JP6722382B2 - 組電池ユニットの検査方法および検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、組電池ユニットの検査方法および検査装置に関する。

特開２００６−２９４３３６号公報には、各電池に冷媒を供給する管路部材が取付けられた冷却装置を有する組電池ユニット（同公報では「電池パック」と称されている。）が開示されている。同公報で開示される組電池ユニットでは、管路部材として、冷媒を供給する内部吸気ダクトと、冷媒を排出する内部排気ダクトとが筐体に組み込まれている。

特開２００６−２９４３３６号公報

冷媒を供給する管路部材が取付けられた冷却装置を有する組電池ユニットでは、冷却装置が正しく機能しない事象が生じうる。冷却装置が正しく機能しない事象としては、例えば、製造工程において、管路部材が取付けられていない場合や、管路部材が正しく取付けられていない場合や、管路の一部にゴミが詰まって管路部材が正しく機能しないような場合などが挙げられる。本発明者は、冷媒を供給する管路部材が取付けられた冷却装置を有する組電池ユニットについて、冷却装置が正しく機能するか否かについて、検査する検査方法を提案する。

ここで提案される検査方法の一実施形態では、複数の電池が電気的に接続された組電池と、組電池の各電池に対して冷媒が供給されるように配置された管路部材とを備えた組電池ユニットを検査対象としている。この検査方法は、以下の工程Ａ〜Ｃを含んでいる。ここで、工程Ａは、管路部材に冷媒を供給しつつ、組電池を予め定められた条件で充電する。工程Ｂは、工程Ａ中に時間毎に各電池の温度情報を取得する。工程Ｃは、工程Ｂで取得された温度情報に基づいて前記各電池の温度のうち、同時刻における最も高い温度と最も低い温度との差ｄｔが、予め定められた温度ｔｘ以上か否かを判定する。この検査方法によれば、管路部材の不具合を検出できる。

工程Ａでは、管路部材に冷媒が供給された後で、組電池への充電が開始されてもよい。これによって、組電池の冷却が先にスタートされ、充電開始前の各電池の温度差が小さくなる。これによって、検査精度が向上する。

また、工程Ａにおける充電は、組電池ユニットが組立てられた後、出荷される前に行われてもよい。この場合、出荷される前は、組電池ユニットの各電池が劣化する前であるので、充電による温度上昇の傾向が各電池で大凡同じである。このため、管路部材の不具合がより精度よく検査できる。かかる観点において、例えば、工程Ａにおける充電が、組電池への最初の充電であってもよい。この場合、組電池ユニットの各電池が新しい状態であり、さらに精度よく検査できる。

また、工程Ｃにおける温度ｔｘは、１．７℃以上２．３℃以下の範囲から設定されていてもよい。検査が行われる際の温度環境や検査対象となる組電池ユニットの初期温度が異なっていても、管路部材に不具合がなく正常である場合には、各電池の温度上昇のばらつきは１．２℃程度に抑えられる。これに対して、管路部材に不具合がある場合には、各電池の温度上昇のばらつきは３℃程度になる。このため、工程Ｃにおける温度ｔｘは、１．７℃以上２．３℃以下の範囲の中から設定されていることによって、管路部材に起因する異常が精度よく検出されうる。

また、組電池の各電池について、充電に応じて変化する情報のうち、温度以外の情報に基づいて組電池の異常を検出する工程Ｄを備えていてもよい。この工程Ｄによって、管路部材の異常をより精度よく検出できるようになる。

組電池ユニットの各電池は、例えば、ニッケル水素二次電池であってもよい。つまり、各電池がニッケル水素二次電池である組電池ユニットは、充電に伴う温度上昇が顕著であり、上記検査方法により、管路部材の異常が精度よく検出されうる。

ここで、検査対象となる組電池ユニットは、管路部材に冷媒を供給する冷媒供給装置を備えていてもよい。この場合、工程Ａでは、冷媒供給装置によって管路部材に冷媒が供給されるとよい。これによって、ここで提案される検査方法は、管路部材に起因する異常のみならず冷媒供給装置に起因する不具合についても検出できる。

また、ここで提案される検査装置は、組電池の各電池に取付けられた温度計と、組電池に接続された充電器と、異常検出器とを備えている。異常検出器は、第１処理部〜第３処理部を備えている。ここで、第１処理部は、管路部材に冷媒を供給しつつ、充電器によって組電池を予め定められた条件で充電する。第２処理部は、第１処理部による処理中に時間毎に、温度計から各電池の温度情報を取得する。第３処理部は、第２処理部において取得された温度情報に基づいて各電池の温度のうち、同時刻における最も高い温度と最も低い温度との差ｄｔが、予め定められた温度ｔｘ以上か否かを判定する。かかる検査装置によれば、管路部材の不具合を検出できる。

図１は、組電池ユニット１０の検査方法を具現化した検査装置３０を示す模式図である。 図２は、組電池１１の温度分布を模式的に示すグラフである。 図３は、充電効率の分布を模式的に示すグラフである。 図４は、組電池１１の温度分布を模式的に示すグラフである。 図５は、検査方法のフローチャートである。

以下、ここで提案される組電池ユニットの検査方法について一実施形態を説明する。

《組電池ユニット１０》
図１は、組電池ユニット１０の検査方法を具現化した検査装置３０を示す模式図である。この実施形態では、ここで検査対象としての組電池ユニット１０は、図１に示すように、組電池１１と、管路部材１２と、冷媒供給装置１３とを備えている。

〈組電池１１〉
組電池１１は、複数の電池１１ａが電気的に接続されている。組電池１１の構成は、特に言及されない限りにおいて限定されない。図１に示す形態では、複数の電池１１ａは、同型の角型電池であり、最も広い平坦面が対向するように一列に重ねられている。組電池１１の各電池１１ａの端子は、電気的に接続されており、各電池１１ａが１つの電池であるように機能する。図示は省略するが、複数の電池１１ａの間には、スペーサが介在していてもよい。また、複数の電池１１ａは、重ねられた状態で拘束されていてもよい。

〈管路部材１２〉
管路部材１２は、組電池１１の各電池１１ａに冷媒を供給するための管路を備えている。この実施形態では、図１では図示が簡略化されているが、管路部材１２は、例えば、重ねられた複数の電池１１ａの第１の側面に沿って配置された供給管路１２ａと、電池１１ａの第１の側面とは反対側の電池１１ａの第２の側面に沿って配置された排出管路１２ｂとを備えている。供給管路１２ａは、複数の電池１１ａの各セル間（隣り合う電池１１ａの間）に冷媒を通すように複数の開口を有している。電池１１ａの第１の側面とは反対側の電池１１ａの第２の側面に配置された排出管路１２ｂは、セル間を通過した冷媒を回収する。かかる管路部材１２は、一例が例示されているが、組電池１１の各電池１１ａの形状および配置によって、適宜に変更されうる。管路部材１２は、組電池１１の各電池１１ａに大凡均一に冷媒が供給され、組電池１１の各電池１１ａが大凡均一に冷却されうる構造を備えているとよい。組電池１１は、かかる管路部材１２を含めてパックされ、あるいは、筐体に収められていてもよい。このような構造および機能を奏する管路部材１２は、例えば、特許文献１に開示されている。

〈冷媒供給装置１３〉
冷媒供給装置１３は、管路部材１２に冷媒を供給する装置である。ここで、冷媒としては、例えば、空気が簡便に用いられうる。冷媒として、空気を用いる場合には、冷媒供給装置１３には、送風機が用いられる。なお、この実施形態では、組電池ユニット１０は、冷媒供給装置１３を備えているが、組電池ユニット１０の構成はかかる形態に限定されない。例えば、冷媒供給装置１３は、組電池ユニット１０に含まれない外部装置あるいは検査装置３０の一部であってもよい。つまり、冷媒供給装置１３は、検査時に管路部材１２に接続される装置であってもよい。

ここでは、主として以下のような事象が組電池ユニット１０の不具合として検出されうる。
１．管路部材１２が組電池１１に正しく装着されておらず、冷媒が適切に組電池１１の各電池１１ａに供給されていない。例えば、供給管路１２ａの一部が組電池１１から外れている。
２．管路部材１２にゴミが詰まっており、冷媒が一部で流れない、あるいは、流量が著しく少ない。このような場合、冷媒が流れない部位において、電池１１ａの温度が高くなる傾向がある。
３．管路部材１２が取付けられていない。
４．冷媒供給装置１３の故障によって、管路部材１２に冷媒が供給されない。つまり、この実施形態では、組電池ユニット１０に冷媒供給装置１３が含まれている。この場合、冷媒供給装置１３に起因する不具合も検出されうる。

なお、供給管路１２ａの一部が組電池１１から外れている場合や、管路部材１２にゴミが詰まっている場合などは、例えば、レーザーセンサーなどを工夫すれば、検出可能である。しかし、組電池ユニット毎にレーザーセンサーの配置を工夫する必要があり、また、設置スペースにも制約がある。このため、実用化が煩雑であり、上記の不具合を精度良く検出することは難しい。以下、ここで提案される検査方法および検査方法を具現化する検査装置３０を説明する。

《検査装置３０》
検査装置３０は、温度計３１と、充電器３２と、異常検出器３３とを備えている。

〈温度計３１〉
温度計３１は、組電池１１の各電池１１ａに取付けられており、各電池１１ａの温度を測定する装置である。また、温度計３１は、検査装置３０用に取付けられていてもよいが、それに限定されない。例えば、組電池１１が、各電池１１ａの温度を監視しつつ使用される場合においては、当該使用時の監視用に各電池１１ａに温度計３１が取付けられる。このような場合には、各電池１１ａに取付けられた温度計３１は、検査装置３０に利用できる。

〈充電器３２〉
充電器３２は、組電池１１に接続され、組電池１１を充電する装置である。組電池１１の各電池１１ａは、大凡均等に充電されうる。

〈異常検出器３３〉
この実施形態では、異常検出器３３は、冷媒供給装置１３、温度計３１および充電器３２に電気的に接続されている。異常検出器３３は、記憶装置と演算装置を備えており、予め記憶されたプログラムに沿って所定の処理を行う。例えば、異常検出器３３は、温度計３１から各電池１１ａの温度情報を取得するとともに記憶する。また、異常検出器３３は、冷媒供給装置１３と充電器３２を制御する。

異常検出器３３は、冷媒供給装置１３によって管路部材１２に冷媒を供給するとともに、充電器３２によって組電池１１を予め定められた条件で充電する。異常検出器３３は、当該充電中に時間毎に、温度計３１から各電池１１ａの温度情報を取得する。そして、取得した温度情報に基づく各電池１１ａの温度のうち、同時刻における最も高い温度と最も低い温度との差ｄｔが、予め定められた温度ｔｘ以上か否か（ｄｔ≧ｔｘ）を判定する。異常検出器３３は、かかる判定処理によって組電池ユニット１０の異常を検出することができる。

なお、ここで、「同時刻における最も高い温度と最も低い温度との差ｄｔ」について、各電池１１ａの温度が測定された時刻が、厳密には、ずれていても、ここでは「同時刻」として扱われうる。例えば、異常検出器３３において、同じタイミングで（つまり「同時刻」として）記録された各電池１１ａの温度情報に基づく各電池１１ａの温度は、温度が測定された実際の時刻が、厳密には、ずれていても、「同時刻」における各電池１１ａの温度とされる。より具体的には、異常検出器３３（コンピュータ）の処理上の問題で、各電池１１ａの温度情報を取得した時刻がずれている場合でも、ここでは、「同時刻」として取り扱われうる。つまり、「同時刻」とは、組電池１１の各電池１１ａに生じる温度のばらつきを評価するための時刻であり、各電池１１ａの温度が測定された時刻が大凡揃っていればよい。このため、各電池１１ａに生じる温度のばらつきを評価するとの目的が実質的に実現されればよく、その限りにおいて「同時刻」は厳密に時刻が同じであることは要求されない。本明細書において、「同時刻」は、上記の解釈で用いられている。ここで提案される検査方法の工程Ｃにおける「同時刻」も同様に解釈されうる。

〈異常検出プロセス〉
以下に、この検査装置３０の異常検出プロセスを説明する。異常検出器３３は、冷媒供給装置１３によって管路部材１２に冷媒を供給するとともに、充電器３２によって組電池１１を予め定められた条件で充電する。この場合、充電器３２によって組電池１１の各電池１１ａは大凡均等に充電される。均等に充電される組電池１１の各電池１１ａの温度には、ばらつきが生じうる。

例えば、図２は、組電池１１の温度分布を模式的に示すグラフである。図２は、図１に示すように電池１１ａが一列に重ねられた方向と対応するグラフの横軸に沿って各電池１１ａの温度が順にプロットされている。図２中、白塗りのプロットは、組電池１１の充電前の温度分布を示している。図２中の黒塗りのプロットは、管路部材１２が機能しない組電池１１の充電中の温度分布を示している。

図２では、便宜上、横軸に沿って１０個のプロットが配置されている。図２では、組電池１１において重ねられた電池１１ａから満遍なく１０個の電池を選択し、その温度を、電池１１ａを重ねた方向と対応する横軸に沿って順にプロットしている。従って、図２の横軸の中央部のプロットは、組電池１１の中央部に配置された電池１１ａの温度であり、横軸の両端のプロットは、組電池１１の両端部に配置された電池１１ａの温度である。

図２に黒塗りのプロットで示されるように、充電中、組電池１１の中央部に組み込まれた電池１１ａの温度は、組電池１１の両端に組み込まれた電池１１ａよりも高くなる傾向がある。図１に示すように、複数の電池１１ａが一列に重ねられている場合、組電池１１の両端に組み込まれる電池では、熱が放出されやすい。これに対して、組電池１１の中央部に組み込まれる電池では熱がこもりやすい。組電池の構造は種々あるが、組電池１１の中央部に配置される電池１１ａと組電池１１の端部に配置される電池１１ａとでは、充電時の温度上昇に差が生じる場合がある。

このような温度のばらつきは、充電効率の差を招く。図３は、充電効率の分布を模式的に示すグラフである。図３中、白塗りのプロットは、電池１１ａの温度にばらつきがない場合の充電効率の分布を示している。図３中の黒塗りのプロットは、図２のように温度にばらつきが生じた場合の各電池１１ａの充電効率の分布を示している。図３の黒塗りのプロットで示されているように、充電中、組電池１１の中央部に配置された電池１１ａの充電効率は悪くなる。これは、充電によって、組電池１１の中央部に配置された電池１１ａの温度が端部に配置された電池１１ａよりも高くなったことに起因している。

図４は、組電池１１の温度分布を模式的に示すグラフである。図４中の黒塗りのプロットは、管路部材１２が機能している組電池１１の充電中における電池１１ａの温度分布を示している。図４中の白塗りのプロットは、組電池１１の充電前における電池１１ａの温度分布を示している。管路部材１２が適切に機能している場合には、組電池１１の各電池１１ａが大凡均一に冷却されるので、図４に示すように、各電池１１ａの温度のばらつきが小さくなる。このように温度のばらつきが小さいと充電効率の差も小さくなる。

異常検出器３３は、主として管路部材１２が適切に機能しているか否かを検出する。異常検出器３３は、以下の第１処理部〜第３処理部３３ａ〜３３ｃを備えている。

第１処理部３３ａは、管路部材１２に冷媒を供給しつつ、充電器３２によって組電池１１を予め定められた条件で充電する。この実施形態においては、第１処理部３３ａでは、冷媒供給装置１３によって管路部材１２に冷媒が供給され、組電池１１は冷却されつつ充電される。

第２処理部３３ｂは、第１処理部３３ａによる処理中に時間毎に、温度計から各電池１１ａの温度情報を取得する。第２処理部３３ｂでは、例えば、異常検出器３３を構成する記憶装置に、各電池１１ａの温度が時間毎に記憶されるとよい。

第３処理部３３ｃは、第２処理部３３ｂにおいて取得された温度情報に基づいて各電池１１ａの温度のうち、同時刻における最も高い温度と最も低い温度との差ｄｔが、予め定められた温度ｔｘ以上か否かが判断される。つまり、第２処理部３３ｂにおいて取得された温度情報に基づいて各電池１１ａの温度のばらつき（ｄｔ）が予め定められた温度ｔｘ以上か否か（ｄｔ≧ｔｘ）を判断している。

なお、この実施形態では、組電池ユニット１０には、冷媒供給装置１３が含まれており、管路部材１２に起因する異常のみならず冷媒供給装置１３に起因する不具合についても検出できる。つまり、上述した一連の処理において、冷媒供給装置１３および管路部材１２が適切に機能している場合には、第１処理部３３ａによって組電池１１は冷却されつつ充電される。このため、図４に示すように、組電池１１の各電池１１ａの温度差は小さく抑えられる。これに対して、冷媒供給装置１３あるいは管路部材１２に不具合がある場合には、組電池１１の各電池１１ａの温度差が大きくなる。例えば、冷媒供給装置１３が故障して管路部材１２に冷媒が適切に供給されない場合や管路部材１２が外れている場合などには、図２に示すように、組電池１１の中央部に配置された電池１１ａの温度が高く検出される。また、図示は省略するが、管路部材１２の一部が詰まっている場合には、一部の電池１１ａに冷媒が適切に供給されない。この場合、冷媒が適切に供給されない電池１１ａの温度が上昇する。第３処理部３３ｃでは、第２処理部３３ｂにおいて取得された温度情報に基づいて各電池１１ａの温度のばらつき（ｄｔ）が予め定められた温度ｔｘ以上か否か（ｄｔ≧ｔｘ）を判断している。この結果、組電池１１の中央部に配置された電池１１ａの温度が端部に配置された電池１１ａの温度よりも著しく高くなった場合（図２参照）や、組電池１１の一部の電池の温度が他の電池の温度よりも著しく高くなった場合に、組電池ユニット１０が「異常あり」として検出されうる。

〈フローチャート〉
図５は、異常検出器３３で具現化されている組電池ユニットの検査方法のフローチャートである。なお、ここで挙げるフローチャートは、組電池ユニットの検査方法の一例に過ぎず、特に言及されない限りにおいて、ここで提案される組電池ユニットの検査方法のフローチャートは、図５のフローチャートに限定されない。

異常検出器３３は、まず組電池１１の冷却を開始する（Ｓ１０１）。図１に示す形態では、異常検出器３３は、冷媒供給装置１３を起動させ、管路部材１２に冷媒を供給する。例えば、冷媒供給装置１３が送風機である場合、管路部材１２に空気が供給される。これにより、冷媒供給装置１３および管路部材１２が適切に機能する場合には、組電池１１の各電池１１ａの冷却が開始される。また、異常検出器３３は、予め定められた条件で冷媒供給装置１３を動作させるとよい。例えば、冷媒供給装置１３が送風機である場合には、送風機の出力が予め定められているとよい。

次に、異常検出器３３は、各電池１１ａの温度を測定開始する（Ｓ１０２）。このように、異常検出器３３は、充電が開始される前に、組電池１１の各電池１１ａの温度情報を取得することを開始する。これにより、充電が開始された後の組電池１１の各電池１１ａの温度が確実に取得される。なお、この実施形態では、充電が開始される前に各電池１１ａの温度情報を取得することが開始されているが、異常検出器３３は、冷却が開始される前に各電池１１ａの温度情報を取得することを開始してもよい。

異常検出器３３は、組電池１１の充電を開始する（Ｓ１０３）。異常検出器３３は、充電器３２によって予め定められた条件で充電するとよい。予め定められた充電の条件は、例えば、定電流で予め定められた時間充電するものであるとよい。

このフローチャートの処理では、管路部材１２に冷媒が供給された後で（つまり、冷却が開始された後で）、組電池１１への充電が開始される。この場合、先に組電池１１の冷却をスタートさせることによって、冷媒供給装置１３および管路部材１２が正常に機能している場合には、各電池１１ａが先に冷やされる。これによって冷却開始前に何らかの要因で各電池１１ａの温度差があった場合でも、各電池１１ａの温度差が小さくなる。つまり、充電中に測定された温度差は、充電に起因する温度差となる。このことによって、冷媒供給装置１３および管路部材１２が正常に機能している場合における各電池１１ａの温度差が安定して測定される。この結果、判定処理における閾値の設定が容易になり、検査精度が向上する。

なお、この実施形態では、好ましい形態として、管路部材１２に冷媒が供給された後で（つまり、冷却が開始された後で）、組電池１１への充電が開始されている。ここで提案される検査方法は、この例に限定されない。例えば、冷却と充電が同時でもよい。また、充電に少し遅れて（例えば、１秒程度遅れて）冷却が開始されてもよい。

異常検出器３３は、Ｓ１０２の処理において温度測定が開始されているので、Ｓ１０３による充電中に温度計３１から各電池１１ａの温度情報が取得される。ここで、各電池１１ａの温度情報は、異常検出器３３の記憶装置に時間毎に記憶される。次に、異常検出器３３は、取得された温度情報に基づいて最も高い温度と最も低い温度との差ｄｔが、予め定められた温度ｔｘ以上か否か（ｄｔ≧ｔｘ）を判定する（Ｓ１０４）。つまり、Ｓ１０４の判定処理では、充電が開始された後に取得された温度情報に基づいて、各電池１１ａの温度のうち同時刻における最も高い温度と最も低い温度との差ｄｔが、予め定められた温度ｔｘ以上か否かを判定する。

そして、Ｓ１０４の判定処理において、各電池１１ａのうち最も高い温度と最も低い温度との差ｄｔが、予め定められた温度ｔｘ以上（ｄｔ≧ｔｘ）である場合（Ｙ）には、「異常あり」として異常が検出される（Ｓ１０５）。この場合、異常検出器３３は、充電を終了させて（Ｓ１０６）、検査を終了するとよい。また、Ｓ１０４の判定処理において、各電池１１ａのうち最も高い温度と最も低い温度との差ｄｔが、予め定められた温度ｔｘ以上（ｄｔ≧ｔｘ）でない場合（Ｎ）には、充電が終了したか否かが判定される（Ｓ１０７）。充電が終了していない場合（Ｎ）には、次の時刻で取得された各電池１１ａの温度情報に基づいて、上述したＳ１０４の判定処理が行われる。また、充電が終了している場合（Ｙ）には、「異常なし」とされる（Ｓ１０８）。異常検出器３３は、Ｓ１０４の判定処理において、「異常あり」とされるか、予め定められた充電が終了するまで、Ｓ１０４の判定処理が繰り返される。

〈検査のタイミング〉
ここでは、組電池ユニット１０の管路部材１２に異常があることを検出することが目的とされている。また、組電池１１の各電池１１ａが一定の条件で充電された場合に、充電に伴って各電池１１ａが大凡同じ条件で発熱することが前提とされている。このため、この検査は、組電池ユニット１０が組立てられた後、出荷される前に行われるとよい。つまり、この検査は、組電池ユニット１０が出荷される前の検査に適している。組電池ユニット１０が出荷される前であれば、組電池ユニット１０の各電池１１ａの使用状態が管理でき、予め定められた条件の充電に対して組電池１１の各電池１１ａがどのような温度になるかが想定できるからである。つまり、出荷前は、組電池ユニット１０の各電池１１ａが劣化する前であるので、充電による温度上昇の傾向が各電池１１ａで大凡同じである。このため、管路部材１２の不具合がより精度よく検査できる。

ここで、組電池１１および組電池ユニット１０が出荷される前とは、充電時の各電池１１ａの温度が予測可能な程度に、組電池１１の使用状態が工場などで管理されている状態をいう。例えば、組電池ユニット１０が車両に搭載されて出荷される場合においては、充電時の各電池１１ａの発熱が予測可能な程度に管理できることを条件に、車両が工場から出荷される前を、組電池１１または組電池ユニット１０の出荷前としてもよい。このように、組電池ユニットは、工場などで管理されており、充電時の各電池１１ａの温度が予測可能な状態を出荷前とすることができる。充電時の各電池１１ａの温度が予測可能な状態で、ここで提案される検査が行われることによって、冷媒供給装置、管路部材の不具合がより精度よく検査できる。例えば、異常検出器３３における充電が、組電池への最初の充電であってもよい。

以上のとおり、上記検査装置３０によって具現化されているが、ここで提案される検査方法は、以下の工程Ａ〜Ｃを含んでいる。
工程Ａは、管路部材１２に冷媒を供給しつつ、組電池１１を予め定められた条件で充電する。
工程Ｂは、工程Ａ中に時間毎に各電池１１ａの温度情報を取得する。
工程Ｃは、工程Ｂで取得された温度情報に基づいて各電池１１ａの温度のうち、同時刻における最も高い温度と最も低い温度との差ｄｔが、予め定められた温度ｔｘ以上か否かを判定する。
例えば、図５のフローチャートでは、工程Ａは、ステップＳ１０１及びＳ１０３に相当し、工程Ｂは、ステップＳ１０２に相当し、工程Ｃは、ステップＳ１０４に相当する。
この検査方法によれば、上述したように組電池ユニット１０について管路部材１２の異常を検出できる。また、検査対象となる組電池ユニット１０が冷媒供給装置１３を備えている場合には、工程Ａにおいて、組電池ユニット１０の冷媒供給装置１３によって管路部材１２に冷媒を供給するとよい。この場合、管路部材１２に起因する異常のみならず冷媒供給装置１３に起因する不具合についても検出できる。

本発明者の知見によれば、工程Ａの充電条件は、例えば、冷却がされていない状態と、冷却が適切に行われている状態とで、組電池１１の各電池１１ａに生じる温度のばらつきに機械的に判別可能な程度の顕著な差が生じうるように定められると良い。組電池１１の各電池１１ａに生じる温度のばらつきは、組電池１１のうち、同時刻において最も高い温度を示す電池１１ａと最も低い温度を示す電池１１ａとの温度差ｄｔとして評価される。また、充電条件は、過度な充電によって電池１１ａが大きく劣化しない程度の条件で設定されるとよい。かかる観点において、工程Ａの充電条件は、例えば、冷却がされていない状態において、組電池１１の各電池１１ａに生じる温度のばらつきが大凡３℃（例えば、当該温度のばらつきが２．８℃以上４℃以下の範囲）となるような充電条件が設定されているとよい。また、かかる条件は、組電池１１および各電池１１ａの構造に応じて適当に定められる。

この場合、工程Ｃで予め定められた温度ｔｘとして、１．７℃以上２．３℃以下の温度範囲から設定されているとよく、例えば、２℃に設定されているとよい。つまり、工程Ｃにおいて、工程Ｂで取得された温度情報に基づいて各電池１１ａの温度のうち、同時刻における最も高い温度と最も低い温度との差ｄｔが、予め定められた温度ｔｘ以上か否かを判定することによって、冷媒供給装置１３または管路部材１２に不具合があることを検出できる。このような条件で試験を行うことによって組電池ユニット１０の各電池１１ａに過度な負担を掛けずに、冷媒供給装置１３または管路部材１２の不具合を検出することができる。

また、上記のような条件であれば、季節による温度環境にも対応可能である。本発明者は、ニッケル水素二次電池が複数（例えば２８個）一列に重ねられた組電池に、冷媒供給装置１３と管路部材１２とが取付けられた組電池ユニット１０を用意して種々試験を行った。なお、ここでは、組電池ユニットについて、図１に示された参照符号が適宜に付されている。表１において、試験例１〜６が例示されている。ここで、試験例１〜３は、ＳＯＣ０％の電池１１ａを用いて組電池１１が組まれている。試験例４〜６は、ＳＯＣ２０％の電池１１ａを用いて組電池１１が組まれている。

試験例１は、試験初期段階の組電池１１の温度が５℃、室温が２０℃であり、日本の冬の工場の試験する環境を想定して試験が行われている。試験例１では、工程Ａにおいて、冷媒供給装置１３としての送風機によって管路部材１２に空気を供給しつつ、３８Ａの定電流充電を４１５秒継続させた。この結果、組電池ユニット１０の電池１１ａの温度のうち最も高い温度と最も低い温度との差ｄｔは、０．６９℃であった。

試験例２は、試験初期段階の組電池１１の温度が２５℃、室温が２５℃であり、日本の春や秋の工場の環境を想定して試験が行われている。試験例２では、工程Ａにおいて、冷媒供給装置１３としての送風機によって管路部材１２に空気を供給しつつ、３８Ａの定電流充電を４２８秒継続させた。この結果、組電池ユニット１０の電池１１ａの温度のうち最も高い温度と最も低い温度との差ｄｔは、１．１８℃であった。同様の条件で、管路部材１２に空気を供給しない場合、当該差ｄｔは２．９８℃であった。

試験例３は、試験初期段階の組電池１１の温度が３５℃、室温が２５℃であり、日本の夏の工場の環境を想定して試験が行われている。試験例３では、工程Ａにおいて、冷媒供給装置１３としての送風機によって管路部材１２に空気を供給しつつ、３８Ａの定電流充電を４２８秒継続させた。この結果、組電池ユニット１０の電池１１ａの温度のうち最も高い温度と最も低い温度との差ｄｔは、１．２０℃であった。

試験例４は、試験初期段階の組電池１１の温度が５℃、室温が２０℃であり、工程Ａにおいて、冷媒供給装置１３としての送風機によって管路部材１２に空気を供給しつつ、３０Ａの定電流充電を５３５秒継続させた。この結果、組電池ユニット１０の電池１１ａの温度のうち最も高い温度と最も低い温度との差ｄｔは、０．８１℃であった。

試験例５は、試験初期段階の組電池１１の温度が２５℃、室温が２５℃であり、工程Ａにおいて、冷媒供給装置１３としての送風機によって管路部材１２に空気を供給しつつ、３８Ａの定電流充電を４２８秒継続させた。この結果、組電池ユニット１０の電池１１ａの温度のうち最も高い温度と最も低い温度との差ｄｔは、１．０７℃であった。

試験例６は、試験初期段階の組電池１１の温度が３５℃、室温が２５℃であり、工程Ａにおいて、冷媒供給装置１３としての送風機によって管路部材１２に空気を供給しつつ、３８Ａの定電流充電を４１５秒継続させた。この結果、組電池ユニット１０の電池１１ａの温度のうち最も高い温度と最も低い温度との差ｄｔは、１．２２℃であった。

この場合、試験例１〜６で、冷媒供給装置１３と管路部材１２に異常のない組電池ユニット１０（正常品）では、組電池ユニット１０の電池１１ａの温度のうち最も高い温度と最も低い温度との差ｄｔの平均値ＡＶＥ（算術平均）は、１．０３℃であった。また、各試験例１〜６の標準偏差σは０．２２５であった。最も大きい温度差は、試験例６の１．２２であった。平均値ＡＶＥに標準偏差σの３倍を加えた値（ＡＶＥ＋３σ）は、大凡１．７０℃であった。冷媒供給装置１３と管路部材１２の異常を検出するために、工程Ｃにおいて予め定められた温度ｔｘは、少なくとも１．７０℃以上であるとよい。また、充電条件は、各電池１１ａに過度な負担がかかるのを防止するため、冷媒供給装置１３と管路部材１２に異常がある組電池ユニット１０（不良品）においても、電池１１ａの温度のうち最も高い温度と最も低い温度との差ｄｔは、３℃前後（例えば、２．８℃以上４℃以下）に設定されることが望ましい。このような充電条件において、工程Ｃにおいて予め定められた温度ｔｘは、２．３℃以下（例えば、２℃）に設定されるとよい。このように工程Ｃにおける予め定められた温度ｔｘを設定することによって、組電池ユニット１０の異常を精度良く検出することができる。

このように検査が行われる際の温度環境や検査対象となる組電池ユニット１０の初期温度が異なっていても、冷媒供給装置１３または管路部材１２に不具合がなく正常である場合には、各電池１１ａの温度上昇のばらつきは１．２℃程度に抑えられる。これに対して、冷媒供給装置１３または管路部材１２に不具合がある場合には、各電池１１ａの温度上昇のばらつきは３℃程度になる。このため、工程Ｃにおける予め定められた温度ｔｘは、１．７℃以上２．３℃以下の範囲の中から設定されていることによって、冷媒供給装置１３または管路部材１２に起因する異常が精度よく検出されうる。

また、この組電池ユニット１０の検査方法は、組電池１１の各電池１１ａについて、充電に応じて変化する情報のうち温度以外の情報に基づいて組電池１１の異常を検出する工程Ｄを、さらに含んでいてもよい。かかる工程Ｄを付加することによって、組電池１１の異常が検出される。これによって、異常検出器３３は、冷媒供給装置１３または管路部材１２の異常を検出しないときでも、組電池１１の異常を検出する場合がある。その場合、冷媒供給装置１３または管路部材１２の異常と、組電池１１の異常とは区別される。このことによって、異常検出器３３により、冷媒供給装置１３または管路部材１２の異常をより精度よく検出できるようになる。

なお、この実施形態では、組電池ユニット１０は、冷媒供給装置１３を備えている。そして、組電池ユニット１０の検査方法は、冷媒供給装置１３または管路部材１２の異常を検出する。組電池ユニット１０は、冷媒供給装置１３を含んでいなくてもよい。つまり、冷媒供給装置１３は、組電池ユニット１０に含まれない外部装置あるいは検査装置３０の一部であってもよい。この場合、冷媒供給装置１３は、検査時に管路部材１２に一時的に接続される。組電池ユニット１０の検査方法は、主として管路部材１２に起因する異常を検知する装置として用いられる。

図５には、かかる任意に付加される工程Ｄが破線で示されている。かかる組電池１１の異常を検出する工程Ｄでは、例えば、異常検出器３３は、組電池１１の各電池１１ａに取り付けられた電圧計（図示省略）を用いて、工程Ａの充電の前後において各電池１１ａの開回路電圧に関する情報を取得する。取得された開回路電圧に関する情報に基づいて各電池１１ａの最も大きい電圧上昇と、最も小さい電圧上昇との差ｄＶを算出する。そして、各電池１１ａの電圧上昇のばらつきｄＶが、予め定められた許容値Ｖｘよりも大きいか否か（ｄＶ＞Ｖｘ）を判定する（Ｓ１１１）。そして、各電池１１ａの電圧上昇のばらつきｄＶが、予め定められた許容値Ｖｘよりも大きい場合（Ｙ）に、組電池１１側の異常として検出する（Ｓ１１２）。各電池１１ａの電圧上昇のばらつきｄＶが、予め定められた許容値Ｖｘよりも大きくない場合（Ｎ）には、「異常なし」と判定される（Ｓ１０８）。このように検査方法は、組電池１１の異常を検出する工程Ｄが付加されていてもよい。また、かかる工程Ｄを含む検査方法を具現化する検査装置３０の異常検出器３３は、組電池１１の各電池１１ａについて、充電に応じて変化する情報のうち、温度以外の情報に基づいて組電池１１の異常を検出するように構成されているとよい。

ここでは、組電池１１の異常を検出する工程Ｄでは、各電池１１ａの開回路電圧が利用されている。組電池１１の各電池１１ａについて、充電に応じて変化する情報のうち、温度以外の情報に基づいて組電池１１の異常を検出しうるものであれば、特に限定されない。

ここで提案される検査方法は、充電時により各電池に発熱が伴う二次電池が用いられた組電池ユニットに好適である。例えば、各電池１１ａがニッケル水素二次電池である組電池ユニット１０が検査対象として好適である。各電池１１ａがニッケル水素二次電池である組電池ユニット１０は、充電に伴う各電池１１ａの温度上昇が顕著であり、上記検査方法により、冷媒供給装置１３または管路部材１２の異常が精度よく検出されうる。

以上、ここで提案される組電池ユニットの検査方法および当該検査方法を具現化した検査装置を説明したが、ここで提案される検査方法および検査方法を行う検査装置は、特に言及されない限りにおいて、上述した実施形態に限定されない。

１０ 組電池ユニット
１１ 組電池
１１ａ 電池
１２ 管路部材
１２ａ 供給管路
１２ｂ 排出管路
１３ 冷媒供給装置
３０ 検査装置
３１ 温度計
３２ 充電器
３３ 異常検出器

Claims (9)

1. 複数の電池が電気的に接続された組電池と、
   前記組電池の各電池に対して冷媒が供給されるように配置された管路部材と
   を備えた組電池ユニットの検査方法であって、
   前記管路部材に冷媒を供給しつつ、前記組電池を予め定められた条件で充電する工程Ａと、
   前記工程Ａ中に時間毎に前記各電池の温度情報を取得する工程Ｂと、
   前記工程Ｂで取得された温度情報に基づいて前記各電池の温度のうち、同時刻における最も高い温度と最も低い温度との差ｄｔが、予め定められた温度ｔｘ以上か否かを判定する工程Ｃと、
   前記差ｄｔが予め定められた温度ｔｘ以上であることに基づいて管路部材の異常を検出する工程と
   を含む、組電池ユニットの検査方法。
2. 前記工程Ａでは、前記管路部材に冷媒が供給された後で、前記組電池への充電が開始される、請求項１に記載された組電池ユニットの検査方法。
3. 前記工程Ａにおける充電は、前記組電池ユニットが組立てられた後、出荷される前に行われる、請求項１または２に記載された組電池ユニットの検査方法。
4. 前記工程Ａにおける充電は、前記組電池への最初の充電である、請求項１から３までの何れか一項に記載された組電池ユニットの検査方法。
5. 前記工程Ｃにおける前記温度ｔｘは、１．７℃以上２．３℃以下の範囲から設定されている、請求項１から４までの何れか一項に記載された組電池ユニットの検査方法。
6. 前記組電池の各電池について、充電に応じて変化する情報のうち、温度以外の情報に基づいて前記組電池の異常を検出する工程Ｄを備えた、請求項１から５までの何れか一項に記載された組電池ユニットの検査方法。
7. 前記組電池ユニットの各電池がニッケル水素二次電池である、請求項１から６までの何れか一項に記載された組電池ユニットの検査方法。
8. 前記組電池ユニットは、前記管路部材に冷媒を供給する冷媒供給装置を備えており、前記工程Ａでは、前記冷媒供給装置によって前記管路部材に冷媒が供給される、請求項１から７までの何れか一項に記載された組電池ユニットの検査方法。
9. 複数の電池が電気的に接続された組電池と、
   前記組電池の各電池に対して冷媒が供給されるように配置された管路部材と
   を備えた組電池ユニットの検査装置であって、
   前記組電池の各電池に取付けられた温度計と、
   前記組電池に接続された充電器と、
   異常検出器と
   を備え、
   前記異常検出器は、
   前記管路部材に冷媒を供給しつつ、前記充電器によって前記組電池を予め定められた条件で充電する第１処理部と、
   前記第１処理部による処理中に時間毎に、前記温度計から前記各電池の温度情報を取得する第２処理部と、
   前記第２処理部において取得された温度情報に基づく前記各電池の温度のうち、同時刻における最も高い温度と最も低い温度との差ｄｔが、予め定められた温度ｔｘ以上か否かを判定する第３処理部と、
   前記差ｄｔが予め定められた温度ｔｘ以上であることに基づいて管路部材の異常を検出する処理部と
   を備えた組電池ユニットの検査装置。

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