(57)【要約】【課題】システム全体の電力効率が向上する二次電池システムを提供する。【解決手段】本願の二次電池システムは、加温により動作する直列に接続された複数の電池セルと当該電池セルの加温用ヒータとを含む二次電池ユニットと、各電池セルの電圧を測定するとともに前記加温用ヒータで加温しながら前記各電池セルを充電する制御装置と、を備えた二次電池システムであって、前記二次電池ユニットは、前記電池セルの電力を消費して前記複数の電池セルのうちの少なくとも１つの電池セルを加温する放電用ヒータを備えており、前記制御装置は、一部の電池セルの電圧が所定の上限電圧以上となると、前記一部の電池セルの電力を前記放電用ヒータに供給するように制御する二次電池システムである。【選択図】      図１
2015002108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加温により動作する直列に接続された複数の電池セルと当該電池セルの加温用ヒータとを含む二次電池ユニットと、各電池セルの電圧を測定するとともに前記加温用ヒータで加温しながら前記各電池セルを充電する制御装置と、を備えた二次電池システムであって、
前記二次電池ユニットは、
前記電池セルの電力を消費して前記複数の電池セルのうちの少なくとも１つの電池セルを加温する放電用ヒータを備えており、
前記制御装置は、
一部の電池セルの電圧が所定の上限電圧以上となると、前記一部の電池セルの電力を前記放電用ヒータに供給するように制御する
二次電池システム。
【請求項２】
前記二次電池ユニットは、周囲が断熱材で覆われており、
前記放電用ヒータは、前記断熱材の内側に配設されており、
前記制御装置は、前記断熱材の外側に配設されている
請求項１に記載の二次電池システム。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記上限電圧以上であった前記一部の電池セルの電圧が前記上限電圧よりも低い所定電圧以下になれば、前記放電用ヒータに対する電力の供給を停止する
請求項１又は請求項２に記載の二次電池システム。
【請求項４】
前記所定電圧は、前記一部の電池セル以外の電池セルの電圧である
請求項３に記載の二次電池システム。
【請求項５】
前記所定電圧は、２番目に電圧が高い電池セルの当該電圧である
請求項４に記載の二次電池システム。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記一部の電池セルの電力を消費する際に各電池セルへの充電を停止するように制御する
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の二次電池システム。
【請求項７】
前記放電用ヒータは、抵抗である
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の二次電池システム。
【請求項８】
前記放電用ヒータは、前記電池セルの近傍の前記加温用ヒータが備えられていない部分に備えられている
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の二次電池システム。
【請求項９】
前記二次電池ユニットは、複数の前記電池セルの電極を電気的に接続する回路パターンが形成されているプリント基板を、更に備え、
前記放電用ヒータは、前記プリント基板うち、前記回路パターンの形成領域と異なる領域に設けられている
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の二次電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池セルが直列に接続されていて充放電時に加温が必要な二次電池ユニット、及び当該二次電池ユニットの充放電を制御する制御装置を含む二次電池システムに関する。詳しくは、充電時にセルバランスをとるための放電回路が備えられている二次電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
充放電時に加温が必要な二次電池として、例えば、９０℃程度の温度に加温することで固体塩電解質がナトリウムイオンを含んだ電解液となって二次電池として動作する溶融塩電池が挙げられる（特許文献１参照）。二次電池は、４８Ｖや１００Ｖといった高い電圧を得るために複数の電池セルを直列に接続した電池ユニットとして使用するのが一般的である。溶融塩電池も通常、電池ユニットとして使用される。また、二次電池ユニットの充放電は、付設の制御装置によって制御される。
【０００３】
図９は、従来の溶融塩電池ユニット１１０と付設の制御装置１２０とで構成される溶融塩電池システム１００の一例を示している。
溶融塩電池ユニット１１０は、直列に接続された複数の電池セル１１１と、固体塩電解質を溶融状態に維持するための加温用ヒータ１１５と、電池セル１１１の温度を測定するセンサ１１６（熱電対）とを備えている。
【０００４】
制御装置１２０は、電子部品が実装された制御基板からなる。制御装置１２０には、各電池セル１１１の電圧を測定可能なＢＭＳ集積回路１２２（ＢＭＳＩＣ：Battery Management System Integrated Circuit）と、温度センサ１１６の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部１２３（ＡＤＣ：Analog to Digital Converter）と、電池ユニット１１０の充電スイッチ１２４と放電スイッチ１２５とが実装されている。また、制御装置１２０には、ＢＭＳ集積回路１２２、Ａ／Ｄ変換部１２３、及び充電スイッチ１２４と放電スイッチ１２５を制御可能な制御部１２１が実装されている。
溶融塩電池ユニット１１０は、保温のために周囲が断熱材で覆われており、制御装置１２０は、溶融塩電池ユニット１１０から発生する熱を避けるために断熱材の外部に配設されている。
【０００５】
二次電池ユニットは、電池セルごとに劣化の進行が異なるため、充放電を繰り返すたびに容量のばらつきが大きくなっていく。電池セルごとに容量のばらつきが生じると、充電時に各電池セルが横並びで上限電圧に達せず、充電が充分でない電池セルがあるにもかかわらず、一部の電池セルが上限電圧に達してしまう。上限電圧に達した電池セルが１つでも生じれば、そのまま充電を継続するとその電池セルが過充電状態になる。一方、ここで充電を終了してしまうと、二次電池ユニット全体としての容量が減少してしまう。
【０００６】
そこで、制御装置１２０は、更に、上限電圧に達した電池セル１１１の電力を消費する放電用抵抗１２９と、電池セル１１１の電力を放電用抵抗１２９に供給するための対象セル放電スイッチ１２６とを含む放電回路１３０を備えている。そして、一部の電池セル１１１のみが上限電圧に達した場合に、制御装置１２０の制御部１２１は、その電池セル１１１の放電回路１３０をＯＮにして、その電池セル１１１の電力を放電用抵抗１２９で熱として消費することでセルバランスをとっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２２８２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、一部の電池セルのみが上限電圧に達した場合に、上限電圧に達した電池セルの電力を制御装置に実装された放電用抵抗で熱として捨ててしまうのは無駄な電力消費であり、制御装置の高温化を招く観点からも好ましくない。
【０００９】
そこで、本発明は、システム全体の電力効率が向上する二次電池システム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】
【００１０】
本発明は、加温により動作する直列に接続された複数の電池セルと当該電池セルの加温用ヒータとを含む二次電池ユニットと、各電池セルの電圧を測定するとともに前記加温用ヒータで加温しながら前記各電池セルを充電する制御装置と、を備えた二次電池システムであって、前記二次電池ユニットは、前記電池セルの電力を消費して前記複数の電池セルのうちの少なくとも１つの電池セルを加温する放電用ヒータを備えており、前記制御装置は、一部の電池セルの電圧が所定の上限電圧以上となると、前記一部の電池セルの電力を前記放電用ヒータに供給するように制御する二次電池システムである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、システム全体の電力効率が向上する二次電池システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】溶融塩電池システムの回路構成の説明図である。
【図２】加温用ヒータの配置の説明図である。
【図３】溶融塩電池ユニットと制御装置の配置の説明図である。
【図４】溶融塩電池ユニットの一部を詳細に示す斜視図である。
【図５】溶融塩電池ユニットの電極側の面の一部を詳細に示す平面図である。
【図６】充電時のセルバランス制御のフローチャートである。
【図７】セルバランス制御によるセル電池の電圧変化の説明図である。
【図８】プリント基板による電極接続と放電用抵抗の設置例を示す平面図である。
【図９】従来の溶融塩電池システムの回路構成の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）本発明の実施形態に係る二次電池システムは、加温により動作する直列に接続された複数の電池セルと当該電池セルの加温用ヒータとを含む二次電池ユニットと、各電池セルの電圧を測定するとともに前記加温用ヒータで加温しながら前記各電池セルを充電する制御装置と、を備えた二次電池システムであって、前記二次電池ユニットは、前記電池セルの電力を消費して前記複数の電池セルのうちの少なくとも１つの電池セルを加温する放電用ヒータを備えており、前記制御装置は、一部の電池セルの電圧が所定の上限電圧以上となると、前記一部の電池セルの電力を前記放電用ヒータに供給するように制御する二次電池システムである。
【００１４】
ここで、前記加温用ヒータと前記放電用ヒータとは、異なるヒータであってもよく、同一のヒータであってもよい。また、上限電圧は、例えば、満充電の判定基準となる設定電圧のことである。
上記二次電池システムによれば、二次電池ユニットは、電池セルの電力を消費して電池セルを加温する放電用ヒータを備えている。また、制御装置は、一部の電池セルが上限電圧以上となると、前記一部の電池セルの電力を放電用ヒータに供給するように制御する。このため、一部の電池セルのみが上限電圧以上になった際に、前記一部の電池セルの電力を放電用ヒータに供給することにより、前記一部の電池セルの電力を電池セルの加温に使用することができる。したがって、二次電池システム全体の電力効率が向上する。
【００１５】
（２）前記二次電池ユニットは、周囲が断熱材で覆われており、前記放電用ヒータは、前記断熱材の内側に配設されており、前記制御装置は、前記断熱材の外側に配設されていることが好ましい。この場合、加温用ヒータ及び放電用ヒータの放熱による制御装置の高温化を回避できる。
【００１６】
（３）前記制御装置は、前記上限電圧以上であった前記一部の電池セルの電圧が前記上限電圧よりも低い所定電圧以下になれば、前記放電用ヒータに対する電力の供給を停止することが好ましい。この場合、全ての電池セルの充電と上限電圧に達した一部の電池セルの放電とを繰り返すことで全ての電池セルの電圧を上限電圧と所定電圧との間の値にすることができる。
【００１７】
（４）前記所定電圧は、前記一部の電池セル以外の電池セルの電圧であることが好ましい。この場合、放電用ヒータへの過剰な放電を防止できる。
（５）更に、前記所定電圧は、２番目に電圧が高い電池セルの当該電圧であることが好ましい。この場合、放電用ヒータへの過剰な放電を最も効果的に防止できる。また、短時間で全ての電池セルが上限電圧に達する。
【００１８】
（６）前記制御装置は、前記一部の電池セルの電力を前記放電用ヒータに供給する際に各電池セルに対する充電を停止するように制御することが好ましい。この場合、各電池セルが過充電状態になることを確実に防止できる。また、充電を継続しつつ上限電圧に達した電池セルの電力を消費させる場合に比べ、制御が簡単にできる。
（７）前記放電用ヒータは、抵抗であることが好ましい。この場合、放電用ヒータの省スペース化を図ることができる。
【００１９】
（８）前記放電用ヒータは、前記電池セルの近傍の前記加温用ヒータが備えられていない部分に備えられていることが好ましい。この場合、加温用ヒータによる加温に加え、放電用ヒータにより、電池セルの近傍の加温用ヒータが備えられていない部分からも電池セルを加温できる。このため、加温効率が向上する。
【００２０】
（９）前記二次電池ユニットは、複数の前記電池セルの電極を電気的に接続する回路パターンが形成されているプリント基板を、更に備え、前記放電用ヒータは、前記プリント基板うち、前記回路パターンの形成領域と異なる領域に設けられている。この場合、電極同士の接続と放電用ヒータの設置の作業性が向上し、製造コストを低減できる。
【００２１】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る二次電池システムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。本発明の実施形態に係る二次電池システムは、溶融塩電池システム１である。
溶融塩電池システム１は、溶融塩電池ユニット１０と溶融塩電池ユニット１０の充放電を制御する制御装置２０とを備えている。以下、溶融塩電池ユニット１０を単に「電池ユニット１０」、溶融塩電池システム１を単に「電池システム１」という。
〔溶融塩電池システム〕
【００２２】
図１は、電池システム１の回路構成図である。
電池ユニット１０は、直列に接続された複数の電池セル１１（１１Ａ〜１１Ｐ）と、固体塩電解質を溶融状態に維持するための加温用ヒータ１５と、電池セル１１の温度を測定する１つの温度センサ１６（熱電対）とを備えている。また、電池ユニット１０は、加温用ヒータ１５とは別に各電池セル１１の電力を消費する放電用抵抗１８（１８Ａ〜１８Ｐ）を備えている。放電用抵抗１８は、電池セル１１ごとに設けられている。すなわち、電池セル１１Ａの電力は放電用抵抗１８Ａで消費され、電池セル１１Ｂの電力は放電用抵抗１８Ｂで消費され、同様に、電池セル１１Ｐの電力は放電用抵抗１８Ｐで消費される。
【００２３】
制御装置２０は、電子部品が実装された制御基板からなる。制御装置２０は、各電池セル１１の電圧を測定可能なＢＭＳ集積回路（ＢＭＳＩＣ）２２と、温度センサ１６から入力される電位差をＡ／Ｄ変換して制御装置２０に出力するＡ／Ｄ変換部（ＡＤＣ）２３とを実装している。また、制御装置２０は、電池ユニット１０全体の充電スイッチ（充電ＳＷ）２４及び放電スイッチ（放電ＳＷ）２５と、一部の電池セル１１の電力を放電用抵抗１８に供給するための対象セル放電スイッチ２６（２６Ａ〜２６Ｐ）を実装している。
【００２４】
対象セル放電スイッチ２６は、放電用抵抗１８ごとに設けられている。すなわち、対象セル放電スイッチ２６ＡをＯＮすると放電用抵抗１８Ａに電力が供給され、対象セル放電スイッチ２６ＢをＯＮすると放電用抵抗１８Ｂに電力が供給され、同様に、対象セル放電スイッチ２６ＰをＯＮすると放電用抵抗１８Ｐに電力が供給される。各スイッチ２４〜２６は、例えば図示のＭＯＳＦＥＴのような半導体スイッチである。
【００２５】
また、制御装置２０は、ＢＭＳ集積回路２２、Ａ／Ｄ変換部２３、及び充電スイッチ２４、放電スイッチ２５、及び対象セル放電スイッチ２６を制御可能なマイクロコンピュータを含む制御部２１を実装している。更に、制御装置２０は、各電池セル１１の電極１２に接続されている接続用端子２７（２７Ｖａ，２７Ｖ１〜２７Ｖｎ，２７Ｖｂ）と、温度センサ１６への接続用端子２８（２８ａ，２８ｂ）と、外部電源及び外部負荷への接続用端子２９（２９ａ，２９ｂ）とを備えている。充電時は、制御装置２０側から接続用端子２７Ｖａ，２７Ｖｂを通じて電池ユニット１０側の電池セル１１及び加熱用ヒータ１５に対して電力が供給される。
【００２６】
制御部２１は、一部の電池セル１１が上限電圧Ｔｈ１以上となり、且つ、その他の電池セル１１はまだ充分に充電されていない場合に、当該一部の電池セル１１の対象セル放電スイッチ２６をＯＮにして、その電池セル１１の電力を放電用抵抗１８で熱として消費してセルバランスをとる。そして、本発明の実施形態に係る電池システム１では、放電用抵抗１８が電池ユニット１０側に備えられており、放電用抵抗１８で発生する熱により電池セル１１を加温する。ここで、上限電圧Ｔｈ１とは、満充電の判定指標となる設定値である。本実施形態では、電池セル１１の電圧が上限電圧Ｔｈ１以下、且つ、上限電圧Ｔｈ１よりも少し低い下限電圧Ｔｈ２以上の値をとれば満充電状態とする。
【００２７】
図２は、電池ユニット１０における加温用ヒータ１５の配置を説明するための概略斜視図である。また、図３は、電池ユニット１０と制御装置２０（制御基板）の配置を説明するための概略平面図である。
電池ユニット１０を構成する各電池セル１１は、図２及び図３に示すように、全て同一の直方体形状を有し、その一端面から電極１２が突出している。複数の電池セル１１は、電極１２を備えた面（電極面１１ａ）を同じ側にして互いに隣接するように縦横に配列されている。複数の電池セル１１で構成される電池セル群１０ａの各側面と底面には、当該各側面及び底面と接するように加温用ヒータ１５が配置されている。
【００２８】
電池ユニット１０の側面は、図３に示すように、全周にわたって断熱材３０で覆われており、断熱材３０により電池セル１１が保温されている。制御装置２０は、電池ユニット１０から発生する熱を避けるために断熱材３０の外側に配設されている。電池ユニット１０、断熱材３０、及び制御装置２０は、筐体４０の内部に収容されている。
【００２９】
図４は、電池ユニット１０の一部を詳細に示す斜視図であり、図５は、電池ユニット１０の電極１２側の面の一部を詳細に示す平面図である。
複数の電池セル１１は、電池セル１１の幅方向に３列、電池セル１１の厚み方向に多数行並べられている。ｎ行目の電池セル１１とｎ＋１行目の電池セル１１の間には、１枚のセル固定金具１３が介在している。セル固定金具１３は、電池セル１１同士を互いに固定するものである。
【００３０】
セル固定金具１３は、ｎ行目の電池セル１１とｎ＋１行目の電池セル１１の間に丁度収まる程度の大きさの板状に形成されており、各電池セル１１の端部と接する梯子状に形成されている。また、セル固定金具１３は、その電極１２側の端部から電池セル１１の厚み方向に突出する板状の爪部１３ａを有している。爪部１３ａは、各電池セル１１の幅方向中央部において突出して各電池セル１１の電極面１１ａに当接している。また、爪部１３ａにはネジ孔１３ｂが形成されている。
【００３１】
複数の電池セル１１は、金属板を打ち抜いたバスバー１４によって異なる電池セル１１の電極１２同士が接続されることにより直列又は並列に電気接続されている。
各電池セル１１の電極面１１ａ上には、放電用抵抗１８が電池セル１１ごとに設置されている。ある電池セル１１の電力を消費する放電用抵抗１８は、当該電池セル１１の電極面１１ａ上に設置されている。例えば、図５に示すように、電池セル１１Ｅの電極面１１ａ上には、当該電池セル１１Ｅの電力を消費する放電用抵抗１８Ｅが設置されており、その隣の電池セル１１Ｆの電極面１１ａ上には、当該電池セル１１Ｆの電力を消費する放電用抵抗１８Ｆが設置されている。
【００３２】
このため、上限電圧Ｔｈ１に達した一部の電池セル１１の電力は、当該電池セル１１の電極面１１ａ上に設置されている放電用抵抗１８で消費される。放電用抵抗１８にもネジ孔が形成されている。放電用抵抗１８は、ネジを放電用抵抗１８のネジ孔とセル固定金具１３のネジ孔１３ｂに螺合することにより、電極面１１ａ上に固定されている。
【００３３】
〔セルバランス制御〕
図６は、充電時のセルバランス制御のフローチャートである。
まず充電を開始するために、制御部２１は充電スイッチ（充電ＳＷ）２４をＯＮして、電池ユニット１０の全ての電池セル１１に対する電力供給を開始する（ステップＳ１０）。制御部２１は、ＢＭＳ集積回路２２に各電池セル１１の電圧を常時測定させてその結果を受け取る（ステップＳ１０）。
【００３４】
一部の電池セル１１が上限電圧Ｔｈ１(例えば３．５Ｖ)以上となり、且つ、その他の電池セル１１は上限電圧Ｔｈ１より少し低い下限電圧Ｔｈ２(例えば３．４５Ｖ)以下である場合（ステップＳ２０でＹＥＳ）、制御部２１は、充電スイッチ（充電ＳＷ）２４をＯＦＦして、全ての電池セル１１に対する電力供給を一旦停止する（ステップＳ３０）。
次に、制御部２１は、上限電圧Ｔｈ１以上となった一部の電池セル１１の対象セル放電スイッチ（対象ＳＷ）２６をＯＮして、当該一部の電池セル１１の電力を放電用抵抗１８に供給して熱として消費させる（ステップＳ３０）。この熱は電池ユニット１０の加温に使われる。
【００３５】
放電対象セル１１の電圧が下限電圧Ｔｈ２まで低下すると、制御部２１は、上記一部のセル１１の対象セル放電スイッチ（対象ＳＷ）２６をＯＦＦし、充電スイッチ（充電ＳＷ）２４をＯＮして再び全ての電池セル１１に対する充電を開始する（ステップＳ４０）。
制御部２１は、全ての電池セル１１の電圧が上限電圧Ｔｈ１と下限電圧Ｔｈ２との間に収まった状態、すなわち全ての電池セル１１が満充電状態になるまで（ステップＳ２０でＮＯ，ステップＳ５０でＹＥＳ）、ステップＳ２０〜Ｓ４０の処理を繰り返す。なお、ステップＳ５０でＮＯとなる場合は、全ての電池セル１１の電圧が下限電圧Ｔｈ２未満の場合である。
【００３６】
〔電池セルの電圧変化〕
上述のセルバランス制御による電池セル１１の電圧変化の様子を以下に示す。図７は、セルバランス制御による電池セル１１の電圧変化の説明図である。この例では、簡単のために、電池ユニット１０は、直列に接続された３個の電池セル１１により構成されているものとする。
図７（ａ）のように、充電開始後の時間Ｔ１において、第２，第３セルは下限電圧Ｔｈ２（３．４５Ｖ）未満であるが、第１セルだけ上限電圧Ｔｈ１（３．５Ｖ）を超えたとする。この場合は、ステップＳ２０でＹＥＳの場合であるので、ステップＳ３０において、第１セル〜第３セルに対する電力供給を一旦停止して、第１セルの電力を放電用抵抗１８で消費させる。そして、第１セルの電圧値が所定電圧Ｔｈ２（３．４５Ｖ）に低下するまで待機する。
【００３７】
図７（ｂ）のように、時間Ｔ２において、第１セルの電圧値が一定電圧Ｔｈ２（３．４５Ｖ）まで低下すると、ステップＳ４０において、第１セルの放電が終わり、再び第１セル〜第３セルに対する電力供給が開始される。
第１セル〜第３セルの各電圧が増大して、図７（ｃ）のように、時間Ｔ３において、今度は第１セル〜第３セルの各電圧が全て上限電圧Ｔｈ１（３．５Ｖ）と下限電圧Ｔｈ２（３．４５Ｖ）の間に収まると、全ての電池セル１１が満充電状態となって処理が終了する（ステップＳ２０でＮＯ，ステップＳ５０でＹＥＳ）。
【００３８】
仮に、第１セル〜第３セルの各電圧が全て上限電圧Ｔｈ１（３．５Ｖ）と下限電圧Ｔｈ２（３．４５Ｖ）の間に収まらなければ、収まるまでステップＳ２０〜Ｓ４０の処理が繰り返し行われる。
なお、各電池セル１１の電圧値は、ステップＳ１０において、例えば数十秒ごとあるいは数分ごとに測定されるので、この間に上限電圧Ｔｈ１に達する電池セル１１が複数あることも有り得る。例えば、図７（ａ）の破線で示すように、ステップＳ１０における電圧測定時に、第１セルに加え第２セルも上限電圧Ｔｈ１を超えている場合も有り得る。この場合、ステップ２０において、第１セル及び第２セルの電力が消費される。
【００３９】
本発明の実施形態に係る電池システム１において、電池ユニット１０は、電池セル１１の電力を消費して当該電池セル１１を加温する放電用抵抗１８を備えている。また、制御装置２０は、一部の電池セル１１の電圧が上限電圧Ｔｈ１以上となり、且つ、その他の電池セル１１の電圧が上限電圧Ｔｈ１未満であると、前記一部の電池セル１１の電力を放電用抵抗１８に供給するように制御する。
【００４０】
このため、一部の電池セル１１のみが上限電圧Ｔｈ１以上になった際に、前記一部の電池セル１１の電力を放電用抵抗１８が熱にして消費することにより、電池セル１１の電力を当該電池セル１１の加温に使用することができる。したがって、電池システム１全体の電力効率が向上する。具体的には、溶融塩電池を動作させるために必要なヒータの電力のうちの数十％程度を放電用抵抗１８で消費される電力で賄うことができる。
【００４１】
また、電池ユニット１０は、周囲が断熱材３０で覆われており、加温用ヒータ１５及び放電用抵抗１８は、断熱材３０の内側に配置されている。一方、制御装置２０は、断熱材３０の外側に配置されている。このため、加温用ヒータ１５及び放電用抵抗１８の放熱による制御装置２０の高温化を回避できる。その結果、制御装置２０の放熱機構を簡素化できる。
【００４２】
また、制御装置２０は、上限電圧Ｔｈ１以上であった電池セル１１の電圧が上限電圧Ｔｈ１よりも低い下限電圧Ｔｈ２以下になれば、前記電池セル１１の放電用抵抗１８に対する電力の供給を停止して再び各電池セル１１の充電を行う。そして、制御装置２０は、全ての電池セル１１の充電と上限電圧Ｔｈ１に達した一部の電池セル１１の放電とを繰り返す。このため、上記のような単純な制御により全ての電池セル１１の電圧を上限電圧Ｔｈ１以下且つ下限電圧Ｔｈ２以上の値にすることができる。
【００４３】
また、制御装置２０は、各電池セル１１への充電を停止して上限電圧Ｔｈ１となった一部の電池セル１１の電力を放電用抵抗１８に供給するように制御する。このため、各電池セル１１が過充電状態となることを確実に防止できる。また、充電を継続しつつ満充電となった電池セル１１を放電する場合に比べ、制御が簡単にできる。
【００４４】
また、放電用抵抗１８は、他の加熱手段に比べて省スペースで構成できる。
また、放電用抵抗１８は、従来、加温用ヒータ１５が備えられていなかった電極面１１ａ上に備えられている。このため、電池セル１１の電極面１１ａ近傍のスペースを有効活用できる。また、電極面１１ａからも電池セル１１を加温できるので、加温効率が向上する。
【００４５】
〔変形例〕
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図されている。
（１）本発明は、溶融塩電池システム１に限らず、複数の電池セルが直列に接続されており、充放電時に加温が必要な他の二次電池システムに対しても適用可能である。
【００４６】
（２）上記実施形態のように上限電圧Ｔｈ１に達した一部の電池セル１１の電力を放電用抵抗１８で消費する代わりに、加温用ヒータ１５で消費して電池セル１１を加温してもよい。この場合、放電用抵抗１８を備えずに、上限電圧Ｔｈ１に達した電池セル１１の電力を全て加温用ヒータ１５で消費して電池セル１１を加温する回路構成であってもよい。また、上限電圧Ｔｈ１に達した電池セル１１の電力を消費するヒータを、放電用抵抗１８と加温用ヒータ１５との間で切り替え可能な回路構成であってもよい。
【００４７】
（３）溶融塩電池は充電が吸熱反応であるため、上限電圧Ｔｈ１に達した一部の電池セル１１の電力により、まだ充電中である他の電池セル１１を加温することが好ましい。このため、ある電池セル１１の電力を消費する放電用抵抗１８を他の電池セル１１の電極面１１ａに設置してもよい。例えば、図５において、電池セル１１Ｅの電力を消費する放電用抵抗１８Ｅを隣の電池セル１１Ｆの電極面１１ａに設置してもよい。
【００４８】
放電用抵抗１８を他の電池セル１１の電極面１１ａに設置することで、一部の電池セル１１が上限電圧Ｔｈ１に達したが前記他の電池セル１１はまだ充電中である場合に、上限電圧Ｔｈ１に達した電池セル１１の電力を充電中の前記他の電池セル１１の加温に使用することができる。したがって、電力効率が更に向上する。
また、電池セル１１ごとに放熱用抵抗１８を備える代わりに、複数の電池セル１１が１つの放電用抵抗１８を共有する構成であってもよい。
【００４９】
（４）放電用抵抗１８は、上記のセル固定金具１３の爪部１３ａの他に、セルの電極面１１ａ近傍に位置するバスバー１４にネジ孔を形成して取り付けられていてもよく、電池セル１１の電極面１１ａに耐熱性テープで取り付けられていてもよい。
また、バスバー１４に代えて、図８に示すプリント基板５０によって異なる電池セル１１の電極１２同士を電気的に接続し、当該プリント基板５０に放電用抵抗１８を配設してもよい。プリント基板５０は、電池セル１０の近傍であって電極面１１ａ側に備えられている。プリント基板５０は、電池セル群１０ａの電極１２側の面とほぼ同じ大きさと形状を有しており、電極１２側の面の全体をほぼ覆っている。プリント基板５０は、各電極１２が挿入されて内接する電極挿入孔５１と、電極挿入孔５１に挿入された電極１２同士を電気的に接続する回路パターン５２と、を有している。電極挿入孔５１の内周面は導電体で構成されている。また、回路パターン５２はプリント基板５０上に配設されている。更に、プリント基板５０の電極挿入孔５１及び回路パターン５２を除いた余剰部分には放電用抵抗１８を収容可能な抵抗収容孔５３が形成されている。抵抗収容孔５３は、一の電池セル１１の電極１２間の電極面１１ａ上に電池セル１１ごとに形成されている。放電用抵抗１８は各抵抗収容孔５３に一個ずつ収容されている。なお、加温用ヒータ１５は、上記実施形態と同様、電池セル群１０ａの電極面１１ａ以外の外面（側面及び底面）に備えられている。
【００５０】
このようなプリント基板５０を用いれば、電極１２間をバスバー１４によって接続し、セル固定金具１３の爪部１３ａやバスバー１４に放電用抵抗１８を取り付ける場合に比べて、電極１２同士の電気的な接続と放電用抵抗１８の設置の作業性が向上し、製造コストを低減できる。
【００５１】
（５）上記実施形態のステップＳ４０において、放電対象の電池セル１１の電圧が２番目に高い電池セル１１の電圧になれば、制御部２１は、対象セル放電スイッチ２６をＯＦＦして放電用抵抗１８に対する電力の供給を中止し、充電スイッチ２４をＯＮして再び全ての電池セル１１に対する充電を行ってもよい。なお、電圧が２番目に高い電池セル１１の電圧が上限電圧Ｔｈ１以上である場合は、電圧が上限電圧Ｔｈ１以下で、且つ、最も高い電池セル１１の電圧（例えば３番目や４番目に高い電圧）になれば、放電用抵抗１８に対する電力の供給を中止すればよい。
【００５２】
この場合、ステップＳ２０において、一部の電池セル１１の電圧が上限電圧Ｔｈ１以上となる条件を満たせば、制御部２１は、ステップＳ３０の処理を行う。また、ステップＳ５０において、全ての電池セル１１の電圧が上限電圧Ｔｈ１と等しくなると充電を終了する。このようにすると、放電用抵抗１８への過剰な放電を最も効果的に防止できる。また、短時間の充電で全ての電池セル１１が上限電圧Ｔｈ１となり理想的な満充電状態となる。
なお、放電対象の電池セル１１の電圧が３番目や４番目に高い電池セル１１の電圧になれば、放電用抵抗１８への放電を中止して再び全ての電池セル１１に対する放電を行ってもよい。このようにしても、放電用抵抗１８への過剰な放電を防止できる。
【符号の説明】
【００５３】
１            電池システム（二次電池システム）
１０            電池ユニット（二次電池ユニット）
１０ａ          電池セル群
１１            電池セル
１１Ａ〜１１Ｐ  電池セル
１１ａ          電極面
１２            電極
１３            セル固定金具
１３ａ          爪部
１３ｂ          ネジ孔
１４            バスバー
１５            加温用ヒータ
１６            温度センサ
１８            放電用抵抗（放電用ヒータ）
１８Ａ〜１８Ｐ  放電用抵抗（放電用ヒータ）
２０            制御装置
２１            制御部
２２            ＢＭＳ集積回路
２３            Ａ／Ｄ変換部
２４            充電スイッチ
２５            放電スイッチ
２６            対象セル放電スイッチ
２６Ａ〜２６Ｐ  対象セル放電スイッチ
３０            断熱材
４０            筐体
５０            プリント基板
５１            電極挿入孔
５２            回路パターン
５３            抵抗収容孔（孔）
Ｔｈ１          上限電圧
Ｔｈ２          下限電圧（所定電圧）
【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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