JP2022143739A

JP2022143739A - リチウムイオン２次電池の安全性維持制御装置

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Publication number: JP2022143739A
Application number: JP2021044420A
Authority: JP
Inventors: 努山崎; Tsutomu Yamazaki
Original assignee: AKUSON DATA MACHINE KK
Current assignee: AKUSON DATA MACHINE KK
Priority date: 2021-03-18
Filing date: 2021-03-18
Publication date: 2022-10-03

Abstract

【課題】リチウムイオン２次電池の内部短絡に基づく発火の抑制における安全性を向上した、安全性維持制御装置を提供する。【解決手段】２次電池管理装置１００において、充放制御回路１４０の計測回路１６２～１６８は、電力を蓄えるための複数のリチウムイオン２次電池の各セル１３２～１３８について端子電圧や充放電電流値や温度を計測する。２次電池制御装置１１０、１２０は、計測結果に基づく計算値とリチウムイオン２次電池の内部短絡状態を検知するための基準値とを比較して、リチウムイオン２次電池の内部短絡状態の発生の有無を検知し、リチウムイオン２次電池の内、内部短絡状態が検知されたリチウムイオン２次電池に対して設けられた充放電回路１７２～１７８を動作させて、内部短絡状態が検知されたリチウムイオン２次電池に蓄えられた電力を放電する。【選択図】図１

Description

本発明は、リチウムイオン２次電池の内部に発生する電気的な短絡が原因となって生じる発火状態を回避して安全性を維持する安全性維持制御装置に関する。

リチウムイオン２次電池は正極材と負極材との間に設けられたセパレータに微小な短絡電流が流れると、短絡電流が急激に増大し、発火することが知られている。このため上記微小な短絡電流の発生を検知して発火に備え事前に消火のための対応を行う技術が知られている。また発火が生じにくいリチウムイオン２次電池の内部構造に関する技術がいろいろ発表されている。

例えば微小な短絡電流が生じたことを検出する技術は以下に記載の特許文献１や特許文献２、特許文献３に記載されている。また事故等によるリチウムイオン２次電池の損傷により、大きな短絡電流が流れた場合における対応策について、以下に記載の特許文献４に記載されている。

特開２０２０－１６７０６９号公報特開２０２０－１３６１４９号公報し特開２０２０－０７１０５４号公報特許６７１１４５５号公報

リチウムイオン２次電池の内部に微小短絡が発生すると、短時間に短絡電流が増大し、発火に至る。この発火に至る過程を回避できれば安全性が格段に向上する。しかし内部短絡が発生すると極めて短時間に発火にいたることが多く、発火した場合の損傷が極めて甚大である。この発火に至る過程を回避し、発火を防止することが極めて重要である。しかし発火を防止できる材料やリチウムイオン２次電池の構造に研究開発の重点がおかれてきた。このため、内部短絡の検知の後、発火を防止するためにどのように制御したらよいか、またその回避制御で発火が本当に回避できるのかについて、十分な研究がなされていない。

特許文献１～特許文献３には、リチウムイオン２次電池の内部短絡の発生を検知する技術が開示されている。しかし、上記内部短絡の発生の後の発火の回避するための回避方法について何ら提示されていない。

発明者は、リチウムイオン２次電池の内部に微小な短絡を人工的に発生し、この微小短絡電流がもとで発生する発火状態を回避する方法について、いろいろ工夫しながら実験を繰り返した。特許文献４には、リチウムイオン２次電池の内部に微小な短絡が生じた場合にそこに蓄えられていた蓄積電力を正常な電池に移動して蓄積エネルギーを有効に利用することが記載されている。しかし、特許文献４に記載の方法では、リチウムイオン２次電池の内部に微小な短絡を生じたリチウムイオン２次電池を含むリチウムイオン２次電池全体の電力に対して対応しているので、このような考え方では、発火防止のための対応は困難である。もともとこの文献に記載されている発明の目的は、発火の回避に重点が置かれているのではなく、内部に短絡が生じたリチウムイオン２次電池を含むリチウムイオン２次電池ユニットに蓄えられた電力を有効に利用できるようにすることに重点が置かれている。従って発火の回避を目的としたものではない。

本発明の目的は、リチウムイオン２次電池の内部に微小短絡が発生した場合に、この短絡電流がもとで発火状態にいたるのを回避でき、リチウムイオン２次電池の制御における安全性を向上した、安全性維持制御装置を提供することである。

〔第１の発明〕
本発明の課題を解決する第１の発明は、電力を蓄えるための複数のリチウムイオン２次電池のそれぞれの端子電圧や充放電電流値や温度を計測するための計測回路と、演算および制御を行うための制御回路と、前記複数のリチウムイオン２次電池のそれぞれに対応して設けられ、対応する前記リチウムイオン２次電池にそれぞれ電流を供給する複数の充電回路と、前記リチウムイオン２次電池のそれぞれに蓄えられた電力を放電するためにそれぞれの前記リチウムイオン２次電池に対応して設けられた複数の放電回路と、を有し、前記制御回路は、前記リチウムイオン２次電池の前記計測回路による計測結果に基づく値と、前記リチウムイオン２次電池の内部短絡状態を検知するための基準値と、を比較して、前記リチウムイオン２次電池の内部短絡状態の発生を検知し、前記制御回路は、前記複数のリチウムイオン２次電池の内、前記内部短絡状態が検知されたリチウムイオン２次電池に対応して設けられた放電回路を動作させて、前記内部短絡状態が検知された前記リチウムイオン２次電池に蓄えられた電力を放電する、ことを特徴とする、リチウムイオン２次電池の安全性維持制御装置、である。

〔第２の発明〕
本発明の課題を解決する第２の発明は、前記内部短絡状態が検知された前記リチウムイオン２次電池に対応して設けられた前記放電回路の放電電流は、０．０１Ｃから１０Ｃの範囲の値であることを特徴とする、第１の発明に記載のリチウムイオン２次電池の安全性維持制御装置、である。

〔第３の発明〕
本発明の課題を解決する第３の発明は、前記内部短絡状態が検知された前記リチウムイオン２次電池に対応して設けられた前記放電回路の放電電流は、０．０１Ｃから１Ｃの範囲の値であることを特徴とする、第１の発明に記載のリチウムイオン２次電池の安全性維持制御装置、である。

〔第４の発明〕
本発明の課題を解決する第４の発明は、前記内部短絡状態が検知された前記リチウムイオン２次電池に対応して設けられた前記放電回路の放電電流は、０．０１Ｃから０．５Ｃの範囲の値であることを特徴とする、第１の発明に記載のリチウムイオン２次電池の安全性制維持制御装置、である。

〔第５の発明〕
本発明の課題を解決する第５の発明は、前記内部短絡状態が検知された前記リチウムイオン２次電池の危険度について複数のランクを設け、前記計測回路（162）で計測した前記計測結果に基づく値により前記複数のランクから対応するランクを決定し、前記危険度の前記決定した対応するランクに基づき、前記内部短絡状態が検知された前記リチウムイオン２次電池に対応して設けられた前記放電回路の前記放電電流の値を決定することを特徴とする、第１の発明乃至第４の発明の内の一に記載のリチウムイオン２次電池の安全性維持制御装置、である。

〔第６の発明〕
本発明の課題を解決する第６の発明は、リチウムイオン２次電池の型式に対応して、内部短絡状態が発生した場合の放電電流の値をあらかじめ記憶しておくメモリ装置を有し、前記内部短絡状態の発生の検知に基づき、前記制御回路は、前記内部短絡状態が検知された前記リチウムイオン２次電池の前記型式に基づいて前記メモリ装置から放電電流の値を読み出し、前記制御回路は、前記内部短絡状態の発生が検知された前記リチウムイオン２次電池に対応して設けられている前記前記放電回路の前記放電電流の値を決定することを特徴とする、第１の発明乃至第５の発明の内の一に記載のリチウムイオン２次電池の安全性維持制御装置、である。

〔第７の発明〕
本発明の課題を解決する第６の発明は、前記内部短絡が検知された前記リチウムイオン２次電池の表面温度を前記計測回路で計測し、計測した前記表面温度の値があらかじめ定めていた減少幅を超えて減少したことに基づいて、前記制御回路は、前記内部短絡による発火が回避されたことを判断することを特徴とする、第１の発明乃至第６の発明の内の一に記載のリチウムイオン２次電池の安全性維持制御装置、である。

本発明によれば、リチウムイオン２次電池の内部に微小短絡が発生した場合に、この短絡電流がもとで発火状態にいたるのを回避できる、リチウムイオン２次電池の制御における安全性を向上した、安全性維持制御装置を得ることができる。

本発明が適用された車両の駆動装置の構成を示すブロック回路図である。図１に記載の統合制御装置および計測回路や充放電回路の詳細回路を説明するブロック回路図である。図２に示すコンピュータ５００の基本動作を説明するフローチャートである。第２図に記載の第１メモリ装置６０に保持されているデータを説明する説明図である。セル制御回路２１２の基本動作を説明するフローチャートである。電池セル内部に発生した内部短絡の検知と発火回避制御を説明する説明図である。第２図に記載の第４メモリ装置８０に保持されているデータを説明する説明図である。第３図のステップＳ５３２および第５図のステップＳ６３２の詳細を説明する説明図である。

図１は、本発明を車両の駆動装置に適用した場合の回路構成を説明するブロック回路図である。なお車両の駆動制御装置への本発明の適用は一例であって、リチウムイオン２次電池等の２次電池に電力を蓄える装置に関して、本発明は広く適用できる。例えばリチウムイオン２次電池の診断装置に対しても広く適用できる。以下の説明は、一例として車両の走行用の駆動制御装置に本発明を適用した実施例について説明する。

１．車両の駆動制御装置の基本構成
図１において、電源１０は例えば商用電源等の電力供給装置である。なお商用電源以外の車両に搭載された発電機を電源１０としても良い。電源１０から供給された交流電力は、交流直流変換器２０により直流に変換される。交流直流変換器２０から供給された直流電力は、２次電池制御装置１１０や２次電池制御装置１２０がそれぞれ有するリチウムイオン２次電池の組１４１に蓄えられる。２次電池制御装置１１０や２次電池制御装置１２０のリチウムイオン２次電池の組１４１に蓄えられた直流電力は、電力線３２や電力線３４を介して、直流交流変換器３０に送られ、直流交流変換器３０で交流電力に変換されて走行用電動機４０に供給される。なお、説明を簡単にするために２次電池制御装置１１０と２次電池制御装置１２０の二組の２次電池制御装置を有することとしたが、さらに多くの２次電池制御装置を有していても良い。

走行用電動機４０は車両の車輪を駆動するための回転電機であり、例えば同期電動機である。２次電池管理装置１００から供給される直流電力が直流交流変換器３０により交流電力に変換され、走行用電動機４０へ供給される。走行用電動機４０は例えば回転同期電動機であり、回転磁界とロータとの位相の関係を制御することにより、モータとしての機能と発電機としての機能を持たせられるように制御することができる。発電機として動作させた場合には、走行用電動機４０により車両の車輪に発電制動が掛かり、走行用電動機４０は交流電力を発電し、直流交流変換器３０へ供給され、直流電力に変換されて２次電池管理装置１００へ発電電力が戻される。図１では図示していないが、入出力回路９５へ運転者のアクセル操作量やブレーキ操作量が送られてくると、統合制御装置５０は直流交流変換器３０を制御して走行用電動機４０のロータと回転磁界の位相などを制御し、走行用電動機４０の電動機や発電機の機能やその時々の回転速度を制御する。

２次電池管理装置１００は、この実施例では、２次電池制御装置１１０と２次電池制御装置１２０とを備えている。２次電池制御装置１１０と２次電池制御装置１２０とは、同じ構成であり、同じ動作をする。これらはそれぞれ、複数の直列に接続されたリチウムイオン２次電池（以下電池セルと記す）からなるリチウムイオン２次電池の組１４１を有している。リチウムイオン２次電池の組１４１は電池セル１３２から電池セル１３８で構成されており、これら電池セル１３２から電池セル１３８の各々に対して充電および放電を行うための充放制御回路１４０が上記各電池セルに対応して設けられている。さらに２次電池制御装置１１０や２次電池制御装置１２０にはそれぞれ、２次電池制御装置１１０や２次電池制御装置１２０のチウムイオン２次電池の組１４１を、個別に、電力線３２や電力線３４に接続したり、あるいは電力線３２や電力線３４から切り離したりするための開閉器１２２や開閉器１２４が設けられている。上述のとおり、２次電池制御装置１１０と２次電池制御装置１２０は同じ構成で同じ動作をするので、２次電池制御装置１２０はやや簡略化したブロック回路図で示している。

走行用電動機４０を駆動するための直流電力は、２次電池制御装置１１０や２次電池制御装置１２０が有するリチウムイオン２次電池の組１４１にそれぞれ蓄えられる。開閉器１２２や開閉器１２４が閉じた状態でリチウムイオン２次電池の組１４１はそれぞれ、電力線３２や電力線３４を介して直流交流変換器３０に接続される。電池セルに内部短絡が生じるなどの異常事態が発生したときに、開閉器１２２や開閉器１２４が開放されることにより電気的に完全に、電力線３２や電力線３４から切り離され、他のリチウムイオン２次電池の組から切り離される。

２次電池制御装置１１０や２次電池制御装置１２０に設けられている充放電回路１７２から充放電回路１７８は、電池セル１３２から電池セル１３８にそれぞれ対しており、さらに各充放電回路１７２から充放電回路１７８に対して、それぞれに直流電力を供給するDC／DC変換器１５２～１５８が設けられている。DC／DC変換器１５２～１５８はそれぞれ、入力側の電位と出力側の電位が異なることに対応するために、例えば内部に設けられたトランス等で入力回路と出力回路とが電気的に切り離されている。電池セル１３２から電池セル１３８は直列に接続されているため、電位がそれぞれ異なる。このため充放電回路１７２～１７８の電位もまたそれぞれ異なっている。従ってDC／DC変換器１５２からDC／DC変換器１５８の入力側である入力回路と出力側である出力回路との電位が異なってくる。上述のように例えば内部に設けられたトランス等を設けることでこの課題に対応できる。

電池セル１３２～電池セル１３８は色々な構造や形状のものが存在するし、これは将来に渡っても同様のことが言える。例えばラミネート型と言われているタイプは、平板形状の陽極板や負極板とを電解質を含有するセパレータ板を挟んで配置している。また巻回型と言われるタイプは、セパレータを挟んだ陽極や陰極からなる３層構造の帯状の材料を巻回した構造となっている。その他、色々なタイプがあり、また将来においていろいろなタイプの電池セルが新たに出てくると思われる。さらに同じタイプのようであっても、陽極や陰極、セパレータの材質が異なるものが、いろいろ生産され販売される。これらは直流電力を蓄える点では同じ作用であるが、蓄電能力や充電特性、放電特性、等、電気的な特性が少しずつ異なる。さらにこれらの劣化の状態も異なり、また内部に微小な短絡が生じた場合の短絡の状態と電気的な特性の変化との関係も異なる。このようにいろいろな二次電池の全体を対象にしようとすると、寿命の診断推定制度や、異常状態の発生の検知制度が著しく低下する。また異常状態が発生した場合の対応策も電池セル１３２から電池セル１３８の種類等により異なってくる。上記いろいろな特性の違いを有する各電池セルを分類し、分類されたそれぞれをセル型式と記すことにする。構造や材料が異なる電池セルに関しては、互いにセル型式が異なると記す。逆に同じ製品型式は構造や材料がほぼ共通していて、蓄電能力もほぼ同じである電池セルを意味する。

以下で説明するようにいろいろな型式により検知判断のための基準レベルが異なってくる。以下の図７ではセル型式と検知判断のための基準値や制御値を予め計測して記憶している。これらの値を使用することで正確に判断でき、正確に制御できる。この点は以下で説明する。

２．２次電池管理装置１００の基本制御
２次電池管理装置１００は、複数のリチウムイオン２次電池の組１４１に対して管理機能すなわち制御機能を備えている。ここで管理機能としては、電池セルの寿命等を診断する診断機能や、個々の電池セルおよび２次電池制御装置１１０の回路自身の異常状態を検査する診断機能、各電池セルについての計測結果である電池セルの個別データを保持する保持機能、保持していた各電池セルに関するデータを要求に応じて提供する提供機能、必要に応じて危険性を知らせる警報機能、等、である。また制御機能としては、充放制御回路１４０の制御機能や直流交流変換器３０の制御機能、等である。

統合制御装置５０はバス５２を介して２次電池制御装置１１０や２次電池制御装置１２０を構成する各回路、および図示しないが直流交流変換器３０に繋がっており、互いに指令を含めた情報のやり取りを行っている。

図１の統合制御装置５０や充放制御回路１４０のより詳細なブロック回路を図２に示す。図１で、２次電池制御装置１１０の計測回路１６２と充放電回路１７２とDC／DC変換器１５２の回路構成やその動作は、２次電池制御装置１１０の計測回路１６４から計測回路１６８や充放電回路１７４から充放電回路１７８やDC／DC変換器１５４からDC／DC変換器１５８の回路と同じであり、また２次電池制御装置１２０の計測回路１６２から計測回路１６８や充放電回路１７２から充放電回路１７８やDC／DC変換器１５２からDC／DC変換器１５８と同じであり、これらを代表して２次電池制御装置１１０のセル制御回路２１２や計測回路１６２や充放電回路１７２について図２を用いて説明する。

図２において、統合制御装置５０は、マイクロコンピュータで構成されるコンピュータ５００と第１メモリ装置６０と第２メモリ装置６４と第３メモリ装置７０と第４メモリ装置８０とを有しており、これらとはバス５２で接続されている。またコンピュータ５００は外部に設けられている入出力回路９５や警報回路９０とバス５２で接続されている。

さらに２次電池制御装置１１０や２次電池制御装置１２０はそれぞれの電池セル１３２から電池セル１３８にそれぞれ対応して設けられたセル制御回路を有している。図２に電池セル１３２に対応して設けられたセル制御回路２１２を示すが、他の電池セルに対しても同様であり、代表してセル制御回路２１２について説明する。セル制御回路２１２はバス５２を介してコンピュータ５００と接続されており、コンピュータ５００と間でデータをやり取りしたり、コンピュータ５００に対して割り込み処理を要求したりする。セル制御回路２１２を無くして、セル制御回路２１２を含む各電池セル１３２～１３８に対応したセル制御回路全体の処理を、コンピュータ５００で行うようにしても良い。この実施例ではコンピュータ５００とは別に各電池セルに対応してセル制御回路をそれぞれ設けている。これにより、各電池セル１３２～１３８の診断制御やこれら各電池セルの寿命の推定など、時間がかかる処理を、コンピュータ５００とは別に設けたセル制御回路２１２で行うことができる。処理が速くなり、各電池セルに対して、それぞれのセル制御回路２１２が平行して異常診断や寿命や短絡の予測を行うことができ、安全性が大きく改善される。

この実施例では、電池セル１３２に対応のセル制御回路２１２で代表して示すようにセル制御回路２１２がそれぞれ専用のバス５４を有している。セル制御回路２１２は、このバス５４を介して、電池セル１３２の表面の温度を計測する温度計測回路１６２４や、電池セル１３２の充放電電流を計測する電流計測回路１６２２や、電池セル１３２の端子１３２Pと端子１３２Mとの間の端子電圧を計測する電圧計測回路１６２６や、電池セル１３２の端子１３２Pと端子１３２Mとの間に設けられた放電回路２２２および充電回路２３０や、充電回路２３０へ直流電力を供給するDC／DC変換器１５２と、接続されており、計測結果のデータや制御のための指令値をやり取りする。なお放電回路２２２は定電流回路で構成されており、電池セル１３２の端子間電圧に影響されない状態でセル制御回路２１２から指示された電流値で、電池セル１３２の蓄電電力を放電する。

３．統合制御装置５０のコンピュータ５００の基本制御
図３に、統合制御装置５０に設けられているコンピュータ５００の基本動作を表すフローチャートを示す。この実施例では、セル制御回路２１２が行っている各電池セルの診断や各計測回路や各充放電回路の診断を、さらにコンピュータ５００でも平行して行っている。セル制御回路２１２とコンピュータ５００との両方で行うことで、信頼性を向上している。コンピュータ５００のみで診断を行っても良いが、合わせて各セル制御回路２１２で診断を行うことにより、各セル制御回路は自分が担当する回路や電池セルの診断を並行して行うことができるので、異常状態をより早く検知でき、より早く対策することができる。さらに各セル制御回路に加えてコンピュータ５００で診断を行うことにより、例えば特定の電池セルが内部短絡により発熱で、その電池セルに対応したセル制御回路２１２が故障することが考えられる。この場合にこの電池セルに対して距離をおいて設けられているコンピュータ５００で診断を行うことにより、２次電池管理装置１００の全体的な損傷の状況を正確に把握でき、正常な回路のみで退避のための車両の走行を行うなどの対応が可能となる。

図２に示すセル制御回路２１２を代表例として、コンピュータ５００の基本制御を図３により説明する。コンピュータ５００は一定時間間隔、例えば０．０１秒毎に図３のステップＳ５１０を実行し、動作がステップS５００からステップS５１０を介してスデップＳ５１２を実行する。スデップＳ５１２の実行により、各電池セル１３２から１３８に対応したセル制御回路２１２による計測値がコンピュータ５００に集められ、図４に示す第１メモリ装置６０のそれぞれの項目に記憶される。例えば以下で説明するが、セル制御回路２１２は、電圧計測回路１６２６や電流計測回路１６２２や温度計測回路１６４２を用いて、電池セル１３２の端子電圧や電流値や温度を計測して、セル制御回路２１２が有するデータ用メモリ２１４に一時的に記憶する。

セル制御回路２１２のデータ用メモリ２１４に一時的に保持された計測データは、図３のステップＳ５１２の実行により、コンピュータ５００にバス５２を介して取り込まれ、図４に示す組項目６０２の組１１０に対応して、セル型式の列６０４のセル１３２の行において、端子電圧項目の列６０５最新列や充放電電流項目の列６０６の最新列や電池セル温度項目の列６０７の最新列に、１３２０Ｖ１や１３２０I１や１３２０Ｔ１としてそれぞれ記録される。すべてのセル制御回路からデータが集められて、図４の最新欄が全て記録されると、これらのデータから、例えば電池セル１３２の最新の端子電圧1320Ｖ1と電池セル１３２の最新の電流値１３２０Ｉ１とから最新の内部抵抗値が演算される。例えば２次電池制御装置１１０の電池セル１３２に関する演算結果は、内部抵抗列６０８の最新列に内部抵抗値１３２０R1として入力される。同様に２次電池制御装置１１０の電池セル１３４から電池セル１３８の演算された内部抵抗は、内部抵抗項目の列６０８の最新列に、それぞれ内部抵抗値１３４０R1から内部抵抗値１３８０R1として記録され、保持される。また２次電池制御装置１２０の電池セル１３２から電池セル１３８の演算された内部抵抗は、内部抵抗項目の列６０８の最新列に、それぞれ内部抵抗値１３２１R1から内部抵抗値１３８１R1として記録され、保持される。

計測した最新データを基にステップＳ５２０で、別に設けられた診断プログラムを実行することにより、各計測回路や各放電回路や充電回路の診断を行う。２次電池制御装置１１０や２次電池制御装置１２０がそれぞれ有する電池セル１３２から電池セル１３８の異常診断を行うことは極めて重要であるが、この診断結果はまた大変重い意味を持つ。この結果は装置全体や車両の運転に大きな影響を与える。仮に電池セル１３２から１３８の異常診断結果が間違っていると、大変大きな弊害を引き起こすこととなる。電池セル１３２から電池セル１３８のそれぞれの異常の診断を行う前に、計測した計測値が信頼できるかどうかの診断を行うことがたいへん重要である。このためステップＳ５２０やステップＳ５３０で、セル制御回路２１２を含め計測回路１６２の電流計測回路１６２２や温度計測回路１６２４や電圧計測回路１６２６の診断を行う。合わせて電池セル１３２から電池セル１３８に異常があった場合の退避制御ができるかどうかも大事であり、ステップＳ５２０やステップＳ５３０で充放電回路１７２から充放電回路１７８の放電回路２２２や充電回路２３０、さらにDC／DC変換器１５２からDC／DC変換器１５８の診断も行う。

これらの診断で異常があると判断されると、ステップＳ５３０の後ステップＳ６１０が実行され、２次電池制御装置１１０や２次電池制御装置１２０の内異常を発生した方の、例えば２次電池制御装置１２０の回路のどこかに異常があると、開閉器１２２と開閉器１２４を開放して、２次電池制御装置１２０を電力線３２や電力線３４から切り離し、正常な２次電池制御装置１１０で走行用電動機４０を動作させ、車両を安全な場所や修理工場へ移動させるなどの退避運転がステップＳ６１０で行われる。この異常への対応は、ステップＳ５３０で異常が判断されたのち、ステップＳ５３１で、異常内容と対応について、警報回路９０へ警報内容として伝えられ、警報回路９０から繰り返し運転者等に伝えられる。

ステップＳ５２０やステップＳ５３０で正常と判断されると、ステップＳ５３２やステップＳ５４０で、２次電池制御装置１１０や２次電池制御装置１２０にそれぞれ設けられている電池セル１３２から電池セル１３８の異常診断、例えば以下で詳述する電池セルの内部短絡の有無の診断を行う。ステップＳ５３２やステップＳ５４０については、以下の図８に示す詳細なフローチャートにより説明する。２次電池制御装置１１０や２次電池制御装置１２０にそれぞれ設けられている電池セル１３２から電池セル１３８が正常である場合、ステップＳ５４２で運転操作の情報を入出力回路９５から入手する。例えば加速操作であるアクセルペタルが踏み込まれた場合には、統合制御装置５０は直流交流変換器３０を制御して、走行用電動機４０へ供給する回転磁界を進め方向に制御する。

これにより走行用電動機４０の回転数が増大する。また入出力回路９５からブレーキ操作の上方が入力されると、統合制御装置５０は直流交流変換器３０に対して走行用電動機４０へ供給する回転磁界を遅れ方法に制御する。走行用電動機４０には発電制動が掛かり、車輪の回転速度を減速する。車両の運動エネルギーは電力に変換され、直流交流変換器３０を介して２次電池制御装置１１０や２次電池制御装置１２０に戻される。また車両の運転状態に応じて、２次電池制御装置１１０や２次電池制御装置１２０の電池セル１３２から電池セル１３８の充電率を、コンピュータ５００から２次電池制御装置１１０や２次電池制御装置１２０の各電池セル１３２から電池セル１３８に対応するセル制御回路２１２へ指示する。この指示に応じて、セル制御回路２１２電池セル１３２の放電回路２２２や充電回路２３０を動作させて、指示された充電率に近づける。

ステップＳ５５０からステップＳ５８０は、２次電池制御装置１１０や２次電池制御装置１２０の電池セル１３２乃至電池セル１３８に内部短絡などの異常が発生した場合の、発火防止制御であり、以下の図６で発火防止の考え方を説明し、その後上記ステップについて説明する。

４．セル制御回路２１２の基本動作
２次電池制御装置１１０や２次電池制御装置１２０の電池セル１３２から電池セル１３８のそれぞれに対応して設けられた、図２に記載のセル制御回路２１２の基本制御を、図５を用いて説明する。図２に記載の電池セル１３２に対応したセル制御回路２１２は代表例として示しており、他の電池セル１３４から電池セル１３８に対応して設けられたセル制御回路２１２も、動作や作用、効果が同じである。

図５のステップS６２０において、セル制御回路２１２は２つの方法で実行を開始する。その一つの実行開始動作は、ステップＳ６２２による一定時間間隔での実行動作の開始である。他の実行動作の開始は割り込み制御要求に基づいて動作するステップＳ６５０による高優先度の実行開始である。他の制御装置である例えばコンピュータ５００から割り込み制御が要求されるとステップＳ６５０が実行され、ステップＳ６５２からのプログラムの実行が開始される。

一定時間間隔でステップＳ６２２が実行されると、ステップＳ６２４で図２に示す電流計測回路１６２２や温度計測回路１６２４や電圧計測回路１６２６の計測値がそれぞれ取り込まれ、データ用メモリ２１４に新たな計測値として記憶され保持される。さらにこのステップＳ６２４で対応する電池セル１３２の内部抵抗も演算される。これらの計測値や演算値は図３に示すコンピュータ５００の動作フローチャートのステップＳ５１２により、コンピュータ５００に取り込まれ、上述したように第１メモリ装置６０に最新データとして記憶される。具体的には、コンピュータ５００からセル制御回路２１２に割り込み処理の要求が掛けられ、ステップＳ６５０が実行され、ステップＳ６５２からステップＳ６５４に実行が移り、ステップＳ６２４でセル制御回路２１２により取り込まれデータ用メモリ２１４に保持された計測値がバス５２を介してコンピュータ５００へ送信される。

ステップＳ６２４のあとステップＳ６２６で、上記各計測回路である電流計測回路１６２２や温度計測回路１６２４や電圧計測回路１６２６の診断を行う。各計測回路の診断を行う理由は、次のとおりである。この後ステップＳ６２４の計測値に基づいて、電池セル１３２の異常診断が行われるが、この診断結果はたいへん大きな意味を持ち、全体の装置や車両の運転に大きな影響を与える。仮に電池セル１３２から電池セル１３８の異常診断結果が間違っていると、大変大きな弊害を引き起こすこととなる。この電池セル１３２の異常の診断を行う前に、計測した計測値が信頼できるかどうかの判断を行うことがたいへん重要である。このためステップＳ６２６やステップＳ６２８で、計測回路１６２の電流計測回路１６２２や温度計測回路１６２４や電圧計測回路１６２６の診断を行う。ステップＳ６２６で計測回路の異常を検出するとステップＳ６２８の後ステップＳ６３４が実行され、コンピュータ５００に割り込み制御を掛ける。この場合コンピュータ５００は図３に記載のステップＳ５５０を実行することになる。このコンピュータ５００の動作は以下で説明する。

次に計測回路が正常と判断されるとステップＳ６２８からステップＳ６３０に実行が移る。ステップＳ６２４による計測データに基づいてステップＳ６３０で、電池セル１３２の診断を行う。ステップＳ６３０の動作は、図３のステップＳ５３２の動作と基本的に同じである。ステップＳ５３２ではコンピュータ５００が２次電池制御装置１１０や２次電池制御装置１２０の電池セル１３２から電池セル１３８について順に診断を実施するのに対し、ステップＳ６３０はセル制御回路２１２が制御対象としている電池セル１３２に対して診断を行う。従って診断を短期間で行うことができるメリットがある。仮にステップＳ６３０の診断で電池セル１３２の異常が検知されると、ステップＳ６３２からセル制御回路２１２の実行がステップＳ６３４に移り、コンピュータ５００に対して割り込み処理の要求を行い、上述した図３のステップＳ５５０を実行することになる。ステップＳ６３０については以下で説明する。

ステップＳ６３０で電池セル１３２が正常と診断されると、ステップＳ６３２から実行がステップＳ６４０に移り、図３のステップＳ５４４でコンピュータ５００からセル制御回路２１２に指示された目標充電率となるように電池セル１３２を制御する。電池セル１３２の充電率が目標充電率に達していない場合には。充電回路２３０から電池セル１３２へ充電電流が供給される。逆に電池セル１３２の充電率が目標充電率を超えている場合には、放電回路２２２により、電池セル１３２に蓄えられた電荷が放電される。このようにして２次電池制御装置１１０や２次電池制御装置１２０の電池セル１３２から電池セル１３８がそれぞれ、統合制御装置５０から指示された充電率に維持される。ステップＳ６４０の後ステップＳ６７０が実行され、プログラムの実行終了報告がなされ、次の周期で再びステップＳ６２０からステップＳ６２２を介してステップＳ６２４が実行される。

５．電池セルの内部短絡の検知と発火回避制御の説明
発明者が行った実験に基づき、電池セルの内部短絡とそれによる発火の発生の回避制御について、図６を用いて説明する。図６の説明は、ラミネート型リチウムイオン２次電池を使用して行った実験結果に基づいている。図６により、内部抵抗グラフ６９２や温度グラフ６９４や放電電流グラフ６９６の変化と、内部短絡の検知および発火回避制御について説明する。

時点Ｓ０で電池セル１３２の充電率を製品規格に基づく範囲内の所定値に維持するように制御している。この時の電池セル１３２の内部抵抗の値をＲ０Ωとする。実測事例の一つでは内部抵抗Ｒ０は０．７ｍΩであった。電池セル１３２の表面温度をＴ０とする。実際には室温の温度で決まり、Ｔ０は２５℃であった。時点Ｓ１で細い縫い針を電池セル１３２に突き刺して人工的に内部短絡を引き起こし、すぐに縫い針を引き抜いた。

この結果、内部抵抗グラフ６９２に示すように時点Ｓ２でＲ０ΩからＲ１Ωの値だけ内部抵抗値が減少し、温度グラフ６９４に示すように表面温度Ｔが温度値Ｔ1度上昇した。このまま放置すると短時間で内部の短絡部分が発光するのが表面から観察でき、その後すぐに発火した。この実験で、上述のように電池セル１３２の内部が局地的に発光したのは、内部短絡により短絡電流が流れると共に拡大し、部分的に数百度の高温になったためと考える。またグラフ６９２に示すように、電池セル１３２の内部抵抗Ｒ０が減少した。具体的な数値では例えば０．７ｍΩから０．３ｍΩへと減少した。数値は一例であるが、内部抵抗の減少は、電池セル１３２の内部短絡により、内部にバイパス回路が生じたためと考えられる。

時点Ｓ２での温度上昇値Ｔ１℃、あるいは内部抵抗Ｒの減少値Ｒ１Ωを、セル制御回路２１２やコンピュータ５００が検知することにより、例えば時点Ｓ２で内部短絡の発生を検知することができる。この検知に基づいて、時点Ｓ３で内部短絡が検知された電池セル１３２を含む２次電池制御装置のリチウムイオン２次電池の組を切り離す。例えば２次電池制御装置１１０の電池セル１３２において内部短絡が検知されると、時点Ｓ３で２次電池制御装置１１０の開閉器１２２や開閉器１２４を開放し、２次電池制御装置１１０のリチウムイオン２次電池の組１４１を切り離す。この動作を図６に制御７０６として示す。この結果制御７０８で記載のとおり、２次電池制御装置１１０のリチウムイオン２次電池の組１４１からの直流交流変換器３０への電流供給が停止される。実際の制御においては、制御７０６や制御７０８に続けて、制御７０４による内部短絡の検知に基づき、制御７１０に示す如く、図１に記載の警報回路９０から警告を行う。

さらに発火を防止するために、時点Ｓ３で、内部短絡を生じた電池セル１３２に蓄えられた電力を、電池セル１３２の端子１３２Pと端子１３２Mとに接続された放電回路２２２を介して放電する。この放電制御を制御７２０として示す。実験では、０．１Ｃ（単位Ｃレート）の放電電流を流すことで、時点Ｓ５や時点Ｓ６、時点Ｓ７に実線で示す如く、温度上昇が抑えられるだけでなく、温度が減少し、発火が発生しなかった。

発火現象を抑制できることを、電池セル１３２の表面温度の減少から時点６で制御７２２として示す如く検知でき、この後退避制御に入る。例えば正常状態と同様の運転を行うと危険であり、今おかれている状況である道路走行状態から、安全に停止やできる場所や修理や検査を受けられる場所に移動することが必要となる。このため、制御７２４で示す如く、電池セル１３２による内部短絡とそれに伴う発熱により被った回路等の損傷状況を診断する。次に制御７２８で示す如く、正常なリチウムイオン２次電池の組１４１を選択し、正常な充放制御回路１４０選択し、これら正常なリチウムイオン２次電池の組１４１や充放制御回路１４０を有する２次電池制御装置１１０あるいは２次電池制御装置１２０を選択し、退避運転モードに移る。制御７２２の後必要に応じて状況を警報回路９０を介して通知する。

しかし最悪の状態も考慮することが必要である。内部短絡の後、鎮静化しないで発火に至る場合、電池セル１３２の温度が、上昇感度Ｔ１度を超え温度上昇値T２度昇したことを、時点Ｓ７で検知し、制御７４０に示す如く、発火に至ることを判断する。それに基づき、制御７２８で発火の発生と非難、発煙筒の使用等を指示する。

図６に示す制御を、図３や図５に示すフローチャートに記載しており、図３のステップＳ５３２およびステップＳ５４０と、図５のステップＳ６３０およびステップＳ６３２は、制御を行う回路が図３の場合コンピュータ５００であり、図５の場合セル制御回路２１２である点の違いがあるが、制御内容は同じである。図３のステップＳ５３２およびステップＳ５４０と、図５のステップＳ６３０およびステップＳ６３２の詳細を、図８のステップＳ８０２からステップＳ８１２に示す。また図５に示すステップＳ６３０およびステップＳ６３２は、２次電池制御装置１１０や２次電池制御装置１２０の電池セル１３２から電池セル１３８にそれぞれ対応して設けられた各セル制御回路２１２に対して共通の動作であるが、代表して上述したとおり、２次電池制御装置１１０のセル制御回路２１２に関して説明する。

ステップＳ８０２で第４メモリ装置８０から、内部短絡発生を判断する基準値を読み出す。この判断基準値は電池セル１３２の型式により異なる。すなわち電池セル１３２の構造や使用されているセパレータなどの材料が異なると判断するための基準値が違ってくる。予め試験に基づいて判断基準となる値、即ち表面温度の基準時間に基づく上昇値や上昇率、さらに抵抗の低下値や低下率を求め、セル型式８０２の型式A８０４あるいは型式B８０６あるいは型式その他８０８の欄に記憶する。温度による判断基準値は列８１０で、温度上昇値は列８１２、上昇率は列８２０に記憶する。内部抵抗の場合は列８３０であり抵抗値の低下幅は列８３２、低下率は列８４２に保持される。

ステップＳ８０４で図３のステップＳ５１２や図５のステップＳ６２４で計測した値に基づく電池セル１３２の温度上昇幅や温度上昇率を演算し、ステップＳ８０６で温度パラメータから内部短絡の有無を判断する。ステップＳ８０６で内部短絡が検知された場合は、図３のフローチャートでは、図３のステップＳ５５４に実行が移る。また図５フローチャートでは、図５のステップＳ６４３に実行が移る。ステップＳ８０６で異常が検知されない場合には、ステップＳ８０８では、内部抵抗パラメータから内部シュートの有無を判断するために、判断基準となる内部抵抗の減少値や内部抵抗の減少率を図７に示す列８３０から読み出す。型式A８０４の場合は、欄８３４に記載のとおり、内部抵抗の減少値ＲＡ１や内部抵抗の減少率ΔＲＡ１が内部短絡有無の判断値となる。

ステップＳ８１０で図３のステップＳ５１２や図５のステップＳ６２４で計測した値に基づく電池セル１３２の内部抵抗減少幅や内部抵抗減少率を演算し、ステップＳ８１２で内部抵抗パラメータから内部短絡の発生の有無を判断する。内部短絡が発生したと判断される場合には、図３に示すフローチャートでは、図３のステップＳ５５４にコンピュータ５００の実行が移る。また図５フローチャートでは、図５のステップＳ６４３にセル制御回路２１２の実行が移る。一方内部短絡が検知されない場合には、図３に示すフローチャートでは、図３のステップＳ５４２へコンピュータ５００の実行が移る。また図５フローチャートでは、図５のステップＳ６４０へセル制御回路２１２の実行が移る。

内部短絡の発生による電池セル１３２の発火を回避するための動作はコンピュータ５００の指令に基づいて行われる。従って図５のステップＳ６３２で内部短絡が検知された場合、ステップＳ６３２でコンピュータ５００にセル制御回路２１２から割り込み処理の要求が行われる。

コンピュータ５００に割り込み処理の要求が行われると、図３の今までの処理が中断され、ステップＳ５５０が実行され、ステップＳ５５２で電池セル１３２の内部短絡による割り込み要求かどうかが判断され、例えば電池セル１３２の内部短絡ではなくステップＳ６２８に基づく回路の異常の場合には、ステップＳ５５２からコンピュータ５００の実行がステップＳ６１０へ移る。一方電池セル１３２の内部短絡による割り込み要求の場合には、内部短絡を起こした電池セル１３２を含むリチウムイオン２次電池の組１４１の切り離しが行われる。図６の制御７０６と制御７０８に対応する。

次の内部短絡の程度に基づいて危険度のランク分けが行われる。内部短絡の危険度とは、微小電流による短絡なのか、より短絡電流か増加した状態なのかで定まる。型式A８０４の電池セル１３２の場合、温度上昇幅あるいは温度の上昇率により、列８５０の列８５１で示す危険度のランク１なのか、列８７０で示す危険度のランク２なのか、列８９０で示す危険度のランク３なのかを判断し、ランク分けを行う。危険度のランクが高いほど発火し易く、蓄積されている電力を放出するための放電電流を大きくすることが望ましい。しかし、放電電流をあまり大きくすると、大きな放電電流により発熱し、内部短絡による発火を助長する可能性があり、放電電流をできるだけ小さくして、発火を抑制することが好ましい。

ステップＳ５５５で危険度のランク分けを行うために、セル制御回路２１２に割り込み処理要求をステップＳ５５５で行い、最新の計測データをセル制御回路２１２に要求する。この割り込み処理要求をステップＳ５５５に基づいて、セル制御回路２１２は図５に示すステップＳ６５０の後ステップＳ６５２で最新の計測データの要求と判断し、ステップＳ６５４で計測データをセル制御回路２１２からステップＳ５５０へ送る。このデータに基づいてステップＳ５５５で危険度のランクを決定する。本実施例では、ステップＳ５５５で危険度のランクを決定し、それに基づいて放電電流を設定しているが、例えば危険度を見ないで、一定の電流で放電するようにしても、かなりの場合発火を防止することができる。

本日指令ではステップＳ５５６で危険度に応じた放電電流を図７に示す列９００の危険度な応じた危険度ランク１の列９０２や危険度ランク２の列９１２や危険度ランク３の列９２２から電池セル１３２の型式に対応した放電電流値を読出し、割り込み処理要求をセル制御回路２１２に行う。上述のとおり、セル制御回路２１２は内部短絡を発生した電池セル１３２に対応している。

ここでセル型式が型式Ａの製品場合、列９０２の危険度ランク１の場合、放電電流値は０．０１Ｃ（単位Ｃレート）から０．５Ｃ（単位Ｃレート）の範囲の電流値となる。また列９０２の危険度ランク２の場合、放電電流値は０．１Ｃ（単位Ｃレート）から１Ｃ（単位Ｃレート）の範囲の電流値となる。また列９０２の危険度ランク３の場合、放電電流値は１Ｃ（単位Ｃレート）から１０Ｃ（単位Ｃレート）の範囲の電量地となる。セル型式が型式Ｂの製品の場合は、セル型式Ｂの行に記録されている放電電流値となる。

コンピュータ５００がステップＳ５５６で、内部短絡を生じた電池セル１３２の放電電流値をセル制御回路２１２へ送信する。セル制御回路２１２は図５のステップＳ６６０から実行をステップＳ６６２に移し、放電電流値を受信して一時的に保持し、ステップＳ６６４で放電回路２２２に放電値をセットする。放電回路２２２は指示された放電電流値で電池セル１３２に蓄えられた電力を放電により放出する。その後セル制御回路２１２はステップＳ６６６で、割り込み要求により中断された位置に戻り以前の制御を続ける。実験では、０．１Ｃ程度の放電電量で蓄えられた電池セル１３２の電力を放出することで、発火を抑制することができた。

図３で、ステップＳ５５６の実行の後、危険度のランクに応じた警告をステップＳ５５８で行う。次にステップＳ５６０で発火が回避できたかどうかを判断する。図６の制御７２２で説明したごとく、電池セル１３２の温度が鎮静化判断基準幅Ｔ３を超えて低下し、しかも温度上昇が温度上昇値Ｔ２度を超えていない場合に発火を回避できたとして、ステップＳ６１０で退避運転モードに入る。このステップＳ６１０の内容は既に図６で説明した、制御７２４や制御７２８、制御７２６で説明した制御である。

ステップＳ５６０で発火が鎮静化していない場合、ステップＳ５６４であらたなデータをセル制御回路２１２に指示してセル制御回路２１２から新たな計測結果を受け取り、ステップＳ５６６で発火回避困難かどうかを判断する。図６で説明した電池セル１３２の温度上昇値Ｔ２度を超えたかどうかを判断し、電池セル１３２の温度上昇値Ｔ２度を超えていない場合、出火回避の制御中と判断して、再びステップＳ５５５を実行する。ステップＳ５５５で危険度のランクが高くなった場合に、図７に示す第４メモリ装置８０に基づいて、放電回路２２２の放電電流値を増加させる指示をステップＳ５５６でセル制御回路２１２に対して行う。このように放電電流を制御することで、実験では多くのケースで発火を回避することができた。

ステップＳ５６６の実行で電池セル１３２の温度上昇幅が図６に示す温度上昇値Ｔ２度を超えた場合、発火の回避が困難であるとして、実行がステップＳ５７０に移る。ここで発火の危険性を警告するとともに、車両から退避するように指示を出す。さらに最後の手段として電池セル１３２の端子間を短絡する。

上述したように繰り返しの実験において、微細な内部短絡では、Ｃレート値で０．０１Ｃから０．５Ｃの一定電流で放電回路２２２により放電し、内部短絡が検知された電池セル１３２の蓄積電荷を放出ことにより、ほぼ発火に至るのを回避できた。わずかな内部短絡の状態で、内部短絡状態を検知できることが理想である。この時の放電電流は図７に列９００の危険度ランク１の列９０２に示すとおりである。また内部短絡の検知がやや遅れても、危険度ランク２の列９１２に示す放電電流を流すことにより、ほぼ発火を回避することができた。

電池セル１３２の中には使用年月の長いものもある。この場合、比較的短時間に内部短絡電流が増加し、発火に至り易い。しかし、危険度３の列９２２に示す電流を流すことで発火が避けられる割合が増大する。好ましくは安全性の点から危険度ランク１の列９０２の値で放電回路２２２により蓄積電荷を放出することが最も望ましく、次に危険度ランク２の列９１２に記載の値で放電回路２２２により蓄積電荷を放出することが望ましい。

上述の実施例では、発火を回避できたことを検知して、回路の診断を行い、異常な回路を含む２次電池制御装置１１０あるいは２次電池制御装置１２０を電気負荷に繋がる電力線３２や電力線３４から速やかに切り離し、逆に正常な２次電池制御装置１１０あるいは２次電池制御装置１２０のみを電力線３２や電力線３４に接続して、安全な場所絵の移動を行う。

上記実施例は、車両を走行させる走行用電動機の制御として説明したが、リチウムイオン２次電池セルの診断や寿命予測装置にも同様に本願発明は適用可能である。

１０：電源
２０：交流直流変換器
３０：直流交流変換器
３２：電力線
３４：電力線
４０：走行用電動機
５０：統合制御装置
５２：バス
６０：第１メモリ装置
６４：第２メモリ装置
７０：第３メモリ装置
８０：第４メモリ装置
９０：警報回路
９５：入出力回路
１００：２次電池管理装置
１１０：２次電池制御装置
１２０：２次電池制御装置
１２２：開閉器
１２４：開閉器
１３２：電池セル
１３４：電池セル
１３８：電池セル
１４０：充放制御回路
１５２：DC／DC変換器
１５８：DC／DC変換器
１６２：計測回路
１６８：計測回路
１７２：充放電回路
２１２：セル制御回路
２１４：データ用メモリ
２２２：放電回路
２３０：充電回路

Claims

電力を蓄えるための複数のリチウムイオン２次電池のそれぞれの端子電圧や充放電電流値や温度を計測するための計測回路と、
演算および制御を行うための制御回路と、
前記複数のリチウムイオン２次電池のそれぞれに対応して設けられ、対応する前記リチウムイオン２次電池にそれぞれ電流を供給する複数の充電回路と、
前記リチウムイオン２次電池のそれぞれに蓄えられた電力を放電するためにそれぞれの前記リチウムイオン２次電池に対応して設けられた複数の放電回路と、を有し、
前記制御回路は、前記リチウムイオン２次電池の前記計測回路による計測結果に基づく値と、前記リチウムイオン２次電池の内部短絡状態を検知するための基準値と、を比較して、前記リチウムイオン２次電池の内部短絡状態の発生を検知し、
前記制御回路は、前記複数のリチウムイオン２次電池の内、前記内部短絡状態が検知されたリチウムイオン２次電池に対応して設けられた放電回路を動作させて、前記内部短絡状態が検知された前記リチウムイオン２次電池に蓄えられた電力を放電する、ことを特徴とする、リチウムイオン２次電池の安全性維持制御装置。
前記内部短絡状態が検知された前記リチウムイオン２次電池に対応して設けられた前記放電回路の放電電流は、０．０１Ｃから１０Ｃの範囲の値であることを特徴とする、請求項１に記載のリチウムイオン２次電池の安全性維持制御装置。
前記内部短絡状態が検知された前記リチウムイオン２次電池に対応して設けられた前記放電回路の放電電流は、０．０１Ｃから１Ｃの範囲の値であることを特徴とする、請求項１に記載のリチウムイオン２次電池の安全性維持制御装置。
前記内部短絡状態が検知された前記リチウムイオン２次電池に対応して設けられた前記放電回路の放電電流は、０．０１Ｃから０．５Ｃの範囲の値であることを特徴とする、請求項１に記載のリチウムイオン２次電池の安全性維持制御装置。
前記内部短絡状態が検知された前記リチウムイオン２次電池の危険度について複数のランクを設け、前記計測回路で計測した前記計測結果に基づく値により前記複数のランクから対応するランクを決定し、前記危険度の前記決定した対応するランクに基づき、前記内部短絡状態が検知された前記リチウムイオン２次電池に対応して設けられた前記放電回路の前記放電電流の値を決定することを特徴とする、請求項１乃至請求項４の内の一に記載のリチウムイオン２次電池の安全性維持制御装置。
リチウムイオン２次電池の型式に対応して、内部短絡状態が発生した場合の放電電流の値をあらかじめ記憶しておくメモリ装置を有し、
前記内部短絡状態の発生の検知に基づき、前記制御回路は、前記内部短絡状態が検知された前記リチウムイオン２次電池の前記型式に基づいて前記メモリ装置から放電電流の値を読み出し、
前記制御回路は、前記内部短絡状態の発生が検知された前記リチウムイオン２次電池に対応して設けられている前記前記放電回路の前記放電電流の値を決定することを特徴とする、請求項１乃至請求項５の内の一に記載のリチウムイオン２次電池の安全性維持制御装置。
前記内部短絡が検知された前記リチウムイオン２次電池の表面温度を前記計測回路で計測し、計測した前記表面温度の値があらかじめ定めていた減少幅を超えて減少したことに基づいて、前記制御回路は、前記内部短絡による発火が回避されたことを判断することを特徴とする、請求項１乃至請求項６の内の一に記載のリチウムイオン２次電池の安全性維持制御装置。