特開 2024-158842 電池システムおよび電池システムの異常検知方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024158842

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】電池システムおよび電池システムの異常検知方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/48 20060101AFI20241031BHJP

   H01M 10/0562 20100101ALI20241031BHJP

   H01M 50/342 20210101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

H01M10/48 301

H01M10/0562

H01M50/342 201

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023074406

(22)【出願日】2023-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】萩原 英輝

(72)【発明者】

【氏名】長瀬 浩

(72)【発明者】

【氏名】小熊 泰正

(72)【発明者】

【氏名】吉田 淳

(72)【発明者】

【氏名】右田 翼

(72)【発明者】

【氏名】内田 義宏

【テーマコード（参考）】

5H012

5H029

5H030

【Ｆターム（参考）】

5H012AA03

5H012BB18

5H012CC10

5H029AJ12

5H029AK02

5H030AA06

5H030AS08

5H030FF32

5H030FF61

(57)【要約】

【課題】全固体電池からの硫化水素の発生を速やかに検知することが可能な電池システムを提供する。
【解決手段】電池システム１００は、全固体電池セル２２１が密閉された複数のパック２２２を備える。電池システム１００（ＥＣＵ１５０）は、複数のパック２２２の各々の内圧の変化に起因する複数のパック２２２の各々の変形を検知する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

全固体電池セルが密閉された少なくとも１つのパックと、
前記少なくとも１つのパックの内圧の変化に起因する前記少なくとも１つのパックの変形を検知する検知部と、を備える、電池システム。

【請求項2】

前記少なくとも１つのパックは、複数のパックを含み、
前記検知部は、前記複数のパックの各々の変形を検知する、請求項１に記載の電池システム。

【請求項3】

前記検知部は、前記少なくとも１つのパックと非接触状態で、前記少なくとも１つのパックの変形を検知する、請求項１または２に記載の電池システム。

【請求項4】

前記検知部は、
撮像部を含み、
前記撮像部により撮像された前記少なくとも１つのパックの画像に基づいて、前記少なくとも１つのパックの変形を検知する、請求項３に記載の電池システム。

【請求項5】

前記少なくとも１つのパックは、前記内圧が所定値以上になった場合にガスを排出する排出弁を含み、
前記検知部は、前記排出弁が開弁していることを示す前記画像に基づいて、前記少なくとも１つのパックの変形を検知する、請求項４に記載の電池システム。

【請求項6】

前記少なくとも１つのパックは、所定の方向に並ぶ複数のパックを含み、
前記撮像部は、前記所定の方向に沿って移動可能に構成されている、請求項４に記載の電池システム。

【請求項7】

前記検知部は、歪みゲージを含み、
前記歪みゲージは、前記少なくとも１つのパックのうち、前記内圧の変化に起因して変形する部分に接触状態で取り付けられている、請求項１または２に記載の電池システム。

【請求項8】

前記検知部は、圧力センサを含み、
前記圧力センサは、前記少なくとも１つのパックのうち、前記内圧の変化に起因して変形する部分に設けられている、請求項１または２に記載の電池システム。

【請求項9】

全固体電池セルを備える電池システムの異常検知方法であって、
前記全固体電池セルが密閉されたパックを準備する工程と、
前記パックの内圧の変化に起因する前記パックの変形を検知する工程と、を備える、電池システムの異常検知方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電池システムおよび電池システムの異常検知方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０２２－０４６０７７号公報（特許文献１）には、バッテリケース内の全固体電池から発生した硫化水素の濃度等を、バッテリケース内に配置されたセンサにより検知する構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－０４６０７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記特許文献１の構成では、バッテリケース内に硫化水素が一定以上流出しなければ、硫化水素の発生を検知することが困難である。これに対し、全固体電池からの硫化水素等のガスの発生を速やかに検知することが可能なシステムが望まれている。

【0005】

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、全固体電池からのガスの発生を速やかに検知することが可能な電池システムおよび電池システムの異常検知方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の第１の局面に係る電池システムは、全固体電池セルが密閉された少なくとも１つのパックと、上記少なくとも１つのパックの内圧の変化に起因する上記少なくとも１つのパックの変形を検知する検知部と、を備える。

【0007】

本開示の第１の局面に係る電池システムでは、上記のように、パックの内圧の変化に起因するパックの変形が検知される。これにより、たとえば、パックに比べて容量が十分に大きいバッテリケースにおける硫化水素の濃度等に基づいて硫化水素の発生を検知する場合に比べて、ガスの発生量が少量でも、ガスの発生を容易に検知することができる。その結果、全固体電池セルからのガスの発生を速やかに検知することができる。

【0008】

上記第１の局面に係る電池システムにおいて、好ましくは、上記少なくとも１つのパックは、複数のパックを含む。検知部は、複数のパックの各々の変形を検知する。ここで、複数のパックを収容するバッテリケース内の硫化水素の濃度等を検知する場合、いずれのパックから硫化水素が発生しているかを判断することは困難である。これに対し、上記のように構成することにより、複数のパックの各々における変形の有無を検知することができる。その結果、複数のパックのうちのどのパックからガスが発生しているかを容易に検知することができる。

【0009】

上記第１の局面に係る電池システムにおいて、好ましくは、検知部は、上記少なくとも１つのパックと非接触状態で、上記少なくとも１つのパックの変形を検知する。このように構成すれば、検知部が上記少なくとも１つのパックと接触している場合と異なり、パックの変形時に検知部がパックから圧力を受けるのを防止することができる。その結果、検知部が劣化するのを抑制することができる。

【0010】

この場合、好ましくは、検知部は、撮像部を含み、撮像部により撮像された上記少なくとも１つのパックの画像に基づいて、上記少なくとも１つのパックの変形を検知する。このように構成すれば、パックの変形を画像を用いて容易に検知することができる。

【0011】

上記検知部が撮像部を含む電池システムにおいて、好ましくは、上記少なくとも１つのパックは、内圧が所定値以上になった場合にガスを排出する排出弁を含む。検知部は、排出弁が開弁していることを示す画像に基づいて、少なくとも１つのパックの変形を検知する。このように構成すれば、パックの膨張のみに基づいてガスの発生を検知する場合に比べて、より確実にガスの発生を検知することができる。

【0012】

上記検知部が撮像部を含む電池システムにおいて、好ましくは、上記少なくとも１つのパックは、所定の方向に並ぶ複数のパックを含む。撮像部は、上記所定の方向に沿って移動可能に構成されている。このように構成すれば、撮像部を複数のパックの各々に接近させることができる。その結果、複数のパックの各々の詳細な画像を取得することができる。

【0013】

上記第１の局面に係る電池システムにおいて、好ましくは、検知部は、歪みゲージを含む。歪みゲージは、上記少なくとも１つのパックのうち、内圧の変化に起因して変形する部分に接触状態で取り付けられている。このように構成すれば、パックの変形を、パックにおける歪みの変化に基づいて容易に検知することができる。

【0014】

上記第１の局面に係る電池システムにおいて、好ましくは、圧力センサは、少なくとも１つのパックのうち、内圧の変化に起因して変形する部分に設けられている。このように構成すれば、パックの変形を、圧力センサがパックから受ける圧力の変化に基づいて容易に検知することができる。

【0015】

本開示の第２の局面に係る電池システムの異常検知方法は、全固体電池セルを備える電池システムの異常検知方法であって、全固体電池セルが密閉されたパックを準備する工程と、パックの内圧の変化に起因するパックの変形を検知する工程と、を備える。

【0016】

本開示の第２の局面に係る電池システムの異常検知方法では、上記のように、パックの内圧の変化に起因するパックの変形が検知される。これにより、全固体電池からのガスの発生を速やかに検知することが可能な電池システムの異常検知方法を提供することができる。

【0017】

本開示によれば、全固体電池からの硫化水素等のガスの発生を速やかに検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施形態による電池システムを備える電動車両の構成を示す図である。

【図2】第１実施形態によるバッテリを示す概略的な図である。

【図3】全固体電池の断面図である。

【図4】第１実施形態によるパックの変形を示す図である。

【図5】第１実施形態による電池システムの異常検知方法を示す図である。

【図6】硫化水素の発生を報知する画面を示す図である。

【図7】第２実施形態による電池システムの構成を示す図である。

【図8】第２実施形態によるパックの変形と歪みゲージとを示す図である。

【図9】第２実施形態による電池システムの異常検知方法を示す図である。

【図10】第２実施形態の変形例によるパックの変形と圧力センサとを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

【0020】

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る電池システム１００を搭載した電動車両３００の全体構成を概略的に示す図である。電池システム１００は、後述する、監視モジュール１３０、バッテリ２００、および、ＥＣＵ１５０を備える。

【0021】

電動車両３００は、バッテリ２００に蓄えられた電力を用いて走行可能に構成される。第１実施形態において、電動車両３００は、エンジン（内燃機関）を備えない電気自動車（ＢＥＶ）であるが、エンジンを備えたハイブリッド車両（ＨＥＶ）、あるいは、プラグインハイブリッド車両（ＰＨＥＶ）であってもよい。なお、バッテリ２００は、充電設備から供給される電力によって、充電（外部充電）される。

【0022】

ＥＣＵ１５０は、バッテリ２００の充電制御および放電制御を行うように構成される。ＥＣＵ１５０は、プロセッサ１５１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１５２と、記憶装置１５３とを含む。

【0023】

ＥＣＵ１５０はコンピュータであってもよい。プロセッサ１５１はＣＰＵ（Central Processing Unit）であってもよい。

【0024】

ＲＡＭ１５２は、プロセッサ１５１によって処理されるデータを一時的に記憶する作業用メモリとして機能する。

【0025】

記憶装置１５３は、格納された情報を保存可能に構成される。記憶装置１５３には、プログラムのほか、プログラムで使用される情報（たとえば、マップ、数式、および各種パラメータ）が記憶されている。記憶装置１５３に記憶されているプログラムをプロセッサ１５１が実行することで、ＥＣＵ１５０における各種制御が実行される。

【0026】

監視モジュール１３０は、バッテリ２００の状態（たとえば、電圧、電流、および温度）を検出する各種センサを含み、検出結果をＥＣＵ１５０へ出力する。監視モジュール１３０は、上記センサ機能に加えて、ＳＯＣ（State Of Charge）推定機能、ＳＯＨ（State of Health）推定機能、セル電圧の均等化機能、診断機能、および通信機能をさらに有するＢＭＳ（Battery Management System）であってもよい。ＥＣＵ１５０は、監視モジュール１３０の出力に基づいてバッテリ２００の状態（たとえば、温度、電流、電圧、ＳＯＣ、および内部抵抗）を取得することができる。

【0027】

電動車両３００は、走行駆動部１１０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）装置１２０と、駆動輪Ｗとをさらに備える。

【0028】

走行駆動部１１０は、ＰＣＵ（Power Control Unit）とＭＧ（Motor Generator）とを含み（共に図示せず）、バッテリ２００に蓄えられた電力を用いて電動車両３００を走行させるように構成される。

【0029】

ＰＣＵは、たとえば、インバータと、コンバータと、リレー（以下、「ＳＭＲ（System Main Relay）」と称する）とを含んで構成される。ＰＣＵは、ＥＣＵ１５０によって制御される。

【0030】

ＭＧは、たとえば三相交流モータジェネレータである。ＭＧは、ＰＣＵによって駆動され、駆動輪Ｗを回転させるように構成される。ＰＣＵは、バッテリ２００から供給される電力を用いてＭＧを駆動する。また、ＭＧは、回生発電を行い、発電した電力をバッテリ２００に供給するように構成される。

【0031】

ＳＭＲは、バッテリ２００からＰＣＵまでの電力経路の接続／遮断を切り替えるように構成される。ＳＭＲは、電動車両３００の走行時に閉状態（接続状態）にされる。

【0032】

ＨＭＩ装置１２０は、入力装置および表示装置を含む。ＨＭＩ装置１２０は、タッチパネルディスプレイ１２１を含んでもよい。

【0033】

図２は、バッテリ２００の概略的な断面図である。バッテリ２００は、バッテリケース２１０と、複数の電池モジュール２２０と、排気管２３０と、カメラ２４０と、移動機構２５０とを備える。複数の電池モジュール２２０、カメラ２４０、および、移動機構２５０の各々は、バッテリケース２１０に収容されている。なお、図２では、電池モジュール２２０が３つ設けられている例が示されているが、電池モジュール２２０の個数は上記の例に限られない。また、カメラ２４０は、本開示の「撮像部」の一例である。また、カメラ２４０およびＥＣＵ１５０の各々は、本開示の「検知部」に含まれる。

【0034】

複数の電池モジュール２２０は、バッテリケース２１０内において、図２に示すＸ方向に沿って並んで配置されている。なお、電池モジュール２２０同士は、互いに離間して配置されている。

【0035】

複数の電池モジュール２２０の各々は、バッテリケース２１０の底面２１１に配置されている。複数の電池モジュール２２０の各々は、複数の全固体電池セル２２１と、パック２２２とを含む。複数の全固体電池セル２２１の各々は、図３にて説明するように、硫化物系の全固体電池である。複数の電池モジュール２２０の各々の複数の全固体電池セル２２１は、図２に示すＹ方向に積層されている。なお、Ｙ方向は、上記のＸ方向と直交する方向である。

【0036】

パック２２２は、互いに積層されている複数の全固体電池セル２２１を包むように収容している。これにより、複数の全固体電池セル２２１は、パック２２２により密閉されている。なお、パック２２２は、ラミネート型のパック（金属箔ラミネートフィルム製のパウチ）である。パック２２２は、硫化水素の発生により内圧が高くなると変形（たとえば膨張）する。

【0037】

排気管２３０は、バッテリケース２１０の内部から外部に延びるように設けられている。排気管２３０は、バッテリケース２１０内の硫化水素をバッテリケース２１０の外側に排出する。

【0038】

カメラ２４０は、複数の電池モジュール２２０の各々を撮像する。カメラ２４０は、複数の電池モジュール２２０（パック２２２）の各々と非接触状態で、複数の電池モジュール２２０の各々を撮像する。カメラ２４０により取得された複数の電池モジュール２２０の各々の画像は、ＥＣＵ１５０（図１参照）に送信される。

【0039】

移動機構２５０は、たとえば、バッテリケース２１０の底面２１１と対向するバッテリケース２１０の天井面２１２に取り付けられている。移動機構２５０は、カメラ２４０をＸ方向に沿って移動させるように構成されている。具体的には、移動機構２５０は、カメラ２４０を複数の電池モジュール２２０の各々と（Ｙ方向に）対向する位置に移動させることが可能である。これにより、カメラ２４０を複数の電池モジュール２２０の各々に接近させて画像を取得することが可能となる。

【0040】

移動機構２５０は、カメラ２４０を所定の周期ごとに自動的に移動させてもよい。移動機構２５０は、ＥＣＵ１５０からの指令に従ってカメラ２４０を移動させてもよい。また、移動機構２５０は、ＨＭＩ装置１２０または図示しない携帯端末等を通じたユーザの指令（操作）に基づいてカメラ２４０を移動させてもよい。なお、移動機構２５０は、Ｘ方向だけではなく、天井面２１２に沿って２次元的にカメラ２４０を移動させるように構成されていてもよいし、Ｙ方向にカメラ２４０を移動させるように構成されていてもよい。

【0041】

＜全固体電池＞
図３は、全固体電池セル２２１の構成を概略的に示す図である。全固体電池セル２２１は、蓄電要素として、正極層２２１ａと、負極層２２１ｂと、固体電解質層２２１ｃとを含む。全固体電池セル２２１は、蓄電要素を収納するための外装体（図示せず）を含んでもよい。外装体は、たとえば、金属箔ラミネートフィルム製のパウチである。

【0042】

≪正極層≫
正極層２２１ａは、正極活物質層２２１ｄと、正極集電体２２１ｅとを含む。正極活物質層２２１ｄは、正極スラリー（正極活物質層２２１ｄの材料と溶媒とを混練することにより調製されるスラリー）を正極集電体２２１ｅの表面に塗工して乾燥させることにより形成される。正極活物質層２２１ｄは固体電解質層２２１ｃに密着している。正極活物質層２２１ｄの厚さは、たとえば、０．１μｍ以上かつ１０００μｍ以下である。

【0043】

≪負極層≫
負極層２２１ｂは、負極活物質層２２１ｆと、負極集電体２２１ｇとを含む。負極活物質層２２１ｆは、負極スラリー（負極活物質層２２１ｆの材料と溶媒とを混練することにより調製されたスラリー）を負極集電体２２１ｇの表面に塗工して乾燥させることにより形成される。負極活物質層２２１ｆは固体電解質層２２１ｃに密着している。負極活物質層２２１ｆの厚さは、たとえば、０．１μｍ以上かつ１０００μｍ以下である。

【0044】

≪固体電解質層≫
固体電解質層２２１ｃは、正極層２２１ａと負極層２２１ｂとの間に介在している。固体電解質層２２１ｃは、正極層２２１ａを負極層２２１ｂから分離している。固体電解質層２２１ｃの厚さは、たとえば、０．１μｍ以上かつ１０００μｍ以下である。

【0045】

また、正極層２２１ａと、固体電解質層２２１ｃと、負極層２２１ｂとは、複数の全固体電池セル２２１が積層される方向（Ｙ方向）に積層されている。図３に示す例では、正極層２２１ａが固体電解質層２２１ｃのＹ１側に設けられ、負極層２２１ｂが固体電解質層２２１ｃのＹ２側（Ｙ１とは反対側）に設けられている。なお、正極層２２１ａの位置と負極層２２１ｂの位置とが図３に示す例の反対であってもよい。

【0046】

図４は、パック２２２の内圧の変化に応じてパック２２２が変形する様子を示す図である。

【0047】

図４（Ａ）は、全固体電池セル２２１から硫化水素が発生していない（または発生量が少量である）ことにより、パック２２２の内圧が低い場合の図である。この場合、パック２２２は変形していない。

【0048】

図４（Ｂ）は、全固体電池セル２２１から硫化水素が発生していることにより、パック２２２の内圧が中程度である場合の図である。この場合、パック２２２の部分２２２ａが膨張するように変化する。なお、この場合のパック２２２の内圧は、後述する閾値未満である。なお、部分２２２ａは、パック２２２のＹ１側（カメラ２４０側）の面のうちＸ方向における中央部に設けられている。部分２２２ａは、パック２２２の内圧の上昇により膨張可能に形成された部分である。たとえば、部分２２２ａは、硫化水素が発生していない状態で、僅かに弛むように形成された部分である。また、部分２２２ａは、部分２２２ａ以外のパック２２２の部分よりも剛性が低い部分であってもよい。

【0049】

図４（Ｃ）は、全固体電池セル２２１から硫化水素が発生していることにより、パック２２２の内圧が高い場合の図である。この場合、パック２２２の部分２２２ａの膨張に加えて、パック２２２の排気弁２２２ｂが開弁する。排気弁２２２ｂは、硫化水素をパック２２２から排気する機能を有する。排気弁２２２ｂは、パック２２２の内圧が閾値以上になった場合に開弁するように形成されている。排気弁２２２ｂは、たとえば、パック２２２のＹ１側（カメラ２４０側）の面のうちＸ１側の端部に設けられている。

【0050】

ここで、従来の電池システムでは、バッテリケース内に硫化水素を検出するセンサを配置することにより、硫化水素の発生が検知されていた。この場合、バッテリケース内に硫化水素が一定以上流出しなければ、硫化水素の発生を検知することが困難である。これに対し、全固体電池からの硫化水素の発生を速やかに検知することが可能なシステムが望まれている。

【0051】

ここで、第１実施形態では、ＥＣＵ１５０は、パック２２２の内圧の変化に起因するパック２２２の変形を検知する。具体的には、ＥＣＵ１５０は、カメラ２４０により撮像されたパック２２２の画像に基づいて、パック２２２が変形しているか否かを判定する。なお、ＥＣＵ１５０は、カメラ２４０により撮像された複数のパック２２２の各々の画像に基づいて、複数のパック２２２の各々の変形を検知する。

【0052】

詳細には、ＥＣＵ１５０は、パック２２２の画像に基づきパック２２２の部分２２２ａ（図４（Ａ）参照）が膨張していることを検知した場合に、パック２２２が変形していると判定する。また、ＥＣＵ１５０は、パック２２２の画像に基づきパック２２２の排気弁２２２ｂ（図４（Ｃ）参照）が開弁していることを検知した場合に、パック２２２が変形していると判定する。

【0053】

たとえば、ＥＣＵ１５０の記憶装置１５３には、硫化水素が発生していない場合（図４（Ａ）参照）のパック２２２の画像が記憶されている。ＥＣＵ１５０（プロセッサ１５１）は、記憶装置１５３に記憶されている上記画像と、カメラ２４０により取得されたパック２２２の画像とを比較することにより、パック２２２が変形しているか否かを判定する。また、上記の判定処理には、たとえば、ディープラーニング（深層学習）などの機械学習の技術により生成された学習済みモデルを用いてもよい。

【0054】

＜電池システムの異常検知方法＞
次に、図５および図６を参照して、電池システム１００の異常検知方法について説明する。なお、以下のステップＳ３～Ｓ５は、所定の周期ごとに継続的に繰り返されている。

【0055】

ステップＳ１において、パック２２２の準備が行われる。具体的には、パック２２２により複数の全固体電池セル２２１が密閉された電池モジュール２２０が準備される。ステップＳ２において、変形前のパック２２２の画像（図４（Ａ）参照）が記憶装置１５３（図１参照）に記憶される。なお、ステップＳ１およびＳ２の工程は、電動車両３００の製造段階において行われる工程である。以下のステップＳ３～Ｓ５の処理は、電動車両３００がユーザにより使用されている段階で行われる。

【0056】

ステップＳ３において、カメラ２４０は、バッテリケース２１０内の複数のパック２２２の各々の画像を取得する。カメラ２４０は、移動機構２５０により移動されながら、複数のパック２２２を順番に（１つずつ）撮像してもよい。また、カメラ２４０は、複数のパック２２２を同時に撮像できるように広範囲の画角を有していてもよい。

【0057】

ステップＳ４において、ＥＣＵ１５０は、パック２２２が変形しているか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１５０は、ステップＳ２において記憶装置１５３に記憶されたパック２２２の変形前の画像と、ステップＳ３において取得されたパック２２２の画像とを比較する。ＥＣＵ１５０は、上記比較により、パック２２２の部分２２２ａの膨張、および、排気弁２２２ｂの開弁の少なくとも１つを検知した場合に、パック２２２が変形していると判定する。パック２２２が変形していると判定された場合（Ｓ４においてＹｅｓ）、処理はステップＳ５に進む。パック２２２が変形していないと判定された場合（Ｓ４においてＮｏ）、処理は終了する。

【0058】

ステップＳ５において、ＥＣＵ１５０は、硫化水素の発生を、電動車両３００のユーザに報知する。たとえば、ＥＣＵ１５０は、図６に示すように、「バッテリから硫化水素が発生している可能性があります」というメッセージ１２２を、ＨＭＩ装置１２０のタッチパネルディスプレイ１２１に表示させる。なお、メッセージ１２２の表示に代えて（または加えて）、音声による報知が行われてもよい。また、ＥＣＵ１５０は、ユーザの図示しない携帯端末等に上記の報知を行わせる信号が送信されてもよい。

【0059】

以上のように、本実施形態では、ＥＣＵ１５０は、カメラ２４０により取得された画像に基づいて、パック２２２の内圧の変化に起因するパック２２２の変形を検知する。これにより、パック２２２からバッテリケース２１０に排出された硫化水素を直接検出する場合に比べて、硫化水素の発生を速やかに検知することができる。その結果、硫化水素がバッテリケース２１０に排出されるのを抑制することができる。

【0060】

［第２実施形態］
図７～図９を参照して、本開示の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、歪みゲージ５１０を用いてパック２２２の変形を検知する。上記第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付すとともに繰り返しの説明は行わないものとする。

【0061】

図７は、第２実施形態に係る電池システム４００の構成を概略的に示す図である。電池システム４００は、バッテリ５００と、ＥＣＵ４５０とを備える。

【0062】

ＥＣＵ４５０は、バッテリ５００の充電制御および放電制御を行うように構成される。ＥＣＵ４５０は、プロセッサ４５１と、ＲＡＭ４５２と、記憶装置４５３とを含む。

【0063】

バッテリ５００は、カメラ２４０および移動機構２５０（共に図２参照）に代えて歪みゲージ５１０を備える点で、上記第１実施形態のバッテリ２００とは異なる。歪みゲージ５１０は、複数のパック２２２の各々に取り付けられている。歪みゲージ５１０により検出される歪み量のデータは、ＥＣＵ４５０に送信される。なお、歪みゲージ５１０およびＥＣＵ４５０の各々は、本開示の「検知部」に含まれる。

【0064】

図８（Ａ）に示すように、歪みゲージ５１０は、パック２２２の部分２２２ａに接触状態で取り付けられている。たとえば、歪みゲージ５１０は、部分２２２ａに接着剤等により接着されることにより固定されている。パック２２２の内圧が低くパック２２２が変形していない場合、歪みゲージ５１０により検出される歪み量は０である。

【0065】

硫化水素により部分２２２ａが膨張した場合（図８（Ｂ）参照）、歪みゲージ５１０により検出される歪みは０よりも大きくなる。ＥＣＵ４５０は、歪みゲージ５１０により検出された歪み量が閾値以上になった場合に、パック２２２が変形していると判定する。

【0066】

＜電池システムの異常検知方法＞
次に、図９を参照して、電池システム４００の異常検知方法について説明する。なお、上記第１実施形態と同じ工程については、繰り返しの詳細な説明を行わないものとする。以下のステップＳ１１、Ｓ１２、およびＳ５は、電動車両がユーザにより使用されている段階において行われ、所定の周期ごとに継続的に繰り返されている。

【0067】

ステップＳ１の後のステップＳ１１において、ＥＣＵ４５０は、各パック２２２に取り付けられている歪みゲージ５１０の検出値（歪み量）のデータを取得する。

【0068】

ステップＳ１２において、ＥＣＵ４５０は、パック２２２が変形しているか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ４５０は、ステップＳ１１において取得された歪みゲージ５１０の検出値が閾値以上である場合に、パック２２２が変形していると判定する。パック２２２が変形していると判定された場合（Ｓ１２においてＹｅｓ）、処理はステップＳ５に進む。パック２２２が変形していないと判定された場合（Ｓ１２においてＮｏ）、処理は終了する。

【0069】

なお、その他の構成および効果については、上記第１実施形態と同様であるので、繰り返しの説明は行わないものとする。

【0070】

上記第２実施形態では、歪みゲージ５１０がパック２２２の部分２２２ａに設けられている例を示したが、本開示はこれに限られない。図１０に示すように、部分２２２ａに対応するように圧力センサ６１０が設けられていてもよい。なお、圧力センサ６１０は、複数のパック２２２の各々の部分２２２ａに設けられている。

【0071】

具体的には、図１０（Ａ）に示すように、圧力センサ６１０は、パック２２２が変形していない状態の部分２２２ａと離間して設けられている。言い換えると、圧力センサ６１０は、パック２２２が変形していない状態の部分２２２ａと隣り合うように（対向して）設けられている。圧力センサ６１０は、たとえばバッテリケース２１０の天井面２１２（図２参照）等に固定されていてもよい。

【0072】

そして、図１０（Ｂ）に示すように、圧力センサ６１０は、変形した状態の部分２２２ａと接触する。これにより、パック２２２が変形した場合に、圧力センサ６１０により検出される検出値が上昇する。ＥＣＵは、上記検出値が閾値以上になった場合に、パック２２２が変形していると判定する。なお、圧力センサ６１０は、パック２２２が変形していない状態の部分２２２ａと接触していてもよい。また、圧力センサ６１０は、本開示の「検知部」に含まれる。

【0073】

また、圧力センサ６１０の代わりに、部分２２２ａと対向する位置に距離センサを設けてもよい。距離センサにより、部分２２２ａの膨張に起因して距離センサと部分２２２ａとの間の距離が変化するのを検出することが可能である。

【0074】

上記第１および第２実施形態では、バッテリに複数のパック２２２が設けられている例を示したが、本開示はこれに限られない。バッテリにパック２２２が１つだけ設けられていてもよい。また、各パック２２２に密閉されている全固体電池セル２２１が１つでもよい。

【0075】

上記実施形態では、ＥＣＵがパックの変形を判定する例を示したが、本開示はこれに限られない。カメラや歪みゲージ等のセンサが上記判定を行って、判定結果をＥＣＵに送信してもよい。

【0076】

なお、上記の実施形態および上記の各変形例の構成（処理）が互いに組み合わされてもよい。

【0077】

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0078】

１００、４００ 電池システム，１５０、４５０ ＥＣＵ（検知部），２２１ 全固体電池セル，２２２ パック，２２１ａ 部分（変形する部分），２２２ｂ 排出弁，２４０ カメラ（撮像部）（検知部），５１０ 歪みゲージ（検知部），６１０ 圧力センサ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】