含まれる。
ＳＯＣ推定部２３は、計測部２２の計測データに基づき、蓄電池１の現時点でのＳＯＣ
（充電状態）を推定する。なお、電池特性推定部２５が蓄電池１の現在の状態に基づき算
出したＳＯＣ−ＯＣＶ曲線を用いて、ＳＯＣが推定されてもよい。
（充電状態）を推定する。なお、電池特性推定部２５が蓄電池１の現在の状態に基づき算
出したＳＯＣ−ＯＣＶ曲線を用いて、ＳＯＣが推定されてもよい。
記憶部２４は、電池特性推定部２５に係る処理を行うために用いるデータが記憶される
。例えば、単位電池の正極又は負極の充電量と、電位との関係を示す関数などが格納され
る。その他のデータが記憶されてもよい。
。例えば、単位電池の正極又は負極の充電量と、電位との関係を示す関数などが格納され
る。その他のデータが記憶されてもよい。
電池特性推定部２５は、計測部２２の計測データに基づき、蓄電池１の現時点における
内部状態パラメータと電池特性を算出する。電池特性が不要な場合は、電池特性は算出さ
れなくともよい。電池特性には、前述のとおり、電池容量、内部抵抗、開回路電圧（ＯＣ
Ｖ）、ＯＣＶ曲線が含まれる。ＯＣＶ曲線（関数）は、例えば、二次電池の開回路電圧（
ＯＣＶ）と、二次電池の充電状態又は充電された電荷量との関係を示す関数でもよい。Ｓ
ＯＣとＯＣＶとの関係を示すＳＯＣ−ＯＣＶグラフでもよい。充電量とＯＣＶとの関係を
示す充電量−ＯＣＶグラフでもよい。算出するＯＣＶ曲線の種類は、予め定めておけばよ
い。
内部状態パラメータと電池特性を算出する。電池特性が不要な場合は、電池特性は算出さ
れなくともよい。電池特性には、前述のとおり、電池容量、内部抵抗、開回路電圧（ＯＣ
Ｖ）、ＯＣＶ曲線が含まれる。ＯＣＶ曲線（関数）は、例えば、二次電池の開回路電圧（
ＯＣＶ）と、二次電池の充電状態又は充電された電荷量との関係を示す関数でもよい。Ｓ
ＯＣとＯＣＶとの関係を示すＳＯＣ−ＯＣＶグラフでもよい。充電量とＯＣＶとの関係を
示す充電量−ＯＣＶグラフでもよい。算出するＯＣＶ曲線の種類は、予め定めておけばよ
い。
電池特性の算出には、様々な電池特性測定方法を用いることができる。具体的には、実
際に電流を流して電池容量の測定を行う充放電試験、主に内部抵抗値の測定を行う電流休
止法、交流インピーダンス測定などの電気化学的測定などがある。また、これらを組み合
わせて測定してもよい。また、充放電曲線を解析して、簡易的に電池特性を推定する方法
を用いてもよい。
際に電流を流して電池容量の測定を行う充放電試験、主に内部抵抗値の測定を行う電流休
止法、交流インピーダンス測定などの電気化学的測定などがある。また、これらを組み合
わせて測定してもよい。また、充放電曲線を解析して、簡易的に電池特性を推定する方法
を用いてもよい。
電池特性推定部２５の内部構成について説明する。
充放電履歴記録部２５１は、蓄電池１の充電時又は放電時に、計測部２２で計測された
、電圧、電流、及び温度などのデータ（履歴）を記録する。当該記録は、蓄電池１の充放
電の開始から終了までの間に、一定時間間隔ごとに繰り返し行われる。この時間間隔は、
当該記録を用いる処理に応じて、任意に設定すればよい。例えば、０．１秒から１秒間隔
程度に設定することが考えられる。記録される時刻は、絶対時刻でも、充放電が開始され
てからの相対時刻でもよい。また、充放電履歴記録部２５１の処理が一定時間間隔で繰り
返されている場合は、時刻の記録は省略してもよい。
、電圧、電流、及び温度などのデータ（履歴）を記録する。当該記録は、蓄電池１の充放
電の開始から終了までの間に、一定時間間隔ごとに繰り返し行われる。この時間間隔は、
当該記録を用いる処理に応じて、任意に設定すればよい。例えば、０．１秒から１秒間隔
程度に設定することが考えられる。記録される時刻は、絶対時刻でも、充放電が開始され
てからの相対時刻でもよい。また、充放電履歴記録部２５１の処理が一定時間間隔で繰り
返されている場合は、時刻の記録は省略してもよい。
図３は、充電時の電流及び電圧に関するデータの一例を示す図である。図３に示すデー
タは、二次電池の充電方法として一般的に用いられる定電流定電圧充電の一例である。図
３の破線は、電流履歴を表し、実線は電圧履歴を表す。
タは、二次電池の充電方法として一般的に用いられる定電流定電圧充電の一例である。図
３の破線は、電流履歴を表し、実線は電圧履歴を表す。
後述する内部状態パラメータ算出部２５２の処理においては、例えば、定電流定電圧充
電全体の充電履歴、又は定電流充電区間（図３のｔ０からｔ１の間）の充電履歴のみを用
いてもよい。なお、充電は必ずしもＳＯＣが０％のときから開始されるわけではなく、Ｓ
ＯＣが２０％などのときから開始されてもよい。
電全体の充電履歴、又は定電流充電区間（図３のｔ０からｔ１の間）の充電履歴のみを用
いてもよい。なお、充電は必ずしもＳＯＣが０％のときから開始されるわけではなく、Ｓ
ＯＣが２０％などのときから開始されてもよい。
内部状態パラメータ算出部２５２は、充放電履歴記録部２５１が記録した履歴に基づき
、内部状態パラメータである、単位電池の正極又は負極を構成する活物質の量、初期充電
量、単位電池の内部抵抗をそれぞれ算出する。
、内部状態パラメータである、単位電池の正極又は負極を構成する活物質の量、初期充電
量、単位電池の内部抵抗をそれぞれ算出する。
内部状態パラメータ算出部２５２は、活物質量及び内部抵抗に基づき蓄電池電圧を算出
する関数を利用する。蓄電池１の充放電時の電流データ及び電圧データと、当該関数と、
に基づき、蓄電池１の電圧が算出される。そして、算出された蓄電池１の電圧と、測定さ
れた電圧との差を少なくする活物質量及び内部抵抗が回帰計算により求められる。なお、
正極が複数の活物質から構成されてもよいが、本実施形態では正極、負極がそれぞれ１種
類の活物質からなる二次電池を例にとって説明する。
する関数を利用する。蓄電池１の充放電時の電流データ及び電圧データと、当該関数と、
に基づき、蓄電池１の電圧が算出される。そして、算出された蓄電池１の電圧と、測定さ
れた電圧との差を少なくする活物質量及び内部抵抗が回帰計算により求められる。なお、
正極が複数の活物質から構成されてもよいが、本実施形態では正極、負極がそれぞれ１種
類の活物質からなる二次電池を例にとって説明する。
正極、負極がそれぞれ１種類の活物質からなる二次電池を充電する場合、時刻ｔにおけ
る電圧（端子電圧）Ｖｔは、次式で表すことができる。
る電圧（端子電圧）Ｖｔは、次式で表すことができる。
Ｉｔは時刻ｔにおける電流値、ｑｔは時刻ｔにおける二次電池の充電量を表す。ｆｃは正
極の充電量と電位との関係を示す関数、ｆａは負極の充電量と電位との関係を示す関数を
表す。ｑｏ ｃは正極の初期充電量、Ｍｃは正極の質量を表す。ｑｏ ａは負極の初期充電量
、Ｍａは負極の質量を表す。Ｒは内部抵抗である。
極の充電量と電位との関係を示す関数、ｆａは負極の充電量と電位との関係を示す関数を
表す。ｑｏ ｃは正極の初期充電量、Ｍｃは正極の質量を表す。ｑｏ ａは負極の初期充電量
、Ｍａは負極の質量を表す。Ｒは内部抵抗である。
電流値Ｉｔには、充放電履歴記録部２５１により記録された電流データが用いられる。
充電量ｑｔは、電流値Ｉｔを時間積分することにより算出される。関数ｆｃ及び関数ｆａ
は、関数情報として、記憶部２４に記録されているものとする。
充電量ｑｔは、電流値Ｉｔを時間積分することにより算出される。関数ｆｃ及び関数ｆａ
は、関数情報として、記憶部２４に記録されているものとする。
その他の正極の初期充電量ｑｏ ｃ、正極の質量Ｍｃ、負極の初期充電量ｑｏ ａ、負極の
質量Ｍａ、及び内部抵抗Ｒの５つの値（パラメータセット）は、回帰計算によって推定さ
れる。なお、各極の活物質量は、各極の質量の所定の割合とみなして、算出されてもよい
。
質量Ｍａ、及び内部抵抗Ｒの５つの値（パラメータセット）は、回帰計算によって推定さ
れる。なお、各極の活物質量は、各極の質量の所定の割合とみなして、算出されてもよい
。
図４は、内部状態パラメータ算出部２５２の処理のフローチャートの一例を示す図であ
る。内部状態パラメータ算出部２５２の処理は、蓄電池１の充電が終了したのち開始され
る。
る。内部状態パラメータ算出部２５２の処理は、蓄電池１の充電が終了したのち開始され
る。
内部状態パラメータ算出部２５２は、初期化を行い、前述のパラメータセットに初期値
を設定し、回帰計算の繰り返し回数を０に設定する（Ｓ２０１）。初期値は、例えば、前
回の活物質量算出処理が行われた際に算出された値でもよいし、想定され得る値などを用
いてもよい。
を設定し、回帰計算の繰り返し回数を０に設定する（Ｓ２０１）。初期値は、例えば、前
回の活物質量算出処理が行われた際に算出された値でもよいし、想定され得る値などを用
いてもよい。
内部状態パラメータ算出部２５２は、次式で表される残差Ｅを計算する（Ｓ２０２）。
Ｖｂａｔ＿ｔは時刻ｔにおける端子電圧、ｔｅｎｄは充電終了時刻を表す。
内部状態パラメータ算出部２５２は、パラメータセットの更新ステップ幅を計算する（
Ｓ２０３）。パラメータセットの更新ステップ幅は、例えば、Ｇａｕｓｓ−Ｎｅｗｔｏｎ
法、Ｌｅｖｅｎｂｅｒｇ−ｍａｒｑｕａｒｄｔ法などを用いて算出することができる。
Ｓ２０３）。パラメータセットの更新ステップ幅は、例えば、Ｇａｕｓｓ−Ｎｅｗｔｏｎ
法、Ｌｅｖｅｎｂｅｒｇ−ｍａｒｑｕａｒｄｔ法などを用いて算出することができる。
内部状態パラメータ算出部２５２は、更新ステップ幅の大きさが、予め定められた大き
さ未満であるかどうかを判定する（Ｓ２０４）。更新ステップ幅の大きさが予め定められ
た大きさ未満であった場合（Ｓ２０４のＮＯ）は、内部状態パラメータ算出部２５２は、
計算が収束したと判定し、現在のパラメータセットを出力する（Ｓ２０７）。更新ステッ
プ幅の大きさが予め定められた閾値以上であった場合（Ｓ２０４のＹＥＳ）は、回帰計算
の繰り返し回数が、予め定められた値を超えているかを確認する（Ｓ２０５）。
さ未満であるかどうかを判定する（Ｓ２０４）。更新ステップ幅の大きさが予め定められ
た大きさ未満であった場合（Ｓ２０４のＮＯ）は、内部状態パラメータ算出部２５２は、
計算が収束したと判定し、現在のパラメータセットを出力する（Ｓ２０７）。更新ステッ
プ幅の大きさが予め定められた閾値以上であった場合（Ｓ２０４のＹＥＳ）は、回帰計算
の繰り返し回数が、予め定められた値を超えているかを確認する（Ｓ２０５）。
回帰計算の繰り返し回数が予め定められた値を超えている場合（Ｓ２０５のＹＥＳ）は
、現在のパラメータセットを出力する（Ｓ２０７）。回帰計算の繰り返し回数が予め定め
られた回数以下であった場合（Ｓ２０５のＮＯ）は、パラメータセットにＳ２０３で算出
した更新ステップ幅を加算し、回帰計算の繰り返し回数を一つ加算する（Ｓ２０６）。そ
して、再度、残差の計算に戻る（Ｓ２０２）。以上が、内部状態パラメータ算出部２５２
の処理の流れを示すフローチャートである。
、現在のパラメータセットを出力する（Ｓ２０７）。回帰計算の繰り返し回数が予め定め
られた回数以下であった場合（Ｓ２０５のＮＯ）は、パラメータセットにＳ２０３で算出
した更新ステップ幅を加算し、回帰計算の繰り返し回数を一つ加算する（Ｓ２０６）。そ
して、再度、残差の計算に戻る（Ｓ２０２）。以上が、内部状態パラメータ算出部２５２
の処理の流れを示すフローチャートである。
本実施形態においては、内部状態パラメータ算出部２５２の入力として充電履歴を用い
たが、放電履歴を用いても、同様に活物質量を算出することは可能である。なお、放電履
歴を用いる場合にも、内部状態パラメータ算出部２５２の処理の流れ及び用いられるパラ
メータは、充電履歴を用いて活物質量を算出する場合と同一のものを用いることが可能で
ある。
たが、放電履歴を用いても、同様に活物質量を算出することは可能である。なお、放電履
歴を用いる場合にも、内部状態パラメータ算出部２５２の処理の流れ及び用いられるパラ
メータは、充電履歴を用いて活物質量を算出する場合と同一のものを用いることが可能で
ある。
電池特性算出部２５３は、蓄電池１の電池特性である開回路電圧を算出する。また、電
池特性算出部２５３は、内部状態パラメータ算出部２５２により算出された、正極の初期
充電量ｑｏ ｃ、正極の質量Ｍｃ、負極の初期充電量ｑｏ ａ、負極の質量Ｍａを利用し、蓄
電池１の充電量と開回路電圧との関係を算出する。
池特性算出部２５３は、内部状態パラメータ算出部２５２により算出された、正極の初期
充電量ｑｏ ｃ、正極の質量Ｍｃ、負極の初期充電量ｑｏ ａ、負極の質量Ｍａを利用し、蓄
電池１の充電量と開回路電圧との関係を算出する。
図５は、電池特性算出部２５３の処理の流れを示すフローチャートの一例を示す図であ
る。このフローチャートは、内部状態パラメータ算出部２５２の処理が終了した後に開始
される。このフローチャートでは、充電量ｑｎを一定の値△ｑｎにて増減し、開回路電圧
が下限値未満から下限値以上になる充電量ｑｎ０を発見した上で、ｑｎ０を初期値として
、開回路電圧が上限値を超えるまで、△ｑｎごとにｑｎを増加させていき、増加の度に、
そのときの充電量と開回路電圧を記録する。これにより、開回路電圧が下限値から上限値
までの範囲における充電量と開回路電圧との関係を算出することができる。充電量ｑｎ０
と開回路電圧が上限値のときの充電量ｑｎとの差が電池容量となる。
る。このフローチャートは、内部状態パラメータ算出部２５２の処理が終了した後に開始
される。このフローチャートでは、充電量ｑｎを一定の値△ｑｎにて増減し、開回路電圧
が下限値未満から下限値以上になる充電量ｑｎ０を発見した上で、ｑｎ０を初期値として
、開回路電圧が上限値を超えるまで、△ｑｎごとにｑｎを増加させていき、増加の度に、
そのときの充電量と開回路電圧を記録する。これにより、開回路電圧が下限値から上限値
までの範囲における充電量と開回路電圧との関係を算出することができる。充電量ｑｎ０
と開回路電圧が上限値のときの充電量ｑｎとの差が電池容量となる。
電池特性算出部２５３は、充電量ｑｎの初期値を設定する（Ｓ３０１）。ｑｎの初期値
は、０又は０よりも蓄電池１の公称容量の数％程度小さい値にすればよい。具体的には、
蓄電池１の公称容量が１０００ｍＡｈであれば−５０ｍＡｈから０ｍＡｈ程度の範囲に設
定すればよい。
は、０又は０よりも蓄電池１の公称容量の数％程度小さい値にすればよい。具体的には、
蓄電池１の公称容量が１０００ｍＡｈであれば−５０ｍＡｈから０ｍＡｈ程度の範囲に設
定すればよい。
電池特性算出部２５３は、開回路電圧を算出する（Ｓ３０２）。開回路電圧の算出には
、次式を用いることができる。
、次式を用いることができる。
次に、電池特性算出部２５３は、算出された開回路電圧を、予め定められた蓄電池下限
電圧と比較する（Ｓ３０３）。蓄電池下限電圧は、蓄電池１に用いられる正極活物質と負
極活物質との組み合わせにより定まる値である。具体的には、正極活物質、負極活物質そ
れぞれについて、安全性、寿命、抵抗などの観点から各観点それぞれの適切な使用範囲の
電圧を定め、それらの組み合わせにより、蓄電池としての使用範囲の下限及び上限電圧を
決定する。
電圧と比較する（Ｓ３０３）。蓄電池下限電圧は、蓄電池１に用いられる正極活物質と負
極活物質との組み合わせにより定まる値である。具体的には、正極活物質、負極活物質そ
れぞれについて、安全性、寿命、抵抗などの観点から各観点それぞれの適切な使用範囲の
電圧を定め、それらの組み合わせにより、蓄電池としての使用範囲の下限及び上限電圧を
決定する。
開回路電圧が予め定められた下限電圧未満でない場合（Ｓ３０３のＮＯ）は、充電量ｑ
ｎからΔｑｎを減算し（Ｓ３０４）、再度、開回路電圧を算出する（Ｓ３０２）。開回路
電圧が予め定められた下限電圧未満である場合（Ｓ３０３のＹＥＳ）は、電池特性算出部
２５３は、充電量ｑｎにΔｑｎを加算する（Ｓ３０５）。これらにより、充電量ｑｎは下
限値に近づく。Δｑｎは任意の値に設定可能である。例えば、蓄電池１の公称容量の１／
１０００から１／１００程度にすることが考えられる。具体的には蓄電池１の公称容量が
１０００ｍＡｈであれば１ｍＡｈから１０ｍＡｈ程度の範囲に設定することが考えられる
。
ｎからΔｑｎを減算し（Ｓ３０４）、再度、開回路電圧を算出する（Ｓ３０２）。開回路
電圧が予め定められた下限電圧未満である場合（Ｓ３０３のＹＥＳ）は、電池特性算出部
２５３は、充電量ｑｎにΔｑｎを加算する（Ｓ３０５）。これらにより、充電量ｑｎは下
限値に近づく。Δｑｎは任意の値に設定可能である。例えば、蓄電池１の公称容量の１／
１０００から１／１００程度にすることが考えられる。具体的には蓄電池１の公称容量が
１０００ｍＡｈであれば１ｍＡｈから１０ｍＡｈ程度の範囲に設定することが考えられる
。
電池特性算出部２５３は、加算された充電量ｑｎ＋Δｑｎを用いて、開回路電圧を算出
する（Ｓ３０６）。そして、電池特性算出部２５３は、算出された開回路電圧を、前述の
下限電圧と比較する（Ｓ３０７）。開回路電圧が下限電圧未満であった場合（Ｓ３０７の
ＮＯ）は、Ｓ３０５に戻り、再度、充電量ｑｎにΔｑｎを加算する（Ｓ３０５）。開回路
電圧が下限電圧以上であった場合（Ｓ３０７のＹＥＳ）は、開回路電圧が下限値未満から
下限値以上になったため、このときの充電量ｑｎをｑｎ０とし、充電量ｑｎ０と開回路電
圧Ｅｎを合わせて記録する（Ｓ３０８）。なお、この充電量ｑｎ０の値を基準値として０
と表してもよい。その場合は、以降の記録の際に、充電量ｑｎの値からｑｎ０の値を引い
た値を記録する。
する（Ｓ３０６）。そして、電池特性算出部２５３は、算出された開回路電圧を、前述の
下限電圧と比較する（Ｓ３０７）。開回路電圧が下限電圧未満であった場合（Ｓ３０７の
ＮＯ）は、Ｓ３０５に戻り、再度、充電量ｑｎにΔｑｎを加算する（Ｓ３０５）。開回路
電圧が下限電圧以上であった場合（Ｓ３０７のＹＥＳ）は、開回路電圧が下限値未満から
下限値以上になったため、このときの充電量ｑｎをｑｎ０とし、充電量ｑｎ０と開回路電
圧Ｅｎを合わせて記録する（Ｓ３０８）。なお、この充電量ｑｎ０の値を基準値として０
と表してもよい。その場合は、以降の記録の際に、充電量ｑｎの値からｑｎ０の値を引い
た値を記録する。
電池特性算出部２５３は、充電量ｑｎにΔｑｎを加算し（Ｓ３０９）、開回路電圧を算
出し（Ｓ３１０）、充電量ｑｎからｑｎ０を引いた値と、算出された開回路電圧Ｅｎを記
録する（Ｓ３１１）。
出し（Ｓ３１０）、充電量ｑｎからｑｎ０を引いた値と、算出された開回路電圧Ｅｎを記
録する（Ｓ３１１）。
電池特性算出部２５３は、算出された開回路電圧と予め定められた蓄電池１の上限電圧
とを比較する（Ｓ３１２）。蓄電池１の上限電圧は、蓄電池１に用いられる正極活物質と
負極活物質の組み合わせによって定まる値である。開回路電圧が予め定められた上限電圧
未満であった場合（Ｓ３１２のＮＯ）は、再度、充電量ｑｎにΔｑｎを加算する処理に戻
る（Ｓ３０９）。開回路電圧が予め定められた上限電圧以上となった場合（Ｓ３１２のＹ
ＥＳ）は、処理を終了する。以上が、電池特性算出部２５３の処理の流れを示すフローチ
ャートである。
とを比較する（Ｓ３１２）。蓄電池１の上限電圧は、蓄電池１に用いられる正極活物質と
負極活物質の組み合わせによって定まる値である。開回路電圧が予め定められた上限電圧
未満であった場合（Ｓ３１２のＮＯ）は、再度、充電量ｑｎにΔｑｎを加算する処理に戻
る（Ｓ３０９）。開回路電圧が予め定められた上限電圧以上となった場合（Ｓ３１２のＹ
ＥＳ）は、処理を終了する。以上が、電池特性算出部２５３の処理の流れを示すフローチ
ャートである。
図６は、充電量と開回路電圧との関係を表すグラフ（充電量―ＯＣＶ曲線）の一例を示
す図である。図６（Ａ）は電池特性算出部２５３により求められた現在の状態における充
電量―ＯＣＶ曲線である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示すグラフの縦軸を、下限電圧か
ら上限電圧までにした図である。
す図である。図６（Ａ）は電池特性算出部２５３により求められた現在の状態における充
電量―ＯＣＶ曲線である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示すグラフの縦軸を、下限電圧か
ら上限電圧までにした図である。
図７は、ＳＯＣと開回路電圧との関係を表すグラフ（ＳＯＣ‐ＯＣＶ曲線）の一例を示
す図である。横軸が、充電量ではなく、ＳＯＣである点が図６と異なる。図７は、図６（
Ｂ）に示すグラフをＳＯＣ−ＯＣＶ曲線に変換したグラフ（実線）と、初期状態の蓄電池
のＳＯＣ−ＯＣＶ曲線（破線）とを、重ねて表示したものである。図７の破線が初期状態
の蓄電池の開回路電圧を、実線が蓄電池の劣化などによる変化後（現在）の蓄電池の開回
路電圧を表す。ＳＯＣは、満充電容量に対して現在充電されている電荷量の割合を示し、
０から１又は０から１００％の間の値で表される。
す図である。横軸が、充電量ではなく、ＳＯＣである点が図６と異なる。図７は、図６（
Ｂ）に示すグラフをＳＯＣ−ＯＣＶ曲線に変換したグラフ（実線）と、初期状態の蓄電池
のＳＯＣ−ＯＣＶ曲線（破線）とを、重ねて表示したものである。図７の破線が初期状態
の蓄電池の開回路電圧を、実線が蓄電池の劣化などによる変化後（現在）の蓄電池の開回
路電圧を表す。ＳＯＣは、満充電容量に対して現在充電されている電荷量の割合を示し、
０から１又は０から１００％の間の値で表される。
充電量からＳＯＣへの変換は、充電量―ＯＣＶ曲線により算出される電池容量と充電量
を用いて、行われればよい。なお、ここでの説明において、単に充電状態と称しているも
のには、ＳＯＣだけでなく、充電量なども含まれるものとする。
を用いて、行われればよい。なお、ここでの説明において、単に充電状態と称しているも
のには、ＳＯＣだけでなく、充電量なども含まれるものとする。
変化後の曲線は、容量の減少に伴い、曲線の長さが短くなるが、図７によれば、曲線の
長さだけでなく形状自体が変化していることがわかる。例えば、開回路電圧に基づいて充
電状態（ＳＯＣ）を推定する場合に、計測された開回路電圧がＡであるとき、正しい充電
状態（現在の充電状態）はＢ１となる。しかし、開回路電圧の曲線が変形しないとみなし
た場合、つまり、初期状態のおけるＳＯＣ−ＯＣＶ曲線で開回路電圧を求めようとすると
、電圧Ａにおける充電状態はＢ２と求められ、充電状態の推定精度が低くなる。故に、こ
の第１の実施形態にように、現在の状態におけるＳＯＣ−ＯＣＶ曲線を利用することによ
り、充電状態を高精度に測定することが可能となる。
長さだけでなく形状自体が変化していることがわかる。例えば、開回路電圧に基づいて充
電状態（ＳＯＣ）を推定する場合に、計測された開回路電圧がＡであるとき、正しい充電
状態（現在の充電状態）はＢ１となる。しかし、開回路電圧の曲線が変形しないとみなし
た場合、つまり、初期状態のおけるＳＯＣ−ＯＣＶ曲線で開回路電圧を求めようとすると
、電圧Ａにおける充電状態はＢ２と求められ、充電状態の推定精度が低くなる。故に、こ
の第１の実施形態にように、現在の状態におけるＳＯＣ−ＯＣＶ曲線を利用することによ
り、充電状態を高精度に測定することが可能となる。
電池特性推定部２５により算出されたＳＯＣ−ＯＣＶ曲線は、ＳＯＣ推定部２３に取得
され、ＳＯＣ推定部２３が、ＳＯＣ−ＯＣＶ曲線に基づき、蓄電池１のＳＯＣを推定して
もよい。
され、ＳＯＣ推定部２３が、ＳＯＣ−ＯＣＶ曲線に基づき、蓄電池１のＳＯＣを推定して
もよい。
したがって、第１実施形態によれば、特別な充放電などを行うことなく、使用に伴い変
化する充電量と開回路電圧との関係（充電量―ＯＣＶ曲線又はＳＯＣ−ＯＣＶ曲線）を正
確に把握することができ、充電状態を高精度に推定することが可能となる。
化する充電量と開回路電圧との関係（充電量―ＯＣＶ曲線又はＳＯＣ−ＯＣＶ曲線）を正
確に把握することができ、充電状態を高精度に推定することが可能となる。
なお、ここでは、二次電池の正極、負極がそれぞれ１種類の活物質からなる場合につい
て説明したが、二次電池の正極、負極のいずれかが複数の活物質からなる二次電池に対し
ても同様に適用することが可能である。また、蓄電池１の活物質量を記憶する他の記憶部
２４が予め用意されている場合には、電池特性算出部２５３は、この他の記憶部２４に記
憶された活物質量を用いて、予め定められた蓄電池１の電圧範囲における二次電池の充電
量と開回路電圧との関係を示すグラフを算出することができる。
て説明したが、二次電池の正極、負極のいずれかが複数の活物質からなる二次電池に対し
ても同様に適用することが可能である。また、蓄電池１の活物質量を記憶する他の記憶部
２４が予め用意されている場合には、電池特性算出部２５３は、この他の記憶部２４に記
憶された活物質量を用いて、予め定められた蓄電池１の電圧範囲における二次電池の充電
量と開回路電圧との関係を示すグラフを算出することができる。
電池特性算出部２５３は、その他の電池特性も算出してよい。例えば、算出した開回路
電圧等を用いて、蓄電池１の電圧、電力又は電力量を算出してもよい。算出方法は、下記
に示す算出式などを用いればよい。下記の算出式のｃは所定の定数を示す。
（電圧）
電圧＝開回路電圧−ｃ×内部抵抗×電流
（電力）
電力＝電流×開回路電圧−ｃ×内部抵抗×（電流）２
（電力量）
電力量＝電池容量×平均電圧
電圧等を用いて、蓄電池１の電圧、電力又は電力量を算出してもよい。算出方法は、下記
に示す算出式などを用いればよい。下記の算出式のｃは所定の定数を示す。
（電圧）
電圧＝開回路電圧−ｃ×内部抵抗×電流
（電力）
電力＝電流×開回路電圧−ｃ×内部抵抗×（電流）２
（電力量）
電力量＝電池容量×平均電圧
なお、内部抵抗は、内部状態パラメータ算出部２５２が算出した推定値を用いてもよい
し、後述する内部抵抗補正部２６が補正した推定値を用いてもよい。また、電池特性算出
部２５３は、一度算出した電池特性を、内部抵抗補正部２６が補正した推定値を用いて、
算出し直してもよい。内部抵抗補正部２６が算出した推定値のほうが精度を向上させるこ
とができる。電流は計測部２２の計測データから取得すればよい。なお、電池特性算出部
２５３は、算出に必要な式、定数の値などを、記憶部２４などを介して受け取ってもよい
。
し、後述する内部抵抗補正部２６が補正した推定値を用いてもよい。また、電池特性算出
部２５３は、一度算出した電池特性を、内部抵抗補正部２６が補正した推定値を用いて、
算出し直してもよい。内部抵抗補正部２６が算出した推定値のほうが精度を向上させるこ
とができる。電流は計測部２２の計測データから取得すればよい。なお、電池特性算出部
２５３は、算出に必要な式、定数の値などを、記憶部２４などを介して受け取ってもよい
。
内部抵抗補正部２６は、電池特性推定部２５より算出された内部抵抗Ｒと、計測部２２
で計測された温度Ｔと、に基づき、現在の蓄電池１の温度Ｔにおける内部抵抗へ補正する
。補正後の内部抵抗Ｒｃｒとする。なお、内部抵抗を補正しないときは、内部抵抗補正部
２６はなくともよい。
で計測された温度Ｔと、に基づき、現在の蓄電池１の温度Ｔにおける内部抵抗へ補正する
。補正後の内部抵抗Ｒｃｒとする。なお、内部抵抗を補正しないときは、内部抵抗補正部
２６はなくともよい。
内部抵抗補正部２６が行う内部抵抗の温度補正について説明する。内部抵抗の温度補正
とは、例えば、蓄電池性能診断方法に対し、温度の影響を補正する手段を提供し、蓄電池
性能診断を良好に適用することができる温度範囲を拡大するものである。蓄電池性能診断
方法では、電池特性推定部２５の処理にて説明したように、充放電曲線から、各活物質の
充電量−ＯＣＶデータが参照され、電池容量、内部抵抗、及び正負極の各活物質の劣化の
程度が推算される。
とは、例えば、蓄電池性能診断方法に対し、温度の影響を補正する手段を提供し、蓄電池
性能診断を良好に適用することができる温度範囲を拡大するものである。蓄電池性能診断
方法では、電池特性推定部２５の処理にて説明したように、充放電曲線から、各活物質の
充電量−ＯＣＶデータが参照され、電池容量、内部抵抗、及び正負極の各活物質の劣化の
程度が推算される。
その原理と方法について、説明する。リチウムイオン二次電池は、対向する正極と負極
と、正負極間のＬｉ塩を含む電解質とを有する。また、正極及び負極には、活物質が集電
箔上に塗布されている。集電箔は、蓄電池外装の正極及び負極端子にそれぞれ接続されて
いる。蓄電池１の充放電時には、電解質を通じてＬｉイオンが正極活物質と負極活物質間
を移動し、電子が活物質から外部端子へ流れる。
と、正負極間のＬｉ塩を含む電解質とを有する。また、正極及び負極には、活物質が集電
箔上に塗布されている。集電箔は、蓄電池外装の正極及び負極端子にそれぞれ接続されて
いる。蓄電池１の充放電時には、電解質を通じてＬｉイオンが正極活物質と負極活物質間
を移動し、電子が活物質から外部端子へ流れる。
各活物質は、可逆に挿入又は脱離可能なＬｉ量と電位を有している。一定の充放電電圧
の範囲にて、蓄電池１が貯蔵できるエネルギー量は、蓄電池１内の正極活物質と負極活物
質の量及びその組み合わせにより決定される。
の範囲にて、蓄電池１が貯蔵できるエネルギー量は、蓄電池１内の正極活物質と負極活物
質の量及びその組み合わせにより決定される。
また、充放電時にはＬｉイオン伝導、電解質中のＬｉイオンが活物質内部へ侵入する際
の電荷移動抵抗、電解質と活物質の界面に形成される被膜による抵抗、活物質や集電箔を
電子が流れる電気抵抗が生じる。蓄電池１の内部抵抗は、これらＬｉイオンの移動、電子
の移動、電荷移動抵抗、被膜の抵抗、並びに正極及び負極内での拡散抵抗などの総和とな
る。
の電荷移動抵抗、電解質と活物質の界面に形成される被膜による抵抗、活物質や集電箔を
電子が流れる電気抵抗が生じる。蓄電池１の内部抵抗は、これらＬｉイオンの移動、電子
の移動、電荷移動抵抗、被膜の抵抗、並びに正極及び負極内での拡散抵抗などの総和とな
る。
一般的に、リチウムイオン二次電池内部の蓄電池制御システムでは、安全性の観点から
、各単位電池の電圧、組電池内の温度などを計測している。これらの計測データに基づき
、電池特性を算出することができれば、算出に係る費用及び時間を抑えることができる。
、各単位電池の電圧、組電池内の温度などを計測している。これらの計測データに基づき
、電池特性を算出することができれば、算出に係る費用及び時間を抑えることができる。
しかしながら、充電放電条件が細かくランダムに変動する実使用時の蓄電池挙動を解析
することは非常に難しい。時間に依存する抵抗、拡散抵抗、及び緩和過程などが複雑に複
合された現象となり、計算モデル化が容易ではないからである。一方で、例えば、一定条
件下で行われた電気自動車の充電のような単純な挙動のみを対象とすれば、簡略化モデル
により、解析が可能となる。
することは非常に難しい。時間に依存する抵抗、拡散抵抗、及び緩和過程などが複雑に複
合された現象となり、計算モデル化が容易ではないからである。一方で、例えば、一定条
件下で行われた電気自動車の充電のような単純な挙動のみを対象とすれば、簡略化モデル
により、解析が可能となる。
そこで、本実施形態に係る蓄電池性能推定方法では、一定条件下での充電又は放電のデ
ータ（充放電カーブ）により求められた、各活物質のＬｉ挿入脱離反応に対する「電位−
充電量」のカーブ（曲線）に基づき、各活物質の量、充電電流の印加に伴う内部抵抗によ
る蓄電池電圧の上昇（過電圧）を変数として、フィッティング計算により変数の値を定め
る。これにより容量減少（各活物質の減少）及び内部抵抗の増加を推定することができる
。
ータ（充放電カーブ）により求められた、各活物質のＬｉ挿入脱離反応に対する「電位−
充電量」のカーブ（曲線）に基づき、各活物質の量、充電電流の印加に伴う内部抵抗によ
る蓄電池電圧の上昇（過電圧）を変数として、フィッティング計算により変数の値を定め
る。これにより容量減少（各活物質の減少）及び内部抵抗の増加を推定することができる
。
しかし、実際の蓄電池の使用状況下では、外部環境、充電時の蓄電池の状態などにより
温度条件が変動する。蓄電池の温度が変化すると蓄電池性能も変化する。特に内部抵抗は
、温度の低下に大きくより増加する。図８は、各温度におけるＳＯＣと反応抵抗Ｒｃｔと
の関係の一例を示す図である。反応抵抗Ｒｃｔは内部抵抗の成分の一つである。図８に示
す通り、温度の違いにより、反応抵抗が大きく異なることが分かる。このため、温度が異
なる測定データの解析結果を比較しても、温度による解析結果の変動が大きく影響し、劣
化による内部抵抗の増加の評価は難しい。
温度条件が変動する。蓄電池の温度が変化すると蓄電池性能も変化する。特に内部抵抗は
、温度の低下に大きくより増加する。図８は、各温度におけるＳＯＣと反応抵抗Ｒｃｔと
の関係の一例を示す図である。反応抵抗Ｒｃｔは内部抵抗の成分の一つである。図８に示
す通り、温度の違いにより、反応抵抗が大きく異なることが分かる。このため、温度が異
なる測定データの解析結果を比較しても、温度による解析結果の変動が大きく影響し、劣
化による内部抵抗の増加の評価は難しい。
したがって、実使用下の蓄電池の測定データに基づき、電池特性を推定する場合、内部
抵抗の温度補正を行うことにより、電池特性の精度が向上する。
抵抗の温度補正を行うことにより、電池特性の精度が向上する。
蓄電池の内部抵抗は、複数の種類の抵抗成分が複合されている。各抵抗成分は、温度依
存性及び劣化による増加速度が異なる。そのため、劣化の進行により、抵抗の占める割合
が変化し、それに伴い内部抵抗全体としての温度依存性も変化する。このことに着目して
、本実施形態の蓄電池性能推定方法における内部抵抗の温度補正は、内部抵抗を、反応抵
抗Ｒｃｔ、拡散抵抗Ｒｄ、及びオーミック抵抗Ｒｏｈｍの三つの成分に分け、それぞれ固
有の温度依存性に従い、基準温度Ｔ０に応じた値へ補正した後で、合算する。
存性及び劣化による増加速度が異なる。そのため、劣化の進行により、抵抗の占める割合
が変化し、それに伴い内部抵抗全体としての温度依存性も変化する。このことに着目して
、本実施形態の蓄電池性能推定方法における内部抵抗の温度補正は、内部抵抗を、反応抵
抗Ｒｃｔ、拡散抵抗Ｒｄ、及びオーミック抵抗Ｒｏｈｍの三つの成分に分け、それぞれ固
有の温度依存性に従い、基準温度Ｔ０に応じた値へ補正した後で、合算する。
具体的には、以下の数式により、測定時の蓄電池温度から基準温度への補正を行う。な
お、下記の式中のＲｇａｓは気体定数を表す。Ｔ０は基準温度、Ｔは測定時の蓄電池温度
を表す。Ｒ１は定数を表す。Ｅａ、Ｅｂ、Ｅｃは、それぞれの抵抗成分の温度依存性を決
定する定数である。
お、下記の式中のＲｇａｓは気体定数を表す。Ｔ０は基準温度、Ｔは測定時の蓄電池温度
を表す。Ｒ１は定数を表す。Ｅａ、Ｅｂ、Ｅｃは、それぞれの抵抗成分の温度依存性を決
定する定数である。
（反応抵抗）
Ｒｃｔ（Ｔ０）＝Ｒｃｔ（Ｔ）×Ｅｘｐ（−Ｅａ／（Ｒｇａｓ・Ｔ））／Ｅｘｐ（−Ｅａ
／（Ｒｇａｓ・Ｔ０））
Ｒｃｔ（Ｔ０）＝Ｒｃｔ（Ｔ）×Ｅｘｐ（−Ｅａ／（Ｒｇａｓ・Ｔ））／Ｅｘｐ（−Ｅａ
／（Ｒｇａｓ・Ｔ０））
（拡散抵抗）
Ｒｄ（Ｔ０）＝Ｒｄ（Ｔ）×Ｅｘｐ（−Ｅｂ／（Ｒｇａｓ・Ｔ））／Ｅｘｐ（−Ｅｂ／（
Ｒｇａｓ・Ｔ０））
Ｒｄ（Ｔ０）＝Ｒｄ（Ｔ）×Ｅｘｐ（−Ｅｂ／（Ｒｇａｓ・Ｔ））／Ｅｘｐ（−Ｅｂ／（
Ｒｇａｓ・Ｔ０））
（オーミック抵抗）
Ｒｏｈｍ（Ｔ０）＝（Ｒｏｈｍ（Ｔ）−Ｒ１）×Ｅｘｐ（−Ｅｃ／（Ｒｇａｓ・Ｔ））／
Ｅｘｐ（−Ｅｃ／（Ｒｇａｓ・Ｔ０））＋Ｒ１
Ｒｏｈｍ（Ｔ０）＝（Ｒｏｈｍ（Ｔ）−Ｒ１）×Ｅｘｐ（−Ｅｃ／（Ｒｇａｓ・Ｔ））／
Ｅｘｐ（−Ｅｃ／（Ｒｇａｓ・Ｔ０））＋Ｒ１
図９は、各抵抗成分について説明する図である。オーミック抵抗は、電解液のイオン伝
導抵抗と蓄電池内の電子伝導抵抗とを含む。温度依存性が相対的に小さい電子伝導抵抗は
、定数とする。反応抵抗は、電荷移動抵抗と表面被膜の抵抗とを含む。拡散抵抗は、活物
質内部、電極内のリチウムイオン拡散に伴う抵抗を含む。
導抵抗と蓄電池内の電子伝導抵抗とを含む。温度依存性が相対的に小さい電子伝導抵抗は
、定数とする。反応抵抗は、電荷移動抵抗と表面被膜の抵抗とを含む。拡散抵抗は、活物
質内部、電極内のリチウムイオン拡散に伴う抵抗を含む。
オーミック抵抗のＥｃは、Ｌｉイオンの電解液中での移動に伴う活性化エネルギーを表
す。反応抵抗のＥａは、電解液中で溶媒和されたＬｉイオンが活物質表面で脱溶媒和する
際のエネルギーを表す。拡散抵抗のＥｂは、活物質内部におけるＬｉイオンサイト間移動
に伴う活性化エネルギーと考察される。したがって、劣化過程ではこれらの値は一定で変
化しないと考えることが出来る。
す。反応抵抗のＥａは、電解液中で溶媒和されたＬｉイオンが活物質表面で脱溶媒和する
際のエネルギーを表す。拡散抵抗のＥｂは、活物質内部におけるＬｉイオンサイト間移動
に伴う活性化エネルギーと考察される。したがって、劣化過程ではこれらの値は一定で変
化しないと考えることが出来る。
これらＥａ、Ｅｂ、Ｅｃの値は、単位電池の交流インピーダンス測定、電流パルス測定
等により算出することができる。解析対象とする蓄電池に関するＥａ、Ｅｂ、Ｅｃの値は
、予め測定値から算出しておき、記憶部２４に記憶する。そして、内部抵抗の温度補正演
算時に参照すればよい。
等により算出することができる。解析対象とする蓄電池に関するＥａ、Ｅｂ、Ｅｃの値は
、予め測定値から算出しておき、記憶部２４に記憶する。そして、内部抵抗の温度補正演
算時に参照すればよい。
次に、充放電カーブからの電池特性の推算において、内部抵抗を三つの成分に分けて算
出する方法について説明する。
出する方法について説明する。
蓄電池の劣化過程において、内部抵抗の三つの成分はいずれも上昇するが、劣化による
増加の速度は、各成分により異なる。そのため、評価する蓄電池寿命の範囲を限定するこ
とにより、劣化しないという仮定が成立する場合もあり得る。例えば、電気自動車用の蓄
電池であって、評価の下限を残容量９０〜７０％程度までと想定した場合は、使用条件、
蓄電池の構成などにも影響されるが、蓄電池寿命を通じて、一部の抵抗成分を一定値と近
似できることもあり得る。
増加の速度は、各成分により異なる。そのため、評価する蓄電池寿命の範囲を限定するこ
とにより、劣化しないという仮定が成立する場合もあり得る。例えば、電気自動車用の蓄
電池であって、評価の下限を残容量９０〜７０％程度までと想定した場合は、使用条件、
蓄電池の構成などにも影響されるが、蓄電池寿命を通じて、一部の抵抗成分を一定値と近
似できることもあり得る。
（第一の方法）
算出された蓄電池の内部抵抗値からの３成分の算出を行う第一の方法は、オーミック抵
抗成分及び拡散抵抗成分を一定とみなして、残差を反応抵抗とみなす方法である。この方
法では、オーミック抵抗成分及び拡散抵抗成分については、劣化による増加が生じないと
想定し、セル温度に依存する温度変化のみを考慮する。充放電曲線の解析においては、あ
る温度Ｔに対して推定された内部抵抗値から、温度Ｔにおけるオーミック抵抗成分及び拡
散抵抗成分を引き、その残りを反応抵抗成分とする。そして、それぞれの成分を基準温度
Ｔ０へ温度補正した上で合計し、基準温度Ｔ０における内部抵抗値を算出する。第一の方
法は、正負極の活物質が安定しているＳＯＣの範囲内であって、温度は室温付近以下、蓄
電池の電流は比較的小さいといった緩やかな使い方がされる場合に適する。
算出された蓄電池の内部抵抗値からの３成分の算出を行う第一の方法は、オーミック抵
抗成分及び拡散抵抗成分を一定とみなして、残差を反応抵抗とみなす方法である。この方
法では、オーミック抵抗成分及び拡散抵抗成分については、劣化による増加が生じないと
想定し、セル温度に依存する温度変化のみを考慮する。充放電曲線の解析においては、あ
る温度Ｔに対して推定された内部抵抗値から、温度Ｔにおけるオーミック抵抗成分及び拡
散抵抗成分を引き、その残りを反応抵抗成分とする。そして、それぞれの成分を基準温度
Ｔ０へ温度補正した上で合計し、基準温度Ｔ０における内部抵抗値を算出する。第一の方
法は、正負極の活物質が安定しているＳＯＣの範囲内であって、温度は室温付近以下、蓄
電池の電流は比較的小さいといった緩やかな使い方がされる場合に適する。
（第二の方法）
第二の方法は、オーミック抵抗成分及び拡散抵抗成分を、これら二つの抵抗成分それぞ
れと、累積時間又は累積電力量との関係に関する関数により推算し、残差を反応抵抗とす
る方法である。この方法では、オーミック抵抗成分及び拡散抵抗成分についての劣化が、
時間又は充放電サイクル量に相関すると想定して、オーミック抵抗成分及び拡散抵抗成分
を算出する。充放電曲線の解析においては、ある温度Ｔに対して推定された内部抵抗値か
ら、算出されたオーミック抵抗成分及び拡散抵抗成分を引き、残りを反応抵抗成分とする
。そして、それぞれの成分を基準温度Ｔ０へ温度補正した上で合計し、基準温度Ｔ０にお
ける内部抵抗値を算出する。第二の方法は、オーミック抵抗成分及び拡散抵抗成分の劣化
が、比較的小さいけれども、確実に進行する場合に適している。
第二の方法は、オーミック抵抗成分及び拡散抵抗成分を、これら二つの抵抗成分それぞ
れと、累積時間又は累積電力量との関係に関する関数により推算し、残差を反応抵抗とす
る方法である。この方法では、オーミック抵抗成分及び拡散抵抗成分についての劣化が、
時間又は充放電サイクル量に相関すると想定して、オーミック抵抗成分及び拡散抵抗成分
を算出する。充放電曲線の解析においては、ある温度Ｔに対して推定された内部抵抗値か
ら、算出されたオーミック抵抗成分及び拡散抵抗成分を引き、残りを反応抵抗成分とする
。そして、それぞれの成分を基準温度Ｔ０へ温度補正した上で合計し、基準温度Ｔ０にお
ける内部抵抗値を算出する。第二の方法は、オーミック抵抗成分及び拡散抵抗成分の劣化
が、比較的小さいけれども、確実に進行する場合に適している。
また、累積時間と累積電力量のいずれかを用いるかは、使用環境などに応じて、決定す
ればよい。例えば、貯蔵時にガスが発生するなどして、蓄電池の劣化が進む場合には、累
積時間による劣化量推定が適している。一方、活物質の体積変化など、充放電などの処理
のサイクルの繰り返しによる蓄電池の劣化が顕著な場合には、累積電力量による劣化量推
定が適している。
ればよい。例えば、貯蔵時にガスが発生するなどして、蓄電池の劣化が進む場合には、累
積時間による劣化量推定が適している。一方、活物質の体積変化など、充放電などの処理
のサイクルの繰り返しによる蓄電池の劣化が顕著な場合には、累積電力量による劣化量推
定が適している。
なお、累積時間又は累積電力量のデータは、予め保持しておくものとする。累積電力量
は、機器の稼動量、例えば、車両であれば走行距離で代替してもよい。
は、機器の稼動量、例えば、車両であれば走行距離で代替してもよい。
（第三の方法）
第三の方法は、反応抵抗成分及び拡散抵抗成分が、予め保持する各活物資の拡散抵抗と
充電量とのデータ、又は反応抵抗と充電量とのデータにより推算され、残差をオーミック
抵抗成分とする方法である。第三の方法においては、第一及び第二の方法とは異なり、充
放電曲線の解析において、活物質の反応抵抗−充電量カーブ、拡散抵抗−充電量カーブ、
又は蓄電池の内部抵抗−充電量カーブを参照して回帰計算することにより、反応抵抗及び
拡散抵抗の値を推定する方法である。活物質の抵抗成分が充電量、すなわちＳＯＣに対し
て依存性を有しており、劣化してもその依存性の傾向は変化しないことを利用して、蓄電
池の内部抵抗−充電量の傾向から、内部抵抗の組成の推定を行う。
第三の方法は、反応抵抗成分及び拡散抵抗成分が、予め保持する各活物資の拡散抵抗と
充電量とのデータ、又は反応抵抗と充電量とのデータにより推算され、残差をオーミック
抵抗成分とする方法である。第三の方法においては、第一及び第二の方法とは異なり、充
放電曲線の解析において、活物質の反応抵抗−充電量カーブ、拡散抵抗−充電量カーブ、
又は蓄電池の内部抵抗−充電量カーブを参照して回帰計算することにより、反応抵抗及び
拡散抵抗の値を推定する方法である。活物質の抵抗成分が充電量、すなわちＳＯＣに対し
て依存性を有しており、劣化してもその依存性の傾向は変化しないことを利用して、蓄電
池の内部抵抗−充電量の傾向から、内部抵抗の組成の推定を行う。
活物質の反応抵抗−充電量カーブ及び拡散抵抗−充電量カーブは、予め測定する必要が
ある。また、劣化による変化の様態も蓄電池の構成によるため、予め測定しておく必要が
ある。例えば、抵抗性の表面被膜が形成される場合では、内部抵抗が一様に一定値ずつ増
加し、活物質が減少する場合には、一様にｎ倍となるような挙動をとると考えられる。
ある。また、劣化による変化の様態も蓄電池の構成によるため、予め測定しておく必要が
ある。例えば、抵抗性の表面被膜が形成される場合では、内部抵抗が一様に一定値ずつ増
加し、活物質が減少する場合には、一様にｎ倍となるような挙動をとると考えられる。
第三の方法は、反応抵抗−充電量に顕著な変化があり、その結果として蓄電池としての
反応抵抗に充電量の依存性が明確に現れている場合に適している。
反応抵抗に充電量の依存性が明確に現れている場合に適している。
（第四の方法）
第四の方法は、予め保持する各活物資の拡散抵抗−充電量、反応抵抗−充電量、及びオ
ーミック抵抗−充電量データを用いて回帰計算することにより、反応抵抗成分、オーミッ
ク抵抗成分、及び拡散抵抗成分を推定する方法である。第三の方法では、拡散抵抗−充電
量、反応抵抗−充電量のみを用いたが、第四の方法では、オーミック抵抗−充電量データ
も用いることが特徴である。活物質のオーミック抵抗−充電量の依存性に特徴がある場合
、例えば、充放電により活物質の電子導電性が大きく変化する場合に有効である。
第四の方法は、予め保持する各活物資の拡散抵抗−充電量、反応抵抗−充電量、及びオ
ーミック抵抗−充電量データを用いて回帰計算することにより、反応抵抗成分、オーミッ
ク抵抗成分、及び拡散抵抗成分を推定する方法である。第三の方法では、拡散抵抗−充電
量、反応抵抗−充電量のみを用いたが、第四の方法では、オーミック抵抗−充電量データ
も用いることが特徴である。活物質のオーミック抵抗−充電量の依存性に特徴がある場合
、例えば、充放電により活物質の電子導電性が大きく変化する場合に有効である。
電池特性算出部２５３は、補正された内部抵抗を用いて、実際に出力可能な電力量等を
電池特性として算出してもよい。実際に出力可能な電力量は、充電量−ＯＣＶ曲線と、放
電可能な電気量と、補正された内部抵抗と、に基づき算出することができる。
電池特性として算出してもよい。実際に出力可能な電力量は、充電量−ＯＣＶ曲線と、放
電可能な電気量と、補正された内部抵抗と、に基づき算出することができる。
電池安全性評価部２７は、電池特性推定部２５により推定された、現在の内部状態パラ
メータ又は電池特性から、蓄電池１の電池膨れ指標を算出する。そして、今後の想定使用
条件における蓄電池１の膨れリスクを評価する。詳細は、電池安全性評価部２７の構成要
素とともに説明する。
メータ又は電池特性から、蓄電池１の電池膨れ指標を算出する。そして、今後の想定使用
条件における蓄電池１の膨れリスクを評価する。詳細は、電池安全性評価部２７の構成要
素とともに説明する。
現在の内部状態パラメータ又は電池特性を用いることにより、現在の蓄電池１の内部状
態（劣化状態）に応じた電池膨れリスクを評価することができる。但し、同じ劣化状態で
あっても、蓄電池１の今後の想定使用条件により、リスクは異なる。想定使用条件とは、
具体的には、蓄電池１の使用の際に、つまり蓄電池１を充放電する際に用いられる制約条
件である。使用条件には、例えば、使用時における、電圧幅、ＳＯＣ範囲、電流幅（充放
電電流値又は充放電レートの幅）、電力幅、温度幅などを含めてもよい。なお、幅及び範
囲は、上限値及び下限値の間を意味するが、上限値及び下限値が同じであってもよい。つ
まり、使用条件が一つの値であってもよい。また、上限値及び下限値のいずれかが定めら
れ、もう一方はなくてもよい。例えば、充電時の電流が１０Ａ以下という使用条件でもよ
い。
態（劣化状態）に応じた電池膨れリスクを評価することができる。但し、同じ劣化状態で
あっても、蓄電池１の今後の想定使用条件により、リスクは異なる。想定使用条件とは、
具体的には、蓄電池１の使用の際に、つまり蓄電池１を充放電する際に用いられる制約条
件である。使用条件には、例えば、使用時における、電圧幅、ＳＯＣ範囲、電流幅（充放
電電流値又は充放電レートの幅）、電力幅、温度幅などを含めてもよい。なお、幅及び範
囲は、上限値及び下限値の間を意味するが、上限値及び下限値が同じであってもよい。つ
まり、使用条件が一つの値であってもよい。また、上限値及び下限値のいずれかが定めら
れ、もう一方はなくてもよい。例えば、充電時の電流が１０Ａ以下という使用条件でもよ
い。
材料安全性データ記憶部２７１は、蓄電池１の膨れリスクを算出する際に必要となる材
料安全性データを記憶する。なお、材料安全性データ以外のデータも記憶されてもよい。
例えば、電池安全性評価部２７の各処理に用いられる制約条件、例えば、蓄電池１に使用
条件として課せられたＳＯＣの範囲が材料安全性データ記憶部２７１に記憶されていても
よい。算出された電池膨れ指標などが記憶されてもよい。
料安全性データを記憶する。なお、材料安全性データ以外のデータも記憶されてもよい。
例えば、電池安全性評価部２７の各処理に用いられる制約条件、例えば、蓄電池１に使用
条件として課せられたＳＯＣの範囲が材料安全性データ記憶部２７１に記憶されていても
よい。算出された電池膨れ指標などが記憶されてもよい。
材料安全性データは、二次電池が使用された場合における、当該二次電池の電池膨れに
関するデータである。材料安全性データは、二次電池の電池膨れと内部状態パラメータと
の関係を少なくとも示す。
関するデータである。材料安全性データは、二次電池の電池膨れと内部状態パラメータと
の関係を少なくとも示す。
材料安全性データは、グラフ又は関数などで示されてもよい。例えば、材料安全性デー
タは、二次電池の正極容量と、二次電池の厚み増加と、の関係を示すグラフであってもよ
い。また、当該グラフの近似関数が材料安全性データとして用いられてもよい。
タは、二次電池の正極容量と、二次電池の厚み増加と、の関係を示すグラフであってもよ
い。また、当該グラフの近似関数が材料安全性データとして用いられてもよい。
材料安全性データは、二次電池の極ごとに分かれていることを想定する。つまり、材料
安全性データには、二次電池の正極に係る材料安全性データと、二次電池の負極に係る材
料安全性データと、が含まれていてもよい。さらに、二次電池の正極と負極の組み合わせ
状態、ＳＯＣずれに係る材料安全性データが含まれていてもよい。
安全性データには、二次電池の正極に係る材料安全性データと、二次電池の負極に係る材
料安全性データと、が含まれていてもよい。さらに、二次電池の正極と負極の組み合わせ
状態、ＳＯＣずれに係る材料安全性データが含まれていてもよい。
図１０は、材料安全性データの一例を示す図である。図１０には、材料安全性データが
プロットされたグラフが示されている。図１０に示すよう材料安全性データに係るグラフ
を材料安全性グラフと記載する。図１０のデータは、正極活物質がコバルト酸リチウム、
負極活物質が黒鉛のリチウムイオン二次電池を２５℃の環境条件において、充放電レート
１Ｃでサイクル試験を実施したときの、電池容量維持率（図１０（ａ））、電池厚み増加
率（図１０（ｂ））、正極容量維持率（図１０（ｃ））、負極容量維持率（図１０（ｄ）
）、ＳＯＣずれ（図１０（ｅ））をサイクル回数に対してプロットしたグラフである。こ
のように、電極材料、温度、制御条件ごとに、材料安全性データが存在する。
プロットされたグラフが示されている。図１０に示すよう材料安全性データに係るグラフ
を材料安全性グラフと記載する。図１０のデータは、正極活物質がコバルト酸リチウム、
負極活物質が黒鉛のリチウムイオン二次電池を２５℃の環境条件において、充放電レート
１Ｃでサイクル試験を実施したときの、電池容量維持率（図１０（ａ））、電池厚み増加
率（図１０（ｂ））、正極容量維持率（図１０（ｃ））、負極容量維持率（図１０（ｄ）
）、ＳＯＣずれ（図１０（ｅ））をサイクル回数に対してプロットしたグラフである。こ
のように、電極材料、温度、制御条件ごとに、材料安全性データが存在する。
材料安全性データは、複数の二次電池の計測データに基づいて作成される。材料安全性
データを作成するために用いられる複数の二次電池は、ある前提条件を満たす二次電池と
する。そして、材料安全性データは、その前提条件を満たす他の二次電池に汎用的に用い
られる。
データを作成するために用いられる複数の二次電池は、ある前提条件を満たす二次電池と
する。そして、材料安全性データは、その前提条件を満たす他の二次電池に汎用的に用い
られる。
前提条件は特に限られるものではなく、様々な前提条件があるとする。例えば、二次電
池の正極・負極に用いられている材料、正極・負極の活物質量が所定の範囲内であること
などを、前提条件としてもよい。そして、当該前提条件を満たす複数の二次電池に対し検
査を行い、検査結果に基づき材料安全性データが算出される。なお、材料安全性データの
作成方法は、特に限られるものではなく、任意に定めてよい。
池の正極・負極に用いられている材料、正極・負極の活物質量が所定の範囲内であること
などを、前提条件としてもよい。そして、当該前提条件を満たす複数の二次電池に対し検
査を行い、検査結果に基づき材料安全性データが算出される。なお、材料安全性データの
作成方法は、特に限られるものではなく、任意に定めてよい。
その他にも、未使用、金属が析出しているなどの状態を前提条件としてもよい。あるい
は、二次電池の保管又は使用時の環境に関する事項を前提条件としてもよい。環境に関す
る前提条件として、温度、湿度といった事項が考えられる。また、例えば、二次電池の使
用履歴に関する事項を前提条件としてもよい。使用履歴に関する前提条件として、充電又
は放電の回数、使用された総時間などが考えられる。
は、二次電池の保管又は使用時の環境に関する事項を前提条件としてもよい。環境に関す
る前提条件として、温度、湿度といった事項が考えられる。また、例えば、二次電池の使
用履歴に関する事項を前提条件としてもよい。使用履歴に関する前提条件として、充電又
は放電の回数、使用された総時間などが考えられる。
二次電池の劣化の原因としては、電解液との反応性、活物質の膨張収縮による破損など
が想定されるが、二次電池の劣化の原因を特定することは容易ではない。また、二次電池
の保管状況、使用履歴等により劣化の状況も異なる。故に、予め様々な前提条件ごとに材
料安全性データを算出しておき、蓄電池１の状態に合致する材料安全性データを用いる。
つまり、蓄電池１の状態と同程度の状態である二次電池の検査結果に基づき算出された材
料安全性データが用いられる。これにより、蓄電池１の電池膨れ指標を精度良く推定する
ことができる。
が想定されるが、二次電池の劣化の原因を特定することは容易ではない。また、二次電池
の保管状況、使用履歴等により劣化の状況も異なる。故に、予め様々な前提条件ごとに材
料安全性データを算出しておき、蓄電池１の状態に合致する材料安全性データを用いる。
つまり、蓄電池１の状態と同程度の状態である二次電池の検査結果に基づき算出された材
料安全性データが用いられる。これにより、蓄電池１の電池膨れ指標を精度良く推定する
ことができる。
材料安全性データ取得部２７２は、電池特性推定部２５から、内部状態パラメータ及び
電池特性の少なくともいずれかに係る推定値を取得する。そして、材料安全性データ取得
部２７２は、少なくとも取得した推定値に基づき、材料安全性データ記憶部２７１から、
蓄電池１に対応する材料安全性データ（第１参照データ）を取得する。つまり、材料安全
性データ取得部２７２は、二次電池の材料安全性データのうち、蓄電池１に対応する材料
安全性データを抽出する。
電池特性の少なくともいずれかに係る推定値を取得する。そして、材料安全性データ取得
部２７２は、少なくとも取得した推定値に基づき、材料安全性データ記憶部２７１から、
蓄電池１に対応する材料安全性データ（第１参照データ）を取得する。つまり、材料安全
性データ取得部２７２は、二次電池の材料安全性データのうち、蓄電池１に対応する材料
安全性データを抽出する。
なお、蓄電池１に対応する材料安全性データには、蓄電池１の正極に対応する材料安全
性データと、蓄電池１の負極に対応する材料安全性データと、蓄電池１のＳＯＣずれに対
応する材料安全性データと、を含むとする。つまり、材料安全性データ取得部２７２は、
正極に係る推定値に基づき正極に対応する材料安全性データを取得してもよい。負極に係
る推定値に基づき負極に対応する材料安全性データを取得してもよい。ＳＯＣずれに係る
推定値に基づきＳＯＣずれに対応する材料安全性データを取得してもよい。例えば、内部
状態パラメータとして算出された正極又は負極の初期充電量に基づいて材料安全性データ
が取得されてもよい。例えば、内部状態パラメータとして算出された正極又は負極の質量
に基づいて材料安全性データが取得されてもよい。例えば、電池特性として算出された開
回路電圧に基づいて材料安全性データが取得されてもよい。
性データと、蓄電池１の負極に対応する材料安全性データと、蓄電池１のＳＯＣずれに対
応する材料安全性データと、を含むとする。つまり、材料安全性データ取得部２７２は、
正極に係る推定値に基づき正極に対応する材料安全性データを取得してもよい。負極に係
る推定値に基づき負極に対応する材料安全性データを取得してもよい。ＳＯＣずれに係る
推定値に基づきＳＯＣずれに対応する材料安全性データを取得してもよい。例えば、内部
状態パラメータとして算出された正極又は負極の初期充電量に基づいて材料安全性データ
が取得されてもよい。例えば、内部状態パラメータとして算出された正極又は負極の質量
に基づいて材料安全性データが取得されてもよい。例えば、電池特性として算出された開
回路電圧に基づいて材料安全性データが取得されてもよい。
予め材料安全性データを作成しておくにあたっての二次電池の前提条件を、蓄電池１の
推定値が満たす場合、当該材料安全性データは蓄電池１に対応すると言える。例えば、正
極の活物質量が所定の範囲内であるという前提条件を満たしている複数の二次電池に基づ
き材料安全性データが作成されていた場合に、蓄電池１の正極の活物質量の推定値が当該
所定の範囲内であるときは、当該熱材料安全性データは蓄電池１に対応すると言える。ま
た、蓄電池１に対応する材料安全性データとは、蓄電池１の電池膨れ指標算出に適した材
料安全性データとも言える。
推定値が満たす場合、当該材料安全性データは蓄電池１に対応すると言える。例えば、正
極の活物質量が所定の範囲内であるという前提条件を満たしている複数の二次電池に基づ
き材料安全性データが作成されていた場合に、蓄電池１の正極の活物質量の推定値が当該
所定の範囲内であるときは、当該熱材料安全性データは蓄電池１に対応すると言える。ま
た、蓄電池１に対応する材料安全性データとは、蓄電池１の電池膨れ指標算出に適した材
料安全性データとも言える。
なお、前述のように、材料安全性データは、前提条件ごとに分かれている。故に、材料
安全性データ取得部２７２は、蓄電池１に対応する材料安全性データのうち、指定された
前提条件に合致する材料安全性データを取得する。
安全性データ取得部２７２は、蓄電池１に対応する材料安全性データのうち、指定された
前提条件に合致する材料安全性データを取得する。
なお、材料安全性データ取得部２７２は、複数の推定値に基づいて、材料安全性データ
を取得してもよい。複数の推定値に合致する材料安全性データは、一つの推定値に合致す
る材料安全性データよりも、蓄電池１に合致した材料安全性データである可能性が高い。
よって、複数の推定値に合致する材料安全性データを用いた場合、一つの推定値に合致す
る材料安全性データを用いた場合よりも、算出される電池膨れ指標、リスク評価の精度は
向上すると考えられる。
を取得してもよい。複数の推定値に合致する材料安全性データは、一つの推定値に合致す
る材料安全性データよりも、蓄電池１に合致した材料安全性データである可能性が高い。
よって、複数の推定値に合致する材料安全性データを用いた場合、一つの推定値に合致す
る材料安全性データを用いた場合よりも、算出される電池膨れ指標、リスク評価の精度は
向上すると考えられる。
電池膨れ指標算出部２７３は、取得した蓄電池１に対応する材料安全性データに基づき
、蓄電池１の電池膨れ指標を算出する。
、蓄電池１の電池膨れ指標を算出する。
電池膨れ指標算出部２７３は、電池膨れ又は電池膨れに係る演算値を電池膨れ指標とし
て算出する。
て算出する。
次に、電池膨れ指標を算出する方法を説明する。
（第一の方法）
取得した蓄電池１に対応する材料安全性データに基づき、蓄電池１の電池膨れ指標を算
出する第一の方法は、正極の容量維持率から算出する方法である。
取得した蓄電池１に対応する材料安全性データに基づき、蓄電池１の電池膨れ指標を算
出する第一の方法は、正極の容量維持率から算出する方法である。
あらかじめ定められた閾値に応じて、正極の容量維持率から電池膨れに係る指標を決定
する。図１１（ａ）は、正極の容量維持率から電池膨れに係る指標を算出した一例を示す
図である。図１１（ａ）には、材料安全性データがプロットされたグラフが示されている
。図１１（ａ）より、正極容量維持率が１００％〜９０％の範囲にある場合は電池膨れリ
スクは安全、９０％〜８０％の範囲にある時は注意、８０％〜の範囲にある時は危険であ
ることがわかる。閾値は、例えば正極材料ごとに定めることができる。
する。図１１（ａ）は、正極の容量維持率から電池膨れに係る指標を算出した一例を示す
図である。図１１（ａ）には、材料安全性データがプロットされたグラフが示されている
。図１１（ａ）より、正極容量維持率が１００％〜９０％の範囲にある場合は電池膨れリ
スクは安全、９０％〜８０％の範囲にある時は注意、８０％〜の範囲にある時は危険であ
ることがわかる。閾値は、例えば正極材料ごとに定めることができる。
（第二の方法）
取得した蓄電池１に対応する材料安全性データに基づき、蓄電池１の電池膨れ指標を算
出する第二の方法は、負極の容量維持率から算出する方法である。
取得した蓄電池１に対応する材料安全性データに基づき、蓄電池１の電池膨れ指標を算
出する第二の方法は、負極の容量維持率から算出する方法である。
あらかじめ定められた閾値に応じて、負極の容量維持率から電池膨れに係る指標を決定
する。図１１（ｂ）は、負極の容量維持率から電池膨れに係る指標を算出した一例を示す
図である。図１１（ｂ）には、材料安全性データがプロットされたグラフが示されている
。図１１（ｂ）より、負極容量維持率が１００％〜８５％の範囲にある場合は電池膨れリ
スクは安全、８５％〜７０％の範囲にある時は注意、７０％〜の範囲にある時は危険であ
ることがわかる。閾値は、例えば負極材料ごとに定めることができる。
する。図１１（ｂ）は、負極の容量維持率から電池膨れに係る指標を算出した一例を示す
図である。図１１（ｂ）には、材料安全性データがプロットされたグラフが示されている
。図１１（ｂ）より、負極容量維持率が１００％〜８５％の範囲にある場合は電池膨れリ
スクは安全、８５％〜７０％の範囲にある時は注意、７０％〜の範囲にある時は危険であ
ることがわかる。閾値は、例えば負極材料ごとに定めることができる。
（第三の方法）
取得した蓄電池１に対応する材料安全性データに基づき、蓄電池１の電池膨れ指標を算
出する第三の方法は、ＳＯＣずれ量から算出する方法である。
取得した蓄電池１に対応する材料安全性データに基づき、蓄電池１の電池膨れ指標を算
出する第三の方法は、ＳＯＣずれ量から算出する方法である。
あらかじめ定められた閾値に応じて、ＳＯＣずれ量から電池膨れに係る指標を決定する
。図１１（ｃ）は、ＳＯＣずれ量から電池膨れに係る指標を算出した一例を示す図である
。図１１（ｃ）には、材料安全性データがプロットされたグラフが示されている。図１１
（ｃ）−１より、ＳＯＣずれ量が減少する場合、１００％〜５０％の範囲にある場合は電
池膨れリスクは安全、５０％〜１０％の範囲にある時は注意、１０％〜の範囲にある時は
危険であることがわかる。図１１（ｃ）−２より、ＳＯＣずれ量が増加する場合、１００
％〜１５０％の範囲にある場合は電池膨れリスクは安全、１５０％〜２００％の範囲にあ
る時は注意、２００％〜の範囲にある時は危険であることがわかる。閾値は、例えば電池
材料ごとに定めることができる。
。図１１（ｃ）は、ＳＯＣずれ量から電池膨れに係る指標を算出した一例を示す図である
。図１１（ｃ）には、材料安全性データがプロットされたグラフが示されている。図１１
（ｃ）−１より、ＳＯＣずれ量が減少する場合、１００％〜５０％の範囲にある場合は電
池膨れリスクは安全、５０％〜１０％の範囲にある時は注意、１０％〜の範囲にある時は
危険であることがわかる。図１１（ｃ）−２より、ＳＯＣずれ量が増加する場合、１００
％〜１５０％の範囲にある場合は電池膨れリスクは安全、１５０％〜２００％の範囲にあ
る時は注意、２００％〜の範囲にある時は危険であることがわかる。閾値は、例えば電池
材料ごとに定めることができる。
（第四の方法）
取得した蓄電池１に対応する材料安全性データに基づき、蓄電池１の電池膨れ指標を算
出する第四の方法は、正極と負極の容量維持率の比から算出する方法である。
取得した蓄電池１に対応する材料安全性データに基づき、蓄電池１の電池膨れ指標を算
出する第四の方法は、正極と負極の容量維持率の比から算出する方法である。
あらかじめ定められた閾値に応じて、正極と負極の容量維持率の比から電池膨れに係る
指標を決定する。図１１（ｄ）は、正極と負極の容量維持率の比から電池膨れに係る指標
を算出した一例を示す図である。図１１（ｄ）には、材料安全性データがプロットされた
グラフが示されている。図１１（ｄ）−１より、（正極の容量維持率）＞（負極の容量維
持率）の場合、（負極の容量維持率）／（正極の容量維持率）が１００％〜８５％の範囲
にある場合は電池膨れリスクは安全、８５％〜７５％の範囲にある時は注意、７５％〜の
範囲にある時は危険であることがわかる。図１１（ｄ）−２より、（負極の容量維持率）
＞（正極の容量維持率）の場合、（正極の容量維持率）／（負極の容量維持率）が１００
％〜９５％の範囲にある場合は電池膨れリスクは安全、９５％〜８５％の範囲にある時は
注意、８５％〜の範囲にある時は危険であることがわかる。閾値は、例えば電池材料ごと
に定めることができる。
指標を決定する。図１１（ｄ）は、正極と負極の容量維持率の比から電池膨れに係る指標
を算出した一例を示す図である。図１１（ｄ）には、材料安全性データがプロットされた
グラフが示されている。図１１（ｄ）−１より、（正極の容量維持率）＞（負極の容量維
持率）の場合、（負極の容量維持率）／（正極の容量維持率）が１００％〜８５％の範囲
にある場合は電池膨れリスクは安全、８５％〜７５％の範囲にある時は注意、７５％〜の
範囲にある時は危険であることがわかる。図１１（ｄ）−２より、（負極の容量維持率）
＞（正極の容量維持率）の場合、（正極の容量維持率）／（負極の容量維持率）が１００
％〜９５％の範囲にある場合は電池膨れリスクは安全、９５％〜８５％の範囲にある時は
注意、８５％〜の範囲にある時は危険であることがわかる。閾値は、例えば電池材料ごと
に定めることができる。
（第五の方法）
取得した蓄電池１に対応する材料安全性データに基づき、蓄電池１の電池膨れ指標を算
出する第五の方法は、電池の容量維持率から算出する方法である。
取得した蓄電池１に対応する材料安全性データに基づき、蓄電池１の電池膨れ指標を算
出する第五の方法は、電池の容量維持率から算出する方法である。
あらかじめ定められた閾値に応じて、電池の容量維持率から電池膨れに係る指標を決定
する。図１１（ｅ）は、電池の容量維持率から電池膨れに係る指標を算出した一例を示す
図である。図１１（ｅ）には、材料安全性データがプロットされたグラフが示されている
。図１１（ｅ）より、電池容量維持率が１００％〜８０％の範囲にある場合は電池膨れリ
スクは安全、８０％〜５０％の範囲にある時は注意、５０％〜の範囲にある時は危険であ
ることがわかる。閾値は、例えば電池材料ごとに定めることができる。
する。図１１（ｅ）は、電池の容量維持率から電池膨れに係る指標を算出した一例を示す
図である。図１１（ｅ）には、材料安全性データがプロットされたグラフが示されている
。図１１（ｅ）より、電池容量維持率が１００％〜８０％の範囲にある場合は電池膨れリ
スクは安全、８０％〜５０％の範囲にある時は注意、５０％〜の範囲にある時は危険であ
ることがわかる。閾値は、例えば電池材料ごとに定めることができる。
（第六の方法）
取得した蓄電池１に対応する材料安全性データに基づき、蓄電池１の電池膨れ指標を算
出する第六の方法は、第一の方法〜第六の方法の組み合わせから算出する方法である。
取得した蓄電池１に対応する材料安全性データに基づき、蓄電池１の電池膨れ指標を算
出する第六の方法は、第一の方法〜第六の方法の組み合わせから算出する方法である。
あらかじめ定められた閾値に応じて、第一の方法〜第六の方法の任意の組み合わせから
電池膨れに係る指標を決定する。図１１（ｆ）は、第一の方法と第二の方法の組み合わせ
から電池膨れに係る指標を算出した一例を示す図である。図１１（ｆ）には、材料安全性
データがプロットされたグラフが示されている。図１１（ｆ）より、正極容量維持率が１
００％〜８５％の範囲にある場合は電池膨れリスクは安全、８５％〜の範囲にある時は危
険であることがわかる。さらに、負極容量維持率が１００％〜７５％の範囲にある場合は
電池膨れリスクは安全、７５％〜の範囲にある時は危険であることがわかる。したがって
、この場合の電池膨れリスクは図中の斜線部分以外にある時は安全、斜線部分にある時は
危険であることがわかる。閾値は、例えば正極材料ごとに定めることができる。
電池膨れに係る指標を決定する。図１１（ｆ）は、第一の方法と第二の方法の組み合わせ
から電池膨れに係る指標を算出した一例を示す図である。図１１（ｆ）には、材料安全性
データがプロットされたグラフが示されている。図１１（ｆ）より、正極容量維持率が１
００％〜８５％の範囲にある場合は電池膨れリスクは安全、８５％〜の範囲にある時は危
険であることがわかる。さらに、負極容量維持率が１００％〜７５％の範囲にある場合は
電池膨れリスクは安全、７５％〜の範囲にある時は危険であることがわかる。したがって
、この場合の電池膨れリスクは図中の斜線部分以外にある時は安全、斜線部分にある時は
危険であることがわかる。閾値は、例えば正極材料ごとに定めることができる。
なお、上記で説明した電池膨れ指標を算出する方法は一例であり、上記の方法に限られ
るものではない。
るものではない。
リスク判定部２７４は、算出された電池膨れ指標（第一の方法〜第）に基づき、蓄電池
１の電池膨れリスクを判定する。例えば、電池膨れ指標と、電池膨れ指標のための閾値と
を比較してもよい。電池膨れ指標のための閾値を、電池膨れ閾値と記載する。電池膨れ閾
値は、予め定めておけばよい。
１の電池膨れリスクを判定する。例えば、電池膨れ指標と、電池膨れ指標のための閾値と
を比較してもよい。電池膨れ指標のための閾値を、電池膨れ閾値と記載する。電池膨れ閾
値は、予め定めておけばよい。
なお、電池膨れリスク評価は、電池膨れ閾値を基準に、安全であると、安全でない（危
険）との２つであってもよい。あるいは、複数の電池膨れ閾値があり、電池膨れリスク評
価が、例えば、「安全、注意、危険」や、「停止安全、要注意、警告、停止」といった複
数の種類に分かれていてもよい。例えば、図１１（ａ）のように、電池膨れ指標である正
極の容量維持率が第１電池膨れ閾値よりも高いときは「安全」と判定し、正極の容量維持
率が第１安全閾値以下かつ第２安全閾値よりも高いときは「注意」と判定し、正極の容量
維持率が第２安全閾値以下のときは「危険」と判定してもよい。このように、電池膨れリ
スク評価を複数の種類に分けることにより、ユーザの利便性が高まる。
険）との２つであってもよい。あるいは、複数の電池膨れ閾値があり、電池膨れリスク評
価が、例えば、「安全、注意、危険」や、「停止安全、要注意、警告、停止」といった複
数の種類に分かれていてもよい。例えば、図１１（ａ）のように、電池膨れ指標である正
極の容量維持率が第１電池膨れ閾値よりも高いときは「安全」と判定し、正極の容量維持
率が第１安全閾値以下かつ第２安全閾値よりも高いときは「注意」と判定し、正極の容量
維持率が第２安全閾値以下のときは「危険」と判定してもよい。このように、電池膨れリ
スク評価を複数の種類に分けることにより、ユーザの利便性が高まる。
なお、電池膨れ指標算出部２７３により算出された安全指標を安全性評価として用いて
もよい。その場合は、電池膨れリスク判定部２７４は省略されてもよい。
もよい。その場合は、電池膨れリスク判定部２７４は省略されてもよい。
なお、前述のように、電池特性推定部２５は、内部状態パラメータ及び電池特性の推定
値を高精度に算出することが可能である。さらに、電解液、温度などが考慮されて補正さ
れた内部抵抗に基づき、内部状態パラメータ又は電池特性の推定値が再度算出されること
により、推定値の精度がより高まる。精度が高い推定値により抽出された材料安全性デー
タに基づき、電池膨れ指標が決定されるので電池膨れリスク判定の精度も高くなる。
値を高精度に算出することが可能である。さらに、電解液、温度などが考慮されて補正さ
れた内部抵抗に基づき、内部状態パラメータ又は電池特性の推定値が再度算出されること
により、推定値の精度がより高まる。精度が高い推定値により抽出された材料安全性デー
タに基づき、電池膨れ指標が決定されるので電池膨れリスク判定の精度も高くなる。
図１２は、電池安全性評価処理のフローチャートの一例を示す図である。電池安全性評
価処理は、電池特性推定部２５又は内部抵抗補正部２６による蓄電池１の電池特性等の推
定値が算出されてから行われる。
価処理は、電池特性推定部２５又は内部抵抗補正部２６による蓄電池１の電池特性等の推
定値が算出されてから行われる。
材料安全性データ取得部２７２は、電池特性推定部２５又は内部抵抗補正部２６から取
得した内部状態パラメータ又は電池特性の推定値に基づき、材料安全性データ記憶部２７
１から蓄電池１に対応する材料安全性データを取得する（Ｓ４０１）。
得した内部状態パラメータ又は電池特性の推定値に基づき、材料安全性データ記憶部２７
１から蓄電池１に対応する材料安全性データを取得する（Ｓ４０１）。
なお、材料安全性データ記憶部２７１がデータベースなどで実現されている場合は、電
池特性等が属性として材料安全性データと対応して記録しておけば、ＲＤＢＭＳなどの管
理機能を用いることにより、電池特性等の推定値に基づき材料安全性データを抽出するこ
とができる。なお、推定値と、材料安全性データに対応する電池特性等の値とは、完全に
一致しなくとも所定の許容範囲内であれば抽出してもよい。
池特性等が属性として材料安全性データと対応して記録しておけば、ＲＤＢＭＳなどの管
理機能を用いることにより、電池特性等の推定値に基づき材料安全性データを抽出するこ
とができる。なお、推定値と、材料安全性データに対応する電池特性等の値とは、完全に
一致しなくとも所定の許容範囲内であれば抽出してもよい。
電池膨れ指標算出部２７３は、電池膨れリスクに関する安全指標を算出する（Ｓ４０２
）。電池膨れリスク判定部２７４が、電池膨れ指標に基づき電池膨れリスク評価を判定す
る（Ｓ４０３）。以上が、電池安全性評価処理のフローチャートである。なお、安全性評
価は出力部２８に送られることを想定するが、他の構成要素、例えば、材料安全性データ
記憶部２７１に送られてもよい。
）。電池膨れリスク判定部２７４が、電池膨れ指標に基づき電池膨れリスク評価を判定す
る（Ｓ４０３）。以上が、電池安全性評価処理のフローチャートである。なお、安全性評
価は出力部２８に送られることを想定するが、他の構成要素、例えば、材料安全性データ
記憶部２７１に送られてもよい。
なお、電池安全性評価部２７は、蓄電池１の状態に変化があったと判断された場合に、
電池安全性評価処理を行ってもよい。蓄電池１の状態に変化があったと判断するのは、電
池特性推定部２５でもよいし、電池安全性評価部２７でもよい。あるいは、出力部２８を
介して、蓄電池１の状態、当該状態に対応する材料安全性データなどを出力し、当該出力
を見た蓄電池１のユーザ、電池安全性評価装置２の管理者等が、図示されていない入力部
を介して、指示してもよい。
電池安全性評価処理を行ってもよい。蓄電池１の状態に変化があったと判断するのは、電
池特性推定部２５でもよいし、電池安全性評価部２７でもよい。あるいは、出力部２８を
介して、蓄電池１の状態、当該状態に対応する材料安全性データなどを出力し、当該出力
を見た蓄電池１のユーザ、電池安全性評価装置２の管理者等が、図示されていない入力部
を介して、指示してもよい。
出力部２８は、算出された電池膨れリスク評価結果などを出力する。例えば、出力部２
８は、蓄電池１の電池膨れリスクが危険と判断された場合に、蓄電池１の電池膨れが起き
るときの電池膨れ指標、つまり図１１（ａ）における正極の容量減少率を電池膨指標算出
部２７３から受け取り、出力してもよい。出力方法は、特に限られるものではない。ファ
イルでも、メールでも、画像でも、音でも、光でもよい。例えば、出力部２８を介して、
電池安全性評価装置２がディスプレイ、スピーカなどと接続され、他の装置に各構成要素
の処理結果が出力されてもよい。例えば、電池膨れリスク評価が「危険」であった場合、
ユーザに危険を認識させるために、ディスプレイに警告を示す画像又は光を表示してもよ
いし、スピーカから警告音を出力してもよい。なお、出力部２８が出力する情報は特に限
られるものではない。例えば、内部状態パラメータ、電池特性、材料安全性データなどの
電池膨れリスク評価に用いられた情報が出力されてもよい。
８は、蓄電池１の電池膨れリスクが危険と判断された場合に、蓄電池１の電池膨れが起き
るときの電池膨れ指標、つまり図１１（ａ）における正極の容量減少率を電池膨指標算出
部２７３から受け取り、出力してもよい。出力方法は、特に限られるものではない。ファ
イルでも、メールでも、画像でも、音でも、光でもよい。例えば、出力部２８を介して、
電池安全性評価装置２がディスプレイ、スピーカなどと接続され、他の装置に各構成要素
の処理結果が出力されてもよい。例えば、電池膨れリスク評価が「危険」であった場合、
ユーザに危険を認識させるために、ディスプレイに警告を示す画像又は光を表示してもよ
いし、スピーカから警告音を出力してもよい。なお、出力部２８が出力する情報は特に限
られるものではない。例えば、内部状態パラメータ、電池特性、材料安全性データなどの
電池膨れリスク評価に用いられた情報が出力されてもよい。
以上のように、第１の実施形態によれば、蓄電池１の電圧及び電流に基づき、蓄電池１
の内部状態パラメータ及び電池特性を推定する。そして、内部状態パラメータ又は電池特
性に基づき電池膨れ指標を算出する。そして、電池膨れ指標に基づく電池膨れリスク評価
により、蓄電池１の現時点の安全性を評価することができる。
の内部状態パラメータ及び電池特性を推定する。そして、内部状態パラメータ又は電池特
性に基づき電池膨れ指標を算出する。そして、電池膨れ指標に基づく電池膨れリスク評価
により、蓄電池１の現時点の安全性を評価することができる。
また、電圧等に基づいて蓄電池１の安全性を評価することができるため、内部状態パラ
メータを直接測定する機能が不要となり、安全性評価装置の製造に係るコストの抑制を図
ることができる。
メータを直接測定する機能が不要となり、安全性評価装置の製造に係るコストの抑制を図
ることができる。
（第２の実施形態）
第２の実施形態の電池安全性評価装置２は、判定された電池膨れリスク評価を外部装置
等に出力するだけでなく、蓄電池１の充放電に関する制御を判定された電池膨れリスク評
価に応じて変更する。
第２の実施形態の電池安全性評価装置２は、判定された電池膨れリスク評価を外部装置
等に出力するだけでなく、蓄電池１の充放電に関する制御を判定された電池膨れリスク評
価に応じて変更する。
図１３は、第２の実施形態に係る蓄電システムの概略構成の一例を示すブロック図であ
る。第２の実施形態では、電池安全性評価装置２が使用条件算出部をさらに備える点が第
１の実施形態とは異なる。第１の実施形態と同様の点は、説明を省略する。
る。第２の実施形態では、電池安全性評価装置２が使用条件算出部をさらに備える点が第
１の実施形態とは異なる。第１の実施形態と同様の点は、説明を省略する。
充放電制御部２１は、蓄電池１の安全性を評価するためだけではなく、蓄電池１を使用
するためにも充放電の制御を行うとする。また、充放電制御部２１は、電池安全性評価部
２７が下した電池膨れリスク評価に応じて、充放電の制御を変更する。例えば、使用を停
止すべき電池膨れリスク評価であった場合は、充放電制御部２１は、充放電を停止するよ
うに制御する。使用を継続してもよい電池膨れリスク評価の場合は、充放電制御部２１は
充放電を行う。このとき、充放電は使用条件算出部により算出された使用条件を満たすよ
うに行われる。
するためにも充放電の制御を行うとする。また、充放電制御部２１は、電池安全性評価部
２７が下した電池膨れリスク評価に応じて、充放電の制御を変更する。例えば、使用を停
止すべき電池膨れリスク評価であった場合は、充放電制御部２１は、充放電を停止するよ
うに制御する。使用を継続してもよい電池膨れリスク評価の場合は、充放電制御部２１は
充放電を行う。このとき、充放電は使用条件算出部により算出された使用条件を満たすよ
うに行われる。
使用条件算出部は、使用を継続してもよいが制限を課すべき電池膨れリスク評価である
場合は、使用条件を算出（更新）する。例えば、電池膨れリスク評価が前述の「注意」で
あった場合に、現状の使用条件を継続すると、電池膨れリスク評価がすぐに前述の「危険
」になると考えられる。そこで、電池膨れリスク評価が「注意」であった場合に、使用条
件を変更する。
場合は、使用条件を算出（更新）する。例えば、電池膨れリスク評価が前述の「注意」で
あった場合に、現状の使用条件を継続すると、電池膨れリスク評価がすぐに前述の「危険
」になると考えられる。そこで、電池膨れリスク評価が「注意」であった場合に、使用条
件を変更する。
使用条件は電池膨れリスク評価の種類と予め対応させておき、使用条件算出部は、電池
膨れリスク評価の種類に応じた使用条件を選択してもよい。あるいは、蓄電池１の使用可
能な電流値の範囲の上限値を下げてもよい。一般的に、図１４に示すように、電流が大き
い程、電池の劣化進行が速くなるため、当該上限値を、電池の劣化進行が緩やかになる値
にまで小さくする。使用電流値を小さくすることにより、正極容量維持率の減少が緩やか
になり、「注意」の領域で継続して使用できる。
膨れリスク評価の種類に応じた使用条件を選択してもよい。あるいは、蓄電池１の使用可
能な電流値の範囲の上限値を下げてもよい。一般的に、図１４に示すように、電流が大き
い程、電池の劣化進行が速くなるため、当該上限値を、電池の劣化進行が緩やかになる値
にまで小さくする。使用電流値を小さくすることにより、正極容量維持率の減少が緩やか
になり、「注意」の領域で継続して使用できる。
なお、使用条件の更新の必要がない場合、例えば、使用を継続する場合と、使用を停止
する場合との２種類しかない場合は、使用条件算出部はなくともよい。一方、使用条件算
出部により作成された使用条件に基づき充放電を行うのは、充放電制御部２１でなくとも
よい。例えば、作成された使用条件を出力部２８が外部の装置に出力され、外部の装置が
蓄電池に対し使用条件を満たす充放電を行ってもよい。
する場合との２種類しかない場合は、使用条件算出部はなくともよい。一方、使用条件算
出部により作成された使用条件に基づき充放電を行うのは、充放電制御部２１でなくとも
よい。例えば、作成された使用条件を出力部２８が外部の装置に出力され、外部の装置が
蓄電池に対し使用条件を満たす充放電を行ってもよい。
図１５は、第２の実施形態の電池安全性評価装置２の概略処理のフローチャートの一例
を示す図である。図１５では、図２に示した概略処理のフローチャートのＳ１０５以降の
処理が示されている。Ｓ１０５までの処理は同じなので省略する。なお、Ｓ１０５の処理
と独立して本フローが行われてもよい。
を示す図である。図１５では、図２に示した概略処理のフローチャートのＳ１０５以降の
処理が示されている。Ｓ１０５までの処理は同じなので省略する。なお、Ｓ１０５の処理
と独立して本フローが行われてもよい。
リスク評価が「停止」であった場合（Ｓ５０１の停止）は、充放電制御部２１が充放電
を停止する（Ｓ５０２）。リスク評価が「危険」であった場合（Ｓ５０１の危険）は、使
用条件算出部２９が新たな使用条件を算出する（Ｓ５０３）。そして、充放電制御部２１
が新たな使用条件に基づき充放電を実施する（Ｓ５０４）。リスク評価が「安全」であっ
た場合（Ｓ５０１の安全）は、充放電制御部２１が現状の充放電を継続する（Ｓ５０５）
。以上が、第２の実施形態の電池安全性評価装置２の概略処理のフローである。
を停止する（Ｓ５０２）。リスク評価が「危険」であった場合（Ｓ５０１の危険）は、使
用条件算出部２９が新たな使用条件を算出する（Ｓ５０３）。そして、充放電制御部２１
が新たな使用条件に基づき充放電を実施する（Ｓ５０４）。リスク評価が「安全」であっ
た場合（Ｓ５０１の安全）は、充放電制御部２１が現状の充放電を継続する（Ｓ５０５）
。以上が、第２の実施形態の電池安全性評価装置２の概略処理のフローである。
以上のように、第２の実施形態によれば、判定された電池膨れリスク評価に基づき、蓄
電池１に対する充放電を制御する。蓄電池１に現状に合った充放電に変えることにより、
蓄電池１の安全性を確保しつつ、寿命を伸ばすことができる。
電池１に対する充放電を制御する。蓄電池１に現状に合った充放電に変えることにより、
蓄電池１の安全性を確保しつつ、寿命を伸ばすことができる。
（第３の実施形態）
これまでの実施形態では、材料安全性データ取得部２７２は、材料安全性データ記憶部
２７１に記憶された材料安全性データから、蓄電池１に対応する材料安全性データを取得
した。しかし、蓄電池１の状態は多岐に渡るため、材料安全性データを材料安全性データ
記憶部２７１に全て蓄えるとなると、材料安全性データ記憶部２７１の容量が肥大化する
。また、当該蓄電池１に対応する材料安全性データが材料安全性データ記憶部２７１に無
い場合もあり得る。故に、第３の実施形態では、外部からの材料安全性データの取得及び
更新を行う。これにより、材料安全性データ記憶部２７１に記憶される材料安全性データ
の量を減らすことができ、電池安全性評価部２７の小型化、及び電池安全性評価部２７の
製造に係るコストの削減が実現できる。また、対応する蓄電池１の種類を増やすことがで
きる。
これまでの実施形態では、材料安全性データ取得部２７２は、材料安全性データ記憶部
２７１に記憶された材料安全性データから、蓄電池１に対応する材料安全性データを取得
した。しかし、蓄電池１の状態は多岐に渡るため、材料安全性データを材料安全性データ
記憶部２７１に全て蓄えるとなると、材料安全性データ記憶部２７１の容量が肥大化する
。また、当該蓄電池１に対応する材料安全性データが材料安全性データ記憶部２７１に無
い場合もあり得る。故に、第３の実施形態では、外部からの材料安全性データの取得及び
更新を行う。これにより、材料安全性データ記憶部２７１に記憶される材料安全性データ
の量を減らすことができ、電池安全性評価部２７の小型化、及び電池安全性評価部２７の
製造に係るコストの削減が実現できる。また、対応する蓄電池１の種類を増やすことがで
きる。
図１６は、第３の実施形態に係る蓄電システムの概略構成の一例を示すブロック図であ
る。第３の実施形態では、材料安全性データ取得部２７２が外部と接続されている点がこ
れまでの実施形態とは異なる。これまでの実施形態と同様の点は、説明を省略する。
る。第３の実施形態では、材料安全性データ取得部２７２が外部と接続されている点がこ
れまでの実施形態とは異なる。これまでの実施形態と同様の点は、説明を省略する。
材料安全性データ取得部２７２は、材料安全性データを提供する装置等と、有線若しく
は無線通信、又は電気信号にて接続され、データの授受が可能とする。材料安全性データ
を提供する装置等は、特に限られるものではなく、材料安全性データが蓄えられている外
部データベース３でもよいし、材料安全性データを生成し提供する材料安全性データ提供
サーバ４でもよい。以降、材料安全性データを提供する装置等を、材料安全性データ提供
装置と記載する。材料安全性データ取得部２７２は、通信ネットワーク５を介して、材料
安全性データ提供装置と接続されてもよい。あるいは、デバイスインタフェースにより、
外部データベース３と直接又は間接的に接続されていてもよい。
は無線通信、又は電気信号にて接続され、データの授受が可能とする。材料安全性データ
を提供する装置等は、特に限られるものではなく、材料安全性データが蓄えられている外
部データベース３でもよいし、材料安全性データを生成し提供する材料安全性データ提供
サーバ４でもよい。以降、材料安全性データを提供する装置等を、材料安全性データ提供
装置と記載する。材料安全性データ取得部２７２は、通信ネットワーク５を介して、材料
安全性データ提供装置と接続されてもよい。あるいは、デバイスインタフェースにより、
外部データベース３と直接又は間接的に接続されていてもよい。
材料安全性データ取得部２７２による材料安全性データの取得が行われるタイミングは
、蓄電池１に対応する材料安全性データがない場合に行われることを想定するが、特に限
られるものではない。例えば、材料安全性データ提供装置が新たな材料安全性データを生
成した場合に行われてもよいし、定期的に行われてもよい。必要な材料安全性データが材
料安全性データ記憶部２７１にない場合は、蓄電池１の規格、電池特性、内部状態パラメ
ータなどに基づき、これらに対応する材料安全性データが取得される。なお、条件等を指
定せずに、材料安全性データ提供装置から材料安全性データを取得してもよい。また、取
得した材料安全性データのうち、不要とされる材料安全性データは、材料安全性データ記
憶部２７１に記憶されなくともよい。
、蓄電池１に対応する材料安全性データがない場合に行われることを想定するが、特に限
られるものではない。例えば、材料安全性データ提供装置が新たな材料安全性データを生
成した場合に行われてもよいし、定期的に行われてもよい。必要な材料安全性データが材
料安全性データ記憶部２７１にない場合は、蓄電池１の規格、電池特性、内部状態パラメ
ータなどに基づき、これらに対応する材料安全性データが取得される。なお、条件等を指
定せずに、材料安全性データ提供装置から材料安全性データを取得してもよい。また、取
得した材料安全性データのうち、不要とされる材料安全性データは、材料安全性データ記
憶部２７１に記憶されなくともよい。
なお、材料安全性データ記憶部２７１は、内部に記憶されている材料安全性データを削
除してもよい。例えば、容量節約のために、使用回数の少ない材料安全性データ、使用期
限が切れた材料安全性データなど所定の削除条件を満たす材料安全性データは、材料安全
性データ記憶部２７１に記憶されていなくともよい。
除してもよい。例えば、容量節約のために、使用回数の少ない材料安全性データ、使用期
限が切れた材料安全性データなど所定の削除条件を満たす材料安全性データは、材料安全
性データ記憶部２７１に記憶されていなくともよい。
図１７は、材料安全性データ取得処理のフローチャートの一例を示す図である。このフ
ローチャートは、電池安全性評価処理の前に材料安全性データの取得が行われる場合のフ
ローを示す。
ローチャートは、電池安全性評価処理の前に材料安全性データの取得が行われる場合のフ
ローを示す。
材料安全性データ取得部２７２が、電池特性推定部２５又は内部抵抗補正部２６から蓄
電池１の電池特性等の推定値を取得する（Ｓ６０１）。材料安全性データ取得部２７２は
、取得された推定値に基づき、蓄電池１に対応する材料安全性データが材料安全性データ
記憶部２７１に記憶されているかを確認する（Ｓ６０２）。
電池１の電池特性等の推定値を取得する（Ｓ６０１）。材料安全性データ取得部２７２は
、取得された推定値に基づき、蓄電池１に対応する材料安全性データが材料安全性データ
記憶部２７１に記憶されているかを確認する（Ｓ６０２）。
蓄電池１に対応する材料安全性データが材料安全性データ記憶部２７１に記憶されてい
る場合は（Ｓ６０３のＹＥＳ）は、フローは終了する。蓄電池１に対応する材料安全性デ
ータが材料安全性データ記憶部２７１に記憶されていない場合（Ｓ６０３のＮＯ）は、材
料安全性データ取得部２７２が材料安全性データ提供装置へ問い合わせを行う（Ｓ６０４
）。当該問い合わせには、取得された推定値が含まれているとする。
る場合は（Ｓ６０３のＹＥＳ）は、フローは終了する。蓄電池１に対応する材料安全性デ
ータが材料安全性データ記憶部２７１に記憶されていない場合（Ｓ６０３のＮＯ）は、材
料安全性データ取得部２７２が材料安全性データ提供装置へ問い合わせを行う（Ｓ６０４
）。当該問い合わせには、取得された推定値が含まれているとする。
材料安全性データ提供装置は、受信した電池特性等の推定値に基づき、蓄電池１に対応
するとされる材料安全性データを送信する（Ｓ６０５）。そして、材料安全性データ取得
部２７２が、送られてきた材料安全性データを取得し、電池安全性評価処理に移る（Ｓ６
０６）。電池安全性評価処理は、上述の通りである。以上が、材料安全性データ取得処理
のフローである。
するとされる材料安全性データを送信する（Ｓ６０５）。そして、材料安全性データ取得
部２７２が、送られてきた材料安全性データを取得し、電池安全性評価処理に移る（Ｓ６
０６）。電池安全性評価処理は、上述の通りである。以上が、材料安全性データ取得処理
のフローである。
以上のように、第３の実施形態によれば、電池安全性評価処理に必要な材料安全性デー
タが材料安全性データ記憶部２７１に記憶されていなくとも、蓄電池１の電池特性等に基
づき、必要な材料安全性データを取得することができる。これにより、材料安全性データ
記憶部２７１に記憶しておく材料安全性データの量を減らすことができ、電池安全性評価
部２７の小型化、又は電池安全性評価部２７の製造に係るコストの削減が実現できる。ま
た、対応する蓄電池１の種類を増やすことができる。
タが材料安全性データ記憶部２７１に記憶されていなくとも、蓄電池１の電池特性等に基
づき、必要な材料安全性データを取得することができる。これにより、材料安全性データ
記憶部２７１に記憶しておく材料安全性データの量を減らすことができ、電池安全性評価
部２７の小型化、又は電池安全性評価部２７の製造に係るコストの削減が実現できる。ま
た、対応する蓄電池１の種類を増やすことができる。
また、上記に説明した実施形態における各処理は、専用の回路により実現してもよいし
、ソフトウェア（プログラム）を用いて実現してもよい。ソフトウェア（プログラム）を
用いる場合は、上記に説明した実施形態は、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハー
ドウェアとして用い、コンピュータ装置に搭載された中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒ
ａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサにプログラムを実行させること
により、実現することが可能である。
、ソフトウェア（プログラム）を用いて実現してもよい。ソフトウェア（プログラム）を
用いる場合は、上記に説明した実施形態は、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハー
ドウェアとして用い、コンピュータ装置に搭載された中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒ
ａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサにプログラムを実行させること
により、実現することが可能である。
図１８は、本発明の一実施形態におけるハードウェア構成の一例を示すブロック図であ
る。電池安全性評価装置２は、プロセッサ６１、主記憶装置６２、補助記憶装置６３、ネ
ットワークインタフェース６４、デバイスインタフェース６５を備え、これらがバス６６
を介して接続されたコンピュータ装置６として実現できる。
る。電池安全性評価装置２は、プロセッサ６１、主記憶装置６２、補助記憶装置６３、ネ
ットワークインタフェース６４、デバイスインタフェース６５を備え、これらがバス６６
を介して接続されたコンピュータ装置６として実現できる。
プロセッサ６１が、補助記憶装置６３からプログラムを読み出して、主記憶装置６２に
展開して、実行することで、充放電制御部２１、計測部２２、ＳＯＣ推定部２３、電池特
性推定部２５、内部抵抗補正部２６、電池安全性評価部２７の機能を実現することができ
る。
展開して、実行することで、充放電制御部２１、計測部２２、ＳＯＣ推定部２３、電池特
性推定部２５、内部抵抗補正部２６、電池安全性評価部２７の機能を実現することができ
る。
プロセッサ６１は、コンピュータの制御装置及び演算装置を含む電子回路である。プロ
セッサ６１は、例えば、汎用目的プロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセ
ッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、コントローラ、マイクロコントローラ、状態
マシン、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、
プログラム可能論理回路（ＰＬＤ）、及びこれらの組合せを用いることができる。
セッサ６１は、例えば、汎用目的プロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセ
ッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、コントローラ、マイクロコントローラ、状態
マシン、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、
プログラム可能論理回路（ＰＬＤ）、及びこれらの組合せを用いることができる。
本実施形態における電池安全性評価装置２は、各装置で実行されるプログラムをコンピ
ュータ装置６に予めインストールすることで実現してもよいし、プログラムをＣＤ−ＲＯ
Ｍなどの記憶媒体に記憶して、又はネットワークを介して配布して、コンピュータ装置６
に適宜インストールすることで実現してもよい。
ュータ装置６に予めインストールすることで実現してもよいし、プログラムをＣＤ−ＲＯ
Ｍなどの記憶媒体に記憶して、又はネットワークを介して配布して、コンピュータ装置６
に適宜インストールすることで実現してもよい。
主記憶装置６２は、プロセッサ６１が実行する命令、及び各種データ等を一時的に記憶
するメモリ装置であり、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリでも、ＭＲＡＭ等の不揮発性メモリで
もよい。補助記憶装置６３は、プログラムやデータ等を永続的に記憶する記憶装置であり
、例えば、フラッシュメモリ等がある。
するメモリ装置であり、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリでも、ＭＲＡＭ等の不揮発性メモリで
もよい。補助記憶装置６３は、プログラムやデータ等を永続的に記憶する記憶装置であり
、例えば、フラッシュメモリ等がある。
ネットワークインタフェース６４は、無線又は有線により、通信ネットワークに接続す
るためのインタフェースである。材料安全性データ取得部２７２が材料安全性データ提供
装置と通信を行う場合は、材料安全性データ取得部２７２の通信処理の機能は、ネットワ
ークインタフェース６４により実現することができる。ここではネットワークインタフェ
ース６４を一つのみ示しているが、複数のネットワークインタフェース６４が搭載されて
いてもよい。
るためのインタフェースである。材料安全性データ取得部２７２が材料安全性データ提供
装置と通信を行う場合は、材料安全性データ取得部２７２の通信処理の機能は、ネットワ
ークインタフェース６４により実現することができる。ここではネットワークインタフェ
ース６４を一つのみ示しているが、複数のネットワークインタフェース６４が搭載されて
いてもよい。
デバイスインタフェース６５は、出力結果などを記録する外部記憶媒体７と接続するＵ
ＳＢなどのインタフェースである。材料安全性データ提供装置が外部記憶媒体７の場合は
、材料安全性データ取得部２７２と外部記憶媒体７とのデータ授受の機能は、デバイスイ
ンタフェース６５により実現することができる。外部記憶媒体７は、ＨＤＤ、ＣＤ−Ｒ、
ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＳＡＮ（Ｓｔｏｒａｇｅ ａｒｅａ ｎｅｔ
ｗｏｒｋ）等の任意の記録媒体でよい。また、デバイスインタフェース６５を介して、蓄
電池１と接続されていてもよい。
ＳＢなどのインタフェースである。材料安全性データ提供装置が外部記憶媒体７の場合は
、材料安全性データ取得部２７２と外部記憶媒体７とのデータ授受の機能は、デバイスイ
ンタフェース６５により実現することができる。外部記憶媒体７は、ＨＤＤ、ＣＤ−Ｒ、
ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＳＡＮ（Ｓｔｏｒａｇｅ ａｒｅａ ｎｅｔ
ｗｏｒｋ）等の任意の記録媒体でよい。また、デバイスインタフェース６５を介して、蓄
電池１と接続されていてもよい。
コンピュータ装置６は、プロセッサ６１などを実装している半導体集積回路などの専用
のハードウェアにて構成されてもよい。専用のハードウェアは、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの記
憶装置との組み合わせで構成されてもよい。コンピュータ装置６は蓄電池１の内部に組み
込まれていてもよい。
のハードウェアにて構成されてもよい。専用のハードウェアは、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの記
憶装置との組み合わせで構成されてもよい。コンピュータ装置６は蓄電池１の内部に組み
込まれていてもよい。
上記に、本発明の一実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したも
のであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その
他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の
省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や
要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる
。
のであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その
他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の
省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や
要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる
。
１ 蓄電池
２ 電池安全性評価装置
２１ 充放電制御部
２２ 計測部
２３ ＳＯＣ推定部
２４ 記憶部
２５ 電池特性推定部
２５１ 充放電履歴記録部
２５２ 内部状態パラメータ算出部
２５３ 電池特性算出部
２６ 内部抵抗補正部
２７ 電池安全性評価部
２７１ 材料安全性データ記憶部
２７２ 材料安全性データ取得部（参照データ取得部）
２７３ 電池膨れ指標算出部
２７４ リスク判定部
２８ 出力部
２９ 使用条件算出部
３ 外部データベース
４ 材料安全性データ提供サーバ
５ 通信ネットワーク
６ コンピュータ装置
６１ プロセッサ
６２ 主記憶装置
６３ 補助記憶装置
６４ ネットワークインタフェース
６５ デバイスインタフェース
６６ バス
７ 外部記憶媒体
２ 電池安全性評価装置
２１ 充放電制御部
２２ 計測部
２３ ＳＯＣ推定部
２４ 記憶部
２５ 電池特性推定部
２５１ 充放電履歴記録部
２５２ 内部状態パラメータ算出部
２５３ 電池特性算出部
２６ 内部抵抗補正部
２７ 電池安全性評価部
２７１ 材料安全性データ記憶部
２７２ 材料安全性データ取得部（参照データ取得部）
２７３ 電池膨れ指標算出部
２７４ リスク判定部
２８ 出力部
２９ 使用条件算出部
３ 外部データベース
４ 材料安全性データ提供サーバ
５ 通信ネットワーク
６ コンピュータ装置
６１ プロセッサ
６２ 主記憶装置
６３ 補助記憶装置
６４ ネットワークインタフェース
６５ デバイスインタフェース
６６ バス
７ 外部記憶媒体
Claims (19)
- 評価対象の二次電池である第１電池の電圧及び電流のデータから推定された前記第１電
池の内部状態パラメータと、二次電池の正極容量と、負極容量と、の関係を少なくとも示
す参照データと、により算出される前記第１電池の電池膨れに係る電池膨れ指標に基づい
て、前記第１電池の電池膨れリスクを評価する電池安全性評価部を備える電池安全性評価
装置。 - 前記電池膨れは、ガス発生又は劣化生成物による電極及び電極群の変形による生じる請
求項１に記載の電池安全性評価装置。 - 評価対象の二次電池である第１電池の充電又は放電時に計測された前記第１電池の電圧及
び電流のデータに基づき、前記第１電池の内部状態パラメータの推定値を推定する電池特
性推定部と、
二次電池の正極容量と、負極容量と、の関係を少なくとも示す参照データであって、前
記推定値に基づき算出された前記第１電池に対応するとされた第１参照データに基づいて
、前記第１電池の電池膨れに係る電池膨れ指標を算出する電池膨れ指標算出部と、
を備える電池安全性評価装置。 - 前記電池膨れ指標に基づき、前記第１電池又は前記第１電池を含む組電池の安全性を判
定するリスク判定部をさらに備える請求項３に記載の電池安全性評価装置。 - 前記リスク判定部が、前記電池膨れ指標と、前記電池膨れ指標のための閾値と、に基づ
き、複数の評価分類から、前記第１電池にあてはまる評価分類を選択する請求項４に記載
の電池安全性評価装置。 - 前記電池膨れ指標又は前記電池膨れ指標に基づく評価を出力する出力部をさらに備える
請求項３ないし５のいずれか一項に記載の電池安全性評価装置。 - 前記出力部が、前記電池膨れ指標の値を出力する請求項６に記載の電池安全性評価装置
。 - 前記出力部が、出力内容を画像として表示する請求項６又は７に記載の電池安全性評価
装置。 - 前記出力部が、出力内容をファイルとして出力する請求項６又は７に記載の電池安全性
評価装置。 - 前記出力部が、前記電池膨れ指標に基づき、警告を示す画像、光、又は音を出力する請
求項６又は７に記載の電池安全性評価装置。 - 前記電池特性推定部が、前記内部状態パラメータに基づき、電池特性の推定値を推定し
、
前記第１参照データは、前記電池特性の推定値に基づき前記第１電池に対応するとされ
たものである
請求項３ないし１０のいずれか一項に記載の電池安全性評価装置。 - 前記推定値に基づき、前記第１参照データを取得する参照データ取得部
をさらに備える請求項３ないし１１のいずれか一項に記載の電池安全性評価装置。 - 請求項３ないし１２のいずれか一項に記載の電池安全性評価装置と、
前記電池膨れ指標に基づき、前記第１電池に対する充電又は放電を停止するように制御
する充放電制御部と、
を備える電池制御装置。 - 前記電池膨れ指標に基づき、前記第１電池に対する充電又は放電が行われる際に用いら
れる使用条件を算出する使用条件算出部
をさらに備える請求項１３に記載の電池制御装置。 - 評価対象の二次電池である第１電池の充電又は放電時に計測された前記第１電池の電圧
及び電流のデータに基づき、前記第１電池の内部状態パラメータの推定値を推定する電池
特性推定ステップと、
二次電池の正極容量と、負極容量と、の関係を少なくとも示す参照データであって前記
推定値に基づき前記第１電池に対応するとされた第１参照データに基づき、前記第１電池
の膨れに係る電池膨れ指標を算出する電池膨れ指標算出ステップと、
を備える電池安全性評価方法。 - 評価対象の二次電池である第１電池の充電又は放電時に計測された前記第１電池の電
圧及び電流のデータに基づき、前記第１電池の内部状態パラメータの推定値を推定する電
池特性推定ステップと、
二次電池の正極容量と、負極容量と、の関係を少なくとも示す参照データであって前記
推定値に基づき前記第１電池に対応するとされた第１参照データに基づき、前記第１電池
の膨れに係る電池膨れ指標を算出する電池膨れ指標算出ステップと、
を備える安全性評価プログラム。 - 評価対象の二次電池である第１電池の充電又は放電時に計測された前記第１電池の電圧
及び電流のデータに基づき、前記第１電池の内部状態パラメータの推定値を推定する電池
特性推定部と、
二次電池の正極容量と、負極容量と、の関係を少なくとも示す参照データであって前記
推定値に基づき前記第１電池に対応するとされた第１参照データに基づき、前記第１電池
の膨れに係る電池膨れ指標を算出する電池膨れ指標算出部と、
を備える制御回路。 - 評価対象の二次電池である第１電池と、
前記第１電池の電池膨れリスクを評価する電池安全性評価装置と、
を備えた蓄電システムであって、前記第１電池の電池膨れ指標を表示する
蓄電システム。 - 前記第１電池の充電又は放電時に計測された前記第１電池の電圧及び電流のデータに基
づき、前記第１電池の内部状態パラメータの推定値を推定する電池特性推定部と、
二次電池の正極容量と、負極容量と、の関係を少なくとも示す参照データであって前記
推定値に基づき前記第１電池に対応するとされた第１参照データに基づき、前記第１電池
の膨れに係る電池膨れ指標に指標を算出する電池膨れ指標算出部と、
をさらに備える請求項１８に記載の蓄電システム。
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