JP2010067578A

JP2010067578A - Battery device, vehicle, and stationary storage battery

Info

Publication number: JP2010067578A
Application number: JP2008235636A
Authority: JP
Inventors: Naoto Suzuki; 直人鈴木; Masakazu Kobayashi; 正和小林
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2008-09-12
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2010-03-25
Anticipated expiration: 2028-09-12
Also published as: JP5332432B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To promptly avoid rapid temperature rise of batteries and improve reliability of a battery device. <P>SOLUTION: An air intake port 300 and an air exhaust port 400 for making air flow in a battery case 200 are formed in the battery case 200 in which batteries 100 are housed. A solenoid valve 500 which opens and closes the air intake port 300 is installed in the air intake port 300 and a discharging means 600 which discharges the air in the battery case 200 from the air exhaust port 400 is installed in the air exhaust port 400. A control means 700 controls operation of the solenoid valve 500 and the discharge means 600 according to the state of the batteries 100. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電池装置、当該電池装置を搭載した車両および当該電池装置を用いた定置型蓄電池に関する。 The present invention relates to a battery device, a vehicle equipped with the battery device, and a stationary storage battery using the battery device.

近年話題になっている地球温暖化の抑制を目指して、高性能の二次電池を搭載したハイブリッド自動車が市場に供給されるようになってきている。 With the aim of curbing global warming, which has become a hot topic in recent years, hybrid vehicles equipped with high-performance secondary batteries have been supplied to the market.

高性能の二次電池は過負荷時や過充電時の安全性を考慮して様々な安全装置を備えている。例えば、下記特許文献１に記載されている電源装置では、ケース内に消火器を配し、電池の安全性が損なわれた場合には、消火器からケース内に消化剤を噴射できるようにしている。
特開２００７−２７０１１号公報 High-performance secondary batteries are equipped with various safety devices in consideration of safety during overload and overcharge. For example, in the power supply device described in Patent Document 1 below, when a fire extinguisher is disposed in the case and the safety of the battery is impaired, the digester can be injected into the case from the fire extinguisher. Yes.
JP 2007-27011 A

しかしながら、上記のような従来技術を電池装置、当該電池装置を搭載した車両および当該電池装置を用いた定置型蓄電池に適用した場合には、消化剤を噴射するための特別な装置を設けなければならず、また、消化剤が行き渡るまでに時間がかかり電池の発熱を抑制することが難しいという問題がある。 However, when the conventional technology as described above is applied to a battery device, a vehicle equipped with the battery device, and a stationary storage battery using the battery device, a special device for injecting a digestive agent must be provided. In addition, there is a problem that it takes time for the digestive agent to spread and it is difficult to suppress the heat generation of the battery.

上記問題を達成するための本発明に係る電池装置は次のように構成される。電池が収納された電池ケースには前記電池ケースに空気を流通させるための空気吸入口および空気排出口が形成されている。前記空気吸入口には前記空気吸入口を開閉させる電磁弁が取り付けられ、前記空気排出口には前記空気排出口から前記電池ケース内の空気を排出させる排出手段が取り付けられる。そして、電池の電圧を検知する電圧検知手段と電磁弁の動作を制御する制御手段とが設けられ、制御手段は、検出された電池の単位時間当たりの電圧変化量が設定値を超えたとき、電磁弁を動作させて空気吸入口を閉じ電池ケース内の空気を外部に排出させる。 The battery device according to the present invention for achieving the above problem is configured as follows. The battery case in which the battery is accommodated is formed with an air inlet and an air outlet for allowing air to flow through the battery case. A solenoid valve for opening and closing the air suction port is attached to the air suction port, and a discharge means for discharging the air in the battery case from the air discharge port is attached to the air discharge port. And a voltage detecting means for detecting the voltage of the battery and a control means for controlling the operation of the electromagnetic valve are provided, the control means, when the detected voltage change amount per unit time of the battery exceeds a set value, The solenoid valve is operated to close the air inlet and exhaust the air in the battery case to the outside.

また、上記問題を達成するための本発明に係る車両は、請求項１−請求項１０のいずれかに記載した電池装置を搭載させて、信頼性の高い車両を提供する。 Moreover, the vehicle which concerns on this invention for achieving the said problem mounts the battery apparatus as described in any one of Claims 1-10, and provides a highly reliable vehicle.

さらに、上記目的を達成するための本発明に係る定置型蓄電池は、請求項１−請求項１０のいずれかに記載した電池装置を用い、信頼性の高い定置型蓄電池を提供する。 Furthermore, the stationary storage battery which concerns on this invention for achieving the said objective provides the reliable stationary storage battery using the battery apparatus in any one of Claims 1-10.

本発明に係る電池装置によれば、電池の単位時間当たりの電圧変化量が設定値を超えた場合は、電池ケース内部を減圧し、酸素量を少なくすることで、電池の急な発熱を迅速に回避させることができ、電池装置の信頼性を高めることができる。 According to the battery device of the present invention, when the amount of voltage change per unit time of the battery exceeds the set value, the battery case is depressurized and the amount of oxygen is reduced, so that rapid heat generation of the battery is quickly performed. Therefore, the reliability of the battery device can be improved.

また、上記目的を達成するための本発明に係る車両によれば、電池の急な発熱を迅速に回避させることができる電池装置を搭載しているので、車両としての信頼性を向上させることができる。 In addition, according to the vehicle according to the present invention for achieving the above object, since the battery device capable of quickly avoiding sudden heat generation of the battery is mounted, the reliability as the vehicle can be improved. it can.

さらに、上記目的を達成するための本発明に係る定置型蓄電池によれば、電池の急な発熱を迅速に回避させることができる電池装置を搭載しているので、定置型蓄電池の信頼性を向上させることができる。 Furthermore, according to the stationary storage battery according to the present invention for achieving the above object, since the battery device that can quickly avoid sudden heat generation of the battery is mounted, the reliability of the stationary storage battery is improved. Can be made.

以下、添付した図面を参照して本発明を適用した最良の実施形態を説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments to which the invention is applied will be described with reference to the accompanying drawings.

図１は、本発明に係る電池装置の概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a battery device according to the present invention.

本発明に係る電池装置は、電池１００が収納された電池ケース２００と、電池ケース２００に空気を流通させるための空気吸入口３００および空気排出口４００とを備えている。また、本発明に係る電池装置は、空気吸入口３００を開閉させる電磁弁５００と、空気排出口４００から電池ケース２００内の空気を排出させる排出手段６００と、電池１００の単位時間当たりの電圧変化量、電池の電圧、電池の温度に応じて電磁弁５００の動作を制御する制御手段７００とを備えている。 The battery device according to the present invention includes a battery case 200 in which the battery 100 is housed, and an air inlet 300 and an air outlet 400 for allowing air to flow through the battery case 200. In addition, the battery device according to the present invention includes an electromagnetic valve 500 that opens and closes the air suction port 300, a discharge unit 600 that discharges air in the battery case 200 from the air discharge port 400, and a voltage change per unit time of the battery 100. And a control means 700 for controlling the operation of the electromagnetic valve 500 in accordance with the amount, the battery voltage, and the battery temperature.

本発明に係る電池装置は、電池ケース２００内に収納されている電池１００の単位時間当たりの電圧変化量、電池の電圧、電池の温度が設定値以内であれば、電池１００の冷却動作をし、電池１００の単位時間当たりの電圧変化量、電池の電圧、電池の温度が設定値をはずれていれば、電池ケース２００内を減圧させて、電池の安全性を確保するものである。 The battery device according to the present invention performs the cooling operation of the battery 100 when the voltage change amount per unit time, the battery voltage, and the battery temperature of the battery 100 housed in the battery case 200 are within the set values. If the voltage change amount per unit time of the battery 100, the battery voltage, and the battery temperature deviate from the set values, the inside of the battery case 200 is depressurized to ensure the safety of the battery.

電池ケース２００は密閉性の高い樹脂または金属で形成される。電池ケース２００内には、複数の電池１００、たとえば扁平型の双極型電池、または扁平型の双極型電池が複数直列または並列に接続されて構成された組電池モジュール、または複数の組電池モジュールが複数直列または並列に接続されて構成された組電池のいずれか、または扁平型の双極型電池、組電池モジュール、組電池が組み合わされた状態で収納される。 The battery case 200 is formed of a resin or metal with high hermeticity. In the battery case 200, there are a plurality of batteries 100, for example, a flat bipolar battery, or a battery module module formed by connecting a plurality of flat bipolar batteries in series or in parallel, or a plurality of battery modules. The battery is stored in a state in which a plurality of assembled batteries connected in series or in parallel, or a flat bipolar battery, an assembled battery module, and an assembled battery are combined.

なお、本明細書では双極型電池を例示して説明するが、そのほかのタイプの電池であっても、本発明を適用することができる。 In this specification, a bipolar battery is described as an example, but the present invention can be applied to other types of batteries.

電池ケース２００の両端には、電池ケース２００内に外気を取り入れる空気吸入口３００と、電池ケース２００内に取り入れた外気を外部に排出する空気排出口４００が開口されている。空気吸入口３００にはエアクリーナ３１０が取り付けられ、電池ケース２００内に導入される外気の浄化を行なっている。空気排出口４００には浄化装置４１０が取り付けられ、電池ケース２００から排出される空気の浄化（電池１００から排出されるガス成分の除去）を行なっている。なお、浄化装置４１０は特に必要がなければ設けなくとも
良い。 At both ends of the battery case 200, an air suction port 300 for taking outside air into the battery case 200 and an air discharge port 400 for discharging outside air taken into the battery case 200 to the outside are opened. An air cleaner 310 is attached to the air inlet 300 to purify the outside air introduced into the battery case 200. A purification device 410 is attached to the air discharge port 400 to purify air discharged from the battery case 200 (removal of gas components discharged from the battery 100). Note that the purification device 410 may not be provided unless particularly necessary.

電池ケース２００と空気吸入口３００との間には空気吸入口３００を開閉させて外気の導入状態を制御する電磁弁５００が取り付けられている。空気吸入口３００の開閉は電磁弁５００が有している開閉弁５１０によって行なわれる。電池ケース２００と空気排出口４００との間には電池ケース２００内の空気を強制的に外部に排出する排出手段６００が取り付けられている。排出手段６００は、たとえば自動車のエンジンの動力を利用して駆動される各種の循環ポンプや過給器である。 An electromagnetic valve 500 is attached between the battery case 200 and the air inlet 300 to open and close the air inlet 300 to control the state of outside air introduced. The air inlet 300 is opened / closed by an opening / closing valve 510 included in the electromagnetic valve 500. Discharge means 600 for forcibly discharging the air in the battery case 200 to the outside is attached between the battery case 200 and the air discharge port 400. The discharging means 600 is, for example, various circulation pumps or superchargers that are driven by using the power of an automobile engine.

制御手段７００には、電池１００の電圧を検出する電圧センサ７１０と電池１００の温度を検出する温度センサ７２０とが接続されている。制御手段７００には、電磁弁５００と排出手段６００も接続されている。 A voltage sensor 710 that detects the voltage of the battery 100 and a temperature sensor 720 that detects the temperature of the battery 100 are connected to the control means 700. The control means 700 is also connected with an electromagnetic valve 500 and a discharge means 600.

制御手段７００は、電圧センサ７１０または温度センサ７２０によって検出される電池１００の単位時間当たりの電圧変化量、電池の電圧、電池の温度に応じて電磁弁５００の動作を制御する。また、制御手段７００は排出手段６００の動作も制御するが、排出手段６００は、通常、本発明に係る電池装置が動作している間は動作し続けている。 The control means 700 controls the operation of the electromagnetic valve 500 according to the voltage change amount per unit time of the battery 100 detected by the voltage sensor 710 or the temperature sensor 720, the battery voltage, and the battery temperature. The control means 700 also controls the operation of the discharging means 600, but the discharging means 600 normally continues to operate while the battery device according to the present invention is operating.

本発明に係る電池装置の概略の構成は以上の通りであるが、次に、本発明に係る電池装置の概略の動作を説明しておく。 The schematic configuration of the battery device according to the present invention is as described above. Next, the general operation of the battery device according to the present invention will be described.

まず、電池装置が起動すると、制御手段７００は排出手段６００を動作させ、電圧センサ７１０または温度センサ７２０によって検出される電池１００の単位時間当たりの電圧変化量、電池の電圧、電池の温度が設定値以内であれれば、電磁弁５００を動作させて開閉弁５１０を開き、電池ケース２００内に収納されている電池１００を冷却する。通常はこの状態で空気吸入口３００から空気排出口４００に空気が排出される。 First, when the battery device is activated, the control unit 700 operates the discharge unit 600 to set the voltage change amount per unit time of the battery 100 detected by the voltage sensor 710 or the temperature sensor 720, the battery voltage, and the battery temperature. If it is within the value, the solenoid valve 500 is operated to open the on-off valve 510, and the battery 100 housed in the battery case 200 is cooled. Normally, air is discharged from the air inlet 300 to the air outlet 400 in this state.

一方、この状態で、電圧センサ７１０または温度センサ７２０によって検出される電池１００の単位時間当たりの電圧変化量、電池の電圧、電池の温度が設定値以内ではなくなると、制御手段７００は電磁弁５００を動作させて開閉弁５１０を閉じ、空気吸入口３００を密閉し、空気吸入口３００から電池ケース２００に空気が導入されないようにして、電池ケース２００内を減圧状態にする。電池ケース２００内が減圧されることによって電池ケース２００内の酸素量が減少し、電池１００の冷却が迅速に行われる。 On the other hand, in this state, when the voltage change amount per unit time of the battery 100 detected by the voltage sensor 710 or the temperature sensor 720, the battery voltage, and the battery temperature are not within the set values, the control means 700 causes the electromagnetic valve 500 to Is operated to close the on-off valve 510, the air inlet 300 is sealed, and air is not introduced into the battery case 200 from the air inlet 300, so that the inside of the battery case 200 is decompressed. By reducing the pressure in the battery case 200, the amount of oxygen in the battery case 200 decreases, and the battery 100 is quickly cooled.

また、この状態が継続され、電圧センサ７１０または温度センサ７２０によって検出される電池１００の単位時間当たりの電圧変化量、電池の電圧、電池の温度が設定値以内に戻ったときには、制御手段７００は電磁弁５００を動作させて開閉弁５１０を開き、再び電池ケース２００内に収納されている電池１００の冷却を開始する。 When this state is continued and the voltage change amount per unit time of the battery 100 detected by the voltage sensor 710 or the temperature sensor 720, the battery voltage, and the battery temperature return within the set values, the control means 700 The solenoid valve 500 is operated to open the on-off valve 510, and cooling of the battery 100 stored in the battery case 200 is started again.

次に、電池ケース２００内に収納されている電池１００について説明する。 Next, the battery 100 housed in the battery case 200 will be described.

電池ケース２００内には複数の電池１００が収納される。電池１００は、図２に示すような形状の扁平型の双極型電池、図３に示されるような形状の扁平型の双極型電池、図４に示されるような形状の扁平型の双極型電池が用いられる。 A plurality of batteries 100 are accommodated in the battery case 200. The battery 100 includes a flat bipolar battery having a shape as shown in FIG. 2, a flat bipolar battery having a shape as shown in FIG. 3, and a flat bipolar battery having a shape as shown in FIG. Is used.

図２に示した扁平型の双極型電池１０は、双極型電池１０の対向する両辺から正極と負極の電極タブ１４が引き出され、双極型電池１０の外装材１２の周辺が全周に渡って熱融着されている。図３に示した扁平型の双極型電池２０は、図２に示した扁平型の双極型電池１０とは若干形状が異なってはいるが、図２に示した扁平型の双極型電池１０と同様に、双極型電池２０の対向する両辺から正極と負極の電極タブ２４が引き出され、両端が開放された外装材の電極タブ２４側のみが熱融着されている。図４に示した扁平型の双極型電池３０は図１および図２に示した双極型電池とは異なって、双極型電池３０の１辺のみから正極と負極の電極タブ３４が引き出され、双極型電池３０の外装材３２の周辺が全周に渡って熱融着されている。 In the flat bipolar battery 10 shown in FIG. 2, positive and negative electrode tabs 14 are drawn from opposite sides of the bipolar battery 10, and the periphery of the outer packaging material 12 of the bipolar battery 10 extends over the entire circumference. It is heat-sealed. The flat bipolar battery 20 shown in FIG. 3 is slightly different in shape from the flat bipolar battery 10 shown in FIG. 2, but is different from the flat bipolar battery 10 shown in FIG. Similarly, positive and negative electrode tabs 24 are drawn out from opposite sides of the bipolar battery 20, and only the electrode tab 24 side of the exterior material having both ends opened is heat-sealed. Unlike the bipolar battery shown in FIGS. 1 and 2, the flat bipolar battery 30 shown in FIG. 4 has positive and negative electrode tabs 34 drawn out from only one side of the bipolar battery 30. The periphery of the exterior material 32 of the battery 30 is heat-sealed over the entire circumference.

電池ケース２００内にこれらの双極型電池を単品で複数接続し、収納して使用することは非常にまれであるが、これらの双極型電池を複数個、直列にまたは並列にあるいは直列と並列とを併用して接続し組電池モジュールとして収納することが一般的である。 Although it is very rare to connect and use a plurality of these bipolar batteries in the battery case 200 in a single item, a plurality of these bipolar batteries are connected in series or in parallel or in series and parallel. In general, the battery pack is connected and stored as a battery module.

図５に、双極型電池を複数並列におよび直列に接続して形成した組電池モジュールの概略構成図を示す。図の（ａ）は組電池モジュールの上面図を、（ｂ）はこの組電池モジュールのＡ−Ａ断面図（ａ参照）を、（ｃ）はこの組電池モジュールのＢ−Ｂ断面図（ｃ参照）をそれぞれ示している。 FIG. 5 shows a schematic configuration diagram of an assembled battery module formed by connecting a plurality of bipolar batteries in parallel and in series. (A) of the figure is a top view of the assembled battery module, (b) is an AA sectional view (see a) of this assembled battery module, and (c) is a BB sectional view of this assembled battery module (c). Each).

図５に示す組電池モジュールは、具体的には、単品の双極型電池１０を４枚並列に接続して１つの並列型電池を形成し（図５（ｂ）参照）、この並列型電池をさらに６つ直列に接続して組電池モジュールケース５０に収納し（図５（ａ）および（ｂ）参照）、２４枚の双極型電池１０から構成される組電池モジュール６０としたものである。 In the assembled battery module shown in FIG. 5, specifically, four single-polar batteries 10 are connected in parallel to form one parallel battery (see FIG. 5B). Further, six batteries are connected in series and housed in the battery module module case 50 (see FIGS. 5A and 5B), and the battery module 60 is composed of 24 bipolar batteries 10.

本発明に係る電池装置が供給する負荷容量の大きさによっては、組電池モジュール６０を電池ケース２００内に収納する。 The assembled battery module 60 is accommodated in the battery case 200 depending on the load capacity supplied by the battery device according to the present invention.

なお、組電池モジュールケース５０の上部の蓋体に設けられた組電池モジュール６０の正極端子５２および負極端子５４と、各双極型電池１０の正極および負極の電極タブ１４とは、組電池モジュール６０の正極および負極リード線４６、４８を用いて電気的に接続されている。単品の双極型電池１０を４枚並列に接続する際には、スペーサ４９のような接続部材を用いて、各双極型電池１０の電極タブ１４を接続すればよい（図５（ｂ）参照）。同様に、単品の双極型電池１０を４枚並列に接続した並列型電池をさらに６つ直列に接続する際には、バスバー６５のような接続部材を用いて、各双極型電池１０の電極タブ１４を順次電気的に接続すればよい。 Note that the positive electrode terminal 52 and the negative electrode terminal 54 of the assembled battery module 60 provided on the lid of the upper part of the assembled battery module case 50, and the positive and negative electrode tabs 14 of each bipolar battery 10 include the assembled battery module 60. The positive and negative lead wires 46 and 48 are electrically connected. When four single bipolar batteries 10 are connected in parallel, the electrode tabs 14 of each bipolar battery 10 may be connected using a connecting member such as a spacer 49 (see FIG. 5B). . Similarly, when connecting six parallel batteries in which four single bipolar batteries 10 are connected in parallel, a connecting member such as a bus bar 65 is used to connect electrode tabs of each bipolar battery 10. 14 may be electrically connected sequentially.

組電池モジュール６０を本発明に係る電池装置に利用するには、少なくとも双極型電池１０単体の電圧を検出するための検出手段として電圧センサ、または、双極型電池１０単体の温度を検出するための検出手段として温度センサのいずれか一方を設ける必要がある。電圧センサ、または、温度センサで検出された信号は、組電池モジュール６０上に設けた計測信号出力用コネク正極端子タ５５から外部に取り出せるようになっている。なお、電圧の検出精度を向上させるのであれば、双極型電池１０を構成しているセル電圧を検出することが望ましい。双極型電池１０の場合、セルと称される単電池が複数直列に接続されているからである。また、温度の検出精度を向上させるのであれば、双極型電池１０のそれぞれに対して設けることが望ましい。また、電圧をどの場所にある双極型電池１０から検出するのか、温度センサをどの位置に何個設けるかは、電池ケース２００の形状や電池ケース２００に収納される電池１００の配置状態を考慮して、実験や実証試験を通じて、適宜最適な位置や場所や個数を求めて配置する。 In order to use the assembled battery module 60 in the battery device according to the present invention, at least a voltage sensor as a detection means for detecting the voltage of the bipolar battery 10 alone, or for detecting the temperature of the bipolar battery 10 alone. One of the temperature sensors needs to be provided as the detection means. A signal detected by the voltage sensor or the temperature sensor can be taken out from a measurement signal output connector positive electrode terminal 55 provided on the assembled battery module 60. Note that it is desirable to detect the cell voltage constituting the bipolar battery 10 in order to improve the voltage detection accuracy. This is because in the case of the bipolar battery 10, a plurality of single cells called cells are connected in series. Further, if the temperature detection accuracy is improved, it is desirable to provide each of the bipolar batteries 10. In addition, the position where the voltage is detected from the bipolar battery 10 and the number of temperature sensors provided are determined in consideration of the shape of the battery case 200 and the arrangement state of the battery 100 housed in the battery case 200. Through experiments and demonstration tests, the optimal position, location, and number are determined and arranged as appropriate.

上記の組電池モジュール６０では供給が不足するような要求負荷に対して本発明に係る電池装置を適用する場合には、組電池モジュール６０を少なくとも２個以上直列、並列または直列と並列を併用して接続して構成した組電池を電池ケース２００内に収納する。 When the battery device according to the present invention is applied to a required load that the supply of the battery pack module 60 is insufficient, at least two battery pack modules 60 are used in series, parallel, or series and parallel. The assembled battery that is connected to each other is housed in the battery case 200.

図６は、組電池モジュール６０を複数接続した組電池の概略構成図である。 FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an assembled battery in which a plurality of assembled battery modules 60 are connected.

図６に示す組電池７０は、各組電池モジュール６０の組電池モジュールケース５０を積層し、各組電池モジュールケース５０上部の蓋体に設けられた組電池モジュール６０の正極端子５２および負極端子５４を、外部正極端子部、外部負極端子部を有する組電池正極端子連結板６２、組電池負極端子連結板６４を用いてそれぞれ電気的に接続する。また、各組電池モジュールケース５０の両端面に設けられた各ネジ孔部（図示せず）に、この固定ネジ孔部に対応する開口部を有する連結板６６を固定ネジ６７で固定し、各組電池モジュール６０を連結する。また、各組電池モジュール６０の正極端子５２および負極端子５４は、それぞれ正極および負極絶縁カバー６８、６９により保護され、適当な色、例えば赤と青に色分けすることで正極および負極の識別がされている。 An assembled battery 70 shown in FIG. 6 is formed by stacking the assembled battery module cases 50 of the assembled battery modules 60, and the positive terminal 52 and the negative terminal 54 of the assembled battery module 60 provided on the lid on the upper part of each assembled battery module case 50. Are electrically connected using an assembled battery positive terminal connecting plate 62 and an assembled battery negative terminal connecting plate 64 each having an external positive terminal portion and an external negative terminal portion. In addition, a connecting plate 66 having an opening corresponding to the fixing screw hole is fixed to each screw hole (not shown) provided on both end surfaces of each assembled battery module case 50 with fixing screws 67. The assembled battery module 60 is connected. Further, the positive electrode terminal 52 and the negative electrode terminal 54 of each assembled battery module 60 are protected by the positive electrode and the negative electrode insulating covers 68 and 69, respectively, and the positive and negative electrodes are discriminated by color-coding them into appropriate colors, for example, red and blue. ing.

なお、組電池７０を本発明に係る電池装置に利用するには、組電池モジュール６０の場合と同様に、少なくとも双極型電池１０単体の電圧を検出するための検出手段として電圧センサ、または、双極型電池１０単体の温度を検出するための検出手段として温度センサのいずれか一方を設ける必要がある。また、電圧をどの場所にある双極型電池１０から検出するのか、温度センサをどの位置に何個設けるかは、電池ケース２００の形状や電池ケース２００に収納される電池１００の配置状態を考慮して、実験や実証試験を通じて、適宜最適な位置や場所や個数を求めて配置する。 In order to use the assembled battery 70 in the battery device according to the present invention, as in the assembled battery module 60, at least a voltage sensor or a bipolar as a detecting means for detecting the voltage of the bipolar battery 10 alone. One of the temperature sensors needs to be provided as detection means for detecting the temperature of the battery 10 alone. In addition, the position where the voltage is detected from the bipolar battery 10 and the number of temperature sensors provided are determined in consideration of the shape of the battery case 200 and the arrangement state of the battery 100 housed in the battery case 200. Through experiments and demonstration tests, the optimal position, location, and number are determined and arranged as appropriate.

図７は、本発明に係る電池装置の制御手段７００の構成を示すブロック図である。 FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the control means 700 of the battery device according to the present invention.

制御手段７００は、セル電圧検出部７５０、電圧変化量演算部７５５、電圧基準値記憶部７６０、電圧比較部７６５、電磁弁駆動部７７０、電池温度検出部７７５、電池温度基準値記憶部７８０、電池温度比較部７８５、排出手段制御部７９０を設けている。 The control means 700 includes a cell voltage detection unit 750, a voltage change amount calculation unit 755, a voltage reference value storage unit 760, a voltage comparison unit 765, a solenoid valve drive unit 770, a battery temperature detection unit 775, a battery temperature reference value storage unit 780, A battery temperature comparison unit 785 and a discharge means control unit 790 are provided.

セル電圧検出部７５０は、電池ケース２００内に設けられている電池１００の電圧、たとえばセル電圧値を、電圧センサ７１０からの信号に基づいて検出するものである。 The cell voltage detection unit 750 detects the voltage of the battery 100 provided in the battery case 200, for example, a cell voltage value based on a signal from the voltage sensor 710.

電圧変化量演算部７５５は、セル電圧検出部７５０が検出したセル電圧値を０．１ｍｓｅｃ毎にチェックし、０．１ｍｓｅｃの間にどの程度の電圧変化があったのかを演算するものである。電圧変化量演算部７５５は通常最小二乗演算を行うＩＣを用いて構成するが、移動平均を算出するＩＣを用いて構成しても良い。また、ＰＩＣチップなどのマイコンで一元管理するように構成したものであっても良い。 The voltage change amount calculation unit 755 checks the cell voltage value detected by the cell voltage detection unit 750 every 0.1 msec, and calculates how much voltage change has occurred during 0.1 msec. The voltage change amount calculation unit 755 is usually configured using an IC that performs a least square calculation, but may be configured using an IC that calculates a moving average. Further, it may be configured so that it is centrally managed by a microcomputer such as a PIC chip.

電圧基準値記憶部７６０は、電磁弁５００を開閉させるための判断基準となる、電池１００の電圧変化量基準値と電圧基準値を記憶するものである。電圧変化量基準値の具体的な電圧としては１Ｖ／０．１ｍｓｅｃの電圧変化量、電圧基準値としては４．３Ｖと２Ｖのセル電圧値が設定してある。 The voltage reference value storage unit 760 stores a voltage change amount reference value and a voltage reference value of the battery 100, which are determination criteria for opening and closing the electromagnetic valve 500. The voltage change amount reference value is set to a voltage change amount of 1 V / 0.1 msec, and the voltage reference values are set to 4.3 V and 2 V cell voltage values.

電圧比較部７６５は、セル電圧検出部７５０で検出したセル電圧値と電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧基準値、電圧変化量演算部７５５で演算された電圧変化量と電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧変化量基準値とを比較し、セル電圧検出部７５０で検出されたセル電圧値または電圧変化量演算部７５５で演算された電圧変化量が所定の範囲内に存在していない場合に閉弁信号を出力する。一方、なお、セル電圧検出部７５０で検出されたセル電圧値または電圧変化量演算部７５５で演算された電圧変化量が所定の範囲内に存在している場合には開弁信号を出力する。 The voltage comparison unit 765 includes the cell voltage value detected by the cell voltage detection unit 750, the voltage reference value stored in the voltage reference value storage unit 760, and the voltage change amount and voltage reference value calculated by the voltage change amount calculation unit 755. The voltage change amount reference value stored in the storage unit 760 is compared with the cell voltage value detected by the cell voltage detection unit 750 or the voltage change amount calculated by the voltage change amount calculation unit 755 is within a predetermined range. When it does not exist, a valve closing signal is output. On the other hand, when the cell voltage value detected by the cell voltage detector 750 or the voltage change calculated by the voltage change calculator 755 is within a predetermined range, a valve opening signal is output.

電磁弁駆動部７７０は、電圧比較部７６５から閉弁信号が出力されたときには電磁弁５００（図１参照）を駆動させて開閉弁５１０を閉じ、電圧変化量比較部７６５から開弁信号が出力されたときには電磁弁５００を駆動させて開閉弁５１０を開く。 When a valve closing signal is output from the voltage comparison unit 765, the solenoid valve driving unit 770 drives the solenoid valve 500 (see FIG. 1) to close the on-off valve 510, and the voltage change amount comparison unit 765 outputs a valve opening signal. When this is done, the solenoid valve 500 is driven to open the on-off valve 510.

電池温度演算部７７５は、電池ケース２００内に設けられている電池１００の温度を、温度センサ７２０からの信号に基づいて演算するものである。 The battery temperature calculation unit 775 calculates the temperature of the battery 100 provided in the battery case 200 based on a signal from the temperature sensor 720.

電池温度基準値記憶部７８０は、電磁弁５００を開閉させるための判断基準となる、電池１００の電池温度基準値を記憶するものである。電池温度基準値の具体的な温度としては８０℃が設定してある。 The battery temperature reference value storage unit 780 stores a battery temperature reference value of the battery 100 that is a determination reference for opening and closing the electromagnetic valve 500. As a specific temperature of the battery temperature reference value, 80 ° C. is set.

電池温度比較部７８５は、電池温度検出部７７５で検出された電池１００の温度と電池温度基準値記憶部７８０に記憶されている電池１００の電池温度基準値とを比較し、
電池温度検出部７７５で検出された電池１００の温度が電池温度基準値記憶部７８０に記憶されている電池１００の電池温度基準値を超えている場合に閉弁信号を出力する。一方、電池温度検出部７７５で検出された電池１００の温度が電池温度基準値記憶部７８０に記憶されている電池１００の電池温度基準値を超えていない場合には開弁信号を出力する。 The battery temperature comparison unit 785 compares the temperature of the battery 100 detected by the battery temperature detection unit 775 with the battery temperature reference value of the battery 100 stored in the battery temperature reference value storage unit 780,
When the temperature of the battery 100 detected by the battery temperature detection unit 775 exceeds the battery temperature reference value of the battery 100 stored in the battery temperature reference value storage unit 780, a valve closing signal is output. On the other hand, when the temperature of the battery 100 detected by the battery temperature detection unit 775 does not exceed the battery temperature reference value of the battery 100 stored in the battery temperature reference value storage unit 780, a valve opening signal is output.

排出手段制御部７９０は、電池ケース２００内の空気を外部に排出する排出手段６００の動作を制御する。なお、排出手段制御部７９０は、本発明に係る電池装置が稼動している間は排出手段６００を作動させる。 The discharge means control unit 790 controls the operation of the discharge means 600 that discharges the air in the battery case 200 to the outside. The discharge means control unit 790 operates the discharge means 600 while the battery device according to the present invention is operating.

次に、本発明に係る電池装置の具体的な動作を３つの実施の形態に分けて説明する。
［第１の実施の形態］
図８は、本発明に係る電池装置の制御手段の第１の実施の形態における動作を示すフローチャートである。この実施の形態では、電池１００の電圧変化量とセル電圧値を検出することによって電池１００の急激な温度上昇の発生を未然に防げるようにしている。本実施の形態の場合、図８に示した電圧基準値記憶部７６０には、電圧変化量として１Ｖ／０．１ｍｓｅｃを、電圧基準値として４．３Ｖをそれぞれ記憶させておく。
ステップＳ１
電源装置の動作が開始すると、排出手段制御部７９０は排出手段６００を駆動させる。排出手段６００は具体的にはファンである。
ステップＳ２
電源装置の動作が開始すると、電磁弁駆動部７７０は開弁信号を出力し、電磁弁５００を開弁させる。 Next, the specific operation of the battery device according to the present invention will be described by dividing it into three embodiments.
[First Embodiment]
FIG. 8 is a flowchart showing the operation in the first embodiment of the control means of the battery device according to the present invention. In this embodiment, by detecting the voltage change amount and the cell voltage value of the battery 100, it is possible to prevent the battery 100 from rapidly increasing in temperature. In the case of the present embodiment, the voltage reference value storage unit 760 shown in FIG. 8 stores 1 V / 0.1 msec as the voltage change amount and 4.3 V as the voltage reference value.
Step S1
When the operation of the power supply apparatus is started, the discharge unit control unit 790 drives the discharge unit 600. Specifically, the discharge means 600 is a fan.
Step S2
When the operation of the power supply device is started, the solenoid valve driving unit 770 outputs a valve opening signal to open the solenoid valve 500.

ステップＳ１とステップＳ２とが処理されると、空気吸入口３００から空気排出口４００に空気が排出されるようになり、電池ケース２００内に収納されている電池１００は冷却される。
ステップＳ３
セル電圧検出部７５０は電圧センサ７１０によって検出されるセル電圧Ｖを０．１ｍｓｅｃ毎にチェックする。
ステップＳ４
電圧変化量演算部７５５は、セル電圧検出部７５０が検出したセル電圧Ｖを０．１ｍｓｅｃ毎にチェックし、０．１ｍｓｅｃ毎の電圧変化量ΔＶを演算する。
ステップＳ５
電圧比較部７６５は、電圧変化量演算部７５５によって演算された電圧変化量ΔＶと、電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧変化量基準値１Ｖ（１Ｖ／０．１ｍｓｅｃ）とを比較する。電圧変化量演算部７５５によって演算された電圧変化量ΔＶが電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧変化量基準値１Ｖを超えている場合には（Ｓ５：ＹＥＳ）、電圧比較部７６５は、電磁弁駆動部７７０に閉弁信号を出力する。電磁弁駆動部７７０はこの閉弁信号を受けて電磁弁５００を閉弁させる（ステップＳ７）。 If step S1 and step S2 are processed, air will be discharged | emitted from the air inlet 300 to the air outlet 400, and the battery 100 accommodated in the battery case 200 is cooled.
Step S3
The cell voltage detector 750 checks the cell voltage V detected by the voltage sensor 710 every 0.1 msec.
Step S4
The voltage change amount calculation unit 755 checks the cell voltage V detected by the cell voltage detection unit 750 every 0.1 msec, and calculates a voltage change amount ΔV every 0.1 msec.
Step S5
The voltage comparison unit 765 compares the voltage change amount ΔV calculated by the voltage change amount calculation unit 755 with the voltage change amount reference value 1V (1V / 0.1 msec) stored in the voltage reference value storage unit 760. . When the voltage change amount ΔV calculated by the voltage change amount calculation unit 755 exceeds the voltage change amount reference value 1V stored in the voltage reference value storage unit 760 (S5: YES), the voltage comparison unit 765 The valve closing signal is output to the electromagnetic valve driving unit 770. The electromagnetic valve driving unit 770 receives the valve closing signal and closes the electromagnetic valve 500 (step S7).

電磁弁５００を閉弁させる電圧変化量基準値を１Ｖに設定したのは、電池１００の内部短絡が原因の温度上昇の発生を考慮したからである。 The reason why the voltage change amount reference value for closing the electromagnetic valve 500 is set to 1 V is that the occurrence of a temperature increase due to the internal short circuit of the battery 100 is taken into consideration.

また、電圧変化量演算部７５５によって演算された電圧変化量ΔＶが電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧変化量基準値１Ｖを超えていない場合には（Ｓ５：ＮＯ）、次のステップに進む。
ステップＳ６
電圧比較部７６５は、セル電圧検出部７５０で検出したセル電圧Ｖと電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧基準値４．３Ｖとを比較する。セル電圧検出部７５０で検出したセル電圧Ｖが電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧基準値４．３Ｖを超えている場合には（Ｓ６：ＹＥＳ）、電圧比較部７６５は、電磁弁駆動部７７０に閉弁信号を出力する。電磁弁駆動部７７０はこの閉弁信号を受けて電磁弁５００を閉弁させる（ステップＳ７）。 When the voltage change amount ΔV calculated by the voltage change amount calculation unit 755 does not exceed the voltage change amount reference value 1V stored in the voltage reference value storage unit 760 (S5: NO), the next step Proceed to
Step S6
The voltage comparison unit 765 compares the cell voltage V detected by the cell voltage detection unit 750 with the voltage reference value 4.3V stored in the voltage reference value storage unit 760. When the cell voltage V detected by the cell voltage detection unit 750 exceeds the voltage reference value 4.3V stored in the voltage reference value storage unit 760 (S6: YES), the voltage comparison unit 765 includes an electromagnetic valve. A valve closing signal is output to the drive unit 770. The electromagnetic valve driving unit 770 receives the valve closing signal and closes the electromagnetic valve 500 (step S7).

電磁弁５００を閉弁させる電圧基準値を４.３Ｖに設定したのは、過充電による電池１００の温度上昇の発生を考慮したからである。なお、電磁弁５００を閉弁させる電圧基準値は２．０Ｖに設定しても良い。 The reason why the voltage reference value for closing the electromagnetic valve 500 is set to 4.3 V is because the occurrence of the temperature increase of the battery 100 due to overcharge is taken into consideration. Note that the voltage reference value for closing the solenoid valve 500 may be set to 2.0V.

なお、電磁弁５００が閉弁された状態であっても、排出手段６００は動作し続けているので、電池ケース２００の内部は徐々に減圧され、酸素量が少なくなって、電池１００の温度上昇を未然かつ効果的に防ぐことができるようになる。減圧による酸素指数は、電池１００に低沸点の電解液（１ＭＬｉＰＦ６（ＥＣ／ＤＥＣ＝４／６）が使用されている場合には、１８．３％程度に低下するまで減圧を続けることが望ましい。また、電池１００に高沸点の電解液（１ＭＬｉＢＥＴ１（ＥＣ／ＧＢＬ＝１／１）が使用されている場合には、酸素指数が１８，６％程度に低下するまで減圧を続けることが望ましい。 Even when the electromagnetic valve 500 is closed, the discharge means 600 continues to operate, so the inside of the battery case 200 is gradually depressurized, the amount of oxygen decreases, and the temperature of the battery 100 increases. Can be effectively and effectively prevented. It is desirable to continue the pressure reduction until the oxygen index due to the pressure reduction decreases to about 18.3% when a low-boiling electrolyte (1M LiPF6 (EC / DEC = 4/6)) is used in the battery 100. Further, when a high-boiling electrolyte (1MLiBET1 (EC / GBL = 1/1)) is used for the battery 100, it is desirable to continue reducing the pressure until the oxygen index decreases to about 18.6%.

一般的な電解液の酸素指数は１８.３％程度であり、大気中の酸素濃度が２０.９％であるので、電池ケース２００内を１８．３／２０．９＝０．８５気圧（減圧度が８６ＫＰａ）以下に減圧してあげることで、電池１００の温度上昇を未然に防止することができる。したがって、排出手段６００は、電池ケース２００の気圧をこの程度にまで減圧できるだけの能力を備えている必要がある。 Since the oxygen index of a general electrolytic solution is about 18.3% and the oxygen concentration in the atmosphere is 20.9%, the inside of the battery case 200 is 18.3 / 20.9 = 0.85 atmospheres (reduced pressure) By reducing the pressure to 86 KPa) or less, the temperature of the battery 100 can be prevented from rising. Therefore, the discharging means 600 needs to have an ability to reduce the pressure of the battery case 200 to this level.

一方、セル電圧検出部７５０で検出したセル電圧Ｖが電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧基準値４．３Ｖを超えていない場合には（Ｓ６：ＮＯ）、ステップＳ３に戻って以上の処理が行われる。
ステップＳ７
電磁弁駆動部７７０は電圧比較部７６５からの閉弁信号を受けて電磁弁５００を閉弁させる。 On the other hand, when the cell voltage V detected by the cell voltage detection unit 750 does not exceed the voltage reference value 4.3 V stored in the voltage reference value storage unit 760 (S6: NO), the process returns to step S3 and the above. Is performed.
Step S7
The electromagnetic valve driving unit 770 receives the valve closing signal from the voltage comparison unit 765 and closes the electromagnetic valve 500.

以上のように、本実施の形態では、電圧変化量演算部７５５によって演算された電圧変化量ΔＶが電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧変化量基準値１Ｖを超えていた場合、または、セル電圧検出部７５０で検出したセル電圧Ｖが電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧基準値４．３Ｖを超えていた場合のいずれかの場合に、電池ケース２００内が減圧されて電池１００の安全性が確保される。 As described above, in the present embodiment, when the voltage change amount ΔV calculated by the voltage change amount calculation unit 755 exceeds the voltage change amount reference value 1V stored in the voltage reference value storage unit 760, or When the cell voltage V detected by the cell voltage detection unit 750 exceeds the voltage reference value 4.3V stored in the voltage reference value storage unit 760, the inside of the battery case 200 is depressurized. The safety of the battery 100 is ensured.

なお、第１の実施の形態では、電圧変化量基準値を１Ｖに設定し、また、電圧基準値を４．３Ｖに設定したが、電圧変化量基準値および電圧基準値は、電池ケース２００内に収納される電池１００の種類や大きさなどによって適宜最適な値を選択することができる。 In the first embodiment, the voltage change amount reference value is set to 1V and the voltage reference value is set to 4.3V. However, the voltage change amount reference value and the voltage reference value are stored in the battery case 200. The optimum value can be selected as appropriate depending on the type and size of the battery 100 stored in the battery.

第１の実施の形態によれば次のような効果が得られる。 According to the first embodiment, the following effects can be obtained.

電池の電圧変化量に応じて、電池を冷却したり、電池ケース内を減圧させたりすることができるので、通常時は電池を効率的に冷却させ、電池の電圧変化量が大きくなった場合に効率的に電池を冷却させることができ、電池装置の信頼性を高めることができる。 Depending on the amount of battery voltage change, the battery can be cooled or the inside of the battery case can be depressurized. The battery can be efficiently cooled, and the reliability of the battery device can be improved.

電池の電圧変化量が大きくなったことを検知できるようになり、電池の電圧変化量が大きくなったことを検知した場合には、電池ケース内を減圧させることができるので、電池ケース内の酸素量を減少させて電池の温度を効率的に低下させることができる。結果的に、電池装置の信頼性を高めることができる。 It becomes possible to detect that the voltage change amount of the battery has increased, and when it is detected that the battery voltage change amount has increased, the inside of the battery case can be depressurized. The amount of the battery can be reduced to efficiently reduce the temperature of the battery. As a result, the reliability of the battery device can be increased.

電池の単位時間当たりの電圧変化量によって電池の温度上昇を検知できるようになり、電池の温度上昇を検知した場合には、電池ケース内を減圧させることができるので、電池ケース内の酸素量を減少させて電池の急な発熱を回避させることができる。結果的に、電池装置の信頼性を高めることができる。 The battery temperature rise can be detected by the amount of voltage change per unit time of the battery, and when the battery temperature rise is detected, the inside of the battery case can be depressurized. It can be reduced to avoid sudden heat generation of the battery. As a result, the reliability of the battery device can be increased.

電池の電圧の大きさによって電池の温度上昇を検知できるようになり、電池の温度上昇を検知した場合には、電池ケース内を減圧させることができるので、電池ケース内の酸素量を減少させて電池の急な発熱を回避させることができる。結果的に、電池装置の信頼性を高めることができる。 Battery temperature rise can be detected according to the voltage level of the battery, and when battery temperature rise is detected, the inside of the battery case can be depressurized, so the amount of oxygen in the battery case can be reduced. Sudden heat generation of the battery can be avoided. As a result, the reliability of the battery device can be increased.

電圧変化量基準値および電圧基準値を適切な値に設定するで、早期に電池の温度上昇を検知できるようになって電池装置の信頼性を高めることができる。
［第２の実施の形態］
図９は、本発明に係る電池装置の制御手段の第２の実施の形態における動作を示すフローチャートである。この実施の形態では、電池１００の温度を検出することによって電池１００の急な発熱を未然に防げるようにしている。本実施の形態の場合、図７に示した電池温度基準値記憶部７８０には電池温度基準値として８０℃を記憶させておく。
ステップＳ１１
電源装置の動作が開始すると、排出手段制御部７９０は排出手段６００を駆動させる。排出手段６００は具体的にはファンである。
ステップＳ１２
電源装置の動作が開始すると、電磁弁駆動部７７０は開弁信号を出力し、電磁弁５００を開弁させる。 By setting the voltage change amount reference value and the voltage reference value to appropriate values, it becomes possible to detect the temperature rise of the battery at an early stage, thereby improving the reliability of the battery device.
[Second Embodiment]
FIG. 9 is a flowchart showing the operation in the second embodiment of the control means of the battery device according to the present invention. In this embodiment, by detecting the temperature of the battery 100, sudden heat generation of the battery 100 can be prevented in advance. In the present embodiment, 80 ° C. is stored as the battery temperature reference value in the battery temperature reference value storage unit 780 shown in FIG.
Step S11
When the operation of the power supply apparatus is started, the discharge unit control unit 790 drives the discharge unit 600. Specifically, the discharge means 600 is a fan.
Step S12
When the operation of the power supply device is started, the solenoid valve driving unit 770 outputs a valve opening signal to open the solenoid valve 500.

ステップＳ１とステップＳ２とが処理されると、空気吸入口３００から空気排出口４００に空気が排出されるようになり、電池ケース２００内に収納されている電池１００は冷却される。
ステップＳ１３
電池温度演算部７７５は温度センサ７２０によって検出される電池の温度Ｔを０．１ｍｓｅｃ毎にチェックする。
ステップＳ１４
電池温度比較部７８５は、電池温度検出部７７５によって検出された電池１００の温度Ｔと電池温度基準値記憶部７８０に電池温度基準値として記憶されている温度８０℃とを比較する。 If step S1 and step S2 are processed, air will be discharged | emitted from the air inlet 300 to the air outlet 400, and the battery 100 accommodated in the battery case 200 is cooled.
Step S13
The battery temperature calculation unit 775 checks the battery temperature T detected by the temperature sensor 720 every 0.1 msec.
Step S14
The battery temperature comparison unit 785 compares the temperature T of the battery 100 detected by the battery temperature detection unit 775 with the temperature 80 ° C. stored as the battery temperature reference value in the battery temperature reference value storage unit 780.

電池温度検出部７７５によって検出された電池１００の温度Ｔが電池温度基準値記憶部７８０に電池温度基準値として記憶されている温度８０℃を超えている場合には（Ｓ１４：ＹＥＳ）、電池温度比較部７８５は、電磁弁駆動部７７０に閉弁信号を出力する。一方、電池温度検出部７７５によって検出された電池１００の温度Ｔが電池温度基準値記憶部７８０に電池温度基準値として記憶されている温度８０℃を超えていない場合には（Ｓ１４：ＮＯ）、ステップＳ１２に戻って以上の処理が行われる。 When the temperature T of the battery 100 detected by the battery temperature detection unit 775 exceeds the temperature 80 ° C. stored as the battery temperature reference value in the battery temperature reference value storage unit 780 (S14: YES), the battery temperature The comparison unit 785 outputs a valve closing signal to the electromagnetic valve driving unit 770. On the other hand, when the temperature T of the battery 100 detected by the battery temperature detection unit 775 does not exceed the temperature 80 ° C. stored as the battery temperature reference value in the battery temperature reference value storage unit 780 (S14: NO), Returning to step S12, the above processing is performed.

電磁弁５００を閉弁させる電池温度基準値を８０℃としているのは、過充電による電池１００の急激な温度上昇の発生を考慮したからである。 The reason why the battery temperature reference value for closing the electromagnetic valve 500 is set to 80 ° C. is because the sudden temperature rise of the battery 100 due to overcharge is taken into consideration.

なお、電磁弁５００が閉弁された状態であっても、排出手段６００は動作し続けているので、電池ケース２００の内部は徐々に減圧され、酸素量が少なくなって、電池１００の温度上昇を未然かつ効果的に防ぐことができるようになる。
ステップＳ１５
電磁弁駆動部７７０は電池温度比較部７８５からの閉弁信号を受けて電磁弁５００を閉弁させる。 Even when the electromagnetic valve 500 is closed, the discharge means 600 continues to operate, so the inside of the battery case 200 is gradually depressurized, the amount of oxygen decreases, and the temperature of the battery 100 increases. Can be effectively and effectively prevented.
Step S15
The electromagnetic valve driving unit 770 receives the valve closing signal from the battery temperature comparison unit 785 and closes the electromagnetic valve 500.

なお、第２の実施の形態では電池温度基準値として８０℃を設定したが、電池ケース２００内に収納される電池１００の種類や大きさなどによって適宜最適な温度を選択することができる。なお、電池温度基準値としての最適な温度は実験や実証試験によって決定されることが望ましい。 In the second embodiment, 80 ° C. is set as the battery temperature reference value, but an optimum temperature can be selected as appropriate depending on the type and size of the battery 100 housed in the battery case 200. It is desirable that the optimum temperature as the battery temperature reference value is determined by experiments or demonstration tests.

以上のように、本実施の形態では、電池温度検出部７７５によって検出された電池１００の温度Ｔが電池温度基準値記憶部７８０に電池温度基準値として記憶されている温度８０℃を超えている場合に、電池ケース２００内が減圧されて電池１００の安全性が確保される。 As described above, in the present embodiment, the temperature T of the battery 100 detected by the battery temperature detection unit 775 exceeds the temperature 80 ° C. stored as the battery temperature reference value in the battery temperature reference value storage unit 780. In this case, the inside of the battery case 200 is decompressed, and the safety of the battery 100 is ensured.

第２の実施の形態によれば次のような効果が得られる。 According to the second embodiment, the following effects can be obtained.

電池の温度によって電池の急激な温度上昇を検知できるようになり、電池の急激な温度上昇を検知した場合には、電池ケース内を減圧させることができるので、電池ケース内の酸素量を減少させて電池の温度上昇を回避させることができる。結果的に、電池装置の信頼性を高めることができる。 A sudden rise in battery temperature can be detected depending on the battery temperature. If a sudden rise in battery temperature is detected, the inside of the battery case can be depressurized, reducing the amount of oxygen in the battery case. Thus, an increase in battery temperature can be avoided. As a result, the reliability of the battery device can be increased.

電池温度基準値を適切な値に設定することで、早期に電池の温度上昇を検知できるようになって電池装置の信頼性を高めることができる。
［第３の実施の形態］
図１０は、本発明に係る電池装置の制御手段の第３の実施の形態における動作を示すフローチャートである。この実施の形態では、電池１００の電圧と温度を検出することによって電池１００の急激な温度上昇を未然に防げるようにしている。また、電池１００の温度上昇が解消された場合には、電池ケース２００内を減圧されている状態から大気圧の状態に復帰し、通常通りに電池１００の使用を再開することができるようにしている。本実施の形態の場合、図８に示した電圧基準値記憶部７６０には、電圧変化量として１Ｖ／０．１ｍｓｅｃを、電圧基準値として４．３Ｖおよび２．０Ｖをそれぞれ記憶させておく。また、電池温度基準値記憶部７８０には電池温度基準値として８０℃を記憶させておく。
ステップＳ２１
電源装置の動作が開始すると、排出手段制御部７９０は排出手段６００を駆動させる。排出手段６００は具体的にはファンである。
ステップＳ２２
電源装置の動作が開始すると、電磁弁駆動部７７０は開弁信号を出力し、電磁弁５００を開弁させる。 By setting the battery temperature reference value to an appropriate value, an increase in battery temperature can be detected at an early stage, and the reliability of the battery device can be improved.
[Third Embodiment]
FIG. 10 is a flowchart showing an operation in the third embodiment of the control means of the battery device according to the present invention. In this embodiment, by detecting the voltage and temperature of the battery 100, the rapid temperature rise of the battery 100 can be prevented in advance. When the temperature rise of the battery 100 is resolved, the battery case 200 is restored from the decompressed state to the atmospheric pressure state, and the use of the battery 100 can be resumed as usual. Yes. In the present embodiment, the voltage reference value storage unit 760 shown in FIG. 8 stores 1 V / 0.1 msec as the voltage change amount and 4.3 V and 2.0 V as the voltage reference values. The battery temperature reference value storage unit 780 stores 80 ° C. as the battery temperature reference value.
Step S21
When the operation of the power supply apparatus is started, the discharge unit control unit 790 drives the discharge unit 600. Specifically, the discharge means 600 is a fan.
Step S22
When the operation of the power supply device is started, the solenoid valve driving unit 770 outputs a valve opening signal to open the solenoid valve 500.

ステップＳ１とステップＳ２とが処理されると、空気吸入口３００から空気排出口４００に空気が排出されるようになり、電池ケース２００内に収納されている電池１００は冷却される。
ステップＳ２３
セル電圧検出部７５０は電圧センサ７１０によって検出されるセル電圧Ｖを０．１ｍｓｅｃ毎にチェックする。
ステップＳ２４
電池温度演算部７７５は温度センサ７２０によって検出される電池の温度Ｔを０．１ｍｓｅｃ毎にチェックする。
ステップＳ２５
電圧変化量演算部７５５は、セル電圧検出部７５０が検出したセル電圧Ｖを０．１ｍｓｅｃ毎にチェックし、０．１ｍｓｅｃ毎の電圧変化量ΔＶを演算する。
ステップＳ２６
電圧比較部７６５は、電圧変化量演算部７５５によって演算された電圧変化量ΔＶと、電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧変化量基準値１Ｖ（１Ｖ／０．１ｍｓｅｃ）とを比較する。電圧変化量演算部７５５によって演算された電圧変化量ΔＶが電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧変化量基準値１Ｖを超えている場合には（Ｓ２６：ＹＥＳ）、電圧比較部７６５は、電磁弁駆動部７７０に閉弁信号を出力する。電磁弁駆動部７７０はこの閉弁信号を受けて電磁弁５００を閉弁させる（ステップＳ２８）。 When step S1 and step S2 are processed, air is discharged from the air inlet 300 to the air outlet 400, and the battery 100 housed in the battery case 200 is cooled.
Step S23
The cell voltage detector 750 checks the cell voltage V detected by the voltage sensor 710 every 0.1 msec.
Step S24
The battery temperature calculation unit 775 checks the battery temperature T detected by the temperature sensor 720 every 0.1 msec.
Step S25
The voltage change amount calculation unit 755 checks the cell voltage V detected by the cell voltage detection unit 750 every 0.1 msec, and calculates a voltage change amount ΔV every 0.1 msec.
Step S26
The voltage comparison unit 765 compares the voltage change amount ΔV calculated by the voltage change amount calculation unit 755 with the voltage change amount reference value 1V (1V / 0.1 msec) stored in the voltage reference value storage unit 760. . When the voltage change amount ΔV calculated by the voltage change amount calculation unit 755 exceeds the voltage change amount reference value 1V stored in the voltage reference value storage unit 760 (S26: YES), the voltage comparison unit 765 The valve closing signal is output to the electromagnetic valve driving unit 770. The electromagnetic valve drive unit 770 receives this valve closing signal and closes the electromagnetic valve 500 (step S28).

また、電圧変化量演算部７５５によって演算された電圧変化量ΔＶが電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧変化量基準値１Ｖを超えていない場合には（Ｓ２６：ＮＯ）、次のステップに進む。
ステップＳ２７
電圧比較部７６５は、セル電圧検出部７５０で検出したセル電圧Ｖと電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧基準値４．３Ｖとを比較する。セル電圧検出部７５０で検出したセル電圧Ｖが電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧基準値４．３Ｖを超えている場合には（Ｓ２７：ＹＥＳ）、電圧比較部７６５は、電磁弁駆動部７７０に閉弁信号を出力する。電磁弁駆動部７７０はこの閉弁信号を受けて電磁弁５００を閉弁させる（ステップＳ２８）。同時に、電池温度比較部７８５は、電池温度検出部７７５によって検出された電池１００の温度Ｔと電池温度基準値記憶部７８０に電池温度基準値として記憶されている温度８０℃とを比較する。電池温度検出部７７５によって検出された電池１００の温度Ｔが電池温度基準値記憶部７８０に電池温度基準値として記憶されている温度８０℃を超えている場合には（Ｓ１４：ＹＥＳ）、電池温度比較部７８５は、電磁弁駆動部７７０に閉弁信号を出力する。電磁弁駆動部７７０はこの閉弁信号を受けて電磁弁５００を閉弁させる（ステップＳ２８）。 If the voltage change amount ΔV calculated by the voltage change amount calculation unit 755 does not exceed the voltage change amount reference value 1V stored in the voltage reference value storage unit 760 (S26: NO), the next step Proceed to
Step S27
The voltage comparison unit 765 compares the cell voltage V detected by the cell voltage detection unit 750 with the voltage reference value 4.3V stored in the voltage reference value storage unit 760. When the cell voltage V detected by the cell voltage detection unit 750 exceeds the voltage reference value 4.3V stored in the voltage reference value storage unit 760 (S27: YES), the voltage comparison unit 765 includes an electromagnetic valve. A valve closing signal is output to the drive unit 770. The electromagnetic valve drive unit 770 receives this valve closing signal and closes the electromagnetic valve 500 (step S28). At the same time, the battery temperature comparison unit 785 compares the temperature T of the battery 100 detected by the battery temperature detection unit 775 with the temperature 80 ° C. stored as the battery temperature reference value in the battery temperature reference value storage unit 780. When the temperature T of the battery 100 detected by the battery temperature detection unit 775 exceeds the temperature 80 ° C. stored as the battery temperature reference value in the battery temperature reference value storage unit 780 (S14: YES), the battery temperature The comparison unit 785 outputs a valve closing signal to the electromagnetic valve driving unit 770. The electromagnetic valve drive unit 770 receives this valve closing signal and closes the electromagnetic valve 500 (step S28).

つまり、セル電圧検出部７５０で検出したセル電圧Ｖが電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧基準値４．３Ｖを超えている場合、または、電池温度検出部７７５によって検出された電池１００の温度Ｔが電池温度基準値記憶部７８０に電池温度基準値として記憶されている温度８０℃を超えている場合のいずれかの場合には、電磁弁５００が閉弁される。 That is, when the cell voltage V detected by the cell voltage detection unit 750 exceeds the voltage reference value 4.3 V stored in the voltage reference value storage unit 760, or the battery 100 detected by the battery temperature detection unit 775. When the temperature T exceeds the temperature 80 ° C. stored as the battery temperature reference value in the battery temperature reference value storage unit 780, the electromagnetic valve 500 is closed.

電磁弁５００を閉弁させる電圧基準値を４.３Ｖに設定し、また、電磁弁５００を閉弁させる電池温度基準値を８０℃としたのは、過充電による電池１００の急激な温度上昇の発生を考慮したからである。 The voltage reference value for closing the solenoid valve 500 is set to 4.3 V, and the battery temperature reference value for closing the solenoid valve 500 is set to 80 ° C., because of the rapid temperature rise of the battery 100 due to overcharge. This is because the occurrence is considered.

一方、セル電圧検出部７５０で検出したセル電圧Ｖが電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧基準値４．３Ｖを超えてなく、かつ、電池温度検出部７７５によって検出された電池１００の温度が電池温度基準値記憶部７８０に電池温度基準値として記憶されている温度８０℃を超えていない場合には（Ｓ２７：ＮＯ）、ステップＳ２３に戻って以上の処理が行われる。
ステップＳ２８
電磁弁駆動部７７０は電圧比較部７６５または電池温度比較部７８５からの閉弁信号を受けて電磁弁５００を閉弁させる。
ステップＳ２９
電磁弁５００が閉弁されてから１秒待機する。１秒の待機は、タイマー関数を用いることによって、またはクロック分のループ処理を行うことによって行なう。
ステップＳ３０
電圧比較部７６５は、セル電圧検出部７５０によって検出されたセル電圧Ｖを、電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧基準値２.０Ｖおよび４．３Ｖと比較する。また、電池温度比較部７８５は、電池温度検出部７７５によって検出された電池１００の温度Ｔと電池温度基準値記憶部７８０に電池温度基準値として記憶されている温度８０℃とを比較する。 On the other hand, the cell voltage V detected by the cell voltage detection unit 750 does not exceed the voltage reference value 4.3V stored in the voltage reference value storage unit 760 and the battery temperature detection unit 775 detects the battery 100 detected. If the temperature does not exceed the temperature 80 ° C. stored as the battery temperature reference value in the battery temperature reference value storage unit 780 (S27: NO), the process returns to step S23 and the above processing is performed.
Step S28
The electromagnetic valve drive unit 770 receives the valve closing signal from the voltage comparison unit 765 or the battery temperature comparison unit 785 and closes the electromagnetic valve 500.
Step S29
It waits for 1 second after the solenoid valve 500 is closed. Waiting for 1 second is performed by using a timer function or by performing loop processing for a clock.
Step S30
The voltage comparison unit 765 compares the cell voltage V detected by the cell voltage detection unit 750 with the voltage reference values 2.0V and 4.3V stored in the voltage reference value storage unit 760. In addition, the battery temperature comparison unit 785 compares the temperature T of the battery 100 detected by the battery temperature detection unit 775 with the temperature 80 ° C. stored as the battery temperature reference value in the battery temperature reference value storage unit 780.

電圧比較部７６５は、セル電圧検出部７５０が検出したセル電圧Ｖが電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧基準値２.０Ｖよりも大きく、電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧基準値４．３Ｖよりも小さい状態になったか否かを判断する。さらに、電池温度比較部７８５は、電池温度検出部７７５によって検出された電池１００の温度Ｔが、電池温度基準値記憶部７８０に電池温度基準値として記憶されている温度８０℃よりも低い状態になったか否かを判断する。 The voltage comparison unit 765 has the cell voltage V detected by the cell voltage detection unit 750 greater than the voltage reference value 2.0 V stored in the voltage reference value storage unit 760 and is stored in the voltage reference value storage unit 760. It is determined whether or not the voltage is lower than the voltage reference value 4.3V. Further, the battery temperature comparison unit 785 causes the temperature T of the battery 100 detected by the battery temperature detection unit 775 to be lower than the temperature 80 ° C. stored as the battery temperature reference value in the battery temperature reference value storage unit 780. Judge whether or not.

電池１００のセル電圧Ｖが２.０Ｖよりも大きく４．３Ｖよりも小さい状態であり、かつ、電池１００の温度Ｔが８０℃よりも低い状態であれば、電池１００の温度上昇を検知しなくなった状態となる。この場合、電池１００の温度上昇が解消されたものと判断し、電圧比較部７６５および電池温度比較部７８５から開弁信号が出力される。開弁信号を受けた電磁弁駆動部７７０は、電磁弁５００を動作させて開閉弁５１０を開き、電池ケース２００を減圧状態から大気圧の状態に戻す。これにより、再び、空気吸入口３００から空気排出口４００に空気が排出されるようになり、電池ケース２００内に収納されている電池１００の冷却が行われる。 If the cell voltage V of the battery 100 is larger than 2.0V and smaller than 4.3V and the temperature T of the battery 100 is lower than 80 ° C., the temperature rise of the battery 100 is not detected. It becomes a state. In this case, it is determined that the temperature increase of the battery 100 has been eliminated, and a valve opening signal is output from the voltage comparison unit 765 and the battery temperature comparison unit 785. Receiving the valve opening signal, the electromagnetic valve driving unit 770 operates the electromagnetic valve 500 to open the on-off valve 510 and return the battery case 200 from the reduced pressure state to the atmospheric pressure state. Thereby, air is again discharged from the air inlet 300 to the air outlet 400, and the battery 100 housed in the battery case 200 is cooled.

一方、電池１００のセル電圧Ｖが４.３Ｖと２．０Ｖの間にないか、または、電池１００の温度Ｔが８０℃よりも高い状態であれば、ステップＳ２９の処理を再び行なう。 On the other hand, if the cell voltage V of the battery 100 is not between 4.3 V and 2.0 V, or if the temperature T of the battery 100 is higher than 80 ° C., the process of step S29 is performed again.

以上のように、本実施の形態では、電圧変化量演算部７５５によって演算された電圧変化量ΔＶが電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧変化量基準値１Ｖを超えていた場合、または、セル電圧検出部７５０で検出したセル電圧Ｖが電圧基準値記憶部７６０に記憶されている電圧基準値４．３Ｖを超えていた場合、または、電池温度検出部７７５によって検出された電池１００の温度Ｔが電池温度基準値記憶部７８０に電池温度基準値として記憶されている温度８０℃を超えている場合に、電池ケース２００内が減圧されて電池１００の安全性が確保される。 As described above, in the present embodiment, when the voltage change amount ΔV calculated by the voltage change amount calculation unit 755 exceeds the voltage change amount reference value 1V stored in the voltage reference value storage unit 760, or When the cell voltage V detected by the cell voltage detection unit 750 exceeds the voltage reference value 4.3 V stored in the voltage reference value storage unit 760, or the battery 100 detected by the battery temperature detection unit 775 When the temperature T exceeds the temperature of 80 ° C. stored as the battery temperature reference value in the battery temperature reference value storage unit 780, the inside of the battery case 200 is decompressed and the safety of the battery 100 is ensured.

また、電池１００のセル電圧Ｖが２.０Ｖよりも大きく４．３Ｖよりも小さい状態になり、かつ、電池１００の温度Ｔが８０℃よりも低い状態になった場合には、再び、空気吸入口３００から空気排出口４００に空気が排出されるようになり、電池ケース２００内に収納されている電池１００の冷却が行われる。 Further, when the cell voltage V of the battery 100 is larger than 2.0 V and smaller than 4.3 V, and the temperature T of the battery 100 is lower than 80 ° C., the air suction is performed again. Air is discharged from the port 300 to the air discharge port 400, and the battery 100 housed in the battery case 200 is cooled.

第３の実施の形態によれば次のような効果が得られる。 According to the third embodiment, the following effects can be obtained.

電池の電圧の大きさによって電池の急激な温度上昇を検知できるようになり、電池の温度上昇を検知した場合には、電池ケース内を減圧させることができるので、電池ケース内の酸素量を減少させて電池の温度上昇を回避させることができる。結果的に、電池装置の信頼性を高めることができる。 A sudden rise in battery temperature can be detected depending on the voltage level of the battery. When a rise in battery temperature is detected, the inside of the battery case can be depressurized, reducing the amount of oxygen in the battery case. Thus, a rise in battery temperature can be avoided. As a result, the reliability of the battery device can be increased.

電池温度基準値を適切な値に設定することで、早期に電池の温度上昇を検知できるようになって電池装置の信頼性を高めることができる。 By setting the battery temperature reference value to an appropriate value, an increase in battery temperature can be detected at an early stage, and the reliability of the battery device can be improved.

電池の温度上昇を検知しなくなった場合には、電池ケース内を減圧されている状態から大気圧の状態に復帰し、通常通りに電池の使用を再開することができる。
［実施例］
上記のように、本発明に係る電池装置は、電池ケース内を減圧させることによって、電池の温度上昇の発生を回避させている。したがって、どの程度の時間でどの程度まで減圧させることができれば、電池の温度上昇が回避できるのかが非常に重要な点となる。 When the battery temperature rise is no longer detected, the inside of the battery case is restored from the decompressed state to the atmospheric pressure state, and the use of the battery can be resumed as usual.
[Example]
As described above, the battery device according to the present invention avoids an increase in battery temperature by reducing the pressure inside the battery case. Therefore, it is a very important point how much the pressure of the battery can be avoided if the pressure can be reduced to what time.

発明者が実験したところによると、０．１〜１０秒間に電池ケースの空間容積の０．１５倍の容積の空気を排出でき、かつ、減圧度が８６ＫＰａ以下まで到達させることができる排出手段を用いれば良いということがわかった。現実的には１秒間程度で減圧度を８６ＫＰａ以下まで到達させることができることが望ましい。これは、電池が急激な温度上昇となり、短い場合には、１秒間程度で急激な発熱が生じるからである。減圧による酸素指数は、電池１００に低沸点の電解液（１ＭＬｉＰＦ６（ＥＣ／ＤＥＣ＝４／６）が使用されている場合には、１８．３％程度に低下するまで減圧を続けることが望ましい。また、電池１００に高沸点の電解液（１ＭＬｉＢＥＴ１（ＥＣ／ＧＢＬ＝１／１）が使用されている場合には、酸素指数が１８，６％程度に低下するまで減圧を続けることが望ましい。 According to an experiment conducted by the inventor, a discharge means capable of discharging air having a volume 0.15 times the space volume of the battery case in 0.1 to 10 seconds and allowing the degree of decompression to reach 86 KPa or less. I found out that I should use it. Actually, it is desirable that the degree of decompression can reach 86 KPa or less in about 1 second. This is because the temperature of the battery suddenly rises, and if it is short, sudden heat generation occurs in about 1 second. It is desirable to continue the pressure reduction until the oxygen index due to the pressure reduction decreases to about 18.3% when a low boiling point electrolyte (1M LiPF6 (EC / DEC = 4/6)) is used in the battery 100. Further, when a high-boiling electrolyte (1MLiBET1 (EC / GBL = 1/1)) is used for the battery 100, it is desirable to continue reducing the pressure until the oxygen index decreases to about 18.6%.

この減圧状態を達成するためにはどの程度の吐出能力の排出手段を用いればよいのかを、以下のように計算で求めた。
電池の寸法について
セルの大きさは７０ｍｍ×１４０ｍｍ×３ｍｍ（４Ａｈ）
モジュール（セル４個）は７０ｍｍ×１４０ｍｍ×１２ｍｍ（１６Ａｈ）
セルの個数は１０００個（４０００Ａｈ）、２５０モジュールとした。
電池ケースの大きさと空間容積について
セル容積は、７ｃｍ×１４ｃｍ×０．３ｃｍ×１０００個としたときに約３０リットルである。 The degree of discharge capability that should be used to achieve this reduced pressure state was calculated as follows.
Regarding battery dimensions, the cell size is 70 mm × 140 mm × 3 mm (4 Ah).
Module (4 cells) is 70mm x 140mm x 12mm (16Ah)
The number of cells was 1000 (4000 Ah) and 250 modules.
Regarding the size and space volume of the battery case, the cell volume is about 30 liters when it is 7 cm × 14 cm × 0.3 cm × 1000.

電池ケースの容積はセル容積の２倍の６０リットルとした。 The volume of the battery case was 60 liters, twice the cell volume.

空間容積は３０リットルである。
減圧までの時間
電池ケースを０．１５気圧減圧させるまでに要する時間を１秒とした。
必要な排出手段の吐出能力
空間容積が３０リットルであるので、３０リットル×０．１５＝４．５リットル／ｓｅｃ
つまり毎分２７０リットル吐出する能力のある排出手段を用いれば、以上の電池ケースの場合には１秒間で０．１５気圧以下（減圧度を８６ＫＰａ以下）まで到達させることができる。 The space volume is 30 liters.
Time until decompression The time required for the battery case to be decompressed by 0.15 atm was 1 second.
Since the required discharge capacity space capacity of the discharging means is 30 liters, 30 liters × 0.15 = 4.5 liters / sec
In other words, if a discharging means capable of discharging 270 liters per minute is used, in the case of the above battery case, it can reach 0.15 atm or less (the degree of decompression is 86 KPa or less) in one second.

一般的なポンプの吐出能力と到達圧力は下記の通りである。これらのポンプなどを本発明に係る電池装置の排出手段に使用する場合には、以下の数値を参考にして大きさなどを決めると良い。 The discharge capacity and ultimate pressure of a general pump are as follows. When these pumps or the like are used as the discharging means of the battery device according to the present invention, the size and the like may be determined with reference to the following numerical values.

ロータリーポンプの吐出能力は１５〜５０００リットル／ｍｉｎ、到達圧力は０．１Ｐａ
メカニカルポンプの吐出能力は１５００〜３００００リットル／ｍｉｎ、到達圧力は１Ｐａ
１５００ｃｃの４気筒エンジン１５００ｒｐｍ（アイドリング時）、理論空燃比１４．７（ガソリン）
０．７５リットル×１５００ｒｐｍ×１４．７／１５．７＝１０５３リットル／ｍｉｎ
次に、本発明に係る電池装置において、電池の温度が８０℃を超えたときに電池ケースの減圧を行なうようにしている。その８０℃の根拠は以下のような理由から決めている。 The discharge capacity of the rotary pump is 15 to 5000 liters / min, and the ultimate pressure is 0.1 Pa
The discharge capacity of the mechanical pump is 1500-30000 liters / min, and the ultimate pressure is 1 Pa.
1500cc 4-cylinder engine 1500rpm (during idling), theoretical air-fuel ratio 14.7 (gasoline)
0.75 liter x 1500 rpm x 14.7 / 15.7 = 1053 liter / min
Next, in the battery device according to the present invention, when the temperature of the battery exceeds 80 ° C., the battery case is decompressed. The basis for the 80 ° C. is determined for the following reasons.

図１１は、電池の過充電試験における電圧と温度との経時変化を示したグラフである。 FIG. 11 is a graph showing changes with time in voltage and temperature in a battery overcharge test.

電池は双極型電池を用い、１２Ｖの定電流充電を行って、電池の電圧と温度の変化を調べた。 The battery was a bipolar battery, charged at a constant current of 12 V, and the change in battery voltage and temperature was examined.

このグラフを見れば明らかなように、充電開始から５０分程度経つと温度は上昇し始め、温度は８０℃を超えるあたりから急激に上昇する。したがって、本発明に係る電池装置においては、電池の温度が８０℃を超えたときに電池ケースの減圧を行なうようにしている。ただし、温度センサの設置位置によって、正確な電池の温度の測定が困難な場合があるので、測定誤差を考慮して、６０℃〜１２０℃の間、好ましくは８０℃とするのが望ましい。 As is apparent from this graph, the temperature starts to rise after about 50 minutes from the start of charging, and the temperature rapidly rises from around 80 ° C. Therefore, in the battery device according to the present invention, when the temperature of the battery exceeds 80 ° C., the battery case is decompressed. However, since it may be difficult to accurately measure the temperature of the battery depending on the installation position of the temperature sensor, it is desirable to set the temperature between 60 ° C. and 120 ° C., preferably 80 ° C. in consideration of measurement errors.

図１２は、本発明に係る電池装置を搭載した車両を示す図である。 FIG. 12 is a view showing a vehicle equipped with the battery device according to the present invention.

本発明に係る電池装置を車両、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載する場合には、図１２に示すように、車両８００の車体中央部の座席下に搭載することが望ましい。この位置に搭載すれば、車内空間およびトランクルームを広く取ることができるからである。なお、電池装置８５０は座席下に限らず、後席トランクルームの下部でも良いし、車両前方のエンジンルームでも良い。 When the battery device according to the present invention is mounted on a vehicle, for example, a hybrid vehicle or an electric vehicle, it is desirable that the battery device be mounted under the seat at the center of the vehicle body of the vehicle 800 as shown in FIG. This is because if it is mounted at this position, the interior space and the trunk room can be widened. The battery device 850 is not limited to being under the seat, but may be a lower part of the rear seat trunk room or an engine room in front of the vehicle.

図１３は、本発明に係る電池装置を搭載した定置型蓄電池９００を示す図である。図に示すように、図１に示した電池装置をそのまま筐体に収納し、家庭用電源のバックアップ用として、家の外に設置したり、コンピュータ用電源のバックアップ用として、事務所や工場内に設置したりすることもできる。 FIG. 13 is a diagram showing a stationary storage battery 900 equipped with the battery device according to the present invention. As shown in the figure, the battery device shown in FIG. 1 is housed in the housing as it is, and installed outside the house for use as a backup for household power supply, or in the office or factory as a backup for computer power supply. It can also be installed.

本発明は、電池装置、当該電池装置を搭載した車両および当該電池装置を用いた定置型蓄電池の信頼性向上に役立てることができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for improving the reliability of a battery device, a vehicle equipped with the battery device, and a stationary storage battery using the battery device.

本発明に係る電池装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the battery apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る電池装置の電池ケースに収納される扁平型電池の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the flat battery accommodated in the battery case of the battery apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る電池装置の電池ケースに収納される扁平型電池の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the flat battery accommodated in the battery case of the battery apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る電池装置の電池ケースに収納される扁平型電池の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the flat battery accommodated in the battery case of the battery apparatus which concerns on this invention. 双極型電池を複数直列にまたは並列に接続して形成した組電池モジュールの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the assembled battery module formed by connecting a plurality of bipolar batteries in series or in parallel. 組電池モジュールを複数接続した組電池の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the assembled battery which connected multiple assembled battery modules. 本発明に係る電池装置の制御手段の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control means of the battery apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る電池装置の第１の実施の形態における制御手段の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the control means in 1st Embodiment of the battery apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る電池装置の第２の実施の形態における制御手段の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the control means in 2nd Embodiment of the battery apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る電池装置の第３の実施の形態における制御手段の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the control means in 3rd Embodiment of the battery apparatus which concerns on this invention. 電池の過充電試験における電圧と温度との経時変化を示したグラフである。It is the graph which showed the temporal change of the voltage and temperature in the overcharge test of a battery. 本発明に係る電池装置を搭載した車両を示す図である。It is a figure which shows the vehicle carrying the battery apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る電池装置を搭載した定置型蓄電池を示す図である。It is a figure which shows the stationary storage battery carrying the battery device which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０、２０、３０、４０双極型電池、
１２、３２外装材、
１４、２４、３４、４４電極タブ、
４６負極リード線、
４９スペーサ、
５０組電池モジュールケース、
５２正極端子、
５４負極端子、
５５計測信号出力用コネク正極端子タ、
６０電池モジュール、
６２組電池正極端子連結板、
６４組電池負極端子連結板、
６５バスバー、
６６連結板、
６７固定ネジ、
６８負極絶縁カバー、
７０組電池、
１００電池、
２００電池ケース、
３００空気吸入口、
３１０エアクリーナ、
４００空気排出口、
４１０浄化装置、
５００電磁弁、
５１０開閉弁、
６００排出手段、
７００制御手段、
７１０電圧センサ、
７２０温度センサ、
８００車両、
８５０電池装置、
９００定置型蓄電池。 10, 20, 30, 40 Bipolar battery,
12, 32 Exterior material,
14, 24, 34, 44 electrode tabs,
46 Negative lead,
49 Spacer,
50 battery module case,
52 positive terminal,
54 negative terminal,
55 Connector positive terminal for measuring signal output,
60 battery module,
62 assembled battery positive terminal connection plate,
64 assembled battery negative terminal connecting plate,
65 busbar,
66 connecting plate,
67 fixing screws,
68 negative electrode insulation cover,
70 battery packs,
100 batteries,
200 battery case,
300 Air inlet,
310 Air cleaner,
400 air outlet,
410 purification device,
500 solenoid valve,
510 on-off valve,
600 discharging means,
700 control means,
710 voltage sensor,
720 temperature sensor,
800 vehicles,
850 battery device,
900 Stationary storage battery.

Claims

電池が収納された電池ケースと、
前記電池ケースに空気を流通させるための空気吸入口および空気排出口と、
前記空気吸入口を開閉させる電磁弁と、
前記空気排出口から前記電池ケース内の空気を排出させる排出手段と、
前記電池の電圧を検知する電圧検知手段と、
前記電磁弁の動作を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、検出された電池の単位時間当たりの電圧変化量が設定値を超えたとき、前記電磁弁を動作させて前記空気吸入口を閉じ前記電池ケース内の空気を外部に排出させることを特徴とする電池装置。 A battery case containing the battery,
An air inlet and an air outlet for circulating air through the battery case;
A solenoid valve for opening and closing the air inlet;
Discharging means for discharging air in the battery case from the air discharge port;
Voltage detecting means for detecting the voltage of the battery;
Control means for controlling the operation of the solenoid valve;
Have
When the detected voltage change amount per unit time of the battery exceeds a set value, the control means operates the solenoid valve to close the air inlet and discharge the air in the battery case to the outside. A battery device characterized by the above.

前記制御手段は、検出された電池の単位時間当たりの電圧変化量が設定値以下のとき、前記電磁弁を動作させて前記空気吸入口を開放することを特徴とする請求項１に記載の電池装置。 2. The battery according to claim 1, wherein when the detected voltage change amount per unit time of the battery is equal to or less than a set value, the control unit operates the electromagnetic valve to open the air suction port. 3. apparatus.

前記電池が、複数のセルが相互に接続されて構成された電池である場合、前記設定値は、１セル当たり１Ｖ／１ｍｓｅｃの電圧変化量であることを特徴とする請求項２に記載された電池装置。 When the battery is a battery configured by connecting a plurality of cells to each other, the set value is a voltage change amount of 1 V / 1 msec per cell. Battery device.

電池が収納された電池ケースと、
前記電池ケースに空気を流通させるための空気吸入口および空気排出口と、
前記空気吸入口を開閉させる電磁弁と、
前記空気排出口から前記電池ケース内の空気を排出させる排出手段と、
前記電池の電圧を検知する電圧検知手段と、
前記電磁弁の動作を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、検出された電池の電圧が設定値を超えたとき、前記電磁弁を動作させて前記空気吸入口を閉じ前記電池ケース内の空気を外部に排出させることを特徴とする電池装置。 A battery case containing the battery,
An air inlet and an air outlet for circulating air through the battery case;
A solenoid valve for opening and closing the air inlet;
Discharging means for discharging air in the battery case from the air discharge port;
Voltage detecting means for detecting the voltage of the battery;
Control means for controlling the operation of the solenoid valve;
Have
When the detected battery voltage exceeds a set value, the control means operates the electromagnetic valve to close the air inlet and discharge the air in the battery case to the outside. .

前記電池が、複数のセルが相互に接続されて構成された電池である場合、前記設定値は、１セル当たり４．３Ｖ以上または２．０Ｖ以下であることを特徴とする請求項４に記載された電池装置。 When the battery is a battery configured by connecting a plurality of cells to each other, the set value is 4.3 V or more or 2.0 V or less per cell. Battery device.

電池が収納された電池ケースと、
前記電池ケースに空気を流通させるための空気吸入口および空気排出口と、
前記空気吸入口を開閉させる電磁弁と、
前記空気排出口から前記電池ケース内の空気を排出させる排出手段と、
前記電池の温度を検知する温度検知手段と、
前記電磁弁の動作を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、検出された電池の温度が設定値を超えたとき、前記電磁弁を動作させて前記空気吸入口を閉じ前記電池ケース内の空気を外部に排出させることを特徴とする電池装置。 A battery case containing the battery,
An air inlet and an air outlet for circulating air through the battery case;
A solenoid valve for opening and closing the air inlet;
Discharging means for discharging air in the battery case from the air discharge port;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the battery;
Control means for controlling the operation of the solenoid valve;
Have
When the detected battery temperature exceeds a set value, the control means operates the electromagnetic valve to close the air inlet and discharge the air in the battery case to the outside. .

前記設定値は８０℃であることを特徴とする請求項６に記載された電池装置。 The battery device according to claim 6, wherein the set value is 80 ° C.

前記電池の電圧を検知する電圧検知手段を更に備え、
前記制御手段は、検出された前記電池の電圧が１セル当たりの電圧が２．０Ｖよりも大きく４．３Ｖよりも小さい電圧であり、かつ、前記電池の温度が８０℃よりも低い温度であるとき、前記電磁弁を動作させて前記空気吸入口を開放することを特徴とする請求項６に記載の電池装置。 Further comprising voltage detection means for detecting the voltage of the battery;
The control means is such that the detected voltage of the battery is a voltage of more than 2.0 V and less than 4.3 V per cell, and the temperature of the battery is lower than 80 ° C. The battery device according to claim 6, wherein the air inlet is opened by operating the electromagnetic valve.

前記排出手段は、自動車のエンジンの動力を利用して駆動される各種の循環ポンプや過給器であることを特徴とする請求項１、４、６のいずれかに記載の電池装置。 7. The battery device according to claim 1, wherein the discharging means is various circulation pumps or a supercharger that are driven by using power of an automobile engine.

請求項１−請求項９に記載の電池装置において、前記電池は、双極型電池、当該双極型電池を直列にまたは並列に接続した組電池モジュール、または当該組電池モジュールを直列にまたは並列に接続した組電池のいずれかであることを特徴とする電池装置。 10. The battery device according to claim 1, wherein the battery is a bipolar battery, an assembled battery module in which the bipolar batteries are connected in series or in parallel, or the assembled battery module is connected in series or in parallel. A battery device, wherein the battery device is any one of the assembled batteries.

請求項１−請求項１０のいずれかに記載した電池装置を搭載したことを特徴とする車両。 A vehicle comprising the battery device according to any one of claims 1 to 10.

請求項１−請求項１０のいずれかに記載した電池装置を用いた定置型蓄電池。 A stationary storage battery using the battery device according to claim 1.