特許 7512835 電池セルの制御装置および電池セルの制御方法

(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】2024-07-01

(45)【発行日】2024-07-09

(54)【発明の名称】電池セルの制御装置および電池セルの制御方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/48 20060101AFI20240702BHJP

   H01M 10/42 20060101ALI20240702BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

H01M10/48 P

H01M10/42 P

H01M10/48 101

H01M10/48 301

H02J7/00 Y

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020176228

(22)【出願日】2020-10-20

(65)【公開番号】P2022067494

(43)【公開日】2022-05-06

【審査請求日】2023-02-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100176304

【弁理士】

【氏名又は名称】福成 勉

(72)【発明者】

【氏名】山本 嵩

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 敏貴

(72)【発明者】

【氏名】吉原 久未

【審査官】宮本 秀一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０８４７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３９０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０６０６８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２５７３９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ３１／３６－３１／３９６

Ｈ０１Ｍ１０／４２－１０／６６７

Ｈ０１Ｍ５０／２０－５０／２９８

Ｈ０１Ｍ５０／５０－５０／５９８

Ｈ０２Ｊ７／００－７／１２

Ｈ０２Ｊ７／３４－７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

充放電可能な二次電池である複数の電池セルであって向きが異なる前記複数の電池セルの電流制御を行う電池セルの制御装置であって、
個々の前記電池セルの向きからハイレート劣化への移行の度合いが最も大きい電池セルを特定する特定部と、
特定された前記電池セルのハイレート劣化への移行状態に基づき上限電流値を設定する電流設定部と、
前記複数の電池セル全体の実効電流値を前記上限電流値以下に制限する電流制御部と
を備えている電池セルの制御装置。

【請求項2】

前記電池セルは、正極シートと、負極シートと、前記正極シートと前記負極シートとの間に介在し、電解液が含侵されたセパレータとを有する構成であり、
前記セパレータの面内における前記電池セルの充放電時において電解液の最も流れやすい方向を第１流動方向と定義したときに、
前記特定部は、２つの前記電池セルのうち、前記第１流動方向と上下方向とのなす角度が小さい電池セルをハイレート劣化への移行の度合いが大きい電池セルであると特定する、
請求項１に記載の電池セルの制御装置。

【請求項3】

前記電池セルは、正極シートと、負極シートと、前記正極シートと前記負極シートとの間に介在し、電解液が含侵されたセパレータとを有する構成であり、
前記セパレータの面内における前記電池セルの充放電時において電解液の最も流れやすい方向を第１流動方向と定義し、かつ、前記セパレータの面内における前記第１流動方向に直交する方向を第２流動方向と定義したときに、
前記特定部は、２つの前記電池セルのうち、前記第２流動方向と上下方向とのなす角度が小さい電池セルをハイレート劣化への移行の度合いが大きい電池セルであると特定する、
請求項１または２に記載の電池セルの制御装置。

【請求項4】

前記複数の電池セルに対して圧縮する方向に拘束力を与える拘束力付与部と、
前記拘束力付与部を制御する拘束力制御部と
をさらに備え、
前記拘束力制御部は、ハイレート劣化への移行の度合いが最も大きい電池セルにおけるハイレート劣化への移行状態を示す劣化評価値が所定値よりも小さい場合には、前記複数の電池セルが充放電を休止している間は前記電池セルに対しての拘束力を弱めるように前記拘束力付与部を制御する、
請求項１～３のいずれか１項に記載の電池セルの制御装置。

【請求項5】

前記複数の電池セルが所定の配列方向に沿って直線的に配列された構成において、
前記拘束力付与部は、前記所定の配列方向から各々の前記電池セルへ同時に拘束力を付与し、
前記電池セル間を連結するバスバーをさらに備えており、
前記バスバーは、前記複数の電池セルが前記所定の配列方向から拘束力を受けたときに当該所定の配列方向の長さが変わる方向に変形する易変形部を有する、
請求項４に記載の電池セルの制御装置。

【請求項6】

充放電可能な二次電池である複数の電池セルであって向きが異なる複数の電池セルの電流制御を行う電池セルの制御方法であって、
個々の前記電池セルの向きからハイレート劣化への移行の度合いが最も大きい電池セルを特定する特定工程と、
特定された前記電池セルのハイレート劣化への移行状態に基づき上限電流値を設定する電流設定工程と、
前記複数の電池セル全体の実効電流値を前記上限電流値以下に制限する電流制御工程と
を含む、電池セルの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の電池セルの電流制御を行う制御装置および制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電気自動車やハイブリッド車などに用いられる充放電可能な二次電池である電池セルでは、大電流（ハイレート）による充放電の継続（サイクル）により電池セルの内部抵抗が一時的（すなわち、可逆的）に上昇する現象、いわゆるハイレート劣化（またはハイレートサイクル劣化）が生じる場合がある。ハイレート劣化が生じた場合、電池セルの充放電可能な実効電流を上げることができないため、電気自動車等の電力消費率（電費）の改善が難しくなる。

【0003】

そこで、特許文献１記載の電池セルの制御装置では、電池セルにおける電流値および電圧値を測定し、これらの電流値および電圧値から内部抵抗を算出し、電池セルの内部抵抗の上昇量をハイレート劣化量として求める。そして、ハイレート劣化量が所定値以上の場合には、ハイレート劣化からの完全復帰を放置（すなわち、充放電停止）時間から推定し、完全復帰していないと判定した際には充放電量を通常時よりも制限し、それによりハイレート劣化を抑制する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－３２９６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のような特許文献１記載の電池セルの制御装置では、複数の電池セルを備えた構成では、個々の電池セルについてのハイレート劣化量を検出するために、個々の電池セルの電流値および抵抗値を逐次求める必要がある。そのため、制御装置におけるハイレート劣化の検出動作が複雑になるとともにハイレート劣化への移行を抑制する最適な実効電流の設定が難しくなる。

【0006】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、複数の電池セルの電流制御を行う構成において、複数の電池セルすべての電流値および抵抗値を求めることなく、電池セルのハイレート劣化への移行を容易かつ確実に抑制することが可能な電池セルの制御装置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】

【0007】

本発明者らは、電気自動車などに搭載される複数の電池セルは、個々の電池セルの配置状態などによってハイレート劣化の度合いが個々に異なることを発見し、その知見に基づいて本発明を創作するに至った。

【0008】

すなわち、上記の課題を解決するために、本発明の電池セルの制御装置は、充放電可能な二次電池である複数の電池セルであって向きが異なる複数の電池セルの電流制御を行う電池セルの制御装置であって、個々の前記電池セルの向きからハイレート劣化への移行の度合いが最も大きい電池セルを特定する特定部と、特定された前記電池セルのハイレート劣化への移行状態に基づき上限電流値を設定する電流設定部と、前記複数の電池セル全体の実効電流値を前記上限電流値以下に制限する電流制御部とを備えていることを特徴とする。

【0009】

かかる構成によれば、特定部は、複数の電池セルの中から、個々の電池セルの向きからハイレート劣化への移行の度合いが最も大きいセルを特定する。そして電流設定部は、特定された電池セルのハイレート劣化への移行状態に基づき上限電流値を設定する。電流制御部は、複数の電池セル全体の実効電流値を前記上限電流値以下に制限する。これにより、複数の電池セルの電流制御を行う構成において、複数の電池セルすべての電流値および抵抗値を求めることなく、容易かつ確実に電池セルのハイレート劣化への移行を抑制することが可能になる。

【0010】

上記の電池セルの制御装置において、前記電池セルは、正極シートと、負極シートと、前記正極シートと前記負極シートとの間に介在し、電解液が含侵されたセパレータとを有する構成であり、前記セパレータの面内における前記電池セルの充放電時において電解液の最も流れやすい方向を第１流動方向と定義したときに、前記特定部は、２つの前記電池セルのうち、前記第１流動方向と上下方向とのなす角度が小さい電池セルをハイレート劣化への移行の度合いが大きい電池セルであると特定するのが好ましい。

【0011】

２つの前記電池セルのうち、充放電時にセパレータの面内で電解液が最も流れやすい第１流動方向と上下方向とのなす角度が小さい電池セルは、電池セル内部において電解液が重力の影響により第１流動方向において偏りやすくなり、極間のイオン濃度分布が偏ることにより、ハイレート劣化し易い（すなわち、ハイレート劣化への移行の度合いが大きい）傾向がある。そこで、上記の構成によれば、特定部が、２つの前記電池セルのうち、前記第１流動方向と上下方向とのなす角度が小さい電池セルをハイレート劣化への移行の度合いが大きい電池セルであると特定することにより、ハイレート劣化し易い電池セルに基づく電流制御を確実に行うことが可能になる。

【0012】

上記の電池セルの制御装置において、前記電池セルは、正極シートと、負極シートと、前記正極シートと前記負極シートとの間に介在し、電解液が含侵されたセパレータとを有する構成であり、前記セパレータの面内における前記電池セルの充放電時において電解液の最も流れやすい方向を第１流動方向と定義し、かつ、前記セパレータの面内における前記第１流動方向に直交する方向を第２流動方向と定義したときに、前記特定部は、２つの前記電池セルのうち、前記第２流動方向と上下方向とのなす角度が小さい電池セルをハイレート劣化への移行の度合いが大きい電池セルであると特定するのが好ましい。

【0013】

２つの前記電池セルのうち、電解液が最も流れやすい第１流動方向に直交する第２流動方向と上下方向とのなす角度が小さい電池セルは、セパレータの面内のうち第２流動方向において下方向に近い側に電解液が溜まりやすくなり、極間のイオン濃度分布が偏ることにより、ハイレート劣化し易い（すなわち、ハイレート劣化への移行の度合いが大きい）傾向がある。そこで、上記の構成によれば、特定部が、２つの電池セルのうち、第２流動方向と上下方向とのなす角度が小さい電池セルをハイレート劣化への移行の度合いが大きい電池セルであると特定することにより、ハイレート劣化し易い電池セルに基づく電流制御を確実に行うことが可能になる。

【0014】

上記の電池セルの制御装置において、前記複数の電池セルに対して圧縮する方向に拘束力を与える拘束力付与部と、前記拘束力付与部を制御する拘束力制御部とをさらに備え、前記拘束力制御部は、ハイレート劣化への移行の度合いが最も大きい電池セルにおけるハイレート劣化への移行状態を示す劣化評価値が所定値よりも小さい場合には、前記複数の電池セルが充放電を休止している間は前記電池セルに対しての拘束力を弱めるように前記拘束力付与部を制御するのが好ましい。

【0015】

本発明者らは複数の電池セルが充放電を休止している間に電池セルの拘束力を弱めれば、電池セルのハイレート劣化からの復帰が早まることを実験により発見した。そこで、上記の構成によれば、複数の電池セルが充放電を休止している間では、拘束力付与部が電池セルの拘束力を弱めることにより、電池セルのハイレート劣化からの復帰を早めることが可能になる。

【0016】

上記の電池セルの制御装置において、前記複数の電池セルが所定の配列方向に沿って直線的に配列された構成において、前記拘束力付与部は、前記所定の配列方向から各々の前記電池セルへ同時に拘束力を付与し、前記電池セル間を連結するバスバーをさらに備えており、前記バスバーは、前記複数の電池セルが前記所定の配列方向から拘束力を受けたときに当該所定の配列方向の長さが変わる方向に変形する易変形部を有するのが好ましい。

【0017】

かかる構成によれば、電池セル間を連結するバスバーが易変形部を有し、易変形部が複数の電池セルが所定の配列方向から拘束力を受けたときに当該所定の配列方向の長さが変わる方向に変形する。これにより、電池セルに付与される拘束力の変化に伴って電池セル間の距離が変形しても電池セル間の電気的な連結を容易に負荷なく維持することが可能である。

【0018】

本発明の電池セルの制御方法は、充放電可能な二次電池である複数の電池セルであって向きが異なる複数の電池セルの電流制御を行う電池セルの制御方法であって、個々の前記電池セルの向きからハイレート劣化への移行の度合いが最も大きい電池セルを特定する特定工程と、特定された前記電池セルのハイレート劣化への移行状態に基づき上限電流値を設定する電流設定工程と、前記複数の電池セル全体の実効電流値を前記上限電流値以下に制限する電流制御工程とを含むことを特徴とする。

【0019】

かかる特徴によれば、特定工程では、複数の電池セルの中から、個々の電池セルの向きからハイレート劣化への移行の度合いが最も大きいセルを特定する。そして電流設定工程では、特定された電池セルのハイレート劣化への移行状態に基づき上限電流値を設定する。ついで、電流制御工程では、複数の電池セル全体の実効電流値を前記上限電流値以下に制限する。これにより、複数の電池セルの電流制御を行うときに、複数の電池セルすべての電流値および抵抗値を求めることなく、容易かつ確実に電池セルのハイレート劣化への移行を抑制することが可能になる。

【発明の効果】

【0020】

本発明の電池セルの制御装置および制御方法によれば、複数の電池セルの電流制御を行う構成において、複数の電池セルすべての電流値および抵抗値を求めることなく、電池セルのハイレート劣化への移行を容易かつ確実に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１実施形態に係る電池セルの制御装置を備えたハイブリッド車の全体構成を示す斜視図である。

【図2】図１のバッテリの斜視説明図である。

【図3】図２の電池セル内部の電極捲回体の分解斜視図である。

【図4】図２の電池セルの配置を示す説明図であって、（ａ）は電解液が流れやすい第１流動方向が水平方向、第１流動方向に直交する第２流動方向が上下方向を向く配置、（ｂ）は第１流動方向および第２流動方向がいずれも水平方向を向く配置、（ｃ）は第１流動方向が上下方向、第２流動方向が水平方向を向く配置である。

【図5】図４の（ａ）～（ｃ）に示される配置Ａ～配置Ｃの電池セルに関する抵抗上昇率の時間的変化を示すグラフである。

【図6】電池セルのハイレートサイクルの許容値を連続時間と実効電流から示したグラフである。

【図7】本発明における電池セルのハイレート劣化を抑制するための基本的な電流制御方法を示すフローチャートである。

【図8】図７の電流制御方法で用いられる限界積算電流量の曲線を示すマップである。

【図9】本発明の電池セルの制御方法の一実施形態に係る電流制御方法のフローチャートである。

【図10】図９の電流制御方法に用いられるハイレート劣化の評価値であるイオン偏り評価値と休止時間との関係を示すマップである。

【図11】図９の電流制御方法で用いられる限界積算電流量値を示すマップである。

【図12】ハイレート劣化し易い電池セルのハイレート劣化評価値と実効電流の時間的変化を示すグラフである。

【図13】３時間の休止時間が経過した後にさらに３時間経過した場合にハイレート劣化評価値が０．８までしか戻らないことを説明するためのグラフである。

【図14】電池セルの休止中における電池セルに対する拘束力が大きい場合と小さい場合とにおける抵抗上昇率の時間的変化を示すグラフである。

【図15】本発明の第２実施形態に係る電池セルの制御装置に備えられた複数の電池セルを拘束する拘束付与部の構成を示す断面説明図であって、（ａ）は拘束前の状態、（ｂ）は拘束後の状態を示す。

【図16】本発明の第２実施形態における電池セルの電流制御方法のフローチャートである。

【図17】図１６の電流制御方法に用いられるハイレート劣化の評価値であるイオン偏り評価値と休止時間との関係を示すマップである。

【図18】休止時間後のハイレート劣化評価値の回復度合いを示すグラフであって、（ａ）は拘束力低下無しの場合のグラフ、（ｂ）は拘束力低下有りの場合のグラフを示す。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。

【0023】

（第１実施形態）
本発明に係る電池セルの制御装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。

【0024】

図１は、本発明の第１実施形態に係る電池セルの制御装置を備えたハイブリッド車の全体構成を示す斜視図である。

【0025】

図１に示されるハイブリッド車１００は、車輪１０，１０と、車軸１２と、エンジン２０と、トランスミッション３０と、モータ４０と、インバータ５０と、バッテリモジュール（以下、バッテリという）６０と、バッテリ６０の電流制御をする制御装置７０とを備えている。

【0026】

ハイブリッド車１００は、いわゆるパラレル式のハイブリッド車である。エンジン２０とモータ４０とは車両の駆動力を出力する駆動源として機能し、このハイブリッド車１００では、運転条件に応じて、エンジン２０のみによる走行、エンジン２０とモータ４０の双方による走行、あるいは、モータ４０のみによる走行が実現される。

【0027】

エンジン２０は、トランスミッション３０を介して車軸１２に連結されている。エンジン２０は、例えばガソリンエンジンである。

【0028】

モータ４０は、車軸１２に連結されているとともに、インバータ５０を介してバッテリ６０に接続されている。モータ４０には、バッテリ６０の電力がインバータ５０にて交流電力に変換された後供給される。モータ４０は、電力供給を受けて電動機として機能して、車軸１２を回転させる。モータ４０は、減速時に回生動作を行うことにより、発電機としても機能することも可能である。モータ４０で発電された電気はバッテリ６０に充電される。

【0029】

制御装置７０は、インバータ５０を介してバッテリ６０の電流制御をする構成を有し、具体的には、特定部７１と、電流設定部７２と、電流制御部７３とを備えている。

【0030】

特定部７１は、バッテリ６０に含まれる個々の電池セル４（図２参照）の向きからハイレート劣化への移行の度合いが最も大きい電池セル４を特定する。電池セル４の具体的な特定方法については、後段で詳細に説明する。

【0031】

電流設定部７２は、特定された電池セル４のハイレート劣化への移行状態に基づき上限電流値を設定する。電流制御部７３は、複数の電池セル４全体（バッテリ６０）の実効電流値を上限電流値以下に制限する。

【0032】

バッテリ６０は、図２に示されるように、充放電可能な二次電池であって向きが異なる複数の電池セル４がケーシング２、３に収容されることにより１つのモジュールを構成している。ケーシング２は、水平方向に延びる直方体の箱体である。ケーシング２の内部には、複数の電池セル４（４Ａ）が立てた状態で所定の配列方向で並んで配置されている。ケーシング３は、平たい箱体であり、車体底板に沿って寝かして配置されている。ケーシング３の内部には、１個またはそれ以上の電池セル４（４Ｂ）が寝た状態（水平面に沿った状態）で配置されている。

【0033】

各電池セル４は、平たい直方体形状のハウジング５と、ハウジング５の内部に収容された電極捲回体６と、ハウジング５の外面に設けられた正極端子７および負極端子８とを有する。

【0034】

立てた状態の電池セル４Ａでは、正極端子７および負極端子８が第１水平方向Ｘに並ぶとともに電極捲回体６の巻軸方向も第１水平方向Ｘを向くが、電極捲回体６の楕円断面の長辺方向が上下方向Ｚを向いている。一方、寝た状態の電池セル４Ｂでは、正極端子７および負極端子８が第１水平方向Ｘに並ぶととともに電極捲回体６の巻軸方向も第１水平方向Ｘを向くが、電極捲回体６の楕円断面の長辺方向が第１水平方向に直交する第２水平方向Ｙを向いている。

【0035】

電池セル４（具体的には、図２における立てた状態の電池セル４Ａ）の電極捲回体６は、リチウムイオン電池を構成し、具体的には、図３に示されるように、正極シート６ａと、負極シート６ｂと、正極シート６ａと負極シート６ｂとの間に介在し、リチウム塩を含む電解液が含侵されたセパレータ６ｃとを有する。電極捲回体６は、正極シート６ａ、セパレータ６ｃ、および負極シート６ｂの積層体を第１水平方向Ｘを巻軸方向として巻き取って上下方向に長い長円形の断面を有する扁平なロール状にしたものである。正極シート６ａは、ハウジング５の外面の正極端子７に電気的に接続されている。負極シート６ｂは、ハウジング５の外面の負極端子８に電気的に接続されている。

【0036】

なお、電池セル４については、正極シート６ａ、セパレータ６ｃ、および負極シート６ｂの積層体が巻き取られた電極捲回体６の形態でなく、積層体が多数回繰り返し積層された形態であってもよい。

【0037】

正極シート６ａは、例えば、正極活物質および助剤がアルミニウム箔などの金属製の集電体に塗布されたものである。負極シート６ｂは、負極活物質および助剤が銅箔などの金属製の集電体に塗布されたものである。セパレータ６ｃは、多孔性フィルムからなり、電解液が含侵されている。

【0038】

電解液は、例えば、リチウム塩が非水溶媒に溶解されたものである。非水溶媒としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）等の環状炭酸エステル、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）等の鎖状炭酸エステル、γ－ブチロラクトン（ＧＢＬ）、γ－バレロラクトン（ＧＶＬ）等の環状カルボン酸エステルなどが用いられる。非水溶媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【0039】

電池セル４は、配置される向きによって電解液が流れる方向と電解液が溜まっていく位置が変わる。具体的には、図４（ａ）～（ｃ）に示される配置状態の電池セル４について考察する。

【0040】

図４（ａ）～（ｃ）に示される電池セル４では、いずれも電極捲回体６の巻軸方向に沿う方向が充放電時にセパレータ６ｃの面内に沿って電解液が最も流れやすい。そこで、図４（ａ）～（ｃ）では、上記のような電解液が最も流れやすい方向（本実施形態では、巻軸方向）は第１流動方向Ａ１と定義される。また、セパレータ６ｃの面内における第１流動方向Ａ１と直交する方向（本実施形態では、電極捲回体６の楕円断面の長辺方向）は第２流動方向Ａ２と定義される。

【0041】

したがって、図４（ａ）～（ｃ）に示される電池セル４は、以下のような３種類の異なる配置であることがわかる。具体的には、図４（ａ）は、立てた状態（配置Ａ）の電池セル４Ａの配置を示し、具体的には、電解液が流れやすい第１流動方向Ａ１が第１水平方向Ｘ、第１流動方向Ａ１に直交する第２流動方向Ａ２が上下方向Ｚを向く。図４（ｂ）は、寝た状態（配置Ｂ）の電池セル４Ｂの配置を示し、第１流動方向Ａ１および第２流動方向Ａ２がいずれも水平方向を向く。具体的には、第１流動方向Ａ１が第１水平方向Ｘを向き、第２流動方向Ａ２が第１水平方向Ｘに直交する第２水平方向Ｙを向く。図４（ｃ）は、横向きに立てた状態（配置Ｃ）の電池セル４Ｃの配置を示し、第１流動方向Ａ１が上下方向Ｚ、第２流動方向Ａ２が第２水平方向Ｙを向く。

【0042】

図４（ａ）～（ｃ）に示される３種類の異なる配置（配置Ａ）～（配置Ｃ）の電池セル４Ａ～４Ｃでは、充放電が休止された状態において電解液が下方向Ｂへ溜まっていく位置がそれぞれ異なっている。これらの電池セル４Ａ～４Ｃのうち、図４（ｂ）に示される寝た状態（配置Ｂ）の電池セル４Ｂでは、電解液が下方向Ｂへ溜まっていく位置が最も広い範囲になり、当該電池セル４Ｂは電池セル４中での電解液の偏りを最も抑えることが可能である。また、図４（ａ）に示される立てた状態（配置Ａ）の電池セル４Ａでは、電解液が下方向Ｂへ溜まっていく位置が電解液の最も流れやすい第１流動方向Ａ１と同じ方向に沿って延びる範囲になり、当該電池セル４Ａは電池セル４中での電解液の偏りを多少抑えることが可能である。これら電池セル４Ｂ、４Ａに対して、図４（ｃ）に示される横向きに立てた状態（配置Ｃ）の電池セル４Ｃでは、電解液が下方向Ｂへ溜まっていく位置が電解液の最も流れやすい第１流動方向Ａ１において末端（下端）で直交方向（第２流動方向Ａ２）に沿って延びる範囲になり、当該電池セル４Ｃでは電池セル４中での電解液の偏りが最も大きくなると考えられる。

【0043】

このように、図４（ａ）～（ｃ）に示される３種類の異なる配置（配置Ａ）～（配置Ｃ）の電池セル４Ａ～４Ｃでは、電解液が下方向Ｂへ溜まっていく位置がそれぞれ異なっていることによって、内部抵抗が異なると考えられる。

【0044】

このような見地から、図４（ａ）～（ｃ）に示される３種類の異なる配置（配置Ａ）～（配置Ｃ）の電池セル４Ａ～４Ｃのそれぞれの内部抵抗の上昇率（抵抗上昇率Ｒθ）の時間的な変化を調べた結果が、図５のグラフに示される。

【0045】

図５のグラフを見れば、寝た状態（配置Ｂ）の電池セル４Ｂの抵抗上昇率Ｒθの上昇度合いが最も低く、ついで、立てた状態（配置Ａ）の電池セル４Ａの抵抗上昇率Ｒθの上昇度合いが低い。それに対して、横に立てた状態（配置Ｃ）の電池セル４Ｃの抵抗上昇率Ｒθの上昇度合いが最も大きいことがわかる。

【0046】

ハイレート劣化は、過大な電流（ハイレート）による充放電の継続（サイクル）により電池セルの内部抵抗が一時的（すなわち、可逆的）に上昇する現象である。図５の結果をみれば、電池セル４の向きによってハイレート劣化のし易さ（すなわち、ハイレート劣化への移行同度合いの大きさ）が異なることが見い出される。

【0047】

そこで、本発明者らは電池セル４の向きからハイレート劣化が最もしやすい電池セル４を特定し、特定された電池セル４に基づいて上限電流値を設定し、バッテリ６０全体の電池セル４について上限電流値に基づいて電流制御をすれば、ハイレート劣化を抑制できると考えて、本発明を創作するに至った。

【0048】

上記の「上限電流値」とは、ハイレート劣化が生じない上限の電流値であり、ハイレートサイクル（すなわち、大電流による充放電のサイクル）の許容値として定義付けられる。図６には、電池セル４のハイレートサイクルの許容値を連続時間ｔ（ｈ）と実効電流Ｉｅ（Ａ）から示したグラフが示される。図６のグラフを見れば、ハイレートサイクルの許容値は、連続時間ｔと実効電流Ｉｅから一義的に決定され、曲線Ｈｓ上に沿った線上に示される。例えば、連続時間３時間の場合では実効電流は８０Ａ、６時間の場合では６０Ａ、１６時間の場合では４０Ａ、４８時間以上の場合では２０Ａになる。

【0049】

ハイレート劣化（ハイレートサイクル劣化）の基本的な制御方法では、充放電時において、実効電流値と限界電流積算量に基づいてハイレート劣化評価値を逐次推定して実効電流を制限する。具体的には、図７の制御フローチャートに沿って実行される。

【0050】

図７に示されるフローチャートでは、まず、ハイブリッド車の走行時（充放電時）において、所定の時間間隔ΔＴにおける電池セル４の実効電流を検出する（ステップＳ１）。ついで、制御装置７０（図１参照）は、実効電流が所定値より大きいか否か判別する（ステップＳ２）。

【0051】

実効電流が所定値より大きい場合にはステップＳ３に進み、限界積算電流値をマップにより取得し、ついで実効電流値を用いてハイレートサイクル（劣化）評価値Ｎを算出する（ステップＳ４）。一方、実効電流が所定値より小さい場合にはステップＳ３、Ｓ４をスキップしてステップＳ５へ進む。

【0052】

ステップＳ３の限界積算電流値の求め方は、具体的には、まず、実効電流値（例えば、８０Ａ）を図８の限界積算量の曲線を示すマップに入力し、実効電流値（８０Ａ）に対応する曲線上の積算電流値（２３９Ａｈ）を限界積算電流値として求める。

【0053】

ステップＳ４では、ハイレート劣化評価値Ｎは、実効電流値Ｉｅ（Ａ）、経過時間ｔ（秒）、ステップＳ３で求められた限界積算電流値ＩＳ（Ａｈ）から以下の（式１）のようにして求められる。
Ｎ＝１－（Ｉｅ×ｔ／３６００）／ＩＳ （式１）
例えば、実効電流値Ｉｅが８０Ａ、経過時間ｔが１０秒、限界積算電流値ＩＳが２３９Ａｈを上記の（式１）に入力すれば、ハイレート劣化評価値Ｎは、
Ｎ＝１－（８０×１０／３６００）／２３９＝０．９９９０７３
のように求められる。

【0054】

ついで、ハイレート劣化評価値Ｎが目標値より大きいか否か判別する（ステップＳ５）。

【0055】

ハイレート劣化評価値Ｎが目標値より大きい場合には、ステップＳ６に進み、ハイレート劣化評価値Ｎを制御装置７０に記録する。

【0056】

一方、ハイレート劣化評価値Ｎが目標値より小さい場合にはステップＳ７に進み、ハイレート劣化評価値Ｎを所定値以下に制限した後ステップＳ６に進む。

【0057】

これにより、ハイレート劣化し易い電池セル４について実効電流を制限してハイレート劣化を抑制することが可能になる。

【0058】

つぎに、図９に示されるフローチャートを用いて、本発明の電池セルの制御方法の一実施形態に係る電流制御方法のフローについて説明する。

【0059】

本実施形態の電流制御方法は、基本的には、以下の３つの工程（ｉ）～（ｉｉｉ）を有する。
（ｉ） 個々の電池セル４の向きからハイレート劣化への移行の度合いが最も大きい電池セル４を特定する特定工程。
（ｉｉ）特定された電池セル４のハイレート劣化への移行状態に基づき上限電流値を設定する電流設定工程。
（ｉｉｉ） 複数の電池セル４全体の実効電流値を上限電流値以下に制限する電流制御工程。

【0060】

本実施形態の電流制御方法では、まず、スタート前の事前動作として、制御装置７０の特定部７１（図１参照）が、あらかじめ、バッテリ６０に含まれる複数の電池セル４について、電池セル４の向きからハイレート劣化が最もしやすい電池セル４を特定しておく（特定工程）。

【0061】

具体的には、特定部７１は、バッテリ６０に含まれる複数の電池セル４が接続される電気接続部の位置または複数の電池セル４が収容されるケーシング２、３（図２参照）の種類などから、電池セル４の向きが、例えば、図４（ａ）～（ｃ）に示される向きになっているかを自動的に判別する。そして、特定部７１は、判別した電池セル４の向きからハイレート劣化への移行の度合いが最も大きい（ハイレート劣化を最もし易い）電池セル４（例えば、図４（ｃ）の横に立てた状態の電池セル４Ｃ）を特定する。

【0062】

ここで、特定部７１は、図４（ａ）～（ｃ）に示される電池セル４における２つの電池セル４（例えば、図４（ａ）の電池セル４Ａと図４（ｃ）の電池セル４Ｃ）のうち、電解液が最も流れやすい第１流動方向Ａ１と上下方向Ｚとのなす角度が小さい電池セル４をハイレート劣化への移行の度合いが大きい（ハイレート劣化をし易い）電池セル４（具体的には、図４（ｃ）の電池セル４Ｃ）であると特定する。

【0063】

また、特定部７１は、図４（ａ）～（ｃ）に示される電池セル４における２つの電池セル４（例えば、図４（ａ）の電池セル４Ａと図４（ｂ）の電池セル４Ｂ）のうち、第２流動方向Ａ２と上下方向Ｚとのなす角度が小さい電池セル４をハイレート劣化への移行の度合いが大きい（ハイレート劣化をし易い）電池セル４（具体的には、図４（ａ）の電池セル４Ａ）であると特定する。

【0064】

特定部７１は、上記の２つの特定結果から、ハイレート劣化への移行の度合いの大きさ（ハイレート劣化のし易さ）の順番が電池セル４Ｃ、電池セル４Ａ、電池セル４Ｂであることを導き出し、ハイレート劣化への移行の度合いが最も大きい（ハイレート劣化を最もし易い）電池セル４Ｃを特定する。

【0065】

図９に示されるフローチャートでは、ハイブリッド車のイグニッションをオン（ＩＧ―ＯＮ）にすることによってスタートする。

【0066】

ステップＳ１１では、制御装置７０（図１参照）は、前回の走行時（すなわち、前回のＩＧ－ＯＮからＩＧ－ＯＦＦの間）の最も悪いハイレート劣化評価値Ｎを検出する。具体的には、スタート前に事前に制御装置７０の特定部７１によって特定されたハイレート劣化が最もしやすい電池セル４（例えば、図４（ｃ）の横に立てた状態の電池セル４Ｃ）についてのハイレート劣化への移行状態を示す劣化評価値として、前回の走行時におけるハイレート劣化評価値Ｎを制御装置７０のメモリから呼び出す。

【0067】

ついで、ステップＳ１２では、制御装置７０は、前回の走行時から所定時間経過しているか否かを判別する。所定時間は、評価値Ｎが１に戻るのに十分な時間である。所定時間を経過している場合にはステップＳ１３に進み、走行スタート時の評価値Ｎ＝１を取得し、ついで、電池温度（複数の電池セル４の平均温度またはハイレート劣化が最もしやすい電池セル４の温度（ハイレート劣化が最もしやすい配置の電池セル４が複数ある場合は、複数の電池セル４のうち最も温度が低い電池セル４の温度））を検出する（ステップＳ１４）。

【0068】

一方、所定時間経過していない場合にはステップＳ１５に進み、図１０に示される評価値Ｎと休止時間のマップより現在の評価値Ｎを取得した後ステップＳ１４に進む。図１０に示されるマップは、ハイレート劣化評価値としてのイオン偏り評価値Ｎと休止時間ｔｒとの関係を示す。例えば、休止時間ｔｒが１．２時間の場合にイオン偏り評価値Ｎが０．７、休止時間８時間の場合には評価値Ｎが０．９７になる。図１０によれば、ステップＳ１２における「所定時間」は、評価値Ｎが１に戻る休止時間である１１時間が相当する。

【0069】

ついで、ステップＳ１６において、検出された電池温度が目標値に達したか否かを判別する。目標温度は、ハイレート劣化しにくい比較的高い温度であって、かつ、ドライバーの運転に適した温度が設定される。

【0070】

電池温度が目標温度に達した場合には、ステップＳ１７に進み、バッテリ６０（すなわち、複数の電池セル４全体）の実効電流を検出する。電池温度が目標温度に達していない場合には、ステップＳ１８に進み、電池温調をＯＮにした後ステップＳ１７に進む。電池温調では、具体的には、複数の電池セル４を温調装置で温度調整（加熱または冷却）して目標温度に近づける（なお、目標温度に到達しなくてもよい）。

【0071】

なお、以下のステップＳ１９～Ｓ２５は、上記の図７の基本的な制御フローチャートにおけるステップＳ２からＳ７に基本的には同じ動作を行うが、ステップＳ２０の限界積算電流値をマップにより取得する工程、ステップＳ２４の上流電源値を設定する工程、およびＳ２５の実効電流を上限電流値以下に制限する工程が異なる。

【0072】

具体的には、制御装置７０（図１参照）は、実効電流が閾値より大きいか否か判別する（ステップＳ１９）。

【0073】

実効電流が閾値より大きい場合にはステップＳ２０に進み、限界積算電流値をマップにより取得し、ついで実効電流値を用いて評価値Ｎを算出する（ステップＳ２１）。一方、実効電流が所定値より小さい場合にはステップＳ２０をスキップしてステップＳ２１へ進む。

【0074】

ステップＳ２０の限界積算電流値の求め方は、具体的には、まず、実効電流値（例えば、８０Ａ）を図１１の実効電流、電池温度、および限界積算量の３つのパラメータによって示される曲線を示すマップに入力し、実効電流値（４０～９５Ａ）および電池温度Ｔ（℃）に対応する曲線上の積算電流値を限界積算電流値ＩＳ（Ａｈ）として求める。

【0075】

ステップＳ２１では、評価値Ｎを、実効電流値Ｉｅ（Ａ）、経過時間ｔ（秒）、ステップＳ２０で求められた限界積算電流値ＩＳ（Ａｈ）から上記の（式１）から求める。

【0076】

ついで、評価値Ｎが目標値より大きいか否か判別する（ステップＳ２２）。目標値は、任意の数値であり、例えば、０から１間の範囲で任意に設定される。

【0077】

評価値Ｎが目標値より大きい場合には、ステップＳ２３に進み、評価値Ｎを制御装置７０に記録して一連の電流制御を終了する。

【0078】

一方、評価値Ｎが目標値より小さい場合にはステップＳ２４に進み、制御装置７０の電流設定部７２がハイレート劣化評価値Ｎを目標値に近づける上限電流値を設定する（電流設定工程）。ついで、ステップＳ２５において、電流制御部７３が実効電流を上限電流値以下に制限する（電流制御工程）。その後、ステップＳ２３に進んで終了する。

【0079】

以上の一連の制御フローチャートを実行することにより、ハイレート劣化し易い電池セル４を制御装置７０の特定部７１によって電池セル４の向きからあらかじめ特定しておき、特定されたハイレート劣化し易い電池セル４について実効電流を制限してハイレート劣化を抑制することが可能になる。

【0080】

上記のように、特定されたハイレート劣化し易い電池セル４のハイレート劣化評価値Ｎを基準として複数の電池セル４の電流制御を行うことにより、図１２に示されるように、複数の電池セル４の実効電流が線Ｉｅ１のように時間によって変動した場合に、それに伴ってハイレート劣化評価値Ｎが線ＨＥ１のように変動する。しかし、線ＨＥ１は、ハイレート劣化（ハイレートサイクル偏り劣化）が発生する閾値Ｓ（例えば、評価値Ｎ＝０）を下回らないので、ハイレート劣化を抑制できていることが分かる。

【0081】

（本実施形態の特徴）
（１）
本発明の第１実施形態の電池セル４の制御装置７０は、充放電可能な二次電池である複数の電池セルであって向きが異なる複数の電池セル４の電流制御を行う。制御装置７０は、図１に示されるように、個々の電池セル４の向きからハイレート劣化への移行の度合いが最も大きい電池セル４を特定する特定部７１と、特定された電池セル４のハイレート劣化への移行状態に基づき上限電流値を設定する電流設定部７２と、複数の電池セル４全体の実効電流値を上限電流値以下に制限する電流制御部７３とを備えている。

【0082】

かかる構成によれば、特定部７１は、複数の電池セル４の中から、個々の電池セル４の向きからハイレート劣化への移行の度合いが最も大きいセルを特定する。そして電流設定部７２は、特定された電池セル４のハイレート劣化への移行状態に基づき上限電流値を設定する。電流制御部７３は、複数の電池セル４全体の実効電流値を上限電流値以下に制限する。これにより、複数の電池セル４の電流制御を行う構成において、複数の電池セル４すべての電流および抵抗を得ることなく、容易かつ確実に電池セル４のハイレート劣化への移行を抑制することが可能になる。

【0083】

（２）
第１実施形態の電池セル４の制御装置７０では、電池セル４は、図３に示されるように、正極シート６ａと、負極シート６ｂと、正極シート６ａと負極シート６ｂとの間に介在し、電解液が含侵されたセパレータ６ｃとを有する構成であり、セパレータ６ｃの面内における電池セル４の充放電時において電解液の最も流れやすい方向を第１流動方向Ａ１としたときに、特定部７１は、２つの電池セル４（例えば、図４（ａ）の電池セル４Ａと図４（ｃ）の電池セル４Ｃ）のうち、第１流動方向Ａ１と上下方向Ｚとのなす角度が小さい電池セル４をハイレート劣化への移行の度合いが大きい電池セル４（具体的には、図４（ｃ）の電池セル４Ｃ）であると特定する。

【0084】

２つの電池セル４のうち、充放電時にセパレータ６ｃの面内で電解液が最も流れやすい第１流動方向Ａ１と上下方向Ｚとのなす角度が小さい電池セル４は、電池セル４内部において電解液が重力の影響により第１流動方向Ａ１において偏りやすくなり、極間のイオン濃度分布（具体的には、リチウムイオン濃度分布）が偏ることにより、ハイレート劣化し易い（すなわち、ハイレート劣化への移行の度合いが大きい）傾向がある。そこで、上記の構成によれば、特定部７１が、２つの電池セル４のうち、第１流動方向Ａ１と上下方向Ｚとのなす角度が小さい電池セル４をハイレート劣化への移行の度合いが大きい電池セル４であると特定することにより、ハイレート劣化し易い電池セル４に基づく電流制御を確実に行うことが可能になる。

【0085】

（３）
第１実施形態の電池セル４の制御装置７０では、電池セル４は、正極シート６ａと、負極シート６ｂと、正極シート６ａと負極シート６ｂとの間に介在し、電解液が含侵されたセパレータ６ｃとを有する構成であり、セパレータ６ｃの面内における電池セル４の充放電時において電解液の最も流れやすい方向を第１流動方向Ａ１と定義し、かつ、セパレータ６ｃの面内における第１流動方向Ａ１に直交する方向を第２流動方向Ａ２と定義したときに、特定部７１は、２つの電池セル４（例えば、図４（ａ）の電池セル４Ａと図４（ｂ）の電池セル４Ｂ）のうち、第２流動方向Ａ２と上下方向Ｚとのなす角度が小さい電池セル４をハイレート劣化への移行の度合いが大きい電池セル４（具体的には、図４（ａ）の電池セル４Ａ）であると特定する。

【0086】

２つの電池セル４のうち、電解液が最も流れやすい第１流動方向Ａ１に直交する第２流動方向Ａ２と上下方向Ｚとのなす角度が小さい電池セル４は、セパレータ６ｃの面内のうち第２流動方向Ａ２において下方向に近い側に電解液が溜まりやすくなり、極間のイオン濃度分布（具体的には、リチウムイオン濃度分布）が偏ることにより、ハイレート劣化し易い（すなわち、ハイレート劣化への移行の度合いが大きい）傾向がある。そこで、上記の構成によれば、特定部７１が、２つの電池セル４のうち、第２流動方向Ａ２と上下方向Ｚとのなす角度が小さい電池セル４をハイレート劣化への移行の度合いが大きい電池セル４であると特定することにより、ハイレート劣化し易い電池セル４に基づく電流制御を確実に行うことが可能になる。

【0087】

（４）
第１実施形態の電池セル４の制御方法は、充放電可能な二次電池である複数の電池セル４であって向きが異なる複数の電池セル４の電流制御を行う電池セル４の制御方法であって、個々の電池セル４の向きからハイレート劣化への移行の度合いが最も大きい電池セル４を特定する特定工程と、特定された電池セル４のハイレート劣化への移行状態に基づき上限電流値を設定する電流設定工程と、複数の電池セル４全体の実効電流値を上限電流値以下に制限する電流制御工程とを含む。

【0088】

かかる特徴によれば、特定工程では、複数の電池セル４の中から、個々の電池セル４の向きからハイレート劣化への移行の度合いが最も大きいセルを特定する。そして電流設定工程では、特定された電池セル４のハイレート劣化への移行状態に基づき上限電流値を設定する。ついで、電流制御工程では、複数の電池セル４全体の実効電流値を上限電流値以下に制限する。これにより、複数の電池セル４の電流制御を行うときに、複数の電池セル４すべての電流および抵抗を得ることなく、容易かつ確実に電池セル４のハイレート劣化への移行を抑制することが可能になる。

【0089】

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る電池セル４の制御装置は、充放電の休止している間において電池セル４の拘束力を弱めることによって、ハイレート劣化からの復帰を早めることを可能にする。

【0090】

大電流（ハイレート）で電池セル４を充放電した後、休止時間が十分ではない場合、電池セル４がハイレート劣化の状態から完全に復帰していないので、上記の第１実施形態の電流制御だけでは実効電流が制限されやすく、ハイブリッド車の燃費やドライブフィールが良好になりにくい。

【0091】

例えば、図１３に示されるグラフには、ハイレート劣化評価値Ｎ（線ＨＥ２）、実効電流（線Ｉｅ２）、電池温度（線Ｔ２）の時間的変化が示されている。ハイレート劣化評価値Ｎは、線ＨＥ２に示されるように、３時間の休止時間が経過した後にさらに３時間経過した場合でもＮ＝０．８までしか復帰しておらず、Ｎ＝１を下回っているため、電池セル４の実効電流が制限される。

【0092】

このような休止時間が十分でない場合のハイレート劣化からの早期復帰のために、電池セルの休止中において、電池セル４の拘束力（すなわち、充放電時に極板間の距離を縮めて内部抵抗を抑えるための極板間の押圧力）を一時的に弱めることが有効であることが実験から発見された。

【0093】

具体的には、図１４に示される電池セル４がハイレート充放電と休止とを交互に繰り返したときに、休止中の電池セルの拘束力が小さい場合（Ｐ１）の方が、大きい場合（Ｐ２）よりも抵抗上昇率Ｒθ（％）が小さくなることが実験により分かった。

【0094】

そこで、第２実施形態の電池セル４の制御装置は、ハイレート劣化からの早期復帰のために、上記の第１実施形態の制御装置７０（図１参照）の構成に加えて、図１５（ａ）、（ｂ）に示される拘束機構２２、具体的には、拘束力付与部２３および拘束力制御部２４を備えた拘束機構２２が追加されている。

【0095】

拘束力付与部２３は、複数の電池セル４に対して圧縮する方向に拘束力を与える構成を有する。図１５（ａ）、（ｂ）では、複数の電池セル４が所定の配列方向Ｄに沿って直線的に配列された構成において、拘束力付与部２３は、所定の配列方向Ｄから各々の電池セル４へ同時に拘束力を付与するように構成されている。

【0096】

具体的には、複数の電池セル４は当該電池セル４の厚さ方向において水平方向に並べられ、かつ電池セル４間にばね１３が介在した状態でケーシング２に収容されている。電池セル４の積層体はその両端から一対の端板１４によって挟まれている。拘束力付与部２３は、一方の端板１４を押圧する押圧ギア１５と、当該押圧ギア１５に噛み合って押圧ギア１５をケーシング２内部に押し出すように回転する駆動ギア１７と、駆動ギア１７を回転駆動するモータ１６とを備えている。拘束力付与部２３は、図１５（ａ）、（ｂ）に示されるように、モータ１６の駆動力を受けた駆動ギア１７が押圧ギア１５をケーシング２内部に押し出すことにより、端板１４を介してケーシング２内部の水平方向に並べられた複数の電池セル４を水平方向に拘束力を与えるとともに電池セル４間のばね１３を縮める。

【0097】

また、図１５（ａ）、（ｂ）に示される構成は、電池セル４間を連結するバスバー２１をさらに備えている。バスバー２１は、各電池セル４の電極端子１９に電気的に接続される一対の接続部２１ａと、一対の接続部２１ａ間を接続し、かつ、複数の電池セル４が所定の配列方向Ｄから拘束力を受けたときに当該所定の配列方向Ｄの長さが変わる方向に変形する易変形部２１ｂとを有している。バスバー２１が易変形部２１ｂを有していることにより電池セル４への拘束力が変化してもバスバー２１による電池セル４間の電気的な接続を維持することが可能である。

【0098】

拘束力制御部２４は、拘束力付与部２３のモータ１６に対して拘束力を弱めるように制御する。拘束力制御部２４は、ハイレート劣化への移行の度合いが最も大きい電池セル４の劣化評価値が所定値よりも小さい場合（例えば、Ｎ＜１）には、複数の電池セル４が充放電を休止している間では電池セル４に対しての拘束力を弱めるように（すなわち、図１５（ｂ）の状態から図１５（ａ）の状態に戻るように）拘束力付与部２３を制御する。

【0099】

電池セル４の制御装置７０（図１参照）が上記のような図１５（ａ）、（ｂ）に示される拘束力付与部２３および拘束力制御部２４をさらに備えた構成では、電池セル４の電流制御方法は、図１６に示されるフローチャートに沿って実行される。

【0100】

図１６に示されるフローチャートでは、ハイブリッド車のイグニッションをオフ（ＩＧ―ＯＦＦ）にすることによってスタートする。

【0101】

ステップＳ３１では、制御装置７０（図１参照）は、ＩＧ－ＯＦＦの直前においてもっとも悪いハイレート劣化評価値Ｎが１より小さいか否か（Ｎ＜１）を判別する。ここで、もっとも悪いハイレート劣化評価値Ｎとは、制御装置７０の特定部７１によって事前に特定されたハイレート劣化が最もしやすい電池セル４（例えば、図４（ｃ）の横に立てた状態の電池セル４Ｃ）についてのＩＧ－ＯＦＦの直前の走行時におけるハイレート劣化評価値Ｎのことである。

【0102】

上記のハイレート劣化評価値Ｎが１より小さい場合にはステップＳ３２に進み、拘束力制御部２４は、拘束力付与部２３に対して、電池セル４の拘束力を小さくするように制御する。なお、評価値Ｎが１以上の場合には、後述するステップＳ３９に進んだ後に終了する。

【0103】

ステップＳ３２の電池セル４の拘束力を小さくする工程の後ステップＳ３４に進み、制御装置は、ハイレート劣化評価値と休止時間のマップを読み出す。具体的には、図１７に示されるように、ハイレート劣化評価値としてのイオン偏り評価値Ｎと休止時間ｔｒ（ｈ）のグラフであって、休止中の拘束力が小さい曲線Ｌ１、および休止中の拘束力が大きい曲線Ｌ２を示すグラフを読み出す。

【0104】

ついで、ステップＳ３５では、休止時間からハイレート劣化評価値を算出する。具体的には、図１７のグラフの休止中の拘束力が小さい曲線Ｌ１上から休止時間に対応するハイレート劣化評価値としてのイオン偏り評価値Ｎを算出する。ここで、図１７のグラフを見れば、休止中の拘束力が小さい曲線Ｌ１では、休止時間ｔ１が７時間の場合にイオン偏り評価値Ｎが１に復帰するのに対し、休止中の拘束力が大きい曲線Ｌ２では、休止時間ｔ２が１１時間になるまでイオン偏り評価値Ｎが１に復帰しないことが分かる。

【0105】

ついで、ステップＳ３６において、制御装置は、イグニッションオン（ＩＧ－ＯＮ）しないか否か判別する。ＩＧ－ＯＮしない場合にはステップＳ３７に進み、ＩＧ－ＯＮする場合にはステップＳ３８に進む。

【0106】

ステップＳ３７では、ハイレート劣化評価値Ｎが１に達している（Ｎ≧１）か否か判別する。評価値Ｎが１に達している場合にはステップＳ３８に進み、達していない場合にはステップＳ３５に戻って評価値Ｎを再度算出する。

【0107】

ステップＳ３８では、拘束力制御部２４は、拘束力付与部２３に対して、電池セル４の拘束力をステップＳ３２の拘束力を小さくする工程の前の状態に戻すように制御する。

【0108】

ついで、ステップＳ３９では、評価値Ｎを制御装置７０に記録して一連の制御を終了する。

【0109】

これにより、休止時間において、電池セル４の拘束力を小さくすることにより、ハイレート劣化から早期に復帰することが可能になる。

【0110】

上記のような電池セル４の拘束力の制御を行うことにより、図１８（ｂ）のグラフに示されるように、第２実施形態のように休止時において拘束力低下有りの場合（ハイレート劣化評価値Ｎ（線ＨＥ４）、実効電流（線Ｉｅ４）、電池温度（線Ｔ４））では、ハイレート劣化評価値Ｎ（線ＨＥ４）が３時間の休止時間が経過した後にさらに３時間経過した場合にはＮ＝１に復帰して、ハイレート劣化から早期に復帰していることが分かる。一方、比較例として図１８（ａ）に示される休止時において拘束力低下無しの場合（ハイレート劣化評価値Ｎ（線ＨＥ３）、実効電流（線Ｉｅ３）、電池温度（線Ｔ３）では、ハイレート劣化評価値Ｎ（線ＨＥ３）が３時間の休止時間が経過した後にさらに３時間経過した場合でもＮ＝０．８までしか復帰していなかったので、上記の図１８（ｂ）のように休止時の拘束力低下がハイレート劣化からの早期の復帰に効果があることが明らかである。

【0111】

（第２実施形態の特徴）
（１）
本発明の第２実施形態の電池セル４の制御装置では、複数の電池セル４に対して圧縮する方向に拘束力を与える拘束力付与部２３と、拘束力付与部２３に対して拘束力を弱めるように制御する拘束力制御部２４とをさらに備える。

【0112】

拘束力制御部２４は、ハイレート劣化への移行の度合いが最も大きい電池セル４におけるハイレート劣化への移行状態を示す劣化評価値が所定値よりも小さい場合には、複数の電池セル４が充放電を休止している間では電池セル４に対しての拘束力を弱めるように拘束力付与部２３を制御する。

【0113】

本発明者らは複数の電池セル４が充放電を休止している間に電池セル４の拘束力を弱めれば、電池セル４のハイレート劣化からの復帰が早まることを実験により発見した。そこで、上記の構成によれば、複数の電池セル４が充放電を休止している間では、拘束力付与部２３が電池セル４の拘束力を弱めことにより、電池セル４のハイレート劣化からの復帰を早めることが可能になる。

【0114】

（２）
第２実施形態の電池セル４の制御装置は、複数の電池セル４が所定の配列方向Ｄに沿って直線的に配列された構成において、拘束力付与部２３は、所定の配列方向Ｄから各々の電池セル４へ同時に拘束力を付与し、電池セル４間を連結するバスバー２１をさらに備える。バスバー２１は、複数の電池セル４が所定の配列方向Ｄから拘束力を受けたときに当該所定の配列方向Ｄの長さが変わる方向に変形する易変形部２１ｂを有する。

【0115】

かかる構成によれば、電池セル４間を連結するバスバー２１が易変形部２１ｂを有し、易変形部２１ｂが複数の電池セル４が所定の配列方向Ｄから拘束力を受けたときに当該所定の配列方向Ｄの長さが変わる方向に変形する。これにより、電池セル４に付与される拘束力の変化に伴って電池セル４間の距離が変形しても電池セル４間の電気的な連結を容易に負荷なく維持することが可能である。

【符号の説明】

【0116】

４ 電池セル
６ 電極捲回体
６ａ 正極シート
６ｂ 負極シート
６ｃ セパレータ
２１ バスバー
２１ａ 端子接続部
２１ｂ 易変形部
２３ 拘束力付与部
２４ 拘束力制御部
６０ バッテリ
７０ 制御装置
７１ 特定部
７２ 電流設定部
７３ 電流制御部
Ａ１ 第１流動方向
Ａ２ 第２流動方向
Ｄ 配列方向

【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】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】