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公開番号2025075585
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2023186867
出願日2023-10-31
発明の名称電池内部状態検出装置及び電池内部状態検出方法
出願人日産自動車株式会社,ルノーエス.ア.エス.,RENAULT S.A.S.
代理人弁理士法人とこしえ特許事務所
主分類G01R 31/396 20190101AFI20250508BHJP(測定;試験)
要約【課題】電池の重量及び体積の増大を抑えて電池の内部状態を精度良く検出できる電池内部状態検出装置及び電池内部状態検出方法を提供する。
【解決手段】電池内部状態検出装置100は、電極活物質を含む電極合剤層24と集電体23との積層構造を有する電池200の内部状態を検出するものであって、集電体23に電気的に接続される電極端子部の第1AE信号を検出する第1AEセンサ11と、電極端子部以外の部材の第2AE信号を検出する第2AEセンサ12と、第1AE信号と第2AE信号との差分信号に基づいて電池200の内部状態を検出する分析装置10とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電極活物質を含む電極合剤層と集電体との積層構造を有する電池の内部状態を検出する電池内部状態検出装置であって、
前記集電体に電気的に接続される電極端子部の第１ＡＥ信号を検出する第１ＡＥセンサと、
前記電極端子部以外の部材の第２ＡＥ信号を検出する第２ＡＥセンサと、
前記第１ＡＥ信号と前記第２ＡＥ信号との差分信号に基づいて前記電池の内部状態を検出する分析装置とを備える、電池内部状態検出装置。
続きを表示（約 680 文字）【請求項２】
前記第１ＡＥセンサは、前記電極端子部としてのタブリード若しくはバスバ、又は、前記電極端子部に電気的に接続される電子伝導性部材に設けられる、請求項１に記載の電池内部状態検出装置。
【請求項３】
前記第２ＡＥセンサは、前記電極端子部とは電気的に絶縁される電池外装部、又は、前記電池外装部に接触する部品に設けられる、請求項１に記載の電池内部状態検出装置。
【請求項４】
前記分析装置は、前記差分信号のＡＥ事象数が所定の閾値数を超えた場合に、前記電池の内部に異常が発生したと判定する、請求項１に記載の電池内部状態検出装置。
【請求項５】
前記分析装置は、前記差分信号のＡＥ事象強度が所定の閾値強度を超えた場合に、前記電池の内部に異常が発生したと判定する、請求項１に記載の電池内部状態検出装置。
【請求項６】
前記第１ＡＥセンサ及び前記第２ＡＥセンサは、１０ｋＨｚ～１ＭＨｚの弾性波を検出する、請求項１に記載の電池内部状態検出装置。
【請求項７】
電池内部状態検出装置を用いて、電極活物質を含む電極合剤層と集電体との積層構造を有する電池の内部状態を検出する電池内部状態検出方法であって、
前記電池内部状態検出装置は、
前記集電体に電気的に接続される電極端子部の第１ＡＥ信号を検出し、
前記電極端子部以外の部材の第２ＡＥ信号を検出し、
前記第１ＡＥ信号と前記第２ＡＥ信号との差分信号に基づいて前記電池の内部状態を検出する、電池内部状態検出方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池内部状態検出装置及び電池内部状態検出方法に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電池の外側に設けられたＡＥ（Acoustic Emission）センサを用いて電池内で発生する弾性波を検出し、検出された弾性波を解析することによって電池の内部状態を検出する内部状態検出装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１１／００１４７１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の内部状態検出装置を用いて電池の内部状態を検出する場合は、電池内部から発生する弾性波の検出精度を良くするために、弾性膜及び非金属板を電池の外側に取り付ける必要がある。そのため、電池の重量及び体積が大きくなってしまうおそれがある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、電池の重量及び体積の増大を抑えて電池の内部状態を精度良く検出できる電池内部状態検出装置及び電池内部状態検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１ＡＥセンサを用いて蓄電要素の集電体に電気的に接続される電極端子部の第１ＡＥ信号を検出し、第２ＡＥセンサを用いて電極端子部以外の部材の第２ＡＥ信号を検出し、第１ＡＥ信号と第２ＡＥ信号との差分信号に基づいて電池の内部状態を検出することによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電池の重量及び体積の増大を抑えて電池の内部状態を精度良く検出できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
電池の断面図及び電池の内部状態を検出する電池内部状態検出装置の構成を示す図である。
電池内部状態検出装置の第１ＡＥセンサの取り付け箇所の別例を示す図である。
電池内部状態検出装置が取得する第１ＡＥ信号、第２ＡＥ信号及び差分信号の例を示すグラフである。
電池内部状態検出装置が実行する電池内部状態検出方法の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《第１実施形態》
図１に示すように、本実施形態に係る電池内部状態検出装置１００は、電池２００の内部状態を検出する。電池内部状態検出装置１００は、分析装置１０、第１ＡＥセンサ１１、第２ＡＥセンサ１２及び出力装置１３を有する。分析装置１０と第１ＡＥセンサ１１及び第２ＡＥセンサ１２とは有線又は無線によって接続される。第１ＡＥセンサ１１及び第２ＡＥセンサ１２は、電池２００に取り付けられる。また、第１ＡＥセンサ１１及び第２ＡＥセンサ１２は、１０ｋＨｚ～１ＭＨｚの弾性波を検出する。なお、図１に示す例では、第１ＡＥセンサ１１は２つ設けられており、第２ＡＥセンサ１２は１つ設けられているが、これに限定されず、第１ＡＥセンサ１１は１つ又は３つ以上設けられていてもよく、第２ＡＥセンサ１２は複数設けられていてもよい。また、出力装置１３も分析装置１０と有線又は無線によって接続される。出力装置１３は、例えば、ディスプレイ、音声出力装置又はプリンタである。
【００１０】
図１に示すように、電池２００は、ラミネートフィルム等の電池外装部２２の内側に封止された蓄電要素２１を有する。蓄電要素２１は、集電体２３と電極活物質を含む電極合剤層２４との積層構造を有する。具体的には、図１に示す例において、蓄電要素２１は、積層方向Ｌに沿って交互に配置された複数の負極２５及び複数の正極２６を有する。負極２５は、負極側集電体２３ａと、負極側集電体２３ａの両側面又は片側面に設けられた負極側電極合剤層２４ａを有する。また、正極２６は、正極側集電体２３ｂと、正極側集電体２３ｂの両側面又は片側面に設けられた正極側電極合剤層２４ｂを有する。すなわち、集電体２３（負極側集電体２３ａ及び正極側集電体２３ｂ）と電極合剤層２４（負極側電極合剤層２４ａ及び正極側電極合剤層２４ｂ）とは、積層方向Ｌに沿って積層されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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