JP6582667B2 - Battery pack, battery device, and battery control method - Google Patents

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Description

本発明は、電池パック、電池装置、および電池制御方法に関し、特に、積層型二次電池を用いた電池パック、電池装置、および電池制御方法に関する。   The present invention relates to a battery pack, a battery device, and a battery control method, and more particularly, to a battery pack, a battery device, and a battery control method that use a stacked secondary battery.

二次電池の代表例であるリチウムイオン二次電池の開発において、電池の長寿命化は重要な開発目標の一つである。このように電池の性能を長く維持することが可能な二次電池の一例が特許文献１に記載されている。   In the development of a lithium ion secondary battery, which is a typical example of a secondary battery, extending the life of the battery is one of the important development goals. An example of a secondary battery capable of maintaining the battery performance for a long time is described in Patent Document 1.

特許文献１に記載された関連する二次電池は、二次電池本体、モジュール缶、内部圧力センサ、外部圧力センサ、加圧装置、およびコントローラを備える。二次電池本体は、正極板とセパレータと負極板からなる積層電極体と、正極タブ、負極タブ、上部外装部材、下部外装部材、および電解液とから構成されている。   The related secondary battery described in Patent Document 1 includes a secondary battery body, a module can, an internal pressure sensor, an external pressure sensor, a pressurizing device, and a controller. The secondary battery body includes a laminated electrode body composed of a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate, a positive electrode tab, a negative electrode tab, an upper exterior member, a lower exterior member, and an electrolytic solution.

モジュール缶は箱状の部材であり、複数の二次電池本体で構成される電池モジュールを収容する。内部圧力センサは、二次電池本体の内部に収容されて、二次電池本体の内部の内部圧力を検出する。外部圧力センサは、モジュール缶内に二次電池本体と共に収容され、加圧装置によって二次電池本体に印加される外部圧力を検出する。また、加圧装置として、二次電池本体を直接的に押圧する押圧装置が記載されている。そして、コントローラが内部圧力センサおよび外部圧力センサが検出した圧力の信号を取得し、検出された圧力に基づいて加圧装置を制御する構成としている。   The module can is a box-shaped member and accommodates a battery module including a plurality of secondary battery bodies. The internal pressure sensor is housed inside the secondary battery body and detects the internal pressure inside the secondary battery body. The external pressure sensor is housed in the module can together with the secondary battery body, and detects an external pressure applied to the secondary battery body by the pressurizing device. Moreover, the press apparatus which presses a secondary battery main body directly as a pressurization apparatus is described. And the controller acquires the signal of the pressure which the internal pressure sensor and the external pressure sensor detected, and it is set as the structure which controls a pressurization apparatus based on the detected pressure.

充放電や劣化により二次電池本体の内部にガスが発生して二次電池本体が膨張すると、充放電に伴う変化で二次電池本体内部の正極板、負極板およびセパレータが相互に離反しやすくなり、二次電池本体の性能（発電効率）が低下するおそれがある。これに対して、関連する二次電池によれば、二次電池本体の膨張を抑制することができるので、正極板、負極板およびセパレータが相互に離反してしまうことが抑制され、電池の性能を長く維持させることができる、としている。   When gas is generated inside the secondary battery body due to charging / discharging or deterioration, and the secondary battery body expands, the positive electrode plate, negative electrode plate and separator inside the secondary battery body easily separate from each other due to changes accompanying charging / discharging. Therefore, the performance (power generation efficiency) of the secondary battery body may be reduced. On the other hand, according to the related secondary battery, since the expansion of the secondary battery body can be suppressed, the positive electrode plate, the negative electrode plate and the separator are suppressed from being separated from each other, and the performance of the battery Can be maintained for a long time.

また、特許文献２には、リチウムイオン二次電池を備えた電源が記載されている。特許文献２に記載された関連する電源は、リチウムイオン二次電池、リチウムイオン二次電池に重ねられた圧力センサ、リチウムイオン二次電池および圧力センサをこれらリチウムイオン二次電池および圧力センサが重なる方向の両側から挟む挟持部材を備える。   Patent Document 2 describes a power source including a lithium ion secondary battery. The related power supply described in Patent Document 2 is a lithium ion secondary battery, a pressure sensor superimposed on the lithium ion secondary battery, a lithium ion secondary battery, and a pressure sensor. A clamping member is sandwiched from both sides of the direction.

そして、リチウムイオン二次電池は、リチウムイオンを含む電解質、正極活物質および負極活物質を有し、正極活物質および負極活物質の少なくとも一方はリチウムイオンを挿入（インターカレート）および脱離（デインターカレート）することが可能である。この場合、充電度合い、すなわち、電池の残存容量の多寡に応じて正極活物質または負極活物質のいずれか一方が膨張収縮し、リチウムイオン二次電池の体積が変化する。   The lithium ion secondary battery has an electrolyte containing lithium ions, a positive electrode active material, and a negative electrode active material, and at least one of the positive electrode active material and the negative electrode active material inserts (intercalates) and desorbs ( Deintercalation). In this case, either the positive electrode active material or the negative electrode active material expands and contracts depending on the degree of charge, that is, the remaining capacity of the battery, and the volume of the lithium ion secondary battery changes.

このとき関連する電源によれば、リチウムイオン二次電池が膨張収縮すると、これに対応して圧力センサに掛かる力が変化し、リチウムイオン二次電池の体積の変化を圧力センサの出力値として検出することができる。そのため、圧力センサの出力値に基づいて、リチウムイオン二次電池の残存容量を推定することができる、としている。   According to the relevant power source at this time, when the lithium ion secondary battery expands and contracts, the force applied to the pressure sensor changes accordingly, and the change in the volume of the lithium ion secondary battery is detected as the output value of the pressure sensor. can do. Therefore, the remaining capacity of the lithium ion secondary battery can be estimated based on the output value of the pressure sensor.

特開２０１３−０６５５１５号公報（段落〔００１０〕〜〔００４８〕）JP 2013-066551 A (paragraphs [0010] to [0048]) 特開２００５−２８５６４７号公報（段落〔０００５〕〜〔００１９〕）JP 2005-285647 A (paragraphs [0005] to [0019])

上述したように、リチウムイオン二次電池においては、充放電や劣化により二次電池の体積が変化し、長期間の使用により二次電池の性能が低下する。ところで、リチウムイオン二次電池は不均一な表面反応によって動作するので、リチウム含有物の析出や電極活物質の膨張、収縮に伴う電極表面層の剥離（ほぐれ）等も不均一に生じる。これにより、長期間使用する間に二次電池が劣化してしまう。   As described above, in the lithium ion secondary battery, the volume of the secondary battery changes due to charging / discharging or deterioration, and the performance of the secondary battery is deteriorated by long-term use. By the way, since the lithium ion secondary battery operates by a non-uniform surface reaction, separation of the electrode surface layer due to precipitation of lithium-containing material, expansion and contraction of the electrode active material, and the like also occur non-uniformly. Thereby, a secondary battery will deteriorate during long-term use.

しかしながら、上述した関連する技術では、このような積層面内の不均一な体積変化を検知することは困難であり、これによる性能劣化を抑制することができない。   However, with the related technology described above, it is difficult to detect such a non-uniform volume change in the laminated surface, and performance degradation due to this cannot be suppressed.

このように、積層型の二次電池においては、積層面内の不均一な体積変化よる性能劣化を抑制することができない、という問題があった。   As described above, the multilayer secondary battery has a problem in that performance deterioration due to non-uniform volume change in the stacked surface cannot be suppressed.

本発明の目的は、上述した課題である、積層型の二次電池においては、積層面内の不均一な体積変化による性能劣化を抑制することができない、という課題を解決する電池パック、電池装置、および電池制御方法を提供することにある。   An object of the present invention is a battery pack and a battery device that solve the above-described problem that in a stacked-type secondary battery, performance deterioration due to non-uniform volume change in a stacked surface cannot be suppressed. And a battery control method.

本発明の電池パックは、積層型電池と、積層型電池の積層面と平行な面内に、積層型電池に近接して配置した複数の圧電手段と、積層型電池と複数の圧電手段を収容する筐体、とを有する。   The battery pack of the present invention accommodates a stacked battery, a plurality of piezoelectric means arranged close to the stacked battery in a plane parallel to the stacked surface of the stacked battery, the stacked battery and a plurality of piezoelectric means. And a housing.

本発明の電池装置は、積層型電池と、積層型電池の積層面と平行な面内に、積層型電池に近接して配置した複数の圧電手段と、積層型電池と複数の圧電手段を収容する筐体、とを備えた電池パックと、制御手段、とを有し、圧電手段は、積層型電池の体積変化による変位量に基づいて検知信号を出力し、制御手段は、複数の圧電手段から検知信号をそれぞれ受け付ける変位量検知手段を備える。   The battery device of the present invention accommodates a stacked battery, a plurality of piezoelectric means arranged close to the stacked battery in a plane parallel to the stacked surface of the stacked battery, and the stacked battery and the plurality of piezoelectric means. A battery pack including a casing and a control unit, wherein the piezoelectric unit outputs a detection signal based on a displacement amount due to a volume change of the stacked battery, and the control unit includes a plurality of piezoelectric units. Displacement amount detection means for receiving detection signals from the

本発明の電池制御方法は、積層型電池の積層面における体積変化による変位量を複数個所で検知し、複数個所における変位量を低減する圧力をそれぞれ生成し、この圧力を積層型電池の複数個所にそれぞれ印加する。   The battery control method of the present invention detects displacement amounts due to volume changes in the stacking surface of a stacked battery at a plurality of locations, generates pressures that reduce the displacement amounts at the plurality of locations, and generates the pressures at a plurality of locations of the stacked battery. Respectively.

本発明の電池パック、電池装置、および電池制御方法によれば、積層型の二次電池において、積層面内の不均一な体積変化による性能劣化を抑制することができる。   According to the battery pack, the battery device, and the battery control method of the present invention, in the stacked secondary battery, it is possible to suppress performance deterioration due to uneven volume change in the stacked surface.

本発明の第１の実施形態に係る電池パックの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the battery pack which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る電池パックの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the battery pack which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る電池パックの別の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another structure of the battery pack which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る電池装置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 battery apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る電池装置が備える制御部の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the control part with which the battery apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is provided. 本発明の第３の実施形態に係る電池装置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 battery apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態に係る電池装置が備える制御部の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the control part with which the battery apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is provided. 本発明の第４の実施形態に係る電池装置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 battery apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態に係る電池装置が備える制御部の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the control part with which the battery apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention is provided.

以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

〔第１の実施形態〕
図１および図２は、本発明の第１の実施形態に係る電池パック１００の構成を示す概略図であり、図１は断面図、図２は斜視図である。電池パック１００は、積層型電池１１０、複数の圧電手段１２０、および積層型電池１１０と複数の圧電手段１２０を収容する筐体１３０とを有する。 [First Embodiment]
1 and 2 are schematic views showing the configuration of the battery pack 100 according to the first embodiment of the present invention, where FIG. 1 is a cross-sectional view and FIG. 2 is a perspective view. The battery pack 100 includes a stacked battery 110, a plurality of piezoelectric means 120, and a stacked battery 110 and a housing 130 that houses the plurality of piezoelectric means 120.

ここで複数の圧電手段１２０は、積層型電池１１０の積層面と平行な面内に、積層型電池１１０に近接して配置している。また、積層型電池１１０は典型的には積層型の二次電池、例えばリチウムイオン二次電池である。   Here, the plurality of piezoelectric means 120 are arranged close to the stacked battery 110 in a plane parallel to the stacked surface of the stacked battery 110. The stacked battery 110 is typically a stacked secondary battery, for example, a lithium ion secondary battery.

このような構成としたことにより、本実施形態の電池パック１００によれば、積層型の二次電池において、積層面内の不均一な体積変化による性能劣化を抑制することができる。   With such a configuration, according to the battery pack 100 of the present embodiment, in the stacked secondary battery, it is possible to suppress performance deterioration due to non-uniform volume change in the stacked surface.

圧電手段１２０は、積層型電池１１０の体積変化による変位量に基づいて検知信号を出力する構成とすることができる。また、圧電手段１２０は、制御信号に基づいて積層型電池１１０に圧力を付与する構成とすることができる。   The piezoelectric means 120 can be configured to output a detection signal based on a displacement amount due to a volume change of the stacked battery 110. The piezoelectric means 120 can be configured to apply pressure to the stacked battery 110 based on the control signal.

次に、本実施形態による電池パック１００について、さらに詳細に説明する。   Next, the battery pack 100 according to the present embodiment will be described in more detail.

ここでは、電池パック１００を構成する積層型電池１１０として、正極と負極を、セパレータを挟んで平面状に交互に積層し、ラミネートフィルムにより封止した構造であるラミネート型セル１１１を用いる場合を例として説明する。また、図３に示すように、電池パック１００は複数のラミネート型セル１１１を備えた構成とした。図３では、４個のラミネート型セル１１１を積層して一組とし、筐体１３０に収容した構成を示す。   Here, as an example of the laminated battery 110 constituting the battery pack 100, a laminate type cell 111 having a structure in which positive electrodes and negative electrodes are alternately laminated in a planar shape with a separator interposed therebetween and sealed with a laminate film is used. Will be described. Further, as shown in FIG. 3, the battery pack 100 is configured to include a plurality of laminated cells 111. FIG. 3 shows a configuration in which four laminated cells 111 are stacked to form a set and accommodated in a housing 130.

また、電池パック１００は図３に示すように、スペーサー１４０を有する構成としてもよい。ここでスペーサー１４０は、ラミネート型セル１１１に接して配置され、複数の圧電手段１２０として複数の圧電素子１２１を収容する。   Further, the battery pack 100 may be configured to have a spacer 140 as shown in FIG. Here, the spacer 140 is disposed in contact with the laminate type cell 111 and accommodates a plurality of piezoelectric elements 121 as the plurality of piezoelectric means 120.

このように、複数のラミネート型セル１１１が厚さ方向に積層した電池パック１００において、圧電素子１２１を備えたスペーサー１４０が、隣接するラミネート型セル１１１の積層面の間に挿入されている。このような構成としたことにより、複数の圧電素子１２１がそれぞれ、積層面に作用する面圧（接触圧）を計測し、変位量をモニターすることが可能になる。ここで、ラミネート型セル１１１は筐体１３０に収容されるとともに、その積層面における面圧すなわち接触圧が所定の範囲となるように管理されている。したがって、ラミネート型セル１１１が正常に動作しているときには、圧電素子１２１が示す圧力値は、上述の所定の範囲となる。   As described above, in the battery pack 100 in which a plurality of laminated cells 111 are laminated in the thickness direction, the spacer 140 including the piezoelectric element 121 is inserted between the laminated surfaces of the adjacent laminated cells 111. By adopting such a configuration, it becomes possible for each of the plurality of piezoelectric elements 121 to measure the surface pressure (contact pressure) acting on the laminated surface and monitor the amount of displacement. Here, the laminate type cell 111 is housed in the housing 130 and is managed so that the surface pressure, that is, the contact pressure on the laminated surface is within a predetermined range. Therefore, when the laminate type cell 111 is operating normally, the pressure value indicated by the piezoelectric element 121 falls within the predetermined range described above.

上述したリチウムの析出や負極活物質であるカーボンの剥離（ほぐれ）は、アルミラミネートフィルムのような剛性の低い外装を用いたセル（電池）においては、セルの膨張を引き起こす。このとき、圧電素子１２１はセルの面圧が一定量以上となったときに、セルの膨張として検知する。これに続いて、セルの膨張を検知した圧電素子１２１がセルを加圧する。これにより、セルの膨張の原因となるリチウムの析出やカーボンの剥離（ほぐれ）を抑制することができる。   The above-described lithium deposition and peeling (unraveling) of carbon as the negative electrode active material cause cell expansion in a cell (battery) using a low-rigid exterior such as an aluminum laminate film. At this time, the piezoelectric element 121 detects the expansion of the cell when the surface pressure of the cell becomes a certain amount or more. Subsequently, the piezoelectric element 121 that detects the expansion of the cell pressurizes the cell. Thereby, it is possible to suppress the precipitation of lithium and the separation (unraveling) of carbon that cause the expansion of the cell.

すなわち、本実施形態の電池パック１００によれば、複数の圧電素子１２１が不均一な膨張によるセルの変位量を検知し、その変位量を低減することが可能である。その結果、積層型の二次電池において、積層面内の不均一な体積変化による性能劣化を抑制することができる。   That is, according to the battery pack 100 of the present embodiment, it is possible to detect the amount of cell displacement caused by non-uniform expansion of the plurality of piezoelectric elements 121 and reduce the amount of displacement. As a result, in the laminated secondary battery, it is possible to suppress performance deterioration due to non-uniform volume change in the laminated surface.

次に、電池パック１００の具体的な構成例について説明する。   Next, a specific configuration example of the battery pack 100 will be described.

ラミネート型セル１１１を構成する正極にはマンガン（Ｍｎ）系材料、コバルト（Ｃｏ）系材料、またはニッケル（Ｎｉ）系材料等を用いることができる。また、負極にはグラファイト等のカーボン材料を使用することができる。これらの正極と負極の間に、絶縁用のポリプロピレンとポリエチレン等から成るセパレータを挿入する。そして、正極、負極、およびセパレータを積層した積層体に電解液を注入し、アルミラミネートフィルムによって封止を行うことによりラミネート型セル１１１を作成することができる。   A manganese (Mn) -based material, a cobalt (Co) -based material, a nickel (Ni) -based material, or the like can be used for the positive electrode constituting the laminate type cell 111. Further, a carbon material such as graphite can be used for the negative electrode. A separator made of insulating polypropylene and polyethylene is inserted between the positive electrode and the negative electrode. Then, a laminate type cell 111 can be formed by injecting an electrolyte into a laminate in which a positive electrode, a negative electrode, and a separator are laminated, and sealing with an aluminum laminate film.

圧電素子１２１を構成する材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３：ＰＺＴ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、またはチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）等を用いることができる。積層型電池に圧力を付与する圧電手段１２０として、このような圧電素子１２１を用いることにより、薄型で軽量な電池パック１００を構成することが可能になる。 As a material constituting the piezoelectric element 121, lead zirconate titanate (Pb (Zr, Ti) O 3 : PZT), barium titanate (BaTiO 3 ), lead titanate (PbTiO 3 ), or the like can be used. . By using such a piezoelectric element 121 as the piezoelectric means 120 for applying pressure to the stacked battery, a thin and light battery pack 100 can be configured.

スペーサー１４０を構成する材料には、酸化アルミニウム（アルミナ）などのセラミックや、高剛性プラスチック等の薄くて強度がある樹脂系材料等を用いることができる。なお、スペーサー１４０を使用せずに、圧電素子１２１自体をスペーサーとして利用する構成とすることも可能である。しかし、圧電素子１２１の形状によっては圧力が一定に印加されない場合があること、ラミネートフィルム等の外装材料を損傷する場合があること等の課題があるので、スペーサー１４０を用いることが好ましい。   As a material constituting the spacer 140, a ceramic such as aluminum oxide (alumina), a thin and strong resin-based material such as a high-rigidity plastic, or the like can be used. Note that the piezoelectric element 121 itself may be used as a spacer without using the spacer 140. However, it is preferable to use the spacer 140 because there are problems that the pressure may not be constantly applied depending on the shape of the piezoelectric element 121 and that an exterior material such as a laminate film may be damaged.

図３には、隣接するラミネート型セル１１１間の積層面と平行な面内に、複数の圧電素子１２１を収容するスペーサー１４０がラミネート型セル１１１に接して配置された構成を示した。これに限らず、複数の圧電素子１２１を収容するスペーサー１４０が、筐体１３０を構成する底板１３１と積層されたラミネート型セル１１１のうち最下層のものとの間に配置された構成としてもよい。または、このスペーサー１４０が、筐体１３０を構成する天板１３２と積層されたラミネート型セル１１１のうちの最上層のものとの間に配置された構成であってもよい。また、隣接するラミネート型セル１１１の間、およびラミネート型セル１１１と筐体１３０との間の複数個所に、複数の圧電素子１２１を収容するスペーサー１４０を配置した構成としてもよい。   FIG. 3 shows a configuration in which a spacer 140 for accommodating a plurality of piezoelectric elements 121 is disposed in contact with the laminate type cell 111 in a plane parallel to the laminate surface between adjacent laminate type cells 111. Not only this but the spacer 140 which accommodates the some piezoelectric element 121 is good also as a structure arrange | positioned between the bottom plate 131 which comprises the housing | casing 130, and the lowest layer thing among the laminated type cells 111 laminated | stacked. . Alternatively, the spacer 140 may be disposed between the top plate 132 constituting the housing 130 and the uppermost layer of the laminated cells 111 laminated. In addition, spacers 140 that accommodate a plurality of piezoelectric elements 121 may be arranged between a plurality of adjacent laminated cells 111 and between a plurality of laminated cells 111 and a housing 130.

なお、筐体１３０を構成する底板１３１と天板１３２は、積層されたラミネート型セル１１１とスペーサー１４０を密着した状態で保持する押圧部材として機能する。   Note that the bottom plate 131 and the top plate 132 constituting the housing 130 function as a pressing member that holds the laminated cell 111 and the spacer 140 in close contact with each other.

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係る電池装置１０００の構成を示すブロック図である。本実施形態の電池装置１０００は、電池パック１００と制御部（制御手段）２１０とを有する。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a battery device 1000 according to the second embodiment of the present invention. The battery device 1000 of this embodiment includes a battery pack 100 and a control unit (control unit) 210.

電池パック１００は、積層型電池としてのラミネート型セル１１１、複数の圧電手段としての複数の圧電素子１２１、およびラミネート型セル１１１と複数の圧電素子１２１を収容する筐体１３０を有する。ここで、圧電素子１２１は、積層型電池としてのラミネート型セル１１１の積層面と平行な面内に、ラミネート型セル１１１に近接して配置している。上述した電池パック１００の構成は、第１の実施形態による電池パック１００の構成と同様である。   The battery pack 100 includes a laminate type cell 111 as a stacked battery, a plurality of piezoelectric elements 121 as a plurality of piezoelectric means, and a housing 130 that houses the laminate type cells 111 and the plurality of piezoelectric elements 121. Here, the piezoelectric element 121 is disposed in the vicinity of the laminate type cell 111 in a plane parallel to the laminate surface of the laminate type cell 111 as the laminate type battery. The configuration of the battery pack 100 described above is the same as the configuration of the battery pack 100 according to the first embodiment.

なお、図４には、図３を用いて説明したスペーサー１４０を備えた構成を示した。スペーサー１４０は、ラミネート型セル１１１に接して配置され、複数の圧電素子１２１を収容している。   FIG. 4 shows a configuration including the spacer 140 described with reference to FIG. The spacer 140 is disposed in contact with the laminated cell 111 and accommodates a plurality of piezoelectric elements 121.

ここで、圧電素子１２１は、積層型電池としてのラミネート型セル１１１の体積変化による変位量に基づいて検知信号を出力する。そして、制御部２１０は、複数の圧電素子１２１から検知信号をそれぞれ受け付ける変位量検知部（変位量検知手段）２１１を備えた構成とした。   Here, the piezoelectric element 121 outputs a detection signal based on the amount of displacement due to the volume change of the laminated cell 111 as a laminated battery. And the control part 210 was set as the structure provided with the displacement amount detection part (displacement amount detection means) 211 which each receives a detection signal from the some piezoelectric element 121. FIG.

さらに、制御部２１０は、演算部（演算手段）２１２と駆動部（駆動手段）２１３とを備えた構成とすることができる。ここで、演算部２１２は、ラミネート型セル１１１の変位量を低減する圧力を生成するように圧電手段としての圧電素子１２１を制御する制御信号を生成する。駆動部２１３は、この制御信号を複数の圧電素子１２１にそれぞれ供給する。このとき、圧電素子１２１は、この制御信号に基づいてラミネート型セル１１１に上述した変位量を低減する圧力を付与する。   Further, the control unit 210 may include a calculation unit (calculation unit) 212 and a drive unit (drive unit) 213. Here, the calculation unit 212 generates a control signal for controlling the piezoelectric element 121 as the piezoelectric means so as to generate a pressure for reducing the displacement amount of the laminate type cell 111. The drive unit 213 supplies this control signal to each of the plurality of piezoelectric elements 121. At this time, the piezoelectric element 121 applies a pressure for reducing the above-described displacement amount to the laminate type cell 111 based on the control signal.

このような構成としたことにより、本実施形態の電池装置１０００によれば、複数の圧電素子１２１がラミネート型セル１１１の不均一な膨張による変位量を検知し、その変位量を低減することが可能である。その結果、積層型の二次電池において、積層面内の不均一な体積変化による性能劣化を抑制することができる。   With such a configuration, according to the battery device 1000 of the present embodiment, the plurality of piezoelectric elements 121 can detect the amount of displacement due to non-uniform expansion of the laminate type cell 111 and reduce the amount of displacement. Is possible. As a result, in the laminated secondary battery, it is possible to suppress performance deterioration due to non-uniform volume change in the laminated surface.

次に、本実施形態による電池装置１０００が備える制御部２１０の動作について、さらに詳細に説明する。図５は、本実施形態による電池装置１０００が備える制御部２１０の動作を説明するためのフローチャートである。   Next, the operation of the control unit 210 included in the battery device 1000 according to the present embodiment will be described in more detail. FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the control unit 210 provided in the battery device 1000 according to the present embodiment.

積層されたラミネート型セル１１１において、局所的なリチウムの析出や活物質の剥離（ほぐれ）等が起こるとセルの変形が生じる。このとき、ラミネート型セル１１１の外装であるラミネートフィルムは可撓性を有するので、ラミネート型セル１１１も局所的に膨張することになる。   In the laminated type cell 111, when local precipitation of lithium, peeling of the active material, or the like occurs, the cell is deformed. At this time, since the laminate film which is the exterior of the laminate type cell 111 has flexibility, the laminate type cell 111 also expands locally.

筐体１３０内に収容されたいずれかのラミネート型セル１１１が膨張すると、複数の圧電素子１２１が配置された積層面における面圧が上昇する。このとき、制御部２１０が備える変位量検知部２１１は、複数の圧電素子１２１から変位量に基づく検知信号をそれぞれ受け付ける（ステップＳ２１１）。ここで圧電素子１２１は、ラミネート型セル１１１の間またはラミネート型セル１１１と筐体１３０の間に配置されたスペーサー１４０に収容されている。   When any of the laminated cells 111 accommodated in the housing 130 expands, the surface pressure on the laminated surface on which the plurality of piezoelectric elements 121 are arranged increases. At this time, the displacement amount detection unit 211 included in the control unit 210 receives detection signals based on the displacement amounts from the plurality of piezoelectric elements 121 (step S211). Here, the piezoelectric element 121 is accommodated in a spacer 140 disposed between the laminate type cells 111 or between the laminate type cells 111 and the housing 130.

制御部２１０が備える演算部２１２は、上述した変位量が所定の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２１２）。変位量が所定の閾値に達していない場合（ステップＳ２１２／ＮＯ）、制御部２１０は変位量検知部２１１により変位量のモニターを継続する（ステップＳ２１１、Ｓ２１２）。   The calculation unit 212 included in the control unit 210 determines whether or not the above-described displacement amount is equal to or greater than a predetermined threshold (step S212). When the displacement amount has not reached the predetermined threshold (step S212 / NO), the control unit 210 continues to monitor the displacement amount by the displacement amount detection unit 211 (steps S211, S212).

一方、変位量が所定の閾値以上であると演算部２１２が判定した場合（ステップＳ２１２／ＹＥＳ）、演算部２１２は、このときの変位量を低減する圧力を生成するように圧電素子１２１を制御する制御信号を生成する。そして、制御部２１０が備える駆動部２１３が、この制御信号を該当する圧電素子１２１に供給する（ステップＳ２１３）。   On the other hand, when the calculation unit 212 determines that the displacement amount is equal to or greater than the predetermined threshold (step S212 / YES), the calculation unit 212 controls the piezoelectric element 121 to generate a pressure that reduces the displacement amount at this time. A control signal is generated. And the drive part 213 with which the control part 210 is provided supplies this control signal to the applicable piezoelectric element 121 (step S213).

制御信号を受け取った圧電素子１２１は、この制御信号に基づいてラミネート型セル１１１に圧力を付与する（ステップＳ２１４）。   The piezoelectric element 121 that has received the control signal applies pressure to the laminate type cell 111 based on the control signal (step S214).

制御部２１０は上述したステップを繰り返すことにより、ラミネート型セル１１１の変位量のモニターを継続する。   The controller 210 continues to monitor the displacement amount of the laminate type cell 111 by repeating the above-described steps.

次に、本実施形態による電池制御方法について説明する。   Next, the battery control method according to the present embodiment will be described.

本実施形態による電池制御方法においては、まず、積層型電池の積層面における体積変化による変位量を複数個所で検知する。そして、この複数個所における変位量を低減する圧力をそれぞれ生成し、この圧力を積層型電池の該当する個所にそれぞれ印加する。   In the battery control method according to the present embodiment, first, displacement amounts due to volume changes on the stacking surface of the stacked battery are detected at a plurality of locations. And the pressure which reduces the displacement amount in these several places is each produced | generated, and this pressure is each applied to the applicable location of a laminated battery.

以上説明したように、本実施形態の電池装置１０００および電池制御方法によれば、積層型の二次電池において、積層面内の不均一な体積変化による性能劣化を抑制することができる。   As described above, according to the battery device 1000 and the battery control method of the present embodiment, in a stacked secondary battery, it is possible to suppress performance deterioration due to non-uniform volume change in the stacked surface.

〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図６は、本発明の第３の実施形態に係る電池装置１１００の構成を示すブロック図である。本実施形態の電池装置１１００は、電池パック１００と制御部（制御手段）３１０とを有する。 [Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a battery device 1100 according to the third embodiment of the present invention. The battery device 1100 of the present embodiment includes the battery pack 100 and a control unit (control unit) 310.

本実施形態の電池装置１１００は、制御部３１０が電池出力検知部（電池出力検知手段）３１１をさらに備えた構成とした点が、第２の実施形態による電池装置１０００と異なる。ここで電池出力検知部３１１は積層型電池としてのラミネート型セル１１１の出力である電池出力を検知する。そして、制御部３１０が備える演算部（演算手段）２１２が、この電池出力とラミネート型セル１１１の変位量とから、圧電素子１２１を制御する制御信号を算出する構成とした。   The battery device 1100 of the present embodiment is different from the battery device 1000 of the second embodiment in that the control unit 310 further includes a battery output detection unit (battery output detection means) 311. Here, the battery output detection unit 311 detects the battery output, which is the output of the laminated cell 111 as a stacked battery. The calculation unit (calculation unit) 212 included in the control unit 310 is configured to calculate a control signal for controlling the piezoelectric element 121 from the battery output and the displacement amount of the laminate type cell 111.

本実施形態による電池装置１１００によれば、圧電素子１２１によってラミネート型セル１１１の不均一な体積変化による変位量を低減する補正を行った後に、電池出力検知部３１１において電池（セル）出力をモニターすることができる。そのため、ラミネート型セル１１１の変位量だけでなく、電池出力が適性範囲になるまでラミネート型セル１１１に付与する圧力を調整することが可能になる。   According to the battery device 1100 according to the present embodiment, the battery output detector 311 monitors the battery (cell) output after correcting the displacement amount due to the non-uniform volume change of the laminated cell 111 by the piezoelectric element 121. can do. Therefore, it is possible to adjust not only the displacement amount of the laminate type cell 111 but also the pressure applied to the laminate type cell 111 until the battery output reaches an appropriate range.

ラミネート型セル１１１を加圧した後の電池出力をモニターすることにより、ラミネート型セル１１１に加える圧力を微調整することできる。さらに、急激な電池出力の低下等を検知することにより、付加した圧力が過剰であることによって発生するマイクロショート等を検出することができる。この場合、付加する圧力を低減することにより、ショート状態を回避することが可能である。このときモニターする電池出力は、ラミネート型セル１１１の出力電力であることが好ましいが、出力電圧または出力電流を用いることとしてもよい。また、このような電池出力は、ラミネート型セル１１１の充放電制御部等を介して取得する構成とすることができる。   By monitoring the battery output after pressurizing the laminate type cell 111, the pressure applied to the laminate type cell 111 can be finely adjusted. Further, by detecting a sudden decrease in battery output, it is possible to detect a micro short circuit or the like that occurs due to an excess of applied pressure. In this case, it is possible to avoid a short-circuit state by reducing the applied pressure. The battery output to be monitored at this time is preferably the output power of the laminate type cell 111, but an output voltage or an output current may be used. Further, such a battery output can be obtained through a charge / discharge control unit of the laminate type cell 111 or the like.

次に、本実施形態による電池装置１１００が備える制御部３１０の動作について、さらに詳細に説明する。図７は、本実施形態による電池装置１１００が備える制御部３１０の動作を説明するためのフローチャートである。   Next, the operation of the control unit 310 included in the battery device 1100 according to the present embodiment will be described in more detail. FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the control unit 310 provided in the battery device 1100 according to the present embodiment.

筐体１３０内に収容されたいずれかのラミネート型セル１１１が膨張すると、複数の圧電素子１２１が配置された積層面における面圧が上昇する。このとき、制御部２１０が備える変位量検知部２１１は、複数の圧電素子１２１から変位量に基づく検知信号をそれぞれ受け付ける（ステップＳ２１１）。ここで圧電素子１２１は、ラミネート型セル１１１の間またはラミネート型セル１１１と筐体１３０の間に配置されたスペーサー１４０に収容されている。   When any of the laminated cells 111 accommodated in the housing 130 expands, the surface pressure on the laminated surface on which the plurality of piezoelectric elements 121 are arranged increases. At this time, the displacement amount detection unit 211 included in the control unit 210 receives detection signals based on the displacement amounts from the plurality of piezoelectric elements 121 (step S211). Here, the piezoelectric element 121 is accommodated in a spacer 140 disposed between the laminate type cells 111 or between the laminate type cells 111 and the housing 130.

制御部２１０が備える演算部２１２は、上述した変位量が所定の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２１２）。変位量が所定の閾値に達していない場合（ステップＳ２１２／ＮＯ）、制御部２１０は変位量検知部２１１により変位量のモニターを継続する（ステップＳ２１１、Ｓ２１２）。   The calculation unit 212 included in the control unit 210 determines whether or not the above-described displacement amount is equal to or greater than a predetermined threshold (step S212). When the displacement amount has not reached the predetermined threshold (step S212 / NO), the control unit 210 continues to monitor the displacement amount by the displacement amount detection unit 211 (steps S211, S212).

一方、変位量が所定の閾値以上であると演算部２１２が判定した場合（ステップＳ２１２／ＹＥＳ）、演算部２１２は、このときの変位量を低減する圧力を生成するように圧電素子１２１を制御する制御信号を生成する。そして、制御部２１０が備える駆動部２１３が、この制御信号を該当する圧電素子１２１に供給する（ステップＳ２１３）。   On the other hand, when the calculation unit 212 determines that the displacement amount is equal to or greater than the predetermined threshold (step S212 / YES), the calculation unit 212 controls the piezoelectric element 121 to generate a pressure that reduces the displacement amount at this time. A control signal is generated. And the drive part 213 with which the control part 210 is provided supplies this control signal to the applicable piezoelectric element 121 (step S213).

制御信号を受け取った圧電素子１２１は、この制御信号に基づいてラミネート型セル１１１に圧力を付与する（ステップＳ２１４）。   The piezoelectric element 121 that has received the control signal applies pressure to the laminate type cell 111 based on the control signal (step S214).

ここまでのステップは、第２の実施形態による電池装置１０００が備える制御部３００の動作と同様である。   The steps so far are the same as the operation of the control unit 300 included in the battery device 1000 according to the second embodiment.

この後に、本実施形態による電池装置１１００が備える制御部３１０は、電池出力検知部３１１によってラミネート型セル１１１の出力である電池出力を検知する（ステップＳ３１１）。   Thereafter, the control unit 310 included in the battery device 1100 according to the present embodiment detects the battery output, which is the output of the laminated cell 111, by the battery output detection unit 311 (step S311).

制御部３１０が備える演算部２１２は、このときの電池出力が所定の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ３１２）。電池出力が所定の閾値に達しておらず、正常動作の範囲内にあると演算部２１２が判定した場合（ステップＳ３１２／ＮＯ）、制御部３１０は変位量検知部２１１により変位量のモニターを継続する（ステップＳ２１１、Ｓ２１２）。   The calculation unit 212 included in the control unit 310 determines whether or not the battery output at this time is greater than or equal to a predetermined threshold (step S312). When the calculation unit 212 determines that the battery output does not reach the predetermined threshold value and is within the normal operation range (step S312 / NO), the control unit 310 continues to monitor the displacement amount by the displacement amount detection unit 211. (Steps S211 and S212).

一方、電池出力が所定の閾値以上であり、正常の動作範囲を超えていると演算部２１２が判定した場合（ステップＳ３１２／ＹＥＳ）、演算部２１２は、このとき付与されている圧力を変更する制御信号を新たに生成する。そして、制御部３１０が備える駆動部２１３が、このときの制御信号を該当する圧電素子１２１に供給する（ステップＳ２１３）。制御信号を受け取った圧電素子１２１は、この変更された制御信号に基づいてラミネート型セル１１１に圧力を付与する（ステップＳ２１４）。   On the other hand, when the calculation unit 212 determines that the battery output is equal to or greater than the predetermined threshold and exceeds the normal operating range (step S312 / YES), the calculation unit 212 changes the pressure applied at this time. A new control signal is generated. And the drive part 213 with which the control part 310 is provided supplies the control signal at this time to the applicable piezoelectric element 121 (step S213). The piezoelectric element 121 that has received the control signal applies pressure to the laminate type cell 111 based on the changed control signal (step S214).

ステップＳ２１３からステップＳ３１２までの処理を繰り返すことにより、ラミネート型セル１１１に付与する圧力を調整し、ラミネート型セル１１１の電池出力が適正範囲内となるようにすることができる。   By repeating the processes from step S213 to step S312, the pressure applied to the laminate type cell 111 can be adjusted so that the battery output of the laminate type cell 111 falls within the appropriate range.

電池出力が適正範囲内となった（ステップＳ３１２／ＮＯ）後も、制御部３１０は上述したステップを繰り返すことにより、ラミネート型セル１１１の変位量のモニターを継続することができる。   Even after the battery output falls within the appropriate range (step S312 / NO), the control unit 310 can continue monitoring the displacement amount of the laminate type cell 111 by repeating the above-described steps.

次に、本実施形態による電池制御方法について説明する。   Next, the battery control method according to the present embodiment will be described.

本実施形態による電池制御方法においては、まず、積層型電池の積層面における体積変化による変位量を複数個所で検知する。さらに、積層型電池の出力である電池出力を検知する。そして、この電池出力と上述した変位量とから、複数個所における変位量を低減する圧力をそれぞれ生成し、この圧力を積層型電池の該当する個所にそれぞれ印加する。   In the battery control method according to the present embodiment, first, displacement amounts due to volume changes on the stacking surface of the stacked battery are detected at a plurality of locations. Furthermore, the battery output that is the output of the stacked battery is detected. And the pressure which reduces the displacement amount in several places is each produced | generated from this battery output and the displacement amount mentioned above, This pressure is each applied to the applicable location of a laminated battery.

以上説明したように、本実施形態の電池装置１１００および電池制御方法によれば、積層型の二次電池において、積層面内の不均一な体積変化による性能劣化を抑制することができる。   As described above, according to the battery device 1100 and the battery control method of the present embodiment, in the stacked secondary battery, it is possible to suppress performance deterioration due to uneven volume change in the stacked surface.

〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図８は、本発明の第４の実施形態に係る電池装置１２００の構成を示すブロック図である。本実施形態の電池装置１２００は、電池パック１００と制御部（制御手段）４１０とを有する。 [Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a battery device 1200 according to the fourth embodiment of the present invention. The battery device 1200 according to the present embodiment includes the battery pack 100 and a control unit (control unit) 410.

本実施形態の電池装置１２００は、制御部４１０が電池温度検知部（電池温度検知手段）４１１をさらに備えた構成とした点が、第３の実施形態による電池装置１１００と異なる。その他の構成は、第３の実施形態による電池装置１１００と同様である。   The battery device 1200 of this embodiment is different from the battery device 1100 according to the third embodiment in that the control unit 410 further includes a battery temperature detection unit (battery temperature detection means) 411. Other configurations are the same as those of the battery device 1100 according to the third embodiment.

電池温度検知部４１１は、積層型電池としてのラミネート型セル１１１の温度である電池温度を検知する。そして、制御部４１０が備える演算部（演算手段）２１２が、この電池温度と、電池出力検知部３１１が検知する電池出力、およびラミネート型セル１１１の変位量とから、圧電素子１２１を制御する制御信号を算出する構成とした。すなわち、本実施形態による電池装置１２００によれば、電池温度検知部４１１が検知する電池（セル）温度によって、電池出力を補正することが可能になる。   The battery temperature detection part 411 detects the battery temperature which is the temperature of the lamination type cell 111 as a laminated battery. Then, a calculation unit (calculation unit) 212 provided in the control unit 410 controls the piezoelectric element 121 from the battery temperature, the battery output detected by the battery output detection unit 311, and the displacement amount of the laminate type cell 111. It was set as the structure which calculates a signal. That is, according to the battery device 1200 according to the present embodiment, the battery output can be corrected by the battery (cell) temperature detected by the battery temperature detection unit 411.

本実施形態による電池装置１２００では第３の実施形態による電池装置１１００と同様に、圧電素子１２１によってラミネート型セル１１１の不均一な体積変化による変位量を低減する補正を行った後に、電池出力検知部３１１が電池出力を検出する。このとき、電池温度検知部４１１が検知する電池温度によって、電池出力を補正することが可能になる。そして、補正した後の電池出力が適性範囲になるまでラミネート型セル１１１に付与する圧力を調整する構成とすることができる。   In the battery device 1200 according to the present embodiment, similarly to the battery device 1100 according to the third embodiment, the piezoelectric element 121 performs correction for reducing the displacement due to the non-uniform volume change of the laminated cell 111, and then detects the battery output. The unit 311 detects the battery output. At this time, the battery output can be corrected by the battery temperature detected by the battery temperature detection unit 411. And it can be set as the structure which adjusts the pressure provided to the lamination type cell 111 until the battery output after correction | amendment becomes an appropriate range.

このような構成とすることにより、本実施形態の電池装置１２００によれば、ラミネート型セル１１１に加える圧力を精度よく決定することができる。   With such a configuration, according to the battery device 1200 of the present embodiment, the pressure applied to the laminate type cell 111 can be determined with high accuracy.

本実施形態による電池装置１２００によれば、圧電素子１２１によってラミネート型セル１１１の不均一な体積変化による変位量を低減する補正を行った後に、電池出力検知部３１１において電池（セル）出力をモニターすることができる。そのため、ラミネート型セル１１１の変位量だけでなく、電池出力が適性範囲になるまでラミネート型セル１１１に付与する圧力を調整することが可能になる。   According to the battery device 1200 according to the present embodiment, the battery output detector 311 monitors the battery (cell) output after correcting the displacement amount due to the non-uniform volume change of the laminated cell 111 by the piezoelectric element 121. can do. Therefore, it is possible to adjust not only the displacement amount of the laminate type cell 111 but also the pressure applied to the laminate type cell 111 until the battery output reaches an appropriate range.

ラミネート型セル１１１を加圧した後の電池出力をモニターすることにより、ラミネート型セル１１１に加える圧力を微調整することできる。さらに、急激な電池出力の低下等を検知することにより、付加した圧力が過剰であることによって発生するマイクロショート等を検出することができる。この場合、付加する圧力を低減することにより、ショート状態を回避することが可能である。なお、このときモニターする電池出力は、ラミネート型セル１１１の出力電圧であることが好ましい。   By monitoring the battery output after pressurizing the laminate type cell 111, the pressure applied to the laminate type cell 111 can be finely adjusted. Further, by detecting a sudden decrease in battery output, it is possible to detect a micro short circuit or the like that occurs due to an excess of applied pressure. In this case, it is possible to avoid a short-circuit state by reducing the applied pressure. Note that the battery output monitored at this time is preferably the output voltage of the laminate type cell 111.

次に、本実施形態による電池装置１２００が備える制御部４１０の動作について、さらに詳細に説明する。図９は、本実施形態による電池装置１２００が備える制御部４１０の動作を説明するためのフローチャートである。   Next, the operation of the control unit 410 included in the battery device 1200 according to the present embodiment will be described in more detail. FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the control unit 410 provided in the battery device 1200 according to the present embodiment.

筐体１３０内に収容されたいずれかのラミネート型セル１１１が膨張すると、複数の圧電素子１２１が配置された積層面における面圧が上昇する。このとき、制御部２１０が備える変位量検知部２１１は、複数の圧電素子１２１から変位量に基づく検知信号をそれぞれ受け付ける（ステップＳ２１１）。ここで圧電素子１２１は、ラミネート型セル１１１の間またはラミネート型セル１１１と筐体１３０の間に配置されたスペーサー１４０に収容されている。   When any of the laminated cells 111 accommodated in the housing 130 expands, the surface pressure on the laminated surface on which the plurality of piezoelectric elements 121 are arranged increases. At this time, the displacement amount detection unit 211 included in the control unit 210 receives detection signals based on the displacement amounts from the plurality of piezoelectric elements 121 (step S211). Here, the piezoelectric element 121 is accommodated in a spacer 140 disposed between the laminate type cells 111 or between the laminate type cells 111 and the housing 130.

制御部２１０が備える演算部２１２は、上述した変位量が所定の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２１２）。変位量が所定の閾値に達していない場合（ステップＳ２１２／ＮＯ）、制御部２１０は変位量検知部２１１により変位量のモニターを継続する（ステップＳ２１１、Ｓ２１２）。   The calculation unit 212 included in the control unit 210 determines whether or not the above-described displacement amount is equal to or greater than a predetermined threshold (step S212). When the displacement amount has not reached the predetermined threshold (step S212 / NO), the control unit 210 continues to monitor the displacement amount by the displacement amount detection unit 211 (steps S211, S212).

一方、変位量が所定の閾値以上であると演算部２１２が判定した場合（ステップＳ２１２／ＹＥＳ）、演算部２１２は、このときの変位量を低減する圧力を生成するように圧電素子１２１を制御する制御信号を生成する。そして、制御部２１０が備える駆動部２１３が、この制御信号を該当する圧電素子１２１に供給する（ステップＳ２１３）。   On the other hand, when the calculation unit 212 determines that the displacement amount is equal to or greater than the predetermined threshold (step S212 / YES), the calculation unit 212 controls the piezoelectric element 121 to generate a pressure that reduces the displacement amount at this time. A control signal is generated. And the drive part 213 with which the control part 210 is provided supplies this control signal to the applicable piezoelectric element 121 (step S213).

制御信号を受け取った圧電素子１２１は、この制御信号に基づいてラミネート型セル１１１に圧力を付与する（ステップＳ２１４）。   The piezoelectric element 121 that has received the control signal applies pressure to the laminate type cell 111 based on the control signal (step S214).

この後に、電池出力検知部３１１によってラミネート型セル１１１の出力である電池出力を検知する（ステップＳ３１１）。   Thereafter, the battery output that is the output of the laminate type cell 111 is detected by the battery output detection unit 311 (step S311).

ここまでのステップは、第３の実施形態による電池装置１１００が備える制御部３１０の動作と同様である。   The steps so far are the same as the operation of the control unit 310 provided in the battery device 1100 according to the third embodiment.

ここで、本実施形態による電池装置１２００が備える制御部４１０は、電池温度検知部４１１によってラミネート型セル１１１の温度である電池温度を検知する（ステップＳ４１１）。そして、制御部４１０が備える演算部２１２は、検知した電池温度によって電池出力を補正した補正電池出力を算出する（ステップＳ４１２）。   Here, the control part 410 with which the battery apparatus 1200 by this embodiment is provided detects the battery temperature which is the temperature of the lamination type cell 111 by the battery temperature detection part 411 (step S411). And the calculating part 212 with which the control part 410 is provided calculates the correction | amendment battery output which correct | amended the battery output with the detected battery temperature (step S412).

演算部２１２は、補正電池出力が所定の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ４１３）。補正電池出力が所定の閾値に達しておらず、正常動作の範囲内にあると演算部２１２が判定した場合（ステップＳ４１３／ＮＯ）、制御部４１０は変位量検知部２１１により変位量のモニターを継続する（ステップＳ２１１、Ｓ２１２）。   The calculating unit 212 determines whether or not the corrected battery output is equal to or greater than a predetermined threshold (step S413). When the calculation unit 212 determines that the corrected battery output has not reached the predetermined threshold value and is within the normal operation range (step S413 / NO), the control unit 410 monitors the displacement amount by the displacement amount detection unit 211. Continue (steps S211, S212).

一方、補正電池出力が所定の閾値以上であり、正常の動作範囲を超えていると演算部２１２が判定した場合（ステップＳ４１３／ＹＥＳ）、演算部２１２は、このとき付与されている圧力を変更する制御信号を新たに生成する。そして、制御部４１０が備える駆動部２１３が、このときの制御信号を該当する圧電素子１２１に供給する（ステップＳ２１３）。制御信号を受け取った圧電素子１２１は、この変更された制御信号に基づいてラミネート型セル１１１に圧力を付与する（ステップＳ２１４）。   On the other hand, when the calculation unit 212 determines that the corrected battery output is equal to or greater than the predetermined threshold and exceeds the normal operating range (step S413 / YES), the calculation unit 212 changes the pressure applied at this time. A new control signal is generated. And the drive part 213 with which the control part 410 is provided supplies the control signal at this time to the applicable piezoelectric element 121 (step S213). The piezoelectric element 121 that has received the control signal applies pressure to the laminate type cell 111 based on the changed control signal (step S214).

ステップＳ２１３からステップＳ４１３までの処理を繰り返すことにより、ラミネート型セル１１１に付与する圧力を精度よく決定することができる。その結果、ラミネート型セル１１１の電池出力が適正範囲内となるようにすることができる。   By repeating the processing from step S213 to step S413, the pressure to be applied to the laminate type cell 111 can be accurately determined. As a result, the battery output of the laminate type cell 111 can be within an appropriate range.

電池出力が適正範囲内となった（ステップＳ４１３／ＮＯ）後も、制御部４１０は上述したステップを繰り返すことにより、ラミネート型セル１１１の変位量のモニターを継続することができる。   Even after the battery output falls within the appropriate range (step S413 / NO), the control unit 410 can continue to monitor the displacement amount of the laminate type cell 111 by repeating the steps described above.

以上説明したように、本実施形態の電池装置１２００によれば、積層型の二次電池において、積層面内の不均一な体積変化による性能劣化を抑制することができる。   As described above, according to the battery device 1200 of the present embodiment, in the stacked secondary battery, it is possible to suppress performance deterioration due to non-uniform volume change in the stacked surface.

本発明は上記実施形態および実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。   The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say.

１００ 電池パック
１１０ 積層型電池
１１１ ラミネート型セル
１２０ 圧電手段
１２１ 圧電素子
１３０ 筐体
１３１ 底板
１３２ 天板
１４０ スペーサー
２１０、３１０、４１０ 制御部
２１１ 変位量検知部
２１２ 演算部
２１３ 駆動部
３１１ 電池出力検知部
４１１ 電池温度検知部
１０００、１１００、１２００ 電池装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Battery pack 110 Stacked battery 111 Laminated cell 120 Piezoelectric means 121 Piezoelectric element 130 Case 131 Bottom plate 132 Top plate 140 Spacers 210, 310, 410 Control unit 211 Displacement amount detection unit 212 Calculation unit 213 Drive unit 311 Battery output detection unit 411 Battery temperature detector 1000, 1100, 1200 Battery device

Claims (6)

積層型電池と、前記積層型電池の積層面と平行な面内に、前記積層型電池に近接して配置した複数の圧電手段と、前記積層型電池と前記複数の圧電手段を収容する筐体、とを備えた電池パックと、
制御手段、とを有し、
前記圧電手段は、前記積層型電池の体積変化による変位量に基づいて検知信号を出力し、
前記制御手段は、前記複数の圧電手段から前記検知信号をそれぞれ受け付ける変位量検知手段を備え、
前記制御手段は、
前記変位量を低減する圧力を生成するように前記圧電手段を制御する制御信号を生成する演算手段と、
前記制御信号を前記複数の圧電手段にそれぞれ供給する駆動手段、とを備え、
前記圧電手段は、前記制御信号に基づいて前記積層型電池に前記圧力を付与する
電池装置。 A stacked battery, a plurality of piezoelectric means disposed in the vicinity of the stacked battery in a plane parallel to the stacked surface of the stacked battery, and a housing for housing the stacked battery and the plurality of piezoelectric means A battery pack comprising
Control means, and
The piezoelectric means outputs a detection signal based on a displacement amount due to a volume change of the stacked battery,
The control means includes displacement amount detection means for receiving the detection signals from the plurality of piezoelectric means,
The control means includes
Arithmetic means for generating a control signal for controlling the piezoelectric means so as to generate pressure for reducing the amount of displacement;
Driving means for supplying the control signals to the plurality of piezoelectric means, respectively.
The piezoelectric means applies the pressure to the stacked battery based on the control signal.
Batteries equipment. 前記制御手段は、前記積層型電池の出力である電池出力を検知する電池出力検知手段を備え、
前記演算手段は、前記変位量と前記電池出力とから、前記制御信号を算出する
請求項１に記載した電池装置。 The control means includes battery output detection means for detecting a battery output which is an output of the stacked battery,
The battery device according to claim 1 , wherein the calculation unit calculates the control signal from the displacement amount and the battery output. 前記制御手段は、
前記積層型電池の出力である電池出力を検知する電池出力検知手段と、
前記積層型電池の温度である電池温度を検知する電池温度検知手段、とを備え、
前記演算手段は、前記変位量と、前記電池出力と、前記電池温度とから、前記制御信号を算出する
請求項１に記載した電池装置。 The control means includes
A battery output detecting means for detecting a battery output which is an output of the stacked battery;
Battery temperature detection means for detecting the battery temperature which is the temperature of the laminated battery,
It said calculation means, and the displacement amount, the battery apparatus as described and the battery output from said battery temperature, to claim 1 for calculating the control signal. 積層型電池と、前記積層型電池の積層面と平行な面内に、前記積層型電池に近接して配置した複数の圧電手段と、前記積層型電池と前記複数の圧電手段を収容する筐体、とを備えた電池パックの制御方法であって、A stacked battery, a plurality of piezoelectric means disposed in the vicinity of the stacked battery in a plane parallel to the stacked surface of the stacked battery, and a housing for housing the stacked battery and the plurality of piezoelectric means A battery pack control method comprising:
前記複数の圧電手段から、前記積層型電池の体積変化による変位量に基づいた検知信号をそれぞれ取得し、From each of the plurality of piezoelectric means, a detection signal based on a displacement amount due to a volume change of the stacked battery is obtained,
前記検知信号に基づいて、前記変位量を低減する圧力を生成するように前記圧電手段を制御する制御信号を生成し、Based on the detection signal, generates a control signal for controlling the piezoelectric means so as to generate a pressure that reduces the amount of displacement,
前記圧電手段が前記制御信号に基づいて前記積層型電池に前記圧力を付与するように、前記制御信号を前記複数の圧電手段にそれぞれ供給するThe control signal is supplied to each of the plurality of piezoelectric means so that the piezoelectric means applies the pressure to the stacked battery based on the control signal.
電池パックの制御方法。Battery pack control method. 前記積層型電池の出力である電池出力を検知することをさらに有し、Detecting battery output which is an output of the stacked battery;
前記制御信号を生成することは、前記変位量と前記電池出力とから、前記制御信号を算出することを含むGenerating the control signal includes calculating the control signal from the displacement amount and the battery output.
請求項４に記載した電池パックの制御方法。The battery pack control method according to claim 4. 前記積層型電池の出力である電池出力を検知することと、Detecting a battery output which is an output of the stacked battery;
前記積層型電池の温度である電池温度を検知すること、をさらに有し、Detecting a battery temperature that is a temperature of the stacked battery,
前記制御信号を生成することは、前記変位量と、前記電池出力と、前記電池温度とから、前記制御信号を算出することを含むGenerating the control signal includes calculating the control signal from the displacement amount, the battery output, and the battery temperature.
請求項４に記載した電池パックの制御方法。The battery pack control method according to claim 4.
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