(57)【要約】      （修正有）【課題】一組の電池によって、低温域から高温域までの広範囲にわたって使用可能とする電池システムを提供する。【解決手段】一個の電池１００の中に使用可能な温度範囲が異なる複数の電池セル２００、３００を備え、温度センサ４００により環境温度を認識し、該温度センサに接続された制御回路５００によって、その温度において使用可能な電池セルの出力を選択して電池１００の出力１０１、１０２とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用可能な温度範囲が異なる複数の電池セルを包含する電池であって、該複数の電池セルの出力の一つまたは複数を選択して該電池の出力とする出力選択部と、それを制御する制御部と、該制御部に接続された温度センサとを備え、該温度センサが感知する温度に従って該複数の電池セルの出力のうちから一つまたは複数を選択して該電池の出力とすることを特徴とする電池
【請求項２】
請求項１に記載する電池であって、該温度センサが感知する温度に従って選択された電池セルの出力が適切な電圧を出力していないという異常を検出する回路と、該異常を該電池の外部から認識できる手段を含むことを特徴とする電池
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池に関するものである。特に、温度特性の異なる複数の電池を包含する電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電池は化学反応により放電を行うので、その動作は環境温度に制約される。一般的には、電池は常温での使用を前提としているので、零度以下の低温域や６０℃以上の高温域などでは十分な放電が行われず使用ができなくなるものが多い。
【０００３】
しかし、電池の使用可能な温度範囲は、各電池の種類や構造により異なる。例えば低温域においては、電解液として水溶液を含んでいる電池は放電が行われにくくなるが、水溶液を含まない固体電池には、動作に支障は生じないものもある。
同様に、高温域において動作可能な固体電池なども存在するので、低温域あるいは高温域のどちらかでのみ使用可能な電池は、市場において入手することが可能である。
【０００４】
しかしながら、低温域から高温域までの広範囲にわたって使用可能な電池が欲しいという市場ニーズは大きい。殊に、航空機や船舶等、極寒から極暑まで広範な温度環境で使用が想定されるものなどは、低温域および高温域の両方において使用可能であることが望まれている。
【０００５】
このような広い温度範囲は、単一の電池において実現することは困難である。このため、従来、種類が異なる複数の電池を組み合わせて、広範な使用可能温度範囲を実現する手法が知られている。
例えば、特許文献１においては、低温域では動作困難な電解液リチウム電池に関し、低温域でも動作する特定の硫化物固定電解質を含む固体電池を組み合せ、低温下での起動時には固体電池の電流により電解液リチウム電池を加熱して、その動作を可能にさせる方法が記載されている。
【０００６】
また、特許文献２においては、高温域では容量劣化が急激に進行してしまう電解液リチウム電池に関し、高温域で動作する全固体リチウム電池を並列に接続し、高温域においては電解液リチウム電池の出力を抑止して全固体リチウム電池のみの出力を利用する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−４１７４９号公報
【特許文献２】特許第３８５８９８６号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「低温型リチウムイオン電池」  三菱電線工業時報  第９６号、平成１２年２月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の特許文献１ないし２に記載の従来技術は、比較的広範な温度範囲において使用できる電池を主体として、それが動作困難になる高温域または低温域に限って、他の電池を補助的に使用するものであった。このため、補助電池のカバーする高温域または低温域での電池容量が十分ではないとか、常温での使用は主体になる電池のみに負担が集中する、などの問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、一個の電池の中に使用可能な温度範囲が異なる複数の電池セルを包含し、電池セルの周囲に設置した温度センサにより環境温度を認識し、該温度センサに接続された制御回路によって、その温度において使用可能な電池セルの出力を自動的に選択して該電池の出力とするものである。このため、常温においても複数の電池セルを切り替え使用することを可能とし、特定電池セルへの負担を避けることができる。また、採用する電池セルの種類の選択やそれらの出力を切り替える温度の選択を、柔軟に行うことができる手段を提供するものである。
【００１１】
例えば、本発明を適用したもっとも簡単な実施形態としては、一個の電池の中に、低温域から常温域で動作する低温型電池セルと常温域から高温域で動作する高温型電池セルとの２種の電池セルを備え、電池セルの周囲
温度を感知する温度センサを設け、その感知する温度により、どちらか一方または両方の電池セルの出力を選択して該電池の出力とする。すなわち、低温域では低温型電池セルの出力を選択して該電池の出力とし、高温域では高温型電池セルの出力を選択して該電池の出力とし、それらの中間の温域においては、どちらか一方または両方の電池セルの出力を選択して電池の出力とするのである。これにより、低温域から高温域までの使用が可能な電池が実現する。
【００１２】
また本発明は、付加的な機能として、選択された電池セルが適切な電圧を出力していない場合は、電池に内蔵された回路によって電池の使用者に異常を知らせる手段も提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、広範な環境温度で使用できる電池が実現されるので、特に、航空機や船舶等、極寒から極暑まで広範な温度環境で使用する電源として効果が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態である実施例１の電池内部のブロック図である。
【図２】実施例１の電池に使用する電池セルの使用可能温度範囲、および使用する温度センサの温度による抵抗値の変化を表す曲線を示すグラフである。
【図３】実施例１の電池内部の制御部等の回路図である。
【図４】本発明の他の一実施形態である実施例２の電池内部のブロック図である。
【図５】実施例２の電池に使用する電池セルの使用可能温度範囲、および使用する温度センサの温度による抵抗値の変化を表す曲線を示すグラフである。
【図６】実施例２の電池内部の制御部等の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下ではまず、図１ないし図３に示した本発明の一実施形態である実施例１について説明する。
【００１６】
図１は本発明による電池の構成を示すブロック図である。図１において、１００は本発明の対象である電池、１０１は電池１００の正極端子、１０２は電池１００の負極端子である。電池１００の中には、２種の電池セルである電池セル２００および電池セル３００が内蔵されている。
【００１７】
図１において、電池セル２００の正極端子２０１と負極端子２０２、電池セル３００の正極端子３０１と負極端子３０２は、すべて出力選択部６００に接続され、制御部５００の制御により、電池セル２００または電池セル３００のどちらかの出力が電池１００の出力として選択され、電池１００の正極端子１０１および負極端子１０２に出力される。
【００１８】
制御部５００には温度センサ４００が接続されており、温度センサ４００は電池セル２００および３００の周囲温度を感知する。制御部５００は、温度センサ４００の感知する温度によって、出力選択部６００において電池セル２００または電池セル３００のどちらかの出力を選択するように切り替え制御を行う。
【００１９】
また制御部５００および出力選択部６００には、異常検出回路７００が接続されている。異常検出回路７００も本発明の範囲であるが、これは付加的な機能であり、これを備えないものであっても本発明を構成できる。
【００２０】
接続線１０３、１０４、１０５はそれぞれ、制御部５００と出力選択部６００、制御部５００と異常検出回路７００、出力選択部６００と異常検出回路７００を結ぶ複数本の結線であるが、煩瑣になるので図１ではそれぞれまとめて一本の線で示す。詳細は図３の回路図に示している。
【００２１】
ここで、本発明の特徴とするところは、電池セル２００および電池セル３００として、異なる使用可能温度範囲を有するものを採用することである。即ち、図２に示すように、電池セル２００は低温域のＴ１℃から常温域のＴ３℃において使用可能なものとし、電池セル３００は常温域のＴ２℃から高温域のＴ４℃で使用可能なものとする。
【００２２】
このような電池セルは、新たに開発することは要さず、既存の電池セルの中から選択することができる。例えば、電池セル２００としては、非特許文献１に示されているような低温特性に優れた低温型リチウムイオン電池を使用し、電池セル３００としては特許文献２に示されているような高温特性に優れたリチウム電池を使用することが考えられる。これにより、高温時の特性を損なうことなく、リチウムイオン電池の弱点である低温放電特性を改善することができる。
【００２３】
本発明は、図２に示すように電池セル２００および電池セル３００が共に使用可能である特定温度Ｔｘ℃を基準温度とすると、制御部５００は、温度センサ４００が基準温度Ｔｘ℃より低い温度を感知しているときは電池セル２００の出力を選択し、Ｔｘ℃より高い温度を感知しているときは電池セル３００の出力を選択して電池１００の出力とするよう、出力選択部６００を制御するものである。これにより、電池１００が、電池セル２００の最低動作温度であるＴ１℃から電池セル３００の最高動作温度であるＴ４℃まで、低温域から高温域までの広範な温度範囲において使用が可能な電池となる。
【００２４】
以下では、制御部５００および出力選択部６００が、温度センサ４００の感知温度によって電池セル２００または電池セル３００の出力を選択する動作をどのように行うか、図２および図３の実施例によって具体的に説明する。
【００２５】
図２は横軸を温度、縦軸を抵抗値とするグラフである。
本実施形態においては、温度センサ４００としてはＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）型のサーミスタを使用するものと仮定する。該温度センサは、図２の曲線に示すように、抵抗値が低温時には高く、高温になるにつれ小さくなるものである。ＮＴＣ型サーミスタは、市販品で容易に入手可能である。なお、ＮＴＣ型サーミスタに限らず他の種類の温度センサを使用しても、本発明が同様に実施できることは言うまでもない。
【００２６】
図２に示したように、温度センサ４００の抵抗値は環境温度がＴｘ℃のときにＲｘ（Ω）となるものとする。
【００２７】
図３は、制御部５００、出力選択部６００、異常検出回路７００の各々の内部回路とこれらの間の結線の一例を示したものである。図３においては、図１と同じく、４００は温度センサ、５００は制御部、６００は出力選択部、７００は異常検出回路、１０１と１０２は電池１００の正極端子と負極端子、２０１と２０２は電池セル２００の正極端子と負極端子、３０１と３０２は電池セル３００の正極端子と負極端子である。
【００２８】
図３の制御部５００においては、５１０は制御部用電源、５２０はバイポーラトランジスタ、５３０はｎ型ＭＯＳトランジスタ、５４０、５５０、５６０は抵抗器である。出力選択部６００においては、６１１、６１２はｎ型ＭＯＳトランジスタである。異常検出回路７００については、付加的機能であるので後述する。
【００２９】
ここで、抵抗器５４０の抵抗値は、温度センサ４００の抵抗値がＲｘ（Ω）であるときにトランジスタ５２０のベース電圧が該トランジスタをオンとする閾値電圧となるように、その値を定める。
【００３０】
Ｔｘ℃未満の温度においては、温度センサ４００の抵抗値はＲｘ（Ω）より大きいので、トランジスタ５２０のベース電圧は閾値電圧より低電位となり、トランジスタ５２０はオフ状態となる。このため、ＭＯＳトランジスタ６１１のゲート電圧は高電位となり、ＭＯＳトランジスタ６１１はオン状態となる。これにより、端子２０１から印加される電池セル２００の電圧が電池１００の正極端子１０１に出力される。
【００３１】
また、このときトランジスタ５２０はオフ状態であるからＭＯＳトランジスタ５３０のゲート電圧は高電位となり、ＭＯＳトランジスタ５３０はオン状態となる。このため、ＭＯＳトランジスタ６１２のゲート電圧は低電位となり、ＭＯＳトランジスタ６１２はオフ状態となる。よって、端子３０１から印加される電池セル３００の電圧は正極端子１０１には出力されない。
【００３２】
一方、Ｔｘ℃以上の温度においては、温度センサ４００の抵抗値はＲｘ（Ω）以下となるので、トランジスタ５２０のベース電圧は閾値電圧以上の高電位となり、トランジスタ５２０はオン状態となる。これにより、ＭＯＳトランジスタ６１１のゲート電圧は低電位となり、ＭＯＳトランジスタ６１１はオフ状態となるので、端子２０１の電池セル２００の電圧は正極端子１０１に出力されない。
【００３３】
しかしこのとき、トランジスタ５２０がオン状態となることから、ＭＯＳトランジスタ５３０はオフ状態となり、ＭＯＳトランジスタ６１２のゲート電圧が高電位になるので、ＭＯＳトランジスタ６１２はオン状態になり、端子３０１から電池セル３００の電圧が正極端子１０１に出力される。
【００３４】
以上により、温度センサ４００の感知温度が基準温度Ｔｘ℃より大か小かにより、電池セル２００または電池セル３００の出力が切り替えられて電池１００の出力とされる回路が実現できた。
【００３５】
以下では、図１ないし図３に示した実施例１における、異常検出回路７００の動作を説明する。異常検出回路７００は、上に述べた制御部５００および出力選択部６００の動作によって出力を選択された電池セル２００ないし３００が適正な電圧を出力できていない場合、それを検出してＬＥＤ素子を点灯し、電池の使用者に認識せしめるものである。
【００３６】
図３において、異常検出回路７００内部には、７１０および７２０はインバータ、７３０および７４０はアンドゲート、７５０はオアゲート、７６０はｎ型ＭＯＳトランジスタ、７７０は抵抗器、７８０はＬＥＤ素子である。７０１ないし７０２は電源端子であり、正極電源端子７０１には制御部用電源の正極が、負極電源端子７０２には制御部用電源の負極が接続される。
【００３７】
ここで、７１０ないし７５０の素子は論理回路素子の記号で表現されているが、実際にはトランジスタ等の電子回路素子で構成され、その回路構成は周知技術であるので記載は省略する。これらの論理素子には、図示されていないが、端子７０１および端子７０２に入力される電源線が接続され、内部の電子回路を動作させる。なお、インバータ７１０および７２０は入出力の電位レベルを反転するもので、入力が高電位のときは出力は低電位、入力が低電位のときは出力は高電位となる。アンドゲート７３０および７４０は、２個の入力のどちらもが高電位のときのみ出力は高電位となる。オアゲート７５０は、２個の入力のどちらかまたは双方が高電位のとき出力は高電位となる。
【００３８】
また、ＬＥＤ素子７８０は、電池１００の外部から透明窓あるいは覗き穴などを介して観測できるように取り付けられる。
【００３９】
異常検出回路７００においては、入力端子７０３には電池２００の正極の電圧が付加され、インバータ７１０で電圧レベルが変換され反転される。すなわち、電池２００から適正な電圧が付加されていないときには、インバータ７１０の出力は論理値が「１」である高電位が出力される。入力端子７０４には制御部５００から電池セル２００の出力を選択すべきときに論理値が「１」である高電位となる制御信号が付加される。よって、７０４に電池セル２００の出力を選択すべき電圧が付加されたとき端子７０３に電池セル２００から適正な電圧が付加されていなければ、アンドゲート７３０において論理和が成立し、オアゲート７５０を介してＬＥＤ素子７８０を発光させる。
【００４０】
同様に、制御部５００から電池セル３００を選択すべき制御信号が入力端子７０６に付加されたときに端子７０５に電池セル３００から適正な電圧が付加されていなければ、アンドゲート７４０において論理和が成立し、オアゲート７５０を介してＬＥＤ素子７８０を発光させる。なお、抵抗器７７０はＬＥＤ素子７８０を保護するためのものである。
【００４１】
以上により、出力を選択された電池セル２００ないし３００が適正な電圧を出力できていない場合にＬＥＤ素子が点灯して電池の使用者に異常を知らせる回路が実現された。
【００４２】
次に、図４ないし図７に示した本発明の他の一実施形態である実施例２について説明する。
実施例１においては、電池の出力が、一個の電池セルの出力から他の一個の電池セルの出力に、一点の基準温度Ｔｘ℃において切り替えられるものであった。それに対し実施例２においては、二つの基準温度Ｔｘ℃およびＴｙ℃を設け、電池の周囲温度がＴｘ℃からＴｙ℃の間は、二個の電池セルの出力が重複して選択されるようにするものである。
【００４３】
図４は本発明による電池の構成を示すブロック図である。図４において、１１００は本発明の対象である電池、１１０１は電池１１００の正極端子、１１０２は電池１１００の負極端子である。電池１１００の中には、２種の電池セルである電池セル１２００および電池セル１３００が内蔵されている。
【００４４】
図４において、電池セル１２００の正極端子１２０１と負極端子１２０２、電池セル１３００の正極端子１３０１と負極端子１３０２は、すべて出力選択部１６００に接続され、制御部１５００の制御により、電池セル１２００または電池セル１３００の出力が電池１１００の出力として選択され、電池１１００の正極端子１１０１および負極端子１１０２に出力される。これらの構成は図１の実施例１と同様である。
【００４５】
制御部１５００には温度センサ１４１０および温度センサ１４２０という２個の温度センサが接続されている。温度センサ１４１０は電池セル１２００の周囲温度を感知し、温度センサ１４２０は電池セル１３００の周囲温度を感知する。これらの２個の温度センサの感知する温度によって、制御部１５００は出力選択部１６００において出力を制御する。
【００４６】
また制御部５００および出力選択部６００には、異常検出回路７００が接続されている。異常検出回路７００は実施例１と同じものであるので、以下ではこれについての説明は省略する。
【００４７】
接続線１１０３、１１０４、１１０５はそれぞれ、制御部１５００と出力選択部１６００、制御部１５００と異常検出回路７００、出力選択部１６００と異常検出回路７００を結ぶ複数本の結線であるが、煩瑣になるので図４ではそれぞれまとめて一本の線で示す。詳細は図６の回路図に示している。
【００４８】
電池セル１２００および電池セル１３００は、図１における実施例１の電池セル２００および電池セル３００と同様に、異なる使用可能温度範囲を有するものを採用する。即ち、図５に示すように、電池セル１２００は低温域のＴ１℃から常温域のＴ３℃において使用可能なものとし、電池セル１３００は常温域のＴ２℃から高温域のＴ４℃で使用可能なものとする。
【００４９】
本発明では、図５に示すように電池セル１２００および電池セル１３００が共に使用可能である特定温度Ｔｘ℃とＴｙ℃（ただしＴｘ＜Ｔｙ）を基準温度とするとき、制御部１５００は、温度センサ１４１０が基準温度Ｔｙ℃より低い温度を感知しているときは電池セル１２００の出力を選択するが、Ｔｙ℃以上のときは電池セル２００の出力は選択しない。また、温度センサ１４２０がＴｘ℃より低い温度を感知しているときは電池セル１３００の出力は選択しないが、Ｔｘ℃以上のときは電池セル１３００の出力を選択する。
【００５０】
これにより電池１１００の出力は、温度センサ１４１０がＴｙ℃以下の温度を感知しているときは電池セル１２００の出力のみが選択され、温度センサ１４１０がＴｙ℃以上、温度センサ１４２０がＴｘ℃未満の温度を感知しているときは電池セル１２００および電池セル１３００の出力が選択され、温度センサ１４３０がＴｘ℃以上の温度を感知しているときは電池セル１３００のみが選択される。
【００５１】
以上により、電池１１００が、電池セル１２００の最低動作温度であるＴ１℃から電池セル１３００の最高動作温度であるＴ４℃まで、低温域から高温域までの広範な温度範囲において使用が可能な電池となることが明らかになった。
【００５２】
以下では、制御部１５００および出力選択部１６００が、温度センサ１４１０および１４２０の感知温度によって電池セル１２００または電池セル１３００の出力を選択する動作をどのように行うか、図５および図６の回路図によって具体的に説明する。以下では説明の簡単化のために、温度センサ１４２０と１４３０は同一の環境温度を感知していると仮定するが、これは本発明の必要条件ではないことは明らかである。
【００５３】
図５は横軸を温度、縦軸を抵抗値とするグラフである。
本実施形態において温度センサ１４１０および１４２０としては、実施例１に述べたと同じＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）型のサーミスタを使用するものと仮定する。
【００５４】
図５に示したように、温度センサ１４１０および１４２０の抵抗値は、環境温度がＴｘ℃のときにＲｘ（Ω）となり、環境温度がＴｙ℃のときにＲｙ（Ω）となるものとする。
【００５５】
図６は、制御部１５００、出力選択部１６００、異常検出回路７００の各々の内部回路とこれらの間の結線の一例を示したものである。図６においては、図４と同じく、１４１０と１４２０は温度センサ、１５００は制御部、１６００は出力選択部、７００は異常検出回路、１１０１と１１０２は電池１１００の正極端子と負極端子、１２０１と１２０２は電池セル１２００の正極端子と負極端子、１３０１と１３０２は電池セル１３００の正極端子と負極端子である。異常検出回路７００は図３の実施例１に示したものと同一のものであるので、以下これについての説明は省略する。
【００５６】
図６の制御部１５００の内部においては、１５１０は制御部用電源、１５２１と１５２２はバイポーラトランジスタ、１５３０はｎ型ＭＯＳトランジスタ、１５４１、１５４２、１５５１、１５５２，１５６０は抵抗器である。出力選択部１６００の内部においては、１６１１、１６１２はｎ型ＭＯＳトランジスタ、１６２１，１６２２はダイオードである。
【００５７】
ここで、抵抗器１５４１の抵抗値は、温度センサ１４２０の抵抗値がＲｙ（Ω）以下であるときにトランジスタ１５２１のベース電圧が該トランジスタをオンとする閾値電圧となるように、その値を定める。また、抵抗器１５４２の抵抗値は、温度センサ１４３０の抵抗値がＲｘ（Ω）以下であるときにトランジスタ１５２２のベース電圧が該トランジスタをオンとする閾値電圧となるように、その値を定める。
【００５８】
Ｔｘ℃未満の温度においては、温度センサ１４２０の抵抗値はＲｙ（Ω）より大きいので、トランジスタ１５２１のベース電圧は閾値電圧より低電位となり、該トランジスタはオフとなる。このため、ＭＯＳトランジスタ１６１１はオンとなり、端子１２０１から印加される電池セル１２００の電圧がダイオード１６２１を介して電池１１００の正極端子１１０１に出力される。
【００５９】
またこのとき、温度センサ１４３０の抵抗値はＲｘ（Ω）より大きいので、トランジスタ１５２２もオフとなる。これによりＭＯＳトランジスタ１５３０はオンとなるので、ＭＯＳトランジスタ１６１２はゲート電圧が低電位となりオフとなる。よって端子１３０１から印加される電池セル１３００の電圧は正極端子１０１には出力されない。
【００６０】
Ｔｘ℃以上Ｔｙ℃未満の温度環境においては、温度センサ１４２０の抵抗値はＲｙ（Ω）より大きいことは変わらないので、電池セル１２００の電圧は引き続き正極端子１１０１に出力される。しかしこのとき、温度センサ１４３０の抵抗値はＲｘ（Ω）以下となるので、トランジスタ１５２２はオン、ＭＯＳトランジスタ１５３０はオフ、ＭＯＳトランジスタ１６１２はオンとなり、電池セル１３００の電圧も正極端子１１０１には出力されることになる。
【００６１】
Ｔｙ℃以上の温度環境においては、温度センサ１４２０の抵抗値はＲｙ（Ω）以下となるので、トランジスタ１５２１はオン、ＭＯＳトランジスタ１６１１はオフとなり、端子１２０１から印加される電池セル２００の電圧は正極端子１１０１には出力されなくなる。一方、電池セル１３００の電圧は引き続き正極端子１１０１に出力される。
【００６２】
以上により、温度センサ１４２０および温度センサ１４３０の感知温度により、電池セル１２００または電池セル１３００または両セルの出力が電池１１００の出力として選択される回路が実現できた。
【００６３】
なお、図６の出力選択部１６００内のダイオード１６２１、１６２２は、電池セル１２００または１３００に他方からの電流が逆流してしまうことを防ぐためのものである。使用する電池セルの性質によっては、逆流防止が不要であるなど、これらのダイオードを必要としない場合もある。
【００６４】
以上の実施例１、実施例２においては、簡単化のため、温度センサは電池セルの周囲温度を感知するものとした。しかし本発明の趣旨からは、電池セルの温度をより正確に感知するのが望ましいので、温度センサを電池セルに直接接触させて電池セルそのものの温度を測る方法、温度センサを電池セルの内部に入れて電池セルの内部温度を測る方法、なども考えられる。これらについては、電池セルの特性や構造、製造コストなどを考慮して適切な方法が選択されるべきであるが、いずれの方法によるものも本発明の対象であることは明らかである。
【００６５】
以上の実施例に示した構成や回路は本発明にかかる動作を説明するためのものであり、実際の使用にあたっては、出力切替時の電圧変動を防ぐ回路やスイッチ等の操作機能などの付加が必要になる場合がある。しかしそれらは本発明の対象でない既知の技術であるので、記載は省略する。また、上記の実施例では電池セルは２種２個としたが、電池セルが２種以上の多数種であって、かつ同時に多数のセルの出力が選択されるものであっても本発明が同様に適用できることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、既存の電池セルを組み合わせた一個の電池において低温から高温までの広範な使用可能温度を実現するものであり、新たな技術開発を必要とするものではなく実現は容易である。屋外で使用するものなど、広範な温度範囲で使用できる電池への産業上のニーズは多く、産業上の利用可能性は高い。
【符号の説明】
【００６７】
１００  電池
１０１  電池１００の正極端子
１０２  電池１００の負極端子
１０３  接続線
１０４  接続線
１０５  接続線
２００  電池セル
２０１  電池セル２００の正極端子
２０２  電池セル２００の負極端子
３００  電池セル
３０１  電池セル３００の正極端子
３０２  電池セル３００の負極端子
４００  温度センサ
５００  制御部
５１０  制御部用電源
５２０  バイポーラトランジスタ
５３０  ｎ型ＭＯＳトランジスタ
５４０  抵抗器
５５０  抵抗器
５６０  抵抗器
６００  出力選択部
６１１  ｎ型ＭＯＳトランジスタ
６１２  ｎ型ＭＯＳトランジスタ
７００  異常検出回路
７０１  正極電源端子
７０２  負極電源端子
７０３  入力端子
７０４  入力端子
７０５  入力端子
７０６  入力端子
７１０  インバータ
７２０  インバータ
７３０  アンドゲート
７４０  アンドゲート
７５０  オアゲート
７６０  ｎ型ＭＯＳトランジスタ
７７０  抵抗器
７８０  ＬＥＤ素子
１１００  電池
１１０１  電池１１００の正極端子
１１０２  電池１１００の負極端子
１１０３  接続線
１１０４  接続線
１１０５  接続線
１２００  電池セル
１２０１  電池セル１２００の正極端子
１２０２  電池セル１２００の負極端子
１３００  電池セル
１３０１  電池セル１３００の正極端子
１３０２  電池セル1３００の負極端子
１４２０  温度センサ
１４３０  温度センサ
１５００  制御部
１５１０  制御部用電源
１５２１  バイポーラトランジスタ
１５２２  バイポーラトランジスタ
１５３０  ｎ型ＭＯＳトランジスタ
１５４１  抵抗器
１５４２  抵抗器
１５５１  抵抗器
１５５２  抵抗器
１５６０  抵抗器
１６００  出力選択部
１６１１  ｎ型ＭＯＳトランジスタ
１６１２  ｎ型ＭＯＳトランジスタ
１６２１  ダイオード
１６２２  ダイオード
【図１】
2017184593.tif 000003
【図２】
2017184593.tif 000004
【図３】
2017184593.tif 000005
【図４】
2017184593.tif 000006
【図５】
2017184593.tif 000007
【図６】
2017184593.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月4日(2017.5.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
使用可能な温度範囲が異なる複数の電池セルを包含する電池であって、該複数の電池セルの出力の一つまたは複数を選択して該電池の出力とする出力選択部と、それを制御する制御部と、該制御部に接続された温度センサとを備え、該温度センサが感知する温度に従って該複数の電池セルの出力のうちから一つまたは複数を選択して該電池の出力とし、該選択する出力を切り替えるときは、切り替えの前と後とで少なくとも一つの電池セルの出力は継続して選択されることを特徴とする電池
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月11日(2017.8.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用可能な温度範囲が異なる複数の電池セルを包含する電池であって、
該複数の電池セルの出力の一つまたは複数を選択して該電池の出力とする出力選択部と、
それを制御する制御部と、
該制御部に接続された温度センサとを備え、
該温度センサが感知する温度に従って該複数の電池セルの出力のうちから一つまたは複数を選択して該電池の出力とし、
該選択する出力を切り替えるときは、切り替えの前と後とで少なくとも一つの電池セルの出力を継続して選択することにより該電池出力の電圧変動を防止することを特徴とする電池
【請求項２】
請求項１に記載する電池であって、
該温度センサが感知する温度に従って選択された電池セルの出力のみについて、該出力が適切な電圧を出力していないという異常を検出する回路と、
該異常を該電池の外部から認識できる手段
を含むことを特徴とする電池