(57)【要約】【課題】電池の放熱を十分に行うことができ、且つ、各単電池に加わる構成圧を均一化することにより長寿命化を図ることができ、しかも単電池の変形に起因する内部短絡を抑制することにより信頼性を向上できるバッテリーシステムを安価に提供することを目的とする。【解決手段】各単電池１を加圧する２枚の加圧板２、及び、これら加圧板２間に位置し内部を冷媒が通ると共に圧力によって変形可能な冷却用管路３から成る加圧冷却手段４と、加圧板２と単電池１との間に配置された圧力センサ３０と、上下限基準値を格納しているメモリー３２と、圧力センサ３０からの入力信号とメモリー３２の両基準値とを比較して、基準範囲内にない場合にはポンプ駆動制御信号を出力する制御部３１と、制御部３１からのポンプ駆動制御信号に応じて、ポンプ３４における単位時間当たりの冷媒輸送量を変化させるポンプ駆動部３３と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の距離に保持された２枚の拘束プレートと、これら拘束プレートと略平向となるよう拘束プレート間に複数配置される板状の単電池と、これら単電池間に配置される加圧冷却手段とを有し、且つ、この加圧冷却手段は、上記各単電池と接するように配置され各単電池を加圧する２枚の加圧板、及び、これら加圧板間に位置し内部を冷媒が通ると共に圧力によって変形可能な冷却用管路から構成される組電池と、
上記冷却用管路に冷媒を送るポンプと、
上記加圧板と上記単電池との間に配置された圧力検知手段と、
上記加圧板による最小許容圧力である下限基準値を格納している記憶手段と、
上記圧力検知手段からの入力信号と上記記憶手段の下限基準値とを比較して、入力信号が下限基準値を下回る場合にはポンプ駆動制御信号を出力する制御手段と、
上記制御手段からのポンプ駆動制御信号に応じて、上記ポンプにおける単位時間当たりの冷媒輸送量を増大させるポンプ駆動手段と、
を備えたことを特徴とするバッテリーシステム。
【請求項２】
上記記憶手段には上記加圧板による最大許容圧力である上限基準値が格納されており、且つ、上記制御手段において、上記圧力検知手段からの入力信号と上記記憶手段の上限基準値とを比較して、入力信号が上限基準値を上回る場合にはポンプ駆動制御信号を出力し、このポンプ駆動制御信号に応じて、上記ポンプ駆動手段では上記ポンプにおける単位時間当たりの冷媒輸送量を減少させる、請求項１に記載のバッテリーシステム。
【請求項３】
上記単電池が角型リチウムイオン電池である、請求項１又は２に記載のバッテリーシステム。
【請求項４】
上記各加圧冷却手段の冷却用管路は２以上に分割されている、１〜３の何れか１項に記載のバッテリーシステム。
【請求項５】
上記加圧冷却手段の冷却用管路は全て連通するように構成されている、請求項１〜４の何れか１項に記載のバッテリーシステム。
【請求項６】
上記冷却用管路における冷媒流入側が単電池の中央部に位置している、請求項１〜５の何れか１項に記載のバッテリーシステム。
【請求項７】
上記加圧板における上記単電池側の面には、単電池より若干大きな凹部が形成されており、この凹部に単電池の一部が嵌め込まれている、請求項１〜６の何れか１項に記載のバッテリーシステム。
【請求項８】
上記加圧板における上記冷却用管路側の面には、冷却用管路の配置位置に沿って、冷却用管路の一部と当接する冷却用管路案内用突起が設けられている、請求項１〜７の何れか１項に記載のバッテリーシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一定の距離に保持された２枚の拘束プレート間に、この拘束プレートと略平向となるように板状の単電池が複数配置される構造の組電池を備えたバッテリーシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばロボットや電気自動車等に搭載される動力用の電源は、限られた空間に密閉されるものであるため、小型軽量で低コストであること等が要望される。このような要望を満足するものとして、近年、高エネルギー密度を有するリチウムイオン電池が注目されている。このリチウムイオン電池は、高出力とするため、例えば５、６セル程度ないし１０数セル程度の多数の電池を直列または並列に接続してバッテリーシステムとして使用される。また、無線基地局などのバックアップ用途として据え置き型で使用する場合においても省スペース化が要求される。
【０００３】
ここで、上記リチウムイオン電池を充放電する際には電池温度が上昇することがあるが、このとき、各電池の側面を密着させた状態で組電池が構成されていると、電池の放熱が不十分となって電池温度がさらに上昇し、その結果、組電池の寿命が低下してしまうという問題があった。
【０００４】
また、リチウムイオン電池では、充電時に電極が膨張し、放電時に電極が収縮するという現象が著しいため、隣接する単電池間で局部的に面圧が異常に上昇することがある。このため、単電池が大きく変形し、電極が押しつぶされて内部短絡が生じるなどの問題があった。
【０００５】
更に、リチウムイオン電池では、極板間の距離が増加すると、正極活物質層内及び負極活物質層内における電子伝導性が低下するため、電池の内部抵抗が上昇して、電池容量の低下やサイクル特性の低下を招来することがある。特に、アルミラミネート等の柔軟な外装体を用いた単電池では電池構成圧が加わり難いので、極板間の距離が増加して上記不都合が顕著に生じるという問題があった。
【０００６】
このようなことを考慮して、以下に示すような発明が提案されている。
（１）単電池を複数積層した組電池において、単電池を固定しながら保持しつつ積層するための保持部材を備え、この保持部材は、積層された単電池間に冷却用流体を流せるように構成されている発明（下記特許文献１参照）。
【０００７】
（２）冷却対象となる組電池と、組電池が収納され内部に冷却液が充填されたボックスと、ボックスより冷却液を導出するとともに、ボックスに冷却液を導入する循環通路と、循環通路に設けられ、循環通路内の冷却液を循環させるポンプと、循環通路に設けられ、循環通路の冷却液を冷却するラジエータと、を有する発明（下記特許文献２参照）。
【０００８】
（３）単電池間に面圧拡散部材を介在させる発明（下記特許文献３参照）。
（４）各前記電力貯蔵セル間等に介在する面圧緩衝機構を備え、当該面圧緩衝機構は、電力貯蔵セルの積層方向に積層された平板およびクッション板を有し、面圧に応答して前記クッション板が変形することで前記面圧を吸収する発明（下記特許文献４参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−３１９３８３号公報
【特許文献２】特開２００３−３４６９２４号公報
【特許文献３】特開２００６−１９６２３０号公報
【特許文献４】特開２００７−１６５６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記発明では、以下に示すような課題を有していた。
（１）の発明の課題
加圧部材の加圧は、組電池の両端に設けられた２枚の拘束プレートを連結ロッドで締め付けて、各単電池を加圧する構造であるが、このような構造とした場合には、連結ロッドによる締め付け力を強くしなければならず、その結果、拘束プレートが撓む（具体的には、連結ロッドに近い部位における拘束プレート間の距離が、連結ロッドから離れた部位における拘束プレート間の距離よりも短くなるように撓む）。このため、連結ロッドに近い部位（単電池の周縁部）には十分な構成圧をかけることができるが、連結ロッドから離れた部位（単電池の中央部）には十分な構成圧をかけることができない。この結果、単電池の内部抵抗が上昇して、電池容量の低下やサイクル特性の低下を招来することがあるという問題があった。
【００１１】
（２）の発明の課題
ボックス内にコアとなる組電池が収納される構成であるので、ボックスは非常に大型のものとなる。したがって、バッテリーシステムの冷却構造全体が大型化する。また、冷却液によってボックス内の組電池に構成圧をかけようとする場合には、多量の冷媒を循環させる必要が生じるため、ポンプも大型化する。これらのことから、バッテリーシステムの製造コストが増大する。
【００１２】
（３）の発明の課題
単電池間に面圧拡散部材を介在させるような構成であれば、面圧拡散部材の弾性力により単電池に加わる構成圧が決定され、構成圧を調整することができない。具体的には、単電池が膨張した場合には面圧拡散部材が大きく縮むため、単電池に加わる構成圧が大きくなる一方、単電池が収縮した場合には面圧拡散部材が余り縮まないため、単電池に加わる構成圧が小さくなる。このため、単電池が膨張した場合には単電池に加わる構成圧が大きくなる結果、電極が押しつぶされて内部短絡が生じることがあり、また、単電池が収縮した場合には単電池に加わる構成圧が小さくなる結果、組電池としての寿命が低下するという問題がある。
【００１３】
（４）の発明の課題
単電池間に平板およびクッション板が存在する構成であれば、クッション板の弾性力により単電池に加わる構成圧が決定され、構成圧を調整することができない。したがって、上記（３）の発明の課題と同様な問題がある。
【００１４】
本発明は、電池の放熱を十分に行うことができ、且つ、各単電池に加わる構成圧を均一化することにより長寿命化を図ることができ、しかも単電池の変形に起因する内部短絡を抑制することにより信頼性を向上できるバッテリーシステムを安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明は、一定の距離に保持された２枚の拘束プレートと、これら拘束プレートと略平向となるよう拘束プレート間に複数配置される板状の単電池と、これら単電池間に配置される加圧冷却手段とを有し、且つ、この加圧冷却手段は、上記各単電池と接するように配置され各単電池を加圧する２枚の加圧板、及び、これら加圧板間に位置し内部を冷媒が通ると共に圧力によって変形可能な冷却用管路から構成される組電池と、上記冷却用管路に冷媒を送るポンプと、上記加圧板と上記単電池との間に配置された圧力検知手段と、上記加圧板による最小許容圧力である下限基準値を格納している記憶手段と、上記圧力検知手段からの入力信号と上記記憶手段の下限基準値とを比較して、入力信号が下限基準値を下回る場合にはポンプ駆動制御信号を出力する制御手段と、上記制御手段からのポンプ駆動制御信号に応じて、上記ポンプにおける単位時間当たりの冷媒輸送量を増大させるポンプ駆動手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
上記構成の如く、各単電池と接するように配置された加圧板と、加圧板間に位置し内部を冷媒が通る冷却用管路とを有していれば、単電池から発された熱は加圧板を通じて冷却用管路に伝わるため、冷却用管路の内部を通る冷媒によって吸収されることになる。したがって、電池の放熱を十分に行なうことができるので、組電池の長寿命化を図ることができる。
【００１７】
また、複数の単電池間には２枚の加圧板と冷却用管路とから成る加圧冷却手段が、それぞれ配置されており、この加圧冷却手段により各単電池が加圧する構造となっているので、拘束プレートが撓むことに起因する単電池の中央部での構成圧不足を解消することができる。したがって、単電池の内部抵抗が上昇して、電池容量の低下やサイクル特性の低下が生じるのを抑制することができる。
【００１８】
更に、制御手段においては、圧力検知手段からの入力信号と記憶手段の下限基準値とを比較して、下限基準値を下回る場合（単電池が大きく収縮したときには）にはポンプ駆動制御信号をポンプ駆動手段に出力し、これによって、ポンプにおける単位時間当たりの冷媒輸送量が増大する。この場合、冷却用管路は変形可能なように構成されているので、ポンプにおける単位時間当たりの冷媒輸送量が増大すると（即ち、冷媒による内部圧力が大きくなると）、それに応じて冷却用管路は膨らむ方向に変形する。
以上のように、単電池が大きく収縮したときには、冷却用管路は膨らむ方向に変形するので、各単電池に加わる構成圧が著しく低下したり不均一化したりするのを抑制でき、この結果、組電池の長寿命化を図ることができる。
【００１９】
加えて、冷却用管路内の冷媒を循環させるだけで良いので、多量の冷媒を循環させる必要がない。したがって、組電池の冷却構造やポンプの小型化が図れるので、バッテリーシステムの製造コストが低下する。
【００２０】
上記記憶手段には上記加圧板による最大許容圧力である上限基準値が格納されており、且つ、上記制御手段において、上記圧力検知手段からの入力信号と上記記憶手段の上限基準値とを比較して、入力信号が上限基準値を上回る場合にはポンプ駆動制御信号を出力し、このポンプ駆動制御信号に応じて、上記ポンプ駆動手段では上記ポンプにおける単位時間当たりの冷媒輸送量を減少させることが望ましい。
上記構成であれば、制御手段において圧力検知手段からの入力信号と記憶手段の上限基準値とを比較し、上限基準値を上回る場合（単電池が大きく膨張したときには）にはポンプ駆動制御信号をポンプ駆動手段に出力し、これによって、ポンプにおける単位時間当たりの冷媒輸送量が減少する（即ち、冷媒による内部圧力が小さくなる）。したがって、冷却用管路は萎む方向に変形するので、単電池に大きな構成圧が加わることに起因する単電池の変形や、内部短絡の発生を抑制できる。
【００２１】
上記単電池が角型リチウムイオン電池であることが望ましい。
リチウムイオン電池はニッケル−水素電池等と比較して、充放電時における膨張収縮量が大きいので、本発明の作用効果が十分に発揮されるからである。
【００２２】
上記各加圧冷却手段の冷却用管路は２以上に分割されていることが望ましい。
各加圧冷却手段の冷却用管路は２以上に分割されていれば（各加圧冷却手段の冷却用管路における冷媒流入部が２つ以上設けられていれば）、新鮮な冷媒（相対的な温度が低い冷媒）と加圧板（単電池）との接触面積が大きくなるので、電池の冷却効果が一層発揮される。また、加圧板に同一の加圧力で複数箇所から加圧することで、各単電池の被加圧面内でより構成圧が均一となるので、電池容量の低下やサイクル特性の低下を抑制することができる。
【００２３】
上記加圧冷却手段の冷却用管路は全て連通するように構成されていることが望ましい。
加圧冷却手段の冷却用管路が全て連通していれば、単電池に加わる構成圧が均一化するので、電池容量の低下やサイクル特性の低下を一層抑制することができる。
【００２４】
上記冷却用管路における冷媒流入側が単電池の中央部に位置していることが望ましい。
単電池においては端部より中央部の方が熱が篭り易いため、端部より中央部を重点的に冷却することが好ましいが、冷却用管路における冷媒流入側が単電池の中央部に位置していれば、新鮮な冷媒（相対的な温度が低い冷媒）が単電池の中央部の冷却機能を司ることになるため、端部より中央部が重点的に冷却されることになる。
【００２５】
上記加圧板における上記単電池側の面には、単電池より若干大きな凹部が形成されており、この凹部に単電池の一部が嵌め込まれていることが望ましい。
加圧板に形成された凹部に単電池の一部が嵌め込まれていれば、その分だけ組電池の厚みが小さくなるので、組電池の小型化を図れ、しかも、加圧板と単電池との接触面積が増大するので、単電池の冷却機能が一層発揮されることになる。
【００２６】
上記加圧板における上記冷却用管路の面には、冷却用管路の配置位置に沿って、冷却用管路の一部と当接する冷却用管路案内用突起が設けられていることが望ましい。
加圧板における上記冷却用管路の面に、冷却用管路の配置位置に沿って、冷却用管路の一部と当接する冷却用管路案内用突起が設けられていれば、当該冷却用管路案内用突起に沿って冷却用管路を配置すれば良いので、組電池の製造の容易化を図ることができる。しかも、冷却用管路の一部と冷却用管路案内用突起とが当接しているので、加圧板と冷却用管路との接触面積が増大し、単電池の冷却機能が一層発揮されることになる。尚、冷却用管路案内用突起の形状が冷却用管路の外周面に沿うような形状を成し、冷却用管路案内用突起に冷却用管路を嵌め込むような構成とすれば、上記作用効果が一層発揮される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、電池の放熱を十分に行なうことができ且つ各単電池に加わる構成圧を均一化することができるので、組電池の長寿命化を図ることができると共に、単電池の変形に起因する内部短絡を抑制するこができるので、組電池としての信頼性を向上でき、しかも、このような組電池を有するバッテリーシステムを安価に提供できるといった優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、この発明に係るバッテリーシステムを、図１〜図２０に基づいて説明する。なお、この発明におけるバッテリーシステムは、下記の形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００２９】
図１〜図４に示すように、本発明のバッテリーシステムに用いられる組電池５０は、単電池（リチウム二次電池）１と、単電池１間に配置されて各単電池１を加圧する２枚の加圧板２、及び、これら加圧板２間に位置する略円筒状の冷却用管路３から成る加圧冷却手段４と、上記単電池１及び上記加圧冷却手段４から成る組電池本体５を組電池本体５の両端で拘束する２枚の側面ベース（拘束プレート）６と、これら側面ベース６間を連結する連結バー７と、後述する負極集電リード９同士及び正極集電リード１０同士を電気的に接続する端子接続ブロック８と、を有する。
【００３０】
上記単電池１は、図５に示すように、その外周部にはアルミラミネートフィルム１ｃ同士を溶着した溶着部１ａを有し、この溶着部１ａからは、上記正極集電リード１０と超音波溶接法等により溶接された正極集電タブ１２と、上記負極集電リード９と超音波溶接法等により溶接された負極集電タブ１３とが突出する構成となっている。また、ラミネートフィルム１ｃの中央部に設けられた２つの凸部１ｂにより形成される収納空間（図示せず）内には、非水電解液と積層電極体１７が収納されており、この積層電極体１７は、図６に示すように、負極１５と正極１４が収納された袋状セパレータ１６とが多数積層され、且つ、最外位置には負極１５が配置される構造となっている。尚、このように、最外位置に負極１５が配置されることから、負極１５の枚数が正極１４の枚数より１枚多くなるように構成されている（具体的には、正極１４は５０枚、負極１５は５１枚で構成されている）。
【００３１】
また、上記正極１４はアルミニウム箔から成る正極芯体の両面に、ＬｉＣｏＯ2から成る正極活物質を含む正極活物質層が形成される構造であり、上記負極１５は銅箔から成る負極芯体の両面に、炭素から成る負極活物質を含む負極活物質層が形成される構造である。
尚、上記単電池１の公称容量１２Ａｈであり、また、その寸法は、幅Ｌ１が１００ｍｍ、高さＬ２は１１０ｍｍ、厚さＬ３は１５ｍｍとなっている。
【００３２】
上記加圧板２はアルミニウムから成り、図７に示すように、高さＬ４は１１５ｍｍ、幅Ｌ５は１０６ｍｍ、奥行きＬ６は４ｍｍとなるように構成されている。また、加圧板２の一方の面には、図７〜図９に示すように、上記略円筒状の冷却用管路３の外周面に沿うような冷却用管路案内用突起２ａ（高さＬ８は１．２ｍｍ、幅Ｌ９は４ｍｍ）が設けられている。このように冷却用管路案内用突起２ａが設けられていれば、当該冷却用管路案内用突起２ａに沿って冷却用管路３を配置すれば良いので、組電池５０の製造の容易化を図ることができ、しかも、冷却用管路３の一部と冷却用管路案内用突起２ａとが当接しているので、加圧板２と冷却用管路３との接触面積が増大し、単電池１の冷却機能が十分に発揮される。
【００３３】
一方、加圧板２の他方の面には、上記単電池１の凸部１ｂより若干大きな凹部２ｂ（深さＬ７は２ｍｍ）が形成されており、この凹部２ｂに単電池１の凸部１ｂが嵌め込まれている。このような構成であれば、組電池５０の厚みを小さくすることができるので、組電池５０の小型化を図れ、しかも、加圧板２と単電池１との接触面積が増大するので、単電池１の冷却機能が十分に発揮される。
【００３４】
上記冷却用管路３は、完全に膨らんだ状態では、直径が約４ｍｍとなっており、その内部を冷媒（本実施例では水）が通るような構成である。また、冷却用管路３はポリウレタンエラストマーから成るチューブをポリエステル繊維で被覆した構造となっており、このようにポリエステル繊維で被覆することにより、冷却用管路３の耐圧性を向上させると共に、内圧により冷却用管路３の径が所定値（４ｍｍ）以上に膨らむのを抑制している。
【００３５】
更に、バッテリーシステムの組立時は、上記冷却用管路３は図１１に示すように、若干萎んだような形状であるが、バッテリーシステムの組立後に冷却用管路３に冷媒を通して内圧をかけた場合には、図１０に示すように、膨らんで略円形状を成すような構成である（但し、完全に膨張している状態ではなく、冷媒の流量が多くなると、更に膨らむことが可能な構造である）。このような構成とすることにより、組電池５０の組立時に冷却用管路３による反発力を低減することができるので、バッテリーシステムの作製の容易化を図ることができると共に、バッテリーシステムの組立後に膨らむことにより、加圧板２（単電池１）を十分に加圧することが可能となる。尚、バッテリーシステムの組立時における加圧板２間の距離Ｌ１２は約３ｍｍとなっており、組立後に冷却用管路３を膨らませた場合には加圧板２間の距離Ｌ１１は約３．８ｍｍとなっている。また、多数の冷却用管路３は一つの太い主管路（図示せず）から分岐する構成であり、この主管路には、電池の熱により暖められた冷媒を再度冷却する冷却器（熱交換器）と、後述するポンプとが設けられている。
【００３６】
上記２枚の側面ベース６はＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）から成り、外側の面には、放熱性の向上と軽量化とを図るため、多数の凹部６ａが形成されている。また、上記連結バー７はステンレスから成り、ボルト２０により上記側面ベース６に固定されている。更に、上記端子接続ブロック８はステンレスから成り、ボルト２１により負極集電リード９同士又は正極集電リード１０同士を固定している。
【００３７】
ここで、上記単電池１と加圧板２との間には、図３及び図１２に示すように、圧力センサ（圧力検知手段）３０が設けられている。また、図１２に示すように、バッテリーシステムは、上記組電池５０及び上記圧力センサ３０の他に、制御部（制御手段）３１と、メモリー（記憶手段）３２と、ポンプ駆動部（ポンプ駆動手段）３３と、ポンプ（コンプレッサー）３４とを有している。
【００３８】
上記メモリー３２は、上記加圧板２による最大許容圧力である上限基準値（Ｍ１であり、具体的には０．４Ｐａ）と、上記加圧板２による最小許容圧力である下限基準値（Ｍ２であり、具体的には０．２ＭＰａ）とを格納している。また、上記制御部３１は、上記圧力センサ３０からの入力信号の値（Ｐ）と上記メモリー３２の両基準値とを比較して、基準範囲内にない場合（圧力センサ３０の値が上限基準値を超えている場合、又は、圧力センサ３０の値が下限基準値を下回っている場合）にはポンプ駆動制御信号を出力する。
【００３９】
更に、上記ポンプ駆動部３３は、上記制御部３１からのポンプ駆動制御信号に応じて、ポンプ３４における単位時間当たりの冷媒輸送量を変化させる。また、上記ポンプ３４は冷却用管路３に冷媒を供給するものであり、冷媒供給当初は冷媒を１ＭＰａに加圧している（この場合に、単電池１に加わる圧力は０．３ＭＰａである）。
【００４０】
上記構成のバッテリーシステムの作動につき、図１３に基づいて、以下に説明する。
先ず、電源がＯＮになると、所定の間隔で、圧力センサ３０からの入力信号の値（Ｐ）が上限基準値（Ｍ１）より大きいか否かが制御部３１で判別され（ステップＳ１）、肯定的であれば、ポンプ駆動部３３にポンプ駆動制御信号が出力されて、ポンプ３４における冷媒の加圧力を減少させる（即ち、単位時間当たりの冷媒供給量を減少させる）（ステップＳ２）。これにより、図１０に示すように、膨らんだ状態にあった冷却用管路３が、図１１に示すように、萎んだ状態となるので、加圧板２から単電池１に加わる圧力が減少する。したがって、単電池１に大きな圧力が加わることによる電池の変形や電池の内部短絡が生じるのを抑制できる。
【００４１】
一方、ステップＳ１における判別が否定的であれば、圧力センサ３０からの入力信号の値（Ｐ）が下限基準値（Ｍ２）より小さいか否かが制御部３１で判別され（ステップＳ３）、肯定的であれば、ポンプ駆動部３３にポンプ駆動制御信号が出力されて、ポンプ３４における冷媒の加圧力を増大させる（即ち、単位時間当たりの冷媒供給量を増大させる）（ステップＳ４）。これにより、図１１に示すように、萎んだ状態にあった冷却用管路３が、図１０に示すように、膨らんだ状態となるので、加圧板２から単電池１に加わる圧力が増大する。したがって、単電池１に加わる圧力が小さ過ぎることによる電池容量の低下やサイクル特性の低下を抑制できる。一方、ステップＳ３における判別が否定的であれば、上述した動作が繰り返し行なわれる。
【００４２】
このように、単電池１が大きく膨張したとき（圧力センサ３０からの入力信号の値（Ｐ）が上限基準値（Ｍ１）より大きいとき）には、冷却用管路３は萎む方向に変形するので、単電池１の変形が抑制され、この結果、内部短絡が生じるのを抑制できる。一方、単電池が大きく収縮したとき（圧力センサ３０からの入力信号の値（Ｐ）が下限基準値（Ｍ２）より小さいとき）には、冷却用管路３は膨らむ方向に変形するので、各単電池１に加わる構成圧が低下したり不均一化したりするのを抑制でき、この結果、組電池５０の長寿命化を図ることができる。
【実施例】
【００４３】
（実施例)
実施例の電池としては、上記発明を実施するための最良の形態で説明したバッテリーシステムと同様のものを用いた。
このようなバッテリーシステムを、以下、本発明バッテリーシステムＡと称する。
【００４４】
（比較例)
図１４に示すように、加圧冷却手段４の代わりに単なるステンレス製加圧用プレート４０を用い、且つ、側面ベース（拘束プレート）６としてステンレス板を用いた以外は、上記実施例と同様にして組電池を作製した。
このような構造の組電池を、以下、比較電池Ｚと称する。
【００４５】
（実験)
上記本発明バッテリーシステムＡ及び比較電池Ｚにおいて、加圧板２と単電池１との間に感圧紙（０．２ＭＰａ以上の圧力が加わっている部分が変色）を配置し、両電池に加わる圧力分布を調べたので、比較電池Ｚの結果を図１５に、本発明バッテリーシステムＡの結果を図１６に示す（これらの図においては、変色した部位をハッチングで表している）。尚、本発明バッテリーシステムＡ及び比較電池Ｚにおける測定は、各バッテリーシステム又は電池の作製時に感圧紙を配置した後、各電池を分解して感圧紙を取り出し、これを観察することにより行なった。
【００４６】
図１５及び図１６から明らかなように、本発明バッテリーシステムＡでは、いずれの部位においても十分な構成圧が得られているのに対して、比較電池Ｚでは、単電池の端部では十分な構成圧が得られているが、単電池の中央部では十分な構成圧が得られないことが認められた。
これは、比較電池Ｚでは、側面ベース６が撓む（具体的には、連結ロッド７に近い部位における側面ベース６間の距離が、連結ロッド７から離れた部位における側面ベース６間の距離よりも短くなるように撓む）ので、単電池１の中央部では十分な構成圧が得られない。これに対して、本発明バッテリーシステムＡでは、単電池１間に設けられ、加圧板２と冷却用管路３とから成る加圧冷却手段４により各単電池１が各々加圧される構造となっているので、側面ベース６が撓むことに起因する単電池１の中央部での構成圧不足を解消することができる、という理由によるものと考えられる。
【００４７】
（その他の事項）
（１）上記実施例では、一の加圧冷却手段４に用いられる冷却用管路３はそれぞれ別体に構成した（具体的に、上記実施例では、一の加圧冷却手段４には９本の冷却用管路３を用いた）が、このような構成に限定されるものではなく、図１７に示すように、一の加圧冷却手段４に用いられる冷却用管路３を一体的に構成しても良い。このような構成であれば、主管路からの分岐数が減少するので（具体的に、上記実施例では、主管路から分岐した冷却用管路３の数は５本で済むので）、組電池５０の製造の容易化を図ることができる。尚、図１７において、３ａは冷媒の流入側、３ｂは冷媒の流出側であり、このことは後述する図面においても同様である。
【００４８】
また、冷却用管路３を一体形成するのではなく、図１８に示すように、２つに分割しても良い。この際、冷媒の流入側３ａを単電池１の中央側に配置すれば、熱が篭り易い単電池１の中央部に新鮮な冷媒（低温の冷媒）が供給されるので、単電池１の中央部における温度上昇を抑制することが可能となる。
【００４９】
更に、単電池１の中央部における温度上昇を抑制するには、図１９に示すような形状の冷却用管路３を用いても良い。
加えて、主管路は１つに限定されるものではなく、２以上設けても良い。この場合、各主管路に、それぞれ冷却器とポンプを設ける必要がある。
【００５０】
（２）単電池１の温度上昇を一層抑制する必要がある場合には、図２０に示すように、上記加圧板２間に配置された冷却用管路３の他に、加圧板２内に冷却用管路４１を別途形成しても良い。
【００５１】
（３）冷媒としては上記水に限定するものではなく、油、アンモニア等であっても良い。この場合、冷媒として水を用いた場合には、必ずしも冷却器（熱交換器）は必要ではないが、冷媒としては油、アンモニア等を用いた場合には、冷却器が必要となる。
【００５２】
（４）冷却用管路としては２層構造のチューブに限定するものではなく、ポリウレタン等から成る１層構造のチューブ、或いは、３層構造のチューブであっても良い。
【００５３】
（５）上記実施例では、下限基準値のみならず上限基準値をもメモリーに格納したが、上限基準値は必ずしもメモリーに格納されていなくても良い。
（６）単電池としては上記リチウム二次電池に限定するものではなく、ニッケル−水素二次電池等であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、例えばロボットや電気自動車等に搭載される動力用の電源等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明のバッテリーシステムに用いる組電池の斜視図である。
【図２】本発明のバッテリーシステムに用いる組電池の斜視図であって、連結バーを除いた図である。
【図３】本発明のバッテリーシステムに用いる組電池の一部分解斜視図である。
【図４】本発明のバッテリーシステムに用いる組電池の模式的断面図である。
【図５】本発明のバッテリーシステムに用いる単電池の斜視図である。
【図６】積層電極体の分解斜視図である。
【図７】本発明のバッテリーシステムに用いる加圧板の斜視図である。
【図８】本発明のバッテリーシステムに用いる加圧板と冷却用管路の分解図である。
【図９】図８のＡ部を拡大した図である。
【図１０】冷却用管路が膨らんだ状態を示す説明図である。
【図１１】冷却用管路が萎んだ状態を示す説明図である。
【図１２】本発明のバッテリーシステムの構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明のバッテリーシステムにおける作動状態を示すフローチャートである。
【図１４】比較例の組電池の斜視図である。
【図１５】比較電池Ｚにおける感圧紙の状態を示す説明図である。
【図１６】本発明バッテリーシステムＡにおける感圧紙の状態を示す説明図である。
【図１７】冷却用管路の変形例を示す斜視図である。
【図１８】冷却用管路の他の変形例を示す斜視図である。
【図１９】冷却用管路の更に他の変形例を示す斜視図である
【図２０】加圧板の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１：単電池
２：加圧板
２ａ：冷却用管路案内用突起
２ｂ：凹部
３：冷却用管路
６：側面ベース（拘束プレート）
３０：圧力センサ（圧力検知手段）
３１：制御部（制御手段）
３２：メモリー（記憶手段）
３３：ポンプ駆動部（ポンプ駆動手段）
３４：ポンプ
５０：組電池
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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