WO2011145161A1 - 二次電池の価値算定装置および価値算定方法 - Google Patents

二次電池の価値算定装置および価値算定方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2011145161A1
WO2011145161A1 PCT/JP2010/058268 JP2010058268W WO2011145161A1 WO 2011145161 A1 WO2011145161 A1 WO 2011145161A1 JP 2010058268 W JP2010058268 W JP 2010058268W WO 2011145161 A1 WO2011145161 A1 WO 2011145161A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
battery
secondary battery
capacity
lithium ion
negative electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2010/058268
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
高橋 賢司
伸烈 芳賀
修二 戸村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to EP10851725.1A priority Critical patent/EP2573859B1/en
Priority to US13/698,584 priority patent/US8836284B2/en
Priority to JP2012515651A priority patent/JP5435128B2/ja
Priority to CN201080067479.0A priority patent/CN102939683B/zh
Priority to PCT/JP2010/058268 priority patent/WO2011145161A1/ja
Publication of WO2011145161A1 publication Critical patent/WO2011145161A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/389Measuring internal impedance, internal conductance or related variables
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/54Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/227Organic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/84Recycling of batteries or fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery value calculation device and a value calculation method, and more specifically, when a secondary battery used in a state in which a plurality of battery cells are restrained by a restraining member is reused after disassembly. Related to price calculation technology.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-197765 (Patent Document 1) describes price setting of a mobile body equipped with an electric drive device represented by a secondary battery.
  • an ECU Electronic Control Unit
  • the deterioration parameter is output from the ECU to the deterioration estimation device outside the vehicle via the connector and the transmission device.
  • the deterioration estimation device estimates the deterioration state and remaining life of the battery based on the read deterioration estimation parameter, and calculates the evaluation value of the secondary battery based on the estimation result.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-12761
  • Patent Document 2 it is common to configure an assembled battery by restraining a plurality of battery cells with a restraining member.
  • the restraining member By using the restraining member, it is possible to suppress an increase in internal pressure due to the gas generated inside the battery cell. Moreover, it can prevent that the external shape of a battery cell and the shape of an assembled battery change.
  • Patent Document 3 describes a secondary battery life estimation device that estimates a remaining life suitable for a secondary battery mounted on a vehicle.
  • the correlation function is determined so as to have a high correlation value with the full charge capacity or internal resistance of the accumulated secondary battery.
  • the correlation function is a linear function having the square root of the total mileage of the vehicle as a variable, and is determined using a least square method or the like. Then, the point where the determined correlation function intersects the life determination line is determined as the life, and the travel distance to the life is estimated as the remaining life.
  • each battery cell may change due to such disassembly and re-binding of the assembled battery.
  • the performance of the entire assembled battery may change depending on the constrained state after re-restraint. Therefore, if the value of the reconstrained assembled battery is calculated based only on the information of each battery cell acquired in the state before disassembly or before reconstraining, a large error may occur.
  • the present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to reuse a secondary battery that is used in a state in which a plurality of battery cells are restrained by a restraining member. When calculating performance and value accurately.
  • One aspect of the present invention is a value calculation device for a secondary battery that is used in a state in which a plurality of battery cells are constrained by a constraining member, and includes a detector, a first measurement unit, and an evaluation unit. . *
  • the detector is configured to detect battery data associated with charging / discharging of the secondary battery.
  • the first measurement unit determines the battery parameters of the secondary battery based on the battery data detected after the re-restraining. Configured to measure.
  • the evaluation unit is configured to evaluate the value of the secondary battery to be reused based on the battery parameter.
  • the battery parameter includes at least the internal resistance of the secondary battery.
  • the secondary battery value calculation device further includes a second measurement unit.
  • the second measuring unit is configured to measure the battery parameter of the secondary battery or the battery cell before reconstraining based on the battery data detected before reconstraining.
  • the battery parameter includes a first parameter measured by the first measuring unit and a second parameter measured by the second measuring unit.
  • the first parameter includes an internal resistance
  • the second parameter includes a full charge capacity of the secondary battery.
  • the secondary battery is a lithium ion secondary battery.
  • the first or second measurement unit includes a deterioration parameter acquisition unit and a lithium deposition amount estimation unit.
  • the deterioration parameter acquisition unit performs the positive electrode capacity retention rate, the negative electrode capacity retention rate, and the battery capacity fluctuation of the lithium ion secondary battery by deterioration diagnosis based on the open-circuit voltage characteristics indicating the change of the open-circuit voltage with respect to the change of the capacity of the lithium-ion secondary battery Configured to obtain quantity.
  • the lithium deposition amount estimation unit was acquired according to a correspondence relationship obtained in advance between the positive electrode capacity retention rate and the negative electrode capacity retention rate and the first variation amount corresponding to the wear deterioration of the battery capacity variation amount.
  • the obtained battery capacity fluctuation amount is configured to be separated into a first fluctuation amount and a second fluctuation amount corresponding to deterioration due to lithium deposition.
  • the battery parameter, the first parameter, or the second parameter includes the second variation amount.
  • a method for calculating the value of a secondary battery that is used in a state in which a plurality of battery cells are constrained by a constraining member is again performed by the constraining member after the secondary battery is disassembled by removing the constraining member.
  • the battery parameter of the secondary battery is measured after the re-restraining based on the step of detecting the battery data associated with the charging / discharging of the secondary battery and the battery data detected after the re-restraining when being restrained and reused.
  • the battery parameter includes at least the internal resistance of the secondary battery.
  • the method for calculating the value of the secondary battery further includes a step of measuring the battery parameter of the secondary battery or the battery cell before reconstraining based on the battery data before reconstraining.
  • the battery parameters include a first parameter that is measured by the step of measuring after re-restraining and a second parameter that is measured by the step of measuring before re-constraining.
  • the first parameter includes the internal resistance
  • the second parameter includes the full charge capacity of the secondary battery.
  • the secondary battery is a lithium ion secondary battery.
  • the step of measuring after reconstraining or the step of measuring before reconstraining is performed by performing a deterioration diagnosis based on an open-circuit voltage characteristic indicating a change in open-circuit voltage with respect to a change in capacity of the lithium-ion secondary battery, and Between the step of acquiring the capacity maintenance rate, the negative electrode capacity maintenance rate, and the battery capacity fluctuation amount, the positive electrode capacity maintenance rate and the negative electrode capacity maintenance rate, and the first fluctuation amount corresponding to the wear deterioration of the battery capacity fluctuation amount.
  • the obtained battery capacity fluctuation amount is changed to the second fluctuation amount corresponding to the first fluctuation amount and deterioration due to lithium deposition. Separating the fluctuation amount.
  • the battery parameter, the first parameter, or the second parameter includes the second variation amount.
  • FIG. 1 It is a schematic perspective view which shows the structural example of the assembled battery to which the value calculation technique of the secondary battery by embodiment of this invention is applied. It is a block diagram which shows the structure for evaluating the performance and value of the battery module shown in FIG. It is a block diagram which shows the structure for measuring the battery parameter of the battery module or battery cell shown in FIG. 1 off-board by a battery checker. It is a conceptual diagram explaining deterioration of the full charge capacity in a secondary battery. It is a conceptual diagram explaining deterioration of the internal resistance in a secondary battery. It is a flowchart which shows the process sequence of the value calculation method of the secondary battery by embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a configuration example of a battery module 10 that is an assembled battery to which a secondary battery value calculation technique according to an embodiment of the present invention is applied.
  • the battery module 10 includes a plurality of battery cells 20.
  • the plurality of battery cells 20 are stacked in the thickness direction of the battery cell 20.
  • An arrow 89 indicates the stacking direction of the battery cells 20.
  • the battery module 10 is configured such that the battery cells 20 are stacked in two rows.
  • the battery module 10 is mounted on an electric vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle. Battery module 10 is mounted on the electric vehicle such that the direction indicated by arrow 83 is the horizontal direction. Further, the battery pack may be configured by packing a plurality of battery modules 10 so as to be further integrated.
  • the battery module 10 includes a frame member for holding the battery cell 20.
  • the frame member includes an end plate 40 and a battery holder 41.
  • the stacked body includes battery cells 20 and a battery holder 41. In the stacked body in the present embodiment, the battery cells 20 and the battery holders 41 are alternately arranged in the stacking direction of the battery cells 20.
  • the battery holder 41 is disposed between adjacent battery cells 20 in the stacking direction of the battery cells 20.
  • One battery cell 20 is sandwiched between two battery holders 41 arranged on both sides of one battery cell 20.
  • a plurality of battery cells 20 are arranged between the battery holders 41 facing each other in a direction perpendicular to the stacking direction when viewed in plan.
  • two battery cells 20 are arranged in a direction perpendicular to the stacking direction.
  • the battery cell 20 is a square battery cell.
  • the battery cell 20 is constituted by a nickel hydride secondary battery or a lithium ion secondary battery.
  • the battery cell 20 has an electrode 21.
  • the electrode 21 is formed in a plate shape.
  • the electrode 21 is formed so as to protrude from the end face of the battery cell 20.
  • the battery holder 41 is formed so that the electrode 21 is exposed from between the battery holders 41 adjacent to each other.
  • the electrodes 21 of the plurality of battery cells 20 are electrically connected to each other by a bus bar (not shown).
  • the battery holder 41 is made of an electrically insulating material.
  • the battery holder 41 electrically insulates the battery cells 20 adjacent in the stacking direction.
  • Battery holder 41 in the present embodiment is formed of resin.
  • the battery holder 41 is made of a resin material such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), a polymer of polypropylene, nylon, or polybutylene terephthalate (PBT).
  • the end plate 40 is disposed on both sides in the stacking direction of the stacked body.
  • the end plate 40 in the present embodiment is formed in a plate shape.
  • End plate 40 in the present embodiment is formed of resin.
  • the end plate 40 is disposed so as to sandwich the stacked body of the battery cells 20 and the battery holder 41 from both sides in the stacking direction.
  • the battery module 10 includes a restraining band 42 as a “restraining member”.
  • the restraining band 42 is formed in a plate shape.
  • the restraining band 42 is formed to have a longitudinal direction.
  • the restraint band 42 is arranged so that the longitudinal direction extends in the stacking direction of the battery cells 20.
  • the restraint band 42 is disposed so as to fasten the end plates 40 to each other.
  • the restraining band 42 is fixed to the end plate 40 by a rivet 45 as a fastening member.
  • the restraint band 42 is disposed so as to restrain the battery cell 20 in the stacking direction.
  • the plurality of battery holders 41 and the battery cells 20 are integrally held by a restraining band 42.
  • the restraint band 42 is disposed in each row region of the battery cells 20.
  • the restraint band 42 is disposed so as to fix the row of the battery cells 20.
  • the battery holder 41 has an exhaust gas flow path portion 30.
  • the exhaust gas flow path unit 30 constitutes an exhaust gas flow path for circulating the gas discharged from the battery cell 20.
  • the exhaust gas flow path portion 30 has a hollow interior.
  • An exhaust pipe 31 is connected to the end of the exhaust gas flow path section 30.
  • the battery holder 41 has an opening 17.
  • the opening 17 is formed by cutting out the side surface of the battery holder 41.
  • the battery cell 20 is cooled by air as a fluid passing through the opening 17.
  • the battery module 10 is used in a state of being restrained by the restraining band 42. Then, based on the deterioration diagnosis of the battery module 10, whether or not it is necessary to replace is determined onboard or offboard.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration for evaluating the performance and value of the battery module shown in FIG.
  • a battery sensor 15 is disposed in the battery module 10.
  • the battery sensor 15 comprehensively indicates, for example, a voltage sensor, a current sensor, and a temperature sensor, and is configured to detect the voltage, current, and temperature of the battery module 10. Or while dividing the some battery cell 20 which comprises the battery module 10 into a some battery block, you may comprise so that a voltage, an electric current, and temperature may be detected for every battery block.
  • detected values such as voltage, current, and temperature are also collectively referred to as “battery data”.
  • the ECU 120 is configured to monitor and control the charging state on board based on the battery data detected by the battery sensor 15 when the battery module 10 is used. For example, the ECU 120 estimates the state of charge of the battery module 10 (typically, the SOC indicated by the ratio of the current remaining capacity to the full charge capacity) on-board. Alternatively, ECU 120 may sequentially set the upper limit values of the charging power and discharging power based on the estimated SOC, battery data, and the like.
  • the ECU 120 can calculate battery parameters that can be used for performance evaluation of the battery module 10 in parallel with the use of the battery module 10, that is, on-board.
  • a battery parameter an internal resistance and a full charge capacity can be calculated on board as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-195312 (Patent Document 3). This battery parameter is also used for deterioration diagnosis.
  • the battery checker 130 includes a microprocessing unit (MPU) 131, a memory 132, a communication device 133, and test terminals 135 and 136.
  • MPU microprocessing unit
  • the communication device 133 is configured to be able to perform wired and / or wireless data communication with the ECU 120. Further, the MPU 131 can execute a predetermined control process accompanied by an operation by reading a program, data, or the like stored in the memory 132 in advance.
  • Test terminals 135 and 136 can be electrically connected to the positive electrode terminal 11 and the negative electrode terminal 12 of the battery module 10 or the battery cell 20, respectively. That is, the battery checker 130 can evaluate the performance of the battery module 10 or the battery cell 20 by connecting the positive terminal 11 and the negative terminal 12 to the test terminals 135 and 136, respectively. Specifically, the battery checker 130 can measure the battery parameters of the battery module 10 or the battery cell 20 according to a processing procedure stored in advance as a program.
  • FIG. 3 shows a configuration for measuring battery parameters of the battery module 10 or the battery cell 20 off-board by the battery checker 130.
  • the positive and negative electrodes of battery module 10 or battery cell 20 are electrically connected to test terminals 135 and 136 of battery checker 130 via terminals 11 and 12 shown in FIG.
  • the battery module 10 or the battery cell 20 is connected to the power source 200 and the load 210 via the switches 137 and 138. Discharge power from the battery module 10 or the battery cell 20 is supplied to the load 210.
  • the power source 200 supplies charging power for the battery module 10 or the battery cell 20.
  • the battery module 10 or the battery cell 20 is connected to the load 210 or the power source 200 according to the on / off control of the switches 137 and 138.
  • the configuration for measuring with is not limited to FIG. That is, any configuration can be applied as long as the battery module 10 or the battery cell 20 can be intentionally charged and discharged.
  • the current sensor 15a, the voltage sensor 15b, and the temperature sensor 15c perform battery data of the battery module 10 or the battery cell 20.
  • the detected battery data is output to the MPU 131.
  • the battery sensor 15 shown in FIG. 2 may be used as the current sensor 15a, the voltage sensor 15b, and the temperature sensor 15c. That is, the battery sensor 15, or the current sensor 15a, the voltage sensor 15b, and the temperature sensor 15c constitute a “detector”.
  • the full charge capacity (FIG. 4) and the internal resistance (FIG. 5) are measured as battery parameters.
  • the reference charge / discharge characteristic (solid line) of the secondary battery (battery module 10 or battery cell 20) is stored in battery checker 130 or ECU 120.
  • the reference charge / discharge characteristics indicate the relationship between the charge amount and the voltage value (open voltage) in the reference state of the secondary battery.
  • the charge amount Qmax corresponding to the maximum voltage value Vmax corresponds to the “full charge capacity” in the reference state.
  • the reference charge / discharge characteristics can be obtained by experimental measurement in advance.
  • FIG. 4 shows an example of the current charging / discharging characteristics (dashed line) of the secondary battery in which the deterioration has progressed to some extent.
  • the charge amount at which the maximum voltage value Vmax is reached that is, the full charge capacity is reduced to Q'max.
  • the change in the charge amount can be obtained by integrating the battery current Ib.
  • the detected value with the current full charge capacity Q'max can be used as the battery parameter. It should be noted that the change in the full charge capacity can be obtained without necessarily setting the secondary battery to the full charge state.
  • ⁇ Q ′ Q2′ ⁇ Q1 ′.
  • the secondary battery has an internal resistance caused by a positive electrode material, a negative electrode material, an electrolyte (electrolytic solution), and the like.
  • the internal resistance increases as the secondary battery deteriorates.
  • the internal resistance value can be derived based on a voltage value and a current value detected during a period in which current flows through the secondary battery. Specifically, the internal resistance value is a voltage drop caused by a current (charging current or load current) flowing through the secondary battery (battery module 10 or battery cell 20) and a current value corresponding to the voltage drop. It can be derived from the ratio.
  • the battery checker 130 or the ECU 120 acquires the battery voltage Vb (voltage value) and the battery current Ib (current value) in the battery data during a period in which the current flows through the battery module 10 or the battery cell 20. Then, after acquiring the battery voltage Vb and the battery current Ib a plurality of times, a linear function for the current value is derived so that the correlation value becomes the highest.
  • the “slope” of the derived linear function corresponds to the value of the internal resistance. Since the internal resistance value increases as the battery deteriorates, the slope of the linear function increases as shown in FIG.
  • the battery checker 130 can also read from the ECU 120 battery parameters measured by the ECU 120 onboard when the battery module 10 is used by communication with the ECU 120 by the communication device 133.
  • Whether or not the battery module 10 needs to be replaced is determined by deterioration diagnosis based on battery parameters. Alternatively, the necessity of replacement may be determined simply based on the usage period or the like.
  • the battery module 10 that needs to be replaced is once removed from the apparatus and reused.
  • the battery module 10 is reused after replacing only a part of the plurality of battery cells 20 that has deteriorated.
  • the battery module 10 is disassembled by removing the restraining band 42. Then, after replacing some of the plurality of battery cells 20, the battery module 10 is again restrained by the restraining band 42. Then, the re-constrained battery module 10 is attached to the apparatus again and used.
  • the battery parameters described above can be measured before the battery module 10 is disassembled.
  • battery parameters can be measured for each unit (for example, the above-described battery block) in which battery data (particularly, voltage and temperature) can be individually detected. It is also possible to acquire battery parameters for each battery cell 20 using the battery checker 130 after the battery module 10 is disassembled. Furthermore, the battery checker 130 can also measure the battery parameters of the battery cell 20 newly used by replacement in advance.
  • the battery parameter for the entire battery module 10 to be reused is calculated as the battery parameter set value measured before reconstraining the battery module 10, and the value is calculated based on the calculated battery parameter. It is also possible.
  • the internal resistance may change greatly between before re-restraint (including before disassembly and during use) and after re-restraint through disassembly and re-restraint of the battery module 10.
  • an internal pressure is generated by the generation of gas in each battery cell 20 after use, so that the internal state of each battery cell 20 is changed by changing the contact state between the battery cells 20.
  • the internal resistance is likely to change.
  • the full charge capacity of each battery cell 20 it is predicted that the change between before re-restraint and after re-restraint is small compared to the internal resistance.
  • the secondary battery value calculation technique according to the present embodiment, at least some of the battery parameters of the battery module 10 to be reused are measured after re-binding.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the processing procedure of the secondary battery value calculation method according to the embodiment of the present invention.
  • battery checker 130 measures the battery parameters of battery module 10 before disassembly in step S100.
  • the battery checker 130 may read out the battery parameter measured on board when the battery module 10 is used from the ECU 120 without directly measuring the battery parameter.
  • step S110 the battery module 10 is disassembled by removing the restraining member. As a result, replacement in units of 20 battery cells is possible.
  • step S120 the battery cell 20 in which deterioration progresses among the whole battery cells 20, is replaced
  • the battery cell that needs to be replaced is determined based on the battery parameter acquired in step S100, for example.
  • the battery cell that needs to be replaced may be determined according to the diagnostic code generated when the battery module 10 is used, regardless of the battery parameter.
  • the battery parameters of each battery cell 20 may be measured after disassembly by switching the order of steps S100 and S110.
  • the battery cell that needs to be replaced can be determined based on the battery parameters measured after disassembly.
  • step S100 measures the battery parameter of the battery module 10 or the battery cell 20 “before re-binding” at the time of reuse.
  • the measurement before re-restraining includes the measurement when the battery module 10 is used (on-board).
  • step S130 the battery module 10 is assembled by restraining all the battery cells 20 including the battery cell after replacement by a restraining member. Thereby, the battery module 10 is restrained again.
  • step S140 the battery checker 130 detects the battery data of the battery module 10 after the re-restraint by the charge / discharge test shown in FIG.
  • step S150 the battery checker 130 measures the battery parameters after re-binding based on the battery data detected in step S140.
  • the battery parameter measured in step S140 includes at least internal resistance.
  • step S160 the battery checker 130 evaluates the value of the battery module 10 to be reused by reflecting the re-constrained battery parameters.
  • FIG. 7 is a functional block diagram for explaining the configuration of the secondary battery value calculation device according to the first embodiment of the present invention.
  • Each functional block shown in FIG. 7 is realized by the MPU 131 executing a predetermined program, for example.
  • the capacity data measurement unit 150 measures the full charge capacity TC of the battery module 10.
  • the full charge capacity TC may be measured either before re-restraint or after re-restraint. For example, when the full charge capacity is measured before reconstraining in order to determine the replacement object, this measured value can be used as it is. That is, it is possible to obtain the full charge capacity TC according to the total full charge capacity of each of the battery cell 20 to be reused and the battery cell 20 to be newly used.
  • the capacity data measurement unit 150 corresponds to the “first measurement unit” when measuring the full charge capacity after re-restraining, and the “second measurement unit” when measuring the full charge capacity before re-restraining.
  • the internal resistance measurement unit 160 measures the internal resistance Rp after re-restraining based on battery data when the re-restrained battery module 10 is charged or discharged. As described above, since the internal resistance should be measured after re-restraining, the internal resistance measurement unit 160 corresponds to the “first measurement unit”.
  • the evaluation unit 190 generates value information of the battery module 10 that is re-constrained and reused based on the measured internal resistance Rp and full charge capacity TC.
  • the value information includes a reusable period of the battery module 10 set based on the internal resistance and the full charge capacity, price information set in accordance with the reusable period, and the like.
  • the first embodiment of the present invention it is possible to accurately calculate the value of the battery module by accurately grasping the battery parameter of the battery module that is reused with disassembly and re-binding. In particular, it is possible to prevent erroneous calculation of the value of the battery module 10 to be reused even when the internal resistance changes greatly before and after the re-restraint due to the change of the restraint state of each battery cell 20.
  • the time required for calculating the value of the battery module 10 to be reused is shortened.
  • each battery cell 20 constituting the battery module 10 is a lithium ion secondary battery.
  • FIG. 8 is a functional block diagram for explaining the configuration of the secondary battery value calculation device according to the second embodiment of the present invention.
  • the secondary battery value calculation apparatus further includes a lithium deposition amount measuring unit 170 in addition to the configuration shown in the first embodiment shown in FIG. Then, the evaluation unit 190 generates value information of the battery module 10 to be reused by further using the parameter ⁇ Qs (Li) indicating the lithium deposition amount in addition to the full charge capacity TC and the internal resistance Rp.
  • the positive electrode capacity retention rate k1, the negative electrode capacity retention rate k2, and the battery capacity fluctuation amount (shift capacity) ⁇ Qs are calculated based on the deterioration diagnosis for each battery module 10 (for each battery block) or each battery cell 20.
  • the positive electrode capacity retention rate k1 is defined by the ratio of the positive electrode capacity in the deteriorated state to the positive electrode capacity in the initial state.
  • the negative electrode capacity retention ratio k2 is defined by the ratio of the negative electrode capacity in the deteriorated state to the negative electrode capacity in the initial state.
  • the deviation capacity is a deviation capacity corresponding to the composition between the positive electrode and the negative electrode, and corresponds to “battery capacity fluctuation amount”.
  • a lithium ion secondary battery includes a negative electrode, a separator containing an electrolytic solution, and a positive electrode (all not shown).
  • Each of the negative electrode and the positive electrode is composed of an aggregate of spherical active materials.
  • a chemical reaction is performed on the negative electrode active material interface to release lithium ions Li + and electrons e ⁇ .
  • a chemical reaction that absorbs lithium ions Li + and electrons e ⁇ is performed on the interface of the positive electrode active material.
  • a reaction opposite to the above-described reaction is performed.
  • the negative electrode is provided with a current collecting plate that absorbs electrons
  • the positive electrode is provided with a current collecting plate that emits electrons.
  • the negative electrode current collector plate is made of, for example, copper and connected to the negative electrode terminal.
  • the positive electrode current collector plate is made of aluminum, for example, and is connected to the positive electrode terminal.
  • the lithium ion secondary battery is charged and discharged by transferring lithium ions between the positive electrode and the negative electrode through the separator.
  • the state of charge inside the lithium ion secondary battery varies depending on the lithium concentration distribution in the active material of each of the positive electrode and the negative electrode. This lithium contributes to the reaction of the lithium ion secondary battery.
  • the output voltage V of the lithium ion secondary battery is represented by the following formula (1).
  • V OCV ( ⁇ 1, ⁇ 2) ⁇ R ⁇ I (1)
  • OCV is the open-circuit voltage of the lithium ion secondary battery
  • R is the resistance of the entire lithium ion secondary battery
  • I is the battery current flowing through the lithium ion secondary battery.
  • the resistance R includes a pure electric resistance against electron movement at the negative electrode and the positive electrode and a charge transfer resistance that acts equivalently as an electric resistance when a reaction current is generated at the active material interface.
  • ⁇ 1 is a local SOC (State Of Charge) on the surface of the positive electrode active material
  • ⁇ 2 is a local SOC on the surface of the negative electrode active material.
  • the resistor R has a characteristic that changes according to changes in ⁇ 1, ⁇ 2, and battery temperature. In other words, the resistance R can be expressed as a function of ⁇ 1, ⁇ 2 and battery temperature.
  • Local SOCs ⁇ 1 and ⁇ 2 are represented by the following equation (2).
  • Cse, i is the lithium concentration (average value) at the interface of the active material (positive electrode or negative electrode)
  • Cs, i, max is the critical lithium concentration in the active material (positive electrode or negative electrode).
  • the limit lithium concentration is the upper limit value of the lithium concentration in the positive electrode and the negative electrode.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram showing a change characteristic of the open-circuit voltage with respect to a change in local SOC.
  • open-circuit voltage OCV of the lithium ion secondary battery is expressed as a potential difference between positive electrode open potential U1 and negative electrode open potential U2.
  • the positive electrode open-circuit potential U1 has a characteristic that changes according to local SOC ⁇ 1 on the surface of the positive electrode active material
  • the negative electrode open-circuit potential U2 has a characteristic that changes according to local SOC ⁇ 2 on the surface of the negative electrode active material. Yes.
  • the initial state refers to a state in which the lithium ion secondary battery has not deteriorated, for example, a state immediately after manufacturing the lithium ion secondary battery.
  • the characteristic indicating the relationship between the local SOC ⁇ 2 and the negative electrode open potential U2 (the value of U2 shown in FIG. 9). Curve). Data indicating these characteristics (U1, U2) can be stored in advance in a memory as a map.
  • the open circuit voltage OCV of a lithium ion secondary battery has a characteristic of decreasing as the discharge proceeds.
  • the amount of voltage drop with respect to the same discharge time is larger than that in an initial state lithium ion secondary battery. This indicates that the deterioration of the lithium ion secondary battery causes a decrease in full charge capacity and a change in open-circuit voltage characteristics.
  • changes in open-circuit voltage characteristics accompanying the deterioration of the lithium ion secondary battery are modeled as two phenomena that are considered to occur inside the deteriorated lithium ion secondary battery. These two phenomena are a decrease in single electrode capacity at the positive electrode and the negative electrode, and a corresponding shift in composition between the positive electrode and the negative electrode.
  • the decrease in single electrode capacity indicates a decrease in lithium acceptance capacity in each of the positive electrode and the negative electrode.
  • the decrease in lithium-accepting ability means that the number of active materials that function effectively for charging and discharging is decreasing.
  • FIG. 10 is a graph schematically showing a change in the unipolar open potential due to a decrease in the unipolar capacity.
  • the capacity corresponding to the local SOC ⁇ 1 of the positive electrode changes from Q_H11 to Q_H12. Further, when the lithium acceptability is reduced in the negative electrode, the capacity corresponding to the local SOC ⁇ 2 of the negative electrode changes from Q_H21 to Q_H22.
  • a curve indicating the relationship between the negative electrode capacity and the negative electrode open potential is a lithium ion secondary as shown in FIG. As the battery deteriorates, it is in a contracted state with respect to the initial curve.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram schematically showing the relationship between the composition correspondence shift between the positive electrode and the negative electrode and the open-circuit potential.
  • the difference in composition is that the combination of the positive electrode composition ( ⁇ 1) and the negative electrode composition ( ⁇ 2) is different from the initial state of the lithium ion secondary battery when charging and discharging are performed using the positive electrode and negative electrode pairs. It shows that it has shifted.
  • the curves showing the relationship between the monopolar compositions ⁇ 1 and ⁇ 2 and the open circuit potentials U1 and U2 are the same as the curves shown in FIG.
  • the axis of the negative electrode composition ⁇ 2 shifts by ⁇ 2 in the direction in which the positive electrode composition ⁇ 1 decreases.
  • the curve indicating the relationship between the negative electrode composition ⁇ 2 and the negative electrode open-circuit potential U2 shifts in a direction in which the positive electrode composition ⁇ 1 decreases with respect to the curve in the initial state by ⁇ 2.
  • the composition of the negative electrode corresponding to the positive electrode composition ⁇ 1fix is “ ⁇ 2fix_ini” when the lithium ion secondary battery is in the initial state, but becomes “ ⁇ 2fix” after the lithium ion secondary battery is deteriorated.
  • the negative electrode composition ⁇ L2 shown in FIG. 9 is set to 0, which indicates a state in which all lithium in the negative electrode has been removed.
  • the above-described two deterioration phenomena are modeled by introducing the three deterioration parameters of the positive electrode capacity retention ratio k1, the negative electrode capacity retention ratio k2, and the positive and negative electrode composition correspondence deviation amount ⁇ Qs.
  • the positive electrode capacity retention rate k1 is defined by the ratio of the positive electrode capacity in the deteriorated state to the positive electrode capacity in the initial state.
  • the positive electrode capacity is decreased by an arbitrary amount from the capacity in the initial state after the lithium ion secondary battery is in a deteriorated state.
  • the positive electrode capacity retention ratio k1 is expressed by the following formula (3).
  • Q1_ini indicates a positive electrode capacity (Q_H11 shown in FIG. 10) when the lithium ion secondary battery is in an initial state, and ⁇ Q1 indicates a decrease amount of the positive electrode capacity when the lithium ion secondary battery deteriorates. ing.
  • the positive electrode capacity Q1_ini can be obtained in advance by experiments.
  • the negative electrode capacity retention ratio k2 is defined by the ratio of the negative electrode capacity in the deteriorated state to the negative electrode capacity in the initial state.
  • the negative electrode capacity is decreased by an arbitrary amount from the capacity in the initial state after the lithium ion secondary battery is in a deteriorated state.
  • the negative electrode capacity retention ratio k2 is expressed by the following formula (4).
  • Q2_ini indicates a negative electrode capacity (Q_H21 in FIG. 10) when the lithium ion secondary battery is in an initial state, and ⁇ Q2 indicates a decrease amount of the negative electrode capacity when the lithium ion secondary battery deteriorates. Yes.
  • the negative electrode capacity Q2_ini can be obtained in advance by experiments.
  • FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a shift in composition correspondence due to deterioration.
  • the capacity when the negative electrode composition ⁇ 2 is 1 is (Q2_ini ⁇ Q2).
  • the composition-corresponding deviation capacity ⁇ Qs between the positive electrode and the negative electrode is a capacity corresponding to the deviation amount ⁇ 2 of the negative electrode composition axis with respect to the positive electrode composition axis.
  • the positive electrode composition ⁇ 1fix_ini corresponds to the negative electrode composition ⁇ 2fix_ini.
  • the positive electrode composition ⁇ 1fix corresponds to the negative electrode composition ⁇ 2fix.
  • the composition correspondence shift is based on the positive electrode composition ⁇ 1fix in the initial state. That is, the positive electrode composition ⁇ 1fix and the positive electrode composition ⁇ 1fix_ini have the same value.
  • the positive electrode composition ⁇ 1fix and the negative electrode composition ⁇ 2fix after deterioration of the lithium ion secondary battery are expressed by the following formulas (7), ( 8).
  • Amount of lithium released from the positive electrode (1 ⁇ 1fix) ⁇ k1 ⁇ Q1_ini (9)
  • the value of (1- ⁇ 1fix) indicates the change in the positive electrode composition due to deterioration of the lithium ion secondary battery
  • the value of (k1 ⁇ Q1_ini) indicates the positive electrode capacity after deterioration of the lithium ion secondary battery. ing.
  • the negative electrode composition ⁇ 2fix is expressed by the following formula (10).
  • ⁇ 2fix (1 ⁇ 1fix) ⁇ k1 ⁇ Q1_ini / (k2 ⁇ Q2_ini) (10)
  • the value of (k2 ⁇ Q2_ini) indicates the negative electrode capacity after deterioration of the lithium ion secondary battery.
  • the negative electrode composition ⁇ 2fix is expressed by the following formula (11).
  • ⁇ 2fix (1 ⁇ 1fix) ⁇ k1 ⁇ Q1_ini / (k2 ⁇ Q2_ini) ⁇ 2 (11)
  • the shift amount ⁇ 2 corresponding to the composition can be expressed by using the shift capacity ⁇ Qs corresponding to the composition by the equation (6).
  • the negative electrode composition ⁇ 2fix is expressed by the above formula (8).
  • the open circuit voltage OCV when the lithium ion secondary battery is in the deteriorated state is expressed as a potential difference between the positive electrode open potential U11 and the negative electrode open potential U22 in the deteriorated state. That is, if the three deterioration parameters k1, k2, and ⁇ Qs are estimated, the negative electrode open potential U22 when the lithium ion secondary battery is in a deteriorated state can be identified, and the potential difference between the negative electrode open potential U22 and the positive electrode open potential U11 is opened.
  • the voltage OCV can be calculated.
  • deterioration of lithium ion secondary batteries includes deterioration due to lithium precipitation and deterioration due to wear (wear deterioration). By grasping (estimating) these deteriorations separately, The deterioration state can be determined in detail.
  • Wear deterioration is deterioration other than deterioration due to precipitation of lithium among deterioration of a lithium ion secondary battery, and the performance (acceptability of lithium) of the positive electrode and the negative electrode is deteriorated due to energization or standing.
  • the active material of the positive electrode or the negative electrode is worn as an example of wear deterioration.
  • the deterioration due to the deposition of lithium refers to a deterioration in which lithium ions used in the battery reaction change to a by-product (mainly metallic lithium) and do not contribute to the battery reaction.
  • the open circuit voltage OCV when the lithium ion secondary battery is not deteriorated coincides with the open circuit voltage OCV in the lithium ion secondary battery in the initial state. That is, when the positive electrode capacity retention ratio k1 and the negative electrode capacity retention ratio k2 are 1, and the deviation capacity ⁇ Qs corresponding to the composition is 0, the open circuit voltage OCV calculated (estimated) by the above-described explanation is the initial state (new article) ) And the value (measured value) when the open-circuit voltage OCV of the lithium ion secondary battery is measured.
  • FIG. 13 shows the relationship between the capacity (SOC) of the lithium ion secondary battery and the open circuit voltage OCV (that is, the open circuit voltage characteristic).
  • the curve shown in FIG. 13 and the like showing the open-circuit voltage characteristics is also referred to as “open-circuit voltage curve”.
  • the dotted line in FIG. 13 is an open circuit voltage curve (actually measured value), and the solid line is an open circuit voltage curve (estimated value).
  • the open-circuit voltage curve (estimated value) overlaps with the open-circuit voltage curve (actually measured value).
  • the vertical axis indicates the open circuit voltage OCV
  • the horizontal axis indicates the capacity of the lithium ion secondary battery.
  • the open circuit voltage (actually measured value) OCV changes.
  • the dotted line in FIG. 14 shows a lithium ion secondary battery in which only deterioration due to precipitation of lithium has occurred, in other words, a lithium ion secondary battery in which no wear deterioration has occurred.
  • the result of having measured the open circuit voltage curve (actual value) using is shown.
  • the lithium ion secondary battery is maintained at a low temperature, wear deterioration can be suppressed, and only lithium deposition can be performed while the wear deterioration is suppressed.
  • wear deterioration can be suppressed, and only lithium deposition can be performed while the wear deterioration is suppressed.
  • the open-circuit voltage curve (estimated value) can be made to substantially match the open-circuit voltage curve (actually measured value) shown in FIG.
  • the three degradation parameters can be searched so that the open-circuit voltage curve (estimated value) substantially matches the open-circuit voltage curve (actually measured value).
  • FIG. 14 shows a state in which the open circuit voltage (actually measured value) OCV and the open circuit voltage (estimated value) OCV substantially match.
  • the positive electrode capacity retention ratio k1 is “1”
  • the negative electrode capacity retention ratio k2 is “1”
  • the composition-related deviation capacity ⁇ Qs is “0.62”. It has become.
  • the dotted line in FIG. 15 shows the result of measuring an open-circuit voltage curve (actually measured value) using a lithium ion secondary battery in which only wear deterioration has occurred, in other words, a lithium ion secondary battery in which lithium is not deposited. Is shown.
  • the vertical axis represents the open circuit voltage OCV
  • the horizontal axis represents the capacity of the lithium ion secondary battery.
  • the lithium ion secondary battery is maintained at a high temperature, it is possible to suppress the precipitation of lithium, and it is possible to generate only the wear deterioration while suppressing the precipitation of lithium.
  • the set temperature can be set to 50 degrees, for example. Thereby, only wear deterioration can be generated in the lithium ion secondary battery.
  • FIG. 15 shows a state where the open-circuit voltage (actual value) OCV and the open-circuit voltage (estimated value) OCV substantially match.
  • the positive electrode capacity retention rate k1 is “0.85”
  • the negative electrode capacity retention rate k2 is “0.97”
  • the composition-related shift capacity ⁇ Qs is “ 0.05 ".
  • the precipitation of lithium may be, for example, a case where lithium ions released from the positive electrode during charging are not taken into the negative electrode. In this case, the composition correspondence between the positive electrode and the negative electrode is shifted, and the shift capacity ⁇ Qs is changed. In addition, in the state where only lithium deposition occurs, the capacity of accepting lithium in the positive electrode and the negative electrode does not decrease, so that each of the positive electrode capacity retention rate k1 and the negative electrode capacity retention rate k2 is maintained at “1”. become.
  • the shift capacity ⁇ Qs includes the shift capacity ⁇ Qs (Li) due to deterioration of lithium deposition and the shift capacity ⁇ Qs (W) due to wear deterioration. It becomes possible to estimate the amount of precipitation quantitatively.
  • This map shows the correspondence relationship between the positive electrode capacity retention rate k1 and the negative electrode capacity retention rate k2 and the composition-compatible shift capacity ⁇ Qs when only wear deterioration occurs in the lithium ion secondary battery.
  • This map can be created in advance based on experimental results. As described above, if the lithium ion secondary battery is maintained at a high temperature, it is possible to prevent lithium precipitation and to perform an experiment that causes only wear deterioration.
  • the capacity (full charge capacity) of the lithium ion secondary battery is decreased step by step by a predetermined amount. And whenever the capacity
  • deterioration parameters positive electrode capacity maintenance rate k1, negative electrode capacity maintenance rate k2, and open circuit voltage (estimated value) OCV
  • deterioration parameters positive electrode capacity maintenance rate k1, negative electrode capacity maintenance rate k2, and open circuit voltage (estimated value) OCV
  • the wear deterioration map shown in FIG. 16 shows a correspondence relationship between the positive electrode capacity retention rate k1 and the negative electrode capacity retention rate k2 and the displacement capacity ⁇ Qs (W).
  • the positive electrode capacity retention rate k1 and the negative electrode capacity retention rate k2 are expressed as follows. If selected, the displacement capacity ⁇ Qs (W) due to wear deterioration can be specified.
  • the wear deterioration map can be stored in a memory.
  • the open-circuit voltage curve can be obtained by charging / discharging at least the battery module 10 or the battery cell 20 (lithium ion secondary battery) in a state where the use is finished.
  • FIG. 17 is a flowchart showing a control processing procedure by the MPU 131 for acquiring the deterioration parameter of the lithium ion secondary battery off-board by the battery checker 130.
  • step S151 MPU 131, based on the output of voltage sensor 15b, opens voltage (actually measured value) of a lithium ion secondary battery (battery module 10 or battery cell 20) that is subject to deterioration determination.
  • Measure OCV Specifically, an open-circuit voltage curve (actual value) can be obtained by measuring an open-circuit voltage (actual value) OCV while charging and discharging a lithium ion secondary battery.
  • step S152 the MPU 131 changes the three deterioration parameters (the positive electrode capacity maintenance rate k1, the negative electrode capacity maintenance rate k2, and the shift capacity ⁇ Qs) as appropriate, so that the open circuit voltage (estimated value) OCV specified by the three deterioration parameters is Then, it is determined whether or not it matches the open circuit voltage (actual value) OCV obtained in step S151.
  • the three deterioration parameters the positive electrode capacity maintenance rate k1, the negative electrode capacity maintenance rate k2, and the shift capacity ⁇ Qs
  • FIG. 18 shows an example of the relationship between open-circuit voltage (estimated value) OCV indicated by a dotted line and open-circuit voltage (actually measured value) OCV indicated by a solid line.
  • the open-circuit voltage (estimated value) OCV when the open-circuit voltage curve of the estimated value 1 is obtained, the open-circuit voltage (estimated value) OCV is higher than the open-circuit voltage (actually measured value) OCV. Reset the deterioration parameter.
  • the open-circuit voltage curve of the estimated value 2 when the open-circuit voltage curve of the estimated value 2 is obtained, the open-circuit voltage (estimated value) OCV is lower than the open-circuit voltage (actually measured value) OCV. Reset the deterioration parameter. In this way, by repeatedly executing the setting of the deterioration parameter, the open circuit voltage (estimated value) OCV can be matched with the open circuit voltage (actually measured value) OCV.
  • the MPU 131 specifies a deterioration parameter when the open circuit voltage (estimated value) OCV matches the open circuit voltage (actually measured value) OCV.
  • the positive electrode capacity retention rate k1 the negative electrode capacity retention rate k2, and the shift capacity ⁇ Qs are determined.
  • the shift capacity ⁇ Qs determined in step S152 is a shift capacity including both a shift capacity due to deterioration of lithium deposition and a shift capacity due to wear deterioration.
  • an open circuit voltage (allowable error) is set. It can be determined whether or not the estimated value) OCV and the open circuit voltage (actually measured value) OCV match.
  • step S153 the MPU 131 specifies the displacement capacity ⁇ Qs (W) using the positive electrode capacity retention rate k1 and the negative electrode capacity retention rate k2 determined in step S152 and the wear deterioration map (FIG. 16). Further, in step S154, the MPU 131 obtains a difference between the displacement capacity ⁇ Qs obtained in step S152 and the displacement capacity ⁇ Qs (W) obtained in step S153. Thereby, the deviation capacity ⁇ Qs (Li) due to the deterioration of lithium deposition is calculated.
  • the lithium ion secondary battery (battery module 10 or battery cell 20) off-board, deterioration parameters such as the positive electrode capacity maintenance rate k1, the negative electrode capacity maintenance rate k2, and the deviation capacity are obtained. ⁇ Qs can be acquired. Further, the lithium ion secondary battery is disassembled and separated by separating the shift capacity ⁇ Qs into a shift capacity ⁇ Qs (W) due to wear deterioration and a shift capacity ⁇ Qs (Li) due to deterioration of lithium deposition. Lithium precipitation can be estimated quantitatively without analysis.
  • the lithium deposition amount measuring unit 170 measures the deviation capacity ⁇ Qs (Li) resulting from the deterioration of the lithium deposition as a parameter indicating the lithium deposition amount by the above-described degradation diagnosis.
  • the lithium deposition amount measuring unit 170 can measure the parameter ⁇ Qs (Li) by a charge / discharge test using the battery checker 130 before and after the re-restraint. That is, the lithium deposition amount measurement unit 170 corresponds to the “first measurement unit” when measuring the full charge capacity after re-restraining, and “second second” when measuring the full charge capacity before re-restraining. Corresponds to "measurement unit"
  • the evaluation unit 190 reflects the battery parameter ⁇ Qs (Li) indicating the lithium deposition amount and generates value information of the battery module 10 to be reused.
  • the value of the battery module 10 to be reused can be further increased by further reflecting the amount of deposited lithium that greatly affects the performance (remaining life) of the lithium ion secondary battery. It can be calculated accurately.
  • the processing described in the second embodiment is performed on-board.
  • the controller (ECU 120) that controls charging / discharging of the lithium ion secondary battery performs the same processing as in the second embodiment.
  • An electric vehicle capable of charging an in-vehicle battery (lithium ion secondary battery) from a power source outside the vehicle is used.
  • Such vehicles include PHV (Plug-in Hybrid Vehicle) and EV (Electric Vehicle).
  • FIG. 19 is a flowchart showing a control processing procedure for acquiring on-board deterioration parameters of a lithium ion secondary battery that is an in-vehicle battery.
  • the control process shown in FIG. 19 is performed by a controller (for example, ECU 120 shown in FIG. 2) mounted on the vehicle.
  • ECU 120 measures the open-circuit voltage (actually measured value) OCV and the current integrated amount of the lithium ion secondary battery (battery module 10) based on the outputs of the voltage sensor and the current sensor included in the battery sensor 15 in step S201. Specifically, when charging a lithium ion secondary battery mounted on a vehicle, an open circuit voltage (actual value) with respect to a change in battery capacity is measured by appropriately measuring an open circuit voltage (actual value) OCV and a current integrated amount. A curve indicating the change in OCV (an open-circuit voltage curve as an actual measurement value) can be acquired.
  • ECU 120 sets (selects) candidates for deterioration parameters (positive electrode capacity maintenance rate k1, negative electrode capacity maintenance rate k2 and displacement capacity ⁇ Qs) for specifying the open circuit voltage (estimated value) OCV in step S202.
  • the deterioration parameter can be set by various methods, it is preferable to employ a method for efficiently performing arithmetic processing for setting the deterioration parameter.
  • the selection range of the deterioration parameter a range when wear deterioration or deterioration due to lithium deposition actually occurs can be specified in advance based on experiments or the like.
  • the positive electrode capacity retention ratio k1 and the negative electrode capacity retention ratio k2 depend only on the wear deterioration, the positive electrode capacity retention ratio k1 and the negative electrode capacity retention ratio k2 are changed within a range where actual wear deterioration occurs. be able to.
  • the positive electrode capacity retention ratio k1 and the negative electrode capacity retention ratio k2 can be specified, the displacement capacity ⁇ Qs (W) due to wear deterioration can be specified using the wear deterioration map (FIG. 16). If the shift capacity ⁇ Qs (W) can be specified, it is only necessary to change the shift capacity ⁇ Qs (Li).
  • step S203 ECU 120 calculates a characteristic (open-circuit voltage curve as an estimated value) indicating a change in open-circuit voltage (estimated value) OCV with respect to a change in capacity based on the deterioration parameter set in step S202.
  • step S204 the ECU 120 calculates an error between the open-circuit voltage curve (estimated value) calculated in step S203 and the open-circuit voltage curve (measured value) obtained in step S201.
  • This error includes a voltage error and a capacitance error.
  • the voltage error ⁇ V (see FIG. 20) can be calculated by comparing the open-circuit voltage curve (estimated value) and the open-circuit voltage curve (actually measured value).
  • the voltage error ⁇ V may be a voltage error in a specific battery capacity, or may be an average value of voltage errors between two open-circuit voltage curves.
  • the capacity error ⁇ Q can be obtained by the method described below, for example.
  • the capacity Q1 between the open circuit voltage before charging and the open circuit voltage after charging is calculated using the open circuit voltage curve (estimated value).
  • the charging capacity Q2 can be calculated from the current integrated value by detecting the current and measuring the current integrated value from the start to the end of charging.
  • ) of the capacitance error ⁇ Q can be obtained by obtaining the difference between the capacitance Q1 and the capacitance Q2.
  • the lithium ion secondary battery is in a relaxed state, and an accurate open-circuit voltage can be measured in a state where there is no difference in lithium concentration. it can.
  • An example of the case where the lithium ion secondary battery is in a relaxed state is when the vehicle is stopped for a predetermined time or more. Thereby, the open circuit voltage (measured value) OCV when the lithium ion secondary battery is at a specific capacity can be obtained.
  • the voltage error ⁇ V can be obtained by comparing the open-circuit voltage (measured value) and the open-circuit voltage curve (estimated value). Further, if a plurality of open-circuit voltages (actually measured values) are measured, the capacity error ⁇ Q can be obtained as described above. Specifically, the capacity Q1 between two open circuit voltages (actually measured values) is calculated using an open circuit voltage curve (estimated value). Further, if a current integrated value at the time of obtaining two open circuit voltages (actually measured values) is measured, the capacity Q2 can be calculated from the current integrated value. If the difference (
  • step S205 the ECU 120 calculates an evaluation function f ( ⁇ V, ⁇ Q) for the voltage error ⁇ V and the capacity error ⁇ Q obtained in step S204.
  • the evaluation function f ( ⁇ V, ⁇ Q) for example, a value obtained by weighting and adding to the voltage error ⁇ V and the capacity error ⁇ Q can be used.
  • the ECU 120 determines whether or not the evaluation function f ( ⁇ V, ⁇ Q) calculated from the currently set deterioration parameter is smaller than the evaluation function f ( ⁇ V, ⁇ Q) calculated from the previously set deterioration parameter. Determine. If the current evaluation function f ( ⁇ V, ⁇ Q) is smaller than the previous evaluation function f ( ⁇ V, ⁇ Q), the current evaluation function f ( ⁇ V, ⁇ Q) is stored in the memory. If the current evaluation function f ( ⁇ V, ⁇ Q) is larger than the previous evaluation function f ( ⁇ V, ⁇ Q), the previous evaluation function f ( ⁇ V, ⁇ Q) remains stored in the memory.
  • ECU 120 determines whether or not the deterioration parameter is changed in all search ranges in step S206, and if the deterioration parameter is changed in all search ranges, the process proceeds to step S207. On the other hand, if it is not changed in all search ranges, ECU 120 returns the process to step S202.
  • step S202 to step S206 The process from step S202 to step S206 is repeated until the deterioration parameter is changed over the entire search range. Then, the evaluation function f ( ⁇ V, ⁇ Q) that is the minimum value is specified, the open-circuit voltage curve from which the evaluation function (minimum value) is obtained can be specified, and the degradation parameter that defines the open-circuit voltage curve (estimated value) ( k1, k2, ⁇ Qs) can be specified.
  • the deterioration parameter whose evaluation function shows the minimum value, it is possible to improve the accuracy of determination of the deterioration state (wear deterioration and deterioration due to lithium precipitation).
  • the specified shift capacity ⁇ Qs includes a shift capacity ⁇ Qs (W) due to wear deterioration and a shift capacity ⁇ Qs (Li) due to deterioration of lithium deposition. Therefore, ECU 120 wears in step S207 using the deterioration parameters (positive electrode capacity maintenance rate k1 and negative electrode capacity maintenance rate k2) determined in the processing in steps S202 to S206 and the wear deterioration map (FIG. 10).
  • the shift capacity ⁇ Qs (W) due to deterioration is specified.
  • step S208 the ECU 120 calculates the difference between the displacement capacity ⁇ Qs specified in the processing of steps S202 to S206 and the displacement capacity ⁇ Qs (W) obtained in step S207, thereby causing the displacement due to lithium deposition.
  • the capacity ⁇ Qs (Li) is calculated.
  • the positive electrode capacity retention rate k1, the negative electrode capacity retention rate k2, and the deviation are determined by the deterioration diagnosis based on the open-circuit voltage characteristics for the lithium ion secondary battery mounted on the electric vehicle.
  • the capacity ⁇ Qs can be acquired on-board.
  • deterioration parameters are acquired on-board based on open-circuit voltage characteristics.
  • the parameter ⁇ Qs (Li) indicating the amount of lithium deposition can be measured.
  • the lithium deposition amount measuring unit 170 in FIG. 8 can obtain the parameter ⁇ Qs (Li) by data communication between the battery checker 130 and the ECU 120. Since other operations are similar to those of the second embodiment, detailed description will not be repeated.
  • the battery parameter indicating the lithium deposition amount that greatly affects the performance (remaining life) of the lithium ion secondary battery is measured off-board by the battery checker 130. Can be obtained without executing. Therefore, as compared with the second embodiment, the time required for calculating the value of the battery module 10 to be reused is shortened.
  • the battery parameter ⁇ Qs (Li) can be obtained off-board or on-board, and can be measured at an arbitrary timing.
  • the lithium deposition state in the lithium ion secondary battery may change depending on environmental conditions. For example, it is known that the amount of lithium deposition decreases in the battery cell 20 that has been left for a long time under a high temperature state. Therefore, the battery parameter ⁇ Qs (Li) is preferably measured before and after the re-restraining step (step S130 in FIG. 6), preferably after re-restraining.
  • the secondary battery (lithium ion secondary battery) to be subjected to deterioration determination is a secondary battery mounted on an electric vehicle. Will be described in a confirming manner that is not limited to such cases. That is, the value calculation technique according to the present invention can be applied to reuse of a secondary battery that is used in a state where a plurality of battery cells are constrained by a constraining member.
  • the full charge capacity, the internal resistance, and the lithium deposition amount are exemplified as the battery parameters, but other battery parameters are employed to execute the value calculation of the secondary battery according to the present invention. It is also possible.
  • the diffusion coefficient Ds of a reaction participating substance for example, lithium in a lithium ion secondary battery
  • JP-A-2008-241246 can be used as a deterioration index.
  • the positive electrode capacity retention rate k1, the negative electrode capacity retention rate k2, the displacement capacity ⁇ Qs, and the displacement capacity ⁇ Qs (W) resulting from wear deterioration described in the second embodiment can be added to the battery parameters.
  • the present invention is applied to a secondary battery reuse technique used as an assembled battery in which a plurality of battery cells are restrained by a restraining member.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

 二次電池(10)は、複数の電池セルが拘束部材によって拘束された状態で使用される。二次電池が前記拘束部材の除去による解体後に、拘束部材によって再拘束されて再使用される際に、内部抵抗測定部(150)は、再拘束後に検出された電池データに基づいて二次電池の内部抵抗を測定する。評価部(190)は、少なくとも内部抵抗については、再拘束後の測定値に基づいて、再使用される二次電池の価値を評価する。

Description

二次電池の価値算定装置および価値算定方法
 この発明は、二次電池の価値算定装置および価値算定方法に関し、より特定的には、複数の電池セルが拘束部材によって拘束された状態で使用される二次電池を、解体後に再使用する際の価格算定技術に関する。
 近年、電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両に搭載される二次電池に代表されるように、必要な出力電圧や蓄積電力を確保するために、複数の電池セルをパッキングした組電池が用いられる。このような組電池は、価格が比較的高くなるので、電池の再使用はコスト上重要な課題である。再使用を促進する立場からは、再使用される二次電池の価値を正確に算出して、適切な価格設定を行なうことが必要となる。
 たとえば、特開2006-197765号公報(特許文献1)には、二次電池に代表される電気系駆動機器を搭載する移動体の価格設定が記載されている。特許文献2では、メインバッテリの使用履歴データに基づきECU(Electronic Control Unit)がオンボードで劣化推定パラメータを算出し蓄積する。そして、劣化パラメータがコネクタおよび送信装置を介してECUから車両外部の劣化推定装置へ出力される。劣化推定装置は、読出された劣化推定パラメータに基づいて電池の劣化状態および余寿命を推定し、この推定結果に基づいて二次電池の評価額の算定を行なう。
 また、特開2006-12761号公報(特許文献2)に記載されるように、複数の電池セルを拘束部材によって拘束することによって組電池を構成することが一般的である。拘束部材を用いることにより、電池セル内部で発生したガスにより内圧が上昇することも抑制できる。また、電池セルの外形や組電池の形状が変化するのを防止することができる。
 また、特開2007-195312号公報(特許文献3)には、車両に搭載される二次電池に適した余寿命の推定を行なう、二次電池の寿命推定装置が記載されている。特許文献3によれば、蓄積した二次電池の満充電容量または内部抵抗と高い相関値をもつように相関関数が決定される。相関関数は、車両の総走行距離の平方根を変数とする一次関数からなり、最小二乗法等を用いて決定される。そして、決定された相関関数が寿命判定ラインと交差する点を寿命と判断し、当該寿命までの走行距離を余寿命と推定する。
特開2006-197765号公報 特開2006-12761号公報 特開2007-195312号公報
 多数の電池セルの集合体である組電池を再使用する際には、劣化した一部の電池セルのみを交換する態様とすることで、コストを抑制したバッテリ交換が実現できる。この際には、拘束部材を取外して組電池を一旦解体する必要がある。そして、電池セルの交換後に、再び拘束部材によって組電池を拘束状態とした上で、二次電池は再使用される。
 しかしながら、このような組電池の解体および再拘束によって、各電池セルの状態が変化する可能性がある。特に、電池セル間での接触状態が変化することにより、各電池セルの内部状態が変化すると、組電池全体の性能が、再拘束後の拘束状態によって変化する可能性がある。したがって、解体前あるいは再拘束前の状態で取得された各電池セルの情報のみに基づいて、再拘束された組電池の価値を算定すると大きな誤差が生じる虞がある。
 この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、複数の電池セルが拘束部材によって拘束された状態で使用される二次電池を再使用する際に、性能および価値を正確に算定することである。
 この発明のある局面では、複数の電池セルが拘束部材によって拘束された状態で使用される二次電池の価値算定装置であって、検出器と、第1の測定部と、評価部とを備える。 
 検出器は、二次電池の充放電に伴う電池データを検出するように構成される。第1の測定部は、二次電池が拘束部材の除去による解体後に、拘束部材によって再拘束されて再使用される際に、再拘束後に検出された電池データに基づいて二次電池の電池パラメータを測定するように構成される。評価部は、電池パラメータに基づいて、再使用される二次電池の価値を評価するように構成される。そして、電池パラメータは、少なくとも二次電池の内部抵抗を含む。
 好ましくは、二次電池の価値算定装置は、第2の測定部をさらに備える。第2の測定部は、再拘束前に検出された電池データに基づいて、二次電池または電池セルの電池パラメータを再拘束前に測定するように構成される。電池パラメータは、第1の測定部によって測定される第1のパラメータと、第2の測定部によって測定される第2のパラメータとを含む。第1のパラメータは、内部抵抗を含み、第2のパラメータは、二次電池の満充電容量を含む。
 さらに好ましくは、二次電池は、リチウムイオン二次電池である。そして、第1または第2の測定部は、劣化パラメータ取得部と、リチウム析出量推定部とを含む。劣化パラメータ取得部は、リチウムイオン二次電池の容量の変化に対する開放電圧の変化を示す開放電圧特性に基づく劣化診断によって、リチウムイオン二次電池の正極容量維持率、負極容量維持率および電池容量変動量を取得するように構成される。リチウム析出量推定部は、正極容量維持率および負極容量維持率と、電池容量変動量のうちの磨耗劣化に対応した第1の変動量との間の予め求められた対応関係に従って、取得された正極容量維持率および負極容量維持率に基づいて、取得された電池容量変動量を、第1の変動量とリチウム析出による劣化に対応した第2の変動量とに分離するように構成される。そして、電池パラメータ、第1のパラメータ、または第2のパラメータは、第2の変動量を含む。
 この発明のさらなる局面では、複数の電池セルが拘束部材によって拘束された状態で使用される二次電池の価値算定方法は、二次電池が拘束部材の除去により解体された後に、拘束部材によって再び拘束されて再使用される際に、二次電池の充放電に伴う電池データを検出するステップと、再拘束後に検出された電池データに基づいて、二次電池の電池パラメータを再拘束後に測定するステップと、測定するステップによって測定された電池パラメータに基づいて、再使用される二次電池の価値を評価するステップとを備える。そして、電池パラメータは、少なくとも二次電池の内部抵抗を含む。
 好ましくは、二次電池の価値算定方法は、再拘束前の電池データに基づいて二次電池または電池セルの電池パラメータを再拘束前に測定するステップをさらに備える。電池パラメータは、再拘束後に測定するステップにより測定される第1のパラメータと、再拘束前に測定するステップによって測定される第2のパラメータとを含む。そして、第1のパラメータは、内部抵抗を含み、第2のパラメータは、二次電池の満充電容量を含む。
 さらに好ましくは、二次電池は、リチウムイオン二次電池である。そして、再拘束後に測定するステップまたは再拘束前に測定するステップは、リチウムイオン二次電池の容量の変化に対する開放電圧の変化を示す開放電圧特性に基づく劣化診断によって、リチウムイオン二次電池の正極容量維持率、負極容量維持率および電池容量変動量を取得するステップと、正極容量維持率および負極容量維持率と、電池容量変動量のうちの磨耗劣化に対応した第1の変動量との間の予め求められた対応関係に従って、取得された正極容量維持率および負極容量維持率に基づいて、取得された電池容量変動量を、第1の変動量とリチウム析出による劣化に対応した第2の変動量とに分離するステップとを含む。そして、電池パラメータ、第1のパラメータ、または第2のパラメータは、第2の変動量を含む。
 本発明によれば、複数の電池セルが拘束部材によって拘束された状態で使用される二次電池を再使用する際に、性能および価値を正確に算定することができる。
本発明の実施の形態による二次電池の価値算定技術が適用される組電池の構成例を示す概略斜視図である。 図1に示した電池モジュールの性能および価値を評価するための構成を示すブロック図である。 図1に示した電池モジュールまたは電池セルの電池パラメータをバッテリチェッカによってオフボードで測定するための構成を示すブロック図である。 二次電池における満充電容量の劣化を説明する概念図である。 二次電池における内部抵抗の劣化を説明する概念図である。 本発明の実施の形態による二次電池の価値算定方法の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態1による二次電池の価値算定装置の構成を説明する機能ブロック図である。 本発明の実施の形態2による二次電池の価値算定装置の構成を説明する機能ブロック図である。 局所的SOCの変化に対する開放電圧の変化特性を示す概念図である。 単極容量の減少による単極開放電位の変化を模式的に示すグラフである。 正極および負極の間における組成対応のずれと開放電位との関係を模式的に示した概念図である。 劣化による組成対応のずれを説明する模式図である。 新品のリチウムイオン二次電池を用いた場合において、開放電圧曲線(実測値)に開放電圧曲線(推定値)を一致させたときの劣化パラメータを説明する図である。 リチウム析出による劣化だけを発生させた場合において、開放電圧曲線(実測値)に開放電圧曲線(推定値)を一致させたときの劣化パラメータを説明する図である。 磨耗劣化だけを発生させた場合において、開放電圧曲線(実測値)に開放電圧曲線(推定値)を一致させたときの劣化パラメータを説明する図である。 磨耗劣化だけを発生させた場合における、正極容量維持率および負極容量維持率と組成対応のずれ容量との関係を示す図である。 リチウムイオン二次電池の劣化パラメータをオフボードで取得するための制御処理手順を示すフローチャートである。 開放電圧曲線(推定値)および開放電圧曲線(実測値)に一致させる処理を説明するための概念図である。 車載バッテリであるリチウムイオン二次電池の劣化パラメータをオンボードで取得するための制御処理手順を示すフローチャートである。 開放電圧曲線(推定値)および開放電圧曲線(実測値)の間における誤差電圧を示す図である。 開放電圧曲線(推定値)および開放電圧の間における誤差電圧を示す図である。
 以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下図中の同一または相当部分には、同一符号を付してその説明は原則として繰返さないものとする。
 [実施の形態1]
 図1は、本発明の実施の形態による二次電池の価値算定技術が適用される組電池である電池モジュール10の構成例を示す概略斜視図である。
 図1を参照して、電池モジュール10は、複数の電池セル20を備える。複数の電池セル20は、電池セル20の厚み方向に積層される。矢印89は、電池セル20の積層方向を示す。図1の例では、電池モジュール10は、電池セル20が2列で積層されるように構成される。
 電池モジュール10は、たとえば、ハイブリッド自動車や電気自動車等の電動車両に搭載される。電池モジュール10は、矢印83に示す方向が水平方向になるように電動車両に搭載される。また、複数個の電池モジュール10をさらに一体化するようにパッキングして、バッテリパックを構成してもよい。
 電池モジュール10は、電池セル20を保持するための枠部材を備える。枠部材は、エンドプレート40および電池ホルダ41を含む。積層体は、電池セル20および電池ホルダ41を含む。本実施の形態における積層体は、電池セル20の積層方向において、電池セル20と電池ホルダ41とが交互に配置されている。
 電池ホルダ41は、電池セル20の積層方向において、互いに隣り合う電池セル20同士の間に配置されている。一の電池セル20は、一の電池セル20の両側に配置された2つの電池ホルダ41によって挟持されている。互いに対向する電池ホルダ41同士の間には、平面視したときに、積層方向に垂直な方向に複数の電池セル20が配置されている。本実施の形態においては、積層方向に垂直な方向に2個の電池セル20が配置されている。
 図1の例では、電池セル20は、角型の電池セルである。電池セル20は、ニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池により構成される。電池セル20は、電極21を有する。電極21は、板状に形成されている。電極21は、電池セル20の端面から突出するように形成されている。電池ホルダ41は、互いに隣り合う電池ホルダ41の間から電極21が露出するように形成されている。複数の電池セル20の電極21は、図示しないバスバーにより、互いに電気的に接続されている。
 電池ホルダ41は、電気的に絶縁性を有する材料から形成されている。電池ホルダ41は、積層方向に隣り合う電池セル20同士の間を電気的に絶縁している。本実施の形態における電池ホルダ41は、樹脂で形成されている。電池ホルダ41は、たとえば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリプロピレンの重合体、ナイロン、またはポリブチレンテレフタレート(PBT)等の樹脂材料から形成されている。
 エンドプレート40は、積層体の積層方向の両側に配置されている。本実施の形態におけるエンドプレート40は、板状に形成されている。本実施の形態におけるエンドプレート40は、樹脂によって形成されている。エンドプレート40は、電池セル20および電池ホルダ41の積層体を、積層方向の両側から挟み込むように配置されている。
 電池モジュール10は、「拘束部材」としての拘束バンド42を備える。たとえば、拘束バンド42は、板状に形成されている。拘束バンド42は、長手方向を有するように形成されている。拘束バンド42は、長手方向が電池セル20の積層方向に延びるように配置されている。
 拘束バンド42は、エンドプレート40同士を互いに締結するように配置されている。拘束バンド42は、締結部材としてのリベット45によってエンドプレート40に固定されている。拘束バンド42は、電池セル20を積層方向に拘束するように配置されている。複数の電池ホルダ41および電池セル20は、拘束バンド42によって一体的に保持されている。
 拘束バンド42は、電池セル20のそれぞれの列の領域に配置されている。拘束バンド42は、それぞれの電池セル20の列を固定するように配置されている。拘束バンド42は、拘束状態を強固にするために、電池セル20の一列に対して複数個が配置することが好ましい。
 電池ホルダ41は、排ガス流路部30を有する。排ガス流路部30は、電池セル20から排出されたガスを流通させる排ガス流路を構成している。排ガス流路部30は、内部が空洞に形成されている。排ガス流路部30の端部には、排気管31が接続されている。
 電池ホルダ41は、開口部17を有する。開口部17は、電池ホルダ41の側面を切欠くことにより形成されている。電池セル20は、開口部17を通過する流体としての空気により冷却される。
 このように、電池モジュール10は、拘束バンド42によって拘束された状態で使用される。そして、電池モジュール10の劣化診断に基づき、その交換要否がオンボードまたはオフボードで判定される。
 図2は、図1に示した電池モジュールの性能および価値を評価するための構成を示すブロック図である。
 図2を参照して、電池モジュール10には、バッテリセンサ15が配設される。バッテリセンサ15は、たとえば、電圧センサ、電流センサおよび温度センサを包括的に示すものであり、電池モジュール10の電圧、電流および温度を検出するように構成されている。あるいは、電池モジュール10を構成する複数の電池セル20を、複数の電池ブロックに分割するとともに、電池ブロック毎に電圧、電流および温度を検出するように構成してもよい。なお、以下では、電圧、電流および温度等の検出値について、包括的に「電池データ」とも称する。
 ECU120は、電池モジュール10の使用時に、バッテリセンサ15によって検出された電池データに基づいて、充電状態をオンボードで監視制御するように構成される。たとえば、ECU120は、電池モジュール10の充電状態(代表的には、満充電容量に対する現在の残容量の比率で示されるSOC)をオンボードで推定する。あるいは、ECU120は、推定したSOCや電池データ等に基づいて、充電電力および放電電力の上限値を逐次設定してもよい。
 さらに、ECU120は、電池モジュール10の使用時に並行して、すなわちオンボードで、電池モジュール10の性能評価に使用できる電池パラメータを算出することができる。たとえば、電池パラメータとしては、特開2007-195312号公報(特許文献3)のように、オンボードで内部抵抗や満充電容量を算出することができる。この電池パラメータは、劣化診断にも使用される。
 バッテリチェッカ130は、マイクロプロセッシングユニット(MPU)131と、メモリ132と、通信機133と、テスト端子135および136とを含む。
 通信機133は、ECU120との間で、有線および/または無線によるデータ通信を実行可能に構成されている。また、MPU131は、メモリ132に予め記憶されたプログラムやデータ等を読出すことによって、演算を伴う所定の制御処理を実行できる。
 テスト端子135および136は、電池モジュール10または電池セル20の正極端子11および負極端子12とそれぞれ電気的に接続可能である。すなわち、バッテリチェッカ130は、正極端子11および負極端子12をテスト端子135および136とそれぞれ接続することによって、電池モジュール10または電池セル20の性能を評価できる。具体的には、バッテリチェッカ130は、予めプログラムとして記憶された処理手順に従って、電池モジュール10または電池セル20の電池パラメータを測定できる。
 図3には、電池モジュール10または電池セル20の電池パラメータをバッテリチェッカ130によってオフボードで測定するための構成が示される。
 図3を参照して、電池モジュール10または電池セル20の正極および負極は、図2に示した端子11,12を介して、バッテリチェッカ130のテスト端子135,136に電気的に接続される。
 この結果、電池モジュール10または電池セル20は、スイッチ137,138を介して、電源200および負荷210と接続される。負荷210には、電池モジュール10または電池セル20からの放電電力が供給される。また、電源200は、電池モジュール10または電池セル20の充電電力を供給する。MPU131によってスイッチ137,138を制御することによって、電池モジュール10または電池セル20の放電および充電を制御することができる。
 なお、図3のシステム構成では、電池モジュール10または電池セル20が、スイッチ137,138のオンオフ制御に応じて、負荷210や電源200に接続されるようになっているが、電池パラメータをオフボードで測定するための構成は、図3に限定されることはない。すなわち、電池モジュール10または電池セル20を意図的に充放電することが可能であれば、任意の構成を適用することができる。
 電流センサ15a、電圧センサ15bおよび温度センサ15cは、電池モジュール10または電池セル20の電池データをする。検出された電池データは、MPU131に出力される。電流センサ15a、電圧センサ15bおよび温度センサ15cは、図2に示されたバッテリセンサ15を用いてもよい。すなわち、バッテリセンサ15、または、電流センサ15a、電圧センサ15bおよび温度センサ15cにより「検出器」が構成される。
 電池データに基づいて、たとえば、満充電容量(図4)や内部抵抗(図5)が、電池パラメータとして測定される。
 図4を参照して、二次電池(電池モジュール10または電池セル20)の基準充放電特性(実線)が、バッテリチェッカ130またはECU120に格納されている。この基準充放電特性は、二次電池の基準状態における電荷量と電圧値(開放電圧)との関係を示す。基準充放電特性において、最大電圧値Vmaxに対応する電荷量Qmaxが基準状態における「満充電容量」に相当する。基準充放電特性は、予め実験的に測定することで取得できる。
 二次電池の劣化が進行すると、図4に示す基準充放電特性は、横軸方向に「縮小」されたような形状となる。図4においては、劣化がある程度まで進行した二次電池の現時充放電特性(一点鎖線)の一例を示す。現時充放電特性においては、劣化の進行に伴い、最大電圧値Vmaxとなる充電電荷量、すなわち満充電容量がQ’maxまで低下している。電荷量の変化は、電池電流Ibの積算によって求めることができる。
 したがって、現時点での満充電容量がQ’maxの検出値を、電池パラメータとして用いることができる。なお、満充電容量の変化は、必ずしも二次電池を満充電状態としなくても求めることができる。
 図4に示されるように、二次電池の電圧値がV1からV2まで増加した場合における充電電荷量は、基準充放電特性ではΔQ(=Q2-Q1)である一方で、現時充放電特性ではΔQ’(=Q2’-Q1’)である。ここで、現時充放電特性は、基準充放電特性の全体を横軸方向(電荷量軸方向)に所定の比率で縮小したものとみなすことできる。すなわち、ΔQ:ΔQ’=ΔQmax:ΔQ’maxの関係式が成立する。この結果、ECU100は、電池電流Ibの積算によってΔQ’を求めることにより、上記関係式に従って、温度満充電容量をQ’max=ΔQmax×ΔQ’/ΔQのように導出できる。
 図5を参照して、二次電池には、正極材料、負極材料、電解質(電解液)などに起因する内部抵抗が存在する。内部抵抗は、二次電池の劣化に伴い増加する。内部抵抗値は、二次電池に電流が流れる期間において検出される電圧値および電流値に基づいて、導出できる。具体的には、内部抵抗値は、二次電池(電池モジュール10または電池セル20)に電流(充電電流または負荷電流)が流れることで生じる電圧降下と、その電圧降下に対応する電流値との比により導出することができる。
 バッテリチェッカ130またはECU120は、電池モジュール10または電池セル20に電流が流れる期間において、電池データのうちの、電池電圧Vb(電圧値)および電池電流Ib(電流値)を取得する。そして、複数回にわたって、電池電圧Vbおよび電池電流Ibを取得した後、その相関値が最も高くなるように電流値についての1次関数が導出される。この導出される1次関数の「傾き」が内部抵抗の値に相当する。電池劣化に伴い、内部抵抗値は増加するので、図5に示すように、1次関数の傾きは大きくなる。
 上述の満充電容量や内部抵抗は、電池モジュール10の使用時にECU120によって測定することも可能である。したがって、バッテリチェッカ130は、通信機133によるECU120との通信によって、電池モジュール10の使用時にECU120がオンボードで測定した電池パラメータを、ECU120から読出すことも可能である。
 電池モジュール10の交換要否は、電池パラメータに基づく劣化診断によって判定される。あるいは、単純に、使用期間等に基づいて、交換要否を判定してもよい。
 交換が必要とされた電池モジュール10は、装置から一旦取外されて再使用される。再使用の一態様として、本実施の形態では、複数の電池セル20のうちの劣化が進行した一部のみを交換した後に、電池モジュール10を再使用する。
 この際に、電池モジュール10は、拘束バンド42を取外して解体される。そして、複数の電池セル20の一部を交換した後に、電池モジュール10は、拘束バンド42により再び拘束状態とされる。そして、再拘束された電池モジュール10が、再び装置に取り付けられて使用される。
 二次電池の再使用に際しては、電池モジュール10の価値を正確に算出する必要がある。価値を正確に算出することによって、再使用する電池モジュール10の価格設定を適切に行なえるようになるため、再使用を円滑に推進することができる。
 上述の電池パラメータについては、電池モジュール10の解体前にも測定することができる。電池モジュール10の使用時または解体前では、電池データ(特に、電圧および温度)を個別に検出可能な単位(たとえば、上述の電池ブロック)ごとに、電池パラメータを測定できる。また、電池モジュール10の解体後にバッテリチェッカ130を用いて、電池セル20ごとに電池パラメータを取得することも可能である。さらに、交換により新たに使用する電池セル20の電池パラメータについても、バッテリチェッカ130により事前に測定することができる。
 したがって、電池モジュール10を再拘束する前に測定された電池パラメータの集合値として、再使用する電池モジュール10の全体での電池パラメータを算出し、算出した電池パラメータに基づいて、その価値を算定することも可能である。
 しかしながら、電池パラメータのうち、特に内部抵抗については、電池モジュール10の解体および再拘束を通じて、再拘束前(解体前および使用時を含む)と再拘束後との間で値が大きく変化する可能性がある。使用後の各電池セル20ではガスの発生により内圧が生じているため、電池セル20間の接触状態が変化することによって、各電池セル20の内部状態が変化するからである。特に、極板間距離が変化すると、内部抵抗が変化する可能性が高い。これに対して、各電池セル20の満充電容量については、内部抵抗と比較すると、再拘束前と再拘束後との間での変化は小さいものと予測される。
 したがって、本実施の形態による二次電池の価値算定技術では、再使用される電池モジュール10の少なくとも一部の電池パラメータを、再拘束後に測定する。
 図6は、本発明の実施の形態による二次電池の価値算定方法の処理手順を示すフローチャートである。
 図6を参照して、バッテリチェッカ130は、ステップS100により、解体前の電池モジュール10の電池パラメータを測定する。あるいは、ステップS100では、直接電池パラメータを測定することなく、電池モジュール10の使用時にオンボードで測定された電池パラメータを、バッテリチェッカ130がECU120から読出してもよい。
 ステップS110では、拘束部材を除去することによって、電池モジュール10が解体される。これにより、電池セル20単位での交換が可能となる。
 そして、ステップS120では、全体の電池セル20のうちの、劣化が進行している電池セル20が交換される。交換が必要な電池セルは、たとえば、ステップS100で取得された電池パラメータに基づいて決定される。あるいは、電池モジュール10の使用時に生成されたダイアグコード等に従って、電池パラメータによらずに、交換が必要な電池セルを決定してもよい。
 なお、ステップS100とS110との順序を入れ換えて、解体後に各電池セル20の電池パラメータを測定してもよい。この場合には、解体後に測定された電池パラメータに基づいて、交換が必要な電池セルを決定することができる。このように、ステップS100は、再使用に際して、電池モジュール10または電池セル20の電池パラメータを、「再拘束前」に測定するものである。上述のように、再拘束前での測定は、電池モジュール10の使用時(オンボード)での測定も含まれる。
 ステップS130では、交換後の電池セルを含む全ての電池セル20を拘束部材によって拘束することによって、電池モジュール10が組立てられる。これにより、電池モジュール10は再拘束される。
 さらに、バッテリチェッカ130は、ステップS140では、図3に示した充放電試験等によって、再拘束後の電池モジュール10の電池データを検出する。そして、バッテリチェッカ130は、ステップS150では、ステップS140で検出された電池データに基づいて、再拘束後の電池パラメータを測定する。ステップS140で測定される電池パラメータは、少なくとも内部抵抗を含む。
 そして、バッテリチェッカ130は、ステップS160により、再拘束後の電池パラメータを反映して、再使用される電池モジュール10の価値を評価する。
 図7は、本発明の実施の形態1による二次電池の価値算定装置の構成を説明する機能ブロック図である。図7に示される各機能ブロックは、たとえば、MPU131が所定プログラムを実行することにより実現される。
 図7を参照して、容量データ測定部150は、電池モジュール10の満充電容量TCを測定する。満充電容量TCの測定は、再拘束前および再拘束後のいずれで測定してもよい。たとえば、交換対象を決定するために、再拘束前に満充電容量を測定した場合には、この測定値をそのまま利用することができる。すなわち、再使用される電池セル20および新規に使用される電池セル20の各々の満充電容量の合計に従って、満充電容量TCを求めることも可能である。
 容量データ測定部150は、再拘束後に満充電容量を測定する場合には「第1の測定部」に対応し、再拘束前に満充電容量を測定する場合には「第2の測定部」に対応する。
 内部抵抗測定部160は、再拘束された電池モジュール10が充電または放電する際の電池データに基づいて、再拘束後における内部抵抗Rpを測定する。上述のように、内部抵抗は再拘束後の測定されるべきであるので、内部抵抗測定部160は、「第1の測定部」に対応する。
 評価部190は、測定された内部抵抗Rpおよび満充電容量TCに基づいて、再拘束されて再使用される電池モジュール10の価値情報を生成する。価値情報には、内部抵抗および満充電容量に基づいて設定された、電池モジュール10の再使用可能期間や、当該再使用可能期間に対応して設定された価格情報などが含まれる。
 このように、本発明の実施の形態1によれば、解体および再拘束を伴って再使用される電池モジュールの電池パラメータを正確に把握することによって、その価値を正確に算定できる。特に、各電池セル20の拘束状態が変化することによって内部抵抗が再拘束の前後で大きく変化した場合にも、再使用される電池モジュール10の価値を誤って算定することを防止できる。
 また、内部抵抗以外の電池パラメータについては、再拘束後の測定対象からは外すこととすれば、再使用される電池モジュール10の価値算定の所要時間が短縮される。
 [実施の形態2]
 出力電圧や出力密度が高い利点より、リチウムイオン二次電池の使用が拡大されている。その一方で、リチウムイオン二次電池では、金属リチウムの析出が電池劣化に大きな影響を及ぼすことが知られている。このため、リチウムイオン二次電池の劣化度合については、定量的に評価されたリチウム析出に基づいて評価することが好ましい。
 (システム構成)
 実施の形態2では、リチウムイオン二次電池のリチウム析出量を定量的に推定する手法と、推定されたリチウム析出量に基づく、再使用される二次電池の価値算出技術とについて説明する。すなわち、実施の形態2では、電池モジュール10を構成する各電池セル20は、リチウムイオン二次電池である。
 図8は、本発明の実施の形態2による二次電池の価値算定装置の構成を説明する機能ブロック図である。
 図8を参照して、実施の形態2による二次電池の価値算定装置は、図7に示した実施の形態1に示す構成に加えて、リチウム析出量測定部170をさらに備える。そして、評価部190は、満充電容量TC、内部抵抗Rpに加えて、リチウム析出量を示すパラメータΔQs(Li)をさらに用いて、再使用される電池モジュール10の価値情報を生成する。
 (リチウム析出量の抽出について)
 実施の形態2では、電池モジュール10(電池ブロックごと)または電池セル20ごとの劣化診断により、正極容量維持率k1、負極容量維持率k2および電池容量変動量(ずれ容量)ΔQsを算出する。
 正極容量維持率k1は、初期状態の正極容量に対する劣化状態の正極容量の割合で定義される。負極容量維持率k2は、初期状態の負極容量に対する劣化状態の負極容量の割合で定義される。ずれ容量は、正極および負極の間における組成対応のずれ容量であり、「電池容量変動量」に対応する。以下、これらの劣化パラメータについて詳細に説明する。
 周知のように、リチウムイオン二次電池は、負極、電解液を含むセパレータ、および正極を含む(いずれも図示せず)。負極および正極のそれぞれは、球状の活物質の集合体で構成される。リチウムイオン二次電池の放電時において、負極の活物質の界面上では、リチウムイオンLi+および電子e-を放出する化学反応が行なわれる。一方、正極の活物質の界面上では、リチウムイオンLi+および電子e-を吸収する化学反応が行なわれる。リチウムイオン二次電池の充電時には、上述した反応と逆の反応が行なわれる。
 負極には、電子を吸収する集電板が設けられ、正極には、電子を放出する集電板が設けられている。負極の集電板は、例えば、銅で形成され、負極端子に接続されている。正極の集電板は、例えば、アルミニウムで形成されており、正極端子に接続されている。セパレータを介して、正極および負極の間でリチウムイオンの授受が行なわれることにより、リチウムイオン二次電池の充放電が行なわれる。
 ここで、リチウムイオン二次電池の内部における充電状態は、正極および負極のそれぞれの活物質におけるリチウム濃度分布に応じて異なる。このリチウムは、リチウムイオン二次電池の反応に寄与する。
 リチウムイオン二次電池の出力電圧Vは、下記式(1)によって表される。
 V=OCV(θ1,θ2)-R×I  ・・・(1)
 ここで、OCVは、リチウムイオン二次電池の開放電圧、Rは、リチウムイオン二次電池の全体における抵抗、Iは、リチウムイオン二次電池に流れる電池電流である。抵抗Rは、負極および正極で電子の移動に対する純電気的な抵抗と、活物質界面での反応電流発生時に等価的に電気抵抗として作用する電荷移動抵抗とが含まれる。
 θ1は、正極活物質の表面における局所的SOC(State Of Charge)であり、θ2は、負極活物質の表面における局所的SOCである。抵抗Rは、θ1、θ2および電池温度の変化に応じて変化する特性を有する。言い換えれば、抵抗Rは、θ1、θ2および電池温度の関数として表すことができる。
 局所的SOCθ1,θ2は、下記式(2)によって表される。
 θi=Cse,i/Cs,i,max  (i=1,2) ・・・(2)
 ここで、Cse,iは、活物質(正極又は負極)の界面におけるリチウム濃度(平均値)であり、Cs,i,maxは、活物質(正極又は負極)における限界リチウム濃度である。限界リチウム濃度とは、正極や負極におけるリチウム濃度の上限値である。
 図9は、局所的SOCの変化に対する開放電圧の変化特性を示す概念図である。
 図9を参照して、リチウムイオン二次電池の開放電圧OCVは、正極開放電位U1および負極開放電位U2の電位差として表される。正極開放電位U1は、正極活物質の表面における局所的SOCθ1に応じて変化する特性を有し、負極開放電位U2は、負極活物質の表面における局所的SOCθ2に応じて変化する特性を有している。
 リチウムイオン二次電池が初期状態にあるときに、局所的SOCθ1および正極開放電位U1の関係を測定しておけば、局所的SOCθ1および正極開放電位U1の関係を示す特性(図9に示すU1の曲線)を得ることができる。初期状態とは、リチウムイオン二次電池の劣化が発生していない状態をいい、例えば、リチウムイオン二次電池を製造した直後の状態をいう。
 リチウムイオン二次電池が初期状態にあるときに、局所的SOCθ2および負極開放電位U2の関係を測定しておけば、局所的SOCθ2および負極開放電位U2の関係を示す特性(図9に示すU2の曲線)を得ることができる。これらの特性(U1,U2)を示すデータは、マップとしてメモリに予め格納しておくことができる。
 リチウムイオン二次電池の開放電圧OCVは、放電が進むにつれて低下する特性を有している。また、劣化後のリチウムイオン二次電池においては、初期状態のリチウムイオン二次電池に比べて、同じ放電時間に対する電圧低下量が大きくなる。このことは、リチウムイオン二次電池の劣化によって、満充電容量の低下と開放電圧特性の変化とが生じていることを示している。
 本実施の形態では、リチウムイオン二次電池の劣化に伴う開放電圧特性の変化を、劣化状態のリチウムイオン二次電池の内部で起きると考えられる2つの現象としてモデル化している。この2つの現象は、正極および負極での単極容量の減少と、正極および負極の間における組成の対応ずれである。
 単極容量の減少とは、正極および負極のそれぞれにおけるリチウムの受け入れ能力の減少を示している。リチウムの受け入れ能力が減少していることは、充放電に有効に機能する活物質等が減少していることを意味している。
 図10は、単極容量の減少による単極開放電位の変化を模式的に示すグラフである。
 図10において、正極容量の軸におけるQ_L1は、リチウムイオン二次電池の初期状態において、図9の局所的SOC=θL1に対応する容量である。Q_H11は、リチウムイオン二次電池の初期状態において、図9の局所的SOC=θH1に対応する容量である。また、負極容量の軸におけるQ_L2は、リチウムイオン二次電池の初期状態において、図9の局所的SOC=θL2に対応する容量であり、Q_H21は、リチウムイオン二次電池の初期状態において、図9の局所的SOC=θH2に対応する容量である。
 正極において、リチウムの受け入れ能力が低下すると、正極の局所的SOCθ1に対応する容量は、Q_H11からQ_H12に変化する。また、負極において、リチウムの受け入れ能力が低下すると、負極の局所的SOCθ2に対応する容量は、Q_H21からQ_H22に変化する。
 ここで、リチウムイオン二次電池が劣化しても、局所的SOCθ1および正極開放電位U1の関係(図9)は変化しない。このため、局所的SOCθ1および正極開放電位U1の関係を、正極容量および正極開放電位の関係に変換すると、図10に示すように、正極容量および正極開放電位の関係を示す曲線は、リチウムイオン二次電池が劣化した分だけ、初期状態の曲線に対して縮んだ状態となる。
 また、局所的SOCθ2および負極開放電位U2の関係を、負極容量および負極開放電位の関係に変換すると、図10に示すように、負極容量および負極開放電位の関係を示す曲線は、リチウムイオン二次電池が劣化した分だけ、初期状態の曲線に対して縮んだ状態となる。
 図11は、正極および負極の間における組成対応のずれと開放電位との関係を模式的に示した概念図である。組成対応のずれとは、正極および負極の組を用いて充放電を行なうときに、正極の組成(θ1)および負極の組成(θ2)の組み合わせが、リチウムイオン二次電池の初期状態に対してずれていることを示すものである。
 単極の組成θ1,θ2および開放電位U1,U2の関係を示す曲線は、図9に示した曲線と同様である。ここで、リチウムイオン二次電池が劣化すると、負極組成θ2の軸は、正極組成θ1が小さくなる方向にΔθ2だけシフトする。これにより、負極組成θ2および負極開放電位U2の関係を示す曲線は、初期状態の曲線に対して、Δθ2の分だけ、正極組成θ1が小さくなる方向にシフトする。
 正極の組成θ1fixに対応する負極の組成は、リチウムイオン二次電池が初期状態にあるときには「θ2fix_ini」となるが、リチウムイオン二次電池が劣化した後には「θ2fix」となる。なお、図11では、図9に示す負極組成θL2を0としているが、これは、負極のリチウムがすべて抜けた状態を示している。
 本実施の形態では、上述の正極容量維持率k1、負極容量維持率k2および正負極組成対応ずれ量ΔQsの3つの劣化パラメータを導入することにより、上述した2つの劣化現象をモデル化している。
 正極容量維持率k1は、上述のように、初期状態の正極容量に対する劣化状態の正極容量の割合で定義される。ここで、正極容量は、リチウムイオン二次電池が劣化状態となった後において、初期状態の容量から任意の量だけ減少したとする。このとき、正極容量維持率k1は、下記式(3)によって表される。
 k1=(Q1_ini-ΔQ1)/Q1_ini ・・・(3)
 (0<k1<1)
 ここで、Q1_iniは、リチウムイオン二次電池が初期状態にあるときの正極容量(図10に示すQ_H11)を示し、ΔQ1は、リチウムイオン二次電池が劣化したときの正極容量の減少量を示している。正極容量Q1_iniは、実験によって予め求めておくことができる。
 負極容量維持率k2は、上述のように、初期状態の負極容量に対する劣化状態の負極容量の割合で定義される。ここで、負極容量は、リチウムイオン二次電池が劣化状態となった後において、初期状態の容量から任意の量だけ減少したとする。このとき、負極容量維持率k2は、下記式(4)によって表される。
 k2=(Q2_ini-ΔQ2)/Q2_ini  ・・・(4)
 (0<k2<1)
 ここで、Q2_iniは、リチウムイオン二次電池が初期状態にあるときの負極容量(図10のQ_H21)を示し、ΔQ2は、リチウムイオン二次電池が劣化したときの負極容量の減少量を示している。負極容量Q2_iniは、実験によって予め求めておくことができる。
 図12は、劣化による組成対応のずれを説明する模式図である。
 リチウムイオン二次電池が劣化状態となったときには、負極組成θ2が1であるときの容量は、(Q2_ini-ΔQ2)となる。また、正極および負極の間における組成対応ずれ容量ΔQsは、正極組成軸に対する負極組成軸のずれ量Δθ2に対応する容量である。これにより、下記式(5)の関係が成り立つ。
 1:Δθ2=(Q2_ini-ΔQ2):ΔQs  ・・・(5)
 式(4)及び式(5)から下記式(6)が求められる。
 ΔQs=(Q2_ini-ΔQ2)×Δθ2
    =k2×Q2_ini×Δθ2  ・・・(6)
 リチウムイオン二次電池が初期状態にあるとき、正極組成θ1fix_iniは、負極組成θ2fix_iniに対応している。リチウムイオン二次電池が劣化状態にあるとき、正極組成θ1fixは、負極組成θ2fixに対応している。また、組成対応のずれは、初期状態における正極組成θ1fixを基準とする。すなわち、正極組成θ1fixおよび正極組成θ1fix_iniは、同じ値とする。
 リチウムイオン二次電池の劣化により、正極および負極の間における組成対応のずれが生じた場合において、リチウムイオン二次電池の劣化後における正極組成θ1fixおよび負極組成θ2fixは、下記式(7),(8)の関係を有している。
 θ1fix=θ1fix_ini  ・・・(7)
 θ2fix=[(1-θ1fix)×k1×Q1_ini-ΔQs]/(k2×Q2_ini)  ・・・(8)
 式(8)の意味について説明する。リチウムイオン二次電池の劣化によって、正極組成θ1が1からθ1fixまで変化(減少)したときに、正極から放出されるリチウムの量は、下記式(9)によって表される。
 正極から放出されるリチウムの量=(1-θ1fix)×k1×Q1_ini  ・・・(9)
 ここで、(1-θ1fix)の値は、リチウムイオン二次電池の劣化による正極組成の変化分を示し、(k1×Q1_ini)の値は、リチウムイオン二次電池の劣化後における正極容量を示している。
 正極から放出されたリチウムが負極にすべて取り込まれるとすると、負極組成θ2fixは、下記式(10)となる。
 θ2fix=(1-θ1fix)×k1×Q1_ini/(k2×Q2_ini) ・・・(10)
 ここで、(k2×Q2_ini)の値は、リチウムイオン二次電池の劣化後における負極容量を示している。
 一方、正極および負極の間における組成対応のずれ(Δθ2)が存在するときには、負極組成θ2fixは、下記式(11)で表される。
 θ2fix=(1-θ1fix)×k1×Q1_ini/(k2×Q2_ini)-Δθ2 ・・・(11)
 組成対応のずれ量Δθ2は、式(6)により、組成対応のずれ容量ΔQsを用いて表すことができる。これにより、負極組成θ2fixは、上記式(8)で表される。
 図12に示すように、リチウムイオン二次電池が劣化状態にあるときの開放電圧OCVは、劣化状態における正極開放電位U11および負極開放電位U22の電位差として表される。すなわち、3つの劣化パラメータk1,k2,ΔQsを推定すれば、リチウムイオン二次電池が劣化状態にあるときの負極開放電位U22を特定でき、負極開放電位U22および正極開放電位U11の電位差として、開放電圧OCVを算出することができる。
 本実施の形態では、さらに、劣化パラメータk1,k2,ΔQsを用いて、リチウムイオン二次電池の内部状態、具体的には、リチウムイオン二次電池の劣化が、リチウムの析出による劣化によるものかを推定する。一般的に、リチウムイオン二次電池の劣化には、リチウムの析出による劣化と、磨耗による劣化(磨耗劣化)とが含まれるので、これらの劣化を区別した状態で把握(推定)することによって、劣化状態を詳しく判断することができる。
 磨耗劣化とは、リチウムイオン二次電池の劣化のうち、リチウムの析出による劣化を除く劣化であり、通電や放置等によって正極および負極の性能(リチウムの受け入れ能力)が低下することである。たとえば、正極や負極の活物質が磨耗することが磨耗劣化の一例として挙げられる。一方、リチウムの析出による劣化とは、電池反応に用いられるリチウムイオンが、副生成物(主には金属リチウム)に変化して電池反応に寄与しなくなる劣化をいう。
 リチウムイオン二次電池が劣化していないときの開放電圧OCVは、初期状態のリチウムイオン二次電池における開放電圧OCVと一致することになる。すなわち、正極容量維持率k1および負極容量維持率k2が1であり、組成対応のずれ容量ΔQsが0であるときに、上述した説明によって算出(推定)された開放電圧OCVは、初期状態(新品)であるリチウムイオン二次電池の開放電圧OCVを測定したときの値(実測値)と一致することになる。
 図13には、リチウムイオン二次電池の容量(SOC)および開放電圧OCVの関係(すなわち、開放電圧特性)を示している。以下では、開放電圧特性を示す、図13等に示される曲線を「開放電圧曲線」とも称する。図13の点線は、開放電圧曲線(実測値)であり、実線は、開放電圧曲線(推定値)である。開放電圧曲線(推定値)は、開放電圧曲線(実測値)と重なっている。
 図13において、縦軸は、開放電圧OCVを示し、横軸は、リチウムイオン二次電池の容量を示している。
 一方、リチウムイオン二次電池が劣化すると、開放電圧(実測値)OCVは変化することになる。ここで、図14(図13に対応する図)の点線には、リチウムの析出による劣化だけが発生しているリチウムイオン二次電池、言い換えれば、磨耗劣化は発生していないリチウムイオン二次電池を用いて、開放電圧曲線(実測値)を測定した結果を示している。
 ここで、リチウムイオン二次電池を低温状態に維持すれば、磨耗劣化を抑制することができ、磨耗劣化を抑制した状態でリチウムの析出だけを行なわせることができる。複数の温度条件のもとで磨耗劣化が発生するか否かの実験を行なうことにより、リチウムイオン二次電池を低温状態とするときの設定温度を決定することができる。これにより、リチウムの析出による劣化だけを、リチウムイオン二次電池に発生させることができる。
 3つの劣化パラメータ(k1,k2,ΔQs)を正しく推定すると、開放電圧曲線(推定値)を、図14に示す開放電圧曲線(実測値)に略一致させることができる。言い換えれば、開放電圧曲線(推定値)が開放電圧曲線(実測値)に略一致するように、3つの劣化パラメータを探索することができる。
 図14には、開放電圧(実測値)OCVおよび開放電圧(推定値)OCVが略一致している状態を示している。このときの開放電圧曲線(推定値)を決定する劣化パラメータとしては、正極容量維持率k1が「1」、負極容量維持率k2が「1」、組成対応のずれ容量ΔQsが「0.62」となっている。開放電圧曲線(推定値)を、図14に示す開放電圧曲線(実測値)に略一致させるように、3つの劣化パラメータ(k1,k2,ΔQs)を探索することによって、上記の劣化パラメータ値を取得することができる。
 図15の点線には、磨耗劣化だけが発生しているリチウムイオン二次電池、言い換えれば、リチウムが析出していないリチウムイオン二次電池を用いて、開放電圧曲線(実測値)を測定した結果を示している。図15において、縦軸は、開放電圧OCVを示し、横軸は、リチウムイオン二次電池の容量を示している。
 ここで、リチウムイオン二次電池を高温状態に維持すれば、リチウムの析出を抑制することができ、リチウムの析出を抑制した状態で磨耗劣化だけを発生させることができる。複数の温度条件のもとでリチウムが析出するか否かの実験を行なうことにより、リチウムイオン二次電池を高温状態とするときの設定温度を決定することができる。設定温度としては、例えば、50度とすることができる。これにより、磨耗劣化だけを、リチウムイオン二次電池に発生させることができる。
 図15には、開放電圧(実測値)OCVおよび開放電圧(推定値)OCVが略一致している状態を示している。このときの開放電圧曲線(推定値)を決定する劣化パラメータとしては、正極容量維持率k1が「0.85」、負極容量維持率k2が「0.97」、組成対応のずれ容量ΔQsが「0.05」となっている。開放電圧曲線(推定値)を、図15に示す開放電圧曲線(実測値)に略一致させるように、3つの劣化パラメータ(k1,k2,ΔQs)を探索することによって、上記の劣化パラメータ値を取得することができる。
 図14および図15に示すように、リチウムの析出による劣化だけが発生しているリチウムイオン二次電池では、3つの劣化パラメータ(k1,k2,ΔQs)のうち、組成対応のずれ容量ΔQsだけが新品(初期状態)のリチウムイオン二次電池における組成対応のずれ容量ΔQs(=0)に対して変化していることが分かる。
 また、磨耗劣化だけが発生しているリチウムイオン二次電池では、3つの劣化パラメータ(k1,k2,ΔQs)のすべてについて、新品(初期状態)のリチウムイオン二次電池に対してずれていることが分かる。なお、磨耗劣化の場合における組成対応のずれ容量ΔQsは、リチウム析出による劣化の場合における組成対応のずれ容量ΔQsよりも小さくなっている。
 リチウムが析出するということは、例えば、充電時において正極から放出されたリチウムイオンが負極に取り込まれない場合が考えられる。この場合には、正極および負極の間における組成対応がずれることになり、ずれ容量ΔQsが変化することになる。また、リチウムの析出だけが発生している状態では、正極および負極におけるリチウムの受け入れ能力は低下しないため、正極容量維持率k1および負極容量維持率k2の各々は、「1」に維持されることになる。
 このように、ずれ容量ΔQsには、リチウム析出の劣化に起因したずれ容量ΔQs(Li)と、磨耗劣化に起因したずれ容量ΔQs(W)とが含まれるため、両者を分離することによって、リチウム析出量を定量的に推定することが可能となる。
 まず、磨耗劣化成分を特定するために用いられるマップについて説明する。このマップは、リチウムイオン二次電池において磨耗劣化だけを発生させた場合において、正極容量維持率k1および負極容量維持率k2と、組成対応のずれ容量ΔQsとの対応関係を示すものである。このマップは、実験結果に基づいて予め作成することができる。上述したように、リチウムイオン二次電池を高温状態で維持すれば、リチウムの析出を防止でき、磨耗劣化だけを発生させる実験を行なうことができる。
 磨耗劣化を段階的に進行させることにより、リチウムイオン二次電池の容量(満充電容量)を所定量だけ段階的に減少させる。そして、リチウムイオン二次電池の容量を減少させるたびに、リチウムイオン二次電池の開放電圧OCVを測定する。これにより、リチウムイオン二次電池が所定の容量劣化であるときにおいて、容量の変化に対する開放電圧OCVの変化を示すデータ(開放電圧曲線(実測値))を得ることができる。例えば、リチウムイオン二次電池の容量が100%から50%に到達するまで、容量を5%ずつ低下(劣化)させ、容量を低下させるたびに、リチウムイオン二次電池の開放電圧OCVを測定する。
 そして、各容量劣化のもとで得られた開放電圧(実測値)OCVに対して、開放電圧(推定値)OCVを一致させるための劣化パラメータ(正極容量維持率k1、負極容量維持率k2およびずれ容量ΔQs)を探索することができる。
 このようにして、図16に示すマップ(以下、磨耗劣化マップという)を得ることができる。図16に示す磨耗劣化マップでは、正極容量維持率k1および負極容量維持率k2とずれ容量ΔQs(W)との対応関係を示しており、例えば、正極容量維持率k1および負極容量維持率k2を選択すれば、磨耗劣化に起因するずれ容量ΔQs(W)を特定することができる。磨耗劣化マップは、メモリに格納しておくことができる。
 本実施の形態において、電池モジュール10または電池セル20について、図13~図15に示すような、容量の変化に対する開放電圧(実測値)OCVの変化を示すデータ(開放電圧曲線)を取得することによって、開放電圧(推定値)OCVが開放電圧(実測値)OCVと一致するように劣化パラメータ(k1,k2,ΔQs)を探索することができる。
 開放電圧曲線は、少なくとも、使用が終了した状態の電池モジュール10または電池セル20(リチウムイオン二次電池)をオフボードで充放電することによって求めることができる。ただし、リチウムイオン二次電池の使用中にオンボードで、開放電圧特性を測定することも可能である。たとえばECU120によって、電池モジュール10の使用時に、オンボードで電池ブロックごとに開放電圧曲線を測定することも可能である。たとえば、リチウムイオン二次電池の緩和時(電池電流=0の状態継続時)における電池電圧の検出値に基づいて開放電圧の変化を測定するとともに、電池電流Ibの積算値に基づいて容量の変化を測定することができる。
 図17は、リチウムイオン二次電池の劣化パラメータをバッテリチェッカ130によりオフボードで取得するための、MPU131による制御処理手順を示すフローチャートである。
 図17を参照して、MPU131は、ステップS151により、電圧センサ15bの出力に基づいて、劣化判定の対象であるリチウムイオン二次電池(電池モジュール10または電池セル20)の開放電圧(実測値)OCVを測定する。具体的には、リチウムイオン二次電池を充放電しながら、開放電圧(実測値)OCVを測定することにより、開放電圧曲線(実測値)を得ることができる。
 MPU131は、ステップS152では、3つの劣化パラメータ(正極容量維持率k1、負極容量維持率k2およびずれ容量ΔQs)を適宜変更しながら、3つの劣化パラメータによって特定される開放電圧(推定値)OCVが、ステップS151で得られた開放電圧(実測値)OCVに一致するか否かを判断する。
 図18に示されるように、具体的には、3つの劣化パラメータの任意の組み合わせを設定し、設定した劣化パラメータに基づいて、開放電圧(推定値)OCVを算出する。図18には、点線で示される開放電圧(推定値)OCVおよび、実線で示される開放電圧(実測値)OCVの関係の一例が示される。
 図18において、推定値1の開放電圧曲線が得られたときには、開放電圧(推定値)OCVが開放電圧(実測値)OCVよりも高くなっているため、実測値の開放電圧曲線に近づくように、劣化パラメータを設定し直す。同様に、推定値2の開放電圧曲線が得られたときには、開放電圧(推定値)OCVが開放電圧(実測値)OCVよりも低くなっているため、実測値の開放電圧曲線に近づくように、劣化パラメータを設定し直す。このように、劣化パラメータの設定を繰返し実行することにより、開放電圧(推定値)OCVを開放電圧(実測値)OCVに一致させることができる。
 再び図17を参照して、MPU131は、ステップS152では、開放電圧(推定値)OCVが開放電圧(実測値)OCVに一致したときの劣化パラメータを特定する。これにより、正極容量維持率k1、負極容量維持率k2およびずれ容量ΔQsが決定される。なお、ステップS152で決定されたずれ容量ΔQsは、リチウム析出の劣化によるずれ容量および磨耗劣化によるずれ容量の両方が含まれたずれ容量である。
 ここで、開放電圧(推定値)OCVが開放電圧(実測値)OCVと完全に一致していなくても、一致していると見なせる範囲(許容誤差)を設定しておくことにより、開放電圧(推定値)OCVおよび開放電圧(実測値)OCVが一致しているか否かを判断することができる。
 MPU131は、ステップS153により、ステップS152で決定された正極容量維持率k1および負極容量維持率k2と、磨耗劣化マップ(図16)とを用いて、ずれ容量ΔQs(W)を特定する。さらに、MPU131は、ステップS154により、ステップS152で得られたずれ容量ΔQsと、ステップS153で得られたずれ容量ΔQs(W)との差分を求める。これにより、リチウム析出の劣化に起因したずれ容量ΔQs(Li)が算出される。
 このように、リチウムイオン二次電池(電池モジュール10または電池セル20)の開放電圧特性をオフボードで測定することによって、劣化パラメータである、正極容量維持率k1、負極容量維持率k2およびずれ容量ΔQsを取得することができる。さらに、ずれ容量ΔQsを、磨耗劣化に起因したずれ容量ΔQs(W)と、リチウム析出の劣化に起因したずれ容量ΔQs(Li)とに分離することによって、リチウムイオン二次電池を解体して化学分析を行なうことなく、リチウムの析出を定量的に推定することができる。
 再び図8を参照して、リチウム析出量測定部170は、上述の劣化診断により、リチウム析出の劣化に起因したずれ容量ΔQs(Li)を、リチウム析出量を示すパラメータとして測定する。リチウム析出量測定部170は、再拘束前および再拘束後のいずれにおいても、バッテリチェッカ130を用いた充放電試験によって、パラメータΔQs(Li)を測定できる。すなわち、リチウム析出量測定部170は、再拘束後に満充電容量を測定する場合には「第1の測定部」に対応し、再拘束前に満充電容量を測定する場合には「第2の測定部」に対応する。
 評価部190は、リチウム析出量を示す電池パラメータΔQs(Li)を反映して、再使用される電池モジュール10の価値情報を生成する。
 したがって、本発明の実施の形態2によれば、リチウムイオン二次電池の性能(余寿命)に大きな影響を及ぼすリチウム析出量をさらに反映することによって、再使用される電池モジュール10の価値をさらに正確に算定できる。
 [実施の形態2の変形例]
 実施の形態2の変形例では、実施の形態2(図17)で説明した処理を、オンボードによって行うようにしている。たとえば、リチウムイオン二次電池が電動車両に搭載されたままの状態において、リチウムイオン二次電池の充放電を制御するコントローラ(ECU120)によって、実施の形態2と同様の処理が実行される。車両外部の電源から車載バッテリ(リチウムイオン二次電池)を充電することが可能な電動車両を用いている。このような車両としては、PHV(Plug-in Hybrid Vehicle)やEV(Electric Vehicle)がある。
 図19は、車載バッテリであるリチウムイオン二次電池の劣化パラメータをオンボードで取得するための制御処理手順を示すフローチャートである。図19に示す制御処理は、車両に搭載されたコントローラ(たとえば、図2に示すECU120)によって行われる。
 ECU120は、ステップS201において、バッテリセンサ15に含まれる電圧センサおよび電流センサの出力に基づいて、リチウムイオン二次電池(電池モジュール10)の開放電圧(実測値)OCVおよび電流積算量を測定する。具体的には、車両に搭載されたリチウムイオン二次電池を充電する際に、開放電圧(実測値)OCVおよび電流積算量を適宜測定することにより、電池容量の変化に対する開放電圧(実測値)OCVの変化を示す曲線(実測値としての開放電圧曲線)を取得することができる。
 ECU120は、ステップS202において、開放電圧(推定値)OCVを特定するための劣化パラメータ(正極容量維持率k1、負極容量維持率k2およびずれ容量ΔQs)の候補を設定(選択)する。劣化パラメータの設定は、様々な方法によって行なうことができるが、劣化パラメータを設定するための演算処理を効率良く行なうための方法を採用することが好ましい。
 例えば、劣化パラメータの選択範囲として、磨耗劣化やリチウム析出による劣化が実際に発生するときの範囲を実験等に基づいて予め特定しておくことができる。ここで、正極容量維持率k1および負極容量維持率k2は、磨耗劣化だけに依存するため、実際の磨耗劣化が発生するときの範囲内で正極容量維持率k1および負極容量維持率k2を変化させることができる。そして、正極容量維持率k1および負極容量維持率k2が特定できれば、磨耗劣化マップ(図16)を用いて、磨耗劣化に起因するずれ容量ΔQs(W)を特定することができる。ずれ容量ΔQs(W)が特定できれば、ずれ容量ΔQs(Li)を変化させるだけでよい。
 そして、ECU120は、ステップS203では、ステップS202で設定された劣化パラメータに基づいて、容量の変化に対する開放電圧(推定値)OCVの変化を示す特性(推定値としての開放電圧曲線)を算出する。
 ECU120は、ステップS204では、ステップS203で算出された開放電圧曲線(推定値)と、ステップS201で得られた開放電圧曲線(実測値)との誤差を算出する。この誤差には、電圧誤差および容量誤差が含まれる。
 電圧誤差ΔV(図20参照)は、具体的には、開放電圧曲線(推定値)および開放電圧曲線(実測値)を比較することにより、算出することができる。電圧誤差ΔVは、特定の電池容量における電圧誤差であってもよいし、2つの開放電圧曲線の間における電圧誤差の平均値とすることもできる。
 また、容量誤差ΔQは、例えば、以下に説明する方法によって求めることができる。まず、開放電圧曲線(推定値)を用いて、充電前の開放電圧および充電後の開放電圧の間における容量Q1を算出する。また、充電を開始してから終了するまでの間、電流を検出して、電流積算値を測定することにより、電流積算値から充電容量Q2を算出できる。上述した容量Q1および容量Q2の差を求めることにより、容量誤差ΔQの絶対値(|Q1-Q2|)を得ることができる。
 ここで、外部電源による充電器を備えていないハイブリッド自動車では、開放電圧曲線(実測値)を得ることが困難である。ただし、リチウムイオン二次電池が緩和状態にあるときには、開放電圧曲線(実測値)上に位置する開放電圧を幾つか測定することができる。ここで、リチウムイオン二次電池に電流が流れているときや、電流を遮断した直後においては、活物質内にリチウムの濃度差が存在しているため、正確な開放電圧を測定することができない。
 一方、リチウムイオン二次電池の通電を遮断してから時間が経過していれば、リチウムイオン二次電池が緩和状態となり、リチウムの濃度差が存在しない状態で正確な開放電圧を測定することができる。リチウムイオン二次電池が緩和状態にある場合として、例えば、車両が所定時間以上停止しているときが挙げられる。これにより、リチウムイオン二次電池が特定の容量にあるときの開放電圧(実測値)OCVを得ることができる。
 特定の容量における特定の開放電圧を測定できれば、図21に示すように、開放電圧(実測値)と開放電圧曲線(推定値)とを比較することにより、電圧誤差ΔVを求めることができる。また、複数の開放電圧(実測値)を測定しておけば、上述したように容量誤差ΔQを求めることができる。具体的には、開放電圧曲線(推定値)を用いて、2点の開放電圧(実測値)の間における容量Q1を算出する。また、2点の開放電圧(実測値)を得るときの電流積算値を測定しておけば、この電流積算値から容量Q2を算出できる。そして、容量Q1および容量Q2の差(|Q1-Q2|)を求めれば、容量誤差ΔQの絶対値を得ることができる。
 ECU120は、ステップS205において、ステップS204で得られた電圧誤差ΔVおよび容量誤差ΔQに対する評価関数f(ΔV,ΔQ)を算出する。評価関数f(ΔV,ΔQ)としては、例えば、電圧誤差ΔVおよび容量誤差ΔQに対して重み付け加算した値を用いることができる。
 また、ECU120は、今回設定された劣化パラメータから算出される評価関数f(ΔV,ΔQ)が、前回設定された劣化パラメータから算出される評価関数f(ΔV,ΔQ)よりも小さいか否かを判別する。ここで、今回の評価関数f(ΔV,ΔQ)が前回の評価関数f(ΔV,ΔQ)よりも小さければ、今回の評価関数f(ΔV,ΔQ)をメモリに記憶する。なお、今回の評価関数f(ΔV,ΔQ)が前回の評価関数f(ΔV,ΔQ)よりも大きければ、前回の評価関数f(ΔV,ΔQ)がメモリに記憶されたままとなる。
 ECU120は、ステップS206において、劣化パラメータをすべての探索範囲で変化させたか否かを判別し、すべての探索範囲で劣化パラメータを変化させていれば、ステップS207に処理を進める。一方、すべての探索範囲で変化させていなければ、ECU120は、ステップS202に処理を戻す。
 このように劣化パラメータを探索範囲の全体で変化させるまでは、ステップS202~ステップS206の処理が繰り返して行われる。そして、最小値となる評価関数f(ΔV,ΔQ)が特定され、この評価関数(最小値)が得られた開放電圧曲線を特定できるとともに、開放電圧曲線(推定値)を規定する劣化パラメータ(k1,k2,ΔQs)を特定することができる。評価関数が最小値を示す劣化パラメータを特定することにより、劣化状態(磨耗劣化およびリチウム析出による劣化)の判定の精度を向上させることができる。
 ここで、特定されたずれ容量ΔQsは、磨耗劣化によるずれ容量ΔQs(W)およびリチウム析出の劣化によるずれ容量ΔQs(Li)が含まれる。したがって、ECU120は、ステップS207において、ステップS202~ステップS206の処理で決定された劣化パラメータ(正極容量維持率k1および負極容量維持率k2)と、磨耗劣化マップ(図10)とを用いて、磨耗劣化に起因するずれ容量ΔQs(W)を特定する。そして、ECU120は、ステップS208において、ステップS202~ステップS206の処理で特定されたずれ容量ΔQsと、ステップS207で得られたずれ容量ΔQs(W)との差分を算出することによって、リチウム析出によるずれ容量ΔQs(Li)を算出する。
 このように、実施の形態2の変形例によれば、電動車両に搭載されるリチウムイオン二次電池について、開放電圧特性に基づく劣化診断によって、正極容量維持率k1、負極容量維持率k2およびずれ容量ΔQsをオンボードで取得することができる。特に、車両外部の電源による車載バッテリの外部充電機能を有する、PHVやEVと、当該外部充電機能を具備しないハイブリッド自動車の両方について、オンボードで開放電圧特性に基づいて、劣化パラメータを取得するとともに、リチウム析出量を示すパラメータΔQs(Li)を測定することができる。
 実施の形態2の変形例では、図8のリチウム析出量測定部170は、バッテリチェッカ130とECU120との間でのデータ通信によって、パラメータΔQs(Li)を求めることができる。それ以外の動作については、実施の形態2と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
 したがって、本発明の実施の形態2の変形例によれば、リチウムイオン二次電池の性能(余寿命)に大きな影響を及ぼすリチウム析出量を示す電池パラメータを、バッテリチェッカ130によるオフボードでの測定を実行することなく求めることができる。したがって、実施の形態2と比較して、再使用される電池モジュール10の価値算定の所要時間が短縮される。
 実施の形態2およびその変形例で説明したように、電池パラメータΔQs(Li)は、オフボードあるいはオンボードで求めることができるので、任意のタイミングで測定することができる。
 しかしながら、リチウムイオン二次電池でのリチウムの析出状態は、環境条件によって変化する可能性がある。たとえば、高温状態下で長期間放置された電池セル20では、リチウム析出量が減少することが知られている。したがって、電池パラメータΔQs(Li)は、なるべく再拘束の工程(図6のステップS130)の前後、好ましくは再拘束後に測定することが好ましい。
 なお、実施の形態2およびその変形例では、劣化判定の対象となる二次電池(リチウムイオン二次電池)が電動車両に搭載される二次電池であることを想定したが、本発明の適用はこのようなケースに限定されるものではない点について確認的に記載する。すなわち、複数の電池セルが拘束部材によって拘束された状態で使用される二次電池の再使用について、本発明による価値算定技術を適用することが可能である。
 また、本実施の形態では、電池パラメータとしては、満充電容量、内部抵抗およびリチウム析出量を例示したが、それ以外の電池パラメータを採用して、本発明による二次電池の価値算定を実行することも可能である。たとえば、公知のパラメータとして、特開2008-241246号公報に記載される反応関与物質(たとえば、リチウムイオン二次電池におけるリチウム)の拡散係数Dsを劣化指標とすることも可能である。あるいは、実施の形態2で説明した正極容量維持率k1、負極容量維持率k2、ずれ容量ΔQsおよび磨耗劣化に起因するずれ容量ΔQs(W)を電池パラメータに加えることも可能である。
 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 この発明は、複数の電池セルが拘束部材によって拘束された組電池として使用される二次電池の再使用技術に適用される。
 10 電池モジュール、11 正極端子、12 負端子、15 バッテリセンサ、15a 電流センサ、15b 電圧センサ、15c 温度センサ、17 開口部、20 電池セル、21 電極、30 排ガス流路部、31 排気管、40 エンドプレート、41 電池ホルダ、42 拘束バンド、45 リベット、83 水平方向、89 積層方向、120 ECU、130 バッテリチェッカ、131 MPU、132 メモリ、133 通信機、135,136 テスト端子、137,138 スイッチ、150 容量データ測定部、160 内部抵抗測定部、170 リチウム析出量測定部、190 評価部、200 電源、210 負荷、Ib 電池電流、OCV 開放電圧、Q1,Q2 充電容量、Rp 内部抵抗、TC 満充電容量、U1,U2 開放電位、Vb 電池電圧、k1 正極容量維持率、k2 負極容量維持率、ΔQs 電池容量変動量(ずれ容量)、ΔQs(Li) ずれ容量(リチウム析出起因)、ΔQs(W) ずれ容量(磨耗劣化起因)。

Claims (8)

  1.  複数の電池セル(20)が拘束部材(42)によって拘束された状態で使用される二次電池(10)の価値算定装置であって、
     前記二次電池の充放電に伴う電池データを検出するための検出器(15)と、
     前記二次電池が前記拘束部材の除去による解体後に、前記拘束部材によって再拘束されて再使用される際に、再拘束後に検出された前記電池データに基づいて前記二次電池の電池パラメータを測定するための第1の測定部(150-170)と、
     前記電池パラメータに基づいて、前記再使用される二次電池の価値を評価するための評価部(190)とを備え、
     前記電池パラメータは、少なくとも前記二次電池の内部抵抗を含む、二次電池の価値算定装置。
  2.  再拘束前に検出された前記電池データに基づいて、前記二次電池(10)または前記電池セル(20)の前記電池パラメータを再拘束前に測定するための第2の測定部(150,170)をさらに備え、
     前記電池パラメータは、前記第1の測定部によって測定される第1のパラメータと、前記第2の測定部によって測定される第2のパラメータとを含み、
     前記第1のパラメータは、前記内部抵抗を含み、
     前記第2のパラメータは、前記二次電池の満充電容量を含む、請求の範囲第1項記載の二次電池の価値算定装置。
  3.  前記二次電池(10)は、リチウムイオン二次電池であり、
     前記第1の測定部(170)は、
     前記リチウムイオン二次電池の容量の変化に対する開放電圧の変化を示す開放電圧特性に基づく劣化診断によって、前記リチウムイオン二次電池の正極容量維持率(k1)、負極容量維持率(k2)および電池容量変動量(ΔQs)を取得するための劣化パラメータ取得部(S110)と、
     前記正極容量維持率および前記負極容量維持率と、前記電池容量変動量のうちの磨耗劣化に対応した第1の変動量(ΔQs(W))との間の予め求められた対応関係に従って、取得された前記正極容量維持率および前記負極容量維持率に基づいて、取得された前記電池容量変動量を、前記第1の変動量とリチウム析出による劣化に対応した第2の変動量(ΔQs(Li))とに分離するためのリチウム析出量推定部(S120,S130)とを含み、
     前記電池パラメータまたは前記第1のパラメータは、前記第2の変動量を含む、請求の範囲第1項または第2項に記載の二次電池の価値算定装置。
  4.  前記二次電池(10)は、リチウムイオン二次電池であり、
     前記第2の測定部(170)は、
     前記リチウムイオン二次電池の容量の変化に対する開放電圧の変化を示す開放電圧特性に基づく劣化診断によって、前記リチウムイオン二次電池の正極容量維持率(k1)、負極容量維持率(k2)および電池容量変動量(ΔQs)を取得するための劣化パラメータ取得部(S141-S142)と、
     前記正極容量維持率および前記負極容量維持率と、前記電池容量変動量のうちの磨耗劣化に対応した第1の変動量(ΔQs(W))との間の予め求められた対応関係に従って、取得された前記正極容量維持率および前記負極容量維持率に基づいて、取得された前記電池容量変動量を、前記第1の変動量とリチウム析出による劣化に対応した第2の変動量(ΔQs(Li))とに分離するためのリチウム析出量推定部(S143-S144)とを含み、
     前記第2のパラメータは、前記第2の変動量を含む、請求の範囲第2項記載の二次電池の価値算定装置。
  5.  複数の電池セル(20)が拘束部材(42)によって拘束された状態で使用される二次電池(10)の価値算定方法であって、
     前記二次電池が前記拘束部材の除去により解体された後に、前記拘束部材によって再び拘束されて再使用される際に、前記二次電池の充放電に伴う電池データを検出するステップ(S140)と、
     再拘束後に検出された前記電池データに基づいて、前記二次電池の電池パラメータを再拘束後に測定するステップ(S150)と、
     前記測定するステップによって測定された前記電池パラメータに基づいて、前記再使用される二次電池の価値を評価するステップ(S160)とを備え、
     前記電池パラメータは、少なくとも前記二次電池の内部抵抗を含む、二次電池の価値算定方法。
  6.  再拘束前の前記電池データに基づいて前記二次電池(10)または前記電池セル(20)の前記電池パラメータを再拘束前に測定するステップ(S100)をさらに備え、
     前記電池パラメータは、前記再拘束後に測定するステップにより測定される第1のパラメータと、前記再拘束前に測定するステップによって測定される第2のパラメータとを含み、
     前記第1のパラメータは、前記内部抵抗を含み、
     前記第2のパラメータは、前記二次電池の満充電容量を含む、請求の範囲第5項記載の二次電池の価値算定方法。
  7.  前記二次電池(10)は、リチウムイオン二次電池であり、
     前記再拘束後に測定するステップ(S150)は、
     前記リチウムイオン二次電池の容量の変化に対する開放電圧の変化を示す開放電圧特性に基づく劣化診断によって、前記リチウムイオン二次電池の正極容量維持率(k1)、負極容量維持率(k2)および電池容量変動量(ΔQs)を取得するステップ(S151-S152)と、
     前記正極容量維持率および前記負極容量維持率と、前記電池容量変動量のうちの磨耗劣化に対応した第1の変動量(ΔQs(W))との間の予め求められた対応関係に従って、取得された前記正極容量維持率および前記負極容量維持率に基づいて、取得された前記電池容量変動量を、前記第1の変動量とリチウム析出による劣化に対応した第2の変動量(ΔQs(Li))とに分離するステップ(S153-S154)とを含み、
     前記電池パラメータまたは前記第1のパラメータは、前記第2の変動量を含む、請求の範囲第5項または第6項に記載の二次電池の価値算定方法。
  8.  前記二次電池(10)は、リチウムイオン二次電池であり、
     前記再拘束前に測定するステップ(S100)は、
     前記リチウムイオン二次電池の容量の変化に対する開放電圧の変化を示す開放電圧特性に基づく劣化診断によって、前記リチウムイオン二次電池の正極容量維持率(k1)、負極容量維持率(k2)および電池容量変動量(ΔQs)を取得するステップ(S141-S142)と、
     前記正極容量維持率および前記負極容量維持率と、前記電池容量変動量のうちの磨耗劣化に対応した第1の変動量(ΔQs(W))との間の予め求められた対応関係に従って、取得された前記正極容量維持率および前記負極容量維持率に基づいて、取得された前記電池容量変動量を、前記第1の変動量とリチウム析出による劣化に対応した第2の変動量(ΔQs(Li))とに分離するステップ(S143-S144)とを含み、
     前記第2のパラメータは、前記第2の変動量を含む、請求の範囲第6項記載の二次電池の価値算定方法。
PCT/JP2010/058268 2010-05-17 2010-05-17 二次電池の価値算定装置および価値算定方法 Ceased WO2011145161A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10851725.1A EP2573859B1 (en) 2010-05-17 2010-05-17 Device and method for calculating a value of a rechargeable battery
US13/698,584 US8836284B2 (en) 2010-05-17 2010-05-17 Device and method for calculating value of rechargeable battery
JP2012515651A JP5435128B2 (ja) 2010-05-17 2010-05-17 二次電池の価値算定装置および価値算定方法
CN201080067479.0A CN102939683B (zh) 2010-05-17 2010-05-17 二次电池的价值推算装置和价值推算方法
PCT/JP2010/058268 WO2011145161A1 (ja) 2010-05-17 2010-05-17 二次電池の価値算定装置および価値算定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2010/058268 WO2011145161A1 (ja) 2010-05-17 2010-05-17 二次電池の価値算定装置および価値算定方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011145161A1 true WO2011145161A1 (ja) 2011-11-24

Family

ID=44991288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/058268 Ceased WO2011145161A1 (ja) 2010-05-17 2010-05-17 二次電池の価値算定装置および価値算定方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8836284B2 (ja)
EP (1) EP2573859B1 (ja)
JP (1) JP5435128B2 (ja)
CN (1) CN102939683B (ja)
WO (1) WO2011145161A1 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013251060A (ja) * 2012-05-30 2013-12-12 Toyota Motor Corp 電池システム
JP2016131076A (ja) * 2015-01-13 2016-07-21 トヨタ自動車株式会社 二次電池の検査方法
JPWO2015064004A1 (ja) * 2013-10-29 2017-03-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 電池状態推定装置
JP2017117636A (ja) * 2015-12-24 2017-06-29 トヨタ自動車株式会社 二次電池を再利用するための処理方法
JP2017126462A (ja) * 2016-01-13 2017-07-20 トヨタ自動車株式会社 電池システム
JP2020507067A (ja) * 2017-09-28 2020-03-05 エルジー・ケム・リミテッド リチウムイオンバッテリーセルの退化情報を獲得する装置及び方法
US11577620B2 (en) 2020-02-28 2023-02-14 Denso Corporation Information calculation system for battery degradation

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5341823B2 (ja) * 2010-06-07 2013-11-13 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池の劣化判定システムおよび劣化判定方法
CN103797681B (zh) * 2011-04-28 2018-05-11 佐尔循环公司 跟踪并存档电池性能数据的系统和方法
CN107257152B (zh) 2011-04-28 2021-04-09 佐尔循环公司 用于更新数据、操作参数和/或软件的系统
CN104204829B (zh) * 2012-04-19 2016-08-24 丰田自动车株式会社 全固体电池的检查装置和检查方法
JP5768001B2 (ja) * 2012-04-23 2015-08-26 株式会社日立製作所 電池システムのメンテナンス管理システム及び方法
JP5596083B2 (ja) * 2012-06-26 2014-09-24 Imv株式会社 リチウムイオン二次電池の劣化診断装置
JP2015191878A (ja) * 2014-03-31 2015-11-02 株式会社日立製作所 リチウムイオン二次電池システムおよびリチウムイオン二次電池の状態診断方法
US10288691B2 (en) * 2014-06-05 2019-05-14 Ford Global Technologies, Llc Method and system for estimating battery model parameters to update battery models used for controls
US10261136B2 (en) * 2014-07-01 2019-04-16 Nissan Motor Co., Ltd. Battery degradation degree estimation device and battery degradation degree estimation method
US9800071B2 (en) * 2015-02-24 2017-10-24 Green Cubes Technology Corporation Methods and system for add-on battery
KR101684092B1 (ko) * 2015-04-08 2016-12-07 현대자동차주식회사 열화도 산출 장치 및 방법
ITUB20152010A1 (it) * 2015-07-09 2017-01-09 Magneti Marelli Spa Dispositivo elettronico di controllo di pacco batteria per veicolo e sistema impiegante tale dispositivo
US10183588B2 (en) 2016-01-06 2019-01-22 Johnson Controls Technology Company Battery module lithium plating reduction
JP6555212B2 (ja) * 2016-08-15 2019-08-07 トヨタ自動車株式会社 バッテリパックの製造方法
CN109450051B (zh) * 2018-12-30 2022-05-10 宁波达航数据技术有限公司 一种电池系统及其控制方法
US10511050B1 (en) * 2018-12-31 2019-12-17 Sf Motors, Inc. Battery state of health estimation by tracking electrode and cyclable lithium capacities
CN110967647B (zh) * 2019-06-24 2020-11-17 宁德时代新能源科技股份有限公司 荷电状态修正方法及装置
US11214171B2 (en) * 2019-09-13 2022-01-04 Ford Global Technologies, Llc Mixed battery pack control
JP7012701B2 (ja) * 2019-12-23 2022-01-28 本田技研工業株式会社 組合せ判定装置、組合せ判定方法、及びプログラム
JP7639782B2 (ja) * 2022-06-29 2025-03-05 株式会社デンソー 電池評価システム、電池評価方法
GB2623768B (en) * 2022-10-25 2024-11-13 Autocraft Solutions Group Ltd Method and system for determining reusability of a battery

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006012761A (ja) 2004-05-25 2006-01-12 Toyota Motor Corp 二次電池の状態推定方法およびシステム
JP2006197765A (ja) 2005-01-17 2006-07-27 Toyota Motor Corp 移動体の価格設定システムおよび価格設定方法
JP2007141464A (ja) * 2005-11-14 2007-06-07 Hitachi Vehicle Energy Ltd 二次電池モジュール、電池情報管理装置、電池情報管理システム、二次電池リユースシステム、二次電池回収・販売システム、二次電池リユース方法および二次電池回収・販売方法
JP2007195312A (ja) 2006-01-18 2007-08-02 Toyota Motor Corp 二次電池の寿命推定装置
JP2008241246A (ja) 2007-03-23 2008-10-09 Toyota Central R&D Labs Inc 二次電池の状態推定装置
JP2008293703A (ja) * 2007-05-22 2008-12-04 Panasonic Ev Energy Co Ltd 組電池の製造方法、及び組電池
JP2010060384A (ja) * 2008-09-02 2010-03-18 Toyota Central R&D Labs Inc 二次電池の状態推定装置
JP2010066229A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Toyota Motor Corp バッテリの故障検出装置およびバッテリの故障検出方法
JP2010066232A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Toyota Motor Corp リチウムイオン電池の劣化判定装置、車両およびリチウムイオン電池の劣化判定方法
JP2010086911A (ja) * 2008-10-02 2010-04-15 Nissan Motor Co Ltd 組電池の性能検出装置及び制御装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3750318B2 (ja) * 1997-11-14 2006-03-01 日産自動車株式会社 モジュール充放電器
JP4001708B2 (ja) * 2000-04-28 2007-10-31 松下電器産業株式会社 二次電池の交換方法
JP4134704B2 (ja) * 2002-12-02 2008-08-20 トヨタ自動車株式会社 二次電池の交換方法
EP2626716B1 (en) * 2003-06-27 2015-09-16 The Furukawa Electric Co., Ltd. Device and method for judging deterioration of accumulator / secondary cell
US7616002B2 (en) * 2003-12-30 2009-11-10 Batterycorp, Inc. Battery management system and apparatus with anomaly reporting
KR100684764B1 (ko) * 2005-07-29 2007-02-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈과 이에 적용되는 단위 전지 고정용연결로드
US7964299B2 (en) * 2005-10-18 2011-06-21 Enerdel, Inc. Method of recycling a battery
JP4577274B2 (ja) * 2006-06-06 2010-11-10 株式会社デンソー 車両用電源システム
JP5270454B2 (ja) * 2009-05-29 2013-08-21 プライムアースEvエナジー株式会社 二次電池の分別方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006012761A (ja) 2004-05-25 2006-01-12 Toyota Motor Corp 二次電池の状態推定方法およびシステム
JP2006197765A (ja) 2005-01-17 2006-07-27 Toyota Motor Corp 移動体の価格設定システムおよび価格設定方法
JP2007141464A (ja) * 2005-11-14 2007-06-07 Hitachi Vehicle Energy Ltd 二次電池モジュール、電池情報管理装置、電池情報管理システム、二次電池リユースシステム、二次電池回収・販売システム、二次電池リユース方法および二次電池回収・販売方法
JP2007195312A (ja) 2006-01-18 2007-08-02 Toyota Motor Corp 二次電池の寿命推定装置
JP2008241246A (ja) 2007-03-23 2008-10-09 Toyota Central R&D Labs Inc 二次電池の状態推定装置
JP2008293703A (ja) * 2007-05-22 2008-12-04 Panasonic Ev Energy Co Ltd 組電池の製造方法、及び組電池
JP2010060384A (ja) * 2008-09-02 2010-03-18 Toyota Central R&D Labs Inc 二次電池の状態推定装置
JP2010066229A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Toyota Motor Corp バッテリの故障検出装置およびバッテリの故障検出方法
JP2010066232A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Toyota Motor Corp リチウムイオン電池の劣化判定装置、車両およびリチウムイオン電池の劣化判定方法
JP2010086911A (ja) * 2008-10-02 2010-04-15 Nissan Motor Co Ltd 組電池の性能検出装置及び制御装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2573859A4

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013251060A (ja) * 2012-05-30 2013-12-12 Toyota Motor Corp 電池システム
JPWO2015064004A1 (ja) * 2013-10-29 2017-03-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 電池状態推定装置
JP2016131076A (ja) * 2015-01-13 2016-07-21 トヨタ自動車株式会社 二次電池の検査方法
JP2017117636A (ja) * 2015-12-24 2017-06-29 トヨタ自動車株式会社 二次電池を再利用するための処理方法
JP2017126462A (ja) * 2016-01-13 2017-07-20 トヨタ自動車株式会社 電池システム
JP2020507067A (ja) * 2017-09-28 2020-03-05 エルジー・ケム・リミテッド リチウムイオンバッテリーセルの退化情報を獲得する装置及び方法
US11577620B2 (en) 2020-02-28 2023-02-14 Denso Corporation Information calculation system for battery degradation

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2011145161A1 (ja) 2013-07-22
EP2573859A4 (en) 2014-03-12
US20130057291A1 (en) 2013-03-07
JP5435128B2 (ja) 2014-03-05
EP2573859B1 (en) 2015-10-28
US8836284B2 (en) 2014-09-16
CN102939683B (zh) 2015-03-11
EP2573859A1 (en) 2013-03-27
CN102939683A (zh) 2013-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5435128B2 (ja) 二次電池の価値算定装置および価値算定方法
JP5447658B2 (ja) 二次電池の劣化判定装置および劣化判定方法
JP5341823B2 (ja) リチウムイオン二次電池の劣化判定システムおよび劣化判定方法
JP5614456B2 (ja) 蓄電装置の診断装置、診断方法、および蓄電装置
KR102595114B1 (ko) 스웰링 특징들에 기반한 배터리 건강 상태 추정
JP6668905B2 (ja) 電池劣化推定装置
US20150346285A1 (en) Device for Assessing Extent of Degradation of Secondary Battery
CN102598393B (zh) 非水电解液型锂离子二次电池系统、判定该系统中的锂析出的方法以及设置有该系统的车辆
JP5846054B2 (ja) 診断装置および診断方法
EP3521846B1 (en) Power storage element soc estimation device, power storage device, and power storage element soc estimation method
JP2012057956A (ja) バッテリの劣化度推定装置
WO2020158182A1 (ja) 電池制御装置
CN103314303A (zh) 用于测定蓄电池的开路电压的方法、具有用于测定开路电压的模块的蓄电池以及具有相应的蓄电池的机动车
JP7741971B2 (ja) 電池制御装置及び電池制御方法
JP6323311B2 (ja) 車載二次電池の容量推定装置
Mawonou et al. Charge analysis for li-ion battery pack state of health estimation for electric and hybrid vehicles
Minarcin et al. Considerations in estimating battery energy for hybrid and electric vehicles
Lim et al. Real-time State-of-Health Estimation Algorithm for Lithium-ion Battery Based on Coulomb Counting and Constant Voltage Charging Time Reset
CN121856792A (zh) 量化电池单元退化以预测电池性能指标的系统

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080067479.0

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10851725

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE2 Request for preliminary examination filed before expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012515651

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13698584

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010851725

Country of ref document: EP