(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-29
(45)【発行日】2024-02-06
(54)【発明の名称】異常判定装置、異常判定方法、及びコンピュータプログラム
(51)【国際特許分類】
H01M 10/48 20060101AFI20240130BHJP
H01M 4/525 20100101ALI20240130BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20240130BHJP
【ＦＩ】
H01M10/48 P
H01M4/525
H02J7/00 Q
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2019180993
(22)【出願日】2019-09-30
(65)【公開番号】P2021057274
(43)【公開日】2021-04-08
【審査請求日】2022-09-07
(73)【特許権者】
【識別番号】507151526
【氏名又は名称】株式会社ＧＳユアサ
(74)【代理人】
【識別番号】100114557
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 英仁
(74)【代理人】
【識別番号】100078868
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 登夫
(72)【発明者】
【氏名】池田 祐一
(72)【発明者】
【氏名】水野 祐介
【審査官】鈴木 大輔
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－１７６９２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０４１６７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０６８３０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－２０７０５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０９４７１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１８１９７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１０７８９０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｒ ３１／３６－３１／４４
Ｈ０１Ｍ ４／００－４／６２
１０／４２－１０／４８
Ｈ０２Ｊ ７／００－７／１２
７／３４－７／３６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
リチウム及びコバルトを含み、逆蛍石型の結晶構造を有する酸化物を含む正極活物質を有する蓄電素子の充電時の単位時間当たりの電圧の変化、又は単位電気量当たりの電圧の変化と、充電時の単位時間当たりの電圧の変化の微分値とを取得する取得部と、該取得部により取得した電圧の変化及び微分値に基づいて、前記蓄電素子の異常の有無を判定する判定部と
を備え、
前記取得部は、取得時点における電圧が所定電圧以上である場合、計時時間が所定時間以上である場合又は充電電気量が所定電気量以上である場合、前記電圧の変化及び微分値を取得する、異常判定装置。
【請求項2】
前記判定部は、前記電圧の変化及び微分値の大きさと、前記微分値の正負とに基づいて、前記蓄電素子の異常の有無を判定する、請求項１に記載の異常判定装置。
【請求項3】
前記判定部は、前記微分値が正であり、且つ前記電圧の変化及び前記微分値がそれぞれ閾値以上である場合、前記蓄電素子が異常であると判定する、請求項１又は請求項２に記載の異常判定装置。
【請求項4】
リチウム及びコバルトを含み、逆蛍石型の結晶構造を有する酸化物を含む正極活物質を有する蓄電素子の充電時の単位時間当たりの電圧の変化、又は単位電気量当たりの電圧の変化と、充電時の単位時間当たりの電圧の変化の微分値とを取得し、取得した電圧の変化及び微分値に基づいて、前記蓄電素子の異常の有無を判定し、
取得時点における電圧が所定電圧以上である場合、計時時間が所定時間以上である場合又は充電電気量が所定電気量以上である場合、前記電圧の変化及び微分値を取得する、異常判定方法。
【請求項5】
リチウム及びコバルトを含み、逆蛍石型の結晶構造を有する酸化物を含む正極活物質を有する蓄電素子の充電時の単位時間当たりの電圧の変化、又は単位電気量当たりの電圧の変化と、充電時の単位時間当たりの電圧の変化の微分値とを取得し、取得した電圧の変化及び微分値に基づいて、前記蓄電素子の異常の有無を判定し、
取得時点における電圧が所定電圧以上である場合、計時時間が所定時間以上である場合又は充電電気量が所定電気量以上である場合、前記電圧の変化及び微分値を取得する
処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、リチウム及びコバルトを含み、逆蛍石型の結晶構造を有する酸化物を含む正極活物質を有する蓄電素子の異常の有無を判定する異常判定装置、異常判定方法、及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
電気自動車、ハイブリッド車等の車両用の蓄電素子、航空機、ドローン等の飛翔体用の蓄電素子、電力貯蔵装置、太陽光発電システム等の産業用の蓄電素子においては、高容量化が求められている。
容量が高く、エネルギー密度が高い蓄電素子として、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池が知られている。非水電解質二次電池の正極及び負極には、各種の活物質が採用されており、通常、正極活物質としては、複合酸化物が広く用いられている。例えば特許文献１には、正極活物質として、リチウム及びコバルトを含み、逆蛍石型の結晶構造を有する酸化物が開示されている。前記酸化物としてのＬｉ6 ＣｏＯ4 は、理論容量が９７７ｍＡｈ／ｇと高い。このため、前記酸化物は非水電解質二次電池の高容量化を可能とする正極活物質の一つとして期待されている。
容量が高く、エネルギー密度が高い蓄電素子として、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池が知られている。非水電解質二次電池の正極及び負極には、各種の活物質が採用されており、通常、正極活物質としては、複合酸化物が広く用いられている。例えば特許文献１には、正極活物質として、リチウム及びコバルトを含み、逆蛍石型の結晶構造を有する酸化物が開示されている。前記酸化物としてのＬｉ6 ＣｏＯ4 は、理論容量が９７７ｍＡｈ／ｇと高い。このため、前記酸化物は非水電解質二次電池の高容量化を可能とする正極活物質の一つとして期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００３－６８３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の逆蛍石型結晶構造を有する酸化物からなる正極活物質を有する蓄電素子の場合、蓄電素子の厚み方向の圧迫力が不均一である状態、正極と負極との対向が不均一である状態、及び通電レートが大きい状態では、充放電を繰り返すことにより充放電容量が低下するという問題がある。例えば飛翔体等に用いられる蓄電素子のように、軽く、高い質量エネルギー密度が要求される場合、特に容量の低下を抑制する必要がある。
【0005】
本発明の目的は、リチウム及びコバルトを含み、逆蛍石型の結晶構造を有する酸化物を含む正極活物質を有する蓄電素子の異常の有無を簡便に判定できる異常判定装置、異常判定方法、及びコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様に係る異常判定装置は、リチウム及びコバルトを含み、逆蛍石型の結晶構造を有する酸化物を含む正極活物質を有する蓄電素子の充電時の単位時間当たりの電圧の変化、又は単位電気量当たりの電圧の変化を取得する取得部と、該取得部により取得した電圧の変化に基づいて、前記蓄電素子の異常の有無を判定する判定部とを備える。
【0007】
本発明の一態様に係る異常判定装置は、リチウム及びコバルトを含み、逆蛍石型の結晶構造を有する酸化物を含む正極活物質を有する蓄電素子の充電時の単位時間当たりの電圧の変化の微分値を取得する取得部と、該取得部により取得した前記微分値に基づいて、前記蓄電素子の異常の有無を判定する判定部とを備える。
【0008】
本発明の一態様に係る異常判定方法は、リチウム及びコバルトを含み、逆蛍石型の結晶構造を有する酸化物を含む正極活物質を有する蓄電素子の充電時の単位時間当たりの電圧の変化、又は単位電気量当たりの電圧の変化を取得し、取得した電圧の変化に基づいて、前記蓄電素子の異常の有無を判定する。
【0009】
本発明の一態様に係る異常判定方法は、リチウム及びコバルトを含み、逆蛍石型の結晶構造を有する酸化物を含む正極活物質を有する蓄電素子の充電時の単位時間当たりの電圧の変化の微分値を取得し、取得した前記微分値に基づいて、前記蓄電素子の異常の有無を判定する。
【0010】
本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、リチウム及びコバルトを含み、逆蛍石型の結晶構造を有する酸化物を含む正極活物質を有する蓄電素子の充電時の単位時間当たりの電圧の変化、又は単位電気量当たりの電圧の変化を取得し、取得した電圧の変化に基づいて、前記蓄電素子の異常の有無を判定する処理をコンピュータに実行させる。
【0011】
本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、リチウム及びコバルトを含み、逆蛍石型の結晶構造を有する酸化物を含む正極活物質を有する蓄電素子の充電時の単位時間当たりの電圧の変化の微分値を取得し、取得した前記微分値に基づいて、前記蓄電素子の異常の有無を判定する処理をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【0012】
本発明においては、簡便で高精度、迅速に蓄電素子の異常の有無を判定できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】異常がない電池の充電時及び放電時の電気量と電圧との関係を示すグラフである。
【図2】異常がある電池の充電時及び放電時の電気量と電圧との関係を示すグラフである。
【図3】実施形態の異常判定の処理の一例を示すグラフである。
【図4】実施形態の異常判定の処理の他の例を示すグラフである。
【図5】実施形態１に係る充放電システム、負荷、及びサーバの構成を示すブロック図である。
【図6】電池モジュールの斜視図である。
【図7】実施形態１の異常判定装置としてのＢＭＵにおける異常判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図8】変形例１のＢＭＵにおける異常判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図9】変形例２のＢＭＵにおける異常判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図10】変形例３のＢＭＵにおける異常判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図11】実施例１の電池の充電時及び放電時の電気量の推移を求めた結果を示すグラフである。
【図12】実施例２の電池の充電時及び放電時の電気量の推移を求めた結果を示すグラフである。
【図13】実施例３の電池の充電時の６００秒毎の電圧の変化を通電時間に対してプロットしたグラフである。
【図14】実施例４の電池の充電時の６００秒毎の電圧の変化を通電時間に対してプロットしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0014】
（実施形態の概要）
実施形態に係る異常判定装置は、リチウム及びコバルトを含み、逆蛍石型の結晶構造を有する酸化物を含む正極活物質を有する蓄電素子の充電時の単位時間当たりの電圧の変化、又は単位電気量当たりの電圧の変化を取得する取得部と、該取得部により取得した電圧の変化に基づいて、前記蓄電素子の異常の有無を判定する判定部とを備える。
実施形態に係る異常判定装置は、リチウム及びコバルトを含み、逆蛍石型の結晶構造を有する酸化物を含む正極活物質を有する蓄電素子の充電時の単位時間当たりの電圧の変化、又は単位電気量当たりの電圧の変化を取得する取得部と、該取得部により取得した電圧の変化に基づいて、前記蓄電素子の異常の有無を判定する判定部とを備える。
【0015】
逆蛍石型結晶構造とは、負電荷を有するアニオンによって構成される面心立方格子の四面体サイトに正電荷を有するカチオンが入っている構造をいう。即ち単位格子あたり４個のアニオンで構成されており、かつ最大で８個のカチオンの原子が入り得る。逆蛍石型結晶構造を有する酸化物としては、Ｌｉ2 Ｏ、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ等のアルカリ金属酸化物が知られている。リチウムイオン二次電池の正極材料として用いる前記酸化物としては、アニオンとして酸素を、カチオンとして主にＬｉを有し、さらに充放電の際のＬｉの脱離及び挿入を補償するためにＭｎ、Ｃｏ又はＦｅを含有している。
【0016】
図１は、異常がない前記正極活物質を有する電池の充電時及び放電時の電気量と電圧との関係を示すグラフである。上向きの曲線は充電曲線、下向きの曲線は放電曲線である。横軸は電気量（ｍＡｈ／ｇ）、縦軸は電圧（Ｖ）である。
図１中、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅは夫々、充電及び放電を１回、２回、３回、４回、及び５回繰り返した場合を示す。
異常がない場合、５回充放電を繰り返しても、充電容量及び放電容量は低下しない。
図１中、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅは夫々、充電及び放電を１回、２回、３回、４回、及び５回繰り返した場合を示す。
異常がない場合、５回充放電を繰り返しても、充電容量及び放電容量は低下しない。
【0017】
図２は、異常がある電池の充電時及び放電時の電気量と電圧との関係を示すグラフである。上向きの曲線は充電曲線、下向きの曲線は放電曲線である。横軸は電気量（ｍＡｈ／ｇ）、縦軸は電圧（Ｖ）である。
図２中、ｆ、ｇ、及びｈは夫々、充電及び放電を１回、２回、及び３回繰り返した場合を示す。
図２より、３回目の充電末付近において、単位時間当たりの電圧の変化（単位電気量当たりの電圧の変化）が大きくなっており、３回目の放電時の放電容量が大きく低下していることが分かる。
この電池は、厚み方向に圧迫したときの圧迫力が不均一であることが分かっている。圧迫力が不均一である場合、反応が不均一になり、充電過多の部分が生じて電圧変化が大きくなる。この場合、酸素ガスが発生し、劣化が進行する。
図２中、ｆ、ｇ、及びｈは夫々、充電及び放電を１回、２回、及び３回繰り返した場合を示す。
図２より、３回目の充電末付近において、単位時間当たりの電圧の変化（単位電気量当たりの電圧の変化）が大きくなっており、３回目の放電時の放電容量が大きく低下していることが分かる。
この電池は、厚み方向に圧迫したときの圧迫力が不均一であることが分かっている。圧迫力が不均一である場合、反応が不均一になり、充電過多の部分が生じて電圧変化が大きくなる。この場合、酸素ガスが発生し、劣化が進行する。
【0018】
本発明者等は、前記蓄電素子の充電時の単位時間当たりの電圧の変化、又は単位電気量当たりの電圧の変化を取得し、取得した電圧の変化に基づいて、蓄電素子の異常の有無を判定することができることを見出した。また、蓄電素子の充電時の単位時間当たりの、単位時間当たりの電圧の変化の変化を取得し、取得した前記変化に基づいて、蓄電素子の異常の有無を判定できることを見出し、本発明を完成した。
【0019】
実施形態の異常判定装置は、充電時のΔＶ／Δｔ又はΔＶ／ΔＱを取得する取得部と、取得部により取得した電圧の変化に基づいて、蓄電素子の異常の有無を判定する判定部とを備えるので、簡便で、精度良く、迅速に蓄電素子の異常の有無を判定できる。精度良く、蓄電素子の異常の判定ができるので、適切なタイミングで、例えば充電条件を変更する等の劣化を抑制する制御ができ、蓄電素子の寿命を延ばすことができる。通常の使用時に、蓄電素子を劣化させることなく、異常の有無の判定ができる。蓄電素子の出荷前の検査にも適用できる。
【0020】
実施形態に係る異常判定装置はリチウム及びコバルトを含み、逆蛍石型の結晶構造を有する酸化物を含む正極活物質を有する蓄電素子の充電時の単位時間当たりの電圧の変化の微分値を取得する取得部と、該取得部により取得した前記微分値に基づいて、前記蓄電素子の異常の有無を判定する判定部とを備える。
【0021】
ここで、「単位時間当たりの電圧の変化の微分値」とは、単位時間当たりの電圧の変化の割合（若しくは微分値）、又は、時間依存する電圧について２回微分した微分値をいう。
上記構成によれば、前記変化を取得する取得部と、取得部により取得した前記微分値に基づいて、蓄電素子の異常の有無を判定する判定部とを備えるので、簡便で、精度良く、迅速に蓄電素子の異常の有無を判定できる。２回微分することで関数の増減方向が分かるため、電圧変化の傾向を瞬時に判断できるという更なる効果も有する。
上記構成によれば、前記変化を取得する取得部と、取得部により取得した前記微分値に基づいて、蓄電素子の異常の有無を判定する判定部とを備えるので、簡便で、精度良く、迅速に蓄電素子の異常の有無を判定できる。２回微分することで関数の増減方向が分かるため、電圧変化の傾向を瞬時に判断できるという更なる効果も有する。
【0022】
上述の充電時のΔＶ／Δｔ又はΔＶ／ΔＱを取得する取得部を備える異常判定装置において、前記取得部は、前記蓄電素子の単位時間当たりの電圧の変化の微分値を取得し、前記判定部は、該取得部により取得した前記微分値に基づいて、異常の有無を判定してもよい。ΔＶ／Δｔ若しくはΔＶ／ΔＱ、又はΔ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔを取得する場合、ノイズを拾った場合に、誤検知が生じる可能性があるが、ΔＶ／Δｔ若しくはΔＶ／ΔＱに加えてΔ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔを取得するることで、誤検知を抑制できる。
【0023】
実施形態に係る異常判定方法は、リチウム及びコバルトを含み、逆蛍石型の結晶構造を有する酸化物を含む正極活物質を有する蓄電素子の充電時の単位時間当たりの電圧の変化、又は単位電気量当たりの電圧の変化を取得し、取得した電圧の変化に基づいて、前記蓄電素子の異常の有無を判定する。
上記構成によれば、簡便で精度良く、迅速に蓄電素子の異常の有無を判定できる。
上記構成によれば、簡便で精度良く、迅速に蓄電素子の異常の有無を判定できる。
【0024】
実施形態に係る異常判定方法は、リチウム及びコバルトを含み、逆蛍石型の結晶構造を有する酸化物を含む正極活物質を有する蓄電素子の充電時の単位時間当たりの電圧の変化の微分値を取得し、取得した前記微分値に基づいて、前記蓄電素子の異常の有無を判定する。
上記構成によれば、簡便で精度良く、迅速に蓄電素子の異常の有無を判定できる。
上記構成によれば、簡便で精度良く、迅速に蓄電素子の異常の有無を判定できる。
【0025】
実施形態に係るコンピュータプログラムは、リチウム及びコバルトを含み、逆蛍石型の結晶構造を有する酸化物を含む正極活物質を有する蓄電素子の充電時の単位時間当たりの電圧の変化、又は単位電気量当たりの電圧の変化を取得し、取得した電圧の変化に基づいて、前記蓄電素子の異常の有無を判定する処理をコンピュータに実行させる。
上記構成によれば、簡便で精度良く、迅速に蓄電素子の異常の有無を判定できる。
上記構成によれば、簡便で精度良く、迅速に蓄電素子の異常の有無を判定できる。
【0026】
実施形態に係るコンピュータプログラムは、リチウム及びコバルトを含み、逆蛍石型の結晶構造を有する酸化物を含む正極活物質を有する蓄電素子の充電時の単位時間当たりの電圧の変化の微分値を取得し、取得した前記微分値に基づいて、前記蓄電素子の異常の有無を判定する処理をコンピュータに実行させる。
上記構成によれば、簡便で精度良く、迅速に蓄電素子の異常の有無を判定できる。
上記構成によれば、簡便で精度良く、迅速に蓄電素子の異常の有無を判定できる。
【0027】
以下、実施形態の異常判定方法について説明する。
図３は、実施形態の異常判定の処理の一例を示すグラフである。図３の横軸は時間ｔ、縦軸は電圧Ｖである。
図３においては、ＣＣ（定電流）充電を行っている状態を示す。
電圧が監視を開始する開始電圧以上になった場合、充電を始めてから、監視を開始する開始時間ｔ2 が経過した場合、又は所定電気量に到達した場合、後述する制御部４１は、監視区間に到達したと判定する。監視区間において、制御部４１は適宜の間隔でΔＶ／Δｔ又はΔＶ／ΔＱを取得する。制御部４１はΔＶ／Δｔが閾値ａ以上になった場合、又はΔＶ／ΔＱが閾値ｂ以上になった場合、電池が異常であると判定する。
図３は、実施形態の異常判定の処理の一例を示すグラフである。図３の横軸は時間ｔ、縦軸は電圧Ｖである。
図３においては、ＣＣ（定電流）充電を行っている状態を示す。
電圧が監視を開始する開始電圧以上になった場合、充電を始めてから、監視を開始する開始時間ｔ2 が経過した場合、又は所定電気量に到達した場合、後述する制御部４１は、監視区間に到達したと判定する。監視区間において、制御部４１は適宜の間隔でΔＶ／Δｔ又はΔＶ／ΔＱを取得する。制御部４１はΔＶ／Δｔが閾値ａ以上になった場合、又はΔＶ／ΔＱが閾値ｂ以上になった場合、電池が異常であると判定する。
【0028】
図４は、実施形態の異常判定の処理の他の例を示すグラフである。図４の横軸は時間ｔ、縦軸は電圧Ｖである。
図４においては、ＣＣ（定電流）充電を行っている状態を示す。
電圧が所定電圧以上になった場合、制御部４１は、監視区間に到達したと判定する。制御部４１は、適宜の間隔でΔ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔを取得する。制御部４１はΔ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが変曲点（負から正の値になる点）を超えた場合、異常判定区間に到達したと判定する。Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが閾値ｃ以上になった場合、制御部４１は電池が異常であると判定する。
図４においては、ＣＣ（定電流）充電を行っている状態を示す。
電圧が所定電圧以上になった場合、制御部４１は、監視区間に到達したと判定する。制御部４１は、適宜の間隔でΔ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔを取得する。制御部４１はΔ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが変曲点（負から正の値になる点）を超えた場合、異常判定区間に到達したと判定する。Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが閾値ｃ以上になった場合、制御部４１は電池が異常であると判定する。
【0029】
以下、具体的に異常の判定について説明する。以下、蓄電素子としてリチウムイオン二次電池（電池）を用いる場合につき説明する。
（実施形態１）
（実施形態１）
【0030】
図５は、実施形態１に係る充放電システム１、負荷８、及びサーバ９の構成を示すブロック図である。
充放電システム１は、電池モジュール３と、ＢＭＵ（Battery Management Unit）４と、電圧センサ５と、電流センサ６と、制御装置７とを備える。
充放電システム１は、電池モジュール３と、ＢＭＵ（Battery Management Unit）４と、電圧センサ５と、電流センサ６と、制御装置７とを備える。
【0031】
電池モジュール３は、複数の蓄電素子としてのリチウムイオン二次電池（以下、セルという）２が直列に接続されている。
ＢＭＵ４は、制御部４１、記憶部４２、計時部４６、入力部４７、及び通信部４８を備える。ＢＭＵ４は、電池ＥＣＵであってもよい。
制御装置７は充放電システム１全体を制御し、制御部７１、表示部７２、及び通信部７３を備える。
サーバ９は、制御部９１、及び通信部９２を備える。
制御装置７の制御部７１は、通信部７３、ネットワーク１０、及び通信部９２を介し、制御部９１と接続されている。
端子１５，１６を介し電池モジュール３に負荷８が接続される。
ＢＭＵ４は、制御部４１、記憶部４２、計時部４６、入力部４７、及び通信部４８を備える。ＢＭＵ４は、電池ＥＣＵであってもよい。
制御装置７は充放電システム１全体を制御し、制御部７１、表示部７２、及び通信部７３を備える。
サーバ９は、制御部９１、及び通信部９２を備える。
制御装置７の制御部７１は、通信部７３、ネットワーク１０、及び通信部９２を介し、制御部９１と接続されている。
端子１５，１６を介し電池モジュール３に負荷８が接続される。
【0032】
制御部４１、７１、及び９１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成され、ＢＭＵ４、制御装置７、及びサーバ９の動作を制御する。
通信部４８、７３、及び９２は、ネットワークを介して他の装置との間で通信を行う機能を有し、所要の情報の送受信を行うことができる。
通信部４８、７３、及び９２は、ネットワークを介して他の装置との間で通信を行う機能を有し、所要の情報の送受信を行うことができる。
【0033】
ＢＭＵ４の記憶部４２は、例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等により構成され、各種のプログラム及びデータを記憶する。
記憶部４２には、異常判定プログラム（以下、プログラムという）４３が格納されている。プログラム４３は、例えばＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤ－ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体５０に格納された状態で提供され、ＢＭＵ４にインストールすることにより記憶部４２に格納される。また、通信網に接続されている図示しない外部コンピュータからプログラム４３を取得し、記憶部４２に記憶させることにしてもよい。
記憶部４２には、異常判定プログラム（以下、プログラムという）４３が格納されている。プログラム４３は、例えばＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤ－ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体５０に格納された状態で提供され、ＢＭＵ４にインストールすることにより記憶部４２に格納される。また、通信網に接続されている図示しない外部コンピュータからプログラム４３を取得し、記憶部４２に記憶させることにしてもよい。
【0034】
記憶部４２には充放電の履歴データ４４も記憶されている。充放電の履歴とは、電池モジュール３の運転履歴であり、電池モジュール３が充電又は放電を行った期間（使用期間）を示す情報、使用期間において電池モジュール３が行った充電又は放電に関する情報等を含む情報である。電池モジュール３の使用期間を示す情報とは、充電又は放電の開始及び終了の時点を示す情報、電池モジュール３が使用された累積使用期間等を含む情報である。電池モジュール３が行った充電又は放電に関する情報とは、電池モジュール３が行った充電時又は放電時の電圧、レート等を示す情報である。
【0035】
記憶部４２には、電池の種類、設計、電流値等の使用条件別に、予め実験により求めた、前記監視区間の到達の有無を判定するための電圧、即ち監視の開始電圧を記憶した電圧テーブル４５も記憶している。開始電圧は機械学習により求めてもよい。
【0036】
計時部４６は、計時を行う。
入力部４７は、電圧センサ５及び電流センサ６からの検出結果の入力を受け付ける。
入力部４７は、電圧センサ５及び電流センサ６からの検出結果の入力を受け付ける。
【0037】
制御装置７の表示部７２は、液晶パネル又は有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示パネル等で構成することができる。制御部７１は、表示部７２に所要の情報を表示するための制御を行う。
【0038】
実施形態においては、ＢＭＵ４が本発明の異常判定装置として機能する。制御装置７、及びサーバ９のいずれかが、異常判定装置として機能してもよい。なお、サーバ９が異常判定装置として機能しない場合、充放電システム１がサーバ９に接続されていなくてもよい。
【0039】
図５においては、電池モジュール３を一組備える場合を示しているが、電池モジュール３は、複数組、直列に接続してもよい。また、セル２を一つ備えるものであってもよい。
電圧センサ５は、電池モジュール３に並列に接続されており、電池モジュール３の全体の電圧に応じた検出結果を出力する。電圧センサ５は、各セル２の後述する正極端子２３，負極端子２６に接続されており、各セル２の正極端子２３，負極端子２６間の電圧Ｖ1 を測定し、各セル２のＶ1 の合計値である電池モジュール３の負極リード３３，正極リード３４間の電圧Ｖを検出する。
電流センサ６は、電池モジュール３に直列に接続されており、電池モジュール３の電流に応じた検出結果を出力する。
電圧センサ５は、電池モジュール３に並列に接続されており、電池モジュール３の全体の電圧に応じた検出結果を出力する。電圧センサ５は、各セル２の後述する正極端子２３，負極端子２６に接続されており、各セル２の正極端子２３，負極端子２６間の電圧Ｖ1 を測定し、各セル２のＶ1 の合計値である電池モジュール３の負極リード３３，正極リード３４間の電圧Ｖを検出する。
電流センサ６は、電池モジュール３に直列に接続されており、電池モジュール３の電流に応じた検出結果を出力する。
【0040】
図６は、電池モジュール３の斜視図である。
電池モジュール３は、直方体状のケース３１と、ケース３１に収容された複数の前記セル２とを備える。
電池モジュール３は、直方体状のケース３１と、ケース３１に収容された複数の前記セル２とを備える。
【0041】
セル２は、直方体状のケース本体２１と、蓋板２２と、蓋板２２に設けられた、正極端子２３，負極端子２６と、破裂弁２４と、電極体２５とを備える。電極体２５は正極板、セパレータ、及び負極板を積層してなり、ケース本体２１に収容されている。
電極体２５は、正極板と負極板とをセパレータを介して扁平状に巻回して得られるものであってもよい。
電極体２５は、正極板と負極板とをセパレータを介して扁平状に巻回して得られるものであってもよい。
【0042】
正極板は、アルミニウムやアルミニウム合金等からなる板状（シート状）又は長尺帯状の金属箔である正極基材箔上に活物質層が形成されたものである。負極板は、銅及び銅合金等からなる板状（シート状）又は長尺帯状の金属箔である負極基材箔上に活物質層が形成されたものである。セパレータは、合成樹脂からなる微多孔性のシートである。
【0043】
正極の活物質層に用いられる正極活物質は、Ｌｉ及びＣｏを含み、逆蛍石型の結晶構造を有する酸化物を含む。該酸化物は、Ｌｉ、Ｃｏ及び酸素以外の他の元素を含むことができる。他の元素としては、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ等のＣｏ以外の遷移金属元素、Ｍｇ、Ａｌ等の遷移金属元素以外の金属元素、その他、Ｆ等のハロゲンなどを挙げることができる。
【0044】
前記酸化物において、全遷移金属元素に占めるＣｏの含有割合（原子数比）としては、５０モル％以上が好ましく、７０モル％以上がより好ましく、９０モル％以上がさらに好ましい。上限は、１００モル％が好ましい。
【0045】
また、前記酸化物において、全元素に占めるＬｉ、Ｃｏを含む遷移金属元素及び酸素以外の他の元素の含有割合（原子数比）としては、２０モル％以下が好ましいことがあり、１０モル％以下が好ましいことがあり、１モル％以下が好ましいことがある。
【0046】
前記酸化物の具体例としては、Ｌｉ6 Ｃｏα Ｍ1-α Ｏ4 （０＜α≦１、ＭはＣｏ以外の遷移金属元素を表す）、Ｌｉ5 Ｃｏβ Ｆｅ1-β Ｏ4 （０＜β＜１）、Ｌｉ6 Ｃｏγ Ｍｎ1-γ Ｏ4 （０＜γ＜１）等を挙げることができる。これらの中でも、Ｌｉ6 Ｃｏα Ｍ1-α Ｏ4 が好ましい。αは０.５以上が好ましく、０.９以上がより好ましく、１がさらに好ましい。即ち前記酸化物としては、Ｌｉ6 ＣｏＯ4 が最も好ましい。
【0047】
Ｘ線回折における（２０１）面及び（２２２）面に由来するピークから算出される前記酸化物の平均結晶子サイズが２４０Å以下であるのが好ましい。平均結晶子サイズが２４０Å以下である場合、結晶子間の界面が多く存在するので、イオンの伝導性が高まり、放電容量が大きくなり、十分な容量維持率を発揮することができると推察される。平均結晶子サイズの上限は１５０Å、１２０Å、１１５Åの順に好ましいこともある。
前記平均結晶子サイズの下限は、特に限定されないが、例えば１０Åであり、３０Åが好ましく、５０Åがより好ましく、１００Åがさらに好ましい。充電終止電位等によれば、比較的平均結晶子サイズが大きい方が、放電容量維持率がより高くなる場合がある。
前記平均結晶子サイズの下限は、特に限定されないが、例えば１０Åであり、３０Åが好ましく、５０Åがより好ましく、１００Åがさらに好ましい。充電終止電位等によれば、比較的平均結晶子サイズが大きい方が、放電容量維持率がより高くなる場合がある。
【0048】
Ｘ線回折における（１１０）面、（２０１）面及び（２２２）面に由来するピークから算出される前記酸化物の平均結晶子サイズの上限は、２７０Åが好ましく、２４０Åがより好ましく、２１０Åがさらに好ましく、１９０Åがよりさらに好ましく、１５０Åがよりさらに好ましい。平均結晶サイズを前記上限以下とすることで、電池モジュール３の放電容量をより大きくすることができ、また、十分な容量維持率を発揮することができる。
前記平均結晶子サイズの下限は、特に限定されないが、例えば１０Åであり、３０Åが好ましく、５０Åがより好ましく、１００Åがさらに好ましい。充電終止電位等によれば、比較的平均結晶子サイズが大きい方が、放電容量維持率がより高くなる場合がある。
前記平均結晶子サイズの下限は、特に限定されないが、例えば１０Åであり、３０Åが好ましく、５０Åがより好ましく、１００Åがさらに好ましい。充電終止電位等によれば、比較的平均結晶子サイズが大きい方が、放電容量維持率がより高くなる場合がある。
【0049】
負極活物質としては、通常、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる材質が用いられる。具体的な負極活物質としては、例えばＳｉ、Ｓｎ等の金属又は半金属；Ｓｉ酸化物、Ｓｎ酸化物等の金属酸化物又は半金属酸化物；ポリリン酸化合物；黒鉛（グラファイト）、非晶質炭素（易黒鉛化性炭素又は難黒鉛化性炭素）等の炭素材料等が挙げられる。
【0050】
さらに、負極活物質は、Ｂ、Ｎ、Ｐ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等の典型非金属元素、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ等の典型金属元素、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｗ等の遷移金属元素を含有してもよい。
【0051】
電池モジュール３の隣り合うセル２の隣り合う正極端子２３，負極端子２６がバスバー３２により電気的に接続されることで、複数のセル２が直列に接続されている。
電池モジュール３の両端のセル２の、正極端子２３，負極端子２６には、電力を取り出すための前記正極リード３４，負極リード３３が設けられている。
電池モジュール３の両端のセル２の、正極端子２３，負極端子２６には、電力を取り出すための前記正極リード３４，負極リード３３が設けられている。
【0052】
図７は、実施形態１の異常判定装置としてのＢＭＵ４における異常判定処理の手順を示すフローチャートである。電池モジュール３の充電中であるとする。制御部４１は、適宜の間隔で、以下の処理を行う。
ＢＭＵ４の制御部４１は、監視区間に到達したか否かを判定する（Ｓ１）。制御部４１は、電圧テーブル４５を読み出し、電池の種類、設計、電流値等の使用条件に応じた開始電圧を選択し、取得時点の電圧が開始電圧以上であるか否かを判定することにより、監視区間に到達したか否かを判定する。開始電圧として、例えば３．３Ｖが挙げられる。計時部４６が計時した時間が開始時間を超えたか否かを判定してもよい。又は履歴データ４４を読み出し、充電の開始からの充電電気量が、監視を開始する充電電気量を超えたか否かを判定してもよい。これらの場合、開始時間又は前記充電電気量は、電池の種類、設計、電流値等の使用条件別に、記憶部４２に記憶しておくのが好ましい。
ＢＭＵ４の制御部４１は、監視区間に到達したか否かを判定する（Ｓ１）。制御部４１は、電圧テーブル４５を読み出し、電池の種類、設計、電流値等の使用条件に応じた開始電圧を選択し、取得時点の電圧が開始電圧以上であるか否かを判定することにより、監視区間に到達したか否かを判定する。開始電圧として、例えば３．３Ｖが挙げられる。計時部４６が計時した時間が開始時間を超えたか否かを判定してもよい。又は履歴データ４４を読み出し、充電の開始からの充電電気量が、監視を開始する充電電気量を超えたか否かを判定してもよい。これらの場合、開始時間又は前記充電電気量は、電池の種類、設計、電流値等の使用条件別に、記憶部４２に記憶しておくのが好ましい。
【0053】
制御部４１は、監視区間に到達していない場合（Ｓ１：ＮＯ）、処理を終了する。
制御部４１は、監視区間に到達している場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、電圧を取得し、ΔＶ／Δｔを取得する（Ｓ２）。
制御部４１は、ΔＶ／Δｔが閾値ａ以上であるか否かを判定する（Ｓ３）。
制御部４１は、ΔＶ／Δｔが閾値ａ以上でない場合（Ｓ３：ＮＯ）、処理を終了する。
制御部４１は、ΔＶ／Δｔが閾値ａ以上である場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、異常と判定し（Ｓ４）、処理を終了する。制御部４１は、例えば制御装置７に異常情報を送信し、制御部７１により表示部７２に異常状態であることを表示してもよい。また、ランプを点灯させる、音声を出力する等により、異常状態であることを報知してもよい。これにより、ユーザは、電池モジュール３の圧迫力が均一であるか否か等を確認し、圧迫力が不均一である場合、調整して電池モジュール３の劣化を抑制することができる。
制御部４１は、監視区間に到達している場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、電圧を取得し、ΔＶ／Δｔを取得する（Ｓ２）。
制御部４１は、ΔＶ／Δｔが閾値ａ以上であるか否かを判定する（Ｓ３）。
制御部４１は、ΔＶ／Δｔが閾値ａ以上でない場合（Ｓ３：ＮＯ）、処理を終了する。
制御部４１は、ΔＶ／Δｔが閾値ａ以上である場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、異常と判定し（Ｓ４）、処理を終了する。制御部４１は、例えば制御装置７に異常情報を送信し、制御部７１により表示部７２に異常状態であることを表示してもよい。また、ランプを点灯させる、音声を出力する等により、異常状態であることを報知してもよい。これにより、ユーザは、電池モジュール３の圧迫力が均一であるか否か等を確認し、圧迫力が不均一である場合、調整して電池モジュール３の劣化を抑制することができる。
【0054】
（変形例１）
図８は、変形例１のＢＭＵ４における異常判定処理の手順を示すフローチャートである。電池モジュール３の充電中であるとする。制御部４１は、適宜の間隔で、以下の処理を行う。
ＢＭＵ４の制御部４１は、監視区間に到達したか否かを判定する（Ｓ１１）。制御部４１は、上記と同様にして、監視区間に到達したか否かを判定する。
図８は、変形例１のＢＭＵ４における異常判定処理の手順を示すフローチャートである。電池モジュール３の充電中であるとする。制御部４１は、適宜の間隔で、以下の処理を行う。
ＢＭＵ４の制御部４１は、監視区間に到達したか否かを判定する（Ｓ１１）。制御部４１は、上記と同様にして、監視区間に到達したか否かを判定する。
【0055】
制御部４１は、監視区間に到達していない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、処理を終了する。
制御部４１は、監視区間に到達している場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ΔＶ／ΔＱを取得する（Ｓ１２）。
制御部４１は、ΔＶ／ΔＱが閾値ｂ以上であるか否かを判定する（Ｓ１３）。
制御部４１は、ΔＶ／ΔＱが閾値ｂ以上でない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、処理を終了する。
制御部４１は、ΔＶ／ΔＱが閾値ｂ以上である場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、異常と判定し（Ｓ１４）、処理を終了する。制御部４１は、上記と同様にして、ユーザに異常状態であることを報知してもよい。
制御部４１は、監視区間に到達している場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ΔＶ／ΔＱを取得する（Ｓ１２）。
制御部４１は、ΔＶ／ΔＱが閾値ｂ以上であるか否かを判定する（Ｓ１３）。
制御部４１は、ΔＶ／ΔＱが閾値ｂ以上でない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、処理を終了する。
制御部４１は、ΔＶ／ΔＱが閾値ｂ以上である場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、異常と判定し（Ｓ１４）、処理を終了する。制御部４１は、上記と同様にして、ユーザに異常状態であることを報知してもよい。
【0056】
（変形例２）
図９は、変形例２のＢＭＵ４における異常判定処理の手順を示すフローチャートである。電池モジュール３の充電中であるとする。制御部４１は、適宜の間隔で、以下の処理を行う。
ＢＭＵ４の制御部４１は、監視区間に到達したか否かを判定する（Ｓ２１）。制御部４１は、上記と同様にして、監視区間に到達したか否かを判定する。制御部４１は、電圧テーブル４５を読み出し、電池モジュール３の種類、設計、電流値等の使用条件に応じた開始電圧を選択し、取得時点の電圧が開始電圧以上であるか否かを判定することにより、監視区間に到達したか否かを判定する。開始電圧として、例えば２．９Ｖが挙げられる。上述した二つの例より、電圧の値を下げることができる。
図９は、変形例２のＢＭＵ４における異常判定処理の手順を示すフローチャートである。電池モジュール３の充電中であるとする。制御部４１は、適宜の間隔で、以下の処理を行う。
ＢＭＵ４の制御部４１は、監視区間に到達したか否かを判定する（Ｓ２１）。制御部４１は、上記と同様にして、監視区間に到達したか否かを判定する。制御部４１は、電圧テーブル４５を読み出し、電池モジュール３の種類、設計、電流値等の使用条件に応じた開始電圧を選択し、取得時点の電圧が開始電圧以上であるか否かを判定することにより、監視区間に到達したか否かを判定する。開始電圧として、例えば２．９Ｖが挙げられる。上述した二つの例より、電圧の値を下げることができる。
【0057】
制御部４１は、監視区間に到達していない場合（Ｓ２１：ＮＯ）、処理を終了する。
制御部４１は、監視区間に到達している場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔを取得する（Ｓ２２）。
制御部４１は、Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが正であるか否かを判定する（Ｓ２３）。制御部４１は、Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが正でない場合（Ｓ２３：ＮＯ）、処理を終了する。 図４に示すように、監視区間に到達した後、Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔは負の値を取り、Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが正になった後、異常判定を行う。
制御部４１は、監視区間に到達している場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔを取得する（Ｓ２２）。
制御部４１は、Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが正であるか否かを判定する（Ｓ２３）。制御部４１は、Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが正でない場合（Ｓ２３：ＮＯ）、処理を終了する。 図４に示すように、監視区間に到達した後、Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔは負の値を取り、Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが正になった後、異常判定を行う。
【0058】
制御部４１はΔ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが正である場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが閾値ｃ以上であるか否かを判定する（Ｓ２４）。制御部４１は、Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが閾値ｃ以上でない場合（Ｓ２４：ＮＯ）、処理を終了する。
【0059】
制御部４１は、Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが閾値ｃ以上である場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、異常と判定し（Ｓ２５）、処理を終了する。制御部４１は、上記と同様にして、ユーザに異常状態であることを報知してもよい。
【0060】
（変形例３）
図１０は、変形例２のＢＭＵ４における異常判定処理の手順を示すフローチャートである。電池モジュール３の充電中であるとする。制御部４１は、適宜の間隔で、以下の処理を行う。
ＢＭＵ４の制御部４１は、監視区間に到達したか否かを判定する（Ｓ３１）。制御部４１は、上記と同様にして、監視区間に到達したか否かを判定する。制御部４１は、電圧テーブル４５を読み出し、電池モジュール３の種類、設計、電流値等の使用条件に応じた開始電圧を選択し、取得時点の電圧が開始電圧以上であるか否かを判定することにより、監視区間に到達したか否かを判定する。
制御部４１は、監視区間に到達していない場合（Ｓ３１：ＮＯ）、処理を終了する。
図１０は、変形例２のＢＭＵ４における異常判定処理の手順を示すフローチャートである。電池モジュール３の充電中であるとする。制御部４１は、適宜の間隔で、以下の処理を行う。
ＢＭＵ４の制御部４１は、監視区間に到達したか否かを判定する（Ｓ３１）。制御部４１は、上記と同様にして、監視区間に到達したか否かを判定する。制御部４１は、電圧テーブル４５を読み出し、電池モジュール３の種類、設計、電流値等の使用条件に応じた開始電圧を選択し、取得時点の電圧が開始電圧以上であるか否かを判定することにより、監視区間に到達したか否かを判定する。
制御部４１は、監視区間に到達していない場合（Ｓ３１：ＮＯ）、処理を終了する。
【0061】
制御部４１は、監視区間に到達している場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔを取得する（Ｓ３２）。
制御部４１は、ΔＶ／Δｔを取得する（Ｓ３３）。制御部４１はΔＶ／ΔＱを取得してもよい。
制御部４１は、Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが正であるか否かを判定する（Ｓ３４）。制御部４１は、Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが正でない場合（Ｓ３４：ＮＯ）、処理を終了する。
制御部４１は、ΔＶ／Δｔを取得する（Ｓ３３）。制御部４１はΔＶ／ΔＱを取得してもよい。
制御部４１は、Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが正であるか否かを判定する（Ｓ３４）。制御部４１は、Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが正でない場合（Ｓ３４：ＮＯ）、処理を終了する。
【0062】
制御部４１はΔ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが正である場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが閾値ｃ以上であるか否かを判定する（Ｓ３５）。制御部４１は、Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが閾値ｃ以上でない場合（Ｓ３５：ＮＯ）、処理を終了する。
【0063】
制御部４１は、Δ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが閾値ｃ以上である場合（Ｓ３５：ＹＥＳ）、ΔＶ／Δｔが閾値ａ以上であるか否かを判定する（Ｓ３６）。制御部４１はΔＶ／ΔＱを取得した場合、ΔＶ／ΔＱが閾値ｂ以上であるか否かを判定する
制御部４１は、ΔＶ／Δｔが閾値ａ以上でない場合（Ｓ３６：ＮＯ）、処理を終了する。又は、ΔＶ／ΔＱが閾値ｂ以上でない場合、処理を終了する。
制御部４１は、ΔＶ／Δｔが閾値ａ以上である場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、又はΔＶ／ΔＱが閾値ｂ以上である場合、異常と判定し（Ｓ３７）、処理を終了する。制御部４１は、上記と同様にして、ユーザに異常状態であることを報知してもよい。
制御部４１は、ΔＶ／Δｔが閾値ａ以上でない場合（Ｓ３６：ＮＯ）、処理を終了する。又は、ΔＶ／ΔＱが閾値ｂ以上でない場合、処理を終了する。
制御部４１は、ΔＶ／Δｔが閾値ａ以上である場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、又はΔＶ／ΔＱが閾値ｂ以上である場合、異常と判定し（Ｓ３７）、処理を終了する。制御部４１は、上記と同様にして、ユーザに異常状態であることを報知してもよい。
【0064】
変形例３によれば、ΔＶ／Δｔ若しくはΔＶ／ΔＱ、又はΔ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔを取得する場合、ノイズを拾った場合に、誤検知が生じる可能性があるが、ΔＶ／Δｔ若しくはΔＶ／ΔＱ、及びΔ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔを取得することで、誤検知を抑制できる。
【実施例】
【0065】
以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
正極活物質として、Ｌｉ6 ＣｏＯ4（ＣｏをドープしたＬｉ2Ｏ）を用いた。試験セルとして、ＣｏドープＬｉ2Ｏ／金属Ｌｉセル（ハーフセル）を用いた。
充放電サイクル試験条件は以下の通りである。
試験温度：２５℃
充電：５０ｍＡ／ｇでＣＣ充電、電気量が３００ｍＡｈ／ｇになった時点で充電停止
放電：５０ｍＡ／ｇでＣＣ放電、電圧が１．５Ｖになった時点で放電停止
［実施例１］
正極活物質として、Ｌｉ6 ＣｏＯ4（ＣｏをドープしたＬｉ2Ｏ）を用いた。試験セルとして、ＣｏドープＬｉ2Ｏ／金属Ｌｉセル（ハーフセル）を用いた。
充放電サイクル試験条件は以下の通りである。
試験温度：２５℃
充電：５０ｍＡ／ｇでＣＣ充電、電気量が３００ｍＡｈ／ｇになった時点で充電停止
放電：５０ｍＡ／ｇでＣＣ放電、電圧が１．５Ｖになった時点で放電停止
【0066】
以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
［実施例１～４］
正極活物質として、ＣｏをドープしたＬｉ2Ｏ（Ｌｉ6 ＣｏＯ4）を用いた。試験セルとして、ＣｏドープＬｉ2Ｏ／金属Ｌｉセル（ハーフセル）の実施例１～４の電池を作製した。
［実施例１～４］
正極活物質として、ＣｏをドープしたＬｉ2Ｏ（Ｌｉ6 ＣｏＯ4）を用いた。試験セルとして、ＣｏドープＬｉ2Ｏ／金属Ｌｉセル（ハーフセル）の実施例１～４の電池を作製した。
【0067】
充放電サイクル試験条件は以下の通りである。
試験温度：２５℃
充電：５０ｍＡ／ｇでＣＣ充電、電気量が３００ｍＡｈ／ｇになった時点で充電停止
放電：５０ｍＡ／ｇでＣＣ放電、電圧が１．５Ｖになった時点で放電停止
試験温度：２５℃
充電：５０ｍＡ／ｇでＣＣ充電、電気量が３００ｍＡｈ／ｇになった時点で充電停止
放電：５０ｍＡ／ｇでＣＣ放電、電圧が１．５Ｖになった時点で放電停止
【0068】
図１１は、実施例１の電池の充電時及び放電時の電気量の推移を求めた結果を示すグラフである。図１１Ａは１サイクル目の充電曲線及び放電曲線、図１１Ｂは２サイクル目の充電曲線及び放電曲線、図１１Ｃは３サイクル目の充電曲線及び放電曲線を示す。図１１の横軸は電気量（ｍＡｈ／ｇ）、縦軸は電圧（Ｖ）であり、上向きの曲線が充電曲線、下向きの曲線が放電曲線である。
図１１Ｃに示すように、充電末でΔＶ／ΔＱが閾値ｂ以上になっており、図８のフローチャートの判定処理により、異常があると判定される。この場合、図１１Ｂの放電曲線と比較することにより、放電容量が低下していることが分かる。
図１１Ｃに示すように、充電末でΔＶ／ΔＱが閾値ｂ以上になっており、図８のフローチャートの判定処理により、異常があると判定される。この場合、図１１Ｂの放電曲線と比較することにより、放電容量が低下していることが分かる。
【0069】
図１２は、実施例２の電池の充電時及び放電時の電気量の推移を求めた結果を示すグラフである。図１２Ａは１サイクル目の充電曲線及び放電曲線、図１２Ｂは２サイクル目の充電曲線及び放電曲線、図１２Ｃは３サイクル目の充電曲線及び放電曲線を示す。図１２の横軸は電気量（ｍＡｈ／ｇ）、縦軸は電圧（Ｖ）であり、上向きの曲線が充電曲線、下向きの曲線が放電曲線である。
図１２Ｃに示すように、充電末でΔＶ／ΔＱは上昇せず、図８のフローチャートの判定処理において、異常は検知されない。この場合、図１２Ｂと比較して、放電容量は低下していないことが分かる。
図１２Ｃに示すように、充電末でΔＶ／ΔＱは上昇せず、図８のフローチャートの判定処理において、異常は検知されない。この場合、図１２Ｂと比較して、放電容量は低下していないことが分かる。
【0070】
図１３は、実施例３の電池の充電時の６００秒毎の電圧の変化を通電時間に対してプロットしたグラフである。図１３Ａは１サイクル目のグラフ、図１３Ｂは２サイクル目のグラフ、図１３Ｃは３サイクル目のグラフである。図１３の横軸は時間（秒）、縦軸はΔＶ／Δｔ（Ｖ／秒）である。
図１３Ｃに示すように、充電末でΔ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが閾値ｃ以上になっており、図９のフローチャートの判定処理により、異常があると判定される。
図１３Ｃに示すように、充電末でΔ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔが閾値ｃ以上になっており、図９のフローチャートの判定処理により、異常があると判定される。
【0071】
図１４は、実施例４の電池の充電時の６００秒毎の電圧の変化を通電時間に対してプロットしたグラフである。図１４Ａは１サイクル目のグラフ、図１４Ｂは２サイクル目のグラフ、図１４Ｃは３サイクル目のグラフである。図１４の横軸は時間（秒）、縦軸はΔＶ／Δｔ（Ｖ／秒）である。
図１４Ｃに示すように、充電末でΔ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔは上昇しておらず、図９のフローチャートの判定処理においては、異常は検知されない。
図１４Ｃに示すように、充電末でΔ（ΔＶ／Δｔ）／Δｔは上昇しておらず、図９のフローチャートの判定処理においては、異常は検知されない。
【0072】
以上より、本実施形態の異常判定方法により、電池の異常を簡便に、精度良く、迅速に検知できることが確認された。精度良く、電池の異常の判定ができるので、適切なタイミングで電池の劣化を抑制する制御ができ、電池の寿命を延ばすことができる。通常使用の範囲内で、電池を劣化させることなく、異常の有無の判定ができる。電池の出荷前の検査にも適用できる。
電池モジュール３は、高い質量エネルギー密度が要求される、例えば飛翔体等の電源として用いることができる。この場合、異常を容易に検知できる。
電池モジュール３は、高い質量エネルギー密度が要求される、例えば飛翔体等の電源として用いることができる。この場合、異常を容易に検知できる。
【0073】
前記実施形態は、制限的なものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲と均等の意味及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。
【0074】
本発明に係る異常判定方法を適用できる蓄電素子として、物流・運送サービスに供される電動の移動体としてのバス、トラック、タクシー、ドローン、船舶、バイク、航空機等に搭載される蓄電素子が挙げられる。蓄電素子交換・充電サービスに供される電動の移動体としてのバイク、自動車、自転車、ドローン、スマートフォン等のモバイル機器等に搭載される蓄電素子が挙げられる。シェアリングサービスに供される電動の移動体としてのバイク、自動車、自転車等に搭載される蓄電素子が挙げられる。据置蓄電素子運用監視サービスの対象となる発電設備、電力需要設備内で使用される蓄電素子が挙げられる。本発明に係る異常判定方法は、上記サービス以外のＭａａＳ（Mobility as a Service）事業の蓄電素子にも適用可能である。上記移動体、モバイル機器、発電設備、電力需要設備の充放電システムに適用することに限定されず、鉄道用回生電力貯蔵装置等の他の充放電システムにも適用できる。
蓄電素子はリチウムイオン二次電池には限定されない。蓄電素子は、一次電池であってもよいし、キャパシタ等の電気化学セルであってもよい。
蓄電素子はリチウムイオン二次電池には限定されない。蓄電素子は、一次電池であってもよいし、キャパシタ等の電気化学セルであってもよい。
【符号の説明】
【0075】
１ 充放電システム
２ 電池（蓄電素子）
３ 電池モジュール（蓄電素子）
４ ＢＭＵ
４１、７１、９１ 制御部
４２ 記憶部
４３ プログラム
４４ 履歴データ
４５ 電圧テーブル
４６ 計時部
４７ 入力部
４８、７３、９２ 通信部
７ 制御装置
７２ 表示部
９ サーバ
１０ ネットワーク
２ 電池（蓄電素子）
３ 電池モジュール（蓄電素子）
４ ＢＭＵ
４１、７１、９１ 制御部
４２ 記憶部
４３ プログラム
４４ 履歴データ
４５ 電圧テーブル
４６ 計時部
４７ 入力部
４８、７３、９２ 通信部
７ 制御装置
７２ 表示部
９ サーバ
１０ ネットワーク
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】