JP7368429B2 - 組電池の検査方法 - Google Patents
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Description
図1は、組電池の構造の一例を模式的に示す斜視図である。図2は、図1中の単電池を模式的に示す斜視図である。なお、これらの図における符号Xは「(単電池の)幅方向」を示し、符号Yは「(単電池の)配列方向」を示し、符号Zは「(単電池の)高さ方向」を示す。また、配列方向YにおけるUは「上流側」を示し、Dは「下流側」を示す。但し、これらの方向は説明の便宜上の定めたものであり、ここに開示される技術を限定することを意図したものではない。
次に、上記構成の組電池100を検査対象とした本実施形態に係る組電池の検査方法について説明する。図3は、本実施形態に係る検査方法を説明するフローチャートである。また、図4は、本実施形態における基準電圧値VSの算出を説明する模式図である。
図3中のステップS10では、複数の単電池10A~10Nの各々の電圧VA~VNを測定する電圧測定工程を実行する。なお、各単電池10A~10Nの電圧VA~VNを測定する手段は、特に限定されず、従来公知の手段を特に制限なく採用できる。
ステップS20では、基準電圧値VSを算出する基準電圧算出工程を実行する。上述した通り、本明細書における「基準電圧値」とは、単電池が発熱しているか否かの判断基準となる電圧値である。そして、本実施形態に係る検査方法では、予め設定された固定値ではなく、組電池100を構成する複数の単電池10A~10Nの各々の電圧VA~VNに基づいて算出される値を基準電圧値VSとして採用している。詳しくは後述するが、このような各単電池の電圧に基づいた基準電圧値VSを用いることによって、他の単電池と比べて異常な電圧低下が発生している単電池を早期に検出できる。なお、図4に示すように、本実施形態に係る検査方法では、組電池100を構成する複数の単電池10A~10Nの平均電圧Vaveを基準電圧値VSとして採用している。かかる平均電圧Vaveに対する電圧差が大きな単電池は、異常な電圧低下が生じているとみなすことができる。そして、内部短絡などによって急激な発熱が生じている単電池は、通常、急激な電圧低下が生じる。すなわち、この基準電圧値VS(平均電圧Vave)に対する電圧差が大きな単電池は、急激な発熱が生じているとみなすことができる
次に、ステップS30では、上述した基準電圧値VSと複数の単電池10A~10Nの各々の電圧VA~VNに基づいて熱連鎖の発生を検査する検査工程を実行する。なお、図3に示すように、本実施形態における検査工程(ステップS30)は、後述のステップS32~S38を備えている。以下、各々のステップについて説明する。
以上、ここに開示される検査方法の一実施形態について説明した。なお、上述した実施形態は、ここに開示される検査方法を限定することを意図したものではなく、種々の点を変更することができる。
上述の実施形態では、基準電圧値VSとして平均電圧Vaveを採用している。しかし、基準電圧値VSは、ここに開示される技術の効果を著しく損なわない限り、特に限定されず、平均電圧Vave以外の電圧値を採用することもできる。
また、上述の実施形態に係る検査方法では、図3中のステップS32に示すように、複数の単電池10A~10Nの中から1つの単電池を第1の電池(検査対象)として選択し、当該第1の電池の周囲で熱連鎖が生じているか否かを検査している。そして、選択した第1の電池の周囲で熱連鎖が生じていない場合には、ステップS50を経由して検査処理をステップS32に戻し、未選択電池の中から第1の単電池を選択して再度検査を行っている。しかしながら、検査対象である第1の単電池を選択する手順は、上述の実施形態に限定されない。例えば、複数の単電池10A~10Nの電圧VA~VNの全てに対して基準電圧値VSとの電圧差(VS-VA~VS-VN)を算出し、当該電圧差(VS-VA~VS-VN)が第1の閾値VT1以上となった単電池を「第1の単電池」とみなし、当該単電池の周囲で熱連鎖が生じているか否かを検査するという手順を採用することもできる。
上述の実施形態に係る検査方法では、第1の単電池の下流側に隣接した単電池を第2の単電池とみなし、当該第2の単電池において異常な電圧低下が生じているか否かを判定することによって熱連鎖の発生を検査している(図3中のステップS36、S38参照)。しかし、第2の単電池を選択する手順も、上述の実施形態に限定されない。例えば、第1の単電池の両側に配列された一対の単電池の両方を第2の単電池とみなし、当該一対の第2の単電池の少なくとも一方において異常な電圧低下が生じている場合に熱連鎖が発生していると判定してもよい。
また、上述の通り、ここに開示される検査方法は、各単電池の電圧に基づいて算出した基準電圧値VSと各単電池の電圧とを比較する相対評価を行うことによって、異常な電圧低下が生じている単電池を検出していることを特徴としている。しかしながら、かかる特徴は、所定の値に固定された基準電圧値との比較を行う絶対評価との組み合わせを否定するものではない。すなわち、ここに開示される検査方法は、各単電池の電圧に基づいて算出した第1の基準電圧値VS1との比較を行う相対評価とは別に、第1の単電池の電圧V1と第2の単電池の電圧V2が、予め定められた第2の基準電圧値VS2以下である場合に熱連鎖が発生していると判定する絶対評価を実施してもよい。これによって、組電池を構成する全ての単電池で急激な電圧低下が同時に発生し、第1の基準電圧値VS1が大きく低下した場合でも、熱連鎖の発生を確実に検出することができる。なお、第2の基準電圧値VS2は、急激な発熱が生じた二次電池の電圧値を考慮して設定された値であり、予備試験の結果などを考慮して適宜設定できる。ここに開示される技術を限定するものではないが、第2の基準電圧値VS2は、1V以下が好ましく、0.5V以下がより好ましく、0.1V以下(例えば0V付近)が特に好ましい。
12 電池ケース
14 正極端子
16 負極端子
20 接続部材
32、34 拘束板
36 架橋部材
40 緩衝板
100 組電池
Claims (8)
- 所定の配列方向に沿って複数の単電池が相互に隣接するように配列された組電池における熱連鎖の発生を検査する組電池の検査方法であって、
前記複数の単電池の各々の電圧を測定する電圧測定工程と、
前記複数の単電池の各々の電圧に基づいて基準電圧値VSを算出する基準電圧算出工程と、
前記基準電圧値VSと前記複数の単電池の各々の電圧に基づいて前記熱連鎖の発生を検査する検査工程と
を備え、
前記検査工程は、所定の第1の単電池の電圧V1と前記基準電圧値VSとの電圧差である第1の電圧差(VS-V1)が第1の閾値VT1以上であり、かつ、前記第1の単電池に隣接した第2の単電池の電圧V2と前記基準電圧値VSとの電圧差である第2の電圧差(VS-V2)が第2の閾値VT2以上である場合に、前記単電池の熱連鎖が発生していると判定する、組電池の検査方法。 - 前記基準電圧値VSは、前記複数の単電池の平均電圧Vaveである、請求項1に記載の組電池の検査方法。
- 前記基準電圧値VSは、前記複数の単電池から前記第1の単電池と前記第2の単電池を除いた他の単電池の平均電圧Vave(n-2)である、請求項1に記載の組電池の検査方法。
- 前記基準電圧値VSは、前記複数の単電池における最大電圧Vmaxである、請求項1に記載の組電池の検査方法。
- 前記検査工程は、前記第1の電圧差(VS-V1)が前記第1の閾値VT1以上であった場合、予め設定された検査時間の間、前記第2の電圧差(VS-V2)が第2の閾値VT2以上であるか否かの判定を継続して実施する、請求項1~4のいずれか一項に記載の組電池の検査方法。
- 前記検査時間は15秒~450秒の範囲内で設定される、請求項5に記載の組電池の検査方法。
- 前記検査工程は、前記第1の単電池の電圧V1と前記第2の単電池の電圧V2が、予め定められた第2の基準電圧値VS2以下である場合に、前記単電池の熱連鎖が発生していると判定する、請求項1~6のいずれか一項に記載の組電池の検査方法。
- 前記第2の基準電圧値VS2は1V以下に設定される、請求項7に記載の組電池の検査方法。
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