(57)【要約】【課題】ガス排出弁が開いたか否かを検出でき、かつ製造コストを低減できる電池システムを提供すること。【解決手段】充放電を行うとケース２０内にガスが発生する二次電池２と、センサ３と、制御部４とを備える。ケース２０にはガス排出弁２２が形成されている。センサ３は、センサ本体部３０と、センサ配線３１とを備える。ケース２０の表面のうちガス排出弁２２が設けられた弁形成面ＳVの法線方向から見たときに、センサ配線３１は、弁形成面ＳVと重なる位置に配されている。制御部４の開弁判断部４１は、ガス排出弁２２から排出されたガスによってセンサ配線３１又はセンサ本体部３０に化学反応が生じ、センサ３の出力が変化した場合に、ガス排出弁２２が開放したと判断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に電解液（２１）が貯えられたケース（２０）と、該ケースに設けられた一対の電極（２３）とを有し、充放電に伴って上記ケース内にガスが発生する二次電池（２）と、
該二次電池の状態を検出するためのセンサ（３）と、
上記二次電池の充放電を制御する制御部（４）とを備え、
上記ケースには、上記ガスを排出するためのガス排出弁（２２）が形成されており、
上記センサは、センサ本体部（３０）と、該センサ本体部に接続したセンサ配線（３１）とを備え、上記ケースの表面のうち上記ガス排出弁が設けられた弁形成面（ＳV）の法線方向（Ｚ）から見たときに、上記センサ配線又は上記センサ本体部は、上記弁形成面と重なる位置に配されており、
上記制御部は、上記ガス排出弁から排出された上記ガスによって上記センサ配線又は上記センサ本体部に化学反応が生じ、上記センサの出力が変化した場合に、上記ガス排出弁が開放したと判断する開弁判断部（４１）を備える、電池システム（１）。
【請求項２】
上記センサ配線を、上記法線方向から見たときに上記弁形成面と重なる位置に配置してあり、上記開弁判断部は、上記ガスによって上記センサ配線の電気抵抗が上昇した場合、又は互いに隣り合う２本の上記センサ配線が短絡した場合に、上記ガス排出弁が開放したと判断するよう構成されている、請求項１に記載の電池システム。
【請求項３】
上記一対の電極は上記弁形成面に設けられ、個々の上記電極にバスバー（６）が取り付けられ、個々の上記電極と上記バスバーとはその厚さ方向が上記法線方向と一致しており、上記センサ配線は、上記法線方向において、上記バスバーの、上記電極に接続した側とは反対側の面（６１）から、上記弁形成面までの間に配されている、請求項２に記載の電池システム。
【請求項４】
上記センサは温度センサ（３T）である、請求項２又は３に記載の電池システム。
【請求項５】
上記開弁判断部は、上記二次電池の電圧および電流の測定値を用いて上記二次電池の抵抗を算出し、その抵抗の算出値から上記二次電池の温度を予測するとともに、該温度の予測値（ＴC）と、上記温度センサによる上記温度の測定値（ＴM）との差が予め定められた値（ΔＴTH）よりも大きくなった場合に、上記ガス排出弁が開放したと判断するよう構成されている、請求項４に記載の電池システム。
【請求項６】
上記ガスの影響を受けることなく上記二次電池の温度を測定する基準温度センサ（７）をさらに備え、上記開弁判断部は、上記温度センサによる温度の測定値（Ｔ1）と、上記基準温度センサによる上記温度の測定値（Ｔ2）との差が予め定められた値より大きくなった場合に、上記ガス排出弁が開放したと判断するよう構成されている、請求項４に記載の電池システム。
【請求項７】
上記ケースに、上記ガス排出弁を囲むカバー（５）が取り付けられ、該カバー内の空間に上記センサ配線を挿通させてある、請求項２〜６のいずれか一項に記載の電池システム。
【請求項８】
上記一対の電極は、上記カバーの外側に配されている、請求項７に記載の電池システム。
【請求項９】
複数の上記二次電池を、上記法線方向に直交する配列方向（Ｘ）に配列して組電池（２９）を構成してあり、上記センサ配線は、上記法線方向から見たときに、複数の上記弁形成面を跨ぐように配され、上記カバーによって上記複数のガス排出弁を囲んでいる、請求項７又は８に記載の電池システム。
【請求項１０】
上記センサ配線は、電流が流れる導体部（３１１）と、該導体部を被覆する絶縁被膜（３１２）とを備え、該絶縁被膜は、Ｓｉ樹脂と、ＡＢＳ樹脂と、ＰＡ樹脂と、ＰＶＣ樹脂とのいずれかからなる、請求項２〜９のいずれか一項に記載の電池システム。
【請求項１１】
上記センサは、上記二次電池の電圧を測定する電圧センサ（３V）であり、上記開弁判断部は、上記ガスによって、互いに隣り合う２本の上記センサ配線が短絡した場合に、上記ガス排出弁が開放したと判断するよう構成されている、請求項２又は３に記載の電池システム。
【請求項１２】
上記ケースに、上記ガス排出弁を囲むカバーが取り付けられ、該カバーは、それぞれ絶縁材料からなる外側部分（５１）と内側部分（５２）とを有し、該外側部分と上記内側部分との間に上記センサ配線が介在し、上記内側部分に、上記ガスが通過するガス通過孔（５３）が形成されている、請求項１１に記載の電池システム。
【請求項１３】
上記センサ配線は、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｃｏのうち少なくとも一種を含有する、請求項１１又は１２に記載の電池システム。
【請求項１４】
上記センサ配線は、アルミニウムからなる主材部（３１３）と、該主材部の表面に形成されたメッキ層（３１４）とを備える、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の電池システム。
【請求項１５】
上記センサは、上記二次電池の電圧を測定する電圧センサであり、上記開弁判断部は、上記ガスによって上記センサ配線が断線した場合に、上記ガス排出弁が開放したと判断するよう構成されている、請求項２又は３に記載の電池システム。
【請求項１６】
上記センサ配線はＣｕを含有する、請求項１５に記載の電池システム。
【請求項１７】
上記ガスによって上記ケースが膨張したときに、上記センサ配線に応力が加わり、該センサ配線のうち上記ガスによって腐食した部位が上記応力によって断線するよう構成してある、請求項１５又は１６に記載の電池システム。
【請求項１８】
上記センサ配線に切欠部（３１５）を形成してあり、上記応力によって、上記センサ配線が上記切欠部において断線するよう構成してある、請求項１７に記載の電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池と、該二次電池の充放電を制御する制御部とを備える電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、二次電池と、該二次電池の充放電を制御する制御部とを備える電池システムが知られている。上記二次電池は、ケースと、該ケース内に貯えられた電解液とを有する。二次電池の充放電を繰り返すと、電解液が分解し、ケース内にガスが発生する。そのため、上記ケースに、ガスを排出するためのガス排出弁を形成してある。
【０００３】
また、上記二次電池には、圧力センサを設けてある。この圧力センサを用いて、ガス排出弁が開いたか否かを検出している。そして、ガス排出弁が開いたことが検出された場合、上記制御部によって、二次電池の充放電を停止するよう構成してある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１６２５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記電池システムでは、ガス排出弁が開いたか否かを判断するために専用のセンサ（すなわち、圧力センサ）を設ける必要があった。そのため、電池システムの製造コストが上昇しやすかった。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、ガス排出弁が開いたか否かを検出でき、かつ製造コストを低減できる電池システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、内部に電解液（２１）が貯えられたケース（２０）と、該ケースに設けられた一対の電極（２３）とを有し、充放電に伴って上記ケース内にガスが発生する二次電池（２）と、
該二次電池の状態を検出するためのセンサ（３）と、
上記二次電池の充放電を制御する制御部（４）とを備え、
上記ケースには、上記ガスを排出するためのガス排出弁（２２）が形成されており、
上記センサは、センサ本体部（３０）と、該センサ本体部に接続したセンサ配線（３１）とを備え、上記ケースの表面のうち上記ガス排出弁が設けられた弁形成面（ＳV）の法線方向（Ｚ）から見たときに、上記センサ配線又は上記センサ本体部は、上記弁形成面と重なる位置に配されており、
上記制御部は、上記ガス排出弁から排出された上記ガスによって上記センサ配線又は上記センサ本体部に化学反応が生じ、上記センサの出力が変化した場合に、上記ガス排出弁が開放したと判断する開弁判断部（４１）を備える、電池システム（１）にある。
【発明の効果】
【０００８】
上記電池システムにおいては、センサの上記センサ本体部又はセンサ配線を、上記法線方向から見たときに、上記弁形成面と重なる位置に配置してある。すなわち、センサ本体部又はセンサ配線を、ガス排出弁の近傍に配置してある。
そのため、専用のセンサを用いなくても、開弁したか否かを判断することができる。すなわち、上記構成にすると、ガス排出弁が開いて上記ガスが排出された場合、ガスによってセンサ配線等が腐食したり、短絡したりする。そのため、センサの出力が大きく変化し、ガス排出弁が開いたことを検出できる。また、上記センサには、電池システムに通常設けられている、温度センサや電圧センサ等を用いることができる。そのため、開弁を検出するための専用のセンサを用いる必要がなく、電池システムの製造コストを低減することができる。
【０００９】
以上のごとく、上記態様によれば、ガス排出弁が開いたか否かを検出でき、かつ製造コストを低減できる電池システムを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１における、組電池およびセンサの斜視図。
【図２】図１のII-II断面図。
【図３】実施形態１における、電池システムの回路図。
【図４】実施形態１における、制御部のフローチャート。
【図５】実施形態１における、二次電池の予測温度と測定温度との時間変化を表したグラフ。
【図６】実施形態１における、二次電池の切欠斜視図
【図７】実施形態１における、二次電池の要部拡大断面図。
【図８】実施形態１における、二次電池の部分拡大側面図。
【図９】実施形態１における、腐食する前のセンサ配線の断面図。
【図１０】実施形態１における、腐食したセンサ配線の断面図。
【図１１】実施形態２における、組電池およびセンサの断面図。
【図１２】実施形態３における、組電池およびセンサの斜視図。
【図１３】実施形態３における、２個の温度センサの測定値の時間変化を表したグラフ。
【図１４】実施形態３における、制御部のフローチャート。
【図１５】実施形態４における、組電池およびセンサの斜視図。
【図１６】図１５のXVI-XVI断面図。
【図１７】実施形態５における、組電池の断面図。
【図１８】実施形態６における、組電池の斜視図。
【図１９】実施形態６における、組電池の上面図。
【図２０】実施形態６における、組電池の断面図。
【図２１】実施形態６における、カバーの拡大断面図。
【図２２】実施形態６における、２本のセンサ配線が短絡した状態での、カバーの拡大断面図。
【図２３】実施形態７における、カバーの拡大断面図。
【図２４】実施形態７における、２本のセンサ配線が短絡した状態での、カバーの拡大断面図。
【図２５】実施形態８における、ケースが膨張する前の、組電池およびカバーの断面図。
【図２６】実施形態８における、ケースが膨張した後の、組電池およびカバーの断面図。
【図２７】図２５の要部拡大図。
【図２８】実施形態８における、両側から切欠部を形成したセンサ配線の断面図。
【図２９】実施形態９における、二次電池およびセンサの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施形態１）
上記電池システムに係る実施形態について、図１〜図１０を参照して説明する。図３に示すごとく、本形態の電池システム１は、二次電池２と、センサ３と、制御部４とを備える。二次電池２は、内部に電解液２１が貯えられたケース２０（図６参照）と、該ケース２０に設けられた一対の電極２３とを有する。二次電池２は、充放電を行うとケース２０内にガスが発生する。センサ３は、二次電池２の状態を検出するために設けられている。制御部４は、二次電池２の充放電を制御する。
【００１２】
図６に示すごとく、ケース２０には、ガスを排出するためのガス排出弁２２が形成されている。図１、図２に示すごとく、センサ３は、センサ本体部３０と、該センサ本体部３０に接続したセンサ配線３１とを備える。ケース２０の表面のうちガス排出弁２２が設けられた弁形成面ＳVの法線方向（Ｚ方向）から見たときに、センサ配線３１は、弁形成面ＳVと重なる位置に配されている。
【００１３】
制御部４（図３参照）は、開弁判断部４１を備える。開弁判断部４１は、ガス排出弁２２から排出されたガスによってセンサ配線３１又はセンサ本体部３０に化学反応が生じ、センサ３の出力が変化した場合に、ガス排出弁２２が開放したと判断するよう構成されている。
【００１４】
本形態の電池システム１は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電池システムである。図３に示すごとく、車両には、電池システム１の他に、第１スイッチ８１、第２スイッチ８２、第３スイッチ８３、補助バッテリー８４（鉛蓄電池）、スタータ８５、補機８６、発電機８７、上位ＥＣＵ８０が搭載されている。また、車両には、図示しない負荷（インバータ）が搭載されている。二次電池２を用いて負荷を駆動する場合、又は発電機８７を用いて二次電池２を充電する場合は、制御部４は、第１スイッチ８１をオンにする。
【００１５】
また、発電機８７を用いて補助バッテリー８４を充電する場合は、上位ＥＣＵ８０は、第２スイッチ８２および第３スイッチ８３をオンする。さらに、補助バッテリー８４を用いて補機８６（空調ファン、ルームライト等）を稼働させる場合は、第３スイッチ８３をオンする。また、図示しないエンジンを始動する場合は、上位ＥＣＵ８０は、第３スイッチ８３をオンし、スタータ８５を稼働させる。
【００１６】
図６に示すごとく、二次電池２は、ケース２０と、一対の電極２３（２３P,２３N）と、ガス排出弁２２とを備える。ケース２０内には、正極板２７Pと、負極板２７Nと、これらを絶縁する２枚のセパレータ２６（２６A，２６B）とが収容されている。これら正極板２７Pと負極板２７Nとセパレータ２６とは、シート状に形成され、巻回されている。
【００１７】
図７に示すごとく、正極板２７Pおよび負極板２７Nは、それぞれ、集電箔２４と、該集電箔２４の表面に塗工された活物質２５とを備える。正極板２７Pの集電箔２４Pは正電極２３P（図６参照）に接続し、負極板２７Nの集電箔２４Nは負電極２３Nに接続している。正極板２７Pと負極板２７Nとの間には、上記セパレータ２６が介在している。
【００１８】
二次電池２を充放電すると、リチウムイオンが、一対の活物質２５P，２５Nのうち一方の活物質２５から脱離し、電解液２１を通って、他方の活物質２５に挿入される。
【００１９】
電解液２１には、例えばＤＭＣ（ジメチルカーボネート）、ＥＭＣ（エチルメチルカーボネート）、ＤＥＣ（ジエチルカーボネート）、ＰＣ（プロピレンカーボネート）等が用いられる。また、電解液２１に、電解質を溶解してある。電解質には、例えばＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＦＯＢ等が用いられる。
【００２０】
二次電池２の充放電を繰り返すと、電解液２１が分解してガスが発生する。このガスには、上記電解質が分解して生じたＨＦ（フッ酸）や、電解液２１の蒸気が含まれている。二次電池２には、上述したようにガス排出弁２２を形成してある。ガスが発生してケース２０内の圧力が高まった場合には、ガス排出弁２２が開いてガスを排出するよう構成してある。これにより、ガスによってケース２０が破裂する等の不具合を抑制している。
【００２１】
また、図１、図２に示すごとく、本形態では、複数の二次電池２を配列方向（Ｘ方向）に配列して組電池２９を形成してある。複数の二次電池２は、互いに直列に接続されている。Ｘ方向に隣り合う２個の二次電池２の、正電極２３Pと負電極２３Nとは、バスバー６によって電気接続されている。また、組電池２９には、一対の入出力端子６２P，６２Nが形成されている。
【００２２】
また、図１、図２に示すごとく、本形態では、センサ配線３１を、Ｚ方向から見たときに、弁形成面ＳV（より詳しくは、ガス排出弁２２）と重なる位置に配置してある。センサ配線３１は、Ｚ方向から見たときに、複数の弁形成面ＳVを跨ぐように配されている。
【００２３】
図９に示すごとく、本形態のセンサ配線３１は、被覆導線である。センサ配線３１は、電流が流れる導体部３１１と、該導体部３１１を被覆する絶縁被膜３１２とを備える。絶縁被膜３１２は、耐酸化性が乏しいＳｉ樹脂と、ＡＢＳ樹脂と、ＰＡ樹脂と、ＰＶＣ樹脂とのいずれかからなることが望ましい。導体部３１１は、例えばＣｕを含有する金属からなる。
【００２４】
ガス排出弁２２が開放してガスが排出されると、センサ配線３１は上記ガスに曝される。ガスにはＨＦが含まれるため、図１０に示すごとく、絶縁被膜３１２や導体部３１１が腐食し、センサ配線３１の電気抵抗が上昇する。上記開弁判断部４１は、センサ配線３１の電気抵抗が上昇して、センサ３の出力が変化した場合には、ガス排出弁２２が開放したと判断する。
【００２５】
より詳しくは、本形態では、センサ３として温度センサ３T（サーミスタ）を用いている。また、図３に示すごとく、個々の二次電池２に電圧センサ８８を設けてあると共に、組電池２９に電流センサ８９を設けてある。開弁判断部４１は、電圧センサ８８を用いて二次電池２の過電圧ΔＶを測定し、電流センサ８９を用いて二次電池２の電流Ｉを測定する。そして、これら過電圧ΔＶと電流Ｉの測定値から、二次電池２の抵抗Ｒ（＝ΔＶ／Ｉ）を算出する。この抵抗Ｒは、二次電池２の温度と相関関係がある。そのため、抵抗Ｒの測定値から、二次電池２の温度を予測することができる。開弁判断部４１は、温度の予測値ＴCと、温度センサ３Tによる温度の測定値ＴMとの差が予め定められた値ΔＴTHよりも大きくなった場合に、ガス排出弁２２が開放したと判断する。
【００２６】
図５に示すごとく、二次電池２が正常である場合は、抵抗Ｒから算出した温度の予測値ＴCと、温度センサ３T（すなわち、サーミスタ）による温度の測定値ＴMとは殆ど等しい。しかし、ガス排出弁２２が開いてガスが排出され、センサ配線３１が腐食すると、センサ配線３１の電気抵抗が高くなる。そのため、温度センサ３Tによって測定された温度は、実際の値よりも低くなる。本形態では、温度センサ３Tによる温度の測定値ＴMが、抵抗Ｒから算出された温度の予測値ＴCよりも、あらかじめ定められた値ΔＴTH以上低くなった場合は、ガス排出弁２２が開いたと判断する。
【００２７】
次に、制御部４のフローチャートについて説明する。図４に示すごとく、制御部４は、まずステップＳ１を行う。ここでは、二次電池２の抵抗Ｒと温度ＴMとを測定する。抵抗Ｒは、上述したように、二次電池２の過電圧ΔＶと電流Ｉとを用いて算出する。また、温度ＴMは、温度センサ３Tを用いて測定する。
【００２８】
その後、ステップＳ２に移る。ステップＳ２では、二次電池２の使用履歴と、抵抗Ｒの算出値とを用いて、二次電池２の予測温度ＴCを算出する。上記使用履歴は、二次電池２の電流ＩやＳＯＣの履歴である。抵抗Ｒは、二次電池２の劣化度によっても変化するため、本形態では、二次電池２の使用履歴（すなわち、劣化情報）と抵抗Ｒとを用いて、二次電池２の予測温度ＴCを正確に算出している。
【００２９】
ステップＳ２の後、ステップＳ３に移る。ここでは、測定温度ＴMと予測温度ＴCとの差が、予め定められた値ΔＴTHより大きくなったか否かを判断する。ここでＮｏと判断した場合はステップＳ１に戻り、Ｙｅｓと判断した場合はステップＳ４に移る。ステップＳ４では、ガス排出弁２２が開いたと判断し、二次電池２の使用を停止する。
【００３０】
本形態の作用効果について説明する。図１に示すごとく、本形態では、センサ３のセンサ配線３１を、Ｚ方向から見たときに、弁形成面ＳVと重なる位置に配置してある。すなわち、センサ配線３１を、ガス排出弁２２の近傍に配置してある。
そのため、専用のセンサを用いなくても、開弁したか否かを判断することができる。すなわち、上記構成にすると、ガス排出弁２２が開いてガスが排出された場合、ガスによってセンサ配線３１が腐食したり、短絡したりする。そのため、センサ３の出力が大きく変化し、ガス排出弁２２が開いたことを検出できる。また、上記センサ３には、電池システム１に通常設けられている、温度センサ３Tや電圧センサ３V等を用いることができる。そのため、開弁を検出するための専用のセンサ（例えば圧力センサ）を用いる必要がなく、電池システム１の製造コストを低減することができる。
【００３１】
また、本形態の開弁判断部４１は、図１０に示すごとく、ガスによってセンサ配線３１が腐食し、該センサ配線３１の電気抵抗が上昇した場合に、ガス排出弁２２が開放したと判断する。
そのため、ガス排出弁２２が開いたことを確実に検出できる。
【００３２】
また、図１に示すごとく、一対の電極２３は、弁形成面ＳVに設けられている。個々の電極２３にバスバー６を取り付けてある。図８に示すごとく、個々の電極２３とバスバー６とは、その厚さ方向がＺ方向と一致している。センサ配線３１は、Ｚ方向において、バスバー６の、電極２３に接続した側とは反対側の面６１から、弁形成面ＳVまでの間に配されている。
このようにすると、センサ配線３１を、ガス排出弁２２により近づけることができる。そのため、ガス排出弁２２が開いたときに、センサ配線３１が腐食しやすくなる。したがって、ガス排出弁２２が開いたことを、早期に検出することができる。
【００３３】
また、本形態では、上記センサ３として温度センサ３Tを用いている。
このようにすると、温度測定用のセンサ３（すなわち温度センサ３T）を用いて、ガス排出弁２２が開いたか否かを検出することができる。また、温度センサ３Tは、電池システム１に通常、搭載されているセンサ３であるため、開弁を検出するための専用のセンサを別途設ける必要が無くなる。
【００３４】
また、図４に示すごとく、本形態の開弁判断部４１は、二次電池２の抵抗Ｒの測定値を用いて、温度を予測する。そして、その予測値ＴCと、温度センサ３Tによる温度の測定値ＴMとの差が予め定められた値ΔＴTHより大きくなった場合に、ガス排出弁２２が開放したと判断する。
このようにすると、二次電池２の温度が実際に低下した場合と、ガス排出弁２２が開放した場合とを区別することができる。
【００３５】
また、図１、図２に示すごとく、本形態では、複数の二次電池２をＸ方向に配列して組電池２９を形成してある。センサ配線３１は、Ｚ方向から見たときに、複数の弁形成面ＳVを跨ぐように配されている。
このようにすると、１本のセンサ配線３１を用いて、複数の二次電池２のいずれかが開弁したか否かを検出することができる。
【００３６】
また、図９、図１０に示すごとく、本形態のセンサ配線３１は、導体部３１１と、絶縁被膜３１２とを備える。絶縁被膜３１２は、耐酸化性が乏しいＳｉ樹脂と、ＡＢＳ樹脂と、ＰＡ樹脂と、ＰＶＣ樹脂とのいずれかからなることが望ましい。
これらの樹脂は、ＨＦと反応しやすい。そのため、絶縁被膜３１２としてこれらの樹脂を用いると、ガスに含まれるＨＦによってセンサ配線３１が腐食されやすくなり、ガス排出弁２２が開放したことを早期に検出することができる。
【００３７】
以上のごとく、上記態様によれば、ガス排出弁が開いたか否かを検出でき、かつ製造コストを低減できる電池システムを提供することができる。
【００３８】
以下の実施形態においては、図面に用いた符号のうち、実施形態１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施形態１と同様の構成要素等を表す。
【００３９】
（実施形態２）
本形態は、センサ本体部３０の配置位置を変更した例である。図１１に示すごとく、本形態では、Ｚ方向から見たときに、センサ本体部３０がガス排出弁２２と重なるよう構成してある。また、センサ配線３１は、Ｚ方向から見たときに、センサ本体部３０を配した二次電池２a以外の二次電池２の、ガス排出弁２２と重なる位置に配されている。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
【００４０】
（実施形態３）
本形態は、制御部４による制御方法等を変更した例である。図１２に示すごとく、本形態では、二次電池２の温度を測定する基準温度センサ７を設けてある。基準温度センサ７は、センサ本体部７０と、センサ配線７１とを備える。これらセンサ本体部７０及びセンサ配線７１は、いずれも、Ｚ方向から見たときに弁形成面ＳVから外れた位置に配されている。これにより、基準温度センサ７をガス排出弁２２から遠ざけ、ガスの影響を受けることなく、基準温度センサ７によって二次電池２の温度を測定できるようにしてある。
【００４１】
本形態の開弁判断部４１は、温度センサ３Tによる温度の測定値Ｔ1と、基準温度センサ７による温度の測定値Ｔ2との差が予め定められた値ΔＴTHより大きくなった場合に、ガス排出弁２２が開放したと判断する。
【００４２】
図１３に示すごとく、二次電池２が正常である場合（すなわち、ガス排出弁２２が開いていない場合）は、２個の温度センサ３T，７による温度の測定値Ｔ1，Ｔ2は殆ど等しい。しかしながら、ガス排出弁２２が開くと、ガスに含まれるＨＦ等によってセンサ配線３１が腐食し、電気抵抗が高くなる。そのため、温度センサ３Tによる温度の測定値Ｔ1が実際の値よりも低くなる。本形態の開弁判断部４１は、温度センサ３Tによる温度の測定値Ｔ1が、基準温度センサ７による測定値Ｔ2よりも、上記値ΔＴTH以上低い場合は、ガス排出弁２２が開放したと判断する。
【００４３】
次に、本形態のフローチャートの説明を行う。図１４に示すごとく、本形態では、まずステップＳ１１を行う。ここでは、２個の温度センサ３T，７を用いて、二次電池２の温度Ｔ1，Ｔ2を測定する。その後、ステップＳ１２に移る。このステップでは、２つの温度の測定値Ｔ1，Ｔ2の差が、予め定められた値ΔＴTHより大きいか否かを判断する。ここでＮｏと判断した場合はステップＳ１１に戻る。また、Ｙｅｓと判断した場合は、ステップＳ１３に移る。ここでは、ガス排出弁２２が開放したと判断し、二次電池２の充放電を停止する。
【００４４】
本形態の作用効果について説明する。上記構成にすると、基準温度センサ７によって測定した、二次電池２の実際の温度Ｔ2と、温度センサ３Tによって測定した温度Ｔ1とを比較することができる。そのため、ガス排出弁２２が開放したことを正確に検出できる。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
【００４５】
（実施形態４）
本形態は、二次電池２の構成を変更した例である。図１５、図１６に示すごとく、本形態では、二次電池２のケース２０に、ガス排出弁２２を囲むカバー５を取り付けてある。そして、ガス排出弁２２から排出されたガスが、上記カバー５内に滞留するよう構成してある。また、カバー５内の空間に、センサ配線３１を挿通させてある。
【００４６】
より詳しくは、本形態では、実施形態１と同様に、複数の二次電池２を配列して組電池２９を構成してある。そして、１個のカバー５によって、複数の二次電池２のガス排出弁２２を囲んでいる。
【００４７】
また、図１６に示すごとく、本形態では、カバー５内に、電極２３及びバスバー６を配置してある。センサ配線３１は、Ｚ方向において、バスバー６の、電極２３に接続した側とは反対側の面６１から、弁形成面ＳVまでの間に配されている。
【００４８】
本形態の作用効果について説明する。上記構成にすると、ガス排出弁２２が開いてガスが排出されたとき、このガスがカバー５内に滞留するため、センサ配線３１を効率的に腐食させることができる。そのため、センサ３の出力を大きく変化させることができ、ガス排出弁２２が開いたことを確実に検出できる。また、カバー５を設けると、ガスによって異臭が発生することを抑制できる。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
【００４９】
なお、本形態では、カバー５によってガス排出弁２２を密閉しているが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、カバー５を排気ダクト等に接続し、カバー５内の空気を徐々に車外に排出するよう構成してもよい。
【００５０】
（実施形態５）
本形態は、カバー５の形状を変更した例である。図１７に示すごとく、本形態では、カバー５の外側に、一対の電極２３及びバスバー６を配置してある。また、実施形態４と同様に、カバー５内の空間に、センサ配線３１を挿通してある。
【００５１】
本形態の作用効果について説明する。上記構成にすると、カバー５を小型化できる。そのため、ガス排出弁２２からガスが排出された場合、カバー５内のガス濃度を高くすることができ、センサ配線３１をより早く腐食させることができる。したがって、センサ３の出力が変化しやすくなり、ガス排出弁２２が開いたことをより早く検知できる。また、電極２３およびバスバー６をカバー５の外側に配置すると、ガスによって電極２３等が腐食することを抑制できる。
その他、実施形態４と同様の構成および作用効果を備える。
【００５２】
（実施形態６）
本形態は、センサ３の種類を変更した例である。図１８、図１９に示すごとく、本形態では、実施形態１と同様に、複数の二次電池２を配列して組電池２９を構成してある。個々の二次電池２に、該二次電池２の電圧を測定する電圧センサ３Vを設けてある。電圧を測定することにより、個々の二次電池２のＳＯＣ（State Of Charge）を検出するよう構成してある。また、本形態では、この電圧センサ３Vを用いて、ガス排出弁２２が開いたか否かを検出している。
【００５３】
図１９に示すごとく、１個の二次電池２に、１個の電圧センサ３Vを接続してある。１個の電圧センサ３Vは、２本のセンサ配線３１を備える。各センサ配線３１は、それぞれ二次電池２のバスバー６に接続している。１個の二次電池２に接続した２本のセンサ配線３１は、互いに隣り合う位置に配されている。
【００５４】
図２０、図２１に示すごとく、組電池２９には、カバー５を取り付けてある。カバー５は、それぞれ絶縁材料からなる外側部分５１と内側部分５２とを有する。これら外側部分５１と内側部分５２との間に、センサ配線３１が介在している。内側部分５２にはガスが通過するガス通過孔５３が形成されている。
【００５５】
ガス排出弁２２が開いてガスが排出されると、ガスはガス通過孔５３を通ってセンサ配線３１に至る。一対のセンサ配線３１間には、二次電池２の電圧が加わっている。この状態でセンサ配線３１にガスが付着すると、ガスに含まれる電解液２１の蒸気によってセンサ配線３１が溶解し、図２２に示すごとく、一対のセンサ配線３１間にブリッジ３１０が形成される。そのため、一対のセンサ配線３１が短絡し、電圧センサ３Vの検出値が０（Ｖ）になる。本形態の開弁判断部４１は、互いに隣り合う２本のセンサ配線３１が短絡した場合には、ガス排出弁２２が開放したと判断する。なお、センサ配線３１には、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｃｏのうち少なくとも一種を含有する金属材料が用いられる。
【００５６】
本形態の作用効果について説明する。本形態の開弁判断部４１は、電圧センサ３Vの、互いに隣り合う２本のセンサ配線３１が短絡した場合に、ガス排出弁２２が開いたと判断するよう構成されている。
このようにすると、二次電池２に通常設けられている電圧センサ３Vを用いて、ガス排出弁２２が開いたことを検出できる。そのため、ガス排出弁２２が開いたことを検出するための専用のセンサ３（例えば、圧力センサ）を設ける必要がなくなる。したがって、電池システム１の製造コストを低減できる。
【００５７】
また、本形態では図２０、図２１に示すごとく、カバー５の外側部分５１と内側部分５２との間にセンサ配線３１を介在させてある。
このようにすると、センサ配線３１を所定位置に固定できる。そのため、センサ配線３１が撓んで短絡することを抑制できる。また、内側部分５２にはガス通過孔５３を形成してあるため、ガスをセンサ配線３１に付着させることができる。したがって、センサ配線３１が溶解して短絡しやすくなり、ガス排出弁２２が開いたことを確実に検出できる。
【００５８】
また、本形態では、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｃｏのうち少なくとも一種を含有する金属材料を用いて、センサ配線３１を構成してある。
これらの金属は、メッキに用いられる成分であるため、二次電池２の電圧が加わった状態でガスに曝されると、センサ配線３１が酸化還元反応を起こして溶解しやすい。そのため、ガスが排出されたときに、２本のセンサ配線３１が短絡しやすくなり、ガス排出弁２２が開いたことを確実に検出できる。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
【００５９】
（実施形態７）
本形態は、センサ配線３１の構造を変更した例である。図２３に示すごとく、本形態のセンサ配線３１は、アルミニウムからなる主材部３１３と、該主材部３１３の表面に形成されたメッキ層３１４とを備える。メッキ層３１４は、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｃｏのうち少なくとも一種を含有する。
【００６０】
また、センサ配線３１は、実施形態６と同様に、カバー５の外側部分５１と内側部分５２との間に介在している。センサ配線３１は、電圧センサ３V（図１９参照）のセンサ本体部３０に接続している。センサ配線３１には二次電池２の電圧が加わっているため、この状態でガスが付着すると、センサ配線３１のメッキ層３１４が溶解する。そして、図２４に示すごとく、２本のセンサ配線３１が短絡する。開弁判断部４１は、２本のセンサ配線３１が短絡した場合は、ガス排出弁２２が開放したと判断する。
【００６１】
本形態の作用効果について説明する。本形態のセンサ配線３１は、アルミニウムからなる主材部３１３と、メッキ層３１４とを備える。そのため、ガスが付着したときに主材部３１３は溶解せず、メッキ層３１４のみが溶解する。したがって、メッキ層３１４を構成する僅かな金属材料によって、２本のセンサ配線３１を徐々に短絡させることができる。そのため、二次電池２が短時間で短絡せず、安全性をより高めることができる。
【００６２】
また、本形態では、センサ配線３１の主材部３１３をアルミニウムによって構成すると共に、二次電池２の電極２３およびバスバー６（図１８参照）もアルミニウムによって構成してある。そのため、センサ配線３１を電極２３やバスバー６に溶接しやすい。
その他、実施形態６と同様の構成および作用効果を備える。
【００６３】
（実施形態８）
本形態は、センサ配線３１の構成を変更した例である。図２５、図２６に示すごとく、本形態では、実施形態6と同様に、センサ配線３１をカバー５の外側部分５１と内側部分５２との間に介在させている。センサ配線３１は、電圧センサ３Vのセンサ本体部３０（図１９参照）に接続している。センサ配線３１は、Ｃｕを含有する金属材料によって構成されている。本形態の開弁判断部４１は、図２６に示すごとく、ガスによってセンサ配線３１が断線した場合に、ガス排出弁２２が開放したと判断する。
【００６４】
より詳しくは、本形態では、実施形態６と同様に、複数の二次電池２を配列して組電池２９を構成してある。複数の二次電池２のうち、いずれかの二次電池２のガス排出弁２２が開放すると、ガスによってセンサ配線３１が腐食し、断線する。この場合、開弁判断部４１は、ガス排出弁２２が開放したと判断する。
【００６５】
また、ガスによってセンサ配線３１が完全に断線しなくても、図２６に示すごとく、開弁していない二次電池２のケース２０がガスによって膨張し、カバー５が変形するため、センサ配線３１に応力が加わる。そのため、センサ配線３１のうちガスによって腐食した部位が、応力によって断線する。この場合も、開弁判断部４１は、ガス排出弁２２が開放したと判断する。
【００６６】
また、図２６、図２７に示すごとく、本形態では、センサ配線３１に切欠部３１５を形成してある。ガスが排出された場合、この切欠部３１５が腐食して断線しやすくなるようにしてある。また、図２６に示すごとく、ケース２０が膨張してセンサ配線３１に応力が加わった場合、切欠部３１５が断線しやすくなるようにしてある。
【００６７】
本形態の作用効果について説明する。本形態の開弁判断部４１は、ガスによって、電圧センサ３Vのセンサ配線３１が断線した場合に、ガス排出弁２２が開放したと判断するよう構成されている。
このようにすると、二次電池２に通常設けられている電圧センサ３Vを用いて、ガス排出弁２２が開いたことを検出できる。そのため、ガス排出弁２２が開いたことを検出するための専用のセンサを設ける必要がなく、電池システム１の製造コストを低減できる。
【００６８】
また、センサ配線３１は、Ｃｕを含有する金属材料からなる。
Ｃｕは、二次電池２の電圧が加わった状態で、ガスに含まれる電解液２１の蒸気に曝されると、溶解しやすい。そのため、センサ配線３１が断線しやすくなり、ガス排出弁２２が開いたことを確実に検出できる。
【００６９】
また、本形態では図２６に示すごとく、ガスによってケース２０が膨張したときに、センサ配線３１に応力が加わり、センサ配線３１のうちガスによって腐食した部位が断線するよう構成してある。
このようにすると、センサ配線３１が断線しやすくなる。そのため、ガス排出弁２２が開いたことを、より確実に検出できる。
【００７０】
また、本形態では、センサ配線３１に切欠部３１５を形成してある。
このようにすると、切欠部３１５がガスによって腐食し、さらにケース２０が膨張したときに、切欠部３１５に応力が加わって断線しやすくなる。したがって、ガス排出弁２２が開いたことを、一層、確実に検出することができる。
その他、実施形態６と同様の構成および作用効果を備える。
【００７１】
なお、図２７に示すごとく、本形態では、切欠部３１５を、センサ配線３１の片側のみに形成したが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、図２８に示すごとく、切欠部３１５を、センサ配線３１の両側に形成してもよい。
【００７２】
（実施形態９）
本形態は、二次電池２の数を変更した例である。図２９に示すごとく、本形態の電池システム１は、１個の二次電池２のみを備える。二次電池２のガス排出弁２２上に、センサ３のセンサ本体部３０を配置してある。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
【００７３】
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１  電池システム
２  二次電池
２０  ケース
２２  ガス排出弁
３  センサ
３０  センサ本体部
３１  センサ配線
４  制御部
４１  開弁判断部
ＳV  弁形成面
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2019200923.tif 000027
【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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