(57)【要約】【課題】電池セルの異常（安全弁の開弁）を適切に検出することができる電池パックの異常検出装置を提供する。【解決手段】レーザ装置１０１から出射された光を安全弁３５の上方を通過する伝送路１０４ａにて伝送する光ファイバケーブル１０２と、光ファイバケーブル１０２によって伝送されて安全弁の上方を通過した光を受光する第１の受光装置１０３と、安全弁３５の開弁に伴い前記安全弁の上方を通過する光を遮断する遮断手段として機能する接続部材１１０と、第１の受光装置１０３の受光状況に基づいて電池セル３０の異常を判定する異常判定手段１３１と、を備え、異常判定手段１３１が、第１の受光装置１０３の受光状況が、レーザ装置１０１から出射された光を受光している状況から、レーザ装置１０１から出射された光を受光していない状況に変化したことを条件として、電池セル３０の異常が生じたと判定する構成とする。【選択図】図５
2020174023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内圧の上昇により開弁する安全弁が設けられた複数の電池セルが電池ケース内に収容された電池パックにおける異常を検出する異常検出装置であって、
光源から出射された光を前記安全弁の上方を通過する伝送路にて伝送する光伝送手段と、
前記光伝送手段によって伝送されて前記安全弁の上方を通過した光を受光する第１の受光手段と、
前記安全弁の開弁に伴い前記安全弁の上方を通過する光を遮断する遮断手段と、
前記第１の受光手段の受光状況に基づいて前記電池セルの異常を判定する異常判定手段と、を備え、
前記異常判定手段は、前記第１の受光手段の受光状況が、前記光源から出射された光を受光している状況から、前記光源から出射された光を受光していない状況に変化したことを条件として、前記電池セルの異常が生じたと判定する
ことを特徴とする電池パックの異常検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電池パックの異常検出装置であって、
前記光伝送手段は、前記光源から出射された光を前記安全弁の上方を介して前記第１の受光手段まで伝送する第１の伝送路を形成する伝送路部材を備え、
前記伝送路部材は、前記安全弁のそれぞれに対して接続部材によって接続され、前記安全弁の開弁に伴って当該伝送路部材が破断するようになっており、前記接続部材が前記遮断手段として機能する
ことを特徴とする電池パックの異常検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電池パックの異常検出装置であって、
前記光源がレーザ装置であり、前記伝送路部材が光ファイバケーブルである
ことを特徴とする電池パックの異常検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電池パックの異常検出装置であって、
前記伝送路部材は、当該伝送路部材が破断した際に発生する反射光を伝送する第２の伝送路を形成し、
前記第２の伝送路には、当該第２の伝送路を介して伝送された前記反射光を受光する第２の受光手段が接続され、
前記異常判定手段は、前記第２の受光手段の受光状況が、前記反射光を受光していない状況から、前記反射光を受光している状況に変化したことを条件として、前記電池セルの異常が生じたと判定する
ことを特徴とする電池パックの異常検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電池パックの異常検出装置であって、
前記異常判定手段は、前記第１の受光手段の受光状況が前記光源から出射された光を受光していない状況に変化してから、前記第２の受光手段の受光状況が前記反射光を受光している状況に変化するまでの時間に基づいて、前記安全弁が開弁した前記電池セルを特定する
ことを特徴とする電池パックの異常検出装置。
【請求項６】
請求項１に記載の電池パックの異常検出装置であって、
前記安全弁が、前記電池セルの蓋部材に一体的に設けられて当該電池セルの内圧の上昇によって前記蓋部材に対して起立状態となるように変形して前記遮断手段として機能する
ことを特徴とする電池パックの異常検出装置。
【請求項７】
請求項１に記載の電池パックの異常検出装置であって、
前記安全弁が、前記電池セルの蓋部材に形成された開口部を塞ぐ弁部材と、該弁部材の周囲に亘って設けられて前記弁部材と前記蓋部材との間を塞ぐと共に前記電池セルの内圧の上昇によって変形する変形部材と、を備え、前記電池セルの内圧の上昇により前記蓋部材から隆起して前記遮断手段として機能する
ことを特徴とする電池パックの異常検出装置。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一項に記載の電池パックの異常検出装置であって、
前記光伝送手段及び前記第１の受光手段を複数組備え、前記安全弁の上方には、それぞれ複数本の伝送路が形成されており、
前記異常判定手段は、複数の前記第１の受光手段の受光状況に基づいて、前記安全弁が開弁した前記電池セルを特定する
ことを特徴とする電池パックの異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が備える電池パックの異常（特に、熱連鎖）を検出する電池パックの異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機（モータ）を動力源として備える電気自動車やハイブリッド車等の電動車両には、電動機に電力を供給するための電池パックが搭載されている。電池パックは、複数の電池セルと、これら複数の電池セルを収容するケースとを備えており、各電池セルはケース内で電気的に接続されている。
【０００３】
各電池セルの構造は様々あるが、例えば、正極板、負極板及びセパレータを含む発電要素を電解液と共に容器内に収容し、この容器を蓋部材によって密閉するようにしたものがある。このような電池セルにおいては、例えば、容器内に金属ごみ等の異物が混入していると、この異物によって内部短絡（ショート）が発生してしまう虞がある。
【０００４】
内部短絡が生じると、容器内の温度が上昇すると共にガスが発生し、容器内の圧力が上昇してしまうことがある。このため電池セルには、一般的に、容器内の圧力が所定値まで上昇すると開弁する安全弁が設けられ、圧力上昇による破裂を抑制している。
【０００５】
また、複数の電池セルが容器内に密封されている電池パックにおいては、内部短絡に伴い安全弁が開弁すると、その電池セルの熱の影響を受けて、隣接する正常な電池セルでも内圧が上昇して安全弁が開弁してしまうといった状況（いわゆる熱連鎖）に陥る虞がある。このため、電池パックにおいては各電池セルの異常（安全弁の開弁）を適切に検出し、早期に対処することが好ましい。
【０００６】
電池セルにおける安全弁の開弁（内部圧力の上昇）を検出するための技術は様々提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の技術では、電池セルの容器（外装）の一部（例えば、安全弁）に薄肉部が設けられており、容器内の圧力上昇に伴い変形する薄肉部の変形を歪みセンサ等によって検知している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１９２１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載のように安全弁（薄肉部）の変形を歪みセンサ等で検出することにより、内圧の上昇を検出することができ、さらには安全弁の開弁も検出することはできる。しかしながら、例えば、電池パック（電池セル）の構造によっては、安全弁に対して歪みセンサ等を設けることができない場合もあり、安全弁の開弁をより適切に検出できる技術の開発が望まれている。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電池セルの異常（安全弁の開弁）を適切に検出することができる電池パックの異常検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の一つの態様は、内圧の上昇により開弁する安全弁が設けられた複数の電池セルが電池ケース内に収容された電池パックにおける異常を検出する異常検出装置であって、光源から出射された光を前記安全弁の上方を通過する伝送路にて伝送する光伝送手段と、前記光伝送手段によって伝送されて前記安全弁の上方を通過した光を受光する第１の受光手段と、前記安全弁の開弁に伴い前記安全弁の上方を通過する光を遮断する遮断手段と、前記第１の受光手段の受光状況に基づいて前記電池セルの異常を判定する異常判定手段と、を備え、前記異常判定手段は、前記第１の受光手段の受光状況が、前記光源から出射された光を受光している状況から、前記光源から出射された光を受光していない状況に変化したことを条件として、前記電池セルの異常が生じたと判定することを特徴とする電池パックの異常検出装置にある。
【００１１】
例えば、前記光伝送手段は、前記光源から出射された光を前記安全弁の上方を介して前記第１の受光手段まで伝送する第１の伝送路を形成する伝送路部材を備え、前記伝送路部材は、前記安全弁のそれぞれに対して接続部材によって接続され、前記安全弁の開弁に伴って当該伝送路部材が破断するようになっており、前記接続部材が前記遮断手段として機能する。
【００１２】
また、前記光源はレーザ装置であり、前記伝送路部材が光ファイバケーブルであることが好ましい。
【００１３】
また前記伝送路部材は、当該伝送路部材が破断した際に発生する反射光を伝送する第２の伝送路を形成し、前記第２の伝送路には、当該第２の伝送路を介して伝送された前記反射光を受光する第２の受光手段が接続され、前記異常判定手段は、前記第２の受光手段の受光状況が、前記反射光を受光していない状況から、前記反射光を受光している状況に変化したことを条件として、前記電池セルの異常が生じたと判定することが好ましい。
【００１４】
さらに前記異常判定手段は、前記第１の受光手段の受光状況が前記光源から出射された光を受光していない状況に変化してから、前記第２の受光手段の受光状況が前記反射光を受光している状況に変化するまでの時間に基づいて、前記安全弁が開弁した前記電池セルを特定することが好ましい。
【００１５】
また例えば、前記安全弁が、前記電池セルの蓋部材に一体的に設けられて当該電池セルの内圧の上昇によって前記蓋部材に対して起立状態となるように変形して前記遮断手段として機能するようにしてもよい。
【００１６】
さらに例えば、前記安全弁が、前記電池セルの蓋部材に形成された開口部を塞ぐ弁部材と、該弁部材の周囲に亘って設けられて前記弁部材と前記蓋部材との間を塞ぐと共に前記電池セルの内圧の上昇によって変形する変形部材と、を備え、前記電池セルの内圧の上昇により前記蓋部材から隆起して前記遮断手段として機能するようにしてもよい。
【００１７】
また前記光伝送手段及び前記第１の受光手段を複数組備え、前記安全弁の上方には、それぞれ複数本の伝送路が形成されており、前記異常判定手段は、複数の前記第１の受光手段の受光状況に基づいて、前記安全弁が開弁した前記電池セルを特定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように本発明に係る電池パックの異常検出装置によれば、第１の受光手段の受光状況が、光源から出射された光を受光している状況から、光源から出射された光を受光していない状況に変化したことを条件として、電池セルの異常（安全弁の開弁）が生じたと判定するようにしている。これにより、電池セルの熱暴走（熱連鎖）等の電池パックの異常を適切に検出することができる。したがって、電池パックの異常が発生した場合に、早期に対処することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】電池パックの使用態様の一例を示す図である。
【図２】電池パックの概略構成を示す斜視図である。
【図３】電池パックが備える電池モジュールの概略構成を示す斜視図である。
【図４】電池モジュールを構成する電池セルの外観を示す図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る異常検出装置の概略構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る異常検出装置の概略構成を示す図である。
【図７】第１の受光装置にて受光する光の強さ（出力電圧）の状態を示す図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る異常検出装置の概略構成を示す図である。
【図９】本発明の実施形態２に係る異常検出装置の概略構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態３に係る異常検出装置の概略構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態４に係る異常検出装置の概略構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態４に係る異常検出装置の概略構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態４に係る安全弁の概略構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態４に係る安全弁の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、電池パックの使用態様の一例を示す図であり、図２は、電池パックの概略構成を示す斜視図である。図３は、電池パックが備える電池モジュールの概略構成を示す斜視図であり、図４は、電池モジュールを構成する電池セルの外観を示す図である。
【００２１】
また図５は、本実施形態に係る異常検出装置の概略構成を示す図であり、図６は、電池ケース内の構造を示す側面図である。図７は、第１の受光装置にて受光する光の強さ（出力電圧）の状態を説明する図である。
【００２２】
本発明に係る異常検出装置は、電動車両に搭載された電池パックに設けられて、電池パックの異常を検出する。具体的には、異常検出装置は、電池セルに設けられた安全弁の開弁を検出する。まずは異常検出装置が設けられる電池パックの構成について簡単に説明する。
【００２３】
図１に示す車両１は、例えば、電気自動車やハイブリッド車両等の電動車両であり、図示しないモータ（電動機）に電力を供給するための電池パック１０が搭載されている。
【００２４】
電池パック１０は、図２に示すように、パックトレイ１１及びパックカバー１２とで構成される電池ケース１３と、この電池ケース１３内に収容される電池モジュール２０と、を備えている。
【００２５】
電池ケース１３内には、図２及び図３に示すように、電池モジュール２０が複数収容されており、各電池モジュール２０は、近接して並設された複数の電池セル（二次電池）３０を備えている。これらの電池セル３０は、図示は省略するがバスバー等によって直列に接続されている。なお電池モジュール２０が備える電池セル３０の数は、特に限定されるものではない。
【００２６】
各電池セル３０は、例えば、リチウムイオン電池等の密閉型の二次電池であり、図４に示すように、容器３１と、容器３１を封止する蓋部材３２と、を備えている。容器３１の内部には、正極板、負極板及びセパレータを含む電極体（発電要素）が電解液と共に収容されている。また電極体は、公知の構造であるため、ここでの説明は省略する。
【００２７】
蓋部材３２には、容器３１内に収容された電極体の正極板又は負極板にそれぞれ接続される正極端子部材３３及び負極端子部材３４が設けられている。蓋部材３２にはさらに、これら正極端子部材３３及び負極端子部材３４間に安全弁３５が設けられている。
【００２８】
安全弁３５は、蓋部材３２の他の部分よりも相対的に脆弱に形成されており、例えば、容器３１内で内部短絡（ショート）が生じた際等に、容器３１の内圧が所定値に達すると開弁するように構成されている。これにより容器３１の内圧が上昇した場合でも、容器３１内のガスが開弁した安全弁３５から外部に噴出する。したがって、内圧の上昇による容器３１の破裂を抑制することができる。
【００２９】
そして、本実施形態に係る異常検出装置１００は、このような電池パック１０の異常として各電池セル３０の異常を検出する。具体的には、異常検出装置１００は、電池セル３０の異常として、蓋部材３２に設けられた安全弁３５の開弁を検出する。
【００３０】
異常検出装置１００は、光源を含み、光源から出射された光を安全弁３５の上方を通過する伝送路にて伝送する光伝送手段と、光伝送手段によって伝送されて安全弁３５の上方を通過した光を受光する第１の受光手段と、を備えている。
【００３１】
具体的には、異常検出装置１００は、図５及び図６に示すように、光伝送手段としてのレーザ装置（光源）１０１及び光ファイバケーブル（光伝送部材）１０２と、第１の受光手段としての第１の受光装置１０３と、を備えている。
【００３２】
レーザ装置（ＬＤ）１０１は、出射した光を第１の受光装置１０３にて受光可能なものであればよく、その構成は特に限定されないが、例えば、半導体レーザ装置等が好適に用いられる。なおレーザ装置１０１は、公知の装置であるため詳細な説明は省力する。また光源は、必ずしもレーザ装置でなくてもよく、指向性があり第１の受光装置１０３によって受光可能なものであればよい。
【００３３】
第１の受光装置（ＰＤ）１０３は、レーザ装置１０１によって出射されたレーザ光を受光可能なフォトダイオードを備え、受光した光の強さに応じた電気信号を出力する装置である。このような第１の受光装置１０３も、それ自体は公知の装置であるため詳細な説明は省略する。
【００３４】
光ファイバケーブル１０２は、レーザ装置１０１から出射された光を安全弁３５の上方を介して第１の受光装置１０３まで伝送する第１の伝送路１０４ａを形成する。すなわち光ファイバケーブル１０２は、並設された複数の電池セル３０の安全弁３５の上方を通過するように配され、その一端側がレーザ装置１０１に接続され、他端側が第１の受光装置１０３に接続されている。
【００３５】
ここで、電池ケース１３内には、上述したように複数の電池セル３０を備える複数の電池モジュール２０が収容されている。その結果、電池ケース１３内には、複数の電池セル３０が、複数行（図中左右方向）及び複数列（図中上下方向）に配置されている。なお図５では、２行×８列に配置された電池セル３０を示しているが、電池ケース１３内に設けられる電池セル３０の行数及び列数は特に限定されるものではない。
【００３６】
そしてレーザ装置１０１及び第１の受光装置１０３は、電池セル３０の各行に対応して複数組（図５の例では２組）設けられており、電池セル３０の各行に対応するレーザ装置１０１と第１の受光装置１０３とが、光ファイバケーブル１０２によってそれぞれ接続されている。
【００３７】
なお本実施形態では、レーザ装置１０１と第１の受光装置１０３とは、光ファイバケーブル１０２によって接続されているため、レーザ装置１０１及び第１の受光装置１０３の配置は特に限定されず、任意の位置に配置することができる。またレーザ装置１０１は、必ずしも電池セル３０の各行に対応して設けられていなくてもよく、一台のレーザ装置１０１に対して複数の第１の受光装置１０３が、光ファイバケーブル１０２によって接続されていてもよい。
【００３８】
ところで、レーザ装置１０１と第１の受光装置１０３とを接続する光ファイバケーブル１０２は、例えば、金属材料等で形成される接続部材１１０によって各電池セル３０の安全弁３５に接続されている。この接続部材１１０は、各電池セル３０の安全弁３５上に立設されており、光ファイバケーブル１０２は、各接続部材１１０の先端部（上端部）にそれぞれ固定されている。これにより、光ファイバケーブル１０２は、並設された複数の電池セル３０の安全弁３５の上方に延設されている。
【００３９】
このような構成では、電池セル３０の異常が発生していない（安全弁３５が開弁していない）場合（図６（ａ）参照）、レーザ装置１０１から出射された光は、光ファイバケーブル１０２（第１の伝送路１０４ａ）によって、複数の電池セル３０の安全弁３５の上方を通過して第１の受光装置１０３まで伝送される。したがって、図７に示すように、電池セル３０の異常が発生していない時刻Ｔ１までの期間では、第１の受光装置１０３では、光ファイバケーブル１０２によって伝送された光が所定の強度（光の強さに応じた出力電圧Ｖａ）で受光（検出）される。
【００４０】
また異常検出装置１００は、電池セル３０の内圧の上昇により安全弁３５が開弁した際に、安全弁３５の上方を通過する光を遮断する遮断手段を備えている。すなわち遮断手段は、安全弁３５の上方に形成される第１の伝送路１０４ａを遮断する。
【００４１】
本実施形態では、第１の伝送路１０４ａを形成する光ファイバケーブル１０２は、上述のように接続部材１１０によって各安全弁３５に対して接続されている。このため、複数の電池セル３０の何れかで内圧が上昇して安全弁３５が開弁すると、光ファイバケーブル１０２は、接続部材１１０を介して安全弁３５に固定されている一部（開弁した安全弁３５に対応する部分）が安全弁３５と共に変形して破断する。言い換えれば、光ファイバケーブル１０２は、安全弁３５の開弁に伴って破断する程度の強度で形成されている。
【００４２】
例えば、電池セル３０の内圧の上昇によって安全弁３５が電池セル３０（蓋部材３２）から離脱する場合、その安全弁３５は、接続部材１１０によって固定された光ファイバケーブル１０２の一部と共に、電池セル３０（蓋部材３２）から離脱する（図６（ｂ）参照）。
【００４３】
そして、この光ファイバケーブル１０２の破断により、安全弁３５の上方を通過する光が遮断されることになる。すなわち第１の伝送路１０４ａが遮断されることになる。したがって、第１の受光装置１０３では、光ファイバケーブル１０２によって伝送された光が受光（検出）されなくなる。例えば、図７に示すように、時刻Ｔ１にて安全弁３５の開弁が生じたとすると、時刻Ｔ１以降の期間では、第１の受光装置１０３で受光（検出）される光の強さ(出力電圧）は実質的に零となる。すなわち、第１の受光装置１０３の受光状況が、時刻Ｔ１にて、レーザ装置１０１から出射された光を受光している状況から、光を受光していない状況に変化する。
【００４４】
このように本実施形態では、光ファイバケーブル１０２が接続部材１１０によって安全弁３５に接続（固定）されていることで、安全弁３５の開弁に伴い安全弁３５の上方を通過している光が遮断される。つまり本実施形態では、光ファイバケーブル１０２を安全弁３５に接続（固定）している接続部材１１０が、上記遮断手段として機能する。
【００４５】
また異常検出装置１００は、第１の受光装置（光センサ）１０３の受光状況（検出結果）に応じて各種の制御を行う制御部１３０を備えている（図５参照）。制御部１３０は、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成されている。
【００４６】
制御部１３０は、本実施形態では、異常判定手段１３１と、報知手段１３２と、を備えている。異常判定手段１３１は、第１の受光装置１０３の受光状況に基づいて各電池セル３０の安全弁３５の開閉状態を判定し、何れかの安全弁３５が開弁していると判定した場合に、電池パック１０（電池セル３０）に異常があると判定する。
【００４７】
より詳細には、異常判定手段１３１は、レーザ装置１０１から出射された光を光ファイバケーブル１０２（第１の伝送路１０４ａ）を介して受光している状況から、レーザ装置１０１から出射された光を受光していない状況に変化した場合に、電池セル３０の異常が生じた（安全弁３５が開弁している）と判定する。
【００４８】
例えば、第１の受光装置１０３によって受光されている光の強さ（光の強さに応じた電気信号）Ｖａが予め設定された閾値Ｖ１以上である場合（図７中Ｔ１まで）、つまりレーザ装置１０１から出射された光を光ファイバケーブル１０２（第１の伝送路１０４ａ）を介して受光している場合には、異常判定手段１３１は、各安全弁３５は閉弁している（異常なし）と判定する。
【００４９】
一方、第１の受光装置１０３によって受光されている光の強さが閾値Ｖ１よりも小さい場合、つまりレーザ装置１０１から出射された光を光ファイバケーブル１０２（第１の伝送路１０４ａ）を介して受光していない場合には（図７中Ｔ１以降）、異常判定手段１３１は、何れかの安全弁３５が開弁している（異常あり）と判定する。
【００５０】
上述のように本実施形態では、光ファイバケーブル１０２が接続部材１１０によって各安全弁３５に対して接続されている。このため、何れかの安全弁３５が開弁した場合には、接続部材１１０によってその安全弁３５に固定されている光ファイバケーブル１０２の一部（開弁した安全弁３５に対応する部分）が変形して確実に破断する。
【００５１】
したがって、異常判定手段１３１は、第１の受光装置１０３によって受光されている光の強さに基づいて、電池セル３０の異常（安全弁３５が開弁したか否か）を適切に判定することができる。
【００５２】
報知手段１３２は、異常判定手段１３１によって電池パック１０が備える電池セル３０の異常あり（安全弁３５が開弁した）と判定された場合に、そのことを運転者に対して報知（警告）する。
【００５３】
報知手段１３２は、例えば、警告ランプ１４０を点灯・点滅させることで、電池パック１０の異常が発生したこと、すなわち電池パック１０が備える複数の電池セル３０で熱連鎖が発生している、或いは複数の電池セル３０で熱連鎖が発生する虞があることを、運転者に対して報知する。運転者に対する報知方法は、特に限定されず、例えば、スピーカーから警告音や音声を発するようにしてもよい。
【００５４】
このように、本実施形態に係る異常検出装置１００によれば、電池セル３０の安全弁３５が開弁した際、第１の受光装置１０３の受光状況に基づいて電池セル３０の異常（安全弁３５の開弁）を適切に判定することができる。したがって、車両１の乗員（運転者）は、電池パック１０（電池セル３０）の異常が発生した際に、早期に対処することができるようになる。
【００５５】
（実施形態２）
図８は、実施形態２に係る異常検出装置の概略構成を示す図であり、図９は実施形態２に係る異常検出装置の動作を説明する図である。なお図８及び図９中、実施形態１と同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５６】
図８及び図９に示すように、本実施形態に係る異常検出装置１００において、伝送路部材である光ファイバケーブル１０２は、第１の伝送路１０４ａと共に、光ファイバケーブル１０２が破断した際に発生する反射光を伝送する第２の伝送路１０４ｂを形成する。第２の伝送路１０４ｂは、電池セル３０よりも光源であるレーザ装置１０１側にて、例えば、コネクタ等を用いて第１の伝送路１０４ａから分岐して設けられている。
【００５７】
この第２の伝送路１０４ｂには、反射光を受光する第２の受光装置（第２の受光手段）１０５が接続されている。さらに第２の受光装置１０５は、光ファイバケーブル１０２で形成される第３の伝送路１０４ｃによって、光源であるレーザ装置１０１とも接続されている。
【００５８】
本実施形態の構成では、正常時には、レーザ装置１０１から出射された光（出力パルス信号）は、第１の伝送路１０４ａを介して第１の受光装置１０３まで伝送されると共に、第３の伝送路１０４ｃを介して第２の受光装置１０５にも伝送される（図９（ａ）参照）。
【００５９】
ここで、電池セル３０の内圧上昇により安全弁３５が開弁し、光ファイバケーブル１０２が破断すると、破断した部分にて反射光が発生する。本実施形態では、光ファイバケーブル１０２によって第２の伝送路１０４ｂが形成されているため、反射光（反射パルス信号）は、第１の伝送路１０４ａ及び第２の伝送路１０４ｂを介して第２の受光装置１０５に伝送される（図９（ｂ）参照）。
【００６０】
そして異常判定手段１３１は、実施形態１と同様に、第１の受光装置１０３の受光状況に基づいて電池セル３０の異常の有無を判定すると共に、第２の受光装置１０５による受光状況に基づいて、異常が生じている電池セル３０の特定を行う。
【００６１】
異常判定手段１３１は、第１の受光装置１０３の受光状況に基づいて電池セル３０の異常ありと判定した場合、さらに、レーザ装置１０１から出射された光（出力パルス信号）を受光したタイミングと、その光が反射光（反射パルス信号）として第２の受光装置１０５によって受光されたタイミングとの時間差（位相差）に基づいて、異常が発生した電池セル３０を特定する。
【００６２】
上記時間差（位相差）は、異常が発生した電池セル３０が第２の受光装置１０５から離れるほど長くなる。したがって、上記時間差に基づいて、異常が発生した電池セル３０の位置を特定することができる。例えば、上記時間差と各電池セル３０の位置との関係を特定したマップや演算式を記憶する記憶部を備えるようにし、異常判定手段１３１は、記憶部に記憶されているマップや演算式を参照して、異常が発生した電池セル３０を特定する。
【００６３】
そして報知手段１３２は、異常判定手段１３１によって電池パック１０が備える電池セル３０の異常あり（安全弁３５が開弁した）と判定された場合、電池セル３０に異常があることに加え、何れの電池セル３０にて異常が発生したかを運転者に対して報知（警告）する。
【００６４】
これにより、車両１の乗員（運転者）は、電池パック１０（電池セル３０）の異常が発生した際に、より適切な対応をとることができるようになる。
【００６５】
（実施形態３）
図１０は、実施形態３に係る異常検出装置の概略構成を示す図である。なお図１０中、上述の実施形態と同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００６６】
図１０に示すように、本実施形態に係る異常検出装置１００では、複数行及び複数列に配置された各電池セル３０の安全弁３５に対し、それぞれ複数本（例えば、２本）の光ファイバケーブル１０２が接続部材１１０によって接続（固定）されるようにしている。すなわち安全弁３５の上方には、それぞれ複数本（例えば、２本）の伝送路が形成されている。
【００６７】
図１０の例では、異常検出装置１００は、電池セル３０の各行に対応する２本の光ファイバケーブル１０２（１０２Ａ，１０２Ｂ）と、電池セル３０の各列に対応する８本の光ファイバケーブル１０２（１０２Ｃ〜１０２Ｊ）と、を備えている。これらの各光ファイバケーブル１０２は、個別のレーザ装置１０１及び第１の受光装置１０３に対してそれぞれ接続されている。
【００６８】
このような本実施形態の構成では、何れかの電池セル３０にて安全弁３５が開弁すると、それに伴い２本の光ファイバケーブル１０２が破断する。したがって、電池セル３０の安全弁３５が開弁すると、複数の第１の受光装置１０３のうち２つの第１の受光装置１０３の受光状況が、レーザ装置１０１から出射された光を光ファイバケーブル１０２を介して受光している状況から、レーザ装置１０１から出射された光を受光していない状況に変化することになる。
【００６９】
そして異常判定手段１３１は、これら複数の第１の受光装置１０３の受光状況に基づいて、何れの電池セル３０にて異常が発生したか（安全弁３５が開弁したか）を特定する。
【００７０】
また報知手段１３２は、異常判定手段１３１によって電池パック１０が備える電池セル３０の異常あり（安全弁３５が開弁した）と判定された場合、電池セル３０に異常があることに加え、何れの電池セル３０にて異常が発生しているかを運転者に対して報知（警告）する。
【００７１】
これにより、車両１の乗員（運転者）は、電池パック１０（電池セル３０）の異常が発生した際に、より適切な対応をとることができるようになる。
【００７２】
（実施形態４）
図１１及び図１２は、実施形態４に係る異常検出装置の概略構成を示す図である。なお図１１及び図１２中、上述の実施形態と同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００７３】
図１１及び図１２に示すように、本実施形態に係る異常検出装置１００は、光伝送部材である光ファイバケーブル１０２を備えておらず、光源であるレーザ装置１０１から出射された光（レーザ光）を第１の受光装置１０３が直接受光するように構成されている。
【００７４】
図１１に示す例では、異常検出装置１００は、電池セル３０の各行に対応する２組のレーザ装置１０１（１０１Ａ，１０１Ｂ）及び第１の受光装置１０３（１０３Ａ，１０３Ｂ）と、電池セル３０の各列に対応する８組のレーザ装置１０１（１０１Ｃ〜１０１Ｊ）及び第１の受光装置１０３（１０３Ｃ〜１０３Ｊ）とを備えている。
【００７５】
そして、各組のレーザ装置１０１及び第１の受光装置１０３は、電池セル３０の蓋部材３２よりも若干高い位置にそれぞれ対向して配置され、電池セル３０に異常が生じていない状態（安全弁３５が開弁していない状態）では、レーザ装置１０１から出射された光が、各電池セル３０の安全弁３５の上方を通過し、各第１の受光装置１０３にて受光されるようになっている。
【００７６】
ここで、本実施形態では、各電池セル３０が備える安全弁３５Ａが、電池セル３０の蓋部材３２に一体的に設けられて電池セル３０の内圧の上昇によって蓋部材３２に対して起立状態となるように変形し、上述した遮断手段として機能するようになっている。
【００７７】
具体的には、本実施形態に係る電池セル３０の安全弁３５Ａは、図１１に示すように、上面視にて略正方形に形成され、安全弁３５Ａの各辺は、蓋部材３２の各辺に略平行となっている。また略正方形の安全弁３５Ａには、他の部分よりも脆弱な脆弱部３６が対角線状に形成されている。脆弱部３６は、例えば、安全弁３５Ａの他の部分の厚さよりも若干薄く形成されている。
【００７８】
このような構成の安全弁３５Ａは、電池セル３０の内圧が上昇した場合、脆弱部３６に沿って破断して開弁し、図１３に示すように、４つに分割された安全弁３５Ａが、それぞれ蓋部材３２に対して起立状態となるように変形する。これにより、電池セル３０の各行及び各列に沿って出射されている複数の光（レーザ光）のうちの何れか２本の光（レーザ光）Ｌ１，Ｌ２が、この安全弁３５Ａによって遮断される。
【００７９】
したがって、電池セル３０の安全弁３５Ａが開弁すると、複数の第１の受光装置１０３のうち２つの第１の受光装置１０３の受光状況が、レーザ装置１０１から出射された光を受光している状況から、レーザ装置１０１から出射された光を受光していない状況に変化する。
【００８０】
このため、異常判定手段１３１は、このような第１の受光装置１０３の受光状況の変化に基づいて、何れの電池セル３０にて異常が発生したか（安全弁３５Ａが開弁したか）を特定することができる。
【００８１】
また報知手段１３２は、異常判定手段１３１によって電池パック１０が備える電池セル３０の異常あり（安全弁３５Ａが開弁した）と判定された場合、電池セル３０に異常があることに加え、何れの電池セル３０にて異常が発生しているかを運転者に対して報知（警告）する。
【００８２】
これにより、車両１の乗員（運転者）は、電池パック１０（電池セル３０）の異常が発生した際に、より適切な対応をとることができるようになる。
【００８３】
なお安全弁３５Ａの構造は、特に限定されず、安全弁３５Ａが開弁した際に、電池セル３０の各行及び各列に沿ってレーザ装置１０１から出射されている２本の光（レーザ光）を遮断できる構造であればよい。
【００８４】
例えば、図１４に示すように、安全弁３５Ａは、電池セル３０の蓋部材３２に形成された円形の開口部３２ａを塞ぐ弁部材３７と、弁部材３７の周囲に亘って設けられて弁部材３７と蓋部材３２との間を塞ぐと共に電池セル３０の内圧の上昇によって変形する変形部材３８と、を備える構成としてもよい。変形部材３８は、弁部材３７よりも肉厚の薄い材料で、例えば、蛇腹状に形成されている。
【００８５】
この安全弁３５Ａは、電池セル３０の内圧が上昇していない状態では、変形部材３８は折り畳まれて電池セル３０の容器３１内に収容されており、蓋部材３２の開口部３２ａは弁部材３７によって塞がれた状態となっている（図１４（ａ））。この状態では、２本の光（レーザ光）Ｌ１，Ｌ２は、安全弁３５Ａの上方を通過する。そして、電池セル３０の内圧の上昇すると、この安全弁３５Ａは、変形部材３８が変形することで（広げられることで）、蓋部材３２から円柱状に隆起した状態となる（図１４（ｂ））。
【００８６】
これにより、電池セル３０の各行及び各列に沿って出射されている複数の光（レーザ光）のうち、何れか２本の光（レーザ光）Ｌ１，Ｌ２が遮断される。つまり、このような構成としても、安全弁３５Ａは、上述した遮断手段として機能する。
【００８７】
なお安全弁３５Ａの隆起後も電池セル３０の内圧の上昇が継続した場合には、変形部材３８が破断するようになっている。変形部材３８が破断する部位は特に限定されないが、例えば、変形部材３８の弁部材３７との接続部分を蓋部材３２との接続部分を破断させるようにするのが好ましい。
【００８８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、勿論、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【００８９】
例えば、異常判定手段は、上述の実施形態では制御装置の一機能（プログラム）として実装されたが、このような態様に限定されない。異常判定手段は、例えば、同等の機能を果たす電子回路として実装されていてもよいし、制御装置と通信可能なサーバ装置に実装されたものであってもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１  車両
１０  電池パック
１１  パックトレイ
１２  パックカバー
１３  電池ケース
２０  電池モジュール
３０  電池セル
３１  容器
３２  蓋部材
３２ａ  開口部
３３  正極端子部材
３４  負極端子部材
３５  安全弁
３６  脆弱部
３７  弁部材
３８  変形部材
１００  異常検出装置
１０１  レーザ装置
１０２  光ファイバケーブル
１０３  第１の受光装置
１０４ａ  第１の伝送路
１０４ｂ  第２の伝送路
１０４ｃ  第３の伝送路
１０５  第２の受光装置
１１０  接続部材
１３０  制御部
１３１  異常判定手段
１３２  報知手段
１４０  警告ランプ
【図１】
2020174023.tif 000003
【図２】
2020174023.tif 000004
【図３】
2020174023.tif 000005
【図４】
2020174023.tif 000006
【図５】
2020174023.tif 000007
【図６】
2020174023.tif 000008
【図７】
2020174023.tif 000009
【図８】
2020174023.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2020174023.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2020174023.tif 000014
【図１３】
2020174023.tif 000015
【図１４】
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