(57)【要約】【課題】熱膨張変形に伴う二次電池の異常を簡単に検出でき、直列に接続された複数の二次電池のうちどの電池に異常が発生したかを特定することができる二次電池集合体及びその異常検出方法を提案する。【解決手段】外装体３１と絶縁された負極端子３２、抵抗を介して接続された正極端子３３を有する二次電池３と、複数の二次電池３が直列に接続され収容される集合体ケース２と、を備えた二次電池集合体１において、外装体３１との間に所定間隙を有した状態で導体１０が複数の二次電池間に張り巡らされ、導体１０の一端が、直列接続された端部の二次電池３の負極端子３２又は正極端子３３に電気的に接続され、複数の二次電池３のうち熱膨張した二次電池３の外装体３１が導体１０と接触することにより閉回路を形成し、電圧検出手段１１により電圧が検出されるようにした。【選択図】  図１
2010244719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電要素を収容した外装体と絶縁された負極端子、前記外装体に抵抗を介して接続された正極端子を有する二次電池と、複数の前記二次電池が直列に接続されて収容される集合体ケースと、前記複数の二次電池の間に配された絶縁材と、を備えた二次電池集合体において、
前記外装体との間に所定間隙を有した状態で前記複数の二次電池間に張り巡らされるとともに、その一端が、前記直列に接続された端部の二次電池の負極端子又は正極端子に電気的に接続される導体と、
前記導体に接続された電圧検出手段と、を備え、
前記所定間隙は熱膨張した二次電池の外装体が前記導体と接触する間隙とし、
前記複数の二次電池のうち熱膨張した二次電池の外装体が前記導体と接触することにより閉回路を形成し、前記電圧検出手段により電圧が検出されるようにしたことを特徴とする二次電池集合体。
【請求項２】
前記負極端子及び前記正極端子が前記二次電池の頂部に形成され、前記導体は前記二次電池の側面のうち少なくとも面積が大きい側の側面に沿って通過するようにしたことを特徴とする請求項１記載の二次電池集合体。
【請求項３】
前記電圧検出手段からの電圧が入力される制御装置を備え、
前記制御装置には前記閉回路が形成された時の各閉回路パターンにおける電圧値が予め設定されており、前記制御装置は前記電圧検出手段から入力された電圧値と前記設定された電圧値とを比較することにより該当する閉回路パターンを選択し、該閉回路パターンから熱膨張した二次電池を特定することを特徴とする請求項１記載の二次電池集合体。
【請求項４】
前記電圧検出手段からの電圧が入力される制御装置を備え、
前記制御装置には、前記導体が接続された二次電池を基準として前記直列に接続された二次電池の配列順に各二次電池の識別情報が設定されており、
前記制御装置は、前記閉回路が形成された時の電圧値と該閉回路内に存在する二次電池の個数との相関関係に基づいて前記入力された電圧値から二次電池の個数を求め、該二次電池の個数から前記識別情報に基づいて熱膨張した二次電池を特定することを特徴とする請求項１記載の二次電池集合体。
【請求項５】
前記二次電池集合体に接続された電源ブレーカを備え、
前記制御装置は、前記電圧検出手段で検出された電圧に基づき異常を検出した時に、前記電源ブレーカを遮断する制御を行なうことにより電池内部化学変化による熱膨張を抑止することを特徴とする請求項３若しくは４記載の二次電池集合体。
【請求項６】
外装体から絶縁された負極端子と該外装体に抵抗を介して接続された正極端子とを有する二次電池が直列に複数接続された二次電池集合体にて、前記外装体の熱膨張を伴う異常を検出する二次電池集合体の異常検出方法において、
前記複数の二次電池間に導体が張り巡らされ、該導体の一端が、前記直列に接続された端部の二次電池の正極電子又は負極電子に電気的に接続されて、前記外装体が熱膨張した時に該外装体が前記導体と接触して閉回路を形成するようにし、
前記導体に接続された電圧検出手段により電圧を測定し、該測定された電圧値に基づき前記二次電池集合体のうち何れかの二次電池に異常が発生したと判定することを特徴とする二次電池集合体の異常検出方法。
【請求項７】
前記閉回路が形成された時の各閉回路パターンにおける電圧値が予め設定されており、前記電圧検出手段により測定された電圧値と前記設定された電圧値とを比較することにより該当する閉回路パターンを選択し、該閉回路パターンから熱膨張した二次電池を特定することを特徴とする請求項６記載の二次電池集合体の異常検出方法。
【請求項８】
前記導体が接続された二次電池を基準として前記直列に接続された二次電池の配列順に各二次電池の識別情報が設定され、
前記閉回路が形成された時の電圧値と該閉回路内に存在する二次電池の個数との相関関係に基づいて前記電圧検出手段により測定された電圧値から二次電池の個数を求め、該二次電池の個数から前記識別情報に基づいて熱膨張した二次電池を特定することを特徴とする請求項６記載の二次電池集合体の異常検出方法。
【請求項９】
前記二次電池に異常が発生したと判定された時に、前記二次電池に接続された電源ブレーカを遮断することにより電池内部化学変化による熱膨張を抑止することを特徴とする請求項６記載の二次電池集合体の異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の二次電池が直列接続された二次電池集合体及びその異常検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バッテリフォーク、電気自動車、工場や病院などのバックアップ電源等に搭載される二次電池には、複数個の二次電池を直列接続した二次電池集合体が多く用いられている。
二次電池単体としては、正極端子及び負極端子が外装体から絶縁され、外装体内部に発電要素が封止されている構造を有するものがある。この構造を採用した二次電池は、長期間の使用により外装体と電極端子との間の絶縁が低下した場合、内部で化学反応が起こり外装体が溶解する惧れがあるため、特許文献１（特開２００５−１６６５８４号公報）に開示されるように、正極端子と外装体の間を低抵抗で接続した構成が提案されている。
【０００３】
上記したような二次電池を備えた二次電池集合体は、集合体ケース内に複数の二次電池を並べて配置し、各二次電極における電極の正極端子と負極端子を相互接続することにより、高電圧の二次電池集合体を得るようになっている。例えば、特許文献２（特開平５−２４２８７９号公報）には、頂部に電極端子が形成され相互に直列接続された複数の二次電池と、これら複数の二次電池を覆う単一の電気絶縁性のカバーとを備え、カバーに形成された開口から２個の端子ケーブルが引き出されるように構成した二次電池集合体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１６６５８４号公報
【０００５】
【特許文献２】特開平５−２４２８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２等に開示されるように、複数の二次電池を直列接続した二次電池集合体は、何度も充放電を繰り返すと二次電池単体の個体差により充電率に差が生じてくる。このうち、充電率の最も高い二次電池に対してさらに過充電が行なわれたり、二次電池集合体に対して連続的に過放電が行なわれたり、或いは大電流での充放電が行なわれると、二次電池内部の化学反応熱によりガスが発生し、このガスが二次電池の外装体内部に充満して熱膨張し、外装体が破裂する惧れがある。
そこで、個々の二次電池の充電率を測定して異常を早期に検出することが求められるが、二次電池の充放電中は充電率を測定することが難しく、また二次電池集合体においては複数の二次電池のうちどの電池に異常が発生しているかを判断することは困難であった。
【０００７】
従って本発明は、二次電池集合体の過充放電等により二次電池の外装体にガスが発生して熱膨張する異常を早期に検出し、二次電池が破裂することを未然に防止でき、さらには複数の二次電池のうちどの電池に異常が発生したかを簡単に特定することができる二次電池集合体及びその異常検出方法を提案する。  
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、発電要素を収容した外装体と絶縁された負極端子、前記外装体に抵抗を介して接続された正極端子を有する二次電池と、複数の前記二次電池が直列に接続されて収容される集合体ケースと、前記複数の二次電池の間に配された絶縁材と、を備えた二次電池集合体において、
前記外装体との間に所定間隙を有した状態で前記複数の二次電池間に張り巡らされるとともに、その一端が、前記直列に接続された端部の二次電池の負極端子又は正極端子に電気的に接続される導体と、
前記導体に接続された電圧検出手段と、を備え、
前記所定間隙は熱膨張した二次電池の外装体が前記導体と接触する間隙とし、
前記複数の二次電池のうち熱膨張した二次電池の外装体が前記導体と接触することにより閉回路を形成し、前記電圧検出手段により電圧が検出されるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
本発明は、二次電池集合体を構成する二次電池のうち何れかの二次電池の外装体が熱膨張して導体に接触すると、導体と、該導体に接続された二次電池から熱膨張した二次電池までの直列接続された二次電池群との間に閉回路が形成され、電圧が測定されるようになっている。これは、熱膨張した二次電池の外装体が変形することを利用しているため、充放電中であっても確実に異常を検出することが可能であり、延いては二次電池の過充放電等による外装体の破裂を未然に防止することが可能となる。また電圧検出手段で測定した電圧のみから異常を検出可能であるため簡単な装置構成とすることができ、さらに、外装体と導体の間隙を調整することで異常検出の精度を適宜調整することが可能である。
【００１０】
また、前記負極端子及び前記正極端子が前記二次電池の頂部に形成され、前記導体は前記二次電池の側面のうち少なくとも面積が大きい側の側面に沿って通過するようにしたことを特徴とする。
このように、最も熱膨張により変形しやすい外装体の側面に沿って導体を配置することにより、外装体が破裂する前に確実に異常を検出可能で、また負極端子及び正極端子を二次電池頂部に形成することにより、これらの端子が導体の配線に邪魔にならない。
【００１１】
さらに、前記電圧検出手段からの電圧が入力される制御装置を備え、
前記制御装置には前記閉回路が形成された時の各閉回路パターンにおける電圧値が予め設定されており、前記制御装置は前記電圧検出手段から入力された電圧値と前記設定された電圧値とを比較することにより該当する閉回路パターンを選択し、該閉回路パターンから熱膨張した二次電池を特定することを特徴とする。
これは、導体が外装体に接触することにより形成される各閉回路パターンにおける二次電池群の電圧を演算又は実測により取得しておき、電圧検出手段で測定された電圧値が何れの閉回路パターンに該当するかを判定し、該当する閉回路パターンに基づき熱膨張した二次電池を特定するようにしている。これにより、電圧検出手段で測定された電圧値に基づいて、異常が発生した二次電池を簡単に特定することが可能となる。
【００１２】
さらにまた、前記電圧検出手段からの電圧が入力される制御装置を備え、
前記制御装置には、前記導体が接続された二次電池を基準として前記直列に接続された二次電池の配列順に各二次電池の識別情報が設定されており、
前記制御装置は、前記閉回路が形成された時の電圧値と該閉回路内に存在する二次電池の個数との相関関係に基づいて前記入力された電圧値から二次電池の個数を求め、該二次電池の個数から前記識別情報に基づいて熱膨張した二次電池を特定することを特徴とする。
一般に、二次電池集合体を構成る複数の二次電池は同一のものが用いられるため、電圧検出手段で測定された電圧値から閉回路に存在する二次電池の個数が簡単に割り出せる。そして、二次電池の個数に基づいて、直列接続された二次電池の配列順に従って熱膨張した二次電池を特定することができる。また、直列接続された二次電池の配列順に各二次電池の識別情報を設定しているため、集合体ケース内にどのように二次電池が配置されていても本構成を適用することが可能である。
【００１３】
また、前記二次電池集合体に接続された電源ブレーカを備え、
前記制御装置は、前記電圧検出手段で検出された電圧に基づき異常を検出した時に、前記電源ブレーカを遮断する制御を行なうことにより電池内部化学変化による熱膨張を抑止することを特徴とする。
このように、二次電池に異常が発生したことが検出された時に、制御装置により速やかに電源ブレーカを遮断して二次電池の充放電を停止することにより、電池内部化学変化による熱膨張を抑止でき、二次電池外装体の破裂等の不具合を未然に防止することが可能である。
【００１４】
また、外装体から絶縁された負極端子と該外装体に抵抗を介して接続された正極端子とを有する二次電池が直列に複数接続された二次電池集合体にて、前記外装体の熱膨張を伴う異常を検出する二次電池集合体の異常検出方法において、
前記複数の二次電池間に導体が張り巡らされ、該導体の一端が、前記直列に接続された端部の二次電池の正極電子又は負極電子に電気的に接続されて、前記外装体が熱膨張した時に該外装体が前記導体と接触して閉回路を形成するようにし、
前記導体に接続された電圧検出手段により電圧を測定し、該測定された電圧値に基づき前記二次電池集合体のうち何れかの二次電池に異常が発生したと判定することを特徴とする。
【００１５】
さらに、前記閉回路が形成された時の各閉回路パターンにおける電圧値が予め設定されており、前記電圧検出手段により測定された電圧値と前記設定された電圧値とを比較することにより該当する閉回路パターンを選択し、該閉回路パターンから熱膨張した二次電池を特定することを特徴とする。
さらにまた、前記導体が接続された二次電池を基準として前記直列に接続された二次電池の配列順に各二次電池の識別情報が設定され、
前記閉回路が形成された時の電圧値と該閉回路内に存在する二次電池の個数との相関関係に基づいて前記電圧検出手段により測定された電圧値から二次電池の個数を求め、該二次電池の個数から前記識別情報に基づいて熱膨張した二次電池を特定することを特徴とする。
また、前記二次電池に異常が発生したと判定された時に、前記二次電池に接続された電源ブレーカを遮断することにより電池内部化学変化による熱膨張を抑止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、熱膨張した二次電池の外装体が集合体ケース内部に張り巡らされた導体に接触することにより閉回路が形成されるようにし、閉回路の有無を導体に接続された電圧検出手段により検出する構成となっており、充放電中であっても確実に異常を検出することが可能であり、延いては二次電池の過充放電等による外装体の破裂を未然に防止することが可能となる。また電圧検出手段で測定した電圧のみから異常を検出可能であるため簡単な装置構成とすることができ、さらに、外装体と導体の間隙を調整することで異常検出の精度を適宜調整することが可能である。
また、最も熱膨張により変形しやすい外装体の側面に沿って導体を配置することにより、外装体が破裂する前に確実に異常を検出可能で、また負極端子及び正極端子を二次電池頂部に形成することにより、これらの端子が導体の配線に邪魔にならない。
【００１７】
さらに、導体が外装体に接触することにより形成される各閉回路パターンにおける二次電池群の電圧に基づいて、電圧検出手段で測定された電圧値から熱膨張した二次電池を特定する構成とすることにより、電圧検出手段で測定された電圧値から異常が発生した二次電池を簡単に特定することが可能となる。
さらにまた、電圧検出手段で測定された電圧値から閉回路に存在する二次電池の個数を割り出し、この二次電池の個数に基づいて、直列接続された二次電池の配列順に従って熱膨張した二次電池を特定することができる。また、直列接続された二次電池の配列順に各二次電池の識別情報を設定しているため、集合体ケース内にどのように二次電池が配置されていても本構成を適用することが可能である。
また、二次電池に異常が発生したことが検出された時に、制御装置により速やかに電源ブレーカを遮断して二次電池の充放電を停止することにより、電池内部化学変化による熱膨張を抑止でき、二次電池外装体の破裂等の不具合を未然に防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る二次電池集合体の平面図である。
【図２】図１に示した二次電池集合体のうち１つの二次電池が熱膨張した状態を示す平面図である。
【図３】（ａ）図１に示した状態における二次電池集合体の回路図、（ｂ）図２に示した状態における二次電池集合体の回路図である。
【図４】二次電池の一例を示す部分断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
図１に示すように、本発明の実施形態に係る二次電池集合体１は、直列に接続された複数の二次電池３と、該複数の二次電池３が収容される集合体ケース２と、直列接続された端部の二次電池３の負極端子３２に接続された端子ケーブル８と、正極端子３３に接続された端子ケーブル９と、を備えるとともに、二次電池３の過充放電等に起因する外装体３１の熱膨張を伴う異常を検出するための異常検出機構を備えた構成となっている。
【００２０】
前記集合体ケース２は、バッテリフォークや電気自動車等の車両、又は工場やビル、発電施設等の施設に固定される。該集合体ケース２は電気絶縁性を有し、例えば難燃性の樹脂で形成される。
前記二次電池３は、発電要素を収容した導電性の外装体３１と、該外装体３１から絶縁された負極端子３２と、前記外装体３１に抵抗３４を介して接続された正極端子３３と、から構成される。ここで発電要素とは、電解液を含み発電、充放電を行なうための電池の電気化学的な要素である。
【００２１】
二次電池３の具体的構成の一例を図４に示す。二次電池３は導電性を有する箱型の外装体３１を有し、その内部には電解溶液（図示省略）が充填されている。外装体３１内において負極３６、セパレータ３８、正極３７、セパレータ３８、負極３６、セパレータ３８、正極３７、・・・の順に多数積層され、全ての負極３６及び正極３７が夫々並列に接続されている。また、並列に接続された多数の負極３６は負極端子３２に、同様に正極３７は正極端子３３に夫々集約されている。負極端子３２及び正極端子３３は、外装体３１の頂部から同一方向に延出しており、負極端子３２及び正極端子３３と外装体３１の間には絶縁材（図示省略）が介装されている。さらに正極端子３３と外装体３１の間には、抵抗（図示省略）が介装されている。抵抗は低抵抗であることが好ましく、例えば１Ω〜１MΩの抵抗を有するものとする。二次電池３としては、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッカド電池、リチウム電池、鉛蓄電池等が用いられる。
【００２２】
集合体ケース２内に収容された複数の二次電池３は夫々独立に支持されて、隣り合う二次電池３の間に間隙を有して配置されている。この間隙には、絶縁材５が配されている。また、二次電池３は、隣り合う二次電池３又は近傍の二次電池３と電気的に相互接続され、直列に接続された電池群を形成する。具体的には、一の二次電池３の負極端子３２と、この近傍に位置する他の二次電池３の正極端子３３とがバスバー４により接続される。バスバー４は、剛性を有する板状の電極バーである。
電気的に直列接続された端部の二次電池３の負極端子３２及び正極端子３３には、夫々端子ケーブル８、９が接続され、該端子ケーブル８、９は集合体ケース２の１箇所又は２箇所に設けられた開口よりケース外部に引き出されている。好適には、上記した端部の二次電池３の負極端子３１及び正極端子３２が隣接するように二次電池３を配列し、１箇所の開口より端子ケーブル８、９を外部へ引き出すことが好ましい。
【００２３】
本実施形態の二次電池集合体１が備える異常検出機構を説明する。
一般に、複数の二次電池３のうち充電率の最も高い二次電池３に対してさらに過充電が行なわれたり、二次電池集合体１にて連続的に過放電が行なわれたり、或いは大電流での充放電が行なわれると、二次電池３内部の化学反応熱によりガスが発生し、このガスが二次電池３の外装体３１内に充満して外装体３１が膨張し、破裂する惧れがある。異常検出機構は、外装体３１の熱膨張変形を伴う異常を早期に検出する機構である。
【００２４】
この異常検出機構は、集合体ケース２内で複数の二次電池３間に張り巡らされた導体１０と、該導体１０に接続された電圧検出手段１１と、を備える。
前記導体１０は長尺状に形成され、線状導体（導線）又は板状導体（電極板）が好適に用いられる。該導体１０は、二次電池３の外装体３１から所定間隙を有するように配置される。前記所定間隙は、二次電池３が正常状態の時は外装体３１と導体１０が離間し、二次電池の外装体３１が熱膨張した時に該外装体３１と導体１０が接触するような間隙とする。従って、この間隙は外装体３１が有する変形耐久性に応じて設定することが好ましいが、少なくとも外装体３１の変形限界より間隙距離を小さく設定する必要がある。
【００２５】
また、導体１０は、二次電池３の外装体側面のうち少なくとも面積が大きい側の側面に沿って通過するように配置される。このとき、面積が大きい側の側面の少なくとも中央部を通過すればよい。これは外装体３１が熱膨張変形して最も膨出する部位だからである。さらに、導体１０は全ての二次電池３の側方を通過するように配置される。
導体１０の一端は、直列接続された二次電池群の端部に位置する二次電池３の負極端子３２又は正極端子３３に電気的に接続される。即ち、端子ケーブル８、９が接続される負極端子３２又は正極端子３３に電気的に接続される。
電圧検出手段１１は導体１０に接続されるが、導体１０の一端が接続された負極端子３２又は正極端子３３と、熱膨張により外装体３１と接触した接点の間の電圧を測定するように配置されている。
【００２６】
図２は、過充放電等により複数の二次電池３のうち一つの二次電池が熱膨張変形した状態を示す図である。一例として図２では、電気的に直列接続した二次電池群のうち導体１０の一端が接続された二次電池３−１を基準とし、ここから直列の配列順に２番目の二次電池３−２が熱膨張変形した場合を示している。
熱膨張変形した二次電池３−２は、その外装体３１の側面が膨出して接点１３にて導体１０に接触する。これにより、導体１０と、基準となる二次電池３−１から熱膨張した二次電池３−２までの直列接続された二次電池群との間に閉回路が形成される。
【００２７】
図３は（ａ）は図１に示した状態における二次電池集合体の回路図、（ｂ）は図２に示した状態における二次電池集合体の回路図である。
図３（ａ）に示すように、導体１０の一端に接続された二次電池３−１から順に、二次電池３−２、・・・３−ｎまでが直列に接続されており、何れの二次電池３も熱膨張変形しておらず正常な場合は、接点１３−１、１３−２、・・・１３−ｎの何れも開いた状態となっており、閉回路は形成されていない。
図３（ｂ）に示すように、何れかの二次電池３（ここでは基準から２番目の二次電池３ー２）が熱膨張して導体１０に接触すると、接点１３−２が閉じた状態となり、導体１０と、二次電池３−１、３−２とから閉回路が形成される。これにより、電圧検出手段１１にて電圧が測定されることとなる。他の二次電池３−ｎが熱膨張した場合にも同様に閉回路が形成される。
【００２８】
本実施形態では、上記した構成を有する二次電池集合体１において、電圧検出手段１１により電圧を測定し、電圧が測定された時に、二次電池３の外装体３１が熱膨張して異常が発生したと判定する。
このとき、好適には電圧検出手段１１に制御装置１５を有線又は無線で接続しておき、電圧検出手段１１で測定された電圧値が制御装置に入力されるようにする。そして、制御装置１５にて一定の電圧値を検出した場合に、速やかに電源ブレーカ１４を解列することにより、電池内部化学反応による熱膨張を抑止すると共に、異常が発生したことを画面又は音声等で出力する。
【００２９】
このように本実施形態によれば、二次電池集合体１を構成する二次電池３のうち何れかの二次電池の外装体３１が熱膨張して導体１０に接触すると、導体１０と、該導体１０に接続された二次電池３から熱膨張した二次電池３までの直列接続された二次電池群との間に閉回路が形成され、電圧が測定されるようになっている。これは、熱膨張した二次電池の外装体３１が変形することを利用しているため、充放電中であっても確実に異常を検出することが可能であり、延いては二次電池３の過充放電等による外装体３１の破裂を未然に防止することが可能となる。また電圧検出手段１１で測定した電圧のみから異常を検出可能であるため簡単な装置構成とすることができ、さらに、外装体３１と導体１０の間隙を調整することで異常検出の精度を適宜調整することが可能である。
【００３０】
また本実施形態では、異常検出機構により複数の二次電池３のうち異常が発生した二次電池３を特定することができる。
まず、導体１０が外装体３１に接触することにより形成される各閉回路パターンにおける二次電池群の電圧を演算又は実測により取得し、各閉回路パターンと電圧値の相関関係を設定しておく。各閉回路パターンは、二次電池３の個数と同じだけ存在する。
そして、電圧検出手段１１で測定された電圧値と前記設定された電圧値とを比較し、電圧検出手段１１で測定された電圧値が何れの閉回路パターンに該当するかを判定し、該当する閉回路パターンから熱膨張した二次電池３を特定する。これにより、電圧検出手段で測定された電圧値から異常が発生した二次電池を簡単に特定することが可能となる。
また、二次電池集合体１に異常が発生したことが検出された時に、制御装置１５により速やかに電源ブレーカ１４を遮断して二次電池集合体１の充放電を停止することにより、電池内部化学変化による熱膨張を抑止でき、二次電池外装体１の破裂等の不具合を未然に防止することが可能である。
【００３１】
さらに具体的には、まず導体１０が接続された二次電池３−１を基準として、直列に接続された二次電池３の配列順に各二次電池を識別する識別情報を設定しておく。これは、例えばどの位置に配置された二次電池３が基準の二次電池３−１から何番目に相当するか、というような識別情報とする。
そして、導体１０が外装体３１に接触して閉回路が形成された時に測定される電圧値と、該閉回路内に存在する二次電池３の個数との相関関係に基づいて、電圧検出手段１１により測定された電圧値から閉回路内に存在する二次電池３の個数を求め、該二次電池３の個数から前記二次電池の識別情報に基づいて熱膨張した二次電池３を特定する。
【００３２】
一般に、二次電池集合体を構成する複数の二次電池３は同一のものが用いられるため、電圧検出手段１１で測定された電圧値から閉回路に存在する二次電池３の個数が簡単に割り出せる。これは、基準となる二次電池３−１から直列配列順に３−２、３−３、・・・と付番していき、二次電池３−ｎが導体１０と接触した時に測定される電圧をＶ３−ｎとすると、
Ｖ３−２≒２×Ｖ３−１、Ｖ３−３≒３×Ｖ３−１、・・・、Ｖ３−ｎ≒ｎ×Ｖ３−１、
となるため、上記式を用いて電圧値から閉回路に存在する二次電池３の個数が割り出せる。尚、抵抗は低抵抗であるため演算に含めていない。
そして、二次電池３の個数に基づいて前記識別情報から熱膨張した二次電池３を特定することができる。また、直列接続された二次電池３の配列順に各二次電池３の識別情報を設定しているため、集合体ケース２内にどのように二次電池３が配置されていても本構成を適用することが可能である。
【００３３】
また、好適には電圧検出手段１１に制御装置１５を有線又は無線で接続し、電圧検出手段１１で測定された電圧値が制御装置１５に入力されるようにする。そして、制御装置にて一定の電圧値を検出した場合に、速やかに電源ブレーカ１４を解列することにより、電池内部化学反応による熱膨張を抑止すると共に、異常が発生したことを画面又は音声等で出力する。
このとき、閉回路パターンと電圧値の相関関係又は閉回路の電圧値と二次電池個数の相関関係、及び各二次電池３の識別情報は制御装置に設定しておき、制御装置にて上記した演算により特定された異常状態の二次電池３の位置を、画面に表示した図面上で把握できるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、過充放電等に起因する二次電池外装体の熱膨張を伴う異常を確実に検出できる構成を備えているため、バッテリフォーク、電気自動車、工場や病院などのバックアップ電源等に搭載される二次電池集合体として利用することができ、特にバッテリフォーク、電気自動車等の車両に搭載される大型の二次電池集合体として好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  二次電池集合体
２  集合体ケース
３  二次電池
３−１、３−２、・・・３−ｎ  二次電池
４  バスバー
５  絶縁材
８、９  端子ケーブル
１０  導体
１１  電圧検出手段
１３  接点
１３−１、１３−２、・・・１３−ｎ  接点
１４  電源ブレーカ
１５  制御装置
３１  外装体
３２  負極端子
３３  正極端子
３４  抵抗
【図１】
2010244719.tif 000003
【図２】
2010244719.tif 000004
【図３】
2010244719.tif 000005
【図４】
2010244719.tif 000006