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公開番号2025087229
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2023201737
出願日2023-11-29
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H01M 10/48 20060101AFI20250603BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】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、負極側タブリード29aに設けられ、音響信号を放射する音響放射体11aと、正極側タブリード29bに設けられ、音響信号を実測音響信号として受信する音響受信体11bと、実測音響信号に基づいて電池200の内部状態を判定する判定部12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第１電極端子部又は前記第１電極端子部に直接接続される電子伝導性部材に設けられ、音響信号を放射する音響放射体と、
前記第１電極端子部とは異なる電極端子部であって前記集電体に電気的に接続される第２電極端子部又は前記第２電極端子部に直接接続される電子伝導性部材に設けられ、前記音響信号を実測音響信号として受信する音響受信体と、
前記実測音響信号に基づいて前記電池の内部状態を判定する判定部とを備える、電池内部状態検出装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記電池の正常時の前記音響信号を初期音響信号として記憶する記憶部をさらに備え、
前記判定部は、前記実測音響信号と前記初期音響信号とを比較することにより、前記電池の内部に異常が発生しているか否かを判定する、請求項１に記載の電池内部状態検出装置。
【請求項３】
前記判定部は、所定の周波数における前記実測音響信号の実測音響強度と前記初期音響信号の初期音響強度とが所定値以上異なる場合に、前記電池の内部に異常が発生していると判定する、請求項２に記載の電池内部状態検出装置。
【請求項４】
前記判定部は、所定の周波数範囲における前記実測音響信号の実測音響強度の最大値と前記初期音響信号の初期音響強度の最大値とが所定値以上異なる場合に、前記電池の内部に異常が発生していると判定する、請求項２に記載の電池内部状態検出装置。
【請求項５】
前記判定部は、
前記実測音響信号の実測音響強度のピークに対応する実測音響ピーク周波数を取得し、
前記初期音響信号の初期音響強度のピークに対応する初期音響ピーク周波数を取得し、
前記実測音響ピーク周波数と前記初期音響ピーク周波数とが所定値以上異なる場合に、前記電池の内部に異常が発生していると判定する、請求項２に記載の電池内部状態検出装置。
【請求項６】
前記判定部は、
前記音響放射体が前記音響信号の放射を開始する音響放射開始タイミングから、前記音響受信体が所定値以上の音響強度の前記実測音響信号を受信するまでの実測音響検出時間を取得し、
前記音響放射開始タイミングから、前記音響受信体が所定値以上の音響強度の前記初期音響信号を受信するまでの初期音響検出時間を取得し、
前記実測音響検出時間と前記初期音響検出時間とが所定時間以上異なる場合に、前記電池の内部に異常が発生していると判定する、請求項２に記載の電池内部状態検出装置。
【請求項７】
前記記憶部は、所定期間経過毎に前記初期音響信号を更新する、請求項２に記載の電池内部状態検出装置。
【請求項８】
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第１電極端子部又は前記第１電極端子部に電気的に接続される電子伝導性部材を介して音響信号を放射し、
前記第１電極端子部とは異なる電極端子部であって前記集電体に電気的に接続される第２電極端子部又は前記第２電極端子部に電気的に接続される電子伝導性部材を介して、前記音響信号を実測音響信号として受信し、
前記実測音響信号に基づいて前記電池の内部状態を判定する、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 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されるバッテリ管理システムは、各々、電池の外側の壁に設けられる音響放射体及び音響受信機を有する。音響受信機は音響放射体が放射する音響信号を受信し、バッテリ管理システムは、音響受信機が受信した当該音響信号に基づいて異常を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０２１－５２２４９４号
【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に記載されるバッテリ管理システムの音響放射体及び音響受信機は電池の外側の壁に設けられるため、音響受信機が受信するまでの間に音響信号が減衰しやすく、電池の内部状態の検出精度が低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、音響放射体が集電体に電気的に接続される第１電極端子部又は第１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、音響受信体が第１電極端子部とは異なる電極端子部であって集電体に電気的に接続される第２電極端子部又は前記第２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。
第１実施形態において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。
図２に示す電池内部状態検出方法において比較される実測音響信号及び初期音響信号の特性の例を示すグラフである。
第２実施形態において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。
図４に示す電池内部状態検出方法において比較される実測音響信号及び初期音響信号の特性の例を示すグラフである。
第３実施形態において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。
図６に示す電池内部状態検出方法において比較される実測音響信号及び初期音響信号の特性の例を示すグラフである。
【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、音響放射体１１ａ、音響受信体１１ｂ、判定部１２及び記憶部１３を有する。音響放射体１１ａ及び音響受信体１１ｂは、電池２００に取り付けられる。音響放射体１１ａは、例えば、圧電性音響放射体であり、所定の周波数及び音響強度（振幅）の音響信号を放射する。また、音響受信体１１ｂは、例えば、圧電性音響受信体であり、音響信号を受信する。また、判定部１２と記憶部１３とは互いに情報の授受が可能である。判定部１２及び記憶部１３は、１つの装置に設けられていてもよく、互いに有線又は無線によって接続される２つの装置であってもよい。また、判定部１２と音響放射体１１ａ及び音響受信体１１ｂとは有線又は無線によって接続される。
【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。なお、負極側電極合剤層２４ａと正極側電極合剤層２４ｂとの間にはセパレータ２７が設けられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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