▶ ＴｅｒａＷａｔｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ株式会社の特許一覧
(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】P2024099772
(43)【公開日】2024-07-25
(54)【発明の名称】電池システム、制御装置及び制御方法
(51)【国際特許分類】
H01M 10/44 20060101AFI20240718BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20240718BHJP
H02J 7/34 20060101ALI20240718BHJP
【ＦＩ】
H01M10/44 P
H02J7/00 302C
H02J7/34 B
【審査請求】有
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024073392
(22)【出願日】2024-04-30
(62)【分割の表示】P 2022532221の分割
【原出願日】2020-06-26
(71)【出願人】
【識別番号】522369728
【氏名又は名称】ＴｅｒａＷａｔｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】新井 寿一
(72)【発明者】
【氏名】緒方 健
【テーマコード（参考）】
5G503
5H030
【Ｆターム（参考）】
5G503AA01
5G503BA04
5G503BB02
5G503CA01
5G503CC02
5G503DA07
5G503DA15
5H030AA01
5H030AS03
5H030BB01
5H030BB21
(57)【要約】 （修正有）
【課題】２次電池のサイクル寿命を向上させる電池システム、制御装置及び制御方法を提供する。
【解決手段】電池システム１は、負極に負極活物質を含まない２次電池セル１０を少なくとも１つ含む複数の電池ユニット１１０及び電池ユニットが充電経路又は放電経路に接続された第１状態と、そのどちらにも接続されない第２状態との間を切り替え可能な複数のスイッチ１２０を含む電池パック１００と、充電制御部及び放電制御部を含むバッテリ・マネジメント・システム（ＢＭＳ）４００と、備える。充電制御部は、選択されたａ個（ａは２以上の整数）のスイッチを同時に第１状態にし、且つ、ａ個のスイッチ以外のスイッチを同時に第２状態にする第１スイッチ制御部を含み、放電制御部は、選択されたｂ個（ｂはａより小さい整数）のスイッチを同時に第１状態にし、且つ、ｂ個のスイッチ以外のスイッチを同時に第２状態にする第２スイッチ制御部を含む。
【選択図】図１
【解決手段】電池システム１は、負極に負極活物質を含まない２次電池セル１０を少なくとも１つ含む複数の電池ユニット１１０及び電池ユニットが充電経路又は放電経路に接続された第１状態と、そのどちらにも接続されない第２状態との間を切り替え可能な複数のスイッチ１２０を含む電池パック１００と、充電制御部及び放電制御部を含むバッテリ・マネジメント・システム（ＢＭＳ）４００と、備える。充電制御部は、選択されたａ個（ａは２以上の整数）のスイッチを同時に第１状態にし、且つ、ａ個のスイッチ以外のスイッチを同時に第２状態にする第１スイッチ制御部を含み、放電制御部は、選択されたｂ個（ｂはａより小さい整数）のスイッチを同時に第１状態にし、且つ、ｂ個のスイッチ以外のスイッチを同時に第２状態にする第２スイッチ制御部を含む。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
負極に負極活物質を含まない電池セルを少なくとも１つ含み、互いに並列に接続可能に配置された複数の電池ユニットと、
前記複数の電池ユニットの各々に対応付けて設けられ、電池ユニットが充電経路又は放電経路に接続された第１状態と、電池ユニットが充電経路及び放電経路のいずれにも接続されない第２状態との間を切り替え可能な複数のスイッチと、
前記複数のスイッチの切り替えを制御することにより、前記複数の電池ユニットの充電制御を実行する充電制御部と、
前記複数のスイッチの切り替えを制御することにより、前記複数の電池ユニットの放電制御を実行する放電制御部と、
を備える電池システムであって、
前記充電制御部は、前記複数のスイッチのうち選択されたａ個（ａは２以上の整数）のスイッチを同時に前記第１状態にし、且つ、前記複数のスイッチのうち前記ａ個のスイッチ以外のスイッチを同時に前記第２状態にする第１スイッチ制御部を含み、
前記放電制御部は、前記複数のスイッチのうち選択されたｂ個（ｂはａより小さい整数）のスイッチを同時に前記第１状態にし、且つ前記複数のスイッチのうち前記ｂ個のスイッチ以外のスイッチを同時に前記第２状態にする第２スイッチ制御部を含む、電池システム。
前記複数の電池ユニットの各々に対応付けて設けられ、電池ユニットが充電経路又は放電経路に接続された第１状態と、電池ユニットが充電経路及び放電経路のいずれにも接続されない第２状態との間を切り替え可能な複数のスイッチと、
前記複数のスイッチの切り替えを制御することにより、前記複数の電池ユニットの充電制御を実行する充電制御部と、
前記複数のスイッチの切り替えを制御することにより、前記複数の電池ユニットの放電制御を実行する放電制御部と、
を備える電池システムであって、
前記充電制御部は、前記複数のスイッチのうち選択されたａ個（ａは２以上の整数）のスイッチを同時に前記第１状態にし、且つ、前記複数のスイッチのうち前記ａ個のスイッチ以外のスイッチを同時に前記第２状態にする第１スイッチ制御部を含み、
前記放電制御部は、前記複数のスイッチのうち選択されたｂ個（ｂはａより小さい整数）のスイッチを同時に前記第１状態にし、且つ前記複数のスイッチのうち前記ｂ個のスイッチ以外のスイッチを同時に前記第２状態にする第２スイッチ制御部を含む、電池システム。
【請求項2】
前記複数の電池ユニットに対して直列に接続されるバッファキャパシタと、
前記複数の電池ユニットに接続される充電器から供給される供給電流が第１閾値以上である場合、前記供給電流の少なくとも一部を吸収することにより前記複数の電池ユニットに供給される電流を低減させるように前記バッファキャパシタを制御する、バッファキャパシタ制御部と、を更に備える、請求項１に記載の電池システム。
前記複数の電池ユニットに接続される充電器から供給される供給電流が第１閾値以上である場合、前記供給電流の少なくとも一部を吸収することにより前記複数の電池ユニットに供給される電流を低減させるように前記バッファキャパシタを制御する、バッファキャパシタ制御部と、を更に備える、請求項１に記載の電池システム。
【請求項3】
前記バッファキャパシタは、前記供給電流を前記第１閾値に低減する、請求項２に記載の電池システム。
【請求項4】
前記第１スイッチ制御部は、所定の第１切替条件が満たされた場合、前記第１状態にある前記ａ個のスイッチから選択された１つのスイッチを前記第１状態から前記第２状態に切り替え、且つ、前記第２状態にある前記ａ個のスイッチ以外の前記スイッチから選択された１つのスイッチを前記第１状態に切り替える、請求項１から３のいずれか一項に記載の電池システム。
【請求項5】
前記所定の第１切替条件は、前記第１状態にある前記ａ個のスイッチに対応付けられた少なくともいずれかの電池ユニットの充電状態が第２閾値以上となったことを含む、請求項４に記載の電池システム。
【請求項6】
前記所定の第１切替条件は、前記第１状態にある前記ａ個のスイッチの少なくともいずれかが前記第２状態から前記第１状態に切り替わってから所定時間が経過したことを含む、請求項４又は５に記載の電池システム。
【請求項7】
前記複数の電池ユニットに対して直列に接続されるコンバータと、
前記複数の電池ユニットに接続される負荷の要求電流が第３閾値以下である場合、前記複数の電池ユニット側の電圧を降圧して前記負荷側に印加することにより、前記複数の電池ユニットの放電電流を低減させて前記負荷に供給させるように前記コンバータを制御する、コンバータ制御部と、を更に備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の電池システム。
前記複数の電池ユニットに接続される負荷の要求電流が第３閾値以下である場合、前記複数の電池ユニット側の電圧を降圧して前記負荷側に印加することにより、前記複数の電池ユニットの放電電流を低減させて前記負荷に供給させるように前記コンバータを制御する、コンバータ制御部と、を更に備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の電池システム。
【請求項8】
前記コンバータは、前記複数の電池ユニットの放電電流が前記第３閾値となるように、前記複数の電池ユニット側の電圧を降圧して前記負荷側に印加する、請求項７に記載の電池システム。
【請求項9】
前記第２スイッチ制御部は、所定の第２切替条件が満たされた場合、前記第１状態にある前記ｂ個のスイッチから選択された１つのスイッチを前記第１状態から前記第２状態に切り替え、且つ、前記第２状態にある前記ｂ個のスイッチ以外の前記スイッチから選択された１つのスイッチを前記第１状態に切り替える、請求項１から８のいずれか一項に記載の電池システム。
【請求項10】
前記所定の第２切替条件は、前記第１状態にある前記ｂ個のスイッチに対応付けられた少なくともいずれかの電池ユニットの充電状態が第４閾値以下となったことを含む、請求項９に記載の電池システム。
【請求項11】
前記所定の第２切替条件は、前記第１状態にある前記ｂ個のスイッチの少なくともいずれかが前記第２状態から前記第１状態に切り替わってから所定時間が経過したことを含む、請求項９又は１０に記載の電池システム。
【請求項12】
前記複数の電池ユニットの数は、３以上である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の電池システム。
【請求項13】
前記複数の電池ユニットの各々は、互いに並列に接続された３個の前記電池セルを含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の電池システム。
【請求項14】
前記充電制御における各電池セルに対する充電レートに対する、前記放電制御における各電池セルに対する放電レートの割合は、２以上である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の電池システム。
【請求項15】
負極に負極活物質を含まない電池セルを少なくとも１つ含み、互いに並列に接続可能に配置された複数の電池ユニットと、
前記複数の電池ユニットの各々に対応付けて設けられ、電池ユニットが充電経路又は放電経路に接続された第１状態と、電池ユニットが充電経路及び放電経路のいずれにも接続されない第２状態との間を切り替え可能な複数のスイッチと、を備える電池システムの制御装置であって、
前記複数のスイッチの切り替えを制御することにより、前記複数の電池ユニットの充電制御を実行する充電制御部と、
前記複数のスイッチの切り替えを制御することにより、前記複数の電池ユニットの放電制御を実行する放電制御部と、を備え、
前記充電制御部は、前記複数のスイッチのうち選択されたａ個（ａは２以上の整数）のスイッチを同時に前記第１状態にし、且つ、前記複数のスイッチのうち前記ａ個のスイッチ以外のスイッチを同時に前記第２状態にする第１スイッチ制御部を含み、
前記放電制御部は、前記複数のスイッチのうち選択されたｂ個（ｂはａより小さい整数）のスイッチを同時に前記第１状態にし、且つ前記複数のスイッチのうち前記ｂ個のスイッチ以外のスイッチを同時に前記第２状態にする第２スイッチ制御部を含む、制御装置。
前記複数の電池ユニットの各々に対応付けて設けられ、電池ユニットが充電経路又は放電経路に接続された第１状態と、電池ユニットが充電経路及び放電経路のいずれにも接続されない第２状態との間を切り替え可能な複数のスイッチと、を備える電池システムの制御装置であって、
前記複数のスイッチの切り替えを制御することにより、前記複数の電池ユニットの充電制御を実行する充電制御部と、
前記複数のスイッチの切り替えを制御することにより、前記複数の電池ユニットの放電制御を実行する放電制御部と、を備え、
前記充電制御部は、前記複数のスイッチのうち選択されたａ個（ａは２以上の整数）のスイッチを同時に前記第１状態にし、且つ、前記複数のスイッチのうち前記ａ個のスイッチ以外のスイッチを同時に前記第２状態にする第１スイッチ制御部を含み、
前記放電制御部は、前記複数のスイッチのうち選択されたｂ個（ｂはａより小さい整数）のスイッチを同時に前記第１状態にし、且つ前記複数のスイッチのうち前記ｂ個のスイッチ以外のスイッチを同時に前記第２状態にする第２スイッチ制御部を含む、制御装置。
【請求項16】
負極に負極活物質を含まない電池セルを少なくとも１つ含み、互いに並列に接続可能に配置された複数の電池ユニットと、
前記複数の電池ユニットの各々に対応付けて設けられ、電池ユニットが充電経路又は放電経路に接続された第１状態と、電池ユニットが充電経路及び放電経路のいずれにも接続されない第２状態との間を切り替え可能な複数のスイッチと、を備える電池システムの制御方法であって、
前記複数のスイッチの切り替えを制御することにより、前記複数の電池ユニットの充電制御を実行する充電ステップと、
前記複数のスイッチの切り替えを制御することにより、前記複数の電池ユニットの放電制御を実行する放電ステップと、を備え、
前記充電ステップは、前記複数のスイッチのうち選択されたａ個（ａは２以上の整数）のスイッチを同時に前記第１状態にし、且つ、前記複数のスイッチのうち前記ａ個のスイッチ以外のスイッチを前記第２状態にする第１スイッチ制御ステップを含み、
前記放電ステップは、前記複数のスイッチのうち選択されたｂ個（ｂはａより小さい整数）のスイッチを同時に前記第１状態にし、且つ前記複数のスイッチのうち前記ｂ個のスイッチ以外のスイッチを前記第２状態にする第２スイッチ制御ステップを含む、制御方法。
前記複数の電池ユニットの各々に対応付けて設けられ、電池ユニットが充電経路又は放電経路に接続された第１状態と、電池ユニットが充電経路及び放電経路のいずれにも接続されない第２状態との間を切り替え可能な複数のスイッチと、を備える電池システムの制御方法であって、
前記複数のスイッチの切り替えを制御することにより、前記複数の電池ユニットの充電制御を実行する充電ステップと、
前記複数のスイッチの切り替えを制御することにより、前記複数の電池ユニットの放電制御を実行する放電ステップと、を備え、
前記充電ステップは、前記複数のスイッチのうち選択されたａ個（ａは２以上の整数）のスイッチを同時に前記第１状態にし、且つ、前記複数のスイッチのうち前記ａ個のスイッチ以外のスイッチを前記第２状態にする第１スイッチ制御ステップを含み、
前記放電ステップは、前記複数のスイッチのうち選択されたｂ個（ｂはａより小さい整数）のスイッチを同時に前記第１状態にし、且つ前記複数のスイッチのうち前記ｂ個のスイッチ以外のスイッチを前記第２状態にする第２スイッチ制御ステップを含む、制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電池システム、制御装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、太陽光又は風力等の自然エネルギーを電気エネルギーに変換する技術が注目されている。これに伴い、多くの電気エネルギーを蓄えることができ、かつ安全性が高い蓄電デバイスとして、様々な電池が開発されている。
【0003】
その中でも、正極及び負極の間を金属イオンが移動することで充放電を行う２次電池は高電圧及び高エネルギー密度を示すことが知られており、典型的には、リチウムイオン２次電池が知られている。典型的なリチウムイオン２次電池としては、正極及び負極にリチウムを保持することのできる活物質を導入し、正極活物質及び負極活物質の間でのリチウムイオンの授受によって充放電をおこなうものが挙げられる。
【0004】
また、負極表面上にリチウム金属を析出させることでリチウムを保持するリチウム金属２次電池が開発されている。例えば、特許文献１には、極薄のリチウム金属アノードを用いた高出力リチウム金属アノード２次電池が開示されている。また、特許文献２には、金属粒子が形成された負極集電体上にリチウム金属を形成するリチウム２次電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特表２０１９－５１７７２２号公報
【特許文献2】特表２０１９－５３７２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、負極表面上にリチウム等のキャリア金属を析出させることでキャリア金属を保持する２次電池は、充放電を繰り返すことにより負極表面上にデンドライト（負極からの電位が印可されない不活性化したキャリア金属）が形成されやすい。そのため、容量低下が生じやすく、サイクル特性が十分でない。
【0007】
本出願人が鋭意実験を重ねた結果、このような２次電池では、充放電サイクルにおいて低い充電レートで充電を行う一方で高い放電レートで放電を行うことにより、サイクル特性が向上することが見出された。
【0008】
本発明は、負極表面上にキャリア金属を析出させることでキャリア金属を保持する２次電池のサイクル特性を向上させることの可能な電池システム、制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の一態様に係る電池システムは、負極に負極活物質を含まない電池セルを少なくとも１つ含み、互いに並列に接続可能に配置された複数の電池ユニットと、複数の電池ユニットの各々に対応付けて設けられ、電池ユニットが充電経路又は放電経路に接続された第１状態と、電池ユニットが充電経路及び放電経路のいずれにも接続されない第２状態との間を切り替え可能な複数のスイッチと、複数のスイッチの切り替えを制御することにより、複数の電池ユニットの充電制御を実行する充電制御部と、複数のスイッチの切り替えを制御することにより、複数の電池ユニットの放電制御を実行する放電制御部と、備える電池システムであって、充電制御部は、複数のスイッチのうち選択されたａ個（ａは２以上の整数）のスイッチを同時に第１状態にし、且つ、複数のスイッチのうちａ個のスイッチ以外のスイッチを同時に第２状態にする第１スイッチ制御部を含み、放電制御部は、複数のスイッチのうち選択されたｂ個（ｂはａより小さい整数）のスイッチを同時に第１状態にし、且つ複数のスイッチのうちｂ個のスイッチ以外のスイッチを同時に第２状態にする第２スイッチ制御部を含む。
【0010】
この態様によれば、負極に負極活物質を含まない２次電池を含んで構成される電池ユニットについて、充電制御においては、第１スイッチ制御部によりａ個の電池ユニットが充電経路に接続され、放電制御においては、第２スイッチ制御部によりａ個より少ないｂ個の電池ユニットが放電される。そのため、各電池セルの充電レートは低減し、放電レートは増加する。これにより、各電池セルのサイクル特性が向上する。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、負極表面上にキャリア金属を析出させることでキャリア金属を保持する２次電池のサイクル特性を向上させることの可能な電池システム、制御装置及び制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施形態に係る電池システム１の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図2】２次電池セル１０の概略構成の一例を示す図である。
【図3】充放電サイクルの実験結果の一例を示す図である。
【図4】ＢＭＳ４００の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図5】ＢＭＳ４００による充電制御の動作フローの一例を示す図である。
【図6】ＢＭＳ４００による放電制御の動作フローの一例を示す図である。
【図7】２次電池セル１０の変形例の概略構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。
【0014】
［電池システムの構成］
図１は、本発明の実施形態に係る電池システム１の概略構成の一例を示すブロック図である。
図１は、本発明の実施形態に係る電池システム１の概略構成の一例を示すブロック図である。
【0015】
電池システム１は、例えば、電池パック１００と、充電器２００と、負荷３００と、バッテリ・マネジメント・システム（ＢＭＳ）４００と、を含む。電池パック１００は、後述するように、互いに並列に接続可能に配置された複数の２次電池セル１０を含んで構成される。電池パック１００に含まれる２次電池セル１０は、例えば、充電器２００に接続され、ＢＭＳ４００の制御によって充電器２００が供給する充電電流によって充電され得る。また、電池パック１００に含まれる２次電池セル１０は、例えば、負荷３００に接続され、ＢＭＳ４００による制御によって負荷３００に電流を供給し得る。
【0016】
電池パック１００は、例えば、複数の電池ユニット１１０と、電池ユニット１１０毎に設けられたスイッチ１２０と、電池ユニット毎に設けられた電流センサ１３０と、電圧センサ１４０と、コンバータ１５０と、バッファキャパシタ１６０とを含む。
【0017】
複数の電池ユニット１１０は、互いに並列に接続可能に配置される。電池パック１００が含む電池ユニット１１０の数は、特に限定されない。電池ユニット１１０は、互いに並列に接続された少なくとも１つの２次電池セル１０を含む。図１に示す例では、各電池ユニット１１０は、３つの２次電池セル１０を含む。２次電池セル１０は、単一の単位電池セルによって構成されてもよいし、複数の単位電池セルが直列に接続されて構成されてもよい。２次電池セル１０の構成は、例えば負荷３００に応じて調整されてもよい。電池ユニット１１０が含む２次電池セル１０は、それぞれ同一の特性を有していてもよいし、異なる特性を有していてもよい。２次電池セル１０の構成の詳細については後述する。
【0018】
スイッチ１２０は、例えば、電界効果トランジスタやＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチ素子によって構成される。スイッチ１２０の一端は、電池ユニット１１０の一端と接続される。スイッチ１２０の他端は、コンバータ１５０を介して充電器２００及び／又は負荷３００に接続される。スイッチ１２０は、ＢＭＳ４００から供給される制御信号に基づいて、電池ユニット１１０が充電経路及び／又は放電経路に接続した状態（第１状態）と、電池ユニット１１０が充電経路及び放電経路のいずれにも接続しない状態（第２状態）との間を切り替え可能である。ここで、充電経路は、充電器２００からの電流の供給経路（充電経路）である。また、放電経路は、負荷３００への電流の供給経路（放電経路）である。
【0019】
電流センサ１３０は、電池ユニット１１０に直列に接続される。電流センサ１３０は、電池ユニット１１０に流れる電流を検知し、当該電流値をＢＭＳ４００に供給する。
【0020】
電圧センサ１４０は、複数の電池ユニット１１０に対して並列に接続される。電圧センサ１４０は、各電池ユニット１１０の両端の電圧を検知し、当該電圧値をＢＭＳ４００に供給する。
【0021】
バッファキャパシタ１６０は、ＢＭＳ４００から供給される制御信号に基づいて、充電器３００から電池ユニット１１０に供給される電流の少なくとも一部を吸収することにより、電池ユニット１１０の充電電流を低減することができる。これにより、充電器２００の供給電流が大きい場合であっても、電池ユニット１１０の充電レートを低く保つことが可能となる。
【0022】
コンバータ１５０は、ＢＭＳ４００から供給される制御信号に基づいて、電池ユニット１１０側の電圧を降圧して負荷３００側に印加することにより、電池ユニット１１０の放電電流を低減させた上で負荷３００に供給すことができる。これにより、負荷３００の要求電流が小さい場合であっても、電池ユニット１１０の放電レートを高く保つことが可能となる。
【0023】
充電器２００は、例えば、外部電源に接続された充電プラグが接続可能な充電コネクタが設けられ、外部電源からの供給電力を２次電池セル１０の充電電力に変換するように構成される。
【0024】
電流センサ２０１は、充電器２００に直列に接続され、充電器２００から電池パック１００への電流（供給電流）を検知して、当該電流値をＢＭＳ４００に供給する。
【0025】
負荷３００は、特に限定されないが、例えば、電動車両（電気自動車、ハイブリッド自動車）の駆動装置等として構成されてよい。
【0026】
電流センサ３０１は、負荷３００に直列に接続され、電池パック１００から３００への電流（負荷電流）を検知して、当該電流値をＢＭＳ４００に供給する。
【0027】
ＢＭＳ４００は、例えば、メモリ４０１と、ＣＰＵ４０２と、を含んで構成されるコントローラであって、電池パック１００に含まれる２次電池セル１０の充電及び放電を制御する。
【0028】
メモリ４０１は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、半導体メモリ、磁気ディスク装置及び光ディスク装置等によって構成され、ＣＰＵ４０２による処理に用いられるドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。各種プログラムは、例えばＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶部２２にインストールされてもよい。
【0029】
ＣＰＵ４０２は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を備え、ＢＭＳ４００の全体的な動作を統括的に制御する。ＣＰＵ４０２は、メモリ４０１に記憶されているプログラム（オペレーティングシステムプログラムやドライバプログラム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行する。
【0030】
［２次電池セル１０］
図２は、２次電池セル１０の概略構成の一例を示す図である。図２に示すように、２次電池セル１０は、正極１１、負極活物質を有しない負極１２及び正極１１と負極１２との間に配置されたセパレータ１３等が外装体１４内に封止されたパウチセルであり、正極１１及び負極１２にそれぞれ接続された正極端子１５、負極端子１６が外装体１４の外部に延出して外部回路に接続できるように構成されている。２次電池セル１０の上面及び下面は平面であり、その形状は、方形であるが、これに限定されるものではなく、用途等に応じて任意の形状（例えば、円形等）にすることができる。
図２は、２次電池セル１０の概略構成の一例を示す図である。図２に示すように、２次電池セル１０は、正極１１、負極活物質を有しない負極１２及び正極１１と負極１２との間に配置されたセパレータ１３等が外装体１４内に封止されたパウチセルであり、正極１１及び負極１２にそれぞれ接続された正極端子１５、負極端子１６が外装体１４の外部に延出して外部回路に接続できるように構成されている。２次電池セル１０の上面及び下面は平面であり、その形状は、方形であるが、これに限定されるものではなく、用途等に応じて任意の形状（例えば、円形等）にすることができる。
【0031】
（正極）
正極１１としては、一般的に２次電池に用いられるものであれば、特に限定されないが、２次電池の用途及びキャリア金属の種類によって、公知の材料を適宜選択することができる。２次電池の安定性及び出力電圧を高める観点から、正極１１は、好ましくは正極活物質を有する。
正極１１としては、一般的に２次電池に用いられるものであれば、特に限定されないが、２次電池の用途及びキャリア金属の種類によって、公知の材料を適宜選択することができる。２次電池の安定性及び出力電圧を高める観点から、正極１１は、好ましくは正極活物質を有する。
【0032】
正極活物質は、金属イオンを正極に保持するための物質であり、金属イオンのホスト物質となる。正極活物質の材料としては、特に限定されないが、例えば、金属酸化物及び金属リン酸塩が挙げられる。上記金属酸化物としては、特に限定されないが、例えば、酸化コバルト系化合物、酸化マンガン系化合物、及び酸化ニッケル系化合物等が挙げられる。上記金属リン酸塩としては、特に限定されないが、例えば、リン酸鉄系化合物、及びリン酸コバルト系化合物が挙げられる。
【0033】
金属イオンがリチウムイオンである場合、正極活物質としては、例えば、リチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物（ＮＣＡ，ＬｉＮｉＣｏＡｌＯ２）、リチウムニッケルコバルトマグネシウム酸化物（ＬｉＮｉＣｏＭｎＯ２、ＮＣＭと称される。なお、元素比の違いによりＮＣＭ６２２、ＮＣＭ５２３、ＮＣＭ８１１等と表記されることもある。）、コバルト酸リチウム（ＬＣＯ，ＬｉＣｏＯ２）、リン酸鉄リチウム（ＬＦＰ，ＬｉＦｅＰＯ４）が挙げられる。上記のような正極活物質は、１種を単独で又は２種以上を併用して用いられる。正極活物質の含有量は、正極１１全体に対して、例えば、５０質量％以上１００質量％以下であってもよい。
【0034】
正極１１は、正極活物質以外の成分を含んでいてもよい。そのような成分としては、特に限定されないが、例えば、公知の導電助剤、バインダ、固体ポリマー電解質、及び無機固体電解質が挙げられる。
【0035】
例えば、正極１１は、バインダを含んでいてもよい。バインダとしては、例えば、フッ素系バインダ、水系バインダ、イミド系バインダが用いられる。このようなバインダとしては、例えば、ポリビニリデンフロライド（ＰｖＤＦ）、スチレンブタジエンゴムとカルボキシメチルセルロースの合材（ＳＢＲ－ＣＭＣ）、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）、ポリアクリル酸リチウム（Ｌｉ－ＰＡＡ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、アラミドなどが用いられる。バインダの含有量は、正極１１全体に対して、例えば、０．５質量％３０質量％以下であってもよい。
【0036】
例えば、正極１１は、導電助剤を含んでいてもよい。導電助剤としては、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック（ＡＢ）、カーボンナノファイバー（ＶＧＣＦ）、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）、多層カーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）が挙げられる。導電助剤の含有量は、正極１１全体に対して、例えば、０．５質量％３０質量％以下あってもよい。
【0037】
正極１１の単位面積当たりの重量は、例えば、１０－４０ｍｇ／ｃｍ２である。正極活物質層１２の厚さは、例えば、３０～１５０μｍである。正極１１の密度は、例えば、２．５～４．５ｇ／ｍｌである。正極１１の面積容量は、例えば、１．０～１０．０ｍＡｈ／ｃｍ２である。
【0038】
正極１１の面積は、好ましくは、１０ｃｍ２以上３００ｃｍ２以下であり、より好ましくは２０ｃｍ２以上２５０ｃｍ２以下であり、更に好ましくは５０ｃｍ２以上２００ｃｍ２以下である。
【0039】
正極１１の厚さ（上下方向の長さ）は、好ましくは２０μｍ以上１５０μｍ以下であり、より好ましくは４０μｍ以上１２０μｍ以下であり、更に好ましくは５０μｍ以上１００μｍ以下である。
【0040】
（負極）
負極１２は、負極活物質を有しないものである。負極活物質を有する負極を備える電池は、その負極活物質の存在に起因して、エネルギー密度を高めることが困難である。一方、本実施形態の２次電池セル１０は負極活物質を有しない負極１２を備えるため、そのような問題が生じない。すなわち２次電池セル１０は、金属が負極１２の表面に析出し、及び、その析出した金属が溶解することによって充放電が行われるため、エネルギー密度が高い。
負極１２は、負極活物質を有しないものである。負極活物質を有する負極を備える電池は、その負極活物質の存在に起因して、エネルギー密度を高めることが困難である。一方、本実施形態の２次電池セル１０は負極活物質を有しない負極１２を備えるため、そのような問題が生じない。すなわち２次電池セル１０は、金属が負極１２の表面に析出し、及び、その析出した金属が溶解することによって充放電が行われるため、エネルギー密度が高い。
【0041】
「負極活物質」とは、電池において電荷キャリアとなる金属イオン又はその金属イオンに対応する金属（以下、「キャリア金属」という。）を負極１２に保持するための物質を意味し、キャリア金属のホスト物質と換言してもよい。そのような保持の機構としては、特に限定されないが、例えば、インターカレーション、合金化、及び金属クラスターの吸蔵等が挙げられる。負極活物質は、典型的には、リチウム金属又はリチウムイオンを負極１２に保持するための物質である。
【0042】
そのような負極活物質としては、特に限定されないが、例えば、炭素系物質、金属酸化物、及び金属又は合金等が挙げられる。上記炭素系物質としては、特に限定されないが、例えば、グラフェン、グラファイト、ハードカーボン、メソポーラスカーボン、カーボンナノチューブ、及びカーボンナノホーン等が挙げられる。上記金属酸化物としては、特に限定されないが、例えば、酸化チタン系化合物、酸化スズ系化合物、及び酸化コバルト系化合物等が挙げられる。上記金属又は合金としては、キャリア金属と合金化可能なものであれば特に限定されないが、例えば、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、鉛、アルミニウム、ガリウム、及びこれらを含む合金が挙げられる。
【0043】
負極１２としては、負極活物質を有さず、集電体として用いることができるものであれば特に限定されないが、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｆｅ、及び、その他Ｌｉと反応しない金属、及び、これらの合金、並びに、ステンレス鋼（ＳＵＳ）からなる群より選択される少なくとも１種からなるものが挙げられる。なお、負極１２にＳＵＳを用いる場合、ＳＵＳの種類としては従来公知の種々のものを用いることができる。上記のような負極材料は、１種を単独で又は２種以上を併用して用いられる。なお、「Ｌｉと反応しない金属」とは、２次電池セル１０の動作条件においてリチウムイオン又はリチウム金属と反応して合金化することがない金属を意味する。
【0044】
負極１２は、好ましくはリチウムを含有しない電極である。そのような態様によれば、製造の際に可燃性の高いリチウム金属を用いなくてよいため、２次電池セル１０は、より安全性及び生産性に優れるものとなる。同様の観点及び負極１２の安定性向上の観点から、その中でも、負極１２は、より好ましくは、Ｃｕ、Ｎｉ、及び、これらの合金、並びに、ステンレス鋼（ＳＵＳ）からなる群より選択される少なくとも１種からなるものである。同様の観点から、負極１２は、更に好ましくは、Ｃｕ、Ｎｉ、又はこれらからなる合金からなるものであり、特に好ましくはＣｕ、又はＮｉからなるものである。
【0045】
「負極が負極活物質を有しない」とは、「ゼロアノード」又は「アノードフリー」ともいうことができ、負極における負極活物質の含有量が、負極全体に対して１０質量％以下であることを意味する。負極における負極活物質の含有量は、負極全体に対して、好ましくは５．０質量％以下、より好ましくは１．０質量％以下、更に好ましくは０．１質量％以下、特に好ましくは０．０質量％以下である。
【0046】
負極１２は、好ましくは、表面に、析出するキャリア金属と負極との接着性を高めるための接着層が形成されている。そのような態様によれば、負極１２上にキャリア金属、特にリチウム金属が析出する際に、負極１２と析出金属との接着性をより向上させることができる。その結果、負極１２から析出金属が剥離することを抑制することができるため、２次電池セル１０のサイクル特性が向上する。
【0047】
接着層としては、例えば、負極以外の金属、その合金、及び炭素系物質が挙げられる。限定することを意図するものではないが、接着層の例としては、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｓｂ，Ｐｂ，Ｉｎ，Ｓｎ、Ｚｎ，Ｂｉ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｕ，グラフェン、グラファイト、ハードカーボン、メソポーラスカーボン、カーボンナノチューブ、及びカーボンナノホーン等が挙げられる。接着層の厚さは、特に限定されないが、好ましくは１ｎｍ以上３００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。接着層が上記態様であると、一層負極１２と析出金属との接着性を向上させることができる。なお、接着層が上述した負極活物質に該当する場合、接着層は、負極に対して、１０質量％以下であり、好ましくは５．０質量％以下、より好ましくは１．０質量％以下、更に好ましくは０．１質量％以下である。
【0048】
負極１２の面積は、正極１１の面積よりも大きいことが好ましく、例えば、その四方が正極１１よりも僅かに（例えば、０．５～１．０ｍｍ程度）大きく構成されている。
【0049】
負極１２の厚さ（上下方向の長さ）は、好ましくは２０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下、さらに好ましくは、１μｍ以下である。
【0050】
（セパレータ）
セパレータ１３は、正極１１と負極１２を隔離して短絡を防ぎつつ、正極１１と負極１２との間の電荷キャリアとなる金属イオンのイオン伝導性を確保する部材であり、金属イオンと反応しない部材により構成される。電解液を用いる場合には、セパレータ１３は当該電解液を保持する役割も担う。
セパレータ１３は、正極１１と負極１２を隔離して短絡を防ぎつつ、正極１１と負極１２との間の電荷キャリアとなる金属イオンのイオン伝導性を確保する部材であり、金属イオンと反応しない部材により構成される。電解液を用いる場合には、セパレータ１３は当該電解液を保持する役割も担う。
【0051】
セパレータ１３は、セパレータ基材と、セパレータ基材の表面を被覆するセパレータ被覆層とを有することが好ましい。セパレータ基材は、上記役割を担う限りにおいて限定はないが、例えば、多孔質のポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、又はこれらの積層構造により構成される。セパレータ１３の面積は、正極１１及び負極１２の面積よりも大きいことが好ましく、厚さは、例えば、５～２０μｍであることが好ましい。
【0052】
セパレータ被覆層は、セパレータ基材の両面を被覆しても、片面のみを被覆していてもよい。セパレータ被覆層は、電荷キャリアとなる金属イオンと反応せずにイオン伝導性を確保しつつ、上下に隣接する層にセパレータ基材を強固に接着させるものである。セパレータ被覆層は、そのような特性を備える限りにおいて限定はないが、例えば、ポリビニリデンフロライド（ＰｖＤＦ）、スチレンブタジエンゴムとカルボキシメチルセルロースの合材（ＳＢＲ－ＣＭＣ）、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）、ポリアクリル酸リチウム（Ｌｉ－ＰＡＡ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、アラミドなどからなるバインダにより構成される。セパレータ被覆層は、上記バインダにシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム等の無機粒子を添加させてもよい。
【0053】
（電解液）
２次電池セル１０は、電解液を有していてもよい。電解液は、セパレータ１３に浸漬させる。この電解液は、電解質を溶媒に溶解させて作った、イオン伝導性を有する溶液であり、リチウムイオンの導電経路として作用する。このため、電解液を有することにより、２次電池セル１０の内部抵抗が低下し、エネルギー密度及びサイクル特性を向上できる。
２次電池セル１０は、電解液を有していてもよい。電解液は、セパレータ１３に浸漬させる。この電解液は、電解質を溶媒に溶解させて作った、イオン伝導性を有する溶液であり、リチウムイオンの導電経路として作用する。このため、電解液を有することにより、２次電池セル１０の内部抵抗が低下し、エネルギー密度及びサイクル特性を向上できる。
【0054】
電解質としては、好ましくはリチウム塩が用いられる。リチウム塩としては、特に限定されないが、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド（ＬｉＴＦＳＩ）、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミド（ＬｉＦＳＩ）、ＬｉＣｌＯ４、リチウムビスオキサラートボラート(ＬｉＢＯＢ）、リチウムビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド（ＬｉＢＥＴＩ）が挙げられる。電池１のサイクル特性が一層優れるようになる観点から、リチウム塩としては、ＬｉＦＳＩが好ましい。なお、上記のリチウム塩は、１種を単独で又は２種以上を併用して用いられる。
【0055】
溶媒としては、特に限定されないが、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、１，２－ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、γ-ブチロラクトン（ＧＢＬ）、１，３－ジオキソラン（ＤＯＬ）、フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）が挙げられる。
【0056】
（外装体）
外装体１４は、２次電池セル１０の正極１１，負極１２、セパレータ１３、電解液等を収容して密閉封止するものであり、材料としては、例えば、ラミネートフィルムが用いられる。
外装体１４は、２次電池セル１０の正極１１，負極１２、セパレータ１３、電解液等を収容して密閉封止するものであり、材料としては、例えば、ラミネートフィルムが用いられる。
【0057】
（正極端子及び負極端子）
正極端子１５は、一端が正極１１の上面（セパレータ１３に対向する面と反対側の面）に接続され、外装体１４の外部に延出して、他端が外部回路（図示せず）に接続される。負極端子１６は、一端が負極１２の下面（セパレータ１３に対向する面と反対側の面）に接続され、外装体１４の外部に延出して、他端が外部回路（図示せず）に接続される。正極端子１５、負極端子１６の材料としては、導電性のあるものであれば特に限定されないが、例えば、Ａｌ、Ｎｉ等が挙げられる。
正極端子１５は、一端が正極１１の上面（セパレータ１３に対向する面と反対側の面）に接続され、外装体１４の外部に延出して、他端が外部回路（図示せず）に接続される。負極端子１６は、一端が負極１２の下面（セパレータ１３に対向する面と反対側の面）に接続され、外装体１４の外部に延出して、他端が外部回路（図示せず）に接続される。正極端子１５、負極端子１６の材料としては、導電性のあるものであれば特に限定されないが、例えば、Ａｌ、Ｎｉ等が挙げられる。
【0058】
［充放電サイクルの実験結果］
ここで、図２に示された構成を有する２次電池セル１０を製作した上で、充電レート及び放電レートを様々な値に設定して充放電サイクルを繰り返す実験を行った。製作した２次電池セル１０の概要は、以下のとおりである。正極には、面積約１６ｃｍ２、厚さ約７５μｍのＬｉＮｉ２－ｘＡｌｘＯ２（ｘ＝０．０１～０．５）を用いた。負極には、面積約２５ｃｍ２、厚さ約８μｍの銅箔（Ｃｕ箔）を用いた。セパレータには、ＰｖＤＦをコートした微多孔性ポリエチレンフィルムを用いた。電解液には、体積比８０％のジメトキシエタン（ＤＭＥ）と、体積比２０％のフッ素化エーテルとに、１ｍｏｌのＬｉＮ（ＳＯ２Ｆ）２を混合したものを用いた。
ここで、図２に示された構成を有する２次電池セル１０を製作した上で、充電レート及び放電レートを様々な値に設定して充放電サイクルを繰り返す実験を行った。製作した２次電池セル１０の概要は、以下のとおりである。正極には、面積約１６ｃｍ２、厚さ約７５μｍのＬｉＮｉ２－ｘＡｌｘＯ２（ｘ＝０．０１～０．５）を用いた。負極には、面積約２５ｃｍ２、厚さ約８μｍの銅箔（Ｃｕ箔）を用いた。セパレータには、ＰｖＤＦをコートした微多孔性ポリエチレンフィルムを用いた。電解液には、体積比８０％のジメトキシエタン（ＤＭＥ）と、体積比２０％のフッ素化エーテルとに、１ｍｏｌのＬｉＮ（ＳＯ２Ｆ）２を混合したものを用いた。
【0059】
【0060】
図３に示すとおり、概ね、充電レートが低い程、又、放電レートが高い程、容量維持率が９０％未満となるサイクル数は多いことが分かる。したがって、負極表面上にキャリア金属（例えば、リチウム金属）を析出させることにより該キャリア金属を保持する２次電池においては、充電レートは低く、放電レートは高いほど、サイクル特性が向上すると言える。
【0061】
これは、以下のような理由によるものと考えられる。すなわち、上述したとおり、本実施形態に係る２次電池セル１０では、負極１２は負極活物質を有しないため、充電によってキャリア金属が負極１２の表面に析出し、又、放電によってその析出したキャリア金属が溶解する。このとき、充電レートが低い程、負極１２におけるキャリア金属の析出反応が緩やかになり、不活性化したキャリア金属の析出が抑制される。また、放電レートが高い程、負極１２におけるキャリア金属の溶解反応が激しくなり、不活性化したキャリア金属の生成が抑制される。
【0062】
以上より、サイクル特性の観点からは、充電レートに対する放電レートの割合（放電レートを充電レートで除した値）は、より大きい方が好ましいと言える。より具体的には、充電レートに対する放電レートの割合は、１以上が好ましく、１．５以上が更に好ましく、２以上が更に好ましく、３以上が更に好ましく、５以上が更に好ましい。
【0063】
［ＢＭＳの機能構成］
図４は、ＢＭＳ４００の機能構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係るＢＭＳ４００は、上述の実験結果等を踏まえて、例えば、充電制御においては充電レートが低くなるようにスイッチ１２０等を制御し、放電制御においては放電レートが高くなるようにスイッチ１２０等を制御することが可能である。
図４は、ＢＭＳ４００の機能構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係るＢＭＳ４００は、上述の実験結果等を踏まえて、例えば、充電制御においては充電レートが低くなるようにスイッチ１２０等を制御し、放電制御においては放電レートが高くなるようにスイッチ１２０等を制御することが可能である。
【0064】
図４に示すとおり、ＢＭＳ４００は、例えば、充電状態算出部４１０と、設定記憶部４２０と、充電制御部４３０と、放電制御部４４０と、を含む。ＢＭＳ４００が有するこれら機能モジュールは、メモリ４０１に記憶されたプログラムをＣＰＵ４０２が実行することによって実現される。また、ＢＭＳ４００は、例えば、設定記憶部４２０を含む。設定記憶部４２０は、メモリ４０２の一部として構成される。
【0065】
（充電状態算出部）
充電状態算出部４１１は、例えば所定の周期毎に、電流センサ１３０から取得した電池ユニット１１０の電流値及び電圧センサ１４０から取得した電池ユニット１１０の電圧値に基づいて、２次電池セル１０の充電状態を算出し、算出した充電状態を充電制御部４３０及び／又は放電制御部４４０等に供給する。ここで、充電状態は、２次電池セル１０の充電の状態を示す任意の情報であってよいが、例えば、満充電容量に対する現在の残容量を百分率で示したＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を含んでもよい。
充電状態算出部４１１は、例えば所定の周期毎に、電流センサ１３０から取得した電池ユニット１１０の電流値及び電圧センサ１４０から取得した電池ユニット１１０の電圧値に基づいて、２次電池セル１０の充電状態を算出し、算出した充電状態を充電制御部４３０及び／又は放電制御部４４０等に供給する。ここで、充電状態は、２次電池セル１０の充電の状態を示す任意の情報であってよいが、例えば、満充電容量に対する現在の残容量を百分率で示したＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を含んでもよい。
【0066】
（設定記憶部）
設定記憶部４２０は、ＢＭＳ４００による制御に関する各種の設定事項を記憶する。例えば、設定記憶部４２０は、２次電池セル１０の充電制御の具体的内容を規定した充電計画を記憶する。また、例えば、設定記憶部４２０は、２次電池セル１０の放電制御の具体的内容を規定した放電計画を記憶する。これら充電計画及び放電計画は、それぞれ任意に設定可能であってよい。
設定記憶部４２０は、ＢＭＳ４００による制御に関する各種の設定事項を記憶する。例えば、設定記憶部４２０は、２次電池セル１０の充電制御の具体的内容を規定した充電計画を記憶する。また、例えば、設定記憶部４２０は、２次電池セル１０の放電制御の具体的内容を規定した放電計画を記憶する。これら充電計画及び放電計画は、それぞれ任意に設定可能であってよい。
【0067】
（充電制御部）
充電制御部４３０は、例えば設定記憶部４２０に記憶された充電計画に基づいて、充電制御を実行する。充電制御部４３０は、例えば、第１スイッチ制御部４３１と、バッファキャパシタ制御部４３２とを含む。
充電制御部４３０は、例えば設定記憶部４２０に記憶された充電計画に基づいて、充電制御を実行する。充電制御部４３０は、例えば、第１スイッチ制御部４３１と、バッファキャパシタ制御部４３２とを含む。
【0068】
第１スイッチ制御部４３１は、充電制御において、電池パック１００が含むスイッチ１２０の各々に対して制御信号を供給して各スイッチ１２０を第１状態と第２状態との間で切り替えることにより、電池パック１００が含む各電池ユニット１１０の充電を制御することができる。例えば、第１スイッチ制御部４３１は、複数のスイッチ１２０のうち選択されたａ個のスイッチ１２０を同時に第１状態にし、且つ、複数のスイッチ１２０のうち当該ａ個のスイッチ１２０以外のスイッチ１２０を同時に第２状態にすることが可能である。このとき、第１状態であるａ個のスイッチ１２０のそれぞれに対応する電池ユニット１１０は充電経路に接続され、当該ａ個のスイッチ１２０以外のスイッチ１２０のそれぞれに対応する電池ユニット１１０は充電経路に接続されない。これにより、充電器２００から電池パック１００に供給される供給電流が、複数の電池ユニット１１０のうち充電経路に接続された当該ａ個の電池ユニット１１０の各々に流入する。ここで、ａは、２以上の整数であって、後述するｂ（放電制御において同時に第１状態となるスイッチ１２０の個数）より大きい整数として設定され得る。そのため、各２次電池セル１０の充電レートが低くなる。
【0069】
第１スイッチ制御部４３１は、所定の第１切替条件が満たされた場合、第１状態にあるａ個のスイッチ１２０から選択された１つのスイッチ１２０を第１状態から第２状態に切り替え、且つ、第２状態にあるａ個のスイッチ１２０以外のスイッチ１２０から選択された１つのスイッチ１２０を第１状態に切り替える。当該選択の基準は特に限定されないが、例えば、スイッチ１２０の充電状態、放電充電計画において予め設定されたスイッチ１２０の序列等を含んでもよい。第１切替条件は、第１状態にあるａ個のスイッチ１２０に対応付けられた少なくともいずれかの電池ユニット１１０の充電状態が第２閾値以上となったことを含んでもよい。また、第１切替条件は、複数の第２閾値を設けてもよい。また、第１切替条件は、第１状態にあるａ個のスイッチ１２０の少なくともいずれかが第２状態から第１状態に切り替わってから所定時間が経過したことを含んでもよい。また、第１切替条件は、上述した複数の条件を組み合わせて規定されてもよい。
【0070】
バッファキャパシタ制御部４３２は、充電器２００から供給される供給電流が所定の閾値（第１閾値）以上である場合、供給電流の少なくとも一部を吸収することにより電池ユニット１１０に供給される電流を低減させるようにバッファキャパシタ１６０を制御することができる。ここで、第１閾値は、任意に設定可能であってよいが、例えば、２次電池セル１０の所望する充電レート（例えば、０．１Ｃ）に、上述したａ（例えば、３）を乗じて得られる値（例えば、０．３Ｃ）に設定してもよい。バッファキャパシタ１６０が電池ユニット１１０の充電電流を低減させる大きさは、特に限定されないが、例えば、バッファキャパシタ１６０は、上述した第１閾値まで当該充電電流を低減させてもよい。これにより、２次電池セル１０の充電レートが所望する充電レートとなる。
【0071】
放電制御部４４０は、例えば設定記憶部４２０に記憶された放電計画に基づいて、放電制御を実行する。放電制御部４４０は、例えば、第２スイッチ制御部４４１と、コンバータ制御部４４２とを含む。
【0072】
第２スイッチ制御部４４１は、放電制御において、電池パック１００が含むスイッチ１２０の各々に対して制御信号を供給して各スイッチ１２０を第１状態と第２状態との間で切り替えることにより、電池パック１００が含む各電池ユニット１１０の放電を制御することができる。例えば、第２スイッチ制御部４４１は、複数のスイッチ１２０のうち選択されたｂ個のスイッチ１２０を同時に第１状態にし、且つ、複数のスイッチ１２０のうち当該ｂ個のスイッチ１２０以外のスイッチ１２０を同時に第２状態にすることが可能である。このとき、第１状態であるｂ個のスイッチ１２０のそれぞれに対応する電池ユニット１１０は放電経路に接続され、当該ｂ個のスイッチ１２０以外のスイッチ１２０のそれぞれに対応する電池ユニット１１０は放電経路に接続されない。これにより、電池パック１００から負荷３００に供給される放電電流は、複数の電池ユニット１１０のうち放電経路に接続された当該ｂ個の電池ユニット１１０から供給される。ここで、ｂは、整数であって、上述したａ（充電制御において同時に第１状態となるスイッチ１２０の個数）より小さい整数として設定され得る。そのため、各２次電池セル１０の放電レートが高くなる。
【0073】
第２スイッチ制御部４４１は、所定の第２切替条件が満たされた場合、第１状態にあるｂ個のスイッチ１２０から選択された１つのスイッチ１２０を第１状態から第２状態に切り替え、且つ、第２状態にあるｂ個のスイッチ１２０以外のスイッチ１２０から選択された１つのスイッチ１２０を第１状態に切り替える。当該選択の基準は特に限定されないが、例えば、スイッチ１２０の充電状態、放電計画において予め設定されたスイッチ１２０の序列等を含んでもよい。第２切替条件は、第１状態にあるｂ個のスイッチ１２０に対応付けられた少なくともいずれかの電池ユニット１１０の充電状態が第４閾値以下となったことを含んでもよい。また、第２切替条件は、複数の第４閾値を設けてもよい。また、第２切替条件は、第１状態にあるｂ個のスイッチ１２０の少なくともいずれかが第２状態から第１状態に切り替わってから所定時間が経過したことを含んでもよい。また、第２切替条件は、上述した複数の条件を組み合わせて規定されてもよい。
【0074】
コンバータ制御部４４２は、負荷３００の要求電流が所定の閾値（第３閾値）以下である場合、電池ユニット１１０側の電圧を降圧して負荷３００側に印加することにより、電池ユニット１１０の放電電流を低減させて負荷３００に供給させるようにコンバータ１５０を制御することができる。ここで、第３閾値は、任意に設定可能であってよいが、例えば、２次電池セル１０の所望する放電レート（例えば、０．３Ｃ）に設定してもよい。コンバータ１５０が電池ユニット１１０の放電電流を低減させる大きさは、特に限定されないが、例えば、コンバータ１５０は、上述した第３閾値まで当該放電電流を低減させてもよい。これにより、２次電池セル１０の放電レートが所望する放電レートとなる。
【0075】
【0076】
充電制御が開始されると、充電状態算出部４１１は、例えば所定の周期毎に、電池ユニットの充電状態を算出した上で、当該充電状態を充電制御部４３０に送信する。
【0077】
（Ｓ１０１）
まず、バッファキャパシタ制御部４３２は、充電器２００の供給電流の電流値を電流センサ２０１から取得した上で、当該供給電流が充電計画に含まれる第１閾値以上であるか否かを判定する。取得された充電器２００の供給電流が第１閾値以上でないと判定された場合（Ｓ１０１；Ｎｏ）、処理はＳ１０３に進む。
まず、バッファキャパシタ制御部４３２は、充電器２００の供給電流の電流値を電流センサ２０１から取得した上で、当該供給電流が充電計画に含まれる第１閾値以上であるか否かを判定する。取得された充電器２００の供給電流が第１閾値以上でないと判定された場合（Ｓ１０１；Ｎｏ）、処理はＳ１０３に進む。
【0078】
（Ｓ１０２）
取得された充電器２００の供給電流が第１閾値以上であると判定された場合（Ｓ１０１；Ｙｅｓ）、バッファキャパシタ制御部４３２は、バッファキャパシタ１６０に制御信号を供給することにより、当該供給電流を低減させて各電池ユニット１１０に供給する。
取得された充電器２００の供給電流が第１閾値以上であると判定された場合（Ｓ１０１；Ｙｅｓ）、バッファキャパシタ制御部４３２は、バッファキャパシタ１６０に制御信号を供給することにより、当該供給電流を低減させて各電池ユニット１１０に供給する。
【0079】
（Ｓ１０３）
次に、第１スイッチ制御部４３１は、充電状態算出部４１１から供給される電池ユニット１１０の充電状態に基づいて、全ての電池ユニット１１０が充電済みか否かを判定する。例えば、電池ユニット１１０の充電状態が所定の閾値（第５閾値）以上である場合、当該電池ユニット１１０については充電済みであると判定する。当該第５閾値は特に限定されないが、例えば、８０％、８５％、９０％、９５％、９９％等であってよい。
次に、第１スイッチ制御部４３１は、充電状態算出部４１１から供給される電池ユニット１１０の充電状態に基づいて、全ての電池ユニット１１０が充電済みか否かを判定する。例えば、電池ユニット１１０の充電状態が所定の閾値（第５閾値）以上である場合、当該電池ユニット１１０については充電済みであると判定する。当該第５閾値は特に限定されないが、例えば、８０％、８５％、９０％、９５％、９９％等であってよい。
【0080】
（Ｓ１０４）
全ての電池ユニット１１０が充電済みと判定された場合（Ｓ１０３；Ｙｅｓ）、第１スイッチ制御部４３１は、電池パック１００が含む全てのスイッチ１２０に対して制御信号を供給することにより、全てのスイッチ１２０を第２状態に切り替える。これにより、当該全てのスイッチ１２０が第２状態となり、処理が終了する。
全ての電池ユニット１１０が充電済みと判定された場合（Ｓ１０３；Ｙｅｓ）、第１スイッチ制御部４３１は、電池パック１００が含む全てのスイッチ１２０に対して制御信号を供給することにより、全てのスイッチ１２０を第２状態に切り替える。これにより、当該全てのスイッチ１２０が第２状態となり、処理が終了する。
【0081】
（Ｓ１０５）
全ての電池ユニット１１０が充電済みであると判定されなかった場合（Ｓ１０３；Ｎｏ）、第１スイッチ制御部４３１は、充電計画に基づいて、電池パック１００に含まれるスイッチ１２０のうち、Ｓ１０３で充電状態が所定の閾値（第５閾値）以上であると判定されなかった電池ユニット１１０に対応するスイッチ１２０からａ個（ａは２以上の整数）のスイッチ１２０を選択する。当該選択の基準は特に限定されないが、例えば、スイッチ１２０の充電状態、充電計画において予め設定されたスイッチ１２０の序列等を含んでもよい。
全ての電池ユニット１１０が充電済みであると判定されなかった場合（Ｓ１０３；Ｎｏ）、第１スイッチ制御部４３１は、充電計画に基づいて、電池パック１００に含まれるスイッチ１２０のうち、Ｓ１０３で充電状態が所定の閾値（第５閾値）以上であると判定されなかった電池ユニット１１０に対応するスイッチ１２０からａ個（ａは２以上の整数）のスイッチ１２０を選択する。当該選択の基準は特に限定されないが、例えば、スイッチ１２０の充電状態、充電計画において予め設定されたスイッチ１２０の序列等を含んでもよい。
【0082】
（Ｓ１０６）
次に、第１スイッチ制御部４３１は、選択されたａ個のスイッチ１２０を第１状態に切り替え、当該ａ個のスイッチ１２０以外のスイッチ１２０を第２状態に切り替える。これにより、電池パック１００に供給される充電電流は、第１状態である当該ａ個のスイッチ１２０に供給される。
次に、第１スイッチ制御部４３１は、選択されたａ個のスイッチ１２０を第１状態に切り替え、当該ａ個のスイッチ１２０以外のスイッチ１２０を第２状態に切り替える。これにより、電池パック１００に供給される充電電流は、第１状態である当該ａ個のスイッチ１２０に供給される。
【0083】
（Ｓ１０７）
次に、第１スイッチ制御部４３１は、所定の第１切替条件が満たされるまで、充電を継続する。所定の第１切替条件が満たされると判定された場合（Ｓ１０７；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０３に戻る。上述したとおり、所定の第１切替条件は、例えば、第１状態にあるスイッチ１２０に対応付けられた電池ユニット１１０の充電状態が所定の閾値（第２閾値）以上となったことを含んでもよい。また、所定の第１切替条件は、例えば、第１状態にあるいずれかのスイッチ１２０が第２状態から第１状態に切り替わってから所定時間が経過したことを含んでもよい。
次に、第１スイッチ制御部４３１は、所定の第１切替条件が満たされるまで、充電を継続する。所定の第１切替条件が満たされると判定された場合（Ｓ１０７；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０３に戻る。上述したとおり、所定の第１切替条件は、例えば、第１状態にあるスイッチ１２０に対応付けられた電池ユニット１１０の充電状態が所定の閾値（第２閾値）以上となったことを含んでもよい。また、所定の第１切替条件は、例えば、第１状態にあるいずれかのスイッチ１２０が第２状態から第１状態に切り替わってから所定時間が経過したことを含んでもよい。
【0084】
（放電制御）
図６は、ＢＭＳ４００による放電制御の動作フローの一例を示す図である。当該動作処理は、主に放電制御部４４０が、設定記憶部４１２に記憶された放電計画に基づいて実行する。
図６は、ＢＭＳ４００による放電制御の動作フローの一例を示す図である。当該動作処理は、主に放電制御部４４０が、設定記憶部４１２に記憶された放電計画に基づいて実行する。
【0085】
放電制御が開始されると、充電状態算出部４１１は、例えば所定の周期毎に、電池ユニットの充電状態を算出した上で、当該充電状態を放電制御部４４０に送信する。
【0086】
（Ｓ２０１）
まず、コンバータ制御部４４２は、負荷３００の要求電流の電流値を電流センサ３０１から取得した上で、当該要求電流が放電計画に含まれる第２閾値以下であるか否かを判定する。取得された負荷３００の要求電流が第３閾値以下でないと判定された場合（Ｓ２０１；Ｎｏ）、処理はＳ２０３に進む。
まず、コンバータ制御部４４２は、負荷３００の要求電流の電流値を電流センサ３０１から取得した上で、当該要求電流が放電計画に含まれる第２閾値以下であるか否かを判定する。取得された負荷３００の要求電流が第３閾値以下でないと判定された場合（Ｓ２０１；Ｎｏ）、処理はＳ２０３に進む。
【0087】
（Ｓ２０２）
取得された負荷３００の要求電流が第３閾値以下であると判定された場合（Ｓ２０１；Ｙｅｓ）、コンバータ制御部４４２は、コンバータ１５０に制御信号を供給することにより、各電池ユニット１１０からの放電電流を増加させて負荷３００に供給する。
取得された負荷３００の要求電流が第３閾値以下であると判定された場合（Ｓ２０１；Ｙｅｓ）、コンバータ制御部４４２は、コンバータ１５０に制御信号を供給することにより、各電池ユニット１１０からの放電電流を増加させて負荷３００に供給する。
【0088】
（Ｓ２０３）
次に、第２スイッチ制御部４４１は、充電状態算出部４１１から供給される電池ユニット１１０の充電状態に基づいて、全ての電池ユニット１１０が放電済みか否かを判定する。例えば、電池ユニット１１０の充電状態が所定の閾値（第６閾値）以下である場合、当該電池ユニット１１０については放電済みであると判定する。当該第６閾値は特に限定されないが、例えば、１％、３％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％等であってよい。
次に、第２スイッチ制御部４４１は、充電状態算出部４１１から供給される電池ユニット１１０の充電状態に基づいて、全ての電池ユニット１１０が放電済みか否かを判定する。例えば、電池ユニット１１０の充電状態が所定の閾値（第６閾値）以下である場合、当該電池ユニット１１０については放電済みであると判定する。当該第６閾値は特に限定されないが、例えば、１％、３％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％等であってよい。
【0089】
（Ｓ２０４）
全ての電池ユニット１１０が放電済みと判定された場合（Ｓ２０３；Ｙｅｓ）、第２スイッチ制御部４４１は、電池パック１００が含む全てのスイッチ１２０に対して制御信号を供給することにより、全てのスイッチ１２０を第２状態に切り替える。これにより、当該全てのスイッチ１２０が第２状態となり、処理が終了する。
全ての電池ユニット１１０が放電済みと判定された場合（Ｓ２０３；Ｙｅｓ）、第２スイッチ制御部４４１は、電池パック１００が含む全てのスイッチ１２０に対して制御信号を供給することにより、全てのスイッチ１２０を第２状態に切り替える。これにより、当該全てのスイッチ１２０が第２状態となり、処理が終了する。
【0090】
（Ｓ２０５）
全ての電池ユニット１１０が放電済みであると判定されなかった場合（Ｓ２０３；Ｎｏ）、第２スイッチ制御部４４１は、放電計画に基づいて、電池パック１００に含まれるスイッチ１２０のうち、Ｓ２０３で充電状態が所定の閾値（第６閾値）以下であると判定されなかった電池ユニット１１０に対応するスイッチ１２０からｂ個（ｂはａより小さい整数）のスイッチ１２０を選択する。当該選択の基準は特に限定されないが、例えば、スイッチ１２０の充電状態、放電計画において予め設定されたスイッチ１２０の序列等を含んでもよい。
全ての電池ユニット１１０が放電済みであると判定されなかった場合（Ｓ２０３；Ｎｏ）、第２スイッチ制御部４４１は、放電計画に基づいて、電池パック１００に含まれるスイッチ１２０のうち、Ｓ２０３で充電状態が所定の閾値（第６閾値）以下であると判定されなかった電池ユニット１１０に対応するスイッチ１２０からｂ個（ｂはａより小さい整数）のスイッチ１２０を選択する。当該選択の基準は特に限定されないが、例えば、スイッチ１２０の充電状態、放電計画において予め設定されたスイッチ１２０の序列等を含んでもよい。
【0091】
（Ｓ２０６）
次に、第２スイッチ制御部４４１は、選択されたｂ個のスイッチ１２０を第１状態に切り替え、当該ｂ個のスイッチ１２０以外のスイッチ１２０を第２状態に切り替える。これにより、電池パック１００から負荷３００に供給される放電電流は、第１状態である当該ｂ個のスイッチ１２０から供給される。
次に、第２スイッチ制御部４４１は、選択されたｂ個のスイッチ１２０を第１状態に切り替え、当該ｂ個のスイッチ１２０以外のスイッチ１２０を第２状態に切り替える。これにより、電池パック１００から負荷３００に供給される放電電流は、第１状態である当該ｂ個のスイッチ１２０から供給される。
【0092】
（Ｓ２０７）
次に、第２スイッチ制御部４４１は、所定の第２切替条件が満たされるまで、放電を継続する。所定の第２切替条件が満たされると判定された場合（Ｓ２０７；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０３に戻る。上述したとおり、所定の第２切替条件は、例えば、第１状態にあるスイッチ１２０に対応付けられた電池ユニット１１０の充電状態が所定の閾値（第４閾値）以下となったことを含んでもよい。また、所定の第２切替条件は、例えば、第１状態にあるいずれかのスイッチ１２０が第２状態から第１状態に切り替わってから所定時間が経過したことを含んでもよい。
次に、第２スイッチ制御部４４１は、所定の第２切替条件が満たされるまで、放電を継続する。所定の第２切替条件が満たされると判定された場合（Ｓ２０７；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０３に戻る。上述したとおり、所定の第２切替条件は、例えば、第１状態にあるスイッチ１２０に対応付けられた電池ユニット１１０の充電状態が所定の閾値（第４閾値）以下となったことを含んでもよい。また、所定の第２切替条件は、例えば、第１状態にあるいずれかのスイッチ１２０が第２状態から第１状態に切り替わってから所定時間が経過したことを含んでもよい。
【0093】
[変形例］
上記実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施形態のみに限定する趣旨ではなく、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な変形が可能である。
上記実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施形態のみに限定する趣旨ではなく、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な変形が可能である。
【0094】
例えば、２次電池セルは、セパレータではなく固体電解質層を有していてもよい。図７は、変形例にかかる２次電池セル１０Ａの概略断面図である。図７に示すように、２次電池セル１０Ａは、正極１１と負極と１３との間に固定電解質層１７が形成された固体電池である。２次電池セル１０Ａは、実施形態にかかる２次電池セル１０（図２）において、セパレータ１３を固体電解質層１７に変更した上、外装体を有しないようにしたものである。
【0095】
一般に、液体電解質を備える電池は、液体の揺らぎに起因して、電解質から負極表面に対してかかる物理的圧力が場所によって異なる傾向にある。これに対し、２次電池セル１０Ａは、固体電解質層１７を備えるため、負極１２の表面にかかる圧力がより均一なものとなり、負極１２の表面に析出するキャリア金属の形状をより均一化することができる。これにより、負極１２の表面に析出するキャリア金属が、デンドライト状に成長することがより抑制されるため、２次電池（２次電池セル１０Ａ）のサイクル特性がさらに優れたものとなる。
【0096】
固体電解質層１７としては、２次電池の用途及びキャリア金属の種類によって、公知の材料を適宜選択することができる。固体電解質１７は、好ましくはイオン伝導性を有し、電子伝導性を有さないものである。これにより、２次電池セル１０Ａの内部抵抗を低下させ、２次電池セル１０Ａ内部の短絡を抑制することができる。その結果、２次電池（２次電池セル１０Ａ）のエネルギー密度、容量、及びサイクル特性を向上させることができる。
【0097】
固体電解質層１７としては、例えば、樹脂及び塩を含むものが挙げられる。そのような樹脂としては、特に限定されないが、例えば、主鎖及び／又は側鎖にエチレンオキサイドユニットを有する樹脂、アクリル樹脂、ビニル樹脂、エステル樹脂、ナイロン樹脂、ポリシロキサン、ポリホスファゼン、ポリビニリデンフロライド、ポリメタクリル酸メチル、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、ポリ乳酸、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリアセタール、ポリスルホン、及びポリテトラフロロエチレン等が挙げられる。上記のような樹脂は、１種を単独で又は２種以上を併用して用いられる。
【0098】
固体電解質層１７に含まれる塩としては、特に限定されないが、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、及びＭｇの塩等が挙げられる。リチウム塩としては、特に限定されないが、ＬｉＩ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＦ、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳＯ３ＣＦ３、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｆ）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３ＣＦ３）２、ＬｉＢ（Ｏ２Ｃ２Ｈ４）２、ＬｉＢ（Ｏ２Ｃ２Ｈ４）Ｆ２、ＬｉＢ（ＯＣＯＣＦ３）４、ＬｉＮＯ３、及びＬｉ２ＳＯ４等が挙げられる。上記のようなリチウム塩は、１種を単独で又は２種以上を併用して用いられる。
【0099】
一般に、固体電解質層における樹脂とリチウム塩との含有量比は、樹脂の有する酸素原子と、リチウム塩の有するリチウム原子の比（［Ｌｉ］／［Ｏ］）によって定められる。固体電解質層１７において、樹脂とリチウム塩との含有量比は、上記比（［Ｌｉ］／［Ｏ］）が、好ましくは０．０２以上０．２０以下、より好ましくは０．０３以上０．１５以下、更に好ましくは０．０４以上０．１２以下になるように調整される。
【0100】
固体電解質層１７は、上記樹脂及び塩以外の成分を含んでいてもよい。例えば、例えば、２次電池セル１０が含み得る電解液と同様の電解液を含んでも良い。なお、この場合は、２次電池セル１０Ａを外装体により封止することが好ましい。
【0101】
固体電解質層１７は、正極と負極とを確実に離隔する観点からある程度の厚みを有することが好ましく、他方、２次電池（２次電池セル１０Ａ）のエネルギー密度を大きくする観点からは厚みを一定以下に抑えることが好ましい。具体的には、固体電解質層１７の平均厚さは、好ましくは５μｍ～２０μｍであり、より好ましくは７μｍ～１８μｍ以下であり、さらに好ましくは、１０μｍ～１５μｍである。
【0102】
なお、本明細書において、「固体電解質」とは、ゲル電解質を含むものとする。ゲル電解質としては、特に限定されないが、例えば、高分子と、有機溶媒と、リチウム塩とを含むものが挙げられる。ゲル電解質における高分子としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン及び／又はポリエチレンオキシドの共重合体、ポリビニリデンフロライド、並びにポリビニリデンフロライド及びヘキサフロロプロピレンの共重合体等が挙げられる。
【0103】
また、例えば、２次電池セル１０は、正極又は負極に接触するように配置される集電体を有していてもよい。この場合、正極端子及び負極端子は、集電体に接続される。集電体としては、特に限定されないが、例えば、負極材料に用いることのできる集電体が挙げられる。なお、２次電池セル１０が集電体を有しない場合、負極及び正極自身が集電体として働く。
【0104】
また、例えば、２次電池セル１０は、負極とセパレータ又は固体電解質層と、正極とを複数積層させて、電池の容量や出力電圧を向上させるようにしてもよい。積層数は、例えば、３以上、好ましくは、１０～３０である。
【0105】
なお、本明細書において、エネルギー密度が高いとは、電池の総体積又は総質量当たりの容量が高いことを意味するが、好ましくは８００Ｗｈ／Ｌ以上又は３５０Ｗｈ／ｋｇ以上であり、より好ましくは９００Ｗｈ／Ｌ以上又は４００Ｗｈ／ｋｇ以上であり、更に好ましくは１０００Ｗｈ／Ｌ以上又は４５０Ｗｈ／ｋｇ以上である。
【0106】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【0107】
１…電池システム、１０…２次電池セル、１１…正極、１２…負極、１３…セパレータ、１４…外装体、１５…正極端子、１６…負極端子、１７…固体電解質、１００…電池パック、１１０…電池ユニット、１２０…スイッチ、１３０…電流センサ、１４０…電圧センサ、１５０…コンバータ、１６０…バッファキャパシタ、２００…充電器、２０１…電流センサ、３００…負荷、３０１…電流センサ、４００…バッテリ・マネジメント・システム（ＢＭＳ）、４０１…メモリ、４０２…ＣＰＵ、４１０…充電状態算出部、４２０…設定記憶部、４３０…充電制御部、４３１…第１スイッチ制御部、４３２…バッファキャパシタ制御部、４４０…放電制御部、４４１…第２スイッチ制御部、４４２…コンバータ制御部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】