知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ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】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-25
(45)【発行日】2024-07-03
(54)【発明の名称】電池モジュールおよび電池システム
(51)【国際特許分類】
H01M 10/44 20060101AFI20240626BHJP
H02J 7/10 20060101ALI20240626BHJP
H01M 50/209 20210101ALI20240626BHJP
H01M 50/204 20210101ALI20240626BHJP
H01M 10/48 20060101ALI20240626BHJP
H01M 10/0566 20100101ALI20240626BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20240626BHJP
H02J 7/02 20160101ALI20240626BHJP
H01M 10/625 20140101ALI20240626BHJP
H01M 10/647 20140101ALI20240626BHJP
H01M 10/657 20140101ALI20240626BHJP
【ＦＩ】
H01M10/44 P
H02J7/10 L
H01M50/209
H01M50/204 401D
H01M10/48 301
H01M10/0566
H02J7/00 302C
H02J7/02 F
H01M10/625
H01M10/647
H01M10/657
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2022008200
(22)【出願日】2022-01-21
(65)【公開番号】P2023107092
(43)【公開日】2023-08-02
【審査請求日】2023-02-08
(73)【特許権者】
【識別番号】520184767
【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100117606
【弁理士】
【氏名又は名称】安部 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100136423
【弁理士】
【氏名又は名称】大井 道子
(74)【代理人】
【識別番号】100121186
【弁理士】
【氏名又は名称】山根 広昭
(74)【代理人】
【識別番号】100130605
【弁理士】
【氏名又は名称】天野 浩治
(72)【発明者】
【氏名】八木 弘雅
【審査官】田中 慎太郎
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１３／０４２１６５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１２－２３４７００（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１５６７２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０４３３０４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｍ １０／４４
Ｈ０２Ｊ ７／１０
Ｈ０１Ｍ ５０／２０９
Ｈ０１Ｍ ５０／２０４
Ｈ０１Ｍ １０／４８
Ｈ０１Ｍ １０／０５６６
Ｈ０２Ｊ ７／００
Ｈ０２Ｊ ７／０２
Ｈ０１Ｍ １０／６２５
Ｈ０１Ｍ １０／６４７
Ｈ０１Ｍ １０／６５７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電池モジュールと、前記電池モジュールに関する温度情報Ｔを検出する温度センサと、
前記電池モジュールの充放電を実施する充放電手段と、
前記充放電手段による前記電池モジュールの充放電を制御する制御部と
を備えており、
前記電池モジュールは、
複数の第１単電池が直列に接続された第１電池ユニットと、
複数の第２単電池が直列に接続された第２電池ユニットと
を備え、
前記第１電池ユニットと前記第２電池ユニットとが並列に接続されており、
前記第１単電池が有する第１電解液の粘度が、前記第２単電池が有する第２電解液の粘度よりも低く、
前記制御部は、前記温度情報Ｔに基づいて、前記第１電池ユニットと前記第２電池ユニットの充放電を切り替えるように構成されており、
前記制御部に所定の第１基準温度Ｔ Ｓ１ が設定されており、
前記制御部は、前記温度情報Ｔが前記第１基準温度Ｔ Ｓ１ よりも低温である場合に、前記第２電池ユニットの充放電を停止し、前記第１電池ユニットの充放電を行う低温制御を実施するように構成されており、かつ、
前記制御部に前記第１基準温度Ｔ Ｓ１ よりも高温の第２基準温度Ｔ Ｓ２ が設定されており、
前記制御部は、前記温度情報Ｔが前記第２基準温度Ｔ Ｓ２ よりも高温である場合に、前記第２電池ユニットの充放電を優先的に行う高温制御を実施するように構成されている、電源システム。
【請求項2】
前記第１電解液の粘度が１ｍＰａ・ｓ以上３．２ｍＰａ・ｓ以下である、請求項１に記載の電源システム。
【請求項3】
前記第２電解液の粘度が３．２ｍＰａ・ｓ超５ｍＰａ・ｓ以下である、請求項１または２に記載の電源システム。
【請求項4】
前記第１電池ユニットは、所定の配列方向に沿って前記複数の第１単電池を相互に隣接して配列することによって構成され、かつ、前記第２電池ユニットは、所定の配列方向に沿って前記複数の第２単電池を相互に隣接して配列することによって構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の電源システム。
【請求項5】
前記第１単電池の電極活物質と前記第２単電池の電極活物質とが同じ材料である、請求項１～４のいずれか一項に記載の電源システム。
【請求項6】
前記高温制御において、前記制御部は、前記第１電池ユニットの充電率である第１充電率ＳＯＣ１を低下させた後に、前記第２電池ユニットの充放電を優先的に行うように構成されている、請求項１～５のいずれか一項に記載の電源システム。
【請求項7】
前記第１電池ユニットの充電率である第１充電率ＳＯＣ１を測定する充電率測定手段をさらに備え、前記制御部に所定の基準充電率ＤＳＯＣが設定されており、
前記制御部は、前記高温制御において、前記第１充電率ＳＯＣ１が前記基準充電率ＤＳＯＣ以上となった場合に、前記第１電池ユニットの充放電を停止し、前記第２電池ユニットの充放電のみを行うように構成されている、請求項１～６のいずれか一項に記載の電源システム。
【請求項8】
前記制御部は、前記温度情報Ｔが前記第１基準温度ＴＳ１と前記第２基準温度ＴＳ２との間であった場合に、前記第１電池ユニットと前記第２電池ユニットの両方の充放電を行う中温制御を実施するように構成されている、請求項１～７のいずれか一項に記載の電源システム。
【請求項9】
前記第１電池ユニットの開放電圧である第１開放電圧ＯＣＶ１と前記第２電池ユニットの開放電圧である第２開放電圧ＯＣＶ２を測定する開放電圧測定手段をさらに備え、前記制御部に所定の基準電圧差ＤＯＣＶが設定されており、
前記制御部は、
前記第１開放電圧ＯＣＶ１と前記第２開放電圧ＯＣＶ２との差分の絶対値｜ＯＣＶ１－ＯＣＶ２｜を算出し、
前記中温制御において、前記差分の絶対値｜ＯＣＶ１－ＯＣＶ２｜が前記基準電圧差ＤＯＣＶを上回った場合、前記差分の絶対値｜ＯＣＶ１－ＯＣＶ２｜が前記基準電圧差ＤＯＣＶを下回るまで前記第１電池ユニットと前記第２電池ユニットの各々に入力する電流値を異ならせるように構成されている、請求項８に記載の電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
ここに開示される技術は、電池モジュールと、当該電池モジュールを備えた電源システムに関する。
【背景技術】
【0002】
現在、リチウムイオン二次電池などの二次電池は、車両駆動用電源や携帯用電源として広く使用される。この二次電池を使用した電気機器の電源システムは、例えば、複数の二次電池を電気的に接続した電池モジュールと、電池モジュールの充放電を行う充放電手段と、充放電手段による電池モジュールの充放電を制御する制御部とを備えている。
【0003】
ところで、電源システムに使用される電池モジュールの性能は、使用環境の温度によって変動し得る。例えば、低温環境で電池モジュールを使用すると、各々の二次電池の入出力特性が低下するおそれがある。特に、二次電池の自己発熱が生じていない充放電開始時に低温環境に晒されると、入出力特性が大きく低下するため、電気機器の始動に時間が掛かる可能性がある。一方、高温環境で電池モジュールを使用すると、電解液の分解によるガスが発生するおそれがある。特に、高温環境に晒された状態で充放電による自己発熱が生じると、分解ガスの発生量が増大するため、二次電池の膨張による性能低下が生じる可能性がある。これらの問題に対して、周囲の温度に応じて電池モジュールの充放電を制御する技術が種々提案されている（例えば、特許文献１～３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特表２０１６－５２９６５１号公報
【文献】特表２０１６－５２０４７５号公報
【文献】特表２０１６－５２４７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、近年では、電動車両の普及に伴って、寒冷地や熱帯地などの様々な環境で電動車両が使用される機会が増加しており、様々な温度環境に対応できる電池モジュールへの要求が高まっている。本発明は、かかる要求に応じてなされたものであり、周囲の温度環境に影響されずに高い性能を安定的に発揮できる電池モジュールと、当該電池モジュールを搭載した電源システム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】
【0006】
上記目的を実現するべく、ここに開示される技術によって、以下の構成の電池モジュールが提供される。
【0007】
ここに開示される電池モジュールは、複数の第１単電池が直列に接続された第１電池ユニットと、複数の第２単電池が直列に接続された第２電池ユニットとを備えている。そして、この電池モジュールでは、第１電池ユニットと第２電池ユニットとが並列に接続されており、第１単電池が有する第１電解液の粘度が、第２単電池が有する第２電解液の粘度よりも低い。
【0008】
本発明者は、上述の課題を解決するために、二次電池が有する電解液の粘度に着目した。具体的には、低粘度の電解液は、イオン伝導度が高いため低温環境でも高い入出力特性を発揮できる一方で、分解されやすいため高温環境でのガス発生量が多いという特徴を有している。また、高粘度の電解液は、分解されにくいため高温環境でのガス発生量が少ない一方で、イオン伝導度が低いため低温環境で十分な入出力特性を確保できないという特徴を有する。かかる電解液の粘度と温度特性との関係を考慮し、ここに開示される電池モジュールは、相対的に低粘度の第１電解液を有する第１単電池と、相対的に高粘度の第２電解液を有する第２単電池とを備えている。そして、ここに開示される電池モジュールでは、第１単電池同士を接続した第１電池ユニットと、第２単電池同士を接続した第２電池ユニットとが電気的に並列に接続されている。これによって、低温特性に優れた第１電池ユニットと、高温特性に優れた第２電池ユニットとを、温度環境に応じて使い分けることができる。このため、ここに開示される電池モジュールは、周囲の温度環境に影響されずに高い性能を安定的に発揮できる。
【0009】
ここに開示される電池モジュールの好適な一態様では、第１電解液の粘度が１ｍＰａ・ｓ以上３．２ｍＰａ・ｓ未満である。これによって、ガス発生量が十分に抑制され、かつ、低温環境における入出力特性に特に優れた第１電池ユニットを構築できる。
【0010】
ここに開示される電池モジュールの好適な一態様では、第２電解液の粘度が３．２ｍＰａ・ｓ以上５ｍＰａ・ｓ以下である。これによって、入出力特性が十分に確保され、かつ、高温環境におけるガス発生量が特に少ない第２電池ユニットを構築できる。
【0011】
ここに開示される電池モジュールの好適な一態様では、第１電池ユニットは、所定の配列方向に沿って複数の第１単電池が相互に隣接して配列することによって構成され、かつ、第２電池ユニットは、所定の配列方向に沿って複数の第２単電池が相互に隣接して配列することによって構成されている。このように同じ電池ユニットを構成する単電池を隣接して配置することによって、電池モジュール内の温度分布を把握しやすくなるため、温度環境に応じた電池ユニットの切り替えを実施しやすくなる。
【0012】
ここに開示される電池モジュールの好適な一態様では、第１単電池の電極活物質と第２単電池の電極活物質とが同じ材料である。これによって、低温特性と高温特性を除く各種性能を第１電池ユニットと第２電池ユニットとの間で揃えることができるため、第１電池ユニットと第２電池ユニットを併用する際の充放電制御が容易になる。
【0013】
ここに開示される技術の他の側面として、電源システムが提供される。ここに開示される電源システムは、上記構成の電池モジュールと、電池モジュールに関する温度情報Ｔを検出する温度センサと、電池モジュールの充放電を実施する充放電手段と、充放電手段による電池モジュールの充放電を制御する制御部とを備えている。そして、この電源システムの制御部は、温度情報Ｔに基づいて、第１電池ユニットと第２電池ユニットの充放電を切り替えるように構成されている。上記構成の電源システムによると、第１電池ユニットと第２電池ユニットを温度情報Ｔに応じて使い分けることができるため、周囲の温度環境に影響されずに高い性能を安定的に発揮できる。
【0014】
ここに開示される電源システムの好適な一態様では、制御部に所定の第１基準温度ＴＳ１が設定されており、制御部は、温度情報Ｔが第１基準温度ＴＳ１よりも低温である場合に、第２電池ユニットの充放電を停止し、第１電池ユニットの充放電を行う低温制御を実施するように構成されている。これによって、電池モジュールが低温環境に晒された際に、低温での充放電で劣化しやすい第２電池ユニットを使用せずに、第１電池ユニットでの充放電を実施できる。
【0015】
ここに開示される電源システムの好適な一態様では、制御部に第１基準温度ＴＳ１よりも高温の第２基準温度ＴＳ２が設定されており、制御部は、温度情報Ｔが第２基準温度ＴＳ２よりも高温である場合に、第２電池ユニットの充放電を優先的に行う高温制御を実施するように構成されている。これによって、電池モジュールが高温環境に晒された際の充放電や自己発熱で分解ガスが生じやすい第１電池ユニットを使用せずに、第２電池ユニットでの充放電を実施できる。
【0016】
ここに開示される電源システムの好適な一態様では、高温制御において、制御部は、第１電池ユニットの充電率である第１充電率ＳＯＣ１を低下させた後に、第２電池ユニットの充放電を優先的に行うように構成されている。電解液の分解は、上述した高温環境に加え、二次電池が高ＳＯＣとなっているとさらに発生しやすくなる。このため、高温環境に晒されていると判定された場合には、電解液が分解されやすい第１電池ユニットのＳＯＣを低下させた後に、第２電池ユニットを使用した充放電を実施することが好ましい。これによって、分解ガスの発生をより好適に防止できる。
【0017】
ここに開示される電源システムの好適な一態様では、第１電池ユニットの充電率ＳＯＣ１を測定する充電率測定手段をさらに備え、制御部に所定の基準充電率ＤＳＯＣが設定されており、制御部は、高温制御において、第１電池ユニットの充電率ＳＯＣ１が基準充電率ＤＳＯＣ以上となった場合に、第１電池ユニットの充放電を停止し、第２電池ユニットの充放電のみを行うように構成されている。第１電池ユニットは、高温環境に晒された場合でも、充電状態が低ＳＯＣであれば分解ガスが生じにくい傾向がある。このため、高温制御を実施する場合には、第１電池ユニットの充電率ＳＯＣ１が所定の基準充電率ＤＳＯＣを上回った場合にのみ、第１電池ユニットの充放電を停止してもよい。かかる態様によると、第１電池ユニットと第２電池ユニットを併用する機会を増やすことができるため、電池モジュール全体の性能を向上できる。
【0018】
ここに開示される電源システムの好適な一態様では、制御部は、温度情報Ｔが第１基準温度ＴＳ１と第２基準温度ＴＳ２との間であった場合に、第１電池ユニットと第２電池ユニットの両方の充放電を行う中温制御を実施するように構成されている。これによって、第１電池ユニットと第２電池ユニットを併用する機会を増やすことができるため、電池モジュール全体の性能を向上できる。
【0019】
ここに開示される電源システムの好適な一態様では、第１電池ユニットの開放電圧である第１開放電圧ＯＣＶ１と第２電池ユニットの開放電圧である第２開放電圧ＯＣＶ２を測定する開放電圧測定手段をさらに備え、制御部に所定の基準電圧差ＤＯＣＶが設定されており、制御部は、第１開放電圧ＯＣＶ１と第２開放電圧ＯＣＶ２との差分の絶対値｜ＯＣＶ１－ＯＣＶ２｜を算出し、中温制御において、差分の絶対値｜ＯＣＶ１－ＯＣＶ２｜が基準電圧差ＤＯＣＶを上回った場合、差分の絶対値｜ＯＣＶ１－ＯＣＶ２｜が基準電圧差ＤＯＣＶを下回るまで第１電池ユニットと第２電池ユニットの各々に入力する電流値を異ならせるように構成されている。ここに開示される電源システムは、複数の電池ユニットを適宜切り替えながら充放電を実施するため、第１電池ユニットと第２電池ユニットとの間で開放電圧が異なりやすい。これに対して、本態様によると、各々の電池ユニットの開放電圧の差を小さくできるため、中温制御において第１電池ユニットと第２電池ユニットを併用する際に充放電を効率よく実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の一実施形態について説明する。以下の説明において、図面中の同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付している。なお、各図における寸法関係（長さ、幅、厚み等）は実際の寸法関係を反映するものではない。また、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄（例えば、電極体や電解液の構成および製法など）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。
【0022】
１．電池モジュール
図１は、本実施形態に係る電池モジュールを模式的に示す平面図である。図１に示すように、本実施形態に係る電池モジュール１は、第１電池ユニット１０と、第２電池ユニット２０と、筐体３０と、外部接続部材４０を備えている。以下、各々の部材について説明する。
図１は、本実施形態に係る電池モジュールを模式的に示す平面図である。図１に示すように、本実施形態に係る電池モジュール１は、第１電池ユニット１０と、第２電池ユニット２０と、筐体３０と、外部接続部材４０を備えている。以下、各々の部材について説明する。
【0023】
（１）第１電池ユニット
第１電池ユニット１０は、複数の第１単電池１１を直列に接続することによって構築される。さらに、図１に示す第１電池ユニット１０は、所定の配列方向Ｙに沿って複数の第１単電池１１を相互に隣接して配列することによって構成されている。具体的には、本実施形態において使用される第１単電池１１は、扁平な角型電池である。第１電池ユニット１０は、上記扁平な第１単電池１１の扁平面１１ａが相互に対向するように、複数の第１単電池１１を配列することによって構築される。また、第１単電池１１の上面には、正極端子１１ｂと負極端子１１ｃとが設けられている。この第１電池ユニット１０は、隣接した２つの第１単電池１１の間で正極端子１１ｂと負極端子１１ｃとが近接するように、１個の第１単電池１１毎に向きを反転させながら複数の第１単電池１１を配列することによって構築される。そして、近接した正極端子１１ｂと負極端子１１ｃは、バスバー１２によって接続される。これによって、第１電池ユニット１０を構築する第１単電池１１の各々が電気的に直列に接続される。なお、第１電池ユニットを構築する第１単電池の数は、特に限定されず、目的とする性能を考慮して適宜増減できる。例えば、図１に示す第１電池ユニット１０は、２０個の第１単電池１１を備えている。しかし、第１電池ユニットを構築する第１単電池の数は、２個以上であればよく、例えば、６個～２００個の範囲内で適宜設定できる。
第１電池ユニット１０は、複数の第１単電池１１を直列に接続することによって構築される。さらに、図１に示す第１電池ユニット１０は、所定の配列方向Ｙに沿って複数の第１単電池１１を相互に隣接して配列することによって構成されている。具体的には、本実施形態において使用される第１単電池１１は、扁平な角型電池である。第１電池ユニット１０は、上記扁平な第１単電池１１の扁平面１１ａが相互に対向するように、複数の第１単電池１１を配列することによって構築される。また、第１単電池１１の上面には、正極端子１１ｂと負極端子１１ｃとが設けられている。この第１電池ユニット１０は、隣接した２つの第１単電池１１の間で正極端子１１ｂと負極端子１１ｃとが近接するように、１個の第１単電池１１毎に向きを反転させながら複数の第１単電池１１を配列することによって構築される。そして、近接した正極端子１１ｂと負極端子１１ｃは、バスバー１２によって接続される。これによって、第１電池ユニット１０を構築する第１単電池１１の各々が電気的に直列に接続される。なお、第１電池ユニットを構築する第１単電池の数は、特に限定されず、目的とする性能を考慮して適宜増減できる。例えば、図１に示す第１電池ユニット１０は、２０個の第１単電池１１を備えている。しかし、第１電池ユニットを構築する第１単電池の数は、２個以上であればよく、例えば、６個～２００個の範囲内で適宜設定できる。
【0024】
また、第１単電池１１は、配列方向Ｙに沿った拘束圧が加えられていることが好ましい。これによって、第１単電池１１内の正極と負極の極間距離を安定化させ、より高い電池性能を発揮できる。例えば、図１に示す第１電池ユニット１０は、４組の拘束治具１３を備えている。各々の拘束治具１３は、一対の拘束板１３Ａ、１３Ｂと、拘束バンド１３Ｃを有している。そして、各々の拘束治具１３は、５個の第１単電池１１を一対の拘束板１３Ａ、１３Ｂの間に挟み込んで拘束する。これによって、各々の第１単電池１１に配列方向Ｙに沿った拘束圧を均一に加えることができる。なお、拘束治具の構造は、図１に示す構成に限定されない。例えば、第１電池ユニットを構築する全ての第１単電池を１組の拘束治具で拘束してもよい。この場合でも、各々の第１単電池に配列方向に沿った拘束圧を加えることができる。
【0025】
なお、本実施形態に係る電池モジュール１は、２個の第１電池ユニット１０を備えている。しかし、第１電池ユニットの個数は、特に限定されず、１個でもよいし、３個以上であってもよい。第１電池ユニットの個数は、目的とする性能を考慮して適宜増減できる。
【0026】
（２）第２電池ユニット
第２電池ユニット２０は、複数の第２単電池２１を直列に接続することによって構築されている。第２電池ユニット２０は、第２単電池２１を使用している点を除いて、第１電池ユニット１０と同様の構成を採用することができる。すなわち、図１に示す第２電池ユニット２０は、配列方向Ｙに沿って複数の第２単電池２１を相互に隣接して配列することによって構成されている。この第２単電池２１も、一対の扁平面２１ａを有する扁平な角型電池である。そして、第２電池ユニット２０は、第２単電池２１の扁平面２１ａが相互に対向するように複数の第２単電池２１を配列することによって構築される。また、第２単電池２１の上面にも、正極端子２１ｂと負極端子２１ｃが設けられている。各々の第２単電池２１は、隣接した２つの第２単電池２１の間で正極端子２１ｂと負極端子２１ｃとが近接するように、第２単電池２１の向きを１個ずつ反転させながら配列されている。そして、近接した正極端子２１ｂと負極端子２１ｃは、バスバー２２によって接続される。これによって、複数の第２単電池２１を電気的に直列に接続させた第２電池ユニット２０が構築される。なお、第１電池ユニットと同様に、第２電池ユニットを構築する第２単電池の数も、特に限定されず、目的とする性能を考慮して適宜増減できる。
第２電池ユニット２０は、複数の第２単電池２１を直列に接続することによって構築されている。第２電池ユニット２０は、第２単電池２１を使用している点を除いて、第１電池ユニット１０と同様の構成を採用することができる。すなわち、図１に示す第２電池ユニット２０は、配列方向Ｙに沿って複数の第２単電池２１を相互に隣接して配列することによって構成されている。この第２単電池２１も、一対の扁平面２１ａを有する扁平な角型電池である。そして、第２電池ユニット２０は、第２単電池２１の扁平面２１ａが相互に対向するように複数の第２単電池２１を配列することによって構築される。また、第２単電池２１の上面にも、正極端子２１ｂと負極端子２１ｃが設けられている。各々の第２単電池２１は、隣接した２つの第２単電池２１の間で正極端子２１ｂと負極端子２１ｃとが近接するように、第２単電池２１の向きを１個ずつ反転させながら配列されている。そして、近接した正極端子２１ｂと負極端子２１ｃは、バスバー２２によって接続される。これによって、複数の第２単電池２１を電気的に直列に接続させた第２電池ユニット２０が構築される。なお、第１電池ユニットと同様に、第２電池ユニットを構築する第２単電池の数も、特に限定されず、目的とする性能を考慮して適宜増減できる。
【0027】
また、第１単電池１１と同様に、第２単電池２１も、配列方向Ｙに沿った拘束圧が加えられていることが好ましい。これによって、より高い電池性能を発揮できる。具体的には、第２電池ユニット２０も、４組の拘束治具２３を備えている。この拘束治具２３の各々は、一対の拘束板２３Ａ、２３Ｂと、拘束バンド２３Ｃを備えている。そして、各々の拘束治具２３は、拘束板２３Ａ、２３Ｂの間に５個の第２単電池２１を挟み込ませることによって、各々の第２単電池２１を拘束する。これによって、各々の第２単電池２１に配列方向Ｙに沿った拘束圧を均一に加えることができる。また、本実施形態では、第２電池ユニット２０も２個設けられている。しかし、第２電池ユニットの個数も、特に限定されず、１個でもよいし、３個以上であってもよい。第２電池ユニットの個数は、目的とする性能を考慮して適宜増減できる。また、第１電池ユニットと第２電池ユニットは、同数である必要もなく、異なった数であってもよい。また、第１電池ユニットと第２電池ユニットは、低温時の第１電池ユニットの自己発熱によって第２電池ユニットが均一に加熱されるように幅方向Ｘにおける配置位置が定められていることが好ましい。例えば、図１及び図２に示すように、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０を２つずつ備えた電池モジュール１においては、幅方向Ｘにおいて、第１電池ユニット１０、第２電池ユニット２０、第２電池ユニット２０、第１電池ユニット１０の順に配置することが好ましい。また、更に多くの電池ユニットを備えた電池モジュールでは、第１電池ユニットと第２電池ユニットを交互に配列することが好ましい。これによって、後述する低温制御が終了し際に、第２電池ユニットが均一に昇温された状態で充放電を再開できる。
【0028】
（３）筐体
筐体３０は、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０を収容する保護部材である。また、筐体３０は、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０を外界から隔離し、外気の温度変化の影響を少なくするという機能も有している。なお、電池モジュール１を車載用電源として使用する場合、筐体３０は、高強度で軽量な素材（例えば、アルミニウム）で構成されていることが好ましい。なお、筐体３０の形状は、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０を収容できれば特に制限されない。また、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の保温という観点から、筐体３０は、冷却装置やヒータなどの温度調節機器を備えていることが好ましい。これによって、適切な温度環境で第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の充放電を実施できる機会が増えるため、電池モジュール１の全体的な充放電性能の向上に貢献できる。
筐体３０は、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０を収容する保護部材である。また、筐体３０は、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０を外界から隔離し、外気の温度変化の影響を少なくするという機能も有している。なお、電池モジュール１を車載用電源として使用する場合、筐体３０は、高強度で軽量な素材（例えば、アルミニウム）で構成されていることが好ましい。なお、筐体３０の形状は、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０を収容できれば特に制限されない。また、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の保温という観点から、筐体３０は、冷却装置やヒータなどの温度調節機器を備えていることが好ましい。これによって、適切な温度環境で第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の充放電を実施できる機会が増えるため、電池モジュール１の全体的な充放電性能の向上に貢献できる。
【0029】
（４）外部接続部材
外部接続部材４０は、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０を外部機器（例えば、図２中の充放電手段３）と接続する導電部材である。この外部接続部材４０は、各々の電池ユニットの出力端子と接続される。具体的には、第１電池ユニット１０では、配列方向Ｙの一方（図１の上方）の端部の第１単電池１１の正極端子１１ｂは、バスバー１２と接続されておらず、外部に開放された正極出力端子１１ｄとなる。また、配列方向Ｙの他方（図１の下方）の端部の第１単電池１１の負極端子１１ｃは、外部に開放された負極出力端子１１ｅとなる。同様に、第２電池ユニット２０の上方の端部の第２単電池２１の正極端子２１ｂも、外部に開放された正極出力端子２１ｄとなる。そして、第２電池ユニット２０の下方の端部の第２単電池２１の負極端子２１ｃも、外部に開放された負極出力端子２１ｅとなる。外部接続部材４０は、上述した正極出力端子１１ｄ、２１ｄ及び負極出力端子１１ｅ、２１ｅの各々と接続されている。そして、本実施形態における外部接続部材４０は、相互に接続されずに独立した状態で外部機器（充放電手段３等）に直接接続される。このように、本実施形態では、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０は、外部機器を介して電気的に並列に接続される。これによって、各々の電池ユニットの充放電を個別に制御することができる。
外部接続部材４０は、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０を外部機器（例えば、図２中の充放電手段３）と接続する導電部材である。この外部接続部材４０は、各々の電池ユニットの出力端子と接続される。具体的には、第１電池ユニット１０では、配列方向Ｙの一方（図１の上方）の端部の第１単電池１１の正極端子１１ｂは、バスバー１２と接続されておらず、外部に開放された正極出力端子１１ｄとなる。また、配列方向Ｙの他方（図１の下方）の端部の第１単電池１１の負極端子１１ｃは、外部に開放された負極出力端子１１ｅとなる。同様に、第２電池ユニット２０の上方の端部の第２単電池２１の正極端子２１ｂも、外部に開放された正極出力端子２１ｄとなる。そして、第２電池ユニット２０の下方の端部の第２単電池２１の負極端子２１ｃも、外部に開放された負極出力端子２１ｅとなる。外部接続部材４０は、上述した正極出力端子１１ｄ、２１ｄ及び負極出力端子１１ｅ、２１ｅの各々と接続されている。そして、本実施形態における外部接続部材４０は、相互に接続されずに独立した状態で外部機器（充放電手段３等）に直接接続される。このように、本実施形態では、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０は、外部機器を介して電気的に並列に接続される。これによって、各々の電池ユニットの充放電を個別に制御することができる。
【0030】
（５）第１単電池と第２単電池の構成
ここで、本実施形態に係る電池モジュール１は、第１単電池１１が有する第１電解液の粘度が、第２単電池２１が有する第２電解液の粘度よりも低いことによって特徴付けられる。換言すると、本実施形態に係る電池モジュール１は、相対的に低粘度の第１電解液を有する第１単電池１１と、相対的に高粘度の第２電解液を有する第２単電池２１とを備えている。ここで、低粘度の第１電解液は、イオン伝導度が高いため低温環境における入出力特性を改善できる一方で、分解されやすいため高温環境でのガス発生量が多いという特徴を有する。また、高粘度の第２電解液は、分解されにくいため高温環境でのガス発生量が少ない一方で、イオン伝導度が低いため低温環境における入出力特性が低下しやすいという特徴を有する。そして、上述した通り、本実施形態では、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０とが並列に接続されているため、各々の電池ユニットの充放電を個別に制御することができる。従って、本実施形態に係る電池モジュール１は、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０を温度環境に応じて使い分けることができるため、周囲の温度環境に影響されずに高い性能を安定的に発揮できる。
ここで、本実施形態に係る電池モジュール１は、第１単電池１１が有する第１電解液の粘度が、第２単電池２１が有する第２電解液の粘度よりも低いことによって特徴付けられる。換言すると、本実施形態に係る電池モジュール１は、相対的に低粘度の第１電解液を有する第１単電池１１と、相対的に高粘度の第２電解液を有する第２単電池２１とを備えている。ここで、低粘度の第１電解液は、イオン伝導度が高いため低温環境における入出力特性を改善できる一方で、分解されやすいため高温環境でのガス発生量が多いという特徴を有する。また、高粘度の第２電解液は、分解されにくいため高温環境でのガス発生量が少ない一方で、イオン伝導度が低いため低温環境における入出力特性が低下しやすいという特徴を有する。そして、上述した通り、本実施形態では、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０とが並列に接続されているため、各々の電池ユニットの充放電を個別に制御することができる。従って、本実施形態に係る電池モジュール１は、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０を温度環境に応じて使い分けることができるため、周囲の温度環境に影響されずに高い性能を安定的に発揮できる。
【0031】
なお、第１電解液の粘度が低下するにつれて、低温環境における第１電池ユニット１０の入出力特性がさらに向上する傾向がある。かかる観点から、第１電解液の粘度は、３．２ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、３．０ｍＰａ・ｓ以下がより好ましく、２．９ｍＰａ・ｓ以下がさらに好ましく、２．８ｍＰａ・ｓ以下が特に好ましい。一方、第１電池ユニット１０から分解ガスの発生を抑制するという観点から、第１電解液も一定以上の粘度を有していることが好ましい。このため、第１電解液の粘度は、１ｍＰａ・ｓ以上が好ましく、１．５ｍＰａ・ｓ以上がより好ましく、２．０ｍＰａ・ｓ以上がさらに好ましく、２．５ｍＰａ・ｓ以上が特に好ましい。なお、本明細書における「電解液の粘度」は、回転式粘度計を用いて測定した２５℃における実測値である。
【0032】
一方、第２電解液の粘度が上昇するにつれて、高温環境における第２電池ユニット２０のガス発生量がさらに低減される傾向がある。かかる観点から、第２電解液の粘度は、３．２ｍＰａ・ｓ超が好ましく、３．４ｍＰａ・ｓ以上がより好ましく、３．５ｍＰａ・ｓ以上がさらに好ましく、３．６ｍＰａ・ｓ以上が特に好ましい。一方、第２電池ユニット２０の入出力特性を十分に確保するという観点では、第２電解液の粘度も一定以下に制限されていることが好ましい。かかる観点から、第２電解液の粘度は、５ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、４．８ｍＰａ・ｓ以下がより好ましく、４．６ｍＰａ・ｓ以下がさらに好ましく、４．４ｍＰａ・ｓ以下が特に好ましい。
【0033】
また、第１電解液のイオン伝導度は、９ｍＳ・ｃｍ－１以上が好ましく、９．１ｍＳ・ｃｍ－１以上がより好ましく、９．３ｍＳ・ｃｍ－１以上がさらに好ましく、９．５ｍＳ・ｃｍ－１以上が特に好ましい。これによって、低温環境における第１電池ユニット１０の入出力特性をさらに改善できる。一方、第１電解液のイオン伝導度の上限は、特に限定されず、１５ｍＳ・ｃｍ－１以下でもよく、１４ｍＳ・ｃｍ－１以下でもよく、１２ｍＳ・ｃｍ－１以下でもよく、１０ｍＳ・ｃｍ－１以下でもよい。なお、本明細書における「電解液のイオン伝導度」は、交流インピーダンス法に基づいて測定した実測値である。
【0034】
一方、第２電解液のイオン伝導度は、９ｍＳ・ｃｍ－１未満が好ましく、８．９ｍＳ・ｃｍ－１以下がより好ましく、８．８ｍＳ・ｃｍ－１以下がさらに好ましく、８．７ｍＳ・ｃｍ－１以上が特に好ましい。これによって、高温環境における第２電池ユニット２０のガス発生量をさらに低減できる。一方、第２電解液のイオン伝導度の上限も、特に限定されず、８ｍＳ・ｃｍ－１以上でもよく、８．３ｍＳ・ｃｍ－１以上でもよく、８．４ｍＳ・ｃｍ－１以上でもよく、８．５ｍＳ・ｃｍ－１以上でもよい。
【0035】
なお、電解液（第１電解液および第２電解液）の成分は、従来公知の電解液で使用され得るものを特に制限なく使用することができ、ここに開示される技術を限定するものではない。典型的には、電解液は、非水溶媒と支持塩を含有する。
【0036】
非水溶媒としては、カーボネート類、エーテル類、エステル類、ニトリル類、スルホン類、ラクトン類等の有機溶媒を使用できる。なかでも、カーボネート類が好ましく、その具体例としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、モノフルオロエチレンカーボネート（ＭＦＥＣ）、ジフルオロエチレンカーボネート（ＤＦＥＣ）、モノフルオロメチルジフルオロメチルカーボネート（Ｆ－ＤＭＣ）、トリフルオロジメチルカーボネート（ＴＦＤＭＣ）等が挙げられる。また、電解液の粘度は、非水溶媒に含まれる有機溶媒の配合割合によって調整できる。すなわち、所定の有機溶媒を適宜混合することによって、所望の粘度の電解液を調製できる。例えば、１０質量％以上のＥＣと、２５質量％以上のＤＭＣを含む電解液は、低粘度であるため、第１電解液として使用できる。また、１０質量％以上のＥＣと、２５質量％未満のＤＭＣを含む電解液は、高粘度であるため、第２電解液として使用できる。なお、これらのＥＣとＤＭＣを含む混合溶媒は、ここに開示される技術を限定するものではない。第１電解液と第２電解液の各々に適した有機溶媒の配合割合は、使用環境や電池の規格などの様々な要因を考慮して適宜変更することが好ましい。
【0037】
一方、支持塩は、電解液の粘度に大きな影響を与えず、従来公知の支持塩を特に制限なく使用できる。支持塩の一例としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４等のリチウム塩（好ましくはＬｉＰＦ６）が挙げられる。また、支持塩の濃度も、電解液の粘度に大きな影響を与えず、特に限定されない。支持塩の濃度は、例えば、０．７Ｍ以上１．３Ｍ以下の範囲内（例えば、１Ｍ程度）に調節され得る。
【0038】
また、本実施形態において使用される二次電池（第１単電池１１、第２単電池２１）における電解液以外の構成は、特に限定されず、一般的な二次電池に用いられ得る従来公知の構成を特に制限なく採用できる。上記電解液以外の構成の一例として、電荷担体を吸蔵・放出する成分である電極活物質（正極活物質と負極活物質）が挙げられる。これらの電極活物質の材料も特に限定されず、従来公知の材料を適宜使用できる。例えば、第１単電池１１及び第２単電池２１にリチウムイオン二次電池を使用する場合には、正極活物質として、リチウム遷移金属複合酸化物（例えば、リチウムニッケルコバルトマンガン含有複合酸化物等）を使用できる。一方、負極活物質としては、炭素系材料（グラファイト等）を使用できる。なお、第１単電池１１と第２単電池２１は、電極活物質が同じ材料で構成されている方が好ましい。これによって、低温特性と高温特性を除く各種の性能を第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０との間で揃えることができるため、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０を併用する際の充放電制御が容易になる。
【0039】
２．電源システム
次に、上記構成の電池モジュール１を備えた電源システムについて説明する。図２は、本実施形態に係る電源システムの回路図である。図２に示すように、本実施形態に係る電源システム１００は、電池モジュール１と、温度センサ２と、充放電手段３と、制御部４を備えている。以下、電池モジュール１を除く各部材の構成を説明する。
次に、上記構成の電池モジュール１を備えた電源システムについて説明する。図２は、本実施形態に係る電源システムの回路図である。図２に示すように、本実施形態に係る電源システム１００は、電池モジュール１と、温度センサ２と、充放電手段３と、制御部４を備えている。以下、電池モジュール１を除く各部材の構成を説明する。
【0040】
（１）温度センサ
温度センサ２は、電池モジュール１に関する温度情報Ｔを検出する部材である。この温度情報Ｔは、電池モジュール１の充放電に影響し得る温度であればよく、特定の温度に限定されない。例えば、温度センサ２は、電池モジュール１の内部に配置されていてもよい。この場合には、電池モジュール１の温度が温度情報Ｔとして検出される。また、温度センサ２は、電池モジュール１の外部（図１に示す筐体３０の外側）に配置されていてもよい。この場合には、周囲の環境温度が温度情報Ｔとして検出される。そして、どちらの温度情報Ｔを検出した場合でも、後述する基準温度を適宜変更することによって、適切なタイミングで第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の充放電を切り替えることができる。また、温度センサの数は、１個に限定されず、複数であってもよい。この場合には、複数の温度センサによって検出された温度の平均値、最大値、最小値、中央値などを温度情報Ｔとして採用できる。
温度センサ２は、電池モジュール１に関する温度情報Ｔを検出する部材である。この温度情報Ｔは、電池モジュール１の充放電に影響し得る温度であればよく、特定の温度に限定されない。例えば、温度センサ２は、電池モジュール１の内部に配置されていてもよい。この場合には、電池モジュール１の温度が温度情報Ｔとして検出される。また、温度センサ２は、電池モジュール１の外部（図１に示す筐体３０の外側）に配置されていてもよい。この場合には、周囲の環境温度が温度情報Ｔとして検出される。そして、どちらの温度情報Ｔを検出した場合でも、後述する基準温度を適宜変更することによって、適切なタイミングで第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の充放電を切り替えることができる。また、温度センサの数は、１個に限定されず、複数であってもよい。この場合には、複数の温度センサによって検出された温度の平均値、最大値、最小値、中央値などを温度情報Ｔとして採用できる。
【0041】
（２）充放電手段
充放電手段３は、電池モジュール１の充放電を実施する機器である。充放電手段３としては、この種の二次電池の充放電装置を特に制限なく使用できる。例えば、充放電手段３は、電源と、電子負荷と、電圧計と、電流計と、接続部とを備えている。なお、充放電手段は、単一の機器に限定されず、充電装置と放電装置に分かれていてもよい。そして、本実施形態に係る電源システム１００では、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０に対して個別に電力の入出力ができるように、電池モジュール１と充放電手段３との接続が構築されている。具体的には、上述した通り、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の各々には、外部接続部材４０が接続されている。そして、複数の外部接続部材４０は、独立して充放電手段３と接続されている。これによって、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の各々に対する入出力電流を個別に調節することができる。
充放電手段３は、電池モジュール１の充放電を実施する機器である。充放電手段３としては、この種の二次電池の充放電装置を特に制限なく使用できる。例えば、充放電手段３は、電源と、電子負荷と、電圧計と、電流計と、接続部とを備えている。なお、充放電手段は、単一の機器に限定されず、充電装置と放電装置に分かれていてもよい。そして、本実施形態に係る電源システム１００では、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０に対して個別に電力の入出力ができるように、電池モジュール１と充放電手段３との接続が構築されている。具体的には、上述した通り、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の各々には、外部接続部材４０が接続されている。そして、複数の外部接続部材４０は、独立して充放電手段３と接続されている。これによって、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の各々に対する入出力電流を個別に調節することができる。
【0042】
（３）制御部
制御部４は、充放電手段３による電池モジュール１の充放電を制御する装置である。例えば、制御部４は、充放電手段３と接続され、当該充放電手段３の動作制御を行うマイクロコンピュータである。制御部４は、外部機器とのデータの送受信を可能とするインターフェイスと、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、上記制御プログラムを格納したＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、制御プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、制御プログラムや各種データを格納するメモリ等の記憶部とを備えている。なお、制御部４は、上述のハードウェア構成に限定されず、必要に応じて適宜変更できる。
制御部４は、充放電手段３による電池モジュール１の充放電を制御する装置である。例えば、制御部４は、充放電手段３と接続され、当該充放電手段３の動作制御を行うマイクロコンピュータである。制御部４は、外部機器とのデータの送受信を可能とするインターフェイスと、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、上記制御プログラムを格納したＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、制御プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、制御プログラムや各種データを格納するメモリ等の記憶部とを備えている。なお、制御部４は、上述のハードウェア構成に限定されず、必要に応じて適宜変更できる。
【0043】
また、本実施形態に係る電源システム１００の制御部４は、温度センサ２とも接続されている。そして、制御部４は、温度センサ２が検出した温度情報Ｔに基づいて、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の充放電を切り替えるように構成されている。上述した通り、本実施形態に係る電池モジュール１は、低温特性に優れる第１電池ユニット１０と、高温特性に優れる第２電池ユニット２０とを備えている。本実施形態に係る電源システム１００は、温度センサ２から受信した温度情報Ｔに基づいて、これらの電池ユニットの充放電を切り替えることができるため、周囲の温度環境に影響されずに、電池モジュール１の性能を高い状態で発揮できる。
【0044】
（４）他の構成
また、本実施形態における電源システム１００は、開放電圧測定手段を備えている。図示は省略するが、開放電圧測定手段は、各々の電池ユニットの出力端子（正極出力端子１１ｄ、２１ｄおよび負極出力端子１１ｅ、２１ｅ）に接続されており、充放電手段３から電流（電圧）が印加されていない状態における電池ユニットの電圧を「開放電圧」として測定する。なお、本明細書では、第１電池ユニット１０の開放電圧を「第１開放電圧ＯＣＶ１」と称し、第２電池ユニット２０の開放電圧を「第２開放電圧ＯＣＶ２」と称する。開放電圧測定手段は、温度センサ２と同様に、制御部４と接続されている。詳しくは後述するが、本実施形態における制御部４は、電池モジュール１の充放電制御を行う際に、開放電圧測定手段において測定された開放電圧も参照する。
また、本実施形態における電源システム１００は、開放電圧測定手段を備えている。図示は省略するが、開放電圧測定手段は、各々の電池ユニットの出力端子（正極出力端子１１ｄ、２１ｄおよび負極出力端子１１ｅ、２１ｅ）に接続されており、充放電手段３から電流（電圧）が印加されていない状態における電池ユニットの電圧を「開放電圧」として測定する。なお、本明細書では、第１電池ユニット１０の開放電圧を「第１開放電圧ＯＣＶ１」と称し、第２電池ユニット２０の開放電圧を「第２開放電圧ＯＣＶ２」と称する。開放電圧測定手段は、温度センサ２と同様に、制御部４と接続されている。詳しくは後述するが、本実施形態における制御部４は、電池モジュール１の充放電制御を行う際に、開放電圧測定手段において測定された開放電圧も参照する。
【0045】
さらに、本実施形態における電源システム１００は、充電率測定手段を備えている。例えば、充電率測定手段は、制御部４に内蔵されている。この充電率測定手段は、第１電池ユニット１０の充電率（第１充電率ＳＯＣ１）と、第２電池ユニット２０の充電率（第２充電率ＳＯＣ２）とを測定する。具体的には、本実施形態における制御部４には、各々の電池ユニットにおける開放電圧と充電率との相関関係が記憶されている。そして、制御部４の充電率測定手段は、開放電圧測定手段から送信された各電池ユニットの開放電圧（第１開放電圧ＯＣＶ１又は第２開放電圧ＯＣＶ２）に基づいて、各々の電池ユニットの充電率を算出する。なお、本明細書では、第１電池ユニット１０の充電率を「第１充電率ＳＯＣ１」と称し、第２電池ユニット２０の充電率を「第２充電率ＳＯＣ２」と称する。また、開放電圧と充電率との相関関係は、単電池の劣化等によって変化することがある。このため、電源システム１００は、開放電圧を測定しながら充電率を０％から１００％に変化させる充放電を実施し、制御部４に記憶された相関関係を更新できるように構成されていることが好ましい。
【0046】
３．充放電制御
次に、本実施形態に係る電源システム１００の充放電制御の具体的な手順に説明する。図３は、図２に示す電源システムの充放電制御を説明するフローチャートである。本実施形態に係る電源システム１００は、図３中の「開始」から「終了」に至る制御フローを所定の時間ごとに繰り返すことができるように構築される。なお、ここに開示される技術を限定するものではないが、電源システム１００が図３に示す制御フローを繰り返す頻度は、１秒間～１０秒間に１回程度に設定することが好ましい。
次に、本実施形態に係る電源システム１００の充放電制御の具体的な手順に説明する。図３は、図２に示す電源システムの充放電制御を説明するフローチャートである。本実施形態に係る電源システム１００は、図３中の「開始」から「終了」に至る制御フローを所定の時間ごとに繰り返すことができるように構築される。なお、ここに開示される技術を限定するものではないが、電源システム１００が図３に示す制御フローを繰り返す頻度は、１秒間～１０秒間に１回程度に設定することが好ましい。
【0047】
図３に示すように、本実施形態における充放電制御は、温度検出工程Ｓ１０と、低温判定工程Ｓ２０と、高温判定工程Ｓ３０とを備えている。そして、本実施形態に係る電源システム１００では、低温判定工程Ｓ２０にて低温環境と判定された場合に低温制御工程Ｓ２２が実施される。また、高温判定工程Ｓ３０にて高温環境と判定された場合に高温制御工程Ｓ３２が実施される。そして、低温判定工程Ｓ２０にて低温環境ではないと判定され、かつ、高温判定工程Ｓ３０にて高温環境ではないと判定された場合には、中温制御工程Ｓ４１が実施される。以下、かかる充放電制御について具体的に説明する。
【0048】
（１）温度検出工程
本実施形態における充放電制御では、最初に、温度センサ２で検出された温度情報Ｔを制御部４に送信する温度検出工程Ｓ１０を実施する。上述した通り、ここで測定される温度情報Ｔは、電池モジュール１の温度でもよいし、電池モジュールの外部の温度（環境温度）でもよい。以下では、温度情報Ｔとして環境温度を取得した場合について説明する。
本実施形態における充放電制御では、最初に、温度センサ２で検出された温度情報Ｔを制御部４に送信する温度検出工程Ｓ１０を実施する。上述した通り、ここで測定される温度情報Ｔは、電池モジュール１の温度でもよいし、電池モジュールの外部の温度（環境温度）でもよい。以下では、温度情報Ｔとして環境温度を取得した場合について説明する。
【0049】
（２）低温制御
次に、本実施形態では、温度情報Ｔと第１基準温度ＴＳ１とを比較する低温判定工程Ｓ２０を実施する。第１基準温度ＴＳ１は、制御部４に記憶された閾値であり、低温特性が低い第２単電池２１において入出力特性の急激な低下が生じる温度に設定され得る。なお、第１基準温度ＴＳ１の具体的な温度は、特に限定されず、各々の単電池の構成に応じて適宜変更できる。一例として、第１基準温度ＴＳ１は、－２０℃～５℃の範囲内（例えば０℃）に設定され得る。この低温判定工程Ｓ２０において温度情報Ｔが第１基準温度ＴＳ１未満（Ｔ＜ＴＳ１）と判定された場合（Ｓ２０のＹｅｓ）は、制御部４は、低温環境が生じており、第２電池ユニット２０の入出力特性が低下する可能性があると判断し、第１分離判定工程Ｓ２１に進む。
次に、本実施形態では、温度情報Ｔと第１基準温度ＴＳ１とを比較する低温判定工程Ｓ２０を実施する。第１基準温度ＴＳ１は、制御部４に記憶された閾値であり、低温特性が低い第２単電池２１において入出力特性の急激な低下が生じる温度に設定され得る。なお、第１基準温度ＴＳ１の具体的な温度は、特に限定されず、各々の単電池の構成に応じて適宜変更できる。一例として、第１基準温度ＴＳ１は、－２０℃～５℃の範囲内（例えば０℃）に設定され得る。この低温判定工程Ｓ２０において温度情報Ｔが第１基準温度ＴＳ１未満（Ｔ＜ＴＳ１）と判定された場合（Ｓ２０のＹｅｓ）は、制御部４は、低温環境が生じており、第２電池ユニット２０の入出力特性が低下する可能性があると判断し、第１分離判定工程Ｓ２１に進む。
【0050】
第１分離判定工程Ｓ２１では、現状の充放電制御において、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の各々の制御が分離されているか否かを判定する。このとき、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の制御が分離されていない場合（Ｓ２１のＮｏ）、制御部４は、ユニット分離工程Ｓ２２と低温制御工程Ｓ２３を実施する。具体的には、ユニット分離工程Ｓ２２において、制御部４は、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の各々の充放電制御を分離する旨の信号を充放電手段３に送信する。次に、低温制御工程Ｓ２３において、制御部４は、第２電池ユニット２０の充放電を停止し、第１電池ユニット１０の充放電を行う旨の信号を充放電手段３に送信する。これによって、低温特性に優れた第１電池ユニット１０を適切なタイミングで使用できる。一方、第１分離判定工程Ｓ２１において第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の制御が分離されている（Ｓ２１のＹｅｓ）と判定された場合、前回の制御機会の際に、ユニット分離工程Ｓ２２と低温制御工程Ｓ２３とが既に実施されたと解される。この場合、制御部４は、未だ低温環境が解消されていないと判断して低温制御工程Ｓ２３を継続する。
【0051】
（３）高温制御
本実施形態における充放電制御では、第１判定工程Ｓ２０にて温度情報Ｔが第１基準温度ＴＳ１以上（Ｔ≧ＴＳ１）と判定された場合（Ｓ２０のＮｏ）、高温判定工程Ｓ３０を実施する。この第２判定工程Ｓ３０において、制御部４は、温度情報Ｔと第２基準温度ＴＳ２を比較する。第２基準温度ＴＳ２は、制御部４に記憶された閾値であり、上記第１基準温度ＴＳ１よりも高い温度に設定される。典型的には、第２基準温度ＴＳ２は、高温特性が低い第１単電池１１にて分解ガスが発生する温度に設定され得る。なお、第２基準温度ＴＳ２の具体的な温度も、特に限定されず、各々の単電池の構成に応じて適宜変更できる。一例として、第２基準温度ＴＳ２は、４５℃～６０℃の範囲内（例えば５０℃）に設定され得る。この高温判定工程Ｓ３０において、温度情報Ｔが第２基準温度ＴＳ２を超える（Ｔ＞ＴＳ２）と判定された場合（Ｓ３０のＹｅｓ）、制御部４は、高温環境が生じており、第１電池ユニット１０にて分解ガスが発生する可能性があると判断し、第２分離判定工程Ｓ３１に進む。
本実施形態における充放電制御では、第１判定工程Ｓ２０にて温度情報Ｔが第１基準温度ＴＳ１以上（Ｔ≧ＴＳ１）と判定された場合（Ｓ２０のＮｏ）、高温判定工程Ｓ３０を実施する。この第２判定工程Ｓ３０において、制御部４は、温度情報Ｔと第２基準温度ＴＳ２を比較する。第２基準温度ＴＳ２は、制御部４に記憶された閾値であり、上記第１基準温度ＴＳ１よりも高い温度に設定される。典型的には、第２基準温度ＴＳ２は、高温特性が低い第１単電池１１にて分解ガスが発生する温度に設定され得る。なお、第２基準温度ＴＳ２の具体的な温度も、特に限定されず、各々の単電池の構成に応じて適宜変更できる。一例として、第２基準温度ＴＳ２は、４５℃～６０℃の範囲内（例えば５０℃）に設定され得る。この高温判定工程Ｓ３０において、温度情報Ｔが第２基準温度ＴＳ２を超える（Ｔ＞ＴＳ２）と判定された場合（Ｓ３０のＹｅｓ）、制御部４は、高温環境が生じており、第１電池ユニット１０にて分解ガスが発生する可能性があると判断し、第２分離判定工程Ｓ３１に進む。
【0052】
第２分離判定工程Ｓ３１では、現状の充放電制御において、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の各々の制御が分離されているか否かを判定する。このとき、各ユニットの制御が分離されていない場合（Ｓ３１のＮｏ）、制御部４は、ユニット分離工程Ｓ３２と第１ユニット優先放電工程Ｓ３３を実施する。具体的には、ユニット分離工程Ｓ３２において、制御部４は、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の充放電制御を分離する旨の信号を充放電手段３に送信する。次に、第１ユニット優先放電工程Ｓ３３において、制御部４は、第２電池ユニット２０の充放電電流を抑制し、第１電池ユニット１０から優先的に放電させる旨の信号を充放電手段３に送信する。一般的に、二次電池が高ＳＯＣとなっていると、電解液の分解がさらに発生しやすくなる。このため、本実施形態に係る電源システム１００では、高温環境が生じていると判断した際に、分解ガスが生じやすい第１電池ユニット１０の充電率（ＳＯＣ）を優先的に低下させる。これによって、第１電池ユニット１０からの分解ガスの発生をさらに好適に防止できる。
【0053】
そして、上述した第１ユニット優先放電工程Ｓ３３を実施した後に、図３に示す制御フローを実施すると、第２分離判定工程Ｓ３１において各ユニットの制御が分離されている（Ｓ３１のＹｅｓ）と判定される。この場合、制御部４は、第１充電率ＳＯＣ１を測定するＳＯＣ１測定工程Ｓ３４を実施した後に、第１充電率ＳＯＣ１と基準充電率ＤＳＯＣとを比較するＳＯＣ判定工程Ｓ３５を実施する。このＳＯＣ判定工程Ｓ３５を実施することによって、上述した第１ユニット優先放電工程Ｓ３３によって、第１電池ユニット１０のＳＯＣが適切に低下したか否かを判定することができる。そして、第１充電率ＳＯＣ１が基準充電率ＤＳＯＣ未満（ＳＯＣ１＜ＤＳＯＣ）まで低下した場合（Ｓ３５のＹｅｓ）、第１電池ユニット１０のＳＯＣが十分に低下したと解釈できる。このとき、制御部４は、第１電池ユニット１０の充放電を停止する第１ユニット切断工程Ｓ３６を実施した後に、高温特性に優れた第２電池ユニット２０のみを使用して充放電を実施する高温制御Ｓ３７を開始する。一方、第１充電率ＳＯＣ１が基準充電率ＤＳＯＣ以上（ＳＯＣ１≧ＤＳＯＣ）である場合（Ｓ３５のＮｏ）、第１電池ユニット１０のＳＯＣが十分に低下していないため、制御部４は、第１ユニット優先放電工程Ｓ３３を継続して実施する。
【0054】
なお、ＳＯＣ判定工程Ｓ３５で使用される「基準充電率ＤＳＯＣ」は、第２基準温度ＴＳ２を超えた温度環境で第１単電池１１から分解ガスが発生するＳＯＣに設定される。具体的な基準充電率ＤＳＯＣの値は、特に限定されず、使用する二次電池の種類等に応じて適宜変更できる。一例として、基準充電率ＤＳＯＣは、５０％以下（より好適には３０％以下、さらに好適には２０％以下）の所定の値に設定するとよい。これによって、分解ガスの発生を好適に防止できる。
【0055】
（３）中温制御
次に、上記高温判定工程Ｓ３０において、温度情報Ｔが第２基準温度ＴＳ２以下と判定された場合（Ｓ３０のＮｏ）、制御部４は、温度センサ２で検出された温度情報Ｔが、第１基準温度ＴＳ１と第２基準温度ＴＳ２の間の通常の温度域にあると判断する。この場合、制御部４は、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の両方の充放電を行う中温制御を実施する。
次に、上記高温判定工程Ｓ３０において、温度情報Ｔが第２基準温度ＴＳ２以下と判定された場合（Ｓ３０のＮｏ）、制御部４は、温度センサ２で検出された温度情報Ｔが、第１基準温度ＴＳ１と第２基準温度ＴＳ２の間の通常の温度域にあると判断する。この場合、制御部４は、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の両方の充放電を行う中温制御を実施する。
【0056】
この中温制御において、制御部４は、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の各々の制御が分離されているか否かを判定する第３分離判定工程Ｓ４０を実施する。ここで、各ユニットの制御が分離されていた場合（Ｓ４０のＹｅｓ）、前回の制御を行った際に低温制御Ｓ２３と第１ユニット優先放電工程Ｓ３３と高温制御Ｓ３７の何れかが実施されていたと解される。この場合、制御部４は、ＯＣＶ差検出工程Ｓ４２を実施する。このＯＣＶ差検出工程Ｓ４２において、制御部４は、開放電圧測定手段から送信された第１開放電圧ＯＣＶ１と第２開放電圧ＯＣＶ２との差分の絶対値｜ＯＣＶ１－ＯＣＶ２｜を算出する。次に、制御部４は、上記差分の絶対値｜ＯＣＶ１－ＯＣＶ２｜と基準電圧差ＤＯＣＶを比較するＯＣＶ差判定工程Ｓ４３を実施する。上述した低温制御Ｓ２３、第１ユニット優先放電工程Ｓ３３、高温制御Ｓ３７の何れかを実施すると、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０との間で開放電圧が大きく異なり、各々の電池ユニットの充放電を同時に実施することが難しくなる可能性がある。このため、本実施形態に係る電源システム１００では、中温制御工程Ｓ４１を実施する前に、ＯＣＶ差判定工程Ｓ４３において、第１開放電圧ＯＣＶ１と第２開放電圧ＯＣＶ２が同程度であるか、大きく相違しているかを判断する。そして、上記差分の絶対値｜ＯＣＶ１－ＯＣＶ２｜が基準電圧差ＤＯＣＶ未満（｜ＯＣＶ１－ＯＣＶ２｜＜ＤＯＣＶ）である場合、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の充電状態に大きな差がないと判断できる。この場合、制御部４は、Ｓ４３のＹｅｓに進んで、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の制御を統合するユニット接続工程Ｓ４４を実施した後に、各ユニットを同じ条件で充放電する中温制御工程Ｓ４１を実施する。一方、上記差分の絶対値｜ＯＣＶ１－ＯＣＶ２｜が基準電圧差ＶＳ以上（｜ＯＣＶ１－ＯＣＶ２｜≧ＤＯＣＶ）である場合には、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の充電状態が大きく異なっていると判断できる。この場合、制御部４は、Ｓ４３のＮｏに進んで電流配分調整工程Ｓ４５を実施する。この電流配分調整工程Ｓ４５では、上記差分の絶対値｜ＯＣＶ１－ＯＣＶ２｜が基準電圧差ＤＯＣＶ未満になるまで第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の各々に入力する電流値を異ならせる。これによって、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の充電状態を近似させることができるため、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０を併用する中温制御工程Ｓ４１を容易に実施できる。一方、第３分離判定工程Ｓ４０にて各ユニットの制御が分離されていなかった場合（Ｓ４０のＮｏ）、前回の制御機会にて中温制御工程Ｓ４１が実施されていたと解される。この場合、制御部４は、中温制御工程Ｓ４１を継続して実施する。
【0057】
以上、本実施形態に係る電源システム１００の充放電制御について説明した。上述した通り、本実施形態に係る電源システム１００は、電池モジュール１に関する温度情報Ｔに基づいて、第１電池ユニット１０と第２電池ユニット２０の充放電を切り替える。これによって、低温特性に優れた第１電池ユニット１０と、高温特性に優れた第２電池ユニット２０の各々を適切なタイミングで使用できるため、低温環境による入出力特性の低下と、高温環境による分解ガスの発生の両方を好適に防止することができる。
【0058】
２．他の実施形態
以上、ここに開示される技術の一実施形態について説明した。なお、上述した充放電制御は、ここに開示される電池モジュールおよび電源システムの使用方法の一例を示すものであって、ここに開示される技術を限定することを意図したものではない。例えば、上述した実施形態では、低温側の第１基準温度ＴＳ１と高温側の第２基準温度ＴＳ２の２つの基準温度を設定し、各々の基準温度に基づいた判定を行うことによって、低温制御と中温制御と高温制御の３種類の充放電制御を実施している。しかしながら、充放電制御における基準温度の数は、２つに限定されない。例えば、低温環境と高温環境を分ける１つの基準温度を設定し、低温制御と高温制御の２種類の充放電制御を実施してもよい。この場合でも、低温環境による入出力特性の低下と、高温環境による分解ガスの発生の両方を適切に防止することができる。また、３つ以上の基準温度を設定し、温度特性の異なる４種類以上の電池ユニットを適宜切り替えてもよい。
以上、ここに開示される技術の一実施形態について説明した。なお、上述した充放電制御は、ここに開示される電池モジュールおよび電源システムの使用方法の一例を示すものであって、ここに開示される技術を限定することを意図したものではない。例えば、上述した実施形態では、低温側の第１基準温度ＴＳ１と高温側の第２基準温度ＴＳ２の２つの基準温度を設定し、各々の基準温度に基づいた判定を行うことによって、低温制御と中温制御と高温制御の３種類の充放電制御を実施している。しかしながら、充放電制御における基準温度の数は、２つに限定されない。例えば、低温環境と高温環境を分ける１つの基準温度を設定し、低温制御と高温制御の２種類の充放電制御を実施してもよい。この場合でも、低温環境による入出力特性の低下と、高温環境による分解ガスの発生の両方を適切に防止することができる。また、３つ以上の基準温度を設定し、温度特性の異なる４種類以上の電池ユニットを適宜切り替えてもよい。
【0059】
また、ここに開示される電池モジュールは、上記構成の電源システムに使用される態様に限定されない。例えば、電池モジュールは、制御部による自動判定を用いない電源システムに使用することもできる。具体的には、温度センサによって検出された温度情報Ｔを使用者に通知し、当該温度情報Ｔに基づいて使用者が手動で第１電池ユニットと第２電池ユニットを切り替えてもよい。この場合でも、低温環境による入出力特性の低下と、高温環境による分解ガスの発生の両方を適切に防止できる。
【0060】
また、上述の実施形態では、電池モジュール１が高温環境に晒されていると判定された（図３中のＳ３０のＹｅｓ）場合に、第１ユニット優先放電工程Ｓ３３を実施し、第１電池ユニット１０のＳＯＣを低下させている。これによって、第１単電池１１からのガスの発生をさらに好適に抑制できる。しかし、この第１ユニット優先放電工程は、ここに開示される技術における必須の工程ではない。例えば、電池モジュール１が高温環境に晒されている場合、第１電池ユニットの使用を直ちに停止し、高温特性に優れた第２電池ユニットのみを使用してもよい。このように、第１電池ユニット１０のＳＯＣを考慮しない制御を実施した場合でも高温環境でのガスの発生を十分に抑制できる。
【0061】
［試験例］
以下、ここに開示される技術に関する試験例について説明する。ただし、以下の試験例は、ここに開示される技術を限定することを意図したものではない。
以下、ここに開示される技術に関する試験例について説明する。ただし、以下の試験例は、ここに開示される技術を限定することを意図したものではない。
【0062】
１．サンプルの準備
（１）二次電池の作製
本試験では、容量５０Ａｈの角形リチウムイオン二次電池を２種類作製した（第１単電池および第２単電池）。なお、各々の二次電池のサイズは、幅１４８ｍｍ、高さ９１ｍｍ、奥行２６．５ｍｍである。また、正極活物質には、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物を使用し、負極活物質には黒鉛を使用した。そして、本試験では、第１単電池に低粘度の第１電解液を使用し、第２単電池に高粘度の第２電解液を使用した。各々の二次電池の電解液を以下の表１に示す。
（１）二次電池の作製
本試験では、容量５０Ａｈの角形リチウムイオン二次電池を２種類作製した（第１単電池および第２単電池）。なお、各々の二次電池のサイズは、幅１４８ｍｍ、高さ９１ｍｍ、奥行２６．５ｍｍである。また、正極活物質には、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物を使用し、負極活物質には黒鉛を使用した。そして、本試験では、第１単電池に低粘度の第１電解液を使用し、第２単電池に高粘度の第２電解液を使用した。各々の二次電池の電解液を以下の表１に示す。
【0063】
【表1】
【0064】
（２）電池モジュールの作製
本試験例では、上述の二次電池を使用して３種類の電池モジュール（サンプル１～３）を構築した。以下、各サンプルの電池モジュールの構成について説明する。
本試験例では、上述の二次電池を使用して３種類の電池モジュール（サンプル１～３）を構築した。以下、各サンプルの電池モジュールの構成について説明する。
【0065】
（ａ）サンプル１
サンプル１では、４個の第１単電池をバスバーで直列に接続した第１電池ユニットを３個作製した。そして、各々の第１電池ユニットを並列に接続することによって、１２個の第１単電池を備えた電池モジュールを作製した。
サンプル１では、４個の第１単電池をバスバーで直列に接続した第１電池ユニットを３個作製した。そして、各々の第１電池ユニットを並列に接続することによって、１２個の第１単電池を備えた電池モジュールを作製した。
【0066】
（ｂ）サンプル２
サンプル２では、４個の第２単電池をバスバーで直列に接続した第２電池ユニットを３個作製した。そして、各々の第２電池ユニットを並列に接続することによって、１２個の第２単電池を備えた電池モジュールを作製した。
サンプル２では、４個の第２単電池をバスバーで直列に接続した第２電池ユニットを３個作製した。そして、各々の第２電池ユニットを並列に接続することによって、１２個の第２単電池を備えた電池モジュールを作製した。
【0067】
（ｃ）サンプル３
サンプル３では、４個の第１単電池を直列に接続した第１電池ユニットを１個作製すると共に、４個の第２単電池を直列に接続した第２電池ユニットを２個作製した。そして、幅方向の中央部に第１電池ユニットを配置し、両外側に第２電池ユニットを配置し、各々の電池ユニットを並列に接続することによって、サンプル３の電池モジュールを作製した。そして、サンプル３では、後述する低温充放電中に第１電池ユニットの充放電のみを実施し、中温充放電中に全ての電池ユニットの充放電を実施し、高温充放電中に第２電池ユニットの充放電のみを実施した。
サンプル３では、４個の第１単電池を直列に接続した第１電池ユニットを１個作製すると共に、４個の第２単電池を直列に接続した第２電池ユニットを２個作製した。そして、幅方向の中央部に第１電池ユニットを配置し、両外側に第２電池ユニットを配置し、各々の電池ユニットを並列に接続することによって、サンプル３の電池モジュールを作製した。そして、サンプル３では、後述する低温充放電中に第１電池ユニットの充放電のみを実施し、中温充放電中に全ての電池ユニットの充放電を実施し、高温充放電中に第２電池ユニットの充放電のみを実施した。
【0068】
２．評価試験
（１）充放電試験
本試験では、サンプル１～３の各々の電池モジュールに対して、温度条件を変化させながら充放電を実施した。まず、充電条件については、１個の電池ユニットに対する充電電流を５０Ａに設定し、開始電圧を３．０Ｖ／単電池に設定し、終止電圧を４．２Ｖ／単電池に設定した。一方、放電条件については、１個の電池ユニットに対する放電電流を５０Ａに設定し、開始電圧を４．０Ｖ／単電池に設定し、終止電圧を２．５Ｖ／単電池に設定した。この条件の下で充電（又は放電）を実施した場合、二次電池の充放電特性が正常であれば、約１時間で充電（又は放電）が終了する。そして、本試験では、－２０℃下での低温充放電を実施した後に、２５℃下での中温充放電を実施し、６０℃下での高温充放電を実施した。
（１）充放電試験
本試験では、サンプル１～３の各々の電池モジュールに対して、温度条件を変化させながら充放電を実施した。まず、充電条件については、１個の電池ユニットに対する充電電流を５０Ａに設定し、開始電圧を３．０Ｖ／単電池に設定し、終止電圧を４．２Ｖ／単電池に設定した。一方、放電条件については、１個の電池ユニットに対する放電電流を５０Ａに設定し、開始電圧を４．０Ｖ／単電池に設定し、終止電圧を２．５Ｖ／単電池に設定した。この条件の下で充電（又は放電）を実施した場合、二次電池の充放電特性が正常であれば、約１時間で充電（又は放電）が終了する。そして、本試験では、－２０℃下での低温充放電を実施した後に、２５℃下での中温充放電を実施し、６０℃下での高温充放電を実施した。
【0069】
そして、本試験では、各々の温度域において実施した定電流充電（又は放電）完了に１時間以上の時間を要した場合に、十分な容量を有しており入出力特性が正常であると判定した。一方、定電流充電が１時間以内に終了した場合を入出力特性が悪化したと判定した。また、本試験では、電池モジュールを構成する二次電池の各々に電流遮断機構を取り付け、分解ガスの発生によって電池ケースの内圧が１ＭＰａ以上に上昇した際に充電（又は放電）が切断されるようにした。評価結果を表２に示す。
【0070】
【表2】
【0071】
サンプル１は、－２０℃の低温環境でも好適な入出力特性を発揮できる一方で、６０℃の高温環境において分解ガスの発生による電流遮断機構の作動が確認された。このことから、低粘度の電解液を使用した二次電池は、低温特性に優れる一方で、高温特性が低いことが分かった。次に、サンプル２は、低温環境で１時間以内に充放電が終了してしまい容量不足の状態となった一方で、高温環境でも分解ガスの発生が抑制されていた。このことから、高粘度の電解液を使用した二次電池は、高温特性に優れる一方で、低温特性が低いことが分かった。そして、サンプル３は、全ての温度で正常な充放電が行われていた。このことから、低温特性に優れる第１単電池と高温特性に優れる第２単電池を備えた電池モジュールを構築し、周囲の温度に応じて第１単電池と第２単電池の充放電を切り替えることによって、低温環境による入出力特性の低下と、高温環境による分解ガスの発生の両方を適切に防止できることが分かった。
【0072】
（２）長期間耐久試験
本試験では、サンプル３の電池モジュールを高温環境で長期間保存し、第１単電池における分解ガスの発生を抑制する手段について検討した。具体的には、本試験では、サンプル３の電池モジュールを４個準備し、上述の充放電試験における中温放電と同じ条件で各々の電池モジュールを放電した。そして、各々の電池モジュールを、異なるＳＯＣに充電した。以下、ＳＯＣ＝２５％に充電した電池モジュールをサンプル３Ａと称し、ＳＯＣ＝５０％に充電した電池モジュールをサンプル３Ｂと称する。そして、ＳＯＣ＝７５％に充電した電池モジュールをサンプル３Ｃと称し、ＳＯＣ＝１００％に充電した電池モジュールをサンプル３Ｄと称する。本試験では、これらのサンプル３Ａ～３Ｄを６０℃の雰囲気で３０日間保存した後に、分解ガスの発生による電流遮断機構の作動が生じているかを調べた。結果を表３に示す。
本試験では、サンプル３の電池モジュールを高温環境で長期間保存し、第１単電池における分解ガスの発生を抑制する手段について検討した。具体的には、本試験では、サンプル３の電池モジュールを４個準備し、上述の充放電試験における中温放電と同じ条件で各々の電池モジュールを放電した。そして、各々の電池モジュールを、異なるＳＯＣに充電した。以下、ＳＯＣ＝２５％に充電した電池モジュールをサンプル３Ａと称し、ＳＯＣ＝５０％に充電した電池モジュールをサンプル３Ｂと称する。そして、ＳＯＣ＝７５％に充電した電池モジュールをサンプル３Ｃと称し、ＳＯＣ＝１００％に充電した電池モジュールをサンプル３Ｄと称する。本試験では、これらのサンプル３Ａ～３Ｄを６０℃の雰囲気で３０日間保存した後に、分解ガスの発生による電流遮断機構の作動が生じているかを調べた。結果を表３に示す。
【0073】
【表3】
【0074】
表３に示すように、サンプル３Ａ、３Ｂでは、高温環境に長期間放置されているにも関わらず、高温特性の低い第１電池ユニットにおいて多量の分解ガスの発生による電流遮断機構の作動が確認されなかった。このことから、第１電池ユニットと第２電池ユニットを備えた電池モジュールでは、高温環境に晒された際に第１電池ユニットのＳＯＣを速やかに低下させ、低ＳＯＣの状態を維持することが好ましいことが分かった。これによって、第１電池ユニットにおける分解ガスの発生をより好適に防止できると予想される。
【0075】
以上、本発明を詳細に説明したが、上記実施形態は例示にすぎず、ここで開示される発明には上述の具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【符号の説明】
【0076】
１ 電池モジュール
２ 温度センサ
３ 充放電手段
４ 制御部
１０ 第１電池ユニット
１１ 第１単電池
２０ 第２電池ユニット
２１ 第２単電池
３０ 筐体
４０ 外部接続部材
１００ 電源システム
Ｓ１０ 温度検出工程
Ｓ２０ 低温判定工程
Ｓ２１ 第１分離判定工程
Ｓ２２ ユニット分離工程
Ｓ２３ 低温制御工程
Ｓ３０ 高温判定工程
Ｓ３１ 第２分離判定工程
Ｓ３２ ユニット分離工程
Ｓ３３ 第１ユニット優先放電工程
Ｓ３４ ＳＯＣ１測定工程
Ｓ３５ ＳＯＣ判定工程
Ｓ３６ 第１ユニット切断工程
Ｓ３７ 高温制御工程
Ｓ４０ 第３分離判定工程
Ｓ４１ 中温制御工程
Ｓ４２ ＯＣＶ差検出工程
Ｓ４３ ＯＣＶ差判定工程
Ｓ４４ ユニット接続工程
Ｓ４５ 電流配分調整工程
２ 温度センサ
３ 充放電手段
４ 制御部
１０ 第１電池ユニット
１１ 第１単電池
２０ 第２電池ユニット
２１ 第２単電池
３０ 筐体
４０ 外部接続部材
１００ 電源システム
Ｓ１０ 温度検出工程
Ｓ２０ 低温判定工程
Ｓ２１ 第１分離判定工程
Ｓ２２ ユニット分離工程
Ｓ２３ 低温制御工程
Ｓ３０ 高温判定工程
Ｓ３１ 第２分離判定工程
Ｓ３２ ユニット分離工程
Ｓ３３ 第１ユニット優先放電工程
Ｓ３４ ＳＯＣ１測定工程
Ｓ３５ ＳＯＣ判定工程
Ｓ３６ 第１ユニット切断工程
Ｓ３７ 高温制御工程
Ｓ４０ 第３分離判定工程
Ｓ４１ 中温制御工程
Ｓ４２ ＯＣＶ差検出工程
Ｓ４３ ＯＣＶ差判定工程
Ｓ４４ ユニット接続工程
Ｓ４５ 電流配分調整工程
【図1】
【図2】
【図3】