(57)【要約】【課題】  単電池を接続した組電池では、連続するｋ＋１個の単電池のケース間に結露等に起因して導電性液体がたまるとケース間が導通し、腐食電流が流れる。そこで、液絡現象の発生を監視して検知する。【解決手段】  第１単電池（（１＋ｎ×ｋ）番目の単電池）の端子と、その第１単電池から所定数だけ離れている第２単電池（（１＋ｎ×ｋ＋ｋ−１）番目の単電池）のケースとの間に生じている電圧を検出し、それが所定電圧以上となった時に異常を検知する回路を備えている。その所定電圧は、第２単電池とそれよりも高電圧側の単電池の間に液絡が発生したときに前記端子と前記ケースとの間に生じる電圧以下であり、第２単電池とそれよりも高電圧側の単電池の間に液絡が発生していない場合に前記端子と前記ケースとの間に生じる電圧以上に設定されている。【選択図】  図１
2007149588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単電池が絶縁部材を介して位置決めされているとともに、隣接する単電池の端子同士が電気的に接続されており、連続する（ｋ＋１）個のケース間に液絡が発生したことを検知する組電池であり、
（１＋ｎ×ｋ）番目の単電池の端子電圧と、（１＋ｎ×ｋ＋ｋ−１）番目の単電池のケース電圧を入力し、両者の電圧差が所定電圧以上の時に異常を検知する異常検知回路を備えており、
上記において、ｎはゼロ以上で、（１＋ｎ×ｋ＋ｋ−１）が組電池を構成する単電池の総数以下の関係を満たす整数群であることを特徴とする組電池。
【請求項２】
前記ｋの値が、連続する（ｋ＋１）個のケース間に液絡が発生するとケースと電解質の間に腐食電流が流れる一方、液絡によって導通したケース数がｋ個以下である間はケースと電解質の間に腐食電流が流れない関係に設定されていることを特徴とする請求項１の組電池。
【請求項３】
（１＋ｎ×ｋ）番目の単電池の負極端子と、それよりも高電圧側に接続されている（１＋ｎ×ｋ＋ｋ−１）番目の単電池のケースの間に、異常検知回路が接続されていることを特徴とする請求項１又は２の組電池。
【請求項４】
複数の単電池が絶縁部材を介して位置決めされているとともに、隣接する単電池の端子同士が電気的に接続されており、連続する（ｋ＋１）個のケース間に液絡が発生したことを検知する組電池であり、
（Ｘ）番目の単電池の端子電圧と、（Ｘ＋ｋ−１）番目の単電池のケース電圧を入力し、両者の電圧差が所定電圧以上の時に異常を検知する異常検知回路を備えていることを特徴とする組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の単電池が絶縁部材を介して位置決めされているとともに、隣接する単電池の端子同士が電気的に接続されている組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の単電池を直列に接続することによって、高い出力電圧を得る組電池が知られている。組電池を構成する単電池同士を位置決めするために、フレームやプレートやフィルム等が利用される。これらの位置決め部材は絶縁材で形成され、隣接する単電池のケース同士が電気的に導通するのを防止している。
【０００３】
単電池のケースは、金属製の箱や、金属箔製の袋で形成されている。前記したように、金属製の箱や袋は、隣接する単電池の金属製の箱や袋との間に絶縁体が介在した状態で位置決めされている。
本発明者の研究によって、例えば結露現象がおこり、絶縁体で絶縁されている金属製のケースとケースが導通する現象が発生することがわかってきた。本明細書では、金属製のケースとケースの間隔に導電性の液体がたまり、その結果、隣接する単電池のケース同士が導通すること、あるいはケースとケースの間隔にたまった液体が蒸発して残った塩によって単電池のケース同士が導通することを液絡と表現する。
本発明者の研究によって、ケース間に液絡が発生すると、ケースとそのケース内に収容されている電解質との間の電圧差が大きくなることがわかってきた。また、液絡して導通したケース数が増大すると、前記の電圧差が大きくなることがわかってきた。さらに、液絡して導通したケース数が閾値を超えると、ケースと電解質の間を電流が流れ、その電流によってケースが腐食することが判明した。本発明者の研究によって、ケースに発生する腐食を防止するためには、閾値を超える数の連続したケースが液絡によって導通する現象の発生を検知することが有用であることがわかってきた。
本発明では、ケースに腐食をもたらす数の連続した液絡が発生したことを検知する技術を提供する。
【０００４】
ケース間に液絡が発生するとケースと電解質の間に腐食電流が流れることは本発明者によって見いだされた事象であり、本発明以前には、ケース間に液絡が発生したことを検知する必要性が認識されていない。従って、従来技術には、ケース間に液絡が発生したことを検知する技術がない。当然に、従来技術には、腐食電流が流れるだけの個数に跨る連続した液絡が発生したことを検知する技術はない。
【０００５】
ケース間に液絡が発生したことを検知する技術は存在しないが、単電池から電解液が漏れ出た現象を検知する技術は開発されており、特開平５−１０９４３６号公報に記載されている。
この技術では、図１０に模式的に示すように、組電池を構成する複数の単電池のケース７１，７２，７３，７４・・に接触して伸びる導線７５を配置し、導線７５と正極端子の間に抵抗７７を挿入し、導線７５と負極端子の間に抵抗７６を挿入し、導線７５と負極端子の間の電圧を監視する。
漏液が生じていなければ、導線７５の電圧は正極端子の電圧と負極端子の電圧の中間値に等しく、導線７５と負極端子の間の電圧は高い。漏液が生じると、導線７５と負極端子の間の電圧が低下する。図中７９は、単電池７４に漏液が発生した場合を模式的に示しており、単電池７４のケースと端子間の抵抗が下がるために、電圧計７８の測定値が低下する。
この技術は、結果として、本発明の異常検知技術に共通する要素を有するが（ケースと端子の間の電圧を検出する点において共通する）、その原理原則を全く異にする。このことは、図１０の技術では電圧が低下した時に異常とするのに対し、本発明では電圧が上昇した時に異常とすることからも明らかである。
本発明に原理原則において類似する従来技術は存在しない。
【特許文献１】特開平５−１０９４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明では、隣接する単電池のケース間に液絡が発生したことを検知する技術を提供する。
本発明では、ケース間に液絡が発生すると、液絡した一方のケースの電圧と他方のケースの電圧が同一レベルとなる現象を活用することによって、液絡の発生を検知する。本発明では、液絡した単電池群の数に応じて、単電池の端子とケース間の電圧差が増大する現象を活用する。本発明では、単電池の端子とその単電池のケースの間に生じている電圧差が所定電圧を超えたときに、その単電池のケースと電解質の間で腐食電流が流れる現象を活用する。これらの事象は、いずれも本発明者らによって見出されたものであり、斬新なものである。本発明では、これらの事象を活用し、ケースと電解質の間で腐食電流が流れるだけの個数に亘る連続した液絡現象を発生を検知し、もって腐食が進行する状態の発生を監視する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明を適用する組電池は、複数の単電池が絶縁部材を介して位置決めされているとともに、隣接する単電池の端子同士が電気的に接続されている。本発明の組電池は、連続する（ｋ＋１）個のケース間に液絡が発生したことを検知する機能を備えている。
本発明の組電池は、（１＋ｎ×ｋ）番目の単電池の端子電圧と、（１＋ｎ×ｋ＋ｋ−１）番目の単電池のケース電圧を入力し、両者の電圧差が所定電圧以上の時に異常を検知する異常検知回路を備えている。
上記において、ｎはゼロ以上であり、（１＋ｎ×ｋ＋ｋ−１）が組電池を構成する単電池の総数以下であるという関係を満たす整数群である。
【０００８】
図１は、ｋ＝３であり、組電池を構成する単電池の総数が１５個である場合を例示している。この場合には、ｎ＝０，１，２，３，４となる。
図１は、連続する４個のケースに亘る液絡が発生し（従って液絡発生箇所は３箇所）、連続する４個のケースの電圧が等しくなると、ケースと電解質の間に腐食電流が流れ、ケースの腐食が進行する場合を例示している。
この場合、１番目の単電池の端子電圧と３番目（１＋ｋ−１番目）の単電池のケース電圧の電圧差を観察する（ｎ＝０）。１−２−３−４の液絡、２−３−４−５の液絡、３−４−５−６の液絡のいずれが発生しても、１番目の単電池の端子電圧と３番目の単電池のケース電圧の電圧差は増大する。この電圧差を観察することによって、上記したいずれの液絡が発生しても、それを検知することができる。上記において例えば、１−２−３−４の液絡とは、１番目の単電池のケースと２番目の単電池のケースが液絡し、２番目の単電池のケースと３番目の単電池のケースが液絡し、かつ、３番目の単電池のケースと４番目の単電池のケースが液絡したことを意味する。
同様に、４番目（１＋ｋ）番目の単電池の端子電圧と、６番目（１＋ｋ＋ｋ−１）番目のケース電圧の電圧差を観察する（ｎ＝１）。４−５−６−７の液絡、５−６−７−８の液絡、６−７−８−９の液絡のいずれが発生しても、４番目の単電池の端子電圧と６番目の単電池のケース電圧の電圧差は増大する。この電圧差を観察することによって、上記したいずれの液絡が発生しても、それを検知することができる。
以下同様に、（１＋ｎ×ｋ）番目の単電池の端子電圧と、（１＋ｎ×ｋ＋ｋ−１）番目の単電池のケース電圧の電圧差を観察する。（１＋ｎ×ｋ）−（１＋ｎ×ｋ＋１）−（１＋ｎ×ｋ＋ｋ−１）−（１＋（ｎ＋１）×ｋ）の液絡、（１＋ｎ×ｋ＋１）−（１＋ｎ×ｋ＋ｋ−１）−（１＋（ｎ＋１）×ｋ）−（１＋（ｎ＋１）×ｋ＋１）の液絡、（１＋ｎ×ｋ＋ｋ−１）−（１＋（ｎ＋１）×ｋ）−（１＋（ｎ＋１）×ｋ＋１）−（１＋（ｎ＋１）×ｋ＋ｋ−１）のいずれの液絡が発生しても、（１＋ｎ×ｋ）番目の単電池の端子電圧と、（１＋ｎ×ｋ＋（ｋ−１））番目の単電池のケース電圧の電圧差は増大する。この電圧差を観察することによって、上記したいずれの液絡が発生しても、それを検知することができる。
【０００９】
上記ではｋ＝３であり、連続する４個の単電池が液絡して導通した現象の発生を検知する場合を例示した。
ここでｋは３に限られない。検知したい液絡ケース数にあわせて取ることができ、例えば、連続する８個の単電池が液絡した現象の発生を検知する場合には、ｋ＝７とし、１，８，１５，２２・・・番目の単電池の端子電圧のそれぞれと、７，１４，２１・・・番目の単電池のケース電圧のそれぞれとの電圧差を検出して所定電圧と比較すればよい。
【００１０】
前記したように、前記ｋの値は、連続する（ｋ＋１）個のケース間に液絡が発生するとケースと電解質の間に腐食電流が流れる一方、液絡によって導通したケース数がｋ個以下である間はケースと電解質の間に腐食電流が流れない関係に設定されていることが好ましい。
例えば、リチウムイオン電池の場合、連続する４個の単電池の間に液絡が発生すると、液絡した単電池群の中では最も電圧が低い単電池において、ケースと電解質との間に１２ボルト以上の電圧差が発生し、ケースを構成するアルミが溶け出す。この場合には、ｋ＝３として本発明を適用すると、連続する液絡の発生によってリチウムイオン電池のケースが腐食する現象が開始したことを検知することができる。
【００１１】
本発明を適用する場合には、（１＋ｎ×ｋ）番目の単電池の負極端子と、それよりも高電圧側に接続されている（１＋ｎ×ｋ＋ｋ−１）番目の単電池のケースの間に、異常検知回路を接続することが好ましい。
電圧が低い側の単電池の負極端子の電圧と、それよりも高電圧側にある単電池のケース電圧を比較すると、連続する単電池間に液絡が発生したことを確実に検知することができる。
【００１２】
本発明を最も基本的なレベルで把握すると、（Ｘ）番目の単電池の端子電圧と（Ｘ＋ｋ−１）番目の単電池のケース電圧を入力し、両者の電圧差が所定電圧以上になった時に異常を検知する異常検知回路を備えている組電池であると定義することができる。
この場合、（Ｘ＋ｋ−１）番目の電池と（Ｘ＋ｋ）番目の電池が液絡しているか液絡していないかによって、前記端子電圧とケース電圧の電圧差が相違してくる。上記の電圧差を観測することによって、前記した液絡の発生を検知することができる。
組電池の全ての箇所を検知対象とし、液絡発生箇所に限定されず、どこであれ連続するｋ＋1個の単電池が液絡したことを検知するためには、請求項１の発明のようにする必要があるが、（Ｘ＋ｋ−１）番目の電池と（Ｘ＋ｋ）番目の電池の間隔を含む連続したｋ箇所で液絡が発生したことを検知する場合には、（Ｘ）番目の単電池の端子電圧と（Ｘ＋ｋ−１）番目の単電池のケース電圧を入力し、両者の電圧差が所定電圧以上になった時に異常を検知する異常検知回路を備えていればよい。
本発明は、連続する液絡現象の発生を検知する新規で有用な技術であり、（Ｘ）番目の単電池の端子電圧と（Ｘ＋ｋ−１）番目の単電池のケース電圧を入力し、両者の電圧差が所定電圧以上になった時に異常を検知する異常検知回路を備えている従来技術は存在しない。
本発明の組電池は、（Ｘ＋ｋ−１）番目の電池と（Ｘ＋ｋ）番目の電池の間隔を含む連続したｋ箇所で液絡が発生した場合には必ず検知する機能を備えている。本発明の組電池は、前記した要件を満たさない場合をも異常であるとして検知することがありえる。検知することが必要な現象を確実に検知できれば、検知することが不必要な現象をも検知してしまうことが甘受されることが多い。後者の誤検出の頻度が許容範囲に収まるものであれば、それが許される。本発明の技術は、異常として検知することが不必要な現象をも検知してしまうことがあるが、その頻度は許容範囲にあり、実際上の有用性が損なわれることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
（形態１）単電池は、鉛電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池である。
（形態２）単電池は、電気二重層を利用するキャパシタ型の蓄電池である。
（形態３）ケースは、金属製の箱または金属製の袋である。
（形態４）ケースは、ＡｌまたはＦｅを含む金属製である。
（形態５）ケースと正極端子は絶縁されており、ケースと負極端子も絶縁されている。
（形態６）ケースは、ＡｌまたはＦｅを含む金属製であり、単電池はリチウムイオン電池であり、連続する４個の単電池が液絡すると電解質とケースの間に電流が流れ、ケースからＡｌが溶出する。そこで、ｋ＝3として本発明を適用する。
【実施例】
【００１４】
図８は組電池５０の外観斜視図を示し、図９は組電池５０の正面図を示している。組電池５０は、単電池１，２，３，４・・・が直列に接続されて構成されている。図８と図９は、組電池５０を構成する単電池の一部を示し、実際にはさらに多数の単電池が直列に接続されている。
各単電池１，２，３，４・・・は、リチウムイオン電池である。ただし本実施例の構造は、リチウムイオン電池以外の電池にも有効であり、鉛電池、ニッケル水素電池、電気二重層を利用するキャパシタ型の蓄電池であってもよい。
各単電池１，２，３，４・・・は、Ａｌ製の箱ケースを備えている。ケース内に正電極と負電極と電解質が収容されている。正電極には正極端子が接続され、負電極には負極端子が接続され、正極端子と負極端子はケース外にまで伸びている。正極端子とケースは絶縁されており、負極端子とケースも絶縁されている。本実施例の構造は、ケースが金属製の箱で形成されている場合のみでなく、金属製の袋で形成されている場合に有用である。金属製のケースが、ＡｌまたはＦｅを含んでいる場合に、特に有用である。
【００１５】
単電池１，３・・・は手前側に負極端子が位置する向きで配置されており、単電池２，４・・・は手前側に正極端子が位置する向きで配置されている。隣接する単電池の正極端子と負極端子はバスバー８１，８２，８３，８４・・・で電気的に接続されている。
単電池１と単電池２は、両者間に介在する絶縁プレート６１によって位置決めされている。同様に、単電池２と単電池３は絶縁プレート６２で位置決めされ、以下は同様の関係が続いている。
単電池１と単電池２が絶縁プレート６１を介して位置決めされると、単電池１と単電池２のケース間間隔に冷却風通路７１が形成される。同様に、単電池２と単電池３が絶縁プレート６２を介して位置決めされると、単電池２と単電池３のケース間間隔に冷却風通路７２が形成される。以下は同様の関係が続いている。
【００１６】
通常は、単電池１と単電池２は絶縁プレート６１によって絶縁されている。同様に単電池２と単電池３は絶縁プレート６２によって絶縁されている。以下も同様である。
しかしながら、絶縁プレート６１の表面で結露現象が生じると、結露した水によって、単電池１のケースと単電池２のケースが導通することがある。このことを以下では、単電池１と単電池２が液絡したという。単電池２と単電池３が液絡することもあり、単電池３と単電池４が液絡することもあり、以下も同様である。ケースとケースの間隔にたまった液体が蒸発して残った塩によって単電池のケース同士が液絡することもある。
【００１７】
図１は、組電池５０の電気的接続関係の一部を示しており、単電池１，２，３，４・・が直列に接続されている。図４の階段状のグラフ線３１は、単電池１，２，３，４・・の負極端子の電圧を示しており（隣接する単電池の正極端子の電圧に等しい）、単電池１の負極端子は接地されている。各単電池は、３ボルト程度の起電圧を持っている。
各単電池のケース電圧は、液絡が生じていない限り、端子電圧の近傍にある。水準３２は、単電池１の負極電圧レベルからＡ１ボルトだけ高いレベルを示し、水準３３は、単電池１の正極電圧レベルからＢ１ボルトだけ低いレベルを示している。実測した結果、Ａ１＝Ｂ１＝４．２ボルトとすると、単電池１のケース電圧は、水準３２と水準３３の間にあることがわかってきた。正極端子とケースは絶縁されており、負極端子とケースも絶縁されているにもかかわらず、ケース電圧は端子電圧に追従して変化し、端子電圧から４．２ボルト以上乖離することがないことがわかってきた。ケース電圧と端子電圧の差が４．２ボルト以下であれば、ケースとケース内に収容されている電解質の間で電流が流れることがなく、ケースに含まれるＡｌが電解質に溶出することがないことがわかっている。
水準３４は、単電池２の負極電圧レベルからＡ２ボルトだけ高いレベルを示し、水準３５は、単電池２の正極電圧レベルからＢ２ボルトだけ低いレベルを示している。ケース電圧は端子電圧に追従して変化し、単電池２についても、ケース電圧と端子電圧が４．２ボルト以上乖離することがない。単電池３以降についても同様である。すなわち、図４に示すＡ１，Ａ２，Ａ３・・・とＢ１，Ｂ２，Ｂ３・・・は４．２ボルト程度であり、ケース電圧がその範囲内にあれば、ケースに腐食は発生しない。
【００１８】
図５は、ケース間に液絡が発生した場合のケース電圧を示している。水準４１は、ケース１−２−３−４間に液絡が生じた場合を示している。この場合、液絡した全てのケースの電圧が同一レベルとなる。実測した結果、最も高いケース電圧に引上げられることがわかってきた。レベル４１は、液絡がない場合の単電池４のケース電圧３８に等しい。ケース１−２−３−４間に液絡が生じると、例えば、単電池１のケース電圧は、単電池４のケース電圧レベル３８に引きあがられる。
同様に、水準４２は、ケース２−３−４−５間に液絡が生じた場合を示している。この場合、単電池２，３，４のケース電圧は、単電池５のケース電圧に引きあがられる。水準４３は、ケース３−４−５−６間に液絡が生じた場合を示している。この場合、単電池３，４，５のケース電圧は、単電池６のケース電圧に引きあげられる。
【００１９】
単電池１−２−３−４間に液絡が生じて単電池１のケース電圧が水準４１に上昇すると、単電池１のケース電圧と単電池１の負極電圧の差がＣボルトに拡大する。同様に、単電池２−３−４−５間に液絡が生じて単電池２のケース電圧が水準４２に上昇すると、単電池２のケース電圧と単電池２の負極電圧の差がＣボルトに拡大する。単電池３−４−５−６間に液絡が生じて単電池３のケース電圧が水準４３に上昇すると、単電池３のケース電圧と単電池３の負極電圧の差がＣボルトに拡大する。単電池４−５−６−７間に液絡が生じて単電池４のケース電圧が水準４４に上昇すると、単電池４のケース電圧と単電池４の負極電圧の差がＣボルトに拡大する。なお、単電池４−５−６−７間に液絡が生じて単電池４のケース電圧が水準４４に上昇しても、単電池１，２，３のケース電圧は上昇しない。単電池３−４間では液絡が生じていないからである。
【００２０】
実測した結果、単電池間に液絡が生じて単電池のケース電圧とその単電池の負極電圧の差が拡大すると、ケースとケース内に収容されている電解質の間で電流が流れ、ケースに含まれるＡｌが電解質に溶出することがわかってきた。図５に示すＣボルト（ケース電圧と負極電圧の差）が１２ボルトに達すると、ケースとケース内に収容されている電解質の間で電流が流れ、ケースに含まれるＡｌが電解質に溶出することがわかってきた。この実施例の場合、連続する４個の単電池が液絡すると（すなわち連続する３箇所の電池間間隔で液絡が発生すると）、電圧が最も低い単電池のケース電圧と負極電圧の間に、腐食電流が流れるだけの電圧差が発生する。単電池１−２−３−４間に液絡が生じれば、単電池１のケース電圧と負極電圧の間に、腐食電流が流れるだけの電圧差が発生する。単電池２−３−４−５間に液絡が生じれば、単電池２のケース電圧と負極電圧の間に、腐食電流が流れるだけの電圧差が発生する。単電池３−４−５−６間に液絡が生じれば、単電池３のケース電圧と負極電圧の間に、腐食電流が流れるだけの電圧差が発生する。単電池４−５−６−７間に液絡が生じれば、単電池４のケース電圧と負極電圧の間に、腐食電流が流れるだけの電圧差が発生する。
従って、この実施例の組電池では、連続する４個の単電池が液絡したことを検知する必要があることが判明した。
【００２１】
図１は、連続する（ｋ＋１）個の単電池が液絡したことを検知することができる組電池の回路構成を示しており、図1ではｋ＝３の場合を例示している。単電池１，２，３，４・・・が直列に接続されており、（１＋ｎ×ｋ）番目の単電池の負極端子の電圧が検出可能であり、（１＋ｎ×ｋ＋ｋ−１）番目の単電池のケースの電圧が検出可能であり、（１＋ｎ×ｋ）番目の単電池の負極端子電圧と（１＋ｎ×ｋ＋ｋ−１）番目の単電池のケース電圧の差が検出可能となっている。ここで、ｎはゼロ以上の整数である。図３は、検出する負極端子電圧と、検出するケース電圧を処理する回路を示しており、２１ａ，２２ａ，２３ａ・・・は、両者の電圧差を増幅して出力する差動増幅回路を示し、２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ・・・は、基準電圧と比較する比較回路を示し、２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ・・・は、電圧差が基準電圧以上になった時に、異常を報知する異常報知回路を示している。この実施例では、基準電圧が１２Ｖに設定されている。異常報知回路２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ・・・は、負極端子電圧とケース電圧の差が基準電圧以上になった時に、異常現象の発生を上位の制御装置（例えばＥＣＵ）に報知する。差動増幅回路の入力電圧を示す符号の数字は、単電池番号を示し、ａは負極端子電圧を示し、ｂはケース電圧を示している。その一部が、図２に例示されている・
【００２２】
組電池に液絡が生じていなければ、単電池３のケース電圧は、図４に示したレベル３６とレベル３７の間にあり、最も高いレベル３６にあっても、１番目の単電池の負極端子と３番目の単電池のケース電圧の差は１２ボルトに満たない。警告器２１ｃが作動することはない。
単電池１−２−３−４間に液絡が生じると、単電池１，２，３のケース電圧は単電池４のケース電圧に等しくなり、図５のレベル４１に上昇する。単電池３のケース電圧が、液絡発生前のレベル３６からレベル４１に上昇すると、１番目の単電池の負極端子と３番目の単電池のケース電圧の差（図５のＤ１）は１２ボルト以上となり、異常報知回路２１ｃが作動する。
単電池２−３−４―５間に液絡が生じると、単電池２，３，４のケース電圧は単電池５のケース電圧に等しくなり、図５のレベル４２に上昇する。単電池３のケース電圧が、液絡発生前のレベル３６からレベル４２に上昇すると、１番目の単電池の負極端子と３番目の単電池のケース電圧の差（図５のＥ１）は１２ボルト以上となり、異常報知回路２１ｃが作動する。
単電池３−４―５−６間に液絡が生じると、単電池３，４，５のケース電圧は単電池６のケース電圧に等しくなり、図５のレベル４３に上昇する。単電池３のケース電圧が、液絡発生前のレベル３６からレベル４３に上昇すると、１番目の単電池の負極端子と３番目の単電池のケース電圧の差（図５のＦ１）は１２ボルト以上となり、異常報知回路２１ｃが作動する。
単電池４―５−６−７間に液絡が生じると、単電池４，５，６のケース電圧は単電池７のケース電圧に等しくなり、図５のレベル４４に上昇する。単電池６のケース電圧が、液絡発生前のレベルからレベル４４に上昇すると、４番目の単電池の負極端子と６番目の単電池のケース電圧の差（図５のＤ２）は１２ボルト以上となり、異常報知回路２２ｃが作動する。
図１〜図３の回路によると、連続する４個以上の単電池が液絡すると、いずれかの比較回路２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ・・・によって１２ボルト以上を検出したことが判明し、いずれかの異常報知回路２１ｃ、２２ｃ、２３ｃ・・・が作動する。液絡発生箇所を問わないで、いずれかの箇所で連続する４個以上の単電池が液絡すると、いずれかの異常報知回路２１ｃ、２２ｃ、２３ｃ・・・が作動する。これによって、連続する４個以上の単電池が液絡した異常現象の発生を監視することができる。
図１〜図３の回路によると、（１＋ｎ×ｋ＋ｋ−１）番目の単電池と（１＋（ｎ＋１）×ｋ）番目の単電池の間で液絡が発生したことを検知することができる。この実施例では、（１＋ｎ×ｋ＋ｋ−１）番目の単電池のケース電圧が（１＋（ｎ＋１）×ｋ）番目の単電池のケース電圧に等しくなるまで上昇すると、そのｎに対応する異常報知回路が作動する。ｎ＝０の位置で液絡が発生すれば異常報知回路２１ｃが作動し、ｎ＝１の位置で液絡が発生すれば異常報知回路２２ｃが作動し、ｎ＝２の位置で液絡が発生すれば異常報知回路２３ｃが作動する。
連続するｋ＋１個以上の単電池が液絡すると、いずれかのｎにおいて、必ず、（１＋ｎ×ｋ＋ｋ−１）番目の単電池と（１＋（ｎ＋１）×ｋ）番目の単電池の間で液絡が発生する。図１〜図３の回路によると、連続するｋ＋１個以上の単電池が液絡すれば、それを見逃さずに検知する。
【００２３】
ｋは３に限られない。一般的にいって、（１＋ｎ×ｋ）番目の単電池の負極端子の電圧が検出可能であり、（１＋ｎ×ｋ＋ｋ−１）番目の単電池のケースの電圧が検出可能であれば、（１＋ｎ×ｋ＋ｋ−１）番目の単電池と（１＋（ｎ＋１）×ｋ）番目の単電池の間で液絡が発生したことを検出することができる。そして連続するｋ＋１個の単電池が液絡する場合には、必ず（１＋ｎ×ｋ＋ｋ−１）番目の単電池と（１＋（ｎ＋１）×ｋ）番目の単電池の間で液絡が発生することから、（１＋ｎ×ｋ）番目の単電池の負極端子の電圧と、（１＋ｎ×ｋ＋ｋ−１）番目の単電池のケースの電圧が検出可能であれば、連続するｋ＋１個の単電池が液絡したことを必ず検知することができる。
【００２４】
図１の組電池では、（１＋ｎ×ｋ＋ｋ−１）番目の単電池と（１＋（ｎ＋１）×ｋ）番目の単電池の間で液絡が発生したことを検知するために、連続するｋ個以下の単電池が液絡した場合にも、異常を検出してしまう。
例えばｋ＝３の場合、図６に示すように、直接的には３−４間の液絡を検出していることから、２−３−４の液絡と、３−４−５の液絡まで検出してしまう。ただし、１−２−３の液絡については、検出しない。図６において、Ｈ１は基準電圧に満たないのに対し、Ｉ１とＪ１は基準電圧以上となる。
同様にｋ＝３の場合、３−４の液絡まで検出してしまう。ただし、ただし、１−２の液絡と、２−３の液絡については、検出しない。図７において、Ｌ１は基準電圧に満たないのに対し、Ｍ１は基準電圧以上となる。
以上をまとめると、連続する４個の単電池に満たない液絡、すなわち、２−３−４、３−４−５、４−５の液絡まで検出してしまう。
この技術分野では、ケースの腐食につながる連続するｋ＋１個以上の単電池が液絡したことを確実に検出することが重要であって、ｋ個以下の液絡まで検出してしまうことがあってもそれは甘受される。
【００２５】
上記では、ｋ＝３であり、連続する４個以上の単電池が液絡するとケースと電解質の間に腐食電流が流れる場合を例示した。この個数は、電池の種類、電池の能力、ケースの種類等によって、変化する。１箇所のケース間間隔で液絡が発生しただけでケース間に腐食電流が流れる場合もあれば、８箇所あるいはそれ以上のケース間間隔で液絡が発生するまでは腐食電流が流れないこともある。ｋの数は、所与の条件によって選択するべきものである。
【００２６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、上記では、負極端子と高電圧側のケース電圧に着目したが、正極端子と高電圧側のケース電圧に着目してもよいし、負極端子と低電圧側のケース電圧に着目してもよいし、正極端子と低電圧側のケース電圧に着目してもよい。基準電圧を夫々に対応して設定することによって、検知したい異常を検知することができる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】組電池の回路構成と電圧取り出し位置を示す図。
【図２】ｋ＝３の場合の電圧取り出し位置を示す図。
【図３】異常検知回路の回路構成を示す図。
【図４】液絡が生じていない場合の、端子電圧とケース電圧を示す図。
【図５】連続する４個の単電池が液絡した場合の、端子電圧とケース電圧を示す図。
【図６】連続する３個の単電池が液絡した場合の、端子電圧とケース電圧を示す図。
【図７】連続する２個の単電池が液絡した場合の、端子電圧とケース電圧を示す図。
【図８】組電池の斜視図。
【図９】組電池の正面図。
【図１０】従来の漏液検知回路を示す図。
【符号の説明】
【００２８】
１，    ２，    ３・・・：単電池
１ａ，  ４ａ，  ７ａ・・・：負極端子電圧の取り出し位置
３ｂ，  ６ｂ，  ９ｂ・・・：ケース電圧の取り出し位置
２１ａ，２２ａ，２３ａ・・・：差動増幅回路
２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ・・・；比較回路
２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ・・・：異常報知回路
６１，  ６２，  ６３・・・：絶縁プレート
７１，  ７２，  ７３・・・：冷却風通路
８１，  ８２，  ８３・・・：バスバー
【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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