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JP5693302B2 - Battery system - Google Patents
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JP5693302B2 - Battery system - Google Patents

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Description

本発明は、電極体及びこの電極体を内包した電池容器を有する二次電池を備えている電池システムに関する。   The present invention relates to a battery system including a secondary battery having an electrode body and a battery container containing the electrode body.

例えば、リチウムイオン二次電池に代表される二次電池では、二次電池の充放電等を制御するために、この二次電池の充電率(以下、SOC(State of Charge)とする)を監視する必要がある。   For example, in a secondary battery represented by a lithium ion secondary battery, in order to control charging / discharging of the secondary battery, the charging rate of the secondary battery (hereinafter referred to as SOC (State of Charge)) is monitored. There is a need to.

このSOCを得る方法としては、例えば、以下のような方法がある。   As a method for obtaining this SOC, for example, there are the following methods.

第一方法は、二次電池の端子に流れる電流値を常時検知し、この電流値を積算して、SOCを求める方法である。   The first method is a method of constantly detecting the current value flowing through the terminal of the secondary battery and integrating the current value to obtain the SOC.

また、第二方法は、例えば、以下の特許文献1に記載されているように、二次電池のOCV(Open Circuit Voltage)とSOCとの相関性に着目し、OCVを検知して、このOCVからSOCを求める方法である。OCVの値は、通電状態では電池インピーダンスによる過電圧により変化するため、この第二方法では、基本的に、二次電池が通電停止状態になっているときに、OCVを検知し、このOCVから通電停止状態の際のSOCを求めている。さらに、この第二方法では、通電状態の際のSOCを求めるため、通電状態の際の電池インピーダンス及びOCVを検知し、この電池インピーダンスでOCVを補正して、補正後のOCVからSOCを求めている。   Further, as described in Patent Document 1 below, for example, the second method focuses on the correlation between the OCV (Open Circuit Voltage) of the secondary battery and the SOC, detects the OCV, and detects this OCV. It is a method of calculating | requiring SOC from this. Since the OCV value changes due to an overvoltage due to the battery impedance in the energized state, the second method basically detects the OCV when the secondary battery is in the energized stop state, and energizes from this OCV. The SOC in the stop state is obtained. Further, in this second method, in order to obtain the SOC in the energized state, the battery impedance and the OCV in the energized state are detected, the OCV is corrected with this battery impedance, and the SOC is obtained from the corrected OCV. Yes.

特開2007−24673号公報JP 2007-24673 A

しかしながら、第一方法では、二次電池の端子を流れる電流の電流値レンジが、例えば、0.1A以下から100A以上と広い場合には、レンジの異なる複数の電流計が必要になり、コストが増加するという問題点もある。   However, in the first method, when the current value range of the current flowing through the terminal of the secondary battery is wide, for example, from 0.1 A or less to 100 A or more, a plurality of ammeters having different ranges are required, which is costly. There is also the problem of increasing.

また、第二方法でも、通電状態の際のSOCを得るために、OCVを検知する手段の他に、電池インピーダンスを検知する手段も必要になり、コストが増加するという問題点がある。   Further, the second method also requires a means for detecting the battery impedance in addition to the means for detecting the OCV in order to obtain the SOC in the energized state, which increases the cost.

そこで、本発明は、通電状態の際のSOCに関しても、簡便な方法でSOCを得て、コストを抑えることができる二次電池システムを提供することを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to provide a secondary battery system capable of obtaining the SOC by a simple method and reducing the cost with respect to the SOC in the energized state.

前記問題点を解決するための発明に係る二次電池システムは、
積層された複数の電極体、及び複数の該電極体を内包した電池容器を有する二次電池と、
前記電池容器の歪を検知する歪ゲージと、前記歪ゲージで検知される前記歪と前記二次電池の充電率との関係を示す関係情報が記憶されている記憶部と、前記歪ゲージで検知された前記歪と前記関係情報とを用いて、前記充電率を求める演算部と、を備え、
前記電池容器は、複数の前記電極体が積層されている積層方向を向く積層方向面を有し前記歪ゲージは、前記歪ゲージが検知する歪検知領域内の歪が大きい部分である、前記積層方向面内の端部に設けられていることを特徴とする。
The secondary battery system according to the invention for solving the above problems is
A plurality of electrode bodies that are stacked, and a secondary battery having a battery case containing therein a plurality of electrode body,
And strain gauges for detecting the distortion of the battery container, a storage unit relationship information indicating the relationship is stored in the charging rate of the distortion and the secondary battery detected by the strain gauge, detected by the strain gauge using said distortion and said relationship information, e Bei and a calculation unit for determining the charging rate,
The battery container has a stacking direction surface facing a stacking direction in which a plurality of the electrode bodies are stacked, and the strain gauge is a portion having a large strain in a strain detection region detected by the strain gauge, It is provided in the edge part in a lamination direction surface, It is characterized by the above-mentioned.

電池容器の歪と二次電池の充電率とには高い相関性がある。このため、当該二次電池システムでは、歪センサで検知された電池容器の歪から二次電池の充電率を得ることができる。   There is a high correlation between the distortion of the battery case and the charging rate of the secondary battery. For this reason, in the said secondary battery system, the charging rate of a secondary battery can be obtained from the distortion of the battery container detected by the distortion sensor.

当該二次電池システムでは、歪の変化が大きい位置の歪を歪センサで検知することになるため、歪の検知精度を高めることができ、結果として、充電率の精度を高めることができる。   In the secondary battery system, since the strain at the position where the change in strain is large is detected by the strain sensor, the strain detection accuracy can be increased, and as a result, the charging rate accuracy can be increased.

本発明では、歪センサで検知された電池容器の歪から二次電池の充電率を得ることができる。このため、本発明によれば、通電状態の際の充電率も得ることができる上に、コストを抑えることができる。   In the present invention, the charging rate of the secondary battery can be obtained from the strain of the battery container detected by the strain sensor. For this reason, according to the present invention, it is possible to obtain the charging rate in the energized state and to reduce the cost.

本発明に係る一実施形態における二次電池の斜視図である。It is a perspective view of the secondary battery in one embodiment concerning the present invention. 本発明に係る一実施形態における電池システムの構成図である。It is a lineblock diagram of the battery system in one embodiment concerning the present invention. 電池の端子間電圧とセルケース(容器)の歪との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the voltage between terminals of a battery, and the distortion of a cell case (container). 図1におけるIV−IV線断面図である。It is the IV-IV sectional view taken on the line in FIG.

以下、本発明に係る電池システムの実施形態について、図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of a battery system according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図2に示すように、本実施形態の電池システム100は、二次電池である複数のリチウムイオン単電池(以下、単に電池とする)1を含む組電池101と、各電池1を制御する制御回路105と、組電池101が電力負荷111に供給する電流の値を検知する電流計109と、を備えている。この電池システム100は、例えば、電気自動車に搭載される。この場合、この電池システム100の電力負荷111は、モータ等である。   As shown in FIG. 2, the battery system 100 of the present embodiment includes a battery pack 101 including a plurality of lithium ion single cells (hereinafter simply referred to as batteries) 1 that are secondary batteries, and a control for controlling each battery 1. The circuit 105 and the ammeter 109 that detects the value of the current that the assembled battery 101 supplies to the power load 111 are provided. The battery system 100 is mounted on, for example, an electric vehicle. In this case, the power load 111 of the battery system 100 is a motor or the like.

複数の電池1は、これら電極端子が相互にバスバー等で電気的に接続されて、前述の組電池101を構成している。   In the plurality of batteries 1, these electrode terminals are electrically connected to each other by a bus bar or the like to constitute the assembled battery 101 described above.

制御回路105は、複数の電池1毎に設けれ、当該電池1の動作状態を監視制御するCMU(Cell Monitoring Unit)10と、各CMU10の動作及び各電池の状態を管理するBMU(Battery Management Unit)20とを有している。電池1毎のCMU10は、バスによりパラレルにBMU20に接続され、このBMU20との間でデータの送受信を行う。   The control circuit 105 is provided for each of the plurality of batteries 1. The CMU (Cell Monitoring Unit) 10 that monitors and controls the operation state of the battery 1, and the BMU (Battery Management Unit) that manages the operation of each CMU 10 and the state of each battery. ) 20. The CMU 10 for each battery 1 is connected to the BMU 20 in parallel by a bus, and transmits / receives data to / from the BMU 20.

なお、ここでは、一つの電池1毎にCMU10を設けているが、いくつかの電池1毎にCMU10を設けてもよいし、組電池101全体で一つのCMU10を設けてもよい。また、ここでは、複数のCMU10とBMU20とをパラレルにバス接続しているが、複数のCMU10とBMU20とをシリアルにバス接続してもよい。   Here, the CMU 10 is provided for each battery 1, but the CMU 10 may be provided for each of several batteries 1, or one CMU 10 may be provided for the entire assembled battery 101. In addition, although the plurality of CMUs 10 and the BMU 20 are connected in parallel here, the plurality of CMUs 10 and the BMU 20 may be connected in a serial bus.

電池1には、この電池1の状態を検知するための各種センサ9が取り付けられている。本実施形態では、1つの電池1と、この電池1に対する各種センサ9と、この電池1に対するCMU10とで、電池モジュール108を成している。各種センサ9からの出力は、CMU10に入力する。CMU10は、各種センサ9からの出力データを必要に応じて、BMU20に送信する。   Various sensors 9 for detecting the state of the battery 1 are attached to the battery 1. In this embodiment, one battery 1, various sensors 9 for the battery 1, and the CMU 10 for the battery 1 form a battery module 108. Outputs from the various sensors 9 are input to the CMU 10. The CMU 10 transmits output data from the various sensors 9 to the BMU 20 as necessary.

電力負荷111には、この電力負荷111の動作を制御する負荷制御装置112が接続されている。当該電池システム100が電気自動車に搭載される場合、この負荷制御装置112は、例えば、ECU(Electronic Control Unit)である。BMU20は、この負荷制御装置112とバスで接続され、この負荷制御装置112との間でデータの送受信を行う。また、負荷制御装置112には、電力負荷111の制御指示等を行う入力装置113や、各電池1に関する情報を出力する出力装置114が接続されている。   A load control device 112 that controls the operation of the power load 111 is connected to the power load 111. When the battery system 100 is mounted on an electric vehicle, the load control device 112 is, for example, an ECU (Electronic Control Unit). The BMU 20 is connected to the load control device 112 via a bus, and transmits / receives data to / from the load control device 112. The load control device 112 is connected to an input device 113 that gives control instructions for the power load 111 and an output device 114 that outputs information about each battery 1.

入力装置113は、例えば、電力負荷111が設けられている装置の計器パネルのスイッチ類等である。また、出力装置114は、電力負荷111や各電池1に関する情報等を表示する表示装置、音声出力するスピーカー等である。   The input device 113 is, for example, switches on an instrument panel of a device in which the power load 111 is provided. The output device 114 is a display device that displays information about the power load 111 and each battery 1, a speaker that outputs sound, and the like.

電池1は、図1に示すように、複数の正極板(正の電極体)4と、複数の負極板(負の電極体)2と、負極板2を覆うセパレータ3と、電解液と、これらを収納するセルケース6(電池容器)6と、を備えている。この電池1の電解液には、水溶液が使用されず、リチウムイオンの溶存した有機溶剤溶液が使われている。   As shown in FIG. 1, the battery 1 includes a plurality of positive plates (positive electrode bodies) 4, a plurality of negative plates (negative electrode bodies) 2, a separator 3 that covers the negative plates 2, an electrolytic solution, And a cell case 6 (battery container) 6 for storing them. As the electrolytic solution of the battery 1, an aqueous solution is not used, and an organic solvent solution in which lithium ions are dissolved is used.

各電極板2,4は、シート状の集電体に活物質等を塗工して形成したものである。集電体は、矩形シート状の本体と、矩形シート状の部分の縁から延びているタブを有している。活物質は、この集電体の本体に塗工されている。正極板4は、アルミニウム箔等の集電体の本体に正極用の活物質(例えば、マンガン酸リチウム:LiMn2O2や、3元系材料:LiNixCoyMnzO2 (x+y+z=1)等)が塗工された正極板本体4bと、この活物質が塗工されていない前述のタブ4tとを有している。また、負極板2は、銅箔等の集電体の本体に負極用の活物質(例えば、カーボンや人造黒鉛)が塗工された負極板本体2bと、この活物質が塗工されていない前述のタブ2tとを有している。   Each of the electrode plates 2 and 4 is formed by applying an active material or the like to a sheet-like current collector. The current collector has a rectangular sheet-shaped main body and a tab extending from the edge of the rectangular sheet-shaped portion. The active material is applied to the main body of the current collector. The positive electrode plate 4 is coated with a positive electrode active material (for example, lithium manganate: LiMn2O2 or ternary material: LiNixCoyMnzO2 (x + y + z = 1)) on the current collector body such as aluminum foil. The positive electrode plate main body 4b and the above-described tab 4t not coated with the active material are provided. The negative electrode plate 2 is not coated with a negative electrode plate main body 2b in which a negative electrode active material (for example, carbon or artificial graphite) is coated on a main body of a current collector such as copper foil. It has the aforementioned tab 2t.

負極板2の負極板本体2bは、セパレータ3により完全に覆われ、負極板2のタブ2tは、一部がセパレータ3から露出している。セパレータ3は、絶縁性及び耐電解液性を有する樹脂、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィン等で形成されている。   The negative electrode plate body 2 b of the negative electrode plate 2 is completely covered with the separator 3, and a part of the tab 2 t of the negative electrode plate 2 is exposed from the separator 3. The separator 3 is formed of a resin having an insulating property and an electrolytic solution resistance, for example, a polyolefin such as polyethylene or polypropylene.

複数の正極板4と、それぞれがセパレータ3で覆われている複数の負極板2とは、タブ4t,2tが設けられている側が互いに同じ側になるよう、交互に重ね合わされて、電極積層体5を形成している。   The plurality of positive electrode plates 4 and the plurality of negative electrode plates 2 each covered with the separator 3 are alternately stacked such that the sides on which the tabs 4t and 2t are provided are the same side, and the electrode laminate 5 is formed.

セルケース6は、アルミニウム等の金属で形成されている。このセルケース6は、電極積層体5が入る直方体状の収納凹部が形成されているケース本体6mと、このケース本体6mの開口を塞ぐ蓋6nと、を有している。   The cell case 6 is made of a metal such as aluminum. The cell case 6 includes a case main body 6m in which a rectangular parallelepiped storage recess into which the electrode laminate 5 is placed, and a lid 6n that closes the opening of the case main body 6m.

セルケース6の蓋6nには、正負の電極端子7a,7bが絶縁材を介して固定されている。さらに、この蓋6nには、安全弁(不図示)等も固定されている。正負の電極端子7a,7bは、蓋6nを貫通した状態で蓋6nに固定され、セルケース6の内側及び外側に突出している。   Positive and negative electrode terminals 7a and 7b are fixed to the lid 6n of the cell case 6 via an insulating material. Further, a safety valve (not shown) and the like are also fixed to the lid 6n. The positive and negative electrode terminals 7a and 7b are fixed to the lid 6n in a state of passing through the lid 6n, and project to the inside and outside of the cell case 6.

正極端子7aには、正極板4のタブ4tに接合されたリード8aがビス(不図示)で接続されている。また、正極端子7bには、負極板2のタブ2tに接続されたリード8bがビス(不図示)で接続されている。   A lead 8a joined to the tab 4t of the positive electrode plate 4 is connected to the positive terminal 7a with a screw (not shown). Further, a lead 8b connected to the tab 2t of the negative electrode plate 2 is connected to the positive electrode terminal 7b with a screw (not shown).

直方体状の収納凹部が形成されているケース本体6mを形成する各壁面のうち、このケース本体6mに収納されている複数の電極体2,4の積層方向Lを向く壁面6aには、前述の各種センサ9のうちの1つのセンサである歪ゲージ9aが取り付けられている。   Among the wall surfaces forming the case main body 6m in which the rectangular parallelepiped storage recess is formed, the wall surface 6a facing the stacking direction L of the plurality of electrode bodies 2 and 4 stored in the case main body 6m is provided on the wall surface 6a. A strain gauge 9a which is one of the various sensors 9 is attached.

この歪ゲージ9aは、CMU10と信号線で接続されている。CMU10は、各種演算を行うCPU11と、CPU11が実行するプログラムや各種データ等が記憶されているメモリ12と、外部との間で信号を受送信するためのインタフェース14a,14bと、を有している。メモリ12内には、歪ゲージ9aで検出される歪とこの電池1の充電率(以下、SOC(State of Charge)とする)との関係を示す関係情報Fが記憶されている。   The strain gauge 9a is connected to the CMU 10 through a signal line. The CMU 10 includes a CPU 11 that performs various calculations, a memory 12 that stores programs executed by the CPU 11, various data, and the like, and interfaces 14a and 14b for receiving and transmitting signals to and from the outside. Yes. The memory 12 stores relationship information F indicating the relationship between the strain detected by the strain gauge 9a and the charging rate of the battery 1 (hereinafter referred to as SOC (State of Charge)).

ところで、図3に示すように、電池1の端子間電圧とセルケース6の歪とには、高い相関性がある。具体的には、電池1の端子間電圧が最大のときにはセルケース6の歪が最大になり、電池1の端子間電圧が最大値から低くなれば、これに伴ってセルケース6の歪も小さくなる。また、電池1の端子間電圧と電池1のSOCとの間に高い相関性があることは周知の事実である。従って、電池1のSOCとセルケース6の歪との間にも高い相関性がある。   By the way, as shown in FIG. 3, the inter-terminal voltage of the battery 1 and the distortion of the cell case 6 are highly correlated. Specifically, when the voltage between the terminals of the battery 1 is maximum, the distortion of the cell case 6 is maximized. When the voltage between the terminals of the battery 1 is reduced from the maximum value, the distortion of the cell case 6 is also reduced accordingly. Become. It is a well-known fact that there is a high correlation between the voltage between the terminals of the battery 1 and the SOC of the battery 1. Therefore, there is a high correlation between the SOC of the battery 1 and the distortion of the cell case 6.

本実施形態の電池1では、充電中、正極板4からLiイオンが離脱し、このLiイオンが負極板2に挿入されるため、これら電極板4,2を有して構成されている電極積層体5は膨張、特に、これら電極板4,2の積層方向Lに膨張する。逆に、放電中では、電極積層体5は縮小、特に、これら電極板4,2の積層方向Lに縮小する。セルケース6は、図4に示すように、この電極積層体5の膨張・縮小に対応して、膨張・縮小する。このように、電池1の充放電により、セルケース6が膨張・縮小するため、前述したように、電池1のSOCとセルケース6の歪との間に高い相関性がある。   In the battery 1 of the present embodiment, Li ions are detached from the positive electrode plate 4 during charging, and the Li ions are inserted into the negative electrode plate 2, so that the electrode stack configured to include these electrode plates 4 and 2 is used. The body 5 expands, particularly in the stacking direction L of the electrode plates 4 and 2. On the contrary, during the discharge, the electrode laminate 5 is reduced, particularly in the stacking direction L of the electrode plates 4 and 2. As shown in FIG. 4, the cell case 6 expands and contracts in response to the expansion and contraction of the electrode laminate 5. Thus, since the cell case 6 expands and contracts due to charging / discharging of the battery 1, as described above, there is a high correlation between the SOC of the battery 1 and the strain of the cell case 6.

そこで、本実施形態では、電池1の充放電によるセルケース6の変形で、セルケース6を形成する各壁面のうちで最も歪が大きくなる壁面6a、つまりセルケース6中で積層方向Lを向く壁面6aに歪ゲージ9aを設け、制御回路105のCMU10が、この歪ゲージ9aからの出力、つまりセルケース6の歪からSOCを求めるようにしている。   Therefore, in the present embodiment, the wall surface 6a in which the distortion is greatest among the wall surfaces forming the cell case 6 due to the deformation of the cell case 6 due to charging / discharging of the battery 1, that is, the cell case 6 faces the stacking direction L. A strain gauge 9 a is provided on the wall surface 6 a, and the CMU 10 of the control circuit 105 obtains the SOC from the output from the strain gauge 9 a, that is, the strain of the cell case 6.

CMU10のメモリ12には、前述したように、歪ゲージ9aで検出される歪とこの電池1のSOCとの関係を示す関係情報Fが予め記憶されている。この関係情報Fは、例えば、試験によって、実際に電池1を充放電させることで得ることができる。この関係情報Fは、電池1のSOCとセルケース6の歪との関係を示す関数の形式の情報でもよいし、電池1のSOC毎のセルケース6の歪をテーブル形式で示す情報でもよい。CMU10の演算部であるCPU11は、この関係情報Fと、歪ゲージ9aで検知された歪とを用いて、SOCを求める。   In the memory 12 of the CMU 10, as described above, the relationship information F indicating the relationship between the strain detected by the strain gauge 9 a and the SOC of the battery 1 is stored in advance. This relationship information F can be obtained by, for example, actually charging and discharging the battery 1 by a test. The relationship information F may be information in the form of a function indicating the relationship between the SOC of the battery 1 and the strain of the cell case 6, or may be information indicating the strain of the cell case 6 for each SOC of the battery 1 in a table format. CPU11 which is a calculating part of CMU10 calculates | requires SOC using this relationship information F and the distortion detected by the strain gauge 9a.

CMU10のCPU11は、求めたSOCを一端メモリ12に記憶して、このSOCを必要に応じてBMU20に送る。CMU10又はBMU20は、このSOCに応じて、電池1の充放電制御等を行う。   The CPU 11 of the CMU 10 stores the obtained SOC in the memory 12 at one end, and sends this SOC to the BMU 20 as necessary. The CMU 10 or the BMU 20 performs charge / discharge control or the like of the battery 1 according to the SOC.

以上のように、本実施形態では、セルケース6の歪からSOCを求めているので、電池1が通電状態でも通電停止状態でもSOCを得ることができる。   As described above, in the present embodiment, since the SOC is obtained from the strain of the cell case 6, it is possible to obtain the SOC even when the battery 1 is in the energized state or in the energized stop state.

また、本実施形態では、レンジの異なる複数の電流計や、OCV(Open Circuit Voltage)を検知する手段及び電池インピーダンスを検知する手段を設けなくても、歪ゲージ9aを設けることでSOCを得ることができるので、電池1の製造コストを抑えることができる。   In this embodiment, the SOC can be obtained by providing the strain gauge 9a without providing a plurality of ammeters with different ranges, a means for detecting OCV (Open Circuit Voltage), and a means for detecting battery impedance. Therefore, the manufacturing cost of the battery 1 can be suppressed.

なお、本実施形態では、歪ゲージ9aでセルケース6の歪を検知しているが、セルケース6の歪を検知することができれば、如何なるセンサを用いてもよく、例えば、図4に示すように、光変位計9bを歪センサとして用いてもよい。   In this embodiment, the strain of the cell case 6 is detected by the strain gauge 9a. However, any sensor may be used as long as the strain of the cell case 6 can be detected. For example, as shown in FIG. In addition, the optical displacement meter 9b may be used as a strain sensor.

光変位計9bでセルケース6の歪を検知する場合、セルケース6中で積層方向Lを向く壁面6aのうち、この壁面6aで、積層方向Lに垂直な方向Xにおける中央部の変位(歪)を検知できるように、この光変位計9bをセットすることが好ましい。これは、この壁面6a中で方向Xにおける中央部が最も変位(歪)量が大きいからである。   When the strain of the cell case 6 is detected by the optical displacement meter 9b, the displacement (distortion) of the central portion in the direction X perpendicular to the stacking direction L is the wall surface 6a of the cell case 6 facing the stacking direction L. This optical displacement meter 9b is preferably set so that it can be detected. This is because the center portion in the direction X in the wall surface 6a has the largest amount of displacement (strain).

一方、本実施形態では、この壁面6a中で方向Xにおける端側の部分に歪ゲージ9aを設けている。歪ゲージ9aは、歪ゲージ9aが取り付けられている領域、つまり、限られた歪検知領域Dの歪を検知するセンサである。前述したように、セルケース6の壁面a中で方向Xにおける中央部が最も最も変位(歪)量が大きいものの、この中央部が歪検知領域Dである場合、この歪検知領域D内の歪ε1は小さく、逆に、壁面6a中で方向Xにおける端側の部分が歪検知領域Dである場合、この歪検知領域D内の歪ε2は大きい。このため、本実施形態では、歪検知領域D内の歪が大きいセルケース6中の部分、つまり、セルケース6の壁面6a中で方向Xにおける端側の部分に、歪ゲージ9aを設けている。   On the other hand, in this embodiment, the strain gauge 9a is provided at the end side in the direction X in the wall surface 6a. The strain gauge 9a is a sensor that detects a strain in a region where the strain gauge 9a is attached, that is, a limited strain detection region D. As described above, when the central portion in the direction X in the wall surface a of the cell case 6 has the largest amount of displacement (strain), but the central portion is the strain detection region D, the strain in the strain detection region D is On the other hand, when the end portion in the direction X in the wall surface 6a is the strain detection region D, the strain ε2 in the strain detection region D is large. For this reason, in this embodiment, the strain gauge 9a is provided in the portion in the cell case 6 where the strain in the strain detection region D is large, that is, in the end portion in the direction X in the wall surface 6a of the cell case 6. .

また、本実施形態では、セルケース6中の一箇所の歪のみからSOCを求めているが、セルケース6を温度も検知し、この温度と歪とからSOCを求めてもよいし、セルケース6中の複数箇所の歪からSOCを求めてもよい。   In this embodiment, the SOC is obtained from only one strain in the cell case 6, but the temperature of the cell case 6 may also be detected, and the SOC may be obtained from this temperature and strain. The SOC may be obtained from strains at a plurality of locations in FIG.

セルケース6の弾性係数は温度により変化するため、セルケース6の温度変化によりセルケース6の歪を変化する。このため、セルケース6の温度を検知する温度計を設けると共に、セルケース6の温度及び歪みとSOCとの関係を示す関係情報Fをメモリ12に記憶しておき、実際に検知されたセルケース6の温度及び歪みと関係情報Fとを用いて、SOCを求めるようにしてもよい。   Since the elastic coefficient of the cell case 6 changes with temperature, the strain of the cell case 6 changes with the temperature change of the cell case 6. For this reason, a thermometer for detecting the temperature of the cell case 6 is provided, and relationship information F indicating the relationship between the temperature and strain of the cell case 6 and the SOC is stored in the memory 12, and the actually detected cell case is stored. The SOC may be obtained using the temperature and strain 6 and the relationship information F.

セルケース6中で予め想定した検知位置の歪を検知するようにしても、同一条件下での検知位置の歪は、セルケース6の製造誤差等により、個々のセルケース6で微妙に異なる。このため、製造誤差等による歪のバラツキを平準化するために、複数の歪センサを設けると共に、セルケース6の検知位置毎の歪みとSOCとの関係を示す関係情報Fをメモリ12に記憶しておき、実際に検知された検知位置毎の歪みと関係情報Fとを用いて、SOCを求めるようにしてもよい。   Even if the distortion at the detection position assumed in advance in the cell case 6 is detected, the distortion at the detection position under the same condition is slightly different in each cell case 6 due to manufacturing errors of the cell case 6 and the like. For this reason, in order to level out variations in distortion due to manufacturing errors and the like, a plurality of strain sensors are provided, and relationship information F indicating the relationship between strain and SOC at each detection position of the cell case 6 is stored in the memory 12. Alternatively, the SOC may be obtained by using the distortion at each detection position actually detected and the relation information F.

また、本実施形態では、CMU10がセルケース6の歪からSOCを求めているが、BMU20がセルケース6の歪からSOCを求めるようにしてもよい。   In this embodiment, the CMU 10 obtains the SOC from the distortion of the cell case 6, but the BMU 20 may obtain the SOC from the distortion of the cell case 6.

1:電池、2:負極板、3:セパレータ、4:正極板、5:電極積層体、6:セルケース、6a:壁面、6m:ケース本体、6n:蓋、9a:歪ゲージ、9b:光変位計、100:電池システム、101:組電池、105:制御回路   1: battery, 2: negative electrode plate, 3: separator, 4: positive electrode plate, 5: electrode laminate, 6: cell case, 6a: wall surface, 6m: case body, 6n: lid, 9a: strain gauge, 9b: light Displacement meter, 100: battery system, 101: assembled battery, 105: control circuit

Claims (1)

積層された複数の電極体、及び複数の該電極体を内包した電池容器を有する二次電池と、
前記電池容器の歪を検知する歪ゲージと、
前記歪ゲージで検知される前記歪と前記二次電池の充電率との関係を示す関係情報が記憶されている記憶部と、
前記歪ゲージで検知された前記歪と前記関係情報とを用いて、前記充電率を求める演算部と、
を備え、
前記電池容器は、複数の前記電極体が積層されている積層方向を向く積層方向面を有し
前記歪ゲージは、前記歪ゲージが検知する歪検知領域内の歪が大きい部分である、前記積層方向面内の端部に設けられている
ことを特徴とする二次電池システム。
A plurality of electrode bodies that are stacked, and a secondary battery having a battery case containing therein a plurality of electrode body,
A strain gauge for detecting strain of the battery case;
A storage unit storing relationship information indicating a relationship between the strain detected by the strain gauge and a charging rate of the secondary battery;
Using the strain detected by the strain gauge and the relationship information, a calculation unit for obtaining the charging rate,
Bei to give a,
The battery container has a stacking direction surface facing a stacking direction in which a plurality of the electrode bodies are stacked ,
The strain gauge is provided at an end in the laminating direction plane, which is a portion having a large strain in a strain detection region detected by the strain gauge .
A secondary battery system characterized by that.
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