WO2024047925A1

WO2024047925A1 - 蓄電池、電池ユニット及び電池監視装置

Info

Publication number: WO2024047925A1
Application number: PCT/JP2023/014875
Authority: WO
Inventors: 稔岡宮
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2022-09-01
Filing date: 2023-04-12
Publication date: 2024-03-07

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。

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

　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。