(57)【要約】【課題】充電及び放電のサイクル回数の増加に伴って容量維持率が低下することを抑制できる蓄電モジュールを提供すること。【解決手段】電極組立体をケースに収容した複数のリチウムイオン二次電池１１が並設された二次電池群１２と、二次電池群１２に対して並設方向に拘束力を加える拘束装置と、拘束装置による二次電池群１２の拘束力を変更する拘束力変更機構と、を備えた蓄電モジュール１０であって、制御部４５は、二次電池群１２における充電及び放電のサイクル回数の変化量に対する容量維持率ＳＯＨの変化量の割合が予め定めた閾値以上であるか否かを判定し、該判定結果が肯定となることを条件として、拘束力変更機構４０を制御して拘束力を増加させる。【選択図】図５
2014053153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属箔の表面に活物質層を設けた電極が層状に重なる電極組立体をケースに収容した複数の蓄電装置が並設された蓄電装置群と、前記蓄電装置群に対して並設方向に拘束力を加える拘束装置と、前記拘束装置による拘束力を変更する拘束力変更機構と、を備えた蓄電モジュールであって、
前記蓄電装置の容量維持率を検出する容量維持率検出手段と、
前記蓄電装置における充電及び放電のサイクル回数の変化量に対する前記容量維持率の変化量の割合、あるいは前記蓄電装置における累積充電量と前記蓄電装置における累積放電量のいずれか一つに対する前記容量維持率の変化量が予め定めた閾値以上であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が肯定判定することを条件として、前記拘束力変更機構を制御して前記拘束力を増加させる拘束力制御手段と、を備えたことを特徴とする蓄電モジュール。
【請求項２】
前記拘束力制御手段は、前記拘束力を前記判定手段が肯定判定する前における拘束力の１．２倍以上１．７倍以下に増加させる請求項１に記載の蓄電モジュール。
【請求項３】
前記拘束力制御手段は、前記判定手段が肯定判定しない場合には前記拘束力を予め定めた拘束力に維持させる請求項１または２に記載の蓄電モジュール。
【請求項４】
前記蓄電装置は二次電池である請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の蓄電装置を並設した蓄電装置群を備えた蓄電モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両などに搭載される蓄電モジュールでは、複数の蓄電装置を並設（積層）して蓄電装置群を構成することにより、電気容量や出力電圧を確保しつつ、省スペース化を図ることが行われている。このような蓄電モジュールでは、各蓄電装置が該蓄電装置の並設方向と直交する方向へ移動しないように、並設方向における蓄電装置群の両端に配置した押圧部材で蓄電装置群を挟持し、拘束することが行われている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ここで、各蓄電装置は、活物質層を金属箔の表面に設けた電極が層状に重なる電極組立体をケースに収容して形成されている。このため、蓄電モジュールでは、電極組立体が充放電に伴って膨張することで、押圧部材間において各蓄電装置に付与される拘束力が高くなる虞がある。
【０００４】
これに対して、特許文献１の蓄電モジュールでは、蓄電装置群を流れる電流値Ｉを定期的に検出するとともに、検出された電流値Ｉをもとにピエゾ素子の寸法を変化させて押圧部材間の離間距離を調節し、各蓄電装置のケースに収容された電極組立体の膨張に伴う拘束力の増加を抑制している。このため、特許文献１では、活物質層に含侵される電解質が過剰な拘束力によって押し出されて枯渇し、蓄電装置群としての容量維持率が低下することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１６０９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、電解質の枯渇に伴う比較的緩やかな容量維持率の低下に対する効果はあるものの、電極の金属箔から活物質層が剥離することに起因した急激な容量維持率の低下に対する効果は限定的である。このため、充電及び放電のサイクル回数の増加に伴って容量維持率が低下することをさらに抑制することが期待されている。
【０００７】
この発明は、上記従来技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、充電及び放電のサイクル回数の増加に伴って容量維持率が低下することを抑制できる蓄電モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、金属箔の表面に活物質層を設けた電極が層状に重なる電極組立体をケースに収容した複数の蓄電装置が並設された蓄電装置群と、前記蓄電装置群に対して並設方向に拘束力を加える拘束装置と、前記拘束装置による拘束力を変更する拘束力変更機構と、を備えた蓄電モジュールであって、前記蓄電装置の容量維持率を検出する容量維持率検出手段と、前記蓄電装置における充電及び放電のサイクル回数の変化量に対する前記容量維持率の変化量の割合、あるいは前記蓄電装置における累積充電量と前記蓄電装置における累積放電量のいずれか一つに対する前記容量維持率の変化量が予め定めた閾値以上であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が肯定判定することを条件として、前記拘束力変更機構を制御して前記拘束力を増加させる拘束力制御手段と、を備えたことを要旨とする。
【０００９】
これによれば、蓄電装置における充電及び放電のサイクル回数の変化量に対する容量維持率の変化量の割合、あるいは蓄電装置における累積充電量と蓄電装置における累積放電量のいずれか一つに対する容量維持率の変化量が予め定めた閾値以上である場合には、蓄電装置群の拘束力が増加される。このため、各蓄電装置に付与される拘束力によって、金属箔と活物質層とを密着させ、電極の金属箔から活物質層が剥離することに起因した急激な容量維持率の低下を抑制できる。したがって、充電及び放電のサイクル回数の増加に伴って容量維持率が低下することを抑制できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の蓄電モジュールであって、前記拘束力制御手段は、前記拘束力を前記判定手段が肯定判定する前における拘束力の１．２倍以上１．７倍以下に増加させる。
【００１１】
これによれば、拘束力を判定手段が肯定判定する前における拘束力の１．２倍以上に増加させることから、金属箔と活物質層とを密着させることができるとともに、１．７倍以下とすることで、過剰な拘束力により、活物質層において電解質が枯渇することを抑制できる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の蓄電モジュールであって、前記拘束力制御手段は、前記判定手段が肯定判定しない場合には前記拘束力を予め定めた拘束力に維持させる。
【００１３】
これによれば、判定手段が肯定判定しない場合には、判定手段が肯定判定する場合の拘束力よりも予め低く定めた拘束力に維持させることから、充電及び放電に伴って拘束力が過剰に高くなることを抑制し、これにより電解質の枯渇に伴う比較的緩やかな容量維持率の低下を抑制できる。したがって、蓄電装置の容量維持率の低下をさらに抑制できる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電モジュールであって、前記蓄電装置は二次電池である。これによれば、二次電池群を備えた蓄電モジュールとして、充電及び放電のサイクル回数の増加に伴って容量維持率が低下することを抑制できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、充電及び放電のサイクル回数の増加に伴って容量維持率が低下することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】蓄電モジュールを模式的に示す平面図。
【図２】蓄電モジュールを模式的に示す正面図。
【図３】蓄電モジュールを模式的に示す左側面図。
【図４】蓄電モジュールを模式的に示す右側面図。
【図５】蓄電モジュールの電気的構成を示すブロック図。
【図６】拘束力変更処理を示すフローチャート。
【図７】容量維持率と、サイクル回数の平方根との関係を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図７にしたがって説明する。
図１及び図２に示すように、車両に搭載される蓄電モジュール１０は、蓄電装置としての複数のリチウムイオン二次電池（以下単に「二次電池」と示す）１１が並設された蓄電装置群としての二次電池群１２を有する。
【００１８】
各二次電池１１は、電極組立体１３と、該電極組立体１３を収容する金属製（例えばアルミニウム製）のケース１４とを有する。各二次電池１１は、ケース１４が扁平な略矩形箱状である角型二次電池である。
【００１９】
電極組立体１３は、リチウムイオンを脱挿入可能な活物質を含む活物質層を金属箔の表面に設けた矩形シート状の正極及び負極を、間にセパレータを介在させた状態で交互に積層した積層型の電極組立体である。以下の説明で単に「積層方向」という場合には、電極組立体１３における電極の積層方向（重なり方向）を意味する。
【００２０】
また、ケース１４において、電極組立体１３の積層方向と直交する方向に位置する４つの壁のうち１つの壁には、電極組立体１３と電気的に接続され、電力を外部に取り出すための正極端子１５及び負極端子１６が突設されている。以下、正極端子１５及び負極端子１６が設けられた壁の外面を端子形成面１１ａという。
【００２１】
そして、二次電池群１２において各二次電池１１は、正極端子１５及び負極端子１６が設けられた壁を同一方向側に配置した状態で、電極組立体１３における積層方向に沿って並設されている。即ち、二次電池群１２における二次電池１１の並設方向Ｄ１は、積層方向に一致する。また、各二次電池１１は、隣り合う二次電池１１の正極端子１５及び負極端子１６を金属板（ブスバー）１８で電気的に接続することにより、直列に接続されている。
【００２２】
また、二次電池群１２は、並設方向Ｄ１に沿って延びる矩形平板状の支持台２１上に、端子形成面１１ａの反対面を接触させた状態で載置されている。並設方向Ｄ１、及び支持台２１の面に垂直な方向と直交する方向（以下、幅方向Ｄ２と示す）における支持台２１の両縁部には、並設方向Ｄ１に沿って延びるリブ２１ａがそれぞれ設けられている。支持台２１は、各リブ２１ａの間に二次電池群１２が配設されることで、二次電池群１２が幅方向Ｄ２へ移動することを規制している。
【００２３】
また、並設方向Ｄ１における支持台２１の両端部には、それぞれ扁平な矩形板状である金属製の第１保持部材２３、及び第２保持部材２４が、支持台２１に対して垂直に立設された状態を維持したまま、並設方向Ｄ１に沿って移動可能に支持されている。なお、各保持部材２３，２４は、支持台２１の面に垂直な方向へ移動不能となるように支持台２１に組み付けられている。
【００２４】
第１保持部材２３は、並設方向Ｄ１における二次電池群１２の一端（基端）側に配置される一方で、第２保持部材２４は、他端（先端）側に配置される。また、各保持部材２３，２４は、支持台２１の面に垂直な方向に沿った長さが各二次電池１１より小さい。このため、支持台２１とは反対側の第１保持部材２３の端面２３ａと、第２保持部材２４の端面２４ａとは、二次電池群１２を支持台２１に載置した状態において、二次電池１１の端子形成面１１ａより支持台２１側に位置する。
【００２５】
また、第１保持部材２３の端面２３ａには、金属線としてのピアノ線２５の基端を第１保持部材２３に固定する複数（本実施形態では３つ）の固定部２６が設けられている。なお、ピアノ線２５は、引張強度が例えば２０００Ｎ／ｍｍ２以上３０００Ｎ／ｍｍ２以下であり、好ましくは２０００Ｎ／ｍｍ２以上２３１０Ｎ／ｍｍ２以下であり、一般的な鋼板と比較して引張強度に優れている。また、各ピアノ線２５は、その線径が例えば０．２６ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であり、好ましくは０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下である。
【００２６】
各固定部２６は、並設方向Ｄ１に沿って延びる矩形平板状の基部２６ａと、この基部２６ａにおける第２保持部材２４側の縁部から立設された壁状の係止部２６ｂとを有する。係止部２６ｂの先端部は、さらに第２保持部材２４とは反対側に向かって屈曲している。
【００２７】
図１及び図３に示すように、各固定部２６において幅方向Ｄ２における係止部２６ｂの中央には、先端部から基部２６ａへ向かって切欠いた溝部２６ｃが設けられている。この溝部２６ｃの幅は、ピアノ線２５の線径より僅かに大きく、且つピアノ線２５の基端に締結された球状である金属製の球部材２５ａより小さい。
【００２８】
そして、各固定部２６の係止部２６ｂには、係止部２６ｂにおいて第２保持部材２４とは反対側に球部材２５ａをそれぞれ配置した状態で、ピアノ線２５が溝部２６ｃに挿入され、係止されている。なお、各ピアノ線２５は、その張力（テンション）により球部材２５ａが係止部２６ｂに当接され、固定部２６から容易に離脱しないように固定される。このため、本実施形態において、ピアノ線２５の球部材２５ａは、各二次電池１１の端子形成面１１ａより支持台２１側に位置する。
【００２９】
また、各固定部２６には、ピアノ線２５の張力を検出する張力測定装置３０が設けられている。張力測定装置３０は、図示しない圧電素子（ピエゾ素子）を内蔵しており、この圧電素子に電圧を印加することにより、ピアノ線２５に振動を付与可能に構成されている。また、張力測定装置３０は、図示しないマイクを内蔵しており、このマイクによりピアノ線２５に発生している振動（音波）に応じた検出信号を出力可能に構成されている。
【００３０】
また、第１保持部材２３の端面２３ａには、ピアノ線２５を各二次電池１１の端子形成面１１ａに接する位置に支持する複数（本実施形態では３つ）の支持部材３１が設けられている。各支持部材３１は、各固定部２６の第２保持部材２４側において、各固定部２６とそれぞれ対をなす。図２に示すように、各支持部材３１は、第１保持部材２３において第２保持部材２４側の縁部から立設された壁状であり、その先端面が各二次電池１１の端子形成面１１ａと同一平面上に位置する。
【００３１】
また、図１に示すように、各支持部材３１の先端面には、並設方向Ｄ１に沿って延びる一対の規制壁３１ａが設けられている。規制壁３１ａは、ピアノ線２５の線径より僅かに離間させて配置されているとともに、この各規制壁３１ａの間には、ピアノ線２５がそれぞれ配置されている。このため、各規制壁３１ａは、ピアノ線２５が幅方向Ｄ２へ移動することを規制している。
【００３２】
また、図１、図２、及び図４に示すように、各ピアノ線２５の先端は、第２保持部材２４において、各固定部２６とそれぞれ対をなすように設けられた複数（本実施形態では３つ）の巻取り部３３にそれぞれ固定されている。各巻取り部３３は、幅方向Ｄ２に沿って延びる略円柱状である金属製であり、第２保持部材２４の端面２４ａに開口する収納部３５内において、その軸線まわりで回転可能に支持されている。
【００３３】
幅方向Ｄ２における各巻取り部３３の中央には、巻取り部３３の軸線方向と直交する方向に貫通し、ピアノ線２５の先端が挿通される挿通孔３３ａがそれぞれ設けられている。そして、各ピアノ線２５は、その先端を挿通孔３３ａに挿通させた状態で巻取り部３３によってそれぞれ巻き取られることにより、各巻取り部３３に固定されている。したがって、本実施形態において、ピアノ線２５の先端は、各二次電池１１の端子形成面１１ａより支持台２１側に位置する。
【００３４】
また、第２保持部材２４の端面２４ａには、ピアノ線２５を各二次電池１１の端子形成面１１ａに接する位置に支持する複数（本実施形態では３つ）の支持部材３１が設けられている。この各支持部材３１は、各巻取り部３３の第１保持部材２３側において、各巻取り部３３とそれぞれ対をなす。なお第２保持部材２４に設けられた各支持部材３１は、第１保持部材２３に設けられた各支持部材３１と同一構成であることから、その説明を省略する。
【００３５】
したがって、本実施形態において各ピアノ線２５は、第１保持部材２３に設けた支持部材３１と、第２保持部材２４に設けた支持部材３１との間で掛け渡されることにより、各二次電池１１の端子形成面１１ａに僅かに触れた状態とされる。なお、各ピアノ線２５は、各二次電池１１の端子形成面１１ａに対してごく僅かに接するに過ぎず、比較的自由に振動できる。
【００３６】
このように、本実施形態の蓄電モジュール１０において、各ピアノ線２５は、各保持部材２３，２４同士を連結するとともに、張力によって各保持部材２３，２４に二次電池群１２を挟持させ、並設方向Ｄ１に拘束力を加える。換言すれば、各ピアノ線２５は、並設方向Ｄ１における二次電池群１２の両端側を掛け渡すように配置される。また、本実施形態の各ピアノ線２５は、二次電池群１２において並設方向Ｄ１に沿って延びる面のうち各二次電池１１の正極端子１５及び負極端子１６が突出する端子形成面１１ａに配置される。
【００３７】
また、各巻取り部３３の回転軸には、第２保持部材２４内に配設されたウォームホイール３７が、各巻取り部３３の軸線まわりで一体となって回転可能にそれぞれ連結されている。また、各ウォームホイール３７には、第２保持部材２４内において、並設方向Ｄ１に沿って延びる略円柱状であり、巻取り部３３の軸線に直交する軸線まわりで回転可能に支持されたウォームギア３８がそれぞれ噛合されている。各ウォームギア３８には、第２保持部材２４における第１保持部材２３とは反対面に固定されたステッピングモータなどのモータ３９の出力軸がそれぞれ接続されている。
【００３８】
本実施形態では、各モータ３９を駆動させ、ピアノ線２５を巻き取る方向へ巻取り部３３を回転させることにより、固定部２６と巻取り部３３との間で固定されたピアノ線２５の張力を高く調節し、二次電池群１２の拘束力を増加できる。一方、本実施形態では、逆方向へ巻取り部３３を回転させることにより、ピアノ線２５の張力を低く調節し、二次電池群１２の拘束力を減少できる。
【００３９】
このように、本実施形態では、巻取り部３３、ウォームホイール３７、ウォームギア３８、及びモータ３９により、二次電池群１２の拘束力を変更する拘束力変更機構４０が構成される。また、本実施形態では、支持台２１（各保持部材２３，２４）、各ピアノ線２５、各固定部２６、及び各拘束力変更機構４０により、二次電池群１２に対して並設方向Ｄ１に拘束力を加える拘束装置（可変固定装置）４１が構成される。
【００４０】
また、図５に示すように、蓄電モジュール１０は、二次電池群１２のうち正極端に接続された二次電池１１の正極端子１５と電気的に接続される正極外部端子１０ａと、負極端に接続された二次電池１１の負極端子１６と電気的に接続される負極外部端子１０ｂと、を有する。
【００４１】
なお、蓄電モジュール１０には、各外部端子１０ａ，１０ｂを介して車両装置４４が電気的に接続される。車両装置４４は、例えば電力を消費する負荷としての電動モータなどや、電力を二次電池群１２に供給する発電装置などである。また、本実施形態の蓄電モジュール１０は、車両などに搭載される場合、熱媒体を供給するための供給通路、及び熱媒体を排出するための排出通路を有する電池収容部に収容することができる。
【００４２】
次に、蓄電モジュール１０の電気的構成について説明する。
蓄電モジュール１０には、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ）や記憶装置（メモリ）を一体に備えた制御部（コントローラ）４５が設けられている。制御部４５は、例えば第１保持部材２３の内部など蓄電モジュール１０に設けられる。
【００４３】
制御部４５の記憶装置には、二次電池群１２の充電及び放電や、拘束力変更機構４０の動作を制御するための制御プログラムや、二次電池群１２の容量維持率ＳＯＨを検出（推定）するためのマップデータなどが記憶されているとともに、中央処理装置による処理結果（情報）が記憶される。また、制御部４５の中央処理装置は、記憶装置に記憶された制御プログラムにしたがって各種の処理を実行し、例えば二次電池群１２の放電及び充電や、拘束力変更機構４０の動作を制御する。
【００４４】
制御部４５には、各張力測定装置３０が接続されている。制御部４５は、各張力測定装置３０に内蔵された圧電素子に電圧を印加してピアノ線２５に振動を付与可能に構成されているとともに、各張力測定装置３０に内蔵されたマイクから出力される検出信号を入力可能に構成されている。また、制御部４５には、各拘束力変更機構４０のモータ３９が接続されており、各モータ３９を駆動して巻取り部３３を回転可能に構成されている。
【００４５】
また、制御部４５には、二次電池群１２の電圧値Ｖを検出する電圧センサ４７が接続されており、該電圧センサ４７が電圧値Ｖに応じて出力する検出信号を入力可能に構成されている。電圧センサ４７は、蓄電モジュール１０に設けられている。
【００４６】
また、制御部４５には、二次電池群１２の充電及び放電に伴って流れる電流値Ｉを検出する電流センサ４８が接続されており、該電流センサ４８が電流値Ｉに応じて出力する検出信号を入力可能に構成されている。電流センサ４８は、蓄電モジュール１０に設けられている。
【００４７】
また、制御部４５には、二次電池群１２の温度Ｔを検出する温度センサ４９が接続されており、該温度センサ４９が温度Ｔに応じて出力する検出信号を入力可能に構成されている。温度センサ４９は、例えば蓄電モジュール１０において二次電池群１２に近接させて設けられる。
【００４８】
次に、制御部４５が二次電池群１２の容量維持率ＳＯＨを算出（検出）する処理について説明する。なお、制御部４５は、二次電池群１２の充電及び放電のサイクル（以下「充放電サイクル」と示す）毎に容量維持率ＳＯＨを算出する。
【００４９】
制御部４５は、電圧センサ４７が検出する電圧値Ｖ、電流センサ４８が検出する電流値Ｉ、及び二次電池群１２の等価回路パラメータに基づいて、二次電池群１２の開放電圧ＯＣＶを算出する。なお、二次電池群１２の等価回路パラメータは、電圧値Ｖ、及び電流値Ｉから推定できる。そして、制御部４５は、予め実験等により開放電圧ＯＣＶと充電率ＳＯＣとを対応付けて構成したマップデータを参照し、開放電圧ＯＣＶから充電率ＳＯＣを算出する。
【００５０】
また、制御部４５は、充電率ＳＯＣと、二次電池群１２の内部抵抗（等価回路パラメータの内部抵抗）Ｒとから二次電池群１２の容量維持率ＳＯＨを算出する。具体的に、制御部４５は、予め実験等により充電率ＳＯＣと、二次電池群１２の内部抵抗Ｒと、容量維持率ＳＯＨとを対応付けて構成したマップデータを参照し、充電率ＳＯＣと、二次電池群１２の内部抵抗Ｒとから容量維持率ＳＯＨを算出する。
【００５１】
なお、充電率ＳＯＣ、内部抵抗Ｒ、及び容量維持率ＳＯＨとの関係は、二次電池群１２の温度Ｔに依存して異なるため、温度Ｔ毎に複数のマップデータを用意しておく。そして、制御部４５は、温度センサ４９で検出される温度Ｔに対応するマップデータを選択し、該選択したマップデータを参照して容量維持率ＳＯＨを算出する。
【００５２】
また、制御部４５は、二次電池群１２における充電及び放電のサイクル回数に対応付けて、各サイクル回数において算出した容量維持率ＳＯＨを記憶装置に記憶させる。したがって、制御部４５は、二次電池群１２の容量維持率ＳＯＨを検出する容量維持率検出手段となる。
【００５３】
次に、制御部４５が拘束装置４１による二次電池群１２の拘束力を変更する拘束力変更処理について説明する。なお、制御部４５は、拘束力変更処理を所定期間（例えば１０秒）毎に実行する。
【００５４】
図６に示すように、制御部４５は、現在の充放電サイクルにおける容量維持率ＳＯＨから、２００回前の充放電サイクルにおける容量維持率ＳＯＨを減算して算出される容量維持率ＳＯＨの変化量が５％以上であるか否かを判定する（ステップＳ１）。なお、現在の充放電サイクル、及び２００回前の充放電サイクルにおける容量維持率ＳＯＨは、記憶装置から取得する。
【００５５】
即ち、ステップＳ１において制御部４５は、二次電池群１２における充電及び放電のサイクル回数の変化量に対する容量維持率ＳＯＨの変化量の割合が予め定めた閾値以上であるか否かを判定しており、制御部４５は判定手段として機能する。
【００５６】
ステップＳ１の判定結果が否定の場合（変化量が５％以上ではない場合）、制御部４５は、二次電池群１２に対して並設方向Ｄ１に付与されている拘束力が予め定めた第１範囲（例えば１０００Ｎ以上１５００Ｎ以下）であるか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００５７】
具体的に、ステップＳ２において制御部４５は、各張力測定装置３０を制御して、ピアノ線２５に振動をそれぞれ付与するとともに、張力測定装置３０から入力される検出信号に基づき、各ピアノ線２５に発生している振動の周波数（基本振動数）を特定する。
【００５８】
次に制御部４５は、特定した各ピアノ線２５の周波数に加えて、予め記憶されたピアノ線２５の長さ（本実施形態では第１保持部材２３の支持部材３１と、第２保持部材２４の支持部材３１の離間距離）、及びピアノ線２５の線密度をもとにピアノ線２５に発生している張力を算出する。そして、制御部４５は、各ピアノ線２５に発生している張力をもとに、二次電池群１２に付与されている拘束力を算出するとともに、該算出された拘束力が上記第１範囲であるか否かを判定する。
【００５９】
ステップＳ２の判定結果が肯定の場合、制御部４５は、拘束力変更処理を終了する。即ち、制御部４５は、二次電池群１２の拘束力を変更することなく維持させる。その一方で、ステップＳ２の判定結果が否定の場合、制御部４５は、ステップＳ２で算出した拘束力に基づいて各拘束力変更機構４０のモータ３９を制御し、第１範囲となるように拘束力を変更する（ステップＳ３）。
【００６０】
具体的に、ステップＳ３において制御部４５は、算出した二次電池群１２の拘束力が第１範囲の下限値未満である場合、各モータ３９を制御し、各ピアノ線２５を巻き取る方向へ巻取り部３３を回転させる。一方、制御部４５は、算出した二次電池群１２の拘束力が第１範囲の上限値を超える場合、各モータ３９を制御し、各ピアノ線２５を送り出す方向へ巻取り部３３を回転させる。その後、制御部４５は、拘束力変更処理を終了する。
【００６１】
また、ステップＳ１の判定結果が肯定の場合（変化量が５％以上である場合）、制御部４５は、二次電池群１２に付与されている拘束力が予め定めた第２範囲（例えば１３００Ｎ以上１９５０Ｎ以下）であるか否かを、ステップＳ２の処理と同様にして判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４の判定結果が肯定の場合、制御部４５は、拘束力変更処理を終了する。即ち、制御部４５は、二次電池群１２の拘束力を変更することなく維持させる。
【００６２】
その一方で、ステップＳ４の判定結果が否定の場合、制御部４５は、ステップＳ４で算出した拘束力に基づいて、ステップＳ３の処理と同様にして拘束力変更機構４０のモータ３９を制御し、第２範囲となるように拘束力を変更する（ステップＳ５）。その後、制御部４５は、拘束力変更処理を終了する。
【００６３】
本実施形態において、上記第２範囲（下限値及び上限値）は、第１範囲（下限値及び上限値）の１．２倍以上１．７倍以下であり、好ましくは１．３倍以上１．５倍以下である。二次電池群１２の拘束力を１．２倍以上とする場合には、各二次電池１１の電極組立体１３において、電極の金属箔と活物質層とを密着させ、活物質層の剥離に伴う容量維持率ＳＯＨの急激な低下を抑制できる。さらに、二次電池群１２の拘束力を１．３倍以上とする場合には、活物質層の剥離に伴う容量維持率ＳＯＨの急激な低下をより好適に抑制できる。
【００６４】
また、二次電池群１２の拘束力を１．７倍以下とする場合には、活物質層から電解質が押し出されて枯渇することを抑制し、却って容量維持率ＳＯＨが低下することを抑制できる。さらに、二次電池群１２の拘束力を１．５倍以下とする場合には、活物質層における電解質の枯渇に伴う容量維持率ＳＯＨの低下をより好適に抑制できる。本実施形態の制御部４５は、ステップＳ１の判定結果が肯定であることを条件として、拘束力変更機構４０を制御して拘束力を増加させる拘束力制御手段として機能する。
【００６５】
なお、制御部４５では、図示しない操作手段を操作することによって、上述したピアノ線２５の長さ、ピアノ線２５の線密度、及び拘束力の第１，第２範囲（上限値、及び下限値）を作業者が設定可能に構成されている。
【００６６】
次に、上記のように構成した蓄電モジュール１０の作用について説明する。
二次電池群１２における充電及び放電のサイクル回数の変化量に対する容量維持率ＳＯＨの変化量の割合が予め定めた閾値以上である場合には、二次電池群１２の拘束力が増加される。このため、各二次電池１１に付与される拘束力によって、金属箔と活物質層とを密着させ、電極の金属箔から活物質層が剥離することに起因した急激な容量維持率ＳＯＨの低下を抑制できる。
【００６７】
また、所定期間毎に拘束力変更処理が繰り返し実行されることで、サイクル回数の変化量に対する容量維持率ＳＯＨの変化量の割合が閾値未満である場合には、二次電池群１２の拘束力が第２範囲よりも低い第１範囲に維持される。このため、蓄電モジュール１０では、電解質の枯渇に伴う比較的緩やかな容量維持率ＳＯＨの低下を抑制できる。
【００６８】
以上のことは、本発明の蓄電モジュール１０と、拘束力変更処理におけるステップＳ１，Ｓ４，Ｓ５を行わない比較例の蓄電モジュールとについて、充放電サイクルを繰り返した場合の容量維持率ＳＯＨを測定することによって確認される。
【００６９】
図７は、容量維持率ＳＯＨと、充電、及び１Ｃの定電流による放電のサイクル回数（充放電サイクルの回数）の平方根との関係を示している。なお、図７では、本発明の蓄電モジュール１０の容量維持率ＳＯＨを実線で示し、比較例の蓄電モジュールの容量維持率ＳＯＨを一点鎖線で示す。
【００７０】
図７に示すように、比較例の蓄電モジュールでは、容量維持率ＳＯＨが８０％になる迄のサイクル回数の平方根が１８であったのに対して、本発明の蓄電モジュール１０では、２５以上であった。したがって、本発明の蓄電モジュール１０では、比較例の蓄電モジュールと比較して、サイクル回数の増加に伴って容量維持率ＳＯＨが低下することを抑制できることが確認された。
【００７１】
また、蓄電モジュール１０では、各ピアノ線２５の張力を調節することによって拘束力を変更し、二次電池群１２を簡便且つ好適に固定できる。また、ピアノ線２５は、引張強度に優れていることから、拘束力を高くしつつ、その線径を小さくできる。このため、蓄電モジュール１０を上述したような電池収容部に収容した場合に、帯状部材で二次電池群１２を拘束する構成と比較して、熱媒体の流通を妨げてしまうことを抑制できる。
【００７２】
したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）二次電池群１２における充電及び放電のサイクル回数の変化量に対する容量維持率ＳＯＨの変化量の割合が予め定めた閾値以上である場合には、二次電池群１２の拘束力が増加される。このため、各二次電池１１に付与される拘束力によって、金属箔と活物質層とを密着させ、電極の金属箔から活物質層が剥離することに起因した急激な容量維持率ＳＯＨの低下を抑制できる。したがって、サイクル回数の増加に伴って容量維持率ＳＯＨが低下することを抑制できる。
【００７３】
（２）二次電池群１２の拘束力を、拘束力変更処理におけるステップＳ１の判定結果が肯定となる前における拘束力の１．２倍以上に増加させることから、金属箔と活物質層とを密着させることができるとともに、１．７倍以下とすることで、過剰な拘束力により活物質層において電解質が枯渇することを抑制できる。
【００７４】
（３）二次電池群１２の拘束力は、拘束力変更処理におけるステップＳ１の判定結果が肯定とならない場合、肯定となる場合の拘束力（第２範囲）よりも予め低く定めた拘束力（第１範囲）に維持される。このため、電解質の枯渇に伴う比較的緩やかな容量維持率ＳＯＨの低下を抑制し、さらに二次電池群１２の容量維持率ＳＯＨの低下を抑制できる。
【００７５】
（４）二次電池群１２を備えた蓄電モジュール１０として、サイクル回数の増加に伴って容量維持率ＳＯＨが低下することを抑制できる。
（５）容量維持率ＳＯＨをもとに二次電池群１２の拘束力を変化させることから、例えば電流値Ｉや電圧値Ｖに基づき拘束力を変化させる構成と比較して、容量維持率ＳＯＨの低下に連動させて拘束力を変化させ、より確実に容量維持率ＳＯＨの低下を抑制できる。
【００７６】
（６）金属線の中でも特に引張強度に優れたピアノ線２５を用いている。したがって、ピアノ線２５の張力を高い張力に設定して各二次電池１１をより確実に固定できる。また、帯状部材を設ける構成と比較して熱交換媒体（熱媒体）の流れを妨げてしまうことを抑制できる。
【００７７】
（７）各二次電池１１の正極端子１５及び負極端子１６が突出する端子形成面１１ａにピアノ線２５が配置されることから、端子形成面１１ａとは異なる面にピアノ線２５が配置される構成と比較して、蓄電モジュール１０から突出する部位を削減し、蓄電モジュール１０を小型化できる。
【００７８】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○  拘束力変更処理において制御部４５は、ステップＳ１で肯定判定した以降には、ステップＳ４，Ｓ５の処理のみを行うようにしてもよい。これによれば、拘束力の増加に伴って容量維持率ＳＯＨが５％を超えて回復する場合に、ステップＳ２，Ｓ３の処理によって拘束力が抑制されることを防止できる。
【００７９】
○  拘束力の第２範囲（下限値及び上限値）は、第１範囲（下限値及び上限値）の１倍を超える拘束力であれば適宜変更してもよい。但し、容量維持率ＳＯＨの低下を抑制する観点からは、上記実施形態のように構成することが好ましい。
【００８０】
○  拘束力変更処理のステップＳ１において制御部４５は、１回のサイクル回数当りの容量維持率ＳＯＨの変化量をもとに判定してもよい。即ち、サイクル回数の変化量に対する容量維持率ＳＯＨの変化量の割合が予め定めた閾値以上であるか否かを判定すればよい。また、該閾値を変更してもよい。
【００８１】
○  拘束力変更処理のステップＳ１において制御部４５は、二次電池群１２を構成する二次電池１１のうち１つまたは複数である一部の二次電池１１について検出した容量維持率ＳＯＨの変化量をもとに判定を行ってもよい。
【００８２】
○  拘束力変更処理のステップＳ１において制御部４５は、二次電池群１２における累積充電量又は累積放電量に対応付けて算出した容量維持率ＳＯＨの変化量を記憶装置に予め記憶させておき、現時点より所定量少ない累積充電量又は累積放電量に対する容量維持率ＳＯＨの変化量をもとに判定してもよい。
【００８３】
○  拘束力変更処理のステップＳ２，Ｓ４では、所定の閾値と一致するか否かを判定してもよい。
○  固定部２６と拘束力変更機構４０の組数（ピアノ線２５の本数）を変更してもよい。また、ピアノ線２５は、各二次電池１１の端子形成面１１ａとは異なる面に設けられていてもよく、各二次電池１１の端子形成面１１ａに接していなくてもよい。
【００８４】
○  拘束力変更機構４０は、各ピアノ線２５を巻き取ることでピアノ線２５の張力を調節可能であればその構成を適宜変更してもよい。さらに、拘束力変更機構４０は、例えば支持台２１に対して固定された壁部と第２保持部材２４との間に配設した圧電素子に電圧を印加して該圧電素子を伸縮させ、これにより二次電池群１２の拘束力を変化させる構成であってもよい。即ち、二次電池群１２の拘束力を変更できれば、拘束力変更機構４０の構成を適宜変更できる。
【００８５】
○  張力測定装置３０は異なる種類の張力測定装置としてもよい。例えば、張力測定装置３０は、ピアノ線２５から付与される荷重（張力）を検出し、その荷重に応じた検出信号を出力する荷重測定器としてもよい。あるいは、張力測定装置３０は、マイクに替えて、振動付与後の前記圧電素子に生じる電圧の変化によるピアノ線２５に発生している振動に応じた検出信号を出力してもよい。
【００８６】
○  二次電池群１２は、各二次電池１１の間にスペーサを設けてもよい。
○  各固定部２６は、ピアノ線２５を固定できればその形状を適宜変更してもよい。
○  固定部２６及び拘束力変更機構４０に固定可能であれば、各ピアノ線２５は球部材２５ａを備えないものであってもよい。
【００８７】
○  第１保持部材２３に各拘束力変更機構４０を設け、第２保持部材２４に各固定部２６を設けてもよい。
○  並設して二次電池群１２を構成可能であれば、各二次電池１１（ケース１４）の形状を変更してもよい。
【００８８】
○  電極組立体１３は、帯状の正極及び負極を間に帯状のセパレータ２０を介在させた状態で捲回した捲回型の電極組立体としてもよい。
○  蓄電モジュール１０は、ニッケル水素二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電装置を並設した蓄電装置群を有する蓄電モジュールであってもよい。
【００８９】
○  車両以外に用いられる蓄電モジュール１０に具体化してもよい。
以下、上記実施形態から把握できる技術的思想について追記する。
（イ）前記拘束装置は、並設方向における前記蓄電装置群の両端にそれぞれ配置される保持部材と、前記保持部材同士を連結するとともに、張力によって前記保持部材に前記蓄電装置群を挟持させる金属線とを、有し、前記拘束力変更機構は、前記金属線の張力を調節することにより前記拘束力を変更する請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電モジュール。
【００９０】
（ロ）前記金属線はピアノ線である技術的思想イに記載の蓄電モジュール。
【符号の説明】
【００９１】
Ｄ１…並設方向、１０…蓄電モジュール、１１…リチウムイオン二次電池（二次電池、蓄電装置）、１２…二次電池群（蓄電装置群）、１３…電極組立体、１４…ケース、２３…第１保持部材（保持部材）、２４…第２保持部材（保持部材）、２５…ピアノ線（金属線）、４０…拘束力変更機構、４１…拘束装置、４５…制御部（容量維持率検出手段、判定手段、拘束力制御手段）。
【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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