(57)【要約】【課題】  リチウムイオン二次電池の内部抵抗を低下させ、電池容量を回復させることができる電池システム等を提供すること。【解決手段】  電池システム３００は、ＥＣＵ３１０等により実行され、リチウムイオン二次電池１００の充放電を制御する充放電制御手段を備える。この充放電制御手段は、リチウムイオン二次電池１００にパルス状大電流を流すパルス通電手段と、このパルス状大電流を流すこによって生じた、荷重Ｆｃの荷重上昇量ΔＦｃに基づいて、リチウムイオン二次電池１００の充放電を制御する荷重依存制御手段とを有する。更に、この荷重依存制御手段は、上昇判断手段と荷重依存電流制限手段とを含む。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板及び負極板をセパレータを介して扁平状に捲回しまたは積層してなる電極体を有する一又は複数のリチウムイオン二次電池と、
前記電極体の厚み方向に前記電極体を押圧する形態で、前記リチウムイオン二次電池を挟持する挟持部材と、
前記リチウムイオン二次電池と前記挟持部材との間、または、互いに隣り合う前記リチウムイオン二次電池同士の間に配置され、自身に掛かる荷重Ｆｃを検知する荷重センサと、
前記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する充放電制御手段と、を備える
電池システムであって、
前記リチウムイオン二次電池に、大きさ５Ｃ以上、維持時間５〜１０秒間のパルス状大電流を流すパルス通電手段を備え、
前記充放電制御手段は、
前記パルス状大電流を流すことによって生じた、前記荷重Ｆｃ上昇の荷重上昇量ΔＦｃに基づいて、前記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する荷重依存制御手段を有する
電池システム。
【請求項２】
請求項１に記載の電池システムであって、
前記荷重依存制御手段は、
前記荷重上昇量ΔＦｃが上昇量基準値Ｋｃを超えたか否かを判断する上昇判断手段と、
前記荷重上昇量ΔＦｃが前記上昇量基準値Ｋｃを超えた場合に、前記リチウムイオン二次電池に流し得る第１上限電流値Ｉｍａを、前記荷重上昇量ΔＦｃが前記上昇量基準値Ｋｃ以下の場合よりも制限して、前記リチウムイオン二次電池の充放電を行わせる荷重依存電流制限手段と、を含む
電池システム。
【請求項３】
請求項２に記載の電池システムであって、
前記リチウムイオン二次電池の電池温度Ｔｃを検知する温度センサと、
前記リチウムイオン二次電池の充電状態を検知する充電状態検知手段と、
前記上昇量基準値Ｋｃを、前記電池温度Ｔｃ及び前記充電状態に応じた値に設定する基準値設定手段と、を備える
電池システム。
【請求項４】
正極板及び負極板をセパレータを介して扁平状に捲回しまたは積層してなる電極体を有する一又は複数のリチウムイオン二次電池と、
前記電極体の厚み方向に前記電極体を押圧する形態で、前記リチウムイオン二次電池を挟持する挟持部材と、
前記リチウムイオン二次電池と前記挟持部材との間、または、互いに隣り合う前記リチウムイオン二次電池同士の間に配置され、自身に掛かる荷重Ｆｃを検知する荷重センサと、
前記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する充放電制御手段と、を備える
電池システムであって、
前記リチウムイオン二次電池に、大きさ５Ｃ以上、維持時間５〜１０秒間のパルス状大電流を流すパルス通電手段と、
前記パルス状大電流を流すことによって生じた、前記荷重Ｆｃ上昇の荷重上昇量ΔＦｃに基づいて、前記リチウムイオン二次電池の内部抵抗Ｒｃを推定する内部抵抗推定手段と、を備え、
前記充放電制御手段は、
前記内部抵抗Ｒｃに基づいて、前記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する抵抗依存制御手段と、を有する
電池システム。
【請求項５】
請求項４に記載の電池システムであって、
前記抵抗依存制御手段は、
前記内部抵抗Ｒｃが抵抗基準値Ｋｒを超えたか否かを判断する抵抗判断手段と、
前記内部抵抗Ｒｃが前記抵抗基準値Ｋｒを超えた場合に、前記リチウムイオン二次電池に流し得る第２上限電流値Ｉｍｂを、前記内部抵抗Ｒｃが前記抵抗基準値Ｋｒ以下の場合よりも制限して、前記リチウムイオン二次電池の充放電を行わせる抵抗依存電流制限手段と、を含む
電池システム。
【請求項６】
請求項５に記載の電池システムであって、
前記リチウムイオン二次電池の電池温度Ｔｃを検知する温度センサと、
前記リチウムイオン二次電池の充電状態を検知する充電状態検知手段と、を備え、
前記内部抵抗推定手段は、前記荷重上昇量ΔＦｃ、前記電池温度Ｔｃ及び前記充電状態に基づいて、前記内部抵抗Ｒｃを推定する
電池システム。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の電池システムを搭載し、前記リチウムイオン二次電池に蓄えた電気エネルギを、駆動源の駆動エネルギの全部または一部として使用する車両。
【請求項８】
正極板及び負極板をセパレータを介して扁平状に捲回しまたは積層してなる電極体を有する一又は複数のリチウムイオン二次電池と、
前記電極体の厚み方向に前記電極体を押圧する形態で、前記リチウムイオン二次電池を挟持する挟持部材と、
前記リチウムイオン二次電池と前記挟持部材との間、または、互いに隣り合う前記リチウムイオン二次電池同士の間に配置され、自身に掛かる荷重Ｆｃを検知する荷重センサと、を備える
電池装置の充放電制御方法であって、
通電前荷重Ｆｃ１を検知する通電前荷重検知ステップと、
前記通電前荷重検知ステップの後、前記リチウムイオン二次電池に、大きさ５Ｃ以上、維持時間５〜１０秒間のパルス状大電流を流すパルス通電ステップと、
前記パルス状大電流を流すことによって生じた、前記荷重Ｆｃのピーク荷重Ｆｃ２を検知するピーク荷重検知ステップと、
前記通電前荷重Ｆｃ１と前記ピーク荷重Ｆｃ２との差である荷重上昇量ΔＦｃに基づいて、前記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する荷重依存制御ステップと、を有する
電池装置の充放電制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載の電池装置の充放電制御方法であって、
前記荷重依存制御ステップは、
前記荷重上昇量ΔＦｃが上昇量基準値Ｋｃを超えたか否かを判断する上昇判断ステップと、
前記荷重上昇量ΔＦｃが前記上昇量基準値Ｋｃを超えた場合に、前記荷重上昇量ΔＦｃが前記上昇量基準値Ｋｃを超えた場合に、前記リチウムイオン二次電池に流し得る第１上限電流値Ｉｍａを、前記荷重上昇量ΔＦｃが前記上昇量基準値Ｋｃ以下の場合よりも制限して、前記リチウムイオン二次電池の充放電を行わせる荷重依存電流制限ステップと、を有する
電池装置の充放電制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の電池装置の充放電制御方法であって、
前記リチウムイオン二次電池の電池温度Ｔｃを検知する電池温度検知ステップと、
前記リチウムイオン二次電池の充電状態を検知する充電状態検知ステップと、
前記上昇量基準値Ｋｃを、前記電池温度Ｔｃ及び前記充電状態に応じた値に設定する基準値設定ステップと、を備える
電池装置の充放電制御方法。
【請求項１１】
正極板及び負極板をセパレータを介して扁平状に捲回しまたは積層してなる電極体を有する一又は複数のリチウムイオン二次電池と、
前記電極体の厚み方向に前記電極体を押圧する形態で、前記リチウムイオン二次電池を挟持する挟持部材と、
前記リチウムイオン二次電池と前記挟持部材との間、または、互いに隣り合う前記リチウムイオン二次電池同士の間に配置され、自身に掛かる荷重Ｆｃを検知する荷重センサと、を備える
電池装置の充放電制御方法であって、
通電前荷重Ｆｃ１を検知する通電前荷重検知ステップと、
前記通電前荷重検知ステップの後、前記リチウムイオン二次電池に、大きさ５Ｃ以上、維持時間５〜１０秒間のパルス状大電流を流すパルス通電ステップと、
前記パルス状大電流を流すことによって生じた、前記荷重Ｆｃのピーク荷重Ｆｃ２を検知するピーク荷重検知ステップと、
前記通電前荷重Ｆｃ１と前記ピーク荷重Ｆｃ２との差である荷重上昇量ΔＦｃに基づいて、前記リチウムイオン二次電池の内部抵抗Ｒｃを推定する内部抵抗推定ステップと、
前記内部抵抗Ｒｃに基づいて、前記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する抵抗依存制御ステップと、備える
電池装置の充放電制御方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電池装置の充放電制御方法であって、
前記抵抗依存制御ステップは、
前記内部抵抗Ｒｃが抵抗基準値Ｋｒを超えたか否かを判断する抵抗判断ステップと、
前記内部抵抗Ｒｃが前記抵抗基準値Ｋｒを超えた場合に、前記リチウムイオン二次電池に流し得る第２上限電流値Ｉｍｂを、前記内部抵抗Ｒｃが前記抵抗基準値Ｋｒ以下の場合よりも制限して、前記リチウムイオン二次電池の充放電を行わせる抵抗依存電流制限ステップと、を有する
電池装置の充放電制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電池装置の充放電制御方法であって、
前記リチウムイオン二次電池の電池温度Ｔｃを検知する電池温度検知ステップと、
前記リチウムイオン二次電池の充電状態を検知する充電状態検知ステップと、を備え、
前記内部抵抗推定ステップは、前記荷重上昇量ΔＦｃ、前記電池温度Ｔｃ及び前記充電状態に基づいて、前記内部抵抗Ｒｃを推定する
電池装置の充放電制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一又複数のリチウムイオン二次電池と、このリチウムイオン二次電池を挟持する挟持部材と、リチウムイオン二次電池の充放電を制御する充放電制御手段とを備える電池システム、及び、この電池システムを搭載する車両に関する。また、上記のリチウムイオン二次電池及び挟持部材を備える電池装置の充放電制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一又は複数のリチウムイオン二次電池と、このリチウムイオン二次電池を挟持する挟持部材と、リチウムイオン二次電池の充放電を制御する充放電制御手段とを備える電池システムが知られている。このうちリチウムイオン二次電池は、正極板及び負極板をセパレータを介して、扁平状に捲回しまたは積層した電極体を有する。そして、挟持部材は、この電極体の厚み方向にこの電極体を押圧する形態で、リチウムイオン二次電池を挟持している。
このような電池システムの中には、リチウムイオン二次電池と挟持部材との間またはリチウムイオン二次電池同士の間に、荷重センサを取り付け、リチウムイオン二次電池の体積変化に伴う拘束荷重の変化を検知するものが知られている。例えば下記の特許文献１，２に、このような荷重センサを備える電池システムが開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載の二次電池の状態推定システム(電池システム)は、複数の二次電池と、二次電池の筺体の外面に取り付けられた圧力測定部（荷重センサ）と、これら二次電池及び圧力測定部を拘束する拘束部材（挟持部材）とを備える。この状態推定システムでは、通常の使用よる充放電に伴って、二次電池の体積が変化し、二次電池を拘束する拘束荷重が変化することを利用して、二次電池の残存容量（ＳＯＣ）などを算出している。即ち、二次電池のＳＯＣが大きいほど、二次電池の体積が大きくなり、二次電池の拘束荷重が大きくなるので、圧力測定部で拘束荷重を検知することにより、二次電池のＳＯＣを推定できる。
【０００４】
特許文献２に記載の組電池システム（電池システム）は、積層された複数の単電池と、これらの両端に配置された一対の拘束板と、拘束板同士を連結する連結部材と、単電池の締結荷重を検知する検出手段（荷重センサ）とを備える。更に、この組電池システムは、上記の連結部材を伸縮させることにより、締結荷重を変化させる締結荷重可変手段を備える。そして、この組電池システムでは、検出手段により検出した締結荷重に基づいて、締結荷重可変手段により連結部材を伸縮させ、締結荷重が適切な値となるように調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１２７６１号公報
【特許文献２】特開２００８−２８８１６８号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、リチウムイオン二次電池においては、大電流による充電或いは放電を繰り返し行うと、内部抵抗が徐々に上昇し、見掛けの電池容量が小さくなってしまう。電池内で電解液に濃度分布（塩濃度勾配）が生じることにより、内部抵抗が大きくなるものと考えられる。しかし、このようにして内部抵抗が上昇したリチウムイオン二次電池は、ある程度の期間にわたり大電流の充電や放電の大きさを制限すれば、内部抵抗が徐々に小さくなり、電池容量が回復していく。電池内での電解液の濃度分布（塩濃度勾配）が小さくなって、内部抵抗が小さくなるものと考えられる。
【０００７】
従って、大電流の充電或いは放電の繰り返しにより内部抵抗が大きく上昇した場合には、内部抵抗がある程度下がるまで、リチウムイオン二次電池にそのような大電流の充電或いは放電をさせないように制御することが好ましい。しかしながら、前述の特許文献１，２に開示された電池システムでは、大電流の充電或いは放電の繰り返しにより内部抵抗が大きく上昇した場合などに、適切な充放電を行うことができなかった。
【０００８】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、大電流の充電或いは放電の繰り返しにより内部抵抗が大きく上昇した場合などに、内部抵抗を低下させるなど、内部抵抗に応じた適切な充放電を行うことができる電池システム、及び、この電池システムを搭載した車両を提供することを目的とする。また、大電流の充電或いは放電の繰り返しにより内部抵抗が大きく上昇した場合などに、内部抵抗を低下させるなど、内部抵抗に応じた適切な充放電を行うことができる電池装置の充放電制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明の一態様は、正極板及び負極板をセパレータを介して扁平状に捲回しまたは積層してなる電極体を有する一又は複数のリチウムイオン二次電池と、前記電極体の厚み方向に前記電極体を押圧する形態で、前記リチウムイオン二次電池を挟持する挟持部材と、前記リチウムイオン二次電池と前記挟持部材との間、または、互いに隣り合う前記リチウムイオン二次電池同士の間に配置され、自身に掛かる荷重Ｆｃを検知する荷重センサと、前記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する充放電制御手段と、を備える電池システムであって、前記リチウムイオン二次電池に、大きさ５Ｃ以上、維持時間５〜１０秒間のパルス状大電流を流すパルス通電手段を備え、前記充放電制御手段は、前記パルス状大電流を流すことによって生じた、前記荷重Ｆｃ上昇の荷重上昇量ΔＦｃに基づいて、前記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する荷重依存制御手段を有する電池システムである。
【００１０】
リチウムイオン二次電池にパルス状大電流を流すと、リチウムイオン二次電池（具体的には電極体）は発熱して一時的に膨張する。この膨張は、リチウムイオン二次電池の内部抵抗Ｒｃが大きいほど大きくなる。内部抵抗Ｒｃが大きいほど、発熱が大きくなるために、膨張も大きくなるであると考えられる。従って、リチウムイオン二次電池にパルス状大電流を流して、リチウムイオン二次電池の膨張具合を検知すれば、これを内部抵抗Ｒｃの指標とすることができる。
【００１１】
この電池システムは、リチウムイオン二次電池に前述のパルス状大電流を流すパルス通電手段を有し、更に、前述の荷重依存制御手段を有する。リチウムイオン二次電池は挟持部材により挟持されているので、パルス状大電流の通電によりリチウムイオン二次電池が一時的に膨張しようとすれば、これに応じてリチウムイオン二次電池に掛かる押圧力も一時的に大きくなる。また、この押圧力に応じて、リチウムイオン二次電池と挟持部材との間や互いに隣り合うリチウムイオン二次電池同士の間に配置された荷重センサに掛かる荷重Ｆｃも一時的に大きくなる。従って、パルス状大電流を流すことによって生じた荷重Ｆｃの荷重上昇量ΔＦｃは、リチウムイオン二次電池の内部抵抗Ｒｃに応じた値となる。よって、荷重依存制御手段により、この内部抵抗Ｒｃの指標である荷重上昇量ΔＦｃに基づいて、リチウムイオン二次電池の充放電を制御すれば、リチウムイオン二次電池の内部抵抗Ｒｃを低下させるなど、内部抵抗Ｒｃに応じた適切な充放電を行うことができる。
なお、「パルス通電手段」は、前述のパルス状大電流をリチウムイオン二次電池に流すものであり、リチウムイオン二次電池に充電してもよいし、リチウムイオン二次電池を放電させてもよい。
【００１２】
更に、上記の電池システムであって、前記荷重依存制御手段は、前記荷重上昇量ΔＦｃが上昇量基準値Ｋｃを超えたか否かを判断する上昇判断手段と、前記荷重上昇量ΔＦｃが前記上昇量基準値Ｋｃを超えた場合に、前記リチウムイオン二次電池に流し得る第１上限電流値Ｉｍａを、前記荷重上昇量ΔＦｃが前記上昇量基準値Ｋｃ以下の場合よりも制限して、前記リチウムイオン二次電池の充放電を行わせる荷重依存電流制限手段と、を含む電池システムとすると良い。
【００１３】
この電池システムでは、荷重依存制御手段が、前述の上昇判断手段と荷重依存電流制限手段とを有する。これらにより、リチウムイオン二次電池の内部抵抗Ｒｃが大きくなって、その指標である荷重上昇量ΔＦｃが上昇量基準値Ｋｃを超えた場合には、第１上限電流値Ｉｍａを制限して、リチウムイオン二次電池の充放電を行わせる。このような充放電制御を行えば、大電流の充電或いは放電の繰り返しにより大きくなった内部抵抗を徐々に低下させ、電池容量を回復させることができる。
【００１４】
更に、上記の電池システムであって、前記リチウムイオン二次電池の電池温度Ｔｃを検知する温度センサと、前記リチウムイオン二次電池の充電状態を検知する充電状態検知手段と、前記上昇量基準値Ｋｃを、前記電池温度Ｔｃ及び前記充電状態に応じた値に設定する基準値設定手段と、を備える電池システムとすると良い。
【００１５】
リチウムイオン二次電池の充電状態、即ち、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）や、電池温度Ｔｃによっても、リチウムイオン二次電池の膨張量は異なる。従って、これらに応じて荷重センサに掛かる荷重Ｆｃの荷重上昇量ΔＦｃも変動する。
この電池システムは、前述の温度センサと充電状態検知手段と基準値設定手段とを更に有し、基準値設定手段は、前述の上昇量基準値Ｋｃを、電池温度Ｔｃ及び充電状態に応じた値に設定するので、より適切に上昇量基準値Ｋｃを設定できる。これにより、第１上限電流値Ｉｍａをより適切に設定して充放電を行わせることができる。かくして、大電流の充電或いは放電の繰り返しによって大きくなった内部抵抗Ｒｃを適切に低下させ、電池容量を適切に回復させることができる。
【００１６】
また、他の態様は、正極板及び負極板をセパレータを介して扁平状に捲回しまたは積層してなる電極体を有する一又は複数のリチウムイオン二次電池と、前記電極体の厚み方向に前記電極体を押圧する形態で、前記リチウムイオン二次電池を挟持する挟持部材と、前記リチウムイオン二次電池と前記挟持部材との間、または、互いに隣り合う前記リチウムイオン二次電池同士の間に配置され、自身に掛かる荷重Ｆｃを検知する荷重センサと、前記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する充放電制御手段と、を備える電池システムであって、前記リチウムイオン二次電池に、大きさ５Ｃ以上、維持時間５〜１０秒間のパルス状大電流を流すパルス通電手段と、前記パルス状大電流を流すことによって生じた、前記荷重Ｆｃ上昇の荷重上昇量ΔＦｃに基づいて、前記リチウムイオン二次電池の内部抵抗Ｒｃを推定する内部抵抗推定手段と、を備え、前記充放電制御手段は、前記内部抵抗Ｒｃに基づいて、前記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する抵抗依存制御手段と、を有する電池システムである。
【００１７】
この電池システムは、リチウムイオン二次電池に前述のパルス状大電流を流すパルス通電手段を有し、更に、前述の内部抵抗推定手段と抵抗依存制御手段とを有する。前述したように、リチウムイオン二次電池は挟持部材により挟持されているので、パルス状大電流の通電によりリチウムイオン二次電池が一時的に膨張しようとすれば、これに応じてリチウムイオン二次電池に掛かる押圧力も一時的に大きくなる。また、この押圧力に応じて、荷重センサに掛かる荷重Ｆｃも一時的に大きくなる。従って、パルス状大電流を流すことによって生じた荷重Ｆｃの荷重上昇量ΔＦｃに基づけば、リチウムイオン二次電池の内部抵抗Ｒｃを推定できる。
そして、抵抗依存制御手段により、推定した内部抵抗Ｒｃに基づいて、リチウムイオン二次電池の充放電を制御すれば、リチウムイオン二次電池の内部抵抗Ｒｃを低下させるなど、内部抵抗Ｒｃに応じた適切な充放電を行うことができる。
【００１８】
更に、上記の電池システムであって、前記抵抗依存制御手段は、前記内部抵抗Ｒｃが抵抗基準値Ｋｒを超えたか否かを判断する抵抗判断手段と、前記内部抵抗Ｒｃが前記抵抗基準値Ｋｒを超えた場合に、前記リチウムイオン二次電池に流し得る第２上限電流値Ｉｍｂを、前記内部抵抗Ｒｃが前記抵抗基準値Ｋｒ以下の場合よりも制限して、前記リチウムイオン二次電池の充放電を行わせる抵抗依存電流制限手段と、を含む電池システムとすると良い。
【００１９】
この電池システムでは、抵抗依存制御手段は、前述の抵抗判断手段と抵抗依存電流制限手段とを有する。これらにより、リチウムイオン二次電池の内部抵抗Ｒｃが大きくなって抵抗基準値Ｋｒを超えた場合には、第２上限電流値Ｉｍｂを制限して、リチウムイオン二次電池の充放電を行わせる。このような充放電制御を行えば、大電流の充電或いは放電の繰り返しにより大きくなった内部抵抗を徐々に低下させ、電池容量を回復させることができる。
【００２０】
更に、上記の電池システムであって、前記リチウムイオン二次電池の電池温度Ｔｃを検知する温度センサと、前記リチウムイオン二次電池の充電状態を検知する充電状態検知手段と、を備え、前記内部抵抗推定手段は、前記荷重上昇量ΔＦｃ、前記電池温度Ｔｃ及び前記充電状態に基づいて、前記内部抵抗Ｒｃを推定する電池システムとすると良い。
【００２１】
この電池システムは、前述の温度センサと充電状態検知手段とを更に有し、内部抵抗推定手段は、前述の荷重上昇量ΔＦｃの他、電池温度Ｔｃ及び充電状態に基づいて、内部抵抗Ｒｃを推定するので、より正確に内部抵抗Ｒｃを推定できる。これにより、第２上限電流値Ｉｍｂをより適切に設定して充放電を行わせることができる。かくして、大電流の充電或いは放電の繰り返しによって大きくなった内部抵抗Ｒｃを適切に低下させ、電池容量を適切に回復させることができる。
【００２２】
また、他の態様は、上記のいずれかに記載の電池システムを搭載し、前記リチウムイオン二次電池に蓄えた電気エネルギを、駆動源の駆動エネルギの全部または一部として使用する車両である。
【００２３】
この車両に搭載される電池システムは、前述したように、大電流の充電或いは放電の繰り返しにより大きくなった内部抵抗を低下させ、電池容量を回復させることができる。従って、この車両は、リチウムイオン二次電池の内部抵抗Ｒｃが大きくなって見掛けの電池容量が小さくなることで、走行可能距離が短くなるなどの性能低下を抑制できるなど、車両の性能を長期間にわたり高く維持できる。
【００２４】
なお、「パルス通電手段」による通電は、車両が停止した状態、即ち、回生ブレーキによる充電や駆動モータによる放電などが無い状態で行うのが好ましい。
また、「車両」としては、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、ハイブリッド鉄道車両、フォークリフト、電気車いす、電動アシスト自転車、電動スクータなどが挙げられる。
【００２５】
また、他の態様は、正極板及び負極板をセパレータを介して扁平状に捲回しまたは積層してなる電極体を有する一又は複数のリチウムイオン二次電池と、前記電極体の厚み方向に前記電極体を押圧する形態で、前記リチウムイオン二次電池を挟持する挟持部材と、前記リチウムイオン二次電池と前記挟持部材との間、または、互いに隣り合う前記リチウムイオン二次電池同士の間に配置され、自身に掛かる荷重Ｆｃを検知する荷重センサと、を備える電池装置の充放電制御方法であって、通電前荷重Ｆｃ１を検知する通電前荷重検知ステップと、前記通電前荷重検知ステップの後、前記リチウムイオン二次電池に、大きさ５Ｃ以上、維持時間５〜１０秒間のパルス状大電流を流すパルス通電ステップと、前記パルス状大電流を流すことによって生じた、前記荷重Ｆｃのピーク荷重Ｆｃ２を検知するピーク荷重検知ステップと、  前記通電前荷重Ｆｃ１と前記ピーク荷重Ｆｃ２との差である荷重上昇量ΔＦｃに基づいて、前記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する荷重依存制御ステップと、を有する電池装置の充放電制御方法である。
【００２６】
この電池装置の充電制御方法は、リチウムイオン二次電池に前述のパルス状大電流を流すパルス通電ステップを有するので、このパルス通電ステップにより、リチウムイオン二次電池の内部抵抗Ｒｃの大きさに応じて、リチウムイオン二次電池を膨張させることができる。
更に、この電池装置の充電制御方法は、前述の通電前荷重検知ステップとピーク荷重検知ステップと荷重依存制御ステップとを有し、通電前荷重Ｆｃ１とピーク荷重Ｆｃ２とから荷重上昇量ΔＦｃを求め、この荷重上昇量ΔＦｃに基づいて、リチウムイオン二次電池の充放電を制御する。前述のように、荷重上昇量ΔＦｃは内部抵抗Ｒｃの指標となるので、荷重上昇量ΔＦｃに基づいてリチウムイオン二次電池の充放電を制御すれば、リチウムイオン二次電池の内部抵抗Ｒｃを低下させるなど、内部抵抗Ｒｃに応じた適切な充放電を行うことができる。
【００２７】
更に、上記の電池装置の充放電制御方法であって、前記荷重依存制御ステップは、前記荷重上昇量ΔＦｃが上昇量基準値Ｋｃを超えたか否かを判断する上昇判断ステップと、前記荷重上昇量ΔＦｃが前記上昇量基準値Ｋｃを超えた場合に、前記荷重上昇量ΔＦｃが前記上昇量基準値Ｋｃを超えた場合に、リチウムイオン二次電池に流し得る第１上限電流値Ｉｍａを、前記荷重上昇量ΔＦｃが前記上昇量基準値Ｋｃ以下の場合よりも制限して、前記リチウムイオン二次電池の充放電を行わせる荷重依存電流制限ステップと、を有する電池装置の充放電制御方法とすると良い。
【００２８】
この電池装置の充電制御方法では、荷重依存制御ステップが、前述の上昇判断ステップと荷重依存電流制限ステップとを有する。これらにより、リチウムイオン二次電池の内部抵抗Ｒｃが大きくなって、その指標である荷重上昇量ΔＦｃが上昇量基準値Ｋｃを超えた場合には、第１上限電流値Ｉｍａを制限して、リチウムイオン二次電池の充放電を行わせる。このような充放電制御を行えば、大電流の充電或いは放電の繰り返しにより大きくなった内部抵抗を徐々に低下させ、電池容量を回復させることができる。
【００２９】
更に、上記の電池装置の充放電制御方法であって、前記リチウムイオン二次電池の電池温度Ｔｃを検知する電池温度検知ステップと、前記リチウムイオン二次電池の充電状態を検知する充電状態検知ステップと、前記上昇量基準値Ｋｃを、前記電池温度Ｔｃ及び前記充電状態に応じた値に設定する基準値設定ステップと、を備える電池装置の充放電制御方法とすると良い。
【００３０】
この電池装置の充電制御方法は、前述の電池温度検知ステップと充電状態検知ステップと基準値設定ステップとを更に有し、基準値設定ステップにおいて、前述の上昇量基準値Ｋｃを、電池温度Ｔｃ及び充電状態に応じた値に設定するので、より適切な上昇量基準値Ｋｃを設定できる。これにより、荷重依存制御ステップにおいて、第１上限電流値Ｉｍａをより適切に設定して充放電を行わせることができる。かくして、大電流の充電或いは放電の繰り返しによって大きくなった内部抵抗Ｒｃを適切に低下させ、電池容量を適切に回復させることができる。
【００３１】
また、他の態様は、正極板及び負極板をセパレータを介して扁平状に捲回しまたは積層してなる電極体を有する一又は複数のリチウムイオン二次電池と、前記電極体の厚み方向に前記電極体を押圧する形態で、前記リチウムイオン二次電池を挟持する挟持部材と、前記リチウムイオン二次電池と前記挟持部材との間、または、互いに隣り合う前記リチウムイオン二次電池同士の間に配置され、自身に掛かる荷重Ｆｃを検知する荷重センサと、を備える電池装置の充放電制御方法であって、通電前荷重Ｆｃ１を検知する通電前荷重検知ステップと、前記通電前荷重検知ステップの後、前記リチウムイオン二次電池に、大きさ５Ｃ以上、維持時間５〜１０秒間のパルス状大電流を流すパルス通電ステップと、前記パルス状大電流を流すことによって生じた、前記荷重Ｆｃのピーク荷重Ｆｃ２を検知するピーク荷重検知ステップと、前記通電前荷重Ｆｃ１と前記ピーク荷重Ｆｃ２との差である荷重上昇量ΔＦｃに基づいて、前記リチウムイオン二次電池の内部抵抗Ｒｃを推定する内部抵抗推定ステップと、前記内部抵抗Ｒｃに基づいて、前記リチウムイオン二次電池の充放電を制御する抵抗依存制御ステップと、備える電池装置の充放電制御方法である。
【００３２】
この電池装置の充電制御方法は、リチウムイオン二次電池に前述のパルス状大電流を流すパルス通電ステップを有するので、このパルス通電ステップにより、リチウムイオン二次電池の内部抵抗Ｒｃの大きさに応じて、リチウムイオン二次電池を膨張させることができる。
また、この電池装置の充電制御方法は、前述の通電前荷重検知ステップとピーク荷重検知ステップと内部抵抗推定ステップとを有するので、通電前荷重Ｆｃ１とピーク荷重Ｆｃ２から荷重上昇量ΔＦｃを求め、この荷重上昇量ΔＦｃに基づいて、リチウムイオン二次電池の内部抵抗Ｒｃを推定できる。
更に、この電池装置の充電制御方法は、前述の抵抗依存制御ステップを有し、推定した内部抵抗Ｒｃに基づいて、リチウムイオン二次電池の充放電を制御するので、リチウムイオン二次電池の内部抵抗Ｒｃを低下させるなど、内部抵抗Ｒｃに応じた適切な充放電を行うことができる。
【００３３】
更に、上記の電池装置の充放電制御方法であって、前記抵抗依存制御ステップは、前記内部抵抗Ｒｃが抵抗基準値Ｋｒを超えたか否かを判断する抵抗判断ステップと、前記内部抵抗Ｒｃが前記抵抗基準値Ｋｒを超えた場合に、リチウムイオン二次電池に流し得る第２上限電流値Ｉｍｂを、前記内部抵抗Ｒｃが前記抵抗基準値Ｋｒ以下の場合よりも制限して、前記リチウムイオン二次電池の充放電を行わせる抵抗依存電流制限ステップと、を有する電池装置の充放電制御方法とすると良い。
【００３４】
この電池装置の充電制御方法は、抵抗依存制御ステップが、前述の抵抗判断ステップと抵抗依存電流制限ステップとを有する。これらにより、リチウムイオン二次電池の内部抵抗Ｒｃが大きくなって抵抗基準値Ｋｒを超えた場合には、第２上限電流値Ｉｍｂを制限して、リチウムイオン二次電池の充放電を行わせる。このような充放電制御を行えば、大電流の充電或いは放電の繰り返しにより大きくなった内部抵抗を徐々に低下させ、電池容量を回復させることができる。
【００３５】
更に、上記の電池装置の充放電制御方法であって、前記リチウムイオン二次電池の電池温度Ｔｃを検知する電池温度検知ステップと、前記リチウムイオン二次電池の充電状態を検知する充電状態検知ステップと、を備え、前記内部抵抗推定ステップは、前記荷重上昇量ΔＦｃ、前記電池温度Ｔｃ及び前記充電状態に基づいて、前記内部抵抗Ｒｃを推定する電池装置の充放電制御方法とすると良い。
【００３６】
この電池装置の充電制御方法は、前述の電池温度検知ステップと充電状態検知ステップとを更に有し、内部抵抗推定ステップにおいて、前述の荷重上昇量ΔＦｃの他、電池温度Ｔｃ及び充電状態に基づいて、内部抵抗Ｒｃを推定するので、より正確に内部抵抗Ｒｃを推定できる。これにより、抵抗依存制御ステップにおいて、第２上限電流値Ｉｍｂをより適切に設定して充放電を行わせることができる。かくして、大電流の充電或いは放電の繰り返しによって大きくなった内部抵抗Ｒｃを適切に低下させ、電池容量を適切に回復させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施形態１に係る電池システムを搭載する車両を示す説明図である。
【図２】実施形態１に係り、組電池を示す説明図である。
【図３】実施形態１に係り、リチウムイオン二次電池の縦断面図である。
【図４】実施形態１に係り、電極体の斜視図である。
【図５】実施形態１に係り、ケース蓋部材、正極電極端子部材及び負極電極端子部材等を示す分解斜視図である。
【図６】実施形態１に係る充放電制御を示すフローチャートである。
【図７】実施形態１に係り、パルス状大電流を流したときに荷重センサに掛かる荷重Ｆｃの変化を示すグラフである。
【図８】実施形態２に係る充放電制御を示すフローチャートである。
【図９】実施形態３に係る電池システムを搭載する車両を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
（実施形態１）
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に、本実施形態１に係る電池システム３００を搭載する車両７００を示す。また、図２に、電池システム３００を構成する組電池（電池装置）２００を示し、図３に、組電池２００を構成するリチウムイオン二次電池１００を示す。更に、図４に、リチウムイオン二次電池１００を構成する捲回型の電極体１２０を示し、また、図５に、ケース蓋部材１１３、正極電極端子部材１５０及び負極電極端子部材１６０等の詳細を示す。
【００３９】
車両７００は、図１に示すように、エンジン７１０とモータ７２０とを併用して駆動するハイブリッド自動車である。この車両７００は、電池システム３００と、インバータ７３０と、ギア機構７４０と、駆動輪７５０と、放電用抵抗体７６０とを有し、電池システム３００の組電池２００（リチウムイオン二次電池１００）に蓄えられた電気エネルギを、駆動源の１つであるモータ７２０の駆動エネルギとして使用する。
【００４０】
このうち、エンジン７１０は、本実施形態１では、電池システム３００内の後述するＥＣＵ３１０に接続されており、このＥＣＵ３１０の制御を受けて駆動し、その駆動力をギア機構７４０を介して駆動輪７５０に伝える。
また、モータ７２０も、このＥＣＵ３１０に接続されており、ＥＣＵ３１０の制御を受けて駆動し、その駆動力をギア機構７４０を介して駆動輪７５０に伝える。また、モータ７３０は、インバータ７３０を介して、電池システム３００内の組電池２００にも接続されており、組電池２００に蓄えられた電気エネルギを利用して駆動する。
【００４１】
電池システム３００は、組電池２００と、この組電池２００の充放電を制御するＥＣＵ３１０と、放電スイッチ３２０とを備える。
このうち組電池２００は、図２に示すように、自身の厚み方向（図２中、左右方向）に積層された複数のリチウムイオン二次電池１００，１００，…と、これらの積層方向にこれらを挟持する挟持部材２１０とを備える。互いに隣り合うリチウムイオン二次電池１００，１００同士は、バスバー２５０を介して電気的に接続されている。更に、この組電池２００には、荷重センサ２２０と温度センサ２３０が取り付けられている。
【００４２】
各々のリチウムイオン二次電池１００は、角型電池である。このリチウムイオン二次電池１００は、図３に示すように、角型の電池ケース１１０と、この電池ケース１１０内に収容された電極体１２０と、電池ケース１１０に支持された正極電極端子部材１５０及び負極電極端子部材１６０等から構成されている。また、電池ケース１１０内には、図示しない電解液が注入されている。
【００４３】
このうち、電池ケース１１０は、上側のみが開口した箱状のケース本体部材１１１と、このケース本体部材１１１の開口１１１ｈを閉塞する形態で溶接された矩形板状のケース蓋部材１１３とから構成されている。ケース蓋部材１１３には、電池ケース１１０の内圧が所定圧力に達した際に破断する安全弁部１１３ｊが設けられている（図３及び図５参照）。また、ケース蓋部材１１３には、電解液を電池ケース１１０内に注入する為の電解液注入口１１３ｄが設けられている。
【００４４】
また、ケース蓋部材１１３には、正極電極端子部材１５０と負極電極端子部材１６０とが、それぞれ３つの絶縁部材１８１，１８３，１８５を介して固設されている。これら正極電極端子部材１５０及び負極電極端子部材１６０は、それぞれ３つの端子金具１５１，１５３，１５５により構成されている。電池ケース１１０内において、正極電極端子部材１５０は、電極体１２０の正極板１２１に接続され、負極電極端子部材１６０は、電極体１２０の負極板１３１に接続されている。
【００４５】
電極体１２０は、絶縁フィルムを上側のみが開口した袋状に形成した絶縁フィルム包囲体１７０内に収容され、横倒しにした状態で、電池ケース１１０内に収容されている（図３参照）。この電極体１２０は、長尺状の正極板１２１と長尺状の負極板１３１とを、通気性を有する長尺状のセパレータ１４１を介して互いに重ねて軸線ＡＸ周りに捲回し、扁平状に圧縮したものである（図３及び図４参照）。電極体１２０の軸線ＡＸ方向一方側（図３中、左側、図４中、上側）には、正極板１２１が渦巻き状をなして、セパレータ１４１から突出し、軸線ＡＸ方向他方側（図３中、右側、図４中、下側）には、負極板１３１が渦巻き状をなして、セパレータ１４１から突出している。
【００４６】
次に、挟持部材２１０について説明する（図２参照）。この挟持部材２１０は、一対の拘束板２１１，２１１と、これらを結ぶ複数の拘束ロッド２１３，２１３，…とからなる。拘束板２１１，２１１は、積層されたリチウムイオン二次電池１００，１００，…の両側にそれぞれ配置され、積層されたリチウムイオン二次電池１００，１００，…を間に挟んでいる。拘束ロッド２１３，２１３，…は、拘束板２１１，２１１がリチウムイオン二次電池１００，１００，…をその厚み方向（図２中、左右方向）に押圧するようにして、拘束板２１１，２１１同士の間を接続している。これにより、各リチウムイオン二次電池１００，１００，…内の電極体１２０，１２０，…もその厚み方向（図２中、左右方向）にそれぞれ押圧されている。
【００４７】
次に、荷重センサ２２０について説明する（図２参照）。この荷重センサ２２０は、リチウムイオン二次電池１００（具体的には、図２中、左端に位置するリチウムイオン二次電池１００）と、挟持部材２１０（具体的には、図２中、右側の拘束板２１１）との間に配置されている。荷重センサ２２０は、５６ｍｍ×５６ｍｍの矩形シート状をなし、自身に掛かる荷重Ｆｃを検知できる。
また、温度センサ２３０は、リチウムイオン二次電池１００（具体的には、図２中、左端に位置するリチウムイオン二次電池１００の正極電極端子部材１５０）に接続されており、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔｃを検知できる。
【００４８】
次に、ＥＣＵ３１０について説明する（図１参照）。ＥＣＵ３１０は、マイコン等を有する。このＥＣＵ３１０は、組電池２００のうちリチウムイオン二次電池１００の正極電極端子部材１５０及び負極電極端子部材１６０にそれぞれ接続されており、組電池２００の充放電を制御する。また、このＥＣＵ３１０は、組電池２００のうち荷重センサ２２０にも接続されており、荷重センサ２２０の出力信号を検知して、荷重センサ２２０に掛かる荷重Ｆｃを検知する。更に、このＥＣＵ３１０は、組電池２００のうち温度センサ２３０にも接続されており、温度センサ２３０の出力信号を検知して、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔｃを検知する。
【００４９】
また、ＥＣＵ３１０は、放電スイッチ３２０に接続されており、この放電スイッチ３２０のオン・オフを制御する。この放電スイッチ３２０は、組電池２００と放電用抵抗体７６０との間に接続されており、ＥＣＵ３１０が放電スイッチ３２０をオンとすることにより、組電池２００（リチウムイオン二次電池１００）から放電用抵抗体７６０に後述するパルス状大電流を流して、組電池２００（リチウムイオン二次電池１００）を放電させることができる。
【００５０】
次に、上記電池システム３００における充放電制御について、図６のフローチャートを参照しつつ説明する。
本実施形態１の充放電制御が開始されると、まず、ステップＳ１において、組電池２００（リチウムイオン二次電池１００）の状態を確認するか否かを判断する。例えば、１ヶ月に一度、リチウムイオン二次電池１００の状態を確認する場合には、その時期がきたか否かを判断すると共に、車両７００が停止した状態にあるか否かを判断し、これらの条件を満たす場合には、このステップＳ１において、ＹＥＳと判断され、ステップＳ２に進む。一方、リチウムイオン二次電池１００の状態を確認する時期ではない、或いは、車両７００が走行中の場合には、ＮＯと判断され、ステップＳ１１に進む。
【００５１】
リチウムイオン二次電池１００の状態を確認するために、ステップＳ２に進んだ場合には、通電前荷重検知ステップにおいて、この時点で荷重センサ２２０に掛かっている荷重Ｆｃ（通電前荷重Ｆｃ１）を検知する（図７参照）。即ち、荷重センサ２２０からの出力信号に基づいて、ＥＣＵ３１０により通電前荷重Ｆｃ１を検知する。
【００５２】
次に、ステップＳ３の電池温度検知ステップにおいて、リチウムイオン二次電池１００の電池温度Ｔｃを検知する。即ち、温度センサ２３０からの出力信号に基づいて、ＥＣＵ３１０により電池温度Ｔｃを検知する。
次に、ステップＳ４の充電状態検知ステップにおいて、リチウムイオン二次電池１００の充電状態（ＳＯＣ）を検知する。即ち、リチウムイオン二次電池１００の電圧等に基づいて、ＥＣＵ３１０によりリチウムイオン二次電池１００の充電状態（ＳＯＣ）を検知する。なお、この充電状態検知ステップを実行しているＥＣＵ３１０が、前述の充電状態検知手段に相当する。
【００５３】
次に、ステップＳ５の基準値設定ステップにおいて、上昇量基準値Ｋｃを、前述のステップＳ３で取得した電池温度Ｔｃ及びステップＳ４で取得した充電状態（ＳＯＣ）に応じた値に設定する。本実施形態１では、電池温度Ｔｃ及び充電状態（ＳＯＣ）と上昇量基準値Ｋｃとの関係がテーブルの形でＥＣＵ３１０内に記憶されており、このデータに基づいて、電池温度Ｔｃ及び充電状態（ＳＯＣ）から上昇量基準値Ｋｃを設定する。この基準値設定ステップを実行しているＥＣＵ３１０が、前述の基準値設定手段に相当する。
なお、電池温度Ｔｃ及び充電状態（ＳＯＣ）と上昇量基準値Ｋｃとの関係を関数の形でＥＣＵ３１０内に記憶させておき、これに基づいて、電池温度Ｔｃ及び充電状態（ＳＯＣ）から上昇量基準値Ｋｃを設定してもよい。
【００５４】
次に、ステップＳ６のパルス通電ステップにおいて、リチウムイオン二次電池１００に、大きさ２０Ｃ、維持時間５秒間のパルス状大電流を流す。即ち、ＥＣＵ３１０により、放電スイッチ３２０をオンとして、リチウムイオン二次電池１００から放電用抵抗体７６０に上記のパルス状大電流を流して、リチウムイオン二次電池１００を放電させる。なお、このパルス通電ステップを実行しているＥＣＵ３１０及び放電スイッチ３２０が、前述のパルス通電手段に相当する。
【００５５】
このパルス状大電流による通電を行うと、リチウムイオン二次電池１００（具体的には電極体１２０）は発熱して一時的に膨張する。この一時的な膨張は、リチウムイオン二次電池１００の内部抵抗Ｒｃが大きいほど大きくなる。従って、リチウムイオン二次電池１００にパルス状大電流を流して、リチウムイオン二次電池１００の膨張具合を検知すれば、これを内部抵抗Ｒｃの指標とすることができる。
【００５６】
また、リチウムイオン二次電池１００は挟持部材２１０により挟持されているので、パルス状大電流の通電によりリチウムイオン二次電池１００が一時的に膨張しようとすれば、これに応じてリチウムイオン二次電池１００に掛かる押圧力も一時的に大きくなる。また、この押圧力に応じて、リチウムイオン二次電池１００と挟持部材２１０との間に配置された荷重センサ２２０に掛かる荷重Ｆｃも一時的に大きくなる。従って、パルス状大電流を流すことによって生じる荷重Ｆｃの荷重上昇量ΔＦｃは、リチウムイオン二次電池１００の内部抵抗Ｒｃに応じた値となる。
パルス状大電流による通電を開始すると、図７に示すように、荷重センサ２２０に掛かる荷重Ｆｃが徐々に上昇し、パルス状大電流による通電が終了した時点で荷重Ｆｃが最大（ピーク荷重Ｆｃ２）となる。
【００５７】
次に、ステップＳ７のピーク荷重検知ステップにおいて、前述のパルス状大電流を流すことによって生じた、荷重Ｆｃのピーク荷重Ｆｃ２を検知する（図７参照）。即ち、荷重センサ２２０からの出力信号に基づいて、ＥＣＵ３１０によりパルス状大電流を流すことで生じたピーク荷重Ｆｃ２を検知する。
【００５８】
次に、ステップＳ８の上昇判断ステップにおいて、前述の通電前荷重Ｆｃ１とピーク荷重Ｆｃ２との差である荷重上昇量ΔＦｃが、上昇量基準値Ｋｃを超えたか否かを判断する。即ち、ＥＣＵ３１０により、ステップＳ２で取得した通電前荷重Ｆｃ１と、ステップＳ７で取得したピーク荷重Ｆｃ２とから荷重上昇量ΔＦｃを求め、この荷重上昇量ΔＦｃが、ステップＳ５で設定した上昇量基準値Ｋｃを超えたか否かを判断する。なお、この上昇判断ステップを実行しているＥＣＵ３１０が、前述の上昇判断手段に相当する。
【００５９】
ここで、ＹＥＳの場合は、ステップＳ９に進む。そして、荷重依存電流制限ステップにおいて、まず、電流制限制御フラグをセットすると共に、リチウムイオン二次電池１００に流し得る第１上限電流値Ｉｍａを設定する。この第１上限電流値Ｉｍａは、荷重上昇量ΔＦｃが上昇量基準値Ｋｃ以下の場合よりも制限した値である。本実施形態１では、荷重上昇量ΔＦｃが上昇量基準値Ｋｃ以下の場合には、上限電流値を設定しておらず、一方、荷重上昇量ΔＦｃが上昇量基準値Ｋｃを越えた場合には、第１上限電流値Ｉｍａ＝１０Ｃとしている。
一方、ステップＳ８においてＮＯと判断された場合には、ステップＳ１０に進み、電流制限制御フラグをクリアする。
【００６０】
次に、ステップＳ１１に進み、電流制限制御フラグがセットされているか否かを判断する。ステップＳ９からこのステップＳ１１に進んだ場合には、上述のように、電流制限制御フラグをセットされているので、このステップＳ１１でＹＥＳと判断され、ステップＳ１２に進む。一方、ステップＳ１０からこのステップＳ１１に進んだ場合には、上述のように、電流制限制御フラグがクリアされているので、このステップＳ１１でＮＯと判断され、ステップＳ１３３に進む。また、前述のステップＳ１からこのステップＳ１１に進んだ場合については、電流制限制御フラグがセットされている場合とクリアされている場合があるので、ＹＥＳと判断される場合もＮＯと判断される場合もある。
【００６１】
次に、ステップＳ１２に進んだ場合には、第１上限電流値Ｉｍａ以下に電流を制限して、リチウムイオン二次電池１００の充放電を行わせる。なお、ステップＳ９，Ｓ１１，Ｓ１２が、前述の荷重依存電流制限ステップに相当し、この荷重依存電流制限ステップを実行しているＥＣＵ３１０が、前述の荷重依存電流制限手段に相当する。
一方、ステップＳ１３に進んだ場合には、通常の充放電を行う。即ち、ＥＣＵ３１０により上限電流値を設けることなく、リチウムイオン二次電池１００の充放電を行わせる。
【００６２】
なお、ステップＳ８〜Ｓ１３が、前述の荷重依存制御ステップに相当し、この荷重依存制御ステップを実行しているＥＣＵ３１０が、前述の荷重依存制御手段に相当する。また、これらのステップＳ８〜Ｓ１３を実行しているＥＣＵ３１０は、前述の充放電制御手段に相当する。
【００６３】
以上で説明したように、本実施形態１の電池システム３００における充放電制御は、リチウムイオン二次電池１００に前述のパルス状大電流を流すパルス通電ステップ（ステップＳ６）を有するので、このパルス通電ステップ（ステップＳ６）により、リチウムイオン二次電池１００の内部抵抗Ｒｃの大きさに応じて、リチウムイオン二次電池１００を膨張させることができる。
【００６４】
また、この充放電制御は、通電前荷重検知ステップ（ステップＳ２）とピーク荷重検知ステップ（ステップＳ７）と荷重依存制御ステップ（ステップＳ８〜Ｓ１３）とを有し、通電前荷重Ｆｃ１とピーク荷重Ｆｃ２とから荷重上昇量ΔＦｃを求め、この荷重上昇量ΔＦｃに基づいて、リチウムイオン二次電池１００の充放電を制御している。前述のように、荷重上昇量ΔＦｃは内部抵抗Ｒｃの指標となるので、荷重上昇量ΔＦｃに基づいてリチウムイオン二次電池１００の充放電を制御すれば、内部抵抗Ｒｃに応じた適切な充放電を行うことができる。
【００６５】
更に、この充放電制御は、荷重依存制御ステップ（ステップＳ８〜Ｓ１３）が、上昇判断ステップ（ステップＳ８）と荷重依存電流制限ステップ（ステップＳ９，Ｓ１１，Ｓ１２）とを有する。これらにより、リチウムイオン二次電池１００の内部抵抗Ｒｃが大きくなって、その指標である荷重上昇量ΔＦｃが上昇量基準値Ｋｃを超えた場合には、リチウムイオン二次電池１００に流し得る第１上限電流値Ｉｍａを制限して、リチウムイオン二次電池１００の充放電を行わせる。このような充放電制御を行えば、大電流の充電或いは放電の繰り返しにより大きくなった内部抵抗を徐々に低下させ、電池容量を回復させることができる。
【００６６】
また、この充放電制御は、電池温度検知ステップ（ステップＳ３）と充電状態検知ステップ（ステップＳ４）と基準値設定ステップ（ステップＳ５）とを更に有し、基準値設定ステップ（ステップＳ５）において、上昇量基準値Ｋｃを、電池温度Ｔｃ及び充電状態（ＳＯＣ）に応じた値に設定するので、より適切な上昇量基準値Ｋｃを設定できる。これにより、荷重依存制御ステップ（ステップＳ８〜Ｓ１３）において、第１上限電流値Ｉｍａをより適切に設定して充放電を行わせることができる。かくして、大電流の充電或いは放電の繰り返しによって大きくなった内部抵抗Ｒｃを適切に低下させ、電池容量をより適切に回復させることができる。
【００６７】
（実施形態２）
次いで、第２の実施の形態について説明する。本実施形態２に係る電池システム４００及びこれを搭載した車両７０１（図１参照）は、充放電制御手段等を実行するＥＣＵ４１０が、上記実施形態１の充放電制御手段等を実行するＥＣＵ３１０と異なる。それ以外は、基本的に上記実施形態１と同様であるので、上記実施形態１と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。
【００６８】
本実施形態２における充放電制御について、図８のフローチャートを参照しつつ説明する。本実施形態２の充放電制御が開始されると、まず、ステップＳ２１において、上記実施形態１のステップＳ１と同様に、組電池２００（リチウムイオン二次電池１００）の状態を確認するか否かを判断する。ここでＹＥＳの場合は、ステップＳ２２に進み、上記実施形態１と同様な通電前荷重検知ステップを行う。
【００６９】
その後、ステップＳ２３に進み、上記実施形態１と同様な電池温度検知ステップを行い、更に、ステップＳ２４に進み、上記実施形態１と同様な充電状態検知ステップを行う。上記実施形態１では、この充電状態検知ステップの後に基準値設定ステップを行っていたが、本実施形態２では、このステップが存在しない。
次に、ステップＳ２５に進み、上記実施形態１と同様なパルス通電ステップを行う。その後、ステップＳ２６に進み、上記実施形態１と同様なピーク荷重検知ステップを行う。
【００７０】
次に、ステップＳ２７の内部抵抗推定ステップにおいて、ステップＳ２２で取得した通電前荷重Ｆｃ１と、ステップＳ２６で取得したピーク荷重Ｆｃ２とから荷重上昇量ΔＦｃを求める。そして、この荷重上昇量ΔＦｃと、ステップＳ２３で取得した電池温度Ｔｃ及びステップＳ２４で取得した充電状態（ＳＯＣ）に基づいて、リチウムイオン二次電池１００の内部抵抗Ｒｃを推定する。
【００７１】
本実施形態２では、荷重上昇量ΔＦｃ、電池温度Ｔｃ及び充電状態（ＳＯＣ）と、内部抵抗Ｒｃとの関係がテーブルの形でＥＣＵ４１０内に記憶されており、このデータに基づいて、荷重上昇量ΔＦｃ、電池温度Ｔｃ及び充電状態（ＳＯＣ）から、内部抵抗Ｒｃを求める。この内部抵抗推定ステップを実行しているＥＣＵ４１０が、前述の内部抵抗推定手段に相当する。
なお、荷重上昇量ΔＦｃ、電池温度Ｔｃ及び充電状態（ＳＯＣ）と、内部抵抗Ｒｃとの関係を関数の形でＥＣＵ４１０内に記憶させておき、これに基づいて、荷重上昇量ΔＦｃ、電池温度Ｔｃ及び充電状態から、内部抵抗Ｒｃを求めてもよい。
【００７２】
次に、ステップＳ２８の抵抗判断ステップにおいて、推定した内部抵抗Ｒｃが抵抗基準値Ｋｒを超えたか否かを判断する。即ち、ＥＣＵ４１０により、ステップＳ２７で推定した内部抵抗Ｒｃが、所定の抵抗基準値Ｋｒを超えたか否かを判断する。なお、この内部抵抗判断ステップを実行しているＥＣＵ４１０が、抵抗判断手段に相当する。
【００７３】
ここで、ＹＥＳの場合は、ステップＳ２９に進む。そして、抵抗依存電流制限ステップにおいて、まず、電流制限制御フラグをセットすると共に、リチウムイオン二次電池１００に流し得る第２上限電流値Ｉｍｂを設定する。この第２上限電流値Ｉｍｂは、内部抵抗Ｒｃが抵抗基準値Ｋｃ以下の場合よりも制限した値である。本実施形態２では、内部抵抗Ｒｃが抵抗基準値Ｋｃ以下の場合には、上限電流値を設定しておらず、一方、内部抵抗Ｒｃが抵抗基準値Ｋｃを越えた場合には、第２上限電流値Ｉｍｂ＝１０Ｃとしている。
一方、ステップＳ２８においてＮＯと判断された場合には、ステップＳ３０に進み、電流制限制御フラグをクリアする。
【００７４】
次に、ステップＳ３１に進み、電流制限制御フラグがセットされているか否かを判断する。ここでＹＥＳの場合は、ステップＳ３２に進み、第２上限電流値Ｉｍｂ以下に電流を制限して、リチウムイオン二次電池１００の充放電を行わせる。なお、ステップＳ２９，Ｓ３１，Ｓ３２が、前述の抵抗依存電流制限ステップに相当し、この抵抗依存電流制限ステップを実行しているＥＣＵ４１０が、前述の抵抗依存電流制限手段に相当する。
一方、ステップＳ３１でＮＯと判断された場合には、ステップＳ３３に進み、通常の充放電を行う。即ち、ＥＣＵ４１０により上限電流値を設けることなく、リチウムイオン二次電池１００の充放電を行わせる。
【００７５】
なお、ステップＳ２８〜Ｓ３３が、前述の抵抗依存制御ステップに相当し、この抵抗依存制御ステップを実行しているＥＣＵ４１０が、前述の抵抗依存制御手段に相当する。また、これらのステップＳ２８〜Ｓ３３を実行しているＥＣＵ４１０は、前述の充放電制御手段に相当する。
【００７６】
以上で説明したように、本実施形態２の電池システム４００における充放電制御は、リチウムイオン二次電池１００に前述のパルス状大電流を流すパルス通電ステップ（ステップＳ２５）を有するので、これにより、リチウムイオン二次電池１００の内部抵抗Ｒｃの大きさに応じて、リチウムイオン二次電池１００を膨張させることができる。
また、この充放電制御は、通電前荷重検知ステップ（ステップＳ２２）とピーク荷重検知ステップ（ステップＳ２６）と内部抵抗推定ステップ（ステップＳ２７）とを有するので、通電前荷重Ｆｃ１とピーク荷重Ｆｃ２から荷重上昇量ΔＦｃを求め、この荷重上昇量ΔＦｃに基づいて、リチウムイオン二次電池１００の内部抵抗Ｒｃを推定できる。
更に、この充電制御は、抵抗依存制御ステップ（ステップＳ２８〜Ｓ３３）を有し、推定した内部抵抗Ｒｃに基づいて、リチウムイオン二次電池１００の充放電を制御するので、内部抵抗Ｒｃに応じた適切な充放電を行うことができる。
【００７７】
また、この充放電制御は、抵抗依存制御ステップ（ステップＳ２８〜Ｓ３３）が、抵抗判断ステップ（ステップＳ２８）と抵抗依存電流制限ステップ（ステップＳ２９，Ｓ３１，Ｓ３２）とを有する。これらにより、リチウムイオン二次電池１００の内部抵抗Ｒｃが大きくなって抵抗基準値Ｋｒを超えた場合には、リチウムイオン二次電池１００に流し得る第２上限電流値Ｉｍｂを制限して、リチウムイオン二次電池１００の充放電を行わせる。このような充放電制御を行えば、大電流の充電或いは放電の繰り返しにより大きくなった内部抵抗を徐々に低下させ、電池容量を回復させることができる。
【００７８】
また、この充放電制御は、電池温度検知ステップ（ステップＳ２３）と充電状態検知ステップ（ステップＳ２４）とを更に有し、内部抵抗推定ステップ(ステップＳ２７)において、荷重上昇量ΔＦｃの他、電池温度Ｔｃ及び充電状態（ＳＯＣ）に基づいて、内部抵抗Ｒｃを推定するので、より正確に内部抵抗Ｒｃを推定できる。これにより、抵抗依存制御ステップ（ステップＳ２８〜Ｓ３３）において、第２上限電流値Ｉｍｂをより適切に設定して充放電を行わせることができる。かくして、大電流の充電或いは放電の繰り返しによって大きくなった内部抵抗Ｒｃを適切に低下させ、電池容量をより適切に回復させることができる。その他、上記実施形態１と同様な部分は、上記実施形態１と同様な作用効果を奏する。
【００７９】
（実施形態３）
次いで、第３の実施の形態について説明する。本実施形態３に係る電池システム５００これを搭載した車両７０３（図９参照）は、パルス状大電流で通電する際にリチウムイオン二次電池１００に充電する点が、パルス状大電流で通電する際にリチウムイオン二次電池１００を放電させる上記実施形態１，２と異なる。それ以外は、基本的に上記実施形態１等と同様であるので、上記実施形態１等と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。
【００８０】
本実施形態３に係る車両７０３は、図９に示すように、ＥＣＵ５１０が上記実施形態１，２のＥＣＵ３１０，４１０と異なる。また、上記実施形態１，２の放電スイッチ３２０の代わりに、充電スイッチ５２０を有する。更に、本実施形態３では、上記実施形態１，２の放電用抵抗体７６０が存在しない。充電スイッチ５２０は、外部電源ＧＤに接続することができ、ＥＣＵ５１０が充電スイッチ５２０をオンとすることにより、外部電源ＧＤから組電池２００（リチウムイオン二次電池１００）にパルス状大電流を流して、組電池２００（リチウムイオン二次電池１００）に充電することができる。
【００８１】
次に、本実施形態３の充放電制御について説明する。本実施形態３では、上記実施形態１の充放電制御におけるステップＳ６のパルス通電ステップが異なり、それ以外は、上記実施形態１の各ステップＳ１〜Ｓ５，Ｓ７〜Ｓ１３と同様である（図６参照）。
本実施形態３のパルス充電ステップでは、リチウムイオン二次電池１００に大きさ２０Ｃ、維持時間５秒間のパルス状大電流を流して充電する。具体的には、この電池システム５００に予め外部電源ＧＤを接続しておき、ＥＣＵ５１０により充電スイッチ５２０をオンとして、外部電源ＧＤからリチウムイオン二次電池１００に上記のパルス状大電流を流して、リチウムイオン二次電池１００に充電する。
【００８２】
その際、本実施形態３でも、パルス状大電流にてリチウムイオン二次電池１００を放電させる場合（実施形態１，２）と同様に、リチウムイオン二次電池１００が一時的に膨張する。従って、荷重センサ２２０に掛かる荷重Ｆｃも、上記実施形態１，２と同様に一時的に変化する（図７参照）。なお、このパルス通電ステップを実行しているＥＣＵ５１０及び充電スイッチ５２０が、前述のパルス通電手段に相当する。
【００８３】
このように、本実施形態３の充放電制御は、リチウムイオン二次電池１００に前述のパルス状大電流を流すパルス通電ステップ（ステップＳ６）を有するので、これにより、リチウムイオン二次電池１００の内部抵抗Ｒｃの大きさに応じて、リチウムイオン二次電池１００を膨張させることができる。
また、この充放電制御は、上記実施形態１と同様な通電前荷重検知ステップ（ステップＳ２）とピーク荷重検知ステップ（ステップＳ７）と荷重依存制御ステップ（ステップＳ８〜Ｓ１３）とを有するので、通電前荷重Ｆｃ１とピーク荷重Ｆｃ２とから荷重上昇量ΔＦｃを求め、この荷重上昇量ΔＦｃに基づいて、リチウムイオン二次電池１００の充放電を制御できる。従って、リチウムイオン二次電池１００の内部抵抗Ｒｃに応じた適切な充放電を行うことができる。その他、上記実施形態１または２と同様な部分は、上記実施形態１または２と同様な作用効果を奏する。
【００８４】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態１〜３に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態１〜３では、リチウムイオン二次電池１００の電極体１２０として、正極板１２１と負極板１３１をセパレータ１４１を介して扁平状に捲回した捲回型の電極体を例示したが、正極板と負極板をセパレータを介して積層した積層型の電極体を用いることもできる。
【００８５】
また、上記実施形態１〜３では、複数のリチウムイオン二次電池１００，１００，…を有する組電池（電池装置）２００を例示したが、電池装置は、１つのリチウムイオン二次電池１００のみを有するものとすることもできる。
また、上記実施形態１〜３では、複数のリチウムイオン二次電池１００，１００，…と荷重センサ２２０を一括して挟持部材２２０で挟持した形態の組電池２００を例示したが、１つのリチウムイオン二次電池１００と荷重センサ２２０のみを挟持部材で挟持する形態とすることもできる。この場合、残りのリチウムイオン二次電池１００，１００，…は、例えば、別の挟持部材で挟持すればよい。
また、上記実施形態１〜３では、荷重センサ２２０を、リチウムイオン二次電池１００と挟持部材２１０との間に配置したが、荷重センサ２２０は、互いに隣り合うリチウムイオン二次電池１００，１００同士の間に配置することもできる。
【符号の説明】
【００８６】
１００  リチウムイオン二次電池
１２０  電極体
１２１  正極板
１３１  負極板
１４１  セパレータ
２００  組電池（電池装置）
２１０  挟持部材
２１１  拘束板
２１３  拘束ロッド
２２０  荷重センサ
２３０  温度センサ
２５０  バスバー
３００，４００，５００  電池システム
３１０，４１０，５１０  ＥＣＵ
３２０  放電スイッチ
５２０  充電スイッチ
７００，７０１，７０３  車両
７６０  放電用抵抗体
ＧＤ  外部電源
【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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