(57)【要約】【課題】  蓄電素子からガスが発生したことを圧力センサで検知しようとすると、ガスの発生を検知しにくいことがある。【解決手段】  蓄電素子（２１）と、蓄電素子および液体（２３）を密閉状態で収容するケース（１０，１１，１２）と、ケース内で移動可能に配置され、液体よりも比重の小さい物質（３３）で内部が満たされたフロート（３０）と、ケース内でフロートの上方に位置し、互いに離れて配置された一対の導体（４０）と、を有している。フロートは、浮力を用いて一対の導体と接触することにより一対の導体を導通状態にさせるとともに、液体の液面が低下することに応じて一対の導体から離れることにより一対の導体を非導通状態にさせる。【選択図】  図１
2010177018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電素子と、
前記蓄電素子および液体を密閉状態で収容するケースと、
前記ケース内で移動可能に配置され、前記液体よりも比重の小さい物質で内部が満たされたフロートと、
前記ケース内で前記フロートの上方に位置し、互いに離れて配置された一対の導体と、を有し、
前記フロートは、浮力を用いて前記一対の導体と接触することにより前記一対の導体を導通状態にさせるとともに、前記液体の液面が低下することに応じて前記一対の導体から離れることにより前記一対の導体を非導通状態にさせることを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
前記ケースの上面は、上方に向かって突出し、前記フロートおよび前記導体を収容するためのスペースを形成する凸部を有することを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記フロートの浮力に反する力を用いて、前記フロートを前記導体から離れる方向に移動させる駆動機構を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記駆動機構は、前記ケースおよび前記フロートのうち一方に設けられた電磁石と、他方に設けられた磁石とを有し、前記電磁石への通電によって前記電磁石および前記磁石の間に発生させた磁力によって、前記フロートを前記導体から離れる方向に移動させることを特徴とする請求項３に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記駆動機構は、前記フロートと接触して、前記フロートを前記導体から離れる方向に移動させるための可動部材を有することを特徴とする請求項３に記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記ケースは、前記蓄電素子を収容する収容部と、前記収容部に接続され、伸縮動作により容積を変更可能な伸縮部と、を有しており、
前記伸縮部は、前記収容部の内圧が上昇することに応じて、前記収容部からの前記液体を収容するとともに、前記収容部の内圧が低下することに応じて、前記伸縮部に収容された前記液体を前記収容部に移動させることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項７】
前記液体は、絶縁性を有し、前記蓄電素子との間で熱交換を行うための液体であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電素子からガスが発生したことを検知することができる構造を備えた蓄電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
二次電池は過充電等によってガスを発生するおそれがあるため、ガスが発生したことを検知するための構造を設けているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の発明では、複数の二次電池を収容した電池パックの内部に圧力センサを配置しておき、二次電池から排出されたガスによって電池パックの内圧を上昇させることにより、圧力センサによってガスの発生を検知するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１２３８８７号公報（段落００１７、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の構成では、ガスの発生に応じて電池パックの内圧を上昇させるようにしているため、電池パック（二次電池を収容するケース）の剛性を高くしておかなければならない。すなわち、二次電池からガスが発生しても、電池パックが膨らんだりしてしまった場合には、電池パックの内圧が上昇し難く、圧力センサによってガスの発生を検知し難いことがある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、圧力センサを用いずに、蓄電素子からガスが発生したことを検知することができる蓄電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の蓄電装置は、蓄電素子と、蓄電素子および液体を密閉状態で収容するケースと、ケース内で移動可能に配置され、液体よりも比重の小さい物質で内部が満たされたフロートと、ケース内でフロートの上方に位置し、互いに離れて配置された一対の導体と、を有している。そして、フロートは、浮力を用いて一対の導体と接触することにより一対の導体を導通状態にさせるとともに、液体の液面が低下することに応じて一対の導体から離れることにより一対の導体を非導通状態にさせる。
【０００８】
ここで、フロートの内部を満たす物質としては、ケース内に収容される液体よりも比重の小さい液体や、気体を用いることができる。これにより、フロートに浮力を発生させることができる。また、複数の蓄電素子が電気的に直列に接続されて構成された蓄電モジュールを、ケース内に収容することもできる。
【０００９】
ケースの上面において、上方に向かって突出し、フロートおよび導体を収容するためのスペースを形成する凸部を設けることができる。これにより、凸部によって形成されたスペースにおいて、液面を変化（低下）させやすくすることができる。具体的には、蓄電素子からガスが排出された場合には、このガスが上記スペースに移動することにより、ガスの発生に応じて液面を容易に低下させることができる。また、外力を受けたケースから液体が漏れてしまった場合には、上記スペースにおいて、液体の漏れに応じて液面を容易に低下させることができる。このように液面を変化させやすくすることにより、液面の変化に応じたフロートの移動を容易に行わせることができる。
【００１０】
また、フロートの浮力に反する力を用いて、フロートを導体から離れる方向に移動させる駆動機構を設けることができる。これにより、フロートの機能（浮力）が正常であるか否かの判断を行うことができる。具体的には、フロートを導体から離れる方向に一旦移動させた後において、フロートが導体に接触すれば、フロートが正常に機能していると判断することができる。すなわち、一対の導体が非導通状態から導通状態に切り替わることを検知することで、フロートが正常に機能していると判断することができる。一方、フロートが導体に接触しなければ、一対の導体が非導通状態のままとなっており、フロートが正常に機能していないと判断することができる。
【００１１】
ここで、上述した駆動機構として、ケースおよびフロートのうち一方に設けられた電磁石と、他方に設けられた磁石とを用い、電磁石への通電によって電磁石および磁石の間に発生させた磁力により、フロートを導体から離れる方向に移動させることができる。なお、電磁石への通電を禁止すれば、電磁石および磁石の間に発生した磁力を消失させて、導体に向かうフロートの移動を許容することができる。すなわち、フロートが正常に機能していれば、フロートは浮力によって上昇して一対の導体と接触することになる。
【００１２】
また、上述した駆動機構として、フロートと接触して、フロートを導体から離れる方向に移動させるための可動部材を用いることができる。すなわち、フロートを機械的に移動させることができる。具体的には、可動部材を移動させてフロートを下方に押し込んだり、フロートを下方に引っ張ったりすることにより、フロートを導体から離すことができる。ここで、アクチュエータの駆動力を可動部材に伝達させることにより、可動部材を移動させることができる。なお、フロートを導体から離した後に、フロートに与えられている可動部材の力を解除すれば、導体に向かうフロートの移動を許容することができる。すなわち、フロートが正常に機能していれば、フロートは浮力によって上昇して一対の導体と接触することになる。
【００１３】
一方、ケースを、蓄電素子を収容する収容部と、収容部に接続され、伸縮動作により容積を変更可能な伸縮部と、で構成することができる。ここで、伸縮部は、収容部の内圧が上昇することに応じて、収容部からの液体を収容したり、収容部の内圧が低下することに応じて、伸縮部に収容された液体を収容部に移動させたりすることができる。これにより、例えば、蓄電素子からガスが発生しても、収容部の内圧が過度に上昇してしまうのを抑制することができる。なお、上述した液体としては、絶縁性の液体を用い、蓄電素子との間で熱交換を行わせるために用いることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明において、ケース内に収容された液体の液面が低下するような状態では、液面の低下に応じて、フロートを導体から離すようにしている。これにより、一対の導体を導通状態から非導通状態に切り替えることができ、液面が低下している状態を検知することができる。ここで、液面が低下する状態としては、例えば、蓄電素子からガスが排出されて、ケース内でガスの量が増加している状態や、外力を受けたケースから液体が漏れている状態が考えられる。すなわち、本発明により、ガスの発生や液体の漏れを検知することができる。
【００１５】
また、本発明では、液面を低下させてフロートを導体から離す構成であるため、従来のように、蓄電素子からガスが発生したことを検知するために、ケースの内圧を上昇させて圧力センサで検知する必要がない。すなわち、ケースを高剛性の構成とする必要がなく、簡素な構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例１である電池パックの内部構成を示す概略図である。
【図２】実施例１の電池パックを上方から見たときの外観図である。
【図３】実施例１の電池パックにおいて、単電池からガスが発生したときの内部構成を示す概略図である。
【図４】実施例１における電池パックの上下が逆転したときの内部構成を示す概略図である。
【図５】実施例１において、フロートの故障検知を行う場合における電池パックの内部構成を示す概略図である。
【図６】本発明の実施例２において、フロートの故障検知を行う場合における電池パックの内部構成を示す概略図である。
【図７Ａ】実施例２において、フロートの故障検知機構の動作を説明する図である。
【図７Ｂ】実施例２において、フロートの故障検知機構の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明の実施例１である電池パック（蓄電装置）の構成について、図１を用いて説明する。ここで、図１は、電池パックの内部構成を示す概略図である。本実施例の電池パックは、ハイブリッド自動車や電気自動車といった車両に搭載されている。ハイブリッド自動車とは、車両の走行に用いられる動力源として、電池パックに加えて、内燃機関や燃料電池といった他の動力源を備えた車両である。また、電気自動車とは、車両の走行に用いられる動力源として、電池パックだけを用いた車両である。
【００１９】
電池パック１は、パックケース１０と、パックケース１０内に収容される電池モジュール２０とを有している。パックケース１０は、電池モジュール２０を収容するためのスペースを形成するロアーケース１１と、ロアーケース１１の上部に形成された開口部を塞ぐアッパーケース１２とを有している。アッパーケース１２がロアーケース１１に固定されることにより、パックケース１０の内部は密閉状態となる。
【００２０】
パックケース１０の内部は、液状の熱交換媒体２３で満たされている。言い換えれば、熱交換媒体２３は、パックケース１０のすべての内壁面と接触している。なお、後述するように、電池モジュール２０（単電池２１）からガスが発生したことを検知することができれば、パックケース１０の内部に空気等のガスが存在していてもよい。
【００２１】
熱交換媒体２３としては、例えば、絶縁性を有する液体を用いることができる。この液体としては、具体的には、絶縁油、シリコーンオイル、フッ素系不活性液体、脂肪酸エステルを用いることができる。なお、熱交換媒体２３は絶縁性を有していなくてもよく、この場合には、電池モジュール２０等の表面に絶縁層を形成しておけばよい。すなわち、電池モジュール２０等が短絡してしまうのを阻止できればよい。
【００２２】
熱交換媒体２３は、電池モジュール２０の温度を調節するために用いることができる。具体的には、電池モジュール２０が充放電等によって発熱した場合には、この熱を熱交換媒体２３に伝達させて、パックケース１０を介して電池パック１の外部に放出させることができる。これにより、電池モジュール２０の温度上昇を抑制することができる。一方、電池モジュール２０が過度に冷却された場合には、パックケース１０に熱を与えれば、この熱を、熱交換媒体２３を介して電池モジュール２０に伝達することができる。これにより、電池モジュール２０の温度低下を抑制することができる。ここで、熱交換媒体２３は、気体よりも熱伝導率の高い液体で構成されているため、電池モジュール２０との間の熱交換を効率良く行うことができる。
【００２３】
ロアーケース１１の側面には、蛇腹部７１を備えた圧力調整容器（伸縮部）７０が設けられている。圧力調整容器７０の内部は、熱交換媒体２３で満たされており、熱交換媒体２３は、圧力調整容器７０とパックケース１０のうち電池モジュール２０が収容されたスペース（収容部）との間で移動可能となっている。
【００２４】
具体的には、電池モジュール２０が収容されたスペースの内圧が上昇すると、熱交換媒体２３は圧力調整容器７０に移動する。また、電池モジュール２０が収容されたスペースの内圧が低下すれば、圧力調整容器７０内の熱交換媒体２３は電池モジュール２０が位置するスペースに移動する。ここで、蛇腹部７１が変形（伸縮）することにより、圧力調整容器７０の内部における体積、言い換えれば、圧力調整容器７０内で収容される熱交換媒体２３の体積を変化させることができる。
【００２５】
なお、圧力調整容器７０を設ける位置は、適宜設定することができるが、電池モジュール２０の上部が位置する水平面よりも下方に位置させることが好ましい。このように圧力調整容器７０を配置すれば、電池モジュール２０から発生したガスが圧力調整容器７０に進入するのを抑制できる。また、本実施例では、蛇腹部７１を用いて圧力調整容器７０の容積を変化させているが、これに限るものではない。例えば、伸縮可能な弾性材料で圧力調整容器を形成し、この容器を膨らませたり、縮ませたりすることができる。
【００２６】
電池モジュール２０は、複数の単電池（蓄電素子）２１と、単電池２１を支持するための一対の支持プレート２２とを有している（図２参照）。図２は、本実施例の電池パック１を、図１の矢印Ａで示す方向から見たときの外観図であり、パックケース１０内に収容される電池モジュール２０も点線で示している。各単電池２１は、両端側において、一対の支持プレート２２によって支持されている。また、各単電池２１の両端部にはそれぞれ、正極端子２１ａおよび負極端子２１ｂが設けられており、各単電池２１の正極端子２１ａは、他の単電池２１の負極端子２１ｂとバスバー（不図示）を介して電気的に接続されている。そして、電池モジュール２０を構成する複数の単電池２１は、電気的に直列に接続されている。
【００２７】
各単電池２１は、発電要素と、発電要素を収容する電池ケースとを有している。発電要素は、充放電を行うことができる要素であり、具体的には、正極素子と、負極素子と、正極素子および負極素子の間に位置する電解質層とで構成することができる。ここで、正極素子は、単電池２１の正極端子２１ａと電気的および機械的に接続されており、負極素子は、単電池２１の負極端子２１ｂと電気的および機械的に接続されている。
【００２８】
また、電池ケースには、安全弁（不図示）が設けられている。単電池２１が過充電等されると、発電要素からガスが発生するおそれがあるため、このガスを単電池２１の外部に排出させるために安全弁が設けられている。安全弁としては、破壊型の弁や、復帰型の弁を用いることができる。破壊型の弁とは、電池ケースの一部を塑性変形させることにより、閉状態から開状態に不可逆的に変化する弁である。また、復帰型の弁とは、例えば、バネ等を用いることにより、電池ケースの内外における圧力差に応じて、閉状態および開状態の間で変化する弁である。
【００２９】
単電池２１としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタを用いることもできる。なお、電池モジュール２０を構成する単電池２１の数は、電池モジュール２０に持たせる所望の出力に基づいて適宜設定することができる。また、本実施例では、円筒形の単電池２１を用いているが、角形といった他の形状の単電池２１を用いることもできる。角形の単電池２１を用いた電池モジュール２０の構成としては、例えば、複数の単電池２１を、スペーサを挟んで一方向に並べておき、配列方向の両端からエンドプレートによって狭持することができる。
【００３０】
アッパーケース１２は、凸部１２ａを有しており、凸部１２ａの内部には、後述する検知機構が設けられている。凸部１２ａは、図２に示すように、アッパーケース１２の中央部分に設けられている。なお、本実施例では、アッパーケース１２の中央部分に凸部１２ａを設けているが、これに限るものではなく、凸部１２ａを設ける位置は、適宜設定することができる。また、アッパーケース１２に複数の凸部１２ａを設けておき、各凸部１２ａ内に後述する検知機構を配置することもできる。
【００３１】
検知機構は、フロート３０と、一対の導体４０と、電磁石５０とを有している。フロート３０は、中空構造を有し、導電性を有する材料（金属等）で形成されたフロートケース３１を有している。フロートケース３１の内部には、空気３３が充填されており、フロートケース３１の内壁面には、磁石３２が固定されている。なお、本実施例では、フロートケース３１を導電性材料で形成しているが、これに限るものではなく、後述するように、フロート３０が一対の導体４０に接触したときに、一対の導体４０を導通させることができればよい。例えば、フロートケース３１を非導電性の材料（樹脂等）で形成しておき、フロートケース３１の外面に導電性材料の層を設けることができる。
【００３２】
空気３３は、熱交換媒体２３よりも比重が小さいため、フロート３０は、上方（重力が作用する方向とは逆方向）に向かって移動しようとする。ここで、フロート３０の上方には、一対の導体４０が配置されているため、フロート３０は、一対の導体４０に接触した状態で停止することになる。
【００３３】
なお、本実施例では、フロートケース３１内に空気３３を充填しているが、これに限るものではなく、熱交換媒体２３よりも比重の小さい物質を用いればよい。すなわち、フロート３０に浮力を発生させることができればよい。具体的には、空気３３とは異なる成分の気体を用いたり、熱交換媒体２３よりも比重の小さい液体を用いたりすることができる。ここで、フロートケース３１内に液体を充填する場合には、例えば、フロートケース３１内の液体として、絶縁油（比重：０．９２等）又はシリコーンオイル（比重：０．９７等）を用い、熱交換媒体２３として、スリーエム社製のノベックＨＦＥ（比重：１．５２等）やフロリナート（比重：１．８８等）を用いることができる。
【００３４】
フロートケース３１は、上方に向かって突出した凸部３１ａを有しており、図１に示す状態では、凸部３１ａが一対の導体４０の間に位置しており、これらの導体４０に接触している。一対の導体４０は互いに離れた状態で、アッパーケース１２に固定されており、一対の導体４０の間に形成されたスペースには、フロートケース３１の凸部３１ａが進入するようになっている。また、各導体４０は、凸部３１ａの傾斜面と対向する傾斜面４１を有している。フロート３０に凸部３１ａを設けるとともに、導体４０に傾斜面４１を設けることにより、フロート３０を一対の導体４０の間に容易に位置させることができる。
【００３５】
フロートケース３１の凸部３１ａが一対の導体４０の間に位置している状態において、フロートケース３１のうち、一対の導体４０と対向する部分にはそれぞれ、磁石３２が設けられている。一対の導体４０は、配線６１を介してセンサ６０に接続されている。また、一対の導体４０の上方には、電磁石５０が配置されており、電磁石５０は、アッパーケース１２に固定されている。電磁石５０には配線（不図示）を介して電源が接続されており、電磁石５０への通電を行うことができるようになっている。そして、電磁石５０および電源を接続する配線上に設けられたスイッチ素子をオン状態およびオフ状態の間で切り替えることにより、電磁石５０の通電および非通電を切り替えることができる。
【００３６】
なお、本実施例では、電磁石５０をアッパーケース１２に固定し、磁石３２をフロートケース３１に固定しているが、逆の構成であってもよい。すなわち、電磁石５０をフロートケース３１に固定し、磁石３２をアッパーケース１２に固定することができる。この構成において、電磁石５０を通電するための配線は、フロート３０の移動を許容する長さを有している必要がある。
【００３７】
次に、本実施例の電池パック１において、単電池２１からガスが発生したときの動作について、図３を用いて説明する。図３は、単電池２１からガスが排出された場合における電池パック１の内部構成を示す概略図である。
【００３８】
単電池２１の過充電等によって、単電池２１に設けられた安全弁からガスが排出されると、このガスは、パックケース１０内に溜まることになる。具体的には、単電池２１から排出されたガスは、パックケース１０の上部に向かって移動し、パックケース１０の上部からガスの層が形成される。これに伴い、パックケース１０内における熱交換媒体２３の液面が低下することになる。
【００３９】
本実施例では、アッパーケース１２に凸部１２ａを形成しているため、凸部１２ａの内側に形成されたスペース、言い換えれば、検知機構（フロート３０等）が配置されているスペースにガスが溜まることになる。そして、このスペースにおいて、熱交換媒体２３の液面が低下し始めることになる。単電池２１から排出されたガスを凸部１２ａ内のスペースに導くことにより、凸部１２ａ内のスペースにおいて、熱交換媒体２３の液面を容易に変化させることができる。すなわち、凸部１２ａを設けることにより、単電池２１から排出されたガスの層が水平方向に広がるのを抑制し、鉛直方向に広がりやすくしている。
【００４０】
ここで、本実施例では、アッパーケース１２のうち、凸部１２ａを除く領域を、傾斜面で構成している。この傾斜面は、凸部１２ａと接続される部分が最も上方の位置にあり、ロアーケース１１と接続される部分が最も下方の位置にある。このような構成により、単電池２１から排出されたガスを凸部１２ａに容易に導くことができる。
【００４１】
なお、凸部１２ａを省略して、アッパーケース１２を平坦な面で構成することもできる。この場合には、アッパーケース１２および電池モジュール２０の間に、上述した検知機構を配置するためのスペースを空けておく必要がある。
【００４２】
一方、単電池２１からガスが排出されると、パックケース１０のうち、電池モジュール２０が収容されたスペースにおいて内圧が上昇するため、圧力調整容器７０の側に熱交換媒体２３が移動する。このとき、圧力調整容器７０は、蛇腹部７１を変形（伸長）させて容積を増加させることにより、熱交換媒体２３を取り込むことができる。
【００４３】
熱交換媒体２３の液面が低下することに伴い、フロート３０も下方に移動することになる。ここで、フロート３０が下方に移動すると、フロート３０が一対の導体４０から離れることにより、導体４０は非導通状態となる。フロートケース３１は導電性材料で形成されているため、フロート３０が一対の導体４０に接触することにより、一対の導体４０は導通状態となる。一方、フロート３０が一対の導体４０から離れることにより、一対の導体４０は非導通状態となる。このように、一対の導体４０が導通状態および非導通状態の間で切り替われば、この状態をセンサ６０で検知することができる。
【００４４】
本実施例では、一対の導体４０が導通状態となっていることをセンサ６０で検知することにより、単電池２１からガスが発生していないことを判別することができる。また、一対の導体４０が非導通状態となっていることをセンサ６０で検知することにより、単電池２１からガスが発生していることを判別することができる。ここで、単電池２１からガスが発生している場合には、電池モジュール２０に対する充放電を禁止又は抑制することができる。充放電を抑制することとは、充放電の制御に用いられる基準電圧等を低下させて、電池モジュール２０の入出力の制限することである。
【００４５】
なお、上述した説明は、単電池２１からガスが発生した場合であるが、パックケース１０から熱交換媒体２３が漏れてしまった場合でも、パックケース１０内において熱交換媒体２３の液面が低下することになる。ここで、車両の衝突等によって、パックケース１０に外力が作用したときには、パックケース１０から熱交換媒体２３が漏れてしまうおそれがある。このような場合でも、フロート３０を一対の導体４０から離すことができ、一対の導体４０が導通状態から非導通状態に切り替わったことをセンサ６０で検知することにより、熱交換媒体２３の漏れを検知することができる。
【００４６】
ここで、単電池２１からガスが発生しても、パックケース１０から熱交換媒体２３が漏れても、一対の導体４０は導通状態から非導通状態に切り替わるようになっている。いずれの場合も、電池パック１は異常状態となっているため、この異常状態を検知することができる。
【００４７】
次に、電池パック１が反転して、電池パック１の上下が逆転した場合について、図４を用いて説明する。
【００４８】
電池パック１の上下が逆転すると、フロート３０は、図４の矢印で示すように、浮力によって、電池モジュール２０の側に向かって移動する。言い換えれば、フロート３０は、重力が作用する方向とは逆方向に向かって移動する。これにより、フロート３０は一対の導体４０から離れるようになり、一対の導体４０は、非導通状態となる。
【００４９】
本実施例の電池パック１は、車両に搭載されているため、車両が事故等によって横転してしまったときには、電池パック１の上下が逆転することになり、フロート３０を導体４０から離すことができる。これにより、一対の導体４０が導通状態から非導通状態に切り替わり、この切り替わりをセンサ６０で検知することにより、車両の横転を検知することができる。
【００５０】
次に、本実施例の電池パック１において、検知機構が故障していないか否かを判別するための動作（故障検知動作）について、図５を用いて説明する。
【００５１】
本実施例の電池パック１において、電磁石５０への通電を行うと、電磁石５０および磁石３２の間に磁力（反発力）が発生し、磁石３２が電磁石５０から離れる方向に移動する。これにより、フロート３０は一対の導体４０から離れ、一対の導体４０は、導通状態から非導通状態に切り替わる。
【００５２】
一方、電磁石５０への通電を停止させると、電磁石５０および磁石３２を反発させる磁力が消滅する。これにより、フロート３０は、浮力によって、一対の導体４０に近づく方向に移動することができる。そして、フロート３０が一対の導体４０に接触すれば、一対の導体４０が非導通状態から導通状態に切り替わる。また、フロート３０の浮力が低下し、フロート３０が一対の導体４０に接触しなければ、一対の導体４０は非導通状態のままとなる。
【００５３】
上述したように、電磁石５０の磁力を用いて、フロート３０を導体４０から離すようにしておき、電磁石５０への通電を遮断した後に、フロート３０が導体４０に接触するか否かを判断することにより、フロート３０が正常に動作しているか否かを判別することができる。具体的には、フロート３０の浮力が正常に機能しているか否かを判別することができる。
【００５４】
本実施例によれば、フロート３０を用いることにより、３つの異常状態を検知することができる。第１としては、単電池２１からガスが発生したことを検知することができる。第２としては、パックケース１０から熱交換媒体２３が漏れていることを検知することができる。第３としては、電池パック１の上下が逆転していることを検知することができる。このように、フロート３０を用いて３つの異常状態を検知することにより、各異常状態を検知するためのセンサを別々に設ける場合に比べて、部品点数を減らしてコストダウンを図ることができる。
【００５５】
また、本実施例では、従来（特許文献１）のように、圧力センサを用いておらず、パックケース１０の内圧を積極的に上昇させる必要がない。このため、パックケース１０を高剛性の構造としなくてもよく、パックケース１０を簡素な構造とすることができる。これに伴い、パックケース１０のコストダウンを図ることができる。
【００５６】
なお、本実施例では、フロート３０を鉛直方向（水平面と直交する方向）に移動させるようにしているが、これに限るものではない。すなわち、水平面に対して傾斜する方向にフロート３０を移動させることもできる。具体的には、水平面に対して傾斜する方向に延びるガイドレールをパックケース１０に設けておき、このガイドレールに沿ってフロート３０を移動させることができる。
【実施例２】
【００５７】
次に、本発明の実施例２である電池パックについて、図６を用いて説明する。ここで、図６は、電池パックの内部構成を示す概略図である。なお、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用い、詳細な説明は省略する。
【００５８】
実施例１における故障検知動作では、フロート３０に設けられた磁石３２と、電磁石５０との間に作用する磁力を用いて、フロート３０を導体４０から離すようにしているが、本実施例では、物理的な力を用いて、フロート３０を導体４０から離すようにしている。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。本実施例では、磁力を用いていないため、実施例１で説明した磁石３２および電磁石５０は用いていない。
【００５９】
一対の導体４０の上方には、モータ８１が配置されており、モータ８１には、一対の導体４０の間に位置する押し込み棒（可動部材）８２が接続されている。押し込み棒８２の外周面には、モータ８１からの駆動力を受けるためのネジ溝が形成されており、押し込み棒８２は、モータ８１からの駆動力を受けて鉛直方向に移動可能となっている。モータ８１の駆動は、コントローラによって制御することができる。
【００６０】
フロート３０の故障検知動作を行う前において、押し込み棒８２の先端部８２ａは、図７Ａに示すように、フロート３０から離れている。このとき、フロート３０は、浮力によって一対の導体４０に接触しており、一対の導体４０は、導通状態となっている。
【００６１】
図７Ａに示す状態でモータ８１を駆動すると、押し込み棒８２がフロート３０に向かって移動することにより、先端部８２ａがフロート３０に接触する。本実施例では、押し込み棒８２の先端部８２ａをフロート３０に接触させやすくするために、凸部３１ａの先端に平坦面を設けている。押し込み棒８２が下方に移動すると、図７Ｂに示すように、フロート３０は、押し込み棒８２によって下方に押し込まれ、一対の導体４０から離れる。これにより、一対の導体４０は、導通状態から非導通状態に切り替わる。
【００６２】
図７Ｂに示す状態において、モータ８１を駆動して押し込み棒８２を上方に移動させれば、フロート３０の浮力が正常に機能しているか否かを判別することができる。すなわち、フロート３０に与えられた押し込み棒８２の力を解除した状態において、フロート３０が上方に移動して導体４０に接触すれば、フロート３０の浮力が正常に機能していることになる。一方、フロート３０が押し込み棒８２からの力を受けていない状態において、フロート３０が導体４０に接触しなければ、フロート３０の浮力が正常に機能していないことになる。
【００６３】
本実施例でも、実施例１と同様に、フロート３０を用いることにより、電池パック１における３つの異常状態を検知することができるとともに、フロート３０が正常に機能しているか否かを判別することができる。しかも、本実施例では、押し込み棒８２を用いた物理的な力によってフロート３０を導体４０から離しているため、実施例１で説明した磁石３２をフロートケース３１に設ける必要が無くなる。
【００６４】
なお、本実施例では、押し込み棒８２を用いて、フロート３０を下方に押し込むようにしているが、これに限るものではない。具体的には、フロート３０を下方に引っ張ることにより、フロート３０を導体４０から離すようにすることができる。この場合には、フロート３０と係合した状態でフロート３０を下方向に引っ張るとともに、フロート３０との係合を解除することができる機構を設ければよい。
【符号の説明】
【００６５】
１：電池パック（蓄電装置）            １０：パックケース
１１：ロアーケース                    １２：アッパーケース
２０：電池モジュール                  ２１：単電池（蓄電素子）
２１ａ：正極端子                      ２１ｂ：負極端子
２２：支持プレート                    ２３：熱交換媒体（液体）
３０：フロート                        ３１：フロートケース
３１ａ：凸部                          ３２：磁石
３３：空気                            ４０：導体
５０：電磁石                          ６０：センサ
６１：配線                            ７０：圧力調整容器（伸縮部）
７１：蛇腹部                          ８１：押し込み棒（可動部材）
８２：モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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