JP5487945B2

JP5487945B2 - Storage element status determination system

Info

Publication number: JP5487945B2
Application number: JP2009288132A
Authority: JP
Inventors: 健治木村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2029-12-18
Also published as: JP2011129429A

Description

本発明は、複数の蓄電素子が一方向に並んで配置され、配列方向の拘束力が与えられた構造において、蓄電素子の状態を判別する状態判別システムに関するものである。 The present invention relates to a state determination system that determines a state of a power storage element in a structure in which a plurality of power storage elements are arranged in one direction and given a binding force in an arrangement direction.

電池パックには、複数の単電池が一方向に並べて配置され、配列方向における両端から、複数の単電池を拘束しているものがある（例えば、特許文献１，２参照）。単電池に拘束力（荷重）を与えることにより、発熱等による単電池の膨張を抑制でき、単電池の入出力特性の劣化を抑制することができる。 In some battery packs, a plurality of single cells are arranged in one direction, and the plurality of single cells are constrained from both ends in the arrangement direction (see, for example, Patent Documents 1 and 2). By applying a restraining force (load) to the unit cell, expansion of the unit cell due to heat generation or the like can be suppressed, and deterioration of input / output characteristics of the unit cell can be suppressed.

一方、単電池は、所定の温度範囲内において所望の入出力特性を示すことが知られており、単電池が過度に冷却された場合には、単電池を温める必要がある。具体的には、ヒータを設け、ヒータの熱によって単電池を温めることができる。 On the other hand, the unit cell is known to exhibit desired input / output characteristics within a predetermined temperature range. When the unit cell is excessively cooled, it is necessary to warm the unit cell. Specifically, a heater can be provided and the unit cell can be heated by the heat of the heater.

特開２００６−０２４４４５号公報（図１，２）JP 2006-024445 A (FIGS. 1 and 2) 特開２００９−０８７５８３号公報（図１）Japanese Patent Laying-Open No. 2009-087583 (FIG. 1) 特開２００９−０７６２６５号公報JP 2009-076265 A 特開２００８−２０４７６４号公報JP 2008-204764 A 特開２００８−２８２６９９号公報JP 2008-282699 A 特開２００８−２５１４７０号公報JP 2008-251470 A 特開２００９−０８７５８３号公報JP 2009-087583 A

複数の単電池を拘束する構造では、各単電池に対して所望の荷重が作用していることを検出する必要があり、例えば、圧力センサを用いて単電池に作用する荷重を検出することができる。一方、単電池が過度に冷却又は加熱されていることを検出するためには、温度センサを配置することが考えられる。 In a structure in which a plurality of unit cells are constrained, it is necessary to detect that a desired load is acting on each unit cell. For example, a load acting on the unit cell can be detected using a pressure sensor. it can. On the other hand, in order to detect that the unit cell is excessively cooled or heated, it is conceivable to arrange a temperature sensor.

この場合には、電池パックには、圧力センサや温度センサが配置されることになり、検出機能を増やす分だけ、部品点数が増加してしまう。 In this case, the battery pack is provided with a pressure sensor and a temperature sensor, and the number of parts increases as the detection function is increased.

そこで、本発明の目的は、ヒータを用いることにより、蓄電素子を温めるだけではなく、蓄電素子の状態も判別することができる状態判別システムを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a state determination system that can not only warm a power storage element but also determine the state of the power storage element by using a heater.

本発明である蓄電素子の状態判別システムは、一方向に並んで配置された複数の蓄電素子と、複数の蓄電素子の配列方向に作用する荷重を加えて複数の蓄電素子を拘束する拘束機構と、蓄電素子のうち配列方向と直交する面に接触し、温度変化に応じて電気抵抗が変化するヒータと、蓄電素子の状態を判別するためのコントローラと、を有する。コントローラは、ヒータへの通電によってヒータの抵抗測定値を算出し、ヒータに対する荷重およびヒータの抵抗値の対応関係を示す情報を用いて、抵抗測定値に対応した荷重を特定して、蓄電素子の拘束状態を判別する。本発明において、蓄電素子の状態には、蓄電素子の温度や、拘束機構の拘束力によって蓄電素子に作用している荷重が含まれる。 The power storage element state determination system according to the present invention includes a plurality of power storage elements arranged side by side in one direction, and a restraining mechanism that restrains the plurality of power storage elements by applying a load acting in the arrangement direction of the plurality of power storage elements. The heater includes a heater that contacts a surface orthogonal to the arrangement direction of the power storage elements, the electrical resistance of which changes according to a temperature change, and a controller that determines the state of the power storage element. The controller calculates a resistance value of the heater by energizing the heater, specifies a load corresponding to the resistance measurement value using information indicating a correspondence relationship between the load on the heater and the resistance value of the heater, and Determine the restraint state. In the present invention, the state of the power storage element includes the temperature acting on the power storage element and a load acting on the power storage element due to the restraining force of the restraining mechanism.

コントローラは、抵抗測定値に対応した荷重が上限設定値よりも高いときには、蓄電素子の充放電を制限することができる。また、コントローラは、抵抗測定値に対応した荷重が下限設定値よりも低いときには、蓄電素子の充放電を制限することができる。ここで、充放電の制限には、充放電を禁止する場合と、充電量や放電量を低減させる場合とが含まれる。 When the load corresponding to the resistance measurement value is higher than the upper limit set value, the controller can limit charging / discharging of the power storage element. Moreover, the controller can restrict | limit charge / discharge of an electrical storage element, when the load corresponding to resistance measurement value is lower than a lower limit setting value. Here, the restriction of charge / discharge includes a case where charge / discharge is prohibited and a case where the charge amount and the discharge amount are reduced.

また、本発明である蓄電素子の状態判別システムでは、コントローラが、抵抗測定値に対応した荷重における基準温度での抵抗基準値を特定して、抵抗測定値および抵抗基準値の比率を算出し、温度および比率の対応関係を示す情報を用いて、算出した比率に対応する温度を、蓄電素子の温度として推定する。これにより、ヒータの抵抗測定値に基づいて、ヒータの温度を特定することができるとともに、ヒータと接触する蓄電素子の温度を推定することができる。 Further, in the state discrimination system of a is the electric storage device present invention, the controller, to identify the resistance reference value at a reference temperature of a load corresponding to the resistance measurements to calculate the ratio of the measured resistance and the resistance reference value, Using information indicating the correspondence relationship between the temperature and the ratio, the temperature corresponding to the calculated ratio is estimated as the temperature of the power storage element . Accordingly, the temperature of the heater can be specified based on the measured resistance value of the heater, and the temperature of the power storage element in contact with the heater can be estimated.

ここで、コントローラは、推定した蓄電素子の温度（抵抗測定値および抵抗基準値の比率に対応した温度）が所定の温度範囲を超えているときには、蓄電素子の充放電を制限することができる。これにより、蓄電素子の入出力特性が劣化していることを判断することができ、充放電を制限しないことによる蓄電素子の更なる劣化を抑制することができる。 Here, the controller can limit charging / discharging of the electricity storage element when the estimated temperature of the electricity storage element (temperature corresponding to the ratio between the resistance measurement value and the resistance reference value) exceeds a predetermined temperature range. Thereby, it can be judged that the input / output characteristics of the electricity storage element are deteriorated, and further deterioration of the electricity storage element due to not limiting charging / discharging can be suppressed.

蓄電素子の温度を検出するための温度センサを配置することもできる。この場合には、温度センサによる検出温度と、推定した蓄電素子の温度との差を監視することができる。そして、温度差が閾値よりも大きいときには、蓄電素子の充放電を制限することができる。 A temperature sensor for detecting the temperature of the storage element can also be arranged. In this case, the difference between the temperature detected by the temperature sensor and the estimated temperature of the storage element can be monitored. And when a temperature difference is larger than a threshold value, charging / discharging of an electrical storage element can be restrict | limited.

蓄電素子の冷却に用いられる熱交換媒体を移動させるスペースを形成する仕切り板を、隣り合って配置された２つの蓄電素子の間に配置することができる。ここで、仕切り板は、一方の蓄電素子と対向して、上記スペースを形成するための凹凸面と、他方の蓄電素子と対向する平面とを有しており、ヒータは、仕切り板の平面に沿って配置することができる。これにより、仕切り板に対して一方の側では、熱交換媒体を用いて蓄電素子を冷却することができ、仕切り板に対して他方の側では、ヒータを用いて蓄電素子を温めることができる。 A partition plate that forms a space for moving a heat exchange medium used for cooling the power storage element can be disposed between two power storage elements disposed adjacent to each other. Here, the partition plate has a concave-convex surface for forming the space facing one power storage element and a plane facing the other power storage element, and the heater is on the plane of the partition plate. Can be arranged along. Accordingly, the power storage element can be cooled by using the heat exchange medium on one side with respect to the partition plate, and the power storage element can be warmed by using a heater on the other side with respect to the partition plate.

本発明によれば、ヒータを用いるだけで、蓄電素子を温めるだけでなく、ヒータの抵抗測定値に基づいて蓄電素子の拘束状態を判別することができる。すなわち、ヒータに対して、２つの機能（加温機能および荷重検出機能）を持たせることができ、部品点数を低減することができる。 According to the present invention, by simply using a heater, not only can the power storage element be heated, but also the restraint state of the power storage element can be determined based on the measured resistance value of the heater. That is, the heater can have two functions (a heating function and a load detection function), and the number of parts can be reduced.

本発明の実施例１における電池パックの側面図である。It is a side view of the battery pack in Example 1 of this invention. 実施例１における仕切り板の正面図である。2 is a front view of a partition plate in Embodiment 1. FIG. 実施例１におけるフィルムヒータの正面図である。1 is a front view of a film heater in Example 1. FIG. 実施例１において、仕切り板およびフィルムヒータを重ねた状態を示す図である。In Example 1, it is a figure which shows the state which accumulated the partition plate and the film heater. 実施例１において、電池パックを備えた車両における一部のシステムを示す回路図である。In Example 1, it is a circuit diagram which shows a one part system in the vehicle provided with the battery pack. 実施例１において、フィルムヒータの駆動回路を示す図である。In Example 1, it is a figure which shows the drive circuit of a film heater. 実施例１において、温度検出および荷重検出の処理を示すフローチャートである。In Example 1, it is a flowchart which shows the process of temperature detection and load detection. フィルムヒータの荷重および抵抗値の関係と、フィルムヒータの温度および抵抗値の関係を示す概略図である。It is the schematic which shows the relationship between the load and resistance value of a film heater, and the relationship between the temperature and resistance value of a film heater. フィルムヒータの抵抗値および温度の関係を示す図である。It is a figure which shows the resistance value of a film heater, and the relationship of temperature. 温度および抵抗比率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between temperature and resistance ratio. フィルムヒータの通電部と仕切り板の突起部との重なり状態を示す図である。It is a figure which shows the overlapping state of the electricity supply part of a film heater, and the projection part of a partition plate. フィルムヒータの通電部と仕切り板の突起部との重なり状態を示す図である。It is a figure which shows the overlapping state of the electricity supply part of a film heater, and the projection part of a partition plate.

以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.

本発明の実施例１における電池パックについて説明する。図１は、本実施例における電池パック１の側面図である。図１において、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに直交する軸であり、本実施例では、鉛直方向に相当する軸をＺ軸としている。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の関係は、他の図面においても同様である。 The battery pack in Example 1 of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a side view of the battery pack 1 in the present embodiment. In FIG. 1, an X axis, a Y axis, and a Z axis are orthogonal to each other. In this embodiment, an axis corresponding to the vertical direction is a Z axis. The relationship among the X axis, the Y axis, and the Z axis is the same in other drawings.

電池パック１は、複数の単電池（蓄電素子）１０を有しており、複数の単電池１０は、Ｘ方向に並んで配置されている。単電池１０は、発電要素（不図示）と、発電要素を収容する電池ケース１１とを有している。発電要素は、充放電を行うことができる要素であり、例えば、正極素子と、負極素子と、正極素子および負極素子の間に配置されたセパレータ（電解液を含む）とで、発電要素を構成することができる。 The battery pack 1 includes a plurality of single cells (storage elements) 10, and the plurality of single cells 10 are arranged side by side in the X direction. The unit cell 10 includes a power generation element (not shown) and a battery case 11 that houses the power generation element. The power generation element is an element that can be charged and discharged. For example, the power generation element includes a positive electrode element, a negative electrode element, and a separator (including an electrolytic solution) disposed between the positive electrode element and the negative electrode element. can do.

単電池１０としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることもできる。 As the unit cell 10, a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery can be used. Moreover, an electric double layer capacitor (capacitor) can be used instead of the secondary battery.

本実施例では、単電池１０として、いわゆる角型の単電池を用いており、電池ケース１１は、６つの平面で構成されている。具体的には、電池ケース１１は、上面と、底面と、Ｘ方向と直交する２つの側面（第１側面という）と、Ｙ方向と直交する２つの側面（第２側面という）とを有している。 In the present embodiment, a so-called square unit cell is used as the unit cell 10, and the battery case 11 is composed of six planes. Specifically, the battery case 11 has an upper surface, a bottom surface, two side surfaces orthogonal to the X direction (referred to as first side surfaces), and two side surfaces orthogonal to the Y direction (referred to as second side surfaces). ing.

電池ケース１１の上面には、正極端子１２および負極端子１３が設けられている。正極端子１２は、発電要素の正極素子と電気的に接続されており、負極端子１３は、発電要素の負極素子と電気的に接続されている。また、Ｘ方向で隣り合う２つの単電池１０に関して、一方の単電池１０の正極端子１２は、他方の単電池１０の負極端子１３とバスバー２０を介して接続されている。これにより、Ｘ方向で隣り合う２つの単電池１０は、電気的に直列に接続される。 A positive electrode terminal 12 and a negative electrode terminal 13 are provided on the upper surface of the battery case 11. The positive terminal 12 is electrically connected to the positive element of the power generation element, and the negative terminal 13 is electrically connected to the negative element of the power generation element. In addition, regarding two unit cells 10 adjacent in the X direction, the positive terminal 12 of one unit cell 10 is connected to the negative terminal 13 of the other unit cell 10 via the bus bar 20. Thereby, the two unit cells 10 adjacent in the X direction are electrically connected in series.

本実施例では、すべての単電池１０が電気的に直列に接続されている。なお、電気的に並列に接続された単電池１０が含まれていてもよい。また、本実施例では、単電池１０をＸ方向に並べて配置しているが、これに限るものではない。具体的には、複数の単電池１０を用いて電池モジュールを構成しておき、複数の電池モジュールをＸ方向に並んで配置することができる。この場合には、電池モジュールが本願発明の蓄電素子に相当する。 In this embodiment, all the unit cells 10 are electrically connected in series. In addition, the cell 10 electrically connected in parallel may be included. In the present embodiment, the cells 10 are arranged side by side in the X direction, but the present invention is not limited to this. Specifically, a battery module can be configured using a plurality of single cells 10, and the plurality of battery modules can be arranged side by side in the X direction. In this case, the battery module corresponds to the power storage element of the present invention.

電池パック１のうち、Ｘ方向における両端部には、２つのエンドプレート（拘束機構の一部）４１，４２が配置されており、エンドプレート４１，４２は、例えば、樹脂で形成することができる。第１エンドプレート４１は、平板状に形成されており、Ｘ方向で隣り合う単電池１０の第１側面（Ｙ−Ｚ平面）に接触している。第２エンドプレート４２は、Ｙ方向に延びる突起部４２ａを複数有しており、複数の突起部４２ａは、Ｚ方向において所定の間隔を空けた状態で並んで配置されている。 Two end plates (a part of the restraining mechanism) 41 and 42 are disposed at both ends in the X direction of the battery pack 1, and the end plates 41 and 42 can be formed of, for example, resin. . The first end plate 41 is formed in a flat plate shape, and is in contact with the first side surface (YZ plane) of the unit cells 10 adjacent in the X direction. The second end plate 42 has a plurality of protrusions 42a extending in the Y direction, and the plurality of protrusions 42a are arranged side by side with a predetermined interval in the Z direction.

突起部４２ａの先端面は、第２エンドプレート４２とＸ方向で隣り合う単電池１０の第１側面に接触している。これにより、第２エンドプレート４２および単電池１０の間には、スペースＳ１が形成され、スペースＳ１は、後述するように、単電池１０を冷却するための空気が移動する通路となる。なお、単電池１０を冷却するための冷媒としては、空気に限るものではなく、他の気体を用いることもできるし、液体を用いることもできる。 The tip end surface of the protrusion 42a is in contact with the first side surface of the unit cell 10 adjacent to the second end plate 42 in the X direction. As a result, a space S1 is formed between the second end plate 42 and the unit cell 10, and the space S1 becomes a passage through which air for cooling the unit cell 10 moves, as will be described later. In addition, as a refrigerant | coolant for cooling the cell 10, it is not restricted to air, Other gas can also be used and a liquid can also be used.

第１エンドプレート４１および第２エンドプレート４２には、Ｘ方向に延びるバンド（拘束機構の一部）４３が接続されている。具体的には、バンド４３の一端部が、ボルト４４によって第１エンドプレート４１に固定されているとともに、バンド４３の他端部が、ボルト４４によって第２エンドプレート４２に固定されている。本実施例では、単電池１０の上面において、２つのバンド４３が配置されているとともに、単電池１０の底面において、２つのバンド４３が配置されている。 A band (a part of the restraining mechanism) 43 extending in the X direction is connected to the first end plate 41 and the second end plate 42. Specifically, one end of the band 43 is fixed to the first end plate 41 by a bolt 44, and the other end of the band 43 is fixed to the second end plate 42 by a bolt 44. In the present embodiment, two bands 43 are disposed on the upper surface of the unit cell 10, and two bands 43 are disposed on the bottom surface of the unit cell 10.

これにより、２つのエンドプレート４１，４２によって挟まれた複数の単電池１０（後述する仕切り板３０やフィルムヒータ５０を含む）に対して、拘束力を与えることができる。この拘束力は、Ｘ方向で隣り合う２つの単電池１０を互いに近づける方向の力である。単電池１０に拘束力を与えることにより、熱等による単電池１０の膨張を抑制することができる。なお、バンド４３の数や形状は、単電池１０に与える拘束力等に基づいて適宜設定することができる。 Thereby, a binding force can be applied to the plurality of single cells 10 (including a partition plate 30 and a film heater 50 described later) sandwiched between the two end plates 41 and 42. This restraining force is a force in a direction to bring two unit cells 10 adjacent in the X direction closer to each other. By applying a binding force to the unit cell 10, expansion of the unit cell 10 due to heat or the like can be suppressed. Note that the number and shape of the bands 43 can be appropriately set based on the binding force applied to the unit cell 10 or the like.

一方、Ｘ方向で隣り合う２つの単電池１０の間には、仕切り板３０が配置されている。仕切り板３０のうち、一方の単電池１０と接触する面は、平面で構成されている。また、仕切り板３０のうち、他方の単電池１０と対向する面には、複数の突起部３１が設けられており、凹凸面が構成されている。図２に示すように、各突起部３１は、Ｙ方向に延びており、複数の突起部３１は、Ｚ方向において所定の間隔を空けた状態で並んで配置されている。 On the other hand, a partition plate 30 is disposed between two unit cells 10 adjacent in the X direction. Of the partition plate 30, the surface in contact with one unit cell 10 is a flat surface. In addition, a plurality of protrusions 31 are provided on the surface of the partition plate 30 facing the other unit cell 10 to form an uneven surface. As shown in FIG. 2, each protrusion 31 extends in the Y direction, and the plurality of protrusions 31 are arranged side by side with a predetermined interval in the Z direction.

各仕切り板３０において、Ｚ方向で隣り合う２つの突起部３１の間には、スペースＳ２が形成されており、スペースＳ２は、後述するように、単電池１０を冷却するための空気が移動する通路となる。 In each partition plate 30, a space S 2 is formed between two projecting portions 31 adjacent in the Z direction, and air for cooling the unit cell 10 moves in the space S 2 as will be described later. It becomes a passage.

なお、本実施例では、突起部３１を図２に示す形状に形成しているが、これに限るものではない。すなわち、仕切り板３０を用いることにより、単電池１０（第１側面）の表面に対して、冷却用の空気を移動させるスペースを形成することができればよい。例えば、仕切り板３０をＸ方向から見たときに、複数の突起部をマトリクス状に配置することができる。 In the present embodiment, the protrusion 31 is formed in the shape shown in FIG. 2, but the present invention is not limited to this. That is, it is only necessary to form a space for moving the cooling air with respect to the surface of the unit cell 10 (first side surface) by using the partition plate 30. For example, when the partition plate 30 is viewed from the X direction, a plurality of protrusions can be arranged in a matrix.

仕切り板３０の平面部分と単電池１０との間には、図３に示すフィルムヒータ５０が配置されている。フィルムヒータ５０は、１つだけ用いてもよいし、複数用いても良い。また、特定の仕切り板３０および単電池１０の間に、フィルムヒータ５０を配置することもできるし、すべての仕切り板３０および単電池１０の間や第１エンドプレート４１および単電池１０の間にフィルムヒータ５０を配置することもできる。 A film heater 50 shown in FIG. 3 is disposed between the flat portion of the partition plate 30 and the unit cell 10. Only one film heater 50 or a plurality of film heaters 50 may be used. In addition, a film heater 50 can be arranged between the specific partition plate 30 and the unit cell 10, or between all the partition plates 30 and the unit cells 10, or between the first end plate 41 and the unit cell 10. A film heater 50 can also be arranged.

なお、本実施例では、仕切り板３０の平面部分と単電池１０との間に、フィルムヒータ５０を配置しているが、これに限るものではない。具体的には、仕切り板３０の突起部３１と単電池１０との間に、フィルムヒータ５０を配置することができる。ただし、本実施例のようにフィルムヒータ５０を配置することにより、仕切り板３０の突起部３１の側では、スペースＳ２を用いて単電池１０の冷却を効率良く行うことができる。しかも、仕切り板３０の平面部分の側では、フィルムヒータ５０による単電池１０の加温を効率良く行うことができる。 In this embodiment, the film heater 50 is disposed between the flat portion of the partition plate 30 and the unit cell 10, but the present invention is not limited to this. Specifically, the film heater 50 can be disposed between the protruding portion 31 of the partition plate 30 and the unit cell 10. However, by disposing the film heater 50 as in this embodiment, the unit cell 10 can be efficiently cooled using the space S 2 on the protruding portion 31 side of the partition plate 30. Moreover, on the side of the flat portion of the partition plate 30, the cell 10 can be efficiently heated by the film heater 50.

また、本実施例では、１つの単電池１０に対してフィルムヒータ５０を接触させているが、これに限るものではない。例えば、仕切り板３０を省略して、隣り合って配置された２つの単電池１０に対してフィルムヒータ５０を接触させることができる。また、複数の単電池１０の配列によっては、３つ以上の単電池１０に対してフィルムヒータ５０を接触させることができる。 Further, in the present embodiment, the film heater 50 is brought into contact with one unit cell 10, but the present invention is not limited to this. For example, the partition plate 30 can be omitted, and the film heater 50 can be brought into contact with two unit cells 10 arranged adjacent to each other. Further, depending on the arrangement of the plurality of unit cells 10, the film heater 50 can be brought into contact with three or more unit cells 10.

フィルムヒータ５０は、フィルム５１と、フィルム５１の表面に形成された通電部５２とを有する。フィルム５１は、例えば、樹脂といった絶縁性を有する材料で形成することができる。また、通電部５２は、温度変化に応じて抵抗値が変化する材料によって形成されており、この材料としては、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）を用いることができる。通電部５２は、印刷処理によって、フィルム５１の表面に形成することができる。 The film heater 50 includes a film 51 and an energization part 52 formed on the surface of the film 51. The film 51 can be formed of an insulating material such as a resin, for example. The energization section 52 is formed of a material whose resistance value changes according to a temperature change, and PTC (Positive Temperature Coefficient) can be used as this material. The energization part 52 can be formed on the surface of the film 51 by a printing process.

なお、通電部５２は、温度変化に応じて抵抗値が変化する材料と、この材料とは電気抵抗の異なる導電性フィラーとで構成することもできる。具体的には、温度変化に応じて抵抗値が変化する材料中に、導電性フィラーを分散させることができる。これにより、フィルムヒータ５０に加えられた圧力に応じて、フィルムヒータ５０の抵抗を変化させることができる。このようなフィルムヒータ５０を用いれば、後述するように、フィルムヒータ５０の抵抗値に基づいて、単電池１０に作用する荷重を特定することができる。 In addition, the energization part 52 can also be comprised with the material from which resistance value changes according to a temperature change, and the electroconductive filler from which an electrical resistance differs from this material. Specifically, the conductive filler can be dispersed in a material whose resistance value changes according to a temperature change. Thereby, the resistance of the film heater 50 can be changed according to the pressure applied to the film heater 50. If such a film heater 50 is used, as will be described later, the load acting on the unit cell 10 can be specified based on the resistance value of the film heater 50.

通電部５２の両端部には、端子５３，５４が設けられており、端子５３，５４は、後述するように、電源に接続されている。また、図４に示すように、フィルムヒータ５０の外縁は、Ｘ方向から見たときに、仕切り板３０の外縁と略重なるようになっている。また、フィルムヒータ５０の通電部５２は、一部の領域において、仕切り板３０の突起部３１と重なっている。なお、フィルムヒータ５０の大きさ（Ｙ−Ｚ平面内の面積）は、適宜設定することができる。 Terminals 53 and 54 are provided at both ends of the energization unit 52, and the terminals 53 and 54 are connected to a power source as will be described later. Further, as shown in FIG. 4, the outer edge of the film heater 50 substantially overlaps with the outer edge of the partition plate 30 when viewed from the X direction. In addition, the energization part 52 of the film heater 50 overlaps the protrusion 31 of the partition plate 30 in a part of the region. In addition, the magnitude | size (area in a YZ plane) of the film heater 50 can be set suitably.

本実施例の電池パック１において、上述したスペースＳ１，Ｓ２に対して、冷却用の空気を供給すれば、単電池１０の温度上昇を抑制することができ、温度上昇に伴う単電池１０の劣化を抑制することができる。また、フィルムヒータ５０の通電部５２に電流を流せば、通電部５２の発熱によって、単電池１０を温めることができる。これにより、温度低下に伴う単電池１０の劣化を抑制することができる。 In the battery pack 1 of the present embodiment, if the cooling air is supplied to the above-described spaces S1 and S2, the temperature increase of the unit cell 10 can be suppressed, and the unit cell 10 deteriorates due to the temperature increase. Can be suppressed. In addition, if a current is passed through the energization unit 52 of the film heater 50, the unit cell 10 can be warmed by the heat generated by the energization unit 52. Thereby, deterioration of the cell 10 accompanying a temperature fall can be suppressed.

次に、電池パック１の充放電を制御するシステムについて、図５を用いて説明する。図５では、電池パック１を車両に搭載したときのシステムを示す概略図である。電池パック１が搭載される車両としては、電池パック１の出力だけを用いて走行する電気自動車や、電池パック１の出力および内燃機関（又は燃料電池）の出力を用いて走行するハイブリッド自動車がある。 Next, a system for controlling charging / discharging of the battery pack 1 will be described with reference to FIG. In FIG. 5, it is the schematic which shows a system when the battery pack 1 is mounted in a vehicle. Examples of the vehicle on which the battery pack 1 is mounted include an electric vehicle that travels using only the output of the battery pack 1, and a hybrid vehicle that travels using the output of the battery pack 1 and the output of the internal combustion engine (or fuel cell). .

電池パック１は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２を介して、昇圧回路１０１に接続されている。昇圧回路１０１は、電池パック１の出力電圧を昇圧してからインバータ１０２に出力する。インバータ１０２は、昇圧回路１０１から出力された直流電力を交流電力に変換して、モータ（例えば、三相交流モータ）１０３に出力する。モータ１０３は、インバータ１０２から供給された電力を用いて、車両の走行に用いられる運動エネルギを発生させる。 Battery pack 1 is connected to booster circuit 101 via system main relays SMR1 and SMR2. The booster circuit 101 boosts the output voltage of the battery pack 1 and outputs the boosted voltage to the inverter 102. The inverter 102 converts the DC power output from the booster circuit 101 into AC power and outputs the AC power to a motor (for example, a three-phase AC motor) 103. The motor 103 uses the electric power supplied from the inverter 102 to generate kinetic energy used for traveling the vehicle.

一方、車両の制動時には、モータ１０３において電力が生成され、インバータ１０２は、モータ１０３からの交流電力を直流電力に変換する。昇圧回路１０１は、インバータ１０２からの出力電圧を降圧してから電池パック１に供給する。これにより、車両の制動時に発生した運動エネルギを、回生電力として電池パック１に蓄えることができる。なお、車両の外部から、電池パック１に対して電力を供給することもできる。 On the other hand, when the vehicle is braked, electric power is generated in the motor 103, and the inverter 102 converts AC power from the motor 103 into DC power. The step-up circuit 101 steps down the output voltage from the inverter 102 and supplies it to the battery pack 1. Thereby, the kinetic energy generated during braking of the vehicle can be stored in the battery pack 1 as regenerative power. In addition, electric power can be supplied to the battery pack 1 from the outside of the vehicle.

電池パック１には、温度センサ１０４が設けられており、温度センサ１０４は、単電池１０の温度を直接的又は間接的に検出するために用いられる。温度センサ１０４を単電池１０に接触させておけば、単電池１０の温度を直接的に検出することができる。また、温度センサ１０４を単電池１０から離して配置すれば、単電池１０の温度を間接的に検出することができる。温度センサ１０４としては、例えば、サーミスタを用いることができる。 The battery pack 1 is provided with a temperature sensor 104, and the temperature sensor 104 is used to detect the temperature of the unit cell 10 directly or indirectly. If the temperature sensor 104 is in contact with the unit cell 10, the temperature of the unit cell 10 can be detected directly. Further, if the temperature sensor 104 is arranged away from the unit cell 10, the temperature of the unit cell 10 can be detected indirectly. For example, a thermistor can be used as the temperature sensor 104.

温度センサ１０４の検出情報は、コントローラ１０５に入力され、コントローラ１０５は、単電池１０の温度を判別する。コントローラ１０５は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２のオン／オフを制御する。また、コントローラ１０５には、所定の情報が格納されたメモリ１０５ａが内蔵されている。なお、メモリ１０５ａは、コントローラ１０５の外部に設けられていてもよい。 Detection information of the temperature sensor 104 is input to the controller 105, and the controller 105 determines the temperature of the unit cell 10. The controller 105 controls on / off of the system main relays SMR1, SMR2. The controller 105 has a built-in memory 105a in which predetermined information is stored. Note that the memory 105 a may be provided outside the controller 105.

次に、フィルムヒータ５０の駆動に用いられる回路構成について、図６を用いて説明する。 Next, a circuit configuration used for driving the film heater 50 will be described with reference to FIG.

フィルムヒータ５０の端子５３，５４には、配線を介して電源１０６が接続されており、配線上には、スイッチ１０７が設けられている。電源１０６としては、例えば、車両に搭載された補機バッテリ（電池パック１とは異なる）を用いたり、電池パック１を用いたりすることができる。 A power source 106 is connected to the terminals 53 and 54 of the film heater 50 via wiring, and a switch 107 is provided on the wiring. As the power source 106, for example, an auxiliary battery (different from the battery pack 1) mounted on the vehicle can be used, or the battery pack 1 can be used.

スイッチ１０７は、コントローラ１０５からの制御信号に基づいて、オンおよびオフの間で切り替わる。スイッチ１０７がオフからオンに切り替わることにより、フィルムヒータ５０への通電が行われる。電圧センサ１０８は、フィルムヒータ５０の電圧値を検出し、検出結果をコントローラ１０５に出力する。電流センサ１０９は、フィルムヒータ５０に流れる電流値を検出し、検出結果をコントローラ１０５に出力する。 The switch 107 is switched between on and off based on a control signal from the controller 105. When the switch 107 is switched from OFF to ON, the film heater 50 is energized. The voltage sensor 108 detects the voltage value of the film heater 50 and outputs the detection result to the controller 105. The current sensor 109 detects the value of the current flowing through the film heater 50 and outputs the detection result to the controller 105.

次に、図５および図６に示すシステムの動作（一部）について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。 Next, the operation | movement (part) of the system shown in FIG. 5 and FIG. 6 is demonstrated using the flowchart shown in FIG.

ステップＳ１００において、コントローラ１０５は、温度センサ１０４の出力に基づいて、単電池１０の温度Ｔａを取得する。ステップＳ１０１において、コントローラ１０５は、フィルムヒータ５０への通電を行う。ここでの通電は、後述するように、フィルムヒータ５０の抵抗値（実測値）を算出するための通電であり、単電池１０を温めるためにフィルムヒータ５０を発熱させるものではない。具体的には、コントローラ１０５は、予め定められた時間だけ、フィルムヒータ５０への通電を行わせる。 In step S 100, the controller 105 acquires the temperature Ta of the unit cell 10 based on the output of the temperature sensor 104. In step S 101, the controller 105 energizes the film heater 50. The energization here is energization for calculating the resistance value (actual measurement value) of the film heater 50, as will be described later, and does not cause the film heater 50 to generate heat in order to warm the unit cell 10. Specifically, the controller 105 causes the film heater 50 to be energized for a predetermined time.

ステップＳ１０２において、コントローラ１０５は、フィルムヒータ５０に通電している間、電圧センサ１０８および電流センサ１０９の出力に基づいて、フィルムヒータ５０の電流値および電圧値を測定する。そして、測定された電流値および電圧値に基づいて、抵抗値（抵抗測定値という）Ｒａを算出する。なお、本実施例では、電流値および電圧値から抵抗値Ｒａを算出しているが、これに限るものではない。すなわち、フィルムヒータ５０への通電を監視することによって、抵抗値を算出できればよい。 In step S 102, the controller 105 measures the current value and the voltage value of the film heater 50 based on the outputs of the voltage sensor 108 and the current sensor 109 while the film heater 50 is energized. Then, a resistance value (referred to as a resistance measurement value) Ra is calculated based on the measured current value and voltage value. In the present embodiment, the resistance value Ra is calculated from the current value and the voltage value, but the present invention is not limited to this. That is, it is sufficient that the resistance value can be calculated by monitoring the energization to the film heater 50.

ステップＳ１０３において、コントローラ１０５は、抵抗測定値Ｒａに基づいて、単電池１０に作用する荷重（拘束力）の範囲を特定する。コントローラ１０５に内蔵されたメモリ１０５ａには、図８に示すテーブルデータが格納されている。図８に示すテーブルデータは、フィルムヒータ５０における荷重および抵抗値の関係と、フィルムヒータ５０における温度および抵抗値の関係とを示している。図８に示すテーブルデータは、実験等によって予め求めておくことができる。 In step S103, the controller 105 specifies the range of the load (restraint force) acting on the unit cell 10 based on the resistance measurement value Ra. The memory 105a built in the controller 105 stores table data shown in FIG. The table data shown in FIG. 8 indicates the relationship between the load and resistance value in the film heater 50 and the relationship between the temperature and resistance value in the film heater 50. The table data shown in FIG. 8 can be obtained in advance by experiments or the like.

コントローラ１０５は、図８に示すテーブルデータを用いて、抵抗測定値Ｒａに対応した荷重を特定する。図８の領域Ａでは、複数の荷重Ｌｋ，Ｌｋ＋１，Ｌｋ＋２における抵抗値が、抵抗測定値Ｒａと同一であることを示している。なお、特定の荷重における抵抗値だけが、抵抗測定値Ｒａと一致する場合もある。 The controller 105 specifies the load corresponding to the resistance measurement value Ra using the table data shown in FIG. In the region A of FIG. 8, it is shown that the resistance values at a plurality of loads Lk, Lk + 1, and Lk + 2 are the same as the resistance measurement value Ra. Note that only the resistance value at a specific load may coincide with the resistance measurement value Ra.

図９には、荷重を変化させたときのフィルムヒータ５０の抵抗値および温度の関係を示している。図９では、３つの荷重Ｌｋ，Ｌｋ＋１，Ｌｋ＋２に対応した曲線（荷重曲線）ＬＣ１〜ＬＣ３が示されている。各荷重曲線ＬＣ１〜ＬＣ３に示すように、フィルムヒータ５０における通電部５２の抵抗値は、通電部５２の温度が上昇するにつれて大きくなる。また、フィルムヒータ５０（通電部５２）に作用する荷重が高くなるほど、通電部５２の抵抗値は大きくなる。 FIG. 9 shows the relationship between the resistance value and temperature of the film heater 50 when the load is changed. In FIG. 9, curves (load curves) LC1 to LC3 corresponding to three loads Lk, Lk + 1, and Lk + 2 are shown. As shown in each of the load curves LC1 to LC3, the resistance value of the energization unit 52 in the film heater 50 increases as the temperature of the energization unit 52 increases. Moreover, the resistance value of the electricity supply part 52 becomes large, so that the load which acts on the film heater 50 (electricity supply part 52) becomes high.

ステップＳ１０３では、抵抗測定値Ｒａのラインと交差する荷重曲線を特定し、特定された複数の荷重曲線に基づいて最大の荷重および最小の荷重を特定する。図９に示す例では、３つの荷重曲線ＬＣ１〜ＬＣ３が抵抗測定値Ｒａのライン（点線）と交差しており、荷重曲線ＬＣ１に対応した荷重Ｌｋ＋２が最大の荷重となり、荷重曲線ＬＣ３に対応した荷重Ｌｋが最小の荷重となる。 In step S103, a load curve that intersects the line of the resistance measurement value Ra is specified, and the maximum load and the minimum load are specified based on the specified load curves. In the example shown in FIG. 9, the three load curves LC1 to LC3 intersect the resistance measurement value Ra line (dotted line), and the load Lk + 2 corresponding to the load curve LC1 is the maximum load and corresponds to the load curve LC3. The load Lk is the minimum load.

ステップＳ１０４では、基準温度Ｔｒｅｆにおいて、ステップＳ１０３で特定された荷重範囲に対応した抵抗値をテーブルデータ（図８）から取得する。具体的には、最大荷重Ｌｋ＋２および最小荷重Ｌｋの間に位置する基準温度Ｔｒｅｆの抵抗値（複数）を取得する。荷重範囲に対応した基準温度Ｔｒｅｆの抵抗値を、抵抗基準値Ｒｒｅｆという。図８の領域Ｂは、抵抗基準値Ｒｒｅｆが存在する範囲を示している。 In step S104, the resistance value corresponding to the load range specified in step S103 is acquired from the table data (FIG. 8) at the reference temperature Tref. Specifically, the resistance value (plurality) of the reference temperature Tref located between the maximum load Lk + 2 and the minimum load Lk is acquired. The resistance value of the reference temperature Tref corresponding to the load range is referred to as a resistance reference value Rref. A region B in FIG. 8 shows a range where the resistance reference value Rref exists.

ステップＳ１０５では、抵抗測定値Ｒａおよび抵抗基準値Ｒｒｅｆの比率（Ｒａ／Ｒｒｅｆ）を算出する。図１０には、基準温度Ｔｒｅｆにおける抵抗値の比率を１としたときの他の温度における抵抗値の比率を示している。図１０に示す温度および抵抗比率の関係は、実験等によって予め取得することができ、このテーブルデータは、メモリ１０５ａに予め格納されている。 In step S105, the ratio (Ra / Rref) between the resistance measurement value Ra and the resistance reference value Rref is calculated. FIG. 10 shows the ratio of resistance values at other temperatures when the ratio of resistance values at the reference temperature Tref is 1. The relationship between the temperature and the resistance ratio shown in FIG. 10 can be acquired in advance by experiments or the like, and this table data is stored in advance in the memory 105a.

図１０に示すテーブルデータを用いれば、抵抗比率（Ｒａ／Ｒｒｅｆ）に対応した温度を特定することができる。すなわち、２つの温度に対応した２つの抵抗値の比率は、荷重に依存しないことが分かったため、抵抗比率を特定できれば、温度を特定することができる。 If the table data shown in FIG. 10 is used, the temperature corresponding to the resistance ratio (Ra / Rref) can be specified. That is, it has been found that the ratio of the two resistance values corresponding to the two temperatures does not depend on the load. Therefore, if the resistance ratio can be specified, the temperature can be specified.

ここで、抵抗基準値Ｒｒｅｆが複数存在する場合には、これらの抵抗基準値Ｒｒｅｆに対応した複数の抵抗比率を求め、複数の抵抗比率に対応した複数の温度を特定する。そして、特定された複数の温度のうち、最大値を示す温度を、電池温度Ｔｂとして推定する。図１０に示す温度は、ヒータ５０（通電部５２）の温度に対応しているが、ヒータ５０の温度を特定することにより、ヒータ５０に接触する単電池１０の温度を推定することができる。 Here, when there are a plurality of resistance reference values Rref, a plurality of resistance ratios corresponding to these resistance reference values Rref are obtained, and a plurality of temperatures corresponding to the plurality of resistance ratios are specified. And the temperature which shows the maximum value among several specified temperature is estimated as battery temperature Tb. The temperature shown in FIG. 10 corresponds to the temperature of the heater 50 (the energization unit 52). However, by specifying the temperature of the heater 50, the temperature of the unit cell 10 in contact with the heater 50 can be estimated.

ステップＳ１０７において、コントローラ１０５は、ステップＳ１００で取得した検出温度Ｔａと、ステップＳ１０６で取得した電池推定温度Ｔｂとの差分が、閾値よりも大きいか否かを判別する。温度Ｔａおよび温度Ｔｂの差分が閾値よりも大きければ、ステップＳ１０８に進み、そうでなければ、ステップＳ１０９に進む。 In step S107, the controller 105 determines whether or not the difference between the detected temperature Ta acquired in step S100 and the estimated battery temperature Tb acquired in step S106 is greater than a threshold value. If the difference between the temperature Ta and the temperature Tb is larger than the threshold value, the process proceeds to step S108, and if not, the process proceeds to step S109.

ステップＳ１０７からステップＳ１０８に進む場合には、コントローラ１０５は、電池パック１を構成する複数の単電池１０のうち、いずれかの単電池１０が異常発熱していると判断する。ここで、検出温度Ｔａは、温度センサ１０４が設けられた単電池１０の温度を示しており、電池推定温度Ｔｂは、フィルムヒータ５０と接触している単電池１０の温度を示している。 When the process proceeds from step S107 to step S108, the controller 105 determines that one of the unit cells 10 constituting the battery pack 1 is abnormally heated. Here, the detected temperature Ta indicates the temperature of the unit cell 10 provided with the temperature sensor 104, and the estimated battery temperature Tb indicates the temperature of the unit cell 10 in contact with the film heater 50.

ここで、温度センサ１０４およびフィルムヒータ５０が互いに異なる単電池１０に対して設けられている場合において、温度Ｔａおよび温度Ｔｂの差分が大きすぎると、フィルムヒータ５０を用いた温度推定の対象となった単電池１０が過度に発熱していることが分かる。また、温度センサ１０４およびフィルムヒータ５０が同一の単電池１０に対して設けられている場合には、温度センサ１０４が故障していることを判別することもできる。 Here, in the case where the temperature sensor 104 and the film heater 50 are provided for different unit cells 10, if the difference between the temperature Ta and the temperature Tb is too large, the temperature is estimated using the film heater 50. It can be seen that the unit cell 10 generates excessive heat. Further, when the temperature sensor 104 and the film heater 50 are provided for the same unit cell 10, it can be determined that the temperature sensor 104 is out of order.

なお、本実施例では、温度センサ１０４を設けているが、温度センサ１０４を省略することもできる。この場合には、フィルムヒータ５０の抵抗測定値Ｒａに基づいて、単電池１０の温度を特定（推定）することになる。 In this embodiment, the temperature sensor 104 is provided, but the temperature sensor 104 may be omitted. In this case, the temperature of the unit cell 10 is specified (estimated) based on the measured resistance value Ra of the film heater 50.

そして、単電池１０の推定温度が上限値よりも高くなれば、単電池１０の冷却を行うことができ、単電池１０の推定温度が下限値よりも低ければ、フィルムヒータ５０を発熱させて、単電池１０を温めることができる。ここでいう上限値および下限値は、単電池１０の入出力特性を劣化させない観点から予め定められた温度範囲の上限値および下限値に相当するものである。 Then, if the estimated temperature of the single cell 10 is higher than the upper limit value, the single cell 10 can be cooled, and if the estimated temperature of the single cell 10 is lower than the lower limit value, the film heater 50 is caused to generate heat, The unit cell 10 can be warmed. The upper limit value and the lower limit value here correspond to the upper limit value and the lower limit value of a predetermined temperature range from the viewpoint of not deteriorating the input / output characteristics of the unit cell 10.

ステップＳ１０８において、コントローラ１０５は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２をオンからオフに切り替えることにより、電池パック１の充放電を禁止する。これにより、発熱状態と判断した単電池１０がさらに発熱してしまうのを防止することができる。なお、電池パック１の充放電を禁止するのではなく、充放電の量を低減させる制御を行うこともできる。 In step S108, the controller 105 inhibits charging / discharging of the battery pack 1 by switching the system main relays SMR1, SMR2 from on to off. Thereby, it can prevent that the cell 10 judged to be in the heat generation state further generates heat. In addition, the control which reduces the amount of charging / discharging can also be performed instead of prohibiting charging / discharging of the battery pack 1.

ステップＳ１０９において、コントローラ１０５は、ステップＳ１０３で特定された荷重下限値Ｌｍｉｎが下限設定値よりも低いか否かを判別する。荷重下限値Ｌｍｉｎが下限設定値よりも低い場合には、ステップＳ１０８に進み、そうでない場合には、ステップＳ１１０に進む。下限設定値とは、単電池１０に作用させる必要最小限の荷重として設定された値であり、単電池１０の特性等に基づいて適宜設定することができる。 In step S109, the controller 105 determines whether or not the load lower limit value Lmin specified in step S103 is lower than the lower limit set value. If the load lower limit value Lmin is lower than the lower limit set value, the process proceeds to step S108, and if not, the process proceeds to step S110. The lower limit set value is a value set as a necessary minimum load to be applied to the unit cell 10 and can be set as appropriate based on the characteristics of the unit cell 10 and the like.

ステップＳ１０９からステップＳ１０８に進む場合には、コントローラ１０５は、フィルムヒータ５０と接触する単電池１０に作用する荷重（拘束力）が不十分であると判断する。荷重が不十分となる原因の一例としては、バンド４３が破損していることが挙げられる。この場合にも、コントローラ１０５は、電池パック１の充放電を禁止する。 When the process proceeds from step S109 to step S108, the controller 105 determines that the load (restraint force) acting on the unit cell 10 that contacts the film heater 50 is insufficient. One example of the cause of insufficient load is that the band 43 is broken. Also in this case, the controller 105 prohibits charging / discharging of the battery pack 1.

ステップＳ１１０において、コントローラ１０５は、ステップＳ１０３で特定された荷重上限値Ｌｍａｘが上限設定値よりも高いか否かを判別する。荷重上限値Ｌｍａｘが上限設定値よりも高い場合には、ステップＳ１０８に進み、そうでない場合には、ステップＳ１００に戻る。上限設定値とは、単電池１０に作用させる必要最大限の荷重として設定された値であり、単電池１０の特性等に基づいて適宜設定することができる。 In step S110, the controller 105 determines whether or not the load upper limit value Lmax specified in step S103 is higher than the upper limit set value. If the load upper limit Lmax is higher than the upper limit set value, the process proceeds to step S108, and if not, the process returns to step S100. The upper limit set value is a value set as the maximum necessary load that acts on the unit cell 10 and can be set as appropriate based on the characteristics of the unit cell 10 and the like.

ステップＳ１１０からステップＳ１０８に進む場合には、コントローラ１０５は、フィルムヒータ５０と接触する単電池１０に作用する荷重（拘束力）が過剰であると判断する。荷重が過剰となる原因の一例としては、単電池１０が膨張していることが挙げられる。この場合も、コントローラ１０５は、電池パック１の充放電を禁止する。 When the process proceeds from step S110 to step S108, the controller 105 determines that the load (restraint force) acting on the unit cell 10 that contacts the film heater 50 is excessive. One example of the cause of the excessive load is that the unit cell 10 is expanded. Also in this case, the controller 105 prohibits charging / discharging of the battery pack 1.

本実施例によれば、フィルムヒータ５０を発熱させることにより、単電池１０の温度低下を抑制することができる。また、フィルムヒータ５０における通電部５２の抵抗値（抵抗測定値）に基づいて、通電部５２に作用する荷重（拘束力）、言い換えれば、通電部５２と接触する単電池１０に作用する荷重を特定することができる。これにより、単電池１０に対して適正な荷重が与えられているか否かを判別することができ、荷重の大幅な変動に伴う単電池１０の入出力特性の劣化を抑制することができる。 According to the present embodiment, the temperature decrease of the unit cell 10 can be suppressed by causing the film heater 50 to generate heat. Further, based on the resistance value (resistance measurement value) of the energization unit 52 in the film heater 50, a load (binding force) acting on the energization unit 52, in other words, a load acting on the unit cell 10 in contact with the energization unit 52. Can be identified. Thereby, it can be determined whether or not an appropriate load is applied to the unit cell 10, and deterioration of input / output characteristics of the unit cell 10 due to a large variation in the load can be suppressed.

しかも、通電部５２の抵抗値を用いて、通電部５２の温度、言い換えれば、通電部５２と接触する単電池１０の温度を特定（推定）することができる。これにより、単電池１０の温度制御を行ったり、単電池１０の異常発熱を検出したりすることができる。 In addition, the resistance value of the energization unit 52 can be used to specify (estimate) the temperature of the energization unit 52, in other words, the temperature of the unit cell 10 in contact with the energization unit 52. Thereby, the temperature control of the cell 10 can be performed, or the abnormal heat generation of the cell 10 can be detected.

本実施例において、フィルムヒータ５０の抵抗値は、図４のＸ方向から見たときに、仕切り板３０の突起部３１と導電部５２とが重なる領域によって変化する。ここで、エンドプレート４１，４２による拘束力は、主に、仕切り板３０の突起部３１を介して、単電池１０やフィルムヒータ５０に作用することになる。そこで、突起部３１および導電部５２が重なる領域を適宜設定することにより、フィルムヒータ５０の抵抗値を変化させることができる。 In the present embodiment, the resistance value of the film heater 50 varies depending on the region where the protruding portion 31 of the partition plate 30 and the conductive portion 52 overlap when viewed from the X direction in FIG. Here, the restraining force by the end plates 41 and 42 mainly acts on the unit cell 10 and the film heater 50 via the protrusion 31 of the partition plate 30. Therefore, the resistance value of the film heater 50 can be changed by appropriately setting a region where the protruding portion 31 and the conductive portion 52 overlap.

例えば、図１１Ａに示すように、フィルムヒータ５０の導電部５２のうち、突起部３１と重なる領域における幅Ｗ１を、他の領域（突起部３１と重ならない領域）における幅Ｗ２よりも小さくすることができる。なお、幅Ｗ１を幅Ｗ２よりも大きくすることもできる。また、図１１Ｂに示すように、フィルムヒータ５０の導電部５２の幅を変えるのではなく、突起部３１の幅を変えることもできる。すなわち、突起部３１の幅を大きくしたり、小さくしたりすることができる。 For example, as shown in FIG. 11A, the width W1 of the conductive portion 52 of the film heater 50 in the region overlapping the projection 31 is made smaller than the width W2 in the other region (the region not overlapping the projection 31). Can do. Note that the width W1 may be larger than the width W2. Further, as shown in FIG. 11B, the width of the protrusion 31 can be changed instead of changing the width of the conductive portion 52 of the film heater 50. That is, the width of the protrusion 31 can be increased or decreased.

１：電池パック１０：単電池（蓄電素子）
１１：電池ケース１２：正極端子
１３：負極端子２０：バスバー
３０：仕切り板３１：突起部
４１：第１エンドプレート（拘束機構の一部）
４２：第２エンドプレート（拘束機構の一部）
４２ａ：突起部４３：バンド（拘束機構の一部）
４４：ボルト５０：フィルムヒータ
５１：フィルム５２：通電部
５３，５４：端子１０１：昇圧回路
１０２：インバータ１０３：モータ
１０４：温度センサ１０５：コントローラ
1: Battery pack 10: Single battery (storage element)
11: Battery case 12: Positive electrode terminal 13: Negative electrode terminal 20: Bus bar 30: Partition plate 31: Projection part 41: First end plate (part of restraint mechanism)
42: Second end plate (part of restraint mechanism)
42a: protrusion 43: band (part of restraint mechanism)
44: Bolt 50: Film heater 51: Film 52: Current-carrying part 53, 54: Terminal 101: Booster circuit 102: Inverter 103: Motor 104: Temperature sensor 105: Controller

Claims

A plurality of power storage elements arranged side by side in one direction;
A restraint mechanism for restraining the plurality of power storage elements by applying a load acting in an arrangement direction of the plurality of power storage elements;
A heater that contacts a surface orthogonal to the arrangement direction of the power storage elements, and an electric resistance changes according to a temperature change;
A controller for determining the state of the power storage element,
The controller is
Calculate the resistance measurement value of the heater by energizing the heater,
Using the information indicating the correspondence between the load on the heater and the resistance value of the heater, identifying the load corresponding to the resistance measurement value, and determining the restraint state of the power storage element ,
Identify a resistance reference value at a reference temperature at a load corresponding to the resistance measurement value, and calculate a ratio between the resistance measurement value and the resistance reference value;
Using the information indicating the correspondence relationship between the temperature and the ratio, the temperature corresponding to the calculated ratio is estimated as the temperature of the power storage element.
The state determination system of the electrical storage element characterized by the above-mentioned.

The power storage element state determination system according to claim 1, wherein the controller limits charging / discharging of the power storage element when a load corresponding to the resistance measurement value is higher than an upper limit set value.

3. The power storage element state determination system according to claim 1, wherein the controller limits charging / discharging of the power storage element when a load corresponding to the resistance measurement value is lower than a lower limit set value.

Wherein the controller, when the temperature of the estimated the electric storage device exceeds a predetermined temperature range, the power storage according to any one of claims 1 to 3, characterized in that to limit the charge and discharge of said power storage device Element status determination system.

A temperature sensor for detecting the temperature of the electricity storage element;
4. The controller according to claim 1, wherein when the difference between the temperature detected by the temperature sensor and the estimated temperature of the power storage element is larger than a threshold value, charge / discharge of the power storage element is limited . The state determination system of the electrical storage element as described in any one .

A partition plate disposed between two power storage elements disposed adjacent to each other and forming a space for moving a heat exchange medium used for cooling the power storage elements;
The partition plate has an uneven surface for forming the space facing one of the power storage elements, and a plane facing the other power storage element,
The said heater is arrange | positioned along the said plane of the said partition plate, The state determination system of the electrical storage element as described in any one of Claim 1 to 5 characterized by the above-mentioned.