特許 7604348 移動体

(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】2024-12-13

(45)【発行日】2024-12-23

(54)【発明の名称】移動体

(51)【国際特許分類】

   B60L 58/22 20190101AFI20241216BHJP

   B60L 50/64 20190101ALI20241216BHJP

   H01M 50/249 20210101ALI20241216BHJP

   H01M 50/293 20210101ALI20241216BHJP

【ＦＩ】

B60L58/22

B60L50/64

H01M50/249

H01M50/293

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021157212

(22)【出願日】2021-09-27

(65)【公開番号】P2023047989

(43)【公開日】2023-04-06

【審査請求日】2023-11-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002505

【氏名又は名称】弁理士法人航栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】深井 由高

【審査官】安池 一貴

(56)【参考文献】

【文献】欧州特許出願公開第３８８３００７（ＥＰ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１３／０４２１６５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１５３６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－１５５１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－７７８４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ １／００ － ３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００ － １３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００ － ５８／４０

Ｈ０１Ｍ １０／０５ － １０／０５８７

Ｈ０１Ｍ １０／３６ － １０／４８

Ｈ０１Ｍ ５０／２０ － ５０／２９８

Ｈ０１Ｍ ５０／５０ － ５０／５９８

Ｈ０２Ｊ ７／００ － ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４ － ７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

それぞれ複数のバッテリセルを第１方向に積層した第１バッテリモジュール及び第２バッテリモジュールと、
前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールを収容するバッテリケースと、
前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールを充電する充電器と、
負荷と、
前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールを制御するバッテリ制御装置と、を備える、移動体であって、
前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールは、前記第１方向に並んで配置され、
前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールは、前記負荷及び前記充電器に対して電気的に並列に接続され、
前記バッテリ制御装置は、
前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールのいずれか一方のバッテリモジュールを充電する場合、前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールの他方のバッテリモジュールの充電を禁止する、移動体。

【請求項2】

請求項１に記載の移動体であって、
前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールは、固体電解質を有する、移動体。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の移動体であって、
前記バッテリ制御装置は、
前記一方のバッテリモジュールを充電する場合、前記他方のバッテリモジュールを放電する、移動体。

【請求項4】

請求項１又は２に記載の移動体であって、
前記バッテリ制御装置は、
前記一方のバッテリモジュールを放電する場合、前記一方のバッテリモジュールから前記他方のバッテリモジュールへ給電し前記他方のバッテリモジュールを充電する、移動体。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項に記載の移動体であって、
前記第１バッテリモジュールと前記第２バッテリモジュールとの間には、弾性体が挟持されている、移動体。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載の移動体であって、
前記移動体は、該移動体の衝突を検知又は予測するセンサ装置をさらに備え、
前記バッテリ制御装置は、前記移動体の衝突を検知又は予測したとき、前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールを放電する、移動体。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか一項に記載の移動体であって、
前記バッテリ制御装置は、前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールの充電容量を監視し、
前記充電容量に基づき、前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールの充放電を制御する、移動体。

【請求項8】

請求項７に記載の移動体であって、
前記バッテリ制御装置は、
前記第１バッテリモジュールの充電容量と前記第２バッテリモジュールの充電容量の和が所定値以下となるように前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールの充放電を制御する、移動体。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか一項に記載の移動体であって、
前記移動体は、前記移動体の外部に設けられた急速充電器に接続可能に構成され、
前記バッテリ制御装置は、
前記一方のバッテリモジュールを前記急速充電器により充電する場合、前記他方のバッテリモジュールを放電するよう制御する、移動体。

【請求項10】

第１方向に積層した複数のバッテリセルを収容するバッテリケースと、
前記複数のバッテリセルを充電する充電器と、
負荷と、
前記複数のバッテリセルを制御するバッテリ制御装置と、を備える、移動体であって、
前記複数のバッテリセルは、前記第１方向において隣り合う第１領域に配置された第１バッテリセル群と、第２領域に配置された第２バッテリセル群と、を備え、
前記第１バッテリセル群及び前記第２バッテリセル群は、前記負荷及び前記充電器に対して電気的に並列に接続され、
前記バッテリ制御装置は、
前記第１バッテリセル群及び前記第２バッテリセル群のいずれか一方のバッテリセル群を充電する場合、前記第１バッテリセル群及び前記第２バッテリセル群の他方のバッテリセル群の充電を禁止する、移動体。

【請求項11】

それぞれ複数のバッテリセルを第１方向に積層した少なくとも３つのバッテリモジュールと、
前記少なくとも３つのバッテリモジュールを収容するバッテリケースと、
前記少なくとも３つのバッテリモジュールを充電する充電器と、
負荷と、
前記少なくとも３つのバッテリモジュールを制御するバッテリ制御装置と、を備える、移動体であって、
前記少なくとも３つのバッテリモジュールは、前記第１方向に並んで配置され、
前記少なくとも３つのバッテリモジュールは、前記負荷及び前記充電器に対して電気的に並列に接続され、
前記バッテリ制御装置は、
前記少なくとも３つのバッテリモジュールの少なくとも一つのバッテリモジュールを充電する場合、残りのバッテリモジュールのうち少なくとも一つを放電する、移動体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、移動体に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、地球の気候変動に対する具体的な対策として、低炭素社会又は脱炭素社会の実現に向けた取り組みが活発化している。車両等の移動体においても、ＣＯ２排出量の削減が強く要求され、駆動源の電動化が急速に進んでいる。具体的には、電気自動車（Electrical Vehicle）あるいはハイブリッド電気自動車（Hybrid Electrical Vehicle）といった、車両の駆動源としての電動機と、この電動機に電力を供給可能な二次電池としてのバッテリと、を備える車両の開発が進められている。

【0003】

このような車両における航続可能距離を大きくするために、バッテリパックの大型化が進んでおり（例えば、特許文献１）、また、ケース内のバッテリ搭載密度を上げるためにケース内部に可能な限りバッテリセル及び／又はバッテリモジュールを搭載する試みが行われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１９３０２６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、バッテリセルは、充電容量に応じて体積が膨張及び収縮する。したがって、バッテリの充電時にはバッテリモジュールが膨張し、バッテリの放電時にはバッテリモジュールが収縮する。特に、固体電解質を用いた全固体電池ではその傾向が顕著となる。

【0006】

そのため、初期状態においてバッテリモジュールをケースの内部に配置する際には、バッテリモジュールとケース壁面との距離を十分に離間させる必要があり、バッテリケースに対するバッテリセル及び／又はバッテリモジュールの搭載密度が低下してしまう虞がある。

【0007】

本発明は、バッテリケース内におけるバッテリ搭載密度の低下を抑制可能な移動体を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、
それぞれ複数のバッテリセルを第１方向に積層した第１バッテリモジュール及び第２バッテリモジュールと、
前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールを収容するバッテリケースと、
前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールを充電する充電器と、
負荷と、
前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールを制御するバッテリ制御装置と、を備える、移動体であって、
前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールは、前記第１方向に並んで配置され、
前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールは、前記負荷及び前記充電器に対して電気的に並列に接続され、
前記バッテリ制御装置は、
前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールのいずれか一方のバッテリモジュールを充電する場合、前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールの他方のバッテリモジュールの充電を禁止する。

【0009】

また、本発明は、
第１方向に積層した複数のバッテリセルを収容するバッテリケースと、
前記複数のバッテリセルを充電する充電器と、
負荷と、
前記複数のバッテリセルを制御するバッテリ制御装置と、を備える、移動体であって、
前記複数のバッテリセルは、前記第１方向において隣り合う第１領域に配置された第１バッテリセル群と、第２領域に配置された第２バッテリセル群と、を備え、
前記第１バッテリセル群及び前記第２バッテリセル群は、前記負荷及び前記充電器に対して電気的に並列に接続され、
前記バッテリ制御装置は、
前記第１バッテリセル群及び前記第２バッテリセル群のいずれか一方のバッテリセル群を充電する場合、前記第１バッテリセル群及び前記第２バッテリセル群の他方のバッテリセル群の充電を禁止する。

【0010】

また、本発明は、
それぞれ複数のバッテリセルを第１方向に積層した少なくとも３つのバッテリモジュールと、
前記少なくとも３つのバッテリモジュールを収容するバッテリケースと、
前記少なくとも３つのバッテリモジュールを充電する充電器と、
負荷と、
前記少なくとも３つのバッテリモジュールを制御するバッテリ制御装置と、を備える、移動体であって、
前記少なくとも３つのバッテリモジュールは、前記第１方向に並んで配置され、
前記少なくとも３つのバッテリモジュールは、前記負荷及び前記充電器に対して電気的に並列に接続され、
前記バッテリ制御装置は、
前記少なくとも３つのバッテリモジュールの少なくとも一つのバッテリモジュールを充電する場合、残りのバッテリモジュールのうち少なくとも一つを放電する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、バッテリケース内におけるバッテリ搭載密度の低下を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態の移動体１の概略構成を示すブロック回路図である。

【図2】第１バッテリモジュール２Ａを充電器４で充電している状態を示す説明図である。

【図3】第１バッテリモジュール２Ａを充電器４で充電しつつ、第２バッテリモジュール２Ｂから第２負荷６Ｂに対して放電している状態を示す説明図である。

【図4】第１バッテリモジュール２Ａを急速充電器で充電しつつ、第２バッテリモジュール２Ｂから第２負荷６Ｂに対して放電している状態を示す説明図である。

【図5】第１バッテリモジュール２Ａから第１負荷６Ａに対して放電しつつ、第１バッテリモジュール２Ａで第２バッテリモジュール２Ｂを充電している状態を示す説明図である。

【図6】移動体１の衝突検知時又は予測時に、第１バッテリモジュール２Ａ及び第２バッテリモジュール２Ｂから第２負荷６Ｂに対して放電している状態を示す説明図である。

【図7】第１バッテリモジュール２Ａ及び第２バッテリモジュール２Ｂの充電容量とバッテリケース３内のクリアランスとの関係を模式化した説明図である。

【図8】第１変形例の移動体１の概略構成を示すブロック回路図である。

【図9】図８の移動体１のバッテリケース３内の構成を示す概略正面図である。

【図10】第２変形例の移動体１の概略構成を示すブロック回路図である。

【図11】バッテリケース３とバッテリモジュール２Ａ、２Ｂとの間のクリアランスを説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の一実施形態の移動体について、図１～図７を参照して説明する。

【0014】

本発明の一実施形態の移動体１は、例えば、モータの動力で走行する電動車両であり、図１に示すように、バッテリモジュール群２、バッテリケース３、充電器４、普通充電用端子５Ａ、急速充電用端子５Ｂ、第１負荷６Ａ、第２負荷６Ｂ、バッテリ制御装置（ＣＴＲ）７などを備える。本実施形態のバッテリモジュール群２は、電気的に直列に接続された複数（本実施形態では３つ）の第１バッテリモジュール２Ａと、電気的に直列に接続された複数（本実施形態では３つ）の第２バッテリモジュール２Ｂとを含む。

【0015】

バッテリケース３は、バッテリモジュール群２、即ち本実施形態では３つの第１バッテリモジュール２Ａ及び３つの第２バッテリモジュール２Ｂを収容する。なお、第１バッテリモジュール２Ａ及び第２バッテリモジュール２Ｂの数は、１つ又は２つでもよいし、４つ以上であってもよい。

【0016】

第１バッテリモジュール２Ａ及び第２バッテリモジュール２Ｂは、それぞれ複数のバッテリセル２１を第１方向に積層して構成される。また、第１バッテリモジュール２Ａ及び第２バッテリモジュール２Ｂは、第１方向に一列に並んで配置され、それぞれバッテリセル２１の膨張により第１方向の長さが長くなり、バッテリセル２１の収縮により第１方向の長さが短くなるように構成される。言い換えると、第１バッテリモジュール２Ａ及び第２バッテリモジュール２Ｂは、複数のバッテリセル２１の積層方向が同一方向となるように、且つ、その積層方向に並べて配置されている。

【0017】

また、第１バッテリモジュール２Ａ及び第２バッテリモジュール２Ｂは、第１負荷６Ａ、第２負荷６Ｂ、充電器４、及び急速充電用端子５Ｂに対して電気的に並列に接続される。

【0018】

電気的な接続構成を具体的に説明すると、第１バッテリモジュール２Ａは、接続経路ＣＡ１を介して第１負荷６Ａに接続され、接続経路ＣＡ２を介して第２負荷６Ｂに接続され、第１スイッチＳＷ１が介在する接続経路ＣＡ３を介して充電器４に接続され、第３スイッチＳＷ３が介在する接続経路ＣＡ４を介して急速充電用端子５Ｂに接続されている。また、第２バッテリモジュール２Ｂは、接続経路ＣＢ１を介して第１負荷６Ａに接続され、接続経路ＣＢ２を介して第２負荷６Ｂに接続され、第２スイッチＳＷ２が介在する接続経路ＣＢ３を介して充電器４に接続され、第４スイッチＳＷ４が介在する接続経路ＣＢ４を介して急速充電用端子５Ｂに接続されている。さらに、バッテリモジュール２Ａ、２Ｂ同士は、接続経路Ｃ５を介して接続されている。

【0019】

本実施形態の第１バッテリモジュール２Ａ及び第２バッテリモジュール２Ｂは、例えば、全固体電池を用いて構成される。図示は省略するが、全固体電池は、全固体電池用正極と、全固体電池用負極と、全固体電池用正極及び全固体電池用負極の間に配置された固体電解質とを有しており、固体電解質を介した全固体電池用正極と全固体電池用負極との間のリチウムイオンの授受により全固体電池の充放電が行われる。固体電解質としては、リチウムイオン伝導性及び絶縁性を有するものであれば特に制限は無く、一般的に全固体型リチウムイオン電池に用いられる材料を用いることができる。例えば、硫化物固体電解質材料、酸化物固体電解質材料、リチウム含有塩などの無機固体電解質や、ポリエチレンオキシドなどのポリマー系の固体電解質、リチウム含有塩やリチウムイオン伝導性のイオン液体を含むゲル系の固体電解質等を挙げることができる。固体電解質材料の形態としては、特に制限は無いが、例えば粒子状を挙げることができる。

【0020】

図１に示すように、バッテリケース３内に第１方向に並べて配置された第１バッテリモジュール２Ａと第２バッテリモジュール２Ｂとの間には、弾性体２２が挟持されていることが好ましい。このような弾性体２２によれば、充放電に応じて第１バッテリモジュール２Ａと第２バッテリモジュール２Ｂが第１方向において膨張及び収縮しても、弾性体２２により第１バッテリモジュール２Ａと第２バッテリモジュール２Ｂの拘束状態（押圧状態）を保つことができる。

【0021】

バッテリケース３とバッテリモジュール２Ａ、２Ｂとの間には、クリアランスが確保される。第１方向のクリアランスは、充放電に応じたバッテリモジュール２Ａ、２Ｂの膨張及び収縮を考慮して設定される。

【0022】

第１方向のクリアランスを、例えば、図１１の左側に示すように、バッテリモジュール２Ａ、２Ｂが初期状態（充電容量ＳＯＣがいずれも７５％程度）のときに、バッテリモジュール２Ａ、２Ｂの搭載密度が適切になるように設定する。この場合、特に全固体電池は充電に伴う膨張量が大きいため、図１１の中央に示すように、バッテリモジュール２Ａ、２Ｂが両方ともに満充電状態（充電容量ＳＯＣがいずれも１００％）になると、バッテリモジュール２Ａ、２Ｂがバッテリケース３に干渉する可能性がある。そのため従来では、図１１の右側に示すように、第１方向のクリアランスを大きくしていたが、このようにすると、バッテリ搭載密度が低下してしまう。本発明は、後述する制御によって第１方向のクリアランスを小さくし、バッテリケース３内におけるバッテリ搭載密度の低下を抑制する。

【0023】

充電器４は、移動体１に搭載された車載充電器であり、普通充電用端子５Ａに接続される家庭用の交流１００Ｖ電源を所定電圧の直流電圧に変換してバッテリモジュール２Ａ、２Ｂを充電する。充電器４により充電するバッテリモジュール２Ａ、２Ｂは、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２の切り換えによって選択することができる。

【0024】

急速充電用端子５Ｂは、移動体１の外部に設けられた急速充電器（図示せず）に接続される。急速充電器により充電するバッテリモジュール２Ａ、２Ｂは、第３スイッチＳＷ３及び第４スイッチＳＷ４の切り換えによって選択することができる。

【0025】

第１負荷６Ａは、例えば、移動体１を走行させるモータであり、第２負荷６Ｂは、例えば、移動体１の空調装置、音響装置、電灯などである。

【0026】

バッテリ制御装置７は、バッテリモジュール２Ａ、２Ｂの充放電を制御する。本実施形態のバッテリ制御装置７は、バッテリモジュール２Ａ、２Ｂの充放電制御に基づいて、バッテリモジュール２Ａ、２Ｂの膨張及び収縮を調整することにより、バッテリケース３とバッテリモジュール２Ａ、２Ｂとの第１方向のクリアランスを小さくし、バッテリ搭載密度の低下を抑制可能とする。以下、バッテリ制御装置７の具体的な制御内容について、図２～７を参照して説明する。

【0027】

バッテリ制御装置７は、第１バッテリモジュール２Ａ及び第２バッテリモジュール２Ｂのいずれか一方のバッテリモジュール２Ａ、２Ｂを充電器４で充電する場合、第１バッテリモジュール２Ａ及び第２バッテリモジュール２Ｂの他方のバッテリモジュール２Ｂ、２Ａの充電を禁止する。具体的に、バッテリ制御装置７は、図２に示すように、第１バッテリモジュール２Ａを充電する場合、第２バッテリモジュール２Ｂの充電を禁止する。このようにすると、第１バッテリモジュール２Ａが膨張しても、第２バッテリモジュール２Ｂが膨張することはない。なお、図２以降の例では、第１バッテリモジュール２Ａを充電する場合を例示するが、言うまでもなく、第１バッテリモジュール２Ａの代わりに第２バッテリモジュール２Ｂを充電してもよい。

【0028】

これにより、バッテリモジュール２Ａ、２Ｂの第１方向の膨張が抑制されるので、バッテリモジュール２Ａ、２Ｂとバッテリケース３との第１方向のクリアランスを小さくすることが可能になる。これにより、バッテリケース３内におけるバッテリ搭載密度の低下を抑制できる。特に、膨張量の大きい全固体電池の場合、この制御が有効となる。

【0029】

バッテリ制御装置７は、一方のバッテリモジュール２Ａ、２Ｂを充電器４で充電する場合、他方のバッテリモジュール２Ｂ、２Ａを放電することが好ましい。具体的には、バッテリ制御装置７は、図３に示すように、第１バッテリモジュール２Ａを充電する場合、第２バッテリモジュール２Ｂから第２負荷６Ｂに対して放電するよう制御する。このようにすると、第１バッテリモジュール２Ａが膨張しても、第２バッテリモジュール２Ｂが収縮するので、バッテリモジュール２Ａ、２Ｂの第１方向の膨張がより一層抑制される。したがって、バッテリモジュール２Ａ、２Ｂとバッテリケース３との第１方向のクリアランスをより一層小さくすることが可能になる。

【0030】

バッテリ制御装置７は、一方のバッテリモジュール２Ａ、２Ｂを急速充電器により充電する場合、他方のバッテリモジュール２Ｂ、２Ａを放電するよう制御することが好ましい。具体的には、バッテリ制御装置７は、図４に示すように、第１バッテリモジュール２Ａを急速充電する場合、第２バッテリモジュール２Ｂから第２負荷６Ｂに対して放電するよう制御する。このようにすると、急速充電時において第１バッテリモジュール２Ａが膨張しても、第２バッテリモジュール２Ｂが収縮するので、バッテリモジュール２Ａ、２Ｂの第１方向の膨張がより一層抑制される。したがって、バッテリモジュール２Ａ、２Ｂとバッテリケース３との第１方向のクリアランスをより一層小さくすることが可能になる。

【0031】

バッテリ制御装置７は、一方のバッテリモジュール２Ａ、２Ｂをから放電する場合（例えば、移動体走行時）、一方のバッテリモジュール２Ａ、２Ｂから接続経路Ｃ５を介して他方のバッテリモジュール２Ｂ、２Ａへ給電し、他方のバッテリモジュール２Ｂ、２Ａを充電することが好ましい。具体的には、バッテリ制御装置７は、図５に示すように、第１バッテリモジュール２Ａから第１負荷６Ａに対して放電する場合（例えば、移動体走行時）、第１バッテリモジュール２Ａから接続経路Ｃ５を介して第２バッテリモジュール２Ｂへ給電し、第２バッテリモジュール２Ｂを充電する。このようにすると、一方のバッテリモジュール２Ａ、２Ｂの収縮量を他方のバッテリモジュール２Ｂ、２Ａの膨張で相殺することができる。これにより、バッテリモジュール２Ａ、２Ｂの過剰な収縮によって拘束力が低下するのを抑制できる。

【0032】

図１に示すように、移動体１には、移動体１の衝突を検知又は予測するセンサ装置７１が設けられていてもよい。バッテリ制御装置７は、図６に示すように、センサ装置７１が移動体１の衝突を検知又は予測したとき、第１バッテリモジュール２Ａ及び第２バッテリモジュール２Ｂを第２負荷６Ｂに対して放電させることが好ましい。このようにすると、移動体の衝突時にバッテリモジュール２Ａ、２Ｂを収縮させることで、クリアランスを大きくし、バッテリモジュール２Ａ、２Ｂに作用する応力を下げることができる。

【0033】

また、バッテリ制御装置７は、第１バッテリモジュール２Ａ及び第２バッテリモジュール２Ｂの充電容量を監視し、充電容量に基づいて第１バッテリモジュール２Ａ及び第２バッテリモジュール２Ｂの充放電を制御することが好ましい。つまり、充電容量を監視することでバッテリモジュール２Ａ、２Ｂの膨張量及び収縮量を推定しつつ、バッテリモジュール２Ａ、２Ｂの充放電を適切に制御することが可能になる。

【0034】

例えば、図７に示すように、バッテリ制御装置７は、第１バッテリモジュール２Ａの充電容量と第２バッテリモジュール２Ｂの充電容量の和が所定値（例えば、１５０％）以下となるように第１バッテリモジュール２Ａ及び第２バッテリモジュール２Ｂの充放電を制御する。この場合、図７の左側に示すように両方の充電容量を７５％としてもよく、図７の中央に示すように一方の充電容量を１００％とし他方の充電容量を５０％としてもよく、図８の右側に示すように、両方充電容量を５０％としてもよい。このようにすると、バッテリケース３内に配置された第１バッテリモジュール２Ａ及び第２バッテリモジュール２Ｂの第１方向の膨張を制限し、第１バッテリモジュール２Ａ及び第２バッテリモジュール２Ｂに過大な応力が作用するのを回避できる。

【0035】

＜第１変形例＞
つぎに、本発明の実施形態の第１変形例について、図８及び図９を参照して説明する。ただし、前述の実施形態と共通の構成については、前述の実施形態と同じ符号を用いることで、前述の実施形態の説明を援用する場合がある。

【0036】

図８に示す第１変形例では、第１方向に積層した複数のバッテリセル２１でバッテリモジュールを構成することなく、第１方向に積層した複数のバッテリセル２１を、第１方向において隣り合う第１領域に配置された第１バッテリセル群２Ｃと、第２領域に配置された第２バッテリセル群２Ｄとして取り扱う点が前述の実施形態と相違している。第１バッテリセル群２Ｃ及び第２バッテリセル群２Ｄが、負荷６Ａ、６Ｂ及び充電器４に対して電気的に並列に接続される点など、電気的な接続構成は第１実施形態の第１バッテリモジュール２Ａ及び第２バッテリモジュール２Ｂと同様である。

【0037】

図９に示すように、第１方向に積層される複数のバッテリセル２１は、第１方向の両端に位置するバッテリセル２１１をバッテリケース３の底部に固定されるロアプレート２３に固定し、その他のバッテリセル２１２をロアプレート２３に対して第１方向にスライド変位可能としている。このようにすると、充放電に伴うバッテリセル２１の膨張及び収縮に応じてバッテリセル２１が第１方向に変位することで、バッテリセル２１に作用する応力を低減できる。第１方向において隣り合う第１領域に配置された第１バッテリセル群２Ｃと、第２領域に配置された第２バッテリセル群２Ｄとの間には、弾性体２２が介在することが好ましい。

【0038】

バッテリ制御装置７は、第１バッテリセル群２Ｃ及び第２バッテリセル群２Ｄのいずれか一方のバッテリセル群２Ｃ、２Ｄを充電する場合、第１バッテリセル群２Ｃ及び第２バッテリセル群２Ｄの他方のバッテリセル群２Ｄ、２Ｃの充電を禁止する。このような第１変形例であっても、バッテリセル２１とバッテリケース３とのクリアランスを小さくし、バッテリ搭載密度の低下を抑制することができる。

【0039】

＜第２変形例＞
つぎに、本発明の実施形態の第２変形例について、図１０を参照して説明する。
上記実施形態では、バッテリケース３内において第１方向に直列に並ぶバッテリモジュールの数が２つであったが、第２変形例では第１方向に直列に並ぶバッテリモジュールの数が３つである。

【0040】

本変形例では、バッテリモジュール群２が、電気的に直列に接続された複数（本実施形態では３つ）の第１バッテリモジュール２Ａと、電気的に直列に接続された複数（本実施形態では３つ）の第２バッテリモジュール２Ｂと、電気的に直列に接続された複数（本実施形態では３つ）の第３バッテリモジュール２Ｅと、を含む。なお、第１バッテリモジュール２Ａ、第２バッテリモジュール２Ｂ、及び第３バッテリモジュール２Ｅの数は、１つ又は２つでもよいし、４つ以上であってもよい。

【0041】

図示は省略するが、第１バッテリモジュール２Ａ、第２バッテリモジュール２Ｂ、及び第３バッテリモジュール２Ｅは、第１負荷６Ａ、第２負荷６Ｂ、充電器４、及び急速充電用端子５Ｂに対して電気的に並列に接続される。バッテリ制御装置７は、３つのバッテリモジュールの少なくとも一つのバッテリモジュールを充電する場合、残りのバッテリモジュールのうち少なくとも一つを放電するようにする。これにより、バッテリモジュールとバッテリケースとのクリアランスを小さくし、バッテリ搭載密度の低下を抑制できる。なお、第１方向に直列に並ぶバッテリモジュールの数は、４つ以上であってもよい。

【0042】

以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

【0043】

例えば、上記実施形態では、固体電解質を用いた全固体電池を例示したが、これに限らず電解液を用いた二次電池に適用してもよい。

【0044】

本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。

【0045】

（１） それぞれ複数のバッテリセル（バッテリセル２１）を第１方向に積層した第１バッテリモジュール（第１バッテリモジュール２Ａ）及び第２バッテリモジュール（第２バッテリモジュール２Ｂ）と、
前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールを収容するバッテリケース（バッテリケース３）と、
前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールを充電する充電器（充電器４）と、
負荷（負荷６Ａ）と、
前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールを制御するバッテリ制御装置（バッテリ制御装置７）と、を備える、移動体（移動体１）であって、
前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールは、前記第１方向に並んで配置され、
前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールは、前記負荷及び前記充電器に対して電気的に並列に接続され、
前記バッテリ制御装置は、
前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールのいずれか一方のバッテリモジュールを充電する場合、前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールの他方のバッテリモジュールの充電を禁止する、移動体。

【0046】

（１）によれば、充電時に膨張するバッテリセルの特性を考慮して、ケース内にバッテリセルの積層方向に並べて配置された一方のバッテリモジュールの充電時に他方のバッテリモジュールの充電を禁止することで、第１バッテリモジュール及び第２バッテリモジュールの第１方向における膨張が抑制される。したがって、バッテリモジュールとバッテリケースとのクリアランスを小さくすることができ、バッテリケース内におけるバッテリ搭載密度の低下を抑制できる。

【0047】

（２） （１）に記載の移動体であって、
前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールは、固体電解質を有する、移動体。

【0048】

（２）によれば、全固体電池は、充電時におけるバッテリセルの膨張量が大きいので、より効果的にクリアランスを小さくできる。

【0049】

（３） （１）又は（２）に記載の移動体であって、
前記バッテリ制御装置は、
前記一方のバッテリモジュールを充電する場合、前記他方のバッテリモジュールを放電する、移動体。

【0050】

（３）によれば、充電時に膨張し、放電時に収縮するバッテリセルの特性を考慮して一方のバッテリモジュールの充電時に他方のバッテリモジュールを放電することで、第１バッテリモジュール及び第２バッテリモジュールの第１方向における膨張がより一層抑制され、クリアランスをより小さくできる。

【0051】

（４） （１）又は（２）に記載の移動体であって、
前記バッテリ制御装置は、
前記一方のバッテリモジュールを放電する場合、前記一方のバッテリモジュールから前記他方のバッテリモジュールへ給電し前記他方のバッテリモジュールを充電する、移動体。

【0052】

（４）によれば、充電時に膨張し、放電時に収縮するバッテリセルの特性を考慮して一方のバッテリモジュールの放電時に他方のバッテリモジュールを充電することで、第１バッテリモジュール及び第２バッテリモジュールの第１方向における過剰な収縮によって拘束力が低下するのを抑制できる。

【0053】

（５） （１）～（４）のいずれかに記載の移動体であって、
前記第１バッテリモジュールと前記第２バッテリモジュールとの間には、弾性体（弾性体２２）が挟持されている、移動体。

【0054】

（５）によれば、弾性体により第１バッテリモジュールと第２バッテリモジュールの拘束状態（押圧状態）を保つことができる。

【0055】

（６） （１）～（５）のいずれかに記載の移動体であって、
前記移動体は、該移動体の衝突を検知又は予測するセンサ装置（センサ装置７１）をさらに備え、
前記バッテリ制御装置は、前記移動体の衝突を検知又は予測したとき、前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールを放電する、移動体。

【0056】

（６）によれば、衝突を検知又は予測したときに第１バッテリモジュール及び第２バッテリモジュールを放電することで、バッテリモジュールを収縮させることで、クリアランスによって第１バッテリモジュール及び第２バッテリモジュールに作用する応力を下げることができる。

【0057】

（７） （１）～（６）のいずれかに記載の移動体であって、
前記バッテリ制御装置は、前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールの充電容量を監視し、
前記充電容量に基づき、前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールの充放電を制御する、移動体。

【0058】

（７）によれば、充電容量を監視することでバッテリモジュールの膨張量及び収縮量を推定することができる。

【0059】

（８） （７）に記載の移動体であって、
前記バッテリ制御装置は、
前記第１バッテリモジュールの充電容量と前記第２バッテリモジュールの充電容量の和が所定値以下となるように前記第１バッテリモジュール及び前記第２バッテリモジュールの充放電を制御する、移動体。

【0060】

（８）によれば、バッテリセルの積層方向に並んだ第１バッテリモジュールの充電容量と第２バッテリモジュールの充電容量の和を所定値以下とすることで、バッテリケース内に配置された第１バッテリモジュール及び第２バッテリモジュールに過大な応力が作用するのを回避できる。

【0061】

（９） （１）～（８）のいずれかに記載の移動体であって、
前記移動体は、前記移動体の外部に設けられた急速充電器に接続可能に構成され、
前記バッテリ制御装置は、
前記一方のバッテリモジュールを前記急速充電器により充電する場合、前記他方のバッテリモジュールを放電するよう制御する、移動体。

【0062】

（９）によれば、一方のバッテリモジュールの急速充電時に他方のバッテリモジュールを放電するよう制御することで、急速充電時における第１バッテリモジュール及び第２バッテリモジュールの第１方向における膨張が抑制される。したがって、バッテリモジュールとバッテリケースとのクリアランスを小さくすることができ、バッテリケース内におけるバッテリ搭載密度の低下を抑制できる。

【0063】

（１０） 第１方向に積層した複数のバッテリセル（バッテリセル２１）を収容するバッテリケース（バッテリケース）と、
前記複数のバッテリセルを充電する充電器（充電器４）と、
負荷（負荷６Ａ）と、
前記複数のバッテリセルを制御するバッテリ制御装置（バッテリ制御装置７）と、を備える、移動体（移動体１）であって、
前記複数のバッテリセルは、前記第１方向において隣り合う第１領域に配置された第１バッテリセル群（第１バッテリセル群２Ｃ）と、第２領域に配置された第２バッテリセル群（第２バッテリセル群２Ｄ）と、を備え、
前記第１バッテリセル群及び前記第２バッテリセル群は、前記負荷及び前記充電器に対して電気的に並列に接続され、
前記バッテリ制御装置は、
前記第１バッテリセル群及び前記第２バッテリセル群のいずれか一方のバッテリセル群を充電する場合、前記第１バッテリセル群及び前記第２バッテリセル群の他方のバッテリセル群の充電を禁止する、移動体。

【0064】

（１０）によれば、充電時に膨張するバッテリセルの特性を考慮して、ケース内にバッテリセルの積層方向に並べて配置された一方のバッテリセル群の充電時に他方のバッテリセル群の充電を禁止することで、第１バッテリセル群及び第２バッテリセル群の第１方向における膨張が抑制される。したがって、バッテリセル群とバッテリケースとのクリアランスを小さくすることができ、バッテリケース内におけるバッテリ搭載密度の低下を抑制できる。

【0065】

（１１） それぞれ複数のバッテリセル（バッテリセル２１）を第１方向に積層した少なくとも３つのバッテリモジュール（バッテリモジュール２Ａ、２Ｂ、２Ｅ）と、
前記少なくとも３つのバッテリモジュールを収容するバッテリケース（バッテリケース３）と、
前記少なくとも３つのバッテリモジュールを充電する充電器（充電器４）と、
負荷（負荷６Ａ）と、
前記少なくとも３つのバッテリモジュールを制御するバッテリ制御装置（バッテリ制御装置７）と、を備える、移動体（移動体１）であって、
前記少なくとも３つのバッテリモジュールは、前記第１方向に並んで配置され、
前記少なくとも３つのバッテリモジュールは、前記負荷及び前記充電器に対して電気的に並列に接続され、
前記バッテリ制御装置は、
前記少なくとも３つのバッテリモジュールの少なくとも一つのバッテリモジュールを充電する場合、残りのバッテリモジュールのうち少なくとも一つを放電する、移動体。

【0066】

（１１）によれば、ケース内にバッテリセルの積層方向に複数のバッテリモジュールを並べる場合、充電時に膨張するバッテリセルの特性を考慮して、少なくとも３つのバッテリモジュールの少なくとも一つのバッテリモジュールを充電するとき、残りのバッテリモジュールのうち少なくとも一つを放電する。これにより、バッテリモジュールとバッテリケースとのクリアランスを小さくすることができ、バッテリケース内におけるバッテリ搭載密度の低下を抑制できる。

【符号の説明】

【0067】

１ 移動体
２Ａ 第１バッテリモジュール
２Ｂ 第２バッテリモジュール
２Ｃ 第１バッテリセル群
２Ｄ 第２バッテリセル群
２Ｅ 第３バッテリモジュール
２１ バッテリセル
２２ 弾性体
３ バッテリケース
４ 充電器
６Ａ 第１負荷
６Ｂ 第２負荷
７ バッテリ制御装置
７１ センサ装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】