(57)【要約】【課題】簡便かつ確実にリチウムイオン二次電池の熱暴走の予兆を判定することにより、熱暴走を防止する。【解決手段】リチウムイオン二次電池と、リチウムイオン二次電池の熱暴走予兆診断装置と、制御装置と、を備えた蓄電システムであって、熱暴走予兆診断装置は、リチウムイオン二次電池の少なくとも温度のデータを受信する電池情報取得部と、電池情報取得部で受信したリチウムイオン二次電池の温度のデータから温度上昇率を演算する温度上昇率演算部と、温度上昇率演算部で演算した温度上昇率を記憶する記憶部と、温度上昇率を複数の時間領域で算出して得られた複数の温度上昇率を比較することによりリチウムイオン二次電池の熱暴走の予兆の有無の判定をする判定部と、を有し、制御装置は、判定部における判定の結果に基づき、熱暴走の予兆がある場合にはリチウムイオン二次電池の充電を停止する操作、リチウムイオン二次電池の充電における電流値を低減する操作、又はリチウムイオン二次電池の放電を開始する操作を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウムイオン二次電池と、
前記リチウムイオン二次電池の熱暴走予兆診断装置と、
制御装置と、を備え、
前記熱暴走予兆診断装置は、前記リチウムイオン二次電池の少なくとも温度のデータを受信する電池情報取得部と、前記電池情報取得部で受信した前記リチウムイオン二次電池の温度のデータから温度上昇率を演算する温度上昇率演算部と、前記温度上昇率演算部で演算した前記温度上昇率を記憶する記憶部と、前記温度上昇率を複数の時間領域で算出して得られた複数の前記温度上昇率を比較することにより前記リチウムイオン二次電池の熱暴走の予兆の有無の判定をする判定部と、を有し、
前記制御装置は、前記判定部における前記判定の結果に基づき、前記熱暴走の予兆がある場合には前記リチウムイオン二次電池の充電を停止する操作、前記リチウムイオン二次電池の充電における電流値を低減する操作、又は前記リチウムイオン二次電池の放電を開始する操作を行う、蓄電システム。
【請求項２】
前記判定部は、複数の前記温度上昇率のうち、第一の時間領域における温度上昇率と、前記第一の時間領域よりも後の第二の時間領域における温度上昇率とを比較し、前記第一の時間領域における温度上昇率よりも、前記第二の時間領域における温度上昇率が大きい場合に、熱暴走の予兆が有ると判定する、請求項１記載の蓄電システム。
【請求項３】
前記記憶部は、温度上昇率の基準値を予め保有し、前記複数の時間領域における前記複数の温度上昇率のうち早い時期のものが前記基準値を超える場合に前記判定部が判定を実施する、請求項１記載の蓄電システム。
【請求項４】
前記電池情報取得部は、前記リチウムイオン二次電池の温度のデータに加え前記リチウムイオン二次電池の電流値のデータを受信し、
前記判定部は、取得した前記リチウムイオン二次電池の電流値のデータの履歴を加味して前記複数の温度上昇率を比較する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄電システム。
【請求項５】
複数個の前記リチウムイオン二次電池を有し、
前記温度上昇率演算部は、複数個の前記リチウムイオン二次電池のそれぞれの温度のデータから前記リチウムイオン二次電池それぞれの温度上昇率を演算し、
前記判定部は、前記リチウムイオン二次電池それぞれの熱暴走の予兆の有無を判定し、
前記制御装置は、前記判定部における前記リチウムイオン二次電池それぞれの判定結果に基づき、熱暴走の予兆がある場合には前記リチウムイオン二次電池それぞれの充電を停止する操作、前記リチウムイオン二次電池それぞれの充電における電流値を低減する操作又は前記リチウムイオン二次電池それぞれの放電を開始する操作を行う、請求項１〜４のいずれか一項に記載の蓄電システム。
【請求項６】
熱暴走の予兆の有無の判定対象であるリチウムイオン二次電池の少なくとも温度のデータを受信する工程と、
受信した前記リチウムイオン二次電池の温度のデータから温度上昇率を演算する工程と、
前記温度上昇率を記憶する工程と、
前記温度上昇率を複数の時間領域で算出して得られた複数の前記温度上昇率を比較することにより前記リチウムイオン二次電池の熱暴走の予兆の有無の判定をする工程と、
前記判定の結果に基づき、前記熱暴走の予兆がある場合には前記リチウムイオン二次電池の充電を停止する操作、前記リチウムイオン二次電池の充電における電流値を低減する操作、又は前記リチウムイオン二次電池の放電を開始する操作を行う工程と、を含む、蓄電システムの制御方法。
【請求項７】
複数の前記温度上昇率のうち、第一の時間領域における温度上昇率と、前記第一の時間領域よりも後の第二の時間領域における温度上昇率とを比較し、前記第一の時間領域における温度上昇率よりも、前記第二の時間領域における温度上昇率が大きい場合に、前記リチウムイオン二次電池の熱暴走の予兆が有ると判定する、請求項６記載の蓄電システムの制御方法。
【請求項８】
前記複数の時間領域における前記複数の温度上昇率のうち早い時期のものが、予め保有する温度上昇率の基準値を超える場合に、前記リチウムイオン二次電池の熱暴走の予兆の有無を判定する、請求項６記載の蓄電システムの制御方法。
【請求項９】
前記リチウムイオン二次電池の温度のデータに加え前記リチウムイオン二次電池の電流値のデータを受信し、
取得した前記リチウムイオン二次電池の電流値のデータの履歴を加味して前記複数の温度上昇率を比較する、請求項６〜８のいずれか一項に記載の蓄電システムの制御方法。
【請求項１０】
複数個の前記リチウムイオン二次電池のそれぞれの温度のデータから前記リチウムイオン二次電池それぞれの温度上昇率を演算し、
前記リチウムイオン二次電池それぞれの熱暴走の予兆の有無を判定し、
前記リチウムイオン二次電池それぞれの熱暴走の予兆の有無の判定結果に基づき、熱暴走の予兆がある場合には前記リチウムイオン二次電池それぞれの充電を停止する操作、前記リチウムイオン二次電池それぞれの充電における電流値を低減する操作、又は前記リチウムイオン二次電池それぞれの放電を開始する操作を行う、請求項６〜９のいずれか一項に記載の蓄電システムの制御方法。
【請求項１１】
熱暴走の予兆の有無の判定対象であるリチウムイオン二次電池の少なくとも温度のデータを受信する電池情報取得部と、
前記電池情報取得部で受信した前記リチウムイオン二次電池の温度のデータから温度上昇率を演算する温度上昇率演算部と、
前記温度上昇率演算部で演算した前記温度上昇率を記憶する記憶部と、
前記温度上昇率を複数の時間領域で算出して得られた複数の前記温度上昇率を比較することにより前記リチウムイオン二次電池の熱暴走の予兆の有無の判定をする判定部と、を備えた、リチウムイオン二次電池の熱暴走予兆診断装置。
【請求項１２】
前記判定部は、複数の前記温度上昇率のうち、第一の時間領域における温度上昇率と、前記第一の時間領域よりも後の第二の時間領域における温度上昇率とを比較し、前記第一の時間領域における温度上昇率よりも、前記第二の時間領域における温度上昇率が大きい場合に、熱暴走の予兆が有ると判定する、請求項１１記載のリチウムイオン二次電池の熱暴走予兆診断装置。
【請求項１３】
前記記憶部は、温度上昇率の基準値を予め保有し、前記複数の時間領域における前記複数の温度上昇率のうち早い時期のものが前記基準値を超える場合に前記判定部が前記判定を実施する、請求項１１記載のリチウムイオン二次電池の熱暴走予兆診断装置。
【請求項１４】
前記電池情報取得部は、前記リチウムイオン二次電池の温度のデータに加え前記リチウムイオン二次電池の電流値のデータを受信し、
前記判定部は、取得した前記リチウムイオン二次電池の電流値のデータの履歴を加味して前記複数の温度上昇率を比較する、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池の熱暴走予兆診断装置。
【請求項１５】
熱暴走の予兆の有無の判定対象であるリチウムイオン二次電池の少なくとも温度のデータを受信する工程と、
受信した前記リチウムイオン二次電池の温度のデータから温度上昇率を演算する工程と、
前記温度上昇率を記憶する工程と、
前記温度上昇率を複数の時間領域で算出して得られた複数の前記温度上昇率を比較することにより前記リチウムイオン二次電池の熱暴走の予兆の有無の判定をする工程と、を含む、リチウムイオン二次電池の熱暴走予兆診断方法。
【請求項１６】
複数の前記温度上昇率のうち、第一の時間領域における温度上昇率と、前記第一の時間領域よりも後の第二の時間領域における温度上昇率とを比較し、前記第一の時間領域における温度上昇率よりも、前記第二の時間領域における温度上昇率が大きい場合に、前記リチウムイオン二次電池の熱暴走の予兆が有ると判定する、請求項１５記載のリチウムイオン二次電池の熱暴走予兆診断方法。
【請求項１７】
前記複数の時間領域における前記複数の温度上昇率のうち早い時期のものが、予め保有する温度上昇率の基準値を超える場合に、前記リチウムイオン二次電池の熱暴走の予兆の有無を判定する、請求項１５記載のリチウムイオン二次電池の熱暴走予兆診断方法。
【請求項１８】
前記リチウムイオン二次電池の温度のデータに加え前記リチウムイオン二次電池の電流値のデータを受信し、
取得した前記リチウムイオン二次電池の電流値のデータの履歴を加味して前記複数の温度上昇率を比較する、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池の熱暴走予兆診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電システム及びその制御方法並びにリチウムイオン二次電池の熱暴走予兆診断装置及びリチウムイオン二次電池の熱暴走予兆診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力貯蔵、電力負荷平準化などに用いられる蓄電素子は、システムの安全性を確保するために過負荷や過充電による熱暴走を防止することが求められる。
【０００３】
特許文献１には、電流および温度の履歴に基いて電流値が制限値を超えないように制限する制御方法が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、発熱量を算出し内部温度を推定することで二次電池の状態を検出する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−７０７５３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３１９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された制御方法においては、電流と温度の履歴情報を用いて電流制限値を決定するが、熱暴走の予兆が顕在化した時点では、熱暴走の予兆が顕在化する以前の履歴情報を用いることとなるため、高精度な判定が困難となる。
【０００７】
特許文献２に記載された電池の内部温度に基づく電池制御手法においては、環境温度に依存した充放電制御となり、熱暴走の予兆を検知する精度が低下する。そのため、より簡便かつ確実にリチウムイオン二次電池の熱暴走の予兆を検知し防止することが望まれている。
【０００８】
本発明の目的は、簡便かつ確実にリチウムイオン二次電池の熱暴走の予兆を判定することにより、熱暴走を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の蓄電システムは、リチウムイオン二次電池と、リチウムイオン二次電池の熱暴走予兆診断装置と、制御装置と、を備え、熱暴走予兆診断装置は、リチウムイオン二次電池の少なくとも温度のデータを受信する電池情報取得部と、電池情報取得部で受信したリチウムイオン二次電池の温度のデータから温度上昇率を演算する温度上昇率演算部と、温度上昇率演算部で演算した温度上昇率を記憶する記憶部と、温度上昇率を複数の時間領域で算出して得られた複数の温度上昇率を比較することによりリチウムイオン二次電池の熱暴走の予兆の有無の判定をする判定部と、を有し、制御装置は、判定部における判定の結果に基づき、熱暴走の予兆がある場合にはリチウムイオン二次電池の充電を停止する操作、リチウムイオン二次電池の充電における電流値を低減する操作、又はリチウムイオン二次電池の放電を開始する操作を行う。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、以上説明したように構成しているので、次のような効果を奏する。すなわち、本発明によれば、簡便かつ確実にリチウムイオン二次電池の熱暴走の予兆を判定することができ、熱暴走を防止することができる。したがって、熱暴走によって安全性が損なわれることのない蓄電システムの実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例の熱暴走予兆診断装置を含む蓄電システムを示す構成図である。
【図２】過充電試験時の電池電圧及び電池温度の経時変化を示すグラフである。
【図３】図２に示す電池温度から算出した電池の温度上昇率の経時変化を示すグラフである。
【図４】電流が一定の場合の熱暴走予兆診断方法を示すフローチャートである。
【図５】電流が一定の場合であって温度上昇率のしきい値を設定した熱暴走予兆診断方法を示すフローチャートである。
【図６】電流が一定でない場合も含む熱暴走予兆診断方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、非水系蓄電素子を含む蓄電システムに関し、熱暴走の予兆を診断することにより熱暴走を防止することが可能としたものである。
【００１３】
図１〜６を参照して、本発明による非水系蓄電素子の内部状態を推定する装置（熱暴走予兆診断装置）の例について説明する。
【００１４】
図１は、熱暴走予兆診断装置を含む蓄電システムの例を示す構成図である。
【００１５】
本図において、蓄電システムは、リチウムイオン二次電池１０（以下、単に「電池」と称する。）と、熱暴走予兆診断装置１００と、コントローラ１０５（制御装置）と、を含む。ここで、リチウムイオン二次電池１０は、非水系蓄電素子の一例である。
【００１６】
熱暴走予兆診断装置１００は、電池情報取得部１０１と、温度上昇率演算部１０２と、記憶部１０３と、判定部１０４と、を備えている。熱暴走予兆診断装置１００においては、各部１０１〜１０４が連関する形で接続されている。
【００１７】
電池情報取得部１０１は、電池１０の情報として、温度センサ等により検知された電池１０の温度を収集する機能ブロックである。電池情報取得部１０１は、温度以外にも電圧センサ等により検知された電圧値、電流センサ等により検知された電流値などを収集することが更に好ましい。電池情報取得部１０１で取得した電池１０の温度の情報は、温度上昇率演算部１０２に送信される。なお、電池１０は、たとえばハイブリッド自動車や電気自動車等に用いられるリチウムイオン二次電池であり、正極の材料にコバルト酸リチウムが用いられ、負極の材料に炭素材料が用いられている。
【００１８】
温度上昇率演算部１０２は、電池情報取得部１０１で取得した電池１０の温度の情報に基づいて、電池１０の熱暴走の予兆の有無を判定するための情報である単位時間当たりの温度変化である温度上昇率を演算する機能ブロックである。温度上昇率演算部１０２は、演算した温度上昇率を後述する記憶部１０３に記憶させる。
【００１９】
記憶部１０３は、温度上昇率演算部１０２から出力される温度上昇率を記憶する記憶装置である。なお、記憶部１０３は、不図示のＲＡＭやＲＯＭ、不揮発性メモリなどの記憶媒体を有している。また、記憶部１０３は、後述する温度上昇率のしきい値をあらかじめ記憶していると更に好ましい。
【００２０】
判定部１０４は、記憶部１０３に記憶された過去の時間領域での温度上昇率と、それ以降の時間領域での温度上昇率との比較に基づいて、電池１０の熱暴走の予兆の有無を判定する機能ブロックである。時間領域は、数秒から数十秒である。判定部１０４は、例えば、第一の時間領域における温度上昇率と、第一の時間領域よりも後の第二の時間領域における温度上昇率と、を比較し、第一の時間領域における温度上昇率よりも第二の時間領域における温度上昇率が大きい場合に熱暴走の予兆があると判定する。ここで、第一の時間領域と第二の時間領域とは重なっていても良い。なお、判定部１０４における電池１０の熱暴走の予兆の有無の判定方法については後述する。判定部１０４で推定した電池１０の熱暴走の予兆の有無についての情報は、コントローラ１０５へ伝達される。なお、コントローラ１０５は、判定部１０４の結果に基づき、電池１０の充放電を制御する装置である。
【００２１】
また、判定部１０４は、電池１０の熱暴走の予兆の有無の情報を出力部１０６から外部に出力しても良い。なお、出力部１０６を介して出力された電池１０の熱暴走の予兆の有無の情報は、不図示の表示装置等によってユーザに伝達されたり、不図示の外部機器に伝達されたりする。
【００２２】
（電池１０の熱暴走の予兆の有無の判定方法について）
以下の説明では、電池１０が単電池であるとする。
【００２３】
本発明者は、電池１０を充電状態（以下「ＳＯＣ」という。）０％から３Ｃで充電した際の電圧及び温度の変化を観測した結果、熱暴走に至る前の温度情報から熱暴走の予兆を抽出し、熱暴走を防止することが可能な判定方法に想到した。その結果、過充電領域まで充電した後であっても、充電を停止し電池１０が熱暴走に至ることなく周囲温度まで冷却可能であることを確認した。ここで、１Ｃは電池の定格容量を１時間で放電する電流値であり、３Ｃはその３倍の電流値である。また、熱暴走とは、発熱が更なる発熱を招くという正のフィードバックによって、温度の制御ができなくなる状態をいう。
【００２４】
図２は、満充電を超えて充電をし続ける試験（過充電試験）の際における電池電圧及び電池温度を測定した結果（経時変化）を示すグラフである。すなわち、本図においては、充電開始時から終了時までの電圧および温度の推移を示している。
【００２５】
本図に示す過充電試験における充電条件は、充電時間２０分でＳＯＣが１００％に到達し、それ以降は過充電状態となる条件である。電圧および温度は単調に増加している。そして、温度は、２５分前後から加速的に上昇していることがわかる。
【００２６】
図３は、図２の温度から温度上昇率を算出して示したグラフである。
【００２７】
温度上昇率は、充電を開始した直後から約３分間は増加し、その後、低下している。２５分程度経過した時点で再度増加し、３５分前後から増加速度（温度上昇率の傾き）が大きくなっている。なお、この間、電流は一定で充電を継続している。すなわち、電流が変化する充電開始直後を除き、過充電でない２０分以前（正常時）は温度上昇率が減少している。一方、２５分以降（過充電時）の温度上昇率は、増加傾向を示す。したがって、温度上昇率が増加傾向示した場合に熱暴走の予兆があると判定することにより、熱暴走を防止することが可能となる。
【００２８】
具体的な制御装置による電池の熱暴走を防止する方法の例としては、判定部の判定結果に基づき、電池の充電を停止する操作、電池の充電における電流値を低減する操作又は電池の放電を開始する操作を行うことが挙げられる。
【実施例１】
【００２９】
図４は、電流が一定とみなせる場合の熱暴走の予兆の有無を判定するフローチャートである。ここで、時間をｔと表し、温度をＴと表すこととする。ｔは時間経過に伴い単調に増加する指標とする。
【００３０】
まず、電流値が一定か否か判別する（Ｓ４０１）。
【００３１】
電流値が一定の場合、第一の時間領域での温度上昇率ΔＴ１を演算し、記憶部１０３に記憶する（Ｓ４０２）。ここで、第一の時間領域をｔ１１からｔ１２までとし、温度がＴ１１からＴ１２へ上昇したとすると、ΔＴ１は、次の式により演算される。
【００３２】
ΔＴ１＝（Ｔ１２−Ｔ１１）／（ｔ１２−ｔ１１）
そして、第二の時間領域をｔ２１からｔ２２までとし、温度がＴ２１からＴ２２へ上昇したとすると、ΔＴ２は、次の式により演算される（Ｓ４０３）。
【００３３】
ΔＴ２＝（Ｔ２２−Ｔ２１）／（ｔ２２−ｔ２１）
つぎに、ΔＴ１とΔＴ２とを用いて、ΔＴ２＞ΔＴ１であるか否か判別する（Ｓ４０４）。ΔＴ２＞ΔＴ１となる場合は、熱暴走の予兆有りと判定する（Ｓ４０５）。一方、ΔＴ２＞ΔＴ１でない場合は、熱暴走の予兆無しと判定する（Ｓ４０６）。
【００３４】
ここで、図２に示す加速的な温度上昇を確実に検知するためには、ｔ１１＜ｔ２１またはｔ１２＜ｔ２２が必要である。すなわち、第一の時間領域に対して、第二の時間領域が時間的に後になる必要がある。
【００３５】
なお、電流値が一定でないと判定された場合、この判定操作を終了する（Ｓ４０１）。
【実施例２】
【００３６】
図５は、温度測定ノイズによる誤検知を防止するために、ΔＴ１およびΔＴ２にしきい値ΔＴ０（基準値）を設定した場合のフローチャートである。
【００３７】
ΔＴ０は、予め記憶部１０３に保存されている。
【００３８】
まず、電流値が一定か否か判別する（Ｓ５０１）。
【００３９】
電流値が一定の場合、第一の時間領域での温度上昇率ΔＴ１を演算する（Ｓ５０２）。
【００４０】
演算されたΔＴ１がΔＴ０より大きいか否かを判別する（Ｓ５０３）。ΔＴ１がΔＴ０より大きい場合は、ΔＴ２を演算し（Ｓ５０４）、ΔＴ１とΔＴ２との比較処理（Ｓ５０５）を実行する。ΔＴ２＞ΔＴ１となる場合は、熱暴走の予兆有りと判定する（Ｓ５０６）。一方、ΔＴ２＞ΔＴ１でない場合は、熱暴走の予兆無しと判定する（Ｓ５０７）。
【００４１】
このような方法を用いることで、温度測定ノイズの誤検知を防止し、かつ、演算負荷を低減することが可能となる。
【００４２】
なお、一般に、複数の時間領域における複数の温度上昇率のうち早い時期のものが基準値を超える場合に判定部が判定を実施してもよい。
【実施例３】
【００４３】
図６は、電流が一定でない場合の判定フローチャートである。
【００４４】
電流が増加すると、ジュール発熱が増加し、電池の温度上昇が加速する。増加した電流による電池温度上昇分は、公知の方法で演算できるが、例えば電流値の２乗に内部抵抗を乗じた値から発熱量を算出し、電池１０の熱容量で除して温度上昇を算出するなどの方法が考えられる。第一の時間領域から第二の時間領域までの電池温度の上昇は、電流が一定であった場合の温度上昇と、電流が増加しジュール発熱量が増加したことによる温度上昇との合計となるため、電流が増加の影響を差し引くことで電流が一定でない場合も熱暴走の予兆を検知することが可能である。
【００４５】
図６においては、まず、電流値が一定か否か判別する（Ｓ６０１）。
【００４６】
電流値が一定の場合、図４と同様にして、熱暴走の予兆を判定する。
【００４７】
すなわち、第一の時間領域での温度上昇率ΔＴ１を演算し（Ｓ６０２）、第二の時間領域での温度上昇率ΔＴ２を演算する（Ｓ６０３）。そして、ΔＴ２＞ΔＴ１であるか否か判別する（Ｓ６０４）。ΔＴ２＞ΔＴ１となる場合は、熱暴走の予兆有りと判定する（Ｓ６０５）。一方、ΔＴ２＞ΔＴ１でない場合は、熱暴走の予兆無しと判定する（Ｓ６０６）。
【００４８】
これに対して、電流値が一定でない場合、第一の時間領域での温度上昇率ΔＴ１を演算する（Ｓ６１１）。つぎに、電流変化による第一の時間領域から第二の時間領域までの温度上昇率ΔＴを演算する（Ｓ６１２）。ここで、ΔＴは、次の式により演算される。
【００４９】
ΔＴ＝（Ｔ２２−Ｔ１１）／（ｔ２２−ｔ１１）
さらに、第二の時間領域での温度上昇率ΔＴ２を演算する（Ｓ６１３）。
【００５０】
その後、ΔＴ２−ΔＴ＞ΔＴ１であるか否か判別する（Ｓ６１４）。
【００５１】
ΔＴ２−ΔＴ＞ΔＴ１の場合は、熱暴走の予兆有りと判定する（Ｓ６１５）。一方、ΔＴ２−ΔＴ＞ΔＴ１でない場合は、熱暴走の予兆無しと判定する（Ｓ６０６）。
【００５２】
なお、本実施例における上述の具体例は一例であり、他の方法により取得した電池の電流値のデータの履歴から電流変化による温度上昇率を算出し、これを加味した演算により複数の温度上昇率を比較してもよい。
【００５３】
図４、図５及び図６では、演算の容易さから、第一の時間領域と第一の時間領域より後の第二の時間領域とを設定し、第一の時間領域での温度上昇率よりも第二の時間領域での温度上昇率が大きい場合を熱暴走の予兆と判定したが、その本質は下に凸の形状の温度上昇挙動を検知することであり、温度の二階微分値を算出し、その値が正であることを条件としても良い。
【００５４】
以上の説明は、電池１０が単電池である場合についてであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数個の電池を用いた蓄電システムにおいても適用可能である。複数個の電池の集合体である電池群を用いた蓄電システムにも適用可能である。また、複数個の電池が集合体を形成していなくても適用可能である。
【００５５】
その場合、それぞれの電池の設置位置の違いにより、例えば、電池群の中央部に位置する電池と電池群の外縁部に位置する電池とでは、放熱のしやすさが異なるため、充放電の繰り返しにより、それぞれの電池の温度が異なるものとなる。
【００５６】
本発明者の検討において、電池の温度が異なる場合（電池の初期温度が異なる場合を含む。）であっても、温度上昇率の経時変化はほぼ一致することがわかっている。このことから、電池群を構成する複数個の電池のそれぞれに対して上述の実施例１〜３のいずれかの方法を適用することにより、それぞれの電池の熱暴走の予兆を診断することが可能である。
【００５７】
したがって、本発明によれば、複数個の電池を用いた蓄電システムにおいて、電池の温度の上限値を設定してその上限値を超えたか否かを判定する方法よりも正確に熱暴走の予兆を判定することができる。言い換えると、電池の初期温度に依存しないようにして、個々の電池の熱暴走の開始を検知することができる。
【００５８】
本発明の熱暴走予兆診断結果に基づき充電を制限することで、例えば電圧測定系に異常が生じ、正しい電圧が得られなくなるような場合においても、過充電に起因した熱暴走を高精度に検知し、熱暴走を防止することが可能となる。
【符号の説明】
【００５９】
１０：リチウムイオン二次電池、１００：熱暴走予兆診断装置、１０１：電池情報取得部、１０２：温度上昇率演算部、１０３：記憶部、１０４：判定部、１０５：コントローラ、１０６：出力部。
【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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