(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、
電池を充放電する充放電制御手段と、
各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、
電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、
該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、
該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段と
を備え、さらに、
前記機能検出手段として、製造日からの経過時間を計測する計時手段を有し、前記判定手段は、前記経過時間が所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定するものであることを特徴とする電池パック。
【請求項２】
前記計時手段として、不揮発性メモリを有し、電池電圧が低下して計測が中断する前に前記経過時間を記憶しておき、充電により電池電圧が復帰したときに前記経過時間を引き継いで計測することを特徴とする請求項１記載の電池パック。
【請求項３】
前記計時手段は、製造日を記憶する記憶手段と外部機器から通信により現在の年月日を取得する通信手段と前記製造日から前記現在の年月日までの経過時間を計算する演算手段からなることを特徴とする請求項１記載の電池パック。
【請求項４】
前記機能検出手段として、平均温度を検出する温度検出手段を有し、前記計時手段は、前記平均温度が１０℃上昇する毎に経過する時間を２倍する２倍則に従い製造日からの経過時間を計測するものであることを特徴とする請求項１記載の電池パック。
【請求項５】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、
電池を充放電する充放電制御手段と、
各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、
電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、
該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、
該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段と
を備え、さらに、
前記機能検出手段として、満充電容量を検出する容量検出手段を有し、前記判定手段は、前記満充電容量が所定値以下か否かで機能状態の喪失を判定するものであることを特徴とする電池パック。
【請求項６】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、
電池を充放電する充放電制御手段と、
各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、
電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、
該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、
該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段と
を備え、さらに、
前記機能検出手段として、放電又は充電の容量を累積する手段を有し、前記判定手段は、前記累積した容量値が所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定するものであることを特徴とする電池パック。
【請求項７】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、
電池を充放電する充放電制御手段と、
各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、
電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、
該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、
該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段と
を備え、さらに、
前記機能検出手段として、温度と電流を計測する手段を有し、前記判定手段は、前記手段により検出される所定の温度と電流値による充放電効率が所定値以下か否かで機能状態の喪失を判定するものであることを特徴とする電池パック。
【請求項８】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、
電池を充放電する充放電制御手段と、
各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、
電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、
該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、
該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段と
を備え、さらに、
前記機能検出手段として、温度と電流を計測する手段を有し、前記判定手段は、前記手段により検出される所定の温度における電池の自己放電電流が所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定するものであることを特徴とする電池パック。
【請求項９】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、
電池を充放電する充放電制御手段と、
各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、
電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、
該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、
該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段と
を備え、さらに、
前記機能検出手段として、電流を検出する手段を有し、前記判定手段は、前記充放電電流の値により機能状態の喪失を判定するものであることを特徴とする電池パック。
【請求項１０】
前記判定手段は、前記充放電電流として所定値以上のピーク電流が流れた時間又は回数が所定時間以上か否かで機能状態の喪失を判定するものであることを特徴とする請求項９記載の電池パック。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記判定手段が機能状態の喪失を判定したことを条件に前記充放電制御手段を一時的に充電又は充放電不能にして所定時間後に充放電を再開し、前記再開する動作を所定回繰り返してもピーク電流が流れるとき恒久的に充電又は充放電不能にすることを特徴とする請求項１０記載の電池パック。
【請求項１２】
前記判定手段は、所定値以上の電流が所定時間以上流れても満充電にならないか否かで機能状態の喪失を判定するものであることを特徴とする請求項９記載の電池パック。
【請求項１３】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、
電池を充放電する充放電制御手段と、
各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、
電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、
該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、
該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段と
を備え、さらに、
前記機能検出手段として、セル電圧を検出する手段を有し、前記判定手段は、最小セル電圧と最大セル電圧との差が所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定するものであることを特徴とする電池パック。
【請求項１４】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、
電池を充放電する充放電制御手段と、
各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、
電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、
該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、
該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段と
を備え、さらに、
前記機能検出手段として、電池電圧と電流を検出する検出手段を有し、前記判定手段は、前記電池電圧と電流の値により機能状態の喪失を判定するものであることを特徴とする電池パック。
【請求項１５】
前記判定手段は、所定の電圧以下及び電流値でプリチャージする場合にプリチャージ時間が所定時間以上か否かで機能状態の喪失を判定するものであることを特徴とする請求項１４記載の電池パック。
【請求項１６】
前記判定手段は、電池電圧の変動と電流に基づき充放電電流以外の電流値を算定して該電流値が所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定するものであることを特徴とする請求項１４記載の電池パック。
【請求項１７】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、
電池を充放電する充放電制御手段と、
各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、
電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、
該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、
該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段と
を備え、さらに、
前記機能検出手段として、温度を検出する手段を有し、前記判定手段は、電池パックの温度又はセルの温度が所定値以上か、所定値以上でかつ所定時間以上か否かで機能状態の喪失を判定するものであることを特徴とする電池パック。
【請求項１８】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、
電池を充放電する充放電制御手段と、
各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、
電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、
該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、
該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段と
を備え、さらに、
前記機能検出手段として、少なくとも３ヶ所以上で温度を検出する手段を有し、前記判定手段は、１ヶ所の温度と他の温度の平均値との差が所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定するものであることを特徴とする電池パック。
【請求項１９】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、
電池を充放電する充放電制御手段と、
各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、
電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、
該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、
該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段と
を備え、さらに、
前記機能検出手段として、所定の温度の内部インピーダンスを計測手段を有し、前記判定手段は、前記内部インピーダンスが所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定するものであることを特徴とする電池パック。
【請求項２０】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、
電池を充放電する充放電制御手段と、
各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、
電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、
該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、
該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段と
を備え、さらに、
前記機能検出手段として、電池電圧、電流、温度を検出する手段を有し、前記電池電圧の変動が大きい場合に電池電圧、電流、温度の検出サンプリング周期を速くすることを特徴とする電池パック。
【請求項２１】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、
電池を充放電する充放電制御手段と、
各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、
電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、
該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、
該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段と
を備え、さらに、
前記機能検出手段及び判定手段は、電池電圧が低下したときに検出データ及び判定データを記憶しておく不揮発性メモリを有することを特徴とする電池パック。
【請求項２２】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、
電池を充放電する充放電制御手段と、
各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、
電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、
該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、
該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段と
を備え、さらに、
前記機能検出手段として、裏面に導電線又は導電性薄膜を張りめぐらして電池パック又はセルに貼付するラベルを有し、前記判定手段は、前記ラベルが剥離されたか導電線が断線したか否かで機能状態の喪失を判定するものであることを特徴とする電池パック。
【請求項２３】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、
電池を充放電する充放電制御手段と、
各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、
電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、
該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、
該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段と
を備え、さらに、
前記機能検出手段として、圧力センサ又は衝撃センサを有し、前記判定手段は、電池パックに加わった圧力又は衝撃について、所定値以上又は所定値以上でかつ所定回数以上若しくは所定時間以上か否かで機能状態の喪失を判定するものであることを特徴とする電池パック。
【請求項２４】
前記機能検出手段として、電圧と電流と温度を検出する手段を有し、前記判定手段は、前記機能状態の喪失を判定した時点において前記判定した時点の前後の電圧と電流と温度を比較して急激な変動がないかを判定し、前記制御手段は、前記判定手段が機能状態の喪失を判定したことを条件に前記充放電制御手段により一時的に充電又は充放電不能とする制御を行った後、前記急激な変動がないとき充放電機能を復活させることを特徴とする請求項２３記載の電池パック。
【請求項２５】
前記機能検出手段は、前記判定手段が機能状態の喪失を判定してから充放電機能を復活させるまでのサンプリング周期を速くすることを特徴とする請求項２４記載の電池パック。
【請求項２６】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、
電池を充放電する充放電制御手段と、
各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、
電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、
該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、
該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段と
を備え、さらに、
前記機能検出手段として、電池パックの歪みを検出する歪みセンサを有し、前記判定手段は、前記歪みが所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定するものであることを特徴とする電池パック。
【請求項２７】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、
電池を充放電する充放電制御手段と、
各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、
電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、
該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、
該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段と
を備え、さらに、
前記機能検出手段として、電解液のリークを検出するガスセンサを有し、前記判定手段は、ガスの検出値が所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定するものであることを特徴とする電池パック。
【請求項２８】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、
電池を充放電する充放電制御手段と、
各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、
電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、
該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、
該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段と
を備え、さらに、
前記機能検出手段として、基板上の熱の発生する個所に配置した１乃至複数の温度ヒューズを有し、前記判定手段は、前記温度ヒューズの溶断により機能状態の喪失を判定するものであることを特徴とする電池パック。
【請求項２９】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、
電池を充放電する充放電制御手段と、
各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、
電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、
該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、
該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段と
を備え、さらに、
前記充放電制御手段は、充放電をオン／オフ制御する半導体素子又は充放電の電流経路に挿入され溶断する温度ヒューズにより、充電又は充放電不能とする制御を行うことを特徴とする電池パック。
【請求項３０】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、
電池を充放電する充放電制御手段と、
各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、
電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、
該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、
該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段と
を備え、さらに、
前記制御手段は、前記判定手段が判定した機能状態の喪失に応じて電池パック内に難燃性物質を充填する制御を行うことを特徴とする電池パック。
【請求項３１】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、
電池を充放電する充放電制御手段と、
各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、
電池パックの液漏れを検出する液体検出手段と、
該液体検出手段により液漏れを検出したことを条件に機能状態の喪失を判定する判定手段と、
該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段と
を備えたことを特徴とする電池パック。
【請求項３２】
前記充電又は充放電不能とする制御は、液体を検出することにより溶断するヒューズ溶断部により行うことを特徴とする請求項３１記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機能状態の喪失を判定して充放電の不能制御、強制放電の制御を行う電池パックに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
電池パックが寿命に達した後もそのまま使用し続けると、容量値が極端に減少するばかりでなく、過充電、過放電が繰り返された電池は、リチウムがデンドライト状に析出して、セパレータを突き破り電池内部でショートすることにより、発煙、発火という可能性が大きくなる。また、使用者の誤使用によって電池パックが解体されたり、鋭利な金属で傷つけられたり等、予期しない状態に曝されたりすると、同様の問題が生じる。
【０００３】
さらに、本来電池は産業廃棄物として特定の業者が処理すべきであるが、そのまま可燃物と一緒に廃棄されてしまう可能性もある。このような場合にも、現状の電池パックでは、例えば過充電の状態で危険な状態に曝されてしまうと、発煙、発火という可能性が大きくなる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するものであって、寿命に達し、機能が著しく低下し、機能が喪失した電池パックを判定して適切な処理を行い使用を制限するものである。
【０００５】
そのために本発明は、機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、電池を充放電する充放電制御手段と、各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
そして、前記機能検出手段として、製造日からの経過時間を計測する計時手段を有し、前記判定手段は、前記経過時間が所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定し、前記機能検出手段として、充放電のサイクル数を計数する計数手段、電池パックの平均温度を検出する温度検出手段、又は電池パックの充電率を計測する計測手段及び前記計時手段を有し、前記経過時間は、前記サイクル数、前記平均温度、又は前記充電率により補正し、前記機能検出手段として、平均温度を検出する温度検出手段と該平均温度が１０℃上昇する毎に経過する時間を２倍する２倍則に従い製造日からの経過時間を計測する計時手段とを有し、前記判定手段は、前記経過時間が所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定し、前記機能検出手段として、充放電のサイクル数を計数する計数手段を有し、前記判定手段は、前記サイクル数が所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定し、前記機能検出手段として、満充電容量を検出する容量検出手段を有し、前記判定手段は、前記満充電容量が所定値以下か否かで機能状態の喪失を判定し、前記機能検出手段として、放電又は充電の容量を累積する手段を有し、前記判定手段は、前記累積した容量値が所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定することを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記機能検出手段として、温度と電流を計測する手段を有し、前記判定手段は、前記検出される所定の温度と電流値による充放電効率が所定値以下か否かで機能状態の喪失を判定し、前記機能検出手段として、温度と電流を計測する手段を有し、前記判定手段は、前記検出される所定の温度における電池の自己放電電流が所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定し、前記機能検出手段として、電流を検出する手段を有し、前記判定手段は、前記充放電電流の値により機能状態の喪失を判定し、前記機能検出手段として、セル電圧を検出する手段を有し、前記判定手段は、前記セル電圧の値により機能状態の喪失を判定し、前記機能検出手段として、電池電圧と電流を検出する検出手段を有し、前記判定手段は、前記電池電圧と電流の値により機能状態の喪失を判定し、前記機能検出手段として、温度を検出する手段を有し、前記判定手段は、電池パックの温度又はセルの温度が所定値以上か、所定値以上でかつ所定時間以上か否かで機能状態の喪失を判定し、前記機能検出手段として、少なくとも３ヶ所以上で温度を検出する手段を有し、前記判定手段は、１ヶ所の温度と他の温度の平均値との差が所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定し、前記機能検出手段として、所定の温度の内部インピーダンスを計測手段を有し、前記判定手段は、前記内部インピーダンスが所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定し、前記機能検出手段として、電池電圧、電流、温度を検出する手段を有し、前記電池電圧の変動が大きい場合に電池電圧、電流、温度の検出サンプリング周期を速くし、前記機能検出手段及び判定手段は、電池電圧が低下したときに検出データ及び判定データを記憶しておく不揮発性メモリを有することを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記機能検出手段として、裏面に導電線又は導電性薄膜を張りめぐらして電池パック又はセルに貼付するラベルを有し、前記判定手段は、前記導電線が断線したか否かで機能状態の喪失を判定し、前記機能検出手段として、圧力センサ又は衝撃センサを有し、前記判定手段は、電池パックに加わった圧力又は衝撃について、所定値以上又は所定値以上でかつ所定回数以上若しくは所定時間以上か否かで機能状態の喪失を判定し、前記機能検出手段として、電池パックの歪みを検出する歪みセンサを有し、前記判定手段は、前記歪みが所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定し、前記機能検出手段として、電解液のリークを検出するガスセンサを有し、前記判定手段は、ガスの検出値が所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定し、前記機能検出手段として、基板上の熱の発生する個所に配置した１乃至複数の温度ヒューズを有し、前記判定手段は、前記温度ヒューズの溶断により機能状態の喪失を判定することを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、前記制御手段は、前記判定手段が機能状態の喪失を判定したことを条件に前記充放電制御手段により充電又は充放電不能とする制御を行い、かつ強制放電制御手段により電池パックの各セルを強制放電する制御を行うこと、前記充放電制御手段は、充放電をオン／オフ制御する半導体素子又は充放電の電流経路に挿入され溶断する温度ヒューズにより、充電又は充放電不能とする制御を行うこと、前記制御手段は、前記判定手段が判定した機能状態の喪失に応じて充放電制御手段に対し充電又は充放電不能、充電又は充放電禁止、充電又は放電停止のいずれかの制御を行うと共に、強制放電制御手段に対し強制放電の制御、必要に応じて警報を発する制御を行い、さらには前記判定手段が判定した機能状態の喪失に応じて電池パック内に難燃性物質を充填する制御を行うことを特徴とするものである。
【００１０】
機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、電池を充放電する充放電制御手段と、各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、電池パックの液漏れを検出する液体検出手段と、該液体検出手段により液漏れを検出したことを条件に前記充放電制御手段に対し充電又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段とを備え、前記充電又は充放電不能とする制御は、液体を検出することにより溶断するヒューズ溶断部により行うことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る電池パックの実施の形態を示す図であり、１は計測部、２は検知部、３は通信部、４は記憶部、５は演算・判定処理部、６は制御部、７は充放電制御部、８は強制放電制御部、９は機能喪失処理部を示す。
【００１２】
図１において、計測部１は、複数のセルを直列接続した電池パックの製造日からの経過時間、充放電効率、充放電容量、電流、電圧、温度、所定温度の内部インピーンス、衝撃、圧力、歪みなどを計測するものであり、例えば計時手段や充放電電流検出回路、電池電圧検出回路、温度センサ、電池パックの充放電のサイクル数を計数するカウンタ、衝撃センサ、圧力センサ、歪みセンサなどである。検知部２は、電池パックが解体、破損などの異常状態に曝された場合に、その状態を検知するものであり、例えば電池パックを覆う異常検知ラベル、液漏れを検知するガスセンサなどである。通信部３は、外部機器との通信を行うものであり、例えば外部機器から通信により現在の年月日を取得する手段である。記憶部４は、機能状態の喪失を判定するのに基準となるデータを格納するものであり、例えば製造日、経過時間や充放電効率、充放電容量、電流、電圧、温度、内部インピーンス、衝撃、圧力、歪みなどにおける所定値のデータを格納する。ここで、機能状態の喪失の判定とは、例えば寿命か異常状態か、さらには異常状態が所定の回数或いは所定時間以上繰り返されているかなど、電池パックが正常に使用可能な機能状態を喪失しているか否かの判定である。
【００１３】
演算・判定処理部５は、計測部１、検知部２、通信部３から取得されるそれぞれの情報に基づき、機能状態の喪失の判定を行うための各種演算を実行し、取得される各情報や各演算情報に基づき機能状態の喪失の判定を行うものである。制御部６は、演算・判定処理部５による機能状態の喪失の判定に応じて充放電制御部７や、強制放電制御部８、機能喪失処理部９の制御を行うものである。充放電制御部７は、二次電池の充放電を制御し、強制放電制御部８は、二次電池を強制的に放電し、機能喪失処理部９は、ビープ音等で警報を発する処理を行ったり、外部機器（例えばホスト機器）へ警報を送出する処理を行ったり、電池パックに難燃性物質の充填処理を行ったりするものである。演算・判定処理部５による機能状態の喪失の判定に応じて、制御部６が充放電制御部７や、強制放電制御部８、機能喪失処理部９に対して行う制御では、例えば充電、放電、又は充放電を停止したり禁止したり、同時に強制放電し、充電又は充放電不能とし、併せて警報を発したりする。それらは、次のような条件のときである。
【００１４】
まず、充電又は充放電不能とすると共に電池パックの各セルを強制放電するのは、例えば
製造日からの経過時間が所定値以上になったとき、
電池パックの温度が所定値以上で曝され、さらにはその状態での時間をカウントし所定値以上になったとき、
電池パックが解体されたと判断したとき、
ガスセンサを用いて電池からの電解液のリークを検出し、ガス濃度が所定値以上のとき、
最小セル電圧と最大セル電圧との差が所定値以上になったとき、
セル電圧が所定値、例えば４．４Ｖ以上で所定期間が経過したとき、
過充電による電池の膨れを歪みセンサにより検出して歪みが所定値以上であるとき
などである。セルの温度が所定値を超えて所定期間経過したときには、充電、放電、又は充放電を禁止すると共に強制放電する。
【００１５】
また、充電又は充放電不能とするのは、例えば
所定温度の内部インピーンスを計測し、その内部インピーンスが所定値以上であるとき、
電池パックの満充電容量が所定値、例えば設計値又は初期満充電容量の５０％以下になったとき、
放電容量又は充電容量を累積することによって、容量が所定値、例えば初期満充電容量又は設計容量の１０００倍に達したとき、
電池パックの充放電のサイクル数をカウントし、サイクルのカウント値が所定値、例えば３０００回を超えたとき、
電池パックの所定の温度と電流値による充放電効率を計測し、効率が所定値以上低下したとき、
電池パックに加わった衝撃や圧力を検出して衝撃や圧力が所定値以上、或いは所定値以上で所定回以上繰り返し、所定期間以上継続して加わったとき、
所定値以上のピーク電流が流れたとき、所定値以上のピーク電流が断続的に所定時間又は所定回数流れたとき、
例えば保護回路基板の内部ショートなどにより、電流検出抵抗を経由しないで異常な電流が流れたため、電池電圧値の変動より算定した電流値が所定以上になったとき、
ＳＲＡＭ等のメモリバックアップ用電池として小型１次電池を内蔵し、この１次電池の残量がなくなったとき
などである。
【００１６】
電池パック内の少なくとも３ヶ所以上に温度を検出する手段を設け、そのうちの１つが他の温度の検出値の平均値に比較し所定の範囲外であるとき（環境温度が低いときに温度の絶対値で判断すると異常温度の検出が遅くなるのを防ぐためで、設定は個別に行う）、充電又は充放電を停止する。放電中に異常を検出したときは、温度異常、過電流異常等の即放電を停止しなければ発煙、発火等の重大な故障が発生するとき以外は放電停止後に、充電又は充放電を停止する。所定以上の電流が所定の時間以上流れても満充電にならないとき、電池電圧が所定の電圧以下で電池をプリチャージするときに通常プリチャージ時間が終了すると急速充電に移行するが、所定の電流値が流れているにもかかわらずプリチャージ時間が所定の時間よりも長いときには、充電又は充放電を禁止する。
【００１７】
所定の温度における電池の自己放電電流を検出する手段を有し、その検出値が所定値以上であるときには充電不能とし、また、所定以上のピーク電流が流れたとき、所定以上のピーク電流が断続的に所定時間又は所定回数流れたときに一時的に充電又は充放電不能として、所定時間経過後に充放電用制御ＦＥＴをオンにして再び所定以上のピーク電流が繰り返し流れたときに放電を禁止し、これを所定回、例えば３回繰り返した後もピーク電流が流れるときに恒久的に充放電不能とする。さらに、寿命又は危険を検出したときに、外部ホスト機器に通信により警報を発するか、ブザーなどにより警報を出力する。外部機器に警報を発するときは、使用者に電池パックが使用不能になっていいかどうかのメッセージを出し、使用者が承諾したときであり、承諾しないとき、定期的に警報を発する。これは、使用者にとって電池パックが突然使用不能になると困るときがあるためである。その他、寿命又は危険を検出したとき、製造日から寿命に至る前の所定時間経過したとき、電池パックの充放電のサイクル数のカウント値が所定の値、例えば２０００回を超えたとき、或いは電池パックに所定以上の衝撃や圧力が加わったときに警報を発する。
【００１８】
次に、それぞれの異常状態に対応して処理を行う本発明に係る電池パックの各実施の形態を説明する。図２は寿命判定により充放電制御を行う本発明に係る電池パックの実施の形態を示す図であり、１１は基準日記憶手段、１２は時間計測手段、１３は寿命判定手段、１４は保護手段、１５は温度計測手段を示す。図２において、基準日記憶手段１１は、電池パックの製造日を記憶するものであり、時間計測手段１２は、基準日記憶手段１１に記憶された製造日からの経過時間を計測し、寿命判定手段１３は、時間計測手段１２により計測された経過時間が所定時間を超えたか否か、例えば製造日から５年以上経過したか否かを判定するものである。保護手段１４は、寿命判定手段１３の判定に基づき、例えば製造日から５年以上経過した電池パックを充電又は充放電不能に制御し、さらに電池パックの各セルを強制放電させるものである。温度計測手段１５は、高温状態になるほど寿命が短くなることを経過時間の計測に反映させる場合に、温度を計測するものである。この場合、時間計測手段１２は、所定の期間の計測した平均温度又はピーク温度に応じて経過時間のカウントを累進し、例えば１０℃２倍則に従い経過時間をカウントする。この１０℃２倍則とは、平均温度が２０℃では５年、３０℃では２．５年、４０℃では１．２５年、５０℃では０．６２５年というように１０℃上昇する毎に寿命と判定する時間を１／２、つまり経過時間では２倍とするものである。
【００１９】
いま、寿命をＬ、トータル寿命をＬＴ、所定の期間の平均温度またはピーク温度をＴｐｉ、基準温度（例えば２０℃）をＴｓ、所定の期間をΔｔｉとすると、ある時点における電池パックの寿命Ｌは、
〔数１〕
0003638102.tif 000002
により求めることができる。したがって、所定の期間の平均温度が２０℃であった場合には、Δｔｉがそのまま定められたトータル寿命から減算され、所定の期間の平均温度が３０℃であった場合には、Δｔｉの２倍がトータル寿命から減算される。
【００２０】
時間計測手段１２として、外部機器から通信により現在の年月日を取得する手段を用いると、寿命判定手段１３では、基準日記憶手段１１に記憶した製造日と通信により取得した現在の年月日に基づき経過時間を計算することができ、５年以上経過したか否かを判定することができる。寿命判定手段１３で製造日から５年経過する以前に、例えば３年経過を判定し警報を出力し、或いは電池パックの充放電のサイクル数をカウントする手段を有し、サイクル数のカウント値が所定の値、例えば２０００回を超えた場合に警報を出力するように構成してもよい。また、サイクル数毎の満充電容量を記憶しておき、満充電容量の推移を直線、曲線又は折れ線で近似して、満充電容量が所定の容量値以下になるサイクル数を推定することにより寿命を推定し、この値を要求に応じてホスト機器に送信してもよい。寿命として、サイクル数と製造日からの経過時間を組み合わせて判定し、例えばサイクル数が１００回で満充電容量が５％ダウンさせ、経過時間１年で満充電容量が１０％ダウンさせる。なお、経過時間は、電池パックの平均温度、充電率により補正してもよい。充電率は、経過時間とともに低下するので、例えば統計データに基づき製造日における充電率から経過時間に伴う充電率の低下を対応表として持たせると、対応表の現在の充電率を照合して経過時間又はその補正パラメータを求めることができる。
【００２１】
例えば単セル当たり２．０Ｖ以下まで電池電圧が低下し、制御マイコンがシャットダウンするときは、その前に経過時間を不揮発性メモリに記憶しておき、電池が充電されてマイコンが起動したとき不揮発性メモリに記憶された経過時間を引き継いで計時する。また、マイコンがシャットダウンしてから最初の充電が行われるとき、まずマイコンが起動したときの電池電圧又はセル電圧を計測すると、電池電圧又はセル電圧のシャットダウン時からの低下を求め、その低下値からシャットダウンしていた期間を換算して推定することができるので、経過時間の空白をなくすことができ、その後電池に本充電を開始する。なお、マイコンがシャットダウンした後は、ＳＲＡＭ等のメモリバックアップ用電池として内蔵した小型１次電池の電力供給により、経過時間を計時する。また、この小型１次電池の残量がなくなると充放電不能とする。
【００２２】
１度単セル電圧が所定の電圧以下、例えば１Ｖ以下になった場合に、充電又は充放電不能とする。通常このような異常が発生するのは、マイコンがシャットダウンした後であるので、これを検出するためには、充電時に、充放電用制御ＦＥＴはオフにしておき、マイコンで起動できるだけの電流を抵抗及びダイオードを介して流しておく。そして、マイコンが各セルの電圧を計測して１Ｖ以上であれば充放電用制御ＦＥＴをオンに、１Ｖ未満であれば充放電用制御ＦＥＴをオフにしたままとする。
【００２３】
１度寿命又は危険を検出しマイコンが充放電用制御ＦＥＴをオフにした場合、電池電圧が低下しマイコンがシャットダウンした後マイコンがリセットされてしまうため、再び充電されると充電可能になってしまう。そこで、このようにして再充電が行われるのを防ぐため、不揮発性メモリに寿命又は危険を検出したことを記憶する。
【００２４】
図３は電池パックの解体や損傷等を検出するラベルの実施の形態を示す図、図４はラベル異常検知により電池を強制放電させる実施の形態を示す図、図５は衝撃検出時の処理の例を説明するための図である。図中、２１はラベル、２２、２６は導電部、２３は接触導体部、２４は電池パック、２５は基板、２７は制御ＩＣ、２８は放電回路、２９は電池を示す。
【００２５】
図３において、ラベル２１は、裏面一面に導電線２２を張りめぐらせ、両端に接触導体部２３を有し、図３（Ｂ）、（Ｃ）に示すように電池パック２４のケース表面に貼付してケース内部の基板２５と接続する導電部２６に接触導体部２３で接触接続するものである。電池パック２４の解体を検出する目的の場合には、図３（Ｂ）に示すように解体で取り除かれやすい部位にラベル２１を貼付して用い、ラベル２１における導電部２２の切断、接触導体部２３の剥離により解体を検知する。また、切断や針刺し、損傷等を検出する目的の場合には、図３（Ｃ）に示すように電池パック２４のケースを覆うように貼付して用い、ラベル２１における導電部２２の切断により電池パック２４の切断や針刺し、損傷等、さらには電池パック２４の解体を検知する。なお、ラベルは、裏面に導電線に代えて導電性薄膜を張りめぐらせてもラベルが破られ解体されたのを検出することができ、電池パックのケースたけでなく、内部にセルに貼付してもよい。
【００２６】
次に、ラベル異常検知により電池を強制放電させる実施の形態を説明する。図３（Ｂ）、（Ｃ）に示すように電池パック２４のケース表面に貼付されたラベル２１は、図４に示すように電池パックの制御バイアスＶｃｃのアース回路に直列に挿入接続され、マイコン等の制御ＩＣ２７でラベル２１のアース端と反対側、つまり制御バイアスＶｃｃ側の電位が監視される。制御ＩＣ２７では、電池パック２４が解体され、或いはケースに切断や針刺し、損傷等を受け、ラベル２１の導電部２２が切断され、接触導体部２３が剥離されると、アース回路がオフになるため、制御バイアスＶｃｃが浮いた状態になり、監視レベルがアース電位からＶｃｃに立ち上がるので、これを検出して放電回路２８をオンにし電池２９を強制放電させると共に充電又は充放電不能とする。
【００２７】
また、図５に示すように電池パックに所定以上の衝撃が加わった場合には（ステップＳ１１）、１度充放電用制御ＦＥＴをオフにし（ステップＳ１２）、充放電不能とした後、各セルの電圧値と各部の温度と充放電電流値とを異常前のデータと比較し（ステップＳ１３）、異常がないかどうかを判定する（ステップＳ１４）。充放電電流の異常は、充放電用制御ＦＥＴをオンにしたにもかかわらず流れていないかによって判定してもよい。その後、所定の期間は、各測定のサンプリング周期を速くして（ステップＳ１５）、各セルの電圧値と各部の温度と電流値とを測定し（ステップＳ１６）、測定値の変動がないかどうかを確認した後（ステップＳ１７）、正常であれば充放電可能とし電池パックとしての機能を復活させる（ステップＳ１８）。また，この時の充放電不能とした期間は、外部ホスト機器に警報を送信するか残量表示用のＬＥＤを点滅させるなどにより警報を出力する。電池電圧の変動が激しい場合にも、電圧、電流、温度検出の各サンプリング周期を速くして、電池電圧、電流、温度の変動を監視する。
【００２８】
図６は充放電回路を切断する本発明に係る電池パックの他の実施の形態を示す図、図７は温度ヒューズにより液体と異常温度検出を行う構成例を示す図であり、３１は電池、３２は電池電圧監視ＩＣ、３３は充放電用制御ＦＥＴ、３４は制御マイコン、３５は電流検出抵抗、３６は増幅器、３７はＥＥＰＲＯＭ、３８は液体検出部及び温度ヒューズ、４１は液体検出部、４２、４３は温度ヒューズ、４４は発熱抵抗体、４５はマイコン、Ｑ１、Ｑ２は制御ＦＥＴを示す。
【００２９】
図６において、電池３１は、３直にセルが接続された二次電池であり、電流検出抵抗３５は、その充放電電流Ｉを検出し、増幅器３６は、電流検出抵抗３５により検出された微小電圧を増幅するものである。制御マイコン３４は、電池パック内の制御を行うものであり、そのための演算処理を行いまた外部ホスト装置に対し通信等を行うものである。ＥＥＰＲＯＭ３７は、プログラムや制御データ等を格納する記憶手段である。電池電圧監視ＩＣ３２は、電池電圧を検出し充放電制御を行う保護ＩＣであり、充放電用制御ＦＥＴ３３は、電池電圧監視ＩＣ３２又は制御マイコン３４からの信号により充放電をオン、オフ制御するＦＥＴである。
【００３０】
液体検出部及び温度ヒューズ３８は、コネクタ部のような液体の入る個所の近くに液体検出部を配置し、ヒューズ溶断部を液体検出部から少なくとも１０ｍｍ以上離して熱的に分離し配置したものであり、液体を検出すると、ヒューズ溶断部を溶断すると共に各セルを強制放電させる。また、ヒューズ溶断部は、液体が入ってきても液体と接触しないようにシリコン等のシール材にてシールしている。これは、液体検出部とヒューズ溶断部とが近くにありヒューズ溶断部の発熱によって液体検出部の液体が蒸発してしまうとヒューズが溶断せず、これを何度も繰り返すとヒューズが溶断しなくなってしまうの防ぐためである。
【００３１】
電池３１と電池電圧監視ＩＣ３２との間を接続する電圧検出リード線は、所定値以上、例えば１００Ω以上の抵抗値を有するリード線を使用する。これは、通常のリード線を使用すると、断線した後ショートし発煙、発火の可能性があるためである。電圧検出リード線には、例えば数μＡ程度と、特に大きな電流を流す必要がないので、例えば１ｋΩの抵抗値のものであっても問題はない。
【００３２】
図７において、温度ヒューズ４２は、電流経路に直列に挿入接続されたものであり、温度ヒューズ４３は、基板上の熱を発生する各個所に配置され直列接続されたものである。発熱抵抗体４４は、ＦＥＴＱ１又はＦＥＴＱ２がオンになると電流が流れて発熱し、温度ヒューズ４２を溶断させるものである。液体検出部４１は、液体を検出すると抵抗値が低下するものであり、このときＦＥＴＱ１のゲート電圧が上がるので、ＦＥＴＱ１をオンにして発熱抵抗体４４を発熱させ、電流経路にある温度ヒューズ４２を溶断させる。また、マイコン４５は、直列接続された温度ヒューズ４３のいずれかの溶断を検出してＦＥＴＱ２をオンにして発熱抵抗体４４を発熱させ、電流経路にある温度ヒューズ４２を溶断させる。これらにより充電又は充放電不能とする。
【００３３】
通常の温度ヒューズの場合は、セル温度が所定の温度以上になった場合に充放電電流経路になる温度ヒューズが切れて充放電不能となるが、例えばセルの数が多い場合には、多数の温度ヒューズを電流経路に挿入しなければならず、電圧ドロップも大きくなってしまう。そこで、１つの温度ヒューズ４２のみを充放電電流経路に配置し、その他の温度ヒューズ４３は、溶断したかどうかをマイコン４５が検出するように構成している。充電又は充放電不能とする構成としては、上記のように恒久的に充放電用制御ＦＥＴ３３をオフにするか、又は充放電の電流経路に挿入した温度ヒューズ４２を溶断する手段を用いることができる。
【００３４】
さらに、上記の各手段、機能により寿命に達し或いは発火や発煙の可能性の高い機能状態の喪失を検出した場合には、シリコン等の難燃性物質を電池パック内に充填するように構成してもよい。図８はシリコン等の難燃性物質を充填するようにした本発明に係る電池パックの他の実施の形態を示す図であり、５１は電池パック、５２は制御部、５３は難燃性物質封入ボンベ、５４はバルブ、５５は加圧部を示す。難燃性物質封入ボンベ５３は、例えばシリコンその他の液状又は粉状の難燃性物質を圧縮して封入したものであり、加圧部５５がその圧縮のための例えばバネである。難燃性物質封入ボンベ５３の難燃性物質は、バルブ５４を介して電池パック５１のケースに充填されるようになっていて、上記の各手段、機能により寿命に達し或いは発火や発煙の可能性の高い機能状態の喪失を検出した制御部５２の制御によりバルブ５４が開かれる。このとき、電池の各セル又は基板を包むようにパックのケースに難燃性物質が充填され、断熱性を有し高温になった場合でも外部に影響を与えないようにし、また、難燃性物質として、消炎剤を含有させることにより、基板、ケース等が発火、発煙した場合でも消炎することができる。
【００３５】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば寿命に達し、機能が著しく低下し、機能が喪失した電池パックの判定に対して、充電又は充放電不能、充電又は充放電禁止、充電又は放電停止の制御、強制放電の制御、警報を発する制御のいずれを採用し、また、組み合わせとするか、その変形が多様に存在することはいうまでもない。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、機能状態の喪失を判定して充放電の制御、強制放電の制御を行う電池パックであって、電池を充放電する充放電制御手段と、各セルを強制的に放電する強制放電制御手段と、電池パックの機能状態を検出する機能検出手段と、該機能検出手段により検出された機能状態の喪失を判定する判定手段と、該判定手段による機能状態の喪失の判定に応じて前記充放電制御手段に対し充電、放電、又は充放電不能とする制御を行い、強制放電制御手段に対し電池パックの各セルを強制放電とする制御を行う制御手段とを備えたので、寿命に達し、機能が著しく低下し、機能が喪失した電池パックを機能状態の喪失として判定し、その判定に応じて充放電の制御、強制放電の制御を行うことができ、適切な処理を行い使用を制限することができる。
【００３７】
そして、機能検出手段として、製造日からの経過時間を計測する計時手段を有し、判定手段は、経過時間が所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定し、機能検出手段として、充放電のサイクル数を計数する計数手段、電池パックの平均温度を検出する温度検出手段、又は電池パックの充電率を計測する計測手段及び計時手段を有し、経過時間は、サイクル数、平均温度、又は充電率により補正し、機能検出手段として、平均温度を検出する温度検出手段と該平均温度が１０℃上昇する毎に経過する時間を２倍する２倍則に従い製造日からの経過時間を計測する計時手段とを有し、判定手段は、経過時間が所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定し、機能検出手段として、充放電のサイクル数を計数する計数手段を有し、判定手段は、サイクル数が所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定し、機能検出手段として、満充電容量を検出する容量検出手段を有し、判定手段は、満充電容量が所定値以下か否かで機能状態の喪失を判定し、機能検出手段として、放電又は充電の容量を累積する手段を有し、判定手段は、累積した容量値が所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定するので、寿命による機能状態の喪失の判定を高精度で行うことができる。
【００３８】
また、機能検出手段として、温度と電流を計測する手段を有し、判定手段は、検出される所定の温度と電流値による充放電効率が所定値以下か否かで機能状態の喪失を判定し、機能検出手段として、温度と電流を計測する手段を有し、判定手段は、検出される所定の温度における電池の自己放電電流が所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定し、機能検出手段として、電流を検出する手段を有し、判定手段は、充放電電流の値により機能状態の喪失を判定し、機能検出手段として、セル電圧を検出する手段を有し、判定手段は、セル電圧の値により機能状態の喪失を判定し、機能検出手段として、電池電圧と電流を検出する検出手段を有し、判定手段は、電池電圧と電流の値により機能状態の喪失を判定し、機能検出手段として、温度を検出する手段を有し、判定手段は、電池パックの温度又はセルの温度が所定値以上か、所定値以上でかつ所定時間以上か否かで機能状態の喪失を判定し、機能検出手段として、少なくとも３ヶ所以上で温度を検出する手段を有し、判定手段は、１ヶ所の温度と他の温度の平均値との差が所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定し、機能検出手段として、所定の温度の内部インピーダンスを計測手段を有し、判定手段は、内部インピーダンスが所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定するので、充放電動作中においても、機能状態の喪失の判定を的確に行うことができる。
【００３９】
また、機能検出手段として、裏面に導電線又は導電性薄膜を張りめぐらして電池パック又はセルに貼付するラベルを有し、判定手段は、導電線が断線したか否かで機能状態の喪失を判定し、機能検出手段として、圧力センサ又は衝撃センサを有し、判定手段は、電池パックに加わった圧力又は衝撃について、所定値以上又は所定値以上でかつ所定回数以上若しくは所定時間以上か否かで機能状態の喪失を判定し、機能検出手段として、電池パックの歪みを検出する歪みセンサを有し、判定手段は、歪みが所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定し、機能検出手段として、電解液のリークを検出するガスセンサを有し、判定手段は、ガスの検出値が所定値以上か否かで機能状態の喪失を判定し、機能検出手段として、基板上の熱の発生する個所に配置した１乃至複数の温度ヒューズを有し、判定手段は、温度ヒューズの溶断により機能状態の喪失を判定するので、外的な障害等に対しても機能状態の喪失の判定を的確に行うことができる。
【００４０】
さらに、制御手段は、判定手段が機能状態の喪失を判定したことを条件に充放電制御手段により充電又は充放電不能とする制御を行い、かつ強制放電制御手段により電池パックの各セルを強制放電する制御を行うこと、充放電制御手段は、充放電をオン／オフ制御する半導体素子又は充放電の電流経路に挿入され溶断する温度ヒューズにより、充電又は充放電不能とする制御を行うこと、制御手段は、判定手段が判定した機能状態の喪失に応じて充放電制御手段に対し充電又は充放電不能、充電又は充放電禁止、充電又は放電停止のいずれかの制御を行うと共に、強制放電制御手段に対し強制放電の制御、必要に応じて警報を発する制御を行い、さらには判定手段が判定した機能状態の喪失に応じて電池パック内に難燃性物質を充填する制御を行うので、機能状態の喪失に対し適切な処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る電池パックの実施の形態を示す図である。
【図２】  寿命判定により充放電制御を行う本発明に係る電池パックの実施の形態を示す図である。
【図３】  電池パックの解体や損傷等を検出するラベルの実施の形態を示す図である。
【図４】  ラベル異常検知により電池を強制放電させる実施の形態を示す図である。
【図５】  衝撃検出時の処理の例を説明するための図である。
【図６】  充放電回路を切断する本発明に係る電池パックの他の実施の形態を示す図である。
【図７】  温度ヒューズにより液体と異常温度検出を行う構成例を示す図である。
【図８】  シリコン等の難燃性物質を充填するようにした本発明に係る電池パックの他の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
１…計測部、２…検知部、３…通信部、４…記憶部、５…演算・判定処理部、６…制御部、７…充放電制御部、８…強制放電制御部、9 …機能喪失処理部
【図１】
0003638102.tif 000003
【図２】
0003638102.tif 000004
【図３】
0003638102.tif 000005
【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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