WO2024047925A1 - 蓄電池、電池ユニット及び電池監視装置 - Google Patents

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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the disclosure in this specification relates to a storage battery, a battery unit, and a battery monitoring device.
  • Such technology includes, for example, an outer surface temperature detection section that detects the outer surface temperature of the storage battery, a current detection section that detects the charging/discharging current of the storage battery, and an internal resistance estimation section that estimates the internal resistance of the storage battery.
  • a technique for estimating the internal temperature of a storage battery based on the external surface temperature, charging/discharging current, and internal resistance of the battery is known (see, for example, Patent Document 1).
  • temperature sensors are provided only in battery cells at specific positions (for example, both end positions and the center position) among all the battery cells, and the temperature of each temperature sensor is detected.
  • a technique is known for estimating the temperature of a battery cell without a temperature sensor by linear interpolation of values.
  • existing technology does not directly detect the internal temperature of the storage battery, but estimates the internal temperature using the detected value of the external surface temperature of the storage battery, so it is difficult to estimate the internal temperature from the inside of the storage battery to the external surface.
  • a detection delay occurs due to the time required for transmission. Therefore, for example, when a temperature change occurs inside the storage battery, there is a concern that there may be a delay before the temperature change can be detected. For example, thermal runaway may occur in storage batteries due to some factors, and when thermal runaway occurs, it is desirable to take appropriate measures as soon as possible.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and aims to provide a storage battery, a battery unit, and a battery monitoring device that enable quick detection of internal temperature.
  • Means 1 is A storage battery comprising a positive electrode layer, a negative electrode layer, and a separator provided between the positive electrode layer and the negative electrode layer, The separator includes a material whose dielectric constant changes depending on temperature.
  • the separator is provided in a form that contains a substance whose dielectric constant changes depending on the temperature, so by measuring the dielectric constant or its correlation value, it is possible to detect the internal temperature of the storage battery. Become. In this case, for example, when a temperature change occurs inside the storage battery, the temperature change can be directly understood as a change in the dielectric constant inside the battery. As a result, it is possible to realize a storage battery that enables quick detection of internal temperature.
  • a ferroelectric substance is used as the substance.
  • the dielectric constant can be increased and the sensitivity of temperature detection can be improved.
  • the separator melts when the inside of the battery reaches a predetermined melting temperature, and the material has a Curie temperature at which the dielectric constant reaches a maximum value at or near the melting temperature of the separator.
  • a ferroelectric material is used.
  • the processes that occur when thermal runaway occurs as the internal temperature rises include melting of the separator, thermal decomposition of the positive electrode, generation of internal gas, and thermal runaway in this order.
  • the internal temperature of the storage battery rises and reaches or approaches the melting temperature of the separator, a sudden change in the dielectric constant of the storage battery (a sudden change in capacitor capacity) occurs.
  • the sudden change in dielectric constant it is possible to quickly understand a situation where thermal runaway of the storage battery may occur.
  • Means 4 includes a storage battery according to any one of Means 1 to 3, and a calculation unit that applies an AC signal to the positive electrode layer and the negative electrode layer and calculates the dielectric constant or capacitor capacity based on the response signal; A temperature monitoring section that monitors the internal temperature of the storage battery based on the dielectric constant or capacitor capacity calculated by the calculation section.
  • the capacitance of the capacitor between the positive electrode layer and the negative electrode layer changes depending on the temperature.
  • the electrochemical impedance measurement method AC impedance method
  • an AC signal is applied to the positive electrode layer and the negative electrode layer to obtain the frequency characteristics of impedance, and based on the frequency characteristics of the impedance, the capacitor capacity of the storage battery is determined. can be calculated.
  • it is possible to appropriately grasp the internal temperature of the storage battery by applying an AC signal to the positive electrode layer and the negative electrode layer, calculating the dielectric constant or capacitor capacity, and using the dielectric constant or capacitor capacity for battery monitoring. can.
  • the separator melts when the inside of the battery reaches a predetermined melting temperature, and the Curie temperature at which the dielectric constant of the substance reaches a maximum value is the melting temperature of the separator.
  • a ferroelectric material whose temperature is at or near the melting temperature of the separator is used. It is determined that the temperature has risen to a predetermined temperature determined as a nearby temperature.
  • the substance in means 6, includes a plurality of substances having different Curie temperatures at which the dielectric constant reaches a maximum value, and the temperature and the dielectric constant or A unique correlation with the capacitor capacity is determined, and the temperature monitoring unit uses the correlation to estimate the internal temperature of the storage battery based on the dielectric constant or capacitor capacity calculated by the calculation unit. do.
  • a unique correlation between temperature and dielectric constant or capacitor capacity is established within a predetermined temperature range that includes the Curie temperatures of each substance. It is possible to keep it. In other words, it becomes possible to quantify the change in dielectric constant or the change in capacitance that corresponds to the internal temperature of the storage battery. Then, by using this correlation, the internal temperature of the storage battery can be estimated based on the dielectric constant or capacitor capacity.
  • Means 7 includes a temperature determining unit that determines that the internal temperature of the storage battery is the same as the external temperature of the outside of the storage battery, and a situation where the temperature of the storage battery and the external temperature are the same. a correction value for correcting the correlation by comparing the external temperature under the situation with the internal temperature of the storage battery estimated by the temperature monitoring unit; A value calculation unit.
  • the internal temperature and external temperature of the storage battery become the same.
  • the accuracy of temperature estimation in the storage battery can be improved by calculating a correction value for correcting the correlation and appropriately correcting the correlation using the correction value.
  • a battery monitoring device comprising: a calculation unit that applies an AC signal to the positive electrode layer and the negative electrode layer and calculates the dielectric constant or capacitor capacity based on the response signal; A temperature monitoring section that monitors the internal temperature of the storage battery based on the dielectric constant or capacitor capacity calculated by the calculation section.
  • the capacitance of the capacitor between the positive electrode layer and the negative electrode layer changes depending on the temperature.
  • the electrochemical impedance measurement method AC impedance method
  • an AC signal is applied to the positive electrode layer and the negative electrode layer to obtain the frequency characteristics of the impedance, and based on the frequency characteristics of the impedance, the capacitor capacity of the storage battery is determined. can be calculated.
  • Means 9 is a battery monitoring device applied to the storage battery according to any one of Means 1 to 3, wherein the positive electrode layer and the negative electrode layer of the storage battery have an imaginary part of zero in the complex impedance characteristic of the storage battery.
  • an AC signal application section that applies an AC signal of a higher frequency than the AC frequency corresponding to the zero crossing point; and a temperature monitoring unit that monitors the internal temperature of the storage battery based on the dielectric constant calculated by the calculation unit.
  • the dielectric constant of the ferroelectric changes depending on the temperature change of the storage battery.
  • an AC signal with a higher frequency than the AC frequency corresponding to the zero crossing point (the real component where the imaginary part becomes zero) in the complex impedance characteristic as the real part of the complex impedance. It was found that a value corresponding to the dielectric constant of the ferroelectric material can be obtained. In this case, by determining the dielectric constant of the ferroelectric material from the real part of the complex impedance, it is possible to estimate the temperature of the storage battery from the dielectric constant.
  • an AC signal with a frequency higher than the AC frequency corresponding to the zero-crossing point in the complex impedance characteristic of the storage battery is applied to the positive electrode layer and the negative electrode layer of the storage battery, and the response signal obtained under that condition is Based on this, the dielectric constant of the separator was calculated. Then, the internal temperature of the storage battery was monitored based on the calculated dielectric constant. Thereby, the internal temperature of the storage battery can be appropriately grasped.
  • the AC signal application section applies an AC signal in a frequency range of 20 to 800 kHz as the AC signal.
  • the AC frequency corresponding to the zero crossing point in the complex impedance characteristic is, for example, about 1 to 10 kHz
  • the frequency of the AC signal when calculating the dielectric constant in the separator was set to 20 to 800 kHz. In this case, it is possible to appropriately grasp the situation in which the dielectric constant of the separator changes depending on the temperature.
  • the alternating current signal applying section respectively sends an alternating current signal of a first frequency for measuring the complex impedance characteristic near the zero crossing point and an alternating current signal of a second frequency higher than the first frequency.
  • the calculation unit calculates the internal resistance of the storage battery based on the response signal with the AC signal of the first frequency applied, and the calculation unit calculates the internal resistance of the storage battery while applying the AC signal of the second frequency.
  • a dielectric constant in the separator is calculated based on the response signal of the state.
  • the AC signal applying section was configured to apply an AC signal of a first frequency for measuring the complex impedance characteristics near the zero-crossing point, and an AC signal of a second frequency higher than the first frequency. Then, the internal resistance of the storage battery is calculated based on the response signal when the AC signal of the first frequency is applied, and the dielectric constant of the separator is calculated based on the response signal when the AC signal of the second frequency is applied. I tried to calculate it. In this case, the AC frequency that is suitable for calculating the internal resistance of the storage battery and the AC frequency that is suitable for calculating the dielectric constant of the separator are used, and the calculation of the internal resistance and the dielectric constant are performed separately. It can be done properly.
  • the separator melts when the inside of the battery reaches a predetermined melting temperature, and the calculation unit determines that the temperature of the storage battery is a predetermined temperature lower than the melting temperature.
  • the frequency of calculating the dielectric constant is increased compared to when the temperature is lower than the predetermined temperature.
  • the temperature characteristics of the dielectric constant are used to ensure that the internal temperature of the storage battery reaches the melting temperature of the separator. Or, it can be determined that the temperature has approached the melting temperature of the separator.
  • the dielectric constant is calculated more frequently than when the temperature is lower than the predetermined temperature.
  • the dielectric constant is calculated relatively infrequently under normal conditions of the storage battery, reducing the computational load and power consumption, while temporarily reducing the detection sensitivity of temperature rises in the event of concerns about thermal runaway. can be increased.
  • FIG. 1 is a perspective view of a storage battery
  • FIG. 2 is a perspective view of a wound body constituting a storage battery
  • FIG. 3 is a diagram showing the temperature characteristics of the dielectric constant in a ferroelectric material
  • FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a battery unit including a storage battery
  • FIG. 5 is a flowchart showing storage battery temperature monitoring processing
  • FIG. 6 is a diagram showing the temperature characteristics of dielectric constant
  • FIG. 7 is a flowchart showing correction value calculation processing in the second embodiment
  • FIG. 8 is a diagram showing the temperature characteristics of relative permittivity in a ferroelectric material
  • FIG. 1 is a perspective view of a storage battery
  • FIG. 2 is a perspective view of a wound body constituting a storage battery
  • FIG. 3 is a diagram showing the temperature characteristics of the dielectric constant in a ferroelectric material
  • FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a battery unit including a storage battery
  • FIG. 5 is
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a complex impedance plane plot of a storage battery
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the frequency f and the real part Re_Z
  • FIG. 11 is a diagram showing an equivalent circuit of a storage battery
  • FIG. 12 is a diagram showing the configuration of a control device in the third embodiment
  • FIG. 13 is a flowchart showing storage battery temperature monitoring processing in the third embodiment
  • FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the real part Re_Z and the relative dielectric constant ⁇ r
  • FIG. 15 is a flowchart showing storage battery temperature monitoring processing in a modified example.
  • a lithium ion storage battery is used as the secondary battery, and a specific configuration using the lithium ion storage battery will be described.
  • parts that are the same or equivalent to each other are given the same reference numerals in the drawings, and the explanations thereof will be referred to for the parts with the same reference numerals.
  • FIG. 1 is a perspective view of a lithium ion storage battery 10 in this embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view of a wound body 21 that constitutes the lithium ion storage battery 10.
  • the lithium ion storage battery 10 is simply called the storage battery 10.
  • the storage battery 10 has a housing 11 and a wound body 21 housed in the housing 11.
  • the housing 11 has a flat rectangular parallelepiped shape and is made of, for example, a metal material or a resin material.
  • the housing 11 includes a main body 12 and a cover 13 that can be attached to the opening side of the main body 12.
  • the main body 12 and the cover 13 form a closed space in which the wound body 21 is accommodated. Ru.
  • a wound body 21 is housed in the housing 11 in a state where it is impregnated with an electrolytic solution.
  • the housing 11 has a positive terminal 14 and a negative terminal 15 for external connection, and a safety valve 16 that opens when the internal pressure of the housing 11 rises to a predetermined level to release the internal pressure.
  • the wound body 21 is constructed by laminating a positive electrode layer 22, a negative electrode layer 23, and a separator 24.
  • the positive electrode layer 22, the negative electrode layer 23, and the separator 24 are each formed into a sheet shape, and are laminated together to form a laminated sheet.
  • a laminated sheet consisting of the positive electrode layer 22, the negative electrode layer 23, and the separator 24 is wound into a flat shape to form the wound body 21.
  • the positive electrode layer 22, the separator 24, the negative electrode layer 23, and the separator 24 are laminated in four layers in this order, and by winding this laminated sheet, there is a gap between the positive electrode layer 22 and the negative electrode layer 23.
  • a separator 24 is interposed between the two.
  • the positive electrode layer 22 is formed of a positive electrode active material layer made of, for example, lithium transition metal oxide.
  • the positive electrode active material for example, Li(Co1/3Ni1/3Mn1/3)O2, LiNiO2, LiMn2O4, LiCoO2, LiFePO4, etc. can be used.
  • the negative electrode layer 23 is formed of a negative electrode active material layer made of, for example, a carbon-based material.
  • the separator 24 is an insulating sheet with ionic conductivity. Specifically, the separator is formed of a polyolefin layer, such as polypropylene (PP), polyethylene (PE), or a combination of these compounds.
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • the wound body 21 is provided with a positive electrode current collector 26 made of aluminum foil or the like, and a negative electrode current collector 27 made of copper foil or the like.
  • a positive electrode current collector 26 made of aluminum foil or the like
  • a negative electrode current collector 27 made of copper foil or the like.
  • a ferroelectric material is added to the separator 24 of the storage battery 10 as a substance whose dielectric constant changes depending on the temperature, and the internal temperature of the storage battery 10 can be determined by measuring the dielectric constant. It is assumed to be detectable.
  • barium titanate (BaTiO3) is used as the ferroelectric material.
  • FIG. 3 is a diagram showing the temperature characteristics of the dielectric constant in a ferroelectric material.
  • a ferroelectric material has a characteristic that its dielectric constant reaches a maximum value at a plurality of specific temperatures (Curie temperatures).
  • predetermined temperature characteristics are imparted to the separator 24 by including a ferroelectric substance in the separator 24.
  • the sheet-like separator 24 has a ferroelectric material added to one or both of its front and back sheet surfaces. Specifically, it is conceivable to attach particulate ferroelectric material to the sheet surface of the separator 24 by coating. It is also possible to embed (contain) a ferroelectric substance inside the separator 24.
  • the separator 24 melts when the inside of the battery reaches a predetermined melting temperature (around 120 to 140° C.).
  • a predetermined melting temperature around 120 to 140° C.
  • one of the Curie temperatures at which the electric constant reaches a maximum value is at or near the melting temperature of the separator 24.
  • “A” is the maximum value corresponding to the melting temperature of the separator 24.
  • FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a battery unit 30 including the storage battery 10.
  • the battery unit 30 is connected to the positive terminal 14 and the negative terminal 15 of the storage battery 10, and includes a calculation unit 31 that calculates the capacitor capacity of the storage battery 10 based on electrical information input from each of these terminals 14 and 15. , a temperature monitoring unit 32 that monitors the internal temperature of the storage battery 10 based on the capacitor capacity calculated by the calculation unit 31, and a notification unit 33 that notifies the user etc. based on the monitoring result by the temperature monitoring unit 32.
  • a control device 40 consisting of a microcomputer or the like.
  • the microcomputer includes a CPU (arithmetic unit) and a storage device (various types of memory), and implements various functions by executing programs stored in the storage device.
  • Various functions may be realized by electronic circuits that are hardware, or may be realized by both hardware and software.
  • the control device 40 corresponds to a "battery monitoring device.”
  • the calculation unit 31 applies an AC signal to the positive terminal 14 and the negative terminal 15, and calculates the capacitor capacity based on the response signal.
  • an electrochemical impedance measurement method (AC impedance method) is used, and an AC voltage is applied to the positive terminal 14 and the negative terminal 15, and the AC voltage is obtained from the AC voltage and the AC current that is the response signal.
  • the capacitor capacity of the storage battery 10 is calculated based on the frequency characteristics of the complex impedance. Note that it is also possible to apply an alternating current as an alternating current signal. It is also possible to calculate the dielectric constant by using the correlation between capacitor capacitance and dielectric constant.
  • the temperature monitoring unit 32 determines whether the internal temperature of the storage battery 10 has risen to a predetermined temperature (for example, 120° C.) corresponding to the melting temperature of the separator 24 based on the capacitor capacity. Based on the monitoring result by the temperature monitoring section 32, the notification section 33 notifies, for example, that there is a risk of thermal runaway of the storage battery 10, by means of audio, screen display, lamp display, or the like.
  • a predetermined temperature for example, 120° C.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the temperature monitoring process of the storage battery 10, and this process is executed by the control device 40 at a predetermined period.
  • step S11 the capacitor capacity of the storage battery 10 is calculated.
  • an AC signal is applied to the positive terminal 14 and the negative terminal 15, and the capacitor capacity is calculated based on the response signal.
  • step S12 depending on whether the capacitor capacity calculated in step S11 is larger than a predetermined value, it is determined whether the internal temperature of the storage battery 10 has risen to a predetermined temperature (for example, 120° C.) corresponding to the melting temperature of the separator 24. Determine whether or not.
  • a predetermined temperature for example, 120° C.
  • the capacitor capacity of the storage battery 10 is equivalent to the maximum value of the dielectric constant in the temperature characteristics of the dielectric constant, the internal temperature of the storage battery 10 has risen to a temperature equivalent to the melting temperature of the separator 24. Therefore, the answer in step S12 is affirmative, and the process proceeds to step S13.
  • step S13 the user etc. are notified that there is a possibility that thermal runaway of the storage battery 10 may occur.
  • the separator 24 is provided in a form that includes a substance (ferroelectric material) whose dielectric constant changes depending on the temperature. It becomes possible to detect the internal temperature of the storage battery 10. In this case, when a temperature change occurs inside the storage battery 10, the temperature change can be directly understood as a change in the dielectric constant inside the battery. As a result, it is possible to realize a storage battery 10 that enables quick detection of internal temperature.
  • the storage battery 10 of this embodiment does not require any change in the electrode material of the storage battery 10 with respect to the existing configuration, and can remain the same as before.
  • the electrode material affects the energy capacity, output density, and deterioration of these performances over time of the storage battery, and tuning takes a huge amount of development man-hours, so when adding a new substance to the electrode material, the same Maintaining performance again requires a huge amount of development man-hours.
  • the structure is such that a ferroelectric material is added to the separator 24 as described above, the above disadvantages can be avoided.
  • the dielectric constant can be increased and the sensitivity of temperature detection can be improved.
  • the separator 24 is configured to include a ferroelectric material whose Curie temperature at which the dielectric constant reaches its maximum value is at or near the melting temperature of the separator 24. In this case, by understanding the sudden change in the dielectric constant, it is possible to quickly understand a situation where thermal runaway of the storage battery 10 may occur.
  • the internal temperature of the storage battery 10 can be appropriately grasped. .
  • a predetermined temperature determined as the melting temperature of the separator 24 or a temperature in the vicinity thereof there is a possibility that thermal runaway of the storage battery 10 may occur. It is possible to understand something at an early stage and have the user take appropriate measures such as notifying the user.
  • existing technology obtains information about the heat inside the battery from a temperature sensor outside the battery or a sensor that detects gas pressure and components released outside the battery during thermal runaway. There was a need.
  • information regarding the heat inside the battery can be suitably acquired from the capacitor capacity of the storage battery 10 even without a temperature sensor or gas sensor outside the battery.
  • the storage battery 10 has a configuration in which a ferroelectric material is added to the separator 24 as described above. Further, in this embodiment, in particular, the change in dielectric constant or the change in capacitor capacity corresponding to the internal temperature of the storage battery 10 is quantified, and the internal temperature of the storage battery 10 is determined based on the dielectric constant information or capacitance information obtained from the storage battery 10. We are trying to estimate.
  • the dielectric constant changes to a maximum value at temperatures T1 to T3, which vary depending on the substance.
  • the temperatures T1 to T3 at which the maximum values occur are equally spaced.
  • the temperature interval may be narrower on the low temperature side than on the high temperature side. Or, conversely, the temperature interval may be wider on the low temperature side than on the high temperature side.
  • the maximum value of the dielectric constant may occur at two or more temperatures.
  • a unique correlation between temperature and dielectric constant is determined in a predetermined temperature range RT including each of the above-mentioned temperatures T1 to T3.
  • the temperature range RT is preferably a range that includes the operating temperature range in which the storage battery 10 operates. Further, the temperature range RT is preferably a range that includes the operating temperature range in which the storage battery 10 operates and also includes the melting temperature of the separator 24. Since the dielectric constant and capacitor capacity are in a proportional relationship, a unique correlation between temperature and capacitor capacity may be determined.
  • the shifter it is possible to use, for example, a shifter in which Ba2+ of barium titanate is replaced with Sr2+, Ca2+, etc., or Ti4+ is replaced with Sn4+, Zr4+, etc.
  • the depressor CaTiO3, MgTiO3, etc. can be used.
  • the calculation unit 31 calculates the dielectric constant of the storage battery 10 in FIG.
  • the temperature monitoring unit 32 estimates the internal temperature of the storage battery 10 based on the dielectric constant calculated by the calculation unit 31 using the relationship shown in FIG. 6(c). Further, in this embodiment, the control device 40 calculates a correction value for correcting the relationship shown in FIG. 6(c) under a situation where the internal temperature and external temperature of the storage battery 10 are the same.
  • the control device 40 further includes a temperature determination section and a correction value calculation section in addition to the configuration shown in FIG.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the correction value calculation process in the temperature monitoring process of this embodiment, and this process is executed by the control device 40 at a predetermined period.
  • step S21 it is determined whether or not the internal temperature of the storage battery 10 and the external temperature outside the storage battery 10 are the same (temperature determination unit).
  • the external temperature may be, for example, a temperature detected by a temperature sensor attached to the outside of the storage battery 10 (outer surface of the housing) or a temperature sensor provided in the environment where the storage battery 10 is installed. For example, in a situation where the storage battery 10 is left unused for a long time, the internal temperature and the external temperature of the storage battery 10 become the same, and step S21 is affirmed. If step S21 is affirmed, the process proceeds to step S22.
  • step S22 the dielectric constant of the storage battery 10 is calculated using the AC impedance method as described above.
  • step S23 the internal temperature of the storage battery 10 is estimated based on the dielectric constant calculated in step S22 using the relationship shown in FIG. 6(c).
  • step S24 the current external temperature and the estimated internal temperature of the storage battery 10 are compared to determine whether or not these respective temperatures match, specifically whether or not the difference between these respective temperatures is within a predetermined range. Determine whether If the current external temperature and the estimated internal temperature of the storage battery 10 do not match, the process proceeds to step S25, and a correction value for correcting the relationship shown in FIG. 6(c) is calculated.
  • This correction value is calculated as, for example, an offset correction value, and the estimated internal temperature estimated using the relationship shown in FIG. 6(c) is corrected using the correction value during the next temperature estimation.
  • the correction value is preferably stored and held in a backup memory such as an EEPROM.
  • the relationship shown in FIG. 6(c) may be updated using the correction value.
  • the temperature and dielectric constant (or This makes it possible to determine a unique correlation with the capacitance (capacitance). By using this correlation, it is possible to estimate the internal temperature of the storage battery 10 based on the dielectric constant.
  • the internal temperature of the storage battery 10 and the external temperature become the same.
  • the internal temperature (estimated temperature) and external temperature of the storage battery 10 it is possible to understand the deviation in the correlation between temperature and dielectric constant.
  • the configuration is such that a correction value for correcting the correlation is calculated after performing the temperature comparison as described above, the accuracy of temperature estimation in the storage battery 10 can be improved.
  • wires are generally connected to the positive terminal 14 and the negative terminal 15, and in this state, the voltage between the terminals and the current flowing are appropriately measured.
  • calculation of the dielectric constant or capacitor capacity of the storage battery 10 can be easily realized by utilizing existing measurement functions. In other words, the temperature inside the battery can be suitably estimated while using the existing configuration.
  • a battery module is configured by a plurality of storage batteries 10 (in other words, when an assembled battery is configured by a plurality of battery cells as the storage batteries 10), the voltage between the terminals and the current flowing for each storage battery 10 It is equipped with a measurement function. In this case, by making it possible to calculate the permittivity or capacitor capacity of all storage batteries 10 in the battery module, it becomes possible to realize voltage detection, current detection, and internal temperature detection for all storage batteries (all cells). ing.
  • the relative dielectric constant ⁇ r changes depending on the temperature change of the storage battery 10.
  • ⁇ r is 1500 when the temperature of the storage battery 10 is 25°C, and 5000 when the temperature of the storage battery 10 is 110°C.
  • the temperature of the storage battery 10 can be determined.
  • the temperature range corresponding to ⁇ r of the ferroelectric material added to the separator 24 preferably includes the melting temperature of the separator 24 or a temperature near the melting temperature. Note that it is also possible to use the dielectric constant ⁇ as a parameter instead of the relative dielectric constant ⁇ r.
  • impedance measurement is performed on the storage battery 10 by applying an AC signal with a frequency of, for example, about 1 to 10 kHz.
  • the internal resistance of the storage battery 10 is calculated from the real part (the real part at the zero crossing point) whose imaginary part is 0.
  • the real part at the zero-crossing point mainly represents the solution resistance, which is the resistance when charges in the solution move in the storage battery 10.
  • the present disclosure in the frequency range (1 to 10 kHz) used to calculate the internal resistance of the storage battery 10, even if the dielectric constant ⁇ r of the ferroelectric material of the separator 24 is different, the imaginary part of the impedance and It has been confirmed that there is no difference in the real part. On the other hand, in a frequency range higher than the frequency range used to calculate the internal resistance, it has been confirmed that when the relative permittivity ⁇ r of the ferroelectric material of the separator 24 differs, a difference occurs in the imaginary part and the real part of the impedance. ing.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a complex impedance plane plot of the storage battery 10.
  • (a) shows the impedance characteristics when the frequency is changed in the range of 0.1 Hz to 1 MHz
  • FIG. 9 shows two characteristics when the dielectric constant ⁇ r is 1500 and 5000.
  • the relationship shown in FIG. 10 can be derived as the relationship between the frequency f and the real part Re_Z.
  • the frequency range Y is a frequency range from 20 to 800 kHz. That is, by applying an AC signal of a predetermined frequency within the frequency range Y to the storage battery 10, a value corresponding to the relative permittivity ⁇ r of the ferroelectric material in the separator 24 is derived as the real part Re_Z of impedance. Can be done.
  • the storage battery 10 when an AC signal with a frequency fa (for example, 40 kHz) within the frequency range Y is applied to the storage battery 10, if the dielectric constant ⁇ r is 1500, the real part Re_Z is A1, and if the dielectric constant ⁇ r is 5000, the real part Re_Z is A1. The part Re_Z becomes A2. Further, if the dielectric constant ⁇ r is between 1500 and 5000, the real part Re_Z is an intermediate value between A1 and A2.
  • fa for example, 40 kHz
  • the control device 50 shown in FIG. 12 applies an AC signal with a frequency higher than the AC frequency corresponding to the zero-crossing point in the complex impedance characteristic of the storage battery 10, and the AC signal obtained in the applied state of the AC signal is Based on the response signal, the relative permittivity ⁇ r of the separator 24 is calculated, and the internal temperature of the storage battery 10 is monitored based on the relative permittivity ⁇ r.
  • the control device 50 analyzes the voltage fluctuation that is the response signal and calculates the real part Re_Z of the impedance. Further, using the relationship shown in FIG. 10, the relative permittivity ⁇ r of the ferroelectric material is calculated from the real part Re_Z, and the battery temperature is monitored based on the relative permittivity ⁇ r.
  • the control device 50 is constituted by a microcomputer having a CPU (arithmetic unit) and a storage device (various types of memory), and implements various functions by executing programs stored in the storage device.
  • L is the inductance of the wound body 21 including the positive electrode current collector 26 and the negative electrode current collector 27.
  • R1 is the resistance of the electrolytic solution
  • C1 is the capacitor component of ferroelectric material (barium titanate). These R1 and C1 are connected in parallel.
  • R2 is the combined resistance of the reaction resistance of the positive electrode active material (resistance during intercalation) and the reaction resistance of the negative electrode active material
  • C2 is the resistance formed at the interface between the positive electrode active material and the electrolyte. This is the combined electric capacity of the electric double layer and the electric double layer formed at the interface between the negative electrode and the electrolyte.
  • Zcpe is a pseudo capacitance (Constant Phase Element) impedance and is defined by the following formula.
  • j is an imaginary unit
  • ⁇ is an angular frequency
  • p is a CPE index
  • T is a CPE constant.
  • the control device 50 includes an AC signal applying section 51, a response signal measuring section 52, and a battery monitoring section 53.
  • the AC signal application unit 51 includes an oscillator that generates an AC signal of a predetermined frequency, and applies the AC signal of a predetermined frequency to the positive electrode side and the negative electrode side of the storage battery 10.
  • the AC signal application unit 51 applies an AC signal of a predetermined frequency in the frequency range of 1 to 10 kHz to the storage battery 10 when calculating the internal resistance of the storage battery 10, and when monitoring the temperature of the storage battery 10, An AC signal of a predetermined frequency in a frequency range of 800 kHz is applied to the storage battery 10.
  • the frequency range of 1 to 10 kHz used when calculating the internal resistance of the storage battery 10 is also referred to as a first frequency range Y1
  • the frequency range of 20 to 800 kHz used when monitoring the temperature of the storage battery 10 is also referred to as a second frequency range Y2.
  • the alternating current signal may be a rectangular wave, a triangular wave, or the like in addition to being a sine wave signal.
  • the response signal measurement unit 52 measures voltage fluctuation, which is information reflecting the impedance of the storage battery 10, as a response signal in a state where an AC signal of a predetermined frequency is applied to the storage battery 10 by the AC signal application unit 51.
  • the battery monitoring unit 53 calculates the internal resistance and dielectric constant ⁇ r of the storage battery 10 as battery parameters indicating the state of the storage battery 10 based on the response signal (voltage fluctuation) measured by the response signal measurement unit 52. Specifically, in the battery monitoring unit 53, the resistance calculation unit 53a calculates the voltage fluctuation measured by the response signal measurement unit 52 and the AC signal when an AC signal of a predetermined frequency in the first frequency range Y1 is applied. The real part Re_Z of impedance is calculated as the internal resistance of the storage battery 10 based on the amplitude of the alternating current flowing through the storage battery 10 when applied.
  • the dielectric constant calculation unit 53b calculates the voltage fluctuation measured by the response signal measurement unit 52 and the AC current flowing through the storage battery 10 when the AC signal is applied.
  • the real part Re_Z of the impedance is calculated based on the amplitude of
  • the relative dielectric constant ⁇ r of the ferroelectric material is calculated from the real part Re_Z.
  • the temperature monitoring unit 53c monitors whether the storage battery 10 is at an excessively high temperature based on the dielectric constant ⁇ r.
  • FIG. 13 is a flowchart showing the temperature monitoring process of the storage battery 10, and this process is executed by the control device 50 at a predetermined period.
  • step S21 it is determined whether conditions for implementing temperature monitoring of the storage battery 10 are currently met.
  • This implementation condition is a condition for calculating the dielectric constant ⁇ r of the storage battery 10, and is a condition that is satisfied at a predetermined period while the vehicle is running (while the IG is on) or after the vehicle has stopped running (after the IG is turned off). good.
  • the predetermined period is, for example, a period every few seconds, a period every several hundred milliseconds, or a period every several tens of milliseconds.
  • step S22 it is determined whether it is the timing to calculate impedance. For example, immediately after the IG of the vehicle is turned on, it is preferable that the impedance calculation condition is satisfied and step S22 is affirmed. If step S22 is affirmative, the process proceeds to step S23, where an AC signal of a predetermined frequency in the first frequency range Y1 is applied to the storage battery 10. Thereafter, in step S24, the voltage fluctuation with respect to the AC signal is acquired as a response signal, and in the subsequent step S25, the real part Re_Z of impedance is calculated as the internal resistance of the storage battery 10 based on the voltage fluctuation.
  • step S21 the process proceeds to step S26, and an AC signal of a predetermined frequency in the second frequency range Y2 is applied to the storage battery 10. Thereafter, in step S27, voltage fluctuations with respect to the AC signal are acquired as a response signal.
  • step S28 the real part Re_Z of the impedance is calculated based on the voltage fluctuation, and the relative dielectric constant ⁇ r of the ferroelectric material is calculated based on the real part Re_Z.
  • the relationship shown in FIG. 14 is determined as the relationship between the real part Re_Z of impedance and the relative permittivity ⁇ r, and using that relationship, the relative permittivity ⁇ r of the ferroelectric material is calculated from the real part Re_Z. Good.
  • step S29 it is determined whether the relative dielectric constant ⁇ r calculated in step S28 is larger than a predetermined threshold Th.
  • the threshold Th is determined as a value corresponding to the melting temperature of the separator 24.
  • step S29 it is determined whether the internal temperature of the storage battery 10 has risen to the melting temperature of the separator 24 (for example, 120°C) or a temperature near the melting temperature (for example, 110°C).
  • the relative dielectric constant ⁇ r is larger than the threshold Th, it is assumed that the internal temperature of the storage battery 10 has risen to a temperature equivalent to the melting temperature of the separator 24, and step S29 is affirmed and the process proceeds to step S30.
  • step S30 the user and the like are notified that there is a possibility that thermal runaway of the storage battery 10 may occur.
  • the AC signal application unit 51 is supplied with an AC signal of a first frequency (frequency within the first frequency range Y1) for measuring the complex impedance characteristic near the zero-crossing point, and an AC signal of a second frequency (frequency within the first frequency range Y1) that is higher than the first frequency. 2 (frequency within the frequency range Y2). Then, the internal resistance of the storage battery 10 is calculated based on the response signal when the AC signal of the first frequency is applied, and the internal resistance of the storage battery 10 is calculated based on the response signal when the AC signal of the second frequency is applied.
  • the dielectric constant ⁇ r was calculated. In this case, while using an AC frequency suitable for calculating the internal resistance of the storage battery 10 and an AC frequency suitable for calculating the relative dielectric constant ⁇ r of the separator 24, The calculation of the rate ⁇ r can be performed appropriately.
  • the ferroelectric material added to the separator 24 in the storage battery 10 may have a dielectric constant that reaches its maximum value at a predetermined cryogenic temperature (for example, -10° C.).
  • a predetermined cryogenic temperature for example, -10° C.
  • the control device 40 determines that the internal temperature of the storage battery 10 has decreased to an extremely low temperature based on the dielectric constant or capacitor capacity. This makes it possible to monitor the usage status of the storage battery 10, such as the frequency of use in extremely low temperature conditions.
  • the frequency of the AC signal was set to 1 to 10 kHz when calculating the internal resistance of the storage battery 10, and the frequency of the AC signal was set to 20 to 800 kHz when monitoring the temperature of the storage battery 10, but it is possible to change this. It is.
  • the frequency of the AC signal may be set higher than when calculating the internal resistance of the storage battery 10, for example, 10 kHz or more.
  • the control device 50 may execute the process shown in FIG. 15.
  • FIG. 15 is a partially modified version of the flowchart of FIG. 13, and the same steps are given the same step numbers.
  • step S28 the relative dielectric constant ⁇ r of the ferroelectric material is calculated based on the voltage fluctuation in response to the AC signal. Thereafter, in step S31, it is determined whether the relative dielectric constant ⁇ r calculated in step S28 is larger than a predetermined first threshold Th1.
  • the first threshold Th1 is determined as a value corresponding to a predetermined temperature (for example, 70°C) lower than the melting temperature (120°C) of the separator 24. Further, the first threshold Th1 is preferably an upper limit temperature of the storage battery 10 during normal use or a temperature higher than the upper limit temperature. At this time, if the relative permittivity ⁇ r is less than or equal to the first threshold Th1, this process is temporarily terminated, and if the relative permittivity ⁇ r is greater than the first threshold Th1, the process proceeds to step S32.
  • step S32 it is decided to increase the calculation frequency of the relative dielectric constant ⁇ r in the next temperature monitoring process compared to the normal time (ie, when ⁇ r ⁇ Th1).
  • the calculation frequency of the relative dielectric constant ⁇ r may be set to n times the normal frequency (n is 2 or more).
  • n is 2 or more.
  • step S33 it is determined whether the relative dielectric constant ⁇ r is larger than a predetermined second threshold Th2.
  • the second threshold Th2 is set as a value larger than the first threshold Th1 and corresponding to the melting temperature of the separator 24. If the relative dielectric constant ⁇ r is larger than the second threshold Th2, it is assumed that the internal temperature of the storage battery 10 has risen to a temperature equivalent to the melting temperature of the separator 24, and the process proceeds to step S34. In step S34, the user and the like are notified that there is a possibility that thermal runaway of the storage battery 10 may occur.
  • the calculation frequency of the relative dielectric constant ⁇ r is made relatively low to reduce the calculation load and power consumption, and when there is a concern about thermal runaway, the temperature rise is reduced. Detection sensitivity can be temporarily increased.
  • ferroelectric materials include lead titanate, potassium niobate, lithium niobate, lead niobate, barium strontium niobate, lithium tantalate, potassium sodium tartrate (Rochelle salt), and potassium dihydrogen phosphate. , glycine trisulfide, etc. can be used.
  • glycine trisulfide, etc. can be used as a substance whose dielectric constant changes depending on temperature.
  • paraelectric materials such as magnesium titanate, calcium titanate, titanium oxide (especially rutile type), strontium titanate, forsterite (2MgO.SiO2), and steatite (MgO.SiO2) can be used.
  • control unit and the method described in the present disclosure are implemented by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. may be done.
  • the controller and techniques described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by a processor configured with one or more dedicated hardware logic circuits.
  • the control unit and the method described in the present disclosure may be implemented using a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor configured by one or more hardware logic circuits. It may be implemented by one or more dedicated computers configured.
  • the computer program may also be stored as instructions executed by a computer on a computer-readable non-transitory tangible storage medium.
  • a storage battery (10) comprising a positive electrode layer (22), a negative electrode layer (23), and a separator (24) provided between the positive electrode layer and the negative electrode layer,
  • the separator includes a material whose dielectric constant changes depending on temperature.
  • the separator melts when the inside of the battery reaches a predetermined melting temperature, The storage battery according to configuration 1, wherein the material is a ferroelectric material whose Curie temperature at which the dielectric constant reaches a maximum value is at or near the melting temperature of the separator.
  • a storage battery according to any one of configurations 1 to 3, a calculation unit (31) that applies an AC signal to the positive electrode layer and the negative electrode layer and calculates the dielectric constant or capacitor capacity based on the response signal; a temperature monitoring unit (32) that monitors the internal temperature of the storage battery based on the dielectric constant or capacitor capacity calculated by the calculation unit; A battery unit equipped with.
  • the separator melts when the inside of the battery reaches a predetermined melting temperature
  • a ferroelectric substance whose Curie temperature at which the dielectric constant reaches a maximum value is at or near the melting temperature of the separator is used
  • the temperature monitoring unit determines, based on the dielectric constant or capacitor capacity calculated by the calculation unit, that the internal temperature of the storage battery has risen to a predetermined temperature determined as the melting temperature of the separator or a temperature in the vicinity thereof. , the battery unit according to configuration 4.
  • the substance includes a plurality of substances having different Curie temperatures at which the dielectric constant reaches a maximum value, and the relationship between temperature and dielectric constant or capacitor capacitance is within a predetermined temperature range including between the Curie temperatures of each substance.
  • a unique correlation is established, The battery unit according to configuration 4, wherein the temperature monitoring section estimates the internal temperature of the storage battery using the correlation and based on the dielectric constant or capacitor capacity calculated by the calculation section.
  • [Configuration 7] a temperature determination unit that determines that the internal temperature of the storage battery is the same as the external temperature of the storage battery; When it is determined that the temperature of the storage battery and the external temperature are the same, a comparison of the external temperature under that situation and the internal temperature of the storage battery estimated by the temperature monitoring unit. a correction value calculation unit that calculates a correction value for correcting the correlation;
  • the battery unit according to configuration 6, comprising: [Configuration 8] Comprising a positive electrode layer (22), a negative electrode layer (23), and a separator (24) provided between the positive electrode layer and the negative electrode layer, the separator containing a substance whose dielectric constant changes depending on temperature.
  • a battery monitoring device comprising: a temperature monitoring unit (32) that monitors an internal temperature of the storage battery based on the dielectric constant or capacitor capacity calculated by the calculation unit.
  • a battery monitoring device comprising: [Configuration 10] The battery monitoring device according to configuration 9, wherein the AC signal applying unit applies an AC signal in a frequency range of 20 to 800 kHz as the AC signal.
  • the alternating current signal applying section applies an alternating current signal of a first frequency for measuring a complex impedance characteristic near the zero crossing point, and an alternating current signal of a second frequency higher than the first frequency.
  • the calculation unit calculates the internal resistance of the storage battery based on the response signal with the AC signal of the first frequency applied, and the calculation unit calculates the internal resistance of the storage battery based on the response signal with the AC signal of the second frequency applied.
  • the battery monitoring device according to configuration 9 or 10, which calculates the dielectric constant of the separator based on the above.
  • the separator melts when the inside of the battery reaches a predetermined melting temperature
  • the calculation unit is configured to calculate the dielectric constant more frequently when the temperature of the storage battery is higher than a predetermined temperature lower than the melting temperature than when the temperature is lower than the predetermined temperature. 12.
  • the battery monitoring device according to any one of 9 to 11.

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Abstract

蓄電池１０は、正極層と、負極層と、それら正極層及び負極層の間に設けられたセパレータとを備えている。セパレータは、温度に応じて誘電率が変化する物質を含む形態で設けられている。電池ユニット３０は、蓄電池１０の正極端子１４と負極端子１５とに交流信号を印加し、その応答信号に基づいて誘電率又はコンデンサ容量を算出する算出部３１と、算出部３１により算出された誘電率又はコンデンサ容量に基づいて、蓄電池１０の内部温度を監視する温度監視部３２とを備えている。

Description

蓄電池、電池ユニット及び電池監視装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０２２年９月１日に出願された日本出願番号２０２２－１３９４４３号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　この明細書における開示は、蓄電池、電池ユニット及び電池監視装置に関する。
　従来、リチウムイオン蓄電池等の蓄電池（二次電池）において、内部温度を監視する技術が各種提案されている。かかる技術として、例えば、蓄電池の外表面温度を検出する外表面温度検出部や、蓄電池の充放電電流を検出する電流検出部、蓄電池の内部抵抗を推定する内部抵抗推定部を有し、これら蓄電池の外表面温度、充放電電流及び内部抵抗に基づいて、蓄電池の内部温度を推定する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。またその他に、複数の電池セルを有する組電池において、全ての電池セルのうち特定位置（例えば、両端位置及び中央位置）の電池セルにのみ温度センサを設けておき、それら各温度センサの温度検出値の線形補間により、温度センサの無い電池セルの温度を推定する技術が知られている。
特開２０１８－１７０１４４号公報
　しかしながら、既存の技術は、蓄電池の内部温度を直接検出するものでなく、蓄電池の外表面温度の検出値等を用いて内部温度を推定するものであるため、蓄電池の内部から外表面までの熱の伝達に要する時間等に起因して検出遅れが生じる。そのため、例えば蓄電池の内部で温度変化が生じる場合において、その温度変化を把握できるまでに遅れが生じることが懸念される。例えば、蓄電池では、何らかの要因で熱暴走が生じることが考えられ、その熱暴走が生じる際にはいち早い適正な対処が望まれる。
　本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、内部温度のいち早い検出を可能とする蓄電池、電池ユニット及び電池監視装置を提供することを目的とする。
　この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
　手段１は、
　正極層と、負極層と、それら正極層及び負極層の間に設けられたセパレータとを備える蓄電池であって、
　前記セパレータは、温度に応じて誘電率が変化する物質を含む形態で設けられている。
　蓄電池において、セパレータを、温度に応じて誘電率が変化する物質を含む形態で設けたため、その誘電率又はその相関値を計測等により把握することによって、蓄電池の内部温度を検出することが可能となる。この場合、例えば蓄電池の内部で温度変化が生じる際に、その温度変化を電池内部における誘電率の変化として直接把握することができる。その結果、内部温度のいち早い検出を可能とする蓄電池を実現することができる。
　手段２では、前記物質として強誘電体を用いている。この場合、強誘電体をセパレータに付加した構成とすることにより、誘電率を高め、温度検出の感度を向上させることができる。
　手段３では、前記セパレータは、電池内部が所定の溶融温度に到達することで溶融が生じるものであり、前記物質として、誘電率が極大値となるキュリー温度が前記セパレータの溶融温度又はその近傍温度である強誘電体を用いている。
　蓄電池では、内部温度の上昇に伴い熱暴走が生じる際の過程として、セパレータの溶融、正極の熱分解、内部ガスの発生、熱暴走がこの順序で生じる。この場合、蓄電池の内部温度が上昇しセパレータの溶融温度又はその付近に到達すると、蓄電池の誘電率の急変（コンデンサ容量の急変）が生じる。ここで、誘電率の急変を把握することにより、蓄電池の熱暴走が生じるおそれのある状況をいち早く把握することができる。
　手段４では、手段１～３のいずれかに記載の蓄電池と、前記正極層と前記負極層とに交流信号を印加し、その応答信号に基づいて誘電率又はコンデンサ容量を算出する算出部と、前記算出部により算出された誘電率又はコンデンサ容量に基づいて、前記蓄電池の内部温度を監視する温度監視部と、を備える。
　蓄電池において温度に応じて誘電率が変化するようにした構成では、温度に応じて正極層及び負極層の間のコンデンサ容量が変化する。一方、電気化学インピーダンス測定法（交流インピーダンス法）によれば、正極層と負極層とに交流信号を印加してインピーダンスの周波数特性を取得するとともにそのインピーダンスの周波数特性に基づいて、蓄電池のコンデンサ容量を算出することができる。この場合、正極層と負極層とに交流信号を印加して誘電率又はコンデンサ容量を算出し、その誘電率又はコンデンサ容量を電池監視に用いることにより、蓄電池の内部温度を好適に把握することができる。
　手段５では、前記蓄電池において、前記セパレータは、電池内部が所定の溶融温度に到達することで溶融が生じるものであり、前記物質として、誘電率が極大値となるキュリー温度が前記セパレータの溶融温度又はその近傍温度である強誘電体が用いられており、前記温度監視部は、前記算出部により算出された誘電率又はコンデンサ容量に基づいて、前記蓄電池の内部温度が前記セパレータの溶融温度又はその近傍温度として定められた所定温度まで上昇したことを判定する。
　上記構成では、蓄電池における誘電率又はコンデンサ容量によって、蓄電池の内部温度がセパレータの溶融温度又はその近傍温度まで上昇したことを好適に判定することができる。これにより、蓄電池の熱暴走が生じるおそれのあることを早期に把握し、ユーザに対して報知を行う等の処置を適切に行わせることができる。
　手段６では、前記蓄電池において、前記物質は、誘電率が極大値となるキュリー温度の異なる複数の物質を含み、それら各物資のキュリー温度の間を含む所定の温度範囲内で温度と誘電率又はコンデンサ容量との一義的な相関関係が定められており、前記温度監視部は、前記相関関係を用い、前記算出部により算出された誘電率又はコンデンサ容量に基づいて、前記蓄電池の内部温度を推定する。
　蓄電池において、キュリー温度の異なる複数の物質がセパレータに付加されている場合、各物質のキュリー温度の間を含む所定の温度範囲内において温度と誘電率又はコンデンサ容量との一義的な相関関係を定めておくことが可能である。つまり、蓄電池の内部温度に対応する誘電の率変化又はコンデンサ容量の変化を定量化しておくことが可能となる。そして、この相関関係を用いることにより、誘電率又はコンデンサ容量に基づいて、蓄電池の内部温度を推定することができる。
　手段７では、前記蓄電池の内部温度と、当該蓄電池の外部の外部温度とが同一となる状況下であることを判定する温度判定部と、前記蓄電池の温度と前記外部温度とが同一となる状況下であると判定された場合に、その状況下での前記外部温度と、前記温度監視部により推定された前記蓄電池の内部温度との比較により、前記相関関係を補正する補正値を算出する補正値算出部と、を備える。
　例えば蓄電池を長時間放置した状況下では、蓄電池の内部温度と外部温度とが同一になる。この場合、蓄電池の内部温度（推定温度）と外部温度とを比較することにより、温度と誘電率又はコンデンサ容量との相関関係のずれを把握することが可能となる。この点、上記構成によれば、相関関係を補正する補正値を算出し、その補正値を用いて相関関係を適宜補正することにより、蓄電池における温度推定の精度を高めることができる。
　手段８では、
　正極層と、負極層と、それら正極層及び負極層の間に設けられたセパレータとを備え、前記セパレータが、温度に応じて誘電率が変化する物質を含む形態で設けられている蓄電池に適用される電池監視装置であって、
　前記正極層と前記負極層とに交流信号を印加し、その応答信号に基づいて誘電率又はコンデンサ容量を算出する算出部と、
　前記算出部により算出された誘電率又はコンデンサ容量に基づいて、前記蓄電池の内部温度を監視する温度監視部と、を備える。
　蓄電池において温度に応じて誘電率が変化するようにした構成では、温度に応じて正極層及び負極層の間のコンデンサ容量が変化する。一方、電気化学インピーダンス測定法（交流インピーダンス法）によれば、正極層と負極層とに交流信号を印加してインピーダンスの周波数特性を取得するとともにそのインピーダンスの周波数特性に基づいて、蓄電池のコンデンサ容量を算出することができる。この場合、正極層と負極層とに交流信号を印加して誘電率又はコンデンサ容量を算出し、その誘電率又はコンデンサ容量を電池監視に用いることにより、蓄電池の内部温度を好適に把握することができる。また、内部温度のいち早い検出を行わせることができる。
　手段９は、手段１～３のいずれかに記載の蓄電池に適用される電池監視装置であり、前記蓄電池の前記正極層と前記負極層とに、当該蓄電池の複素インピーダンス特性において虚数部がゼロとなるゼロクロス点に対応する交流周波数よりもよりも高い周波数の交流信号を印加する交流信号印加部と、前記交流信号印加部により交流信号が印加された状態で、その応答信号に基づいて、前記セパレータにおける誘電率を算出する算出部と、前記算出部により算出された誘電率に基づいて、前記蓄電池の内部温度を監視する温度監視部と、を備える。
　セパレータに強誘電体を付加した蓄電池では、蓄電池の温度変化に応じて強誘電体の誘電率が変わる。また、蓄電池に対して、複素インピーダンス特性においてゼロクロス点（虚数部がゼロとなる実数成分）に対応する交流周波数よりもよりも高い周波数の交流信号を印加することで、複素インピーダンスの実数部として、強誘電体の誘電率に応じた値が得られることが見出された。この場合、複素インピーダンスの実数部から強誘電体の誘電率を求めることにより、その誘電率から蓄電池の温度を推測することが可能となる。
　この点を鑑み、蓄電池の正極層と負極層とに、蓄電池の複素インピーダンス特性においてゼロクロス点に対応する交流周波数よりもよりも高い周波数の交流信号を印加し、その状態で得られた応答信号に基づいて、セパレータにおける誘電率を算出するようにした。そして、算出された誘電率に基づいて、蓄電池の内部温度を監視するようにした。これにより、蓄電池の内部温度を好適に把握することができる。
　手段１０では、前記交流信号印加部は、前記交流信号として、２０～８００ｋＨｚの周波数域の交流信号を印加する。
　蓄電池では、複素インピーダンス特性においてゼロクロス点に対応する交流周波数が例えば１～１０ｋＨｚ程度であることを鑑み、セパレータにおける誘電率を算出する際の交流信号の周波数を２０～８００ｋＨｚとした。この場合、セパレータの誘電率が温度に応じて変化している状況を適正に把握することができる。
　手段１１では、前記交流信号印加部は、前記ゼロクロス点付近における複素インピーダンス特性を計測するための第１周波数の交流信号と、前記第１周波数よりも高い周波数の第２周波数の交流信号とをそれぞれ印加するものであり、前記算出部は、前記第１周波数の交流信号を印加した状態の前記応答信号に基づいて、前記蓄電池の内部抵抗を算出する一方、前記第２周波数の交流信号を印加した状態の前記応答信号に基づいて、前記セパレータにおける誘電率を算出する。
　交流信号印加部を、ゼロクロス点付近における複素インピーダンス特性を計測するための第１周波数の交流信号と、第１周波数よりも高い周波数の第２周波数の交流信号とをそれぞれ印加するものとした。そして、第１周波数の交流信号を印加した状態の応答信号に基づいて、蓄電池の内部抵抗を算出する一方、第２周波数の交流信号を印加した状態の応答信号に基づいて、セパレータにおける誘電率を算出するようにした。この場合、蓄電池の内部抵抗を算出する際に好適となる交流周波数と、セパレータの誘電率を算出する際に好適となる交流周波数とを使い分けつつ、これら内部抵抗の算出と誘電率の算出とを適正に行わせることができる。
　手段１２では、前記蓄電池において、前記セパレータは、電池内部が所定の溶融温度に到達することで溶融が生じるものであり、前記算出部は、前記蓄電池の温度が、前記溶融温度よりも低い所定温度よりも高い場合に、当該温度が前記所定温度よりも低い場合に比べて、前記誘電率の算出頻度を大きくする。
　セパレータに温度に応じて誘電率が変化する物質（強誘電体）が付加されている構成では、誘電率の温度特性を利用して、蓄電池の内部温度が、セパレータの溶融温度に達したこと、又はセパレータの溶融温度に近づいたことを把握できる。一方で、複素インピーダンスの算出結果から誘電率を算出する場合には、演算負荷や電力消費の増加が懸念される。この点を鑑み、蓄電池の温度が、溶融温度よりも低い所定温度よりも高い場合に、当該温度が所定温度よりも低い場合に比べて、誘電率の算出頻度を大きくするようにした。これにより、蓄電池の通常状態では誘電率の算出頻度を比較的低くして、演算負荷や電力消費の軽減を図りつつ、熱暴走の懸念が生じた場合には温度上昇の検出感度を一時的に高めることができる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、蓄電池の斜視図であり、 図２は、蓄電池を構成する捲回体の斜視図であり、 図３は、強誘電体における誘電率の温度特性を示す図であり、 図４は、蓄電池を含む電池ユニットの概略構成を示す図であり、 図５は、蓄電池の温度監視処理を示すフローチャートであり、 図６は、誘電率の温度特性を示す図であり、 図７は、第２実施形態において補正値算出処理を示すフローチャートであり、 図８は、強誘電体における比誘電率の温度特性を示す図であり、 図９は、蓄電池の複素インピーダンス平面プロットの一例を示す図であり、 図１０は、周波数ｆと実数部Ｒｅ＿Ｚとの関係を示す図であり、 図１１は、蓄電池の等価回路を示す図であり、 図１２は、第３実施形態において制御装置の構成を示す図であり、 図１３は、第３実施形態において蓄電池の温度監視処理を示すフローチャートであり、 図１４は、実数部Ｒｅ＿Ｚと比誘電率εｒの関係を示す図であり、 図１５は、変形例において蓄電池の温度監視処理を示すフローチャートである。
　以下、実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、二次電池としてリチウムイオン蓄電池を用いることとし、そのリチウムイオン蓄電池を用いた具体的な構成について説明する。なお、以下の各実施形態において、互いに同一又は均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
　（第１実施形態）
　図１は、本実施形態におけるリチウムイオン蓄電池１０の斜視図であり、図２は、リチウムイオン蓄電池１０を構成する捲回体２１の斜視図である。なお以下の記載では、リチウムイオン蓄電池１０を単に蓄電池１０と称する。
　図１において、蓄電池１０は、筐体１１と、その筐体１１に収容された捲回体２１とを有している。筐体１１は、扁平直方体状をなし、例えば金属材料又は樹脂材料により構成されている。筐体１１は、本体部１２と、本体部１２の開口側に組み付け可能なカバー１３とを有しており、これら本体部１２及びカバー１３により、捲回体２１を収容する閉空間が形成される。筐体１１内には、電解液が含浸された状態で捲回体２１が収容されている。筐体１１には、外部接続用の正極端子１４及び負極端子１５と、筐体１１の内圧が所定レベルまで上昇した場合に開弁し、内圧を開放する安全弁１６とを有している。
　図２に示すように、捲回体２１は、正極層２２と負極層２３とセパレータ２４とが積層されることで構成されている。具体的には、正極層２２、負極層２３及びセパレータ２４はそれぞれシート状に形成され、それらが互いに積層されることで積層シートとなっている。そして、正極層２２、負極層２３及びセパレータ２４からなる積層シートが扁平形状に捲回されることにより、捲回体２１が形成されている。積層シートでは、正極層２２、セパレータ２４、負極層２３、セパレータ２４がこの順序で４層に積層されており、この積層シートが捲回されることで、正極層２２と負極層２３との間にセパレータ２４が介在する構成となっている。
　正極層２２は、例えばリチウム遷移金属酸化物からなる正極活物質層により形成されている。正極活物質としては、例えばＬｉ（Ｃｏ1/3Ｎｉ1/3Ｍｎ1/3）Ｏ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＦｅＰＯ4、等を用いることができる。負極層２３は、例えば炭素系材料からなる負極活物質層により形成されている。
　セパレータ２４は、イオン伝導性を有する絶縁シートである。具体的には、セパレータは、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）又はこれらの化合物の組み合わせなどのポリオレフィン層により形成されている。
　捲回体２１には、アルミ箔等からなる正極集電体２６と、銅箔等からなる負極集電体２７とが設けられている。捲回体２１が筐体１１内に収容された状態では、正極集電体２６が正極端子１４に電気的に接続され、負極集電体２７が負極端子１５に電気的に接続されるようになっている。
　ところで、蓄電池１０では、内部温度が過剰に上昇して熱暴走が生じることが懸念される。この場合、内部温度の上昇に伴い、セパレータ２４の溶融、正極層２２の熱分解、内部ガスの発生、熱暴走がこの順序で生じる。この熱暴走が生じるおそれがある場合には、蓄電池１０における内部温度の上昇をいち早く把握することが望ましい。そこで本実施形態では、蓄電池１０のセパレータ２４に、温度に応じて誘電率が変化する物質として強誘電体を付加する構成とし、誘電率を計測等により把握することによって、蓄電池１０の内部温度を検出可能なものとしている。本実施形態では、強誘電体として、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）を用いる。
　図３は、強誘電体における誘電率の温度特性を示す図である。図３に示すように、強誘電体は、複数の特定温度（キュリー温度）で誘電率が極大値となる特性を有している。本実施形態では、セパレータ２４に強誘電体を含ませることで、セパレータ２４に所定の温度特性を付与することとしている。シート状のセパレータ２４には表裏両側のシート面のうち片面又は両面に強誘電体が付加されている。具体的には、セパレータ２４のシート面に、粒子状の強誘電体を塗布により付着させることが考えられる。セパレータ２４の内部に強誘電体を埋設（含有）させることも可能である。
　ここで、セパレータ２４では、電池内部が所定の溶融温度（１２０～１４０℃付近）に到達することで溶融が生じる。これに対し、セパレータ２４に付加された強誘電体は、電率が極大値となるキュリー温度の１つがセパレータ２４の溶融温度又はその近傍温度であるものとなっている。図３において、複数の極大値のうち「Ａ」がセパレータ２４の溶融温度に対応する極大値である。この場合、蓄電池１０で熱暴走が生じる際には、蓄電池１０の内部温度が上昇しセパレータ２４の溶融温度又はその付近に到達すると、蓄電池１０の誘電率の急変（コンデンサ容量の急変）が生じるものとなっている。
　図４は、蓄電池１０を含む電池ユニット３０の概略構成を示す図である。図４において、電池ユニット３０は、蓄電池１０の正極端子１４及び負極端子１５に接続され、これら各端子１４，１５から入力される電気的な情報により蓄電池１０のコンデンサ容量を算出する算出部３１と、算出部３１により算出されたコンデンサ容量に基づいて、蓄電池１０の内部温度を監視する温度監視部３２と、温度監視部３２による監視結果に基づいてユーザ等への報知を行う報知部３３とを備えている。これら各部は、マイクロコンピュータ等からなる制御装置４０により実現される処理機能である。制御装置４０において、マイクロコンピュータは、ＣＰＵ（演算装置）や記憶装置（各種メモリ）からなり、記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより各種機能を実現する。各種機能は、ハードウェアである電子回路によって実現されてもよいし、ハードウェア及びソフトウェアの双方によって実現されてもよい。制御装置４０が「電池監視装置」に相当する。
　算出部３１は、蓄電池１０の温度監視に際し、正極端子１４及び負極端子１５に交流信号を印加し、その応答信号に基づいてコンデンサ容量を算出する。本実施形態では、電気化学インピーダンス測定法（交流インピーダンス法）を用いることとしており、正極端子１４及び負極端子１５に交流電圧を印加するとともに、交流電圧とその応答信号である交流電流とから取得される複素インピーダンスの周波数特性に基づいて、蓄電池１０のコンデンサ容量を算出する。なお、交流信号として交流電流を印加することも可能である。コンデンサ容量と誘電率との相関関係を用いることにより、誘電率を算出することも可能である。
　また、温度監視部３２は、コンデンサ容量に基づいて、蓄電池１０の内部温度がセパレータ２４の溶融温度に対応する所定温度（例えば１２０℃）まで上昇したか否かを判定する。報知部３３は、温度監視部３２による監視結果に基づいて、例えば蓄電池１０の熱暴走が生じるおそれのあることを、音声や、画面表示、ランプ表示などにより報知する。
　図５は、蓄電池１０の温度監視処理を示すフローチャートであり、本処理は、制御装置４０により所定周期で実行される。
　図５において、ステップＳ１１では、蓄電池１０のコンデンサ容量を算出する。このとき、既述のとおり交流インピーダンス法を用い、正極端子１４及び負極端子１５に交流信号を印加し、その応答信号に基づいてコンデンサ容量を算出する。
　その後、ステップＳ１２では、ステップＳ１１で算出したコンデンサ容量が所定値よりも大きいか否かにより、蓄電池１０の内部温度がセパレータ２４の溶融温度に対応する所定温度（例えば１２０℃）まで上昇しているか否かを判定する。このとき、蓄電池１０のコンデンサ容量が、誘電率の温度特性において極大値となる誘電率に相当するコンデンサ容量になっていれば、蓄電池１０の内部温度がセパレータ２４の溶融温度相当の温度まで上昇したとみなし、ステップＳ１２を肯定してステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、蓄電池１０の熱暴走が生じるおそれのあることをユーザ等へ報知する。
　以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
　蓄電池１０において、セパレータ２４を、温度に応じて誘電率が変化する物質（強誘電体）を含む形態で設けたため、誘電率、又はその相関値であるコンデンサ容量を計測等により把握することによって、蓄電池１０の内部温度を検出することが可能となる。この場合、蓄電池１０の内部で温度変化が生じる際に、その温度変化を電池内部における誘電率の変化として直接把握することができる。その結果、内部温度のいち早い検出を可能とする蓄電池１０を実現することができる。
　本実施形態の蓄電池１０は、既存の構成に対して、蓄電池１０の電極材料の変更を強いるものでは無く、従来のままとすることが可能である。ここで、電極材料は、蓄電池のエネルギ容量、出力密度、これら性能の経時低下に影響を及ぼし、莫大な開発工数をかけてチューニングが行われるため、電極材料に新たな物質を追加する際に同等性能を維持させるには再び莫大な開発工数がかかる。これに対し、上記のとおりセパレータ２４に強誘電体を付加する構成であれば、上記デメリットを回避することができる。
　強誘電体をセパレータ２４に付加した構成とすることで、誘電率を高め、温度検出の感度を向上させることができる。
　セパレータ２４において、誘電率が極大値となるキュリー温度がセパレータ２４の溶融温度又はその近傍温度である強誘電体を設ける構成とした。この場合、誘電率の急変を把握することにより、蓄電池１０の熱暴走が生じるおそれのある状況をいち早く把握することができる。
　正極層２２と負極層２３とに交流信号を印加してコンデンサ容量（又は誘電率）を算出し、そのコンデンサ容量を電池監視に用いることにより、蓄電池１０の内部温度を好適に把握することができる。また、そのコンデンサ容量に基づいて、蓄電池１０の内部温度がセパレータ２４の溶融温度又はその近傍温度として定められた所定温度まで上昇したことを判定するようにしたため、蓄電池１０の熱暴走が生じるおそれのあることを早期に把握し、ユーザに対して報知を行う等の処置を適切に行わせることができる。
　既存技術との対比で言えば、既存技術では、電池内部の熱に関する情報として、電池外部の温度センサや、熱暴走時に電池外部に放出されるガス圧や成分を検知するセンサから情報を取得する必要があった。これに対し、本実施形態では、電池外部の温度センサやガスセンサが無くても、蓄電池１０のコンデンサ容量から電池内部の熱に関する情報を好適に取得することができる。
　（第２実施形態）
　第２実施形態では、蓄電池１０において、既述のとおりセパレータ２４に強誘電体を付加する構成としている。また本実施形態では特に、蓄電池１０の内部温度に対応する誘電率の変化又はコンデンサ容量の変化を定量化しておき、蓄電池１０から得られる誘電率情報又は容量情報に基づいて、蓄電池１０の内部温度を推定することとしている。
　ここでは、セパレータ２４に付加する強誘電体として、誘電率が極大値となるキュリー温度の異なる複数の物質を含ませておく。これにより、図６（ａ）に示すように、蓄電池１０において、物質ごとに異なる温度Ｔ１～Ｔ３でそれぞれ誘電率が極大値に変化する。この場合、極大値が生じる各温度Ｔ１～Ｔ３は等間隔であるとよい。ただし、低温側では高温側に比べて温度間隔が狭くなっていてもよい。又はその逆に、低温側では高温側に比べて温度間隔が広くなっていてもよい。誘電率の極大値は、２つ又は４つ以上の温度で生じるものであってもよい。
　また、図６（ｂ）に示すように、物質ごとに極大値の大きさを相違させるとともに、温度に対する特性をなだらかにし（平坦化し）、その上で各誘電率の温度特性を合成した合成誘電率の温度特性が得られるように調整する。この調整により、図６（ｃ）に示すような関係が得られるようになっている。
　図６（ｃ）によれば、上記の各温度Ｔ１～Ｔ３を含む所定の温度範囲ＲＴにおいて温度と誘電率との一義的な相関関係が定められている。温度範囲ＲＴは、蓄電池１０が作動する作動温度範囲を含む範囲であるとよい。また、温度範囲ＲＴは、蓄電池１０が作動する作動温度範囲を含み、かつセパレータ２４の溶融温度を含む範囲であるとよい。誘電率とコンデンサ容量とは比例関係にあることから、温度とコンデンサ容量との一義的な相関関係を定めておくものであってもよい。
　なお、強誘電体にシフターやデプレッサーといった添加物を混合させることで、誘電率の極大値を低温側にシフトさせたり、極大値を平坦化させたりすることが可能である。シフターとしては、例えば、チタン酸バリウムのＢａ２＋をＳｒ２＋、Ｃａ２＋等で置換したり、Ｔｉ４＋をＳｎ４＋、Ｚｒ４＋等で置換したりするものを用いることが可能である。デプレッサーとしては、ＣａＴｉＯ３、ＭｇＴｉＯ３等を用いることが可能である。
　本実施形態の電池ユニット３０では、図４において、算出部３１は、蓄電池１０の誘電率を算出する。温度監視部３２は、図６（ｃ）に示す関係を用い、算出部３１により算出された誘電率に基づいて、蓄電池１０の内部温度を推定する。また本実施形態では、制御装置４０は、蓄電池１０の内部温度と外部温度とが同一となる状況下において、図６（ｃ）に示す関係を補正するための補正値を算出する。図示は略すが、制御装置４０は、図４に示す構成に加えて、さらに温度判定部と補正値算出部とを有している。
　図７は、本実施形態の温度監視処理のうち、補正値算出の処理を示すフローチャートであり、本処理は、制御装置４０により所定周期で実行される。
　図７において、ステップＳ２１では、蓄電池１０の内部温度と、蓄電池１０の外部の外部温度とが同一となる状況下であるか否かを判定する（温度判定部）。外部温度は、例えば蓄電池１０の外側（筐体外面）に取り付けられた温度センサ、又は蓄電池１０が設置される環境下に設けられた温度センサにより検出された温度であるとよい。例えば、蓄電池１０が使用されずに長時間放置された状況下では、蓄電池１０の内部温度と外部温度とが同一になり、ステップＳ２１が肯定される。ステップＳ２１が肯定されると、ステップＳ２２に進む。
　ステップＳ２２では、既述のとおり交流インピーダンス法を用い、蓄電池１０の誘電率を算出する。続くステップＳ２３では、図６（ｃ）に示す関係を用い、ステップＳ２２で算出した誘電率に基づいて蓄電池１０の内部温度を推定する。
　その後、ステップＳ２４では、現時点の外部温度と、蓄電池１０の推定内部温度とを比較し、それら各温度が一致しているか否か、具体的にはそれら各温度の差が所定以内であるか否かを判定する。そして、現時点の外部温度と、蓄電池１０の推定内部温度とが一致していなければ、ステップＳ２５に進み、図６（ｃ）に示す関係を補正するための補正値を算出する。この補正値は、例えばオフセット補正値として算出され、次回以降の温度推定時において、図６（ｃ）に示す関係を用いて推定された推定内部温度に対して、補正値による補正が行われる。なお、補正値は、ＥＥＰＲＯＭ等のバックアップメモリに記憶保持されるとよい。また、補正値により、図６（ｃ）に示す関係が更新される構成であってもよい。
　以上詳述した本実施形態によれば、蓄電池１０において、キュリー温度の異なる複数の物質をセパレータ２４に付加することにより、各キュリー温度の間を含む所定の温度範囲内において温度と誘電率（又はコンデンサ容量）との一義的な相関関係を定めておくことを可能としている。そして、この相関関係を用いることにより、誘電率に基づいて、蓄電池１０の内部温度を推定することが可能になっている。
　本実施形態の構成では、電池内部で温度変化が生じた際に、その温度変化を直接把握することができる。そのため、既存技術として電池外部の温度センサを用いる技術とは異なり、電池内部から外部への熱の伝達を待つ必要はなく、温度検出のズレや時間遅れを抑制することができる。
　例えば蓄電池１０を長時間放置した状況下では、蓄電池の１０内部温度と外部温度とが同一になる。この場合、蓄電池１０の内部温度（推定温度）と外部温度とを比較することで、温度と誘電率との相関関係のずれを把握することが可能となる。この点、上記のとおり温度比較を行った上で、相関関係を補正する補正値を算出する構成にしたため、蓄電池１０における温度推定の精度を高めることができる。
　蓄電池１０では、一般に正極端子１４及び負極端子１５に配線が接続され、その状態で端子間電圧や通電電流の計測が適宜行われる。この点を鑑みれば、既存の計測機能を流用することにより、蓄電池１０の誘電率又はコンデンサ容量の算出を容易に実現できる。つまり、既存の構成を用いつつ電池内部の温度を好適に推定できるものとなっている。
　ちなみに、複数の蓄電池１０により電池モジュールが構成されている場合（換言すれば蓄電池１０としての複数の電池セルにより組電池が構成されている場合）には、蓄電池１０ごとに端子間電圧や通電電流の計測機能が設けられている。この場合、電池モジュールにおいて全ての蓄電池１０の誘電率又はコンデンサ容量の算出を可能にすることにより、全ての蓄電池（全セル）について電圧検出、電流検出、及び内部温度の検出を実現できるものとなっている。
　（第３実施形態）
　蓄電池１０のセパレータ２４に付加された強誘電体では、蓄電池１０の温度変化に応じて比誘電率εｒが変化する。例えば、図８に示すように、蓄電池１０の温度が２５℃の場合にεｒが１５００となり、蓄電池１０の温度が１１０℃の場合にεｒが５０００となることが考えられる。この場合、蓄電池１０の使用時において、セパレータ２４の強誘電体の比誘電率εｒを知ることができれば、蓄電池１０の温度を把握することができる。セパレータ２４に付加された強誘電体のεｒに対応する温度範囲には、セパレータ２４の溶融温度又はその溶融温度付近の温度が含まれているとよい。なお、比誘電率εｒに代えて誘電率εをパラメータとして用いることも可能である。
　また、蓄電池１０では、例えば１～１０ｋＨｚ程度の周波数の交流信号が印加されることでインピーダンス測定が行われる。この際、蓄電池１０の周波数特性を示す複素インピーダンス平面プロット（コールコールプロット）において、虚数部が０となる実数部（ゼロクロス点の実数部）により、蓄電池１０の内部抵抗が算出される。なお、ゼロクロス点における実数部は、主に蓄電池１０において溶液中の電荷が移動する際の抵抗である溶液抵抗を表すものとなっている。
　ここで、本願開示者によれば、蓄電池１０の内部抵抗の算出に用いる周波数域（１～１０ｋＨｚ）では、セパレータ２４の強誘電体の比誘電率εｒが異なっていても、インピーダンスの虚数部及び実数部に差違は生じないことが確認されている。これに対し、内部抵抗の算出に用いる周波数域よりも高い周波数域では、セパレータ２４の強誘電体の比誘電率εｒが異なる場合に、インピーダンスの虚数部及び実数部に差違が生じることが確認されている。
　図９は、蓄電池１０の複素インピーダンス平面プロットの一例を示す図である。図９において（ａ）は、周波数を０．１Ｈｚ～１ＭＨｚまでの範囲で変化させた場合のインピーダンス特性を示し、（ｂ）は、（ａ）中においてゼロクロス点近傍を含むＸ部のインピーダンス特性を拡大して示す。図９には、比誘電率εｒを１５００，５０００とした場合の２つの特性が示されている。
　図９（ｂ）、すなわち図９（ａ）のＸ部では、εｒ＝１５００，５０００のいずれにおいてもインピーダンス特性に違いは無く、ゼロクロス点として算出される実数部Ｒｅ＿Ｚも同じである。なお、インピーダンスの実数部Ｒｅ＿Ｚは、印加する周波数が大きいほど小さくなる。これに対して、図９（ａ）では、Ｘ部よりも高周波となる領域において、εｒ＝１５００の場合とεｒ＝５０００の場合とでインピーダンス特性に差違が生じており、各周波数でのインピーダンス測定点が相違するものとなっている。
　図９（ａ）によれば、周波数ｆと実数部Ｒｅ＿Ｚとの関係として、図１０の関係を導くことができる。図１０では、周波数域Ｙにおいて、εｒ＝１５００の場合とεｒ＝５０００の場合とで実数部Ｒｅ＿Ｚが相違している。周波数域Ｙは、２０～８００ｋＨｚの周波数域である。つまり、蓄電池１０に対して、周波数域Ｙ内における所定周波数の交流信号を印加することにより、インピーダンスの実数部Ｒｅ＿Ｚとして、セパレータ２４における強誘電体の比誘電率εｒに応じた値を導出することができる。
　例えば、周波数域Ｙ内の周波数ｆａ（例えば４０ｋＨｚ）の交流信号を蓄電池１０に印加した場合、比誘電率εｒが１５００であれば実数部Ｒｅ＿ＺがＡ１となり、比誘電率εｒが５０００であれば実数部Ｒｅ＿ＺがＡ２となる。また、比誘電率εｒが１５００～５０００の間であれば、実数部Ｒｅ＿ＺがＡ１～Ａ２の間の中間値となる。
　本実施形態では、図１２に示す制御装置５０により、蓄電池１０の複素インピーダンス特性においてゼロクロス点に対応する交流周波数よりもよりも高い周波数の交流信号を印加し、その交流信号の印加状態で得られた応答信号に基づいて、セパレータ２４における比誘電率εｒを算出するとともに、その比誘電率εｒに基づいて、蓄電池１０の内部温度を監視することとしている。この場合、制御装置５０は、応答信号である電圧変動を解析し、インピーダンスの実数部Ｒｅ＿Ｚを算出する。また、図１０の関係を用い、実数部Ｒｅ＿Ｚから強誘電体の比誘電率εｒを算出するとともに、その比誘電率εｒに基づいて電池温度を監視する。制御装置５０は、ＣＰＵ（演算装置）や記憶装置（各種メモリ）を有するマイクロコンピュータにより構成されており、記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより各種機能を実現する。
　なお本実施形態では、蓄電池１０の等価回路として図１１に示す構成を想定している。図１１において、Ｌは、正極集電体２６及び負極集電体２７を含む捲回体２１のインダクタンスである。Ｒ１は電解液の抵抗であり、Ｃ１は強誘電体（チタン酸バリウム）のコンデンサ成分である。これらＲ１，Ｃ１は並列に接続されている。また、Ｒ２は、正極活物質の反応抵抗（インターカレーションする際の抵抗）と負極活物質の反応抵抗との合成抵抗であり、Ｃ２は、正極活物質と電解液との界面に形成される電気二重層と、負極と電解液の界面に形成される電気二重層との合成電気容量である。これらＲ２，Ｃ２は並列に接続されている。Ｚｃｐｅは、疑似容量（Constant Phase Element）インピーダンスであり、下記式で定義される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ｊは虚数単位、ωは角周波数、ｐはＣＰＥ指数、ＴはＣＰＥ定数である。
　図１２において、制御装置５０は、交流信号印加部５１と、応答信号測定部５２と、電池監視部５３とを有している。交流信号印加部５１は、所定周波数の交流信号を発生する発振器を備えており、蓄電池１０の正極側及び負極側に所定周波数の交流信号を印加する。本実施形態では、交流信号印加部５１は、蓄電池１０の内部抵抗の算出時に、１～１０ｋＨｚの周波数域における所定周波数の交流信号を蓄電池１０に印加する一方、蓄電池１０の温度監視時に、２０～８００ｋＨｚの周波数域における所定周波数の交流信号を蓄電池１０に印加するものとなっている。なお、以下の説明では、蓄電池１０の内部抵抗の算出時に用いる１～１０ｋＨｚの周波数域を第１周波数域Ｙ１、蓄電池１０の温度監視時に用いる２０～８００ｋＨｚの周波数域を第２周波数域Ｙ２とも称する。交流信号は、正弦波信号である以外に、矩形波や三角波などであってもよい。
　応答信号測定部５２は、交流信号印加部５１により蓄電池１０に所定周波数の交流信号が印加された状態において、その応答信号として、蓄電池１０のインピーダンスを反映した情報である電圧変動を測定する。
　電池監視部５３は、応答信号測定部５２により測定された応答信号（電圧変動）に基づいて、蓄電池１０の状態を示す電池パラメータとして、蓄電池１０の内部抵抗や比誘電率εｒを算出する。具体的には、電池監視部５３において、抵抗算出部５３ａは、第１周波数域Ｙ１における所定周波数の交流信号が印加された場合において、応答信号測定部５２により測定された電圧変動と、交流信号印加時に蓄電池１０に流れる交流電流の振幅とに基づいて、蓄電池１０の内部抵抗としてインピーダンスの実数部Ｒｅ＿Ｚを算出する。
　また、誘電率算出部５３ｂは、第２周波数域Ｙ２における所定周波数の交流信号が印加された場合において、応答信号測定部５２により測定された電圧変動と、交流信号印加時に蓄電池１０に流れる交流電流の振幅とに基づいて、インピーダンスの実数部Ｒｅ＿Ｚを算出するとともに、その実数部Ｒｅ＿Ｚから強誘電体の比誘電率εｒを算出する。また、温度監視部５３ｃは、比誘電率εｒに基づいて、蓄電池１０が過高温であるか否かの監視を実施する。
　図１３は、蓄電池１０の温度監視処理を示すフローチャートであり、本処理は、制御装置５０により所定周期で実行される。
　図１３において、ステップＳ２１では、今現在、蓄電池１０の温度監視を実施する実施条件が成立しているか否かを判定する。この実施条件は、蓄電池１０の比誘電率εｒを算出する条件であり、例えば車両の走行中（ＩＧオン中）や車両の走行停止後（ＩＧオフ後）において所定周期で成立する条件であるとよい。所定周期は、例えば数秒ごとの周期、数１００ミリ秒ごとの周期、又は数１０ミリ秒ごとの周期である。
　温度監視の実施条件が非成立の場合、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、インピーダンスを算出するタイミングであるか否かを判定する。例えば、車両のＩＧオン直後には、インピーダンス算出条件が成立したとしてステップＳ２２が肯定されるとよい。ステップＳ２２が肯定された場合、ステップＳ２３に進み、第１周波数域Ｙ１における所定周波数の交流信号を蓄電池１０に印加する。その後、ステップＳ２４では、交流信号に対する電圧変動を応答信号として取得し、続くステップＳ２５では、蓄電池１０の内部抵抗として、電圧変動に基づいてインピーダンスの実数部Ｒｅ＿Ｚを算出する。
　また、ステップＳ２１が肯定された場合には、ステップＳ２６に進み、第２周波数域Ｙ２における所定周波数の交流信号を蓄電池１０に印加する。その後、ステップＳ２７では、交流信号に対する電圧変動を応答信号として取得する。続くステップＳ２８では、電圧変動に基づいてインピーダンスの実数部Ｒｅ＿Ｚを算出するとともに、その実数部Ｒｅ＿Ｚに基づいて強誘電体の比誘電率εｒを算出する。このとき、インピーダンスの実数部Ｒｅ＿Ｚと比誘電率εｒとの関係として、図１４に示す関係を定めておき、その関係を用いて、実数部Ｒｅ＿Ｚから強誘電体の比誘電率εｒが算出されるとよい。
　その後、ステップＳ２９では、ステップＳ２８で算出した比誘電率εｒが所定の閾値Ｔｈよりも大きいか否かを判定する。閾値Ｔｈは、セパレータ２４の溶融温度に対応する値として定められている。ステップＳ２９によれば、蓄電池１０の内部温度がセパレータ２４の溶融温度（例えば１２０℃）、又は溶融温度付近の温度（例えば１１０℃）まで上昇したか否かが判定される。このとき、比誘電率εｒが閾値Ｔｈよりも大きければ、蓄電池１０の内部温度がセパレータ２４の溶融温度相当の温度まで上昇したとみなし、ステップＳ２９を肯定してステップＳ３０に進む。ステップＳ３０では、蓄電池１０の熱暴走が生じるおそれのあることをユーザ等へ報知する。
　以上第３実施形態によれば、既述の効果とは別に以下の効果を奏する。
　蓄電池１０に、複素インピーダンス特性においてゼロクロス点に対応する交流周波数よりもよりも高い周波数の交流信号を印加し、その状態で得られた応答信号に基づいて、セパレータ２４における比誘電率εｒを算出するようにした。そして、算出された比誘電率εｒに基づいて、蓄電池１０の内部温度を監視するようにした。これにより、蓄電池１０の内部温度を好適に把握することができる。
　交流信号印加部５１を、ゼロクロス点付近における複素インピーダンス特性を計測するための第１周波数（第１周波数域Ｙ１内の周波数）の交流信号と、第１周波数よりも高い周波数の第２周波数（第２周波数域Ｙ２内の周波数）の交流信号とをそれぞれ印加するものとした。そして、第１周波数の交流信号を印加した状態の応答信号に基づいて、蓄電池１０の内部抵抗を算出する一方、第２周波数の交流信号を印加した状態の応答信号に基づいて、セパレータ２４における比誘電率εｒを算出するようにした。この場合、蓄電池１０の内部抵抗を算出する際に好適となる交流周波数と、セパレータ２４の比誘電率εｒを算出する際に好適となる交流周波数とを使い分けつつ、これら内部抵抗の算出と比誘電率εｒの算出とを適正に行わせることができる。
　（他の実施形態）
　上記各実施形態を例えば次のように変更してもよい。
　・蓄電池１０においてセパレータ２４に付加された強誘電体が、所定の極低温温度（例えば－１０℃）で誘電率が極大値となるものであってもよい。この場合、制御装置４０（温度監視部）は、誘電率又はコンデンサ容量に基づいて、蓄電池１０の内部温度が極低温温度まで低下したことを判定する。これにより、蓄電池１０の使用状態として、極低温状態での使用の頻度を監視すること等が可能となる。
　・第３実施形態では、蓄電池１０の内部抵抗の算出時に交流信号の周波数を１～１０ｋＨｚとし、蓄電池１０の温度監視時に交流信号の周波数を２０～８００ｋＨｚとしたが、これを変更することが可能である。例えば、蓄電池１０の温度監視時には、交流信号の周波数を蓄電池１０の内部抵抗の算出時よりも高くすればよく、例えば１０ｋＨｚ以上にするとよい。
　・蓄電池１０の温度が、セパレータ２４の溶融温度よりも低い所定温度よりも高い場合に、当該温度が所定温度よりも低い場合に比べて、比誘電率εｒの算出頻度を大きくする構成としてもよい。具体的には、制御装置５０は、図１５の処理を実行するとよい。図１５は、図１３のフローチャートの一部を変更したものであり、同一の処理については同じステップ番号を付している。
　図１５において、ステップＳ２８では、交流信号に応答した電圧変動に基づいて、強誘電体の比誘電率εｒを算出する。その後、ステップＳ３１では、ステップＳ２８で算出した比誘電率εｒが所定の第１閾値Ｔｈ１よりも大きいか否かを判定する。第１閾値Ｔｈ１は、セパレータ２４の溶融温度（１２０℃）よりも低い所定温度（例えば７０℃）に対応する値として定められている。また、第１閾値Ｔｈ１は、通常使用時における蓄電池１０の上限温度又はその上限温度よりも高い温度であるとよい。このとき、比誘電率εｒが第１閾値Ｔｈ１以下であれば、本処理を一旦終了し、比誘電率εｒが第１閾値Ｔｈ１よりも大きければ、ステップＳ３２に進む。
　ステップＳ３２では、次回以降の温度監視処理において、比誘電率εｒの算出頻度を通常時（すなわちεｒ≦Ｔｈ１である場合）よりも大きくすることを決定する。例えば、比誘電率εｒの算出頻度を通常時のｎ倍（ｎは２以上）の頻度にするとよい。これにより、次回の温度監視処理において、ステップＳ２１の肯定判定に伴い比誘電率εｒが算出される頻度が高められる。
　その後、ステップＳ３３では、比誘電率εｒが所定の第２閾値Ｔｈ２よりも大きいか否かを判定する。第２閾値Ｔｈ２は、第１閾値Ｔｈ１よりも大きい値であって、かつセパレータ２４の溶融温度に対応する値として定められている。そして、比誘電率εｒが第２閾値Ｔｈ２よりも大きければ、蓄電池１０の内部温度がセパレータ２４の溶融温度相当の温度まで上昇したとみなし、ステップＳ３４に進む。ステップＳ３４では、蓄電池１０の熱暴走が生じるおそれのあることをユーザ等へ報知する。
　上記構成によれば、蓄電池１０の通常状態では比誘電率εｒの算出頻度を比較的低くして、演算負荷や電力消費の軽減を図りつつ、熱暴走の懸念が生じた場合には温度上昇の検出感度を一時的に高めることができる。
　・強誘電体として、チタン酸バリウム以外に、チタン酸鉛、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸鉛、ニオブ酸ストロンチウムバリウム、タンタル酸リチウム、酒石酸ナトリウムカリウム（ロッシェル塩）、リン酸二水素カリウム、三硫化グリシン等を用いることが可能である。また、温度に応じて誘電率が変化する物質として、強誘電体以外に、常誘電体を用いることが可能である。例えば、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、酸化チタン（特にルチル型）、チタン酸ストロンチウム、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２）、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２）等の常誘電体を用いることが可能である。
　・上記各実施形態では、本開示を缶型リチウムイオン蓄電池に適用する構成について説明したが、これに代えて、ラミネート型リチウムイオン蓄電池への適用も可能である。また、リチウムイオン蓄電池以外の蓄電池として、ニッケル水素電池等への適用も可能である。
　本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
　上述の実施形態から抽出される技術思想を以下に記載する。
［構成１］
　正極層（２２）と、負極層（２３）と、それら正極層及び負極層の間に設けられたセパレータ（２４）とを備える蓄電池（１０）であって、
　前記セパレータは、温度に応じて誘電率が変化する物質を含む形態で設けられている、蓄電池。
［構成２］
　前記物質として強誘電体を用いた、構成１に記載の蓄電池。
［構成３］
　前記セパレータは、電池内部が所定の溶融温度に到達することで溶融が生じるものであり、
　前記物質として、誘電率が極大値となるキュリー温度が前記セパレータの溶融温度又はその近傍温度である強誘電体を用いた、構成１に記載の蓄電池。
［構成４］
　構成１～３のいずれかに記載の蓄電池と、
　前記正極層と前記負極層とに交流信号を印加し、その応答信号に基づいて誘電率又はコンデンサ容量を算出する算出部（３１）と、
　前記算出部により算出された誘電率又はコンデンサ容量に基づいて、前記蓄電池の内部温度を監視する温度監視部（３２）と、
を備える電池ユニット。
［構成５］
　前記蓄電池において、前記セパレータは、電池内部が所定の溶融温度に到達することで溶融が生じるものであり、
　前記物質として、誘電率が極大値となるキュリー温度が前記セパレータの溶融温度又はその近傍温度である強誘電体が用いられており、
　前記温度監視部は、前記算出部により算出された誘電率又はコンデンサ容量に基づいて、前記蓄電池の内部温度が前記セパレータの溶融温度又はその近傍温度として定められた所定温度まで上昇したことを判定する、構成４に記載の電池ユニット。
［構成６］
　前記蓄電池において、前記物質は、誘電率が極大値となるキュリー温度の異なる複数の物質を含み、それら各物資のキュリー温度の間を含む所定の温度範囲内で温度と誘電率又はコンデンサ容量との一義的な相関関係が定められており、
　前記温度監視部は、前記相関関係を用い、前記算出部により算出された誘電率又はコンデンサ容量に基づいて、前記蓄電池の内部温度を推定する、構成４に記載の電池ユニット。
［構成７］
　前記蓄電池の内部温度と、当該蓄電池の外部の外部温度とが同一となる状況下であることを判定する温度判定部と、
　前記蓄電池の温度と前記外部温度とが同一となる状況下であると判定された場合に、その状況下での前記外部温度と、前記温度監視部により推定された前記蓄電池の内部温度との比較により、前記相関関係を補正する補正値を算出する補正値算出部と、
を備える、構成６に記載の電池ユニット。
［構成８］
　正極層（２２）と、負極層（２３）と、それら正極層及び負極層の間に設けられたセパレータ（２４）とを備え、前記セパレータが、温度に応じて誘電率が変化する物質を含む形態で設けられている蓄電池（１０）に適用される電池監視装置（４０）であって、
　前記正極層と前記負極層とに交流信号を印加し、その応答信号に基づいて誘電率又はコンデンサ容量を算出する算出部（３１）と、
　前記算出部により算出された誘電率又はコンデンサ容量に基づいて、前記蓄電池の内部温度を監視する温度監視部（３２）と、を備える電池監視装置。
［構成９］
　構成１～３のいずれかに記載の蓄電池に適用される電池監視装置（５０）であって、
　前記蓄電池の前記正極層と前記負極層とに、当該蓄電池の複素インピーダンス特性において虚数部がゼロとなるゼロクロス点に対応する交流周波数よりもよりも高い周波数の交流信号を印加する交流信号印加部と、
　前記交流信号印加部により交流信号が印加された状態で、その応答信号に基づいて、前記セパレータにおける誘電率を算出する算出部と、
　前記算出部により算出された誘電率に基づいて、前記蓄電池の内部温度を監視する温度監視部と、
を備える電池監視装置。
［構成１０］
　前記交流信号印加部は、前記交流信号として、２０～８００ｋＨｚの周波数域の交流信号を印加する、構成９に記載の電池監視装置。
［構成１１］
　前記交流信号印加部は、前記ゼロクロス点付近における複素インピーダンス特性を計測するための第１周波数の交流信号と、前記第１周波数よりも高い周波数の第２周波数の交流信号とをそれぞれ印加するものであり、
　前記算出部は、前記第１周波数の交流信号を印加した状態の前記応答信号に基づいて、前記蓄電池の内部抵抗を算出する一方、前記第２周波数の交流信号を印加した状態の前記応答信号に基づいて、前記セパレータにおける誘電率を算出する、構成９又は１０に記載の電池監視装置。
［構成１２］
　前記蓄電池において、前記セパレータは、電池内部が所定の溶融温度に到達することで溶融が生じるものであり、
　前記算出部は、前記蓄電池の温度が、前記溶融温度よりも低い所定温度よりも高い場合に、当該温度が前記所定温度よりも低い場合に比べて、前記誘電率の算出頻度を大きくする、構成９～１１のいずれかに記載の電池監視装置。

Claims (12)

  1. 　正極層（２２）と、負極層（２３）と、それら正極層及び負極層の間に設けられたセパレータ（２４）とを備える蓄電池（１０）であって、
    　前記セパレータは、温度に応じて誘電率が変化する物質を含む形態で設けられている、蓄電池。
  2. 　前記物質として強誘電体を用いた、請求項１に記載の蓄電池。
  3. 　前記セパレータは、電池内部が所定の溶融温度に到達することで溶融が生じるものであり、
    　前記物質として、誘電率が極大値となるキュリー温度が前記セパレータの溶融温度又はその近傍温度である強誘電体を用いた、請求項１に記載の蓄電池。
  4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の蓄電池と、
    　前記正極層と前記負極層とに交流信号を印加し、その応答信号に基づいて誘電率又はコンデンサ容量を算出する算出部（３１）と、
    　前記算出部により算出された誘電率又はコンデンサ容量に基づいて、前記蓄電池の内部温度を監視する温度監視部（３２）と、
    を備える電池ユニット。
  5. 　前記蓄電池において、前記セパレータは、電池内部が所定の溶融温度に到達することで溶融が生じるものであり、
    　前記物質として、誘電率が極大値となるキュリー温度が前記セパレータの溶融温度又はその近傍温度である強誘電体が用いられており、
    　前記温度監視部は、前記算出部により算出された誘電率又はコンデンサ容量に基づいて、前記蓄電池の内部温度が前記セパレータの溶融温度又はその近傍温度として定められた所定温度まで上昇したことを判定する、請求項４に記載の電池ユニット。
  6. 　前記蓄電池において、前記物質は、誘電率が極大値となるキュリー温度の異なる複数の物質を含み、それら各物資のキュリー温度の間を含む所定の温度範囲内で温度と誘電率又はコンデンサ容量との一義的な相関関係が定められており、
    　前記温度監視部は、前記相関関係を用い、前記算出部により算出された誘電率又はコンデンサ容量に基づいて、前記蓄電池の内部温度を推定する、請求項４に記載の電池ユニット。
  7. 　前記蓄電池の内部温度と、当該蓄電池の外部の外部温度とが同一となる状況下であることを判定する温度判定部と、
    　前記蓄電池の温度と前記外部温度とが同一となる状況下であると判定された場合に、その状況下での前記外部温度と、前記温度監視部により推定された前記蓄電池の内部温度との比較により、前記相関関係を補正する補正値を算出する補正値算出部と、
    を備える、請求項６に記載の電池ユニット。
  8. 　正極層（２２）と、負極層（２３）と、それら正極層及び負極層の間に設けられたセパレータ（２４）とを備え、前記セパレータが、温度に応じて誘電率が変化する物質を含む形態で設けられている蓄電池（１０）に適用される電池監視装置（４０）であって、
    　前記正極層と前記負極層とに交流信号を印加し、その応答信号に基づいて誘電率又はコンデンサ容量を算出する算出部（３１）と、
    　前記算出部により算出された誘電率又はコンデンサ容量に基づいて、前記蓄電池の内部温度を監視する温度監視部（３２）と、を備える電池監視装置。
  9. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の蓄電池に適用される電池監視装置（５０）であって、
    　前記蓄電池の前記正極層と前記負極層とに、当該蓄電池の複素インピーダンス特性において虚数部がゼロとなるゼロクロス点に対応する交流周波数よりもよりも高い周波数の交流信号を印加する交流信号印加部と、
    　前記交流信号印加部により交流信号が印加された状態で、その応答信号に基づいて、前記セパレータにおける誘電率を算出する算出部と、
    　前記算出部により算出された誘電率に基づいて、前記蓄電池の内部温度を監視する温度監視部と、
    を備える電池監視装置。
  10. 　前記交流信号印加部は、前記交流信号として、２０～８００ｋＨｚの周波数域の交流信号を印加する、請求項９に記載の電池監視装置。
  11. 　前記交流信号印加部は、前記ゼロクロス点付近における複素インピーダンス特性を計測するための第１周波数の交流信号と、前記第１周波数よりも高い周波数の第２周波数の交流信号とをそれぞれ印加するものであり、
    　前記算出部は、前記第１周波数の交流信号を印加した状態の前記応答信号に基づいて、前記蓄電池の内部抵抗を算出する一方、前記第２周波数の交流信号を印加した状態の前記応答信号に基づいて、前記セパレータにおける誘電率を算出する、請求項９に記載の電池監視装置。
  12. 　前記蓄電池において、前記セパレータは、電池内部が所定の溶融温度に到達することで溶融が生じるものであり、
    　前記算出部は、前記蓄電池の温度が、前記溶融温度よりも低い所定温度よりも高い場合に、当該温度が前記所定温度よりも低い場合に比べて、前記誘電率の算出頻度を大きくする、請求項９に記載の電池監視装置。
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