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JP2022060891A - Power storage module - Google Patents

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JP2022060891A JP2020168646A JP2020168646A JP2022060891A JP 2022060891 A JP2022060891 A JP 2022060891A JP 2020168646 A JP2020168646 A JP 2020168646A JP 2020168646 A JP2020168646 A JP 2020168646A JP 2022060891 A JP2022060891 A JP 2022060891A
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Abstract

【課題】電解液の液漏れを抑制すること。【解決手段】蓄電モジュールは、複数のリチウムイオン蓄電セル31を積層したセルスタック30と、制御装置と、を備える。リチウムイオン蓄電セル31はそれぞれ、正極32と、負極33と、電解液36と、封止材35と、を備える。負極33は、銅製の負極集電体33aと、負極集電体33aに設けられる負極活物質層33bと、を備える。複数のリチウムイオン蓄電セル31は、セルスタック30の最外層に位置する負極集電体33aを備える第1蓄電セル31aと、第1蓄電セル31a以外の第2蓄電セル31bと、を含む。第1蓄電セル31aに設定されている第1過放電閾値は、第2蓄電セル31bに設定されている第2過放電閾値より高い。【選択図】図2[Problem] To suppress leakage of electrolyte. [Solution] An electricity storage module includes a cell stack 30 in which a plurality of lithium ion electricity storage cells 31 are stacked, and a control device. Each of the lithium ion electricity storage cells 31 includes a positive electrode 32, a negative electrode 33, an electrolyte 36, and a sealing material 35. The negative electrode 33 includes a copper negative electrode current collector 33a, and a negative electrode active material layer 33b provided on the negative electrode current collector 33a. The plurality of lithium ion electricity storage cells 31 include a first electricity storage cell 31a including a negative electrode current collector 33a located in the outermost layer of the cell stack 30, and a second electricity storage cell 31b other than the first electricity storage cell 31a. A first overdischarge threshold set for the first electricity storage cell 31a is higher than a second overdischarge threshold set for the second electricity storage cell 31b. [Selected Figure] FIG. 2

Description

本発明は、蓄電モジュールに関する。 The present invention relates to a power storage module.

蓄電モジュールとしては、例えば、特許文献1に記載されている。特許文献1に記載の蓄電モジュールは、複数の蓄電セルが積層されてなるセルスタックと、セルスタックに隣接する通電板と、を備える。蓄電セルはそれぞれ、正極と、負極と、電解液と、電解液を正極と負極の間に封止する封止材と、を備える。負極は、負極集電体と、負極集電体に設けられた負極活物質層と、を備える。複数の蓄電セルは、セルスタックの最外層に位置する負極集電体を備える第1蓄電セルと、第1蓄電セル以外の第2蓄電セルと、を含む。最外層に位置する負極集電体は、積層方向においてセルスタックの一端に配置されるとともに、通電板と接触する。 The power storage module is described in, for example, Patent Document 1. The power storage module described in Patent Document 1 includes a cell stack in which a plurality of power storage cells are stacked, and an energizing plate adjacent to the cell stack. Each of the storage cells includes a positive electrode, a negative electrode, an electrolytic solution, and a sealing material for sealing the electrolytic solution between the positive electrode and the negative electrode. The negative electrode includes a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer provided on the negative electrode current collector. The plurality of storage cells include a first storage cell including a negative electrode current collector located in the outermost layer of the cell stack, and a second storage cell other than the first storage cell. The negative electrode current collector located in the outermost layer is arranged at one end of the cell stack in the stacking direction and comes into contact with the current-carrying plate.

特開2020-27694号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-27694

ところで、蓄電セルとしてリチウムイオン電池からなるリチウムイオン蓄電セルを用いた場合、リチウムイオン蓄電セルは、負極活物質層に蓄えられた電荷キャリアを放出することで、電池として機能する。特に銅製の負極集電体が用いられる場合、負極活物質層の電荷キャリアが欠乏している状態、すなわち、過放電状態でリチウムイオン蓄電セルが放電すると、負極集電体の銅がイオン化して電解液中に溶出する。セルスタックの最外層に位置する負極集電体が溶出した場合、蓄電モジュールの外部へ電解液の液漏れが生じる虞がある。 By the way, when a lithium ion storage cell made of a lithium ion battery is used as the storage cell, the lithium ion storage cell functions as a battery by releasing the charge carriers stored in the negative electrode active material layer. In particular, when a copper negative electrode current collector is used, when the lithium ion storage cell is discharged in a state where the charge carriers of the negative electrode active material layer are deficient, that is, in an over-discharged state, the copper in the negative electrode current collector is ionized. Elute in the electrolyte. When the negative electrode current collector located in the outermost layer of the cell stack elutes, the electrolytic solution may leak to the outside of the power storage module.

上記課題を解決する蓄電モジュールは、複数のリチウムイオン蓄電セルを積層したセルスタックと、前記リチウムイオン蓄電セルの電圧が所定の過放電閾値より低い場合に前記リチウムイオン蓄電セルは過放電であると判定するように構成された判定部と、前記リチウムイオン蓄電セルのいずれか1つが過放電であると前記判定部が判定した場合に前記セルスタックの放電を禁止するように構成された過放電制御部と、を備えた蓄電モジュールであって、前記リチウムイオン蓄電セルはそれぞれ、正極と、負極と、電解液と、前記電解液を前記正極と前記負極の間に封止する封止材と、を備え、前記負極は、銅製の負極集電体と、前記負極集電体に設けられる負極活物質層と、を備え、前記複数のリチウムイオン蓄電セルは、前記セルスタックの最外層に位置する前記負極集電体を備える第1蓄電セルと、前記第1蓄電セル以外の第2蓄電セルと、を含み、前記過放電閾値は、前記第1蓄電セルに設定されている第1過放電閾値と、前記第2蓄電セルに設定されている第2過放電閾値と、を含み、前記第1過放電閾値は、前記第2過放電閾値より高い。 The power storage module that solves the above problems is a cell stack in which a plurality of lithium ion power storage cells are stacked, and the lithium ion power storage cell is overdischarged when the voltage of the lithium ion power storage cell is lower than a predetermined overdischarge threshold. Over-discharge control configured to prohibit discharge of the cell stack when the determination unit determines that any one of the determination unit configured to determine and the lithium ion storage cell is over-discharged. A storage module including a unit, wherein the lithium ion storage cell has a positive electrode, a negative electrode, an electrolytic solution, and a sealing material for sealing the electrolytic solution between the positive electrode and the negative electrode, respectively. The negative electrode comprises a copper negative electrode current collector and a negative electrode active material layer provided in the negative electrode current collector, and the plurality of lithium ion storage cells are located in the outermost layer of the cell stack. The over-discharge threshold includes a first storage cell including the negative electrode current collector and a second storage cell other than the first storage cell, and the over-discharge threshold is a first over-discharge threshold set in the first storage cell. And the second over-discharge threshold set in the second storage cell, the first over-discharge threshold is higher than the second over-discharge threshold.

これによれば、第2蓄電セルの過放電閾値よりも第1蓄電セルの過放電閾値が高いため、判定部が第2蓄電セルを過放電と判定する前に第1蓄電セルを過放電と判定しやすい。第1蓄電セルが過放電と判定されると、過放電制御部は、セルスタックの放電を禁止する。セルスタックの放電が禁止されることで、過放電と判定された状態での第1蓄電セルの放電が抑制される。そのため、セルスタックの最外層に位置する負極集電体の溶出が抑制される。したがって、電解液の液漏れを抑制することができる。 According to this, since the over-discharge threshold value of the first storage cell is higher than the over-discharge threshold value of the second storage cell, the first storage cell is regarded as over-discharged before the determination unit determines that the second storage cell is over-discharged. Easy to judge. When the first storage cell is determined to be over-discharged, the over-discharge control unit prohibits the discharge of the cell stack. By prohibiting the discharge of the cell stack, the discharge of the first storage cell in the state determined to be over-discharge is suppressed. Therefore, the elution of the negative electrode current collector located in the outermost layer of the cell stack is suppressed. Therefore, it is possible to suppress leakage of the electrolytic solution.

上記蓄電モジュールについて、前記リチウムイオン蓄電セルのいずれか1つの電圧が所定の制限閾値より低い場合に前記セルスタックの放電を制限するように構成された制限制御部を備え、前記制限閾値は、前記第1蓄電セルに設定されている第1制限閾値と、前記第2蓄電セルに設定されている第2制限閾値と、を含み、前記第1制限閾値は、前記第1過放電閾値よりも高く、かつ、前記第2制限閾値は前記第2過放電閾値よりも高く、前記第1制限閾値は、前記第2制限閾値より高くてもよい。 The power storage module includes a limit control unit configured to limit the discharge of the cell stack when the voltage of any one of the lithium ion power storage cells is lower than a predetermined limit threshold, and the limit threshold is the limit. The first limiting threshold includes a first limiting threshold set in the first storage cell and a second limiting threshold set in the second storage cell, and the first limiting threshold is higher than the first overdischarge threshold. Moreover, the second limiting threshold value may be higher than the second overdischarge threshold value, and the first limiting threshold value may be higher than the second limiting threshold value.

上記蓄電モジュールについて、前記過放電制御部は、前記第2蓄電セルが過放電であると前記判定部が判定した場合に前記セルスタックの充電及び放電を禁止する第2蓄電セル制御部と、前記第1蓄電セルが過放電であると前記判定部が判定した場合に前記セルスタックの放電を禁止するとともに前記セルスタックの充電を許容する第1蓄電セル制御部と、を備えていてもよい。 Regarding the storage module, the over-discharge control unit includes a second storage cell control unit that prohibits charging and discharging of the cell stack when the determination unit determines that the second storage cell is over-discharged. When the determination unit determines that the first storage cell is over-discharged, the cell stack may be provided with a first storage cell control unit that prohibits the discharge of the cell stack and allows the cell stack to be charged.

上記蓄電モジュールについて、前記複数のリチウムイオン蓄電セル同士の間を封止するセル間封止材を備えていてもよい。 The power storage module may be provided with an inter-cell sealing material that seals between the plurality of lithium ion storage cells.

本発明によれば、電解液の液漏れを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress leakage of the electrolytic solution.

蓄電モジュールが適用される一例としての回路図。A circuit diagram as an example to which a power storage module is applied. 組電池の断面図。Cross-sectional view of the assembled battery. 制御装置が行う制御を示すフローチャート。A flowchart showing the control performed by the control device.

以下、蓄電モジュールの一実施形態を図1~図3に従って説明する。本実施形態の蓄電モジュールは、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車のような車両に用いられる。
図1に示すように、車両Veは、蓄電モジュール10と、インバータ100と、モータ110と、車両ECU120と、を備える。車両Veは、フォークリフトやトーイングトラクタ等の産業車両であってもよいし、乗用車であってもよい。
Hereinafter, an embodiment of the power storage module will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The power storage module of the present embodiment is used in a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, for example.
As shown in FIG. 1, the vehicle Ve includes a power storage module 10, an inverter 100, a motor 110, and a vehicle ECU 120. The vehicle Ve may be an industrial vehicle such as a forklift or a towing tractor, or may be a passenger car.

蓄電モジュール10は、車両内のモータ110に電力を供給するための電力源である。インバータ100は、スイッチング素子101を備える。インバータ100は、スイッチング素子101を所定のデューティ比でスイッチング動作させることで、蓄電モジュール10からの直流電力を交流電力に変換する。モータ110は、インバータ100が出力する電力を用いて車両Veを駆動する。車両ECU120は、蓄電モジュール10の放電に関する制御等を行うものである。車両ECU120は、インバータ100のデューティ比を制御することにより、インバータ100への入力電力、すなわち、蓄電モジュール10の放電を制御する。 The power storage module 10 is a power source for supplying power to the motor 110 in the vehicle. The inverter 100 includes a switching element 101. The inverter 100 converts the DC power from the power storage module 10 into AC power by switching the switching element 101 at a predetermined duty ratio. The motor 110 drives the vehicle Ve using the electric power output from the inverter 100. The vehicle ECU 120 controls the discharge of the power storage module 10 and the like. The vehicle ECU 120 controls the input power to the inverter 100, that is, the discharge of the power storage module 10 by controlling the duty ratio of the inverter 100.

以下、蓄電モジュール10の詳細について説明する。
図1及び図2に示すように、蓄電モジュール10は、組電池20と、正極通電板40と、負極通電板50と、リレースイッチ70と、セルバランス回路80と、電圧センサ85と、制御装置90と、を備える。蓄電モジュール10はインバータ100に放電する。
Hereinafter, the details of the power storage module 10 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the power storage module 10 includes an assembled battery 20, a positive electrode energizing plate 40, a negative electrode energizing plate 50, a relay switch 70, a cell balance circuit 80, a voltage sensor 85, and a control device. 90 and. The power storage module 10 discharges to the inverter 100.

図2に示すように、組電池20は、セルスタック30と、セル間封止材37と、を備える。
セルスタック30は、複数のリチウムイオン蓄電セル31を備える。セルスタック30は、複数のリチウムイオン蓄電セル31を積層した積層体である。以下の説明では、リチウムイオン蓄電セル31が積層された方向を積層方向と称することがある。また、以下の説明では、積層方向からセルスタック30を見る平面視を、単に平面視と称することがある。
As shown in FIG. 2, the assembled battery 20 includes a cell stack 30 and an intercell sealing material 37.
The cell stack 30 includes a plurality of lithium ion storage cells 31. The cell stack 30 is a laminated body in which a plurality of lithium ion storage cells 31 are laminated. In the following description, the direction in which the lithium ion storage cells 31 are laminated may be referred to as a stacking direction. Further, in the following description, the plan view of the cell stack 30 from the stacking direction may be simply referred to as a plan view.

各リチウムイオン蓄電セル31は、正極32と、負極33と、セパレータ34と、封止材35と、電解液36と、を備える。
正極32は、正極集電体32aと、正極活物質層32bと、を備える。正極集電体32aは、化学的に不活性な電気伝導帯である。正極集電体32aは、例えばアルミニウム箔である。正極集電体32aは、積層方向に垂直な第1面32cと、積層方向において第1面32cの反対側に位置する第2面32dと、を有する。正極活物質層32bは、正極集電体32aの第1面32cに設けられている。
Each lithium ion storage cell 31 includes a positive electrode 32, a negative electrode 33, a separator 34, a sealing material 35, and an electrolytic solution 36.
The positive electrode 32 includes a positive electrode current collector 32a and a positive electrode active material layer 32b. The positive electrode current collector 32a is a chemically inert conduction band. The positive electrode current collector 32a is, for example, an aluminum foil. The positive electrode current collector 32a has a first surface 32c perpendicular to the stacking direction and a second surface 32d located on the opposite side of the first surface 32c in the stacking direction. The positive electrode active material layer 32b is provided on the first surface 32c of the positive electrode current collector 32a.

積層方向からセルスタック30を見た平面視において、正極活物質層32bは、正極集電体32aの第1面32cの中央部に形成されている。平面視における正極集電体32aの第1面32cの周縁部は、正極活物質層32bが設けられていない正極未塗工部32eとなっている。正極未塗工部32eは、平面視において正極活物質層32bの周囲を囲むように配置されている。 The positive electrode active material layer 32b is formed in the central portion of the first surface 32c of the positive electrode current collector 32a in a plan view of the cell stack 30 viewed from the stacking direction. The peripheral edge of the first surface 32c of the positive electrode current collector 32a in a plan view is a positive electrode uncoated portion 32e in which the positive electrode active material layer 32b is not provided. The positive electrode uncoated portion 32e is arranged so as to surround the periphery of the positive electrode active material layer 32b in a plan view.

正極活物質層32bは、リチウムイオン等の電荷担体を吸蔵及び放出し得る正極活物質を含む。正極活物質としては、層状岩塩構造を有するリチウム複合金属酸化物、スピネル構造の金属酸化物、及びポリアニオン系化合物等、リチウムイオン二次電池の正極活物質として使用可能なものを採用すればよい。また、2種以上の正極活物質を併用してもよい。 The positive electrode active material layer 32b contains a positive electrode active material that can occlude and release charge carriers such as lithium ions. As the positive electrode active material, a material that can be used as a positive electrode active material for a lithium ion secondary battery, such as a lithium composite metal oxide having a layered rock salt structure, a metal oxide having a spinel structure, and a polyanionic compound, may be adopted. Further, two or more kinds of positive electrode active materials may be used in combination.

負極33は、銅製の負極集電体33aと、負極活物質層33bと、を備える。負極集電体33aは、銅箔である。負極集電体33aは、積層方向に垂直な第1面33cと、積層方向において第1面33cの反対側に位置する第2面33dと、を有する。負極活物質層33bは、負極集電体33aの第1面33cに設けられている。 The negative electrode 33 includes a copper negative electrode current collector 33a and a negative electrode active material layer 33b. The negative electrode current collector 33a is a copper foil. The negative electrode current collector 33a has a first surface 33c perpendicular to the stacking direction and a second surface 33d located on the opposite side of the first surface 33c in the stacking direction. The negative electrode active material layer 33b is provided on the first surface 33c of the negative electrode current collector 33a.

負極活物質層33bは、平面視において、負極集電体33aの第1面33cの中央部に形成されている。平面視における負極集電体33aの第1面33cの周縁部は、負極活物質層33bが設けられていない負極未塗工部33eとなっている。負極未塗工部33eは、平面視において負極活物質層33bの周囲を囲むように配置されている。 The negative electrode active material layer 33b is formed in the central portion of the first surface 33c of the negative electrode current collector 33a in a plan view. The peripheral edge of the first surface 33c of the negative electrode current collector 33a in a plan view is a negative electrode uncoated portion 33e in which the negative electrode active material layer 33b is not provided. The negative electrode uncoated portion 33e is arranged so as to surround the periphery of the negative electrode active material layer 33b in a plan view.

負極活物質層33bは、負極活物質を含む。負極活物質には、リチウムイオンなどの電荷担体を吸蔵及び放出可能である単体、合金、又は化合物であれば、特に限定はない。例えば、負極活物質としては、リチウム、炭素、金属化合物、及びリチウムと合金化可能な元素もしくはその化合物等が挙げられる。炭素としては、天然黒鉛、人造黒鉛、ハードカーボン(難黒鉛化性炭素)、及びソフトカーボン(易黒鉛化性炭素)を挙げることができる。人造黒鉛としては、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ等が挙げられる。リチウムと合金化可能な元素の例としては、シリコン(ケイ素)及びスズが挙げられる。 The negative electrode active material layer 33b contains a negative electrode active material. The negative electrode active material is not particularly limited as long as it is a simple substance, an alloy, or a compound capable of occluding and releasing a charge carrier such as lithium ion. For example, examples of the negative electrode active material include lithium, carbon, a metal compound, and an element or a compound thereof that can be alloyed with lithium. Examples of carbon include natural graphite, artificial graphite, hard carbon (non-graphitizable carbon), and soft carbon (easy graphitizable carbon). Examples of artificial graphite include highly oriented graphite and mesocarbon microbeads. Examples of elements that can be alloyed with lithium include silicon and tin.

負極33の第1面33cは、積層方向において正極32の第1面32cと向かい合うように配置されている。したがって、負極活物質層33bは正極活物質層32bと向かい合うように配置されている。平面視において、正極活物質層32bの形成領域の全体が負極活物質層33bの形成領域内に位置している。 The first surface 33c of the negative electrode 33 is arranged so as to face the first surface 32c of the positive electrode 32 in the stacking direction. Therefore, the negative electrode active material layer 33b is arranged so as to face the positive electrode active material layer 32b. In a plan view, the entire forming region of the positive electrode active material layer 32b is located in the forming region of the negative electrode active material layer 33b.

セパレータ34は、リチウムイオンを通過させる部材である。セパレータ34は、正極活物質層32bと負極活物質層33bとの間に配置されている。これにより、セパレータ34は、正極32及び負極33の接触による短絡を防止する。セパレータ34は、例えば、液体電解質を吸収保持するポリマーを含む多孔性シート又は不織布である。セパレータ34を構成する材料としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリエステルなどが挙げられる。セパレータ34は、単層構造又は多層構造を有してもよい。多層構造は、例えば、接着層、耐熱層としてのセラミック層等を有してもよい。 The separator 34 is a member through which lithium ions pass. The separator 34 is arranged between the positive electrode active material layer 32b and the negative electrode active material layer 33b. As a result, the separator 34 prevents a short circuit due to contact between the positive electrode 32 and the negative electrode 33. The separator 34 is, for example, a porous sheet or a non-woven fabric containing a polymer that absorbs and retains a liquid electrolyte. Examples of the material constituting the separator 34 include polypropylene, polyethylene, polyolefin, polyester and the like. The separator 34 may have a single-layer structure or a multi-layer structure. The multilayer structure may have, for example, an adhesive layer, a ceramic layer as a heat-resistant layer, and the like.

封止材35は、正極集電体32aと負極集電体33aとの間の距離を保持し、正極集電体32aと負極集電体33aとの短絡を防止している。封止材35は、平面視において、正極集電体32a及び負極集電体33aの周縁部に沿って設けられるとともに、正極活物質層32b及び負極活物質層33bの周囲を取り囲む枠状に形成されている。封止材35は、正極集電体32aの第1面32cの正極未塗工部32eと、負極集電体33aの第1面33cの負極未塗工部33eとの間に配置されている。 The sealing material 35 maintains a distance between the positive electrode current collector 32a and the negative electrode current collector 33a, and prevents a short circuit between the positive electrode current collector 32a and the negative electrode current collector 33a. The sealing material 35 is provided along the peripheral edges of the positive electrode current collector 32a and the negative electrode current collector 33a in a plan view, and is formed in a frame shape surrounding the positive electrode active material layer 32b and the negative electrode active material layer 33b. Has been done. The sealing material 35 is arranged between the positive electrode uncoated portion 32e on the first surface 32c of the positive electrode current collector 32a and the negative electrode uncoated portion 33e on the first surface 33c of the negative electrode current collector 33a. ..

正極32と負極33との間には、枠状の封止材35、正極32及び負極33によって囲まれた密閉空間Sが形成されている。
密閉空間Sには、セパレータ34及び電解液36が収容されている。したがって、封止材35は、正極32と負極33との間に電解液36を封止するものと言える。電解液36には、例えば、非水溶媒と非水溶媒に溶解した電解質塩とを含む液体電解質が挙げられる。なお、セパレータ34の周縁部分は、封止材35に埋まった状態とされている。
A closed space S surrounded by a frame-shaped sealing material 35, a positive electrode 32, and a negative electrode 33 is formed between the positive electrode 32 and the negative electrode 33.
The separator 34 and the electrolytic solution 36 are housed in the closed space S. Therefore, it can be said that the sealing material 35 seals the electrolytic solution 36 between the positive electrode 32 and the negative electrode 33. Examples of the electrolytic solution 36 include a liquid electrolyte containing a non-aqueous solvent and an electrolyte salt dissolved in the non-aqueous solvent. The peripheral portion of the separator 34 is in a state of being buried in the sealing material 35.

封止材35は、正極32及び負極33との間の密閉空間Sを封止することにより、密閉空間Sに収容された電解液36の外部への漏出を抑制し得る。また、封止材35は、セルスタック30の外部から密閉空間S内への水分の侵入を抑制し得る。さらに、封止材35は、例えば、充放電反応等により正極32又は負極33から発生したガスが密閉空間Sの外部に漏れることを抑制し得る。 By sealing the closed space S between the positive electrode 32 and the negative electrode 33, the sealing material 35 can suppress the leakage of the electrolytic solution 36 contained in the closed space S to the outside. Further, the sealing material 35 can suppress the intrusion of moisture from the outside of the cell stack 30 into the closed space S. Further, the sealing material 35 can suppress the gas generated from the positive electrode 32 or the negative electrode 33 from leaking to the outside of the closed space S due to, for example, a charge / discharge reaction.

セルスタック30は、複数のリチウムイオン蓄電セル31が、隣り合う一方のリチウムイオン蓄電セル31の正極集電体32aの第2面32dと、隣り合う他方のリチウムイオン蓄電セル31の負極集電体33aの第2面33dとが接触するように重ね合わされた構造を有する。これにより、セルスタック30を構成する複数のリチウムイオン蓄電セル31が直列に接続されている。 In the cell stack 30, a plurality of lithium ion storage cells 31 have a second surface 32d of a positive electrode current collector 32a of one adjacent lithium ion storage cell 31 and a negative electrode current collector of the other adjacent lithium ion storage cell 31. It has a structure in which the second surface 33d of 33a is overlapped so as to be in contact with the second surface 33d. As a result, a plurality of lithium ion storage cells 31 constituting the cell stack 30 are connected in series.

セルスタック30は、バイポーラ電極38を備えている。ここで、セルスタック30においては、積層方向に隣り合う二つのリチウムイオン蓄電セル31を積層することにより、互いに接する正極集電体32a及び負極集電体33aを一つの集電体とみなした疑似的なバイポーラ電極38が形成される。疑似的なバイポーラ電極38は、正極集電体32a及び負極集電体33aが重ね合わされた構造の集電体と、その集電体の一方側の面に形成された正極活物質層32bと、他方側の面に形成された負極活物質層33bとを含む。なお、バイポーラ電極38は、正極集電体32a及び負極集電体33aが互いに一体化または接合された構造の集電体を用いて形成されていてもよい。 The cell stack 30 includes a bipolar electrode 38. Here, in the cell stack 30, by stacking two lithium ion storage cells 31 adjacent to each other in the stacking direction, the positive electrode current collector 32a and the negative electrode current collector 33a in contact with each other are regarded as one current collector. Bipolar electrode 38 is formed. The pseudo bipolar electrode 38 includes a current collector having a structure in which a positive electrode current collector 32a and a negative electrode current collector 33a are superposed, a positive electrode active material layer 32b formed on one surface of the current collector, and the positive electrode active material layer 32b. It includes a negative electrode active material layer 33b formed on the other side surface. The bipolar electrode 38 may be formed by using a current collector having a structure in which the positive electrode current collector 32a and the negative electrode current collector 33a are integrated or joined to each other.

セル間封止材37は、積層方向と垂直な方向からセルスタック30の全周を囲むように設けられている。これにより、セル間封止材37が、集電体の外周を覆う。セル間封止材37が集電体の外周を覆うことにより、隣り合う一方のリチウムイオン蓄電セル31の正極集電体32aの第2面32dと、隣り合う他方のリチウムイオン蓄電セル31の負極集電体33aの第2面33dとの間がセル間封止材37により封止されている。従って、セル間封止材37は、複数のリチウムイオン蓄電セル31同士の間を封止している。 The cell-to-cell sealing material 37 is provided so as to surround the entire circumference of the cell stack 30 from a direction perpendicular to the stacking direction. As a result, the inter-cell sealing material 37 covers the outer periphery of the current collector. By covering the outer periphery of the current collector with the cell-to-cell encapsulant 37, the positive electrode of the adjacent lithium ion storage cell 31 is the second surface 32d of the current collector 32a, and the negative electrode of the other adjacent lithium ion storage cell 31. The space between the current collector 33a and the second surface 33d is sealed by the cell-to-cell sealing material 37. Therefore, the cell-to-cell sealing material 37 seals between the plurality of lithium ion storage cells 31.

このように積層されたセルスタック30では、積層方向におけるセルスタック30の第1端に正極集電体32aが配置されている。当該正極集電体32aは、積層方向においてセルスタック30の最外層に位置する。また、積層方向におけるセルスタック30の第2端に負極集電体33aが配置されている。当該負極集電体33aもまた、セルスタック30の最外層に位置する。 In the cell stack 30 stacked in this way, the positive electrode current collector 32a is arranged at the first end of the cell stack 30 in the stacking direction. The positive electrode current collector 32a is located on the outermost layer of the cell stack 30 in the stacking direction. Further, the negative electrode current collector 33a is arranged at the second end of the cell stack 30 in the stacking direction. The negative electrode current collector 33a is also located on the outermost layer of the cell stack 30.

正極通電板40は、セルスタック30の最外層に位置する正極集電体32aの第2面32dに接触している。正極通電板40は金属製の導体で構成されており、例えば、正極集電体32aと同材料の金属で構成され、平面視において正極集電体32aよりも小さく形成される。正極通電板40は、蓄電モジュール10の外部へセルスタック30の電力を取り出すために用いられる。したがって、セルスタック30の最外層に位置する正極集電体32aの第2面32dは、セルスタック30の外部への電力取り出し面である。 The positive electrode current-carrying plate 40 is in contact with the second surface 32d of the positive electrode current collector 32a located in the outermost layer of the cell stack 30. The positive electrode current-carrying plate 40 is made of a metal conductor, for example, is made of a metal of the same material as the positive electrode current collector 32a, and is formed smaller than the positive electrode current collector 32a in a plan view. The positive electrode energizing plate 40 is used to take out the electric power of the cell stack 30 to the outside of the power storage module 10. Therefore, the second surface 32d of the positive electrode current collector 32a located on the outermost layer of the cell stack 30 is a power extraction surface to the outside of the cell stack 30.

負極通電板50は、セルスタック30の最外層に位置する負極集電体33aの第2面33dに接触している。負極通電板50は金属製の導体で構成されており、例えば、負極集電体33aと同材料の金属で構成され、平面視において負極集電体33aよりも小さく形成される。負極通電板50は、蓄電モジュール10の外部へセルスタック30の電力を取り出すために用いられる。したがって、セルスタック30の最外層に位置する負極集電体33aの第2面33dは、セルスタック30の外部への電力取り出し面である。 The negative electrode current-carrying plate 50 is in contact with the second surface 33d of the negative electrode current collector 33a located in the outermost layer of the cell stack 30. The negative electrode current-carrying plate 50 is made of a metal conductor, for example, is made of a metal of the same material as the negative electrode current collector 33a, and is formed smaller than the negative electrode current collector 33a in a plan view. The negative electrode energizing plate 50 is used to take out the electric power of the cell stack 30 to the outside of the power storage module 10. Therefore, the second surface 33d of the negative electrode current collector 33a located on the outermost layer of the cell stack 30 is a power extraction surface to the outside of the cell stack 30.

複数のリチウムイオン蓄電セル31は、第1蓄電セル31aと、第2蓄電セル31bと、を含む。第1蓄電セル31aは、セルスタック30の最外層に位置する負極集電体33aを備える。第2蓄電セル31bは、セルスタック30を構成するリチウムイオン蓄電セル31のうち、第1蓄電セル31a以外のものである。 The plurality of lithium ion storage cells 31 include a first storage cell 31a and a second storage cell 31b. The first storage cell 31a includes a negative electrode current collector 33a located in the outermost layer of the cell stack 30. The second storage cell 31b is a lithium ion storage cell 31 constituting the cell stack 30 other than the first storage cell 31a.

したがって、複数のリチウムイオン蓄電セル31は、セルスタック30の最外層に位置する負極集電体33aを備える第1蓄電セル31aと、第1蓄電セル31a以外の第2蓄電セル31bと、を含む。 Therefore, the plurality of lithium ion storage cells 31 include a first storage cell 31a including a negative electrode current collector 33a located in the outermost layer of the cell stack 30, and a second storage cell 31b other than the first storage cell 31a. ..

本実施形態では、封止材35が各リチウムイオン蓄電セル31の正極32と負極33との間に電解液36を封止しており、電解液36を封止するための筐体をセルスタック30の外部に別途設けていないため、セルスタック30の最外層に位置する負極集電体33aの溶出が、蓄電モジュール10の外部への電解液36の液漏れを引き起こすおそれがある。 In the present embodiment, the sealing material 35 seals the electrolytic solution 36 between the positive electrode 32 and the negative electrode 33 of each lithium ion storage cell 31, and the housing for sealing the electrolytic solution 36 is a cell stack. Since it is not separately provided outside the cell stack 30, the elution of the negative electrode current collector 33a located in the outermost layer of the cell stack 30 may cause the electrolytic solution 36 to leak to the outside of the power storage module 10.

一方、第2蓄電セル31bの負極集電体33aは、隣接する他のリチウムイオン蓄電セル31に積層されている。これにより、第2蓄電セル31bの負極集電体33aは、隣接する他のリチウムイオン蓄電セル31の正極集電体32aによって覆われている。したがって、第2蓄電セル31bの負極集電体33aが溶出した場合であっても、蓄電モジュール10の外部への電解液の液漏れが発生しにくい。 On the other hand, the negative electrode current collector 33a of the second storage cell 31b is laminated on another adjacent lithium ion storage cell 31. As a result, the negative electrode current collector 33a of the second storage cell 31b is covered with the positive electrode current collector 32a of another adjacent lithium ion storage cell 31. Therefore, even when the negative electrode current collector 33a of the second storage cell 31b elutes, leakage of the electrolytic solution to the outside of the storage module 10 is unlikely to occur.

なお、セルスタック30の最外層に位置する負極集電体33aは負極通電板50に接触し、かつ、覆われているが、最外層に位置する負極集電体33aが溶出した場合、負極通電板50を伝って蓄電モジュール10の外部へ電解液36の液漏れが発生しやすい。特に、負極通電板50が負極集電体33aと同じく銅製である場合は、最外層に位置する負極集電体33aが溶出したとき、負極通電板50も溶出するおそれがあり、蓄電モジュール10の外部へ電解液36の液漏れがより発生しやすい。さらに、平面視において負極通電板50が負極集電体33aよりも小さく形成される場合は、最外層に位置する負極集電体33aが負極通電板50によって覆われない位置が生じるため、蓄電モジュール10の外部へ電解液36の液漏れがより発生しやすい。 The negative electrode current collector 33a located in the outermost layer of the cell stack 30 is in contact with and covered with the negative electrode current collecting plate 50, but when the negative electrode current collector 33a located in the outermost layer is eluted, the negative electrode is energized. The electrolytic solution 36 tends to leak to the outside of the power storage module 10 through the plate 50. In particular, when the negative electrode current collector plate 50 is made of copper like the negative electrode current collector 33a, when the negative electrode current collector 33a located in the outermost layer elutes, the negative electrode current collector plate 50 may also elute, and the power storage module 10 Leakage of the electrolytic solution 36 to the outside is more likely to occur. Further, when the negative electrode current collector plate 50 is formed smaller than the negative electrode current collector 33a in a plan view, the negative electrode current collector 33a located in the outermost layer may not be covered by the negative electrode current collector plate 50. Leakage of the electrolytic solution 36 to the outside of 10 is more likely to occur.

図1に示すように、リレースイッチ70は、蓄電モジュール10の充電又は放電を禁止するためのスイッチである。リレースイッチ70は、組電池20に直列に接続されている。 As shown in FIG. 1, the relay switch 70 is a switch for prohibiting charging or discharging of the power storage module 10. The relay switch 70 is connected in series with the assembled battery 20.

セルバランス回路80は、セルバランス抵抗81とスイッチ82とが直列に接続された複数の直列接続体を備える。直列接続体は、それぞれのリチウムイオン蓄電セル31に対して並列接続されている。スイッチ82がオン状態の場合、リチウムイオン蓄電セル31とセルバランス抵抗81とが接続され、リチウムイオン蓄電セル31からセルバランス抵抗81に電流が流れる。これにより、リチウムイオン蓄電セル31の放電が行われる。そして、セルバランス回路80により、放電させるリチウムイオン蓄電セル31の残量を、目標とするリチウムイオン蓄電セル31の残量へ均等化させるセルバランスが行われる。目標とする残量は、例えば、複数のリチウムイオン蓄電セル31のそれぞれの残量のうち、最も低い残量に設定することができる。本実施形態のセルバランス回路80は、パッシブ方式のセルバランスを行う。 The cell balance circuit 80 includes a plurality of series connectors in which the cell balance resistor 81 and the switch 82 are connected in series. The series connection body is connected in parallel to each lithium ion storage cell 31. When the switch 82 is on, the lithium ion storage cell 31 and the cell balance resistor 81 are connected, and a current flows from the lithium ion storage cell 31 to the cell balance resistor 81. As a result, the lithium ion storage cell 31 is discharged. Then, the cell balance circuit 80 performs cell balance to equalize the remaining amount of the lithium ion storage cell 31 to be discharged to the remaining amount of the target lithium ion storage cell 31. The target remaining amount can be set to, for example, the lowest remaining amount among the remaining amount of each of the plurality of lithium ion storage cells 31. The cell balance circuit 80 of the present embodiment performs passive cell balance.

電圧センサ85は、各リチウムイオン蓄電セル31の電圧を検出するためのセンサである。電圧センサ85は、各リチウムイオン蓄電セル31に対して並列に接続されている。
制御装置90は、プロセッサと、記憶部と、を備える。プロセッサとしては、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、又はDSP(Digital Signal Processor)が用いられる。記憶部は、RAM(Random access memory)及びROM(Read Only Memory)を含む。記憶部は、処理をプロセッサに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。記憶部、即ち、コンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。制御装置90は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェア回路によって構成されていてもよい。処理回路である制御装置90は、コンピュータプログラムに従って動作する1つ以上のプロセッサ、ASICやFPGA等の1つ以上のハードウェア回路、或いは、それらの組み合わせを含み得る。
The voltage sensor 85 is a sensor for detecting the voltage of each lithium ion storage cell 31. The voltage sensor 85 is connected in parallel to each lithium ion storage cell 31.
The control device 90 includes a processor and a storage unit. As the processor, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), or a DSP (Digital Signal Processor) is used. The storage unit includes RAM (Random access memory) and ROM (Read Only Memory). The storage unit stores a program code or a command configured to cause a processor to execute a process. The storage unit, i.e., a computer-readable medium, includes any available medium accessible by a general purpose or dedicated computer. The control device 90 may be configured by a hardware circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array). The control device 90, which is a processing circuit, may include one or more processors operating according to a computer program, one or more hardware circuits such as ASICs and FPGAs, or a combination thereof.

制御装置90は、リレースイッチ70と、スイッチ82と、を制御する。制御装置90は、リレースイッチ70を制御することでセルスタック30の充電又は放電を禁止する。また、制御装置90は、スイッチ82を制御することで、各リチウムイオン蓄電セル31に対してセルバランスを行う。制御装置90は、電圧センサ85の検出結果を取得可能である。さらに、制御装置90は、セルスタック30の残量に応じて、インバータ100のデューティ比を制限するように車両ECU120に制限指令を送る。制限指令を受け取った車両ECU120は、スイッチング素子101を制御することで、インバータ100の入力電力が0より大きくかつ現在の入力電力より小さくなるようにインバータ100のデューティ比を下げる。これにより、制御装置90は、インバータ100の入力電力、すなわち、セルスタック30の出力電力を制限する。したがって、セルスタック30が過放電状態になることを抑制することができる。 The control device 90 controls the relay switch 70 and the switch 82. The control device 90 prohibits charging or discharging of the cell stack 30 by controlling the relay switch 70. Further, the control device 90 controls the switch 82 to perform cell balance for each lithium ion storage cell 31. The control device 90 can acquire the detection result of the voltage sensor 85. Further, the control device 90 sends a limit command to the vehicle ECU 120 so as to limit the duty ratio of the inverter 100 according to the remaining amount of the cell stack 30. Upon receiving the restriction command, the vehicle ECU 120 controls the switching element 101 to lower the duty ratio of the inverter 100 so that the input power of the inverter 100 is larger than 0 and smaller than the current input power. As a result, the control device 90 limits the input power of the inverter 100, that is, the output power of the cell stack 30. Therefore, it is possible to prevent the cell stack 30 from becoming over-discharged.

なお、以下の説明では、各リチウムイオン蓄電セル31の電圧を総称して「電圧Vi」と称することがある。電圧Viの中でも特に、第1蓄電セル31aの電圧を表すときは「電圧V1」と称し、各第2蓄電セル31bの電圧を総称するときは「電圧V2」と称することがある。 In the following description, the voltage of each lithium ion storage cell 31 may be collectively referred to as "voltage Vi". Among the voltages Vi, in particular, when the voltage of the first storage cell 31a is represented, it may be referred to as "voltage V1", and when the voltage of each second storage cell 31b is collectively referred to, it may be referred to as "voltage V2".

制御装置90は、第1過放電閾値Vaと、第2過放電閾値Vbと、第1制限閾値Vcと、第2制限閾値Vdと、を記憶部に記憶している。第1過放電閾値Vaは、第1蓄電セル31aが過放電か否かを判定する際に用いられる値である。第2過放電閾値Vbは、第2蓄電セル31bが過放電か否かを判定する際に用いられる値である。第1蓄電セル31aに設定された第1過放電閾値Vaは、第2蓄電セル31bに設定された第2過放電閾値Vbよりも高い。第1過放電閾値Vaと第2過放電閾値Vbとの差は任意であるが、例えば、電圧センサ85の計測誤差よりも高い。第2過放電閾値Vbとしては、例えば、リチウムイオン蓄電セル31が実際に負極集電体33aの溶出が発生するような過放電状態となるよりも高い電圧値が設定される。 The control device 90 stores the first over-discharge threshold value Va, the second over-discharge threshold value Vb, the first limit threshold value Vc, and the second limit limit threshold value Vd in the storage unit. The first over-discharge threshold value Va is a value used when determining whether or not the first storage cell 31a is over-discharged. The second over-discharge threshold value Vb is a value used when determining whether or not the second storage cell 31b is over-discharged. The first over-discharge threshold value Va set in the first storage cell 31a is higher than the second over-discharge threshold value Vb set in the second storage cell 31b. The difference between the first over-discharge threshold value Va and the second over-discharge threshold value Vb is arbitrary, but is higher than, for example, the measurement error of the voltage sensor 85. As the second overdischarge threshold value Vb, for example, a voltage value higher than that in the overdischarge state in which the lithium ion storage cell 31 actually causes elution of the negative electrode current collector 33a is set.

いずれかのリチウムイオン蓄電セル31の電圧Viが設定された過放電閾値を下回るとき、制御装置90は、当該リチウムイオン蓄電セル31を過放電と判定し、リレースイッチ70をOFFにすることで、セルスタック30の放電を禁止する。しかしながら、過放電と判定されたリチウムイオン蓄電セル31が自然放電等により放電が続いた場合、当該リチウムイオン蓄電セル31は、負極集電体33aの溶出が発生するような過放電状態となる。 When the voltage Vi of any of the lithium ion storage cells 31 falls below the set over-discharge threshold, the control device 90 determines that the lithium-ion storage cell 31 is over-discharged, and turns off the relay switch 70. Discharge of the cell stack 30 is prohibited. However, when the lithium ion storage cell 31 determined to be over-discharged continues to be discharged due to natural discharge or the like, the lithium ion storage cell 31 is in an over-discharged state in which elution of the negative electrode current collector 33a occurs.

一方、第1過放電閾値Vaは、第2過放電閾値Vbより高く設定されている。このため、第1蓄電セルの電圧V1が第1過放電閾値Vaのとき、第1蓄電セル31aの残量は、過放電状態に至ったときの残量よりも大きい。したがって、制御装置90が第1蓄電セル31aが過放電と判定し、セルスタック30の放電を禁止した場合、第1蓄電セル31aが実際に負極集電体33aの溶出が発生するような過放電状態となるまでの期間を延ばすことができる。 On the other hand, the first over-discharge threshold value Va is set higher than the second over-discharge threshold value Vb. Therefore, when the voltage V1 of the first storage cell is the first over-discharge threshold value Va, the remaining amount of the first storage cell 31a is larger than the remaining amount when the over-discharged state is reached. Therefore, when the control device 90 determines that the first storage cell 31a is over-discharged and prohibits the discharge of the cell stack 30, the first storage cell 31a is over-discharged so that the negative electrode current collector 33a actually elutes. It is possible to extend the period until the condition is reached.

第1制限閾値Vc及び第2制限閾値Vdは、セルスタック30の放電を制限するか否かを判定する際に用いられる値である。第1制限閾値Vcは、第1蓄電セル31aに対して設定されている。第2制限閾値Vdは、第2蓄電セル31bに対して設定されている。第1制限閾値Vc及び第2制限閾値Vdは、ともに第2過放電閾値Vbよりも高い。なお、第1制限閾値Vcは、第2制限閾値Vd及び第1過放電閾値Vaよりも高い。したがって、第1制限閾値Vcは第1過放電閾値Vaよりも高く、かつ、第2制限閾値Vdは第2過放電閾値Vbよりも高い。第1制限閾値Vcと第2制限閾値Vdとの差は、例えば、電圧センサ85の計測誤差よりも大きい。 The first limit threshold value Vc and the second limit threshold value Vd are values used when determining whether or not to limit the discharge of the cell stack 30. The first limit threshold value Vc is set for the first storage cell 31a. The second limit threshold value Vd is set for the second storage cell 31b. Both the first limiting threshold value Vc and the second limiting threshold value Vd are higher than the second overdischarge threshold value Vb. The first limiting threshold value Vc is higher than the second limiting threshold value Vd and the first overdischarge threshold value Va. Therefore, the first limit threshold Vc is higher than the first overdischarge threshold Va, and the second limit threshold Vd is higher than the second overdischarge threshold Vb. The difference between the first limit threshold value Vc and the second limit threshold value Vd is, for example, larger than the measurement error of the voltage sensor 85.

以下、制御装置90が行う制御について図1及び図3を用いて説明する。図1及び図3に示すように、ステップS10において、制御装置90は、電圧センサ85が検出した検出結果を示す情報を取得する。 Hereinafter, the control performed by the control device 90 will be described with reference to FIGS. 1 and 3. As shown in FIGS. 1 and 3, in step S10, the control device 90 acquires information indicating the detection result detected by the voltage sensor 85.

次に、ステップS11において、制御装置90は、全ての第2蓄電セル31bの電圧V2中で最小の電圧Vminを算出する。以下の説明では、全ての第2蓄電セル31bの電圧V2の中で最小の電圧Vminを、単に「最小電圧Vmin」と称することがある。 Next, in step S11, the control device 90 calculates the minimum voltage Vmin among the voltages V2 of all the second storage cells 31b. In the following description, the minimum voltage Vmin among the voltages V2 of all the second storage cells 31b may be simply referred to as "minimum voltage Vmin".

次に、ステップS12において、制御装置90は、最小電圧Vminが、第2蓄電セルに設定された第2過放電閾値Vbより低いか否かを判定する。最小電圧Vminが第2過放電閾値Vbより低い場合、制御装置90は、第2蓄電セル31bが過放電であると判定する。最小電圧Vminが第2過放電閾値Vb以上である場合、制御装置90は、第2蓄電セル31bが過放電でないと判定する。 Next, in step S12, the control device 90 determines whether or not the minimum voltage Vmin is lower than the second overdischarge threshold value Vb set in the second storage cell. When the minimum voltage Vmin is lower than the second over-discharge threshold value Vb, the control device 90 determines that the second storage cell 31b is over-discharged. When the minimum voltage Vmin is equal to or higher than the second overdischarge threshold value Vb, the control device 90 determines that the second storage cell 31b is not overdischarged.

第2蓄電セル31bが過放電であると制御装置90が判定した場合、制御装置90は、ステップS13に進み、リレースイッチ70をOFFにすることで、セルスタック30の充電及び放電を禁止する。 When the control device 90 determines that the second storage cell 31b is over-discharged, the control device 90 proceeds to step S13 and turns off the relay switch 70 to prohibit charging and discharging of the cell stack 30.

第2蓄電セル31bが過放電でないと制御装置90が判定した場合、制御装置90は、ステップS14に進み、第1蓄電セル31aの電圧V1が、第1蓄電セル31aに設定された第1過放電閾値Vaより低いか否かを判定する。第1蓄電セル31aの電圧V1が第1過放電閾値Vaより低い場合、制御装置90は、第1蓄電セル31aが過放電であると判定する。第1蓄電セル31aの電圧V1が第1過放電閾値Va以上である場合、制御装置90は、第1蓄電セル31aが過放電でないと判定する。したがって、制御装置90は、リチウムイオン蓄電セル31ごとの電圧Viがリチウムイオン蓄電セル31ごとに設定されている過放電閾値Va,Vbより低い場合にリチウムイオン蓄電セル31は過放電であると判定するように構成された判定部91を含む。また、当該過放電閾値は、第1蓄電セル31aに設定されている第1過放電閾値Vaと、第2蓄電セル31bに設定されている第2過放電閾値Vbと、を含む。さらに、制御装置90は、第2蓄電セル31bが過放電であると判定部91が判定した場合にセルスタック30の充電及び放電を禁止する第2蓄電セル制御部93を含む。 When the control device 90 determines that the second storage cell 31b is not over-discharged, the control device 90 proceeds to step S14, and the voltage V1 of the first storage cell 31a is set to the first storage cell 31a. It is determined whether or not the discharge threshold value is lower than Va. When the voltage V1 of the first storage cell 31a is lower than the first over-discharge threshold value Va, the control device 90 determines that the first storage cell 31a is over-discharged. When the voltage V1 of the first storage cell 31a is equal to or higher than the first overdischarge threshold value Va, the control device 90 determines that the first storage cell 31a is not overdischarged. Therefore, the control device 90 determines that the lithium ion storage cell 31 is overdischarged when the voltage Vi for each lithium ion storage cell 31 is lower than the overdischarge thresholds Va and Vb set for each lithium ion storage cell 31. A determination unit 91 configured to do so is included. Further, the over-discharge threshold value includes a first over-discharge threshold value Va set in the first storage cell 31a and a second over-discharge threshold value Vb set in the second storage cell 31b. Further, the control device 90 includes a second storage cell control unit 93 that prohibits charging and discharging of the cell stack 30 when the determination unit 91 determines that the second storage cell 31b is over-discharged.

第1蓄電セル31aが過放電であると制御装置90が判定した場合、制御装置90は、ステップS15に進み、リレースイッチ70をOFFにすることでセルスタック30の放電を禁止するとともに、セルスタック30が充電装置に接続されたときにリレースイッチ70をONにすることでセルスタック30の充電を許容する。したがって、制御装置90は、第1蓄電セル31aが過放電であると判定部91が判定した場合にセルスタック30の放電を禁止するとともにセルスタック30の充電を許容する第1蓄電セル制御部92を含む。 When the control device 90 determines that the first storage cell 31a is over-discharged, the control device 90 proceeds to step S15 and turns off the relay switch 70 to prohibit the discharge of the cell stack 30 and the cell stack. Charging of the cell stack 30 is allowed by turning on the relay switch 70 when the 30 is connected to the charging device. Therefore, the control device 90 prohibits the discharge of the cell stack 30 and allows the cell stack 30 to be charged when the determination unit 91 determines that the first storage cell 31a is over-discharged. including.

また、これにより、制御装置90は、第1蓄電セル31a又は第2蓄電セル31bのいずれか1つが過放電であると判定した場合にセルスタック30の放電を禁止する。したがって、制御装置90は、リチウムイオン蓄電セル31のいずれか1つが過放電であると判定部91が判定した場合にセルスタック30の放電を禁止するように構成された過放電制御部94を含む。 Further, as a result, the control device 90 prohibits the discharge of the cell stack 30 when it is determined that any one of the first storage cell 31a and the second storage cell 31b is over-discharged. Therefore, the control device 90 includes an over-discharge control unit 94 configured to prohibit the discharge of the cell stack 30 when the determination unit 91 determines that any one of the lithium ion storage cells 31 is over-discharged. ..

第1蓄電セル31aも過放電でないと制御装置90が判定した場合、制御装置90は、ステップS16に進み、第1蓄電セル31aの電圧V1が第1制限閾値Vcより低いか否か、及び、最小電圧Vminが第2制限閾値Vdより低いか否かを判定する。 When the control device 90 determines that the first storage cell 31a is not over-discharged, the control device 90 proceeds to step S16, and whether or not the voltage V1 of the first storage cell 31a is lower than the first limit threshold value Vc, and It is determined whether or not the minimum voltage Vmin is lower than the second limit threshold value Vd.

第1蓄電セル31aの電圧V1が第1制限閾値Vcより低い、又は、最小電圧Vminが第2制限閾値Vdより低い場合、制御装置90は、ステップS17に進み、セルスタック30の放電を制限する。したがって、制御装置90は、リチウムイオン蓄電セル31のいずれか1つの電圧Viが所定の制限閾値Vc,Vdより低い場合にセルスタック30の放電を制限するように構成された制限制御部95を備え、当該制限閾値Vc,Vdは、第1蓄電セル31aに設定されている第1制限閾値Vcと、第2蓄電セル31bに設定されている第2制限閾値Vdと、を含む。 When the voltage V1 of the first storage cell 31a is lower than the first limit threshold value Vc or the minimum voltage Vmin is lower than the second limit threshold value Vd, the control device 90 proceeds to step S17 and limits the discharge of the cell stack 30. .. Therefore, the control device 90 includes a limiting control unit 95 configured to limit the discharge of the cell stack 30 when the voltage Vi of any one of the lithium ion storage cells 31 is lower than the predetermined limiting thresholds Vc and Vd. The limiting thresholds Vc and Vd include a first limiting threshold Vc set in the first storage cell 31a and a second limiting threshold Vd set in the second storage cell 31b.

第1蓄電セル31aの電圧V1が第1制限閾値Vc以上であり、かつ、最小電圧Vminが第2制限閾値Vd以上である場合、制御装置90は、ステップS18に進み、セルスタック30の放電を制限しない。 When the voltage V1 of the first storage cell 31a is equal to or higher than the first limiting threshold value Vc and the minimum voltage Vmin is equal to or higher than the second limiting threshold value Vd, the control device 90 proceeds to step S18 to discharge the cell stack 30. Do not limit.

本実施形態の作用について説明する。
セルスタック30の放電が行われるにつれて、リチウムイオン蓄電セル31の電圧Viが低下する。各リチウムイオン蓄電セル31の電圧Viの低下は、各リチウムイオン蓄電セル31の劣化の度合いに依存する。しかし、制御装置90がスイッチ82を制御することで、セルバランス回路80は、各リチウムイオン蓄電セル31に対してセルバランスを行う。これにより、各リチウムイオン蓄電セル31の電圧Viは、互いに誤差の範囲内で一致する。
The operation of this embodiment will be described.
As the cell stack 30 is discharged, the voltage Vi of the lithium ion storage cell 31 decreases. The decrease in the voltage Vi of each lithium ion storage cell 31 depends on the degree of deterioration of each lithium ion storage cell 31. However, when the control device 90 controls the switch 82, the cell balance circuit 80 performs cell balance for each lithium ion storage cell 31. As a result, the voltages Vi of each lithium ion storage cell 31 match each other within an error range.

第1蓄電セル31aの電圧V1が第1過放電閾値Vaより低い場合、もしくは、第2蓄電セル31bの最小電圧Vminが第2過放電閾値Vbより低い場合に、制御装置90は、リチウムイオン蓄電セル31が過放電であると判定し、セルスタック30の放電を禁止する。 When the voltage V1 of the first storage cell 31a is lower than the first over-discharge threshold Va, or when the minimum voltage Vmin of the second storage cell 31b is lower than the second over-discharge threshold Vb, the control device 90 performs lithium ion storage. It is determined that the cell 31 is over-discharged, and the cell stack 30 is prohibited from being discharged.

仮に、第1蓄電セル31aの電圧が最も低く、かつ、第1過放電閾値Vaが第2過放電閾値Vbと等しい場合、セルスタック30(第1蓄電セル31a)の放電は、第1蓄電セル31aの電圧V1が第2過放電閾値Vbと等しい第1過放電閾値Vaより低くなったときに禁止される。この場合、第1蓄電セル31aは自然放電等により放電が続くと、負極集電体33aの溶出が発生するような過放電状態になりやすい。第1蓄電セル31aの負極集電体33aはセルスタック30の最外層に位置するため、当該負極集電体33aの溶出が電解液36の液漏れを引き起こすおそれがある。 If the voltage of the first storage cell 31a is the lowest and the first over-discharge threshold Va is equal to the second over-discharge threshold Vb, the discharge of the cell stack 30 (first storage cell 31a) is the first storage cell. It is prohibited when the voltage V1 of 31a becomes lower than the first overdischarge threshold Va, which is equal to the second overdischarge threshold Vb. In this case, if the first storage cell 31a continues to be discharged due to natural discharge or the like, the first storage cell 31a tends to be in an over-discharged state in which elution of the negative electrode current collector 33a occurs. Since the negative electrode current collector 33a of the first storage cell 31a is located in the outermost layer of the cell stack 30, the elution of the negative electrode current collector 33a may cause the electrolytic solution 36 to leak.

一方、本実施形態では、第1過放電閾値Vaは、第2過放電閾値Vbより高い。そのため、第1蓄電セル31aが実際に負極集電体33aの溶出が発生するような過放電状態に至る前に、余裕をもってセルスタック30(第1蓄電セル31a)の放電が禁止される。したがって、第1蓄電セル31aが過放電状態に至ることが抑制される。よって、第1蓄電セル31aの負極集電体33aの溶出が抑制される。また、これに伴い、当該負極集電体33aの溶出による電解液36の液漏れが抑制される。 On the other hand, in the present embodiment, the first over-discharge threshold value Va is higher than the second over-discharge threshold value Vb. Therefore, before the first storage cell 31a reaches an over-discharged state in which the negative electrode current collector 33a actually elutes, the cell stack 30 (first storage cell 31a) is prohibited from being discharged with a margin. Therefore, it is possible to prevent the first storage cell 31a from reaching an over-discharged state. Therefore, the elution of the negative electrode current collector 33a of the first storage cell 31a is suppressed. Along with this, leakage of the electrolytic solution 36 due to elution of the negative electrode current collector 33a is suppressed.

以下、本実施形態の効果について説明する。
(1)第1蓄電セル31aの電圧V1が第2過放電閾値Vbより低いとき、第1蓄電セル31aは過放電と判定される。しかし、本実施形態では、第1蓄電セル31aに設定されている過放電閾値Vaは、第2蓄電セル31bに設定されている過放電閾値Vbより高い。これにより、制御装置90が第2蓄電セル31bを過放電と判定する前に第1蓄電セル31aを過放電と判定しやすい。第1蓄電セル31aが過放電と判定されると、制御装置90は、セルスタック30の放電を禁止する。セルスタック30の放電が禁止されることで、過放電と判定された状態での第1蓄電セル31aの放電が抑制される。そのため、セルスタック30の最外層に位置する負極集電体33aの溶出が抑制される。したがって、電解液36の液漏れを抑制することができる。
Hereinafter, the effects of this embodiment will be described.
(1) When the voltage V1 of the first storage cell 31a is lower than the second overdischarge threshold value Vb, the first storage cell 31a is determined to be overdischarged. However, in the present embodiment, the over-discharge threshold value Va set in the first storage cell 31a is higher than the over-discharge threshold value Vb set in the second storage cell 31b. As a result, it is easy to determine that the first storage cell 31a is over-discharged before the control device 90 determines that the second storage cell 31b is over-discharged. When the first storage cell 31a is determined to be over-discharged, the control device 90 prohibits the discharge of the cell stack 30. By prohibiting the discharge of the cell stack 30, the discharge of the first storage cell 31a in the state determined to be over-discharge is suppressed. Therefore, the elution of the negative electrode current collector 33a located in the outermost layer of the cell stack 30 is suppressed. Therefore, it is possible to suppress the leakage of the electrolytic solution 36.

特に、本実施形態の蓄電モジュール10のように、蓄電モジュール10が電解液36を収容するための筐体を備えていない場合に電解液36の液漏れが生じると、電解液36が蓄電モジュール10の外部まで漏れ出るおそれがある。したがって、蓄電モジュール10が電解液36を収容するための筐体を備えていない場合は、蓄電モジュール10が電解液36を備えている場合に比べて、セルスタック30の最外層に位置する負極集電体33aの溶出を抑制することが求められる。セルスタック30の最外層に位置する負極集電体33aの溶出及びこれによる電解液36の液漏れを抑制することで、電解液36を収容する筐体を備えない蓄電モジュール10であっても、電解液36が蓄電モジュール10の外部に漏れ出ることを抑制することができる。 In particular, when the storage module 10 does not have a housing for accommodating the electrolytic solution 36 as in the storage module 10 of the present embodiment, if the electrolytic solution 36 leaks, the electrolytic solution 36 becomes the storage module 10. There is a risk of leakage to the outside of the module. Therefore, when the power storage module 10 does not have a housing for accommodating the electrolytic solution 36, the negative electrode collection located in the outermost layer of the cell stack 30 is compared with the case where the power storage module 10 includes the electrolytic solution 36. It is required to suppress the elution of the electric body 33a. By suppressing the elution of the negative electrode current collector 33a located in the outermost layer of the cell stack 30 and the leakage of the electrolytic solution 36 due to this, even if the power storage module 10 does not have a housing for accommodating the electrolytic solution 36, It is possible to prevent the electrolytic solution 36 from leaking to the outside of the power storage module 10.

(2)第1蓄電セル31aに設定されている第1制限閾値Vcは、第2蓄電セル31bに設定されている第2制限閾値Vdより高い。これにより、制御装置90は、第2蓄電セル31bの電圧V2が第2制限閾値Vdを下回っていると判定する前に、第1蓄電セル31aの電圧V1が第1制限閾値Vcを下回っていると判定する。制御装置90は、第1蓄電セル31aの電圧V1が第1制限閾値Vcを下回っていると判定したとき、セルスタック30の放電を制限する。よって、電圧センサ85が第1蓄電セル31aの電圧V1を測定する際に、第1蓄電セル31aの内部抵抗による電圧降下が低減される。そして、第1蓄電セル31aの電圧V1が第1過放電閾値Vaに近づいている場合に、電圧センサ85がより高精度に第1蓄電セル31aの電圧V1を測定することができる。したがって、制御装置90は、第1蓄電セル31aが過放電か否かをより高い精度で判定することができる。そのため、セルスタック30の最外層に位置する負極集電体33aの溶出が抑制される。したがって、電解液36の液漏れをより抑制することができる。 (2) The first limiting threshold value Vc set in the first storage cell 31a is higher than the second limiting threshold value Vd set in the second storage cell 31b. As a result, the control device 90 determines that the voltage V2 of the second storage cell 31b is lower than the second limiting threshold value Vd, and the voltage V1 of the first storage cell 31a is lower than the first limiting threshold value Vc. Is determined. When the control device 90 determines that the voltage V1 of the first storage cell 31a is lower than the first limiting threshold value Vc, the control device 90 limits the discharge of the cell stack 30. Therefore, when the voltage sensor 85 measures the voltage V1 of the first storage cell 31a, the voltage drop due to the internal resistance of the first storage cell 31a is reduced. Then, when the voltage V1 of the first storage cell 31a approaches the first over-discharge threshold value Va, the voltage sensor 85 can measure the voltage V1 of the first storage cell 31a with higher accuracy. Therefore, the control device 90 can determine with higher accuracy whether or not the first storage cell 31a is over-discharged. Therefore, the elution of the negative electrode current collector 33a located in the outermost layer of the cell stack 30 is suppressed. Therefore, the leakage of the electrolytic solution 36 can be further suppressed.

(3)制御装置90は、第2蓄電セル31bが過放電であると判定した場合にセルスタック30の充電及び放電を禁止する。これにより、放電によって第2蓄電セル31bが過放電状態となり、第2蓄電セル31bの負極集電体33aの溶出を引き起こすことを抑制することができる。また、過放電状態での第2蓄電セル31bの充電が第2蓄電セル31bの負極集電体33aの再析出を引き起こすことを抑制することができる。したがって、セルスタック30の劣化を抑制することができる。 (3) The control device 90 prohibits charging and discharging of the cell stack 30 when it is determined that the second storage cell 31b is over-discharged. As a result, it is possible to prevent the second storage cell 31b from being over-discharged due to the discharge and causing the negative electrode current collector 33a of the second storage cell 31b to elute. Further, it is possible to prevent the charging of the second storage cell 31b in the over-discharged state from causing the reprecipitation of the negative electrode current collector 33a of the second storage cell 31b. Therefore, deterioration of the cell stack 30 can be suppressed.

(4)制御装置90は、第1蓄電セル31aが過放電であると判定した場合にセルスタック30の放電を禁止するとともにセルスタック30の充電を許容する。第1過放電閾値Vaは、第2過放電閾値Vbよりも高いため、第1蓄電セル31aが過放電であると制御装置90が判定した場合であっても、第1蓄電セル31aおよび第2蓄電セル31bは実際に過放電状態となりにくく、負極集電体33aの再析出が起こりにくい。そのため、過放電であると判定された状態からセルスタック30を充電した場合であっても第1蓄電セル31aおよび第2蓄電セル31bの劣化を促進させることなく、蓄電モジュール10を充電し、再使用することができる。 (4) When the control device 90 determines that the first storage cell 31a is over-discharged, the control device 90 prohibits the discharge of the cell stack 30 and allows the cell stack 30 to be charged. Since the first over-discharge threshold value Va is higher than the second over-discharge threshold value Vb, the first storage cell 31a and the second storage cell 31a and the second storage cell 31a even when the control device 90 determines that the first storage cell 31a is over-discharged. The storage cell 31b is unlikely to be in an over-discharged state, and the negative electrode current collector 33a is unlikely to reprecipitate. Therefore, even when the cell stack 30 is charged from the state determined to be over-discharged, the power storage module 10 is charged and recharged without accelerating the deterioration of the first power storage cell 31a and the second power storage cell 31b. Can be used.

(5)蓄電モジュール10は、複数のリチウムイオン蓄電セル31同士の間を封止するセル間封止材37を備えている。セル間封止材37は、各リチウムイオン蓄電セル31同士の間に介在している正極集電体32aの第2面32dと負極集電体33aの第2面33dとの間を封止している。このため、第2蓄電セル31bの負極集電体33aが各リチウムイオン蓄電セル31の過放電により溶出した場合であっても、セル間封止材37は、負極集電体33aの溶出箇所からセルスタック30の外に電解液36が漏れることを抑制する。したがって、電解液36の液漏れをより好適に抑制することができる。 (5) The power storage module 10 includes an inter-cell sealing material 37 that seals between a plurality of lithium ion storage cells 31. The cell-to-cell sealing material 37 seals between the second surface 32d of the positive electrode current collector 32a and the second surface 33d of the negative electrode current collector 33a interposed between the lithium ion storage cells 31. ing. Therefore, even when the negative electrode current collector 33a of the second storage cell 31b is eluted due to the over-discharge of each lithium ion storage cell 31, the cell-to-cell sealing material 37 is retained from the elution point of the negative electrode current collector 33a. It suppresses the leakage of the electrolytic solution 36 to the outside of the cell stack 30. Therefore, it is possible to more preferably suppress the leakage of the electrolytic solution 36.

なお、上記実施例は、以下のように変更して実施することができる。上記の各実施例及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。 The above embodiment can be modified and implemented as follows. Each of the above embodiments and the following modifications can be implemented in combination with each other to the extent that there is no technical contradiction.

○セル間封止材37は、封止材35と一体であっても、別体であってもよい。
○制御装置90が行う制御は、本実施形態のものに限られず、任意である。例えば、リチウムイオン蓄電セル31の電圧Viではなく、リチウムイオン蓄電セル31の残量をもとに制御を行ってもよい。
○ The inter-cell sealing material 37 may be integrated with the sealing material 35 or may be a separate body.
○ The control performed by the control device 90 is not limited to that of the present embodiment, and is arbitrary. For example, control may be performed based on the remaining amount of the lithium ion storage cell 31 instead of the voltage Vi of the lithium ion storage cell 31.

○制御装置90の行う制御は単一の制御装置90によって行われてもよいし、シーケンスS10~S18ごとに別個の制御装置によって行われてもよい。
○判定部91としての制御装置90は、第2蓄電セル31bが過放電であるか否かを判定するに際し、最小電圧Vminを用いて判定しなくてもよい。例えば、制御装置90は、第2蓄電セル31bごとに電圧V2が第2過放電閾値Vbより低いか否かを判定することにより、第2蓄電セル31bが過放電であるか否かを第2蓄電セル31bごとに判定してもよい。
○ The control performed by the control device 90 may be performed by a single control device 90, or may be performed by a separate control device for each of the sequences S10 to S18.
○ The control device 90 as the determination unit 91 does not have to use the minimum voltage Vmin to determine whether or not the second storage cell 31b is over-discharged. For example, the control device 90 determines whether or not the second storage cell 31b is over-discharged by determining whether or not the voltage V2 is lower than the second over-discharge threshold value Vb for each second storage cell 31b. It may be determined for each storage cell 31b.

○リレースイッチ70は、MOSFETやIGBTなどの種々のスイッチによって置き換えてもよい。
○過放電制御部94としての制御装置90は、リレースイッチ70をOFFにすることによりセルスタック30の充放電の禁止を実現しなくてもよい。例えば、制御装置90は、インバータ100の出力を制御してセルスタック30の充放電を禁止してもよい。
○ The relay switch 70 may be replaced with various switches such as MOSFETs and IGBTs.
○ The control device 90 as the over-discharge control unit 94 does not have to realize the prohibition of charging / discharging of the cell stack 30 by turning off the relay switch 70. For example, the control device 90 may control the output of the inverter 100 to prohibit charging / discharging of the cell stack 30.

○セルバランス回路80は、本実施形態のようなパッシブ方式のセルバランスを行うものに限られない。例えば、セルバランス回路80は、セルスタック30の放出した電力を各リチウムイオン蓄電セル31に還元するアクティブ方式のセルバランスを行うものであってもよいし、パッシブ方式及びアクティブ方式の両セルバランスを行うものであってもよい。具体的なアクティブセルバランス回路の構成は、任意であるが、例えば、フライバックコンバータ型が挙げられる。 ○ The cell balance circuit 80 is not limited to the one that performs passive cell balance as in the present embodiment. For example, the cell balance circuit 80 may perform an active cell balance in which the electric power released by the cell stack 30 is reduced to each lithium ion storage cell 31, or both a passive cell balance and an active cell balance. It may be what you do. The specific configuration of the active cell balance circuit is arbitrary, and examples thereof include a flyback converter type.

○蓄電モジュール10は、セル間封止材37を備えていなくてもよい。
○制御装置90は第1蓄電セル31aが過放電と判定されたときに充電を許容せず、充電および放電を禁止してもよい。また、第2蓄電セル31bが過放電と判定されたときに充電を許容し、放電のみを許容してもよい。すなわち、制御装置90は、第1蓄電セル制御部92及び第2蓄電セル制御部93としての機能を有しておらず、リチウムイオン蓄電セル31が過放電と判定されたときに少なくともセルスタック30の放電を禁止する蓄電セル制御部を有していればよい。
○ The power storage module 10 does not have to include the inter-cell sealing material 37.
○ The control device 90 may not allow charging when the first storage cell 31a is determined to be over-discharged, and may prohibit charging and discharging. Further, when the second storage cell 31b is determined to be over-discharged, charging may be permitted, and only discharging may be permitted. That is, the control device 90 does not have a function as the first storage cell control unit 92 and the second storage cell control unit 93, and at least the cell stack 30 is determined when the lithium ion storage cell 31 is determined to be over-discharged. It suffices to have a storage cell control unit that prohibits the discharge of.

○第1制限閾値Vcは、第2制限閾値Vd以下であってもよい。また、第1制限閾値Vc及び第2制限閾値Vdは、制御装置90に設定されていなくてもよい。すなわち、制御装置90は、制限制御部95としての機能を有していなくてもよい。 ○ The first limit threshold value Vc may be equal to or less than the second limit threshold value Vd. Further, the first limiting threshold value Vc and the second limiting threshold value Vd may not be set in the control device 90. That is, the control device 90 does not have to have a function as the restriction control unit 95.

○第1蓄電セル31aは、1つとは限らない。例えば、2つのセルスタック30を最外層の正極32が互いに向き合うよう積層した組電池20を構成する場合、蓄電モジュール10は、2つの第1蓄電セル31aを有することとなる。 ○ The number of the first storage cell 31a is not limited to one. For example, when the assembled battery 20 in which two cell stacks 30 are stacked so that the positive electrodes 32 of the outermost layers face each other, the power storage module 10 has two first power storage cells 31a.

10…蓄電モジュール、30…セルスタック、31…リチウムイオン蓄電セル、31a…第1蓄電セル、31b…第2蓄電セル、32…正極、33…負極、33a…負極集電体、33b…負極活物質層、35…封止材、36…電解液、37…セル間封止材、91…判定部、92…第1蓄電セル制御部、93…第2蓄電セル制御部、94…過放電制御部、95…制限制御部、Va…第1過放電閾値、Vb…第2過放電閾値、Vc…第1制限閾値、Vd…第2制限閾値。 10 ... Energy storage module, 30 ... Cell stack, 31 ... Lithium ion energy storage cell, 31a ... First energy storage cell, 31b ... Second energy storage cell, 32 ... Positive electrode, 33 ... Negative electrode, 33a ... Negative electrode current collector, 33b ... Negative electrode activity Material layer, 35 ... Encapsulant, 36 ... Electrolyte, 37 ... Cell-to-cell encapsulant, 91 ... Judgment unit, 92 ... First storage cell control unit, 93 ... Second storage cell control unit, 94 ... Overdischarge control Unit, 95 ... Restriction control unit, Va ... First overdischarge threshold, Vb ... Second overdischarge threshold, Vc ... First limit threshold, Vd ... Second limit threshold.

Claims (4)

複数のリチウムイオン蓄電セルを積層したセルスタックと、
前記リチウムイオン蓄電セルの電圧が所定の過放電閾値より低い場合に前記リチウムイオン蓄電セルは過放電であると判定するように構成された判定部と、
前記リチウムイオン蓄電セルのいずれか1つが過放電であると前記判定部が判定した場合に前記セルスタックの放電を禁止するように構成された過放電制御部と、を備えた蓄電モジュールであって、
前記リチウムイオン蓄電セルはそれぞれ、正極と、負極と、電解液と、前記電解液を前記正極と前記負極の間に封止する封止材と、を備え、
前記負極は、銅製の負極集電体と、前記負極集電体に設けられる負極活物質層と、を備え、
前記複数のリチウムイオン蓄電セルは、前記セルスタックの最外層に位置する前記負極集電体を備える第1蓄電セルと、前記第1蓄電セル以外の第2蓄電セルと、を含み、
前記過放電閾値は、前記第1蓄電セルに設定されている第1過放電閾値と、前記第2蓄電セルに設定されている第2過放電閾値と、を含み、
前記第1過放電閾値は、前記第2過放電閾値より高い蓄電モジュール。
A cell stack in which multiple lithium-ion storage cells are stacked, and
A determination unit configured to determine that the lithium ion storage cell is overdischarged when the voltage of the lithium ion storage cell is lower than a predetermined overdischarge threshold.
A power storage module including an over-discharge control unit configured to prohibit discharge of the cell stack when the determination unit determines that any one of the lithium ion storage cells is over-discharged. ,
The lithium ion storage cell comprises a positive electrode, a negative electrode, an electrolytic solution, and a sealing material for sealing the electrolytic solution between the positive electrode and the negative electrode, respectively.
The negative electrode includes a copper negative electrode current collector and a negative electrode active material layer provided on the negative electrode current collector.
The plurality of lithium ion storage cells include a first storage cell including the negative electrode current collector located in the outermost layer of the cell stack, and a second storage cell other than the first storage cell.
The over-discharge threshold includes a first over-discharge threshold set in the first storage cell and a second over-discharge threshold set in the second storage cell.
The first over-discharge threshold is a power storage module higher than the second over-discharge threshold.
前記リチウムイオン蓄電セルのいずれか1つの電圧が所定の制限閾値より低い場合に前記セルスタックの放電を制限するように構成された制限制御部を備え、
前記制限閾値は、前記第1蓄電セルに設定されている第1制限閾値と、前記第2蓄電セルに設定されている第2制限閾値と、を含み、
前記第1制限閾値は、前記第1過放電閾値よりも高く、かつ、前記第2制限閾値は前記第2過放電閾値よりも高く、
前記第1制限閾値は、前記第2制限閾値より高い請求項1に記載の蓄電モジュール。
A limiting control unit configured to limit the discharge of the cell stack when the voltage of any one of the lithium ion storage cells is lower than a predetermined limiting threshold value is provided.
The limiting threshold includes a first limiting threshold set in the first storage cell and a second limiting threshold set in the second storage cell.
The first limiting threshold is higher than the first overdischarge threshold, and the second limiting threshold is higher than the second overdischarge threshold.
The power storage module according to claim 1, wherein the first limiting threshold is higher than the second limiting threshold.
前記過放電制御部は、
前記第2蓄電セルが過放電であると前記判定部が判定した場合に前記セルスタックの充電及び放電を禁止する第2蓄電セル制御部と、
前記第1蓄電セルが過放電であると前記判定部が判定した場合に前記セルスタックの放電を禁止するとともに前記セルスタックの充電を許容する第1蓄電セル制御部と、を備える請求項1又は請求項2に記載の蓄電モジュール。
The over-discharge control unit is
A second storage cell control unit that prohibits charging and discharging of the cell stack when the determination unit determines that the second storage cell is over-discharged.
1. The power storage module according to claim 2.
前記複数のリチウムイオン蓄電セル同士の間を封止するセル間封止材を備える請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。 The power storage module according to any one of claims 1 to 3, further comprising an inter-cell sealing material for sealing between the plurality of lithium ion storage cells.
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