WO2017168964A1

WO2017168964A1 - 電池モジュール

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Publication number: WO2017168964A1
Application number: PCT/JP2017/001306
Authority: WO
Inventors: 雄太黒田; 正信竹内
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2017-01-17
Publication date: 2017-10-05
Also published as: JP6655800B2; CN108604717A; CN108604717B; JPWO2017168964A1; US20190027776A1

Abstract

電池モジュールが、並列接続された複数の電池と、各電池の正極に電気的に接続された正極側リード板を有する。さらに、正極側リード板上における３点における３つの２点間電位差を検出する電位差検出部と、電位差検出部からの３つの２点間電位差を表す信号に基づいて１の電池の異常を判定するマイコンと、を備える。

Description

電池モジュール

　本開示は、電池モジュールに関する。

　従来、複数の電池が並列接続された電池モジュールとしては、特許文献１に記載されているものがある。この電池モジュールでは、プルアップ抵抗及びプルダウン抵抗を含む電気回路が各電池に電気的に接続され、マイコンにより電池の劣化状態で異常を判定し、プルアップおよびプルダウンの制御により、回路を切り替える構成をとる。電池に異常がないときには、所定電圧によりプルアップされるため、プルダウン抵抗に電流が流れないのに対し、異常を検知するとプルダウンして、プルダウン抵抗に電流が流れるようになっている。この電流モジュールでは、異常電池の個数がプルダウン抵抗に電流が流れることによって変動する信号ラインの電圧に基づいて算出される。

特開２０１０－１９７９１号公報

　特許文献１の電池モジュールでは、電気化学的に使用不可になった電池しか検出することができず、劣化が進行して電気化学的に不活性になる前に起こる異常の検出ができない。また、各電池に電気回路を設ける必要があるため、電池モジュールが大型化する。

　本開示の目的は、電気化学的に活性状態のまま異常になった電池を検知でき、サイズも低減し易い電池モジュールを提供することにある。

　本開示に係る電池モジュールは、並列接続された複数の電池と、各電池の一方側電極に電気的に接続された一方側リード板とを有する。さらに、一方側リード板上における１以上の２点間電位差を検出する電位差検出部と、電位差検出部からの１以上の２点間電位差に基づいて１以上の電池の異常を判定する異常判定部と、を備える。

　本開示に係る電池モジュールによれば、電気化学的に活性状態のまま異常になった電池を検知でき、サイズも低減し易い。

図１は、本開示の一実施形態に係る電池モジュールの概略構成図である。図２は、正極側リード板において電位差が検出される３点の位置関係を示す図である。図３は、モジュール本体の分解斜視図である。図４は、マイコンが電池モジュールにおける異常な電池を特定でき、かつ、その異常な電池が正極側リード板に授受する電流の授受電流値を算出できる原理及び方法を説明する図である。図５は、２次元平面をなす正極側リード板を流れる電流を２次元ベクトルで示した図である。図６は、電池モジュールの異常判定のためにマイコンが行う処理手続の一例を示すフローチャートである。図７は、図２に対応する変形例の図である。

　以下に、本開示に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて新たな実施形態を構築することは当初から想定されている。

　並列接続された複数の電池を備える電池モジュールにおいて、ある電池に微小短絡が発生して、その電池の抵抗が異常に低くなると、充放電中に他の電池に比べて大電流で充放電して、Ｌｉ析出が起こって電池モジュールが不安定状態になることがある。逆に、抵抗が異常に上昇した電池が存在すると、充電後や放電後の開回路状態でその電池のみが他の電池に比べて電圧が高いか若しくは低くなり、その電池が他の電池から大電流で充電されるか他の電池に大電流の放電を行い、好ましくない。

　本開示の電池モジュールでは、特許文献１の電池モジュールとは異なり、電池毎に異常を監視するのではなくて、並列接続された複数の電池を備えるモジュール本体を監視することによって、異常な電池を電気化学的に不活性になる前に検出できる。以下、そのような検出が可能となる電池モジュールの構成について説明する。

　なお、以下では、一方側電極が正極であって、電位差検出部に電池差を検出させるリード板が正極側リード板である場合について説明を行う。しかし、一方側電極は負極であってもよく、電位差検出部に電池差を検出させるリード板は負極側リード板であってもよい。

　図１は、本開示の一実施形態に係る電池モジュール１の概略構成図である。図１に示すように、この電池モジュール１は、モジュール本体１０と、電位差検出部５０と、異常判定部の一例としてのマイクロコンピュータ（以下、単にマイコンという）７０と、アラーム用電源供給回路８０と、充電回路９０とを備える。

　以下の図３で詳述するが、モジュール本体１０は、並列接続された複数の電池（図１では図示せず）と、一方側リード板としての正極側リード板４１を有する。また、電位差検出部５０は、第１電位差検出部５１及び第２電位差検出部５２を有し、正極側リード板４１における異なる３点としてのＰ点、Ｑ点及びＲ点を基準として３つの２点間電位差を検出する。第１及び第２電位差検出部５１,５２の夫々は、半導体チップからなる既存の電位差検出素子で構成されると好ましい。

　図２、すなわち、Ｐ点、Ｑ点及びＲ点と、正極側リード板４１との位置関係を示す図に示すように、Ｐ点、Ｑ点及びＲ点を通過する円Ｃの中心Ｏは、正極側リード板４１の外に位置する。また、円Ｃ上においてＰ点及びＲ点に挟まれるＱ点と一端のＰ点との距離は、Ｑ点と他端のＲ点との距離と異なる。

　再度、図１を参照して、第１電位差検出部５１は、Ｐ点とＱ点との電位差Ｖ１を検出し、第２電位差検出部５２は、Ｐ点とＲ点との電位差Ｖ２を検出する。Ｑ点とＲ点との電位差は、第２電位差検出部５２が検出した電位差Ｖ２から第１電位差検出部５１が検出した電位差Ｖ１を引くことによって算出される。したがって、電位差検出部５１,５２は、正極側リード板４１上における３点Ｐ,Ｑ,Ｒにおける３つの２点間電位差を検出する。Ｍを２以上の自然数とするとき、リード板上に配置されたＭ個の点における全ての２点間電位差は、（Ｍ‐１）個の電位差検出部で検出できる。図１に示す例では、正極側リード板４１上に配置された３点Ｐ,Ｑ,Ｒの３つの２点間電位差が２つの電位差検出部５１,５２で検出される。

　第１及び第２電位差検出部５１,５２からの電位差を表す信号は、マイコン７０に出力される。マイコン７０は、第１及び第２電位差検出部５１,５２からの電位差を表す信号に基づいて、異常な電池の位置とその電池が正極側リード板４１に授受している電流の授受電流値を算出し、更に、その授受電流値を電流閾値と比較する。マイコン７０は、当該授受電流値が、電流閾値を超えたと判定すると、アラーム用電源供給回路８０のスイッチング素子に信号を出力することによってアラームに電力を供給し、アラームに警報音を発生させる。また、マイコン７０は、当該授受電流値が、電流閾値を超えたと判定すると、充電回路９０のスイッチング素子に信号を出力することによって充電回路９０を遮断して、充電ができないようにする。マイコン７０における異常な電池の特定と、その電池が正極側リード板４１に授受する電流の授受電流値の算出法については、図４以下で詳細に説明する。

　上記電流閾値としては、一方側電極としての正極と、正極側リード板４１とを電気的に接続する正極側ヒューズ４１ａの切断が想定されるヒューズ電流値未満の電流値か、または電池の充放電の際に許容される充放電許容電流値未満の電流値を採用すると好ましい。しかし、上記電流閾値として、ヒューズ電流値や充放電許容電流値を採用してもよい。ここで、正極側ヒューズ４１ａについて簡単に説明する。正極側リード板４１には複数の孔４１ｂが設けられる。正極側ヒューズ４１ａは、正極側リード板４１において各孔４１ｂに突出している突出部である。正極側ヒューズ４１ａは、電池の正極に接触する。

　次に図３、すなわち、モジュール本体１０の分解斜視図を用いて、モジュール本体１０の一例の構造について説明する。

　図３に示すように、モジュール本体１０は、複数の円筒形電池１１と、各円筒形電池１１を収容する筒状の収容部が複数設けられた電池ホルダー２０とを備える。

　円筒形電池１１は、金属製の電池ケース１２と、当該ケース１２内に収容された発電要素とを備える。発電要素には、例えば巻回構造を有する電極体と、非水電解質とが含まれる。電池ケース１２は、発電要素を収容する有底円筒形状のケース本体１３と、ケース本体１３の開口部を塞ぐ封口体１４とで構成される。ケース本体１３と封口体１４の間には、ガスケット（図示せず）が設けられる。封口体１４は、例えば弁体、キャップ等を含む積層構造を有し、円筒形電池１１の正極端子として機能する。また、円筒形電池１１ではケース本体１３が負極端子として機能する。円筒形電池１１と電池ホルダー２０との電気的な絶縁が必要な場合は、ケース本体１３の外周側面が絶縁樹脂フィルムで被覆されてケース本体１３の底面が負極端子として機能する。円筒形電池１１は、電池ホルダー２０の筒状の収容部の穴２１に収容される。

　モジュール本体１０は、電池ホルダー２０に取り付けられる一対のポスト３０を備える。各ポスト３０は、電池ホルダー２０の横方向両側面を覆う板状部材であって、一方の面に凸部３１が設けられる。各ポスト３０は、各凸部３１を電池ホルダー２０側に向け、電池ホルダー２０を挟んで互いに対向するように配置される。凸部３１は、電池ホルダー２０の凹部２５に嵌合する。

　電池ホルダー２０の上には、上述の正極側リード板４１が複数の円筒形電池１１の各正極端子と電気的に接続された状態で設けられ、その上には正極側集電板４０が正極側リード板４１と電気的に接続された状態で設けられる。

　他方、電池ホルダー２０の下には、負極側リード板４６が複数の円筒形電池１１の各負極端子と電気的に接続された状態で設けられ、その上には負極側集電板４５が負極側リード板４６と電気的に接続された状態で設けられる。複数の円筒形電池１１は、正極及び負極側リード板４１,４６によって並列接続される。正極側リード板４１は、正極側ヒューズ４１ａを介して円筒形電池１１の正極に電気的に接続され、負極側リード板４６は、負極側ヒューズ４６ａを介して円筒形電池１１の負極に電気的に接続される。

　電池ホルダー２０と正極及び負極側リード板４１,４６の間には、複数の円筒形電池１１の各端子部分を露出させる孔が形成された絶縁板４２,４７がそれぞれ設けられる。正極側集電板４０、負極側集電板４５等は、例えば図示しないネジを用いて一対のポスト３０に固定される。モジュール本体１０は、例えば正極側集電板４０及び負極側集電板４５を用いて、隣接配置される別のモジュール本体１０と直列接続される。

　次にマイコン７０が電池モジュール１における異常な電池１１を特定でき、かつ、その電池１１が正極側リード板４１に授受する電流の授受電流値を算出できる原理及び方法を説明する。

　正極側リード板４１には抵抗がある。ここで、並列接続された電池１１のうち、抵抗が他の電池１１よりも大きく異なる電池１１が生じると、充放電を行っていない開回路時や充放電時に、複数の電池１１間で電流の横流が発生し、その横流が正極側リード板４１を流れる。その結果、正極側リード板４１内に横流の流れに起因する電位差が生じる。

　詳しくは、抵抗が他の電池１１よりも異常に大きい異常な電池１１が生じると、異常な電池１１は充電時に充電されにくいので、充電終了時の電圧が、他の電池１１の電圧よりも低くなる。その結果、全ての電池１１が、充電終了後の開回路時に電圧を平均化しようとして、電池１１間で充放電が起こる。詳しくは、正常な電池１１が放電するのに対し、異常な電池１１のみが急速に充電され、正常な電池１１から異常な電池１１に正極側リード板４１を介して大きな電流が流れ込む。電池モジュール１は、この流れ込み電流に起因して正極側リード板４１に生じる電位差を検知することにより、抵抗値が他の電池１１よりも異常に大きい異常な電池１１を開回路時に特定する。

　他方、電池１１内部に短絡が生じる等して、抵抗が他の電池１１よりも異常に小さい電池１１が生じると、充電時にその異常な電池１１に他の電池１１よりも異常に大きい電流が流れ込む。また、抵抗が他の電池１１よりも異常に小さい電池１１が生じると、放電時にその異常な電池１１から他の電池１１よりも異常に大きな電流が流れ出る。その結果、正極側リード板４１に生じる電流の流れが、正常な場合において充放電時に正極側リード板４１に生じる電流の流れから変動し、正極側リード板４１に生じる電位差が、正常な場合において充放電時に正極側リード板４１に生じる電位差から変動する。電池モジュール１は、この変動差を検知することにより、抵抗値が他の電池１１よりも異常に小さい異常な電池１１を充放電時に特定する。

　図４は、異常な電池（以下、異常な電池を電池Ｋと表す）が生じた場合に正極側リード板４１に生じる電位差分布を表す図である。

　電池Ｋから電流が放出される場合を例に説明を行うと、電池Ｋからの距離が長くなるにしたがって、電池Ｋが存在する箇所Ｆからの電位が低下する。詳しくは、図４において、Ｔ１,Ｔ２,Ｔ３〔Ｖ〕は、等電位線を表す。等電位線Ｔ１,Ｔ２,Ｔ３の夫々は、Ｆを中心とする同心円を構成する。この例では、Ｔ１,Ｔ２,Ｔ３の順にＦからの距離が近い。したがって、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３の関係が満たされる。

　また、電池Ｋから測定点Ｐ,Ｑ,Ｒまでの距離が遠くなればなる程、電池Ｋから測定点までの抵抗が大きくなる。その結果、電池Ｋから測定点Ｐ,Ｑ,Ｒに流れる電流の値が小さくなる。この実施形態では、Ｑ,Ｐ,Ｒの順にＦからの距離が近いので、電池Ｋから流れ込む電流の電流値が、Ｑ,Ｐ,Ｒの順に大きくなる。

　次に、本実施形態における電池Ｋの位置及び電池Ｋが授受する授受電流値の算出方法について図５を用いて説明する。図５は、２次元平面をなす正極側リード板４１を流れる電流を２次元ベクトルで示した図である。

　図５において、各点Ｐ,Ｑ,Ｒの３つの２点間距離が既知であり、正極側リード板４１の抵抗〔Ω／ｍ〕も既知であるので、３つの２点間距離の抵抗は既知である。また、３つの２点間電位差も、測定により既知である。したがって、ベクトルＶ＝ベクトルＩ×Ｒ〔Ω〕の関係により、点Ｐから点Ｑに流れる電流の２次元ベクトルＪPQの正極側リード板４１上での２つの成分が算出（特定）される。また、同様に、点Ｑから点Ｒに流れる電流の２次元ベクトルＪQRの正極側リード板４１上での２つの成分が算出（特定）され、Ｒから点Ｐに流れる電流の２次元ベクトルＪRPの正極側リード板４１上での２つの成分が算出（特定）される。

　ここで、電池Ｋから点Ｐ,Ｑ,Ｒの夫々に流れる電流の２次元ベクトルを、ベクトルＪP、ベクトルＪQ及びベクトルＪRと表すと、各ベクトルＪP,ＪQ,ＪRの２つの成分は未知数となるため、合計６つの未知数が生じる。しかし、ベクトルＪPQ＝ベクトルＪQ－ベクトルＪP、ベクトルＪQR＝ベクトルＪR－ベクトルＪQ、ベクトルＪRP＝ベクトルＪP－ベクトルＪRの関係が成立する。それで、各２次元ベクトルの間で成立する３つの関係式から合計６つの方程式が導かれ、上記６つの未知数が算出されることができる。上記の３つの関係式を解き、点Ｐ,Ｑ,Ｒで夫々得られるベクトルの例を図５に示す。

　したがって、ベクトルＪP,ＪQ,ＪRが算出されるので、ベクトルＪP,ＪQ,ＪRに基づいて電池Ｋの位置及び電池Ｋが授受する授受電流値が算出される。マイコン７０は、この算出法を用いて、授受電流が最も大きい１の電池１１の位置及びその１の電池１１が授受する電流の授受電流値を算出する。また、マイコン７０は、その授受電流値と電流閾値とを比べることによって、その１の電池１１が異常な電池Ｋか否かを判定する。

　以下、図６を用いてマイコン７０が電池モジュール１の異常を判定する制御の一例を説明する。図６は、電池モジュール１の異常の判定のためにマイコン７０が行う処理手続の一例を示すフローチャートである。

　電池モジュール１が製造されると制御がスタートする。制御がスタートするとステップＳ１で、マイコン７０が、第１及び第２電位差検出部５１,５２からの電位差を表す信号に基づいて授受電流が最も大きい１の電池１１の位置及びその１の電池１１が授受する電流の授受電流値を算出する。その後、ステップＳ２に移行する。ステップＳ２では、マイコン７０が、当該１の電池１１が授受する電流の授受電流値が電流閾値を超えたか否かを判定する。ステップＳ２で否定判定されると、ステップＳ１が繰り返される。

　他方、ステップＳ２で肯定判定されると、ステップＳ３で、マイコン７０が、アラーム用電源供給回路８０のスイッチング素子に信号を出力することによってアラームに電力を供給し、アラームに警報音を発生させる。また、マイコン７０が、充電回路９０のスイッチング素子に信号を出力することによって充電回路を遮断して、充電ができないようにする。そして、その後、制御がエンドになる。

　上記実施形態によれば、マイコン７０が、電位差検出部５１,５２からの信号に基づいて授受電流が最も大きい１の電池１１の位置及びその１の電池１１が授受する授受電流値を時々刻々算出する。したがって、電気化学的に使用不可になった電池しか検出することができない特許文献１の電池モジュールと異なり、電池１１の劣化が進行して電気化学的不活性になる前に電池１１の異常を検出できる。また、各電池毎に電池の異常を検出する検出部が設けられる特許文献１の電池モジュールと異なり、電位差検出部５１,５２が、並列接続された複数の電池１１を備えるモジュール本体１０に設置される。したがって、異常検知が可能な電池モジュール１のコンパクト化が可能になる。

　また、電位差検出部５１,５２が、正極側リード板４１上における異なる３点Ｐ,Ｑ,Ｒを基準として３つの２点間電位差を特定する。ここで、３点Ｐ,Ｑ,Ｒを通過する円Ｃの中心Ｏが、正極側リード板４１の外に位置し、かつ、円Ｃ上において２点に挟まれる点Ｑと一端の点Ｐとの距離が、点Ｑと他端の点Ｒとの距離と異なる。したがって、どの電池１１を選んだとしても、その電池１１（正極側ヒューズ４１ａ）から３点Ｐ,Ｑ,Ｒへの３つの距離に、同一の距離が含まれることがない。

　また、３点Ｐ,Ｑ,Ｒが直線上に位置している場合においては、２点に挟まれる点Ｑと一端の点Ｐとの距離が、点Ｑと他端の点Ｒとの距離と異なる。したがって、上記と同様にどの電池１１を選んだとしても、その電池１１（正極側ヒューズ４１ａ）から３点Ｐ,Ｑ,Ｒへの３つの距離に、同一の距離が含まれることがない。

　その結果、異常な電池Ｋが存在すると共に、３つの２点間電位差に０電位差が含まれる場合が生じることがなく、異常な電池Ｋの位置及びその電池Ｋが授受する電流の授受電流値を算出できる。

　更には、マイコン７０は、いずれかの電池１１の授受電流値が電流閾値を超えたと判断すると、アラームに警告音を発生させ、充電回路を遮断する。したがって、ユーザが、電池モジュールが異常な状態になったことを認識でき、安全も確保できる。

　尚、本開示は、上記実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本願の請求の範囲に記載された事項およびその均等な範囲において種々の改良や変更が可能である。

　例えば、上記実施形態では、異常判定部としてのマイコン７０が、正極側リード板４１の異なる３点Ｐ,Ｑ,Ｒにおける３つの２点間電位差に基づいて、異常な電池Ｋの位置と、その電池Ｋが授受する電流の授受電流値を算出した。

　しかし、異常判定部は、正極側リード板の異なる４点における４つの２点間電位差に基づいて、異常な電池Ｋの位置と、その電池Ｋが授受する電流の授受電流値を算出してもよい。この場合、図７、すなわち、図２に対応する変形例の図に示すように、４点Ｐ’，Ｑ’，Ｒ’，Ｓ’正極側リード板１４１の同一の円上に位置しない条件が満たされると、１つの異常な電池Ｋと、その電池Ｋが授受する電流の授受電流値を算出できる。

　又は、異常判定部は、正極側リード板の異なる５点以上における５以上の２点間電位差に基づいて、１以上の異常な電池Ｋの位置と、その１以上の異常な各電池Ｋが授受する電流の授受電流値を算出してもよい。例えば、並列接続する電池が、１００以上の大容量を有する電池モジュールでは、正極側リード板の面積が大きくなる。それで、３点における３つの２点間電位差では、異常な１の電池の位置と、その１の電池が授受する電流の授受電流値を正確に算出できない虞が生じる場合がある。そのような場合、検出する２点間電位差の数を５以上とすることにより、正確な検出が可能になる。又は、そのような大容量を有する電池モジュールでは、２以上の電池が異常となる虞もある。係る場合、検出する２点間電位差の数を５以上とすることにより、２以上の異常な電池Ｋの位置と、その２以上の異常な各電池Ｋが授受する電流の授受電流値を算出することが可能になる。

　又は、異常判定部は、正極側リード板の異なる２点における１つの２点間電位差に基づいて、異常な電池Ｋと、その電池Ｋが授受する電流の授受電流値を推定してもよい。この場合、上記異なる２点は、それら２点の中心に電池（ヒューズ）が位置しないように選ばれる必要がある。また、この場合には、異常を判定する電流閾値は、例えば、２点の位置と正極側リード板の抵抗値〔Ω／ｍ〕とから特定される２点間の抵抗と、電池の充放電許容電流値（充放電可能電流値）から決定されることができる。

　例えば、異常な電池Ｋがどこかに生じて充放電許容電流値を有する電流を授受したと仮定した場合に、上記２点間で検出される電位差からその２点間に生じると考えられる最小の電流値ＩMINを求める。そして、実際に２点間に流れているＩOBSがＩMINを超えたか否かでいずれかの電池の異常を判定してもよい。又は、上記最小の電流値ＩMINに加えて、その２点間に生じると考えられる最大の電流値ＩMAXを求め、ＩOBSが（ＩMAX＋ＩMIN）／２を超えたか否かでいずれかの電池の異常を判定してもよい。又は、単純にａを１より大きい実数としたとき、ＩOBSがａ×ＩMIN超えたか否かでいずれかの電池の異常を判定してもよい。

　また、上記実施形態では、異常判定部としてのマイコン７０が、いずれかの電池１１の授受電流値が電流閾値を超えたと判断すると、異常状態であることを意味する報知をする制御と、充電を禁止する制御とを行った。しかし、Ｎをいずれかの自然数とするとき、異常判定部は、特定又は推定した授受電流値が電流閾値を上回った後に下回った回数が、上記Ｎに到達したと判断すると、異常状態であることを意味する報知をする制御と、充電を禁止する制御とを行ってもよい。

　特定又は推定した授受電流値が電流閾値を上回った後に下回る現象は、異常な電池のヒューズが切れたり異常な電池の電池内の安全装置が働いたりして、異常な電池に電流が流れなくなって、電池モジュールが残りの電池で正常な状態に戻っている場合に起こる。ここで、並列接続される電池の数が大きくて、電池モジュールが大容量である場合、１つや２つの電池が使用できなくなっても、使用条件に耐え得る電力を供給できる場合がある。

　例えば、並列接続される電池の数が５０の場合、電力に対する１の電池の寄与が２パーセント程度となるため、電池が１つ壊れても、電力供給に大きな影響がでないと考えられる場合がある。このような場合、２以上の電池が壊れたと判断できた状態で、電池モジュールが異常状態であることを意味する報知をし、充電ができなくなるようにしてもよい。なお、この場合、電流閾値として、正極側ヒューズの切断が想定されるヒューズ電流値が採用されると好ましい。

　また、上記実施形態や変形例では、異常判定部としてのマイコン７０が、異常状態であることを意味する報知をする制御と、充電を禁止する制御との両方を行う場合について説明した。しかし、異常判定部は、異常状態であることを意味する報知をする制御と、充電を禁止する制御とのうちのいずれか一方の制御しか行わなくてもよい。

　又は、異常判定部は、モニタに異常な電池の位置と、その異常な電池の授受電流値とを表示させる制御を単独で行うか、又は他の制御とともに行ってもよい。並列接続される電池の数が大きい電池モジュールの場合には、異常な電池を取り換えて使用を持続することが所望される場合がある。この変形例によれば、モニタに異常な電池の位置が表示されるので、異常な電池を容易に交換できる。

　本発明は、電池モジュールに利用できる。

　１　電池モジュール
　１１　電池
　４１，１４１　正極側リード板
　５０　電位差検出部
　５１　第１電位差検出部
　５２　第２電位差検出部
　７０　マイコン
　Ｐ，Ｑ，Ｒ　異なる３点
　Ｃ　３点を通過する円
　Ｏ　３点を通過する円の中心
　Ｐ’，Ｑ’，Ｒ’，Ｓ’　４点

Claims

　並列接続された複数の電池と、
　前記各電池の一方側電極に電気的に接続された一方側リード板と、
　前記一方側リード板上における１以上の２点間電位差を検出する電位差検出部と、
　前記電位差検出部からの前記１以上の２点間電位差に基づいて１以上の前記電池の異常を判定する異常判定部と、
を備える電池モジュール。
　請求項１に記載の電池モジュールにおいて、
　前記電位差検出部は、前記一方側リード板上における異なる３点を基準として３つの前記２点間電位差を検出し、
　前記３点は、同一の直線上に位置することはなく、
　前記３点を通過する円の中心は、前記一方側リード板の外に位置し、かつ、前記円上において２点に挟まれる１点と一端の点との距離は、その１点と他端の点との距離と異なり、
　前記異常判定部は、前記３つの２点間電位差に基づいて異常な１の前記電池の位置及びその１の電池が授受する電流の授受電流値を算出する、電池モジュール。
　請求項１に記載の電池モジュールにおいて、
　前記電位差検出部は、前記一方側リード板上における異なる３点を基準として３つの前記２点間電位差を検出し、
　前記３点は、同一の直線上に位置し、かつ、前記直線上において２点に挟まれる１点と一端の点との距離は、その１点と他端の点との距離と異なり、
　前記異常判定部は、前記３つの２点間電位差に基づいて異常な１の前記電池の位置及びその１の電池が授受する電流の授受電流値を算出する、電池モジュール。
　請求項１に記載の電池モジュールにおいて、
　前記電位差検出部は、前記一方側リード板上における異なる４点を基準として４つの前記２点間電位差を検出可能となっており、
　前記４点は、同一の円上に位置しない、電池モジュール。
　請求項１から４のいずれか１項に記載の電池モジュールにおいて、
　前記異常判定部は、前記１以上の２点間電位差を表す信号に基づいて特定又は推定したいずれかの前記電池が授受する電流の授受電流値が電流閾値を超えたと判断すると、前記いずれかの電池の異常を判定する、電池モジュール。
　請求項５に記載の電池モジュールにおいて、
　前記異常判定部は、前記いずれかの電池の前記授受電流値が前記電流閾値を超えたと判断すると、異常状態であることを意味する報知を行う制御と、充電を禁止する制御とのうちの少なくとも一方を行う、電池モジュール。
　請求項５に記載の電池モジュールにおいて、
　Ｎをいずれかの自然数とするとき、前記異常判定部は、特定又は推定した前記授受電流値が前記電流閾値を上回った後に下回った回数が、前記Ｎに到達したと判断すると、異常状態であることを意味する報知を行う制御と、充電を禁止する制御とのうちの少なくとも一方を行う、電池モジュール。
　請求項５から７のいずれか１項に記載の電池モジュールにおいて、
　前記電流閾値は、前記一方側電極と前記一方側リード板とを電気的に接続する一方側ヒューズの切断が想定されるヒューズ電流値未満の電流値か、または充放電の際に許容される充放電許容電流値未満の電流値である、電池モジュール。