(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板、セパレータおよび負極板がこの順に積層される構造を内部に有する二次電池の制御装置であって、
前記二次電池の充放電電流を検出する電流検出部と、
前記充放電電流を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記二次電池の充放電中において、
前記充放電電流を用いて、前記二次電池の内部を流れる電流を前記正極板および前記負極板の延在方向に並ぶ複数の領域ごとに算出し、
前記複数の領域のうちから最大の電流が流れる最大領域を特定し、
前記正極板の前記最大領域に含まれる部位である正極最大部位の電位が所定の正極保護範囲内に収まり、かつ前記負極板の前記最大領域に含まれる部位である負極最大部位の電位が所定の負極保護範囲内に収まるように、前記充放電電流を制御する、二次電池の制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記二次電池の充放電中において、
前記正極板の金属抵抗に由来する前記正極最大部位の電圧変化量である第１電位変化量を算出し、前記正極最大部位の電位または前記正極保護範囲を前記第１電位変化量を用いて補正するとともに、
前記負極板の金属抵抗に由来する前記負極最大部位の電圧変化量である第２電位変化量を算出し、前記負極最大部位の電位または前記負極保護範囲を前記第２電位変化量を用いて補正する、請求項１に記載の二次電池の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池の充放電を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許第５７６１３７８号公報（特許文献１）には、二次電池の充放電を制御するコントローラが開示されている。このコントローラは、二次電池の状態から正極電位および負極電位を推定し、推定された正極電位が正極保護範囲（正極下限電位以上かつ正極上限電位以下の範囲）内に収まり、かつ負極電位が負極保護範囲（負極下限電位以上かつ負極上限電位以下の範囲）内に収まるように、二次電池の充放電を制御する。これにより、正極材料および負極材料の劣化が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５７６１３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来よりハイブリッド車両用の二次電池として広く採用されるニッケル水素電池に代表されるように、二次電池には、正極板、セパレータおよび負極板が積層される構造を内部に有するものが存在する。このような積層構造を有する二次電池においては、電池内部の抵抗バランスに応じて電極表面内の反応に偏り（ムラ）が生じる場合がある。電極表面内の反応に偏りが生じると、電池内部において電流が集中する部位が発生し、その部位が局所的に劣化することが懸念される。しかしながら、特許文献１にはこのような問題およびその対策について何ら開示されていない。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、正極板、セパレータおよび負極板が積層される構造を内部に有する二次電池において、電流が集中する部位の局所的な劣化を適切に抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る制御装置は、正極板、セパレータおよび負極板がこの順に積層される構造を内部に有する二次電池の制御装置であって、二次電池の充放電電流を検出する電流検出部と、充放電電流を制御する制御部とを備える。制御部は、二次電池の充放電中において、充放電電流を用いて、二次電池の内部を流れる電流を正極板および負極板の延在方向に並ぶ複数の領域ごとに算出し、複数の領域のうちから最大の電流が流れる最大領域を特定し、正極板の最大領域に含まれる部位である正極最大部位の電位が所定の正極保護範囲内に収まり、かつ負極板の最大領域に含まれる部位である負極最大部位の電位が所定の負極保護範囲内に収まるように、充放電電流を制御する。
【０００７】
上記構成によれば、制御部は、充放電電流を用いて、二次電池の内部を流れる電流を正極板および負極板の延在方向（電極板表面に沿う方向）に並ぶ複数の領域ごとに算出し、最大の電流が流れる最大領域を特定する。そして、制御部は、各極板の最大領域に含まれる部位（すなわち電流が集中する部位）の電位が各保護範囲内にそれぞれ収まるように、充放電電流を制御する。そのため、電流が集中する部位の劣化が適切に抑制される。その結果、正極板、セパレータおよび負極板が積層される構造を内部に有する二次電池において、電流が集中する部位の局所的な劣化を適切に抑制することができる。
【０００８】
好ましくは、制御部は、二次電池の充放電中において、正極板の金属抵抗に由来する正極最大部位の電圧変化量である第１電位変化量を算出し、正極保護範囲または正極最大部位の電位を第１電位変化量を用いて補正するとともに、負極板の金属抵抗に由来する負極最大部位の電圧変化量である第２電位変化量を算出し、負極保護範囲または負極最大部位の電位を第２電位変化量を用いて補正する。
【０００９】
上記構成によれば、金属抵抗由来の電位変化の影響によって充放電が過剰に制限されることを抑制することができる。具体的には、金属抵抗由来の電位変化は劣化に影響しないが、従来においては金属抵抗由来の電位変化量を算出する手段がなかったため、金属抵抗由来の電位変化量に相当するマージン分だけ過剰に各極の保護領域を狭くせざるを得なかった。これに対し、上記構成によれば、電流が集中する部位の金属抵抗由来の電圧変化量を各電極についてそれぞれ算出して、各極の保護領域または電位を補正する。そのため、従来に比べて、金属抵抗由来の電位変化の影響を排除した充放電制御が可能になる。その結果、金属抵抗由来の電位変化の影響によって充放電が過剰に制限されることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】車両の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】電池ユニットの構成を示す図である。
【図３】電池セルの内部構成を概略的に示す図である。
【図４】非通電時、放電時および放電時の正極電位および負極電位を模式的に示す図である。
【図５】充放電時における電池セル内部の電流経路の一例を模式的に示す図である。
【図６】電流分配推定モデルの一例を模式的に示す図である。
【図７】ＥＣＵが行なう処理手順を示すフローチャート（その１）である。
【図８】ＥＣＵが行なう処理手順を示すフローチャート（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１２】
＜車両の構成＞
図１は、本実施の形態による二次電池の制御装置が搭載される車両１の構成を概略的に示すブロック図である。図１には、車両１内の電気系統の充放電制御に関連する構成が示されている。なお、図１に示す車両１は電気自動車であるが、本発明を適用可能な車両は電気自動車に限らず、ハイブリッド車などの二次電池を搭載する任意の電動車両に適用可能である。
【００１３】
車両１は、二次電池システム１０と、システムメインリレー（ＳＭＲ：System  Main  Relay）２０と、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ：Power  Control  Unit）３０と、モータジェネレータ（ＭＧ：Motor  Generator）４０と、駆動輪５０とを備える。二次電池システム１０は、電池ユニット１００と、監視ユニット２００と、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic  Control  Unit）３００とを備える。
【００１４】
電池ユニット１００は、直列に接続された複数の電池セル１１０（図２参照）を含む。各電池セル１１０として、代表的にはリチウムイオン電池またはニッケル水素電池などの二次電池が適用される。
【００１５】
監視ユニット２００は、電圧センサ２１０と、電流センサ２２０と、温度センサ２３０とを含む。電圧センサ２１０は、電池ユニット１００内の各セルの電圧（以下「セル電圧ＶＣ」ともいう）を検出可能に構成される。電流センサ２２０は、二次電池システム１０の充放電電流Ｉを検出可能に構成される。温度センサ２３０は、電池ユニット１００内の温度（以下「電池温度Ｔ」ともいう）を検出可能に構成される。各センサは、その検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。
【００１６】
なお、以下では、充放電電流Ｉの符号が正である場合は放電中であることを示し、負である場合は充電中であることを示すものとする。
【００１７】
ＳＭＲ２０は、電池ユニット１００とＰＣＵ３０との間に電気的に接続されている。ＳＭＲ２０は、ＥＣＵ３００からの制御信号に応答してオンオフされる。これにより、電池ユニット１００とＰＣＵ３０との間の導通および遮断が切り替えられる。
【００１８】
ＰＣＵ３０は、たとえばコンバータと、インバータ（いずれも図示せず）とを含む。ＰＣＵ３０は、ＥＣＵ３００からのスイッチング指令に従って、電池ユニット１００とＭＧ４０との間で双方向に電力変換が可能に構成されている。コンバータは、電池ユニット１００とインバータとの間で双方向の直流電圧変換を実行するように構成されている。インバータは、直流電力とＭＧ４０に入出力される交流電力との間の双方向の電力変換を実行するように構成されている。
【００１９】
より具体的には、インバータは、電池ユニット１００からコンバータを経由して供給される直流電力を交流電力に変換してＭＧ４０に供給する。これにより、ＭＧ４０は駆動輪５０の駆動力を発生する。一方、車両１の回生制動時には、インバータは、ＭＧ４０が発生する交流電力（回生電力）を直流電力に変換してコンバータに供給する。これにより、電池ユニット１００が充電される。
【００２０】
ＥＣＵ３００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）（図示せず）と、メモリ３１０と、入出力インターフェイス（図示せず）とを含んで構成される。ＥＣＵ３００は、各センサからの信号およびメモリに記憶された情報に基づいてＰＣＵ３０を制御することによって、電池ユニット１００の充放電を制御する。なお、ＥＣＵ３００の少なくとも一部は、電子回路等のハードウェアにより構成されてもよい。
【００２１】
＜電池ユニットの構成＞
図２は、電池ユニット１００の構成を詳細に示す図である。電池ユニット１００は、複数の電池セル１１０と、一対のエンドプレート１１２と、拘束バンド１１４と、複数のバスバー１１６とを含む。セル数は特に限定されない。ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は互いに直交する。鉛直方向上方をｚ軸の正方向とする。
【００２２】
複数の電池セル１１０の各々は、たとえば扁平角型の形状を有する。複数の電池セル１１０は、最も面積が大きい側面が互いに距離を隔てて対向するように、ｙ方向に並べられている。図２では、ｙ方向に並べられた複数の電池セル１１０の一方端が部分的に示されている。ｙ方向における一方端および他方端にそれぞれ対向するように、一対のエンドプレート１１２（図２では一方のみを示す）が配置されている。一対のエンドプレート１１２は、全ての電池セル１１０を挟み込んだ状態で拘束バンド１１４によって拘束されている。
【００２３】
各セル１１０は正極端子および負極端子を有し、その正極端子が隣接するセルの負極端子と対向するように配置されている。あるセルの正極端子と隣接するセルの負極端子とは、ボルトおよびナット（いずれも図示せず）を用いてバスバー１１６によって締結されることにより電気的に接続されている。これにより、電池ユニット１００内において複数の電池セル１１０は互いに直列に接続されている。
【００２４】
＜電池セルの内部構成＞
図３は、電池セル１１０の内部構成を概略的に示す図である。図３に示されるように、電池セル１１０の内部には、正極板１３０と、負極板１４０と、セパレータ１５０とが収容されている。正極板１３０および負極板１４０は、セパレータ１５０を介して積層される。すなわち、正極板１３０、セパレータ１５０および負極板１４０の順に積層される。  
【００２５】
図３には一組の正極板１３０、セパレータ１５０および負極板１４０が例示的に示されているが、実際には正極板１３０および負極板１４０がセパレータ１５０を挟んで交互に複数積層される。以下では、図３に示すように、正極板１３０および負極板１４０が延在する方向を単に「延在方向」ともいう。
【００２６】
正極板１３０は、金属製の正極集電体１３２と、正極集電体１３２の表面に形成された正極活物質１３４とを含む。負極板１４０は、金属製の負極集電体１４２と、負極集電体１４２の表面に形成された負極活物質１４４とを含む。セパレータ１５０は、電解液に浸された状態で、正極板１３０と負極板１４０との間に設けられている。
【００２７】
正極板１３０の延在方向の一方側（図３の例では左側）の端部は正極端子に接続される。負極板１４０の延在方向の一方側（図３の例では右側）の端部は負極端子に接続される。
【００２８】
以下では、正極板１３０の電位を「正極電位Ｖ（＋）」と記載し、負極板１４０の電位を「負極電位Ｖ（−）」と記載する。また、非通電時の正極板１３０の電位を「正極開放電位ＯＣＰ（＋）」と記載し、非通電時の負極板１４０の電位を「負極開放電位ＯＣＰ（−）」と記載する。
【００２９】
＜正極保護領域および負極保護領域＞
図４は、非通電時の正極電位Ｖ（＋）および負極電位Ｖ（−）と、放電時の正極電位Ｖ（＋）および負極電位Ｖ（−）と、充電時の正極電位Ｖ（＋）および負極電位Ｖ（−）とを模式的に示す図である。
【００３０】
非通電時（充放電電流Ｉ＝０）においては、正極電位Ｖ（＋）は正極開放電位ＯＣＰ（＋）となり、負極電位Ｖ（−）は負極開放電位ＯＣＰ（−）となる。負極電位Ｖ（−）と正極電位Ｖ（＋）との差がセル電圧ＶＣである。
【００３１】
放電時（充放電電流Ｉ＞０）においては、正極電位Ｖ（＋）は、正極集電体１３２の金属抵抗（以下「正極金属抵抗ＲＭ（＋）」ともいう）および正極活物質１３４での反応に由来する電荷移動抵抗（以下「正極反応抵抗ＲＣ（＋）」ともいう)の影響によって、正極開放電位ＯＣＰ（＋）よりも低下する。負極電位Ｖ（−）は、負極集電体１４２の金属抵抗（以下「負極金属抵抗ＲＭ（−）」ともいう）および負極活物質１４４での反応に由来する電荷移動抵抗（以下「負極反応抵抗ＲＣ（−）」ともいう)の影響によって、負極開放電位ＯＣＰ（−）よりも増加する。
【００３２】
充電時（充放電電流Ｉ＜０）においては、正極電位Ｖ（＋）は、正極金属抵抗ＲＭ（＋）および正極反応抵抗ＲＣ（＋）の影響によって、正極開放電位ＯＣＰ（＋）よりも増加する。負極電位Ｖ（−）は、負極金属抵抗ＲＭ（−）および負極反応抵抗ＲＣ（−）の影響によって、負極開放電位ＯＣＰ（−）よりも低下する。
【００３３】
正極活物質１３４は、正極電位Ｖ（＋）が過剰に低下したり過剰に増加したりすると劣化する。すなわち、正極電位Ｖ（＋）には、正極活物質１３４が劣化しない正極下限電位Ｖ（＋）ｍｉｎおよび正極上限電位Ｖ（＋）ｍａｘが存在する。したがって、正極の劣化を防止するためには、正極電位Ｖ（＋）が正極下限電位Ｖ（＋）ｍｉｎと正極上限電位Ｖ（＋）ｍａｘとの間の領域（以下「正極保護領域」ともいう）内に収まるように充放電電流Ｉを制御（制限）することが望ましい。
【００３４】
負極活物質１４４は、負極電位Ｖ（−）が過剰に低下したり過剰に増加したりすると劣化する。すなわち、負極電位Ｖ（−）には、負極活物質１４４が劣化しない負極下限電位Ｖ（−）ｍｉｎおよび負極上限電位Ｖ（−）ｍａｘが存在する。したがって、負極の劣化を防止するためには、負極電位Ｖ（−）が負極下限電位Ｖ（−）ｍｉｎと負極上限電位Ｖ（−）ｍａｘとの間の領域（以下「負極保護領域」ともいう）内に収まるように充放電電流Ｉを制御（制限）することが望ましい。
【００３５】
＜電流集中部位の劣化抑制＞
上述のように、電池セル１１０は、正極板１３０、セパレータ１５０および負極板１４０の順に積層される構造を内部に有する。このような積層構造を有する電池セル１１０においては、充放電時において、電池セル１１０の内部の抵抗バランスに応じて、電極板（正極板１３０および負極板１４０）の表面内の反応に偏り（ムラ）が生じる場合がある。
【００３６】
図５は、充放電時における電池セル１１０内部の電流経路の一例を模式的に示す図である。電池セル１１０内部における電流は、図５に示すように、正極端子、正極集電体１３２、正極活物質１３４、電解液（セパレータ１５０を含む）、負極活物質１４４、負極集電体１４２、負極端子の順に流れる。
【００３７】
正極端子と負極端子との間の電流経路は、図５に示すように、電極板表面の各領域に分配される。この際、電池セル１１０の内部の抵抗バランスに応じて電極板表面内の反応に偏り（ムラ）が生じると、電池セル１１０の内部において電流が集中する部位が発生し、その部位が局所的に劣化することが懸念される。
【００３８】
従来においては、電極板表面内の反応分布を定量化する手段がなく、充放電時に電流が集中する部位を特定することができなかった。また、電圧センサ２１０によって検出されるセル電圧ＶＣは、電流が集中する部位の場所に依らずに一定のため、セル電圧ＶＣからは充放電時の電極板表面の反応分布を検出することはできなかった。
【００３９】
そこで、本実施の形態によるＥＣＵ３００は、後述する電流分配推定モデル（図６参照）を予めメモリに記憶しておき、充放電中において充放電電流Ｉと電流分配推定モデルとを用いて電池内部における電流集中部位を特定する。そして、ＥＣＵ３００は、電流集中部位の正極電位ＶＰ（＋）および電流集中部位の負極電位ＶＰ（−）を推定し、電流集中部位の各電位ＶＰ（＋），ＶＰ（−）がそれぞれ正極保護範囲内および負極保護範囲内に収まるように、充放電電流Ｉを制御する。これにより、電流集中部位の劣化を適切に抑制することができる。
【００４０】
図６は、電流分配推定モデルの一例を模式的に示す図である。図６に示す電流分配推定モデルは、電池内部を電極板の延在方向（電極板表面に沿う方向）に並ぶＮ個の領域（１〜Ｎ番目の領域、Ｎは２以上の自然数）に仮想的に分割し、各領域における正極金属抵抗ＲＭ（＋）1〜ＲＭ（＋）Ｎ、正極反応抵抗ＲＣ（＋）1〜ＲＣ（＋）Ｎ、電解液抵抗ＲＬ1〜ＲＬＮ、負極反応抵抗ＲＣ（−）1〜ＲＣ（−）Ｎ、および負極金属抵抗ＲＭ（−）1〜ＲＭ（−）Ｎをそれぞれ規定した抵抗ラダー回路によって表わされる。ＥＣＵ３００は、電池セル１１０の充放電中において、電流センサ２２０が検出した充放電電流Ｉと図６に示す電流分配推定モデルとを用いて、１〜Ｎ番目の領域にそれぞれ分配される分配電流ｉ１〜ｉＮを算出する。なお、図６に示す各抵抗は、たとえば電池温度Ｔをパラメータとして算出される。
【００４１】
図７は、ＥＣＵ３００が行なう処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、電池セル１１０の充放電中に所定周期で繰り返し実行される。
【００４２】
ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す）１０にて、ＥＣＵ３００は、監視ユニット２００から充放電電流Ｉおよび電池温度Ｔを取得する。
【００４３】
Ｓ１１にて、ＥＣＵ３００は、充放電電流Ｉと上述の電流分配推定モデル（図６参照）とを用いて上述の分配電流ｉ１〜ｉＮを算出する。分配電流ｉ１〜ｉＮの具体的な算出手法については既に説明したため、詳細な説明はここでは繰り返さない。
【００４４】
Ｓ１２にて、ＥＣＵ３００は、分配電流ｉ１〜ｉＮの間に偏りがあるか否かを判定する。分配電流ｉ１〜ｉＮの間に偏りがない場合（Ｓ１２にてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、処理を終了する。
【００４５】
分配電流ｉ１〜ｉＮの間に偏りがある場合（Ｓ１２にてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、Ｓ１３にて、分配電流ｉ１〜ｉＮのうちの最大値ｉｍａｘを特定するとともに、最大値ｉｍａｘが流れる領域（以下「最大領域」ともいう）に含まれる部位を電流集中部位として特定する。
【００４６】
Ｓ１４にて、ＥＣＵ３００は、Ｓ１３にて特定された電流集中部位の正極電位ＶＰ（＋）および負極電位ＶＰ（−）をそれぞれ推定する。たとえば、ＥＣＵ３００は、放電中においては、各電位ＶＰ（＋），ＶＰ（−）をそれぞれ下記の式（１），（２）を用いて算出する。
【００４７】
ＶＰ（＋）＝ＯＣＰ（＋）−ΔＶＣ（＋）  …（１）
ＶＰ（−）＝ＯＣＰ（−）＋ΔＶＣ（−）  …（２）
ＥＣＵ３００は、充電中においては、各電位ＶＰ（＋），ＶＰ（−）をそれぞれ下記の式（３），（４）を用いて算出する。
【００４８】
ＶＰ（＋）＝ＯＣＰ（＋）＋ΔＶＣ（＋）  …（３）
ＶＰ（−）＝ＯＣＰ（−）−ΔＶＣ（−）  …（４）
式（１），（３）において、「ΔＶＣ（＋）」は、電流集中部位の正極反応抵抗に由来する電位変化量である。式（２），（４）において、「ΔＶＣ（−）」は、電流集中部位の負極反応抵抗に由来する電位低下量である。たとえば、図６に示すモデルにおいて３番目の領域が電流集中部位と特定された場合、ΔＶＣ（＋）およびΔＶＣ（−）は下記の式（５），（６）を用いて算出することができる。
【００４９】
ΔＶＣ（＋）＝ｉ３・ＲＣ（＋）３  …（５）
ΔＶＣ（−）＝ｉ３・ＲＣ（−）３  …（６）
なお、各電位ＶＰ（＋），ＶＰ（−）の推定手法は上記に限定されず、他の手法を用いて推定するようにしてもよい。
【００５０】
Ｓ１５にて、ＥＣＵ３００は、Ｓ１４にて推定された電流集中部位の正極電位ＶＰ（＋）および電流集中部位の負極電位ＶＰ（−）がそれぞれ正極保護範囲内および負極保護範囲内に収まっているか否かを判定する。
【００５１】
電流集中部位の正極電位ＶＰ（＋）および電流集中部位の負極電位ＶＰ（−）がそれぞれ正極保護範囲内および負極保護範囲内に収まっている場合（Ｓ１５にてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、処理を終了する。
【００５２】
電流集中部位の正極電位ＶＰ（＋）が正極保護範囲内に収まっていない場合、あるいは電流集中部位の負極電位ＶＰ（−）が負極保護範囲内に収まっていない場合（Ｓ１５にてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、Ｓ１６にて、電池ユニット１００の充放電を制限する。具体的には、ＥＣＵ３００は、充放電電流Ｉの大きさが現在の値よりも低下するようにＰＣＵ３０を制御する。これにより、電流集中部位の各電位ＶＰ（＋），ＶＰ（−）がそれぞれ正極保護範囲内および負極保護範囲内に収まるように制御される。
【００５３】
以上のように、本実施の形態によるＥＣＵ３００は、電池ユニット１００の充放電中において、充放電電流Ｉと電流分配推定モデル（図６参照）とを用いて電池セル１１０内部における電流集中部位を特定し、電流集中部位の正極電位ＶＰ（＋）および電流集中部位の負極電位ＶＰ（−）を推定し、電流集中部位の各電位ＶＰ（＋），ＶＰ（−）がそれぞれ正極保護範囲内および負極保護範囲内に収まるように、充放電電流Ｉを制御する。これにより、電流集中部位の劣化を適切に抑制することができる。その結果、正極板１３０、セパレータ１５０および負極板１４０が積層される構造を内部に有する電池セル１１０において、電流集中部位の局所的な劣化を適切に抑制することができる。
【００５４】
＜変形例＞
本来、正極電位Ｖ（＋）には、正極金属抵抗ＲＭ（＋）に由来する電位変化量ΔＶＭ（＋）が含まれる。この電位変化量ΔＶＭ（＋）は、正極活物質１３４の劣化には影響しない。しかしながら、従来においては、電位変化量ΔＶＭ（＋）を算出する手段がなかったため、正極の劣化をより適切に抑制するためには、電位変化量ΔＶＭ（＋）に相当するマージン分だけ過剰に正極保護領域を狭くせざるを得なかった。
【００５５】
同様に、本来、負極電位Ｖ（−）には、負極金属抵抗ＲＭ（−）に由来する電位変化量ΔＶＭ（−）が含まれる。この電位変化量ΔＶＭ（−）は、負極活物質１４４の劣化には影響しない。しかしながら、従来においては、電位変化量ΔＶＭ（−）を算出する手段がなかったため、負極の劣化をより適切に抑制するためには、電位変化量ΔＶＭ（−）に相当するマージン分だけ過剰に負極保護領域を狭くせざるを得なかった。
【００５６】
上記の点に鑑み、本変形例では、各極の電流集中部位における金属抵抗に由来する電位変化量ΔＶＰＭ（＋），ΔＶＰＭ（−）を上述の図６に示す電流分配推定モデルを用いて算出し、算出された電位変化量ΔＶＰＭ（＋），ΔＶＰＭ（−）に相当する分だけ各極の保護領域を拡大する。
【００５７】
図８は、本変形例によるＥＣＵ３００が行なう処理手順を示すフローチャートである。なお、図８に示したステップのうち、上述の図７に示したステップと同じ番号を付しているステップについては、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。
【００５８】
Ｓ１４にて電流集中部位の正極電位ＶＰ（＋）および電流集中部位の負極電位ＶＰ（−）を推定した後、ＥＣＵ３００は、Ｓ２０にて、電流集中部位の正極金属抵抗に由来する正極電位変化量ΔＶＰＭ（＋）および電流集中部位の負極金属抵抗に由来する負極電位変化量ΔＶＰＭ（−）を、上述の図６に示す電流分配推定モデルを用いて算出する。正極電位変化量ΔＶＰＭ（＋）は、正極端子から電流集中部位までの各領域の正極金属抵抗と各領域の正極集電体１３２を流れる電流との積を合計した値である。たとえば、図６に示すモデルにおいて３番目の領域が電流集中部位である場合、電流集中部位の金属抵抗に由来する正極電位変化量ΔＶＰＭ（＋）は下記の式（７）を用いて算出される。
【００５９】
ΔＶＰＭ（＋）＝Ｉ１・ＲＭ（＋）1＋Ｉ２・ＲＭ（＋）2＋Ｉ３・ＲＭ（＋）3  …（７）
なお、負極電位変化量ΔＶＰＭ（−）も同様の考え方で算出することができる。
【００６０】
Ｓ２１にて、ＥＣＵ３００は、Ｓ２０にて算出された正極電位変化量ΔＶＭ（＋）に相当する分だけ正極保護領域を拡大するとともに、負極電位変化量ΔＶＭ（−）に相当する分だけ負極保護領域を拡大する。具体的には、ＥＣＵ３００は、正極下限電位Ｖ（＋）ｍｉｎ、正極上限電位Ｖ（＋）ｍａｘ、負極下限電位Ｖ（−）ｍｉｎ、および負極上限電位Ｖ（−）ｍａｘを、それれぞ下記の式（８），（９），（１０），（１１）を用いて補正する。
【００６１】
Ｖ（＋）ｍｉｎ＝Ｖ（＋）ｍｉｎ−ΔＶＭ（＋）  …（８）
Ｖ（＋）ｍａｘ＝Ｖ（＋）ｍａｘ＋ΔＶＭ（＋）  …（９）
Ｖ（−）ｍｉｎ＝Ｖ（−）ｍｉｎ−ΔＶＭ（−）  …（１０）
Ｖ（−）ｍａｘ＝Ｖ（−）ｍａｘ＋ΔＶＭ（−）  …（１１）
ＥＣＵ３００は、Ｓ１４にて推定された電流集中部位の各電位ＶＰ（＋），ＶＰ（−）がそれぞれＳ２１にて拡大された正極保護範囲内および負極保護範囲内に収まるように充放電電流Ｉを制限する（Ｓ１５，Ｓ１６）。
【００６２】
このように、本変形例によるＥＣＵ３００は、各極の電流集中部位における金属抵抗に由来する電位変化量ΔＶＰＭ（＋），ΔＶＰＭ（−）に相当する分だけ各極の保護領域を拡大し、電流集中部位における各正極電位ＶＰ（＋），ＶＰ（−）が拡大された各極の保護領域内に収まるように充放電電流Ｉを制御する。そのため、従来に比べて、金属抵抗由来の電位変化の影響を排除した充放電制御が可能になる。その結果、金属抵抗由来の電位変化の影響によって充放電電流Ｉが過剰に制限されることを抑制することができる。
【００６３】
なお、本変形例においては、各電位変化量ΔＶＰＭ（＋），ΔＶＰＭ（−）に相当する分だけ各極の保護領域をそれぞれ拡大したが、これに代えて、各電位変化量ΔＶＰＭ（＋），ΔＶＰＭ（−）に相当する分だけ電流集中部位の各電位ＶＰ（＋），ＶＰ（−）を補正するようにしてもよい。たとえば、放電中には電流集中部位の正極電位ＶＰ（＋）を電位変化量ΔＶＰＭ（＋）分だけ増加させるとともに電流集中部位の負極電位ＶＰ（−）を電位変化量ΔＶＰＭ（−）だけ低下させ、充電中には電流集中部位の正極電位ＶＰ（＋）を電位変化量ΔＶＰＭ（＋）分だけ低下させるとともに電流集中部位の負極電位ＶＰ（−）を電位変化量ΔＶＰＭ（−）だけ増加させるようにしてもよい。このようにしても、電流集中部位の各電位ＶＰ（＋），ＶＰ（−）から金属抵抗由来の電位変化の影響を排除することができるため、充放電電流Ｉを過剰に制限されることを抑制することができる。
【００６４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて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すべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６５】
１  車両、１０  二次電池システム、５０  駆動輪、１００  電池ユニット、１１０  電池セル、１１２  エンドプレート、１１４  拘束バンド、１１６  バスバー、１３０  正極板、１３２  正極集電体、１３４  正極活物質、１４０  負極板、１４２  負極集電体、１４４  負極活物質、１５０  セパレータ、２００  監視ユニット、２１０  電圧センサ、２２０  電流センサ、２３０  温度センサ、３００  ＥＣＵ、３１０  メモリ。
【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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