WO2022259722A1 - 電池モジュール、及びこの電池モジュールの検査方法 - Google Patents

電池モジュール、及びこの電池モジュールの検査方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2022259722A1
WO2022259722A1 PCT/JP2022/015121 JP2022015121W WO2022259722A1 WO 2022259722 A1 WO2022259722 A1 WO 2022259722A1 JP 2022015121 W JP2022015121 W JP 2022015121W WO 2022259722 A1 WO2022259722 A1 WO 2022259722A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
battery
heat
battery module
temperature change
battery container
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/015121
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
宏文 高橋
修 久保田
祥隆 綿引
Original Assignee
ビークルエナジージャパン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ビークルエナジージャパン株式会社 filed Critical ビークルエナジージャパン株式会社
Priority to JP2023527534A priority Critical patent/JPWO2022259722A1/ja
Priority to EP22819910.5A priority patent/EP4354589A1/en
Priority to CN202280028772.9A priority patent/CN117223149A/zh
Publication of WO2022259722A1 publication Critical patent/WO2022259722A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/615Heating or keeping warm
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/657Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • H01M10/6571Resistive heaters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/657Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • H01M10/6572Peltier elements or thermoelectric devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/291Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery module configured by connecting a plurality of unit batteries, and an inspection method for this battery module.
  • an electrolyte battery including a positive electrode layer and a negative electrode layer capable of intercalating/releasing lithium ions is widely used as a high energy density battery in various fields such as electric vehicles, power storage, and information equipment.
  • Electrolyte batteries that use a liquid electrolyte or those that use a solid electrolyte are known.
  • a secondary battery using an electrolyte battery is composed of an assembled battery in which multiple unit batteries (electrolyte batteries) are connected.
  • This battery module can obtain a large amount of electric power by electrically connecting the unit cells with electrode members (hereinafter referred to as bus bars) made of a conductive metal such as aluminum, copper, iron, or the like.
  • the battery module includes a pair of external terminals that enable power transfer to and from the battery module, and the busbars and the pair of module external terminals provide insulation between adjacent busbars and a high current portion including the module external terminals. It is mainly composed of an insulating member made of engineering plastic.
  • the battery module is equipped with a temperature detector such as a thermistor for detecting its own temperature, and obtains battery temperature information and uses it for charge/discharge control of the battery module.
  • a temperature detector such as a thermistor for detecting its own temperature
  • battery modules mounted on automobiles and the like are used under a wide range of environmental temperatures from low temperature to high temperature. Since the input/output characteristics and life characteristics of the battery are dependent on the temperature, battery temperature information is essential in order to appropriately control charging and discharging of the battery module.
  • the temperature detector In a battery module equipped with such a temperature detector, it is necessary to check whether the temperature detector is working properly from the viewpoint of product quality. For this reason, generally, the temperature of the battery module is increased by operating the battery module, and the operation of the temperature detector is confirmed by whether or not this temperature change can be detected. This is not a good idea because it will put an electrical load on the module.
  • Patent Document 1 As a method for solving such problems, for example, the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-9663 (Patent Document 1) is known.
  • a heat transfer plate provided in contact with the side surface of the battery is heated by an external heat source such as a heater to cause a temperature change in the thermistor attached to the upper surface of the battery. operation is confirmed.
  • Patent Document 1 there is a problem that efficient inspection cannot be performed well. For example, the work process of attaching and detaching the heat transfer plate is required, and the inspection work is troublesome, or the power consumption of the heat source such as the heater that heats the heat transfer plate increases, or the temperature is detected via the heat transfer plate. There are one or more problems, such as the slow rise in temperature due to the application of heat to the vessel and the time it takes to check the operation of the temperature detector.
  • An object of the present invention is to provide a battery module that can be efficiently inspected without applying an electrical load to the battery module, and a method for inspecting this battery module.
  • a representative feature of the present invention is a battery comprising a battery container containing battery elements, a temperature detector thermally connected in contact with the outer surface of the battery container, and a part of the battery container covering and A covering member having electrical insulation and rigidity for bringing the temperature detector into contact with the battery container is provided. It is arranged at a position outside the heat application area, which is a projection area in which the through holes are projected onto the outer surface of the battery container.
  • the heat applying means directly heats or cools the heat applying region through the inspection through hole provided in the covering member, thereby increasing the temperature in the vicinity of the temperature detector in a short time, or It can be lowered and an efficient inspection can be performed.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a battery module to which the present invention is applied;
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a partially exploded state of the battery module shown in FIG. 1.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the first embodiment of the present invention and showing a state before an insulation cover is attached.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the first embodiment of the present invention and showing an inspection state after the insulation cover is attached;
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a modified example of the first embodiment of the present invention and showing an inspection state after the insulation cover is attached.
  • 1 is a schematic diagram of a thermistor testing system;
  • FIG. FIG. 4 is a characteristic diagram showing changes in the thermistor-measured temperature over time after the battery container is heated.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining the flow of inspection using the inspection system shown in FIG. 6;
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention and showing a state before an insulation cover is attached;
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the present invention and showing a state after the insulation cover is attached;
  • FIG. 11 is a top view of a battery module showing a fourth embodiment of the present invention and illustrating a state of wiring attached to an insulation cover;
  • FIG. 12 is an external perspective view of the battery module shown in FIG. 11;
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a fifth embodiment of the present invention and showing a state before an insulation cover is attached;
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a sixth embodiment of the present invention and showing a state before an insulation cover is attached;
  • FIG. 1 is a view of a battery module according to an embodiment of the present invention seen obliquely from above. 1 and 2 indicate the viewing direction of the battery module shown in FIGS. For this reason, when describing the directions of "up and down, left and right, and front and back" below, the viewing directions shown in FIGS. 1 and 2 will be used as the basis.
  • the housing 11 that constitutes the battery module 10 is generally long and narrow, with dimensions in the longitudinal direction (front-rear direction) being greater than the dimensions in the lateral direction (horizontal direction) and height direction (vertical direction). It has a rectangular parallelepiped shape and holds a plurality of unit batteries 13 (see FIG. 2) that constitute a battery group 12 (see FIG. 2). More specifically, the housing 11 includes a plurality of cell holders 14 (see FIG. 2), a pair of end plates 15, a pair of side plates 16, an insulation cover (inner covering member) 17, and a module cover ( outer covering member) 18. The end plate 15 and the side plate 16 are firmly fixed by fixing members 19 such as fixing bolts and rivets as shown in FIG.
  • the unit battery 13 incorporates battery elements including an electrolyte, a positive electrode layer, a negative electrode layer, and the like.
  • a liquid or solid electrolyte can be used.
  • the cell holder 14 (see FIG. 2) is made of a resin material such as polybutylene terephthalate (PBT).
  • PBT polybutylene terephthalate
  • a pair of cell holders 14 arranged at both ends of the battery group 13 in the longitudinal direction (front-rear direction) of the plurality of unit batteries 13 constituting the battery group 12 are provided with assembled battery terminals 10P and 10N (external terminals of the battery module 10). 2) are provided respectively.
  • the module terminal 10P is an assembled battery positive terminal
  • the module terminal 10N is an assembled battery negative terminal.
  • the pair of end plates 15 are plate-like members made of metal.
  • the pair of end plates 15 are mounted on both sides of the battery group 12 via a pair of cell holders 14 arranged on both sides of the battery group 12 in the stacking direction (front-rear direction) of the plurality of unit batteries 13 constituting the battery group 12 . are placed in One surface of the pair of end plates 15 faces each other so as to sandwich the plurality of unit batteries 13 held by the cell holder 14 , and a fixing portion 15 a is provided on the other surface facing outward on the side opposite to the battery group 12 . .
  • the fixing portions 15a provided on the pair of end plates 15 are formed in a generally cylindrical shape, and a part of the cylindrical side surface protrudes from the outer plane of the end plates 15 toward the front or rear direction of the assembled battery.
  • the fixed portion 15a has a bolt hole along a central axis parallel to the height direction (vertical direction) of the end plate 15. As shown in FIG.
  • the fixing portion 15a of the end plate 15 is a fixing member mounting portion for fixing the battery module 10 to an external mechanism such as a vehicle or other machine.
  • a lower end surface of the fixing portion 15a of the end plate 15 is a support surface 11a of the housing 11 supported by the external mechanism as described above.
  • the support surface 11a of the housing 11, which is the bottom surface of the fixed portion 15a of the end plate 15, is supported by an external mechanism, and the bolt inserted through the bolt hole of the fixed portion 15a is a female screw of the external mechanism or It can be fixed to an external mechanism by screwing it onto a nut and tightening it.
  • the battery module 10 is fixed to the external mechanism by bolts, and is supported by the external mechanism at least on the support surface 11 a of the housing 11 , which is the lower end surface of the fixed portion 15 a of the end plate 15 .
  • the external mechanism to which the battery module 10 is fixed is the vehicle body of these vehicles.
  • the length direction (front-rear direction) and width direction (left-right direction) of the housing 11 of the battery module 10 are It is generally parallel to the horizontal direction
  • the height direction (vertical direction) of housing 11 of battery module 10 is generally parallel to the vertical direction.
  • the support surface 11a of the housing 11 is approximately parallel to the horizontal plane.
  • the pair of side plates 16 are arranged on both sides in the width direction (horizontal direction) of the plurality of unit batteries 13 that make up the battery group 12 via the cell holders 14 .
  • the pair of side plates 16 are generally rectangular plate-shaped metal members, and are arranged on both sides of the housing 11 in the width direction (horizontal direction) so as to face each other.
  • the pair of side plates 16 are generally rectangular, and the stacking direction (front-rear direction) of the plurality of unit batteries 13 forming the battery group 12 is the long side direction, that is, the longitudinal direction.
  • the height direction (vertical direction) of 13 is defined as the short side direction, that is, the lateral direction.
  • Both ends of the pair of side plates 16 in the longitudinal direction are respectively fastened to the pair of end plates 15 by fixing members 19 such as rivets and bolts. Both lateral ends of the pair of side plates 16 are engaged with concave grooves provided in the cell holder 14 .
  • the insulation cover 17 is a plate-shaped member made of resin such as PBT having electrical insulation properties and having a predetermined rigidity. is arranged so as to face the upper end surface of the Note that the predetermined rigidity means a degree of rigidity that does not cause unnecessary deformation when the insulation cover 17 is attached to the battery module 10 . In other words, it is sufficient that the insulation cover 17 has sufficient rigidity.
  • the insulation cover 17 is provided between openings exposing the upper end faces of the cell positive terminals 13p and the cell negative terminals 13n of the plurality of unit batteries 13 and between the cell positive terminals 13p and the cell negative terminals 13n of the unit batteries 13 adjacent to each other. and partition walls for insulating between the busbars 2 adjacent to each other.
  • the partition wall of the insulation cover 17 is provided so as to surround the cell positive terminal 13p, the cell negative terminal 13n, and the bus bar 20 of the unit battery 13.
  • Various electric wirings connected to the battery group 12 and an electronic circuit board constituting a battery control device (not shown) are arranged on the insulation cover 17 .
  • An electronic circuit board (not shown) is arranged between the insulation cover 17 and the module cover 18, that is, on the opposite side of the insulation cover 17 to the battery group 12 in the height direction of the housing 11. It is electrically connected to a plurality of bus bars 20 and a temperature sensor (thermistor) (not shown) for detecting the temperature of the unit battery 1 via connection conductors such as wiring.
  • a temperature sensor thermoistor
  • a battery module 10 mainly includes module terminals 10P and 10N (see FIG. 2) which are external terminals, a battery group 12 including a plurality of unit batteries 13, and a plurality of unit batteries 13 of the battery group 12. , and a bus bar 20 for electrically and mechanically connecting the battery group 12 and the module terminals 10P, 10N.
  • the battery group 12 is configured by stacking flat prismatic unit batteries 13, that is, thin hexahedral or rectangular parallelepiped unit batteries 13 whose thickness dimension is smaller than their width dimension and height dimension, in the longitudinal direction (back and forth direction). ing.
  • the unit battery 13 is a prismatic lithium ion battery, and includes a flat prismatic battery container 13a, an electrode group (not shown) housed inside the battery container 13a, an electrolytic solution or a solid electrolyte sheet, and the electrode group. and a pair of cell terminals 13p and 13n arranged on the upper end face in the height direction of the battery container 13a.
  • the cell terminal 13p is the positive terminal and the cell terminal 13n is the negative terminal.
  • the cell terminals 13p and 13n of the unit battery 13 have a generally rectangular parallelepiped three-dimensional shape that protrudes in the height direction from the upper end surface of the battery container 13a. Electrical insulation is provided between the cell terminals 13p, 13n and the battery container 13a and between the battery container 13a and the electrode group by insulating members made of resin.
  • the cell positive terminal 13p of one unit battery 13 adjacent to each other and the cell negative electrode terminal 13n of the other unit battery 1 are adjacent to each other in the stacking direction (front-rear direction). are alternately reversed by 180° and laminated.
  • the bus bar 20 is a connection conductor that electrically and mechanically connects the plurality of unit batteries 13 of the battery group 12 and electrically and mechanically connects the battery group 12 and the module terminals 10P and 10N.
  • the busbars 20 that electrically and mechanically connect the plurality of unit batteries 1 of the battery group 12 are a plurality of busbars 20A that electrically and mechanically connect the unit batteries 13.
  • the upper end surfaces of the cell terminals 13p and 13n of the plurality of unit batteries 13 of the exposed battery group 12 are joined by welding.
  • the busbars 20 that connect the battery group 12 to the module terminals 10P and 10N are a pair of busbars 20B arranged at both ends of the unit cells 13 of the battery group 12 in the stacking direction.
  • One 20B1 of the pair of busbars 20B is electrically and mechanically connected to the cell positive terminal 13p of one of the pair of unit batteries 13 arranged at both ends in the stacking direction of the plurality of unit batteries 13.
  • the other 20B2 of the pair of busbars 20B is electrically and mechanically connected to the cell negative terminal 13n of the other unit battery 13 among the pair of unit batteries 13 arranged at both ends of the plurality of unit batteries 1 in the stacking direction. ing.
  • One end 20B1 of the pair of busbars 20B is welded to the upper end face of the cell positive electrode terminal 13p of the unit battery 13, and the other end is a module positive electrode terminal 10P arranged on one side of the battery group 10 in the unit battery stacking direction. are fastened to each other by fastening members such as rivets and bolts.
  • One end of the other 20B2 of the pair of bus bars 20B is welded to the upper end surface of the cell negative electrode terminal 13n of the unit cell 13, and the other end is a module negative electrode disposed on the other side in the stacking direction of the unit cells 13 of the battery group 12. It is fastened to the terminal 10N by fastening members such as rivets and bolts.
  • the module cover 18 is a plate-shaped member made of resin having electrical insulation such as PBT, and is located on the opposite side of the housing 11 from the battery group 12 in the height direction (vertical direction) of the housing 11 . It is arranged on the upper end of the body 11 so as to cover the insulation cover 17 and the electronic circuit board. At positions corresponding to the module terminals 10P and 10N of the module cover 18, terminal covers 18a are provided so as to cover upper portions of the module terminals 10P and 10N.
  • the module cover 18 is fixed to the upper portion of the insulation cover 17 by engaging engaging claws 17b provided on the frame portion 17a of the insulation cover 17 with the side edges.
  • the battery module 10 is assembled and before being sealed by the module cover 18 .
  • the module terminals 10P and 10N are electrically connected to an external generator or electric motor via an inverter device, which is a power conversion device. Power can be transferred to and received from an external generator or motor.
  • FIG. 3 shows a configuration for explaining the concept of the embodiment of the present invention, showing a state before the temperature detector is inspected.
  • the battery module 10 in this state as shown in FIG. 2, has most of the components assembled and is ready for inspection, and is in a state before the battery module 10 is sealed with the module cover 18. .
  • the cell positive terminal 13p and the cell negative terminal 13n are provided on the upper surface of the battery container 13a that constitutes the unit battery 13 as described above.
  • a planar region 21 is formed in which a detector (hereinafter referred to as thermistor) is arranged.
  • the battery container 13a is made of a metal plate, and the temperature is easily transmitted to the thermistor arranged in the flat area 21.
  • a thermistor may be provided in each battery container 13a, or a plurality of battery containers 13a may be grouped and a thermistor may be provided for each group.
  • An insulation cover 17 is attached and fixed to the upper side of the side plate 16 integrated with the battery group 12 therebetween.
  • the insulation cover 17 is formed with a terminal accommodating portion 22 for accommodating the cell positive terminal 13p and the cell negative terminal 13n.
  • the insulation cover 17 is attached to the battery group 12, the cell positive terminal 13p and the cell negative terminal 13n are accommodated in the terminal accommodating portion 22. As shown in FIG.
  • a housing recess 24 for housing the thermistor 23 is formed on the surface of the insulation cover 17 on the battery group 12 side.
  • a spring means 25 is provided. Various forms (for example, coil springs, leaf springs, etc.) can be used for the spring means 25 .
  • the thermistor 23 and the insulation cover 17 can be handled together.
  • the handleability during assembly can be improved, and since an inspection through-hole 26, which will be described later, is also formed in the insulation cover 17, the positional relationship between the thermistor 23 and the inspection through-hole 26 is accurate. , and the routing of wiring is also facilitated.
  • the thermistor 23 is also possible to install the thermistor 23 on the flat area 21 of the battery container 13a and press it with the resilient means 25 provided on the insulation cover 17 to contact it, as indicated by the dashed line. In any case, in the present embodiment, the thermistor 23 is in contact with the planar region 21 of the battery container 13a to secure the heat transfer path.
  • the thermistor 23 is pressed against the planar region 21 on the upper surface of the battery container 13a by the resilient means 25 to form a heat transfer path.
  • the heat of the flat area 21 is detected by the thermistor 23 and used for charge/discharge control of the battery module 10 .
  • the thermistor 23 is pressed against the planar region 21 by the resilient means 25 to form a heat transfer path, but the contact state between the thermistor 23 and the planar region 21 of the battery container 13a may change for some reason. . For example, if the thermistor 23 makes contact with the plane region 21 in a one-sided manner, the heat transfer area is reduced, thereby causing a problem that the detection accuracy of the thermistor is lowered.
  • the thermistor 23 may have its own failure or abnormality during the assembly process, and if the assembly is completed as it is, the battery module 10 itself will become a defective product.
  • an inspection through hole 26 is formed in the insulation cover 17 adjacent to the thermistor 23 attached to the insulation cover 17 when the insulation cover 17 is viewed from above. there is Therefore, the inspection through-hole 26 and the thermistor 23 are inevitably arranged adjacent to each other with a predetermined distance therebetween.
  • the planar region 21 of the battery container 13a has an inspection through hole 26 when viewed in a direction orthogonal to the planar region 21 of the battery container 13a. is orthographically projected onto the plane region 21 to form a virtual heat application region 27 .
  • the inspection through-hole 26 is circular in this embodiment, the heat applying region 27 is also formed circular.
  • the inspection through-hole 26 is not limited to a circular shape, and may be rectangular, elliptical, or polygonal with a pentagon or more.
  • the thermistor 23 when the thermistor 23 is placed on the flat area 21, the thermistor 23 and the heat application area 27 do not overlap, and the positional relationship between the inspection through hole 26 formed in the insulation cover 17 and the thermistor 23 is maintained as it is. It reflects. For this reason, as will be described later, the thermistor 23 is located outside the heat applying region 27, so that contact between the heat applying means and the thermistor 23 can be avoided. If the heat applying means and the thermistor 23 were to come into direct contact with each other, the state of contact between the thermistor 23 and the planar region 21 of the battery container 13a would not be reflected.
  • FIG. 4 and FIG. 5 the difference between FIG. 4 and FIG. 5 is that they have the same configuration except that the heat applying means is different.
  • the assembled battery module 10 is prepared before the module cover 18 is attached.
  • the insulation cover 17 is attached to the battery container 13 a , and the cell positive terminal 10 P and the cell negative terminal 13 n are housed in the terminal housing portion 22 of the insulation cover 17 .
  • the thermistor 23 is pressed against the planar region 21 of the battery container 13a by the resilient means 25 and placed thereon.
  • the temperature control member 28 which is a means for applying heat, passes through the inspection through-hole 26 and is moved until it comes into contact with the heat application area 27 . For this reason, the inspection through-hole 26 is formed in a shape large enough for the temperature control member 28 to pass through. Further, in this embodiment, the temperature control member 28 uses a resistance heating element, and is managed so as to apply a constant amount of heat energy to the battery container 13a. As a result, a stable amount of heat can be continuously applied directly to the planar region 21 of the battery container 13a.
  • the heat applied to the heat applying region 27 is transmitted through the planar region 21 of the battery container 13a and reaches the thermistor 23.
  • the thermistor 23 changes its electric resistance value according to the heat transferred, and measures the temperature. can do. That is, the temperature can be measured by converting the electrical resistance value detected by the thermistor 23 into temperature using the conversion table.
  • heat energy can be directly applied to the battery container 13a, so a small amount of heat energy is sufficient and power consumption can be kept low. Further, since the thermistor 23 and the temperature control member 28, which is a heat source, are close to each other, the heat is immediately transmitted to the thermistor 23, and the operation of the thermistor can be confirmed in a short time. Furthermore, the temperature control member 28 is inserted into the inspection through-hole 26 formed in the insulation cover 17, heat is applied, and the temperature control member 28 is pulled out when the inspection is completed, which simplifies the inspection work.
  • the electrical resistance of the thermistor 23 does not change even when heat is applied, it is possible to detect that the thermistor 23 itself has a failure or abnormality. Further, it is possible to detect whether or not the contact between the thermistor 23 and the planar region 21 of the battery case 13a is maintained in good condition, based on the amount of temperature change within a predetermined period of time. A method for determining contact between the thermistor 23 and the planar region 21 of the battery container 13a will be described later.
  • the temperature control member 28 described above uses a resistance heating element to apply "heat" to the battery container 13a. can also be given. Also in this case, the inspection method is the same as the method described above.
  • the thermistor 23 is not exposed to the heat applying region 27 formed by the inspection through-hole 26 so that the thermistor 23 and the temperature control member 28 do not interfere mechanically. Also, in order to reduce the heat energy and shorten the inspection time, it is necessary that the thermal resistance between the thermistor 23 and the heat applying region 27 is small. It is important that
  • the positions of the thermistor 23 and the inspection through-hole 26 should be determined so as to satisfy such a condition.
  • the inspection through-hole 26 and the thermistor 23 are inevitably adjacent to each other with a predetermined distance therebetween. will be placed.
  • FIG. 5 differs from the embodiment of FIG. 4 in that a laser irradiation device 29 is used as heat application means.
  • the assembled battery module 10 is prepared before the module cover 18 is attached.
  • the insulation cover 17 is attached to the battery container 13 a , and the cell positive terminal 10 P and the cell negative terminal 13 n are housed in the terminal housing portion 22 of the insulation cover 17 .
  • the thermistor 23 is pressed against the planar region 21 of the battery container 13a by the resilient means 25 and placed thereon.
  • the laser irradiation member 29, which is a means for applying heat, is moved so as to be positioned on the upper surface of the through-hole 26 for inspection.
  • the inspection through-hole 26 is formed to have a size that allows the laser beam 30 from the laser irradiation member 29 to reach the planar region 21 without interfering with the insulation cover 17 or the like.
  • it is managed so that a fixed amount of light energy is given to the battery container 13a. As a result, stable light energy can be continuously applied directly to the planar region 21 of the battery container 13a in a non-contact manner.
  • the laser light 30 applied to the heat applying region 27 is converted into heat, and propagates through the planar region 21 of the battery container 13a to reach the thermistor 23.
  • the thermistor 23 changes its resistance value in accordance with the transferred heat. Changing temperature can be measured. That is, the temperature can be measured by converting the output voltage from the thermistor 23 using the conversion table.
  • the present embodiment light energy can be directly applied to the battery container 13a, so a small amount of light energy is sufficient, and power consumption can be kept low.
  • the thermistor 23 and the irradiation position of the laser irradiation member 29, which is a heat source are close to each other, the heat is immediately transmitted to the thermistor 23, and the operation of the thermistor can be confirmed in a short time.
  • the laser irradiation member 29 is moved to the upper surface of the inspection through-hole 26 formed in the insulation cover 17 to irradiate the laser beam 30, and when the inspection is completed, the laser irradiation member 29 is moved, so the inspection work is easy. becomes.
  • the thermistor 23 does not generate an output voltage even when heat is applied by the laser beam 30, it is possible to detect that the thermistor 23 itself has a failure or abnormality. Further, it is possible to detect whether or not the contact between the thermistor 23 and the planar region 21 of the battery case 13a is maintained in good condition, based on the amount of temperature change within a predetermined period of time.
  • Figure 6 shows the configuration of the inspection system required for inspection. 6, the configuration and arrangement positions of the battery container 13a, the temperature control member 28, and the thermistor 23 are the same as those shown in FIG.
  • the temperature control member control unit 32 provided in the inspection control device 31 executes heating control of the temperature control member 28 via the wiring 32L. It controls the amount of heating energy, etc.
  • the output voltage of the thermistor 23 generated by this heating is input to the temperature measurement unit 33 provided in the inspection control device 31 at predetermined time intervals via the wiring 23L, and converted into temperature information.
  • the temperature information can be obtained by using the "output voltage-temperature table". This temperature information is stored in a RAM area (not shown) of the inspection control device 31 at predetermined time intervals.
  • the inspection control device 31 is provided with a temperature change value calculation unit 34, which calculates how much the temperature of the thermistor 23 changes (difference) during a predetermined period of time. ⁇ Tact) is input to the diagnostic unit 36 in the subsequent stage. This actual temperature change value ( ⁇ Tact) can be obtained by reading the temperature information stored in the RAM area.
  • the temperature information (T1) stored at a certain time and the temperature information (T2) stored at a time after a predetermined time from the time at which the temperature information (T1) was obtained can be obtained by subtraction processing. can.
  • the actual temperature change value ( ⁇ Tact) will be described with reference to FIG.
  • the temperature control member controller 32 stops heating by the temperature control member 28.
  • the inspection control device 31 includes a storage unit 35 made up of a flash ROM or the like.
  • the storage unit 35 stores a temperature change threshold value ( ⁇ Tref). This is used as a reference value for judging whether or not the flat area 21 of the battery container 13a is kept in good contact.
  • This temperature change threshold value ( ⁇ Tref) is input to the diagnostic unit 36 at the subsequent stage.
  • the temperature change threshold ( ⁇ Tref) will be described with reference to FIG.
  • the diagnosis section 36 of the inspection control device 31 determines whether or not the contact between the thermistor 23 and the planar region 21 of the battery container 13a is well maintained, the result is sent to the output section 37 and displayed on a display or the like. Therefore, the operator can grasp the diagnosis result of the output unit 37 .
  • the worker attaches the module cover 18 to complete the assembly work.
  • the operator corrects the mounting state of the thermistor 23 on the insulation cover 17, assembles again, and performs the same inspection. run again.
  • FIG. 7 explains how to obtain the actual temperature change value ( ⁇ Tact) and the temperature change threshold value ( ⁇ Tref).
  • the horizontal axis indicates the elapsed time, and the vertical axis indicates the measured temperature of the thermistor 23 .
  • the solid line indicates the actual temperature, and the dashed line indicates the temperature when the contact state between the thermistor 23 and the planar region 21 is intentionally set to be bad. The temperature indicated by the dashed line is used to determine the temperature change threshold ( ⁇ Tref) discussed above.
  • the temperature control member 28 starts heating at time (t0)
  • the temperature of the thermistor 23 rises as indicated by the solid line, and the temperature information measured by the thermistor at time (t1) is obtained.
  • the actual temperature at this time is the temperature (T1).
  • the temperature information measured by the thermistor is obtained again.
  • the actual temperature at this time is the temperature (T2).
  • the temperature (T1) at time (t1) is subtracted from the temperature (T2) at time (t2) to obtain the actual temperature change value ( ⁇ Tact).
  • the temperature change threshold ( ⁇ Tref) is obtained in advance by means of experiments and simulations.
  • the contact state between the thermistor 23 and the planar region 21 of the battery case 13a is a pass contact state (normal contact state) where the temperature information of the thermistor 23 is determined to be sufficiently reliable. ), it is determined on the assumption of an unacceptable contact state (abnormal contact state) in which the temperature information is slightly smaller.
  • step S16 the heating of the temperature control member 28 is stopped after the actual temperature (T1) and the actual temperature (T2) are measured and stored in the RAM area. is preferred. As a result, it is possible to prevent excessive power consumption and to prevent the thermistor 23 from being heated more than necessary.
  • the conditions for temperature change measurement will match. judgment can be made.
  • the temperature change speed may be determined by calculating (T2-T1)/(t2-t1). Using the temperature change rate in this manner can reduce the influence of variations and the like, so that more accurate determination can be performed.
  • This control flow is started when an inspection is to be performed (in which the inspection control apparatus is instructed to start inspection), and is thereafter executed at predetermined time intervals.
  • Step S10 In step S10, at time (t0) in FIG. 7, the temperature control member 28 is brought into contact with the planar region 21 of the battery container 13a to start heating. When heating is started, the process proceeds to step S11.
  • step S11 temperature information (T1) is acquired from the thermistor 23 at time (t1) after a predetermined time has elapsed from time (t0) in FIG. 7, and is stored in a predetermined area of the RAM.
  • T1 temperature information
  • step S12 temperature information (T2) is acquired from the thermistor 23 at time (t2) after a predetermined time has elapsed from time (t1) in FIG. 7, and is stored in a predetermined area of the RAM.
  • T2 temperature information
  • step S13 the temperature information (T1) is detected in step S11, the temperature information (T2) is detected in step S12, and the first temperature (T1) and the second temperature (T2) are already stored in the RAM area. Since it is stored, there is no need to heat the temperature control member 28, so the heating of the temperature control member 28 is stopped. After stopping the heating of the temperature control member 28, the process proceeds to step S14. As a result, it is possible to prevent excessive power consumption and to prevent the thermistor 23 from being heated more than necessary.
  • step S14 the temperature information (T1) stored in the RAM area and the temperature information (T2) stored in the RAM area are read, the actual temperature change value ( ⁇ Tact) is calculated, and stored in a new RAM area. .
  • step S15 the temperature change threshold value ( ⁇ Tref) stored in the flash ROM for comparison and judgment to be executed in the next step is read out and stored in the RAM area. After reading out the temperature change threshold value ( ⁇ Tref), the process proceeds to step S16.
  • step S16 the actual temperature change value ( ⁇ Tact) obtained in step S14 is compared with the temperature change threshold value ( ⁇ Tref) obtained in step S15. If the actual temperature change value ( ⁇ Tact) is large, the process proceeds to step 17, and if the actual temperature change value ( ⁇ Tact) is small, the process proceeds to step 18.
  • a large actual temperature change value indicates that the heat from the temperature control member 28 is well transferred to the thermistor 23 . In other words, it means that the contact state between the thermistor 23 and the planar region 21 of the battery container 13a is normal.
  • step S17 it is determined that the contact state between the thermistor 23 and the planar region 21 of the battery container 13a is good. Therefore, in step S17, a display (OK display). When the display indicating normality (OK display) is executed, the process proceeds to step S19.
  • step S18 a display indicating that there is an abnormality (NG display).
  • NG display a display indicating that there is an abnormality
  • the processing is terminated by going to the end.
  • the operator corrects the mounting state of the thermistor 23 on the insulation cover 17, reassembles the insulation cover 17, and conducts the same inspection. again.
  • step S19 assuming that the thermistor 23 and the planar region 21 of the battery container 13a are kept in good contact, the internal resistance of the battery group 12 is finally measured to check the resistance value. When this check is completed, the process exits to end. In this case, the contact between the thermistor 23 and the flat area 21 of the battery container 13a is maintained well, and the internal resistance of the battery group 12 is normal. mounting to the ration cover 17 to complete the assembly of the battery module 10.
  • step S14 the process of obtaining the actual temperature change value ( ⁇ Tact) in step S14 and the process of obtaining the temperature change threshold value ( ⁇ Tref) in step S15 may be reversed in order. Further, the process of ending heating in step S13 may be executed between steps S14 to S18.
  • the "thermistor inspection" in steps S10 to S18 and the “battery resistance inspection” in step S19 can be performed completely and independently. This allows the inspection work to be performed accurately.
  • the battery 13 including the battery container 13a containing the battery element, the thermistor 23 in contact with and thermally connected to the outer surface of the battery container 13a, and a part of the battery container 13a and presses the thermistor 23 against the battery container 13a. is formed, and the thermistor 23 is arranged at a position outside the heat application region in which the inspection through-hole 26 is projected onto the plane portion 21 of the battery container 13a.
  • the temperature in the vicinity of the thermistor 23 is reduced by directly heating or cooling the heat application region by the heat application means 28 and 29 through the inspection through hole 26 provided in the insulation cover 17. It can be raised or lowered in a short time, and efficient inspection can be performed.
  • the inspection through-hole 26 may be closed by a lid (not shown) provided on the insulation cover 17, or the insulation cover 17 does not have a lid and is shielded from the outside by the module cover 18. It's okay to be there.
  • the module cover 18 facing the insulation cover 17 is also provided with an inspection through-hole. It is also possible to apply heat to the battery container 13 at . According to this, the inspection can be performed after the assembly of the battery module 10 is completed.
  • the feature of this embodiment is that the heat application mark 38 is provided in the heat application area 27 .
  • the heat application region 27 corresponding to the inspection through-hole 26 there is a location where the heat application portion is the best. For example, considering the heat transfer efficiency, it is the portion closest to the thermistor 23 .
  • a heat application mark 38 is formed at a portion closest to the thermistor 23 placed on the planar area.
  • the heat-applying indicia 38 are selected from, for example, sinkholes, dimples, protrusions, and colored coatings.
  • the sinkholes, dimples and protrusions are preferably formed integrally with the planar region 21 by deforming the planar region 21 . This is because inhibition of heat conduction to the thermistor 23 due to the presence of the heat imparting mark 38 can be suppressed more than in a structure in which the heat imparting mark 38 is made of a material different from that of the planar region 21 .
  • there is an advantage that the processing cost of the mark 38 for heat application can be kept low. By providing such a mark 38 for applying heat, the positioning of the temperature control member 28 can be facilitated, and the inspection work can be simplified.
  • the heat application mark 38 can be painted black to speed up the temperature rise.
  • the laser irradiation member 29 is simply placed on the outer upper portion of the insulation cover 17, it is not necessary to insert the temperature control member 28 into the inspection through-hole 26, making it possible to simplify the inspection work.
  • the feature of this embodiment is that the protective sheet 39 is provided on the planar region 21 of the upper surface of the battery container 13a, but the protective sheet 39 is not provided on the portion of the heat application region 27.
  • a protective sheet 39 is attached to the planar region 21 of the battery container 13a for insulation and protection.
  • the protective sheet 39 is laid on the planar region 21 of the battery container 13a except for the portion surrounding the cell positive terminal 13p, the cell negative terminal 13n, and the thermistor 23. As shown in FIG. This insulates and protects the upper surface side of the battery container 13a.
  • the protective sheet 39 is not laid in the heat applying region 27 corresponding to the inspection through-hole 26 so as not to lower the heat transfer efficiency. Therefore, the protective sheet 39 does not prevent the heating of the heat applying region 27 by the temperature control member 28 and the laser irradiation member 29 . As described above, since the protective sheet 39 does not hinder the transfer of heat, it is possible to improve the inspection accuracy and shorten the inspection time.
  • a feature of this embodiment is that the lead wire of the thermistor 23 is placed on the upper surface of the insulation cover 17, that is, the surface opposite to the battery group 12.
  • the insulation cover 17 of the present embodiment is formed in a plate-like shape having a flat portion as a whole. It is considered to be covered.
  • one end of the insulation cover 17 is formed with an opening 40 having a predetermined size.
  • the insulation cover 17 has a plate shape having a flat portion as a whole, and extends longitudinally along the stacking direction of the battery group 12 .
  • the battery group 12 is covered with an insulation cover 17 .
  • the opening 40 is opened in a direction orthogonal to the stacking direction of the battery group 12. Through this opening 40, a battery voltage detection terminal holder 41 made of synthetic resin and the thermistor voltage detection terminal are connected. The retainer 42 is exposed. A cover portion 43 also made of synthetic resin is attached to the opening 40 so as to close the opening except for the battery voltage detection terminal holder 41 and the thermistor voltage detection terminal holder 42 .
  • the battery voltage detection terminal holder 41 is attached with a battery voltage detection wire housing portion 45 for housing a battery voltage detection wire 44 which is a signal lead wire.
  • a thermistor voltage detection line housing portion 47 for housing a certain thermistor voltage detection line 46 is attached.
  • the battery voltage detection line 44 is connected to the socket 48 and the thermistor voltage detection line 46 is also connected to the socket 49 .
  • the sockets 48 and 49 are fixed to the upper surface of the insulation cover 17 by appropriate fixing means (bolts, adhesion, engaging mechanisms, etc.).
  • the socket 48 is connected to the battery control device provided in the battery module 10, and the socket 49 is connected to the inspection control device 31 (see FIG. 6).
  • the inspection through-hole 26 is also formed along this direction.
  • the inspection through-holes 26 are intermittently formed in two rows in the vicinity of both end surfaces of the insulation cover 17 in the width direction.
  • the above-described opening 40 Between the two rows of inspection through-holes 26, the above-described opening 40, battery voltage detection terminal holder 41, thermistor voltage detection terminal holder 42, lid 43, battery voltage detection line 44, and battery voltage detection are provided.
  • the upper surface of the insulation cover 17 can be efficiently used.
  • a temperature control member 50 is attached in a heat transferable manner at a position corresponding to the heat application area 27 shown in FIG.
  • the temperature control member 50 is arranged at a position corresponding to the heat applying region 27 as an example, the point is that if the temperature control member 50 and the thermistor 23 are not in mechanical contact, the thermistor 23 and Since it is possible to judge whether the contact state of the flat area 21 is good or bad, it is not necessary to be the heat application area 27 . However, it is preferable to arrange them as close as possible.
  • the temperature control member 50 is made of a heating element with electrical resistance, and can be one using a nichrome wire, one using a PTC element, or one using a semiconductor element. It goes without saying that heat generating elements other than these can be used, and a Peltier element or the like that gives cold heat can also be used.
  • the temperature control member 50 is arranged in the flat area 21 on the upper surface of the battery container 13a. Therefore, by connecting the wiring 51 of the thermistor 23 and the wiring of the temperature control member 50 to the inspection control device 53, it is possible to obtain the same functions and effects as those of the above-described embodiment.
  • the inspection control device 53 is the same as the inspection control device 31 shown in FIG. 6, and the contact determination method of the thermistor 23 is also the same as the control flow shown in FIG.
  • heat energy can be directly applied to the battery container 13a by the temperature control member 50, so a small amount of heat energy is sufficient and power consumption can be kept low.
  • the thermistor 23 and the temperature control member 50 are close to each other, heat is immediately transmitted to the thermistor 23, so that it is possible to check the operation of the thermistor in a short time.
  • the thermistor 23 does not generate an output voltage even when heat is applied by the temperature control member 50, it can be detected that the thermistor 23 itself has a failure or abnormality. Further, it is possible to detect whether or not the contact between the thermistor 23 and the planar region 21 of the battery case 13a is maintained in good condition, based on the amount of temperature change within a predetermined period of time.
  • the inspection control device 53 provided outside determines whether the contact state between the thermistor 23 and the plane area 21 is good or bad. However, it is also possible to determine whether the contact state between the thermistor 23 and the flat area 21 is good or bad on-board by a battery control device provided in the battery module 10 instead of the inspection control device 53 .
  • the same reference numerals as those in FIG. 13 denote components having the same functions, and description thereof will be omitted if not necessary.
  • a battery control device (which can be rephrased as a heat application control device) 54 is arranged between the insulation cover 17 and the module cover 18 . That is, the battery control device 54 is arranged on the opposite side of the insulation cover 17 to the battery group 12 (see FIG. 2) in the height direction of the housing 11 (see FIG. 1), and is connected to lead wires and printed wiring. It is electrically connected to a plurality of busbars 20 (see FIG. 2), thermistors 23, temperature control members 50, and the like via connection conductors such as. Incidentally, the battery control device 54 can be attached to the insulation cover 17 or the module cover 18 .
  • the battery control device 54 has a function of controlling charging and discharging of the battery module 10, but since this is not related to the present invention, its explanation is omitted. Furthermore, the battery control device 54 has a function of judging whether the contact state between the thermistor 23 and the flat area 21 is good or bad.
  • FIG. 15 shows its functional block, and its function is almost the same as that shown in FIG.
  • a temperature control member control unit 55 provided in the battery control device 54 executes heating control of the temperature control member 50 via the wiring 52, and includes a heating start time, a heating time, a heating end time, It controls the amount of heating energy, etc.
  • the output voltage of the thermistor 23 generated by this heating is input to the temperature measuring section 56 provided in the battery control device 54 at predetermined time intervals via the wiring 51 and converted into temperature information.
  • the temperature information can be obtained by using the "output voltage-temperature table". This temperature information is stored in a RAM area (not shown) of the battery control device 54 at predetermined time intervals.
  • the battery control device 54 is provided with a temperature change calculator 57, which calculates how much the temperature of the thermistor 23 changes (difference) during a predetermined period of time. ) is input to the diagnostic unit 58 in the subsequent stage.
  • This actual temperature change value ( ⁇ Tact) can be obtained by reading the temperature information stored in the RAM area. can be obtained by subtracting the temperature information (T2) stored at the time after a predetermined time from .
  • the battery control device 54 includes a storage unit 59 composed of a flash ROM or the like, and the storage unit 59 stores a temperature change threshold ( ⁇ Tref). This is used as a reference value for judging whether or not the flat area 21 of the battery container 13a is kept in good contact.
  • This temperature change threshold value ( ⁇ Tref) is input to the diagnostic unit 58 at the subsequent stage.
  • the temperature change threshold ( ⁇ Tref) is as described with reference to FIG.
  • the diagnosis section 58 of the battery control device 54 determines whether or not the contact between the thermistor 23 and the flat area 21 of the battery container 13a is well maintained, the result is sent to the storage section 59 and stored. In this case, an error code is stored, and the operator can grasp the diagnosis result by reading this error code with a dedicated inspection device.
  • FIG. 16 is a control flow for determining whether the thermistor 23 in the battery control device 54 and the flat area 21 of the battery container 13a are kept in good contact. Since most of the control steps are the same as the control flow in FIG. 8, descriptions of the same control steps are omitted.
  • heat energy can be directly applied to the battery container 13a by the temperature control member 50, so that a small amount of heat energy is sufficient and power consumption can be kept low.
  • the thermistor 23 and the temperature control member 50 are close to each other, heat is immediately transmitted to the thermistor 23, so that it is possible to check the operation of the thermistor in a short time.
  • the thermistor 23 does not generate an output voltage even when heat is applied by the temperature control member 50, it can be detected that the thermistor 23 itself has a failure or abnormality. Further, it is possible to detect whether or not the contact between the thermistor 23 and the planar region 21 of the battery case 13a is maintained in good condition, based on the amount of temperature change within a predetermined period of time.
  • the battery control device 54 determines whether or not the contact between the thermistor 23 and the planar region 21 of the battery container 13a is well maintained.
  • the above-described diagnosis can be performed at any timing.
  • the control flow shown in FIG. 16 can be executed at the time of shipment or every time a predetermined time elapses after installation in the vehicle.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

電池モジュールに電気的な負荷をかけることなく、効率的な検査ができる電池モジュール、及びこの電池モジュールの検査方法を提供する。 電池要素を収納した電池容器13aを備えた電池13と、電池容器13aの外表面に接触して熱的に接続されたサーミスタ23と、電池容器13aの一部を覆うと共にサーミスタ23を電池容器13aに押圧する電気絶縁性と剛性を備えたインシュレーションカバー17とを有し、インシュレーションカバー17には、熱付与手段28、29が通過する貫通孔26が形成され、サーミスタ23は、貫通孔26を電池容器13aの平面部21に正射投影した熱付与領域の外側の位置に配置されている。

Description

電池モジュール、及びこの電池モジュールの検査方法
 本発明は、複数個の単位電池を連結して構成される電池モジュール、及びこの電池モジュールの検査方法に関するものである。
 例えば、リチウムイオンを吸蔵/放出することができる正極層、及び負極層を含む電解質電池は、高エネルギー密度な電池として、電気自動車、電力蓄電、及び情報機器など様々な分野に広く普及している。尚、電解質電池は、液体電解質を使用するもの、或いは固体電解質を使用するものが知られている。
 電解質電池を使用した二次電池においては、複数個の単位電池(電解質電池)を連結した組電池から構成されている。この電池モジュールは、単位電池同士をアルミニウム、銅、鉄等の導電性金属からなる電極部材(以下、バスバーと表記する)で電気的に接続することによって、大きな電力を得ることができる。
 また、電池モジュールは、電池モジュールの電力授受を可能にする一対の外部端子を備え、バスバー、及び一対のモジュール外部端子は、隣接するバスバー同士の絶縁、及びモジュール外部端子含む強電部分を絶縁する、主にエンジニアリングプラスチックからなる絶縁部材により構成されている。
 ここで、電池モジュールは、自身の温度を検出するためのサーミスタ等からなる温度検出器を備えており、電池温度情報を取得して電池モジュールの充放電制御に利用している。特に自動車等に搭載される電池モジュールは、低温状態から高温状態を含む幅広い環境温度下で使用される。そして、電池の入出力特性や寿命特性は、温度依存性を有するので、電池モジュールの充放電を適切に制御するためには、電池温度情報が必須となっている。
 このような温度検出器を備えた電池モジュールにおいては、製品品質の観点から、温度検出器が正常に動作しているかどうかの確認が必要である。このため、一般的には、電池モジュールを動作させて電池モジュールの温度を高め、この温度変化を検出できるか否かで温度検出器の動作を確認している、しかしながら、この方法だと、電池モジュールに電気的な負荷をかけてしまうことになるので、得策とは言えないものである。
 このような課題を対策する方法として、例えば、特開2016-9663号公報(特許文献1)に記載の技術が知られている。この特許文献1においては、電池の側面に接触させて設けられた伝熱プレートをヒータ等の外部熱源で加熱し、電池の上面に取り付けられたサーミスタに温度変化を生じさせ、この温度変化からサーミスタの動作を確認している。
特開2016-9663号公報
 ところで、特許文献1においては、効率的な検査がうまくできないという課題がある。例えば、伝熱プレートの取り付けや取り外しの作業工程が必要になり、検査作業が煩わしい、或いは伝熱プレートを加熱するヒータ等の熱源の電力消費量が多くなる、或いは伝熱プレートを介して温度検出器に熱を与えているので温度の上昇が緩慢で、温度検出器の動作確認に時間がかかる、といった1つ以上の課題がある。
 本発明の目的は、電池モジュールに電気的な負荷をかけることなく、効率的な検査ができる電池モジュール、及びこの電池モジュールの検査方法を提供することにある。
 本発明の代表的な特徴は、電池要素を収納した電池容器を備えた電池と、電池容器の外表面に接触して熱的に接続された温度検出器と、電池容器の一部を覆うと共に温度検出器を電池容器に接触させる電気絶縁性と剛性を備えた被覆部材とを有し、被覆部材には、熱付与手段が通過する検査用貫通孔が形成され、温度検出器は、検査用貫通孔を電池容器の外表面に投影した投影領域である熱付与領域の外側の位置に配置されている、ところにある。
 本発明では、被覆部材に設けられた検査用貫通孔を介して熱付与手段で熱付与領域を直接的に加熱、或いは冷却することで、温度検出器の付近の温度を短い時間で上昇、或いは下降させることができ、効率的な検査を行うことができる。
本発明が適用される電池モジュールの外観斜視図である。 図1に示す電池モジュールの一部を分解した状態を示す分解斜視図である。 本発明の第1の実施形態を示し、インシュレーションカバーを取り付ける前の状態を示す断面図である。 本発明の第1の実施形態を示し、インシュレーションカバーを取り付けた後の検査状態を示す断面図である。 本発明の第1の実施形態の変形例を示し、インシュレーションカバーを取り付けた後の検査状態を示す断面図である。 サーミスタ検査システムの概略図である。 電池容器加熱後の時間経過に対するサーミスタ計測温度の変化を示した特性図である。 図6に示す検査システムを用いた検査の流れを説明するフローチャートである。 本発明の第2の実施形態を示し、インシュレーションカバーを取り付ける前の状態を示す断面図である。 本発明の第3の実施形態を示し、インシュレーションカバーを取り付けた後の状態を示す断面図である。 本発明の第4の実施形態を示し、インシュレーションカバーに取り付けた配線の状態を説明するための電池モジュールの上面図である。 図11に示す電池モジュールの外観斜視図である。 本発明の第5の実施形態を示し、インシュレーションカバーを取り付ける前の状態を示す断面図である。 本発明の第6の実施形態を示し、インシュレーションカバーを取り付ける前の状態を示す断面図である。 図14に示す電池制御装置の概略図である。 図15に示す検査システムを用いた検査の流れを説明するフローチャートである。
 以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
 図1は本発明の実施形態に係る電池モジュールを斜め上方から見たものである。図1、図2に示す「上下/左右/前後」という記載は、図1、及び図2に示す電池モジュールの視方向を示している。このため、以下で「上下/左右/前後」の方向を示す記載をする場合は、図1、図2に示す視方向を基礎として説明する。
 図1、図2において、電池モジュール10を構成する筐体11は、長手方向(前後方向)の寸法が、短手方向(左右方向)及び高さ方向(上下方向)の寸法よりも大きい概ね細長い直方体の形状を有し、電池群12(図2参照)を構成する複数の単位電池13(図2参照)を保持している。より具体的には、筐体11は、複数のセルホルダ14(図2参照)と、一対のエンドプレート15と、一対のサイドプレート16と、インシュレーションカバー(内側被覆部材)17と、モジュールカバー(外側被覆部材)18とを備えている。エンドプレート15とサイドプレート16とは、図1に示すように固定ボルトやリベット等の固定部材19で強固に固定されている。
 尚、単位電池13は、内部に電解質、正極層、負極層等からなる電池要素を内蔵している。電解質は、液体状、或いは固体状のものを使用できる。
 セルホルダ14(図2参照)は、樹脂材料、例えばポリブチレンテレフタレート(PBT : Polybutylene terephthalate)によって構成されている。セルホルダ14は、前後方向に積層された複数の単位電池13の互いに隣接する単位電池13の間に介在され、個々の単位電池13を厚さ方向(前後方向)の両側から挟み込むように保持している。
 電池群12を構成する複数の単位電池13の長手方向(前後方向)において、電池群13の両端に配置された一対のセルホルダ14に、電池モジュール10の外部端子である組電池端子10P、10N(図2参照)が各々設けられている。ここで、モジュール端子10Pは、組電池正極端子であり、モジュール端子10Nは、組電池負極端子である。
 一対のエンドプレート15は金属製の板状の部材である。この一対のエンドプレート15は、電池群12を構成する複数の単位電池13の積層方向(前後方向)において、電池群12の両側に配置された一対のセルホルダ14を介して、電池群12の両側に配置されている。一対のエンドプレート15は、一方の面がセルホルダ14に保持された複数の単位電池13挟み込むように対向し、電池群12と反対側の外側を向く他方の面に固定部15aが設けられている。
 一対のエンドプレート15に設けられた固定部15aは、おおむね円筒形状に形成され、円筒側面の一部がエンドプレート15の外側平面から、組電池の前方向或いは後ろ方向へ向けて突出している。固定部15aは、エンドプレート15の高さ方向(上下方向)に平行な中心軸に沿ったボルト孔を有している。
 このエンドプレート15の固定部15aは、車両やその他の機械などの外部機構に対して電池モジュール10を固定するための、固定部材取り付け部である。このエンドプレート15の固定部15aの下端面は、上記のような外部機構によって支持される筐体11の支持面11aである。
 すなわち電池モジュール10は、エンドプレート15の固定部15aの底面である筐体11の支持面11aを外部機構によって支持し、固定部15aのボルト孔に挿通させたボルトを、外部機構の雌ねじ、またはナットに螺合させて締結することで、外部機構に固定することができる。換言すると、電池モジュール10は、ボルトによって外部機構に固定され、少なくともエンドプレート15の固定部15aの下端面である筐体11の支持面11aで外部機構に支持された状態になる。
 電池モジュール10が電気自動車やハイブリッド自動車などの車両に搭載される場合、電池モジュール10が固定される外部機構は、これらの車両の車体である。特に限定はされないが、電池モジュール10が固定される車両が水平な路面上に置かれた状態で、電池モジュール10の筐体11の長さ方向(前後方向)および幅方向(左右方向)は、水平方向におおむね平行であり、電池モジュール10の筐体11の高さ方向(上下方向)は、鉛直方向におおむね平行である。また、この状態で、筐体11の支持面11aは、おおむね水平面と平行になる。
 一対のサイドプレート16は、電池群12を構成する複数の単位電池13の幅方向(左右方向)の両側にセルホルダ14を介して配置されている。一対のサイドプレート16は、おおむね矩形板状の金属製の部材であり、筐体11の幅方向(左右方向)の両側に互いに対向するように配置されている。
 一対のサイドプレート16は、おおむね長方形であり、電池群12を構成する複数の単位電池13の積層方向(前後方向)が長辺方向すなわち長手方向とされ、電池群12を構成する複数の単位電池13の高さ方向(上下方向)が短辺方向すなわち短手方向とされている。
 一対のサイドプレート16の長手方向の両端部は、リベットやボルトなどの固定部材19によって一対のエンドプレート15に各々締結されている。一対のサイドプレート16の短手方向の両端部はそれぞれ、セルホルダ14に設けられた凹状の溝部に係合している。
 インシュレーションカバー17は、PBT等の電気絶縁性を有する樹脂製の所定の剛性を備えた板状の部材であり、単位電池13のセル正極端子13p、セル負極端子13nが設けられた電池容器13aの上端面に対向して配置されている。尚、所定の剛性とは、インシュレーションカバー17を電池モジュール10に取り付けた時に、不必要に変形しない程度の剛性を意味している。つまり、インシュレーションカバー17として十分な剛性を有していれば良いものである。
 インシュレーションカバー17は、複数の単位電池13のセル正極端子13p、セル負極端子13nの上端面を露出させる開口部と、互いに隣接する単位電池13のセル正極端子13p、セル負極端子13nの間、および互いに隣接するバスバー2の間を絶縁する隔壁とを有している。
 インシュレーションカバー17の隔壁は、単位電池13のセル正極端子13p、セル負極端子13n、およびバスバー20の周囲を囲むように設けられている。また、インシュレーションカバー17には、電池群12、及び電池制御装置(図示せず)を構成する電子回路基板に接続される各種の電気配線が配置される。
 図示を省略した電子回路基板は、インシュレーションカバー17とモジュールカバー18との間、すなわち筐体11の高さ方向において、インシュレーションカバー17の電池群12と反対側に配置され、リード線やプリント配線などの接続導体を介して複数のバスバー20や、単位電池1の温度を検出するための図示しない温度センサ(サーミスタ)と電気的に接続されている。
 図2において、電池モジュール10は、主に、外部端子であるモジュール端子10P、10N(図2参照)と、複数の単位電池13を含む電池群12と、この電池群12の複数の単位電池13を電気的かつ機械的に接続すると共に、電池群12とモジュール端子10P、 10Nとを電気的かつ機械的に接続するバスバー20とを備えている。
 電池群12は、扁平角形の単位電池13、すなわち厚さ寸法が幅寸法と高さ寸法よりも小さい薄型の六面体または直方体形状の単位電池13を、長手方向(前後方向)に積層させて構成されている。単位電池13は、角形リチウムイオン電池であり、扁平角形の電池容器13aと、この電池容器13aの内部に収容された図示を省略した電極群、および電解液、或いは固体電解質シートと、この電極群に接続されて電池容器13aの高さ方向の上端面に配置された一対のセル端子13p、13nとを備えている。ここで、上述したようにセル端子13pは正極端子であり、セル端子13nは負極端子である。
 単位電池13のセル端子13p、13nは、電池容器13aの上端面から高さ方向に突出したおおむね直方体の立体的な形状を有している。セル端子13p、13nと電池容器13aとの間、および電池容器13aと電極群との間は、それぞれ、樹脂製の絶縁部材によって電気的に絶縁されている。電池群12を構成する複数の単位電池13は、互いに隣接する一方の単位電池13のセル正極端子13pと、他方の単位電池1のセル負極端子13nとが、積層方向(前後方向)に隣り合うように交互に180゜だけ反転させて積層されている。
 バスバー20は、電池群12の複数の単位電池13を電気的かつ機械的に接続すると共に、電池群12とモジュール端子10P、10Nとを電気的かつ機械的に接続する接続導体である。電池群12の複数の単位電池1を電気的かつ機械的に接続するバスバー20は、単位電池13の間を電気的かつ機械的に接続する複数のバスバー20Aであり、インシュレーションカバー17の開口に露出した電池群12の複数の単位電池13のセル端子13p、13nの上端面に溶接により接合されている。
 積層方向に互いに隣接する一対の単位電池13のうち、一方の単位電池13のセル正極端子13pと、他方の単位電池13のセル負極端子13nとをバスバー20Aによって電気的に接続することにより、すべての単位電池13が電気的に直列に接続された電池群12を構成することができる。
 電池群12をモジュール端子10P、10Nに接続するバスバー20は、電池群12の単位電池13の積層方向の両端に配置された一対のバスバー20Bである。一対のバスバー20Bの一方20B1は、複数の単位電池13の積層方向の両端に配置された一対の単位電池13のうち、一方の単位電池13のセル正極端子13pに電気的かつ機械的に接続されている。一対のバスバー20Bの他方20B2は、複数の単位電池1の積層方向の両端に配置された一対の単位電池13のうち、他方の単位電池13のセル負極端子13nに電気的かつ機械的に接続されている。
 一対のバスバー20Bの一方20B1の一端は単位電池13のセル正極端子13pの上端面に溶接により接合され、他端は、電池群10の単位電池積層方向の一方側に配置されたモジュール正極端子10Pにリベットやボルトなどの締結部材によって締結されている。一対のバスバー20Bの他方20B2の一端は単電池13のセル負極端子13nの上端面に溶接により接合され、他端は、電池群12の単電池13の積層方向の他方側に配置されたモジュール負極端子10Nにリベットやボルトなどの締結部材によって締結されている。
 図1に戻って、モジュールカバー18は、PBT等の電気絶縁性を有する樹脂製の板状の部材であり、筐体11の高さ方向(上下方向)において、電池群12と反対側の筐体11の上端に、インシュレーションカバー17および電子回路基板を覆うように配置されている。モジュールカバー18のモジュール端子10P、10Nに対応する位置には、モジュール端子10P、10Nの上部を覆うように、端子カバー18aを設けている。モジュールカバー18は、インシュレーションカバー17の枠部17aに設けられた係合爪17bを側縁に係合させることによって、インシュレーションカバー17の上部に固定されている。
 尚、後述するが、本実施形態で検査を行う場合は、電池モジュール10が組み付けられて、モジュールカバー18によって密閉される前の状態である。
 以上のように構成された電池モジュール10は、モジュール端子10P、10Nが、電力変換装置であるインバータ装置を介して外部の発電機や電動機に電気的に接続されることにより、インバータ装置を介して外部の発電機や電動機との間で電力の授受を行うことができる。
 次に本発明の実施形態について説明する。図3には、本発明の実施形態の考え方を説明するための構成が示されており、温度検出器の検査を行う前の状態を示している。この状態の電池モジュール10は、図2に示すように、ほとんどの構成部品が組み付けられ、検査を行う準備が整った状態であり、モジュールカバー18で、電池モジュール10を密閉する前の状態である。
 図3において、上述したように単位電池13を構成する電池容器13aの上面には、セル正極端子13pとセル負極端子13nを有し、セル正極端子13pとセル負極端子13nの間には、温度検出器(以下、サーミスタと表記する)を配置する平面領域21が形成されている。電池容器13aは、金属板から形成されており、平面領域21に配置されたサーミスタに温度が伝わり易くなっている。尚、サーミスタは夫々の電池容器13aに設けられても良く、また、複数の電池容器13aをグループとして、グループ毎にサーミスタを設けることもできる。
 電池群12を挟み込んで一体化されたサイドプレート16の上側には、インシュレーションカバー17が取り付け固定される。インシュレーションカバー17には、セル正極端子13pとセル負極端子13nを収納する端子収納部22が形成されており、インシュレーションカバー17を電池群12に取り付けたとき、セル正極端子13pとセル負極端子13nが、この端子収納部22に収納される形態となっている。
 インシュレーションカバー17の電池群12側の面には、サーミスタ23を収納する収納凹部24が形成されており、この収納凹部24にはサーミスタ23を電池容器13aの上面の平面領域21に押し付ける機能を備える弾発手段25が配装されている。弾発手段25は種々の形態(例えば、コイルばね、板ばね等)のものを使用することができる。
 このように、サーミスタ23をインシュレーションカバー17に収納することで、サーミスタ23とインシュレーションカバー17を一緒に取り扱うことができる。これによって、組み立て時の取り扱い性を向上することができ、また、後述する検査用貫通孔26もインシュレーションカバー17に形成されるので、サーミスタ23と検査用貫通孔26の間の位置関係も正確に決めることができ、更に、配線の引き回しも容易となる。
 尚、破線で示すように、電池容器13aの平面領域21にサーミスタ23を据え付け、インシュレーションカバー17に設けた弾発手段25で押圧して接触させることもできる。いずれにしても、本実施形態では、サーミスタ23は電池容器13aの平面領域21に接触して伝熱経路を確保している。
 したがって、インシュレーションカバー17を組み付けたときに、サーミスタ23は、弾発手段25によって電池容器13aの上面の平面領域21に押し付けられて接触することで、伝熱経路を形成することになる。これによって、平面領域21の熱はサーミスタ23によって検出され、電池モジュール10の充放電制御に利用されることになる。
 ところでサーミスタ23は、弾発手段25によって平面領域21に押し付けられて伝熱経路を形成することになるが、何らかの原因でサーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触状態が変化することがある。例えば、サーミスタ23が平面領域21に片当たりした状態で接触すると、伝熱面積が減少することによって、サーミスタの検出精度が低下する不具合を発生する。
 また、組み付け工程の途中で、サーミスタ23が自身の故障、異常を生じている場合も想定され、このまま組み付けを完了すると電池モジュール10自体が不良品となる不具合を発生する。
 このため、サーミスタ23が正確に取り付けられていることや、サーミスタ自身の故障、異常を発生してないことを、簡単な構成で効率よく検査する必要がある。
 そこで、本実施形態では、インシュレーションカバー17を上面から見た状態で、インシュレーションカバー17に取り付けたサーミスタ23に隣接して、インシュレーションカバー17に検査用貫通孔26を形成したことを特徴としている。したがって、検査用貫通孔26とサーミスタ23は、必然的に所定の距離を確保して隣接して配置されることになる。
 そして、インシュレーションカバー17を電池容器13aに組み付けた状態(図4参照)で、電池容器13aの平面領域21には、電池容器13aの平面領域21に直交する方向でみて、検査用貫通孔26を平面領域21に正射投影した熱付与領域27が仮想的に形成される。ここで、本実施形態では検査用貫通孔26は円形状となっているので、熱付与領域27も円形状に形成されることになる。尚、検査用貫通孔26は、円形に限らず矩形状、楕円状、五角形以上の多角形であっても良く、要は、後述する熱付与手段が通過できる機能を備えていればよい。
 したがって、サーミスタ23が平面領域21に載置された状態で、サーミスタ23と熱付与領域27とは重なり合うことなく、インシュレーションカバー17に形成された検査用貫通孔26とサーミスタ23の位置関係をそのまま反映している。このため、後述するが、サーミスタ23は熱付与領域27の外側に位置することになるので、熱付与手段とサーミスタ23が接触することを避けることができる。仮に、熱付与手段とサーミスタ23が直接的に接触すると、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触状態を反映しないので、正確な検査ができなくなる恐れが生じる。
 次に、サーミスタ23の具体的な検査方法について図4、図5に基づき説明する。ここで、図4と図5の違いは、熱付与手段が相違している点以外は同じ構成となっている。
 先ず、図4においては、モジュールカバー18を装着する前の、組み付けが完了した電池モジュール10を準備する。この状態でインシュレーションカバー17は、電池容器13aに取り付けられ、セル正極端子10Pとセル負極端子13nは、インシュレーションカバー17の端子収納部22に収納される。この状態で、サーミスタ23は弾発手段25によって電池容器13aの平面領域21に押圧されて載置されている。
 次に、熱付与手段である温調部材28が検査用貫通孔26を通過するようにして、温調部材28を熱付与領域27に接触するまで移動させる。このため、検査用貫通孔26は温調部材28が通過できる大きさの形状に形成されている。また、本実施形態では、温調部材28は抵抗発熱体を用いており、一定量の熱エネルギーを電池容器13aに与えるように管理されている。これによって、安定した熱量を電池容器13aの平面領域21に、直接的に与え続けることができる。
 また、一定量の熱エネルギーを与えることで、正確な温度変化を取得することができる。本実施形態では、所定時間が経過した後の前後の温度を検出して温度差を求めるため、少なくとも所定時間の間は一定量の熱エネルギーを与えることが重要である。
 熱付与領域27に与えられた熱は、電池容器13aの平面領域21を伝わってサーミスタ23に至り、サーミスタ23はこの伝熱されてきた熱に応じてその電気抵抗値が変化し、温度を測定することができる。つまり、サーミスタ23が検知した電気抵抗値を変換テーブルで温度に変換することで温度を測定することができる。
 このように、本実施形態では、電池容器13aに直接的に熱エネルギーを与えることができるので、少量の熱エネルギーで十分であり電力消費量を低く抑えることができる。また、サーミスタ23と加熱源である温調部材28が近接しているので、熱がすぐにサーミスタ23に伝わり、サーミスタの動作確認を短時間で行うことが可能となる。更に、インシュレーションカバー17に形成した検査用貫通孔26に、温調部材28を差し込んで熱を与え、検査が完了すると温調部材28を引き抜くだけなので、検査作業が簡単となる。
 そして、熱を与えてもサーミスタ23の電気抵抗変化が発生しない場合は、サーミスタ23の自身に故障、異常が発生していることを検出することができる。また、所定時間内の温度変化量によって、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触が良好に保たれているかどうかを検出することができる。尚、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触判断方法は後述する。
 以上で説明した温調部材28は抵抗発熱素子を利用して、電池容器13aに「温熱」を与えるものであったが、抵抗発熱素子ではなく、ペルチェ素子を用いて電池容器13aに「冷熱」を与えることも可能である。この場合も検査方法は上述した方法と同様である。
 尚、本実施形態においては、サーミスタ23と温調部材28が機械的に干渉しないように、サーミスタ23は、検査用貫通孔26によって形成される熱付与領域27に露出しないことが重要である。また、少ない熱エネルギーと検査時間の短縮のためには、サーミスタ23と熱付与領域27の間の熱抵抗が小さいことが必要であり、このため、熱付与領域27の近傍にサーミスタ23が設置されていることが重要である。
 したがって、このような条件を満足するような位置関係に、サーミスタ23と検査用貫通孔26の位置を決定すれば良い。本実施形態では、図3にあるように、サーミスタ23と検査用貫通孔26とをできるだけ近づけることで、検査用貫通孔26とサーミスタ23は、必然的に所定の距離を確保して隣接して配置されることになる。
 次に、熱付与手段の他の例を説明する。図5においては、熱付与手段としてレーザー照射装置29を用いている点で、図4の実施形態とは異なっている。
 先ず、図5においては、モジュールカバー18を装着する前の、組み付けが完了した電池モジュール10を準備する。この状態でインシュレーションカバー17は、電池容器13aに取り付けられ、セル正極端子10Pとセル負極端子13nは、インシュレーションカバー17の端子収納部22に収納される。この状態で、サーミスタ23は弾発手段25によって電池容器13aの平面領域21に押圧されて載置されている。
 次に、熱付与手段であるレーザー照射部材29が、検査用貫通孔26の上面に位置するように移動させる。このため、検査用貫通孔26はレーザー照射部材29のレーザー光30がインシュレーションカバー17等に干渉することなく平面領域21まで到達できる大きさの形状に形成されている。また、本実施形態では、一定量の光エネルギーを電池容器13aに与えるように管理されている。これによって、安定した光エネルギーを電池容器13aの平面領域21に、非接触で直接的に与え続けることができる。
 熱付与領域27に与えられたレーザー光30は熱に変換され、電池容器13aの平面領域21を伝わってサーミスタ23に至り、サーミスタ23はこの伝熱されてきた熱に応じて、その抵抗値が変化して温度を測定することができる。つまり、サーミスタ23からの出力電圧を変換テーブルで変換して温度を測定することができる。
 このように、本実施形態では、電池容器13aに直接的に光エネルギーを与えることができるので、少量の光エネルギーで十分であり電力消費量を低く抑えることができる。また、サーミスタ23と加熱源であるレーザー照射部材29の照射位置が近接しているので、熱がすぐにサーミスタ23に伝わり、サーミスタの動作確認を短時間で行うことが可能となる。更に、インシュレーションカバー17に形成した検査用貫通孔26の上面に、レーザー照射部材29を移動させレーザー光30を照射し、検査が完了するとレーザー照射部材29を移動させるだけなので、検査作業が簡単となる。
 そして、レーザー光30による熱を与えてもサーミスタ23の出力電圧が発生しない場合は、サーミスタ23の自身に故障、異常が発生していることを検出することができる。また、所定時間内の温度変化量によって、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触が良好に保たれているかどうかを検出することができる。
 次に、サーミスタ23の検査システムの構成と、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触が良好に保たれているかどうかを検査する方法について説明する。
 図6は検査に必要な検査システムの構成を示している。尚、図6で電池容器13a、温調部材28、及びサーミスタ23の構成や配置位置は、図4に示すものと同様の構成である。
 図6において、検査制御装置31に設けられた温調部材制御部32は、配線32Lを介して温調部材28の加熱制御を実行するものであり、加熱開始時期、加熱時間、加熱終了時期、加熱エネルギー量等を制御している。この加熱によって生じるサーミスタ23の出力電圧は、配線23Lを介して所定の時間周期で検査制御装置31に設けられた温度測定部33に入力されて、温度情報に変換される。温度情報は、「出力電圧-温度テーブル」を利用して、温度情報を求めることができる。この温度情報は、所定の時間周期で検査制御装置31のRAM領域(図示せず)に記憶される。
 検査制御装置31には、温度変化値算出部34が備えられており、所定時間の間にサーミスタ23の温度がどの程度変化(差分)したかを算出しており、これは実温度変化値(ΔTact)として後段の診断部36に入力されている。この実温度変化値(ΔTact)は、RAM領域に記憶された温度情報を読み出して求めることができる。
 つまり、或る時刻で記憶された温度情報(T1)と、温度情報(T1)を求めた時刻から所定時間後の時刻で記憶された温度情報(T2)とを、減算処理して求めることができる。実温度変化値(ΔTact)については、図7で説明する。尚、本実施形態では、温度情報(T1)と、温度情報(T2)が求まると、温調部材制御部32に対して、温調部材28による加熱を停止させている。
 検査制御装置31は、フラッシュROM等からなる記憶部35を備えており、この記憶部35には、温度変化閾値(ΔTref)が記憶されており、この温度変化閾値(ΔTref)が、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触が良好に保たれているかどうかの判断基準値とされている。この温度変化閾値(ΔTref)は後段の診断部36に入力されている。温度変化閾値(ΔTref)については、図7で説明する。
 検査制御装置31の診断部36によって、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触が良好に保たれているかどうかが判断されると、その結果は出力部37に送られディスプレイ等に表示されるので、作業者は出力部37の診断結果を把握することができる。
 そして、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触が良好に保たれていれば、作業者はモジュールカバー18を取り付けて、組み付け作業を完了する。一方、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触が良好に保たれていなければ、作業者は、インシュレーションカバー17のサーミスタ23の取り付け状態を修正し、再び組み付けをやり直して同様の検査を再び実行する。
 図7は、実温度変化値(ΔTact)と温度変化閾値(ΔTref)の求め方を説明するものである。横軸に経過時間を示し、縦軸にサーミスタ23の計測温度を示している。実線は実温度を示し、破線は、サーミスタ23と平面領域21の接触状態を敢えて悪く設定したときの温度を示している。破線に示す温度は、上述した温度変化閾値(ΔTref)を求めるために使用される。
 温調部材28によって、時刻(t0)で加熱を始めると、実線で示すようにサーミスタ23の温度が上昇していくが、時刻(t1)でサーミスタによって計測された温度情報を求める。この時の実温度は温度(T1)である。そして、所定時間後の時刻(t2)で、再びサーミスタによって計測された温度情報を求める。この時の実温度は温度(T2)である。そして、時刻(t2)の温度(T2)から時刻(t1)の温度(T1)を減算して、実温度変化値(ΔTact)を求める。
 一方、温度変化閾値(ΔTref)は、実験やシミュレーションの手法によって予め求められている。この場合は破線で示すように、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触状態が、サーミスタ23の温度情報が充分に信頼性を有すると判断される値になる合格接触状態(正常接触状態)に比べて、若干小さい温度情報になる不合格接触状態(異常接触状態)を想定して決められている。
 したがって、実温度変化値(ΔTact)が温度変化閾値(ΔTref)より大きいと合格(正常)となり、実温度変化値(ΔTact)が温度変化閾値(ΔTref)より小さいと不合格(異常)となる。
 不合格接触状態の下で、温調部材28によって、時刻(t0)で加熱を始めると、破線で示すようにサーミスタ23の温度が上昇していくが、その傾きは実線に比べて小さいものとなっている。そして、時刻(t1)でサーミスタ23によって計測された温度情報を求める。この時の実温度は温度(T1ref)である。そして、所定時間後の時刻(t2)で、再びサーミスタ23によって計測された温度情報を求める。この時の実温度は温度(T2ref)である。そして、時刻(t2)の温度(T2ref)から時刻(t1)の温度(T1ref)を減算して、温度変化閾値(ΔTref)を求める。尚、この温度変化閾値(ΔTref)は判断基準値となり、フラッシュROMに記憶される。
 したがって、温度変化閾値(ΔTref)と実温度変化値(ΔTact)の関係性を判断すれば、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触が良好に保たれているかどうかが判断できる。この判断が実行されると、時刻(t3)で検査が終了する。
 尚、後述する接触状態を判断するステップ(ステップS16)の前で、実温度(T1)と実温度(T2)を測定してRAM領域に記憶された後に、温調部材28の加熱を停止した方が好ましい。これによって、余分な電力を消費しないようにすることができ、また、サーミスタ23を必要以上に加熱しないようにすることができる。
 ここで、時刻(t0)~時刻(t1)までの所要時間と、時刻(t1)~時刻(t2)までの所要時間を同じ時間長とすれば、温度変化測定条件が一致するので、正確な判断を行うことができる。また、(T2-T1)/(t2-t1)の演算によって温度変化速度を判断するようにしても良い。このように温度変化速度を用いれが、ばらつき等の影響を小さくできるので、より精度が高い判断を実行することができる。
 次に、検査制御装置31で実行される具体的な制御フローについて図8を用いて説明する。この制御フローは、検査を行う状態(検査制御装置の検査開始の指示がでた状態)になると起動され、以後は所定時間毎に実行されるものである。
 ≪ステップS10≫
ステップS10においては、図7の時刻(t0)において、温調部材28を電池容器13aの平面領域21に接触させ、加熱を開始する。加熱を開始するとステップS11に移行する。
 ≪ステップS11≫
ステップS11においては、図7の時刻(t0)から所定時間が経過した時刻(t1)において、サーミスタ23から温度情報(T1)を取得し、RAMの所定領域に記憶する。温度情報(T1)を取得するとステップS12に移行する。
 ≪ステップS12≫
ステップS12においては、図7の時刻(t1)から所定時間が経過した時刻(t2)において、サーミスタ23から温度情報(T2)を取得し、RAMの所定領域に記憶する。温度情報(T2)を取得するとステップS13に移行する。
 ≪ステップS13≫
ステップS13においては、ステップS11で温度情報(T1)を検出し、ステップS12で温度情報(T2)を検出して、既にRAM領域に第1の温度(T1)と第2の温度(T2)が記憶されているので、温調部材28を加熱する必要がないため温調部材28の加熱を停止する。温調部材28の加熱を停止すると、ステップS14に移行する。これによって、余分な電力を消費しないようにすることができ、また、サーミスタ23を必要以上に加熱しないようにすることができる。
 ≪ステップS14≫
ステップS14においては、RAM領域に記憶された温度情報(T1)とRAM領域に記憶された温度情報(T2)を読み出し、実温度変化値(ΔTact)を算出して、新たなRAM領域に記憶する。尚、算出式は、「ΔTact=T2-T1」である。実温度変化値(ΔTact)を算出するとステップS14に移行する。
 ≪ステップS15≫
ステップS15においては、次のステップで実行する比較判断のためのフラッシュROMに記憶された温度変化閾値(ΔTref)を読み出し、RAM領域に記憶する。温度変化閾値(ΔTref)を読み出すとステップS16に移行する。
 ≪ステップS16≫
ステップS16においては、ステップS14で求めた実温度変化値(ΔTact)と、ステップS15で求めた温度変化閾値(ΔTref)とを比較演算する。実温度変化値(ΔTact)が大きいとステップ17に移行し、実温度変化値(ΔTact)が小さいとステップ18に移行する。
 実温度変化値(ΔTact)が大きいと、温調部材28からの熱が良好にサーミスタ23に伝熱されていることを示している。つまり、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触状態が正常であることを意味している。
 一方、実温度変化値(ΔTact)が小さいと、温調部材28からの熱が良好にサーミスタ23に伝熱されていないことを示している。つまり、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触状態が異常であることを意味している。
 ≪ステップS17≫
ステップS16で、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触状態が良好であると判断されているので、ステップS17においては、出力部37の表示装置に、正常であることを示す表示(OK表示)を実行する。正常であることを示す表示(OK表示)を実行すると、ステップS19に移行する。
 ≪ステップS18≫
一方ステップS16で、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触状態が良好でないと判断されているので、ステップS17においては、出力部37の表示装置に、異常であることを示す表示(NG表示)を実行する。異常であることを示す表示(NG表示)を実行すると、エンドに抜けて処理を終了する。この場合は、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触が良好に保たれていないので、作業者はインシュレーションカバー17のサーミスタ23の取り付け状態を修正し、再び組み付けをやり直して同様の検査を再び実行する。
 ≪ステップS19≫
ステップS19においては、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触が良好に保たれているとして、最終的に電池群12の内部抵抗を測定して抵抗値のチェックを行う。このチェックが完了すると、エンドに抜けて処理を終了する。この場合は、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触が良好に保たれている、及び電池群12の内部抵抗も正常であると判断されているので、作業者はモジュールカバー18をインシュレーションカバー17に取り付け、電池モジュール10の組み立てを完了する。
 尚、ステップS14の実温度変化値(ΔTact)を求める処理と、ステップS15の温度変化閾値(ΔTref)を求める処理とは、処理順序が前後で入れ替わっても良いものである。また、ステップS13の加熱終了の処理は、ステップS14~ステップS18の間に実行しても良い。
 また、上述したようにステップS10~S18による「サーミスタ検査」と、ステップS19による「電池の抵抗検査」を、全く別に独立して実施することが可能となっている。これによって、検査作業を正確に行うことができる。
 このように、本実施形態では、電池要素を収納した電池容器13aを備えた電池13と、電池容器13aの外表面に接触して熱的に接続されたサーミスタ23と、電池容器13aの一部を覆うと共にサーミスタ23を電池容器13aに押圧する電気絶縁性と剛性を備えたインシュレーションカバー17とを有し、インシュレーションカバー17には、熱付与手段28、29が通過する検査用貫通孔26が形成され、サーミスタ23は、検査用貫通孔26を電池容器13aの平面部21に投影した熱付与領域の外側の位置に配置されている。
 これによれば、インシュレーションカバー17に設けられた検査用貫通孔26を介して熱付与手段28、29で熱付与領域を直接的に加熱、或いは冷却することで、サーミスタ23の付近の温度を短い時間で上昇、或いは下降させることができ、効率的な検査を行うことができる。
 ところで、検査用貫通孔26は、インシュレーションカバー17に設けた蓋部(図示せず)によって閉塞されも良いし、インシュレーションカバー17に蓋部を有さず、モジュールカバー18により外部から遮蔽されていても良い。
 更に、インシュレーションカバー17に対向するモジュールカバー18にも検査用貫通孔が設けられ、モジュールカバー18を取り付けた後に、モジュールカバー18とインシュレーションカバー17に形成した検査用貫通孔を通して、熱付与手段で熱を電池容器13に与えて検査を行うことも可能である。これによれば、電池モジュール10の組み付け完了後に検査を行うことができる。
 次に本発明の第2の実施形態について説明する。尚、図3と同じ参照番号は、機能が同じ構成部品を示しており、必要がない場合は説明を省略する。
 本実施形態の特徴は、熱付与領域27に熱付与用目印38を設けたところにある。検査用貫通孔26に対応する熱付与領域27においては、熱付与部位が最良の場所が存在する。例えば、伝熱効率を考えればサーミスタ23に最も近接する部位である。
 図9において、電池容器13aの平面領域21に形成された円形の熱付与領域27においては、平面領域に載置されるサーミスタ23に最も近接した部位に熱付与用目印38が形成されている。熱付与用目印38は、例えば、陥没穴、くぼみ、突起、色塗装とから選ばれている。陥没穴、くぼみ、及び突起は、平面領域21を変形加工して、平面領域21と一体に形成されることが好ましい。熱付与用目印38が平面領域21と異なる部材で構成される構造よりも、熱付与用目印38の存在によるサーミスタ23への熱伝導阻害を抑制できるからである。加えて、熱付与用目印38の加工費用を低く抑えられる利点もある。このような熱付与用目印38を設けると、温調部材28の位置決めを容易にすることができ、検査作業の簡略化が可能となる。
 また、熱付与手段としてレーザー光を使用する場合は、熱付与用目印38を黒色塗装とすると温度の上昇を早めることができる。この場合はインシュレーションカバー17の外側上部にレーザー照射部材29を配置するだけなので、検査用貫通孔26に温調部材28を挿入しなくて済み、検査作業を簡略することが可能となる。
 次に本発明の第3の実施形態について説明する。尚、図3と同じ参照番号は、機能が同じ構成部品を示しており、必要がない場合は説明を省略する。
 本実施形態の特徴は、電池容器13aの上面の平面領域21に保護シート39を設けるが、熱付与領域27の部位には保護シート39を設置しない構成としたところにある。
 図10において、電池容器13aの平面領域21には、絶縁と保護のために保護シート39が取り付けられている。この保護シート39は、セル正極端子13p、セル負極端子13n、及びサーミスタ23を囲む部分を除いて、電池容器13aの平面領域21に敷設されている。これによって、電池容器13aの上面側を絶縁や保護を行っている。ただ、検査用貫通孔26に対応する熱付与領域27については、伝熱効率を低下させないように、保護シート39は敷設されていない。したがって、温調部材28やレーザー照射部材29による熱付与領域27の加熱は、保護シート39によって妨げられることはない。このように、保護シート39によって熱の移動が阻害されることがないので、検査精度の向上や、検査時間の短縮を図ることが可能である。
 次に本発明の第4の実施形態について説明する。尚、図1、図2と同じ参照番号は、機能が同じ構成部品を示しており、必要がない場合は説明を省略する。
 本実施形態の特徴は、インシュレーションカバー17の上面、つまり電池群12の反対側の表面に、サーミスタ23の引出線を載置したところにある。尚、本実施形態のインシュレーションカバー17は、図2に示すインシュレーションカバー17とは異なり、全体的に平面部分を備えた板状に形成されており、インシュレーションカバー17によって、電池群12が覆われる形態とされている。
 図11、図12において、インシュレーションカバー17の一方の端部には、所定の大きさを備えた開口部40が形成されている。インシュレーションカバー17は、全体的に平面部分を備える板状であり、電池群12の積層方向に沿って長手方向に延びている。電池群12は、インシュレーションカバー17によって覆われる形態とされている。
 開口部40は、電池群12の積層方向に直交するような方向に開口されており、この開口部40を介して、合成樹脂で作られた電池電圧検出端子保持具41、及びサーミスタ電圧検出端子保持具42が露出している。開口部40には、電池電圧検出端子保持具41、及びサーミスタ電圧検出端子保持具42を除いて、開口を塞ぐように、これも合成樹脂で作られた蓋部43が取り付けられている。
 電池電圧検出端子保持具41には、信号引出線である電池電圧検出線44を収容する電池電圧検出線収容部45が取り付けられ、同様にサーミスタ電圧検出端子保持具42には、信号引出線であるサーミスタ電圧検出線46を収容するサーミスタ電圧検出線収容部47が取り付けられている。また、電池電圧検出線44はソケット48に接続され、サーミスタ電圧検出線46もソケット49に接続されている。
 ソケット48、49は、インシュレーションカバー17の上面に、適宜の固定手段(ボルト、接着、係合機構等)によって固定されている。そしてソケット48は、電池モジュール10に設けられた電池制御装置に接続され、ソケット49は、検査制御装置31(図6参照)に接続されている。
 インシュレーションカバー17には、先に説明したように電池群12の積層方向(長手方向)に沿って延びているので、これに沿って検査用貫通孔26も形成されている。検査用貫通孔26は、インシュレーションカバー17の短手方向の両端面付近に間欠的に連続して2列に形成されている。
 そして、この2列の検査用貫通孔26の間に、上述した開口部40、電池電圧検出端子保持具41、サーミスタ電圧検出端子保持具42、蓋部43、電池電圧検出線44、電池電圧検出線収容部45、サーミスタ電圧検出線46、サーミスタ電圧検出線収容部47、及びソケット48、49が配置されている。
 このように図11、図12に示すような配置構成をとることによって、インシュレーションカバー17の上面を効率よく利用することができる。
 以上に説明した実施形態では、電池容器13aの上面の平面領域21に、インシュレーションカバー17の外部から熱を加える構成とされているが、電池容器13aの上面の平面領域21に直接的に温調部材を配置することもできる。次に本発明の第5の実施形態について説明する。尚、図3と同じ参照番号は、機能が同じ構成部品を示しており、必要がない場合は説明を省略する。
 図13において、図3に示された熱付与領域27に対応する位置に、温調部材50が伝熱可能に取り付けられている。尚、例示的に熱付与領域27に対応する位置に、温調部材50を配置したが、要は、温調部材50とサーミスタ23が機械的に接触していない状態であれば、サーミスタ23と平面領域21の接触状態の良否を判断することができるので、熱付与領域27である必要性はない。ただ、できるだけ近接して配置した方が望ましい。
 温調部材50は、電気抵抗を備える発熱素子で作られており、ニクロム線を使用したもの、PTC素子を利用したもの、半導体素子を利用したものが使用できる。尚、これら以外の発熱素子を利用できることはいうまでもなく、また、冷熱を与えるペルチェ素子等も利用できるものである。
 この温調部材50は、電池モジュール10の組み立てが完了した状態でも、電池容器13aの上面の平面領域21に配置された状態とされている。したがって、サーミスタ23の配線51と温調部材50の配線を、検査制御装置53に接続することによって、上述した実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。ここで、検査制御装置53は、図6に示す検査制御装置31と同じであり、また、サーミスタ23の接触判断方法も図8に示す制御フローと同様である。
 このように、本実施形態では、温調部材50によって電池容器13aに直接的に熱エネルギーを与えることができるので、少量の熱エネルギーで十分であり電力消費量を低く抑えることができる。また、サーミスタ23と温調部材50が近接しているので、熱がすぐにサーミスタ23に伝わり、サーミスタの動作確認を短時間で行うことが可能となる。
 そして、温調部材50によって熱を与えても、サーミスタ23の出力電圧が発生しない場合は、サーミスタ23の自身に故障、異常が発生していることを検出することができる。また、所定時間内の温度変化量によって、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触が良好に保たれているかどうかを検出することができる。
 以上に説明した第5の実施形態では、外部に設けた検査制御装置53によってサーミスタ23と平面領域21の接触状態の良否を判断する構成としている。しかしながら、検査制御装置53ではなく、電池モジュール10に設けた電池制御装置によって、オンボード(on board)でサーミスタ23と平面領域21の接触状態の良否を判断することも可能である。尚、図13と同じ参照番号は、機能が同じ構成部品を示しており、必要がない場合は説明を省略する。
 図14において、電池制御装置(熱付与制御装置と言い換えることができる)54は、インシュレーションカバー17とモジュールカバー18の間に配置されている。つまり、電池制御装置54は、筐体11(図1参照)の高さ方向において、インシュレーションカバー17の電池群12(図2参照)の側とは反対側に配置され、リード線やプリント配線などの接続導体を介して複数のバスバー20(図2参照)、サーミスタ23、温調部材50等と電気的に接続されている。尚、電池制御装置54は、インシュレーションカバー17、或いはモジュールカバー18に取り付けることができる。
 電池制御装置54は、電池モジュール10の充放電を制御する機能を備えているが、これは本発明とは関係しないので説明は省略する。更に、電池制御装置54には、サーミスタ23と平面領域21の接触状態の良否を判断する機能が備えられている。図15に、その機能ブロックを示しているが、その機能は図6に示したものとほぼ同じである。
 図15において、電池制御装置54に設けられた温調部材制御部55は、配線52を介して温調部材50の加熱制御を実行するものであり、加熱開始時期、加熱時間、加熱終了時期、加熱エネルギー量等を制御している。この加熱によって生じるサーミスタ23の出力電圧は、配線51を介して所定の時間周期で電池制御装置54に設けられた温度測定部56に入力されて、温度情報に変換される。温度情報は、「出力電圧-温度テーブル」を利用して、温度情報を求めることができる。この温度情報は、所定の時間周期で電池制御装置54のRAM領域(図示せず)に記憶される。
 電池制御装置54には、温度変化算出部57が備えられており、所定時間の間にサーミスタ23の温度がどの程度変化(差分)したかを算出しており、これは実温度変化値(ΔTact)として後段の診断部58に入力されている。この実温度変化値(ΔTact)は、RAM領域に記憶された温度情報を読み出して求めることができ、或る時刻で記憶された温度情報(T1)と、温度情報所(T1)を求めた時刻から所定時間後の時刻で記憶された温度情報(T2)とを減算処理して求めることができる。
 電池制御装置54は、フラッシュROM等からなる記憶部59を備えており、この記憶部59には、温度変化閾値(ΔTref)が記憶されており、この温度変化閾値(ΔTref)が、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触が良好に保たれているかどうかの判断基準値とされている。この温度変化閾値(ΔTref)は後段の診断部58に入力されている。温度変化閾値(ΔTref)については、図7で説明した通りである。
 電池制御装置54の診断部58によって、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触が良好に保たれているかどうかが判断されると、その結果は記憶部59に送られて記憶される。この場合、記憶されるのはエラーコードであり、このエレ―コードを専用の検査機器で読み出すことで、作業者は診断結果を把握することができる。
 図16は、電池制御装置54におけるサーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触が良好に保たれているかどうかを判断する制御フローである。ほとんどの制御ステップは図8における制御フローと同じであるので、同じ制御ステップについては説明を省略する。
 ≪ステップS10≫ ~ ≪ステップS16≫
図8に示す制御フローと実質的に同じであるので説明を省略する。ただ、図8の制御ステップS10では、温調部材28が使用されているが、図16の制御ステップS10では、温調部材50を用いる点で異なっている。
 ≪ステップS20≫
ステップS16で、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触が良好に保たれていないと判断されると、ステップS20においては、エラーコードを記憶部59に記憶する。記憶部59は、フラッシュROMから構成されているので、電源がシャットダウンされても、エラーコードを喪失することがない。エラーコードを記憶すると、エンドに抜けて処理を終了する。
 そして、作業者によってエラーコードが解析された結果、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触が良好に保たれていないので、作業者はインシュレーションカバー17のサーミスタ23の取り付け状態を修正し、再び組み付けをやり直して対応することになる。そして、新たに図16の制御フロー(再現フロー)を実行することで、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触が良好に保たれていることを確認すれば良いものである。
 このように、本実施形態においても、温調部材50によって電池容器13aに直接的に熱エネルギーを与えることができるので、少量の熱エネルギーで十分であり電力消費量を低く抑えることができる。また、サーミスタ23と温調部材50が近接しているので、熱がすぐにサーミスタ23に伝わり、サーミスタの動作確認を短時間で行うことが可能となる。
 そして、温調部材50によって熱を与えても、サーミスタ23の出力電圧が発生しない場合は、サーミスタ23の自身に故障、異常が発生していることを検出することができる。また、所定時間内の温度変化量によって、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触が良好に保たれているかどうかを検出することができる。
 更に、本実施形態では電池制御装置54に、サーミスタ23と電池容器13aの平面領域21の接触が良好に保たれているかどうかを判断させているので、電池モジュール10が動作している状態下で、任意のタイミングで上述した診断を行うことができる。例えば、出荷時や、車両に搭載した後の所定時間経過毎に、図16に示した制御フローを実行することができる。
 以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
 10…電池モジュール、11…筐体、12…電池群、13…単位電池、13a…電池容器、13p…セル正極端子、13n…セル負極端子、14…セルホルダ、15…エンドプレート、16…サイドプレート、17…インシュレーションカバー、18…モジュールカバー、21…平面領域、22…端子収納部、20…モジュールカバー、23…サーミスタ、24…収納凹部、25…弾発手段、26…検査用貫通孔、27…熱付与領域、28…温調部材、29…レーザー照射部材、31…制御装置、32…温調部材制御部、33…温度測定部、34…温度変化算出部、35…記憶部、36…診断部、37…出力部。

Claims (23)

  1.  電池要素を収納した電池容器を備えた電池と、
     前記電池容器の外表面に接触して前記電池容器と熱的に接続された温度検出器と、
     前記電池容器の一部を覆うと共に、前記温度検出器を前記電池容器に接触させる電気絶縁性と剛性を備えた被覆部材とを有し、
     前記被覆部材には、熱付与手段が通過する検査用貫通孔が形成され、前記温度検出器は、前記検査用貫通孔を前記電池容器の前記外表面に正射投影した熱付与領域の外側の位置に配置されている
    ことを特徴とする電池モジュール。
  2.  請求項1に記載の電池モジュールであって、
     前記温度検出器は、前記電池容器に設けられたセル正極端子とセル負極端子の側の前記外表面に配置され、
     前記被覆部材は、前記温度検出器を覆うように配置され、前記温度検出器は、前記検査用貫通孔によって形成される前記熱付与領域に隣接して配置されている
    ことを特徴とする電池モジュール。
  3.  請求項2に記載の電池モジュールであって、
     前記温度検出器は、前記被覆部材に形成した前記検査用貫通孔に隣接した位置で、前記被覆部材に設けられている
    ことを特徴とする電池モジュール。
  4.  請求項2に記載の電池モジュールであって、
     前記熱付与手段は、前記熱付与領域に接触して温熱、或いは冷熱を前記電池容器に伝熱させる
    ことを特徴とする電池モジュール。
  5.  請求項4に記載の電池モジュールであって、
     前記熱付与手段は、抵抗発熱体から作られており、前記熱付与領域と接触して前記電池容器に熱を伝える
    ことを特徴とする電池モジュール。
  6.  請求項2に記載の電池モジュールであって、
     前記熱付与手段は、前記熱付与領域に非接触で熱を前記電池容器に与える
    ことを特徴とする電池モジュール。
  7.  請求項6に記載の電池モジュールであって、
     前記熱付与手段は、レーザー照射部材から作られており、前記熱付与領域にレーザー光を照射して前記電池容器に熱を与える
    ことを特徴とする電池モジュール。
  8.  請求項2~請求項7のいずれか1項に記載の電池モジュールであって、
     前記熱付与領域には、熱付与用目印が設けられている
    ことを特徴とする電池モジュール。
  9.  請求項2~請求項7のいずれか1項に記載の電池モジュールであって、
     前記電池容器の前記温度検出器、前記セル正極端子、及び前記セル負極端子が位置する側の領域には、前記熱付与領域を除いて保護シートが敷設されている
    ことを特徴とする電池モジュール。
  10.  請求項2~請求項7のいずれか1項に記載の電池モジュールであって、
     複数の前記電池が一つの方向に積層されて電池群を形成し、
     前記被覆部材は、前記電池群を覆うように前記一つの方向に延びていると共に、所定の位置で開口した開口部を備え、前記開口部から前記温度検出器の信号引出線が引き出され、前記信号引出線は前記被覆部材の前記一つの方向に沿って配置されている
    ことを特徴とする電池モジュール。
  11.  請求項10に記載の電池モジュールであって、
     前記被覆部材には、前記一つの方向に直交する方向の両端で、前記一つの方向に沿って間欠的に連続して2列の前記検査用貫通孔が形成されており、2列の前記検査用貫通孔の間に、前記信号引出線が配置されている
    ことを特徴とする電池モジュール。
  12.  請求項11に記載の電池モジュールであって、
     前記信号引出線は、前記被覆部材に固定されたソケットに接続されている
    ことを特徴とする電池モジュール。
  13.  電池モジュールの検査方法であって、
     請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の電池モジュールの前記電池容器の前記熱付与領域に、前記検査用貫通孔を通して前記熱付与手段によって熱を付与する熱付与工程と、
     前記熱付与工程の後に、所定時間が経過した後の前後の前記温度検出器からの温度変化値を求める温度変化値測定工程と、
     温度変化値測定工程の後に、予め定めた温度変化閾値と前記温度変化値を比較し、前記温度変化値が前記温度変化閾値より大きいと前記温度検出器と前記電池容器の接触状態が正常と判断し、前記温度変化値が前記温度変化閾値より小さいと前記温度検出器と前記電池容器の接触状態が異常と判断する診断工程と
    を実行することを特徴とする電池モジュールの検査方法。
  14.  電池モジュールの検査方法であって、
     請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の電池モジュールの前記電池容器の前記熱付与領域に、前記検査用貫通孔を通して前記熱付与手段によって熱を付与する熱付与工程と、
     前記熱付与工程の後に、所定時間が経過した後の前後の前記温度検出器からの温度変化値から温度変化速度値を求める温度変化速度測定工程と、
     温度変化速度測定工程の後に、予め定めた温度変化速度閾値と前記温度変化速度値を比較し、前記温度変化速度値が前記温度変化速度閾値より大きいと前記温度検出器と前記電池容器の接触状態が正常と判断し、前記温度変化速度値が前記温度変化速度閾値より小さいと前記温度検出器と前記電池容器の接触状態が異常と判断する診断工程と
    を実行することを特徴とする電池モジュールの検査方法。
  15.  請求項13に記載の電池モジュールの検査方法であって、
     前記温度変化閾値は、前記温度検出器と前記電池容器の前記外表面との接触が良好に保たれているかどうかの判断を行う判断基準値である
    ことを特徴とする電池モジュールの検査方法。
  16.  請求項14に記載の電池モジュールの検査方法であって、
     前記温度変化速度閾値は、前記温度検出器と前記電池容器の前記外表面との接触が良好に保たれているかどうかの判断を行う判断基準値である
    ことを特徴とする電池モジュールの検査方法。
  17.  請求項13、或いは請求項14に記載の電池モジュールの検査方法であって、
     前記熱付与工程で使用される前記熱付与手段は、前記熱付与領域に接触して温熱、或いは冷熱を前記電池容器に伝熱させる
    ことを特徴とする電池モジュールの検査方法。
  18.  請求項17に記載の電池モジュールの検査方法であって、
     前記熱付与手段は、抵抗発熱体から作られており、前記熱付与領域と接触して前記電池容器に熱を伝える
    ことを特徴とする電池モジュールの検査方法。
  19.  請求項13、或いは請求項14に記載の電池モジュールの検査方法であって、
     前記熱付与工程で使用される前記熱付与手段は、前記熱付与領域に非接触で熱を前記電池容器に与える
    ことを特徴とする電池モジュールの検査方法。
  20.  請求項19に記載の電池モジュールの検査方法であって、
     前記熱付与手段は、レーザー照射部材から作られており、前記熱付与領域にレーザー光を照射して前記電池容器に熱を与える
    ことを特徴とする電池モジュールの検査方法。
  21.  請求項13乃至請求項20のいずれか1項に記載の電池モジュールの検査方法であって、
     前記診断工程の後で前記電池の内部抵抗を測定して前記電池の良否を判別する内部抵抗診断工程を実行する
    ことを特徴とする電池モジュールの検査方法。
  22.  電池要素を収納した電池容器を備えた電池と、
     前記電池容器の外表面に接触して前記電池容器と熱的に接続された温度検出器と、
     前記電池容器の一部を覆うと共に、前記温度検出器を前記電池容器に接触させる電気絶縁性と剛性を備えた被覆部材とを有し、
     前記電池容器の外表面には、前記温度検出器に近接して配置された熱付与手段が設けられ、前記熱付与手段は熱付与制御装置によって制御されると共に、
     前記熱付与制御装置は、
     前記熱付与手段によって前記温度検出器に熱を付与する熱付与機能部と、
     前記熱付与機能部によって熱を付与した後に、所定時間が経過した後の前後の前記温度検出器からの温度変化値を求める温度変化値測定機能部と、
     予め定めた温度変化閾値と前記温度変化値を比較し、前記温度変化値が前記温度変化閾値より大きいと前記温度検出器と前記電池容器の接触状態が正常と判断し、前記温度変化値が前記温度変化閾値より小さいと前記温度検出器と前記電池容器の接触状態が異常と判断する診断機能部とを備えている
    ことを特徴とする電池モジュール。
  23.  請求項22に記載の電池モジュールであって、
     前記被覆部材の外側には、前記被覆部材を覆う外側被覆部材が設けられており、前記被覆部材と前記外側被覆部材の間に前記熱付与制御装置が配置されている
    ことを特徴とする電池モジュール。
PCT/JP2022/015121 2021-06-08 2022-03-28 電池モジュール、及びこの電池モジュールの検査方法 WO2022259722A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023527534A JPWO2022259722A1 (ja) 2021-06-08 2022-03-28
EP22819910.5A EP4354589A1 (en) 2021-06-08 2022-03-28 Battery module and method for inspecting battery module
CN202280028772.9A CN117223149A (zh) 2021-06-08 2022-03-28 电池模块和该电池模块的检验方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-095821 2021-06-08
JP2021095821 2021-06-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022259722A1 true WO2022259722A1 (ja) 2022-12-15

Family

ID=84425223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/015121 WO2022259722A1 (ja) 2021-06-08 2022-03-28 電池モジュール、及びこの電池モジュールの検査方法

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4354589A1 (ja)
JP (1) JPWO2022259722A1 (ja)
CN (1) CN117223149A (ja)
WO (1) WO2022259722A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013140787A (ja) * 2011-12-09 2013-07-18 Toyota Motor Corp 電池温度検出手段の取付状態判定方法、及び電池温度検出手段の取付状態判定装置
WO2015181930A1 (ja) * 2014-05-29 2015-12-03 日立オートモティブシステムズ株式会社 蓄電モジュール
JP2016009663A (ja) 2014-06-26 2016-01-18 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法及び蓄電パックの製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013140787A (ja) * 2011-12-09 2013-07-18 Toyota Motor Corp 電池温度検出手段の取付状態判定方法、及び電池温度検出手段の取付状態判定装置
WO2015181930A1 (ja) * 2014-05-29 2015-12-03 日立オートモティブシステムズ株式会社 蓄電モジュール
JP2016009663A (ja) 2014-06-26 2016-01-18 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法及び蓄電パックの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP4354589A1 (en) 2024-04-17
JPWO2022259722A1 (ja) 2022-12-15
CN117223149A (zh) 2023-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10330536B2 (en) Structure for attaching temperature detecting member to busbar, wiring module and method for manufacturing wiring module
KR101720614B1 (ko) 배터리 팩
EP2958166B1 (en) Battery block and secondary battery module
CN106415917B (zh) 蓄电模块
KR101077746B1 (ko) 2차 전지 이상 검출 장치
US10361037B2 (en) Energy storage apparatus
JP6233654B2 (ja) 配線モジュール
KR20190051237A (ko) 조립 구조가 향상된 배터리 팩
JP2009512982A (ja) 電気的な接続のための新規なバスバーおよびそれを備えた電池モジュール
US20170244139A1 (en) Energy storage apparatus and method of manufacturing energy storage apparatus
WO2018199222A1 (ja) 電流検出装置、管理装置、エンジン始動用のバッテリ
CN113383452A (zh) 电池组件
KR101426612B1 (ko) 전지팩의 전지탭 연결장치
WO2022259722A1 (ja) 電池モジュール、及びこの電池モジュールの検査方法
KR20080109947A (ko) 전지에서 용접부위의 용접 상태를 검사하는 방법
JP7005475B2 (ja) 二次電池の加熱装置及び二次電池の加熱方法
KR101639210B1 (ko) 이차전지 검사 장치
JP6375722B2 (ja) 蓄電モジュールの製造方法及び蓄電パックの製造方法
CN113767519B (zh) 电压检测线组件
JP7489630B2 (ja) 蓄電パック
US20220094021A1 (en) Energy storage apparatus
KR20140086461A (ko) 배터리 모듈 검사장치
CN114467159A (zh) 蓄电装置
JP7270414B2 (ja) 温度センサ、電池モジュールおよび電池パック
JP7468467B2 (ja) 温度測定装置、温度測定方法、電池システム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22819910

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280028772.9

Country of ref document: CN

Ref document number: 2023527534

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022819910

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022819910

Country of ref document: EP

Effective date: 20240108