JP7326229B2 - 蓄電池 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、蓄電池に関する。

蓄電池は、小型の携帯機器の電源、モビリティ分野において車両に搭載される電源、及び、スマートグリッド等の送電網における定置用の電源等、幅広く用いられている。このような蓄電池では、特に、車両用の電源として用いられる場合において、大電流での充電又は放電における安全性を確保する等して長寿命化を実現するとともに、エネルギ密度を高く確保することが、求められている。

チタン複合酸化物を負極活物質として備える非水電解質セルから形成される蓄電池では、大電流での充電又は放電における安全性が高くなる。また、炭素質物を負極活物質として備える非水電解質セルから形成される蓄電池では、エネルギ密度が高くなる。蓄電池では、活物質となる材料が互いに対して異なる２種類以上のセルを組み合わせる等して、大電流での充電又は放電における安全性、及び、高いエネルギ密度の両方が確保されることが求められている。

米国特許出願公開第２０１５／０１８８１８８号明細書 米国特許出願公開第２０１９／００６７７５３号明細書 国際公開２０１９／１８７１３２号公報

本発明が解決しようとする課題は、大電流での充電又は放電における安全性、及び、高いエネルギ密度の両方が確保される蓄電池を提供することにある。

実施形態の蓄電池は、第１の組電池及び第２の組電池を備える。第１の組電池は、直列に接続される複数の第１のセルを備え、複数の第１のセルのそれぞれはチタン複合酸化物を負極活物質として備える。第２の組電池は、直列に接続される複数の第２のセルを備え、複数の第２のセルのそれぞれは炭素質物を負極活物質として備える。第２の組電池は、第１の組電池に並列に接続される。複数の第１のセルのそれぞれのＳＯＣ＝Ｘ％における開回路電圧をＶａ１（Ｘ）、複数の第２のセルのそれぞれのＳＯＣ＝Ｘ％における開回路電圧をＶａ２（Ｘ）、第１の組電池における複数の第１のセルの直列数をＭ、第２の組電池における複数の第２のセルの直列数をＮとすると、０≦Ｘ≦３０においてＭ×Ｖａ１（Ｘ）＜Ｎ×Ｖａ２（Ｘ）を満たし、かつ、７０≦Ｘ≦１００においてＭ×Ｖａ１（Ｘ）＞Ｎ×Ｖａ２（Ｘ）を満たす。

図１は、第１の実施形態に係る電池パックの構成を示す概略図である。 図２は、実施形態の第１のセル及び第２のセルのそれぞれについて、ＳＯＣに対する充電時のＤＣ抵抗の関係を示す概略図である。 図３は、実施例１（比較例２）における第１の組電池及び第２の組電池のそれぞれの構成及び電圧範囲を示す概略図である。 図４は、実施例１（比較例２）の第１の組電池及び第２の組電池のそれぞれについて、ＳＯＣに対する電圧の関係を示す概略図である。 図５は、実施例１の電池パックの下限電圧値からの充電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれに流れる電流の経時的な変化を示す概略図である。 図６は、実施例１の電池パックの下限電圧値からの充電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれのＳＯＣの経時的な変化を示す概略図である。 図７は、比較例１（実施例２）における第１の組電池及び第２の組電池のそれぞれの構成及び電圧範囲を示す概略図である。 図８は、比較例１（実施例２）の第１の組電池及び第２の組電池のそれぞれについて、ＳＯＣに対する電圧の関係を示す概略図である。 図９は、比較例１の電池パックの初期電圧値からの充電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれに流れる電流の経時的な変化を示す概略図である。 図１０は、比較例１の電池パックの初期電圧値からの充電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれのＳＯＣの経時的な変化を示す概略図である。 図１１は、実施例２の電池パックの初期電圧値からの放電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれに流れる電流の経時的な変化を示す概略図である。 図１２は、実施例２の電池パックの初期電圧値からの放電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれのＳＯＣの経時的な変化を示す概略図である。 図１３は、比較例２の電池パックの初期電圧値からの放電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれに流れる電流の経時的な変化を示す概略図である。 図１４は、比較例２の電池パックの初期電圧値からの放電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれのＳＯＣの経時的な変化を示す概略図である。 図１５は、実施例２及び比較例２のそれぞれの電池パックの初期電圧値からの放電における電池パックの出力電力の経時的な変化を示す概略図である。 図１６は、実施例３における第１の組電池及び第２の組電池のそれぞれの構成及び電圧範囲を示す概略図である。 図１７は、実施例３の第１の組電池及び第２の組電池のそれぞれについて、ＳＯＣに対する電圧の関係を示す概略図である。 図１８は、実施例３の電池パックの下限電圧値からの充電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれに流れる電流の経時的な変化を示す概略図である。 図１９は、実施例３の電池パックの下限電圧値からの充電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれのＳＯＣの経時的な変化を示す概略図である。 図２０は、実施例３の電池パックの初期電圧値からの放電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれに流れる電流の経時的な変化を示す概略図である。 図２１は、実施例３の電池パックの初期電圧値からの放電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれのＳＯＣの経時的な変化を示す概略図である。

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る電池パックの構成を示す概略図である。電池パック１は、蓄電池２を備える。蓄電池２は、第１の組電池１０及び第２の組電池２０を備える。第１の組電池１０は、複数の第１のセル１１を備え、複数の第１のセル１１は、電気的に直列に接続される。本実施形態では、第１の組電池１０にＭ個の第１のセル１１が設けられ、第１の組電池１０における第１のセルの直列数はＭとなる。第１のセル１１のそれぞれは、チタン複合酸化物が負極活物質として用いられる非水電解質セルである。

第２の組電池２０は、複数の第２のセル２１を備え、複数の第２のセル２１は、電気的に直列に接続される。本実施形態では、第２の組電池２０にＮ個の第２のセル２１が設けられ、第２の組電池２０における第２のセルの直列数はＮとなる。第２のセル２１のそれぞれは、炭素質物が負極活物質として用いられる非水電解質セルである。また、電池パック１には、第１の組電池１０及び第２の組電池２０を冷却する冷却部５が、設けられる。

第１の組電池１０の複数の第１のセル１１のそれぞれにおいて負極活物質として用いられるチタン複合酸化物としては、単斜晶型ニオブチタン複合酸化物、直方晶型チタン含有複合酸化物、ラムスデライト構造を有するチタン酸リチウム、スピネル構造を有するチタン酸リチウム、単斜晶型二酸化チタン、アナターゼ型二酸化チタン、ルチル型二酸化チタン及びホランダイト型チタン複合酸化物等が挙げられる。

また、複数の第１のセル１１のそれぞれでは、正極活物質として、リチウム遷移金属複合酸化物を用いることができる。複数の第１のセル１１のそれぞれにおいて正極活物質として用いられるリチウム遷移金属複合酸化物としては、層状構造を有するＬｉ_ｕＭｅＯ_２（０＜ｕ≦１、かつ、Ｍｅは、Ｎｉ、Ｃｏ及びＭｎからなる群より選択される１種以上）が挙げられ、例えば、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物を用いることができる。また、複数の第１のセル１１のそれぞれにおいて正極活物質として用いられるリチウム遷移金属複合酸化物としては、リチウム鉄リン酸化物も挙げられる。複数の第１のセル１１に用いられる負極活物質及び正極活物質としては、特許文献３（国際公開第２０１９/１８７１３２号公報）と同様の活物質を用いることができる。

第１の組電池１０は、複数の第１のセル１１が直列に接続されたセル群から構成される。第１の組電池１０では、複数の第１のセル１１は、容量、サイズ及び重量等が互いに対して同一及び略同一である。また、第１の組電池１０では、複数の第１のセル１１の間は、バスバー１３を介して電気的に接続される。第１のセル１１単体の電圧Ｖ１を規定すると、第１の組電池１０の電圧は、Ｖ１×Ｍとなる。

第２の組電池２０の複数の第２のセル２１のそれぞれにおいて負極活物質として用いられる炭素質物としては、黒鉛及び非晶質炭素等が挙げられる。また、複数の第２のセル２１のそれぞれでは、正極活物質として、第１のセル１１の正極活物質と同様の活物質を用いることができる。

第２の組電池２０は、複数の第２のセル２１が直列に接続されたセル群から構成される。第２の組電池２０では、複数の第２のセル２１は、容量、サイズ及び重量等が互いに対して同一及び略同一である。また、第２の組電池２０では、複数の第２のセル２１の間は、バスバー２３を介して電気的に接続される。第２のセル２１単体の電圧Ｖ２を規定すると、第２の組電池２０の電圧は、Ｖ２×Ｎとなる。

蓄電池２では、第２の組電池２０は、第１の組電池１０に対して電気的に並列に接続される。蓄電池２は、電池パック１の外部の外部電源又は外部負荷に電気的に接続される。蓄電池２が外部電源又は外部負荷に電気的に接続された状態では、第１の組電池１０の正極側端子１５及び第２の組電池２０の正極側端子２５のそれぞれが、外部電源又は外部負荷のプラス側端子７に接続される。そして、蓄電池２が外部電源又は外部負荷に電気的に接続された状態では、第１の組電池１０の負極側端子１６及び第２の組電池２０の負極側端子２６のそれぞれが、外部電源又は外部負荷のマイナス側端子８に接続される。

冷却部５としては、空冷ファン及び冷却ポンプ等を用いることができる。冷却部５は、流路６に冷却媒体を供給し、流路６に冷却媒体を流す。冷却媒体は、空気又は液体である。流路６を流れる冷却媒体によって、第１の組電池１０及び第２の組電池２０は、冷却される。流路６は、第２の組電池２０に隣接し、第２の組電池２０で発生した熱は、流路６を流れる冷却媒体へ排出される。また、第１の組電池１０は、第２の組電池２０に対して流路６とは反対側に配置される。第１の組電池１０で発生した熱は、第２の組電池２０を通して、流路６を流れる冷却媒体へ排出される。

次に、本実施形態の電池パック１（蓄電池２）の運転方法について説明する。なお、以下の運転方法の説明は、後述する実施例１に関連する図３及び図４を参照して、説明する。ここで、チタン複合酸化物が負極活物質として用いられる非水電解質セルである第１のセル１１単体において、ＳＯＣ（State of charge）がＸ％の状態（ＳＯＣ＝Ｘ％）での開回路電圧Ｖａ１（Ｘ）を規定する。また、炭素質物が負極活物質として用いられる非水電解質セルである第２のセル２１単体において、ＳＯＣがＸ％の状態（ＳＯＣ＝Ｘ％）での開回路電圧Ｖａ２（Ｘ）を規定する。セル１１，２１のそれぞれでは、ＳＯＣが１００％の状態（Ｘ＝１００の状態）が満充電状態であり、ＳＯＣが０％の状態（Ｘ＝０の状態）が完全放電状態となる。また、セル１１，２１のそれぞれでは、ＳＯＣは、最大容量（完全放電状態から満充電状態までの満充電容量）に対する完全放電状態からの充電量（完全放電状態までの残容量）の比率となる。

第１のセル１１と第２のセル２１とでＳＯＣが同一値になる場合は、第１のセル１１の負極電位は、第２のセル２１の負極電位に比べて高い。このため、セル１１，２１でＳＯＣが同一値になる場合は、第１のセル１１単体の開回路電圧は、第２のセル２１単体の開回路電圧に比べて低い。すなわち、Ｖａ１（Ｘ）＜Ｖａ２（Ｘ）の関係が成立する。実際に、第１のセル１１としては、ＳＯＣ＝０％における開回路電圧Ｖａ１（０）が１．２Ｖ～３．２Ｖの範囲のセルが用いられる。また、第２のセル２１としては、ＳＯＣ＝０％における開回路電圧Ｖａ２（０）が２．５Ｖ～４．３Ｖの範囲となるセルが用いられる。

ＳＯＣ＝Ｘ％では、第１の組電池１０における第１のセル１１の直列数Ｍを用いて、第１の組電池１０の開回路電圧は、Ｍ×Ｖａ１（Ｘ）となる。そして、ＳＯＣ＝Ｘ％では、第２の組電池２０における第２のセル２１の直列数Ｎを用いて、第２の組電池２０の開回路電圧は、Ｎ×Ｖａ２（Ｘ）となる。

本実施形態の電池パック１では、組電池１０，２０が並列に接続されるため、電池パック１の運転時には、組電池１０，２０の電圧は互いに対して同一又は略同一になる。また、電池パック１（蓄電池２）では、下限電圧値Ｖｐｍｉｎが設定される。そして、電池パック１（蓄電池２）の下限電圧値Ｖｐｍｉｎは、安全性及び耐久性を確保する観点から、第１の組電池１０の下限電圧値及び第２の組電池２０の下限電圧値の中の高い一方に設定される。また、電池パック１では、例えば、充電開始時及び充電開始直後等において、炭素質物を負極活物質として備える第２のセル２１のそれぞれに大電流が流れることを抑制し、第２のセル２１のそれぞれにおけるリチウムの析出等を防止する必要がある。このため、本実施形態では、下限電圧値Ｖｐｍｉｎ又は下限電圧値Ｖｐｍｉｎよりわずかに高い値を初期電圧値として蓄電池２を充電する場合、充電開始時及び充電開始直後等において第２のセル２１の抵抗を第１のセル１１の抵抗に比べて高くする条件で、電池パック１が運転される。これにより、充電開始時及び充電開始直後等において、第２のセル２１のそれぞれに大電流が急速に入力されることが抑制される。

前述した条件で電池パック１を運転するため、本実施形態では、第１のセル１１及び第２のセル２１のそれぞれのＳＯＣが０％以上３０％以下の範囲において式（Ａ１）を満たす状態に、第１の組電池１０における第１のセル１１の直列数Ｍ、及び、第２の組電池２０における第２のセル２１の直列数Ｎが設定される。このため、第１の組電池１０と第２の組電池２０とでＳＯＣが０％以上３０％以下の範囲のいずれかの値で同一値になる場合は、第２の組電池２０の電圧は、第１の組電池１０の電圧より高くなる。また、組電池１０，２０で電圧が前述の電池パック１の下限電圧値Ｖｐｍｉｎ及び下限電圧値Ｖｐｍｉｎよりわずかに高い値のいずれかで同一値になる場合は、第２の組電池２０のＳＯＣは、第１の組電池１０のＳＯＣより低くなる。

Ｍ×Ｖａ１（Ｘ）＜Ｎ×Ｖａ２（Ｘ） （０≦Ｘ≦３０） （Ａ１）

第１のセル１１及び第２のセル２１のそれぞれでは、ＳＯＣがＸｍｉｎ％の状態での電圧が下限電圧値として規定される。ここで、Ｘｍｉｎは、セル１１，２１のそれぞれの下限ＳＯＣを示し、０以上３０以下のいずれかの値である。また、第１のセル１１の下限電圧値Ｖａ１（Ｘｍｉｎ）から第１の組電池１０の下限電圧値Ｍ×Ｖａ１（Ｘｍｉｎ）が規定され、第２のセル２１の下限電圧値Ｖａ２（Ｘｍｉｎ）から第２の組電池２０の下限電圧値Ｎ×Ｖａ２（Ｘｍｉｎ）が規定される。

前述のように、電池パック１（蓄電池２）の下限電圧値Ｖｐｍｉｎは、第１の組電池１０の下限電圧値Ｍ×Ｖａ１（Ｘｍｉｎ）及び第２の組電池２０の下限電圧値Ｎ×Ｖａ２（Ｘｍｉｎ）の中の高い一方に設定される。式（Ａ１）より、第２の組電池２０の下限電圧値Ｎ×Ｖａ２（Ｘｍｉｎ）は、第１の組電池１０の下限電圧値Ｍ×Ｖａ１（Ｘｍｉｎ）より高い。すなわち、第１の組電池１０と第２の組電池２０とでＳＯＣが下限ＳＯＣであるＸｍｉｎ％で同一値になる場合は、第２の組電池２０の電圧は、第１の組電池１０の電圧より高くなる。したがって、本実施形態では、第２の組電池２０の下限電圧値Ｎ×Ｖａ２（Ｘｍｉｎ）が電池パック１の下限電圧値Ｖｐｍｉｎとして設定され、電池パック１（蓄電池２）は、電圧が第２の組電池２０の下限電圧値Ｎ×Ｖａ２（Ｘｍｉｎ）以上になる状態で、運転される。

図２は、実施形態の第１のセル及び第２のセルのそれぞれについて、ＳＯＣに対する充電時のＤＣ抵抗（ＤＣＲ：direct current resistance）の関係を示す概略図である。図２では、横軸がセル単体のＳＯＣを示し、縦軸がセル単体のＤＣ抵抗を示す。そして、チタン酸リチウムが負極活物質として用いられた場合の第１のセル１１のＤＣ抵抗の変化を変化パターンα１で示し、ニオブチタン複合酸化物が負極活物質として用いられた場合の第１のセル１１のＤＣ抵抗の変化を変化パターンα２で示す。また、黒鉛が負極活物質として用いられ、かつ、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物が正極活物質として用いられた場合の第２のセル２１のＤＣ抵抗の変化を変化パターンβ１で示し、黒鉛が負極活物質として用いられ、かつ、リチウム鉄リン酸化物が正極活物質として用いられた場合の第２のセル２１のＤＣ抵抗の変化を変化パターンβ２で示す。また、図２では、変化パターンα１，α２，β１，β２のそれぞれにおいて、ＤＣ抵抗は、複数の計測点の中で最もＤＣ抵抗が高い計測点での値を１とする相対値で示される。なお、充電時のＤＣ抵抗は、ＨＰＰＣ（hybrid pulse power characterization）試験により求めることができ、図２は２５℃における測定結果である。

図２に示すように、セル単体におけるＳＯＣに対するＤＣ抵抗の関係は、負極活物質及び正極活物質の種類、及び、負極活物質及び正極活物質の容量等に対応して、ばらつく。ただし、多くの種類のセルでは、ＳＯＣが０％以上３０％以下の範囲（図２の範囲γ１）において、すなわち、ＳＯＣが低い領域において、抵抗が高くなる傾向にある。すなわち、多くの種類のセルでは、ＳＯＣが０％以上３０％以下の範囲で、ＳＯＣが３０％～７０％の範囲に比べて、抵抗が高くなる傾向にある。ＳＯＣが低い領域においてセルの抵抗が高くなる原因としては、ＳＯＣが低い領域では、正極でのリチウムの充填状態（充填率）が高くなるため、拡散抵抗が高くなること等が考えられる。

本実施形態において、例えば下限電圧値Ｖｐｍｉｎを初期電圧値として、電池パック１を充電する。この場合、充電開始時及び充電開始直後において、組電池１０，２０の電圧は、下限電圧値Ｖｐｍｉｎ及び下限電圧値Ｖｐｍｉｎよりわずかに高い値のいずれかで、互いに対して同一値又は略同一値になる。このため、充電開始時及び充電開始直後では、第２の組電池２０のＳＯＣは、第１の組電池１０のＳＯＣより低くなり、炭素質物を負極活物質として備える第２のセル２１のＳＯＣは、チタン複合酸化物を負極活物質として備える第１のセル１１のＳＯＣに比べて低くなる。そして、Ｘｍｉｎが０以上３０以下であるため、充電開始時及び充電開始直後では、第２の組電池２０（第２のセル２１）のＳＯＣは、０％以上３０％以下の範囲等、低い領域となる。

ここで、図２に示すセル単体におけるＳＯＣに対する抵抗の関係等から、前述のように電池パック１が運転される場合、電池パック１の充電開始時及び充電開始直後では、第１のセル１１の抵抗、すなわち、第１の組電池１０の抵抗が低くなる。そして、電池パック１の充電開始時及び充電開始直後では、第２のセル２１の抵抗が第１のセル１１の抵抗より高くなり、第２の組電池２０の抵抗が第１の組電池１０の抵抗より高くなる。これにより、下限電圧値Ｖｐｍｉｎ等を初期電圧値として電池パック１を大電流で急速充電する場合等でも、充電開始時及び充電開始直後等において、第１の組電池１０にのみ大電流が入力される。また、第２の組電池２０への大電流の入力が抑制されるため、第２のセル２１のそれぞれの負極におけるリチウムの析出等が、有効に防止される。したがって、大電流での充電における蓄電池２（電池パック１）の安全性が確保され、電池パック１の耐久性が確保される。

以下、本実施形態の一例である実施例１について説明する。図３は、実施例１における第１の組電池及び第２の組電池のそれぞれの構成及び電圧範囲を示す概略図である。図４は、実施例１の第１の組電池及び第２の組電池のそれぞれについて、ＳＯＣに対する電圧の関係を示す概略図である。図４では、横軸が組電池の各ＳＯＣを示し、縦軸が組電池の電圧を示す。また、図４では、第１の組電池１０の電圧Ｍ×Ｖ１の変化を実線で、第２の組電池２０の電圧Ｎ×Ｖ２の変化を破線で示す。

図３等に示すように、実施例１では、４２個の第１のセル１１を電気的に直列に接続することにより直列数４２（Ｍ＝４２）の第１の組電池１０を形成し、２６個の第２のセル２１を電気的に直列に接続することにより直列数２６（Ｎ＝２６）の第２の組電池２０を形成した。そして、第１の組電池１０と第２の組電池２０とを電気的に並列に接続することにより、蓄電池２（電池パック１）を形成した。また、第１のセル１１としては、スピネル構造を有するチタン酸リチウムを負極活物質として含む容量（満充電容量）が２０Ａｈの非水電解質セルを用いた。第２のセル２１としては、黒鉛を負極活物質として含む容量（満充電容量）が２０Ａｈの非水電解質セルを用いた。

また、実施例１では、第１のセル１１及び第２のセル２１のそれぞれにおいて、下限ＳＯＣを１０％（Ｘｍｉｎ＝１０）とした。そして、ＳＯＣ＝１０％での第１のセル１１の開回路電圧Ｖａ１（１０）である２．１０Ｖに、第１のセル１１の下限電圧値を設定した。また、ＳＯＣ＝１０％での第２のセル２１の開回路電圧Ｖａ２（１０）である３．４７Ｖに、第２のセル２１の下限電圧値を設定した。このため、４２個の第１のセル１１を直列に接続した第１の組電池１０の下限電圧値は８８．３Ｖに設定され、２６個の第２のセル２１を直列に接続した第２の組電池２０の下限電圧値は９０．３Ｖに設定された。したがって、実施例１では、組電池１０，２０でＳＯＣが下限ＳＯＣであるＸｍｉｎ％で同一値になる場合において、第２の組電池２０の電圧は、第１の組電池１０の電圧より高くなった。また、実施例１では、ＳＯＣが０％以上３０％以下の範囲において、すなわち、ＳＯＣが低い領域において、前述の式（Ａ１）の条件を満たした（図４の範囲γ２参照）。

実施例１では、第２の組電池２０の下限電圧値Ｎ×Ｖａ２（１０）を電池パック１の下限電圧値Ｖｐｍｉｎとして、電池パック１を運転した。また、実施例１では、電池パック１に１００Ａの電流を入力し、下限電圧値Ｖｐｍｉｎから電池パック１を定電流充電した。すなわち、下限電圧値Ｖｐｍｉｎを初期電圧値として、充電を開始した。図５は、実施例１の電池パックの下限電圧値からの充電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれに流れる電流の経時的な変化を示す概略図である。図６は、実施例１の電池パックの下限電圧値からの充電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれのＳＯＣの経時的な変化を示す概略図である。図５及び図６では、横軸が充電開始時を０とする時間を示す。そして、図５では、縦軸が電流を示し、図６では、縦軸がＳＯＣを示す。なお、図５では、電池パック１を充電する電流は負の値で示される。また、図５及び図６では、第１のセル１１に関するパラメータの変化を実線で、第２のセル２１に関するパラメータの変化を破線で示す。

図５及び図６等に示すように、実施例１の電池パック１の充電では、充電開始時及び充電開始直後において、すなわち、充電開始から２００秒程度経過する間は、第１のセル１１に大電流が流れ、第２のセル２１への大電流の入力が抑制された。また、実施例１の電池パック１の充電では、充電開始時及び充電開始直後を含め、第２のセル２１のＳＯＣが第１のセル１１のＳＯＣより低くなった。また、充電開始時からある程度の時間が経過すると、第１のセル１１のＳＯＣがある程度上昇したことに対応して、第２のセル２１に流れる電流が増加した。

実施例１を含む本実施形態の電池パック１では、第１の組電池１０と第２の組電池２０とでＳＯＣが下限ＳＯＣであるＸｍｉｎ％（Ｘｍｉｎは０以上３０以下のいずれかの値）で同一値になる場合において、第２の組電池２０の電圧は、第１の組電池１０の電圧より高くなる。すなわち、ＳＯＣが０％以上３０％以下の範囲において、前述の式（Ａ１）の条件を満たす。このため、本実施形態では、下限電圧値Ｖｐｍｉｎ（本実施形態ではＮ×Ｖａ２（Ｘｍｉｎ））又は下限電圧値Ｖｐｍｉｎよりわずかに高い値を初期電圧値として充電する場合、充電開始時及び充電開始直後において、第２の組電池２０（第２のセル２１）のＳＯＣは０％以上３０％以下の範囲等の低い領域となる。そして、充電開始時及び充電開始直後では、第１の組電池１０（第１のセル１１）のＳＯＣが第２の組電池２０のＳＯＣより高い状態で充電が行われる。このため、充電開始時及び充電開始直後では、第２の組電池２０の抵抗が、第１の組電池１０の抵抗に比べて高くなる。

第２の組電池２０の抵抗が第１の組電池１０の抵抗より高いため、充電開始時及び充電開始直後において、第２のセル２１のそれぞれに大電流が流れることを抑制される。これにより、第２の組電池２０が低温環境に配置される場合等でも、第２のセル２１のそれぞれにおけるリチウムの析出等が有効に防止される。したがって、大電流での充電における蓄電池２（電池パック１）の安全性が確保され、電池パック１の耐久性が確保される。また、充電開始時及び充電開始直後では、第１の組電池１０の抵抗が低くなるため、第１のセル１１のそれぞれには、大電流が流れる。したがって、安全性等を確保しつつ、大電流で電池パック１を充電可能になり、蓄電池２の入力特性が確保される。

また、本実施形態では組電池１０，２０及び流路６を図１のように配置することにより、第１の組電池１０で発生した熱は、第２の組電池２０に伝達される。これにより、電池パック１の充電が開始されると、第２の組電池２０が迅速に昇温する。したがって、電池パック１の安全性を確保しつつ、充電開始後の早い段階で、第２のセル２１に流す電流を増加させることが可能になる。

また、本実施形態では、炭素質物を負極活物質として備える第２のセル２１から第２の組電池２０が形成されるため、第２の組電池２０のエネルギ密度が高い。そして、第２の組電池２０が第１の組電池１０と並列に接続されることで、蓄電池２が形成される。したがって、本実施形態の蓄電池２（電池パック１）では、大電流での充電における安全性、及び、高いエネルギ密度の両方が確保される。

ここで、本実施形態の比較例として比較例１について説明する。図７は、比較例１における第１の組電池及び第２の組電池のそれぞれの構成及び電圧範囲を示す概略図である。図８は、比較例１の第１の組電池及び第２の組電池のそれぞれについて、ＳＯＣに対する電圧の関係を示す概略図である。図８では、横軸が組電池のＳＯＣを示し、縦軸が組電池の電圧を示す。また、図８では、第１の組電池１０の電圧Ｍ×Ｖ１の変化を実線で、第２の組電池２０の電圧Ｎ×Ｖ２の変化を破線で示す。

図７等に示すように、比較例１では、第１のセル１１の直列数４５（Ｍ＝４５）の第１の組電池１０を形成した。なお、第２の組電池２０では、実施例１と同様に、第２のセル２１の直列数２６（Ｎ＝２６）とした。そして、実施例１と同様に、第２のセル２１の１０，２０を並列に接続することにより、蓄電池２（電池パック１）を形成した。第１のセル１１及び第２のセル２１のそれぞれは、実施例１と同様の非水電解質セルを用いた。

また、比較例１でも、実施例１と同様に、セル１１，２１のそれぞれにおいて、下限ＳＯＣを１０％（Ｘｍｉｎ＝１０）とした。そして、ＳＯＣ＝１０％での第１のセル１１の開回路電圧Ｖａ１（１０）である２．１０Ｖに、第１のセル１１の下限電圧値を設定し、ＳＯＣ＝１０％での第２のセル２１の開回路電圧Ｖａ２（１０）である３．４７Ｖに、第２のセル２１の下限電圧値を設定した。ただし、比較例１では、第１の組電池１０での第１のセル１１の直列数４５であるため、第１の組電池１０の下限電圧値は９２．５Ｖに設定された。第２の組電池２０の下限電圧値は、実施例１と同様に、９０．３Ｖに設定された。したがって、比較例１では、組電池１０，２０でＳＯＣが下限ＳＯＣであるＸｍｉｎ％で同一値になる場合において、第２の組電池２０の電圧は、第１の組電池１０の電圧より低くなった。また、比較例１では、ＳＯＣが０％以上３０％以下の範囲において、すなわち、ＳＯＣが低い領域において、前述の式（Ａ１）の条件を満たさなかった（図７の範囲γ３参照）。

比較例１では、第１の組電池１０の下限電圧値Ｎ×Ｖａ１（１０）を電池パック１の下限電圧値Ｖｐｍｉｎとして、電池パック１を運転した。そして、電池パック１に１００Ａの電流を入力し、電池パック１を定電流充電した。この際、電池パック１の開回路電圧が９３．１Ｖの状態から、すなわち、初期電圧値である９３．１Ｖから充電を行った。図９は、比較例１の電池パックの初期電圧値からの充電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれに流れる電流の経時的な変化を示す概略図である。図１０は、比較例１の電池パックの初期電圧値からの充電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれのＳＯＣの経時的な変化を示す概略図である。図９及び図１０では、横軸が充電開始時を０とする時間を示す。そして、図９では、縦軸が電流を示し、図１０では、縦軸がＳＯＣを示す。なお、図９では、電池パック１を充電する電流は負の値で示される。また、図９及び図１０では、第１のセル１１に関するパラメータの変化を実線で、第２のセル２１に関するパラメータの変化を破線で示す。

図９及び図１０等に示すように、比較例１の電池パック１の充電では、充電開始時及び充電開始直後において、第２のセル２１に大電流が流れた。また、比較例１の電池パック１の充電では、充電開始時及び充電開始直後を含め、第２のセル２１のＳＯＣが第１のセル１１のＳＯＣより高くなった。

第１の実施形態では、ＳＯＣが０％以上３０％以下の範囲において前述の式（Ａ１）の条件を満たす状態に、第１のセルの直列数及び第２のセルの直列数が設定される。直列数が前述のように設定されることにより、第１の組電池と第２の組電池とでＳＯＣが下限ＳＯＣであるＸｍｉｎ％（Ｘｍｉｎは０以上３０以下のいずれかの値）で同一値になる場合において、第２の組電池の電圧は、第１の組電池の電圧より高くなる。これにより、充電開始時及び充電開始直後において第２のセルに大電流が流れることが抑制される。したがって、大電流での充電における安全性、及び、高いエネルギ密度の両方が確保される蓄電池を提供することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、第１の実施形態等と同様の部分については、説明を省略する。

以下、本実施形態の電池パック１（蓄電池２）の運転方法について説明する。なお、以下の運転方法の説明は、後述する実施例２に関連する図７及び図８を参照して、説明する。本実施形態でも、第１のセル１１単体において、ＳＯＣ＝Ｘ％での開回路電圧Ｖａ１（Ｘ）が規定される。そして、第２のセル２１単体において、ＳＯＣ＝Ｘ％での開回路電圧Ｖａ２（Ｘ）が規定される。本実施形態でも、セル１１，２１でＳＯＣが同一値になる場合は、第１のセル１１単体の開回路電圧は、第２のセル２１単体の開回路電圧に比べて低く、Ｖａ１（Ｘ）＜Ｖａ２（Ｘ）の関係が成立する。また、ＳＯＣ＝Ｘ％では、第１の組電池１０における第１のセル１１の直列数Ｍを用いて、第１の組電池１０の開回路電圧は、Ｍ×Ｖａ１（Ｘ）となる。そして、ＳＯＣ＝Ｘ％では、第２の組電池２０における第２のセル２１の直列数Ｎを用いて、第２の組電池２０の開回路電圧は、Ｎ×Ｖａ２（Ｘ）となる。

本実施形態の電池パック１でも、組電池１０，２０が並列に接続されるため、電池パック１の運転時には、組電池１０，２０の電圧は互いに対して同一又は略同一になる。また、電池パック１（蓄電池２）では、上限電圧値Ｖｐｍａｘが設定される。電池パック１（蓄電池２）の上限電圧値Ｖｐｍａｘは、安全性及び耐久性を確保する観点から、第１の組電池１０の上限電圧値及び第２の組電池２０の上限電圧値の中の低い一方に設定される。また、電池パック１では、例えば、放電開始時及び放電開始直後等において、炭素質物を負極活物質として備える第２のセル２１のそれぞれに大電流が流れることを抑制し、第２のセル２１のそれぞれの過度の発熱、及び、第２のセル２１の内部におけるＳＯＣ分布での局所的な偏りの拡大等を防止する必要がある。第２のセル２１のような容量を増やすことを目的としたセルでは、電極の密度を高めたり、電極の厚みを増したりすることで、容量を増やす設計が一般的になされている。このような容量を増やす設計のセルでは、大電流での放電を抑えることで電極内部でのリチウムイオンの偏在を抑制すること、すなわち、ＳＯＣ分布での局所的な偏りの発生を抑制することで劣化を抑制することが、求められている。このため、本実施形態では、上限電圧値Ｖｐｍａｘ又は上限電圧値Ｖｐｍａｘよりわずかに低い値を初期電圧値として蓄電池２から放電する場合、放電開始時及び放電開始直後等において、第２のセル２１の抵抗を第１のセル１１の抵抗に比べて高くする条件で、電池パック１が運転される。これにより、放電開始時及び放電開始直後等において、第２のセル２１のそれぞれから大電流が急速に出力されることが抑制される。

前述した条件で電池パック１を運転するため、本実施形態では、第１のセル１１及び第２のセル２１のそれぞれのＳＯＣが７０％以上１００％以下の範囲において式（Ａ２）を満たす状態に、第１の組電池１０における第１のセル１１の直列数Ｍ、及び、第２の組電池２０における第２のセル２１の直列数Ｎが設定される。このため、第１の組電池１０と第２の組電池２０とでＳＯＣが７０％以上１００％以下の範囲のいずれかの値で同一値になる場合は、第２の組電池２０の電圧は、第１の組電池１０の電圧より低くなる。また、組電池１０，２０で電圧が前述の電池パック１の上限電圧値Ｖｐｍａｘ及び上限電圧値Ｖｐｍａｘよりわずかに低い値のいずれかで同一値になる場合は、第２の組電池２０のＳＯＣは、第１の組電池１０のＳＯＣより高くなる。

Ｍ×Ｖａ１（Ｘ）＞Ｎ×Ｖａ２（Ｘ） （７０≦Ｘ≦１００） （Ａ２）

第１のセル１１及び第２のセル２１のそれぞれでは、ＳＯＣがＸｍａｘ％の状態での電圧が上限電圧値として規定される。ここで、Ｘｍａｘは、セル１１，２１のそれぞれの上限ＳＯＣを示し、７０以上１００以下のいずれかの値である。また、第１のセル１１の上限電圧値Ｖａ１（Ｘｍａｘ）から第１の組電池１０の上限電圧値Ｍ×Ｖａ１（Ｘｍａｘ）が規定され、第２のセル２１の上限電圧値Ｖａ２（Ｘｍａｘ）から第２の組電池２０の上限電圧値Ｎ×Ｖａ２（Ｘｍａｘ）が規定される。

前述のように、電池パック１（蓄電池２）の上限電圧値Ｖｐｍａｘは、第１の組電池１０の上限電圧値Ｍ×Ｖａ１（Ｘｍａｘ）及び第２の組電池２０の上限電圧値Ｎ×Ｖａ２（Ｘｍａｘ）の中の低い一方に設定される。式（Ａ２）より、第２の組電池２０の上限電圧値Ｎ×Ｖａ２（Ｘｍａｘ）は、第１の組電池１０の上限電圧値Ｍ×Ｖａ１（Ｘｍａｘ）より低い。すなわち、第１の組電池１０と第２の組電池２０とでＳＯＣが上限ＳＯＣであるＸｍａｘ％で同一値になる場合は、第２の組電池２０の電圧は、第１の組電池１０の電圧より低くなる。したがって、本実施形態では、第２の組電池２０の上限電圧値Ｎ×Ｖａ２（Ｘｍａｘ）が電池パック１の上限電圧値Ｖｐｍａｘとして設定され、電池パック１（蓄電池２）は、電圧が第２の組電池２０の上限電圧値Ｎ×Ｖａ２（Ｘｍａｘ）以下になる状態で、運転される。

図２に示すように、多くの種類のセルでは、ＳＯＣが７０％以上１００％以下の範囲（図２の範囲ε１）において、すなわち、ＳＯＣが高い領域において、抵抗が高くなる傾向にある。すなわち、多くの種類のセルでは、ＳＯＣが７０％以上１００％以下の範囲で、ＳＯＣが３０％～７０％の範囲に比べて、抵抗が高くなる傾向にある。特に、チタン複合酸化物を負極活物質として備える第１のセル１１では（図２の変化パターンα１，α２参照）、ＳＯＣが高い領域において、抵抗が大きく上昇する。このため、大電流で急速に蓄電池２から放電する場合等は、ＳＯＣが７０％未満の状態、すなわち、ＳＯＣが高い領域から外れる状態で、第１のセル１１が使用されることが好ましい。

本実施形態において、例えば上限電圧値Ｖｐｍａｘを初期電圧値として、電池パック１から放電する。この場合、放電開始時及び放電開始直後において、組電池１０，２０の電圧は、上限電圧値Ｖｐｍａｘ及び上限電圧値Ｖｐｍａｘよりわずかに低い値のいずれかで、互いに対して同一値又は略同一値になる。このため、放電開始時及び放電開始直後では、第２の組電池２０のＳＯＣは、第１の組電池１０のＳＯＣより高くなり、炭素質物を負極活物質として備える第２のセル２１のＳＯＣは、チタン複合酸化物を負極活物質として備える第１のセル１１のＳＯＣに比べて高くなる。そして、Ｘｍａｘが７０以上１００以下であるため、放電開始時及び放電開始直後では、第２の組電池２０（第２のセル２１）のＳＯＣは、７０％以上１００％以下の範囲等、高い領域となる。また、放電開始時及び放電開始直後では、第１の組電池１０（第１のセル１１）のＳＯＣは、７０％未満になる等、高い領域から外れる。

ここで、図２に示すセル単体におけるＳＯＣに対する抵抗の関係等から、前述のように電池パック１が運転される場合、電池パック１からの放電開始時及び放電開始直後では、第１のセル１１の抵抗、すなわち、第１の組電池１０の抵抗が低くなる。このため、放電開始時及び放電開始直後において、第１の組電池１０に大電流が流れ、第１の組電池１０から大電流が急速に出力される。また、電池パック１からの放電開始時及び放電開始直後では、第２のセル２１の抵抗が第１のセル１１の抵抗より高くなり、第２の組電池２０の抵抗が第１の組電池１０の抵抗より高くなる。これにより、上限電圧値Ｖｐｍａｘ等を初期電圧値として大電流で電池パック１から急速放電する場合等でも、放電開始時及び放電開始直後等において、第２の組電池２０へ大電流が流れることが抑制される。このため、第２のセル２１のそれぞれの過度の発熱、及び、第２のセル２１のそれぞれの内部におけるＳＯＣ分布での局所的な偏りの拡大等が、有効に防止される。したがって、大電流での放電における蓄電池２（電池パック１）の安全性が確保され、電池パック１の耐久性が確保される。

以下、本実施形態の一例である実施例２について説明する。実施例２では、前述の比較例１と同様にして第１の組電池１０及び第２の組電池２０を形成し、比較例１と同様にして電池パック１（蓄電池２）を形成した。このため、実施例２では、組電池１０，２０のそれぞれの電圧範囲、及び、組電池１０，２０のそれぞれについてのＳＯＣに対する電圧の関係は、比較例１と同様になった（図７及び図８参照）。

ただし、実施例２では、電池パック１からの放電を行った。また、実施例２では、第１のセル１１及び第２のセル２１のそれぞれにおいて、上限ＳＯＣを９０％（Ｘｍａｘ＝９０）とした。そして、ＳＯＣ＝９０％での第１のセル１１の開回路電圧Ｖａ１（９０）である２．４６Ｖに、第１のセル１１の上限電圧値を設定した。また、ＳＯＣ＝９０％での第２のセル２１の開回路電圧Ｖａ２（９０）である４．０５Ｖに、第２のセル２１の上限電圧値を設定した。このため、４５個の第１のセル１１を直列に接続した第１の組電池１０の上限電圧値は１０８．３Ｖに設定され、２６個の第２のセル２１を直列に接続した第２の組電池２０の上限電圧値は１０５．５Ｖに設定された。したがって、実施例２では、組電池１０，２０でＳＯＣが上限ＳＯＣであるＸｍａｘ％で同一値になる場合において、第２の組電池２０の電圧は、第１の組電池１０の電圧より低くなった。このため、実施例２では、第２の組電池２０の上限電圧値Ｎ×Ｖａ２（９０）を電池パック１の上限電圧値Ｖｐｍａｘとした（図７参照）。また、実施例２では、ＳＯＣが７０％以上１００％以下の範囲において、すなわち、ＳＯＣが高い領域において、前述の式（Ａ２）の条件を満たした（図８の範囲ε３参照）。

また、本実施形態の比較例である比較例２について説明する。比較例２では、前述の実施例１と同様にして第１の組電池１０及び第２の組電池２０を形成し、実施例１と同様にして電池パック１（蓄電池２）を形成した。このため、比較例２では、組電池１０，２０のそれぞれの電圧範囲、及び、組電池１０，２０のそれぞれについてのＳＯＣに対する電圧の関係は、実施例１と同様になった（図３及び図４参照）。

ただし、比較例２では、実施例２と同様に、電池パック１からの放電を行った。また、比較例２では、組電池１０，２０でＳＯＣが上限ＳＯＣであるＸｍａｘ％で同一値になる場合において、第２の組電池２０の電圧は、第１の組電池１０の電圧より高くなった。このため、比較例２では、第１の組電池１０の上限電圧値Ｎ×Ｖａ１（Ｘｍａｘ）を電池パック１の上限電圧値Ｖｐｍａｘとした（図３参照）。また、比較例２では、ＳＯＣが７０％以上１００％以下の範囲において、すなわち、ＳＯＣが高い領域において、前述の式（Ａ２）の条件を満たさなかった（図４の範囲ε２参照）。また、比較例２では、組電池１０，２０で電圧が電池パック１の上限電圧値Ｖｐｍａｘ及び上限電圧値Ｖｐｍａｘよりわずかに低い値のいずれかで同一値になる場合は、第１の組電池１０のＳＯＣは、第２の組電池２０のＳＯＣより高くなった。

実施例２及び比較例２のそれぞれでは、電池パック１から１００Ａの電流を出力させ、電池パック１から定電流放電した。この際、実施例２及び比較例２のそれぞれにおいて、電池パック１の開回路電圧が１０３．４Ｖの状態から、すなわち、初期電圧値である１０３．４Ｖから放電を行った。したがって、実施例２では、電池パック１の上限電圧値Ｖｐｍａｘよりわずかに低い初期電圧値から、放電が行われた。

図１１は、実施例２の電池パックの初期電圧値からの放電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれに流れる電流の経時的な変化を示す概略図である。図１２は、実施例２の電池パックの初期電圧値からの放電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれのＳＯＣの経時的な変化を示す概略図である。図１３は、比較例２の電池パックの初期電圧値からの放電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれに流れる電流の経時的な変化を示す概略図である。図１４は、比較例２の電池パックの初期電圧値からの放電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれのＳＯＣの経時的な変化を示す概略図である。図１５は、実施例２及び比較例２のそれぞれの電池パックの初期電圧値からの放電における電池パックの出力電力の経時的な変化を示す概略図である。図１１ないし図１５では、横軸が放電開始時を０とする時間を示す。そして、図１１及び図１３では、縦軸が電流を示し、図１２及び図１４では、縦軸がＳＯＣを示し、図１５では、縦軸が電力を示す。なお、図１１及び図１３では、電池パック１が放電する電流は正の値で示される。また、図１１ないし図１４では、第１のセル１１に関するパラメータの変化を実線で、第２のセル２１に関するパラメータの変化を破線で示す。そして、図１５では、実施例２における変化を実線で、比較例２における変化を破線で示す。

図１１及び図１２等に示すように、実施例２の電池パック１からの放電では、放電開始時及び放電開始直後において、すなわち、放電開始から６００秒程度経過する間は、第１のセル１１に大電流が流れ、第２のセル２１へ大電流が流れることが抑制された。また、実施例２の電池パック１からの放電では、放電開始時及び放電開始直後を含め、第２のセル２１のＳＯＣが第１のセル１１のＳＯＣより高くなった。一方、図１３及び図１４等に示すように、比較例２の電池パック１からの放電では、放電開始時及び放電開始直後において、第２のセル２１にもセル１１と同程度又はわずかに大きな電流が流れた。また、比較例２の電池パック１からの放電では、放電開始時及び放電開始直後を含め、第２のセル２１のＳＯＣが第１のセル１１のＳＯＣより低くなった。

また、図１５に示すように、実施例２の電池パック１からの放電では、電池パック１（蓄電池２）からの出力電力が、比較例２に比べて大きくなった。すなわち、実施例２の電池パック１からの放電では、放電開始時及び放電開始直後において第２のセル２１へ大電流が流れることが抑制されるとともに、高い出力特性が実現された。高い出力特性が得られた原因として、実施例２では、第１の組電池１０（第１のセル１１）のＳＯＣが７０％未満になる等の第１の組電池１０のＳＯＣが高い、つまり抵抗の大きな領域から外れた状態で、放電が行われたことが考えられる。

実施例２を含む本実施形態の電池パック１では、第１の組電池１０と第２の組電池２０とでＳＯＣが上限ＳＯＣであるＸｍａｘ％（Ｘｍａｘは７０以上１００以下のいずれかの値）で同一値になる場合において、第２の組電池２０の電圧は、第１の組電池１０の電圧より低くなる。すなわち、ＳＯＣが７０％以上１００％以下の範囲において、前述の式（Ａ２）の条件を満たす。このため、本実施形態では、上限電圧値Ｖｐｍａｘ（本実施形態ではＮ×Ｖａ２（Ｘｍａｘ））又は上限電圧値Ｖｐｍａｘよりわずかに低い値を初期電圧値として放電する場合、放電開始時及び放電開始直後において、第２の組電池２０（第２のセル２１）のＳＯＣは７０％以上１００％以下の範囲等の高い領域となる。そして、放電開始時及び放電開始直後では、第１の組電池１０（第１のセル１１）のＳＯＣが第２の組電池２０のＳＯＣより低い状態で放電が行われる。このため、放電開始時及び放電開始直後では、第２の組電池２０の抵抗が、第１の組電池１０の抵抗に比べて高くなる。

第２の組電池２０の抵抗が第１の組電池１０の抵抗より高いため、放電開始時及び放電開始直後において、第２のセル２１のそれぞれに大電流が流れることを抑制される。これにより、第２のセル２１のそれぞれの過度の発熱、及び、第２のセル２１のそれぞれの内部におけるＳＯＣ分布での局所的な偏りの拡大等が、有効に防止される。したがって、大電流での放電における蓄電池２（電池パック１）の安全性が確保され、電池パック１の耐久性が確保される。

また、本実施形態では、第１の組電池１０（第１のセル１１）のＳＯＣが７０％未満になる等の第１の組電池１０のＳＯＣが高い領域から外れた状態で、放電が行われる。このため、放電開始時及び放電開始直後において、第１の組電池１０の抵抗が低くなる。これにより、第１のセル１１のそれぞれに大電流が流れ、電池パック１からの出力が大きくなる。したがって、安全性等を確保しつつ、大電流で電池パック１から放電可能となり、蓄電池２の出力特性が確保される。

また、本実施形態では、炭素質物を負極活物質として備える第２のセル２１から第２の組電池２０が形成されるため、第２の組電池２０のエネルギ密度が高い。そして、第２の組電池２０が第１の組電池１０と並列に接続されることで、蓄電池２が形成される。したがって、本実施形態の蓄電池２（電池パック１）では、大電流での放電における安全性、及び、高いエネルギ密度の両方が確保される。

第２の実施形態では、ＳＯＣが７０％以上１００％以下の範囲において前述の式（Ａ２）の条件を満たす状態に、第１のセルの直列数及び第２のセルの直列数が設定される。直列数が前述のように設定されることにより、第１の組電池と第２の組電池とでＳＯＣが上限ＳＯＣであるＸｍａｘ％（Ｘｍａｘは７０以上１００以下のいずれかの値）で同一値になる場合において、第２の組電池の電圧は、第１の組電池の電圧より低くなる。これにより、放電開始時及び放電開始直後において第２のセルに大電流が流れることが抑制される。したがって、大電流での放電における安全性、及び、高いエネルギ密度の両方が確保される蓄電池を提供することができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、前述の実施形態等と同様の部分については、説明を省略する。

以下、本実施形態の電池パック１（蓄電池２）の運転方法について説明する。なお、以下の運転方法の説明は、後述する実施例３に関連する図１６及び図１７を参照して、説明する。本実施形態でも、第１のセル１１単体において、ＳＯＣ＝Ｘ％での開回路電圧Ｖａ１（Ｘ）が規定される。そして、第２のセル２１単体において、ＳＯＣ＝Ｘ％での開回路電圧Ｖａ２（Ｘ）が規定される。本実施形態でも、セル１１，２１でＳＯＣが同一値になる場合は、第１のセル１１単体の開回路電圧は、第２のセル２１単体の開回路電圧に比べて低く、Ｖａ１（Ｘ）＜Ｖａ２（Ｘ）の関係が成立する。また、ＳＯＣ＝Ｘ％では、第１の組電池１０における第１のセル１１の直列数Ｍを用いて、第１の組電池１０の開回路電圧は、Ｍ×Ｖａ１（Ｘ）となる。そして、ＳＯＣ＝Ｘ％では、第２の組電池２０における第２のセル２１の直列数Ｎを用いて、第２の組電池２０の開回路電圧は、Ｎ×Ｖａ２（Ｘ）となる。

本実施形態の電池パック１でも、組電池１０，２０が並列に接続されるため、電池パック１の運転時には、組電池１０，２０の電圧は互いに対して同一又は略同一になる。また、電池パック１（蓄電池２）では、前述した下限電圧値Ｖｐｍｉｎ及び上限電圧値Ｖｐｍａｘが設定される。電池パック１の下限電圧値Ｖｐｍｉｎは、前述のように、第１の組電池１０の下限電圧値及び第２の組電池２０の下限電圧値の中の高い一方に設定される。また、電池パック１の上限電圧値Ｖｐｍａｘは、前述のように、第１の組電池１０の上限電圧値及び第２の組電池２０の上限電圧値の中の低い一方に設定される。

本実施形態では、下限電圧値Ｖｐｍｉｎ又は下限電圧値Ｖｐｍｉｎよりわずかに高い値を初期電圧値として蓄電池２を充電する場合、第１の実施形態と同様に、充電開始時及び充電開始直後等において第２のセル２１の抵抗を第１のセル１１の抵抗に比べて高くする条件で、電池パック１が運転される。これにより、充電開始時及び充電開始直後等において、第２のセル２１のそれぞれに大電流が急速に入力されることが抑制される。また、本実施形態では、上限電圧値Ｖｐｍａｘ又は上限電圧値Ｖｐｍａｘよりわずかに低い値を初期電圧値として蓄電池２から放電する場合、第２の実施形態と同様に、放電開始時及び放電開始直後等において、第２のセル２１の抵抗を第１のセル１１の抵抗に比べて高くする条件で、電池パック１が運転される。これにより、放電開始時及び放電開始直後等において、第２のセル２１のそれぞれから大電流が急速に出力されることが抑制される。

前述した条件で電池パック１を運転するため、本実施形態では、第１のセル１１及び第２のセル２１のそれぞれのＳＯＣが０％以上３０％以下の範囲において前述の式（Ａ１）を満たし、かつ、第１のセル１１及び第２のセル２１のそれぞれのＳＯＣが７０％以上１００％以下の範囲において前述の式（Ａ２）を満たす状態に、第１の組電池１０における第１のセル１１の直列数Ｍ、及び、第２の組電池２０における第２のセル２１の直列数Ｎが設定される。このため、第１の組電池１０と第２の組電池２０とでＳＯＣが０％以上３０％以下の範囲のいずれかの値で同一値になる場合は、第２の組電池２０の電圧は、第１の組電池１０の電圧より高くなる。そして、第１の組電池１０と第２の組電池２０とでＳＯＣが７０％以上１００％以下の範囲のいずれかの値で同一値になる場合は、第２の組電池２０の電圧は、第１の組電池１０の電圧より低くなる。また、組電池１０，２０で電圧が前述の電池パック１の下限電圧値Ｖｐｍｉｎ及び下限電圧値Ｖｐｍｉｎよりわずかに高い値のいずれかで同一値になる場合は、第２の組電池２０のＳＯＣは、第１の組電池１０のＳＯＣより低くなる。そして、組電池１０，２０で電圧が前述の電池パック１の上限電圧値Ｖｐｍａｘ及び上限電圧値Ｖｐｍａｘよりわずかに低い値のいずれかで同一値になる場合は、第２の組電池２０のＳＯＣは、第１の組電池１０のＳＯＣより高くなる。

本実施形態では、セル１１，２１のそれぞれについて、第１の実施形態と同様に下限ＳＯＣ＝Ｘｍｉｎ％（Ｘｍｉｎは０以上３０以下のいずれかの値）が規定され、第２の実施形態と同様に上限ＳＯＣ＝Ｘｍａｘ％（Ｘｍａｘは７０以上１００以下のいずれかの値）が規定される。そして、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、第１のセル１１の下限電圧値Ｖａ１（Ｘｍｉｎ）及び第１の組電池１０の下限電圧値Ｍ×Ｖａ１（Ｘｍｉｎ）が規定され、第２のセル２１の下限電圧値Ｖａ２（Ｘｍｉｎ）及び第２の組電池２０の下限電圧値Ｎ×Ｖａ２（Ｘｍｉｎ）が規定される。また、第２の実施形態と同様に、第１のセル１１の上限電圧値Ｖａ１（Ｘｍａｘ）及び第１の組電池１０の上限電圧値Ｍ×Ｖａ１（Ｘｍａｘ）が規定され、第２のセル２１の上限電圧値Ｖａ２（Ｘｍａｘ）及び第２の組電池２０の上限電圧値Ｎ×Ｖａ２（Ｘｍａｘ）が規定される。

本実施形態では式（Ａ１）を満たすため、第２の組電池２０の下限電圧値Ｎ×Ｖａ２（Ｘｍｉｎ）は、第１の組電池１０の下限電圧値Ｍ×Ｖａ１（Ｘｍｉｎ）より高い。すなわち、第１の組電池１０と第２の組電池２０とでＳＯＣが下限ＳＯＣであるＸｍｉｎ％で同一値になる場合は、第２の組電池２０の電圧は、第１の組電池１０の電圧より高くなる。したがって、本実施形態では、第２の組電池２０の下限電圧値Ｎ×Ｖａ２（Ｘｍｉｎ）が電池パック１の下限電圧値Ｖｐｍｉｎとして設定され、電池パック１（蓄電池２）は、電圧が第２の組電池２０の下限電圧値Ｎ×Ｖａ２（Ｘｍｉｎ）以上になる状態で、運転される。

また、本実施形態では式（Ａ２）を満たすため、第２の組電池２０の上限電圧値Ｎ×Ｖａ２（Ｘｍａｘ）は、第１の組電池１０の上限電圧値Ｍ×Ｖａ１（Ｘｍａｘ）より低い。すなわち、第１の組電池１０と第２の組電池２０とでＳＯＣが上限ＳＯＣであるＸｍａｘ％で同一値になる場合は、第２の組電池２０の電圧は、第１の組電池１０の電圧より低くなる。したがって、本実施形態では、第２の組電池２０の上限電圧値Ｎ×Ｖａ２（Ｘｍａｘ）が電池パック１の上限電圧値Ｖｐｍａｘとして設定され、電池パック１（蓄電池２）は、電圧が第２の組電池２０の上限電圧値Ｎ×Ｖａ２（Ｘｍａｘ）以下になる状態で、運転される。

図２に示すように、多くの種類のセルでは、ＳＯＣが低い領域（図２の範囲γ１）及びＳＯＣが高い領域（図２の範囲ε１）において、抵抗が高くなる傾向にある。すなわち、多くの種類のセルでは、ＳＯＣが０％以上３０％以下の範囲及びＳＯＣが７０％以上１００％以下の範囲で、ＳＯＣが３０％～７０％の範囲に比べて、高くなる傾向にある。このため、本実施形態では、第１のセル１１のＳＯＣの変化の範囲が第２のセル２１のＳＯＣの変化の範囲内に収まる条件で、電池パック１が運転される。すなわち、第１のセル１１のＳＯＣの変化の範囲の下限が、第２のセル２１のＳＯＣの変化の範囲の下限より高く、かつ、第１のセル１１のＳＯＣの変化の範囲の上限が、第２のセル２１のＳＯＣの変化の範囲の上限より低い条件で、電池パック１が運転される。

本実施形態において、例えば下限電圧値Ｖｐｍｉｎを初期電圧値として、電池パック１を充電する。この場合、第１の実施形態と同様に、充電開始時及び充電開始直後において、第２の組電池２０（第２のセル２１）のＳＯＣは、第１の組電池１０（第１のセル１１）のＳＯＣより低くなる。そして、Ｘｍｉｎが０以上３０以下であるため、充電開始時及び充電開始直後では、第２の組電池２０（第２のセル２１）のＳＯＣは、０％以上３０％以下の範囲等、低い領域となる。このため、第１の実施形態と同様に、電池パック１の充電開始時及び充電開始直後では、第１のセル１１（第１の組電池１０）の抵抗が低くなり、第２のセル２１（第２の組電池２０）の抵抗が第１のセル１１（第１の組電池１０）の抵抗より高くなる。これにより、下限電圧値Ｖｐｍｉｎ等を初期電圧値として電池パック１を大電流で急速充電する場合等でも、充電開始時及び充電開始直後等において、第１の組電池１０にのみ大電流が入力され、第２の組電池２０への大電流の入力が抑制される。前述のように第２の組電池２０への大電流の入力が抑制されることにより、本実施形態でも第１の実施形態と同様に、大電流での充電における蓄電池２（電池パック１）の安全性が確保され、電池パック１の耐久性が確保される。

また、本実施形態において、例えば上限電圧値Ｖｐｍａｘを初期電圧値として、電池パック１から放電する。この場合、第２の実施液体と同様に、放電開始時及び放電開始直後において、第２の組電池２０（第２のセル２１）のＳＯＣは、第１の組電池１０（第１のセル１１）のＳＯＣより高くなる。そして、Ｘｍａｘが７０以上１００以下であるため、放電開始時及び放電開始直後では、第２の組電池２０（第２のセル２１）のＳＯＣは、７０％以上１００％以下の範囲等、高い領域となる。また、放電開始時及び放電開始直後では、第１の組電池１０（第１のセル１１）のＳＯＣは、７０％未満になる等、高い領域から外れる。このため、第２の実施形態と同様に、電池パック１からの放電開始時及び放電開始直後では、第１のセル１１（第１の組電池１０）の抵抗が低くなり、第１の組電池１０から大電流が急速に出力される。また、電池パック１からの放電開始時及び放電開始直後では、第２の実施形態と同様に、第２のセル２１（第２の組電池２０）の抵抗が第１のセル１１（第１の組電池１０）の抵抗より高くなる。これにより、上限電圧値Ｖｐｍａｘ等を初期電圧値として大電流で電池パック１から急速放電する場合等でも、放電開始時及び放電開始直後等において、第２の組電池２０へ大電流が流れることが抑制される。前述のように第２の組電池２０へ大電流が流れることが抑制されることにより、本実施形態でも第２の実施形態と同様に、大電流での放電における蓄電池２（電池パック１）の安全性が確保され、電池パック１の耐久性が確保される。

以下、本実施形態の一例である実施例３について説明する。図１６は、実施例３における第１の組電池及び第２の組電池のそれぞれの構成及び電圧範囲を示す概略図である。図１７は、実施例３の第１の組電池及び第２の組電池のそれぞれについて、ＳＯＣに対する電圧の関係を示す概略図である。図１７では、横軸が組電池のＳＯＣを示し、縦軸が組電池の電圧を示す。また、図１７では、第１の組電池１０の電圧Ｍ×Ｖ１の変化を実線で、第２の組電池２０の電圧Ｎ×Ｖ２の変化を破線で示す。

図１６等に示すように、実施例３では、４５個の第１のセル１１を電気的に直列に接続することにより直列数４５（Ｍ＝４５）の第１の組電池１０を形成し、２６個の第２のセル２１を電気的に直列に接続することにより直列数２６（Ｎ＝２６）の第２の組電池２０を形成した。そして、第１の組電池１０と第２の組電池２０とを電気的に並列に接続することにより、蓄電池２（電池パック１）を形成した。第１のセル１１としては、単斜晶型ニオブチタン複合酸化物を負極活物質として含む容量（満充電容量）が２０Ａｈの非水電解質セルを用いた。第２のセル２１としては、実施例１等と同様に、黒鉛を負極活物質として含む容量（満充電容量）が２０Ａｈの非水電解質セルを用いた。

また、実施例３では、第１のセル１１及び第２のセル２１のそれぞれにおいて、下限ＳＯＣを１０％（Ｘｍｉｎ＝１０）とした。そして、第１のセル１１の下限電圧値をＳＯＣ＝１０％での第１のセル１１の開回路電圧Ｖａ１（１０）である１．８８Ｖに、第２のセル２１の下限電圧値をＳＯＣ＝１０％での第２のセル２１の開回路電圧Ｖａ２（１０）である３．４７Ｖに設定した。このため、４５個の第１のセル１１を直列に接続した第１の組電池１０の下限電圧値は８４．３Ｖに、２６個の第２のセル２１を直列に接続した第２の組電池２０の下限電圧値は９０．３Ｖに設定された。したがって、実施例３では、組電池１０，２０でＳＯＣが下限ＳＯＣであるＸｍｉｎ％で同一値になる場合において、第２の組電池２０の電圧は、第１の組電池１０の電圧より高くなった。また、実施例３では、ＳＯＣが０％以上３０％以下の範囲において、すなわち、ＳＯＣが低い領域において、前述の式（Ａ１）の条件を満たした（図１７の範囲γ４参照）。実施例３では、第２の組電池２０の下限電圧値Ｎ×Ｖａ２（１０）を電池パック１の下限電圧値Ｖｐｍｉｎとして、電池パック１を運転した。

また、実施例３では、第１のセル１１及び第２のセル２１のそれぞれにおいて、上限ＳＯＣを９０％（Ｘｍａｘ＝９０）とした。そして、第１のセル１１の上限電圧値をＳＯＣ＝９０％での第１のセル１１の開回路電圧Ｖａ１（９０）である２．６８Ｖに、第２のセル２１の上限電圧値をＳＯＣ＝９０％での第２のセル２１の開回路電圧Ｖａ２（９０）である４．０５Ｖに設定した。このため、第１の組電池１０の上限電圧値は１２０．６Ｖに、第２の組電池２０の上限電圧値は１０５．５Ｖに設定された。したがって、実施例３では、組電池１０，２０でＳＯＣが上限ＳＯＣであるＸｍａｘ％で同一値になる場合において、第２の組電池２０の電圧は、第１の組電池１０の電圧より低くなった。また、実施例３では、ＳＯＣが７０％以上１００％以下の範囲において、すなわち、ＳＯＣが高い領域において、前述の式（Ａ２）の条件を満たした（図１７の範囲ε４参照）。実施例３では、第２の組電池２０の上限電圧値Ｎ×Ｖａ２（９０）を電池パック１の上限電圧値Ｖｐｍａｘとして、電池パック１を運転した。

実施例３では、電池パック１に１００Ａの電流を入力し、下限電圧値Ｖｐｍｉｎから電池パック１を定電流充電した。すなわち、下限電圧値Ｖｐｍｉｎを初期電圧値として、充電を開始した。図１８は、実施例３の電池パックの下限電圧値からの充電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれに流れる電流の経時的な変化を示す概略図である。図１９は、実施例３の電池パックの下限電圧値からの充電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれのＳＯＣの経時的な変化を示す概略図である。図１８及び図１９では、横軸が充電開始時を０とする時間を示す。そして、図１８では、縦軸が電流を示し、図１９では、縦軸がＳＯＣを示す。なお、図１８では、電池パック１を充電する電流は負の値で示される。また、図１８及び図１９では、第１のセル１１に関するパラメータの変化を実線で、第２のセル２１に関するパラメータの変化を破線で示す。

図１８及び図１９等に示すように、実施例３の電池パック１の充電では、充電開始時及び充電開始直後において、すなわち、充電開始から２００秒程度経過する間は、第１のセル１１に大電流が流れ、第２のセル２１への大電流の入力が抑制された。したがって、実施例３での充電によって、本実施形態でも第１の実施形態と同様の作用及び効果を奏することが、実証された。

すなわち、実施例３を含む本実施形態の電池パック１でも、下限電圧値Ｖｐｍｉｎ（本実施形態ではＮ×Ｖａ２（Ｘｍｉｎ））又は下限電圧値Ｖｐｍｉｎよりわずかに高い値を初期電圧値として充電する場合、充電開始時及び充電開始直後において、第２の組電池２０（第２のセル２１）のＳＯＣは０％以上３０％以下の範囲等の低い領域となる。そして、充電開始時及び充電開始直後では、第１の組電池１０（第１のセル１１）のＳＯＣが第２の組電池２０のＳＯＣより高い状態で充電が行われる。このため、第１の実施形態と同様に、充電開始時及び充電開始直後において、第２のセル２１のそれぞれに大電流が流れることが抑制される。したがって、大電流での充電における蓄電池２（電池パック１）の安全性が確保され、電池パック１の耐久性が確保される。また、充電開始時及び充電開始直後において第１のセル１１のそれぞれに大電流が流れるため、安全性等を確保しつつ、大電流で電池パック１を充電可能となる。

また、実施例３では、電池パック１から１００Ａの電流を出力させ、電池パック１から定電流放電した。この際、実施例３において、電池パック１の開回路電圧が９９．９Ｖの状態から、すなわち、初期電圧値である９９．９Ｖから放電を行った。したがって、実施例３では、電池パック１の上限電圧値Ｖｐｍａｘよりわずかに低い初期電圧値から、放電が行われた。図２０は、実施例３の電池パックの初期電圧値からの放電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれに流れる電流の経時的な変化を示す概略図である。図２１は、実施例３の電池パックの初期電圧値からの放電における第１のセル及び第２のセルのそれぞれのＳＯＣの経時的な変化を示す概略図である。図２０及び図２１では、横軸が放電開始時を０とする時間を示す。そして、図２０では、縦軸が電流を示し、図２１では、縦軸がＳＯＣを示す。なお、図２０では、電池パック１から放電される電流は正の値で示される。また、図２０及び図２１では、第１のセル１１に関するパラメータの変化を実線で、第２のセル２１に関するパラメータの変化を破線で示す。

図２０及び図２１等に示すように、実施例３の電池パック１からの放電では、放電開始時及び放電開始直後において、第１のセル１１に大電流が流れ、第２のセル２１へ大電流が流れることが抑制された。したがって、実施例３での放電によって、本実施形態でも第２の実施形態と同様の作用及び効果を奏することが、実証された。

すなわち、実施例３を含む本実施形態の電池パック１でも、上限電圧値Ｖｐｍａｘ（本実施形態ではＮ×Ｖａ２（Ｘｍａｘ））又は上限電圧値Ｖｐｍａｘよりわずかに低い値を初期電圧値として放電する場合、放電開始時及び放電開始直後において、第２の組電池２０（第２のセル２１）のＳＯＣは７０％以上１００％以下の範囲等の高い領域となる。そして、放電開始時及び放電開始直後では、第１の組電池１０（第１のセル１１）のＳＯＣが第２の組電池２０のＳＯＣより低い状態で放電が行われる。このため、第２の実施形態と同様に、放電開始時及び放電開始直後において、第２のセル２１のそれぞれに大電流が流れることを抑制される。したがって、大電流での放電における蓄電池２（電池パック１）の安全性が確保され、電池パック１の耐久性が確保される。また、放電開始時及び放電開始直後において第１のセル１１のそれぞれに大電流が流れるため、安全性等を確保しつつ、大電流で電池パック１から放電可能となる。

また、本実施形態では、炭素質物を負極活物質として備える第２のセル２１から第２の組電池２０が形成されるため、第２の組電池２０のエネルギ密度が高い。そして、第２の組電池２０が第１の組電池１０と並列に接続されることで、蓄電池２が形成される。したがって、本実施形態の蓄電池２（電池パック１）では、大電流での充電及び放電のそれぞれにおける安全性、及び、高いエネルギ密度の両方が確保される。

第３の実施形態では、ＳＯＣが０％以上３０％以下の範囲において前述の式（Ａ１）の条件を満たし、かつ、ＳＯＣが７０％以上１００％以下の範囲において前述の式（Ａ２）の条件を満たす状態に、第１のセルの直列数及び第２のセルの直列数が設定される。直列数が前述のように設定されることにより、第１の組電池と第２の組電池とでＳＯＣが下限ＳＯＣであるＸｍｉｎ％（Ｘｍｉｎは０以上３０以下のいずれかの値）で同一値になる場合において、第２の組電池の電圧は、第１の組電池の電圧より高くなる。これにより、充電開始時及び充電開始直後において第２のセルに大電流が流れることが抑制される。また、直列数が前述のように設定されることにより、第１の組電池と第２の組電池とでＳＯＣが上限ＳＯＣであるＸｍａｘ％（Ｘｍａｘは７０以上１００以下のいずれかの値）で同一値になる場合において、第２の組電池の電圧は、第１の組電池の電圧より低くなる。これにより、放電開始時及び放電開始直後において第２のセルに大電流が流れることが抑制される。したがって、大電流での充電及び放電のそれぞれにおける安全性、及び、高いエネルギ密度の両方が確保される蓄電池を提供することができる。

前述の少なくとも一つの実施形態又は実施例の蓄電池では、セルのＳＯＣが０％以上３０％以下の範囲でＭ×Ｖａ１（Ｘ）＜Ｎ×Ｖａ２（Ｘ）となるか、及び、セルのＳＯＣが７０％以上１００％以下の範囲でＭ×Ｖａ１（Ｘ）＜Ｎ×Ｖａ２（Ｘ）となるかの少なくとも一方である。これにより、大電流での充電又は放電における安全性、及び、高いエネルギ密度の両方が確保される蓄電池を提供することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された事項を付記する。
［１］直列に接続される複数の第１のセルを備え、前記複数の第１のセルのそれぞれはチタン複合酸化物を負極活物質として備える第１の組電池と、
直列に接続される複数の第２のセルを備え、前記複数の第２のセルのそれぞれは炭素質物を負極活物質として備える第２の組電池であって、前記第１の組電池に並列に接続される第２の組電池と、
を具備し、
前記第１の組電池及び前記第２の組電池は、下記式（１）を満たす、蓄電池。
Ｍ×Ｖａ１（Ｘ）＜Ｎ×Ｖａ２（Ｘ） （０≦Ｘ≦３０） （１）
ここで、Ｖａ１（Ｘ）は、前記複数の第１のセルのそれぞれのＳＯＣ＝Ｘ％における開回路電圧を表す。Ｖａ２（Ｘ）は、前記複数の第２のセルのそれぞれのＳＯＣ＝Ｘ％における開回路電圧を表す。Ｍは、前記第１の組電池における前記複数の第１のセルの直列数を表す。Ｎは、前記第２の組電池における前記複数の第２のセルの直列数を表す。
［２］前記複数の第１のセルのそれぞれは、スピネル構造を有するチタン酸リチウムを前記負極活物質として備え、
前記複数の第２のセルのそれぞれは、黒鉛を前記負極活物質として備え、
前記第１の組電池及び前記第２の組電池は、下記式（２）を満たす、
［１］の蓄電池。
Ｍ×２．１０＜Ｎ×３．４７ （２）
［３］直列に接続される複数の第１のセルを備え、前記複数の第１のセルのそれぞれはチタン複合酸化物を負極活物質として備える第１の組電池と、
直列に接続される複数の第２のセルを備え、前記複数の第２のセルのそれぞれは炭素質物を負極活物質として備える第２の組電池であって、前記第１の組電池に並列に接続される第２の組電池と、
を具備し、
前記第１の組電池及び前記第２の組電池は、下記式（３）を満たす、蓄電池。
Ｍ×Ｖａ１（Ｘ）＞Ｎ×Ｖａ２（Ｘ） （７０≦Ｘ≦１００） （３）
ここで、Ｖａ１（Ｘ）は、前記複数の第１のセルのそれぞれのＳＯＣ＝Ｘ％における開回路電圧を表す。Ｖａ２（Ｘ）は、前記複数の第２のセルのそれぞれのＳＯＣ＝Ｘ％における開回路電圧を表す。Ｍは、前記第１の組電池における前記複数の第１のセルの直列数を表す。Ｎは、前記第２の組電池における前記複数の第２のセルの直列数を表す。
［４］前記複数の第１のセルのそれぞれは、スピネル構造を有するチタン酸リチウムを前記負極活物質として備え、
前記複数の第２のセルのそれぞれは、黒鉛を前記負極活物質として備え、
前記第１の組電池及び前記第２の組電池は、下記式（４）を満たす、
［３］の蓄電池。
Ｍ×２．４６＞Ｎ×４．０５ （４）
［５］直列に接続される複数の第１のセルを備え、前記複数の第１のセルのそれぞれはチタン複合酸化物を負極活物質として備える第１の組電池と、
直列に接続される複数の第２のセルを備え、前記複数の第２のセルのそれぞれは炭素質物を負極活物質として備える第２の組電池であって、前記第１の組電池に並列に接続される第２の組電池と、
を具備し、
前記第１の組電池及び前記第２の組電池は、下記式（５）及び（６）を満たす、蓄電池。
Ｍ×Ｖａ１（Ｘ）＜Ｎ×Ｖａ２（Ｘ） （０≦Ｘ≦３０） （５）
Ｍ×Ｖａ１（Ｘ）＞Ｎ×Ｖａ２（Ｘ） （７０≦Ｘ≦１００） （６）
ここで、Ｖａ１（Ｘ）は、前記複数の第１のセルのそれぞれのＳＯＣ＝Ｘ％における開回路電圧を表す。Ｖａ２（Ｘ）は、前記複数の第２のセルのそれぞれのＳＯＣ＝Ｘ％における開回路電圧を表す。Ｍは、前記第１の組電池における前記複数の第１のセルの直列数を表す。Ｎは、前記第２の組電池における前記複数の第２のセルの直列数を表す。
［６］前記複数の第１のセルのそれぞれは、単斜晶型ニオブチタン複合酸化物を前記負極活物質として備え、
前記複数の第２のセルのそれぞれは、黒鉛を前記負極活物質として備え、
前記第１の組電池及び前記第２の組電池は、下記式（７）及び（８）を満たす、
［５］の蓄電池。
Ｍ×１．８８＜Ｎ×３．４７ （７）
Ｍ×２．６８＞Ｎ×４．０５ （８）

１…電池パック、２…蓄電池、１０…第１の組電池、１１…第１のセル、２０…第２の組電池、２１…第２のセル。

Claims (2)

1. 直列に接続される複数の第１のセルを備え、前記複数の第１のセルのそれぞれはチタン複合酸化物を負極活物質として備える第１の組電池と、
   直列に接続される複数の第２のセルを備え、前記複数の第２のセルのそれぞれは炭素質物を負極活物質として備える第２の組電池であって、前記第１の組電池に並列に接続される第２の組電池と、
   を具備し、
   前記第１の組電池及び前記第２の組電池は、下記式（１）及び（２）を満たす、蓄電池。
   Ｍ×Ｖａ１（Ｘ）＜Ｎ×Ｖａ２（Ｘ） （０≦Ｘ≦３０） （１）
   Ｍ×Ｖａ１（Ｘ）＞Ｎ×Ｖａ２（Ｘ） （７０≦Ｘ≦１００） （２）
   ここで、Ｖａ１（Ｘ）は、前記複数の第１のセルのそれぞれのＳＯＣ＝Ｘ％における開回路電圧を表す。Ｖａ２（Ｘ）は、前記複数の第２のセルのそれぞれのＳＯＣ＝Ｘ％における開回路電圧を表す。Ｍは、前記第１の組電池における前記複数の第１のセルの直列数を表す。Ｎは、前記第２の組電池における前記複数の第２のセルの直列数を表す。
2. 前記複数の第１のセルのそれぞれは、単斜晶型ニオブチタン複合酸化物を前記負極活物質として備え、
   前記複数の第２のセルのそれぞれは、黒鉛を前記負極活物質として備え、
   前記第１の組電池及び前記第２の組電池は、下記式（３）及び（４）を満たす、
   請求項１の蓄電池。
   Ｍ×１．８８＜Ｎ×３．４７ （３）
   Ｍ×２．６８＞Ｎ×４．０５ （４）