组电池的异常判定方法及组电池的异常判定装置制造方法及图纸

组电池的异常判定方法，所述组电池为将多个二次电池单电池2并联连接而构成的多个并联体串联连接而构成，其中，利用安装在各个二次电池单电池2的检测传感器5，检测该二次电池单电池2的各自的膨胀，基于从2个以上的二次电池单电池2检测的膨胀，判定它们中的特定的二次电池单电池产生了异常。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及组电池的异常判定方法及异常判定装置，所述组电池将多个二次电池单电池并联连接而构成的多个并联体串联连接而构成。
技术介绍
近年来，以锂离子二次电池为代表的密闭型二次电池，不仅作为手机和笔记本电脑等移动设备的电源，而且也作为电动汽车或混合动力汽车等电动车辆用的电源被利用。构成二次电池的单电池(cell)、即二次电池单电池(也称为单体电池)，具有电极群、及收纳该电极群的外装体，该电极群将正极和负极在它们之间介隔隔膜进行卷绕或层叠而成。通常，使用层压膜或金属罐作为外装体，将电极群与电解液一起收容于其内部的密闭空间。在如所述电动车辆用的电源般需要高电压的用途中，使用电池模块，该电池模块将由多个二次电池单组电池成的组电池收纳于框体内而成。通常，该组电池由多个二次电池单电池的并联体串联连接而构成。例如，使用将2个二次电池单电池并联连接的2个并联体串联连接的组电池，即使用2并联2串联的组电池。车辆中所搭载的电池模块以电池组(batterypack)的形态使用。在电池组中，串联连接的多个电池模块与控制器等各种设备一起收纳于框体内。然而，当构成组电池的某个二次电池单电池产生异常时，有时会因为其而导致故障。例如当产生过充电的异常而电解液分解时，随着其分解气体引起的内压的上升而二次电池单电池膨胀，在一直未断开充放电时会导致着火或破裂。为了切实地避免这种故障，仅简单地判定异常的有无有时不充分，因而期望能从构成组电池的二次电池单电池中确定哪个二次电池单电池产生了异常的方法。此外，若推定其异常的类型，则更加理想。专利文献1、2记载了判定多个二次电池单电池串联连接而构成的组电池的异常的装置。此外，专利文献3记载了判定电池的劣化的装置。但是，这些装置由于基于各种电压进行判定，因此有时不适合含有二次电池单电池的并联体的组电池。即可认为，在处于并联关系的二次电池单电池之间，由于它们的电压彼此相同，因此即便某个二次电池单电池产生异常也难以判定，因而检测精度降低。专利文献4记载了使用应变计测定二次电池单电池的应力变化，并据此检测充电的完成时间的方法。但是，该方法只不过是从正常的二次电池单电池检测应力变化的方法，并非可判定二次电池单电池产生了异常的方法。更何况认为，无法从构成组电池的二次电池单电池中确定哪个二次电池单电池产生了异常。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2001-25173号公报专利文献2：特开2007-18871号公报专利文献3：特开2002-345164号公报专利文献4：特开平05-326027号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术鉴于所述实际情况而成，其目的是提供对含有二次电池单电池的并联体的组电池，从构成该组电池的二次电池单电池中判定特定的二次电池单电池产生了异常的组电池的异常判定方法及组电池的异常判定装置。解决课题的方法本专利技术的组电池的异常判定方法为，在将多个二次电池单电池并联连接而构成的多个并联体串联连接而构成的组电池的异常判定方法中，通过安装在各个二次电池单电池的检测传感器，检测该二次电池单电池的各自的膨胀，基于从2个以上的二次电池单电池检测的膨胀，判定它们中的特定的二次电池单电池产生了异常。在该异常判定方法中，基于二次电池单电池的各自的膨胀，从该二次电池单电池中判定特定的二次电池单电池产生了异常。二次电池单电池的膨胀由安装在构成组电池的各个二次电池单电池的检测传感器检测。本专利技术人等着眼于在产生所述过充电的异常或其他异常时，关于二次电池单电池的膨胀出现各种现象，而想到通过以从2个以上的二次电池单电池检测的膨胀的形态作为指标，对含有二次电池单电池的并联体的组电池判定特定的二次电池单电池的异常的方法。此外，本专利技术的组电池的异常判定装置为，在将多个二次电池单电池并联连接而构成的多个并联体串联连接而构成的组电池的异常判定装置中，具备检测传感器，其安装于所述各个二次电池单电池并检测该二次电池单电池的膨胀，以及异常判定机构，其基于从2个以上的二次电池单电池检测的膨胀，判定它们中的特定的二次电池单电池产生了异常。由此，提供用以实现所述异常判定方法的装置。在本专利技术的组电池的异常判定方法或异常判定装置中，作为二次电池单电池的异常的产生的具体的判定处理，可列举以下第1方式～第4的方式。在第1方式中，充电中，当第1二次电池单电池的膨胀大于与该第1二次电池单电池处于串联关系的二次电池单电池的膨胀，且与第1二次电池单电池处于并联关系的第2二次电池单电池的膨胀小于与该笫2二次电池单电池处于串联关系的二次电池单电池的膨胀时，判定第2二次电池单电池产生了异常。推定该第2二次电池单电池产生了电阻异常。在第1二次电池单电池与第2二次电池单电池处于并联关系时，例如当第2二次电池单电池出现电阻异常时，充电中第1二次电池单电池大幅膨胀。这是因为，在并联连接的二次电池单电池之间电压相同，因此随着第2二次电池单电池的电阻的增大从而第1二次电池单电池流经更多的电流。此外，和与它们处于串联关系的正常的二次电池单电池的膨胀相比，第1二次电池单电池的膨胀变大，第2二次电池单电池的膨胀变小。因此，根据第1方式，可确定产生了电阻异常的二次电池单电池。在第2方式中，充电中，在至少1个二次电池单电池的膨胀的速度超出规定值，其他至少2个二次电池单电池的膨胀的速度分别在所述规定值以下且彼此基本上相同时，判定该膨胀的速度超出规定值的二次电池单电池产生了异常。推定该膨胀的速度超出规定值的二次电池单电池产生了过充电的异常。在充电中的二次电池单电池为正常时，该二次电池单电池的膨胀主要由活性物质的体积变化引起。相对于此，在产生了过充电的异常的二次电池单电池中，由于电解液的分解气体而促进膨胀，因此与正常的二次电池单电池相比，膨胀的速度(每单位时间的膨胀的变化量)变快。因此，若存在膨胀的速度超出规定值的二次电池单电池，且其他二次电池单电池的膨胀的速度在所述规定值以下且彼此基本上相同的话，则该膨胀的速度超出规定值的二次电池单电池产生了过充电的异常的可能性大。这样，根据第2方式，可确定产生了过充电的异常的二次电池单电池。在笫3方式中，未充放电的静止中，在至少2个二次电池单电池之间膨胀的差超出规定值时，判定其中膨胀大的二次电池单电池产生了异常。推定该膨胀大的二次电池单电池产生了气体发生的异常。在未充放电的静止中的状态中，若全部的二次电池单电池正常，则它们的充电深度及放电深度彼此等同，充放电的活性物质的体积变化量应当相等。因此，在2个以上二次电池单电池之间，在膨胀的差大到超出规定值的程度时，该膨胀大的二次电池单电池产生气体发生的异常的可能性大。这样，根据笫3方式，可确定产生了气体发生的异常的二次电池单电池。在第4方式中，未充放电的静止中，在至少2个二次电池单电池之间，相同充放电循环内的充电深度不同的二点间的膨胀的变化量的差超出规定值时，判定其中膨胀的变化量小的二次电池单电池产生了异常。推定该膨胀变化量小的二次电池单电池产生了活性物质的失活异常。在未充放电的静止中的状态中，通过比较相同充放电循环的充电深度不同的二点间的膨胀的变化量，可以在可无视二次电池单电池的气体发生量的差异的条件下，比较随着充放电的活性物质的体积变化量。因此，若该膨胀变化量的差大，则在所比较的二次电池单电池之本文档来自技高网...

【技术保护点】
组电池的异常判定方法，所述组电池为将多个二次电池单电池并联连接而构成的多个并联体串联连接而构成，所述方法的特征在于：利用安装在各个二次电池单电池的检测传感器，检测该二次电池单电池的各自的膨胀，基于从2个以上的二次电池单电池检测的膨胀，判定它们中的特定的二次电池单电池产生了异常。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.30 JP 2014-134250;2014.11.27 JP 2014-240221.组电池的异常判定方法，所述组电池为将多个二次电池单电池并联连接而构成的多个并联体串联连接而构成，所述方法的特征在于：利用安装在各个二次电池单电池的检测传感器，检测该二次电池单电池的各自的膨胀，基于从2个以上的二次电池单电池检测的膨胀，判定它们中的特定的二次电池单电池产生了异常。2.根据权利要求1所述的组电池的异常判定方法，其中，充电中，在第1二次电池单电池的膨胀大于与该第1二次电池单电池处于串联关系的二次电池单电池的膨胀，且与第1二次电池单电池处于并联关系的第2二次电池单电池的膨胀小于与该第2二次电池单电池处于串联关系的二次电池单电池的膨胀时，判定第2二次电池单电池产生了异常。3.根据权利要求1所述的组电池的异常判定方法，其中，充电中，在至少1个二次电池单电池的膨胀的速度超出规定值，其他至少2个二次电池单电池的膨胀的速度分别在所述规定值以下且彼此基本上相同时，判定该膨胀的速度超出规定值的二次电池单电池产生了异常。4.根据权利要求1中所述的组电池的异常判定方法，其中，未充放电的静止中，在至少2个二次电池单电池之间膨胀的差超出规定值时，判定其中的膨胀大的二次电池单电池产生了异常。5.根据权利要求1所述的组电池的异常判定方法，其中，未充放电的静止中，在至少2个二次电池单电池之间，相同充放电循环内的充电深度不同的二点间的膨胀的变化量的差超出规定值时，判定其中膨胀的变化量小的二次电池单电池产生了异常。6.根据权利要求1至5中任一项所述的组电池的异常判定方法，其中，根据二次电池单电池产生了异常的判定而断开所述组电池的充放电。7.根据权利要求1至6中任一项所述的组电池的异常判定方法，其中，所述检测传感器具有高分子基质层，所述高分子基质层分散含有根据该高分子基质层的变形而使外场变化的填料，在二次电池单电池上贴附所述高分子基质层，通过根据该高分子基质层的变形的所述外场的变化而检测二次电池单电池的膨胀。8.根据权利要求7所述的组电池的异常判定方法，其中，所述高分子基质层含...

【专利技术属性】
技术研发人员：福田武司，南方伸之，
申请(专利权)人：东洋橡胶工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP