特許 7616046 蓄電デバイス

(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】2025-01-08

(45)【発行日】2025-01-17

(54)【発明の名称】蓄電デバイス

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/48 20060101AFI20250109BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20250109BHJP

   H01M 50/211 20210101ALI20250109BHJP

   H01M 50/233 20210101ALI20250109BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20250109BHJP

   H01G 11/08 20130101ALI20250109BHJP

   H01G 11/16 20130101ALI20250109BHJP

   H02J 7/04 20060101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

H01M10/48 301

H01M50/204 401D

H01M50/211

H01M50/233

H01M10/44 A

H01G11/08

H01G11/16

H01M10/48 P

H02J7/04 K

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021209638

(22)【出願日】2021-12-23

(65)【公開番号】P2023094260

(43)【公開日】2023-07-05

【審査請求日】2023-10-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129838

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 典輝

(74)【代理人】

【識別番号】100101203

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100104499

【弁理士】

【氏名又は名称】岸本 達人

(72)【発明者】

【氏名】須藤 貢治

【審査官】佐藤 匡

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１２／０７３７７０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－２０１０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２１２１９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１９２４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１２８０６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３４０２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２３３４７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／１２５５４４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２００７０６３１８８（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開２００３－１８７８７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１４９５２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｈ０１Ｍ ５０／２０４

Ｈ０１Ｍ ５０／２１１

Ｈ０１Ｍ ５０／２３３

Ｈ０１Ｍ １０／４４

Ｈ０１Ｇ １１／０８

Ｈ０１Ｇ １１／１６

Ｈ０２Ｊ ７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池要素を外装体で包装したセルと、
前記セルの側面を覆う導電部材と、
前記導電部材と電気的に接続し、前記導電部材へ電流を供給することで前記導電部材の通電状態を検出する検出部と、を備え、
前記導電部材は前記セルの膨張により、前記導電部材の通電状態が変化する構造を有しており、
前記導電部材が前記セルと電気的に接続されておらず、
前記導電部材が、六角形が連続的に並んだ形状を有することで、複数の切り欠きを有しており、
前記検出部は、前記導電部材の通電状態を検出する際に、前記導電部材の端部と電気的に接続する接続部を有する、
蓄電デバイス。

【請求項2】

前記導電部材は０．５Ｎ～３００Ｎの張力が掛かったときに、前記導電部材の通電状態が変化する構造を有している、請求項１に記載の蓄電デバイス。

【請求項3】

前記セルへの電流供給を制御する制御部を備え、
前記検出部が前記導電部材の通電状態を検出する際に、前記導電部材の端部と前記接続部とを電気的に接続して、前記導電部材の通電状態の変化を検出したとき、前記制御部は前記セルへの電流供給を制御する、
請求項１または２に記載の蓄電デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は蓄電デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

エネルギー密度が高く、取り扱いが容易な電池として、電池要素をラミネートフィルムで包装したラミネートセルが知られている。一方で、ラミネートセルは過充電や内部短絡などの異常発生時に電解質等が分解してガスが発生する場合がある。ガスが発生すると、ラミネートセルは膨張する。従って、このような膨張を検出することで、ラミネートセルに流れる電流を制御し、安全性を高めることができる。このような技術は、例えば特許文献１に開示されている。

【0003】

特許文献１は、ラミネートセルを所定の拘束板で挟み込み、帯状締結部材でラミネートセルと拘束板とを固定する電池パックにおいて、外部の電力負荷と接続された拘束板にラミネートセルの電極タブを固定し、ラミネートセルの膨張時に電極タブと拘束板との固定が解除される電池パックを開示している。このような電池パックによれば、電極タブと拘束板との固定が解除されることにより、外部の電力負荷とラミネートセルとを電気的に遮断することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６８２５７０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

例えば、リチウムイオンキャパシタを収容するラミネートセルにおいて、１００ｃｃ程度の小さなセルに１０００Ｗ以上の電力を大電流で流すことが度々行われる。この場合、セルの内部抵抗によって、電極タブに高い温度の熱が発生する。特許文献１に記載されている電池パックは拘束板と電極タブとを結合する結合部を必須の要件としており、このような接合部は接触抵抗が大きく発熱箇所となる。そうすると、発熱によるエネルギーの損失を伴うだけでなく、熱による変形で接合部の接触状態が変化することによりセルの膨張に関わらず回路が遮断されてしまう問題がある。

【0006】

そこで本開示の目的は、上記実情を鑑み、セルの抵抗を増加させることなくセルの膨張を検出することができる蓄電デバイスを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示は上記課題を解決するための一つの態様として、電池要素を外装体で包装したセルと、セルの側面を覆う導電部材と、導電部材と電気的に接続し、導電部材へ電流を供給することで導電部材の通電状態を検出する検出部と、を備え、導電部材はセルの膨張により、導電部材の通電状態が変化する構造を有している、蓄電デバイスを提供する。

【0008】

上記蓄電デバイスにおいて、導電部材は０．５Ｎ～３００Ｎの張力が掛かったときに、導電部材の通電状態が変化する構造を有してよい。また、導電部材は切れ込み又は切り欠きを有していてよい。さらに、上記蓄電デバイスはセルへの電流供給を制御する制御部を備え、検出部が導電部材の通電状態の変化を検出したとき、制御部はセルへの電流供給を制御する態様であってもよい。

【発明の効果】

【0009】

本開示の蓄電デバイスは、導電部材の通電状態が変化を検出することにより、セルの膨張を検出している。ここで、導電部材はセルの側面を覆う部材であり、セルと電気的に接続されていない。従って、本開示の蓄電デバイスによれば、セルの抵抗を増加させることなくセルの膨張を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】導電部材２０を正面側から観察した蓄電デバイス１００の側面の概略図である。

【図2】導電部材２０の側面側から観察した蓄電デバイス１００の側面の概略図を示した。また、点線で示した部分の上面図を矢印で示した。

【図3】セル積層体１５の周囲を巻くように配置された導電部材１２０を説明するための概略図である。また、点線で示した部分の上面図を矢印で示した。

【図4】固定部材としてクリップ１２１を用いた形態を示す図である。

【図5】固定部材２１の一方をセル積層体１５の端面に近接した位置に設けた形態を示す図である。

【図6】導電部材２０の拡大図である。

【図7】（ａ）導電部材２２０の正面図である。（ｂ）導電部材２２０の側面図である。（ｃ）導電部材２２０に保護フィルム２２０ｃを配置した場合の側面図である。

【図8】図１に対応し、セル積層体１５が膨張した後の蓄電デバイス１００の図である。

【図9】図２に対応し、セル積層体１５が膨張した後の蓄電デバイス１００の図である。

【図10】導電部材２０を正面側から観察した蓄電デバイス２００の側面の概略図である。

【図11】蓄電デバイス２００の一実施形態の制御フローである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［第一実施形態］
本開示の蓄電デバイスについて、第一実施形態である蓄電デバイス１００を参照しつつ説明する。図１に導電部材２０を正面側から観察した蓄電デバイス１００の側面の概略図を示した。図２に導電部材２０を側面側から観察した蓄電デバイス１００の側面の概略図を示した。

【0012】

図１、図２に示した通り、蓄電デバイス１００は複数のセル１０が積層されたセル積層体１５と、セル積層体１５の側面を覆う導電部材２０と、導電部材２０と電気的に接続し、導電部材２０へ電流を供給することで導電部材２０の通電状態を検出する検出部３０と、を備えている。

【0013】

＜セル１０＞
セル１０は電池要素を外装体１１で包装した単電池である。電池要素には正極、負極及び電解質が含まれている。セル１０の種類は特に限定されず、液系電池であってもよく、固体電池であってもよい。また、セル１０は二次電池であってもよく、キャパシタであってもよい。さらに、セル１０において、充放電により電池要素内を移動するイオンの種類は特に限定されない。例えば、リチウムイオンやナトリウムイオン等の公知のイオンを挙げることができる。大電流が流れ、膨張が生じやすいセル１０としては、例えばリチウムイオンキャパシタが挙げられる。蓄電デバイス１００はこのような膨張が生じやすいセル１０を用いたとしても、膨張を検出することができる。従って、セル１０にリチウムイオンキャパシタを用いてもよい。

【0014】

外装体１１は電池要素を収容し、内圧の変化で変形し得る外装体であれば特に限定されない。例えば、ラミネートフィルムや金属性の筐体が挙げられる。取り扱いが容易である観点から、外装体１１にラミネートフィルムを用いてよい。ラミネートフィルムは他の外装体に比べて剛性が小さいため、セル１０の内圧の増加により膨張しやすい。しかしながら、蓄電デバイス１００はこのような膨張が生じやすいセル１０を用いたとしても、膨張を検出することができる。従って、外装体１１としてラミネートフィルムを用いてよい。ラミネートフィルムとしては、例えばアルミラミネート等の公知の金属ラミネートが挙げられる。

【0015】

セル１０は外装体１１から突出する１対の電極タブ（正極タブ１２ａ及び負極タブ１２ｂ）を備えている。正極タブ１２ａはセル１０内に封止されている正極と接続しており、負極タブ１２ｂはセル１０内に封止されている負極と接続している。図１において、正極タブ１２ａ及び負極タブ１２ｂはセル１０の対向する側面にそれぞれ設けられている。ただし、本開示の蓄電デバイスはこれに限定されず、正極タブ１２ａ及び負極タブ１２ｂがセルの同一の側面に配置されていてもよく、異なる側面に配置されていてもよい。

【0016】

＜セル積層体１５＞
セル積層体１５はセル１０が厚さ方向に積層された構造物である。積層されているセル１０間において、スタックプレートやヒートスプレッダ等の部材が配置されていてもよい。セル積層体１５において、各セル１０の電極タブは直列に接続されている。ただし、本開示の蓄電デバイスにおいて、各セルの電極タブの接続方式は特に限定されず、直列であってもよく、並列であってもよい。大電流を流す観点から、各セルの電極タブは直列で接続されていてよい。

【0017】

第一実施形態において、蓄電デバイス１００は複数のセル１０を積層したセル積層体１５を有しているが、本開示の蓄電デバイスはこれに限定されず、１つのセルのみを有する形態であってもよい。後述する第二実施形態も同様である。ただし、大電流を流す観点から、本開示の蓄電デバイスは複数のセルを積層したセル積層体を有していてよい。

【0018】

＜導電部材２０＞
導電部材２０はセル積層体１５の側面を覆う部材である。導電部材２０の材料は導電性を有する部材であれば特に限定されない。例えば、アルミニウム等の柔軟な金属であってもよく、導電性材料を有する樹脂等が挙げられる。導電性材料とは、例えば黒鉛や、金属粉、導電性高分子である。樹脂の種類は特に限定されず、公知の樹脂を適宜採用することができる。

【0019】

導電部材２０の形状は特に限定されず、テープ状であってもよく、帯状であってもよく、線状であってよい。また、複数の導電部材を束ねて、１つの導電部材２０としてもよい。さらに、導電部材２０を補強するために、樹脂フィルム等が導電部材２０の表面に貼り付けられていてもよい。また、導電部材２０をセル積層体１５に固定させるために、樹脂フィルムは粘着性を有していてもよい。これにより、導電部材２０をセル積層体１５の側面に簡易に固定することができる。

【0020】

導電部材２０が配置されるセル積層体１５の側面は特に限定されず、何れの側面に配置されていてもよい。ただし、セル１０の抵抗を増加させることがないように、導電部材２０をセル１０の電極タブに電気的に接続しないようにすることを考慮する。従って、導電部材２０と電流路（セル１０同士の電極タブが接続されることにより形成される電流路）との接触を防止する観点から、導電部材２０は少なくともセル１０の電流路が配置されていない側面に配置されていてもよい。これにより、導電部材２０と電流路（電極タブ）との接触によるエネルギー損失を防止するとともに、検出部３０が導電部材２０の通電状態の変化を検出する精度の低下を防止することができる。

【0021】

導電部材２０はセル積層体１５の側面の少なくとも一部を覆うものであればよい。これにより、導電部材２０に覆われているセル１０の膨張を検出することができる。ただし、セル積層体１５全体の膨張を検出する観点から、図１に示した通り、セル積層体１５の側面の厚み方向に亘って覆う部材であってもよい。詳しくは、セル積層体１５の側面において、厚さ方向の一方の端部から他方の端部までの範囲を覆う部材であってもよい。また、導電部材２０はセル積層体の１つの側面のみを覆う形態だけでなく、その他の面を覆う形態も許容される。例えば、１つの側面を覆うとともに、セル積層体１５の厚さ方向の端面を覆っていてもよい。また、導電部材２０はセル積層体１５の周囲を巻くように配置されていてもよい。すなわち、導電部材２０はセル積層体１５の対向する両側面及び厚さ方向の両端面を覆う形態であってもよい。図３にセル積層体１５の周囲を巻くように配置された導電部材１２０を有する形態を示した。

【0022】

図３に示した通り、導電材１２０をセル積層体１５の周囲を巻くように配置することにより、セル積層体１５の端面が膨張した場合も、導電部材１２０の通電状態が変化し得る。従って、このような蓄電デバイスの形態によれば、セル積層体１５の側面の膨張だけでなく、端面の膨張も検出することができる。

【0023】

導電部材２０を側面に配置する方法は特に限定されず、接着剤によって貼り付けてもよく、所定の固定部材２１を用いて配置してもよい。この際、導電部材２０を所定の張力を持たせて固定してよい。接着剤としては絶縁性の接着剤を用いてもよいが、導電部材２０と固定部材２１とを接続するための接着剤には導電性接着剤を用いてもよい。導電性接着剤とは、導電性高分子や金属、炭素粉末を含む接着剤である。

【0024】

図１、図２ではセル積層体１５のそれぞれの端面に固定部材２１、２１（ターミナル）を配置し、導電部材２０の端部をそれぞれ固定部材２１、２１に固定することで、導電部材２０をセル積層体１５の側面に配置している。導電部材２０の端部と固定部材２１との固定は、導電性接着剤を用いている。そして、図２の上部に示した通り、検出部３０の接続部３１を導電部材２０の端部に電気的に接続する。これにより、検出部３０が導電部材２０の通電状態の変化を検出することができる。接続部３１と導電部材２０との接続形態は特に限定されず、カプラや圧着ターミナルを用いて電気的に接続してよい。

【0025】

固定部材２１は導電部材２０を固定し、かつ、導電部材２０と検出部３０とを接続することができる形態であれば特に限定されない。図２に示した通り、固定部材２１としてターミナルを用いてもよい。また、固定部材としてクリップを用いてもよい。図４に固定部材としてクリップ１２１を用いた形態を示した。

【0026】

図４に示した通り、導電部材２０の端部２０をクリップ１２１で挟んで固定してもよい。また、クリップ１２１は所定のロック機構を有していてもよく、ロック機構を用いて固定状態を維持してもよい。そして、クリップ１２１の後方から延出している導電部材２０の端部と検出部３０の接続部３１とを電気的に接続する。

【0027】

図１、図２では、セル積層体１５のそれぞれの端面に固定部材２１を配置しているが、固定部材２１の配置形態はこれに限定されない。図５に示した通り、固定部材２１の一方をセル積層体１５の端面に近接した位置に設けてもよい。図１、図２の形態では、セル積層体１５の両端面に固定部材２１が配置されているため、何れの端面も水平ではなく、蓄電デバイス１００を安定して載置することができない。一方で、図５に示した通り、蓄電デバイス１００を載置する側の固定部材２１をセル積層体１５の端面に近接した位置の載置面に配置することにより、蓄電デバイス１００を安定して載置することができる。

【0028】

ここで、導電部材２０はセル１０の膨張により、導電部材２０の通電状態が変化する構造を有している。好ましくは、導電部材２０は、セル１０が膨張し内圧限界に至る前に、導電部材２０の通電状態が変化する構造を有していることである。蓄電デバイス１００において、電池要素の副反応や熱反応等によってセル１０の内部にガスが発生し、セル１０が膨張することがある。従って、「内圧限界」とは、セル１０内部のガスの発生によって内圧が変化した際に、セル１０の外装体１１に亀裂や切断等が生じない内圧の限界である。特に、外装体１１の接着あるいは溶着等された封止部（例えば、ラミネート封止部）が開封されやすいため、封止部が開封されない内圧の限界としてもよい。「通電状態の変化」とは、検出部３０によって検出される導電部材２０の電流又は電圧の変化や通電の遮断である。蓄電デバイス１００は導電部材２０の通電状態が変化したか否かを判断する閾値を設けてもよい。当該閾値は導電部材２０に応じて適宜設定してよい。導電部材２０へ供給される電流量や、導電部材２０の材料によって、当該閾値が変化するためである。「通電状態が変化する構造」とはセル１０が膨張し内圧限界に至る前に、導電部材２０に亀裂や切断が生じる構造である。例えば、導電部材２０に亀裂が生じると検出部３０によって検出される導電部材２０の電流や電圧が変化し、導電部材２０が切断すると導電部材２０への通電が遮断される。通電状態が変化したか否かを判断する閾値は、導電部材２０に亀裂や切断が生じたときの通電状態に基づいて閾値を設定してもよい。好ましくは電部材２０に切断が生じたときの通電状態（通電の遮断）に基づいて閾値を設定することである。

【0029】

蓄電デバイス１００は導電部材２０を有することにより、導電部材２０に覆われているセル１０の膨張により導電部材２０の通電状態が変化するため、セル１０の膨張を検出することができる。セル１０の内圧限界はセル１０の種類により変化するため、一義的に決められるものではない。従って、セル１０の内圧限界を予め実験的、又はシミュレーションにより得ておくことがよい。例えば、（セル１０の内圧限界）×（１つのセル１０における導電部材２０の被覆面積）よりも十分に小さい力で通電状態に変化が生じるように、導電部材２０の構造を設計してよい。なお、外装体１１にラミネートフィルムを用いたセル１０の内圧限界は一般的に４０ｋＰａ～１００ｋＰａである。

【0030】

導電部材２０は、セル１０の膨張により導電部材２０の通電状態が変化する構造を有しているので、蓄電デバイス１００の製造時において、導電部材２０に容易に亀裂や切断が生じることがないようにすることを考慮する必要がある。例えば、導電部材２０は０．５Ｎ～３００Ｎの張力が掛かったときに、導電部材２０の通電状態が変化する構造を有してもよい。これにより、セル１０の膨張を容易に検出することができ、かつ、導電部材２０のセル１０への配置も容易になる。導電部材２０の張力が０．５Ｎ未満であると、導電部材２０が容易に切断されるため、導電部材２０のセル１０への配置が困難になりやすい。導電部材２０の張力が３００Ｎを超えると、セル１０の膨張を検出することが困難になりやすい。導電部材の張力は、例えば国際標準ＡＳＴＭ Ｄ８８２－１８、Ｄ８８３、Ｄ６３８に準拠した試験法等の公知の方法により測定することができる。

【0031】

導電部材２０は切れ込み又は切り欠きを有していてもよい。これにより、導電部材２０の通電状態に変化が生じやすくなり、セル１０の膨張を検出する精度が高まる。例えば、強度の強い導電部材２０を用いる場合、切れ込み又は切り欠きを導電部材２０に追加して強度を調整してもよい。導電部材２０が有する切れ込みや切り欠きの形態は特に限定されないが、導電部材２０の通電状態が変化しやすいよう、厚さ方向に対し角度を有する切り込み又は切り欠きが好ましい。例えば、厚さ方向に対する切り込み又は切り欠きの角度が０°超であってもよく、１０°以上であってもよく、３０°以上であってもよく、４５°以上であってもよく、６０°以上であってもよく、１８０°未満であってもよく、１７０°であってもよく、１５０°以下であってもよく、１３５°以下であってもよく、１２０以下であってもよい。

【0032】

図６に導電部材２０の拡大図を示した。図６に示した通り、導電部材２０は複数の切り欠き２０ａを有しており、これにより六角形が連続的に並んだ形状を有している。このように、導電部材２０は多角形が連続的に並んだ形状を有していてもよい。導電部材２０は切り欠き２０ａを有することにより、切り欠き２０ａを起点に通電状態に変化が生じやすくなる。すなわち、切り欠き２０ａを起点に、導電部材２０に亀裂や切断が生じやすくなる。

【0033】

また、図７に表面に複数の切り込み２２０ａを有する導電部材２２０を示した。（ａ）は導電部材２２０の正面図であり、（ｂ）は導電部材２２０の側面図である。（ｃ）は導電部材２２０に保護フィルム２２０ｃを配置した場合の側面図である。

【0034】

図７（ａ）に示した通り、導電部材２２０はその表面に複数の切り込み２２０ａを有しており、切り込み２２０ａを起点として導電部材２２０の通電状態に変化が生じやすい構造となっている。導電部材２２０の表面に切り込みを設ける場合、図７（ｂ）に示した通り、導電部材２２０の他方側の表面には樹脂フィルム２２０ｂを貼合し、強度を向上してもよい。また、図７（ｃ）に示した通り、蓄電デバイス製造時において、切れ込み２２０ａを設けた表面を保護する保護フィルム２２０ｃが貼り付けられた導電部材１２０をセル積層体１５の側面に配置し、その後保護フィルム２２０ｃを剥がしてもよい。

【0035】

＜検出部３０＞
検出部３０は導電部材２０と電気的に接続し、導電部材２０へ電流を供給することで導電部材２０の通電状態を検出する部材である。そして、導電部材２０の通電状態の変化を検出することにより、セル１０の膨張を検出することができる。図１では、検出部３０は導電部材２０のそれぞれの端部と電気的に接続している。検出部３０は所定の接続部３１、３１を有しており、接続部３１を介して導電部材２０と接続している。検出部３０は公知の検出装置を適宜採用することができる。検出部３０から導電部材２０に流す電流及び電圧の大きさは特に限定されず、導電部材２０の通電状態の変化を検出しやすい電流及び電圧の大きさに適宜設定する。

【0036】

＜効果＞
図８、図９は図１、図２に対応し、セル積層体１５が膨張した後の蓄電デバイス１００の図である。図８、図９に示した通り、セル積層１５（セル１０）の膨張により導電部材２０の通電状態が変化している。具体的には、セル積層１５（セル１０）の膨張により、導電部材２０が切断しており、これにより検出部３０から導電部材２０への通電が遮断している。そして、検出部３０はこのような導電部材２０の通電状態の変化（通電の遮断）を検出している。従って、蓄電デバイス１００によれば、セル１０の膨張を検出することができる。

【0037】

また、上述した通り、導電部材２０はセル１０に電気的に接続されていない。従って、蓄電デバイス１００はセル１０の抵抗を増加させることなく、セル１０の膨張を検出することができる。

【0038】

＜補足＞
蓄電デバイス１００は導電部材２０の構造を適宜調整することにより、セル１０の膨張の検出に加えて、セル積層体１５の位置ずれを検出することができる。通常、導電部材２０がセル１０の膨張により導電部材２０の通電状態が変化する構造を有していれば、検出部３０が導電部材２０の通電状態の変化を検出することにより、蓄電デバイス１００はセル積層体１５の位置ずれも検出することができる。

【0039】

例えば、蓄電デバイス１００に外部から力が加わったとき、セル積層体１５における何れかのセル１０の相対位置がずれることがある。セル１０の相対位置がずれると、セル１０間の電極タブの結合が外れることや、電極タブの結合が外れない場合であっても、電極タブ付近に高い負荷がかかる場合がある。電極タブの結合が外れると、蓄電デバイス１００の使用ができなくなる虞がある。また、電極タブ付近に高い負荷がかかると、電極タブに接続されている電池要素を破損する虞がある。さらに電極タブに限られた断面積に大きい電流が流れる場合があるため、位置ずれにより電極タブの結合が弱まったとき、電極タブが発熱する虞がある。このように、セル１０の相対位置のずれは、蓄電デバイス１００を異常な状態に導くものであるため好ましくない。特許文献１に記載の電池パックは、このような位置ずれを検出する手段はない。

【0040】

一方で、蓄電デバイス１００の導電部材２０は、セル１０の位置ずれにより導電部材２０に亀裂や切断が生じ、通電状態が変化し得る。特に、導電部材２０がセル積層体１５の側面に貼り付けられている場合、セル１０の位置ずれにより導電部材２０に亀裂や切断が生じやすく、それにより通電状態も変化しやすい。従って、蓄電デバイス１００はセル１０の相対位置のずれを検出することができる。

【0041】

また、蓄電デバイス１００は導電部材２０を有することにより、意図しないセル１０の交換の有無を検知することができる。すなわち、意図しないセル１０の交換が行われた場合、導電部材２０は亀裂や切断が生じることが予想される。従って、セル１０の交換後、検出部３０は導電部材２０の通電状態の変化を検出することとなる。このように導電部材２０はセル１０（セル積層体１５）を封印する役割も有する。

【0042】

［第二実施形態］
本開示の蓄電デバイスの第二実施形態である蓄電デバイス２００について説明する。蓄電デバイス２００は蓄電デバイス１００に制御部４０を加えた形態である。図１０に蓄電デバイス２００の概略図を示した。

【0043】

図１０に示した通り、蓄電デバイス２００は蓄電デバイス１００の構成に加えて、検出部３０と接続した制御部４０を備えている。制御部４０は蓄電デバイス２００の制御を行うものである。具体的には、制御部４０はセル積層体１５への電流供給を制御（電流供給量や電流供給の停止）する。制御部４０は、例えばバッテリーマネジメントシステム等の公知の演算装置（コンピュータシステム）である。

【0044】

蓄電デバイス２００は、検出部３０が導電部材２０の通電状態の変化を検出したとき、制御部４０がセル積層体１５への電流供給を制御するものである。これにより、速やかに蓄電デバイス２００を制御し、安全状態に移行することができる。従って、蓄電デバイス２００はより安全性の高い蓄電デバイスであるといえる。

【0045】

以下に、制御部４０による蓄電デバイス２００の制御フローの一実施形態を説明する。図１１に一実施形態の制御フローを示した。ただし、制御部４０による蓄電デバイス２００の制御はこれに限定されるものではない。

【0046】

一実施形態である制御フローは、以下の処理Ｓ１～処理Ｓ４を繰り返し実行するものである。

【0047】

処理Ｓ１では、制御部４０が検出部３０から導電部材２０の通電状態の変化を検出したことを示す情報を受信したか否かを判断する。当該情報を受信していない場合は、再度処理Ｓ１を行う。当該情報を受信した場合は、処理Ｓ２に進む。「導電部材２０の通電状態が変化したことを示す情報」とは、検出部３０により検出された導電部材２０の電流や電圧が変化したことを示す情報である。そして、この情報はセル１０に膨張又は位置ずれ等の異常状態が発生したことを示すものである。

【0048】

処理Ｓ２では、セル積層体１５への電流供給を制御する。例えばセル積層体１５（セル１０）への電流供給を低減してもよく、遮断してもよい。蓄電デバイスの状況に応じてより安全な制御を行う。処理Ｓ２後は処理Ｓ３を行う

【0049】

処理Ｓ３では、セル積層体１５の温度を測定し、測定した温度が異常な温度であるか否かを判断する。セル積層体１５の温度測定は不図示の温度測定装置によって行う。測定温度が異常温度である場合、処理Ｓ４を行う。測定温度が異常温度でない場合、制御フローを終了する。

【0050】

処理Ｓ４ではセル積層体１５の温度を冷却する。セル積層体１５の冷却は不図示の冷却装置によって行う。セル積層体１５の温度が所定の温度まで低下したら、処理Ｓ４を終了する。

【符号の説明】

【0051】

１０ セル
１１ 外装体
１２ａ 正極タブ
１２ｂ 負極タブ
１５ セル積層体
２０、１２０、２２０ 導電部材
２０ａ 切り欠き
２２０ａ 切れ込み
２２０ｂ 樹脂フィルム
２２０ｃ 保護フィルム
２１、１２１、 固定部材
３０ 検出部
３１ 接続部
４０ 制御部
１００、２００ 蓄電デバイス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】