JP5489797B2 - 電池システム - Google Patents
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Description
本発明の電池システムは、略箱状の電池収容ケースと、複数の電極板が積層されて構成された積層体、及び該積層体を収容するセルケースとを有し、該セルケースの前記積層体の積層方向に対向する第一の側面の少なくとも一方、及び、前記積層方向と直交する方向に対向する第二の側面の少なくとも一方を、前記電池収容ケース壁面、または、電池収容ケース区画板に対向させるようにしてそれぞれ該電池収容ケース内部に収容された単電池と、前記第一の側面と、該第一の側面に対向する電池収容ケース壁面または電池収容ケース区画板との第一の離間距離、及び、前記第二の側面と、該第二の側面に対向する電池収容ケース壁面または電池収容ケース区画板との第二の離間距離をそれぞれ検出する離間状態検出手段と、該離間状態検出手段による検出結果に基づいて、前記第一の離間距離と前記第二の離間距離との両方が小さくなった場合に、対応する前記単電池が内圧異常であると判定する制御部とを備えることを特徴としている。
なお、ここでいう介装とは、圧電素子が第一の側面または第二の側面と、対向する壁面との間に配されていることをいい、必ずしも両者に接触して挟み込まれた状態であることには限られず、隙間が形成されていても良い。
本発明の実施形態を図1から図10に基づいて説明する。図1から図10は、この実施形態の電池システム1を示している。図1に示すように、この実施形態の電池システム1は、複数の単電池である二次電池2から構成された組電池20と、組電池20を監視、制御する制御部であるBMS(Battery Management System)30とを有する。本実施形態では、組電池20は、複数の二次電池2から構成された電池モジュール21を複数組備えている。具体的には、二つの電池モジュール21a、21bを備えている。そして、電池モジュール21aは、四つの二次電池2(2a、2b、2c、2d)によって構成されている。同様に、電池モジュール21bも、四つの二次電池2(2e、2f、2g、2h)によって構成されている。そして、組電池20は、電力負荷40と接続されていて充放電を行うことが可能である。また、BMS30は、本電池システム1が電源として搭載された上位システム100における制御装置41と接続されていて、各種信号の入出力を行うことが可能であるとともに、制御装置41に各二次電池2に関する情報を出力し、制御装置41を介して表示部42に当該二次電池2に関する情報を表示して、使用者に報知することが可能となっている。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図12から図19は、本発明の第2の実施形態を示したものである。なお、この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
具体的には、離間状態検出手段65は、上記隙間に検出光Lを投光する光源66と、光源66から各隙間に投光された検出光Lの光量を検出する第一の光量検出器67及び第二の光量検出器68とを有する。ここで、電池収容ケース区画板23の互いに交差する位置、すなわち二次電池2の配列の略中心において、各二次電池2の高さ方向Zに略中央となる位置に光源66が嵌め込まれている。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。図20から図23は、本発明の第3の実施形態を示したものである。なお、この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。図24から図26は、本発明の第4の実施形態を示したものである。なお、この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
離間状態検出手段81は、図20に示す光源66及び光量検出器67、68を備える点で、第3の実施形態の離間距離検出手段71と同様の構成であるが、各二次電池2の第一の側面52及び第二の側面54のそれぞれと電池収容ケース区画板壁面23aとの間に設けられ、光源66からの検出光Lを光量検出器67、68へ向かって透過させる光透過部材83の構造が異なっている。
2 二次電池
3 電極板
3A 正極板
3B 負極板
3a 正極タブ
3b 負極タブ
4 積層体
5 セルケース
6 電極端子
6A 正極端子
6B 負極端子
6a ネジ穴
7 セパレータ
20 組電池
21 電池モジュール
22 電池収容ケース
22A 電池収容部
22B 基板収容部
22a 電池収容ケース壁面
23 電池収容ケース区画板
23a 電池収容ケース区画板壁面
24 離間状態検出手段
24a 第一の圧電素子(離間状態検出手段)
24b 第二の圧電素子(離間状態検出手段)
25 バスバー
25a 貫通孔
26 固定用ボルト
27 温度計測端子
28 第一の電圧計測端子
29 第二の電圧計測端子
30 BMS
32 CMU
33 BMU
33a 検出信号取得部
33b 離間距離評価部
33c 内圧異常判定部
33d 警告対象出力部
40 電力負荷
41 制御装置
42 表示部
51、52 第一の側面
53、54 第二の側面
55 上端面
56 角部
60 電池システム
65 離間状態検出手段
66 光源
67 第一の光量検出器
68 第二の光量検出器
70 電池システム
71 離間状態検出手段
72 光透過部材
72a 空隙
80 電池システム
81 離間状態検出手段
82 漏液検出手段
83 光透過部材
83a 空隙
84 弾性部
85 電極部
86、87 導電板
88 絶縁板
89 導電検出器
100 上位システム
Claims (5)
- 略箱状の電池収容ケースと、
複数の電極板が積層されて構成された積層体、及び該積層体を収容するセルケースと、を有し、該セルケースの前記積層体の積層方向に対向する第一の側面の少なくとも一方、及び、前記積層方向と直交する方向に対向する第二の側面の少なくとも一方を、前記電池収容ケース壁面、または、電池収容ケース区画板に対向させるようにしてそれぞれ該電池収容ケース内部に収容された単電池と、
前記第一の側面と、該第一の側面に対向する電池収容ケース壁面または電池収容ケース区画板との第一の離間距離、及び、前記第二の側面と、該第二の側面に対向する電池収容ケース壁面または電池収容ケース区画板との第二の離間距離をそれぞれ検出する離間状態検出手段と、
該離間状態検出手段による検出結果に基づいて、前記第一の離間距離と前記第二の離間距離との両方が小さくなった場合に、対応する前記単電池が内圧異常であると判定する制御部とを備えることを特徴とする電池システム。 - 請求項1に記載の電池システムにおいて、
前記離間状態検出手段は、前記第一の側面及び前記第二の側面と、それぞれに対向する電池収容ケース壁面または電池収容ケース区画板との間に介装された圧電素子であることを特徴とする電池システム。 - 請求項2に記載の電池システムにおいて、
前記圧電素子は、前記電池収容ケース壁面、または、電池収容ケース区画板に取り付けられていることを特徴とする電池システム。 - 請求項1に記載の電池システムにおいて、
前記離間状態検出手段は、前記第一の側面及び前記第二の側面のそれぞれで、一辺側から他辺側へ向かって、対向する電池収容ケース壁面または電池収容ケース区画板との間に検出光を投光する光源と、
前記第一の側面及び前記第二の側面のそれぞれの他辺側に設けられ、前記検出光の光量を検出する光量検出器と、を有することを特徴とする電池システム。 - 請求項4に記載の電池システムにおいて、
前記離間状態検出手段は、前記光源と前記光量検出器との間で、対応する前記第一の側面または前記第二の側面と、対向する電池収容ケース壁面、または、電池収容ケース区画板との間に介装され、前記検出光を透過可能な空隙を有するとともに、弾性的に収縮可能な光透過部材を有することを特徴とする電池システム。
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